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河北省秦皇岛市2022-2023学年高二下学期期末考试化学试题（解析版）
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这是一份河北省秦皇岛市2022-2023学年高二下学期期末考试化学试题（解析版），共20页。试卷主要包含了可能用到的相对原子质量， 白洋淀松花蛋是河北省传统名产等内容，欢迎下载使用。
秦皇岛市高二年级期末考试
化学
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择随时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量：
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与科技、社会、生产密切相关，下列有关说法正确的是
A. 聚酰亚胺在航空航天、高端电子元器件等多个尖端领域有很高的应用价值，聚酰亚胺属于有机高分子材料
B. 茂金属是过渡金属与环戊二烯相连所形成的有机金属配位化合物，属于新型金属材料
C. 电灯开关的主要材料为线性结构的酚醛树脂，酚醛树脂受热易软化或熔融
D. 神舟十五号飞船表面所用的耐高温陶瓷中的氮化硅属于分子晶体
【答案】A
【解析】
【详解】A．聚酰亚胺属于有机高分子材料，A正确；
B．茂金属是过渡金属与环戊二烯相连所形成的有机金属配位化合物，不属于新型金属材料，B错误；
C．电灯开关的主要材料酚醛树脂是体型结构，具有较高的热稳定性和耐高温性，C错误；
D．氮化硅属于共价晶体，而非分子晶体，D错误；
故选A。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 基态硫原子的价层电子轨道表示式： B. 氯酸钾的化学式：KClO4
C. 甲胺的结构简式：H3C-NH-CH3 D. 过氧化钙的电子式：
【答案】D
【解析】
【详解】A．洪特规则是指在相同能量的轨道上，电子总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同；基态硫原子的价层电子轨道表示式：，A错误；
B．氯酸钾的化学式：KClO3，B错误；
C．甲胺的结构简式：H3C-NH2，C错误；
D．过氧化钙是由钙离子和过氧根离子构成的，电子式：，D正确；
故选D。
3. PVC、PC、PMMA和PET等都是用途广泛的有机材料。下列说法正确的是
A. PVC{ }是纯净物
B. PC{ }是经缩聚反应生成的高分子化合物
C. PMMA{ }是聚甲基丙烯酸甲酯，能与溴发生加成反应从而使溴水褪色
D PET{ }常用于制作矿泉水瓶，其吸水性很强
【答案】B
【解析】
【详解】A．PVC是聚合物，聚合物都是混合物，A错误；
B．PC是分子间酯化生成的高分子化合物，同时生成水，属于缩聚反应，B正确；
C．PMMA与溴不发生反应，C错误；
D．PET韧性好，吸水性低，常用于制作矿泉水瓶，D错误；
故选B。
4. 避蚊胺(X)简称DEET，是一种广谱昆虫驱避剂，其结构如图所示。下列有关避蚊胺的说法错误的是
A. 分子式为 B. 与水溶液共热能发生水解反应
C. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 分子中所有C原子可能在同一平面上
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，分子式为，A正确；
B．酰胺基在碱性条件下能发生水解反应，B正确；
C．苯环上含有甲基，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色，C正确；
D．分子含有与N直接相连的2个饱和碳，此情况的碳、氮均为sp3杂化，为四面体形结构，故分子中所有C原子不可能在同一平面上，D错误；
故选D。
5. 硫元素的“价-类二维图”如图所示，下列说法正确的是
A. 常温下，a→b→d→f→h→g的转化均能通过一步反应实现
B. a和c混合会有淡黄色粉末产生
C. e的酸性比碳酸弱
D. f浓溶液具有强氧化性，不能用于干燥c
【答案】B
【解析】
【分析】由题干中价类二维图信息可知，a为H2S，b为S，c为SO2、d为SO3，e为H2SO3、f为H2SO4，g为亚硫酸盐，h为硫酸盐，据此分析解题。
【详解】A．常温下，S转化为SO3不能一步实现，A错误；
B．H2S和SO2混合会有淡黄色粉末硫和水生成，B正确；
C．e是亚硫酸酸性比碳酸酸性强，C错误；
D．浓硫酸具有强氧化性，但可以干燥二氧化硫，D错误；
故选B。
6. 白洋淀松花蛋是河北省传统名产。松花蛋的制作工艺：一般用水将灰料[主要成分是生石灰、草木灰(含)、纯碱(、食盐等]调成糊状料泥，涂于新鲜鸭蛋表面，密封保存一段时间后，即可得到松花蛋。下列说法错误的是
A. 和的水溶液均呈碱性
B. 腌制松花蛋的过程中，蛋白质发生了变性
C. 可以用焰色试验来区分和
D. 鸭蛋处理不当会产生有毒的气体，可将鸭蛋存放在醋酸铅溶液中保鲜
【答案】D
【解析】
【详解】A．和均为强碱弱酸盐，水解导致其水溶液均呈碱性，A正确；
B．制松花蛋的过程中氧化钙和水生成氢氧化钙，氢氧化钙和碳酸钾、碳酸钠反应生成强碱氢氧化钾、氢氧化钠，由于强碱的作用使得蛋白质发生了变性，B正确；
C．焰色反应，也称作焰色测试及焰色试验，是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应；钾元素的焰色反应实验需要透过蓝色钴玻璃观察，焰色反应为紫色；钠元素的焰色反应为黄色，可以用焰色试验来区分和，C正确；
D．醋酸铅为重金属盐，有毒，不能使用其保存鸭蛋，D错误；
故选D。
7. 3种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，其配位数(即一个原子周围最邻近且等距离的原子数)分别为
A. 6、6、8 B. 6、8、8 C. 6、6、12 D. 6、8、12
【答案】D
【解析】
【详解】①该晶胞是简单立方堆积，离顶点原子距离最近且等距离的原子处在该原子的上下左右前后共6个，故配位数为6；
②该晶胞是体心立方堆积，离体心原子距离最近且等距离的原子处在晶胞的8个顶点，故配位数为8；
③该晶胞是面心立方最密堆积，离顶点原子距离最近且等距离的原子处在相邻的面心上，一个晶胞中有3个等距离的原子，顶点原子周边可以堆积8个相同的晶胞，周边等距离的原子共个，由于面心原子被两个晶胞均分，计算两次，故离顶点原子等距的样子有=12个，故配位数为12；
答案为：D。
8. 硫酸亚铁铵俗称摩尔盐，是一种重要的工业原料，能溶于水，不溶于乙醇，其工业制法如下。下列说法错误的是
A. 物质B为铁粉
B. 碱液洗涤的目的是除去铁片表面的油污
C. 将操作⑤后所得的溶液蒸发浓缩至有大量晶体析出时停止加热，再用余热蒸干可得到摩尔盐
D. 取适量操作③后所得的溶液于试管中，先滴加氯水，然后滴加溶液，可观察到溶液变红
【答案】C
【解析】
【分析】摩尔盐中Fe元素呈现+2价，因此如何获得硫酸亚铁是流程的关键，题干中用碱液洗去铁片表面的油脂，然后加硫酸溶解，为防止+3价铁存在，可以加入适量铁粉，过滤，固体C主要是生铁中的碳颗粒，滤液为FeSO4，最终为防止Fe元素被氧化及结晶水损失，应采用降温结晶的方法分离得到摩尔盐。
【详解】A．根据分析，物质B为铁粉，A正确；
B．碱液可以使油脂发生皂化反应，常用于除油污，B正确；
C．为防止摩尔盐被氧化及失去结晶水，应选用降温结晶，即蒸发浓缩至有晶膜出现，降温结晶，过滤，C错误；
D．操作③后的溶液中含有Fe2+离子，加入氯水，Fe2+被氧化为Fe3+，从而使KSCN溶液变红，D正确；
答案选C。
9. 下列实验装置规范或操作正确，且能达到相应实验目的的是
A
B
C
D
、
除去中的
制备
制备
验证液溴和苯发生取代反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．Cl2难溶于饱和食盐水，饱和食盐水能吸收HCl，不能用饱和食盐水除去HCl中的Cl2，能用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，A项不符合题意；
B．玻璃表面皿不能直接加热，实验装置不规范，B项不符合题意；
C．Ca(OH)2和NH4Cl固体加热反应生成CaCl2、NH3和H2O，NH3极易溶于水、且NH3的密度比空气的小，用向下排空气法收集NH3、且在收集的试管口塞一团棉花防止NH3与空气对流，C项符合题意；
D．Br2具有挥发性，Br2与AgNO3溶液作用会产生淡黄色沉淀，即AgNO3溶液中产生淡黄色沉淀不能说明反应产生了HBr，不能说明液溴与苯发生了取代反应，在气体通入AgNO3溶液之前应先除尽Br2，D项不符合题意；
答案选C。
10. X、Y、Z、W是短周期原子序数依次增大的主族元素，Y和W位于同一主族，Z是地壳中含量最多的元素，四种元素组成的一种物质M的结构如图所示。下列说法错误的是
A. Y2与Z2反应能直接生成YZ2
B. M属于强电解质
C. 最简单氢化物的稳定性：Z>Y>W
D. M既可以和强酸溶液反应，又可以和强碱溶液反应
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、W是短周期原子序数依次增大的主族元素，Z是地壳中含量最多的元素，则Z为O，根据M的结构可知，X能形成1个共价键，推测为H，Y能形成4个共价键，且形成阳离子，推测Y是N，W能形成5个共价键，推测W是P，且符合Y和W位于同一主族，则X、Y、Z、W分别为H，N，O，P，该化合物为；
【详解】A．根据分析可知为，为，和在放电的条件下反应生成，A项错误；
B．根据分析可知M为磷酸氢二铵，该物质是强电解质，B项正确；
C．非金属性越强，气态氢化物越稳定，则最简单氢化物的稳定性为：Z>Y>W，C项正确；
D．M是磷酸氢二铵，既可以和强酸溶液反应，又可以和强碱溶液反应，D项正确；
答案选A。
11. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 往纯碱溶液中加入少量稀硫酸：
B. 向溶液中通入过量的：
C. 向溶液中滴加少量澄清石灰水：
D. 向溶液中加入过量的HI溶液：
【答案】B
【解析】
【详解】A．往纯碱溶液中加入少量稀硫酸，碳酸根离子与氢离子结合为碳酸氢根离子，离子方程式：，故A错误；
B．向溶液中通入过量的反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根离子，离子方程式：，故B正确：
C．向溶液中滴加少量澄清石灰水，生成碳酸钙沉淀、水，离子方程式：，故C错误；
D．向溶液中加入过量的HI溶液，具有氧化性的硝酸根离子和铁离子都会与具有还原性的碘离子反应，离子方程式：，故D错误；
答案选B。
12. 用电解法对酸性含氯的氨氮废水进行无害化处理的过程如图所示。下列说法正确的是
A. 和的VSEPR模型相同，分子的空间结构不同
B. 发生的电极反应为
C. Ti电极为阴极，与外电源的负极相连，发生氧化反应
D. 和足量反应，转移的电子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A．分子的中心原子是氮原子，孤电子对数为1，价层电子对数为4，分子构型为三角锥形；分子的中心原子是氧原子，孤电子对数为2，价层电子对数为4，分子构型为V形，故两者的VSEPR模型相同，分子的空间结构不同，故A正确；
B．电解质溶液为酸性，发生的电极反应为，故B错误；
C．Ti电极上，氢元素、氯元素化合价均降低，发生还原反应，作电解池的阴极，与外电源的负极相连，故C错误；
D．和足量反应，催化分解为氮气和氢气，的量未知，无法计算转移的电子数，故D错误；
答案为：A。
13. 下列实验探究方案不能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
将二氧化硫气体通入碘和淀粉的混合溶液中，观察溶液颜色的变化
探究还原性：
B
向盛有溶液的试管中滴加几滴溶液。振荡，观察颜色的变化
探究是否变质
C
加热溴乙烷和氢氧化钠-乙醇混合溶液，将产生的气体通入高锰酸钾溶液中。观察溶液颜色的变化
探究溴乙烷在此条件下发生的是取代反应还是消去反应
D
向盛有等浓度的NaCl和KI混合溶液的试管中滴加几滴溶液，振荡，观察沉淀颜色
证明
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．将二氧化硫气体通入碘和淀粉的混合溶液中，二氧化硫与碘发生氧化还原反应：2H2O+SO2+I2=H2SO4+2HI，混合溶液由蓝色变为无色，说明还原性，故A正确；
B．向盛有溶液的试管中滴加几滴溶液，若溶液变红，说明已经变质，故B正确；
C．加热溴乙烷和氢氧化钠-乙醇混合溶液，发生消去反应生成溴化钠和乙烯，将产生的气体乙烯通入高锰酸钾溶液中，发生氧化反应，高锰酸钾溶液褪色；溴乙烷的水解反应生成的溴化氢，也能使高锰酸钾溶液褪色，故不能探究溴乙烷在此条件下发生的是取代反应还是消去反应，故C错误；
D．向盛有等浓度的NaCl和KI混合溶液的试管中滴加几滴溶液，生成浅黄色沉淀，银离子与碘离子反应生成溶解度更小的碘化银，证明，故D正确。
答案为：C。
14. 溶液与经盐酸酸化的溶液进行滴定实验时，曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 图示表示是溶液滴定经盐酸酸化的溶液的曲线
B. 配制溶液时，常将氯化铁晶体溶于盐酸，其目的是防止水解
C. c点时存在关系：
D. 曲线上b点对应的和c点对应的的比值为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图像可知随着时间的延长溶液由酸性转变为碱性，即表示的是溶液滴定经盐酸酸化的溶液的曲线，A正确；
B．水解显酸性，所以配制溶液时，将氯化铁晶体溶于盐酸，可以防止水解，B正确；
C．c点溶液中肯定存在钠离子，根据电荷守恒：，所以此时存在关系： ，C正确；
D．由图像可知ab段生成氢氧化铁沉淀，bc段发生酸碱中和，则b点、c点均是氢氧化铁的饱和溶液，所以曲线上b点对应的和c点对应的的比值为，D错误；
故选D。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. I.某化学兴趣小组探究铁粉与硫酸铜溶液反应时溶液pH变化。
（1）甲同学提出硫酸铜溶液显酸性，理由是_______(写离子方程式)，加入铁粉消耗了和，溶液pH会_______(填“增大”、“不变”或“减小”；已知相同条件下，的水解程度强于)。
Ⅱ．乙同学用pH传感器测铁粉和溶液反应时溶液pH的变化。
【实验用品】仪器：pH传感器、笔记本电脑、带橡皮塞的三颈烧瓶、铁架台、分液漏斗等。
试剂：铁粉、溶液。
【实验步骤】向三颈烧瓶中加入铁粉，将溶液滴入铁粉中，同时插入pH传感器检测溶液pH的变化，实验装置(夹持装置已省略)及测得的pH变化曲线如图所示。
（2）乙同学猜想反应过程中pH下降与亚铁离子和溶液中氧气反应有关，理由是_______(写离子方程式；常温下，在时完全沉淀)。
（3）为了验证猜想，乙同学用煮沸后冷却的蒸馏水新配制溶液，重新进行实验。
①配制溶液所用的蒸馏水需提前煮沸、冷却的目的是_______，配制溶液需要称量_______(保留小数点后一位)。
②下列实验操作会使所配制的溶液浓度偏高的是_______(填标号)。
a．所称量的失去部分结晶水
b．容量瓶洗净后刻度线下残留少量水未处理
c．移液后未洗涤烧杯和玻璃棒
d．未用溶液润洗容量瓶
③改进之后测得溶液pH的变化趋势为_______，证明乙同学的猜想正确(忽略容器内空气对实验的影响)。
【答案】（1） ①. ②. 增大
（2）
（3） ①. 除去溶解在水中的氧气 ②. 15.6 ③. a ④. 先增大后不变
【解析】
【小问1详解】
硫酸铜为强酸弱碱盐，溶液水解显酸性，水解离子方程式，相同条件下，的水解程度强于，加入铁粉消耗了和，溶液pH会增大。
【小问2详解】
向三颈烧瓶中加入铁粉，将溶液滴入铁粉中，发生反应Cu2++Fe=Fe2++Cu，亚铁离子会被氧气氧化为铁离子，而铁离子可水解，反应过程中pH下降与亚铁离子和溶液中氧气反应有关，结合信息可知，反应产生氢氧化铁沉淀，故发生反应为。
【小问3详解】
①配制溶液所用的蒸馏水需提前煮沸、冷却的目的是除去溶解在水中的氧气，排除氧气的影响，配制溶液需要称量0.25mol/L×0.25L×250g/mol≈15.6。
②a．所称量的失去部分结晶水，硫酸铜质量偏大，结果偏高，a选；
b．后续需要加水，容量瓶洗净后刻度线下残留少量水未处理，对结果无影响，b不选；
c．移液后未洗涤烧杯和玻璃棒，导致溶质损失，结果偏低，c不选；
d．容量瓶不能用标准液润洗，未用溶液润洗容量瓶，对结果无影响，d不选；
故选a。
③根据的水解程度强于，改进之后测得溶液pH的变化趋势为先增大后不变，证明乙同学的猜想正确。
16. 电解铜的阳极泥中含有铅、锡、钡以及金、银等有价值的金属元素，具有较高的综合利用价值，其中锡主要以形式存在，铅、钡主要以硫酸盐的形式存在。针对阳极泥中的元素设计的工艺流程如图，请回答下列问题：
已知：①常温下，部分碳酸盐、硫酸盐的溶度积常数如下表。
盐
②不溶于水，难溶于酸和碱。
③为强酸，可电离生成和。
（1）已知与同主族，则基态原子的价层电子排布式为___________
（2）“溶浸1”的目的是将铅、钡主要转化为溶解度更小的和，的VSEPR模型的名称为___________，写出“浸渣1”与稀盐酸发生的主要反应的离子方程式：___________。
（3）工艺流程中“浸渣转化”的原理为___________(用离子方程式表示)；完全转化成且达到平衡时，溶液中___________。
（4）加入、混合溶液可使、分别转化成、，写出转化成反应的离子方程式：___________。
（5）富金、银溶液中加入粉可置换出。若将粉加入一定体积的富金、银溶液中，恰好完全反应(粉只与反应)，置换出金属单质()，则富金、银溶液中、的物质的量浓度之比为___________。
（6）由金的X射线衍射图像可知，其晶胞属于面心立方晶胞(如图)。若金原子的半径为，金的密度为，金原子的摩尔质量为，则阿伏加德罗常数()的计算表达式___________。(用含、、的代数式表示)。
【答案】（1）6s26p2
（2） ①. 平面三角形 ②. PbCO3+2H+=Pb2++CO2+H2O
（3） ①. BaSO4(s)+(aq)=BaCO3(s)+(aq) ②. 25
（4）8H++7Cl-++2Au=2HAuCl4+3H2O
（5）3：1 （6）mol-1
【解析】
【分析】阳极泥含有铅、锡、钡以及金、银等有价值金属元素，其中锡主要以SnO2形式存在，铅、钡主要以硫酸盐的形式存在，加入Na2CO3、Na2SO4溶液，根据碳酸盐、硫酸盐的溶度积常数可知，铅、钡主要转化为溶解度更小的PbCO3和BaSO4，过滤得到的浸渣1中主要含有PbCO3、BaSO4、金、银、SnO2，加入盐酸，溶解PbCO3，过滤得到PbCl2溶液和浸渣2（主要含有BaSO4、金、银、SnO2），再加入饱和Na2CO3溶液，将BaSO4沉淀转化为BaCO3沉淀，过滤，向浸渣3中加入盐酸，除去BaCO3沉淀，再过滤，得到滤液3为BaCl2溶液和滤渣（主要含有金、银、SnO2），向滤渣中加入盐酸和氯酸钠溶液，过滤，得到富含金、银的溶液和SnO2。
【小问1详解】
Pb为第六周期第ⅣA族，原子的价层电子排布式为6s26p2；
【小问2详解】
的价层电子对数为=3，VSEPR模型的名称平面三角形；根据分析，浸渣1加入盐酸，，溶解PbCO3，离子方程式为PbCO3+2H+=Pb2++CO2+H2O；
【小问3详解】
工艺流程中钡碳酸转化的原理为BaSO4(s)+(aq)=BaCO3(s)+(aq)；平衡时====25；
【小问4详解】
加入HCl、NaClO3溶液可使Au、Ag转化成HAuCl4、Na2[AgCl3]，则Au转化成HAuCl4时，Au元素化合价升高了3价，根据化合价升降守恒、电荷守恒、原子守恒可得离子方程式为8H++7Cl-++2Au=2HAuCl4+3H2O；
【小问5详解】
富金银溶液中加入Pb粉可置换出Au、Ag，Pb转化为2价Pb，Au、Ag分别由+3价降低为0价、+1价降低为0价，设置换出4mol金属单质中，Au为xmol、Ag为ymol，则有xmol+ymol=4mol，3xmol+ymol=5×2mol，联立方程，解得x=3，y=1，则富金银溶液中HAuCl4、Na2[AgCl3]的物质的量浓度之比为物质的量之比=3：1；
【小问6详解】
阿伏加德罗常数为，已知金的晶胞属于面心立方晶胞，根据均摊法，一个晶胞中含有个金原子，设晶胞的边长为xcm，金原子的半径为rcm，可知，即x=2rcm，金的密度为ρg/cm3，摩尔质量为Mg/mol，则4M=NA，阿伏加德罗常NA=。
17. 一种荧光探针(E)的合成路线如图：
已知：
（1）A的名称为___________；C中的含氧官能团的名称为___________。
（2）B→C反应的化学方程式为___________。
（3）D→E反应的反应类型为___________，D的结构简式为___________，1molD与足量溶液充分反应，最多可消耗___________mol。
（4）W与X互为同系物且W的碳原子数比X多1，H与W互为同分异构体，则满足下列条件的H的结构有___________种(不考虑立体异构)。
①能与溶液发生显色反应
②可与溶液反应
（5）根据以上信息，写出以和为原料制备
的合成路线流程图___________。(无机试剂和有机溶剂任选，合成路线流程图示例见本题题干)
【答案】（1） ①. 丙二酸 ②. (酚)羟基、酯基
（2）++H2O （3） ①. 取代反应 ②. ③. 4
（4）13 （5）
【解析】
【分析】根据信息分析得到A为CH2(COOH)2，B和发生反应生成C，C在催化剂作用下反应生成D()，D和发生取代反应生成E。
【小问1详解】
依据合成路线可推出A的结构简式为CH2(COOH)2，故A的名称为丙二酸；根据C的结构简式得到C中的含氧官能团的名称为(酚)羟基、酯基；故答案为：丙二酸；(酚)羟基、酯基。
【小问2详解】
B→C反应的化学方程式为++H2O；故答案为：++H2O。
【小问3详解】
D→E反应是D中羧基与中氨基反应，其反应类型为取代反应，根据前面分析得到D的结构简式为，D含有酚羟基、羧基，酚酸酯基，则1molD与足量溶液充分反应，最多可消耗4mol；故答案为：取代反应；；4。
【小问4详解】
W与X()互为同系物且W的碳原子数比X多1，则W分子式为，H与W互为同分异构体，①能与溶液发生显色反应，说明含有苯环和酚羟基；可与溶液反应，说明含有羧基，综合分析得出两种情况，第一种情况：苯环上连有两个取代基(一个酚羟基、一个基团)，该结构有邻、间、对3种；第二种情况：苯环上连有三个取代基(一个酚羟基、一个甲基、一个羧基)，当甲基和羧基在邻位，苯环上有四种位置氢，其结构有4种；当甲基和羧基在间位，苯环上有四种位置氢，其结构有4种；当甲基和羧基在对位，苯环上有两种位置氢，其结构有2种；共有10种；因此满足条件的H的结构共有13种；故答案为：13。
【小问5详解】
苯甲醛和丙二酸在(CH3CO)2O、浓硫酸作用下反应生成，和苯甲醛反应生成，在催化剂作用下与氢气反应生成，其合成路线为；故答案为：。
18. 甲醇是基本有机原料之一，可用于制造甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品，工业上有多种合成甲醇的途径。
途径一：
（1）工业上以和为原料，在催化剂的作用下合成甲醇，该反应的热化学方程式为 。
①该反应在_______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下易自发进行。
②该反应分两步进行：
第一步：
第二步：
已知第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间，由此推知以下能正确表示反应过程中能量变化的示意图为_______(填标号)。
a． b． c． d．
途径二：
（2）利用催化剂吸附氧气形成氧自由基，进而引发甲烷转化为甲醇[ ]。在恒温恒压的密闭容器内充入、和，测得压强为，加入合适的催化剂后开始反应，测得容器的体积变化如下。
反应时间/min
0
10
20
30
40
50
容器体积/L
4
3.7
3.55
3.45
3.4
3.4
①下列能说明该反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A．单位时间内生成的同时生成
B．平衡常数不再变化
C．容器内保持不变
D．混合气体的平均摩尔质量不再变化
②的平衡转化率为_______，该温度下的平衡常数_______(为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，列出计算式即可)。
③恒温恒压下甲烷和空气总流量为，甲烷流量对甲烷转化率的影响如图所示(空气中氧气的物质的量分数按20%计算)。
甲烷流量为时，进气中甲烷和氧气的体积比为_______。甲烷流量为时，转化率明显降低的原因可能是_______。
【答案】（1） ①. 低温 ②. b
（2） ①. AD ②. 60% ③. ④. ⑤. 氧气浓度降低，氧自由基数减少，反应速率减慢造成转化率降低
【解析】
【小问1详解】
①根据，该反应，，当时自发进行，所以应在低温下进行；
②第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间，说明第二步反应进行速率快，活化能低，且总反应，第一步，第二步必然，答案选b；
小问2详解】
①A．单位时间内生成的同时生成，表示反应进行方向相反，且速率大小符合计量数比值，说明该反应达到平衡状态，故A正确；
B．平衡常数只受温度影响，恒温时温度始终不变，不能说明该反应达到平衡状态，故B错误；
C．初始物质的量一定，容器内甲烷和氧气始终按一定比例消耗，始终保持不变，不能说明该反应达到平衡状态，故C错误；
D．根据，反应物和生成物均为气体 ，混合气体总质量始终不变；反应前后气体分子数变化，说明混合气体总物质的量在反应过程中不断变化，则混合气体的平均摩尔质量不再变化，说明该反应达到平衡状态，故D正确；
答案选AD。
②列三段式：，同温同压，物质的量之比=体积之比得：，解得，转化率：；、、，即；
③甲烷和空气总流量为，甲烷流量为时，空气流量250mL，空气中氧气的物质的量分数为20%，即氧气流量，故比值为1：1；氧气浓度降低，氧自由基数减少，反应速率减慢造成转化率降低；
秦皇岛市高二年级期末考试
化学
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择随时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量：
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与科技、社会、生产密切相关，下列有关说法正确的是
A. 聚酰亚胺在航空航天、高端电子元器件等多个尖端领域有很高的应用价值，聚酰亚胺属于有机高分子材料
B. 茂金属是过渡金属与环戊二烯相连所形成的有机金属配位化合物，属于新型金属材料
C. 电灯开关的主要材料为线性结构的酚醛树脂，酚醛树脂受热易软化或熔融
D. 神舟十五号飞船表面所用的耐高温陶瓷中的氮化硅属于分子晶体
【答案】A
【解析】
【详解】A．聚酰亚胺属于有机高分子材料，A正确；
B．茂金属是过渡金属与环戊二烯相连所形成的有机金属配位化合物，不属于新型金属材料，B错误；
C．电灯开关的主要材料酚醛树脂是体型结构，具有较高的热稳定性和耐高温性，C错误；
D．氮化硅属于共价晶体，而非分子晶体，D错误；
故选A。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 基态硫原子的价层电子轨道表示式： B. 氯酸钾的化学式：KClO4
C. 甲胺的结构简式：H3C-NH-CH3 D. 过氧化钙的电子式：
【答案】D
【解析】
【详解】A．洪特规则是指在相同能量的轨道上，电子总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同；基态硫原子的价层电子轨道表示式：，A错误；
B．氯酸钾的化学式：KClO3，B错误；
C．甲胺的结构简式：H3C-NH2，C错误；
D．过氧化钙是由钙离子和过氧根离子构成的，电子式：，D正确；
故选D。
3. PVC、PC、PMMA和PET等都是用途广泛的有机材料。下列说法正确的是
A. PVC{ }是纯净物
B. PC{ }是经缩聚反应生成的高分子化合物
C. PMMA{ }是聚甲基丙烯酸甲酯，能与溴发生加成反应从而使溴水褪色
D PET{ }常用于制作矿泉水瓶，其吸水性很强
【答案】B
【解析】
【详解】A．PVC是聚合物，聚合物都是混合物，A错误；
B．PC是分子间酯化生成的高分子化合物，同时生成水，属于缩聚反应，B正确；
C．PMMA与溴不发生反应，C错误；
D．PET韧性好，吸水性低，常用于制作矿泉水瓶，D错误；
故选B。
4. 避蚊胺(X)简称DEET，是一种广谱昆虫驱避剂，其结构如图所示。下列有关避蚊胺的说法错误的是
A. 分子式为 B. 与水溶液共热能发生水解反应
C. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 分子中所有C原子可能在同一平面上
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，分子式为，A正确；
B．酰胺基在碱性条件下能发生水解反应，B正确；
C．苯环上含有甲基，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色，C正确；
D．分子含有与N直接相连的2个饱和碳，此情况的碳、氮均为sp3杂化，为四面体形结构，故分子中所有C原子不可能在同一平面上，D错误；
故选D。
5. 硫元素的“价-类二维图”如图所示，下列说法正确的是
A. 常温下，a→b→d→f→h→g的转化均能通过一步反应实现
B. a和c混合会有淡黄色粉末产生
C. e的酸性比碳酸弱
D. f浓溶液具有强氧化性，不能用于干燥c
【答案】B
【解析】
【分析】由题干中价类二维图信息可知，a为H2S，b为S，c为SO2、d为SO3，e为H2SO3、f为H2SO4，g为亚硫酸盐，h为硫酸盐，据此分析解题。
【详解】A．常温下，S转化为SO3不能一步实现，A错误；
B．H2S和SO2混合会有淡黄色粉末硫和水生成，B正确；
C．e是亚硫酸酸性比碳酸酸性强，C错误；
D．浓硫酸具有强氧化性，但可以干燥二氧化硫，D错误；
故选B。
6. 白洋淀松花蛋是河北省传统名产。松花蛋的制作工艺：一般用水将灰料[主要成分是生石灰、草木灰(含)、纯碱(、食盐等]调成糊状料泥，涂于新鲜鸭蛋表面，密封保存一段时间后，即可得到松花蛋。下列说法错误的是
A. 和的水溶液均呈碱性
B. 腌制松花蛋的过程中，蛋白质发生了变性
C. 可以用焰色试验来区分和
D. 鸭蛋处理不当会产生有毒的气体，可将鸭蛋存放在醋酸铅溶液中保鲜
【答案】D
【解析】
【详解】A．和均为强碱弱酸盐，水解导致其水溶液均呈碱性，A正确；
B．制松花蛋的过程中氧化钙和水生成氢氧化钙，氢氧化钙和碳酸钾、碳酸钠反应生成强碱氢氧化钾、氢氧化钠，由于强碱的作用使得蛋白质发生了变性，B正确；
C．焰色反应，也称作焰色测试及焰色试验，是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应；钾元素的焰色反应实验需要透过蓝色钴玻璃观察，焰色反应为紫色；钠元素的焰色反应为黄色，可以用焰色试验来区分和，C正确；
D．醋酸铅为重金属盐，有毒，不能使用其保存鸭蛋，D错误；
故选D。
7. 3种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，其配位数(即一个原子周围最邻近且等距离的原子数)分别为
A. 6、6、8 B. 6、8、8 C. 6、6、12 D. 6、8、12
【答案】D
【解析】
【详解】①该晶胞是简单立方堆积，离顶点原子距离最近且等距离的原子处在该原子的上下左右前后共6个，故配位数为6；
②该晶胞是体心立方堆积，离体心原子距离最近且等距离的原子处在晶胞的8个顶点，故配位数为8；
③该晶胞是面心立方最密堆积，离顶点原子距离最近且等距离的原子处在相邻的面心上，一个晶胞中有3个等距离的原子，顶点原子周边可以堆积8个相同的晶胞，周边等距离的原子共个，由于面心原子被两个晶胞均分，计算两次，故离顶点原子等距的样子有=12个，故配位数为12；
答案为：D。
8. 硫酸亚铁铵俗称摩尔盐，是一种重要的工业原料，能溶于水，不溶于乙醇，其工业制法如下。下列说法错误的是
A. 物质B为铁粉
B. 碱液洗涤的目的是除去铁片表面的油污
C. 将操作⑤后所得的溶液蒸发浓缩至有大量晶体析出时停止加热，再用余热蒸干可得到摩尔盐
D. 取适量操作③后所得的溶液于试管中，先滴加氯水，然后滴加溶液，可观察到溶液变红
【答案】C
【解析】
【分析】摩尔盐中Fe元素呈现+2价，因此如何获得硫酸亚铁是流程的关键，题干中用碱液洗去铁片表面的油脂，然后加硫酸溶解，为防止+3价铁存在，可以加入适量铁粉，过滤，固体C主要是生铁中的碳颗粒，滤液为FeSO4，最终为防止Fe元素被氧化及结晶水损失，应采用降温结晶的方法分离得到摩尔盐。
【详解】A．根据分析，物质B为铁粉，A正确；
B．碱液可以使油脂发生皂化反应，常用于除油污，B正确；
C．为防止摩尔盐被氧化及失去结晶水，应选用降温结晶，即蒸发浓缩至有晶膜出现，降温结晶，过滤，C错误；
D．操作③后的溶液中含有Fe2+离子，加入氯水，Fe2+被氧化为Fe3+，从而使KSCN溶液变红，D正确；
答案选C。
9. 下列实验装置规范或操作正确，且能达到相应实验目的的是
A
B
C
D
、
除去中的
制备
制备
验证液溴和苯发生取代反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．Cl2难溶于饱和食盐水，饱和食盐水能吸收HCl，不能用饱和食盐水除去HCl中的Cl2，能用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，A项不符合题意；
B．玻璃表面皿不能直接加热，实验装置不规范，B项不符合题意；
C．Ca(OH)2和NH4Cl固体加热反应生成CaCl2、NH3和H2O，NH3极易溶于水、且NH3的密度比空气的小，用向下排空气法收集NH3、且在收集的试管口塞一团棉花防止NH3与空气对流，C项符合题意；
D．Br2具有挥发性，Br2与AgNO3溶液作用会产生淡黄色沉淀，即AgNO3溶液中产生淡黄色沉淀不能说明反应产生了HBr，不能说明液溴与苯发生了取代反应，在气体通入AgNO3溶液之前应先除尽Br2，D项不符合题意；
答案选C。
10. X、Y、Z、W是短周期原子序数依次增大的主族元素，Y和W位于同一主族，Z是地壳中含量最多的元素，四种元素组成的一种物质M的结构如图所示。下列说法错误的是
A. Y2与Z2反应能直接生成YZ2
B. M属于强电解质
C. 最简单氢化物的稳定性：Z>Y>W
D. M既可以和强酸溶液反应，又可以和强碱溶液反应
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、W是短周期原子序数依次增大的主族元素，Z是地壳中含量最多的元素，则Z为O，根据M的结构可知，X能形成1个共价键，推测为H，Y能形成4个共价键，且形成阳离子，推测Y是N，W能形成5个共价键，推测W是P，且符合Y和W位于同一主族，则X、Y、Z、W分别为H，N，O，P，该化合物为；
【详解】A．根据分析可知为，为，和在放电的条件下反应生成，A项错误；
B．根据分析可知M为磷酸氢二铵，该物质是强电解质，B项正确；
C．非金属性越强，气态氢化物越稳定，则最简单氢化物的稳定性为：Z>Y>W，C项正确；
D．M是磷酸氢二铵，既可以和强酸溶液反应，又可以和强碱溶液反应，D项正确；
答案选A。
11. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 往纯碱溶液中加入少量稀硫酸：
B. 向溶液中通入过量的：
C. 向溶液中滴加少量澄清石灰水：
D. 向溶液中加入过量的HI溶液：
【答案】B
【解析】
【详解】A．往纯碱溶液中加入少量稀硫酸，碳酸根离子与氢离子结合为碳酸氢根离子，离子方程式：，故A错误；
B．向溶液中通入过量的反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根离子，离子方程式：，故B正确：
C．向溶液中滴加少量澄清石灰水，生成碳酸钙沉淀、水，离子方程式：，故C错误；
D．向溶液中加入过量的HI溶液，具有氧化性的硝酸根离子和铁离子都会与具有还原性的碘离子反应，离子方程式：，故D错误；
答案选B。
12. 用电解法对酸性含氯的氨氮废水进行无害化处理的过程如图所示。下列说法正确的是
A. 和的VSEPR模型相同，分子的空间结构不同
B. 发生的电极反应为
C. Ti电极为阴极，与外电源的负极相连，发生氧化反应
D. 和足量反应，转移的电子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A．分子的中心原子是氮原子，孤电子对数为1，价层电子对数为4，分子构型为三角锥形；分子的中心原子是氧原子，孤电子对数为2，价层电子对数为4，分子构型为V形，故两者的VSEPR模型相同，分子的空间结构不同，故A正确；
B．电解质溶液为酸性，发生的电极反应为，故B错误；
C．Ti电极上，氢元素、氯元素化合价均降低，发生还原反应，作电解池的阴极，与外电源的负极相连，故C错误；
D．和足量反应，催化分解为氮气和氢气，的量未知，无法计算转移的电子数，故D错误；
答案为：A。
13. 下列实验探究方案不能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
将二氧化硫气体通入碘和淀粉的混合溶液中，观察溶液颜色的变化
探究还原性：
B
向盛有溶液的试管中滴加几滴溶液。振荡，观察颜色的变化
探究是否变质
C
加热溴乙烷和氢氧化钠-乙醇混合溶液，将产生的气体通入高锰酸钾溶液中。观察溶液颜色的变化
探究溴乙烷在此条件下发生的是取代反应还是消去反应
D
向盛有等浓度的NaCl和KI混合溶液的试管中滴加几滴溶液，振荡，观察沉淀颜色
证明
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．将二氧化硫气体通入碘和淀粉的混合溶液中，二氧化硫与碘发生氧化还原反应：2H2O+SO2+I2=H2SO4+2HI，混合溶液由蓝色变为无色，说明还原性，故A正确；
B．向盛有溶液的试管中滴加几滴溶液，若溶液变红，说明已经变质，故B正确；
C．加热溴乙烷和氢氧化钠-乙醇混合溶液，发生消去反应生成溴化钠和乙烯，将产生的气体乙烯通入高锰酸钾溶液中，发生氧化反应，高锰酸钾溶液褪色；溴乙烷的水解反应生成的溴化氢，也能使高锰酸钾溶液褪色，故不能探究溴乙烷在此条件下发生的是取代反应还是消去反应，故C错误；
D．向盛有等浓度的NaCl和KI混合溶液的试管中滴加几滴溶液，生成浅黄色沉淀，银离子与碘离子反应生成溶解度更小的碘化银，证明，故D正确。
答案为：C。
14. 溶液与经盐酸酸化的溶液进行滴定实验时，曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 图示表示是溶液滴定经盐酸酸化的溶液的曲线
B. 配制溶液时，常将氯化铁晶体溶于盐酸，其目的是防止水解
C. c点时存在关系：
D. 曲线上b点对应的和c点对应的的比值为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图像可知随着时间的延长溶液由酸性转变为碱性，即表示的是溶液滴定经盐酸酸化的溶液的曲线，A正确；
B．水解显酸性，所以配制溶液时，将氯化铁晶体溶于盐酸，可以防止水解，B正确；
C．c点溶液中肯定存在钠离子，根据电荷守恒：，所以此时存在关系： ，C正确；
D．由图像可知ab段生成氢氧化铁沉淀，bc段发生酸碱中和，则b点、c点均是氢氧化铁的饱和溶液，所以曲线上b点对应的和c点对应的的比值为，D错误；
故选D。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. I.某化学兴趣小组探究铁粉与硫酸铜溶液反应时溶液pH变化。
（1）甲同学提出硫酸铜溶液显酸性，理由是_______(写离子方程式)，加入铁粉消耗了和，溶液pH会_______(填“增大”、“不变”或“减小”；已知相同条件下，的水解程度强于)。
Ⅱ．乙同学用pH传感器测铁粉和溶液反应时溶液pH的变化。
【实验用品】仪器：pH传感器、笔记本电脑、带橡皮塞的三颈烧瓶、铁架台、分液漏斗等。
试剂：铁粉、溶液。
【实验步骤】向三颈烧瓶中加入铁粉，将溶液滴入铁粉中，同时插入pH传感器检测溶液pH的变化，实验装置(夹持装置已省略)及测得的pH变化曲线如图所示。
（2）乙同学猜想反应过程中pH下降与亚铁离子和溶液中氧气反应有关，理由是_______(写离子方程式；常温下，在时完全沉淀)。
（3）为了验证猜想，乙同学用煮沸后冷却的蒸馏水新配制溶液，重新进行实验。
①配制溶液所用的蒸馏水需提前煮沸、冷却的目的是_______，配制溶液需要称量_______(保留小数点后一位)。
②下列实验操作会使所配制的溶液浓度偏高的是_______(填标号)。
a．所称量的失去部分结晶水
b．容量瓶洗净后刻度线下残留少量水未处理
c．移液后未洗涤烧杯和玻璃棒
d．未用溶液润洗容量瓶
③改进之后测得溶液pH的变化趋势为_______，证明乙同学的猜想正确(忽略容器内空气对实验的影响)。
【答案】（1） ①. ②. 增大
（2）
（3） ①. 除去溶解在水中的氧气 ②. 15.6 ③. a ④. 先增大后不变
【解析】
【小问1详解】
硫酸铜为强酸弱碱盐，溶液水解显酸性，水解离子方程式，相同条件下，的水解程度强于，加入铁粉消耗了和，溶液pH会增大。
【小问2详解】
向三颈烧瓶中加入铁粉，将溶液滴入铁粉中，发生反应Cu2++Fe=Fe2++Cu，亚铁离子会被氧气氧化为铁离子，而铁离子可水解，反应过程中pH下降与亚铁离子和溶液中氧气反应有关，结合信息可知，反应产生氢氧化铁沉淀，故发生反应为。
【小问3详解】
①配制溶液所用的蒸馏水需提前煮沸、冷却的目的是除去溶解在水中的氧气，排除氧气的影响，配制溶液需要称量0.25mol/L×0.25L×250g/mol≈15.6。
②a．所称量的失去部分结晶水，硫酸铜质量偏大，结果偏高，a选；
b．后续需要加水，容量瓶洗净后刻度线下残留少量水未处理，对结果无影响，b不选；
c．移液后未洗涤烧杯和玻璃棒，导致溶质损失，结果偏低，c不选；
d．容量瓶不能用标准液润洗，未用溶液润洗容量瓶，对结果无影响，d不选；
故选a。
③根据的水解程度强于，改进之后测得溶液pH的变化趋势为先增大后不变，证明乙同学的猜想正确。
16. 电解铜的阳极泥中含有铅、锡、钡以及金、银等有价值的金属元素，具有较高的综合利用价值，其中锡主要以形式存在，铅、钡主要以硫酸盐的形式存在。针对阳极泥中的元素设计的工艺流程如图，请回答下列问题：
已知：①常温下，部分碳酸盐、硫酸盐的溶度积常数如下表。
盐
②不溶于水，难溶于酸和碱。
③为强酸，可电离生成和。
（1）已知与同主族，则基态原子的价层电子排布式为___________
（2）“溶浸1”的目的是将铅、钡主要转化为溶解度更小的和，的VSEPR模型的名称为___________，写出“浸渣1”与稀盐酸发生的主要反应的离子方程式：___________。
（3）工艺流程中“浸渣转化”的原理为___________(用离子方程式表示)；完全转化成且达到平衡时，溶液中___________。
（4）加入、混合溶液可使、分别转化成、，写出转化成反应的离子方程式：___________。
（5）富金、银溶液中加入粉可置换出。若将粉加入一定体积的富金、银溶液中，恰好完全反应(粉只与反应)，置换出金属单质()，则富金、银溶液中、的物质的量浓度之比为___________。
（6）由金的X射线衍射图像可知，其晶胞属于面心立方晶胞(如图)。若金原子的半径为，金的密度为，金原子的摩尔质量为，则阿伏加德罗常数()的计算表达式___________。(用含、、的代数式表示)。
【答案】（1）6s26p2
（2） ①. 平面三角形 ②. PbCO3+2H+=Pb2++CO2+H2O
（3） ①. BaSO4(s)+(aq)=BaCO3(s)+(aq) ②. 25
（4）8H++7Cl-++2Au=2HAuCl4+3H2O
（5）3：1 （6）mol-1
【解析】
【分析】阳极泥含有铅、锡、钡以及金、银等有价值金属元素，其中锡主要以SnO2形式存在，铅、钡主要以硫酸盐的形式存在，加入Na2CO3、Na2SO4溶液，根据碳酸盐、硫酸盐的溶度积常数可知，铅、钡主要转化为溶解度更小的PbCO3和BaSO4，过滤得到的浸渣1中主要含有PbCO3、BaSO4、金、银、SnO2，加入盐酸，溶解PbCO3，过滤得到PbCl2溶液和浸渣2（主要含有BaSO4、金、银、SnO2），再加入饱和Na2CO3溶液，将BaSO4沉淀转化为BaCO3沉淀，过滤，向浸渣3中加入盐酸，除去BaCO3沉淀，再过滤，得到滤液3为BaCl2溶液和滤渣（主要含有金、银、SnO2），向滤渣中加入盐酸和氯酸钠溶液，过滤，得到富含金、银的溶液和SnO2。
【小问1详解】
Pb为第六周期第ⅣA族，原子的价层电子排布式为6s26p2；
【小问2详解】
的价层电子对数为=3，VSEPR模型的名称平面三角形；根据分析，浸渣1加入盐酸，，溶解PbCO3，离子方程式为PbCO3+2H+=Pb2++CO2+H2O；
【小问3详解】
工艺流程中钡碳酸转化的原理为BaSO4(s)+(aq)=BaCO3(s)+(aq)；平衡时====25；
【小问4详解】
加入HCl、NaClO3溶液可使Au、Ag转化成HAuCl4、Na2[AgCl3]，则Au转化成HAuCl4时，Au元素化合价升高了3价，根据化合价升降守恒、电荷守恒、原子守恒可得离子方程式为8H++7Cl-++2Au=2HAuCl4+3H2O；
【小问5详解】
富金银溶液中加入Pb粉可置换出Au、Ag，Pb转化为2价Pb，Au、Ag分别由+3价降低为0价、+1价降低为0价，设置换出4mol金属单质中，Au为xmol、Ag为ymol，则有xmol+ymol=4mol，3xmol+ymol=5×2mol，联立方程，解得x=3，y=1，则富金银溶液中HAuCl4、Na2[AgCl3]的物质的量浓度之比为物质的量之比=3：1；
【小问6详解】
阿伏加德罗常数为，已知金的晶胞属于面心立方晶胞，根据均摊法，一个晶胞中含有个金原子，设晶胞的边长为xcm，金原子的半径为rcm，可知，即x=2rcm，金的密度为ρg/cm3，摩尔质量为Mg/mol，则4M=NA，阿伏加德罗常NA=。
17. 一种荧光探针(E)的合成路线如图：
已知：
（1）A的名称为___________；C中的含氧官能团的名称为___________。
（2）B→C反应的化学方程式为___________。
（3）D→E反应的反应类型为___________，D的结构简式为___________，1molD与足量溶液充分反应，最多可消耗___________mol。
（4）W与X互为同系物且W的碳原子数比X多1，H与W互为同分异构体，则满足下列条件的H的结构有___________种(不考虑立体异构)。
①能与溶液发生显色反应
②可与溶液反应
（5）根据以上信息，写出以和为原料制备
的合成路线流程图___________。(无机试剂和有机溶剂任选，合成路线流程图示例见本题题干)
【答案】（1） ①. 丙二酸 ②. (酚)羟基、酯基
（2）++H2O （3） ①. 取代反应 ②. ③. 4
（4）13 （5）
【解析】
【分析】根据信息分析得到A为CH2(COOH)2，B和发生反应生成C，C在催化剂作用下反应生成D()，D和发生取代反应生成E。
【小问1详解】
依据合成路线可推出A的结构简式为CH2(COOH)2，故A的名称为丙二酸；根据C的结构简式得到C中的含氧官能团的名称为(酚)羟基、酯基；故答案为：丙二酸；(酚)羟基、酯基。
【小问2详解】
B→C反应的化学方程式为++H2O；故答案为：++H2O。
【小问3详解】
D→E反应是D中羧基与中氨基反应，其反应类型为取代反应，根据前面分析得到D的结构简式为，D含有酚羟基、羧基，酚酸酯基，则1molD与足量溶液充分反应，最多可消耗4mol；故答案为：取代反应；；4。
【小问4详解】
W与X()互为同系物且W的碳原子数比X多1，则W分子式为，H与W互为同分异构体，①能与溶液发生显色反应，说明含有苯环和酚羟基；可与溶液反应，说明含有羧基，综合分析得出两种情况，第一种情况：苯环上连有两个取代基(一个酚羟基、一个基团)，该结构有邻、间、对3种；第二种情况：苯环上连有三个取代基(一个酚羟基、一个甲基、一个羧基)，当甲基和羧基在邻位，苯环上有四种位置氢，其结构有4种；当甲基和羧基在间位，苯环上有四种位置氢，其结构有4种；当甲基和羧基在对位，苯环上有两种位置氢，其结构有2种；共有10种；因此满足条件的H的结构共有13种；故答案为：13。
【小问5详解】
苯甲醛和丙二酸在(CH3CO)2O、浓硫酸作用下反应生成，和苯甲醛反应生成，在催化剂作用下与氢气反应生成，其合成路线为；故答案为：。
18. 甲醇是基本有机原料之一，可用于制造甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品，工业上有多种合成甲醇的途径。
途径一：
（1）工业上以和为原料，在催化剂的作用下合成甲醇，该反应的热化学方程式为 。
①该反应在_______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下易自发进行。
②该反应分两步进行：
第一步：
第二步：
已知第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间，由此推知以下能正确表示反应过程中能量变化的示意图为_______(填标号)。
a． b． c． d．
途径二：
（2）利用催化剂吸附氧气形成氧自由基，进而引发甲烷转化为甲醇[ ]。在恒温恒压的密闭容器内充入、和，测得压强为，加入合适的催化剂后开始反应，测得容器的体积变化如下。
反应时间/min
0
10
20
30
40
50
容器体积/L
4
3.7
3.55
3.45
3.4
3.4
①下列能说明该反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A．单位时间内生成的同时生成
B．平衡常数不再变化
C．容器内保持不变
D．混合气体的平均摩尔质量不再变化
②的平衡转化率为_______，该温度下的平衡常数_______(为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，列出计算式即可)。
③恒温恒压下甲烷和空气总流量为，甲烷流量对甲烷转化率的影响如图所示(空气中氧气的物质的量分数按20%计算)。
甲烷流量为时，进气中甲烷和氧气的体积比为_______。甲烷流量为时，转化率明显降低的原因可能是_______。
【答案】（1） ①. 低温 ②. b
（2） ①. AD ②. 60% ③. ④. ⑤. 氧气浓度降低，氧自由基数减少，反应速率减慢造成转化率降低
【解析】
【小问1详解】
①根据，该反应，，当时自发进行，所以应在低温下进行；
②第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间，说明第二步反应进行速率快，活化能低，且总反应，第一步，第二步必然，答案选b；
小问2详解】
①A．单位时间内生成的同时生成，表示反应进行方向相反，且速率大小符合计量数比值，说明该反应达到平衡状态，故A正确；
B．平衡常数只受温度影响，恒温时温度始终不变，不能说明该反应达到平衡状态，故B错误；
C．初始物质的量一定，容器内甲烷和氧气始终按一定比例消耗，始终保持不变，不能说明该反应达到平衡状态，故C错误；
D．根据，反应物和生成物均为气体 ，混合气体总质量始终不变；反应前后气体分子数变化，说明混合气体总物质的量在反应过程中不断变化，则混合气体的平均摩尔质量不再变化，说明该反应达到平衡状态，故D正确；
答案选AD。
②列三段式：，同温同压，物质的量之比=体积之比得：，解得，转化率：；、、，即；
③甲烷和空气总流量为，甲烷流量为时，空气流量250mL，空气中氧气的物质的量分数为20%，即氧气流量，故比值为1：1；氧气浓度降低，氧自由基数减少，反应速率减慢造成转化率降低；
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