广东省2021届高三下学期冲刺模拟检测化学试题（含解析）

这是一份广东省2021届高三下学期冲刺模拟检测化学试题（含解析），共22页。试卷主要包含了单选题，工业流程题，原理综合题，结构与性质，有机推断题等内容，欢迎下载使用。

广东省2021届高三下学期冲刺模拟检测化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．化学在生产和生活中有着重要的应用，下列说法不正确的是
A．人造棉、人造丝的主要成分都是纤维素
B．汽车车身采用的镀锌钢板是利用牺牲阳极的阴极保护法来提高车身的抗锈、抗腐蚀能力
C．“温室效应”的形成主要与氮氧化物有关
D．能够改善食品的色、香、味，并有防腐、保鲜作用的食品添加剂，须限量使用
2．NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A．30gSiO2晶体中含有的Si-O键数目为2NA
B．4.6gNa完全与水反应，生成共价键0.3NA
C．101kPa、120℃时，7.8gC6H6燃烧所得气体分子数一定为0.9NA
D．100mL1mol·L−1HClO溶液中阴、阳离子总数为0.2NA
3．下列实验中，所选装置或实验设计合理的是

A．用图①所示装置可以除去Na2CO3溶液中的CaCO3杂质
B．用乙醇提取溴水中的溴选择图②所示装置
C．用图③所示装置可以分离乙醇水溶液
D．用装置④将SnCl2溶液蒸干制备SnCl2晶体
4．下列化学用语书写不正确的是
A．CO2的结构式是O=C=O
B．按照系统命名法的名称：2-甲基丁烷
C．中子数为10的氧原子：O
D．CH3COOH的球棍模型：
5．下列物质性质与用途对应关系正确的是

性质
用途
A
SO2具有氧化性
漂白纸浆
B
NaHCO3溶液呈弱碱性
中和过多的胃酸
C
FeCl3溶液呈酸性
刻制铜制电路板时作为“腐蚀液”
D
HF具有弱酸性
刻蚀玻璃
A．A B．B C．C D．D
6．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，已知W、X、Y、Z同周期，Y、Z的最高正价之和等于10，Z的族序数是周期数的2倍。W和Z的质子数之和与X和Y的质子数之和相等。下列说法正确的是
A．简单离子半径：Z>X>W
B．Y、Z的简单氢化物的稳定性：Y>Z
C．W与Z形成的化合物的水溶液显酸性
D．工业上常用电解W的熔融氯化物制取W的单质
7．利托那韦可用于新冠肺炎的治疗，如图所示物质为合成利托那韦的原料之一、下列有关该物质的说法正确的是

A．1mol该物质能消耗6mol氢气
B．分子式为C12H10O5N2S
C．苯环上的一溴代物有4种(不含立体结构)
D．能发生加成反应，不能发生取代反应
8．下列实验操作、实验现象和实验结论均正确的是  
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将少量浓硝酸分多次加入Cu和稀硫酸的混合物中
产生红棕色气体
硝酸的还原产物为NO2
B
将少量Fe(NO3)2试样加水溶解后，滴加稀硫酸酸化，再滴加KSCN溶液
溶液变成血红色
Fe(NO3)2试样无法确定是否变质
C
2滴0.1mol·L-1 MgCl2溶液中滴加2ml 1mol·L-1 NaOH溶液，再滴加2滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
先生成白色沉淀，后生成红褐色沉淀
Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
D
将溴乙烷和NaOH乙醇溶液混合加热，产生的气体通入酸性KMnO4溶液
酸性KMnO4溶液褪色
产生了乙烯
A．A B．B C．C D．D
9．下列说法不正确的是
A．铝合金常用于制造飞机部件，常用电解氧化铝制备金属铝
B．纯碱常用于清洗铁制品表面的油污
C．将氯化铁饱和溶液滴入沸水中，并煮沸至红褐色可制备Fe(OH)3胶体
D．钠着火后用干粉灭火器灭火
10．以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下，下列说法错误的是

A．发生器中发生反应的离子方程式为
B．吸收塔中温度不宜过高，会导致H2O2的分解
C．吸收塔中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2
D．从“母液”中可回收的主要物质是Na2SO4
11．古代中国药学著作《开宝本草》中记载了如何提取硝酸钾：“此即地霜也，所在山泽，冬月地上有霜，扫取以水淋汁后，乃煎炼而成”。下列有关叙述错误的是
A．硝酸钾用在黑火药中是利用了KNO3具有强氧化性，得到的还原产物为二氧化氮
B．“煎炼而成”是蒸发浓缩结晶
C．灼烧硝酸钾火焰呈紫色，是硝酸钾的物理性质
D．可用重结晶的方法分离提纯KNO3、NaCl的混合物
12．下图属于日本产业研究所和日本学术振兴会共同开发研究的大容量锂空气电池。下列说法正确的是

A．充电时，a为阴极
B．放电时，b极附近pH减小
C．放电时，在有机电解液中加入少量NaCl溶液，可提高导电性
D．用此装置电解熔融CuSO4，当电路中转移0.2mol电子时，阳极析出铜单质6.4g
13．在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为
反应Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH=−164.7kJ/mol    K1
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=+41.2kJ/mol        K2
反应Ⅲ：2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)ΔH=−247.1kJ/mol      K3
向恒压、密闭容器中通入和，平衡时、、的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是

A．图中曲线表示的物质的量随温度的变化
B．反应Ⅲ的平衡常数K3=
C．提高转化为的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂
D．的ΔH=−205.9kJ/mol
14．已知：某二元酸H2XO4在水中电离分两步：H2XO4=H++HXO，HXOH++XO。常温下，在20.00mL0.01mol·L−1NaHXO4溶液中滴加cmol·L−1NaOH溶液，溶液温度与溶液体积关系如图所示。下列说法不正确的是

A．Kw=10−12时，该NaOH溶液的pH=10
B．E点溶液中2c(Na+)=3c(H2XO4)+3c(HXO)+3c(XO)
C．对应曲线上F、G之间的某一点，溶液中存在：c(Na+)>c(XO)=c(OH−)>c(HXO)>c(H+)
D．F点存在：c(OH−)+c(HXO)+2c(XO)>0.005mol/L
15．Mg3N2常用于制备其它超硬、耐高温的氮化物，实验室通过CuO氧化NH3制得N2，然后与镁反应得到Mg3N2.已知Mg+2NH3Mg(NH2)2+H2，Mg3N2是一种浅黄色粉末，易水解。下列说法错误的是

A．装置A中分液漏斗中的溶液为浓氨水
B．实验开始时应先点燃C处酒精灯，再点燃E处酒精灯
C．装置D的作用只是干燥N2
D．取反应后装置E所得固体少许，滴入蒸馏水，可检验是否有Mg3N2
16．科学家利用过渡金属氮化物(TMNS)在常温下催化实现氨的合成，其反应机理如图所示。下列有关说法正确的是

A．TMNS增大了合成氨反应中N2的平衡转化率
B．TMNS表面上的N原子被氧化为氨
C．用15N2进行合成反应，产物中只有15NH3
D．TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附N2

二、工业流程题
17．孔雀石主要成分含Cu2(OH)2CO3，另含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备胆矾(CuSO4·5H2O)及纳米材料G，流程图如下：

请回答下列问题：
(1)流程中试剂①为 ，反应的离子方程式为 。
(2)制备纳米材料过程中，先通入气体 (填E或F)，实验室制取F的化学反应方程式为 。
(3)已知：Cu2(OH)2CO3+4HClO4+9H2O=2Cu(ClO4)2·6H2O+CO2↑；HClO4是易挥发的发烟液体，温度高于130℃易爆炸。向Cu2(OH)2CO3沉淀中滴加稍过量的HClO4小心搅拌，适度加热后得到蓝色Cu(ClO4)2溶液同时会产生大量的白雾。适度加热但温度不能过高的原因是 。
(4)欲测定溶液A中Fe2+的含量，可用KMnO4标准溶液滴定，课外小组里有位同学设计了下列四种滴定方式(夹持部分略去)，引起了同学们的讨论，最后取得共识，认为最合理的是 (填字母序号)。判断滴定终点的依据是 。

18．用磷铁渣(含Fe、FeP、Fe2P及少量杂质)制备FePO4·2H2O(磷酸铁)的工艺流程如下：

(1)浸取的过程中，加快浸取的速率的方法有 (写出两项)
(2)操作X中用到的玻璃仪器为 。
(3)制备操作中需要适当加热，但温度不宜过高的原因是 。
(4)“浸取”时，硝酸首先分解生成NO2和O2，O2将Fe2P氧化。则浸取过程中Fe2P与O2反应的化学方程式为 。
(5)浸取过程中硝酸浓度不宜过高，温度过高有可能导致磷铁渣浸取速率降低，原因是 。
(6)在pH范围为1~1.5时，随着pH的增大，制备流程产物中含铁量逐渐增大，其原因有可能为 。写出制备流程中生成FePO4·2H2O的离子方程式 。

三、原理综合题
19．随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重，如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一
I．
(1)利用CH4催化还原氮氧化物消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-662kJ/mol
②CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-955kJ/mol
则反应CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+H2O(l)　ΔH= 。
II．利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反应如下：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)　ΔH<0
(2)一定温度下，在恒容密闭容器中按照n(NH3)∶n(NO)=2∶3充入反应物，发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是_____。
A．c(NH3)∶c(NO)=2∶3
B．1molN—H键断裂的同时，断裂1molO—H键
C．容器内压强不变
D．容器内混合气体的密度不变
(3)实验测得v正=k正·c4(NH3)·c6(NO)，v逆=k逆·c5(N2)(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。
①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数 (填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②若在1L的恒容密闭容器中充入2molNH3和3molNO，在一定温度下达到平衡时，NH3的转化率为80%，则k正︰k逆= L/mol(只需列表达式)。
Ⅲ．利用燃料电池的原理来处理氮氧化物是一种新方向。装置如图所示，在处理过程中石墨电极I上反应生成一种氧化物Y。

(4)石墨II电极为 (填“正”或“负”)极，该电极反应为 。
(5)写出该电池反应的方程式 。

四、结构与性质
20．离子液体被认为是21世纪理想的绿色溶剂，是指室温或者接近室温时呈液态，而本身由阴、阳离子构成的化合物。氯代1-丁基-3-甲基咪唑离子液可以与混合形成离子液体；也可以转化成其他离子液体，下图是与离子交换反应合成离子液体的流程：

(1)请画出基态Ga原子的价电子排布图 ；同周期元素中基态原子未成对电子数与硼(B)原子相同的有 (填元素符号)。
(2)中N原子的杂化方式为 ，的空间构型为 ，中几种元素电负性由大到小的顺序为 。
(3)已知分子中的大键可以用表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表大键中的电子数，则中大键可以表示为 。
(4)熔点为，则的晶体类型为 ，和混合形成离子液体的过程中会存在以下转化：，请画出的结构式 。
(5)某种的晶胞结构如图所示，O2−以六方最密方式堆积，在其八面体空隙中(注：未全部标出，如：在1、2、3、4、5、6构成的八面体体心)。

①该晶胞中O2−的配位数为 。
②已知氧离子半径为acm，晶胞的高为bcm，NA代表阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为 g·cm−3(用含和NA的代数式表示)。

五、有机推断题
21．苄丙酮香豆素(H)常用于防治血栓栓塞性疾病，其合成路线如图所示(部分反应条件略去)。

已知：①CH3CHO+CH3COCH3CH3CH(OH)CH2COCH3(其中一种产物)。
②RCOCH3+R1COOR2RCOCH2COR1+R2OH
③烯醇式()结构不稳定，容易结构互变，但当有共轭体系(苯环、碳碳双键、碳氧双键等)与其相连时变得较为稳定。
(1)写出化合物G中官能团的名称 。
(2)写出化合物D(分子式C9H6O3)的结构简式 。
(3)写出反应④的化学方程式 ；反应⑤的化学方程式 。
(4)写出满足以下条件的化合物F的同分异构体有 种。
①能发生银镜反应
②1mol该有机物能与2molNaOH恰好完全反应
③苯环上只有两个取代基
(5)参照苄丙酮香豆素的合成路线，设计一种以E和乙醛为原料制备的合成路线 。

参考答案：
1．C
【详解】A．人造棉是短纤维，人造丝是长纤维，主要成分均为纤维素，故A正确；
B．由于锌比铁活泼，因此形成原电池时锌作负极，可以对铁起到保护作用，属于牺牲阳极的阴极保护法，故B正确；
C．“温室效应”的形成主要与二氧化碳有关，故C错误；
D．食品添加剂应合理使用，过量使用会危害人体健康，因此需严格控制好用量，故D正确；
故选：C。
2．D
【详解】A．1molSiO2晶体中含有4molSi-O键，30g SiO2的物质的量为0.5mol，含硅氧键数目为2NA，故A正确；
B．钠与水反应：，NaOH中存在一个共价键，氢气中存在一个共价键，4.6gNa为0.2mol，生成0.1mol氢气和2molNaOH，共生成共价键0.3NA，故B正确；
C．7.8gC6H6的物质的量为0.1mol，120℃时水为气体，燃烧产物为二氧化碳或CO中的一种或两种以及气态水，根据元素守恒，碳的氧化物为0.6mol，水为0.3mol，共0.9mol，气体分子数为0.9NA，故C正确；
D．HClO为弱酸，不能完全电离，溶液中阴、阳离子总数小于0.2NA，故D错误；
故选：D。
3．A
【详解】A选项，碳酸钙难溶于水，因此用图①所示装置可以除去Na2CO3溶液中的CaCO3杂质，故A符合题意；
B选项，乙醇与水互溶，则乙醇不能作溴水的萃取剂，故B不符合题意；
C选项，用图③所示装置可以分离乙醇水溶液，要使用温度计，故C不符合题意；
D选项，Sn2+要水解，用装置④将SnCl2溶液蒸干不能制备SnCl2晶体，故D不符合题意。
综上所述，答案为A。
4．C
【详解】A．CO2的电子式为：，结构式是O=C=O，故A正确；
B．烷烃命名选取最长的碳链为主链，从靠近支链一端编号，该物质名称为2-甲基丁烷，故B正确；
C．中子数为10的氧原子：O，故C错误；
D．CH3COOH的球棍模型为，故D正确；
故选：C。
5．B
【详解】A．二氧化硫具有漂白性，可用于漂白纸浆，其漂白性与氧化性无关，故A错误；
B．胃酸的主要成分为盐酸，碳酸氢钠中和胃酸是因NaHCO3溶液呈弱碱性二者能发生反应生成水、二氧化碳和氯化钠，故B正确；
C．三价铁离子具有氧化性，可以和铜发生氧化还原反应，从而腐蚀铜制电路板，并不是有酸性，故C错误；
D．玻璃成分主要是硅酸盐，HF可以和它发生反应，从而刻蚀玻璃，不是因为弱酸性，是HF的特性，故D错误；
故选：B。
6．D
【分析】由于“Y、Z的最高正价之和等于10，Z的族序数是周期数的2倍”，Z只能是S，则Y为Si；由于“W和Z的质子数之和与X和Y的质子数之和相等，且四种元素在同一周期”，则“W、X、Y、Z”分别是Na、Al、Si、S。
【详解】A．不同电子层结构的微粒，电子层数越多半径越大，相同电子层结构的微粒，核电荷数大的半径小，所以S2−＞Na+＞Al3+，A错误；
B．非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，所以稳定性SiH4＜H2S，B错误；
C．Na与S形成化合物Na2S，其水溶液因S2−水解而显碱性，C错误；
D．工业上电解熔融NaCl制取Na，D正确；
答案选D。
7．B
【详解】A．苯环、碳碳双键、碳氮双键能与氢气发生加成反应，则1mol该有机物能与5mol氢气反应，A错误；
B．根据图中分子结构可知该有机物分子式为C12H10O5N2S，B正确；
C．苯环上的一溴代物有2种，C错误；
D．分子中含有苯环和碳碳双键，可以发生加成反应，该有机物在一定条件下能发生卤代、水解等取代反应，D错误；
故选：B。
8．B
【详解】A．铜和稀硝酸反应生成一氧化氮，一氧化氮遇到氧气反应生成红棕色二氧化氮，A错误；
B．硝酸根离子在酸性条件下能氧化亚铁离子生成铁离子，所以不能检验亚铁离子是否变质，B正确；
C．氢氧化钠过量，和氯化镁反应后氢氧化钠剩余，氢氧化钠和氯化铁反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，没有实现氢氧化镁变成氢氧化铁，不能比较溶度积常数，C错误；
D．乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能确定是否产生乙烯，D错误；
故选B。
9．D
【详解】A．工业上常用电解熔融氧化铝的方法制铝，铝合金具有优良的性能常用于制造飞机部件，A正确；
B．热的纯碱溶液的碱性强，可促进油脂的水解，工业生产中，常用于清洗铁制品表面的油污，B正确；
C．制备Fe(OH)3胶体时，先将氯化铁饱和溶液滴入沸水中，然后继续加热煮沸直至液体呈红褐色为止，C正确；
D．干粉的主要成分为碳酸氢钠，它受热分解可生成碳酸钠、水和二氧化碳气体，因为燃烧的钠能在二氧化碳气体中继续燃烧，且燃烧生成的过氧化钠能与二氧化碳和水反应生成氧气，所以钠着火后不宜用干粉灭火器灭火，D不正确；
故选：D。
10．C
【详解】A．NaClO3在发生器中作氧化剂，二氧化硫作还原剂，发生2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4，离子方程式为，A正确；
B．过氧化氢不稳定，受热易分解，则吸收塔中温度不宜过高，B正确；
C．吸收塔中发生H2O2+ 2ClO2+ 2NaOH=2NaClO2 + 2H2O+O2，Cl元素的化合价降低、O元素的化合价升高，氧化剂( ClO2 )和还原剂( H2O2)的物质的量之比为2：1 ，C错误；
D．氯酸钠与二氧化硫在酸性条件下发生氧化还原反应生成ClO2和Na2SO4，则母液中可回收的主要物质为Na2SO4，D正确；
故选C。
11．A
【分析】黑火药爆炸时发生反应为：S+2KNO3+3C3CO2↑+K2S+N2↑，然后根据氧化还原反应规律，结合反应前后元素化合价的变化情况分析判断。
【详解】A．硝酸钾用在黑火药中是利用了KNO3具有强氧化性，其得到电子被还原，得到的还原产物为N2，A错误；
B．根据分析可知，“煎炼而成”是将溶液蒸发浓缩结晶，获得KNO3晶体，B正确；
C．灼烧硝酸钾火焰呈紫色，焰色试验为元素的性质，属于元素的物理性质，C正确；
D．KNO3、NaCl的溶解度受温度影响变化不同，可用重结晶的方法分离提纯KNO3、NaCl的混合物，D正确；
故合理选项是A。
12．A
【分析】根据电子移动方向可知，锂空气电池中金属锂电极a为负极，负极电极反应为：Li-e-=Li+，通入氧气的多孔碳电极b为正极，正极反应为O2+ 2H2O+4e- =4OH-，放电时，阳离子移向正极b、阴离子移向负极a；充电时，a电极为阴极、c电极为阳极，阴阳极反应分别与负正极反应相反，据此分析解答。
【详解】A．充电时，a为阴极、c为阳极，故A正确；
B．放电时为原电池，a为负极，b为正极，正极反应为O2+ 2H2O+4e- =4OH-，则b极附近pH增大，故B错误；
C．锂是活泼金属，能与水反应，为防止锂空气电池损坏，不能在有机电解液中加入少量NaCl溶液，故C错误；
D．电解CuSO4时，Cu2++2e-=Cu，当电路中转移0.2mol电子时，阴极析出铜单质6.4g，D错误；
故选：A。
13．A
【详解】A．由图可知，600℃时B的物质的量最多说明反应达到平衡状态，反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲烷的物质的量减小，则A为甲烷、B为二氧化碳、C为一氧化碳，故A错误；
B．由盖斯定律可知，反应Ⅰ反应Ⅱ得到反应3，则反应Ⅲ的平衡常数K3=，故B正确；
C．反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，则低温使用催化剂可提高二氧化碳转化为甲烷的转化效率，故C正确；
D．由盖斯定律可知，ⅠⅢ得到反应，则ΔH=(−164.7kJ/mol) (−247.1kJ/mol)=−205.9kJ/mol，故D正确；
故选。
14．B
【分析】在NaHXO4溶液中滴加NaOH溶液，发生反应NaHXO4+NaOH=Na2XO4+H2O，该反应为放热反应，当两者恰好完全反应时溶液温度最高，图中F点NaHXO4与NaOH溶液恰好完全反应，即20.00mL0.01mol/LNaHXO4溶液与cmol/L20mLNaOH溶液恰好完全反应，则c=0.01；据此作答。
【详解】A．根据分析NaOH溶液物质的量浓度为0.01mol/L，溶液中c(OH-)=0.01mol/L，Kw=10-12，则溶液中c(H+)=mol/L=10-10mol/L，溶液的pH=10，A项正确；
B．E点加入10mLNaOH溶液，NaHXO4与NaOH反应后得到等物质的量浓度的Na2XO4和NaHXO4的混合液，由于H2XO4的第一步完全电离，故溶液中不存在H2XO4，溶液中的物料守恒为2c(Na+)=3[c()+c()]，B项错误；
C．F点NaHXO4与NaOH恰好完全反应得到Na2XO4溶液，Na2XO4溶液中存在水解平衡+H2O+OH-，F点溶液中粒子浓度由大到小的顺序为c(Na+)＞c()＞c(OH-)＞c()＞c(H+)，G点加入40mLNaOH溶液，G点NaHXO4溶液和NaOH溶液反应后得到等物质的量浓度的Na2XO4和NaOH的混合液，G点溶液中粒子浓度由大到小的顺序为c(Na+)＞c(OH-)＞c()＞c()＞c(H+)，在F、G之间随着NaOH溶液的滴入，溶液的碱性增强，某一点存在c(Na+)＞c()=c(OH-)＞c()＞c(H+)，C项正确；
D．F点20.00mL0.01mol/LNaHXO4溶液与0.01mol/L20mLNaOH溶液恰好完全反应得到物质的量浓度为0.005mol/L的Na2XO4溶液，溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)= c(OH-)+c()+2c()，c(Na+)=0.01mol/L，则c(OH-)+c()+2c()＞c(Na+)=0.01mol/L＞0.005mol/L，D项正确；
答案选B。
15．C
【分析】该实验主要是N2与Mg在加热时反应生成Mg3N2。A中长颈漏斗中是浓氨水，加入烧瓶中遇生石灰释放NH3，B中碱石灰吸收NH3中的水。在C装置中NH3与CuO在加热情况下反应生成N2，D中浓硫酸吸收N2中的水和NH3后，N2进入E中与Mg反应。F装置可以防止空气中的CO2、H2O等进入装置中与Mg及Mg3N2反应。
【详解】A．装置A中分液漏斗中的溶液是浓氨水，流入烧瓶中与CaO接触会产生NH3，A正确；
B．实验进行时应先点燃C处的酒精灯，等产生的较纯的N2进入E中时再点燃E中酒精灯，B正确；
C．装置D中浓硫酸吸收的是N2中的水蒸气和氨气，因此不只是干燥氮气的作用，C错误；
D．取反应后装置E所得固体少许，滴入蒸馏水， Mg3N2和水反应生成氢氧化镁和氨气，若闻到刺激性气味，则有Mg3N2，D正确；
故选：C。
16．D
【详解】A．TMNS大大降低了合成氨反应的活化能，加快反应速率，但是不能影响平衡的移动，不会增大转化率，A说法错误；
B．TMNS表面上的N原子与氢原子结合，N元素化合价降低，被还原为氨，B说法错误；
C．合成氨为可逆反应，存在副反应，用15N2进行合成反应，产物不一定只有15NH3，可能含有其它含15N的副产物，C说法错误；
D．根据图象可知，TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附N2，D说法正确；
答案为D。
17．(1) H2O2
(2) F
(3)防止HClO4挥发，避免反应过于剧烈
(4) b 滴入最后半滴KMnO4溶液，溶液恰好由无色变浅紫红色，且半分钟内不褪色

【分析】孔雀石加入稀硫酸，生成气体E为二氧化碳，溶液A中含有Cu2+、Fe2+、 Fe3+，加入试剂①将Fe2+氧化为Fe3+，加入试剂能达到实验目的，又不引入新杂质，一般为H2O2，然后加入CuO调节溶液pH，可使铁离子水解生成Fe(OH)3，即D为Fe(OH)3，溶液C含有硫酸铜，经蒸发结晶得到CuSO4·5H2O，在氯化钙中通入氨气和二氧化碳可生成碳酸钙纳米材料，同时生成氯化铵。
【详解】（1）试剂①目的是将Fe2+氧化为Fe3+，应选用绿色氧化剂H2O2，反应离子方程式为：；
（2）气体E为二氧化碳，化肥H含氮，可知气体F为氨气，因二氧化碳微溶于CaCl2溶液，氨气极易溶于水，所以先通入NH3使溶液呈碱性环境后易吸收更多的二氧化碳；实验室用氯化铵固体和氢氧化钙固体在加热条件下制得氨气，反应方程式为：；
（3）根据Cu(ClO4)2·6H2O在高温下易分解，HClO4是易挥发，且温度高于130℃易爆炸，可知需适度加热但温度不能过高；
（4）KMnO4具有强氧化性，会腐蚀橡胶，故只能用酸式滴定管装KMnO4溶液，并将KMnO4溶液滴入锥形瓶中，故b正确；滴定终点为：滴入最后半滴KMnO4溶液，溶液恰好由无色变浅紫红色，且半分钟内不褪色。
18．(1)将磷铁渣粉碎，适当增加硝酸和硫酸浓度
(2)漏斗、烧杯、玻璃棒
(3)温度过高，氨易挥发
(4)
(5)硝酸分解速率大于氧气与磷铁渣反应速率
(6) pH的增大，Fe3+水解程度增大，生成氢氧化铁混入产品

【分析】磷铁渣(含Fe、FeP、Fe2P及少量杂质)在90℃时用硝酸和硫酸的混合酸浸泡，并加入活性炭，硝酸首先分解生成和，将Fe2P氧化为和，硫酸是为了溶解等并保持体系的酸度，加入活性炭能降低有害气体的产生，过滤得滤液和滤渣，去掉滤渣，在滤液中加磷酸，控制铁和磷的含量比，再加入氨水调整酸碱性，最终制备得FePO4·2H2O(磷酸铁)。
【详解】（1）由分析可知，加快浸取的速率的方法有将磷铁渣粉碎，适当增加硝酸和硫酸浓度等方法。
（2）操作X为过滤，用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒；
（3）制备操作中反应物有氨水，氨水受热氨易挥发，不利于产品制备；
（4）硝酸首先分解生成和，将Fe2P氧化为和，由电子守恒和元素守恒，浸取过程中Fe2P与反应的化学方程式为：；
（5）浸取过程中，温度升高硝酸分解生成和的速率加快，硝酸分解过快导致氧气不能与磷铁渣充分反应；
（6）随着pH的增大，Fe3+水解程度增大，生成氢氧化铁沉淀；由分析可知，制备流程中生成FePO4·2H2O的反应物为Fe3+、磷酸、氨水，生成FePO4·2H2O，由电荷守恒和原子守恒可得离子方程式为：。
19．(1)-1248kJ/mol
(2)BC
(3) <
(4) 正极
(5)

【详解】（1）根据盖斯定律反应CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+H2O(l)，可由2×②-①得到，则ΔH=2ΔH2-ΔH1=2×(-955kJ/mol)-( -662kJ/mol)= -1248kJ/mol；
（2）A．起始时n(NH3)∶n(NO)=2∶3，NH3和NO的变化量之比也为2：3，则c(NH3)∶c(NO)始终保持2∶3不变，不能据此判断平衡状态，故A不选；
B．1molN—H键断裂为正向反应，断裂1molO—H键为逆向反应，可知正逆反应速率相等，则反应达到平衡状态，故B选；
C．该反应前后气体分子数增加，随反应进行体系内压强逐渐增大，则容器内压强不变时反应达到平衡状态，故C选；
D．容器内反应物和生成物均为气体，气体总质量不变，容器体积恒定，则混合气体的密度始终保持不变，不能据此判断平衡状态，故D不选；
（3）该反应正向为放热反应，逆向为吸热反应，升高温度，正逆反应速率均增大，且平衡逆向移动，则，各组分的浓度在温度升高的瞬间均为改变，则升高温度，k正增大的倍数小于k逆增大的倍数。
结合已知条件列三段式：

该反应的平衡常数K=；
平衡时：v正= v逆，则k正·c4(NH3)·c6(NO)= k逆·c5(N2)，= ；
（4）该电池中NO2与O2反应生成一种氧化物Y，该氧化物为二氧化氮的氧化产物，结合价态可知应为N2O5，石墨Ⅰ为负极，石墨Ⅱ为正极，结合图中信息可知正极氧气得电子结合N2O5生成，电极反应为：；
（5）该电池中NO2与O2反应生成N2O5，该电池反应的方程式为：。
20．(1) Li、F
(2) sp3 正四面体形 N>C>H
(3)
(4) 分子晶体
(5) 4

【详解】（1）基态Ga原子的价电子排布图；B为5号原子，核外电子排布为：，未成对电子数为1，同周期元素中基态原子未成对电子数与硼(B)原子相同的核外电子排布有：、两种，分别为Li、F；
（2）中N原子的价层电子排布式为：，无孤对电子，采用sp3杂化，中心B原子价层电子对数为：，无孤对电子，离子构型为正四面体形；，中含有H、C、N三种元素，电负性：N>C>H；
（3）中大键由3个C原子和2个N原子提供电子，C原子各提供1个电子，N原子各提供1对孤对电子，又因带1个正电荷，可知失去一个价电子，则大键为5原子6电子，表示为：；
（4）熔点为，熔点较低，符合分子晶体物理性质特点，因此为分子晶体；由转化过程及物质组成可知Cl-与结合时Cl-与Ga形成配位键，再与另一个结合时可再次形成配位键，则的结构式可表示为：；
（5）中Ga3+与O2-个数比为2：3，故配位数之比为3：2，在其八面体空隙中，可知的配位数为6，则O2-配位数为4；已知O2-离子的半径为acm，则底面边长为2acm，又晶胞的高度为bcm，所以晶胞的体积为：V=3×2a×a×b=6a2bcm3，一个晶胞中含有2个，其质量m=g=g，故密度为：。
21． 碳碳双键、羰基 + +H2O 6
【分析】A发生取代反应生成B，同时有乙酸生成，B发生异构生成C，C转化生成D，分子式C9H6O3，根据C、G、H的结构简式以及C→D的转化条件可以推知D为；E发生信息①中反应生成F，F在浓硫酸、加热条件下生成G，结合G的结构简式可知E中含有苯环，故E为 ，则F为 ，F发生消去反应生成G。
【详解】(1)由结构可知，化合物G中官能团有：碳碳双键、羰基；
(2)由分析可知，化合物D的结构简式为：；
(3)反应④与题目所给信息①的反应类似，根据信息①③可知该化学方程式为：+；反应⑤是发生的是醇羟基的消去反应，反应方程式为+H2O。
(4)F的结构简式为，化合物F的同分异构体满足以下条件：①能发生银镜反应，说明含有醛基；②1mol该有机物能与2molNaOH恰好完全反应，又因为F中只有两个氧原子，所以说明存在酯基且水解生成羧酸与酚羟基；③苯环上只有两个取代基；所以苯环上的取代基有－OOCH、－CH2CH2CH3或－OOCH、－CH(CH3)2两种情况，又考虑到每种情况下苯环上取代有邻间对三种，共有同分异构体6种。
(5)与乙醛反应生成 ，然后在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成 ，再与溴发生加成反应生成，最后在碱性条件下水解生成 ，合成路线流程图为：。