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广东省清远市方圆培训学校2020届高三化学模拟试题精练（八）
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广东省清远市方圆培训学校2020届
化学模拟试题精练(八)
(考试用时：50分钟 试卷满分：100分)
7．现代生活需要提升我们的科学素养，以下说法科学的是( )
A．某护肤品广告宣称产品不含任何化学成分
B．日用铝制品表面不需要刷漆防腐蚀
C．汽车尾气中的氮氧化物是由汽油不完全燃烧引起的
D．为了防腐保鲜，可在蔬菜表面洒少量福尔马林
解析：选B 所有物质都含有化学成分，不含化学成分的物质不存在，故A错误；铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜，阻止铝与氧气继续反应，所以日用铝制品表面不用刷漆防腐蚀，故B正确；汽油的主要成分是C和H元素构成的烃类物质，汽油中不含N元素，所以汽车尾气中氮氧化物的产生与汽油是否完全燃烧无关，故C错误；福尔马林是甲醛的水溶液，甲醛有毒，不能用于食品的防腐保鲜，故D错误。
8．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A．1 L 0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液中，NH的数目为0.1NA
B．质量均为1.7 g的OH－和—OH，所含质子数目均为0.9NA
C．1.0 mol Na2O2和1.0 mol Na2S混合后阴离子总数为2NA
D．60 g SiO2晶体中，含有SiO4四面体结构单元的数目为NA
解析：选A。A.由于NH4Cl溶液中存在NH的水解，所以1 L 0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液中NH的数目小于0.1NA，故A错误；B.电子质量忽略不计，质量均为1.7 g的OH－和—OH，所含质子数目均为0.9NA，故B正确；C.1.0 mol Na2O2 中含有1.0 mol过氧根离子，1.0 mol Na2O2和1.0 mol Na2S 混合后阴离子总数为2NA，故C正确；D.n(SiO2)＝60 g/60 g·mol－1＝1 mol，每个Si原子和四个O原子形成四面体结构，所以60 g SiO2晶体中Si原子个数为NA，所含SiO4四面体数为NA，故D正确；故选A。
9.化学与材料、生活和环境密切相关。下列有关说法中错误的是( )
A．煤炭经气化、液化和干馏等过程，可获得清洁能源和重要的化工原料
B．利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料，实现“碳”的循环利用
C．日常生活中人们大量使用铝制品，是因为常温下铝不能与氧气反应
D．神舟十号飞船所用太阳能电池板可将光能转换为电能，所用转换材料是单晶硅
解析：选C。A.煤的干馏可得到煤焦油、焦炉气、粗苯等，而煤焦油经蒸馏又可得到苯、二甲苯等重要的化工原料；煤经气化、液化可得到甲醇等清洁能源，A正确；B.利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料，这样将CO2转化为可降解塑料，实现了“碳”的循环利用，B正确；C.日常生活中人们大量使用铝制品，是因为常温下铝能与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，阻止了铝的进一步被氧化，C项错误；D.太阳能电池的材料是硅，D正确。
10.满足下列条件的同分异构体(不考虑立体异构)的数目判断正确的是( )
选项
A
B
C
D
分子式
C4H10O
C3H7Cl
C8H10
C4H8O2
已知条件
与钠生成H2
卤代烷烃
芳香烃
能水解
同分异构体数目
4
3
3
3
解析：选A。A.根据分子式，能和金属钠反应生成H2，该物质为醇类，丁基有四种结构，所以该醇有4种同分异构体，故A正确；B.C3H7Cl是一个氯原子取代丙烷一个氢原子，丙基存在2种结构，所以一氯丙烷有2种同分异构体，故B错误；C.分子式为C8H10的芳香烃，分子中含有1个苯环，故侧链为烷基，若有1个侧链，为—CH2—CH3，一种结构；若有2个侧链，为—CH3，有邻、间、对三种结构，总共4种同分异构体，故C错误；D.分子式为C4H8O2的有机物可水解，属于饱和一元酯，若为甲酸和丙醇酯化，形成的酯有2种；若为乙酸和乙醇酯化，只能形成一种酯；若为丙酸和甲醇酯化，形成的酯有1种；可形成的酯共有4种，故D错误。
11.A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素，且B、C相邻，A在周期表中原子半径最小，C最外层电子数是次外层的三倍，D的简单阳离子和它的含氧酸根离子反应可生成白色沉淀，E单质常温下是黄绿色气体。下列说法中正确的是( )
A．元素的简单离子半径：D>C>B
B．A与B两种元素共同形成的10电子粒子有2种
C．B的最高价氧化物对应水化物的酸性比E的最高价氧化物对应水化物的酸性弱
D．由A、B、C三种元素构成的物质一定是共价化合物
解析：选C。由题意可推知A、B、C、D、E分别为H、N、O、Al、Cl。A.电子层结构相同的离子，原子序数大，半径小，故离子半径：N3－>O2－>Al3＋，即B>C>D，故A错误；B.A与B两种元素共同形成的10电子粒子有NH3、NH 、NH，故B错误；C.B为N，E为Cl，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，氯的非金属性比氮强，故C正确；D.A、B、C组成的化合物可能是硝酸也可能是硝酸铵，所以可能是共价化合物也可能是离子化合物，故D错误。
12．某电池的简易装置图如图所示，a、b、y、x电极材料均为惰性电极，分别从A、B处通入乙醇和O2，用该装置进行实验，下列说法正确的是( )
A．a电极反应式为C2H5OH＋12OH－－12e－===2CO2↑＋9H2O
B．AlCl3溶液中的总反应为2Cl－＋2H2O===Cl2↑＋H2↑＋2OH－
C．反应开始后，观察到x电极附近出现白色沉淀
D．左侧电解池每通入32 g O2，右侧电解池共生成2 mol气体
解析：选C。A.a是燃料电池负极，a电极反应式为C2H5OH＋16OH－－12e－===2CO＋11H2O，故A错误；B.电解AlCl3溶液中的总反应为2Al3＋＋6Cl－＋6H2O通电,3Cl2↑＋3H2↑＋2Al(OH)3↓，故B错误；C.反应开始后，x电极的反应为2Al3＋＋6H2O＋6e－===3H2↑＋2Al(OH)3↓，所以观察到x电极附近出现白色沉淀，故C正确；D.左侧电解池每通入32 g O2，转移4 mol电子，右侧电解池生成2 mol氢气、2 mol氯气，共生成4 mol气体，故D错误。
13．H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示(已知pKa＝－lg Ka)，下列说法正确的是( )
A．H3AsO4溶液pKa2为4.5
B．NaH2AsO4溶液显碱性
C．常温下，m点对应溶液中由水电离出的c(OH－)浓度为10—11.5 mol/L
D．n点对应溶液中，离子浓度关系：c(HAsO)＝c(H2AsO)>c(OH－)＝c(H＋)
解析：选D。A.结合图中n点，H3AsO4溶液中Ka2＝＝c(H＋)＝10－7，故pKa2为7，故A错误；B.由图像知pH为4时，溶液为NaH2AsO4溶液，应显酸性，故B错误；C.m点对应溶液为HAsO和AsO的混合溶液，溶液显碱性，盐类水解促进水的电离，m点溶液的pH＝11.5，则对应溶液中由水电离出的c(OH－)为10－2.5 mol·L－ 1，故C错误；D.n点时由图像关系及溶液pH＝7可知c(HAsO)＝c(H2AsO)>c(OH－)＝c(H＋)，故D正确。
选 择 题 答 题 栏
题号
7
8
9
10
11
12
13
答案
二、非选择题(共58分。第26～28题为必考题，每个试题考生都必须作答。第35～36题为选考题，考生根据要求作答。)
(一)必考题：共43分。
26．(14分)氧化锆材料具有高硬度、高强度、高韧性、极高的耐磨性及耐化学腐蚀性等优良的物化性能。以锆英石(主要成分为 ZrSiO4，含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)为原料通过碱熔法制备氧化锆(ZrO2)的流程如下：
25 ℃时，有关离子在水溶液中沉淀时的pH数据：
Fe(OH)3
Zr(OH)4
Al(OH)3
开始沉淀时pH
1.9
2.2
3.4
沉淀完全时pH
3.2
3.2
4.7
请回答下列问题：
(1)流程中为提高化学反应速率的措施有___________。
(2)操作Ⅰ的名称是___________，滤渣2的成分为___________。
(3)锆英石经“高温熔融”转化为Na2ZrO3，写出该反应的化学方程式为___________。
(4)“调节pH”时，合适的pH范围是___________。为了得到纯的ZrO2，Zr(OH)4需要洗涤，检验Zr(OH)4是否洗涤干净的方法是________________________。
(5)写出“高温煅烧”过程的化学方程式______________________________。
根据ZrO2的性质，推测其两种用途______________________________________________。
解析：(1)锆英石状态为固态，为提高反应速率，可以通过将矿石粉碎，以增大接触面积；或者通过加热升高反应温度的方法加快反应速率；(2)操作Ⅰ是分离难溶于水的固体与可溶性液体物质的方法，名称是过滤；(3)将粉碎的锆英石与NaOH在高温下发生反应：ZrSiO4＋4NaOHNa2ZrO3＋Na2SiO3＋2H2O；Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O；SiO2＋2NaOH===2Na2SiO3＋H2O；Fe2O3是碱性氧化物，不能与碱发生反应，所以水浸后过滤进入滤渣1中，Na2ZrO3、Na2SiO3、NaAlO2能溶于水，水浸、过滤进入滤液1中；(4)向滤液中加入足量盐酸，HCl会与Na2ZrO3、Na2SiO3、NaAlO2发生反应，生成NaCl、H2SiO3(或H4SiO4)、AlCl3、ZrCl4，其中H2SiO3(或H4SiO4)难溶于水，过滤时进入滤渣2中，其余进入滤液2中，因此滤渣2的成分为H2SiO3(或H4SiO4)；向滤液2中加入氨水，发生复分解反应，调节溶液的pH至大于沉淀完全时Zr(OH)4的pH，而低于开始形成Al(OH)3沉淀的pH，即3.2
27．(15分)正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如下装置合成正丁醛。发生的反应如下：
CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO ，反应物和产物的相关数据列表如下：
沸点/℃
密度/(g·cm－3)
水中溶解性
正丁醇
117.2
0.810 9
微溶
正丁醛
75.7
0.801 7
微溶
实验步骤如下：将6.0 g Na2Cr2O7放入100 mL烧杯中，加30 mL水溶解，与5 mL浓硫酸形成混合溶液，将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0 g正丁醇和几粒沸石，加热。当有蒸气出现时，开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90～95 ℃，在E中收集90 ℃以下的馏分。将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，有机层干燥后蒸馏，收集75～77 ℃馏分，产量2.0 g。
回答下列问题：
(1)实验中，Na2Cr2O7溶液和浓硫酸添加的顺序为___________________________。
(2)加入沸石的作用是________________________________________________。
若加热后发现未加沸石，应采取的正确方法是______________________________。
(3)上述装置图中，D仪器的名称是________，E仪器的名称是________。
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是________。
(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时，正丁醛在_______________层(填“上”或“下”)。
(6)反应温度应保持在90～95 ℃，其原因是__________________________、
________________________________________________________________________。
(7)本实验中，正丁醛的产率为________%(结果保留两位小数)。
解析：(1)应将密度大的液体加入到密度小的液体中，否则会引起酸液飞溅，类似于浓硫酸稀释；(2)加沸石可防止液体暴沸，若加热后发现未加入沸石，应采取的正确方法是冷却后再补加，以避免加热时继续反应而降低产率；(3)根据仪器的图形可判断仪器的名称，D仪器的名称是冷凝管，E仪器的名称是锥形瓶；(4)分液漏斗使用前必须检漏；(5)正丁醛密度为0.801 7 g·cm－3，小于水的密度，故在上层；(6) 根据题目所给反应物和产物的沸点数据可知，反应温度保持在90～95 ℃，既可保证正丁醛及时蒸出，又可尽量避免其被进一步氧化；
(7)设理论上生成正丁醛的质量为x
C4H10O ～ C4H8O
74 72
4．0 g x g
解得：x＝3.89 g，故产率为×100%＝51.41%。
答案：(1)往Na2Cr2O7溶液中滴加浓硫酸 (2)防止暴沸 冷却后补加 (3)冷凝管 锥形瓶 (4) 检漏 (5) 上 (6) 保证正丁醛及时蒸出 尽量避免正丁醛被进一步氧化 (7) 51.41%
28．(14分)H2是一种重要的清洁能源。
(1)2018年我国某科研团队利用透氧膜，一步即获得合成氨原料和合成液态燃料的原料。其工作原理如图所示(空气中N2与O2的物质的量之比按4∶1计)。工作过程中，膜Ⅰ侧所得＝3，则膜Ⅰ侧的电极反应式为________________________。
(2)已知： CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)
ΔH2＝－49.0 kJ/mol，
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝－41.1 kJ/mol，H2还原CO反应合成甲醇的热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1，则ΔH1＝_____________ kJ/mol，该反应自发进行的条件为_________。
A．高温 B．低温 C．任何温度条件下
(3)恒温恒压下，在容积可变的密闭容器中加入1 mol CO和2.2 mol H2，发生反应 CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，实验测得平衡时CO的转化率随温度、压强的变化如图所示。
p1_______p2，判断的理由是____________________________。
时间/min
0
5
10
15
H2
4
2
CO
2
1
CH3OH(g)
0
0.7
(4)若反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)在温度不变且体积恒定为1 L的密闭容器中发生，反应过程中各物质的物质的量随时间变化如表所示。
①下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是________(填字母)。
A．容器内压强保持不变 B．2v正(H2)＝v逆(CH3OH)
C．混合气体的相对分子质量保持不变 D．混合气体的密度保持不变
②若起始压强为p0 kPa，则在该温度下反应的平衡常数Kp＝__________(kPa)－2。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
③反应速率若用单位时间内分压的变化表示，则10 min内H2的反应速率v(H2)＝_______kPa/min。
解析：(1)由图可知：在膜Ⅱ侧CH4中的C失去电子被氧化为CO，膜Ⅰ侧氧气、水得到电子，电极反应式：12H2O＋O2＋28e－===12H2 ↑＋14O2－；(2)①CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2＝－49.0 kJ/mol，②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝－41.1 kJ/mol，①＋②，整理可得H2还原CO反应合成甲醇的热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1＝－90.1 kJ/mol；根据热化学方程式可知：该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，ΔH<0，ΔS<0，根据体系的自由能公式ΔG＝ΔH－TΔS，若反应能自发进行，则ΔG<0，所以该反应自发进行的条件是低温，选项B符合题意；(3)反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的正反应是气体体积减小的反应，在其他条件不变时，增大压强，化学平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，根据图示可知相同温度时p1下CO的转化率大于p2，所以压强p1>p2，(4)①A.反应是在恒容的密闭容器内进行，由于该反应是气体体积减小的反应，若反应达到平衡，则容器内气体的压强保持不变，A正确；B.在任何时刻都存在：v正(H2)＝2v正(CH3OH)，若反应达到平衡v正(CH3OH)＝v逆(CH3OH)，则v正(H2)＝2v逆(CH3OH)，现在2v正(H2)＝v逆(CH3OH)，说明反应未处于平衡状态，B错误；C.由于该反应反应前后气体分子数不相等，若混合气体的相对分子质量保持不变，说明气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，C正确；D.由于反应混合物都是气体，在任何状态下气体的质量不变，容器的容积不变，因此任何条件下，混合气体的密度都保持不变，故不能据此判断反应是否处于平衡状态，D错误；故合理选项是AC；
② 2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)
n始(mol) 4 2 0
n10(mol) 2 1 1
n平(mol) 2 1 1
由于反应开始时气体的物质的量是6 mol，总压强为p0，则平衡时H2占分压为，CO占分压为，CH3OH占分压为，带入平衡常数表达式Kp＝＝(kPa)－2；③反应开始时H2占的分压为，10分钟时占分压为，减少了，所以v(H2)＝ kPa/min＝ kPa/min。
答案：(1)12H2O＋O2＋28e－===12H2 ↑＋14O2－ (2)－90.1 B (3)> 正反应为气体分子数减小的反应，加压平衡右移，CO的转化率增大，由图知相同温度时p1下CO的转化率大于p2，所以p1大于p2 (4)①AC ② ③
(二)选考题：共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做则按所做的第一题计分。
35．【化学——选修3：物质结构与性质】(15分)
N、Fe是两种重要的元素，其单质及化合物在诸多领域中都有广泛的应用。
(1)基态N 原子最高能级的电子云轮廓图形状为_____________；N原子的第一电离能比O原子的大，其原因是_________________________，基态铁原子的价电子排布图为________________________________________________________________________。
(2)在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮，晶体结构如图所示。晶体中每个氮原子与另外三个氮原子结合形成空间网状结构。氮原子的杂化轨道类型为_________。这种高聚氮N—N 键的键能为160 kJ/mol，而N2 的键能为942 kJ/mol，其可能潜在的应用是________________________________________________________________________。
(3)叠氮化钠和氢叠氮酸(HN3)已一步步进入我们的生活，如汽车安全气囊等。
①写出与N属于等电子体的一种分子__________(填分子式)。
②氢叠氮酸(HN3)可由肼(N2H4)被HNO2氧化制得，同时生成水。下列叙述错误的是________(填标号)。
A．上述生成HN3的化学方程式为N2H4＋HNO2===HN3＋2H2O
B．NaN3的晶格能大于KN3的晶格能
C．氢叠氮酸(HN3)和水能形成分子间氢键
D．HN3和N2H4都是由极性键和非极性键构成的非极性分子。
E．HN3分子中四个原子可能在一条直线上
(4)某种离子型铁的氧化物晶胞如图1所示，它由A、B方块组成。则该化合物中Fe2＋、Fe3＋、O2－的个数比为________(填最简整数比)；已知该晶体的密度d g/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞参数为________nm(用含d和NA的代数式表示)。
图 1 图 2
(5)一种铁、碳形成的间隙化合物的晶体结构如图2所示，其中碳原子位于铁原子形成的八面体的中心。每个铁原子又为两个八面体共用。则该化合物的化学式为________。
解析：(1)N为7号元素，基态N 原子的核外电子排布式是1s22s22p3；最高能级2p能级的电子云轮廓图形状为哑铃形(纺锤形)；N原子的2p轨道电子处半充满状态，比较稳定，故N原子的第一电离能比O原子的大；Fe是26号元素，其原子核外有26个电子，其价电子排布式为3d64s2，故基态铁原子的价电子排布图为；(2)N原子的最外层有5个电子，可形成3个共价键，价层电子对个数＝σ键个数＋孤电子对个数＝3＋＝4，氮原子的杂化轨道类型为sp3；这种高聚氮N—N 键的键能为160 kJ/mol，而N2的键能为942 kJ/mol，其可能潜在的应用是制炸药(或高能燃料)；(3)①N有3个原子和16个价电子，故与N属于等电子体的分子有CO2或N2O；②氢叠氮酸(HN3) 可由肼(N2H4)被HNO2氧化制得，同时生成水。A.N2H4与HNO2反应生成HN3和水的化学方程式为N2H4＋HNO2===HN3＋2H2O，A正确；B.钠离子的半径小于钾离子，故NaN3的晶格能大于KN3的晶格能，B正确；C.氢叠氮酸(HN3)和水能形成分子间氢键，C正确；D.HN3是极性分子，N2H4是非极性分子，D不正确；E.HN3分子结构示意图为，靠近H原子的第1个N原子是sp2杂化，第二个N原子是sp杂化，端位的N原子不杂化，故四个原子不在一条直线上，E不正确。故选DE；(4)A含有1.5个亚铁离子、4个氧离子，B含有0.5个亚铁离子、4个氧离子、4个铁离子，则该氧化物中Fe2＋、Fe3＋、O2－的个数比为1∶2∶4。晶胞含有Fe2＋、Fe3＋、O2－的个数分别是为4、8、16，它们的相对质量之和是8×232，根据m＝ρV可得8×232 g＝d g/cm3×a3×NA，a＝×107 nm；(5)根据均摊原则每个铁原子又为两个八面体共用，所以铁与碳原子数比是6×∶1＝3∶1，则该化合物的化学式为Fe3C。
答案：(1)哑铃形(纺锤形) N原子的2p轨道电子处半充满状态，比较稳定 (2)sp3 制炸药(或高能燃料) (3)①CO2或N2O ②DE
(4) 1∶2∶4 a＝×107 (5) Fe3C
36．【化学——选修5：有机化学基础】(15分)
某酯W是一种疗效明显的血管扩张剂，一种合成流程如下：
回答下列问题：
(1)E中含碳官能团的名称是________；C的名称是________。
(2)A→B反应条件和试剂是___________；C→D的反应类型是___________。
(3)写出W的结构简式为_____________________________。能测定H分子中所含化学键和官能团种类的仪器名称是____________。
(4)写出F→G的化学方程式为______________________________________________。
(5)R是E的同分异构体，R同时具备下列条件的结构有______种。
①遇氯化铁溶液发生显色反应；②能发生水解反应和银镜反应，其中，在核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1∶1∶2∶2∶2的结构简式为______________________________。
(6)以乙醛为原料合成环酯，设计合成路线(其他试剂自选)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
化学模拟试题精练(八)
(考试用时：50分钟 试卷满分：100分)
7．现代生活需要提升我们的科学素养，以下说法科学的是( )
A．某护肤品广告宣称产品不含任何化学成分
B．日用铝制品表面不需要刷漆防腐蚀
C．汽车尾气中的氮氧化物是由汽油不完全燃烧引起的
D．为了防腐保鲜，可在蔬菜表面洒少量福尔马林
解析：选B 所有物质都含有化学成分，不含化学成分的物质不存在，故A错误；铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜，阻止铝与氧气继续反应，所以日用铝制品表面不用刷漆防腐蚀，故B正确；汽油的主要成分是C和H元素构成的烃类物质，汽油中不含N元素，所以汽车尾气中氮氧化物的产生与汽油是否完全燃烧无关，故C错误；福尔马林是甲醛的水溶液，甲醛有毒，不能用于食品的防腐保鲜，故D错误。
8．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A．1 L 0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液中，NH的数目为0.1NA
B．质量均为1.7 g的OH－和—OH，所含质子数目均为0.9NA
C．1.0 mol Na2O2和1.0 mol Na2S混合后阴离子总数为2NA
D．60 g SiO2晶体中，含有SiO4四面体结构单元的数目为NA
解析：选A。A.由于NH4Cl溶液中存在NH的水解，所以1 L 0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液中NH的数目小于0.1NA，故A错误；B.电子质量忽略不计，质量均为1.7 g的OH－和—OH，所含质子数目均为0.9NA，故B正确；C.1.0 mol Na2O2 中含有1.0 mol过氧根离子，1.0 mol Na2O2和1.0 mol Na2S 混合后阴离子总数为2NA，故C正确；D.n(SiO2)＝60 g/60 g·mol－1＝1 mol，每个Si原子和四个O原子形成四面体结构，所以60 g SiO2晶体中Si原子个数为NA，所含SiO4四面体数为NA，故D正确；故选A。
9.化学与材料、生活和环境密切相关。下列有关说法中错误的是( )
A．煤炭经气化、液化和干馏等过程，可获得清洁能源和重要的化工原料
B．利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料，实现“碳”的循环利用
C．日常生活中人们大量使用铝制品，是因为常温下铝不能与氧气反应
D．神舟十号飞船所用太阳能电池板可将光能转换为电能，所用转换材料是单晶硅
解析：选C。A.煤的干馏可得到煤焦油、焦炉气、粗苯等，而煤焦油经蒸馏又可得到苯、二甲苯等重要的化工原料；煤经气化、液化可得到甲醇等清洁能源，A正确；B.利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料，这样将CO2转化为可降解塑料，实现了“碳”的循环利用，B正确；C.日常生活中人们大量使用铝制品，是因为常温下铝能与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，阻止了铝的进一步被氧化，C项错误；D.太阳能电池的材料是硅，D正确。
10.满足下列条件的同分异构体(不考虑立体异构)的数目判断正确的是( )
选项
A
B
C
D
分子式
C4H10O
C3H7Cl
C8H10
C4H8O2
已知条件
与钠生成H2
卤代烷烃
芳香烃
能水解
同分异构体数目
4
3
3
3
解析：选A。A.根据分子式，能和金属钠反应生成H2，该物质为醇类，丁基有四种结构，所以该醇有4种同分异构体，故A正确；B.C3H7Cl是一个氯原子取代丙烷一个氢原子，丙基存在2种结构，所以一氯丙烷有2种同分异构体，故B错误；C.分子式为C8H10的芳香烃，分子中含有1个苯环，故侧链为烷基，若有1个侧链，为—CH2—CH3，一种结构；若有2个侧链，为—CH3，有邻、间、对三种结构，总共4种同分异构体，故C错误；D.分子式为C4H8O2的有机物可水解，属于饱和一元酯，若为甲酸和丙醇酯化，形成的酯有2种；若为乙酸和乙醇酯化，只能形成一种酯；若为丙酸和甲醇酯化，形成的酯有1种；可形成的酯共有4种，故D错误。
11.A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素，且B、C相邻，A在周期表中原子半径最小，C最外层电子数是次外层的三倍，D的简单阳离子和它的含氧酸根离子反应可生成白色沉淀，E单质常温下是黄绿色气体。下列说法中正确的是( )
A．元素的简单离子半径：D>C>B
B．A与B两种元素共同形成的10电子粒子有2种
C．B的最高价氧化物对应水化物的酸性比E的最高价氧化物对应水化物的酸性弱
D．由A、B、C三种元素构成的物质一定是共价化合物
解析：选C。由题意可推知A、B、C、D、E分别为H、N、O、Al、Cl。A.电子层结构相同的离子，原子序数大，半径小，故离子半径：N3－>O2－>Al3＋，即B>C>D，故A错误；B.A与B两种元素共同形成的10电子粒子有NH3、NH 、NH，故B错误；C.B为N，E为Cl，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，氯的非金属性比氮强，故C正确；D.A、B、C组成的化合物可能是硝酸也可能是硝酸铵，所以可能是共价化合物也可能是离子化合物，故D错误。
12．某电池的简易装置图如图所示，a、b、y、x电极材料均为惰性电极，分别从A、B处通入乙醇和O2，用该装置进行实验，下列说法正确的是( )
A．a电极反应式为C2H5OH＋12OH－－12e－===2CO2↑＋9H2O
B．AlCl3溶液中的总反应为2Cl－＋2H2O===Cl2↑＋H2↑＋2OH－
C．反应开始后，观察到x电极附近出现白色沉淀
D．左侧电解池每通入32 g O2，右侧电解池共生成2 mol气体
解析：选C。A.a是燃料电池负极，a电极反应式为C2H5OH＋16OH－－12e－===2CO＋11H2O，故A错误；B.电解AlCl3溶液中的总反应为2Al3＋＋6Cl－＋6H2O通电,3Cl2↑＋3H2↑＋2Al(OH)3↓，故B错误；C.反应开始后，x电极的反应为2Al3＋＋6H2O＋6e－===3H2↑＋2Al(OH)3↓，所以观察到x电极附近出现白色沉淀，故C正确；D.左侧电解池每通入32 g O2，转移4 mol电子，右侧电解池生成2 mol氢气、2 mol氯气，共生成4 mol气体，故D错误。
13．H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示(已知pKa＝－lg Ka)，下列说法正确的是( )
A．H3AsO4溶液pKa2为4.5
B．NaH2AsO4溶液显碱性
C．常温下，m点对应溶液中由水电离出的c(OH－)浓度为10—11.5 mol/L
D．n点对应溶液中，离子浓度关系：c(HAsO)＝c(H2AsO)>c(OH－)＝c(H＋)
解析：选D。A.结合图中n点，H3AsO4溶液中Ka2＝＝c(H＋)＝10－7，故pKa2为7，故A错误；B.由图像知pH为4时，溶液为NaH2AsO4溶液，应显酸性，故B错误；C.m点对应溶液为HAsO和AsO的混合溶液，溶液显碱性，盐类水解促进水的电离，m点溶液的pH＝11.5，则对应溶液中由水电离出的c(OH－)为10－2.5 mol·L－ 1，故C错误；D.n点时由图像关系及溶液pH＝7可知c(HAsO)＝c(H2AsO)>c(OH－)＝c(H＋)，故D正确。
选 择 题 答 题 栏
题号
7
8
9
10
11
12
13
答案
二、非选择题(共58分。第26～28题为必考题，每个试题考生都必须作答。第35～36题为选考题，考生根据要求作答。)
(一)必考题：共43分。
26．(14分)氧化锆材料具有高硬度、高强度、高韧性、极高的耐磨性及耐化学腐蚀性等优良的物化性能。以锆英石(主要成分为 ZrSiO4，含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)为原料通过碱熔法制备氧化锆(ZrO2)的流程如下：
25 ℃时，有关离子在水溶液中沉淀时的pH数据：
Fe(OH)3
Zr(OH)4
Al(OH)3
开始沉淀时pH
1.9
2.2
3.4
沉淀完全时pH
3.2
3.2
4.7
请回答下列问题：
(1)流程中为提高化学反应速率的措施有___________。
(2)操作Ⅰ的名称是___________，滤渣2的成分为___________。
(3)锆英石经“高温熔融”转化为Na2ZrO3，写出该反应的化学方程式为___________。
(4)“调节pH”时，合适的pH范围是___________。为了得到纯的ZrO2，Zr(OH)4需要洗涤，检验Zr(OH)4是否洗涤干净的方法是________________________。
(5)写出“高温煅烧”过程的化学方程式______________________________。
根据ZrO2的性质，推测其两种用途______________________________________________。
解析：(1)锆英石状态为固态，为提高反应速率，可以通过将矿石粉碎，以增大接触面积；或者通过加热升高反应温度的方法加快反应速率；(2)操作Ⅰ是分离难溶于水的固体与可溶性液体物质的方法，名称是过滤；(3)将粉碎的锆英石与NaOH在高温下发生反应：ZrSiO4＋4NaOHNa2ZrO3＋Na2SiO3＋2H2O；Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O；SiO2＋2NaOH===2Na2SiO3＋H2O；Fe2O3是碱性氧化物，不能与碱发生反应，所以水浸后过滤进入滤渣1中，Na2ZrO3、Na2SiO3、NaAlO2能溶于水，水浸、过滤进入滤液1中；(4)向滤液中加入足量盐酸，HCl会与Na2ZrO3、Na2SiO3、NaAlO2发生反应，生成NaCl、H2SiO3(或H4SiO4)、AlCl3、ZrCl4，其中H2SiO3(或H4SiO4)难溶于水，过滤时进入滤渣2中，其余进入滤液2中，因此滤渣2的成分为H2SiO3(或H4SiO4)；向滤液2中加入氨水，发生复分解反应，调节溶液的pH至大于沉淀完全时Zr(OH)4的pH，而低于开始形成Al(OH)3沉淀的pH，即3.2
27．(15分)正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如下装置合成正丁醛。发生的反应如下：
CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO ，反应物和产物的相关数据列表如下：
沸点/℃
密度/(g·cm－3)
水中溶解性
正丁醇
117.2
0.810 9
微溶
正丁醛
75.7
0.801 7
微溶
实验步骤如下：将6.0 g Na2Cr2O7放入100 mL烧杯中，加30 mL水溶解，与5 mL浓硫酸形成混合溶液，将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0 g正丁醇和几粒沸石，加热。当有蒸气出现时，开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90～95 ℃，在E中收集90 ℃以下的馏分。将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，有机层干燥后蒸馏，收集75～77 ℃馏分，产量2.0 g。
回答下列问题：
(1)实验中，Na2Cr2O7溶液和浓硫酸添加的顺序为___________________________。
(2)加入沸石的作用是________________________________________________。
若加热后发现未加沸石，应采取的正确方法是______________________________。
(3)上述装置图中，D仪器的名称是________，E仪器的名称是________。
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是________。
(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时，正丁醛在_______________层(填“上”或“下”)。
(6)反应温度应保持在90～95 ℃，其原因是__________________________、
________________________________________________________________________。
(7)本实验中，正丁醛的产率为________%(结果保留两位小数)。
解析：(1)应将密度大的液体加入到密度小的液体中，否则会引起酸液飞溅，类似于浓硫酸稀释；(2)加沸石可防止液体暴沸，若加热后发现未加入沸石，应采取的正确方法是冷却后再补加，以避免加热时继续反应而降低产率；(3)根据仪器的图形可判断仪器的名称，D仪器的名称是冷凝管，E仪器的名称是锥形瓶；(4)分液漏斗使用前必须检漏；(5)正丁醛密度为0.801 7 g·cm－3，小于水的密度，故在上层；(6) 根据题目所给反应物和产物的沸点数据可知，反应温度保持在90～95 ℃，既可保证正丁醛及时蒸出，又可尽量避免其被进一步氧化；
(7)设理论上生成正丁醛的质量为x
C4H10O ～ C4H8O
74 72
4．0 g x g
解得：x＝3.89 g，故产率为×100%＝51.41%。
答案：(1)往Na2Cr2O7溶液中滴加浓硫酸 (2)防止暴沸 冷却后补加 (3)冷凝管 锥形瓶 (4) 检漏 (5) 上 (6) 保证正丁醛及时蒸出 尽量避免正丁醛被进一步氧化 (7) 51.41%
28．(14分)H2是一种重要的清洁能源。
(1)2018年我国某科研团队利用透氧膜，一步即获得合成氨原料和合成液态燃料的原料。其工作原理如图所示(空气中N2与O2的物质的量之比按4∶1计)。工作过程中，膜Ⅰ侧所得＝3，则膜Ⅰ侧的电极反应式为________________________。
(2)已知： CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)
ΔH2＝－49.0 kJ/mol，
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝－41.1 kJ/mol，H2还原CO反应合成甲醇的热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1，则ΔH1＝_____________ kJ/mol，该反应自发进行的条件为_________。
A．高温 B．低温 C．任何温度条件下
(3)恒温恒压下，在容积可变的密闭容器中加入1 mol CO和2.2 mol H2，发生反应 CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，实验测得平衡时CO的转化率随温度、压强的变化如图所示。
p1_______p2，判断的理由是____________________________。
时间/min
0
5
10
15
H2
4
2
CO
2
1
CH3OH(g)
0
0.7
(4)若反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)在温度不变且体积恒定为1 L的密闭容器中发生，反应过程中各物质的物质的量随时间变化如表所示。
①下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是________(填字母)。
A．容器内压强保持不变 B．2v正(H2)＝v逆(CH3OH)
C．混合气体的相对分子质量保持不变 D．混合气体的密度保持不变
②若起始压强为p0 kPa，则在该温度下反应的平衡常数Kp＝__________(kPa)－2。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
③反应速率若用单位时间内分压的变化表示，则10 min内H2的反应速率v(H2)＝_______kPa/min。
解析：(1)由图可知：在膜Ⅱ侧CH4中的C失去电子被氧化为CO，膜Ⅰ侧氧气、水得到电子，电极反应式：12H2O＋O2＋28e－===12H2 ↑＋14O2－；(2)①CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2＝－49.0 kJ/mol，②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝－41.1 kJ/mol，①＋②，整理可得H2还原CO反应合成甲醇的热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1＝－90.1 kJ/mol；根据热化学方程式可知：该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，ΔH<0，ΔS<0，根据体系的自由能公式ΔG＝ΔH－TΔS，若反应能自发进行，则ΔG<0，所以该反应自发进行的条件是低温，选项B符合题意；(3)反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的正反应是气体体积减小的反应，在其他条件不变时，增大压强，化学平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，根据图示可知相同温度时p1下CO的转化率大于p2，所以压强p1>p2，(4)①A.反应是在恒容的密闭容器内进行，由于该反应是气体体积减小的反应，若反应达到平衡，则容器内气体的压强保持不变，A正确；B.在任何时刻都存在：v正(H2)＝2v正(CH3OH)，若反应达到平衡v正(CH3OH)＝v逆(CH3OH)，则v正(H2)＝2v逆(CH3OH)，现在2v正(H2)＝v逆(CH3OH)，说明反应未处于平衡状态，B错误；C.由于该反应反应前后气体分子数不相等，若混合气体的相对分子质量保持不变，说明气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，C正确；D.由于反应混合物都是气体，在任何状态下气体的质量不变，容器的容积不变，因此任何条件下，混合气体的密度都保持不变，故不能据此判断反应是否处于平衡状态，D错误；故合理选项是AC；
② 2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)
n始(mol) 4 2 0
n10(mol) 2 1 1
n平(mol) 2 1 1
由于反应开始时气体的物质的量是6 mol，总压强为p0，则平衡时H2占分压为，CO占分压为，CH3OH占分压为，带入平衡常数表达式Kp＝＝(kPa)－2；③反应开始时H2占的分压为，10分钟时占分压为，减少了，所以v(H2)＝ kPa/min＝ kPa/min。
答案：(1)12H2O＋O2＋28e－===12H2 ↑＋14O2－ (2)－90.1 B (3)> 正反应为气体分子数减小的反应，加压平衡右移，CO的转化率增大，由图知相同温度时p1下CO的转化率大于p2，所以p1大于p2 (4)①AC ② ③
(二)选考题：共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做则按所做的第一题计分。
35．【化学——选修3：物质结构与性质】(15分)
N、Fe是两种重要的元素，其单质及化合物在诸多领域中都有广泛的应用。
(1)基态N 原子最高能级的电子云轮廓图形状为_____________；N原子的第一电离能比O原子的大，其原因是_________________________，基态铁原子的价电子排布图为________________________________________________________________________。
(2)在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮，晶体结构如图所示。晶体中每个氮原子与另外三个氮原子结合形成空间网状结构。氮原子的杂化轨道类型为_________。这种高聚氮N—N 键的键能为160 kJ/mol，而N2 的键能为942 kJ/mol，其可能潜在的应用是________________________________________________________________________。
(3)叠氮化钠和氢叠氮酸(HN3)已一步步进入我们的生活，如汽车安全气囊等。
①写出与N属于等电子体的一种分子__________(填分子式)。
②氢叠氮酸(HN3)可由肼(N2H4)被HNO2氧化制得，同时生成水。下列叙述错误的是________(填标号)。
A．上述生成HN3的化学方程式为N2H4＋HNO2===HN3＋2H2O
B．NaN3的晶格能大于KN3的晶格能
C．氢叠氮酸(HN3)和水能形成分子间氢键
D．HN3和N2H4都是由极性键和非极性键构成的非极性分子。
E．HN3分子中四个原子可能在一条直线上
(4)某种离子型铁的氧化物晶胞如图1所示，它由A、B方块组成。则该化合物中Fe2＋、Fe3＋、O2－的个数比为________(填最简整数比)；已知该晶体的密度d g/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞参数为________nm(用含d和NA的代数式表示)。
图 1 图 2
(5)一种铁、碳形成的间隙化合物的晶体结构如图2所示，其中碳原子位于铁原子形成的八面体的中心。每个铁原子又为两个八面体共用。则该化合物的化学式为________。
解析：(1)N为7号元素，基态N 原子的核外电子排布式是1s22s22p3；最高能级2p能级的电子云轮廓图形状为哑铃形(纺锤形)；N原子的2p轨道电子处半充满状态，比较稳定，故N原子的第一电离能比O原子的大；Fe是26号元素，其原子核外有26个电子，其价电子排布式为3d64s2，故基态铁原子的价电子排布图为；(2)N原子的最外层有5个电子，可形成3个共价键，价层电子对个数＝σ键个数＋孤电子对个数＝3＋＝4，氮原子的杂化轨道类型为sp3；这种高聚氮N—N 键的键能为160 kJ/mol，而N2的键能为942 kJ/mol，其可能潜在的应用是制炸药(或高能燃料)；(3)①N有3个原子和16个价电子，故与N属于等电子体的分子有CO2或N2O；②氢叠氮酸(HN3) 可由肼(N2H4)被HNO2氧化制得，同时生成水。A.N2H4与HNO2反应生成HN3和水的化学方程式为N2H4＋HNO2===HN3＋2H2O，A正确；B.钠离子的半径小于钾离子，故NaN3的晶格能大于KN3的晶格能，B正确；C.氢叠氮酸(HN3)和水能形成分子间氢键，C正确；D.HN3是极性分子，N2H4是非极性分子，D不正确；E.HN3分子结构示意图为，靠近H原子的第1个N原子是sp2杂化，第二个N原子是sp杂化，端位的N原子不杂化，故四个原子不在一条直线上，E不正确。故选DE；(4)A含有1.5个亚铁离子、4个氧离子，B含有0.5个亚铁离子、4个氧离子、4个铁离子，则该氧化物中Fe2＋、Fe3＋、O2－的个数比为1∶2∶4。晶胞含有Fe2＋、Fe3＋、O2－的个数分别是为4、8、16，它们的相对质量之和是8×232，根据m＝ρV可得8×232 g＝d g/cm3×a3×NA，a＝×107 nm；(5)根据均摊原则每个铁原子又为两个八面体共用，所以铁与碳原子数比是6×∶1＝3∶1，则该化合物的化学式为Fe3C。
答案：(1)哑铃形(纺锤形) N原子的2p轨道电子处半充满状态，比较稳定 (2)sp3 制炸药(或高能燃料) (3)①CO2或N2O ②DE
(4) 1∶2∶4 a＝×107 (5) Fe3C
36．【化学——选修5：有机化学基础】(15分)
某酯W是一种疗效明显的血管扩张剂，一种合成流程如下：
回答下列问题：
(1)E中含碳官能团的名称是________；C的名称是________。
(2)A→B反应条件和试剂是___________；C→D的反应类型是___________。
(3)写出W的结构简式为_____________________________。能测定H分子中所含化学键和官能团种类的仪器名称是____________。
(4)写出F→G的化学方程式为______________________________________________。
(5)R是E的同分异构体，R同时具备下列条件的结构有______种。
①遇氯化铁溶液发生显色反应；②能发生水解反应和银镜反应，其中，在核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1∶1∶2∶2∶2的结构简式为______________________________。
(6)以乙醛为原料合成环酯，设计合成路线(其他试剂自选)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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