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安徽省合肥市第一中学2023-2024学年高三上学期期末考试化学试卷（Word版附解析）
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这是一份安徽省合肥市第一中学2023-2024学年高三上学期期末考试化学试卷（Word版附解析），文件包含安徽省合肥市第一中学2023-2024学年高三上学期期末考试化学试题Word版含解析docx、安徽省合肥市第一中学2023-2024学年高三上学期期末考试化学试题Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共32页， 欢迎下载使用。
考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：高考范围。
5．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，共计42分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1. 化学与生产生活密切相关。下列过程中不涉及化学变化的是
A. 用铝热反应焊接铁轨
B. 在钢铁部件表面进行钝化处理
C. 制作博古梁架时，在木材上雕刻花纹
D. 《诗经·周颂·良耜》中描述农民生产的情形：“荼蓼（杂草）朽（腐烂）止，黍稷茂止”
【答案】C
【解析】
【详解】A．铝热反应焊接铁轨是铝与氧化铁反应生成铁和氧化铝，发生了置换反应，选项A错误；
B．在钢铁部件表面进行钝化处理过程中生成新物质，属于化学变化，选项B错误；
C．在木材上雕刻花纹的过程主要发生物理变化，没有新物质生成，不是化学变化，选项C正确；
D．杂草腐烂属于化学变化，选项D错误；
答案选C。
2. 硫代碳酸钠（）可用于处理工业废水中的重金属离子，可通过如下反应制备：。下列说法正确的是
A. 的电子式为B. 的结构式为
C. 基态原子的核外电子排布式为D. 为非极性分子
【答案】B
【解析】
【详解】A．原子与原子之间形成共价键，NaHS的电子式应为，A错误；
B．的结构式为，B正确；
C．基态原子的核外电子排布式为，C错误；
D．分子的空间结构是V形，是极性分子，D错误；
故选B。
3. 制取布洛芬的中间体M的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是
A. M中所有原子可能处于同一平面
B. M中含有手性碳原子
C. M的苯环上的一氯代物有1种（不考虑立体异构）
D. 1mlM最多能与2ml反应
【答案】B
【解析】
【详解】A．有机物M中碳原子杂化方式为、，所有原子不可能处于同一平面，A错误；
B．羟基所连碳原子连有四个不同基团，该碳原子为手性碳原子，B正确；
C．有机物M的苯环上的一氯代物有2种，C错误；
D．只有酯基与反应，故1mlM最多能与1ml反应，D错误；
故选B
4. 已知：制备乙炔的原理为，实验室用电石（含和少量）制取乙炔时，下列对装置和试剂的分析错误的是
A. 甲中用饱和食盐水可减缓电石与水的反应速率
B. 乙中试剂X可选用溶液净化乙炔
C. 用丙收集气体时，应a口进气，b口导出气体
D. 丁装置既可以处理尾气，又可以检验乙炔是否集满
【答案】C
【解析】
【详解】A．碳化钙与水的反应速率快，不宜控制，实验时用饱和食盐水可减缓电石与水的反应速率，获得平稳的乙炔气流，故A正确；
B．电石中的硫化钙能与水反应生成硫化氢气体，将电石与水反应获得的乙炔气体通过盛有硫酸铜溶液的洗气瓶可以除去乙炔气体中混用的硫化氢气体，获得纯净的乙炔，故B正确；
C．乙炔密度与同条件下空气密度接近，不能用向上排空气法收集乙炔，故C错误；
D．乙炔能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，所以盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶可以吸收乙炔，同时溶液颜色变浅也能说明乙炔已收集满，故D正确；
故选C。
5. 纯水电离产生、，研究发现在某些水溶液中还存在、等微粒。下列说法错误的是
A. 和所含电子数相同B. 键角：
C. 中原子是杂化D. 、、微粒中均含有配位键
【答案】B
【解析】
【详解】A．和的电子数均为10，A项正确；
B．中心原子O价层电子对数：，含2对孤电子对；中心原子O价层电子对数：，含1对孤电子对，孤电子对数越少，键角越大，键角：，B项错误；
C．中心原子O原子杂化轨道数：，杂化类型为杂化，C项正确；
D．参考的结构中氧原子和氢离子形成的配位键，，微粒中均含有配位键，D项正确；
答案选B。
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 粗硅的制取：
B. 氨水与稀硫酸反应的热化学方程式：
C. 粉与足量稀硝酸反应的离子方程式：
D. 碱性氢氧燃料电池的正极反应式：
【答案】D
【解析】
【详解】A．制取粗硅时，生成物应为和，，A项错误；
B．一水合氨是弱碱，不能拆，并且反应热不等于中和热，B项错误；
C．稀硝酸作氧化剂，所得还原产物为，，C项错误；
D．碱性氢氧燃料电池中，O2在正极得电子产物与电解质反应生成OH-，电极反应式：，D项正确；
故选D。
7. 用低品铜矿（主要含、）制备的一种工艺流程如下：
下列说法正确的是
A. “酸浸”过程中发生反应的离子方程式为
B. “调”的目的是除去溶液中的
C. 使用溶液“除锰”时，锰渣中可能会含有少量
D. “还原”过程中参与反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1
【答案】C
【解析】
【分析】低品铜矿(主要含CuS、FeO)与稀硫酸、二氧化锰反应生成硫单质，硫酸铜、硫酸锰、硫酸铁等，调节溶液的pH值，过滤后，向滤液中加入除锰的物质，再向溶液中加入水合肼得到氧化亚铜；
【详解】A．固体难溶于水不能拆成离子形式，， A项错误；
B．“调”的目的是除去溶液中的，不易除去，B项错误；
C．和互促水解，生成少量，C项正确；
D．水合肼中N元素合计-4价，最后变为0价，合计升高4价，Cu元素化合价从+2价降为+1价，铜离子化合价降低1价，根据得失电子守恒，“还原”过程中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4：1，D项错误；
答案选C。
8. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，基态X原子s能级电子总数是p能级电子总数的2倍，与核外电子排布相同，W的最高价氧化物是一种共价晶体，下列说法中错误的是
A. 6gW的最高价氧化物晶体中含有共价键的数目为
B 离子半径：
C. Z元素的第一电离能比同周期相邻元素高
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，基态X原子s能级电子总数是p能级电子总数的2倍，则X为C元素；与核外电子排布相同，则Y为O元素、Z为Mg元素；W的最高价氧化物是一种共价晶体，则W为Si元素。
【详解】A．二氧化硅中每个硅原子与4个氧原子形成共价键，则6g二氧化硅含有共价键的数目为×4×NAml—1=4NA，故A错误；
B．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则氧离子的离子半径大于镁离子，故B正确；
C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，镁原子的3s轨道为稳定的全充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，故C正确；
D．同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，则碳酸的酸性强于硅酸，故D正确；
故选A。
9. 下列实验方案不能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．若反应生成则一定发生了氧化还原反应，故A项正确；
B．能水解而不能，证明是弱酸，故B项正确；
C．乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应生成杂质，C项错误；
D．少量的就可以将转化为浅黄色沉淀，说明室温下，，D项正确；
故选C。
10. 可用于防蛀牙膏的添加剂，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为，下列说法正确的是
A. 含添加剂的牙膏可以在酸性条件下保持很好的效果
B. 图中黑色的球●代表
C. 每个周围紧邻且等距离的个数为4
D. 与最小核心距为
【答案】B
【解析】
【详解】A．氟化锶为强碱弱酸盐，能与溶液中的氢离子反应生成氢氟酸，所以含氟化锶添加剂的牙膏可以在酸性条件下防蛀效果降低，故A错误；
B．由晶胞结构可知，位于顶点和面心的黑球的个数为8×+6×=4，位于体内的白球的个数为8，由氟化锶的化学式可知，黑球为锶离子、白球为氟离子，故B正确；
C．由晶胞结构可知，位于顶点的锶离子与位于面心的锶离子的距离最近，则每个锶离子周围紧邻且等距离的锶离子个数为12，故C错误；
D．由晶胞结构可知，氟离子与锶离子的最小核心距为体对角线的，由晶胞的参数可知，最小核心距为，故D错误；
故选B。
11. 科学家设计了如图装置通过电解制备苯乙酸，下列说法正确的是
A. 极电极反应式为
B. 电极电势：
C. 装置Ⅱ中每消耗1ml，理论上有2ml质子通过质子交换膜
D. 工作一段时间后溶液的浓度升高
【答案】C
【解析】
【详解】A．极电极反应式为，A错误；
B．由装置Ⅰ可知，极为正极，极为负极，电极电势：，B错误；
C．装置Ⅱ中每消耗1ml，电路中转移2ml电子，理论上有2ml质子通过质子交换膜，C正确；
D．通过阴离子交换膜进入溶液，通过阳离子交换膜进入溶液，和结合生成水，工作一段时间后溶液的浓度降低，D错误；
故选C。
12. 常温下将溶液滴加到溶液中，混合溶液的与离子浓度变化的关系如图所示[纵坐标为或]。下列叙述正确的是
A. 曲线表示与的关系
B. 溶液中：
C. 图中点对应溶液中：
D. 溶液从5.6到9.6的过程中，水的电离程度先增大后减小
【答案】B
【解析】
【分析】，，因为纵坐标为或，分别取a、b点，则此时对应曲线上有和，可以算出对应曲线的电离平衡常数为和，因为，所以，，所以曲线、分别表示与和pH与的关系。
【详解】A．根据分析可知曲线表示与关系，A项错误；
B．的水解常数，的电离常数，的水解程度大于电离程度，溶液中：，B项正确；
C．图中点对应溶液中存电荷守恒：且此时，所以有：，点，则，所以，C项错误；
D．初始溶质为，呈酸性，电离出的氢离子抑制水的电离，完全反应时生成，水解呈碱性，促进水的电离，所以由到完全生成的过程中，水的电离程度一直增大，则溶液从5.6到9.6的过程中，水的电离程度逐渐增大，D项错误。
故选B。
13. 我国科学家实现了在铜催化剂条件下将DMF转化为三甲胺（为可逆反应），计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 转化为的
B. 是由极性键构成的非极性分子
C. 增大压强能加快反应速率，并增大DMF的平衡转化率
D. 转化为的决速阶段为反应ⅵ
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，转化为的反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，反应的焓变小于0，故A正确；
B．分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，分子的空间构型为结构不对称的三角锥形，属于极性分子，故B错误；
C．由图可知，转化为的反应为+2H2=+H2O，该反应为气体体积减小的反应，增大压强，反应速率加快，平衡向正反应方向移动，的转化率增大，故C正确；
D．反应的活化能越大，反应速率越慢，反应的的决速反应为慢反应，由图可知，反应ⅵ的活化能最大，所以反应ⅵ决定总反应的速率，故D正确；
故选B。
14. 在体积均为1.0L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1ml和0.2ml，在不同温度下反应达到平衡，平衡时的物质的量浓度随温度的变化如图所示（图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上）。下列说法正确的是
A. 平衡常数：
B. 体系的总压强：
C. 体系中气体密度：
D. 逆反应速率：
【答案】C
【解析】
【详解】A．温度相同，平衡常数相同，故A项错误；
B．由图可知，该反应的，状态Ⅱ温度高，平衡相对于状态Ⅰ右移，由于初始物质的量状态Ⅱ多，故，故B项错误；
C．状态Ⅲ温度高，平衡右移，体系的质量相对状态Ⅰ大，而体系的体积相同，故，故C项正确；
D．状态Ⅲ的温度高，正逆反应速率大，故D项错误；
故选C。
二、非选择题（本题共4小题，共58分）
15. 碳酸亚铁（）是制备“速力菲”（主要成分：琥珀酸亚铁，一种常见的补铁药物）的重要物质。某学习小组同学设计实验制备，并探究的还原性。回答下列问题：Ⅰ．碳酸亚铁的制备。实验装置（夹持仪器已省略）如图所示。
（1）仪器的名称为______。
（2）实验开始时，先打开______（填“、或”，下同）、关闭______；一段时间后，______，中反应获得。
（3）已知中澄清石灰水变浑浊，写出中反应的离子方程式：______。
（4）反应结束后，将中的混合液过滤，洗涤。简述证明已洗涤干净的操作：____________。
Ⅱ．定性定量探究碳酸亚铁有还原性
【查阅资料】氧化亚铁是一种黑色粉末，不稳定，在空气中加热，迅速被氧化成四氧化三铁。
（5）定性探究碳酸亚铁和氧气反应的固体成分：
【提出设想】
假设1固体成分是氧化铁；
假设2固体成分是四氧化三铁；
假设3______。
【实验验证】所用装置如下图所示，装药品，打开止水夹，通入，加热玻璃管。澄清石灰水不产生沉淀时，停止加热，继续通入至玻璃管冷却。
取少量玻璃管里固体于试管中，滴加稀硫酸，微热，固体完全溶解。将溶液分成甲、乙两份，进行后续实验。
【实验评价】上述实验（填“ⅰ”或“ⅱ”）不能确定固体成分。
【实验结论】由上述实验结果分析可知，碳酸亚铁在氧气中高温灼烧得到的产物是______，证明具有还原性。
（6）定量探究：取______g纯净固体碳酸亚铁，在空气中高温灼烧至恒重，称得固体质量净减少7.2g，通过计算确定固体成分是。
【答案】（1）恒压滴液漏斗
（2） ①. 和 ②. ③. 关闭，打开
（3）
（4）取最后一次洗涤液于试管中，加入过量稀盐酸酸化后，再滴入几滴溶液，若无白色沉淀，则证明已经洗涤干净
（5） ①. 固体成分是氧化铁和四氧化三铁的混合物 ②. i；氧化铁和二氧化碳（或和）
（6）23.2
【解析】
【分析】恒压滴液漏斗将稀硫酸滴加与铁屑反应，生成硫酸亚铁溶液与氢气；为防止Fe2+被装置中残留的空气氧化，实验开始时，应先打开和，利用稀硫酸与铁屑反应生成的氢气将装置内的空气排尽，在关闭，打开，利用生成氢气形成的压强将硫酸亚铁溶液挤压入碳酸氢铵溶液中，反应即可生成碳酸亚铁；
【小问1详解】
仪器的名称：恒压滴液漏斗；
【小问2详解】
为防止Fe2+被装置中残留的空气氧化，实验开始时，应先打开和，利用稀硫酸与铁屑反应生成的氢气将装置内的空气排尽，在关闭，打开，利用生成氢气形成的压强将硫酸亚铁溶液挤压入碳酸氢铵溶液中，反应即可生成碳酸亚铁；
【小问3详解】
D中澄清石灰水变浑浊，说明亚铁离子与碳酸氢铵溶液发生反应，生成碳酸亚铁、二氧化碳和水，离子方程式：；
【小问4详解】
若碳酸亚铁洗涤干净，则洗涤液中无可溶性的硫酸根离子，检验硫酸根离子操作：取最后一次洗涤液于试管中，加入过量稀盐酸酸化后，再滴入几滴溶液，若无白色沉淀，则证明已经洗涤干净；
【小问5详解】
四氧化三铁和氧化亚铁混为黑色固体，所以假设固体成分是氧化铁和四氧化三铁的混合物；
【小问6详解】
实验i只能证明反应后的物质中含+3价铁，不能证明是否含+2价铁；澄清石灰水变浑浊，说明有产物二氧化碳生成，向硫酸溶解后的溶液中加入滴加溶液，溶液变红，说明有+3价铁，加入酸性高锰酸钾，溶液不褪色，说明溶液中无+2价铁，则碳酸亚铁在氧气中高温灼烧得到的产物氧化铁和二氧化碳；碳酸亚铁在高温条件下反应后生成氧化铁，假设纯净固体碳酸亚铁取mg，
，
解得；
16. 某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液（含、、、、和），实现镍、钴、镁元素的回收。
回答下列问题：
（1）工业上用一定浓度的硫酸浸取已粉碎的镍钴矿并不断搅拌，提高浸取速率的方法为____________（答出一条即可）。
（2）“氧化”时，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸（），其中元素的化合价为______。
（3）已知：的电离方程式为、
①“氧化”时，先通入足量混合气，溶液中的正二价铁元素被氧化为，该反应的离子方程式为______；再加入石灰乳，所得滤渣中主要成分是、______。
②通入混合气中的体积分数与氧化率随时间的变化关系如图所示，若混合气中不添加，相同时间内氧化率较低的原因是____________；的体积分数高于9.0%时，相同时间内氧化率开始降低的原因是____________。
（4）①将“钴镍渣”酸溶后，先加入溶液进行“钴镍分离”，写出“钴镍分离”反应生成
沉淀的离子方程式：______。
②若“镍钴分离”后溶液中，加入溶液“沉镍”后的滤液中，则沉镍率=______。[已知：，沉镍率=
【答案】（1）适当提高反应温度或其他合理叙述
（2）＋6 （3） ①. ②. ， ③. 混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸（）的氧化性远强于氧气 ④. SO₂有还原性，过多将会降低的浓度，且生成的也会被还原成，降低氧化速率
（4） ①. ②. 99%或0.99
【解析】
【分析】硫酸浸取液中加入混合气，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的H2SO5，加入石灰乳调节pH，Mn2+被H2SO5氧化为MnO2，亚铁离子也被H2SO5氧化成铁离子，故还有氢氧化铁沉淀生成，钙离子与硫酸根离子反应生成硫酸钙沉淀，滤渣为MnO2、CaSO4和Fe(OH)3；过滤后滤液中加入NaOH沉钴镍，过滤后滤液中加入NaOH沉镁，生成氢氧化镁沉淀。
【小问1详解】
用硫酸浸取镍钴矿时，适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积可提高浸取速率。
【小问2详解】
H2SO5中含一个过氧根，相当于H2O2中氢元素被磺酸基取代，根据化合价之和为零，S的化合价为＋6
【小问3详解】
①溶液中的正二价铁元素Fe(Ⅱ)被H2SO5氧化为，被还原为，离子方程式为：；由分析滤渣为MnO2、CaSO4和Fe(OH)3；
②混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸（）的氧化性远强于氧气，混合气中不添加，相同时间内氧化率较低；SO₂有还原性，过多将会降低的浓度，且生成的也会被还原成，降低氧化速率；
【小问4详解】
①滤液中加NaClO将C2+氧化为C(OH)3，反应的离子方程式为；
②根据可知c（Ni2+）=，沉镍率==0.99。
17. “21世纪的清洁燃料”二甲醚具有含氢量高，廉价易得，无毒等优点。回答下列问题：
（1）以、为原料制备二甲醚（CH3OCH3）涉及的主要反应如下：
i．；
ⅱ．。
反应的=______。
（2）二甲醚水蒸气重整制氢体系中会发生如下反应：
主反应：
副反应：
温度为时，向压强为的恒压体系中按物质的量之比为1：3充入、，测得在催化剂HZSM-5催化下反应达到平衡时，二甲醚转化率为25%，且产物中。
①能判断主反应达到平衡状态的标志为______（填字母）。
A．混合气体中各物质分压保持不变 B．混合气体的密度保持不变
C．混合气体平均摩尔质量保持不变 D．消耗1ml时，有2mlCO2生成
②反应达到平衡时，的转化率为______，二甲醚水蒸气重整制氢主反应的=______（列出含的计算式即可，用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压×物质的量分数）。
③已知主反应高温下可以自发进行，若升高反应温度，平衡时二甲醚的转化率______（填“高于”或“低于”）25%。
④温度压强不变，只改变反应物的投料比，平衡时的体积分数变化趋势如图所示。投料比小于时，平衡时的体积分数变化趋势较投料比大于时更明显的原因是____________。
（3）用惰性电极设计碱性二甲醚一氧气燃料电池，负极反应的电极反应式为____________。
【答案】（1）—204.7kJ/ml
（2） ①. ABC ②. 20% ③. ④. 高于 ⑤. 过量时，剩余的不能分解出而过量的可以发生分解反应生成
（3）
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知，反应ⅰ—ⅱ×2得到反应，则反应△H=(—122．5kJ/ml)—(+41．1kJ/ml) ×2=—204.7kJ/ml，故答案为：—204.7kJ/ml；
【小问2详解】
①A．混合气体中各物质分压保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
B．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积增大的反应，恒压条件下反应时，混合气体的密度减小，则混合气体的密度保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
C．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积增大的反应，反应中混合气体平均摩尔质量减小，则混合气体平均摩尔质量保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
D．消耗1ml二甲醚时，有2ml二氧化碳生成均代表正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；
故选ABC；
②设起始二甲醚和水蒸气的物质的量分别为1ml和3ml，平衡时反应生成二氧化碳和甲烷的物质的量分别为8aml和aml，由题意可建立如下三段式：
由二甲醚的转化率可得：5a=1ml×25%，解得a=0.05ml，则平衡时二甲醚、水蒸气、二氧化碳、氢气、混合气体总物质的量分别为0.75ml、2.4ml、0.4ml、1.25ml、4.9ml，水蒸气的转化率为×100%=20%，主反应的平衡常数Kp=，故答案为：20%；；
③主反应为熵增的反应，高温下反应可以自发进行，说明反应ΔH—TΔS＜0，则主反应为焓变大于0的吸热反应，则升高温度，主反应和副反应均向正反应方向移动，二甲醚的转化率增大，所以平衡时二甲醚的转化率大于25%，故答案为：高于；
④由图可知，温度压强不变，投料比小于x时，平衡时氢气的体积分数变化趋势较投料比大于x时更明显说明水蒸气过量时，剩余的水蒸气不能分解出氢气，而过量的二甲醚可以发生分解反应生成氢气，故答案为：过量时，剩余的不能分解出而过量的可以发生分解反应生成；
【小问3详解】
碱性二甲醚一氧气燃料电池中通入二甲醚的电极为燃料电池的负极，碱性条件下二甲醚在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为，故答案为：。
18. 环丙沙星是喹诺酮类抗菌药物，具有广谱抗菌活性，杀菌效果好，某研究小组按下列路线合成环丙沙星（H）。
已知：①
②（，代表烃基）。
回答下列问题：
（1）B结构简式是______。
（2）H中含氧官能团名称是______。
（3）G→H时须严格控制反应物的投料比，以减少生成副产物X（），X的结构简式为______。
（4）E→F的反应类型为______。
（5）写出符合下列要求的G的同分异构体的结构简式：______。
①分子中含有2个苯环。
②谱表明：分子中共有5种不同化学环境的氢原子且数目之比为2：2：2：2：1。
③能与溶液发生显色反应，且两种水解产物同样可以与溶液发生显色反应。
（6）写出以和为原料制备的合成路线流程图：______（无机试剂和两个碳以内的有机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。
【答案】18. 19. 酮羰基、羧基
20. 21. 取代反应
22. 23.
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知，氯化铝作用下与CH3COCl发生取代反应生成，则B为；氢化钠作用下与乙酸酐发生取代反应生成，乙醇钠作用下与甲酸乙酯发生信息②反应生成，与发生取代反应生成，氢氧化钠作用下发生分子内取代反应生成，酸性条件下发生水解反应生成，则G为；与发生取代反应生成。
【小问1详解】
由分析可知，B的结构简式为，故答案为：；
【小问2详解】
由结构简式可知，的含氧官能团为酮羰基和羧基，故答案为：酮羰基、羧基；
【小问3详解】
由X的分子式可知，生成X的反应为与发生取代反应生成和氯化氢，则x为，故答案为：；
【小问4详解】
由分析可知，E→F的反应为氢氧化钠作用下发生分子内取代反应生成，故答案为：取代反应；
【小问5详解】
G的同分异构体分子中含有2个苯环，能与氯化铁溶液发生显色反应，且两种水解产物同样可以与氯化铁溶液发生显色反应说明同分异构体分子中含有酚羟基和酚酯基，分子中共有5种不同化学环境的氢原子且数目之比为2：2：2：2：1说明分子结构对称，取代基处于苯环的对位，则符合条件的结构简式为，故答案为：；
【小问6详解】选项
实验方案
实验目的
A
将少量纸片放入试管中，加入浓硫酸，将生成的气体通入品红溶液中，加热
证明浓硫酸脱水时发生了氧化还原反应
B
室温下，分别测定溶液和溶液的
证明是弱酸
C
将和混合气体通入足量酸性高锰酸钾溶液中
除去中混有的
D
室温下，向10mL的溶液中加入10mL的溶液，振荡使其充分反应后逐滴加入5mL的溶液，观察沉淀颜色变化
室温下，
实验编号
实验步骤
实验现象
ⅰ
滴加溶液
溶液变红色
ⅱ
向乙溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液
溶液不褪色
考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：高考范围。
5．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，共计42分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1. 化学与生产生活密切相关。下列过程中不涉及化学变化的是
A. 用铝热反应焊接铁轨
B. 在钢铁部件表面进行钝化处理
C. 制作博古梁架时，在木材上雕刻花纹
D. 《诗经·周颂·良耜》中描述农民生产的情形：“荼蓼（杂草）朽（腐烂）止，黍稷茂止”
【答案】C
【解析】
【详解】A．铝热反应焊接铁轨是铝与氧化铁反应生成铁和氧化铝，发生了置换反应，选项A错误；
B．在钢铁部件表面进行钝化处理过程中生成新物质，属于化学变化，选项B错误；
C．在木材上雕刻花纹的过程主要发生物理变化，没有新物质生成，不是化学变化，选项C正确；
D．杂草腐烂属于化学变化，选项D错误；
答案选C。
2. 硫代碳酸钠（）可用于处理工业废水中的重金属离子，可通过如下反应制备：。下列说法正确的是
A. 的电子式为B. 的结构式为
C. 基态原子的核外电子排布式为D. 为非极性分子
【答案】B
【解析】
【详解】A．原子与原子之间形成共价键，NaHS的电子式应为，A错误；
B．的结构式为，B正确；
C．基态原子的核外电子排布式为，C错误；
D．分子的空间结构是V形，是极性分子，D错误；
故选B。
3. 制取布洛芬的中间体M的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是
A. M中所有原子可能处于同一平面
B. M中含有手性碳原子
C. M的苯环上的一氯代物有1种（不考虑立体异构）
D. 1mlM最多能与2ml反应
【答案】B
【解析】
【详解】A．有机物M中碳原子杂化方式为、，所有原子不可能处于同一平面，A错误；
B．羟基所连碳原子连有四个不同基团，该碳原子为手性碳原子，B正确；
C．有机物M的苯环上的一氯代物有2种，C错误；
D．只有酯基与反应，故1mlM最多能与1ml反应，D错误；
故选B
4. 已知：制备乙炔的原理为，实验室用电石（含和少量）制取乙炔时，下列对装置和试剂的分析错误的是
A. 甲中用饱和食盐水可减缓电石与水的反应速率
B. 乙中试剂X可选用溶液净化乙炔
C. 用丙收集气体时，应a口进气，b口导出气体
D. 丁装置既可以处理尾气，又可以检验乙炔是否集满
【答案】C
【解析】
【详解】A．碳化钙与水的反应速率快，不宜控制，实验时用饱和食盐水可减缓电石与水的反应速率，获得平稳的乙炔气流，故A正确；
B．电石中的硫化钙能与水反应生成硫化氢气体，将电石与水反应获得的乙炔气体通过盛有硫酸铜溶液的洗气瓶可以除去乙炔气体中混用的硫化氢气体，获得纯净的乙炔，故B正确；
C．乙炔密度与同条件下空气密度接近，不能用向上排空气法收集乙炔，故C错误；
D．乙炔能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，所以盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶可以吸收乙炔，同时溶液颜色变浅也能说明乙炔已收集满，故D正确；
故选C。
5. 纯水电离产生、，研究发现在某些水溶液中还存在、等微粒。下列说法错误的是
A. 和所含电子数相同B. 键角：
C. 中原子是杂化D. 、、微粒中均含有配位键
【答案】B
【解析】
【详解】A．和的电子数均为10，A项正确；
B．中心原子O价层电子对数：，含2对孤电子对；中心原子O价层电子对数：，含1对孤电子对，孤电子对数越少，键角越大，键角：，B项错误；
C．中心原子O原子杂化轨道数：，杂化类型为杂化，C项正确；
D．参考的结构中氧原子和氢离子形成的配位键，，微粒中均含有配位键，D项正确；
答案选B。
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 粗硅的制取：
B. 氨水与稀硫酸反应的热化学方程式：
C. 粉与足量稀硝酸反应的离子方程式：
D. 碱性氢氧燃料电池的正极反应式：
【答案】D
【解析】
【详解】A．制取粗硅时，生成物应为和，，A项错误；
B．一水合氨是弱碱，不能拆，并且反应热不等于中和热，B项错误；
C．稀硝酸作氧化剂，所得还原产物为，，C项错误；
D．碱性氢氧燃料电池中，O2在正极得电子产物与电解质反应生成OH-，电极反应式：，D项正确；
故选D。
7. 用低品铜矿（主要含、）制备的一种工艺流程如下：
下列说法正确的是
A. “酸浸”过程中发生反应的离子方程式为
B. “调”的目的是除去溶液中的
C. 使用溶液“除锰”时，锰渣中可能会含有少量
D. “还原”过程中参与反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1
【答案】C
【解析】
【分析】低品铜矿(主要含CuS、FeO)与稀硫酸、二氧化锰反应生成硫单质，硫酸铜、硫酸锰、硫酸铁等，调节溶液的pH值，过滤后，向滤液中加入除锰的物质，再向溶液中加入水合肼得到氧化亚铜；
【详解】A．固体难溶于水不能拆成离子形式，， A项错误；
B．“调”的目的是除去溶液中的，不易除去，B项错误；
C．和互促水解，生成少量，C项正确；
D．水合肼中N元素合计-4价，最后变为0价，合计升高4价，Cu元素化合价从+2价降为+1价，铜离子化合价降低1价，根据得失电子守恒，“还原”过程中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4：1，D项错误；
答案选C。
8. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，基态X原子s能级电子总数是p能级电子总数的2倍，与核外电子排布相同，W的最高价氧化物是一种共价晶体，下列说法中错误的是
A. 6gW的最高价氧化物晶体中含有共价键的数目为
B 离子半径：
C. Z元素的第一电离能比同周期相邻元素高
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，基态X原子s能级电子总数是p能级电子总数的2倍，则X为C元素；与核外电子排布相同，则Y为O元素、Z为Mg元素；W的最高价氧化物是一种共价晶体，则W为Si元素。
【详解】A．二氧化硅中每个硅原子与4个氧原子形成共价键，则6g二氧化硅含有共价键的数目为×4×NAml—1=4NA，故A错误；
B．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则氧离子的离子半径大于镁离子，故B正确；
C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，镁原子的3s轨道为稳定的全充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，故C正确；
D．同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，则碳酸的酸性强于硅酸，故D正确；
故选A。
9. 下列实验方案不能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．若反应生成则一定发生了氧化还原反应，故A项正确；
B．能水解而不能，证明是弱酸，故B项正确；
C．乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应生成杂质，C项错误；
D．少量的就可以将转化为浅黄色沉淀，说明室温下，，D项正确；
故选C。
10. 可用于防蛀牙膏的添加剂，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为，下列说法正确的是
A. 含添加剂的牙膏可以在酸性条件下保持很好的效果
B. 图中黑色的球●代表
C. 每个周围紧邻且等距离的个数为4
D. 与最小核心距为
【答案】B
【解析】
【详解】A．氟化锶为强碱弱酸盐，能与溶液中的氢离子反应生成氢氟酸，所以含氟化锶添加剂的牙膏可以在酸性条件下防蛀效果降低，故A错误；
B．由晶胞结构可知，位于顶点和面心的黑球的个数为8×+6×=4，位于体内的白球的个数为8，由氟化锶的化学式可知，黑球为锶离子、白球为氟离子，故B正确；
C．由晶胞结构可知，位于顶点的锶离子与位于面心的锶离子的距离最近，则每个锶离子周围紧邻且等距离的锶离子个数为12，故C错误；
D．由晶胞结构可知，氟离子与锶离子的最小核心距为体对角线的，由晶胞的参数可知，最小核心距为，故D错误；
故选B。
11. 科学家设计了如图装置通过电解制备苯乙酸，下列说法正确的是
A. 极电极反应式为
B. 电极电势：
C. 装置Ⅱ中每消耗1ml，理论上有2ml质子通过质子交换膜
D. 工作一段时间后溶液的浓度升高
【答案】C
【解析】
【详解】A．极电极反应式为，A错误；
B．由装置Ⅰ可知，极为正极，极为负极，电极电势：，B错误；
C．装置Ⅱ中每消耗1ml，电路中转移2ml电子，理论上有2ml质子通过质子交换膜，C正确；
D．通过阴离子交换膜进入溶液，通过阳离子交换膜进入溶液，和结合生成水，工作一段时间后溶液的浓度降低，D错误；
故选C。
12. 常温下将溶液滴加到溶液中，混合溶液的与离子浓度变化的关系如图所示[纵坐标为或]。下列叙述正确的是
A. 曲线表示与的关系
B. 溶液中：
C. 图中点对应溶液中：
D. 溶液从5.6到9.6的过程中，水的电离程度先增大后减小
【答案】B
【解析】
【分析】，，因为纵坐标为或，分别取a、b点，则此时对应曲线上有和，可以算出对应曲线的电离平衡常数为和，因为，所以，，所以曲线、分别表示与和pH与的关系。
【详解】A．根据分析可知曲线表示与关系，A项错误；
B．的水解常数，的电离常数，的水解程度大于电离程度，溶液中：，B项正确；
C．图中点对应溶液中存电荷守恒：且此时，所以有：，点，则，所以，C项错误；
D．初始溶质为，呈酸性，电离出的氢离子抑制水的电离，完全反应时生成，水解呈碱性，促进水的电离，所以由到完全生成的过程中，水的电离程度一直增大，则溶液从5.6到9.6的过程中，水的电离程度逐渐增大，D项错误。
故选B。
13. 我国科学家实现了在铜催化剂条件下将DMF转化为三甲胺（为可逆反应），计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 转化为的
B. 是由极性键构成的非极性分子
C. 增大压强能加快反应速率，并增大DMF的平衡转化率
D. 转化为的决速阶段为反应ⅵ
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，转化为的反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，反应的焓变小于0，故A正确；
B．分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，分子的空间构型为结构不对称的三角锥形，属于极性分子，故B错误；
C．由图可知，转化为的反应为+2H2=+H2O，该反应为气体体积减小的反应，增大压强，反应速率加快，平衡向正反应方向移动，的转化率增大，故C正确；
D．反应的活化能越大，反应速率越慢，反应的的决速反应为慢反应，由图可知，反应ⅵ的活化能最大，所以反应ⅵ决定总反应的速率，故D正确；
故选B。
14. 在体积均为1.0L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1ml和0.2ml，在不同温度下反应达到平衡，平衡时的物质的量浓度随温度的变化如图所示（图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上）。下列说法正确的是
A. 平衡常数：
B. 体系的总压强：
C. 体系中气体密度：
D. 逆反应速率：
【答案】C
【解析】
【详解】A．温度相同，平衡常数相同，故A项错误；
B．由图可知，该反应的，状态Ⅱ温度高，平衡相对于状态Ⅰ右移，由于初始物质的量状态Ⅱ多，故，故B项错误；
C．状态Ⅲ温度高，平衡右移，体系的质量相对状态Ⅰ大，而体系的体积相同，故，故C项正确；
D．状态Ⅲ的温度高，正逆反应速率大，故D项错误；
故选C。
二、非选择题（本题共4小题，共58分）
15. 碳酸亚铁（）是制备“速力菲”（主要成分：琥珀酸亚铁，一种常见的补铁药物）的重要物质。某学习小组同学设计实验制备，并探究的还原性。回答下列问题：Ⅰ．碳酸亚铁的制备。实验装置（夹持仪器已省略）如图所示。
（1）仪器的名称为______。
（2）实验开始时，先打开______（填“、或”，下同）、关闭______；一段时间后，______，中反应获得。
（3）已知中澄清石灰水变浑浊，写出中反应的离子方程式：______。
（4）反应结束后，将中的混合液过滤，洗涤。简述证明已洗涤干净的操作：____________。
Ⅱ．定性定量探究碳酸亚铁有还原性
【查阅资料】氧化亚铁是一种黑色粉末，不稳定，在空气中加热，迅速被氧化成四氧化三铁。
（5）定性探究碳酸亚铁和氧气反应的固体成分：
【提出设想】
假设1固体成分是氧化铁；
假设2固体成分是四氧化三铁；
假设3______。
【实验验证】所用装置如下图所示，装药品，打开止水夹，通入，加热玻璃管。澄清石灰水不产生沉淀时，停止加热，继续通入至玻璃管冷却。
取少量玻璃管里固体于试管中，滴加稀硫酸，微热，固体完全溶解。将溶液分成甲、乙两份，进行后续实验。
【实验评价】上述实验（填“ⅰ”或“ⅱ”）不能确定固体成分。
【实验结论】由上述实验结果分析可知，碳酸亚铁在氧气中高温灼烧得到的产物是______，证明具有还原性。
（6）定量探究：取______g纯净固体碳酸亚铁，在空气中高温灼烧至恒重，称得固体质量净减少7.2g，通过计算确定固体成分是。
【答案】（1）恒压滴液漏斗
（2） ①. 和 ②. ③. 关闭，打开
（3）
（4）取最后一次洗涤液于试管中，加入过量稀盐酸酸化后，再滴入几滴溶液，若无白色沉淀，则证明已经洗涤干净
（5） ①. 固体成分是氧化铁和四氧化三铁的混合物 ②. i；氧化铁和二氧化碳（或和）
（6）23.2
【解析】
【分析】恒压滴液漏斗将稀硫酸滴加与铁屑反应，生成硫酸亚铁溶液与氢气；为防止Fe2+被装置中残留的空气氧化，实验开始时，应先打开和，利用稀硫酸与铁屑反应生成的氢气将装置内的空气排尽，在关闭，打开，利用生成氢气形成的压强将硫酸亚铁溶液挤压入碳酸氢铵溶液中，反应即可生成碳酸亚铁；
【小问1详解】
仪器的名称：恒压滴液漏斗；
【小问2详解】
为防止Fe2+被装置中残留的空气氧化，实验开始时，应先打开和，利用稀硫酸与铁屑反应生成的氢气将装置内的空气排尽，在关闭，打开，利用生成氢气形成的压强将硫酸亚铁溶液挤压入碳酸氢铵溶液中，反应即可生成碳酸亚铁；
【小问3详解】
D中澄清石灰水变浑浊，说明亚铁离子与碳酸氢铵溶液发生反应，生成碳酸亚铁、二氧化碳和水，离子方程式：；
【小问4详解】
若碳酸亚铁洗涤干净，则洗涤液中无可溶性的硫酸根离子，检验硫酸根离子操作：取最后一次洗涤液于试管中，加入过量稀盐酸酸化后，再滴入几滴溶液，若无白色沉淀，则证明已经洗涤干净；
【小问5详解】
四氧化三铁和氧化亚铁混为黑色固体，所以假设固体成分是氧化铁和四氧化三铁的混合物；
【小问6详解】
实验i只能证明反应后的物质中含+3价铁，不能证明是否含+2价铁；澄清石灰水变浑浊，说明有产物二氧化碳生成，向硫酸溶解后的溶液中加入滴加溶液，溶液变红，说明有+3价铁，加入酸性高锰酸钾，溶液不褪色，说明溶液中无+2价铁，则碳酸亚铁在氧气中高温灼烧得到的产物氧化铁和二氧化碳；碳酸亚铁在高温条件下反应后生成氧化铁，假设纯净固体碳酸亚铁取mg，
，
解得；
16. 某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液（含、、、、和），实现镍、钴、镁元素的回收。
回答下列问题：
（1）工业上用一定浓度的硫酸浸取已粉碎的镍钴矿并不断搅拌，提高浸取速率的方法为____________（答出一条即可）。
（2）“氧化”时，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸（），其中元素的化合价为______。
（3）已知：的电离方程式为、
①“氧化”时，先通入足量混合气，溶液中的正二价铁元素被氧化为，该反应的离子方程式为______；再加入石灰乳，所得滤渣中主要成分是、______。
②通入混合气中的体积分数与氧化率随时间的变化关系如图所示，若混合气中不添加，相同时间内氧化率较低的原因是____________；的体积分数高于9.0%时，相同时间内氧化率开始降低的原因是____________。
（4）①将“钴镍渣”酸溶后，先加入溶液进行“钴镍分离”，写出“钴镍分离”反应生成
沉淀的离子方程式：______。
②若“镍钴分离”后溶液中，加入溶液“沉镍”后的滤液中，则沉镍率=______。[已知：，沉镍率=
【答案】（1）适当提高反应温度或其他合理叙述
（2）＋6 （3） ①. ②. ， ③. 混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸（）的氧化性远强于氧气 ④. SO₂有还原性，过多将会降低的浓度，且生成的也会被还原成，降低氧化速率
（4） ①. ②. 99%或0.99
【解析】
【分析】硫酸浸取液中加入混合气，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的H2SO5，加入石灰乳调节pH，Mn2+被H2SO5氧化为MnO2，亚铁离子也被H2SO5氧化成铁离子，故还有氢氧化铁沉淀生成，钙离子与硫酸根离子反应生成硫酸钙沉淀，滤渣为MnO2、CaSO4和Fe(OH)3；过滤后滤液中加入NaOH沉钴镍，过滤后滤液中加入NaOH沉镁，生成氢氧化镁沉淀。
【小问1详解】
用硫酸浸取镍钴矿时，适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积可提高浸取速率。
【小问2详解】
H2SO5中含一个过氧根，相当于H2O2中氢元素被磺酸基取代，根据化合价之和为零，S的化合价为＋6
【小问3详解】
①溶液中的正二价铁元素Fe(Ⅱ)被H2SO5氧化为，被还原为，离子方程式为：；由分析滤渣为MnO2、CaSO4和Fe(OH)3；
②混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸（）的氧化性远强于氧气，混合气中不添加，相同时间内氧化率较低；SO₂有还原性，过多将会降低的浓度，且生成的也会被还原成，降低氧化速率；
【小问4详解】
①滤液中加NaClO将C2+氧化为C(OH)3，反应的离子方程式为；
②根据可知c（Ni2+）=，沉镍率==0.99。
17. “21世纪的清洁燃料”二甲醚具有含氢量高，廉价易得，无毒等优点。回答下列问题：
（1）以、为原料制备二甲醚（CH3OCH3）涉及的主要反应如下：
i．；
ⅱ．。
反应的=______。
（2）二甲醚水蒸气重整制氢体系中会发生如下反应：
主反应：
副反应：
温度为时，向压强为的恒压体系中按物质的量之比为1：3充入、，测得在催化剂HZSM-5催化下反应达到平衡时，二甲醚转化率为25%，且产物中。
①能判断主反应达到平衡状态的标志为______（填字母）。
A．混合气体中各物质分压保持不变 B．混合气体的密度保持不变
C．混合气体平均摩尔质量保持不变 D．消耗1ml时，有2mlCO2生成
②反应达到平衡时，的转化率为______，二甲醚水蒸气重整制氢主反应的=______（列出含的计算式即可，用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压×物质的量分数）。
③已知主反应高温下可以自发进行，若升高反应温度，平衡时二甲醚的转化率______（填“高于”或“低于”）25%。
④温度压强不变，只改变反应物的投料比，平衡时的体积分数变化趋势如图所示。投料比小于时，平衡时的体积分数变化趋势较投料比大于时更明显的原因是____________。
（3）用惰性电极设计碱性二甲醚一氧气燃料电池，负极反应的电极反应式为____________。
【答案】（1）—204.7kJ/ml
（2） ①. ABC ②. 20% ③. ④. 高于 ⑤. 过量时，剩余的不能分解出而过量的可以发生分解反应生成
（3）
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知，反应ⅰ—ⅱ×2得到反应，则反应△H=(—122．5kJ/ml)—(+41．1kJ/ml) ×2=—204.7kJ/ml，故答案为：—204.7kJ/ml；
【小问2详解】
①A．混合气体中各物质分压保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
B．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积增大的反应，恒压条件下反应时，混合气体的密度减小，则混合气体的密度保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
C．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积增大的反应，反应中混合气体平均摩尔质量减小，则混合气体平均摩尔质量保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
D．消耗1ml二甲醚时，有2ml二氧化碳生成均代表正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；
故选ABC；
②设起始二甲醚和水蒸气的物质的量分别为1ml和3ml，平衡时反应生成二氧化碳和甲烷的物质的量分别为8aml和aml，由题意可建立如下三段式：
由二甲醚的转化率可得：5a=1ml×25%，解得a=0.05ml，则平衡时二甲醚、水蒸气、二氧化碳、氢气、混合气体总物质的量分别为0.75ml、2.4ml、0.4ml、1.25ml、4.9ml，水蒸气的转化率为×100%=20%，主反应的平衡常数Kp=，故答案为：20%；；
③主反应为熵增的反应，高温下反应可以自发进行，说明反应ΔH—TΔS＜0，则主反应为焓变大于0的吸热反应，则升高温度，主反应和副反应均向正反应方向移动，二甲醚的转化率增大，所以平衡时二甲醚的转化率大于25%，故答案为：高于；
④由图可知，温度压强不变，投料比小于x时，平衡时氢气的体积分数变化趋势较投料比大于x时更明显说明水蒸气过量时，剩余的水蒸气不能分解出氢气，而过量的二甲醚可以发生分解反应生成氢气，故答案为：过量时，剩余的不能分解出而过量的可以发生分解反应生成；
【小问3详解】
碱性二甲醚一氧气燃料电池中通入二甲醚的电极为燃料电池的负极，碱性条件下二甲醚在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为，故答案为：。
18. 环丙沙星是喹诺酮类抗菌药物，具有广谱抗菌活性，杀菌效果好，某研究小组按下列路线合成环丙沙星（H）。
已知：①
②（，代表烃基）。
回答下列问题：
（1）B结构简式是______。
（2）H中含氧官能团名称是______。
（3）G→H时须严格控制反应物的投料比，以减少生成副产物X（），X的结构简式为______。
（4）E→F的反应类型为______。
（5）写出符合下列要求的G的同分异构体的结构简式：______。
①分子中含有2个苯环。
②谱表明：分子中共有5种不同化学环境的氢原子且数目之比为2：2：2：2：1。
③能与溶液发生显色反应，且两种水解产物同样可以与溶液发生显色反应。
（6）写出以和为原料制备的合成路线流程图：______（无机试剂和两个碳以内的有机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。
【答案】18. 19. 酮羰基、羧基
20. 21. 取代反应
22. 23.
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知，氯化铝作用下与CH3COCl发生取代反应生成，则B为；氢化钠作用下与乙酸酐发生取代反应生成，乙醇钠作用下与甲酸乙酯发生信息②反应生成，与发生取代反应生成，氢氧化钠作用下发生分子内取代反应生成，酸性条件下发生水解反应生成，则G为；与发生取代反应生成。
【小问1详解】
由分析可知，B的结构简式为，故答案为：；
【小问2详解】
由结构简式可知，的含氧官能团为酮羰基和羧基，故答案为：酮羰基、羧基；
【小问3详解】
由X的分子式可知，生成X的反应为与发生取代反应生成和氯化氢，则x为，故答案为：；
【小问4详解】
由分析可知，E→F的反应为氢氧化钠作用下发生分子内取代反应生成，故答案为：取代反应；
【小问5详解】
G的同分异构体分子中含有2个苯环，能与氯化铁溶液发生显色反应，且两种水解产物同样可以与氯化铁溶液发生显色反应说明同分异构体分子中含有酚羟基和酚酯基，分子中共有5种不同化学环境的氢原子且数目之比为2：2：2：2：1说明分子结构对称，取代基处于苯环的对位，则符合条件的结构简式为，故答案为：；
【小问6详解】选项
实验方案
实验目的
A
将少量纸片放入试管中，加入浓硫酸，将生成的气体通入品红溶液中，加热
证明浓硫酸脱水时发生了氧化还原反应
B
室温下，分别测定溶液和溶液的
证明是弱酸
C
将和混合气体通入足量酸性高锰酸钾溶液中
除去中混有的
D
室温下，向10mL的溶液中加入10mL的溶液，振荡使其充分反应后逐滴加入5mL的溶液，观察沉淀颜色变化
室温下，
实验编号
实验步骤
实验现象
ⅰ
滴加溶液
溶液变红色
ⅱ
向乙溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液
溶液不褪色
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