山东省青岛市2025-2026学年高三（上）期末模拟化学试卷

这是一份山东省青岛市2025-2026学年高三（上）期末模拟化学试卷，共27页。试卷主要包含了1ml/LKH2R溶液呈碱性，下列化学用语错误的是等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共10小题，共20分。
1.合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是( )
A. AB. BC. CD. D
2.研究发现牛磺酸是影响动物健康、长寿的关键因素，牛磺酸的结构如图所示。其中X、Y、Z、W、R均属于短周期元素且原子序数之和为38，R和Z基态原子的价层p轨道上成对电子数与未成对电子数之比均为1:1。下列叙述正确的是
A. W位于第三周期第ⅤA族B. 电负性：W>Z>Y
C. W、X、Z不可能形成离子化合物D. 化合物XYW中Y的杂化方式为sp杂化
3.图所示的实验操作及描述均正确，能达到相应目的的是( )
A. AB. BC. CD. D
4.下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
A. AB. BC. CD. D
5.某实验小组分析m1g由Al、Cu、Al2O3、Fe3O4组成的混合物粉末A成分，方案如下：
下列分析错误的是
A. 由m1、m2、m4可计算出混合物中Al、Al2O3的物质的量
B. 生成蓝色溶液的离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
C. 蓝色溶液中一定有Cu2+、Fe2+、Fe3+
D. 当m2-m3=2.96 g时，Fe3O4的质量至少为2.32 g
6.常温下，在柠檬酸(H3R)和Cd(NO3)2混合液中滴加KOH溶液。X代表c(Cd2+)、c(H2R-)/c(H3R)、c(HR2-)/c(H2R-)、c(R3-)/c(HR2-)。混合液中pX[pX=-lgX]与pH的关系如图所示。
下列说法不正确的是( )
A. L1直线表示p[c(H2R-)/c(H3R)]与pH关系
B. 0.1ml/LKH2R溶液呈碱性
C. b点的溶液中：2c(Cd2+)+c(K+)+c(H+)=c(NO3-)+c(H2R-)+2c(HR2-)+3c(R3-)+c(OH-)
D. d点的溶液中无Cd(OH)2沉淀
7.下列化学用语错误的是
A. 用双线桥表示钠和氯气生成氯化钠转移电子的过程：
B. 固体HF中的链状结构
C. 乙炔的球棍模型：
D. 苯乙烯合成聚苯乙烯：
8.25 ℃时，已知下列三种金属硫化物的溶度积常数(Ksp)分别为Ksp(FeS)=6.3×10-18；Ksp(CuS)=6.3×10-36；Ksp(ZnS)=1.6 ×10-24。下列关于常温时的有关叙述正确的是( )
A. 硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大
B. 将足量的ZnSO4晶体加入0.1 ml·L-1的Na2S溶液中，Zn2+的浓度最大只能达到1.6× 10-23ml·L-1
C. 除去工业废水中含有的Cu2+，可采用FeS固体作为沉淀剂
D. 向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后，混合液中c(Fe2+)变大、c(S2-)变小，但Ksp(FeS)变大
9.Cu、Au能形成多种组成固定的合金，其中一种晶体的晶胞结构(立方体)如图所示，下列说法正确的是
A. 该晶体的化学组成可表示为CuAu
B. 与1个Cu原子距离最近的Au原子是4个
C. Au填充了由与之距离最近的Cu原子构成的正四面体空隙
D. 根据图中信息，铜原子a的分数坐标为(0.5,0.5,0.5)
10.由N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和甲基丙烯酸β-羟乙基(HEMA)合成水凝胶材料高聚物A具有较高的含水量，其路线如下图所示：
下列说法不正确的是( )
A. HEMA的水解产物均可用作聚合反应的单体
B. 高聚物A因含有-OH而具有良好的亲水性
C. HEMA和NVP通过缩聚反应生成高聚物A
D. 若将高聚物A与足量HOOC(CH2)4COOH反应，可能通过形成新的酯基，进而交联形成网状结构
二、多选题：本大题共5小题，共20分。
11.X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图所示，Y是地壳中含量最多的元素，下列说法中正确的是( )
A. 非金属性：X>Y
B. 原子半径：Z>W>X>Y
C. 氢化物的沸点：Z>Y
D. W的单质能水反应，生成一种具有漂白性的物质
12.某同学用如图所示的装置及药品进行比较酸性强弱的实验，下列说法不正确的是( )
A. 向Na2SiO3溶液中直接滴入盐酸溶液无明显现象
B. 试管①中反应的离子方程式是：Na2CO3+2H+=2Na++CO2↑+H2O
C. 该实验可以证明酸性：盐酸>碳酸>硅酸
D. 一段时间后试管②中有胶冻状物质生成
13.M是铁和碳组成的二元合金，其晶胞如图所示。连接面心上铁原子构成正八面体。已知掺入碳原子不改变铁原子间的距离，晶胞参数为apm。下列说法正确的是
A. 每个铁原子周围与它相邻且等距离的铁原子有12个
B. 该正八面体边长为 32a pm
C. 该晶胞中铁、碳原子数之比为1∶1
D. 基态铁原子有5个未成对电子
14.某小组同学探究SO2与Fe3+盐溶液的反应，进行了如下实验：已知：Fe3++HSO3-⇌Fe(HSO3)2+(红棕色)。
结合上述实验，下列说法不正确的是( )
A. 产生红棕色物质的反应速率慢于SO2与Fe3+氧化还原反应的速率
B. Fe(NO3)3溶液中加入1滴浓硝酸后变为无色，可能是因为加入了浓硝酸抑制了Fe3+的水解
C. ①与②对照，说明阴离子种类对SO2与Fe3+氧化还原反应的速率有影响
D. 5h后③比①黄色更深能证明是NO3-浓度的增大减慢了SO2与Fe3+反应的速率
15.在铜基配合物的催化作用下，利用电化学原理将CO2转化为含碳化合物X，装置如图1所示．相同条件下，恒定通过电解池的电量，测得生成不同含碳化合物X的法拉第效率(FE)FE=Qx生成X所需的电量Q总电解过程中通过的总电量×100%随电压的变化如图2所示．下列说法正确的是( )
A. 装置工作时，阴极室溶液pH逐渐减小
B. U1V时，M电极上的还原产物为H2
C. U2V时，阴极室消耗气体与阳极室产生气体的物质的量之比为2∶1
D. U3V时，测得生成的nCH4:nC2H4=7:4，则x=42
三、流程题：本大题共1小题，共10分。
16.我国主要以β型锂辉石(主要成分Li2O、Al2O3、SiO2，含有Fe3O4、MgO等杂质)为原料，通过硫酸锂苛化法生产氢氧化锂(LiOH)并制备锂离子电池的正极材料LiFePO4。流程如图：

已知：①LiFePO4不溶于水，能溶于强酸。
②部分金属氢氧化物的Ksp如下表。
③Na2SO4和LiOH的溶解度随温度变化的曲线如图所示，二者结晶时均以水合物形式析出。

回答如下问题：
(1)“球磨”操作的目的是 ______ 。
(2)加入石灰石中和残酸，调节pH使铁、铝等杂质完全沉淀，则pH至少为 ______ 。(保留一位小数。通常认为溶液中离子浓度小于1×10-5ml⋅L-1为沉淀完全)
(3)滤渣2的成分是 ______ 。
(4)获得Na2SO4⋅10H2O时，通常“冷冻至0℃”，原因是 ______ 。
(5)LiOH溶液与FeSO4和H3PO4混合溶液制备LiFePO4的化学方程式为 ______ ；两种溶液相互滴加的方式不同会影响产率和纯度，有同学认为应该将FeSO4和H3PO4混合液滴加到LiOH溶液中，你认为是否合理 ______ (填“是”或“否”)，说明理由： ______ 。
(6)LiFePO4需要在高温下成型后才能作为电极，高温成型时要加入少量石墨，则石墨的作用是 ______ (任写一点)。
四、实验题：本大题共1小题，共12分。
17.某小组探究SO2在盐酸中分别与Cu单质和Cu2+的反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
Ⅰ.探究SO2在盐酸中与Cu2+的反应
用如下装置(夹持加热仪器略)制备SO2，将SO2通入0.6ml/LCuSO4溶液。通SO2一段时间，C中无明显现象；打开活塞b，加入一定体积浓盐酸后，持续通入SO2，C中溶液变棕黄色。
(1)装置A中反应的化学方程式为 ______ 。B中试剂X是 ______ 。
(2)资料：CuCl难溶于水，在水溶液中存在平衡CuCl(白色)+2Cl-⇌[CuCl3]2-。补充实验证实了棕黄色溶液中含[CuCl3]2-，实验方案为 ______ 。
(3)SO2与CuSO4溶液反应生成SO42-和Cu+的电极反应式为：氧化反应 ______ ；还原反应：Cu2++e-=Cu+。根据电极反应式，分析加入浓盐酸前后实验现象有差异的可能原因 ______ 。
Ⅱ.探究SO2在盐酸中与Cu单质的反应
将装置C中CuSO4溶液替换成Cu片和Na2SO4溶液，重复上述操作。未加浓盐酸之前，无明显现象。加浓盐酸之后，溶液变为棕黄色，并有黑色固体生成。
(4)经检验黑色固体是Cu2S，SO2在盐酸中与Cu单质反应的离子方程式为 ______ 。
(5)为了进一步探究影响铜单质还原性的因素，进行了如下实验：实验ii中，Cu片附近溶液变棕黄色。b是 ______ 。综合上述实验可知，还原反应中，降低生成物浓度，氧化剂的氧化性增强；氧化反应中，降低生成物浓度，还原剂的还原性增强。
五、简答题：本大题共2小题，共26分。
18.硫和钒的相关化合物，在药物化学及催化化学等领域应用广泛。回答下列问题：
(1)基态钒原子的外围电子轨道表达式为_________________，钒有+2价、+3价、+4价、+5价等多种化合价，其中最稳定的化合价是______，VO43-的几何构型为______。
(2)2-巯基烟酸氧钒配合物(图1)是副作用小的有效调节血糖的新型药物。
①基态S原子中原子核外未成对电子数为____，该药物中S原子的杂化方式是___________，所含第二周期元素第一电离能按由大到小顺序的排列是_________________________。
②2-巯基烟酸(图2)水溶性优于2-巯基烟酸氧钒配合物的原因是_______________________________________________。
(3)多原子分子中各原子若在同一平面，且有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离域π键”，下列物质中存在“离域π键”的是__________。
A.SO2 B.SO42- C.H2S D.CS2
(4)某六方硫钒化合物晶体的晶胞如图3所示，该晶胞的化学式为_______________，图4为该晶胞的俯视图，该晶胞的密度为_______________________g/cm3(列出计算式即可)。
19.苯乙烯是重要的有机合成单体，常用乙苯为原料合成，以CO2和乙苯为原料合成苯乙烯，其过程如图，有“一步”途径1和“二步”途径2的两种推测。
(1)CO2(g)+(g)(g)+CO(g)+H2O(g)平衡常数K3=______ (用含K1、K2的代数式表达)。向刚性容器中充入等物质的量CO2和乙苯，发生途径1反应，不同温度下测得平衡时各物质的体积分数如图，可推知随温度升高K3______ (填“增大”或“减小”)，相同温度下CO2转化率低于乙苯，推知发生了副反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)，由图象知该反应的ΔH______ 0。
(2)某团队研究途径2，找到无需CO2的乙苯直接脱氢的高效催化剂，原理如图：(g)ΔH。工业上，通常在乙苯(EB)蒸气中掺混N2(原料气中乙苯和N2的物质的量之比为1：10；N2不参与反应)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为0.1MPa不变的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如图。
①掺入N2能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实______ 。
②AB两点对应的正反应速率较小的是______ 。
③用平衡分压代替平衡浓度计算600℃时的平衡常数Kp=______ MPa。
④控制反应温度为600℃的理由是______ 。
(3)实验测得，乙苯脱氢的速率方程为v正=k正p乙苯，v逆=k逆p苯乙烯p氢气(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)，图中④代表lgk正随1T的变化关系，则能代表1gk逆随1T的变化关系的是______ (填序号)。
六、推断题：本大题共1小题，共12分。
20.对酪氨酸酶在制药和化妆品行业应用广泛，其部分合成路线如下。
(1)A的系统命名的名称为________，I中的含氧官能团有________(填名称)。
(2)C→D的反应条件为________。
(3)F→G的反应类型为________，H的结构简式为________。
(4)E+H→I的化学方程式为______________________。
(5)I的一种同系物(分子式为C12H14O4)有多种同分异构体，满足苯环上只有2个相同的取代基，且能与NaOH溶液反应，但不能与NaHCO3溶液反应条件的同分异构体共________种，其中1 ml分子能与4 ml NaOH反应的结构简式为________。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】【分析】
本题主要考查的是合金的应用，熟悉生活中常见的属于合金的物质是解题的关键。
【解答】
A.青铜属于合金，故A不合题意；
B.釉彩大瓶是陶瓷，属于硅酸盐材料，不属于合金，故B符合题意；
C.钢是铁合金，故C不合题意；
D.潜水器外壳是钛铝合金，故D不合题意。
故选B。
2.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，结合原子序数、原子结构来推断元素为解答关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。
【解答】
牛磺酸结构中的五种短周期主族元素的原子序数之和为38，R和Z基态原子的价层p轨道上成对电子数与未成对电子数之比均为1:1，即价层p轨道上有4个电子，结合牛磺酸结构可知R为S，Z为O，W形成3个共价键，则W为N，Y形成4个共价键，则Y为C，由于原子序数之和为38，则X为H，
A.由分析可知，W为N，位于第二周期第VA族，A错误；
B.W为N，Y为C，Z为O，同周期主族元素从左到右电负性逐渐增强，因此Z(O)>W(N)>Y(C)，B错误；
C.Z为O，W为N，X为H，可以形成NH4NO3等离子化合物，C错误；
D.化合物XYW(即HCN)的结构式为H-C≡N，其中Y(C)的杂化方式为sp杂化，D正确。
3.【答案】C
【解析】解：A.氢氧化钠溶液滴定盐酸，选用碱式滴定管，聚四氟乙烯活塞酸碱通用的，错在应该用左手操作活塞，此处用右手握着滴定管操作活塞，故A错误；
B.吸收氨气应防倒吸，苯的密度比水小，应在上层，起不到防倒吸的作用，选用此装置应该把苯换为四氯化碳，故B错误；
C.氯化氢可以抑制镁离子水解，图中装置可制备无水氯化镁，故C正确；
D.挥发出来的乙醇也会使酸性重铬酸钾溶液褪色，会干扰产物检验，故D错误；
故选：C。
A.NaOH溶液滴定盐酸，选用碱式滴定管，聚四氟乙烯活塞酸碱通用的；
B.吸收氨气应防倒吸，苯的密度比水小；
C.HCl可以抑制镁离子水解；
D.挥发出来的乙醇也会使酸性K2Cr2O7溶液褪色。
本题考查化学实验方案的评价等，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。
4.【答案】B
【解析】解：A.硫酸铜是强酸弱碱盐，其水解使溶液呈酸性，故若稀释液pHY，故B正确；
C.水分子之间存在氢键，沸点高于硫化氢的，故C错误；
D.氯气与水反应生成HCl与HClO，HClO有强氧化性，具有漂白性，故D正确，
故选：BD。
X、Y、Z、W均为短周期元素，Y是地壳中含量最多的元素，则Y为O元素，由元素相对位置可知，X为N元素、Z为S元素、W为Cl．
A.同周期自左而右元素非金属性增强；
B.同周期自左而右原子半径减小，一般电子层越多原子半径越大；
C.水分子之间存在氢键，沸点高于硫化氢的；
D.氯气与水反应生成HCl与HClO，HClO具有漂白性．
本题考查位置结构性质的关系应用，关键是推断元素，熟练掌握元素周期律与元素周期表结构，难度不大。
12.【答案】ABC
【解析】解：
A.向Na2SiO3溶液中直接滴入盐酸溶液，会生成白色胶状的硅酸胶体，故A错误；
B.试管①稀盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体，离子方程式为CO32-+2H+=CO2↑+H2O，故B错误；
C.由于盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳中会混有一定量的氯化氢，将生成的气体通入硅酸钠溶液中生成了硅酸胶体，不能证明酸性碳酸>硅酸，故C错误；
D.试管②二氧化碳气体通入硅酸钠溶液中，生成白色胶状的硅酸胶体，故D正确；
故选ABC。
本题考查了比较酸性相对强弱的方法，题目难度中等，明确实验目的、实验原理为解答关键，试题充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力。
13.【答案】AC
【解析】【分析】
本题考查晶胞计算，为高频考点，侧重考查分析判断及空间想像能力，采用知识迁移的方法分析解答，题目难度中等。
【解答】
A.面心上铁原子与顶点上铁原子距离最近，1个顶点上铁原子与3个面心上铁原子相邻，即(1×1/8)∶(3×1/2)=1∶12，故A正确；
B.正八面体边长等于面对角线的一半，即等于 22a pm，故B错误；
C.利用均摊法，可以计算出，在每个晶胞中，有4个碳原子和4个铁原子，所以两者个数比为1∶1，故C正确；
D.基态铁原子价层电子排布式为3d64s2，有4个未成对电子，故D错误。
14.【答案】AD
【解析】解：A.三组实验在通入二氧化硫后，都迅速的产生了大量红棕色物质，说明产生红棕色物质的反应速率要明显快于铁离子和二氧化硫的氧化还原反应速率，故A错误；
B.向硝酸铁溶液中加入1滴浓硝酸，溶液由黄色变为无色说明浓硝酸电离出的氢离子抑制了铁离子的水解，故B正确；
C.实验①与实验②选用试剂的阳离子相同、阴离子不同，由实验现象可知，实验②的反应速率明显快于①，说明阴离子种类对二氧化硫与铁离子氧化还原反应的速率有影响，故C正确；
D.5h后③比①黄色更深说明可能是硝酸根离子浓度的增大减慢了二氧化硫与铁离子氧化还原反应的速率，也可能是氢离子浓度的增大减慢了二氧化硫与铁离子氧化还原反应的速率，故D错误；
故选：AD。
由题干信息可知，溶液中产生的红棕色物质为Fe(HSO3)2+；在静置了5个小时后，红棕色物质才消失，溶液中加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀说明是，Fe3+与二氧化硫发生了氧化还原反应，溶液中生成了Fe2+，题述平衡逆向移动，导致红棕色消失，据此分析解题。
本题考查元素化合物，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。
15.【答案】BD
【解析】装置工作时，CO2在阴极室得到电子生成含碳化合物X，由电荷守恒可知，该过程中HCO3-转化为CO32-，则阴极室溶液pH逐渐增大，A错误;
M电极为阴极，当电解电压为U1V时，电解过程中含碳还原产物的FE为0，说明二氧化碳没有在阴极得到电子发生还原反应，而是水在阴极得到电子发生还原反应生成H2，B正确;
由图2可知，当电解电压为U2V时，CO2在阴极得到电子发生还原反应生成HCOO-，阴极反应有2HCO3-+2e-=H2↑+2CO32-、CO2+2e-+HCO3-=HCOO-+CO32-，H2O在阳极失去电子生成O2，每转移4ml电子，生成1mlO2，根据电子守恒，阴极室消耗气体与阳极室产生气体的物质的量之比小于2:1，C错误;
当电解电压为U3V时，CO2→CH4转移8e-，2CO2→C2H4转移12e-，当电解生成的n(CH4):n(C2H4)=7:4时，可建立等式x36=7×F×84×F×12，解得x=42，D正确。
16.【答案】增大反应的接触面积，加快反应速率，使焙烧更充分 4.7 Mg(OH)2、CaCO3 在该温度下，Na2SO4溶解度较小，与LiOH的溶解度相差较大 3LiOH+FeSO4+H3PO4=LiFePO4+Li2SO4+3H2O 否 碱性环境下会产生Fe(OH)2，继而氧化为Fe(OH)3从而影响产品产率和纯度 改善成型后LiFePO4的导电作用
【解析】解：(1)β型锂辉石通过“球磨”被粉碎，从而增大与浓硫酸反应的接触面积，加快反应速率，使焙烧更充分，
故答案为：增大反应的接触面积，加快反应速率，使焙烧更充分；
(2)Al(OH)3的Ksp大于Fe(OH)3的Ksp，调节pH使铁、铝等杂质完全沉淀，说明Fe(OH)3更难溶于水，加入石灰石与水调节pH时，Fe3+先生成Fe(OH)3，故Al3+完全沉淀时Fe3+也已完全沉淀，利用Al(OH)3的Ksp计算Al3+完全沉淀时c(OH-)，c(OH-)=3Ksp[Al(OH)3]c(Al3+)=310-331×10-5ml/L≈10-9.3ml/L，则c(H+)=Kwc(OH-)≈10-1410-9.3ml/L=10-4.7ml/L，故pH≈4.7；
故答案为：4.7；
(3)“净化除杂”工艺中得到滤渣2，该过程加入NaOH调节pH为11，使Mg2+完全转化为Mg(OH)2沉淀除去，加入Na2CO3使前一工艺中引入的Ca2+转化为CaCO3沉淀而除去故滤渣2的成分是Mg(OH)2、CaCO3，
故答案为：Mg(OH)2、CaCO3；
(4)利用Na2SO4和LiOH在不同温度下的溶解度的差异，采用“冷冻至0℃”析出Na2SO4⋅10H2O，从而得到LiOH溶液，在该温度下，Na2SO4溶解度较小，与LiOH的溶解度相差较大，
故答案为：在该温度下，Na2SO4溶解度较小，与LiOH的溶解度相差较大；
(5)LiOH与FeSO4和H3PO4混合溶液制备LiFePO4，反应中元素化合价未发生变化，为非氧化还原反应，根据元素守恒，可推知其余生成物为Li2SO4、H2O，故化学反应方程式为3LiOH+FeSO4+H3PO4=LiFePO4+Li2SO4+3H2O，LiOH溶液为碱性溶液，将FeSO4和H3PO4混合液滴加到LiOH溶液中，由于开始时LiOH溶液过量，会生成Fe(OH)2沉淀，进一步被氧化为Fe(OH)3，从而影响产品的纯度和产率，故这种操作不合理，
故答案为：3LiOH+FeSO4+H3PO4=LiFePO4+Li2SO4+3H2O；否；碱性环境下会产生Fe(OH)2，继而氧化为Fe(OH)3从而影响产品产率和纯度；
(6)LiFePO4作正极电极材料，石墨本身可以导电，故少量石墨可以改善成型后LiFePO4的导电作用，LiFePO4中铁元素为+2价，具有还原性，可以被氧气氧化，加入少量石墨可以与空气中的氧气反应，防止LiFePO4中的Fe2+被氧化，
故答案为：改善成型后LiFePO4的导电作用。
该工业流程原料为β型锂辉石(主要成分Li2O、Al2O3、SiO2，含有Fe3O4、MgO等杂质)，产品为锂离子电池的正极材料LiFePO4，流程主线中元素为锂元素，铝、硅、铁、镁等元素作为杂质元素在工业流程中被除去，β型锂辉石通过“球磨”被粉碎，加入浓硫酸“酸化焙烧”转化为Li2SO4、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、MgSO4、SiO2，“调浆浸出”使铝、铁等杂质元素转化为Al(OH)3、Fe(OH)3等被除去，通过“净化除杂”使镁元素及引入的钙元素转化为Mg(OH)2、CaCO3而除去，“蒸发结晶、离心分离”得到的硫酸锂溶液中加入NaOH，利用Na2SO4和LiOH在不同温度下的溶解度的差异，采用“冷冻至0℃”析出Na2SO4⋅10H2O，从而得到LiOH溶液，经过一系列操作得到LiOH⋅H2O，最后与FeSO4和H3PO4混合溶液制备LiFePO4。
本题考查分离提纯，侧重考查学生物质之间的反应和分离提纯知识的掌握情况，试题难度中等。
17.【答案】Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;饱和NaHSO3溶液 取少量棕黄色溶液于试管中，加水稀释，观察到有白色沉淀产生 SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+；加入浓盐酸前，Cu2+氧化性弱，不能氧化SO2；加入浓盐酸后，Cu+与Cl-形成[CuCl3]2-，促进Cu2++e-=Cu+发生，Cu2+氧化性增大，能够氧化SO2 SO2+6Cu+4H++12Cl-=Cu2S+4[CuCl3]2-+2H2O Na2S
【解析】解：(1)装置A中铜与浓硫酸共热生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；装置B除去二氧化硫中的硫酸，则B中试剂X是饱和NaHSO3溶液，
故答案为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；饱和NaHSO3溶液；
(2)CuCl难溶于水，在水溶液中存在平衡：CuCl(白色)+2Cl¯⇌[CuCl3]2-；实验证实了棕黄色溶液中含⇌[CuCl3]2-，即平衡逆向移动即可，实验方案为取少量棕黄色溶液于试管中，加水稀释，观察到有白色沉淀产生，
故答案为：取少量棕黄色溶液于试管中，加水稀释，观察到有白色沉淀产生；
(3)SO2与CuSO4溶液反应生成SO42-和 Cu+，则氧化反应为：SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+还原反应： Cu2++e-=Cu+，根据电极反应式，分析加入浓盐酸前后实验现象有差异的可能原因加入浓盐酸前，Cu2+氧化性弱，不能氧化SO2，加入浓盐酸后，Cu+与Cl-形成[CuCl3]2-，促进Cu2++e-=Cu+发生，Cu2+氧化性增大，能够氧化SO2，
故答案为：SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+；加入浓盐酸前，Cu2+氧化性弱，不能氧化SO2；加入浓盐酸后，Cu+与Cl-形成[CuCl3]2-，促进Cu2++e-=Cu+发生，Cu2+氧化性增大，能够氧化SO2；
(4)经检验黑色固体是Cu2S，SO2在盐酸中与Cu单质反应生成硫化铜、[CuCl3]2-和水，其反应的离子方程式为SO2+6Cu+4H++12Cl-=Cu2S+4[CuCl3]2-+2H2O，
故答案为：SO2+6Cu+4H++12Cl-=Cu2S+4[CuCl3]2-+2H2O；
(5)实验ii中，Cu片附近溶液变棕黄色生成[CuCl3]2-，a为浓盐酸，iii指针偏转幅度更大，结合(4)方程式可知物质b是Na2S，
故答案为：Na2S。
由反应装置图可知，装置A中制备二氧化硫，通过观察B中气泡的速度控制A中产生二氧化硫的速度，C中二氧化硫和新制CuSO4反应，D中氢氧化钠溶液吸收二氧化硫，防止污染空气，以此分析解答。
本题考查实验方案的设计，侧重考查学生制备实验方案设计的掌握情况，试题难度中等。
18.【答案】(1)；+5价；正四面体；
(2) ①2；sp3；N>O>C；
②2-巯基烟酸的羧基可与水分子之间形成氢键，使其在水中溶解度增大；
(3) AD；
(4) VS； 2×(32+51) 32a2bNA×10-21

【解析】【分析】
本题考查物质的结构与性质，涉及原子的外围电子轨道表达式书写、晶体的空间构型、杂化轨道类型判断、电离能大小的比较、晶胞的计算等，难度中等。
【解答】
(1)基态钒原子的外围电子轨道表达式为；钒的+2价、+3价、+4价、+5价等多种化合价，其外围电子排布变为：3d3，3d2、3d1、3d0，3d0为全空稳定状态，故最稳定的化合价是+5价；VO43-中V形成4个σ键，孤电子对数为5+3-2×42=0，杂化方式为sp3，空间构型为正四面体；
(2)①基态S原子的外围电子排布为3s23p4，原子核外未成对电子数为2；S原子形成2个σ键，有2对孤电子对，杂化轨道数目为4，S原子杂化方式为sp3；同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，N原子2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能：N>O>C；
②2-巯基烟酸(图2)水溶性优于2-巯基烟酸氧钒配合物的原因是：2-巯基烟酸的羧基可与水分子之间形成氢键，使其在水中溶解度增大；
(3)多原子分子中各原子若在同一平面，且有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离域π键”，SO42-为正四面体形，所有原子不在同一平面内，不满足条件，H2S为V形，但无相互平行的p轨道，故不满足条件，SO2为V形，CS2为直线形，原子在同一平面内，且有相互平行的p轨道，满足条件，故存在“离域π键”的是SO2、CS2，故AD正确；
(4)根据图3六方硫钒化合物晶体的晶胞可知，1个晶胞中含有2个S，V为8×18+4×14=2，个数比1：1，则该晶胞的化学式为VS，晶胞的体积为：a×10-7cm× 32a×10-7cm×b×10-7cm= 32a2b×10-21cm3，则 32a2b×10-21ρ=2×32+51NA，所以该晶胞的密度为2×(32+51) 32a2bNA×10-21 g/cm3。
19.【答案】K1K2;增大;> 正反应方向气体分子数增加，加入氮气稀释，相当于起减压的效果，平衡正向移动，乙苯的转化率提高;A;0.019;600℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高，温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降，高温还可能使催化剂失活，且能耗大 ③或⑤
【解析】解：(1)根据图1所示信息可知，途径2反应分别为：Ⅰ．(g)⇌(g)+H2(g) K1；Ⅱ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) K2，
途径1反应为：Ⅲ.CO2(g)+(g) 催化剂(g)+CO(g)+H2O(g) K3，则有Ⅲ=I+Ⅱ，故K ​3= K1K2，由图2所示信息可知，温度越高苯乙烯的体积分数越大，说明反应的化学平衡正向移动，故正反应为吸热反应ΔH3>0；则升温平衡常数K3增大；相同温度下CO2转化率低于乙苯，说明副反应生成的CO2随温度升高也越来越多，即升高温度副反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)化学平衡正向移动，由图象知该反应ΔH>0，
故答案为：K1K2；增大；>；
(2)①该反应正反应气体分子数增加，恒压条件下加入氮气，相当于减压，减小压强，化学平衡正向移动，乙苯的转化率增大，
故答案为：正反应方向气体分子数增加，加入氮气稀释，相当于起减压的效果，平衡正向移动，乙苯的转化率提高；
②由题图可知，A、B两点对应的温度和压强都相同，A点是乙苯和氮气的混合气体，B点是纯乙苯，则B点乙苯浓度大于A 点，浓度越大反应速率越大，则正反应速率B点大于A点，故正反应速率较小的是A，
故答案为：A；
③由题图可知，反应温度为600℃，并保持体系总压为0.1MPa时，乙苯转化率为40%，设乙苯起始物质的量为1ml，则依据题意可建立如下三段式：
乙苯(g)⇌H2(g)起始量(ml)1 0转化量(ml)0.4 0.4平衡量(ml)0.6 0.4
平衡时总物质的量为1.4ml，乙苯的平衡分压为0.61.4×0.1MPa，苯乙烯和氢气的平衡分压均为0.41.4×0.1MPa，则600℃时的平衡常数Kp=(0.41.4×0.1MPa)20.61.4×0.1MPa≈0.019MPa，
故答案为：0.019；
④根据题图可知，600℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高，该反应为吸热反应，若温度过低，化学反应速率慢，乙苯的转化率低；若温度过高，苯乙烯的选择性下降，高温还可能使催化剂失活，且能耗大，
故答案为：600℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高，温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降，高温还可能使催化剂失活，且能耗大；
(3)实验测得，乙苯脱氢的速率方程为v正=k正p乙苯，v逆=k逆p苯乙烯p氢气(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)，达到平衡时，v正=v逆，即k正p乙苯=k逆p苯乙烯p氢气，则有k正k逆=p苯乙烯p氢气p乙苯=K，由上一问可知乙苯脱氢反应正反应是一个吸热反应，故温度越高平衡正向移动，正反应速率加快的倍数大于逆反应速率增大的倍数，即k正k逆随温度升高而增大，且k正增大的倍数大于k逆增大的倍数，图像从右向左是升温，若④代表lgk正随1T的变化关系，则③或⑤代表lgk逆随1T的变化关系，
故答案为：③或⑤。
(1)根据图1所示信息可知，Ⅲ=I+Ⅱ，故K ​3= K1K2，由图2所示信息可知，温度越高苯乙烯的体积分数越大，说明反应的化学平衡正向移动，故正反应为吸热反应ΔH3>0；则升温平衡常数K3增大；相同温度下CO2转化率低于乙苯，说明副反应生成的CO2随温度升高也越来越多；
(2)①该反应正反应气体分子数增加，恒压条件下加入氮气，相当于减压，减小压强；
②由题图可知，A、B两点对应的温度和压强都相同，A点是乙苯和氮气的混合气体，B点是纯乙苯，则B点乙苯浓度大于A 点，浓度越大反应速率越大；
③由题图可知，反应温度为600℃，并保持体系总压为0.1MPa时，乙苯转化率为40%，设乙苯起始物质的量为1ml，则依据题意可建立如下三段式：
乙苯(g)⇌H2(g)起始量(ml)1 0转化量(ml)0.4 0.4平衡量(ml)0.6 0.4
④600℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高，该反应为吸热反应；
(3)k正k逆=p苯乙烯p氢气p乙苯=K，乙苯脱氢反应正反应是一个吸热反应，故温度越高平衡正向移动，正反应速率加快的倍数大于逆反应速率增大的倍数，即k正k逆随温度升高而增大，且k正增大的倍数大于k逆增大的倍数。
本题主要考查了化学平衡常数的计算、温度对化学平衡的影响、反应速率的计算以及催化剂的选择。注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。这些知识点对于理解化学反应的调控和优化具有重要意义。
20.【答案】(1)2-甲基丙烯；羟基、(酮)羰基；
(2)浓硫酸、加热；
(3)加成反应； ；
(4) ；
(5)18 。
【解析】【分析】
本题考查的是有机物的合成与推断，掌握有机物官能团的结构和性质及相互转化是解答本题的关键，题目难度中等。
【解答】
D与HBr发生加成反应生成E，根据E的分子式及I的结构简式可E为，由G的结构简式解F的分子式可知F为，E与H发生取代反应生成I，根据I的结构简式及H的分子式可知H为。
(1)A为，系统命名的名称为2-甲基丙烯；I中的含氧官能团有羟基、(酮)羰基；
(2)C→D的反应为醇的消去反应，则反应条件为浓硫酸、加热；
(3)F与CH3CN在一定条件下发生加成反应生成G；H的结构简式为；
(4)E与H发生取代反应生成I，则E+H→I的化学方程式为；
(5)根据题意可知，能与氢氧化钠反应的官能团有羧基、酯基和酚羟基，由此可知该同分异构体苯环上连接的相同的取代基中含有一个酯基，其结构可能为CH3CH2COO-、CH3COOCH2-、HCOOCH2CH2-、HCOOCH(CH3)-、-COOC2H5、-CH2COOCH3，两个取代基在苯环上的位置有邻、间、对3种相对位置，固话条件的同分异构体共18种，其中1 ml分子能与4 ml NaOH反应的结构简式为
。A青铜雁鱼灯
B各种釉彩大瓶
C航母甲板(钢)
D潜水器外壳(钛、铝等)
A.用于NaOH溶液滴定盐酸溶液
B.用于吸收尾气氨气
C.制备无水MgCl2
D.检验1-溴丙烷消去反应的产物
目的
方案设计
现象和结论
A
证明Cu与浓硫酸反应后的混合液中存在H2SO4
取2mL反应后的混合液，加水稀释，冷却至室温后测溶液pH
若稀释液pH