南京市六校联合体2024-2025学年高二下学期期中考试化学试题（含解析）

这是一份南京市六校联合体2024-2025学年高二下学期期中考试化学试题（含解析），共4页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：共13小题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 赣南脐橙是江西特产、是中国国家地理标志产品，其色泽鲜艳，果肉细腻，风味浓甜。下列有关说法正确的是
A. 赣南土地多为红土壤，其成分含有较多的Fe3O4
B. 赣南脐橙中含有大量的多酚类物质，多酚类物质可用作抗氧化剂
C. 赣南脐橙含有大量维生素C(分子式为C6H8O6)，推测其可能为芳香族化合物
D. 为了提高脐橙的产量，种植过程中可以大量使用化肥
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 苯的实验式：C6H6
B. 反-2-丁烯的结构简式：
C. HCHO分子的空间结构模型：
D 杂化轨道示意图：
3. 下列有关实验装置及原理正确的是
A. 用图甲装置分离苯和溴苯的混合物B. 用图乙装置检验溴乙烷的消去产物
C. 用图丙装置制取并收集乙酸乙酯D. 用图丁装置验证酸性：碳酸>苯酚
4. 尿素[和草木灰(主要成分)均可用作肥料。下列说法正确的是
A. 原子半径：B. 电负性：
C. 电离能：D. 沸点：
阅读下列材料，完成下列小题。
CO2的综合利用具有重要意义。CO2可以催化转化为CH4、CH3OH、CO(NH2)2、CH3COOH、H2C2O4等有机物。1mlCH3OH完全燃烧生成H2O(l)时放出726kJ的热量。CH3COOH是生产阿司匹林()的重要原料。H2C2O4俗称草酸，Ka1(H2C2O4)=5.9×10-2。CO2和CH3CH2CH3在镓锌催化剂作用下可制得CH3CH=CH2。
5. 下列有关物质的结构与性质或性质与用途之间具有对应关系的是
A. 分子结构为直线形，可与反应生成
B. 具有还原性，可与乙醇反应制取草酸二乙酯
C. 与水分子间能形成氢键，熔点高于丙醛
D. 具有还原性，可与反应制取
6. 下列说法正确的是
A. 与互为同素异形体
B. 基态原子核外电子排布式为
C. 丙烷分子中3个原子处于同一直线
D. 过量服用阿司匹林引起酸中毒后，可用静脉注射NaHCO3溶液的方法解毒
7. 下列化学反应表示正确的是
A. CH3OH燃烧的热化学方程式：2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-726kJ/ml
B. H2C2O4与酸性KMnO4溶液反应：5C2O+2MnO+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
C. 电解CO2阴极生成CH3OH的反应：CO2+6e―+6H+=CH3OH+H2O
D. 阿司匹林与足量溶液反应：+CH3COONa+2H2O
8. 在微生物作用下将2，4-二氯苯酚电解脱氯降解为苯酚的装置如图所示。
下列说法不正确的是
A. a为电源正极
B. N极的电极反应式：
C. 由左向右移动通过质子交换膜
D. 当生成9.4g苯酚时，理论上M电极区生成CO2的质量为4.4g
9. Z是合成某免疫抑制剂的中间体。其部分合成路线如下：
下列说法正确的是
A. X分子中有2个手性碳原子
B. Y分子中所有碳原子一定可以共平面
C. 1mlZ最多能与4mlH2发生加成反应
D. 可以用FeCl3溶液区分物质X和物质Y
10. 在给定条件下，下列选项所示的物质转化可以实现的是
A. CuSO4(aq)Cu(OH)2(s)Cu2O(s)
B. HC≡CHCH3CHOCH3CH(OH)CN
C.
D
11. 下列实验方案能达到探究目的的是
A. AB. BC. CD. D
12. 工业上以羟磷灰石精矿[主要成分是Ca5(PO4)3OH，还含有少量石英和氧化铁等杂质]为原料，生产磷酸二氢钾(KH2PO4)的流程如下：
已知：溶液中H3PO4、H2PO、HPO、PO的分布分数δ随pH的变化如图所示。
下列说法正确是
A. 三辛胺结构简式为N(C8H17)3，与盐酸反应时，三辛胺提供空轨道
B. “反应”中为获得较纯净KH2PO4，当pH=10时，停止加入三辛胺
C. 0.1ml/LKH2PO4溶液中：2c(H3PO4)+c(H2PO)②
C. 相同条件下，若增大，选择性提高
D. 60℃后，环戊烯选择性降低的原因可能是催化剂活性减弱
二、非选择题：共4题，共61分。
14. 镓锗是重要的战略金属资源。丹霞冶炼厂以锌精矿(主要成分为ZnS，还含有铁、铜、镓和锗等金属硫化物)为原料制备Zn、Ga、Ge的工艺流程如图所示：
已知：①镓与铝同主族，化学性质相似。
②该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
（1）“氧压浸出”时，ZnS发生反应的化学方程式是___________。
（2）“滤渣I”的主要成分为___________(填化学式)。
（3）“萃取”的原理为Mn+(水相)+nHA(有机相)MAn(有机相)+nH+(水相)(M为Cu或Ga)，则“反萃取”工序中的试剂X宜选用___________(填化学式)。
（4）反萃取后的水溶液中含有Ga3+、Cu2+，“沉镓”时应控制溶液的pH范围为___________。
（5）写出“碱溶”过程中发生反应的离子方程式___________。
（6）砷化镓GaAs是一种重要的半导体材料，其晶体的立方体晶胞如图所示，设晶胞边长为apm，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞的密度为___________g/cm3(已知1pm=10-12m，用含a、NA字母表示)。
15. 本维莫德(G)是治疗湿疹的非激素类外用药，其合成路线如下：
其中，—Ph为苯基()。
（1）C分子中的官能团名称为___________。
（2）B→C的反应类型为___________。
（3）G分子中碳原子的杂化方式为___________。
（4）D与SOCl2等物质的量反应转化为E时还会产生的污染性气体为___________(填化学式)。
（5）B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式___________。
碱性条件下水解后酸化生成两种产物。一种产物含有苯环，其核磁共振氢谱只有2组峰；另一种产物能发生银镜反应。
（6）写出以为原料制备的合成路线流程图(须用Ph3P，无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)___________。
16. 学习小组利用废银催化剂制备乙炔银(Ag2C2)和酸性乙炔银(Ag2C2·nAgNO3)。已知乙炔银和酸性乙炔银在受热时均易发生分解。
（1）制取乙炔：利用如图装置制取纯净的乙炔。
①电石与水反应剧烈，为减缓反应速率，在不改变电石用量和大小的情况下，可采取的措施有___________，___________。
②电石主要含CaC2，还含有CaS等杂质。洗气瓶中CuSO4溶液的作用是___________。
（2）制备乙炔银：向含有Ag(NH3)2OH的溶液中通入乙炔可得到乙炔银沉淀。
①写出生成乙炔银的化学方程式：___________。
②补充完整制取乙炔银固体的实验方案：将废银催化剂分批加入浓硝酸中，采用空气搅拌，用稀硝酸和氢氧化钠溶液先后吸收反应产生的废气，过滤除去不溶物，___________，将Ag2C2转入棕色试剂瓶中。(实验中须使用的试剂有：C2H2、2%氨水、去离子水)
（3）制备酸性乙炔银并测定其组成。将乙炔通入硝酸银溶液中可制得酸性乙炔银。反应原理为C2H2＋(n＋2)AgNO3=Ag2C2·nAgNO3↓＋2HNO3。准确称取1.260g所得样品，用浓硝酸将固体完全溶解后，定容得200mL溶液，取20.00mL于锥形瓶中，以NH4Fe(SO4)2作指示剂，用0.05000ml/LNH4SCN标准溶液进行滴定(Ag＋＋SCN-=AgSCN↓)，终点时消耗标准溶液的体积为16.00mL。
①滴定终点的现象为___________。
②通过计算确定n的数值(写出计算过程)___________。
17. 氢气是一种清洁能源，它的制取与应用一直是人类研究的热点。
(1)用甲醇和水蒸气在催化剂、加热条件下制氢的相关热化学方程式如下：
CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)；ΔH=+90.7 kJ/ml
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)；ΔH=-41.2 kJ/ml
①反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)能自发进行的原因是________。
②将一定比例的CH3OH(g)和H2O(g)的混合气体，以相同速率通过装有不同催化剂的反应器。CH3OH转化率随催化剂的使用时长变化如图1所示，催化剂CuAl2O4与催化剂Cu/Zn/Al相比，优点有____________________。
③向Cu(NO3)2、Al(NO3)3混合溶液中滴加NaOH溶液可获得沉淀物[Cu(OH)2、Al(OH)3]，以便于制取CuAl2O4。为确保Cu2+、Al3+完全沉淀（浓度≤10-5 ml/L），应控制混合液pH最小整数值为________{Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33}。
(2)用Au/ZrO2作催化剂，在(CH3CH2)3N作用下HCOOH分解制氢的原理如图2所示。反应2中生成物M的化学式为__________________，图示反应中只有氢元素化合价发生变化的是反应________（填“1”“2”或“3”）。
(3)如图是电解氨水和KOH混合溶液制氢的装置示意图。生成N2的电极反应式为______________。
(4)富氧条件下，H2还原NOx包括两个阶段：第一阶段为H2、NOx在催化剂作用下转变为H2O、N2、NH3；第二阶段NH3在载体酸的作用下生成NH4+，NH4+将NOx还原为N2。写出NO与O2的物质的量之比为1∶1时，NH4+与NO、O2反应生成N2的离子反应方程式：__________________________。
答案与解析
一、单项选择题：共13小题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 赣南脐橙是江西特产、是中国国家地理标志产品，其色泽鲜艳，果肉细腻，风味浓甜。下列有关说法正确的是
A. 赣南土地多为红土壤，其成分含有较多的Fe3O4
B. 赣南脐橙中含有大量的多酚类物质，多酚类物质可用作抗氧化剂
C. 赣南脐橙含有大量维生素C(分子式为C6H8O6)，推测其可能为芳香族化合物
D. 为了提高脐橙的产量，种植过程中可以大量使用化肥
【答案】B
【解析】
【详解】A．红土壤主要含Fe2O3（氧化铁），呈现红色，而Fe3O4是磁铁矿的主要成分，颜色偏黑，不符合红壤特征，A错误；
B．多酚类物质具有还原性，能清除自由基，常用作抗氧化剂，B正确；
C．维生素C的分子式为C6H8O6，其结构为含有烯醇和内酯环的化合物，不含苯环，不属于芳香族化合物，C错误；
D．过量使用化肥会导致土壤酸化、板结及环境污染，应合理施用，D错误；
故选B。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 苯的实验式：C6H6
B. 反-2-丁烯的结构简式：
C. HCHO分子空间结构模型：
D. 杂化轨道示意图：
【答案】C
【解析】
【详解】A．苯的化学式C6H6，实验式为CH，A错误；
B．反-2-丁烯中2个甲基在碳碳双键两侧，结构简式：，B错误；
C．甲醛的空间构型为平面三角形，空间结构模型正确，C正确；
D．杂化轨道为平面三角形，杂化轨道间夹角为120°，示意图为，D错误；
故选C。
3. 下列有关实验装置及原理正确的是
A. 用图甲装置分离苯和溴苯的混合物B. 用图乙装置检验溴乙烷的消去产物
C. 用图丙装置制取并收集乙酸乙酯D. 用图丁装置验证酸性：碳酸>苯酚
【答案】B
【解析】
【详解】A．苯和溴苯互溶，不能通过分液分离，故A错误；
B．溴乙烷在强碱醇溶液中加热生成乙烯，乙烯可使溴水褪色，据此可检验溴乙烷的消去产物，故B正确；
C．末端导管伸入液面以下会引起倒吸，故C错误；
D．浓盐酸具有挥发性，挥发出的盐酸也能与苯酚钠反应生成苯酚，因此不能验证酸性：碳酸>苯酚，故D错误；
故选：B。
4. 尿素[和草木灰(主要成分)均可用作肥料。下列说法正确的是
A. 原子半径：B. 电负性：
C. 电离能：D. 沸点：
【答案】B
【解析】
【详解】A．同周期元素，核电荷数越大，半径越小，原子半径：，A错误；
B．元素金属性越强，电负性越小，根据金属活动性顺序表，金属性：K＞H，则电负性：，B正确；
C．同主族从上到下，第一电离能逐渐减小，同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常，故第一电离，C错误；
D．常温下氨为气态，水为液态，故沸点：，D错误；
故选B。
阅读下列材料，完成下列小题。
CO2的综合利用具有重要意义。CO2可以催化转化为CH4、CH3OH、CO(NH2)2、CH3COOH、H2C2O4等有机物。1mlCH3OH完全燃烧生成H2O(l)时放出726kJ的热量。CH3COOH是生产阿司匹林()的重要原料。H2C2O4俗称草酸，Ka1(H2C2O4)=5.9×10-2。CO2和CH3CH2CH3在镓锌催化剂作用下可制得CH3CH=CH2。
5. 下列有关物质的结构与性质或性质与用途之间具有对应关系的是
A. 分子结构为直线形，可与反应生成
B. 具有还原性，可与乙醇反应制取草酸二乙酯
C. 与水分子间能形成氢键，熔点高于丙醛
D. 具有还原性，可与反应制取
6. 下列说法正确的是
A. 与互同素异形体
B. 基态原子核外电子排布式为
C. 丙烷分子中3个原子处于同一直线
D. 过量服用阿司匹林引起酸中毒后，可用静脉注射NaHCO3溶液的方法解毒
7. 下列化学反应表示正确的是
A. CH3OH燃烧的热化学方程式：2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-726kJ/ml
B. H2C2O4与酸性KMnO4溶液反应：5C2O+2MnO+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
C. 电解CO2阴极生成CH3OH的反应：CO2+6e―+6H+=CH3OH+H2O
D. 阿司匹林与足量溶液反应：+CH3COONa+2H2O
【答案】5. D 6. D 7. C
【解析】
【5题详解】
A．CO2分子中C采用sp杂化，分子构型为直线形，但是与其可与反应生成的性质没有对应关系，故A不选；
B．与乙醇反应生成草酸二乙酯的反应中，没有表现还原性，两者没有对应关系，故B不选；
C．熔点高于丙醛是因为分子间能形成氢键，与与水分子间能形成氢键的性质无关，故C不选；
D．中N显-3价，被氧化为，表现还原性，两者有对应关系，故D选；
故选D。
【6题详解】
A．与的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故A错误；
B．基态原子的核外电子数为31，原子核外电子排布式为，故B错误；
C．中3个原子为锯齿状，不处于同一直线，故C错误；
D．阿司匹林含有羧基，能和溶液反应放出，可以通过静脉注射溶液的方法解毒，D正确；
故选D。
【7题详解】
A．完全燃烧生成时放出的热量，其燃烧的热化学方程式：，故A错误；
B．草酸不是强酸，在离子方程式中要保留化学式，与酸性溶液反应的离子方程式为：，故B错误；
C．变为，C的化合价从+4变为-2，电解阴极生成的反应：，故C正确；
D．阿司匹林含有一个羧基和一个酚酯基，可分别消耗一个和两个NaOH，与足量溶液反应的化学方程式为：+3NaOH→+CH3COONa+2H2O，故D错误；
故选C。
8. 在微生物作用下将2，4-二氯苯酚电解脱氯降解为苯酚的装置如图所示。
下列说法不正确的是
A. a为电源正极
B. N极的电极反应式：
C. 由左向右移动通过质子交换膜
D. 当生成9.4g苯酚时，理论上M电极区生成CO2的质量为4.4g
【答案】B
【解析】
【分析】在电极M上，CH3COOH失去电子生成CO2，发生氧化反应，为阳极；在电极N上，得到电子生成，发生还原反应，为阴极；电极a为正极，电极b为负极，在电解池中，阳离子向阴极移动。
【详解】A．由装置图可知，在电极M上，CH3COOH失去电子生成CO2，M极为阳极，与M相连的a为正极，A正确；
B．在电极N上得到电子生成，发生还原反应：+4e-+2H+=+2Cl-，B错误；
C．在电解池中，阳离子向阴极移动，所以H+由左向右移动，C正确；
D．M极的电极反应式为，根据M、N极的电极反应式可知，当生成9.4g（0.1ml）苯酚时，生成0.1mlCO2，质量为4.4g，D正确；
故选B。
9. Z是合成某免疫抑制剂的中间体。其部分合成路线如下：
下列说法正确的是
A. X分子中有2个手性碳原子
B. Y分子中所有碳原子一定可以共平面
C. 1mlZ最多能与4mlH2发生加成反应
D. 可以用FeCl3溶液区分物质X和物质Y
【答案】D
【解析】
【详解】A．由结构简式可知X中含3个手性碳原子，分别为甲基、酯基所连的环上的碳原子，故A错误；
B．苯环与直接相连的碳原子一定共面，酯基与乙基通过单键相连，乙基中碳原子不一定在同一个平面内，故B错误；
C．Z中苯环可与氢气加成，酯基不与氢气加成，则1mlZ能与3ml氢气加成，故C错误；
D．X不含酚羟基，Z中含酚羟基，可以用FeCl3溶液区分，故D正确；
故选：D
10. 在给定条件下，下列选项所示的物质转化可以实现的是
A. CuSO4(aq)Cu(OH)2(s)Cu2O(s)
B. HC≡CHCH3CHOCH3CH(OH)CN
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．加入少量发生复分解反应可以生成悬浊液，但悬浊液与乙醛的反应需要在碱性环境下进行，加入的少量，无法提供碱性环境，A错误；
B．乙炔催化水化可以得到乙醛，即可以实现，乙醛与HCN发生加成反应可以得到，B正确；
C．甲苯与在做催化剂条件下发生取代反应，氯原子取代甲基邻、对位的H原子，如果取代甲基的氢原子，反应条件是光照，C错误；
D．卤代烃的消去反应条件是醇溶液加热，而浓硫酸加热条件是醇的消去反应，D错误；
故选B。
11. 下列实验方案能达到探究目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．苯酚酸性弱于碳酸但强于碳酸氢根，通入过量CO₂生成苯酚和碳酸氢钠，溶液变浑浊，可证明其弱酸性，A正确；
B．卤代烃水解后未用硝酸酸化，直接加AgNO3会与NaOH反应生成AgOH干扰，无法准确检验卤素，B错误；
C．苯与液溴反应产生的气体可能含挥发的Br2，直接通入AgNO3会生成AgBr沉淀，无法区分取代反应生成的HBr，C错误；
D．丙烯醛的醛基和双键均能使KMnO4褪色，无法单独证明双键存在，D错误；
故选A。
12. 工业上以羟磷灰石精矿[主要成分是Ca5(PO4)3OH，还含有少量石英和氧化铁等杂质]为原料，生产磷酸二氢钾(KH2PO4)的流程如下：
已知：溶液中H3PO4、H2PO、HPO、PO的分布分数δ随pH的变化如图所示。
下列说法正确的是
A. 三辛胺的结构简式为N(C8H17)3，与盐酸反应时，三辛胺提供空轨道
B. “反应”中为获得较纯净KH2PO4，当pH=10时，停止加入三辛胺
C. 0.1ml/LKH2PO4溶液中：2c(H3PO4)+c(H2PO)②
C. 相同条件下，若增大，选择性提高
D. 60℃后，环戊烯选择性降低的原因可能是催化剂活性减弱
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，60℃时，环戊二烯的转化率为90%，环戊烯的选择性为80%，则H2的转化量n(H2)=n(环戊烯)=1ml×90%×80%=0.72ml，的转化率为72%，A正确；
B．由图可知，环戊烯选择性选择性较高，活化能越小，反应速率越快，相同时间内，反应①的速率较快活化能较低，说明反应的活化能①＜②，B错误；
C．相同条件下，若增大，相当于增大H2的物质的量，反应①中环戊二烯转化率增大，环戊烯选择性增大，C正确；
D．两个反应均为放热反应，升高温度， 平衡逆向移动转化率有所下降，但是选择性大幅度下降可能是催化剂活性减弱，D正确；
故选B。
二、非选择题：共4题，共61分。
14. 镓锗是重要的战略金属资源。丹霞冶炼厂以锌精矿(主要成分为ZnS，还含有铁、铜、镓和锗等金属硫化物)为原料制备Zn、Ga、Ge的工艺流程如图所示：
已知：①镓与铝同主族，化学性质相似。
②该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀pH如下表所示：
（1）“氧压浸出”时，ZnS发生反应的化学方程式是___________。
（2）“滤渣I”的主要成分为___________(填化学式)。
（3）“萃取”的原理为Mn+(水相)+nHA(有机相)MAn(有机相)+nH+(水相)(M为Cu或Ga)，则“反萃取”工序中的试剂X宜选用___________(填化学式)。
（4）反萃取后的水溶液中含有Ga3+、Cu2+，“沉镓”时应控制溶液的pH范围为___________。
（5）写出“碱溶”过程中发生反应的离子方程式___________。
（6）砷化镓GaAs是一种重要的半导体材料，其晶体的立方体晶胞如图所示，设晶胞边长为apm，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞的密度为___________g/cm3(已知1pm=10-12m，用含a、NA字母表示)。
【答案】（1）2ZnS+O2+2H2SO4=2ZnSO4+2S+2H2O
（2）Fe(OH)3 （3）H2SO4
（4）[4.6，5.3)或4.6~5.3或4.6≤pH≤5.3
（5）Ga(OH)3+OH―=[Ga(OH)4]―
（6）
【解析】
【分析】锌精矿主要成分为ZnS，还含有铁、铜、镓和锗等金属硫化物。锌精矿加入硫酸、通入氧气“氧压浸出”，生成硫酸锌、硫酸铁、硫酸铜、硫酸镓、硫酸锗、S沉淀，过滤出铅银渣、S沉淀，滤液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸镓、硫酸锗，加氧化锌调节pH生成氢氧化铁沉淀除铁，滤液加锌置换出铜、镓、锗，铜、镓、锗“氧化焙烧”生成金属氧化物，加硫酸溶解，加萃取液HA“萃取”，Ge进入水相，Cu、Ga进入有机相，水相经系列反应得到Ge单质，有机相反萃取后的水溶液中含有Ga3+、Cu2+，水相中加氢氧化钠调节pH生成氢氧化镓沉淀，沉淀中加氢氧化钠“碱溶”发生反应Ga(OH)3+OH―=[Ga(OH)4]―，电解Na[Ga(OH)4]溶液得到Ga。
【小问1详解】
“氧压浸出”时，ZnS和氧气、硫酸反应生成硫酸锌、S单质、水，发生反应的化学方程式是2ZnS+O2+2H2SO4=2ZnSO4+2S+2H2O；
【小问2详解】
滤液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸镓、硫酸锗加氧化锌调节pH生成氢氧化铁沉淀除铁，“滤渣I”的主要成分为Fe(OH)3；
【小问3详解】
“萃取”的原理为Mn+(水相)+nHA(有机相)MAn(有机相)+nH+(水相)(M为Cu或Ga)，根据平衡移动原理，“反萃取”工序中增大氢离子浓度，平衡逆向移动，试剂X宜选用H2SO4。
【小问4详解】
反萃取后的水溶液中含有Ga3+、Cu2+，Ga3+完全沉淀的pH为4.6，Cu2+ 开始沉淀的pH为5.3，所以“沉镓”时应控制溶液的pH范围为[4.6，5.3)。
【小问5详解】
镓与铝同主族，化学性质相似，可知“碱溶”过程中Ga(OH)3和NaOH反应生成Na[Ga(OH)4]，发生反应的离子方程式Ga(OH)3+OH―=[Ga(OH)4]―；
【小问6详解】
砷化镓GaAs是一种重要的半导体材料，其晶体的立方体晶胞如图所示，晶胞中Ga原子数为4、As原子数为，设晶胞边长为apm，则晶胞的密度为g/cm3。
15. 本维莫德(G)是治疗湿疹的非激素类外用药，其合成路线如下：
其中，—Ph为苯基()。
（1）C分子中的官能团名称为___________。
（2）B→C的反应类型为___________。
（3）G分子中碳原子的杂化方式为___________。
（4）D与SOCl2等物质的量反应转化为E时还会产生的污染性气体为___________(填化学式)。
（5）B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式___________。
碱性条件下水解后酸化生成两种产物。一种产物含有苯环，其核磁共振氢谱只有2组峰；另一种产物能发生银镜反应。
（6）写出以为原料制备的合成路线流程图(须用Ph3P，无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)___________。
【答案】（1）醚键、酯基
（2）取代反应 （3）sp2、sp3
（4）SO2和HCl （5）
（6）；
【解析】
【分析】与取代反应生成，与反应生成C，反应类型为取代反应，加KBH4还原反应后得到，加SOCl2发生取代反应得到，加入Ph3P和PhCHO生成，加入吡啶生成，据此解答。
【小问1详解】
由C的结构简式可知其官能团为酯基、醚键；
【小问2详解】
对比B和C的结构简式可知，反应类型为取代反应；
【小问3详解】
G分子中苯环上的碳原子为sp2杂化，其余单键碳原子为sp3杂化；
【小问4详解】
与SOCl2等物质的量反应时生成和，不稳定分解成SO2和HCl，产生污染性气体为SO2和HCl；
【小问5详解】
B的分子式为C10H12O4，其同分异构体碱性条件下水解后酸化生成两种产物，说明分子中有酯基，另一种水解产物能与银氨溶液反应，被氧化为碳酸后分解生成二氧化碳和水，说明水解产物为HCOOH，一种产物含有苯环，其核磁共振氢谱只有2组峰，说明分子中有两种氢原子，则苯环上有6个取代基，并且取代基只能分成两种，为-OH和-CH3，故结构式为；
【小问6详解】
催化氧化生成，加SOCl2或HCl加热生成，加入Ph3P和PhCHO生成，加Br2生成，加入氢氧化钠和乙醇加热生成，合成路线为：。
16. 学习小组利用废银催化剂制备乙炔银(Ag2C2)和酸性乙炔银(Ag2C2·nAgNO3)。已知乙炔银和酸性乙炔银在受热时均易发生分解。
（1）制取乙炔：利用如图装置制取纯净的乙炔。
①电石与水反应剧烈，为减缓反应速率，在不改变电石用量和大小的情况下，可采取的措施有___________，___________。
②电石主要含CaC2，还含有CaS等杂质。洗气瓶中CuSO4溶液的作用是___________。
（2）制备乙炔银：向含有Ag(NH3)2OH的溶液中通入乙炔可得到乙炔银沉淀。
①写出生成乙炔银的化学方程式：___________。
②补充完整制取乙炔银固体的实验方案：将废银催化剂分批加入浓硝酸中，采用空气搅拌，用稀硝酸和氢氧化钠溶液先后吸收反应产生的废气，过滤除去不溶物，___________，将Ag2C2转入棕色试剂瓶中。(实验中须使用的试剂有：C2H2、2%氨水、去离子水)
（3）制备酸性乙炔银并测定其组成。将乙炔通入硝酸银溶液中可制得酸性乙炔银。反应原理为C2H2＋(n＋2)AgNO3=Ag2C2·nAgNO3↓＋2HNO3。准确称取1.260g所得样品，用浓硝酸将固体完全溶解后，定容得200mL溶液，取20.00mL于锥形瓶中，以NH4Fe(SO4)2作指示剂，用0.05000ml/LNH4SCN标准溶液进行滴定(Ag＋＋SCN-=AgSCN↓)，终点时消耗标准溶液的体积为16.00mL。
①滴定终点的现象为___________。
②通过计算确定n的数值(写出计算过程)___________。
【答案】（1） ①. 使用饱和食盐水代替水 ②. 减缓分液漏斗中液体滴加速率 ③. 除去H2S气体
（2） ①. C2H2＋2Ag(NH3)2OH＋2H2O=Ag2C2↓＋4NH3·H2O或C2H2＋2Ag(NH3)2OH=Ag2C2↓＋4NH3＋2H2O ②. 向滤液中加入2%氨水至产生的沉淀溶解，向所得溶液中通入C2H2至不再有沉淀生成，过滤，用去离子水洗涤滤渣2～3次，常温风干
（3） ①. 当滴入最后半滴NH4SCN标准溶液，溶液变为红色，且半分钟内不褪色 ②. 6
【解析】
【分析】电石与水反应生成乙炔，还有杂质PH3、H2S，通入硫酸铜溶液除去杂质气体；
滴定实验的步骤是：滴定前的准备：滴定管；查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录；锥形瓶：注液体→记体积→加指示剂；滴定：眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化；终点判断：记录数据；数据处理：通过数据进行计算；
【小问1详解】
①为减缓反应速率，在不改变电石用量和大小的情况下，可以使用饱和食盐水代替水或者减缓分液漏斗中液体的滴加速率。
②洗气瓶中的CuSO4溶液可与H2S反应生成CuS沉淀，其作用是除H2S气体。
【小问2详解】
①向含有Ag(NH3)2OH的溶液中通入乙炔可得到乙炔银沉淀，结合质量守恒，同时还有一水合氨生成，C2H2＋2Ag(NH3)2OH＋2H2O=Ag2C2↓＋4NH3·H2O或C2H2＋2Ag(NH3)2OH=Ag2C2↓＋4NH3＋2H2O。
②银能和浓硝酸生成硝酸银，加入氨水得到银氨溶液，通入C2H2得到乙炔银沉淀，故方案为：将废银催化剂分批加入浓硝酸中，采用空气搅拌，用稀硝酸和氢氧化钠溶液先后吸收反应产生的废气，过滤除去不溶物，向滤液中加入2%氨水至产生的沉淀溶解，向所得溶液中通入C2H2至不再有沉淀生成，过滤，用去离子水洗涤滤渣2～3次，常温风干；
【小问3详解】
①铁离子和KSCN溶液反应变为红色，故滴定终点的现象为：当滴入最后半滴NH4SCN标准溶液，溶液变为红色，且半分钟内不褪色。
②Ag＋＋SCN-=AgSCN↓，结合银守恒，1.260g样品中含银离子，，n=6。
17. 氢气是一种清洁能源，它的制取与应用一直是人类研究的热点。
(1)用甲醇和水蒸气在催化剂、加热条件下制氢的相关热化学方程式如下：
CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)；ΔH=+90.7 kJ/ml
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)；ΔH=-41.2 kJ/ml
①反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)能自发进行的原因是________。
②将一定比例的CH3OH(g)和H2O(g)的混合气体，以相同速率通过装有不同催化剂的反应器。CH3OH转化率随催化剂的使用时长变化如图1所示，催化剂CuAl2O4与催化剂Cu/Zn/Al相比，优点有____________________。
③向Cu(NO3)2、Al(NO3)3混合溶液中滴加NaOH溶液可获得沉淀物[Cu(OH)2、Al(OH)3]，以便于制取CuAl2O4。为确保Cu2+、Al3+完全沉淀（浓度≤10-5 ml/L），应控制混合液pH的最小整数值为________{Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33}。
(2)用Au/ZrO2作催化剂，在(CH3CH2)3N作用下HCOOH分解制氢的原理如图2所示。反应2中生成物M的化学式为__________________，图示反应中只有氢元素化合价发生变化的是反应________（填“1”“2”或“3”）。
(3)如图是电解氨水和KOH混合溶液制氢的装置示意图。生成N2的电极反应式为______________。
(4)富氧条件下，H2还原NOx包括两个阶段：第一阶段为H2、NOx在催化剂作用下转变为H2O、N2、NH3；第二阶段NH3在载体酸的作用下生成NH4+，NH4+将NOx还原为N2。写出NO与O2的物质的量之比为1∶1时，NH4+与NO、O2反应生成N2的离子反应方程式：__________________________。
【答案】 ①. 通过计算可知该反应ΔH=+49.5 kJ/ml，则该反应能够自发进行的原因是ΔS>0 ②. CuAl2O4催化剂活性更高，且使用较长时间后，还能保持较高的活性 ③. 7 ④. CO2 ⑤. 3 ⑥. 2NH3·H2O+6OH--6e-=N2↑+8H2O ⑦. 4NH4++2NO+2O2=3N2+6H2O+4H+
【解析】
【分析】(1)①根据已知热化学方程式，结合盖斯定律得到该反应的反应热，然后利用反应自发进行的判断依据分析；
②根据催化剂的催化活性高低及保持高效性的时间长短分析；
③根据沉淀的溶度积常数计算分别形成沉淀时溶液的pH，再确定形成两种沉淀的最小pH；
(2)根据反应前后元素守恒及微粒带有的电荷数目，确定M化学式；利用图示中反应前后物质微粒在元素化合价分析判断只有H元素化合价发生变化的反应；
(3)在该电解装置中，H+在阴极得到电子，产生H2，NH3·H2O中-3价的N失去电子，发生氧化反应产生N2；
(4)NH4+将NOx还原为N2，由于NO与O2的物质的量之比为1∶1，结合电子守恒、原子守恒和电荷守恒书写反应方程式。
【详解】(1)①(i)CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)；ΔH=+90.7 kJ/ml
(ii)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)；ΔH=-41.2 kJ/ml
根据盖斯定律，将(i)+(ii)，整理可得CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) ，ΔH=+49.5 kJ/ml>0，该反应的正反应是气体体积增大的反应，根据反应自发进行的判断依据ΔG=ΔH-TΔS0，则该反应能够自发进行的原因是ΔS>0；
②根据图示可知：在相同温度下催化剂CuAl2O4比催化剂Cu/Zn/Al的催化活性高，且使用较长时间后，还能保持较高的活性，因此催化剂CuAl2O4比催化剂Cu/Zn/Al更好；
③由于Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20，则Cu2+形成沉淀需要c(OH-)==4.7×10-8 ml/L；由于Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，则Al3+形成沉淀需要c(OH-)==5.1×10-10 ml/L。显然Al3+完全形成沉淀需要溶液的c(OH-)较小。向Cu(NO3)2、Al(NO3)3混合溶液中滴加NaOH溶液可获得沉淀物[Cu(OH)2、Al(OH)3]，以便于制取CuAl2O4。为确保Cu2+、Al3＋完全沉淀，应该根据Cu2+形成沉淀需要的pH进行判断，c(H+)= ml/L=2.13×10-7 ml/L，pH≈7，故应控制混合液pH的最小整数值为7。
(2)在反应2中，反应物是HCOO-，生成物是H-和M，根据电荷守恒及元素守恒，可知M的化学式为CO2；在反应1中元素化合价发生变化的元素有C、N元素；在反应2中元素化合价发生变化的元素有H、C元素；在反应3中H+、H-结合形成H2，只有H元素化合价发生变化，因此图示反应中只有氢元素化合价发生变化的是反应3；
(3)电解氨水和KOH混合溶液，在阴极上溶液中水电离产生的H+得到电子，被还原产生H2，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，在阳极上一水合氨得到电子生成N2，则生成N2的电极反应式为2NH3·H2O+6OH--6e-=N2↑+8H2O；
(4)NH4+将NOx还原为N2，当NO与O2的物质的量之比为1∶1时，结合电子守恒、电荷守恒和原子守恒，可得该反应的方程式为：4NH4++2NO+2O2=3N2+6H2O+4H+。
【点睛】本题考查了盖斯定律、电解原理、溶度积常数的应用及催化剂性能优劣的评价、氧化还原反应的应用。掌握有关原理及判断方法，结合题意，利用已知信息，根据图示关系分析判断。
选项
探究目的
实验方案
A
证明苯酚具有弱酸性
向苯酚钠溶液中通入过量的CO2，观察溶液是否变浑浊
B
卤代烃中卤素原子的检验
将卤代烃和NaOH水溶液混合加热，向混合液中滴加AgNO3溶液，观察产生沉淀的颜色
C
苯与液溴能发生取代反应
向苯和液溴的混合物中加入铁粉，将产生的气体直接通入硝酸银溶液中，观察是否有淡黄色沉淀产生
D
丙烯醛(CH2=CHCHO)分子中碳碳双键的检验
向丙烯醛中滴加KMnO4溶液，观察KMnO4溶液是否褪色
金属离子
Fe3+
Ga3+
Cu2+
开始沉淀时的pH
2.5
3.5
5.3
沉淀完全时的pH
3.3
4.6
6.4
选项
探究目的
实验方案
A
证明苯酚具有弱酸性
向苯酚钠溶液中通入过量的CO2，观察溶液是否变浑浊
B
卤代烃中卤素原子的检验
将卤代烃和NaOH水溶液混合加热，向混合液中滴加AgNO3溶液，观察产生沉淀的颜色
C
苯与液溴能发生取代反应
向苯和液溴的混合物中加入铁粉，将产生的气体直接通入硝酸银溶液中，观察是否有淡黄色沉淀产生
D
丙烯醛(CH2=CHCHO)分子中碳碳双键的检验
向丙烯醛中滴加KMnO4溶液，观察KMnO4溶液是否褪色
金属离子
Fe3+
Ga3+
Cu2+
开始沉淀时的pH
2.5
3.5
5.3
沉淀完全时的pH
3.3
4.6
6.4