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湖北省名校联盟2020-2021学年高三下学期开学考试化学试题（新高考）
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这是一份湖北省名校联盟2020-2021学年高三下学期开学考试化学试题（新高考），共18页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
湖北省名校联盟2020-2021学年高三下学期开学考试
化学试题（新高考）
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.化学与生活密切相关，下列有关说法错误的是( )
A.现代化建设要使用大量钢材，钢材是用途广泛的合金
B.二氧化硫除具有漂白性外，还可用于杀菌、消毒
C.能消杀病毒的过氧乙酸，具有强氧化性、弱酸性等性质，是强电解质
D.在海轮外壳上镶入活泼金属，可减缓船体的腐蚀速率
2.134年约里奥-居里夫妇在核反应中用粒子(即氦核)轰击金属原子，得到核素，开创了人造放射性核素的先河：
其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( )
A. 的相对原子质量为26 B.X、Y均可形成三氯化物
C.X的原子半径小于Y的 D.Y仅有一种含氧酸
3.设为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（ ）
A.28g乙烯和环丁烷的混合气体中含有的碳原子数为2
B.常温下，与含的溶液充分作用，最少失去的电子数为0.15
C.中含有的质子数、电子数均为
D.含的溶液中加入适量氨水使溶液呈中性，此时溶液中数为
4.用来解释下列事实的方程式不正确的是( )
A. 钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应：
B. 将氯气通入石灰乳制备漂白粉：
C. 向溶液中通过量制备硅酸凝胶：
D. 溶质物质的量比为1：1的明矾溶液和溶液混合：
5.W、X、Y、Z是同周期主族元素，Y 的最外层电子数是 X 次外层电子数的 3倍，四种元素与锂组成的盐是一种新型电池的电解质结构如图。下列说法不正确的是 ( )
A．非金属性：W＞Y＞Z＞X
B．Y、Z组成的分子可能为非极性分子也可能为极性分子
C．W是同周期中原子半径最大的元素
D．阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构
6.R.F.Heck、Ei- ichi Negishi和 Akira Suzuki三名科学家因在钯(Pd)催化交叉偶联反应方面的卓越研究获得2010年诺贝尔化学奖，其中Heck反应的历程如图，下列说法错误的是( )
A.Heck反应的总反应类型为取代反应
B. 中最多有6个原子共平面
C. 可使溴水或酸性溶液褪色
D.若RX为，则的同类别同分异构体还有4种(不考虑立体异构)
7.己烷雌酚的一种合成路线如下：
下列叙述不正确的是( )
A.在NaOH水溶液中加热，化合物X可发生消去反应
B.在一定条件下，1 mol化合物Y可消耗4 mol
C.用溶液可鉴别化合物X和Y
D.化合物X与Y中手性碳原子(连接四个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子)数目比为1:2
8.下列实验中，所选装置或实验设计合理的是( )
A.用图①所示装置可以除去溶液中的杂质
B.用乙醇提取溴水中的溴选择图②所示装置
C.用图③所示装置可以分离乙醇水溶液
D.用图④所示装置可除去中含有的少量HCl
9.下列说法正确的是( )
A.HF稳定性很强是因为分子间能形成氢键
B.和晶体硅都是共价化合物，都是原子晶体
C.在氧化还原反应中，有一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原
D.氯气与NaOH反应的过程中，同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成
10.电解精炼铜的废液中含有大量的，下图为用双膜三室电沉积法采用惰性电极回收废液中铜的装置示意图。下列说法错误的是( )
A.电极b为阴极
B.a极发生反应的电极反应式为
C.交换膜n为阴离子交换膜
D.若浓缩室得到1 L 0.5的溶液，则阴极可回收12.8 g铜(不考虑副反应)
11.下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
为强酸弱碱盐
用加热法除去中的
B
具有氧化性
用溶液可以鉴别
C
溶解度: <
溶解度:
D
可与反应
氢氟酸不能保存在玻璃瓶中
A.A B.B C.C D.D
12.酞菁钴近年来被广泛应用于光电材料、非线性光学材料、催化剂等方面，其结构如图所示(Co参与形成的均为单键，部分化学键未画明) 下列说法正确的( )
A.酞菁钴中三种非金属元素的电负性大小顺序为N > H > C
B.酞菁钴中碳原子的杂化方式有杂化和杂化两种
C.与Co( Ⅱ)通过配位键结合的是2号和4号N原子
D.1号和3号N原子分别与周围3个原子形成的空间结构为平面三角形
13.晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长=0.446 nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。下列说法不正确的是( )
A.K与O间的最短距离为0. 315 nm
B.与K紧邻的O个数为12
C.在晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于体心位置，O处于棱心位置
D.若晶体的密度为，则阿伏加德罗常数的值可表示为
14.天然气水合物(可燃冰)在海底的低温高压环境下形成，是有巨大潜力的未来能源。但其易分解产生大量甲烷，对其开采可能引发巨大的温室效应灾难。因此，可燃冰的开采仍处于试验阶段。一种天然气水合物晶体中，平均每46个水分子构成8个水分子笼。每一个水分子笼中可容纳一个甲烷分子或一个水分子。其中一种笼结构如图所示。则下列说法错误的是( )
A.构成水分子笼的水分子之间以氢键连接，故可燃冰不稳定易分解
B.笼骨架上的每一个水分子可能参与形成两个水分子笼
C.若每8个水分子笼中有6个容纳，另两个容纳水分子，则该天然气水合物的平均组成可表示为
D.该天然气水合物晶体中可能包含不止一种水分子笼
15.常温下，相同浓度的两种一元酸分别用同一浓度的标准溶液滴定，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.起始溶液体积相同
B.均可用甲基橙作滴定指示剂
C.相同的两种酸溶液中：
D.同浓度与的混合溶液中，粒子浓度间存在关系式:
二、非选择题：本题共4小题，共55分。
16.（14分）可用于染色时的媒染剂、润滑油添加剂、玻璃表面处理剂等。实验室可以通过如下图装置制备少量（夹持装置略）。
已知：①锡的熔点232℃、沸点2260℃；
②的熔点246.8℃、沸点623℃；
③的熔点-33℃、沸点114℃，极易水解。通常将晶体加入浓盐酸中，以配制无色的溶液。
回答下列问题：
（1）仪器a的名称为 ，该仪器中发生反应的离子方程式为 .
（2）装置Ⅱ的作用是 ，如果去掉装置Ⅱ，从实验安全的角度看可能产生的影响是 .
（3）装置Ⅲ中的试剂为 。下图中可替代装置Ⅲ的是 （填字母序号，下同）。
（4）该实验装置存在一处明显的缺陷，改进方法为在装置I后连接上图中的 .
（5）若反应中消耗17.85g锡粉可得到37.2g，则的产率为 （保留3位有效数字）。
（6）作为变价金属的高价离子，和均有氧化性。请设计实验验证和的氧化性强弱 .
17.（14分）塑料、橡胶等材料的交联剂E的合成路线如图所示。
回答下列问题：
（1）B的名称为____________。
（2）C生成的反应类型是___________，D中官能团的名称是
（3）D生成E的化学方程式为___________。
（4）E的同分异构体中符合下列条件的有___________种。（不考虑立体异构）
a.属于的二取代物
b.取代基处于对位且完全相同
c.能够与溶液反应产生
其中核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为6:2:1:1的结构简式为___________。
（5）参照题干中合成路线，设计以丙酮为主要原料制备的合成路线：_______________________（无机试剂任选）。
18.（14分）乙酸制氢具有重要意义：
热裂解反应：
脱羧基反应：
(1)________________。
(2)在密闭容器中，利用乙酸制氢，选择的压强为________________(填“高压”或“常压”)。其中温度与气体产率的关系如图：
①约650℃之前，脱羧基反应活化能低，反应速率快，很快达到平衡，故氢气产率低于甲烷；650℃之后氢气产率高于甲烷，理由是_________________________。
②保持其他条件不变，在乙酸气中掺杂一定量的水，氢气产率显著提高而CO的产率下降，请用化学方程式表示：____________________________。
(3)保持温度为℃，压强为不变的条件下，在密闭容器中投入一定量的醋酸发生上述两个反应，达到平衡时热裂解反应消耗乙酸20%，脱羧基反应消耗乙酸60%，则平衡时乙酸体积分数为_______________________(结果保留1位小数)；脱羧基反应的平衡常数为______________________kPa(结果保留1位小数)。
(4)光催化反应技术使用和_____________________(填化学式)直接合成乙酸，且符合“绿色化学”的要求(原子利用率100%)。
(5)若室温下将的溶液和溶液等体积混合，恢复室温后有，则乙酸的电离平衡常数________________(用含的代数式表示)。
19.（13分）钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备。
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：
金属离子
开始沉淀pH
1.9
7.0
3.0
8.1
完全沉淀pH
3.2
9.0
4.7
10.1
回答下列问题：
(1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是___________。
(2)“酸浸氧化”中，和被氧化成，同时还有___________离子被氧化。写出转化为反应的离子方程式___________。
(3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为，随滤液②可除去金属离子、___________，以及部分的___________。
(4)“沉淀转溶”中，转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是___________。
(5)“调pH”中有沉淀生成，生成沉淀反应的化学方程式是___________。
(6)“沉钒”中析出晶体时，需要加入过量，其原因是___________。
答案以及解析
1.答案：C
解析：钢是碳铁合金，故A项正确；虽然二氧化硫有毒，但它具有漂白性，还可用于杀菌、消毒，故B项正确；过氧乙酸具有强氧化性、弱酸性等性质，是弱电解质，故C项错误；在海轮外壳上镶入活泼金属，可减缓船体的腐蚀速率，其防护原理是牺牲阳极的阴极保护法，故D项正确。
2.答案：B
解析：由可得，则，设X的最外层电子数为，结合题给信息可知，，解得，又X为金属原子，可得，X为A1，Y为P。的相对原子质量为27，A项错误；均可形成三氯化物，分别为，B项正确；根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小知，的原子半径大于的原子半径，C项错误；有多种含氧酸，如等，D项错误。
3.答案：B
解析：A．乙烯和环丁烷的最简式都为，则28 g乙烯和环丁烷的混合气体中含有的碳原子数为2，故A正确；
B．如果硝酸是浓硝酸，则铁在常温下在浓硝酸中钝化，失去的电子数几乎为零，故B错误；
C．依据2 g 的物质的量，故所含有的质子数为0.1mol×10=1mol，即个、含有的电子数为0.1mol×10=1mol，即个，故C正确；
D．加入一定量的氨水后，溶液呈中性，，据溶液中的电荷守恒：，所以，故此时溶液中数为，故D正确。
4.答案：D
解析：A．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极得电子产物与水反应生成，电极反应式为：，A正确；
B．将氯气通入石灰乳中，发生反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，化学方程式为：，B正确；
C．向溶液中通入过量，生成硅酸和碳酸氢钠，发生反应的离子方程式为：，C正确；
D．各取含1mol溶质的溶液混合，为1mol，为2mol，二者反应生成后，有剩余，不可能生成，D不正确；
故答案选D。
5.答案：C
解析：A. 同周期从左向右非金属性增强，则非金属性：W>Y>Z>X，故A正确；
B. O、C形成的CO为极性分子，形成的二氧化碳为非极性分子，故B正确；
C. 同一周期从左向右原子半径逐渐减小,则W(F)是同周期中原子半径最小的元素，故C错误；
D. 该化合物的阴离子中，F. B. O、C均满足8电子稳定结构，故D正确；
故选：C。
6.答案：B
解析：由图可理解该反应机理，箭头指入的为反应物，箭头指出的为生成物，一直在循环的为催化剂，所以该反应的方程式为，所以Heck反应的总反应类型为取代反应，A正确；中与碳碳双键相连的4个原子(3个氢原子，1个甲基上的碳原子)再加上碳碳双键上的碳原子，6个原子一定共面，甲基上的1个氢原子可以旋转到该平面上，所以最多有7个原子共平面，B错误； 中存在碳碳双键，可使溴水或酸性溶液褪R色，C正确；若RX为，则的化学式为，碳原子连接方式有3种，分别为，再加上必须含有碳碳双键，则第一种结构有2种双键位置、第二种结构有3种双键位置、第三种结构没有双键位置，所以同类别同分异构体共5种，除去本身还有4种，D正确。
7.答案：A
解析：X中含有溴原子且连接溴原子的碳原子的相邻碳原子上连有氢原子，所以能发生消去反应，但X在碱的醇溶液中发生消去反应，在碱的水溶液中发生取代反应，故A错误；Y中含有酚羟基，结合其结构简式可知酚羟基邻位氢原子可被取代，1 mol化合物Y可消耗4 mol ，故B正确；X中不含酚羟基、Y中含有酚羟基，所以可以用溶液鉴别X和Y，故C正确；X中手性碳原子数为1，Y中手性碳原子数为2，故D正确。
8.答案：A
解析：不溶于水，可通过图①装置过滤除去溶液中的杂质，A正确；乙醇与水可以任意比互溶，不能分层，B错误；乙醇和水沸点太接近，使用蒸馏并不能使两者完全分离，可以向混合溶液中加入过量CaO，然后再蒸馏，C错误；溶液吸收HCl的同时，也吸收，转变成，因此不能用溶液，应该用饱和食盐水，D错误。
9.答案：C
解析：F是非金属性最强的元素，非金属性越强对应气态氢化物的稳定性越强，所以HF稳定性很强，与分子间的氢键无关，A错误；是共价化合物，晶体硅是非金属单质，二者都是原子晶体，B错误；在氧化还原反应中，有一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原，如氯气与水的反应中发生氧化反应和还原反应的元素都是Cl元素，C正确；氯气与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，有离子键、极性键和非极性键的断裂，有离子键、极性键的形成，没有非极性键的形成，D错误。
10.答案：D
解析：由题图可知，透过交换膜进入浓缩室，由离子移动方向可知电极b为阴极，电极a为阳极，A说法正确；a极为阳极，电极上发生氧化反应生成，发生反应的电极反应式为，B说法正确；阴极区通过交换膜n进入浓缩室，故交换膜n为阴离子交换膜，C说法正确；若浓缩室得到1 L 0.5的溶液，则有
0.4 mol 进入浓缩室，电路上有0.8 mol电子通过，可析出0.4 mol Cu，其质量为25.6 g，D说法错误。
11.答案：D
解析：用加热法除去中的的原因是受热易分解生成氨气和氯化氢,A错误;用溶液鉴别是因为与发生络合反应生成红色,B错误;碳酸钙的溶解度小于碳酸氢钙,而碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠,C错误;玻璃的主要成分易与反应,所以氢氟酸保存在塑料瓶中,D正确.
12.答案：C
解析：电负性大小顺序为N>C>H，A项错误；酞菁钴中碳原子均采取杂化，B项错误；N原子与其他原子形成3对共用电子即可达到8电子稳定结构，所以2号和4号N原子与Co( Ⅱ)通过配位键结合，C项正确；1号和3号N原子均形成3个共价单键， 均有1对孤电子对，则形成的空间结构为三角锥形，D项错误。
13.答案：D
解析：K与O间的最短距离为晶胞面对角线长的一半，即，A项正确；由晶胞结构可知，与K紧邻的O有12个，B项正确；想象8个晶胞紧密堆积，则I处于顶角， O处于棱心，K处于体心，C项正确；设表示阿伏加德罗常数的值，由晶胞结构可知，其含有1个K，1个I，3个O，则该晶胞含有1个，故有， 则，D 项错误。
14.答案：C
解析：水分子笼的水分子间氢键的能量比较小，易断开，所以可燃冰不稳定，易分解，A正确；笼骨架上的每一个水分子最多可形成三个氢键，所以每个水分子可能参与形成两个水分子笼，B正确；晶体中平均每46个构成8个笼，8个笼中有6个容纳了，另外2个笼被游离的填充，因此，晶体中有48个水分子、6个，所以其化学式可表示为，即，C错误；由题意可知，平均每46个水分子构成8个水分子笼，所以该天然气水合物晶体中可能包括不止一种水分子笼，D正确。
15.答案：D
解析：A.酸碱都是一元的，所以酸碱以1:1发生中和反应，根据图知，HX、HY溶液pH突变时消耗碱体积不同，说明消耗酸的物质的量不同，两种酸浓度相同，所以其体积不同，故A错误；
B.HX溶液pH范围时在6−8之间、HY溶液pH突变范围为4左右，酚酞变色范围为8−10、甲基橙变色范围为3.1−4.4，所以HX选取酚酞作指示剂、HY选取甲基橙作指示剂，故B错误；
C.一元酸溶液浓度相同时,pH越小,说明该一元酸电离程度越大,则溶液中该一元酸分子浓度越小,根据图知相同浓度的HX、HY的pH值,pH(HY)c(HY)，故C错误；
D.相同浓度的KX和HX溶液中存在电荷守恒、存在物料守恒,所以存在，故D正确；故选：D。
16.答案：（1）圆底烧瓶（1分）（2分）
（2）除去氯气中的氯化氢（1分）锡与氯化氢反应产生的氢气会与氯气混合加热发生爆炸（2分）
（3）浓硫酸（2分）C（2分）
（4）D（2分）
（5）95.0%（2分）
（6）取少量所制溶液，滴加氯化亚铁溶液，充分振荡后再滴加硫氰化钾溶液，若溶液变红，说明氧化性比强；反之则说明氧化性比弱
解析：（1）本题实验目的是制备少量需要装置I制备氯气，因为氯化锡极易水解，所以需要除杂、干燥氯气，则装置Ⅱ中为饱和食盐水，装置Ⅲ中为浓硫酸，氯气经过除杂、干燥后，与锡发生反应生成四氯化锡，经冷却后在装置Ⅵ中收集，因四氯化锡极易水解，应防止空气中的水蒸气进入装置Ⅵ中。
（2）由于浓盐酸具有挥发性，所以在制取的氯气中含有杂质氯化氢，在与金属锡反应前要除去，因此装置Ⅱ中的试剂既可以除去氯化氢同时还要减小氯气的消耗，选用饱和食盐水；如果去掉装置Ⅱ，锡与氯化氢反应产生的氢气会与氯气混合加热发生爆炸。
（3）由于氯化锡极易水解，装置Ⅲ中的试剂应为浓硫酸，吸收水蒸气，得到干燥纯净的氯气；氯气能够与氢氧化钠、碱石灰反应，所以A和D不能替代，浓硫酸为液体，虽然能干燥氯气，但是氯气不能通过浓硫酸，形成通路，所以B不能替代，氯化钙为固体干燥剂，气体能够通过，达到干燥的目的，选C。
（4）四氯化锡易发生水解，为防止水解，要防止空气中的水蒸气进入装置VⅥ，同时未反应的氯气会污染空气，所以改进措施为在装置I后连接盛有碱石灰的干燥管，选D。
（5）若反应中消耗17.85g锡粉，则锡的物质的量为，理论上生成四氯化锡的质量为0.15mol×261g/mol=39.15g，则的产率为×100%=95.0%。
（6）要验证和氧化性强弱，可以取少量题中所制溶液，滴加氯化亚铁溶液，充分振荡后再滴加硫氰化钾溶液，若溶液变红，说明的氧化性比强；反之则说明的氧化性比弱。
17.答案：（1）环已醇（2分）
（2）加成反应（1分）羟基、羧基（2分）
（3）2（2分）
（4）10（2分）（2分）
（5）（3分）
解析：（1）由A的分子式及C反应后产物的结构简式可知，A为苯酚，B为苯酚与加成后的产物，故B为环己醇。
（2）C为B催化氧化后的产物，C的结构式为，对比C与的结构简式，可知C与HCN发生了加成反应，根据D的分子式及其产物E的结构简式可知，D的结构简式为，其官能团的名称为羟基和羧基。
（3）由D生成E的反应是2molD发生酯化反应，生成了环酯，化学方程式为。
（4）由E的结构简式可知，E的不饱和度为5，该同分异构体满足的条件：“a.属于的二取代物”，该物质的不饱和度为3，说明侧链上基团的不饱和度为2，再由“b.取代基处于对位且完全相同”“c.能够与溶液反应产生”可知，其两个侧链均为—，该侧链有5种同分异构体，两个侧链在上的连接方式有两种，和，故符合条件的同分异构体一共有2×5=10种；通过“核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为6:2:1:1”可知，该同分异构体为对称结构，其结构简式为。
（5）由目标产物逆推，是由酯化反应得到，故需先制备出生成它的酸（）和醇（），可由丙酮与氢气加成而得，根据题中已知的合成路线是由在酸性溶液中生成，丙酮与HCN在一定条件下可生成，由此写出合成路线。
18.答案：(1)-247.2（2分）
(2)常压（1分）
①随着温度升高，热裂解反应速率加快且反应正向移动，同时脱羧基反应逆向移动（2分）
②（2分）
(3)9.1%（2分）（2分）
(4)（1分）
(5) （2分）
解析：(1)由盖斯定律可知，。
(2)根据可知，该反应为气体体积增大的反应，选择的压强为常压；
①热裂解反应：是吸热反应，升温热裂解反应速率加快，同时反应正向移动，脱羧反应：是放热反应，升温脱羧反应逆向移动，故650℃之后氢气产率高于甲烷；
②一氧化碳能与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气，故在乙酸气中掺杂一定量的水，氢气产率显著提高而一氧化碳的产率下降，反应的化学方程式为。
(3)假设投入乙酸的物质的量为，热裂解反应，达到平衡时热裂解反应消耗乙酸20%，故热裂解反应消耗乙酸的物质的量为，乙酸热裂解反应生成的一氧化碳和氢气的物质的量为；脱羧基反应，脱羧基反应消耗乙酸60%，故脱羧基反应消耗乙酸的物质的量为，脱羧基反应生成的甲烷和二氧化碳的物质的量为；乙酸剩余，故乙酸的体积分数为，，，脱羧基反应的平衡常数。
(4)由原子守恒可知，光催化反应技术使用直接合成乙酸，且符合“绿色化学”的要求(原子利用率100%)。
(5)由电荷守恒可知，因为，所以，溶液呈中性，此时溶液中的、，故。
19.答案：（1）加快酸浸和氧化反应速率（促进氧化完全） （1分）
（2）（1分） （2分）
（3）（1分）（2分）
（4）（2分）
（5）或（2分）
（6）利用同离子效应，促进尽可能析出完全（2分）
解析： （1）“酸浸氧化”中温度较低时，酸浸和氧化反应速率较慢。为了加快酸浸和氧化反应速率，需要加热。
（2）从原料看，“酸漫氧化”中四氧化三铁溶于稀硫酸，发生反应，加入的二氧化锰除氧化和外，还氧化。转化为反应的离子方程式为。
（3）根据表格中数据知，pH在3.0~3.1时，铁离子接近沉淀完全，少量铁离子随滤液②除去，部分沉淀，大量铝离子随滤液②除去，随滤液②除去。
（4）在pH>13的强碱性溶液中转化为钒酸盐而溶解，转化为而溶解，不溶，故滤渣③的主要成分是。
（5）pH=8.5时铝元素沉淀，故“调pH”时生成氢氧化铝沉淀，反应的化学方程式为。
（6）“沉钒”时要使尽可能析出完全，利用同离子效应，加入过量可达到此目的。
湖北省名校联盟2020-2021学年高三下学期开学考试
化学试题（新高考）
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.化学与生活密切相关，下列有关说法错误的是( )
A.现代化建设要使用大量钢材，钢材是用途广泛的合金
B.二氧化硫除具有漂白性外，还可用于杀菌、消毒
C.能消杀病毒的过氧乙酸，具有强氧化性、弱酸性等性质，是强电解质
D.在海轮外壳上镶入活泼金属，可减缓船体的腐蚀速率
2.134年约里奥-居里夫妇在核反应中用粒子(即氦核)轰击金属原子，得到核素，开创了人造放射性核素的先河：
其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( )
A. 的相对原子质量为26 B.X、Y均可形成三氯化物
C.X的原子半径小于Y的 D.Y仅有一种含氧酸
3.设为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（ ）
A.28g乙烯和环丁烷的混合气体中含有的碳原子数为2
B.常温下，与含的溶液充分作用，最少失去的电子数为0.15
C.中含有的质子数、电子数均为
D.含的溶液中加入适量氨水使溶液呈中性，此时溶液中数为
4.用来解释下列事实的方程式不正确的是( )
A. 钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应：
B. 将氯气通入石灰乳制备漂白粉：
C. 向溶液中通过量制备硅酸凝胶：
D. 溶质物质的量比为1：1的明矾溶液和溶液混合：
5.W、X、Y、Z是同周期主族元素，Y 的最外层电子数是 X 次外层电子数的 3倍，四种元素与锂组成的盐是一种新型电池的电解质结构如图。下列说法不正确的是 ( )
A．非金属性：W＞Y＞Z＞X
B．Y、Z组成的分子可能为非极性分子也可能为极性分子
C．W是同周期中原子半径最大的元素
D．阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构
6.R.F.Heck、Ei- ichi Negishi和 Akira Suzuki三名科学家因在钯(Pd)催化交叉偶联反应方面的卓越研究获得2010年诺贝尔化学奖，其中Heck反应的历程如图，下列说法错误的是( )
A.Heck反应的总反应类型为取代反应
B. 中最多有6个原子共平面
C. 可使溴水或酸性溶液褪色
D.若RX为，则的同类别同分异构体还有4种(不考虑立体异构)
7.己烷雌酚的一种合成路线如下：
下列叙述不正确的是( )
A.在NaOH水溶液中加热，化合物X可发生消去反应
B.在一定条件下，1 mol化合物Y可消耗4 mol
C.用溶液可鉴别化合物X和Y
D.化合物X与Y中手性碳原子(连接四个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子)数目比为1:2
8.下列实验中，所选装置或实验设计合理的是( )
A.用图①所示装置可以除去溶液中的杂质
B.用乙醇提取溴水中的溴选择图②所示装置
C.用图③所示装置可以分离乙醇水溶液
D.用图④所示装置可除去中含有的少量HCl
9.下列说法正确的是( )
A.HF稳定性很强是因为分子间能形成氢键
B.和晶体硅都是共价化合物，都是原子晶体
C.在氧化还原反应中，有一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原
D.氯气与NaOH反应的过程中，同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成
10.电解精炼铜的废液中含有大量的，下图为用双膜三室电沉积法采用惰性电极回收废液中铜的装置示意图。下列说法错误的是( )
A.电极b为阴极
B.a极发生反应的电极反应式为
C.交换膜n为阴离子交换膜
D.若浓缩室得到1 L 0.5的溶液，则阴极可回收12.8 g铜(不考虑副反应)
11.下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
为强酸弱碱盐
用加热法除去中的
B
具有氧化性
用溶液可以鉴别
C
溶解度: <
溶解度:
D
可与反应
氢氟酸不能保存在玻璃瓶中
A.A B.B C.C D.D
12.酞菁钴近年来被广泛应用于光电材料、非线性光学材料、催化剂等方面，其结构如图所示(Co参与形成的均为单键，部分化学键未画明) 下列说法正确的( )
A.酞菁钴中三种非金属元素的电负性大小顺序为N > H > C
B.酞菁钴中碳原子的杂化方式有杂化和杂化两种
C.与Co( Ⅱ)通过配位键结合的是2号和4号N原子
D.1号和3号N原子分别与周围3个原子形成的空间结构为平面三角形
13.晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长=0.446 nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。下列说法不正确的是( )
A.K与O间的最短距离为0. 315 nm
B.与K紧邻的O个数为12
C.在晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于体心位置，O处于棱心位置
D.若晶体的密度为，则阿伏加德罗常数的值可表示为
14.天然气水合物(可燃冰)在海底的低温高压环境下形成，是有巨大潜力的未来能源。但其易分解产生大量甲烷，对其开采可能引发巨大的温室效应灾难。因此，可燃冰的开采仍处于试验阶段。一种天然气水合物晶体中，平均每46个水分子构成8个水分子笼。每一个水分子笼中可容纳一个甲烷分子或一个水分子。其中一种笼结构如图所示。则下列说法错误的是( )
A.构成水分子笼的水分子之间以氢键连接，故可燃冰不稳定易分解
B.笼骨架上的每一个水分子可能参与形成两个水分子笼
C.若每8个水分子笼中有6个容纳，另两个容纳水分子，则该天然气水合物的平均组成可表示为
D.该天然气水合物晶体中可能包含不止一种水分子笼
15.常温下，相同浓度的两种一元酸分别用同一浓度的标准溶液滴定，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.起始溶液体积相同
B.均可用甲基橙作滴定指示剂
C.相同的两种酸溶液中：
D.同浓度与的混合溶液中，粒子浓度间存在关系式:
二、非选择题：本题共4小题，共55分。
16.（14分）可用于染色时的媒染剂、润滑油添加剂、玻璃表面处理剂等。实验室可以通过如下图装置制备少量（夹持装置略）。
已知：①锡的熔点232℃、沸点2260℃；
②的熔点246.8℃、沸点623℃；
③的熔点-33℃、沸点114℃，极易水解。通常将晶体加入浓盐酸中，以配制无色的溶液。
回答下列问题：
（1）仪器a的名称为 ，该仪器中发生反应的离子方程式为 .
（2）装置Ⅱ的作用是 ，如果去掉装置Ⅱ，从实验安全的角度看可能产生的影响是 .
（3）装置Ⅲ中的试剂为 。下图中可替代装置Ⅲ的是 （填字母序号，下同）。
（4）该实验装置存在一处明显的缺陷，改进方法为在装置I后连接上图中的 .
（5）若反应中消耗17.85g锡粉可得到37.2g，则的产率为 （保留3位有效数字）。
（6）作为变价金属的高价离子，和均有氧化性。请设计实验验证和的氧化性强弱 .
17.（14分）塑料、橡胶等材料的交联剂E的合成路线如图所示。
回答下列问题：
（1）B的名称为____________。
（2）C生成的反应类型是___________，D中官能团的名称是
（3）D生成E的化学方程式为___________。
（4）E的同分异构体中符合下列条件的有___________种。（不考虑立体异构）
a.属于的二取代物
b.取代基处于对位且完全相同
c.能够与溶液反应产生
其中核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为6:2:1:1的结构简式为___________。
（5）参照题干中合成路线，设计以丙酮为主要原料制备的合成路线：_______________________（无机试剂任选）。
18.（14分）乙酸制氢具有重要意义：
热裂解反应：
脱羧基反应：
(1)________________。
(2)在密闭容器中，利用乙酸制氢，选择的压强为________________(填“高压”或“常压”)。其中温度与气体产率的关系如图：
①约650℃之前，脱羧基反应活化能低，反应速率快，很快达到平衡，故氢气产率低于甲烷；650℃之后氢气产率高于甲烷，理由是_________________________。
②保持其他条件不变，在乙酸气中掺杂一定量的水，氢气产率显著提高而CO的产率下降，请用化学方程式表示：____________________________。
(3)保持温度为℃，压强为不变的条件下，在密闭容器中投入一定量的醋酸发生上述两个反应，达到平衡时热裂解反应消耗乙酸20%，脱羧基反应消耗乙酸60%，则平衡时乙酸体积分数为_______________________(结果保留1位小数)；脱羧基反应的平衡常数为______________________kPa(结果保留1位小数)。
(4)光催化反应技术使用和_____________________(填化学式)直接合成乙酸，且符合“绿色化学”的要求(原子利用率100%)。
(5)若室温下将的溶液和溶液等体积混合，恢复室温后有，则乙酸的电离平衡常数________________(用含的代数式表示)。
19.（13分）钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备。
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：
金属离子
开始沉淀pH
1.9
7.0
3.0
8.1
完全沉淀pH
3.2
9.0
4.7
10.1
回答下列问题：
(1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是___________。
(2)“酸浸氧化”中，和被氧化成，同时还有___________离子被氧化。写出转化为反应的离子方程式___________。
(3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为，随滤液②可除去金属离子、___________，以及部分的___________。
(4)“沉淀转溶”中，转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是___________。
(5)“调pH”中有沉淀生成，生成沉淀反应的化学方程式是___________。
(6)“沉钒”中析出晶体时，需要加入过量，其原因是___________。
答案以及解析
1.答案：C
解析：钢是碳铁合金，故A项正确；虽然二氧化硫有毒，但它具有漂白性，还可用于杀菌、消毒，故B项正确；过氧乙酸具有强氧化性、弱酸性等性质，是弱电解质，故C项错误；在海轮外壳上镶入活泼金属，可减缓船体的腐蚀速率，其防护原理是牺牲阳极的阴极保护法，故D项正确。
2.答案：B
解析：由可得，则，设X的最外层电子数为，结合题给信息可知，，解得，又X为金属原子，可得，X为A1，Y为P。的相对原子质量为27，A项错误；均可形成三氯化物，分别为，B项正确；根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小知，的原子半径大于的原子半径，C项错误；有多种含氧酸，如等，D项错误。
3.答案：B
解析：A．乙烯和环丁烷的最简式都为，则28 g乙烯和环丁烷的混合气体中含有的碳原子数为2，故A正确；
B．如果硝酸是浓硝酸，则铁在常温下在浓硝酸中钝化，失去的电子数几乎为零，故B错误；
C．依据2 g 的物质的量，故所含有的质子数为0.1mol×10=1mol，即个、含有的电子数为0.1mol×10=1mol，即个，故C正确；
D．加入一定量的氨水后，溶液呈中性，，据溶液中的电荷守恒：，所以，故此时溶液中数为，故D正确。
4.答案：D
解析：A．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极得电子产物与水反应生成，电极反应式为：，A正确；
B．将氯气通入石灰乳中，发生反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，化学方程式为：，B正确；
C．向溶液中通入过量，生成硅酸和碳酸氢钠，发生反应的离子方程式为：，C正确；
D．各取含1mol溶质的溶液混合，为1mol，为2mol，二者反应生成后，有剩余，不可能生成，D不正确；
故答案选D。
5.答案：C
解析：A. 同周期从左向右非金属性增强，则非金属性：W>Y>Z>X，故A正确；
B. O、C形成的CO为极性分子，形成的二氧化碳为非极性分子，故B正确；
C. 同一周期从左向右原子半径逐渐减小,则W(F)是同周期中原子半径最小的元素，故C错误；
D. 该化合物的阴离子中，F. B. O、C均满足8电子稳定结构，故D正确；
故选：C。
6.答案：B
解析：由图可理解该反应机理，箭头指入的为反应物，箭头指出的为生成物，一直在循环的为催化剂，所以该反应的方程式为，所以Heck反应的总反应类型为取代反应，A正确；中与碳碳双键相连的4个原子(3个氢原子，1个甲基上的碳原子)再加上碳碳双键上的碳原子，6个原子一定共面，甲基上的1个氢原子可以旋转到该平面上，所以最多有7个原子共平面，B错误； 中存在碳碳双键，可使溴水或酸性溶液褪R色，C正确；若RX为，则的化学式为，碳原子连接方式有3种，分别为，再加上必须含有碳碳双键，则第一种结构有2种双键位置、第二种结构有3种双键位置、第三种结构没有双键位置，所以同类别同分异构体共5种，除去本身还有4种，D正确。
7.答案：A
解析：X中含有溴原子且连接溴原子的碳原子的相邻碳原子上连有氢原子，所以能发生消去反应，但X在碱的醇溶液中发生消去反应，在碱的水溶液中发生取代反应，故A错误；Y中含有酚羟基，结合其结构简式可知酚羟基邻位氢原子可被取代，1 mol化合物Y可消耗4 mol ，故B正确；X中不含酚羟基、Y中含有酚羟基，所以可以用溶液鉴别X和Y，故C正确；X中手性碳原子数为1，Y中手性碳原子数为2，故D正确。
8.答案：A
解析：不溶于水，可通过图①装置过滤除去溶液中的杂质，A正确；乙醇与水可以任意比互溶，不能分层，B错误；乙醇和水沸点太接近，使用蒸馏并不能使两者完全分离，可以向混合溶液中加入过量CaO，然后再蒸馏，C错误；溶液吸收HCl的同时，也吸收，转变成，因此不能用溶液，应该用饱和食盐水，D错误。
9.答案：C
解析：F是非金属性最强的元素，非金属性越强对应气态氢化物的稳定性越强，所以HF稳定性很强，与分子间的氢键无关，A错误；是共价化合物，晶体硅是非金属单质，二者都是原子晶体，B错误；在氧化还原反应中，有一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原，如氯气与水的反应中发生氧化反应和还原反应的元素都是Cl元素，C正确；氯气与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，有离子键、极性键和非极性键的断裂，有离子键、极性键的形成，没有非极性键的形成，D错误。
10.答案：D
解析：由题图可知，透过交换膜进入浓缩室，由离子移动方向可知电极b为阴极，电极a为阳极，A说法正确；a极为阳极，电极上发生氧化反应生成，发生反应的电极反应式为，B说法正确；阴极区通过交换膜n进入浓缩室，故交换膜n为阴离子交换膜，C说法正确；若浓缩室得到1 L 0.5的溶液，则有
0.4 mol 进入浓缩室，电路上有0.8 mol电子通过，可析出0.4 mol Cu，其质量为25.6 g，D说法错误。
11.答案：D
解析：用加热法除去中的的原因是受热易分解生成氨气和氯化氢,A错误;用溶液鉴别是因为与发生络合反应生成红色,B错误;碳酸钙的溶解度小于碳酸氢钙,而碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠,C错误;玻璃的主要成分易与反应,所以氢氟酸保存在塑料瓶中,D正确.
12.答案：C
解析：电负性大小顺序为N>C>H，A项错误；酞菁钴中碳原子均采取杂化，B项错误；N原子与其他原子形成3对共用电子即可达到8电子稳定结构，所以2号和4号N原子与Co( Ⅱ)通过配位键结合，C项正确；1号和3号N原子均形成3个共价单键， 均有1对孤电子对，则形成的空间结构为三角锥形，D项错误。
13.答案：D
解析：K与O间的最短距离为晶胞面对角线长的一半，即，A项正确；由晶胞结构可知，与K紧邻的O有12个，B项正确；想象8个晶胞紧密堆积，则I处于顶角， O处于棱心，K处于体心，C项正确；设表示阿伏加德罗常数的值，由晶胞结构可知，其含有1个K，1个I，3个O，则该晶胞含有1个，故有， 则，D 项错误。
14.答案：C
解析：水分子笼的水分子间氢键的能量比较小，易断开，所以可燃冰不稳定，易分解，A正确；笼骨架上的每一个水分子最多可形成三个氢键，所以每个水分子可能参与形成两个水分子笼，B正确；晶体中平均每46个构成8个笼，8个笼中有6个容纳了，另外2个笼被游离的填充，因此，晶体中有48个水分子、6个，所以其化学式可表示为，即，C错误；由题意可知，平均每46个水分子构成8个水分子笼，所以该天然气水合物晶体中可能包括不止一种水分子笼，D正确。
15.答案：D
解析：A.酸碱都是一元的，所以酸碱以1:1发生中和反应，根据图知，HX、HY溶液pH突变时消耗碱体积不同，说明消耗酸的物质的量不同，两种酸浓度相同，所以其体积不同，故A错误；
B.HX溶液pH范围时在6−8之间、HY溶液pH突变范围为4左右，酚酞变色范围为8−10、甲基橙变色范围为3.1−4.4，所以HX选取酚酞作指示剂、HY选取甲基橙作指示剂，故B错误；
C.一元酸溶液浓度相同时,pH越小,说明该一元酸电离程度越大,则溶液中该一元酸分子浓度越小,根据图知相同浓度的HX、HY的pH值,pH(HY)
D.相同浓度的KX和HX溶液中存在电荷守恒、存在物料守恒,所以存在，故D正确；故选：D。
16.答案：（1）圆底烧瓶（1分）（2分）
（2）除去氯气中的氯化氢（1分）锡与氯化氢反应产生的氢气会与氯气混合加热发生爆炸（2分）
（3）浓硫酸（2分）C（2分）
（4）D（2分）
（5）95.0%（2分）
（6）取少量所制溶液，滴加氯化亚铁溶液，充分振荡后再滴加硫氰化钾溶液，若溶液变红，说明氧化性比强；反之则说明氧化性比弱
解析：（1）本题实验目的是制备少量需要装置I制备氯气，因为氯化锡极易水解，所以需要除杂、干燥氯气，则装置Ⅱ中为饱和食盐水，装置Ⅲ中为浓硫酸，氯气经过除杂、干燥后，与锡发生反应生成四氯化锡，经冷却后在装置Ⅵ中收集，因四氯化锡极易水解，应防止空气中的水蒸气进入装置Ⅵ中。
（2）由于浓盐酸具有挥发性，所以在制取的氯气中含有杂质氯化氢，在与金属锡反应前要除去，因此装置Ⅱ中的试剂既可以除去氯化氢同时还要减小氯气的消耗，选用饱和食盐水；如果去掉装置Ⅱ，锡与氯化氢反应产生的氢气会与氯气混合加热发生爆炸。
（3）由于氯化锡极易水解，装置Ⅲ中的试剂应为浓硫酸，吸收水蒸气，得到干燥纯净的氯气；氯气能够与氢氧化钠、碱石灰反应，所以A和D不能替代，浓硫酸为液体，虽然能干燥氯气，但是氯气不能通过浓硫酸，形成通路，所以B不能替代，氯化钙为固体干燥剂，气体能够通过，达到干燥的目的，选C。
（4）四氯化锡易发生水解，为防止水解，要防止空气中的水蒸气进入装置VⅥ，同时未反应的氯气会污染空气，所以改进措施为在装置I后连接盛有碱石灰的干燥管，选D。
（5）若反应中消耗17.85g锡粉，则锡的物质的量为，理论上生成四氯化锡的质量为0.15mol×261g/mol=39.15g，则的产率为×100%=95.0%。
（6）要验证和氧化性强弱，可以取少量题中所制溶液，滴加氯化亚铁溶液，充分振荡后再滴加硫氰化钾溶液，若溶液变红，说明的氧化性比强；反之则说明的氧化性比弱。
17.答案：（1）环已醇（2分）
（2）加成反应（1分）羟基、羧基（2分）
（3）2（2分）
（4）10（2分）（2分）
（5）（3分）
解析：（1）由A的分子式及C反应后产物的结构简式可知，A为苯酚，B为苯酚与加成后的产物，故B为环己醇。
（2）C为B催化氧化后的产物，C的结构式为，对比C与的结构简式，可知C与HCN发生了加成反应，根据D的分子式及其产物E的结构简式可知，D的结构简式为，其官能团的名称为羟基和羧基。
（3）由D生成E的反应是2molD发生酯化反应，生成了环酯，化学方程式为。
（4）由E的结构简式可知，E的不饱和度为5，该同分异构体满足的条件：“a.属于的二取代物”，该物质的不饱和度为3，说明侧链上基团的不饱和度为2，再由“b.取代基处于对位且完全相同”“c.能够与溶液反应产生”可知，其两个侧链均为—，该侧链有5种同分异构体，两个侧链在上的连接方式有两种，和，故符合条件的同分异构体一共有2×5=10种；通过“核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为6:2:1:1”可知，该同分异构体为对称结构，其结构简式为。
（5）由目标产物逆推，是由酯化反应得到，故需先制备出生成它的酸（）和醇（），可由丙酮与氢气加成而得，根据题中已知的合成路线是由在酸性溶液中生成，丙酮与HCN在一定条件下可生成，由此写出合成路线。
18.答案：(1)-247.2（2分）
(2)常压（1分）
①随着温度升高，热裂解反应速率加快且反应正向移动，同时脱羧基反应逆向移动（2分）
②（2分）
(3)9.1%（2分）（2分）
(4)（1分）
(5) （2分）
解析：(1)由盖斯定律可知，。
(2)根据可知，该反应为气体体积增大的反应，选择的压强为常压；
①热裂解反应：是吸热反应，升温热裂解反应速率加快，同时反应正向移动，脱羧反应：是放热反应，升温脱羧反应逆向移动，故650℃之后氢气产率高于甲烷；
②一氧化碳能与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气，故在乙酸气中掺杂一定量的水，氢气产率显著提高而一氧化碳的产率下降，反应的化学方程式为。
(3)假设投入乙酸的物质的量为，热裂解反应，达到平衡时热裂解反应消耗乙酸20%，故热裂解反应消耗乙酸的物质的量为，乙酸热裂解反应生成的一氧化碳和氢气的物质的量为；脱羧基反应，脱羧基反应消耗乙酸60%，故脱羧基反应消耗乙酸的物质的量为，脱羧基反应生成的甲烷和二氧化碳的物质的量为；乙酸剩余，故乙酸的体积分数为，，，脱羧基反应的平衡常数。
(4)由原子守恒可知，光催化反应技术使用直接合成乙酸，且符合“绿色化学”的要求(原子利用率100%)。
(5)由电荷守恒可知，因为，所以，溶液呈中性，此时溶液中的、，故。
19.答案：（1）加快酸浸和氧化反应速率（促进氧化完全） （1分）
（2）（1分） （2分）
（3）（1分）（2分）
（4）（2分）
（5）或（2分）
（6）利用同离子效应，促进尽可能析出完全（2分）
解析： （1）“酸浸氧化”中温度较低时，酸浸和氧化反应速率较慢。为了加快酸浸和氧化反应速率，需要加热。
（2）从原料看，“酸漫氧化”中四氧化三铁溶于稀硫酸，发生反应，加入的二氧化锰除氧化和外，还氧化。转化为反应的离子方程式为。
（3）根据表格中数据知，pH在3.0~3.1时，铁离子接近沉淀完全，少量铁离子随滤液②除去，部分沉淀，大量铝离子随滤液②除去，随滤液②除去。
（4）在pH>13的强碱性溶液中转化为钒酸盐而溶解，转化为而溶解，不溶，故滤渣③的主要成分是。
（5）pH=8.5时铝元素沉淀，故“调pH”时生成氢氧化铝沉淀，反应的化学方程式为。
（6）“沉钒”时要使尽可能析出完全，利用同离子效应，加入过量可达到此目的。
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