化学-2021年高考高三5月全国大联考考后（强化卷山东卷）含答案解析

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2021年高三5月大联考考后强化卷（山东卷）
化 学
本卷满分100分，考试时间90分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5 K 39 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Ni 59 Co 59 Cu 64
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分，每小题只有一个选项符合题目要求。
1．生产、生活中蕴含了丰富的化学知识，下列有关说法正确的是
A．氮氧化物的大量排放，会导致光化学烟雾、酸雨和温室效应等环境问题
B．500米口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”，其“眼眶”是钢铁结成的圈梁，属于新型纯金属材料
C．抗击新冠疫情过程中，公共场所常用“84消毒液”消毒处理，该物质的有效成分是次氯酸钙
D．水煤气合成甲醇等含氧有机物及液态烃的过程属于煤的液化，实现了煤的综合利用
2．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．标准状况下，11.2 L HF含有的分子数为0.5NA
B．3.6 g H2O中含有的质子数为2NA
C．7.8 g Na2S与Na2O2的混合物，含离子总数为0.3NA
D．0.1 mol Fe和0.1 mol Cu分别与0.1 mol Cl2完全反应，转移电子数均为0.2NA
3．我国科学家发现了一类由Fe-Se-As-F-O组成的磁性超导材料。下列说法正确的是
A．时失去3d和4s轨道电子
B．Se原子核外有3个未成对电子
C．的空间构型为正四面体形
D．基态F原子的核外电子有9种空间运动状态
4．利用如图装置进行实验，能达到实验目的的是
A
B
C
D




除去SO2中的少量HCl
证明乙炔可使溴水褪色
制取并收集少量Cl2
灼烧Na2CO3·10H2O
5．某有机物的结构简式如图所示，其中X和Y是第二周期两种相邻的非金属元素，Z元素基态原子的M能层上有3对成对电子。下列说法正确的是

A．原子半径：
B．第一电离能：
C．的含氧酸酸性均强于碳酸
D．Y的简单氢化物的沸点低于X的简单氢化物的沸点
6．靛蓝是人类所知最古老的色素之一，广泛用于食品、医药和印染工业，其结构简式如下。下列说法错误的是

A．分子式为C16H10O2N2
B．苯环上的一氯取代产物只有4种
C．所有碳原子不可能共平面
D．1 mol该物质最多能与9 mol H2反应
7．近年来，甲醇与CO2直接合成DMC(CH3OCOOCH3)备受关注，一种在有氧空位的催化剂上合成DMC的反应机理如图所示。下列说法错误的是

A．该催化过程既有化学键的断裂，又有化学键的形成
B．上述过程包括吸附和脱附，其中4属于脱附
C．催化剂的使用可以降低活化能，改变该反应的反应热
D．合成DMC的总反应方程式为2CH3OH+CO2CH3OCOOCH3+H2O
8．利用新颖高效气体发生装置，以氯气氧化法制备 KMnO4的实验装置如图所示。已知K2MnO4溶液为墨绿色。

实验步骤：检查装置气密性后加入试剂，当水浴温度为75～85℃时，打开流量控制器，浓盐酸以每秒1滴的速率滴入反应器中，反应25 min。
下列说法错误的是
A．采用水浴加热及流量控制器可使 Cl2平稳产生
B．装置 A中溶液为饱和氯化钠溶液，作用是除去Cl2中的HCl
C．装置 B 中出现紫红色即说明有 KMnO4生成
D．该实验制得 3.16 g KMnO4时，理论上消耗标准状况下 448 mL的 Cl2
9．微生物电池是在微生物作用下将化学能转化为电能的装置。利用微生物电池处理含铬废水可以回收铬，其工作原理如图所示。下列说法错误的是

A．a电极为电池负极 B．b极反应式为Cr3++3H2OCr(OH)3+3H+
C．每处理1 mol ，a电极上会生成1.5 mol CO2 D．反应完毕后溶液的pH会升高
10．NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力。NaClO2的一种生产工艺如下：

下列说法错误的是
A．NaClO2中Cl的化合价为+3
B．“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式为
C．“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2，此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D．NaClO2的“有效氯含量”为1.57 g
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分，每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
CO2气体通入Na2SiO3溶液中，产生胶状沉淀
非金属性：C＜Si
B
取5 mL 0.1 mol·L−1 KI溶液于试管中，加入1 mL 0.1mol·L−1 FeCl3溶液，充分反应后滴入5滴KSCN溶液，溶液变红色
KI与FeCl3的反应存在一定的限度
C
向浓度均为0.05 mol·L−1的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量同浓度AgNO3溶液，有黄色沉淀生成
Ksp(AgI)＞Ksp(AgCl)
D
将溴乙烷、乙醇和烧碱的混合物加热，产生的气体通入KMnO4溶液中，KMnO4溶液褪色
溴乙烷发生了消去反应
12．中国工程院院士、天津中医药大学校长张伯礼表示，中成药连花清瘟胶囊对于治疗轻型和普通型的新冠肺炎患者有确切的疗效。其有效成分绿原酸的结构简式如下图所示，下列有关绿原酸说法正确的是

A．所有碳原子均可能共平面 B．与足量H2加成的产物中含有7个手性碳原子
C．1 mol 绿原酸可消耗 5 mol NaOH D．能发生酯化、加成、消去、还原反应
13．重铬酸钾是工业合成的常用氧化剂和催化剂，如图所示的微生物电池，能利用实现含苯酚废水的有效处理，该电池工作一段时间，中间室中NaCl溶液的浓度减小，则下列叙述正确的是

A．电极a为负极，电子从电极a经过中间室到电极b
B．M为阴离子交换膜，N为阳离子交换膜
C．正极的电极反应式为
D．当电极b产生103 g沉淀时，电极a产生14.4 L(标准状况下)气体
14．三甲胺N(CH3)3是重要的化工原料。我国科学家实现了使用铜催化剂将N，N-二甲基甲酰胺[(CH3)2NCHO，简称DMF]转化为三甲胺的合成路线。结合实验与计算机模拟结果，研究单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*装示物质吸附在铜催化剂上)。下列说法错误的是

A．该历程中发生极性键和非极性键的断裂
B．该历程中的最大能垒(活化能)为1.19eV
C．铜催化剂的作用之一是吸附反应物形成更稳定的反应中间体
D．若1 mol DMF完全转化为三甲胺，则会释放出1.02eV的能量
15．向20 mL 0.1 mol·L−1H3AsO4水溶液中滴加0.1 mol·L−1的NaOH溶液，溶液中含砷的各物种的分布分数与pH的关系分别如图所示。下列说法不正确的是

A．H3AsO4的电离平衡常数为Kal=2.2
B．pH=7时，c(Na+)=3c()+3c()
C．当消耗20.00 mL NaOH溶液时：c(Na+)>c()>c()>c(H3AsO4)
D．>
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16．（12分）硫锰净化废渣中Mn、Co和Ni主要以硫化物形式存在，还含有少量SiO2，采用如图工艺流程回收废渣中锰、钴、镍。

①该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：
金属离子
Fe2+
Fe3+
Mn2+
Co2+
Ni2+
开始沉淀pH
6.3
1.5
8.1
7.1
6.9
完全沉淀pH
8.3
2.8
10.1
9.15
8.9
②P204、P507为有机萃取剂。
回答下列问题：
（1）硫锰净化废渣预先粉碎的目的是__________________________________________。
（2）“除杂1”溶液的pH范围应调节为_______~6之间，“滤渣1”的主要成分是_______。
（3）“除杂2”中加入MnF2的目的是使Ca2+转化为CaF2沉淀除去，若溶液的pH偏低，将会导致Ca2+沉淀不完全，其原因是________________________[Ksp(CaF2)=5.3×10−9，Ka(HF)=6.3×10−4]。
（4）NiSO4在NaOH溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的化学方程式_______________________________。
（5）“操作IV”的具体实验操作有________________________、过滤、洗涤、干燥得到CoSO4·nH2O样品，采用热重分析法测定该样品中所含结晶水数，将样品加热到95 ℃时失掉1个结晶水，失重6.4%。则该CoSO4·nH2O样品的化学式为________________________。
17．（12分）由Mg、C、Ni组成的三元合金系统具有超导电性。回答下列问题：
（1）基态Ni原子核外电子排布式为_____________________。
（2）对羟基苯甲酸()具有防腐、防霉和杀菌等作用，其中C原子的杂化轨道类型为____，1 mol对羟基苯甲酸中键数目为_______(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
（3）对羟基苯甲酸()沸点比邻羟基苯甲酸()_________(填“高”“低”或“相等”)，原因是_____________________________________________________________________________。
（4）新型超导材料晶体的晶胞结构中镁原子和镍原子位于顶点和面心，它们构成两种八面体空隙，一种由镍原子构成，另一种由镍原子和镁原子一起构成，两种八面体空隙的数量是1∶3，碳原子只填充在镍原子构成的八面体空隙中，沿晶胞立方格子对角线取得的截图如图所示。

①该新型超导材料的化学式为_______。
②已知晶胞参数a=0.3812 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，Mg的C配位数为_______，该晶胞密度为_______ g·cm−3 (列出计算式即可)。
18．（12分）控制CO2的排放是防止温室效应等不良气候现象产生的有效途径。
（1）高炉炼铁会排放大量的CO2和烟尘，必须进行严格的控制。
已知：①3CO(g)+Fe2O3(s)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH =a kJ⋅mol−1
②3C(石墨，s)+Fe2O3(s)2Fe(s)+3CO(g) ΔH =+489.0 kJ⋅mol−1
③C(石墨，s)+CO2(g)2CO(g) ΔH =+172.5 kJ⋅mol−1
则a=__________。若在恒温恒容密闭容器中发生反应①，当达到平衡后，充入CO2，则达到新平衡后CO的体积分数_________ (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，其转化率____________。
（2）炼铁时需要用石灰石除去铁矿石中的脉石，该过程中涉及反应：CaCO3CaO(s)+CO2(g) ΔH＞0。若在恒温恒容的密闭容器中进行上述反应达到平衡状态，在t1时刻向平衡体系中充入1 mol CO2，t2时刻反应重新达到平衡，画出t1时刻后的正逆反应速率随时间变化的图像。

（3）CH4与CO2反应得到合成气的原理为CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。某小组向体积是1 L的一密闭容器中充入物质的量均是1 mol的CH4与CO2，反应过程中CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①压强：p1____p2(填“>”或“<”)。
②1100 ℃、p1条件下，20 min时反应达到平衡状态，则0~20 min内CH4的反应速率v(CH4)=__________mol·L−1·min−1，反应的平衡常数Kp=___(用含p1的代数式表示，Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
19．（12分）克霉唑为广谱抗真菌药，对多种真菌尤其是白色念珠菌具有较好的抗菌作用，其合成路线如图：

已知：甲苯与氯气在三氯化铁催化下得到两种物质：和。
回答下列问题：
（1）C的名称是_________________；E中的官能团名称为_______。
（2）在由B制取E的过程中，不是由B一步反应生成E，其原因为_______________________。
（3）F→G的反应类型是_______________________。
（4）写出D→E的化学方程式__________________________________________________。
（5）M与G互为同分异构体，满足下列两个条件的M有_______种(不包含G本身)，写出其中核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积比为2∶2∶1∶1∶1的结构简式___________________________。
①含有三个苯环 ②苯环之间不直接相连
（6）结合题中信息，写出以苯、一氯甲烷为原料，制备的合成路线(无机试剂任选，合成路线流程图如题)
20．（12分）氯磺酸(HSO3Cl)沸点约152℃，易溶于硫酸，可迅速吸潮产生浓烈的白雾。常温下制取氯磺酸的基本原理为HCl(g)+SO3HSO3Cl(l)，其中SO3由发烟硫酸提供。可用下列仪器装置进行制备(图中夹持、固定仪器等已略去)。

回答下列问题：
（1）仪器丙的名称是_________；实验过程中仪器丁的进水口为______(填“a”或“b”)口。
（2）球形干燥器中装有__(填写试剂名称)；若无此装置，氯磺酸发生水解的化学方程式为_________。
（3）装置B具有干燥气体、__________等作用。
（4）当C装置中出现__________现象时可判断已大量制得氯磺酸并停止通入HCl气体；随即将装置C改为油浴蒸馏装置，分离氯磺酸时依然要通入HCl气体的目的是_________。
（5）氯磺酸产品中可能含有少量Fe2+和Fe3+，现测定其中总铁量。已知在pH为3~9时，邻菲啰啉能与Fe2+形成橙色配合物Fe−phen。Fe−phen在510 nm处的吸光度A与溶液中Fe2+浓度呈线性关系，如下所示：
Fe2+浓度/mol∙L−1
0
0.00080
0.0016
0.0024
0.0032
吸光度A
0
0.20
0.40
0.60
0.80
①测定实验步骤：取一定质量氯磺酸产品，加水水解为一定体积的强酸性溶液，加入NH2OH将Fe3+还原为Fe2+；然后依次_________(填标号)。
A．加入0.5%邻菲啰啉溶液 B．加入缓冲溶液调节pH=5.0 C．摇匀、静置
②在一定条件下测定溶液的平均吸光度A=0.25，该产品中总铁量为___________mol·L−1(保留两位有效数字)。
2021年高三5月大联考考后强化卷（山东卷）
化学·全解全析
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D
A
C
A
B
C
C
D
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10
11
12
13
14
15

B
C
B
BD
CD
D
AD

1．D 【解析】温室效应与氮氧化物无关，导致温室效应的主要气体为二氧化碳、甲烷等，A错误；“眼眶”是钢铁结成的圈梁，钢铁属于合金，为金属材料但不属于新型纯金属材料，B错误；“84消毒液”由氯气与氢氧化钠反应制得，其有效成分是次氯酸钠，C错误；水煤气合成甲醇等含氧有机物及液态烃的过程属于煤的液化，实现了煤的综合利用，D正确。
2．A 【解析】标准状况下，HF是液体，11.2 L HF的物质的量不是0.5 mol，故A错误；1个H2O分子中含有10个质子，3.6 g H2O的物质的量为0.2 mol，故含有的质子数为2NA，故B正确；Na2S含Na+、S2−，Na2O2含Na+、，7.8 g Na2S与Na2O2的总物质的量为0.1 mol，含离子总数为0.3NA，故C正确；0.1 mol Fe和0.1 mol Cu分别与0.1 mol Cl2反应，氯气完全反应，氯元素化合价由0降低为−1，所以转移电子数均为0.2NA，故D正确。
3．C 【解析】A．Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，4s轨道上电子的能量最高，所以时只失去4s轨道上的2个电子，A不正确；B．Se的价电子轨道表示式为，原子核外有2个未成对电子，B不正确；C．的中心As原子的价层电子对数为，则发生sp3杂化，空间构型为正四面体形，C正确；D．空间运动状态是指电子所占据的轨道，基态F原子的核外电子占据的轨道有1s、2s、2p，所以有3种空间运动状态，D不正确；故选C。
4．A 【解析】饱和亚硫酸钠与HCl反应生成SO2，可以用于除去SO2中的少量HCl，故A正确；电石与饱和食盐水反应生成乙炔，会有还原性杂质气体H2S和PH3生成，杂质气体也可以使溴水褪色，故B错误；Cl2比空气的密度大，收集少量Cl2应该长导管进入，故C错误；灼烧Na2CO3·10H2O应该使用坩埚，故D错误。
5．B 【解析】由结构式可知，X能成三个化学键，Y能成二个化学键，且X和Y是第二周期两种相邻的非金属元素，可知X为N元素，Y为O元素；Z能成一个化学键，且基态原子的M能层上有3对成对电子，可知Z为Cl。A．电子层越多，半径越大；同周期从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径：，A项错误；B．同周期自左而右第一电离能呈递增趋势，但N的2p能级是半充满状态，第一电离能较大，故氮的第一电离能比氧大，B项正确；C．Cl的含氧酸有多种，其中次氯酸的酸性弱于碳酸，C项错误；D．Y的简单氢化物为H2O，状态为液态，X的简单氢化物为NH3，状态为气态，则NH3的沸点低于H2O的沸点，D项错误；答案选B。
6．C 【解析】A．根据结构简式可知，分子式为C16H10O2N2，选项A正确；B．如图所示，苯环上的一氯取代产物只有4种，选项B正确；C．所有碳原子都为sp2杂化，当双键碳原子与苯环共面时，有可能所有碳原子共平面，选项C错误；D．1 mol该物质中有2 mol苯环、1 mol碳碳双键、2 mol羰基，一共9 mol H2反应，选项D正确；答案选C。
7．C 【解析】该催化过程有新物质生成，故既有化学键的断裂，又有化学键的形成，A正确；上述过程包括吸附和脱附，其中4属于脱附，B正确；催化剂的使用可以降低活化能，但不能改变反应热，C错误；合成DMC的总反应方程式为2CH3OH+CO2CH3OCOOCH3+H2O，D正确。
8．D 【解析】A．采用水浴加热及流量控制器可控制反应速率，使 Cl2平稳产生，故A 正确；B．产生的 Cl2需要进行除杂，装置 A中为饱和食盐水，作用为除去 Cl2中的 HCl气体，减小Cl2的溶解，故B正确；C．K2MnO4溶液为墨绿色，KMnO4为紫色，所以当溶液出现紫红色，即说明有 KMnO4生成，故C正确；D．由Cl2+2K2MnO42KMnO4+2KCl 得n(Cl2)∶n(KMnO4)=1∶2，制得 3.16 g KMnO4时，即0.02 mol，理论上需要消耗 0.01 mol Cl2，标准状况下体积为 224 mL，故D错误；故答案为D 。
9．B【解析】a电极上CH3COOH转化为CO2，该过程C元素化合价上升，发生氧化反应，则a为电池负极，故A正确；由图可知，b电极得电子生成Cr3+，电极方程式为+14H++6e−2Cr3++7H2O，故B错误；1 mol 转化为Cr3+，得到6 mol电子，每生成1 mol二氧化碳失去4 mol电子，故处理l mol，a电极上会生成1.5 mol CO2，故C正确；由图中信息可知，电池工作时，负极发生的反应为CH3COOH−8e−+2H2O2CO2+8H+，N极上的反应为+14H++6e−2Cr3++7H2O，根据得失电子守恒，反应后溶液中的氢离子浓度减小，溶液pH增大，故D正确。
10．C 【解析】A．NaClO2中Na为+1价，O为−2价，根据正负化合价代数和为0，可知Cl的化合价为+3价，A正确；B．根据流程图，NaClO3和SO2在硫酸酸化条件下生成，同时生成NaHSO4，根据得失电子守恒、元素守恒可得：，B正确；C．根据流程图可知，利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收ClO2，产物为，则此反应中ClO2为氧化剂，还原产物为，Cl的化合价从+4价降为+3价，1 mol ClO2 参加反应得到1 mol电子，H2O2为还原剂，氧化产物为O2，1 mol H2O2参加反应失去2 mol电子，依据得失电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1，C错误；D．1 g NaClO2的物质的量n= =，依据电子转移数目相等，NaClO2~Cl−~4e−，Cl2~2Cl−~2e−，可知氯气的物质的量为=，则氯气的质量为=1.57g，D正确；故选C。
11．B 【解析】将CO2气体通入Na2SiO3溶液中，产生胶状沉淀，说明酸性：H2CO3＞H2SiO3，非金属性越强，其最高价含氧酸酸性越强，所以非金属性：C＞Si，A项错误；Fe3+和I−反应生成Fe2+和I2，取5 mL 0.1 mol·L−1 KI溶液于试管中，加入1 mL 0.1mol·L−1 FeCl3溶液，I−过量，充分反应后滴入5滴KSCN溶液，溶液变红色，溶液中含有Fe3+，证明KI与FeCl3的反应存在一定的限度，B项正确；I−和Cl−浓度相同，加少量同浓度AgNO3溶液，有黄色沉淀生成，沉淀为AgI，先生成沉淀的物质溶度积小，所以Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl)，C项错误；生成物乙烯和挥发的乙醇均能使KMnO4溶液褪色，不能说明溴乙烷发生了消去反应，D项错误。
12．BD 【解析】A．苯环、碳碳双键、酯基都为平面形结构，与苯环、碳碳双键直接相连的原子在同一个平面上，且C—C键可自由旋转，则最多有10个碳原子共面，故A错误；B．与足量H2加成，则碳碳双键变成单键，产物中含有7个手性碳原子，故B正确；C．1 mol 绿原酸含有2 mol酚羟基、1 mol酯基、1 mol羧基，可消耗4 mol NaOH，故C错误；D．含有羧基，能发生酯化反应，含有碳碳双键，可发生加成、还原反应，与醇羟基相连的碳原子上有H，能发生消去反应，故D正确；故选BD。
13．CD 【解析】A．该装置为原电池，电极a为失电子生成CO2，碳元素化合价升高，发生氧化反应，a为负极，但是电子不经过溶液，溶液中靠阴阳离子的定向移动导电，选项A错误；B．负极产生的通过阳离子交换膜(M)进入中间室，正极产生的OH−通过阴离子交换膜(N)也进入中间室，中和生成水，溶液体积增大，NaCl溶液的浓度减小，选项B错误；C．根据图示，b为正极，发生还原反应，正极的电极反应式为，选项C正确；D．电极b产生103 g沉淀，即1 mol的，根据正极电极反应，电路中转移电子为3 mol，根据电子守恒，负极电极反应式为，标准状况下产生 CO2气体，选项D正确。答案选CD。
14．D 【解析】A．(CH3)2NCHO(g)与H2(g)反应最终生成N(CH3)3(g)过程中N—C与H—H键一定会断裂，故有极性键和非极性键断裂，A项正确；B．看历程最后一步中出现了最大能量−1.02−(−2.21)eV=1.19eV，B项正确；C．铜催化剂的作用之一是吸附反应物形成更稳定的反应中间体，图中可见反应中间体能量低，稳定，C项正确；D．该反应的总反应由(CH3)2NCHO(g)转化为N(CH3)3(g)，但1.02eV为单个(CH3)2NCHO(g)反应时放出的热量，故，D项错误；答案选D。
15．AD 【解析】A．由图知，pH=2.2时，溶液中c(H3AsO4)=，由，知Ka1=，A错误；B．由图示知pH=7时，c(H+)=c(OH−)、结合电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH−)+，知c(Na+)==，B正确；C．当消耗20 mL NaOH时，n(NaOH)∶n(H3AsO4)=1∶1，此时反应主要生成NaH2AsO4，故溶液中大量存在Na+和，由于电离和水解损耗，其浓度比c(Na+)小，由图示知，此时溶液显酸性，故电离（）大于其水解，，所以＞，由于电离和水解均为微弱过程，故、微量存在，综上所述：c(Na+)＞＞＞，C正确；D．，，因为H3AsO4的Ka2＞Ka3，故，D错误；故答案选AD。
16．（12分）（1）增大接触面积，充分反应，提高反应速率（1分）
（2）2.8（2分） Fe(OH)3（1分）
（3）pH偏低，F−与H+结合形成弱电解质HF，CaF2(s)Ca2+(aq)+2F−(aq)，平衡向右移动，导致Ca2+沉淀不完全（2分）
（4）2NiSO4+NaClO+4NaOH2NiOOH↓+NaCl+2Na2SO4+H2O（2分）
（5）加热浓缩、冷却结晶（2分） CoSO4·7H2O（2分）
【解析】硫锰净化废渣中Mn、Co和Ni主要以硫化物形式存在，还含有少量SiO2，操作Ⅰ为过滤，二氧化硅不溶于稀硫酸；除杂1的目的是使Fe3+完全沉淀，而Mn2+、Co2+、Ni2+不沉淀，则溶液的pH范围应调节2.8~6之间，滤渣1的主要成分是Fe(OH)3；除杂2中加入MnF2的目的是使Ca2+转化为CaF2沉淀除去，滤渣2为CaF2；操作Ⅲ为反萃取，从溶液中析出硫酸钴晶体需要通过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作，据此分析解题。
（1）硫锰净化废渣预先粉碎的目的是增大接触面积，充分反应，提高反应速率。
（2）“除杂1”的目的是使Fe3+完全沉淀，而Mn2+、Co2+、Ni2+不沉淀，则溶液的pH范围应调节2.8~6之间，“滤渣1”的主要成分是Fe(OH)3。
（3）“除杂2”中加入MnF2的目的是使Ca2+转化为CaF2沉淀除去，若溶液的pH偏低，F−与H+结合形成弱电解质HF，使CaF2(s)Ca2+(aq)+2F−(aq)的平衡向右移动，导致Ca2+沉淀不完全。
（4）根据题中信息可知该氧化还原反应的反应物和产物，结合得失电子守恒即可配平：2NiSO4+NaClO+4NaOH2NiOOH↓+NaCl+2Na2SO4+H2O。
（5）从溶液中析出硫酸钴晶体需要通过加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)、干燥等操作。CoSO4·nH2O失掉1个结晶水，失重6.4%，可知，由此可知n=7，故该样品的化学式为CoSO4·7H2O。
17．（12分）（1）1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2（1分）
（2）sp2（1分） 16NA（2分）
（3）高（1分） 两个化合物都可以形成氢键，但前者因取代基在对位，易形成分子间氢键，沸点较高；后者因取代基在邻位，易形成分子内氢键，故沸点较低（2分）
（4）①MgCNi3（2分） ②8（1分） （2分）
【解析】（1）Ni为第四周期第Ⅷ族的28号元素，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2。
（2）对羟基苯甲酸()苯环中C原子和羧基中C原子的杂化轨道类型均为sp2；单键是1个σ键，双键含1个σ键，苯环中6个碳原子间形成6个σ键，则1 mol对羟基苯甲酸中σ键数目为16NA。
（3）对羟基苯甲酸()沸点比邻羟基苯甲酸()高，原因是两个化合物都可以形成氢键，但前者因取代基在对位，易形成分子间氢键，沸点较高；后者因取代基在邻位，易形成分子内氢键，故沸点较低。
（4）①在如图晶胞中，八面体空隙位于体心位置和所有棱心位置，它们的比例是1∶3，体心位置的八面体由镍原子构成，可填入碳原子，而棱心位置的八面体由2个镁原子和4个镍原子一起构成，不填碳原子，所以C处于体心位置，则Mg处于顶点位置，Ni处于面心位置，该超导材料晶体的结构如图所示：，含Mg的个数为=1，含Ni的个数为=3，含C的个数为1，该新型超导材料的化学式为MgCNi3。
②由图可知，与Mg距离最近的C的个数为8，该晶胞密度ρ== g·cm−3= g·cm−3。
18．（12分）（1）−28.5（2分） 不变（1分） 减小（1分）
（2）（2分）
（3）①＞（2分） ②0.03（2分） ③（2分）
【解析】（1）根据盖斯定律，可知①式为②−3×③的结果，整理可得：a=489.0 kJ⋅mol−1−3×172.5 kJ⋅mol−1=−28.5 kJ⋅mol−1。对于反应①，在恒温恒容密闭容器中，平衡后充入CO2，化学平衡逆向移动，CO的转化率减小；由于化学平衡常数K=，K只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，该反应前后气体体积相等，化学平衡常数不变，故平衡后体系中各组分的体积分数保持不变。
（2）对于反应CaCO3CaO(s)+CO2(g)，在恒温恒容下反应达到平衡状态，在t1时刻向平衡体系中充入1 mol CO2，化学平衡逆向移动，但反应物为固体，正反应速率不变，因此逆反应速率突然增大后又随着CO2浓度的降低而减小直至不变。用图像表示为。
（3）①对于反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)，在温度不变时，减小压强，化学平衡向气体体积增大的正反应方向移动，使CO2的转化率增大，根据图像可知CO2的转化率：p2＞p1，说明压强p1＞p2；②在温度为1100 ℃、压强为p1条件下，20 min时反应达到平衡状态时，CO2的转化率为60%，即平衡时Δn(CO2)=1 mol×60%=0.6 mol，由于容器的容积是1 L，则v(CO2)==0.03 mol·L−1·min−1，由于同一反应用不同物质表示反应速率时，速率比等于方程式中相应物质的化学计量数的比，所以v(CH4)= v(CO2)=0.03 mol·L−1·min−1；反应中开始加入的CO2、CH4的物质的量都是1 mol，则反应达到平衡时，n(CO2)= n(CH4)=0.4 mol，n(CO)= n(H2)=2×0.6 mol=1.2 mol，n(总)=0.4 mol+0.4 mol+1.2 mol+1.2 mol=3.2 mol，则用压强分数表示是化学平衡常数表示为。
19．（12分）（1）对甲基苯磺酸（1分） 氯原子（1分）
（2）甲苯与氯气反应生成对氯甲苯与邻氯甲苯，两者难分离（1分）
（3）取代反应（1分）
（4）+H2O+H2SO4（2分）
（5）①14（1分） ②（2分）
（6）
（3分）
【解析】根据题中流程图，A发生取代反应生成B，B发生取代反应生成C，根据题中信息，结合D的化学式和E的结构简式可知，C与氯气发生取代反应生成D为，D水解得E，E发生取代生成F，F与苯发生取代生成G，G发生取代反应生成H，据此解答。
（1）根据C的结构简式可知名称是对甲基苯磺酸；根据E的结构简式可知，E中官能团的名称是氯原子。
（2）根据题信息可知，在由B制取E的过程中，如果由B一步反应生成E，则可能生成对氯甲苯与邻氯甲苯，两者难分离。
（3）F→G是氯原子被苯基取代，其反应类型是取代反应。
（4）D→E是取代反应，反应的化学方程式为+H2O+H2SO4。
（5）M与G互为同分异构体，根据条件①含有三个苯环，②苯环之间不直接相连，则三个苯环连在同一个碳上，则符合条件的结构简式为一个氯连在中间碳，另一个氯连在苯环上，这样的结构有2种（不包括G本身），也可以是两氯连在同一个苯环上，相当于一个苯环上连有三个取代基，根据定二移一的方法可知，这样的结构有6种，也可以是两氯连在两个不同的苯环上，这样的结构有6种，所以共有14种，其中核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积比为2∶2∶1∶1∶1，即有5种位置的氢，个数比为2∶2∶1∶1∶1的结构简式为。
（6）用苯与一氯甲烷发生取代生成甲苯，甲苯与硫酸反应生成，再与一氯甲烷发生取代生成，水解去掉磺酸基得邻二甲苯，合成路线为
。
20．（12分）（1）三颈烧瓶（1分） a（1分）
（2）碱石灰(或氧化钙等碱性干燥剂) （1分） HSO3Cl+H2OH2SO4+HCl（2分）
（3）观察气体流速、平衡气压（1分）
（4）B和C中气泡逸出速率相当，C中导管出现大量气泡（1分） 防止氯磺酸水解变质（1分）
（5）①BAC（2分） ②0.0010（2分）
【解析】本题中装置A为实验室制备少量的HCl，由于氯磺酸(HSO3Cl)沸点约152℃，易溶于硫酸，可迅速吸潮产生浓烈的白雾HSO3Cl+H2OHCl+H2SO4，故B装置可以起到干燥HCl防止氯磺酸水解变质的作用，也可以通过B、C的气流速率来判断反应进行的程度，C装置为制备苯磺酸的发生装置，反应为HCl(g)+SO3=HSO3Cl(l)，由于邻菲啰啉能与Fe2+形成橙色配合物Fe−phen，故加入邻菲啰啉溶液之前需调节pH在3~9之间，依次确定操作步骤的顺序，由题干可知，Fe−phen在510 nm处的吸光度A与溶液中Fe2+浓度呈线性关系，分析表中数据可得出A=250c(Fe2+)，依次计算，据此分析解题。
（1）由装置图可知仪器丙的名称是三颈烧瓶；实验过程中仪器丁冷凝管中冷却水的流向与蒸汽的方向相反，故进水口为a口。
（2）由题干信息可知，氯磺酸(HSO3Cl)沸点约152℃，易溶于硫酸，可迅速吸潮产生浓烈的白雾，球形干燥器中装有碱石灰(或氧化钙等碱性干燥剂)，一来吸收尾气HCl等酸性气体，二来防止空气中的水蒸气进入C中，引起氯磺酸水解变质，故若无此装置，氯磺酸发生水解的化学方程式为HSO3Cl+H2OH2SO4+HCl。
（3）由装置图可知，装置B具有干燥气体、观察气体流速、平衡气压等作用。
（4）当B和C中气泡逸出速率相当，C中导管出现大量气泡，说明通入的HCl基本不在与SO3反应了，此时可判断已大量制得氯磺酸并停止通入HCl气体；随即将装置C改为油浴蒸馏装置，由于可迅速吸潮产生浓烈的白雾，故分离氯磺酸时依然要通入HCl气体以抑制氯磺酸水解；
（5）①由题干信息可知，在pH为3~9时，邻菲啰啉能与Fe2+形成橙色配合物Fe−phen，故加入邻菲啰啉溶液之前需调节pH在3~9之间，故操作步骤为：取一定质量氯磺酸产品，加水水解为一定体积的强酸性溶液，加入NH2OH将Fe3+还原为Fe2+；然后依次加入缓冲溶液调节pH=5.0，加入0.5%邻菲啰啉溶液，摇匀、静置，故答案为BAC。②由题干信息可知，Fe−phen在510 nm处的吸光度A与溶液中Fe2+浓度呈线性关系，分析表中数据可得出：A=250c(Fe2+)，故在一定条件下测定溶液的平均吸光度A=0.25，该产品中总铁量为=0.0010 mol·L−1。