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北京师范大学附属中学平谷第一分校2023-2024学年高三上学期期中考试化学试卷（Word版附解析）
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(考试时间90分钟 满分100分)
第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 化合物M是一种治疗脑卒中药物中间体，其结构简式如下图。下列关于该有机物的说法不正确的是
A. 存在顺反异构
B. 分子中有3种含氧官能团
C. 能与发生取代反应和加成反应
D. 1ml该有机物最多消耗2ml
【答案】D
【解析】
【详解】A．该有机物分子中含有碳碳双键，且双键碳原子连有两个不同的基团，所以有顺反异构，故A正确；
B．分子中有羟基、醚键和酯基三种含氧官能团，故B正确；
C．苯环上直接连有羟基，具有酚的性质，在酚羟基的邻对位上的氢原子可以被溴取代，分子中有碳碳双键，可以和溴发生加成反应，故C正确；
D．酚能和NaOH发生中和反应，酯基在NaOH溶液中可以发生水解反应，卤代烃也能在NaOH溶液中发生水解反应，所以1ml该有机物最多消耗3mlNaOH，故D错误；
故选D。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 二氧化碳电子式：O::C::O
B. 1，3-丁二烯结构简式：
C. 乙醛：CH3COH
D. 基态铁原子价电子轨道表示式：
【答案】D
【解析】
【详解】A．二氧化碳的电子式中氧原子自身的两对电子未画出，未满足8电子稳定结构，A错误；
B．1，3-丁二烯结构简式：，B错误；
C．乙醛：CH3CHO，C错误；
D．基态铁原子价电子排布式为3d64s2,其价电子轨道表示式为，D正确；
故选D。
3. 下列反应中，酸体现还原性的是
A. 与浓盐酸共热制B. 与浓硫酸共热制
C. 与稀硫酸反应制D. 与稀硝酸反应制备
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．Cl元素的化合价升高，还生成氯化锰，则盐酸作还原剂表现还原性，故A正确；
B．S元素的化合价不变，只表现酸性，故B错误；
C．由Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，H元素的化合价降低，表现氧化性，故C错误；
D．由3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知，N元素的化合价降低，表现氧化性，故D错误；
故选：A。
4. 下列制备物质的转化关系不合理的是
A. 制HNO3：N2→NH3→NO→NO2→HNO3
B. 制H2SO4：S→SO2→SO3→H2SO4
C. 制NaOH：海水NaCl溶液NaOH
D. 制Mg：海水→Mg(OH)2→MgCl2溶液Mg
【答案】D
【解析】
【详解】A．氮气与氢气合成氨气，氨催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮氧化成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，通过该生产流程可制备硝酸，故A正确；
B．硫燃烧生成二氧化硫，再将二氧化硫转化为三氧化硫，然后与水反应生成硫酸，通过该生产流程可制备硫酸，故B正确；
C．水淡化后能得到氯化钠溶液，电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气，所以在给定条件下，能够完成几种物质之间的转化，故C正确；
D．要电解能到金属镁，需要电解熔融氯化镁，用氯化镁溶液得到的是氢氧化镁，故D错误。
答案选D。
5. 下列解释事实的方程式正确的是（ ）
A. 钢铁发生吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-3e-=Fe3+
B. 用浓硝酸除去试管内壁上附着的铜：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O
C. 酸性条件下，用H2O2将I-转化为I2：H2O2+2I-=I2+2OH-
D. 利用明矾做混凝剂净水：Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
【答案】D
【解析】
【详解】A．钢铁吸氧腐蚀负极铁失电子生成亚铁离子反应为Fe-2e-═Fe2+，故A错误；
B．铜与浓硝酸反应生成NO2，Cu+4H＋+2NO=Cu2＋+2H2O+2NO2↑，故B错误；
C．酸性条件下，用H2O2将I-转化为I2：H2O2+2I-+2H＋=I2+2H2O，故C错误；
D．铝离子水解是可逆过程，不生成氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，故D正确；
答案选：D。
6. 下列实验设计能达成对应的实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．实验室采用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨气，加热时试管口向下倾斜，故A正确；
B．氯气与溴化钠反应生成溴单质，可证明氧化性氯气大于溴单质，但溴单质易挥发，也能进入KI溶液中，氯气、溴单质都能与KI反应生成碘单质，因此不能说明溴和碘、氯和碘的得电子能力，故B错误；
C．饱和碳酸钠能吸收二氧化碳，因此不能用饱和碳酸钠除二氧化碳中的二氧化硫，故C错误；
D．转移溶液时需要用玻璃棒引流，故D错误；
故选：A。
7. 氮及其化合物的转化过程如图所示。下列分析合理的是（ ）
A. 催化剂a、b能提高反应的平衡转化率
B. 在催化剂b表面形成氮氧键时不涉及电子转移
C. 催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂和极性共价键的形成
D. 如果向容器中放入1mlN2和3mlH2，最终可以生成2mlNH3
【答案】C
【解析】
【详解】A．催化剂a、b只改变化学反应速率，不能提高反应的平衡转化率，故A项错误；
B．在催化剂b表面形成氮氧键时，氨气转化为NO，N元素化合价由-3价升高到+2价，失去电子，B项错误；
C．催化剂a表面是氮气与氢气生成氨气的过程，发生的是同种元素之间非极性共价键的断裂，生成不同种元素氮氢键极性共价键的形成，故C项正确；
D．如果向容器中放入1mlN2和3mlH2，该反应是可逆反应，最终可以生成NH3的物质的量小于2ml，故D项错误；
答案选C。
8. 用NA表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A. 同温同压下，相同体积的O2和CO2所含的原子数相同
B. 质量相同的H2O和D2O所含的分子数相同
C. 标准状况下，22.4L乙炔中σ键数为3NA，π键数为2NA
D. 12g金刚石中C-C键数为4NA
【答案】C
【解析】
【详解】A．同温同压下，O2和CO2的体积相同时，具有相同的分子数，但原子数之比为2：3，不相同，选项A错误；
B．质量相同的H2O和D2O（重水）的物质的量之比为20：18，分子数之比为20：18，不相同，选项B错误；
C．乙炔分子中含有碳碳三键，三键是由1个σ键和2个π键构成，所以在标准状况下，22.4L乙炔中含π键数为2NA，选项C正确；
D．12g碳是1ml，形成金刚石时一个碳形成4个共价键，而每个共价键同属于两个碳，所以12克金刚石中含有碳碳键数为2NA，选项D错误；
答案选C。
9. 某小组用如图装置探究的性质。下列离子方程式书写不正确的是
A. 甲中紫色褪去：
B. 乙中蓝色逐渐变浅：
C. 丙中产生少量白色沉淀：
D. 丁中可能的反应：
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．SO2具有还原性，KMnO4有氧化性，S元素化合价从+4升至+6，Mn元素从+7降至+2，反应的离子方程式：，故A正确；
B．SO2具有还原性，I2有氧化性，S元素化合价从+4升至+6，I元素从0降至-1，反应的离子方程式：，故B正确；
C．H2SO3是弱酸，HCl是强酸，弱酸不能制取强酸，即SO2与BaCl2溶液不反应，不会有白色沉淀产生，故C错误；
D．SO2是酸性氧化物，能与强碱发生反应，离子方程式：，故D正确；
故选：C。
10. 盐酸酸洗钢材的废液中含有大量的盐酸、。研究人员利用如图装置可将部分铁元素在a极区转化为沉淀，实现资源和能源的再利用。下列说法不正确的是
A. 电子由b极流向a极
B. 离子交换膜为阴离子交换膜
C. 该装置实现了化学能向电能转化
D. a极可发生电极反应：
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知，该装置为原电池，通入空气的电极a为正极，电极反应为：，电极b是负极，负极区盐酸酸洗的废液含有大量的盐酸、，负极的电极反应为Fe2+-e-=Fe3+，负极区的H+通过阳离子交换膜进入正极区，使该区溶液pH增大，Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，据此分析解答。
【详解】A．电池中电子由负极经外电路流向正极，即电子由b极流向a极，故A正确；
B．a极的电极反应为：，为维持电荷守恒，H+由右池通过离子交换膜向左池迁移，则离子交换膜为质子交换膜，故B错误；
C．该装置为原电池，实现了化学能向电能转化，故C正确；
D．a极为原电池正极，该极通入空气，氧气得电子，电极反应为：，故D正确；
答案选B。
11. 刺槐素是一种黄酮化合物，有抗氧化、抗炎、抗癌的作用，其结构简式如下图所示。下列关于刺槐素的说法正确的是
A. 分子式为C15H12O5
B. 分子中碳原子的杂化方式均为sp2
C. 1ml该化合物最多可以和7mlH2反应
D. 能与甲醛发生聚合反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据结构简式可知，该有机物的分子式为C16H12O5，选项A错误；
B．分子中苯环上的碳原子及杂环上的碳原子的杂化方式均为sp2，右上角的甲基上的碳为sp3杂化，选项B错误；
C．该有机物含有2个苯环、一个碳碳双键和一个酮羰基，1ml该化合物最多可以和8mlH2反应，选项C错误；
D．该有机物含有酚羟基，能与甲醛发生聚合反应，选项D正确；
答案选D。
12. 可降解塑料的合成路线如下：
下列说法不正确的是
A. 可用饱和溴水鉴别A和B
B. 发生的是氧化反应
C. D到是缩聚反应
D. D和均可在氢氧化钠溶液中水解，得到相同的水解产物
【答案】C
【解析】
【分析】苯酚与H2在Ni催化下加热，生成环己醇，则B是环己醇，C与过氧乙酸发生氧化反应，生成D（C6H10O2），则D中含有酯基，D在一定条件下酯基断键聚合生成PCL。
【详解】A．A是苯酚，B是环己醇，苯酚与溴水可以反应，生成三溴苯酚白色沉淀，环己醇与溴水不反应，不符合题意，A错误；
B．由题干可知的反应为过氧乙酸氧化C生成D，发生氧化反应，不符合题意，B错误；
C．缩聚反应有小分子生成，而D到过程没有小分子生成，符合题意，C正确；
D．D含有酯基，是D聚合反应得到的，均含有酯基，均可在氢氧化钠溶液中水解，得到相同的水解产物，不符合题意，D错误；
故答案为：C。
【点睛】根据有机物的分子式和官能团，判断有机物的性质和反应类型。
13. 一定温度下，在2个容积均为1L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应：，相关数据见下表。
下列说法不正确的是
A. T1>T2
B. I中反应达到平衡时，CO的转化率为50%
C. 达到平衡所需要的时间：Ⅱ>I
D 对于I，平衡后向容器中再充入0.2mlCO和0.2mlCO2，平衡正向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A．从平衡时二氧化碳的物质的量可知Ⅱ在Ⅰ的基础上向右移动了，反应正向放热，因此T1>T2，故A正确；
B．根据表格中的数据有，x=0.05，则CO的转化率为，故B正确；
C．由解析A可知T1>T2，温度越高反应速率越快，则达到平衡所需要的时间：Ⅱ>I，故C正确；
D．由解析B有，I的平衡常数，0.2mlCO和0.2mlCO2后CO和CO2的浓度变为0.3ml/L和0.3ml/L，浓度商为，平衡不移动，故D错误；
故选D。
14. 兴趣小组为探究FeCl3在溶液中显黄色的原因，进行如下实验。
下列说法不正确的是
A. ②中的溶液颜色比①中的浅，主要是因为Fe3+的水解平衡逆向移动
B. 由③④可知，Fe(NO3)3溶液显浅黄色与Fe3+水解有关
C. 由以上实验可推知，FeCl3溶液显黄色与Fe3+水解、Cl-存在均有关
D. 由以上实验可推知，导致②③溶液均为浅黄色的原因相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．已知Fe3+水解溶液显酸性，加入2ml/L盐酸后溶液中H+浓度增大，导致水解平衡逆向移动，故②中的溶液颜色比①中的浅，主要是因为Fe3+的水解平衡逆向移动，A正确；
B．已知Fe3+水解溶液显酸性，加入2ml/L硝酸后溶液中H+浓度增大，导致水解平衡逆向移动，故由③④可知，Fe(NO3)3溶液显浅黄色与Fe3+水解有关，B正确；
C．对比实验①③和实验②④实验现象可知，FeCl3溶液显黄色与Fe3+水解、Cl-存在均有关，C正确；
D．由以上实验可推知，导致②溶液为浅黄色的原因是Fe3+的水解平衡逆向移动，而导致③溶液为浅黄色的原因是Fe3+浓度和水解生成的离子浓度减小，故不相同，D错误；
故答案为：D。
第二部分 非选择题(共58分)
15. T℃时，在一个体积为2L的容器中，A气体与B气体反应生成C气体，反应过程中A、B、C的变化如图所示。
(1)写出反应的化学方程式______。
(2)0～4min时，A的平均反应速率为______。
(3)已知：K(300℃)＞K(350℃)，该反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)T℃时，反应的平衡常数为______(保留到小数点后2位)。
(5)到达平衡时B的转化率为______。
(6)如图是上述反应平衡混合气中C的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是______(填“温度”或“压强”)。判断L1_____L2(填“＞”或“＜”)，理由是_____。
【答案】 ①. 2A+B⇌C ②. ③. 放热 ④. 0.52(ml/L)−2 ⑤. 25% ⑥. 压强 ⑦. < ⑧. 合成C的反应是放热反应，压强相同时，温度升高，平衡逆向移动，C的体积分数减小
【解析】
【详解】(1) 由图像可以看出，反应中A、B的物质的量减小，C的物质的量增多，则A、B为反应物，C为生成物，且△n(A):△n(B):△n(C)=0.8ml:0.4ml:0.4ml=2:1:1，则反应的化学方程式为：2A+B⇌C，故答案为：2A+B⇌C；
(2) 0～4min时，A的平均反应速率为：，故答案为：；
(3) K(300℃)>K(350℃)，说明温度升高，平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，故答案为：放热；
(4) T℃时，反应的平衡常数为：k== 0.52(ml/L)−2，故答案为：0.52(ml/L)−2；
(5)到达平衡时B的转化率为：×100%=25%，故答案为：25%；
(6) 2A+B⇌C为放热反应，若升高温度平衡逆向移动，前期的体积分数减小，与图像矛盾；若增大压强，平衡向正向移动，C的体积分数增大，故改变条件为压强；压强相同时，温度升高，平衡逆向移动，C的体积分数减小，L116. 减少CO2的排放，合理利用CO2使其资源化具有重要意义。
(1)CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物，工业上利用该反应合成甲醇。已知：25℃，101KPa下：
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1=−242kJ/ml
CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=−676kJ/ml
①写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式_____。
②下面表示合成甲醇反应的能量变化示意图，正确的是_____(填字母)。
a. b. c. d.
③工业上用合成得到的甲醇制成微生物燃料电池，结构示意图如图1：
该电池外电路电子的流动方向为_____(填写“从A到B”或“从B到A”)。A电极附近甲醇发生的电极反应式为_____。
(2)工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2，得溶液X，再利用电解法使K2CO3溶液再生，其装置示意图如图2：
①写出X的化学式_____。
②在阳极区发生的反应为：_____和H++HCO=H2O+CO2↑。
③简述K2CO3在阴极区再生的原理_____。
【答案】 ①. CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) △H=-50 kJ/ml ②. a ③. 从A到B ④. CH3OH+H2O-6e-═6H++CO2 ⑤. KHCO3 ⑥. 4OH--4e-═2H2O+O2↑ ⑦. 存在电离平衡：⇌H++，阴极H+放电，浓度减小使平衡右移，再生
【解析】
【详解】(1)①①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1=−242kJ/ml②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=−676kJ/ml将方程式3×①-②得CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) △H=3×(-242kJ/ml)-(-676kJ/ml)=-50 kJ/ml，故答案为：CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) △H=-50 kJ/ml；
②该反应是放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，物质越稳定，其能量越小，所以液态物质的能量小于气态物质，则符合条件的图象是a，故选a；
③该燃料电池中，甲醇失电子发生氧化反应，所以A是负极，B是正极，电子从负极A流向正极B；A电极上甲醇失电子和水反应生成氢离子和二氧化碳，电极反应式为：CH3OH+H2O-6e-═6H++CO2↑，故答案为：从A到B；CH3OH+H2O-6e-═6H++CO2↑。
(2) ①工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2，得溶液KHCO3溶液，故答案为：KHCO3；
②阳极上氢氧根离子放电生成氧气和水，电极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑，故答案为：4OH--4e-═2H2O+O2↑；
③简述K2CO3在阴极区再生的原理：存在电离平衡：⇌H++，阴极H+放电，浓度减小使平衡右移，再生，故答案为：存在电离平衡：⇌H++，阴极H+放电，浓度减小使平衡右移，再生。
17. 环丙基甲基酮是合成环丙氟哌酸类广谱抗菌药物和抗艾滋特效药依法韦仑的重要中间体，在医药、化工及农林等领域均有广泛应用。
已知：Ⅰ2RCH2COOC2H5+C2H5OH
Ⅱ.R1COOR2+R3OHR1COOR3+R2OH
（1）实验室制取A的化学方程式为___________。
（2）A→B发生了加成反应，B中含有羟基。B的结构简式为___________。
（3）D→E的化学方程式为___________。
（4）M是F的同分异构体，写出符合下列条件的M的结构简式___________。
①能发生银镜反应
②核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为1：2：2
（5）H分子中含有一个五元环，写出G→H的化学方程式___________。
（6）I可以与NaHCO3溶液反应。I的结构简式为___________。
（7）J→K的反应中常伴有其他环状副产物生成，依据J→K的反应原理，该副产物的结构简式为___________。
【答案】（1）C2H5OHCH2=CH2↑＋H2O
（2）HOCH2CH2Cl
（3）CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
（4）OHCCH2CH2OCH2CH2CHO
（5）+CH3CH2OH
（6） （7）
【解析】
【分析】根据A的分子式可知，A为CH2=CH2，A→B发生了加成反应，B中含有羟基，B的结构简式为HOCH2CH2Cl，HOCH2CH2Cl反应生成C为，D与乙醇反应生成E，E与乙醇钠反应生成F，F与C反应生成G，根据逆推法推知F为，E为CH3COOC2H5，D为CH3COOH；G反应生成H，H分子中含有一个五元环，在酸作用下再与HBr反应生成I，结合I的分子式推知H为，I为，脱羧得到J为，J消去HBr得到K；
【小问1详解】
实验室利用无水乙醇在浓硫酸催化下迅速加热至170℃制取CH2=CH2，反应的化学方程式为C2H5OHCH2=CH2↑＋H2O；
小问2详解】
A→B发生了加成反应，B中含有羟基。B的结构简式为HOCH2CH2Cl；
【小问3详解】
D→E的化学方程式为CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O；
【小问4详解】
F为，M是F的同分异构体，符合条件：①能发生银镜反应，则含有醛基；②核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为1：2：2，则对称，符合条件的同分异构体为OHCCH2CH2OCH2CH2CHO；
【小问5详解】
H分子中含有一个五元环，H为，G→H的化学方程式为+CH3CH2OH；
【小问6详解】
I可以与NaHCO3溶液反应，则含有羧基，I的结构简式为；
【小问7详解】
J→K的反应中常伴有其他环状副产物生成，依据J→K的反应原理，消去HBr的位置不同，选择的首尾溴和H原子消去，该副产物的结构简式为。
18. 某研究小组探究饮用水中铁锰的来源和去除原理。
I.铁锰来源
某地区地下水铁锰含量和国家标准对比
（1）利用FeCO3溶解度计算溶出的Fe2+为1.1mg/L，依据上表数据，结合平衡移动原理，解释地下水中Fe2+含量远大于1.1mg/L的原因_____。
II.去除原理
（2）自然氧化法：
①曝气池中使水呈“沸腾”状的作用_____。
②补全曝气池中氧化Fe2+时发生反应的离子方程式：
________Fe2++________O2+________H2O=________Fe(OH)3+_____________。
此方法铁去除时间长，锰去除率低。
（3）药剂氧化法：工业上可以采用强氧化剂(ClO2、液氯、双氧水等)，直接氧化Fe2+、Mn2+生成Fe(OH)3和MnO2除去。某实验中pH=6.5时，Fe2+、Mn2+浓度随ClO2投加量的变化曲线如图：
①ClO2投加量小于1.2mg/L时，可以得出Fe2+、Mn2+性质差异的结论是______。
②分析图中数据ClO2氧化Mn2+是可逆反应。写出反应的离子方程式______。
③写出两种提高锰去除率的方法______。
【答案】 ①. FeCO3难溶于水，在溶液中存在沉淀溶解平衡：FeCO3(s)Fe2+(aq)+(aq)，酸雨中含有H+浓度较大，H+结合形成，使得溶液中c()浓度降低，沉淀溶解平衡正向移动，最终使地下水中Fe2+的浓度增大 ②. 加快反应速率 ③. 4 ④. 1 ⑤. 10 ⑥. 4 ⑦. 8 ⑧. H+ ⑨. Mn2+的浓度越大，ClO2投加量小于1.2mg/L时几乎没影响，Fe2+的浓度小，ClO2降解的速率更快 ⑩. 2ClO2+5Mn2++6H2O2Cl-+5MnO2+12H+ ⑪. 适当增加ClO2的投料量，升高温度
【解析】
【详解】I.(1)FeCO3难溶于水，在溶液中存在沉淀溶解平衡：FeCO3(s)Fe2+(aq)+(aq)，酸雨中含有H+浓度较大，H+结合形成，使得溶液中c()浓度降低，沉淀溶解平衡正向移动，最终使地下水中Fe2+的浓度增大；故答案为：FeCO3难溶于水，在溶液中存在沉淀溶解平衡：FeCO3(s)Fe2+(aq)+(aq)，酸雨中含有H+浓度较大，H+结合形成，使得溶液中c()浓度降低，沉淀溶解平衡正向移动，最终使地下水中Fe2+的浓度增大；
II. (2) ①曝气池中使水呈“沸腾”状的作用温度越高，反应速率越快，故答案为：加快反应速率；
②根据电子守恒，电荷守恒，原子守恒，配平化学方程得：4Fe2++O2+10H2O=4 Fe(OH)3+8H+，故答案为：4；1；10；4；8；H+；
(3)①ClO2投加量小于1.2mg/L时，可以得出Fe2+、Mn2+性质差异的结论是Mn2+的浓度越大，ClO2投加量小于1.2mg/L时几乎没影响，Fe2+的浓度小，ClO2降解的速率更快，故答案为：Mn2+的浓度越大，ClO2投加量小于1.2mg/L时几乎没影响，Fe2+的浓度小，ClO2降解的速率更快；
②分析图中数据ClO2氧化Mn2+是可逆反应。ClO2氧化Mn2+生成二氧化锰和氯离子，离子方程式为2ClO2+5Mn2++6H2O2Cl-+5MnO2+12 H+，故答案为：2ClO2+5Mn2++6H2O2Cl-+5MnO2+12H+；
③写出两种提高锰去除率的方法：适当增加ClO2的投料量，升高温度，适当降低pH等；故答案为：适当增加ClO2的投料量，升高温度。
19. 探究溶液中与单质S的反应。
资料：不溶于盐酸，和在盐酸中均发生沉淀的转化
实验Ⅰ 将10mL 溶液与0.01g S粉混合，水浴加热，充分反应后，过滤，得到无色溶液a(pH≈1)，沉淀除S、洗涤后得到黑色固体b。
（1）研究黑色固体b的组成
①根据S具有_______性，推测b中可能含有、Ag、或。
②检验黑色固体b的成分
实验Ⅱ 具体操作如图所示
ⅰ．取少量滤液c，先加入足量稀盐酸，再滴加溶液，未出现白色沉淀，判断黑色固体b中不含_______。
ⅱ．用滤液c继续实验证明了黑色固体b中不含，可选择的试剂是_______(填序号)。
a．酸性溶液 b．和的混合溶液 c．溴水
ⅲ．进一步实验证实了黑色固体b中不含Ag。根据沉淀e含有Ag、气体含有，写出同时生成Ag和的离子方程式：_______。
（2）研究无色溶液a的组成
结合上述实验结果，分析溶液a中可能存在或，依据是_______。
实验Ⅲ 具体操作如图所示
①说明溶液a中不含的实验证据是_______。
②加入足量稀盐酸的作用是_______。
（3）在注射器中进行实验Ⅳ，探究溶液与S的反应，所得产物与实验Ⅰ相同。
①向注射器中加入的物质是_______。
②改用溶液的目的是_______。
（4）用溶液与S进行实验Ⅴ，发现二者不反应。综合以上实验，写出溶液中与S反应的离子方程式并简要说明的作用：_______。
【答案】（1） ①. 氧化性和还原 ②. ③. bc ④.
（2） ①. S转化为发生了还原反应，反应必然同时发生氧化反应，能发生氧化反应的只有S，故在pH≈1的溶液中可能存在或 ②. 向溶液a中加入足量稀盐酸后，再加入碘水和淀粉溶液，蓝色不褪去 ③. 排除对和检验的干扰
（3） ①. 10mL 溶液与0.01g S粉 ②. 排除(H+)对反应的影响
（4），形成难溶物，降低，提高S的氧化性，利于反应发生
【解析】
【小问1详解】
①由转化为、Ag、或可见Ag化合价有上升也有下降，表现了根据S具有氧化还原性；
ⅰ．取少量滤液c，先加入足量稀盐酸，再滴加溶液，未出现白色沉淀，判断黑色固体b中不含，若含有硫酸根则会生成硫酸钡沉淀；
ⅱ．用滤液c继续实验证明了黑色固体b中不含，可选择的试剂是和的混合溶液，因为双氧水将亚硫酸根氧化为硫酸根与氯化钡生成硫酸钡白色沉淀；溴水具有氧化性将亚硫酸根氧化为硫酸根产生白色沉淀，且溴水褪色，酸性高锰酸钾溶液中可能会含有硫酸根影响检验；
ⅲ．沉淀e含有Ag、气体含有，与Fe在酸性环境下同时生成Ag和，离子方程式：；
【小问2详解】
溶液a中可能存在或，依据是S转化为发生了还原反应，反应必然同时发生氧化反应，能发生氧化反应的只有S，故在pH≈1的溶液中可能存在或；
①说明溶液a中不含的实验证据是：向溶液a中加入足量稀盐酸酸化后，再加入碘水和淀粉溶液，蓝色不褪去，说明碘单质没有被还原；
②加入足量稀盐酸的作用是：对溶液进行酸化，排除对和检验的干扰；
【小问3详解】
①向注射器中加入的物质是：10mL 溶液与0.01g S粉；
②改用溶液的目的是：排除(H+)对反应的影响
【小问4详解】
与S反应的离子方程式并简要说明的作用：，形成难溶物，降低，提高S的氧化性，利于反应发生。选项
A
B
C
D
实验设计
实验目的
实验室制
比较Cl、Br、I得电子能力强弱
除去中的少量
配制100mL NaCl溶液
容器编号
温度/℃
起始物质的量/ml
平衡物质的量/ml
NO(g)
CO(g)
CO2(g)
I
T1
0.2
0.2
0.1
Ⅱ
T2
0.2
0.2
0.12
序号
操作
试剂a
试剂b
现象
①
0.2ml/L FeCl3
蒸馏水
溶液为黄色
②
0.2ml/L FeCl3
2ml/L盐酸
溶液为浅黄色
③
0.2ml/L Fe(NO3)3
蒸馏水
溶液为浅黄色
④
0.2ml/L Fe(NO3)3
2ml/L硝酸
溶液接近无色
某些地区地下水常见微粒含量(mg/L)
国家饮用水标准(mg/L)
Fe2+
Mn2+
HCO
CO2
Fe2+
Mn2+
pH
4～20
0.4～3
1～1.5
30～70
0.3
0.1
6.5～8.5
(考试时间90分钟 满分100分)
第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 化合物M是一种治疗脑卒中药物中间体，其结构简式如下图。下列关于该有机物的说法不正确的是
A. 存在顺反异构
B. 分子中有3种含氧官能团
C. 能与发生取代反应和加成反应
D. 1ml该有机物最多消耗2ml
【答案】D
【解析】
【详解】A．该有机物分子中含有碳碳双键，且双键碳原子连有两个不同的基团，所以有顺反异构，故A正确；
B．分子中有羟基、醚键和酯基三种含氧官能团，故B正确；
C．苯环上直接连有羟基，具有酚的性质，在酚羟基的邻对位上的氢原子可以被溴取代，分子中有碳碳双键，可以和溴发生加成反应，故C正确；
D．酚能和NaOH发生中和反应，酯基在NaOH溶液中可以发生水解反应，卤代烃也能在NaOH溶液中发生水解反应，所以1ml该有机物最多消耗3mlNaOH，故D错误；
故选D。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 二氧化碳电子式：O::C::O
B. 1，3-丁二烯结构简式：
C. 乙醛：CH3COH
D. 基态铁原子价电子轨道表示式：
【答案】D
【解析】
【详解】A．二氧化碳的电子式中氧原子自身的两对电子未画出，未满足8电子稳定结构，A错误；
B．1，3-丁二烯结构简式：，B错误；
C．乙醛：CH3CHO，C错误；
D．基态铁原子价电子排布式为3d64s2,其价电子轨道表示式为，D正确；
故选D。
3. 下列反应中，酸体现还原性的是
A. 与浓盐酸共热制B. 与浓硫酸共热制
C. 与稀硫酸反应制D. 与稀硝酸反应制备
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．Cl元素的化合价升高，还生成氯化锰，则盐酸作还原剂表现还原性，故A正确；
B．S元素的化合价不变，只表现酸性，故B错误；
C．由Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，H元素的化合价降低，表现氧化性，故C错误；
D．由3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知，N元素的化合价降低，表现氧化性，故D错误；
故选：A。
4. 下列制备物质的转化关系不合理的是
A. 制HNO3：N2→NH3→NO→NO2→HNO3
B. 制H2SO4：S→SO2→SO3→H2SO4
C. 制NaOH：海水NaCl溶液NaOH
D. 制Mg：海水→Mg(OH)2→MgCl2溶液Mg
【答案】D
【解析】
【详解】A．氮气与氢气合成氨气，氨催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮氧化成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，通过该生产流程可制备硝酸，故A正确；
B．硫燃烧生成二氧化硫，再将二氧化硫转化为三氧化硫，然后与水反应生成硫酸，通过该生产流程可制备硫酸，故B正确；
C．水淡化后能得到氯化钠溶液，电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气，所以在给定条件下，能够完成几种物质之间的转化，故C正确；
D．要电解能到金属镁，需要电解熔融氯化镁，用氯化镁溶液得到的是氢氧化镁，故D错误。
答案选D。
5. 下列解释事实的方程式正确的是（ ）
A. 钢铁发生吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-3e-=Fe3+
B. 用浓硝酸除去试管内壁上附着的铜：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O
C. 酸性条件下，用H2O2将I-转化为I2：H2O2+2I-=I2+2OH-
D. 利用明矾做混凝剂净水：Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
【答案】D
【解析】
【详解】A．钢铁吸氧腐蚀负极铁失电子生成亚铁离子反应为Fe-2e-═Fe2+，故A错误；
B．铜与浓硝酸反应生成NO2，Cu+4H＋+2NO=Cu2＋+2H2O+2NO2↑，故B错误；
C．酸性条件下，用H2O2将I-转化为I2：H2O2+2I-+2H＋=I2+2H2O，故C错误；
D．铝离子水解是可逆过程，不生成氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，故D正确；
答案选：D。
6. 下列实验设计能达成对应的实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．实验室采用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨气，加热时试管口向下倾斜，故A正确；
B．氯气与溴化钠反应生成溴单质，可证明氧化性氯气大于溴单质，但溴单质易挥发，也能进入KI溶液中，氯气、溴单质都能与KI反应生成碘单质，因此不能说明溴和碘、氯和碘的得电子能力，故B错误；
C．饱和碳酸钠能吸收二氧化碳，因此不能用饱和碳酸钠除二氧化碳中的二氧化硫，故C错误；
D．转移溶液时需要用玻璃棒引流，故D错误；
故选：A。
7. 氮及其化合物的转化过程如图所示。下列分析合理的是（ ）
A. 催化剂a、b能提高反应的平衡转化率
B. 在催化剂b表面形成氮氧键时不涉及电子转移
C. 催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂和极性共价键的形成
D. 如果向容器中放入1mlN2和3mlH2，最终可以生成2mlNH3
【答案】C
【解析】
【详解】A．催化剂a、b只改变化学反应速率，不能提高反应的平衡转化率，故A项错误；
B．在催化剂b表面形成氮氧键时，氨气转化为NO，N元素化合价由-3价升高到+2价，失去电子，B项错误；
C．催化剂a表面是氮气与氢气生成氨气的过程，发生的是同种元素之间非极性共价键的断裂，生成不同种元素氮氢键极性共价键的形成，故C项正确；
D．如果向容器中放入1mlN2和3mlH2，该反应是可逆反应，最终可以生成NH3的物质的量小于2ml，故D项错误；
答案选C。
8. 用NA表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A. 同温同压下，相同体积的O2和CO2所含的原子数相同
B. 质量相同的H2O和D2O所含的分子数相同
C. 标准状况下，22.4L乙炔中σ键数为3NA，π键数为2NA
D. 12g金刚石中C-C键数为4NA
【答案】C
【解析】
【详解】A．同温同压下，O2和CO2的体积相同时，具有相同的分子数，但原子数之比为2：3，不相同，选项A错误；
B．质量相同的H2O和D2O（重水）的物质的量之比为20：18，分子数之比为20：18，不相同，选项B错误；
C．乙炔分子中含有碳碳三键，三键是由1个σ键和2个π键构成，所以在标准状况下，22.4L乙炔中含π键数为2NA，选项C正确；
D．12g碳是1ml，形成金刚石时一个碳形成4个共价键，而每个共价键同属于两个碳，所以12克金刚石中含有碳碳键数为2NA，选项D错误；
答案选C。
9. 某小组用如图装置探究的性质。下列离子方程式书写不正确的是
A. 甲中紫色褪去：
B. 乙中蓝色逐渐变浅：
C. 丙中产生少量白色沉淀：
D. 丁中可能的反应：
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．SO2具有还原性，KMnO4有氧化性，S元素化合价从+4升至+6，Mn元素从+7降至+2，反应的离子方程式：，故A正确；
B．SO2具有还原性，I2有氧化性，S元素化合价从+4升至+6，I元素从0降至-1，反应的离子方程式：，故B正确；
C．H2SO3是弱酸，HCl是强酸，弱酸不能制取强酸，即SO2与BaCl2溶液不反应，不会有白色沉淀产生，故C错误；
D．SO2是酸性氧化物，能与强碱发生反应，离子方程式：，故D正确；
故选：C。
10. 盐酸酸洗钢材的废液中含有大量的盐酸、。研究人员利用如图装置可将部分铁元素在a极区转化为沉淀，实现资源和能源的再利用。下列说法不正确的是
A. 电子由b极流向a极
B. 离子交换膜为阴离子交换膜
C. 该装置实现了化学能向电能转化
D. a极可发生电极反应：
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知，该装置为原电池，通入空气的电极a为正极，电极反应为：，电极b是负极，负极区盐酸酸洗的废液含有大量的盐酸、，负极的电极反应为Fe2+-e-=Fe3+，负极区的H+通过阳离子交换膜进入正极区，使该区溶液pH增大，Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，据此分析解答。
【详解】A．电池中电子由负极经外电路流向正极，即电子由b极流向a极，故A正确；
B．a极的电极反应为：，为维持电荷守恒，H+由右池通过离子交换膜向左池迁移，则离子交换膜为质子交换膜，故B错误；
C．该装置为原电池，实现了化学能向电能转化，故C正确；
D．a极为原电池正极，该极通入空气，氧气得电子，电极反应为：，故D正确；
答案选B。
11. 刺槐素是一种黄酮化合物，有抗氧化、抗炎、抗癌的作用，其结构简式如下图所示。下列关于刺槐素的说法正确的是
A. 分子式为C15H12O5
B. 分子中碳原子的杂化方式均为sp2
C. 1ml该化合物最多可以和7mlH2反应
D. 能与甲醛发生聚合反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据结构简式可知，该有机物的分子式为C16H12O5，选项A错误；
B．分子中苯环上的碳原子及杂环上的碳原子的杂化方式均为sp2，右上角的甲基上的碳为sp3杂化，选项B错误；
C．该有机物含有2个苯环、一个碳碳双键和一个酮羰基，1ml该化合物最多可以和8mlH2反应，选项C错误；
D．该有机物含有酚羟基，能与甲醛发生聚合反应，选项D正确；
答案选D。
12. 可降解塑料的合成路线如下：
下列说法不正确的是
A. 可用饱和溴水鉴别A和B
B. 发生的是氧化反应
C. D到是缩聚反应
D. D和均可在氢氧化钠溶液中水解，得到相同的水解产物
【答案】C
【解析】
【分析】苯酚与H2在Ni催化下加热，生成环己醇，则B是环己醇，C与过氧乙酸发生氧化反应，生成D（C6H10O2），则D中含有酯基，D在一定条件下酯基断键聚合生成PCL。
【详解】A．A是苯酚，B是环己醇，苯酚与溴水可以反应，生成三溴苯酚白色沉淀，环己醇与溴水不反应，不符合题意，A错误；
B．由题干可知的反应为过氧乙酸氧化C生成D，发生氧化反应，不符合题意，B错误；
C．缩聚反应有小分子生成，而D到过程没有小分子生成，符合题意，C正确；
D．D含有酯基，是D聚合反应得到的，均含有酯基，均可在氢氧化钠溶液中水解，得到相同的水解产物，不符合题意，D错误；
故答案为：C。
【点睛】根据有机物的分子式和官能团，判断有机物的性质和反应类型。
13. 一定温度下，在2个容积均为1L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应：，相关数据见下表。
下列说法不正确的是
A. T1>T2
B. I中反应达到平衡时，CO的转化率为50%
C. 达到平衡所需要的时间：Ⅱ>I
D 对于I，平衡后向容器中再充入0.2mlCO和0.2mlCO2，平衡正向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A．从平衡时二氧化碳的物质的量可知Ⅱ在Ⅰ的基础上向右移动了，反应正向放热，因此T1>T2，故A正确；
B．根据表格中的数据有，x=0.05，则CO的转化率为，故B正确；
C．由解析A可知T1>T2，温度越高反应速率越快，则达到平衡所需要的时间：Ⅱ>I，故C正确；
D．由解析B有，I的平衡常数，0.2mlCO和0.2mlCO2后CO和CO2的浓度变为0.3ml/L和0.3ml/L，浓度商为，平衡不移动，故D错误；
故选D。
14. 兴趣小组为探究FeCl3在溶液中显黄色的原因，进行如下实验。
下列说法不正确的是
A. ②中的溶液颜色比①中的浅，主要是因为Fe3+的水解平衡逆向移动
B. 由③④可知，Fe(NO3)3溶液显浅黄色与Fe3+水解有关
C. 由以上实验可推知，FeCl3溶液显黄色与Fe3+水解、Cl-存在均有关
D. 由以上实验可推知，导致②③溶液均为浅黄色的原因相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．已知Fe3+水解溶液显酸性，加入2ml/L盐酸后溶液中H+浓度增大，导致水解平衡逆向移动，故②中的溶液颜色比①中的浅，主要是因为Fe3+的水解平衡逆向移动，A正确；
B．已知Fe3+水解溶液显酸性，加入2ml/L硝酸后溶液中H+浓度增大，导致水解平衡逆向移动，故由③④可知，Fe(NO3)3溶液显浅黄色与Fe3+水解有关，B正确；
C．对比实验①③和实验②④实验现象可知，FeCl3溶液显黄色与Fe3+水解、Cl-存在均有关，C正确；
D．由以上实验可推知，导致②溶液为浅黄色的原因是Fe3+的水解平衡逆向移动，而导致③溶液为浅黄色的原因是Fe3+浓度和水解生成的离子浓度减小，故不相同，D错误；
故答案为：D。
第二部分 非选择题(共58分)
15. T℃时，在一个体积为2L的容器中，A气体与B气体反应生成C气体，反应过程中A、B、C的变化如图所示。
(1)写出反应的化学方程式______。
(2)0～4min时，A的平均反应速率为______。
(3)已知：K(300℃)＞K(350℃)，该反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)T℃时，反应的平衡常数为______(保留到小数点后2位)。
(5)到达平衡时B的转化率为______。
(6)如图是上述反应平衡混合气中C的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是______(填“温度”或“压强”)。判断L1_____L2(填“＞”或“＜”)，理由是_____。
【答案】 ①. 2A+B⇌C ②. ③. 放热 ④. 0.52(ml/L)−2 ⑤. 25% ⑥. 压强 ⑦. < ⑧. 合成C的反应是放热反应，压强相同时，温度升高，平衡逆向移动，C的体积分数减小
【解析】
【详解】(1) 由图像可以看出，反应中A、B的物质的量减小，C的物质的量增多，则A、B为反应物，C为生成物，且△n(A):△n(B):△n(C)=0.8ml:0.4ml:0.4ml=2:1:1，则反应的化学方程式为：2A+B⇌C，故答案为：2A+B⇌C；
(2) 0～4min时，A的平均反应速率为：，故答案为：；
(3) K(300℃)>K(350℃)，说明温度升高，平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，故答案为：放热；
(4) T℃时，反应的平衡常数为：k== 0.52(ml/L)−2，故答案为：0.52(ml/L)−2；
(5)到达平衡时B的转化率为：×100%=25%，故答案为：25%；
(6) 2A+B⇌C为放热反应，若升高温度平衡逆向移动，前期的体积分数减小，与图像矛盾；若增大压强，平衡向正向移动，C的体积分数增大，故改变条件为压强；压强相同时，温度升高，平衡逆向移动，C的体积分数减小，L1
(1)CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物，工业上利用该反应合成甲醇。已知：25℃，101KPa下：
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1=−242kJ/ml
CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=−676kJ/ml
①写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式_____。
②下面表示合成甲醇反应的能量变化示意图，正确的是_____(填字母)。
a. b. c. d.
③工业上用合成得到的甲醇制成微生物燃料电池，结构示意图如图1：
该电池外电路电子的流动方向为_____(填写“从A到B”或“从B到A”)。A电极附近甲醇发生的电极反应式为_____。
(2)工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2，得溶液X，再利用电解法使K2CO3溶液再生，其装置示意图如图2：
①写出X的化学式_____。
②在阳极区发生的反应为：_____和H++HCO=H2O+CO2↑。
③简述K2CO3在阴极区再生的原理_____。
【答案】 ①. CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) △H=-50 kJ/ml ②. a ③. 从A到B ④. CH3OH+H2O-6e-═6H++CO2 ⑤. KHCO3 ⑥. 4OH--4e-═2H2O+O2↑ ⑦. 存在电离平衡：⇌H++，阴极H+放电，浓度减小使平衡右移，再生
【解析】
【详解】(1)①①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1=−242kJ/ml②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=−676kJ/ml将方程式3×①-②得CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) △H=3×(-242kJ/ml)-(-676kJ/ml)=-50 kJ/ml，故答案为：CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) △H=-50 kJ/ml；
②该反应是放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，物质越稳定，其能量越小，所以液态物质的能量小于气态物质，则符合条件的图象是a，故选a；
③该燃料电池中，甲醇失电子发生氧化反应，所以A是负极，B是正极，电子从负极A流向正极B；A电极上甲醇失电子和水反应生成氢离子和二氧化碳，电极反应式为：CH3OH+H2O-6e-═6H++CO2↑，故答案为：从A到B；CH3OH+H2O-6e-═6H++CO2↑。
(2) ①工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2，得溶液KHCO3溶液，故答案为：KHCO3；
②阳极上氢氧根离子放电生成氧气和水，电极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑，故答案为：4OH--4e-═2H2O+O2↑；
③简述K2CO3在阴极区再生的原理：存在电离平衡：⇌H++，阴极H+放电，浓度减小使平衡右移，再生，故答案为：存在电离平衡：⇌H++，阴极H+放电，浓度减小使平衡右移，再生。
17. 环丙基甲基酮是合成环丙氟哌酸类广谱抗菌药物和抗艾滋特效药依法韦仑的重要中间体，在医药、化工及农林等领域均有广泛应用。
已知：Ⅰ2RCH2COOC2H5+C2H5OH
Ⅱ.R1COOR2+R3OHR1COOR3+R2OH
（1）实验室制取A的化学方程式为___________。
（2）A→B发生了加成反应，B中含有羟基。B的结构简式为___________。
（3）D→E的化学方程式为___________。
（4）M是F的同分异构体，写出符合下列条件的M的结构简式___________。
①能发生银镜反应
②核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为1：2：2
（5）H分子中含有一个五元环，写出G→H的化学方程式___________。
（6）I可以与NaHCO3溶液反应。I的结构简式为___________。
（7）J→K的反应中常伴有其他环状副产物生成，依据J→K的反应原理，该副产物的结构简式为___________。
【答案】（1）C2H5OHCH2=CH2↑＋H2O
（2）HOCH2CH2Cl
（3）CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
（4）OHCCH2CH2OCH2CH2CHO
（5）+CH3CH2OH
（6） （7）
【解析】
【分析】根据A的分子式可知，A为CH2=CH2，A→B发生了加成反应，B中含有羟基，B的结构简式为HOCH2CH2Cl，HOCH2CH2Cl反应生成C为，D与乙醇反应生成E，E与乙醇钠反应生成F，F与C反应生成G，根据逆推法推知F为，E为CH3COOC2H5，D为CH3COOH；G反应生成H，H分子中含有一个五元环，在酸作用下再与HBr反应生成I，结合I的分子式推知H为，I为，脱羧得到J为，J消去HBr得到K；
【小问1详解】
实验室利用无水乙醇在浓硫酸催化下迅速加热至170℃制取CH2=CH2，反应的化学方程式为C2H5OHCH2=CH2↑＋H2O；
小问2详解】
A→B发生了加成反应，B中含有羟基。B的结构简式为HOCH2CH2Cl；
【小问3详解】
D→E的化学方程式为CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O；
【小问4详解】
F为，M是F的同分异构体，符合条件：①能发生银镜反应，则含有醛基；②核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为1：2：2，则对称，符合条件的同分异构体为OHCCH2CH2OCH2CH2CHO；
【小问5详解】
H分子中含有一个五元环，H为，G→H的化学方程式为+CH3CH2OH；
【小问6详解】
I可以与NaHCO3溶液反应，则含有羧基，I的结构简式为；
【小问7详解】
J→K的反应中常伴有其他环状副产物生成，依据J→K的反应原理，消去HBr的位置不同，选择的首尾溴和H原子消去，该副产物的结构简式为。
18. 某研究小组探究饮用水中铁锰的来源和去除原理。
I.铁锰来源
某地区地下水铁锰含量和国家标准对比
（1）利用FeCO3溶解度计算溶出的Fe2+为1.1mg/L，依据上表数据，结合平衡移动原理，解释地下水中Fe2+含量远大于1.1mg/L的原因_____。
II.去除原理
（2）自然氧化法：
①曝气池中使水呈“沸腾”状的作用_____。
②补全曝气池中氧化Fe2+时发生反应的离子方程式：
________Fe2++________O2+________H2O=________Fe(OH)3+_____________。
此方法铁去除时间长，锰去除率低。
（3）药剂氧化法：工业上可以采用强氧化剂(ClO2、液氯、双氧水等)，直接氧化Fe2+、Mn2+生成Fe(OH)3和MnO2除去。某实验中pH=6.5时，Fe2+、Mn2+浓度随ClO2投加量的变化曲线如图：
①ClO2投加量小于1.2mg/L时，可以得出Fe2+、Mn2+性质差异的结论是______。
②分析图中数据ClO2氧化Mn2+是可逆反应。写出反应的离子方程式______。
③写出两种提高锰去除率的方法______。
【答案】 ①. FeCO3难溶于水，在溶液中存在沉淀溶解平衡：FeCO3(s)Fe2+(aq)+(aq)，酸雨中含有H+浓度较大，H+结合形成，使得溶液中c()浓度降低，沉淀溶解平衡正向移动，最终使地下水中Fe2+的浓度增大 ②. 加快反应速率 ③. 4 ④. 1 ⑤. 10 ⑥. 4 ⑦. 8 ⑧. H+ ⑨. Mn2+的浓度越大，ClO2投加量小于1.2mg/L时几乎没影响，Fe2+的浓度小，ClO2降解的速率更快 ⑩. 2ClO2+5Mn2++6H2O2Cl-+5MnO2+12H+ ⑪. 适当增加ClO2的投料量，升高温度
【解析】
【详解】I.(1)FeCO3难溶于水，在溶液中存在沉淀溶解平衡：FeCO3(s)Fe2+(aq)+(aq)，酸雨中含有H+浓度较大，H+结合形成，使得溶液中c()浓度降低，沉淀溶解平衡正向移动，最终使地下水中Fe2+的浓度增大；故答案为：FeCO3难溶于水，在溶液中存在沉淀溶解平衡：FeCO3(s)Fe2+(aq)+(aq)，酸雨中含有H+浓度较大，H+结合形成，使得溶液中c()浓度降低，沉淀溶解平衡正向移动，最终使地下水中Fe2+的浓度增大；
II. (2) ①曝气池中使水呈“沸腾”状的作用温度越高，反应速率越快，故答案为：加快反应速率；
②根据电子守恒，电荷守恒，原子守恒，配平化学方程得：4Fe2++O2+10H2O=4 Fe(OH)3+8H+，故答案为：4；1；10；4；8；H+；
(3)①ClO2投加量小于1.2mg/L时，可以得出Fe2+、Mn2+性质差异的结论是Mn2+的浓度越大，ClO2投加量小于1.2mg/L时几乎没影响，Fe2+的浓度小，ClO2降解的速率更快，故答案为：Mn2+的浓度越大，ClO2投加量小于1.2mg/L时几乎没影响，Fe2+的浓度小，ClO2降解的速率更快；
②分析图中数据ClO2氧化Mn2+是可逆反应。ClO2氧化Mn2+生成二氧化锰和氯离子，离子方程式为2ClO2+5Mn2++6H2O2Cl-+5MnO2+12 H+，故答案为：2ClO2+5Mn2++6H2O2Cl-+5MnO2+12H+；
③写出两种提高锰去除率的方法：适当增加ClO2的投料量，升高温度，适当降低pH等；故答案为：适当增加ClO2的投料量，升高温度。
19. 探究溶液中与单质S的反应。
资料：不溶于盐酸，和在盐酸中均发生沉淀的转化
实验Ⅰ 将10mL 溶液与0.01g S粉混合，水浴加热，充分反应后，过滤，得到无色溶液a(pH≈1)，沉淀除S、洗涤后得到黑色固体b。
（1）研究黑色固体b的组成
①根据S具有_______性，推测b中可能含有、Ag、或。
②检验黑色固体b的成分
实验Ⅱ 具体操作如图所示
ⅰ．取少量滤液c，先加入足量稀盐酸，再滴加溶液，未出现白色沉淀，判断黑色固体b中不含_______。
ⅱ．用滤液c继续实验证明了黑色固体b中不含，可选择的试剂是_______(填序号)。
a．酸性溶液 b．和的混合溶液 c．溴水
ⅲ．进一步实验证实了黑色固体b中不含Ag。根据沉淀e含有Ag、气体含有，写出同时生成Ag和的离子方程式：_______。
（2）研究无色溶液a的组成
结合上述实验结果，分析溶液a中可能存在或，依据是_______。
实验Ⅲ 具体操作如图所示
①说明溶液a中不含的实验证据是_______。
②加入足量稀盐酸的作用是_______。
（3）在注射器中进行实验Ⅳ，探究溶液与S的反应，所得产物与实验Ⅰ相同。
①向注射器中加入的物质是_______。
②改用溶液的目的是_______。
（4）用溶液与S进行实验Ⅴ，发现二者不反应。综合以上实验，写出溶液中与S反应的离子方程式并简要说明的作用：_______。
【答案】（1） ①. 氧化性和还原 ②. ③. bc ④.
（2） ①. S转化为发生了还原反应，反应必然同时发生氧化反应，能发生氧化反应的只有S，故在pH≈1的溶液中可能存在或 ②. 向溶液a中加入足量稀盐酸后，再加入碘水和淀粉溶液，蓝色不褪去 ③. 排除对和检验的干扰
（3） ①. 10mL 溶液与0.01g S粉 ②. 排除(H+)对反应的影响
（4），形成难溶物，降低，提高S的氧化性，利于反应发生
【解析】
【小问1详解】
①由转化为、Ag、或可见Ag化合价有上升也有下降，表现了根据S具有氧化还原性；
ⅰ．取少量滤液c，先加入足量稀盐酸，再滴加溶液，未出现白色沉淀，判断黑色固体b中不含，若含有硫酸根则会生成硫酸钡沉淀；
ⅱ．用滤液c继续实验证明了黑色固体b中不含，可选择的试剂是和的混合溶液，因为双氧水将亚硫酸根氧化为硫酸根与氯化钡生成硫酸钡白色沉淀；溴水具有氧化性将亚硫酸根氧化为硫酸根产生白色沉淀，且溴水褪色，酸性高锰酸钾溶液中可能会含有硫酸根影响检验；
ⅲ．沉淀e含有Ag、气体含有，与Fe在酸性环境下同时生成Ag和，离子方程式：；
【小问2详解】
溶液a中可能存在或，依据是S转化为发生了还原反应，反应必然同时发生氧化反应，能发生氧化反应的只有S，故在pH≈1的溶液中可能存在或；
①说明溶液a中不含的实验证据是：向溶液a中加入足量稀盐酸酸化后，再加入碘水和淀粉溶液，蓝色不褪去，说明碘单质没有被还原；
②加入足量稀盐酸的作用是：对溶液进行酸化，排除对和检验的干扰；
【小问3详解】
①向注射器中加入的物质是：10mL 溶液与0.01g S粉；
②改用溶液的目的是：排除(H+)对反应的影响
【小问4详解】
与S反应的离子方程式并简要说明的作用：，形成难溶物，降低，提高S的氧化性，利于反应发生。选项
A
B
C
D
实验设计
实验目的
实验室制
比较Cl、Br、I得电子能力强弱
除去中的少量
配制100mL NaCl溶液
容器编号
温度/℃
起始物质的量/ml
平衡物质的量/ml
NO(g)
CO(g)
CO2(g)
I
T1
0.2
0.2
0.1
Ⅱ
T2
0.2
0.2
0.12
序号
操作
试剂a
试剂b
现象
①
0.2ml/L FeCl3
蒸馏水
溶液为黄色
②
0.2ml/L FeCl3
2ml/L盐酸
溶液为浅黄色
③
0.2ml/L Fe(NO3)3
蒸馏水
溶液为浅黄色
④
0.2ml/L Fe(NO3)3
2ml/L硝酸
溶液接近无色
某些地区地下水常见微粒含量(mg/L)
国家饮用水标准(mg/L)
Fe2+
Mn2+
HCO
CO2
Fe2+
Mn2+
pH
4～20
0.4～3
1～1.5
30～70
0.3
0.1
6.5～8.5
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