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河北省衡水中学2021届高三考前密卷化学试题 word含解析
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这是一份河北省衡水中学2021届高三考前密卷化学试题 word含解析，共8页。试卷主要包含了设NA为阿伏加德罗常数的值等内容，欢迎下载使用。
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 Fe−56 C−59 Ni−59
一、选择题：本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4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．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．下列说法不正确的是
A．铝合金常用于制造飞机部件，常用金属钠高温还原氯化铝制备金属铝
B．纯碱常用于清洗铁制品表面的油污
C．将氯化铁饱和溶液滴入沸水中，并煮沸至红褐色可制备Fe(OH)3胶体
D．镁制品着火后不宜用干粉灭火器灭火
3．化学与生活密切相关，下列叙述不涉及氧化还原反应的是
A．煅烧贝壳，将产物投入海水中以获得
B．用小麦、大米、玉米、高粱、糯米五种粮食发酵酿酒
C．将在酒精灯上灼烧后的铜丝迅速插入乙醇中，能闻到刺激性气味
D．将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液紫色褪去
4．下列关于三种有机化合物的说法错误的是
A．a、b、c中只有c的所有碳原子可以处于同一平面
B．b、c两者互为同分异构体
C．a、b、c均可使酸性高锰酸钾溶液反应褪色
D．1 ml b与1 ml Br2完全反应生成的加成产物有三种
5．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 ml Fe和0.1 ml Cu分别与0.1 ml Cl2完全反应，转移电子数均为0.2NA
6．利用如图装置进行实验，能达到实验目的的是
7．下列有关离子共存的叙述或离子方程式的书写正确的是
A．常温pH=7的溶液中，K+、、Fe3+可以大量共存
B．通入H2S至饱和的溶液中，Cl−、、Cu2+可以大量共存
C．泡沫灭火器是利用水解原理：
D．Zn溶于过量的浓硝酸中：
8．氯及其化合物的“价−类”二维图体现了化学变化之美。下列说法错误的是
A．a的浓溶液和f反应生成b
B．c的电子式为
C．d的水溶液呈碱性
D．相同质量的e的消毒效率比b高
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 ml ，a电极上会生成1.5 ml CO2
D．反应完毕后溶液的pH会升高
10．探究SO2与NaNO3溶液反应的实验装置如图所示，下列说法错误的是
A．实验开始时先通入CO2排除装置中的空气
B．装置①中生成SO2的反应属于氧化还原反应
C．向装置③中注入O2，产生红棕色气体，说明装置②中产生了NO
D．装置④可以防止空气进入装置③干扰实验
11．脱氯可以减少水体污染，保护人的饮水健康。用电解法产生具有强氧化性的自由基(·OH)，可以去除水体中的CH2Cl2，原理如图所示。
下列说法正确的是
A．阳极附近的pH增大B．交换膜为阴离子交换膜
C．阴极反应为CH2Cl2+4·OHCO2+2H2O+2HClD．脱氯的实质是碳氯键和碳氢键断裂形成碳氧键
12．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
13．有W、X、Y、Z四种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，由这四种元素组成的化合物如图所示，下列说法正确的是
A．原子半径：Z＞Y＞X＞W
B．Z和Y只能形成含有离子键的化合物
C．W、X、Y三种元素能形成一种使高锰酸钾溶液褪色的二元酸
D．Y和W形成的化合物沸点高于X和W形成的化合物的沸点
14．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
15．实验室利用海带提取碘单质的流程如下：
下列说法正确的是
A．操作①需要三脚架、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等仪器
B．操作③使用抽滤装置比用过滤装置效果好
C．操作⑤可选用无水乙醇作萃取剂，用分液漏斗分液
D．操作⑥为提高冷凝效果，可选用球形冷凝管
16．类比pH，定义pH=−lgC，已知琥珀酸(CH2COOH)2(以H2A表示)为二元弱酸，25℃时用HCl气体或者KOH固体调节1 L 0.1 ml/LH2A溶液的pH，混合溶液中的pH与pC(H2A、HA−、A2−)的关系如图所示(不考虑溶液体积和温度的变化)，下列说法正确的是
A．曲线I、II、III分别代表的粒子为HA−、A2−、H2A
B．a、b、c三点水的电离程度大小为：b>a>c
C．滴定过程中先增大再减小
D．c点溶液满足c(K)＜0.1 ml·L−1+c(HA−)
二、非选择题：共56分。第17~19题为必考题，考生都必须作答。第20~21题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共42分。
17．（14分）富马酸亚铁(结构简式，相对分子质量170)是治疗贫血药物的一种。实验制备富马酸亚铁并测其产品中富马酸亚铁的质量分数。
Ⅰ．富马酸的制备。制取装置如图所示(夹持仪器已略去)，按如图装置打开分液漏斗活塞，滴加糠醛()，在90~100 ℃条件下持续加热2~3 h。
（1）仪器A的名称是___________，仪器A的作用是___________。
Ⅱ．富马酸亚铁的制备
步骤1：将4.64 g富马酸置于100 mL烧杯中，加水20 mL，在热沸搅拌下加入Na2CO3溶液10 mL，使其pH为6.5~6.7；
步骤2：将上述溶液转移至如图所示的装置中，缓慢加入40 mL 2 ml·L−1 FeSO4溶液，维持温度100 ℃，充分搅拌1.5 h；
步骤3：冷却、过滤，洗涤沉淀，然后水浴干燥，得到粗产品3.06 g。
（2）在回流过程中一直通入氮气的目的是_________________________________________。
（3）步骤1控制溶液pH为6.5~6.7；若反应后溶液的pH太小，则引起的后果是_____________________，若反应后溶液的pH太大，则引起的后果是_________________________________________。
Ⅲ．产品纯度测定
步骤①：准确称取粗产品0.1600 g，加煮沸过的3 ml·L−1 H2SO4溶液15 mL，待样品完全溶解后，加煮沸过的冷水50 mL和4滴邻二氮菲−亚铁指示剂，立即用0.0500 ml·L−1(NH4)2Ce(SO4)3(硫酸高铈铵)标准溶液进行滴定。用去标准液的体积为16.82 mL (反应式为)。
步骤②：不加产品，重复步骤①操作，滴定终点用去标准液0.02 mL。
（4）___________(填“能”或“否”)直接用酸性高锰酸钾溶液滴定来测定产品的纯度。
（5）产品中富马酸亚铁的质量分数为___________。
18．（14分）硫锰净化废渣中Mn、C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：
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CSO4·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CSO4·nH2O样品的化学式为________________________。
19．（14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⋅ml−1
②3C(石墨，s)+Fe2O3(s)2Fe(s)+3CO(g) ΔH =+489.0 kJ⋅ml−1
③C(石墨，s)+CO2(g)2CO(g) ΔH =+172.5 kJ⋅ml−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 ml 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 ml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)=__________ml·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)。
（二）选考题：共14分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。
20．［选修3：物质结构与性质］（14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 ml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)。
21．[选修5：有机化学基础]（14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)
化学·全解全析
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】工业上常用电解熔融氧化铝的方法制铝，A不正确；热的纯碱溶液的碱性强，可促进油脂的水解，工业生产中，常用于清洗铁制品表面的油污，B正确；制备Fe(OH)3胶体时，先将氯化铁饱和溶液滴入沸水中，然后继续加热煮沸直至液体呈红褐色为止，C正确；干粉的主要成分为碳酸氢钠，它受热分解可生成碳酸钠、水和二氧化碳气体，因为燃烧的镁制品能在二氧化碳气体中继续燃烧，所以镁制品着火后不宜用干粉灭火器灭火，D正确。
3．A 【解析】贝壳的主要成分为碳酸钙，煅烧时碳酸钙分解生成二氧化碳和氧化钙，氧化钙、水、镁离子结合生成氢氧化镁和钙离子，在整个过程中均不涉及氧化还原反应，故选A；小麦、大米、玉米、高粱、糯米五种粮食的主要成分为淀粉，由淀粉发酵酿酒需先水解成葡萄糖，葡萄糖再被氧化成乙醇、二氧化碳和水，涉及氧化还原反应，故B不选；在酒精灯上灼烧后的铜丝迅速插入乙醇中，会引起乙醇的催化氧化，故涉及氧化还原反应，故C不选；乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳和水，高锰酸钾被还原而褪色，涉及氧化还原反应，故D不选。
4．B 【解析】化合物圈中碳原子与相连的碳原子不可能都处于同一平面，化合物中苯环所在平面和烯基所在平面通过单键旋转可以处于同一平面内，因此c的所有碳原子可以处于同一平面，故A项正确；b的分子式为C10H14，c的分子式为C10H12，两者不是同分异构体，故B项错误；a、b、c中均含有碳碳双键，可使酸性高锰酸钾溶液反应褪色，故C项正确；1 ml b与1mlBr2完全反应生成的加成产物可以发生1，4加成，也可以发生1，2加成，共三种，故D项正确。
5．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 ml，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 ml，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 ml，含离子总数为0.3NA，故C正确；0.1 ml Fe和0.1 ml Cu分别与0.1 ml 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。
6．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。
7．C 【解析】pH=7的溶液中Fe3+不会大量存在，Fe3+在pH约2.7开始沉淀，在pH为3.7时沉淀完全，A项错误；H2S在溶液中可以发生电离，电离出的S2−与Cu2+在溶液中生成沉淀不能共存，B项错误；泡沫灭火器中两种溶液混合反应过程是硫酸铝与碳酸氢钠发生互促程度大的双水解，C项正确；浓硝酸具有强氧化性，Zn与浓硝酸反应生成NO2，D项错误。
8．B 【解析】根据图像，a为HCl、f为NaClO3，a的浓溶液和f发生归中反应，生成氯气，A说法正确；c为HClO，结构式为H—O—Cl，电子式为，B说法错误；d为+1价的钠盐，为次氯酸钠，为强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，C说法正确；e为+4价的氧化物ClO2，消毒时，Cl的化合价由+4变为−1，即67.5 g转移5 ml电子，氯气为71 g，转移2 ml电子，则相同质量的e的消毒效率比b高，D说法正确。
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 ml 转化为Cr3+，得到6 ml电子，每生成1 ml二氧化碳失去4 ml电子，故处理l ml，a电极上会生成1.5 ml 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．B 【解析】NO易被空气中的氧气氧化，因此实验开始时先通入CO2排出装置中的空气，故A正确；装置①中浓硫酸与亚硫酸钠反应放出二氧化硫，没有元素化合价的变化，不属于氧化还原反应，故B错误；二氧化硫具有还原性，在酸性溶液中，NaNO3溶液具有氧化性，二者能够发生氧化还原反应，因此向装置③中注入O2，产生红棕色气体，说明装置②中产生了NO，故C正确；装置④主要是吸收尾气，防止污染空气，当然也可以防止空气进入装置③干扰实验，故D正确。
11．D 【解析】阳极区发生氧化反应，由装置图可知，左侧区为阳极区，电极反应式为H2O−e− ·OH+H+，故阳极附近的pH减小，A错误；右侧区为阴极区，电极反应式为2H++2e−H2↑，故交换膜为阳离子交换膜，B错误；由B项分析可知，阴极反应为2H++2e−H2↑，C错误；由图可知，脱氯是将CH2Cl2转化为HCHO、CH3OH、CO2和Cl−，故脱氯的实质是碳氯键和碳氢键断裂形成碳氧键，D正确。
12．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 ml·L−1 KI溶液于试管中，加入1 mL 0.1ml·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。
13．C 【解析】根据Z的阳离子带1个正电荷判断，Z为钠元素，X形成4个共价键判断是碳元素，Y形成2个共价键判断是氧元素，W形成1个共价键判断是H元素。W、X、Y、Z分别是H、C、O、Na四种元素。W、X、Y、Z分别是H、C、O、Na四种元素，故原子半径为，故A不正确；Z和Y可以形成含有非极性键的Na2O2，故B不正确；W、X、Y可形成H2C2O4，可与高锰酸钾发生反应，而使其褪色，故C正确；X和W形成的化合物属于烃，碳原子数越多，烃的沸点越高，故有的烃的沸点比水高，故D不正确。
14．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。
15．B 【解析】灼烧海带应该在坩埚中进行，而不应该用蒸发皿，故A错误；抽滤能加快过滤的速度，操作③使用抽滤装置比用过滤装置效果好，故B正确；乙醇与水互溶，不能作该实验的萃取剂，故C错误；操作⑥为蒸馏，应该用直形冷凝管，为避免液体残留、不可选用球形冷凝管，故D错误。
16．D 【解析】A．随pH增大，c(H2A)逐渐减小，即曲线II代表H2A，c(HA−)先增大后减小，即曲线I代表HA−，c(A2−)逐渐增大，pC值逐渐减小，即曲线III代表A2−，A项错误；B．H2A溶液中加NaOH，溶液碱性逐渐增强，恰好中和之前水的电离程度逐渐增大，故c>b>a，B项错误；C．，，=，滴定过程中温度不变，平衡常数不变，C项错误；D．根据电荷守恒有c(K＋)＋c(H＋)=c(HA−)＋2c(A2−)＋c(OH−)，c点满足c(HA−)=c(A2−)，物料守恒满足c(HA−)＋c(A2−)＋c(H2A)=0.1 ml·L−1，溶液呈酸性，则有c(K＋)＜c(HA−)＋2c(A2−)=0.1 ml·L−1−c(H2A)+c(A2−)= 0.1 ml·L−1+c(HA−)−c(H2A)＜0.1 ml·L−1+c(HA−)，D项正确。
17．（14分）
（1）球形冷凝管（2分） 冷凝回流，提高糠醛的利用率，减少富马酸的挥发（2分）
（2）防止Fe2+被氧化（2分）
（3）生成的富马酸亚铁少（2分） 把Fe2+转化成Fe(OH)2沉淀（2分）
（4）否（2分）
（5）89.46％（2分）
【解析】（1）由图可知仪器A的名称是球形冷凝管，球形冷凝管的作用是冷凝回流，提高糠醛的利用率，减少富马酸的挥发。
（2）Fe2+有很强的还原性，极易被氧化，故在回流过程中一直通入氮气的目的防止Fe2+被氧化。
（3）反应后溶液的pH太小，抑制富马酸的电离，反应不够充分，则引起的后果是生成的富马酸亚铁少；若反应后溶液的pH太大，亚铁离子易变成沉淀，则引起的后果是把Fe2+转化成Fe(OH)2沉淀。
（4）富马酸亚铁中有碳碳双键，会被酸性高锰酸钾氧化，所以不能直接用酸性高锰酸钾溶液滴定来测定产品的纯度。
（5）不加产品，重复步骤①操作，滴定终点用去标准液0.02 mL，实际用去标准液的体积为（16.82+0.02）mL =16.84 mL。n(富马酸亚铁)=16.84×10-3×0.0500 ml，产品中富马酸亚铁的质量分数为。
18．（14分）
（1）增大接触面积，充分反应，提高反应速率（2分）
（2）2.8（2分） Fe(OH)3（2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） CSO4·7H2O（2分）
【解析】硫锰净化废渣中Mn、C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+、C2+、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+、C2+、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。CSO4·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CSO4·7H2O。
19．（14分）
（1）−28.5（2分） 不变（2分） 减小（2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⋅ml−1−3×172.5 kJ⋅ml−1=−28.5 kJ⋅ml−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 ml 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 ml×60%=0.6 ml，由于容器的容积是1 L，则v(CO2)==0.03 ml·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 ml·L−1·min−1；反应中开始加入的CO2、CH4的物质的量都是1 ml，则反应达到平衡时，n(CO2)= n(CH4)=0.4 ml，n(CO)= n(H2)=2×0.6 ml=1.2 ml，n(总)=0.4 ml+0.4 ml+1.2 ml+1.2 ml=3.2 ml，则用压强分数表示是化学平衡常数表示为。
20．［选修3：物质结构与性质］（14分）
（1）1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2（2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（2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 ml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。
21．[选修5：有机化学基础]（14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（2分）
（3）取代反应（1分）
（4）+H2O+H2SO4（2分）
（5）①14（2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
。
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
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 ml·L−1 KI溶液于试管中，加入1 mL 0.1ml·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 ml·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
金属离子
Fe2+
Fe3+
Mn2+
C2+
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
1
2
3
4
5
6
7
8
D
A
A
B
A
A
C
B
9
10
11
12
13
14
15
16
B
B
D
B
C
C
B
D
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 Fe−56 C−59 Ni−59
一、选择题：本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4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．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．下列说法不正确的是
A．铝合金常用于制造飞机部件，常用金属钠高温还原氯化铝制备金属铝
B．纯碱常用于清洗铁制品表面的油污
C．将氯化铁饱和溶液滴入沸水中，并煮沸至红褐色可制备Fe(OH)3胶体
D．镁制品着火后不宜用干粉灭火器灭火
3．化学与生活密切相关，下列叙述不涉及氧化还原反应的是
A．煅烧贝壳，将产物投入海水中以获得
B．用小麦、大米、玉米、高粱、糯米五种粮食发酵酿酒
C．将在酒精灯上灼烧后的铜丝迅速插入乙醇中，能闻到刺激性气味
D．将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液紫色褪去
4．下列关于三种有机化合物的说法错误的是
A．a、b、c中只有c的所有碳原子可以处于同一平面
B．b、c两者互为同分异构体
C．a、b、c均可使酸性高锰酸钾溶液反应褪色
D．1 ml b与1 ml Br2完全反应生成的加成产物有三种
5．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 ml Fe和0.1 ml Cu分别与0.1 ml Cl2完全反应，转移电子数均为0.2NA
6．利用如图装置进行实验，能达到实验目的的是
7．下列有关离子共存的叙述或离子方程式的书写正确的是
A．常温pH=7的溶液中，K+、、Fe3+可以大量共存
B．通入H2S至饱和的溶液中，Cl−、、Cu2+可以大量共存
C．泡沫灭火器是利用水解原理：
D．Zn溶于过量的浓硝酸中：
8．氯及其化合物的“价−类”二维图体现了化学变化之美。下列说法错误的是
A．a的浓溶液和f反应生成b
B．c的电子式为
C．d的水溶液呈碱性
D．相同质量的e的消毒效率比b高
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 ml ，a电极上会生成1.5 ml CO2
D．反应完毕后溶液的pH会升高
10．探究SO2与NaNO3溶液反应的实验装置如图所示，下列说法错误的是
A．实验开始时先通入CO2排除装置中的空气
B．装置①中生成SO2的反应属于氧化还原反应
C．向装置③中注入O2，产生红棕色气体，说明装置②中产生了NO
D．装置④可以防止空气进入装置③干扰实验
11．脱氯可以减少水体污染，保护人的饮水健康。用电解法产生具有强氧化性的自由基(·OH)，可以去除水体中的CH2Cl2，原理如图所示。
下列说法正确的是
A．阳极附近的pH增大B．交换膜为阴离子交换膜
C．阴极反应为CH2Cl2+4·OHCO2+2H2O+2HClD．脱氯的实质是碳氯键和碳氢键断裂形成碳氧键
12．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
13．有W、X、Y、Z四种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，由这四种元素组成的化合物如图所示，下列说法正确的是
A．原子半径：Z＞Y＞X＞W
B．Z和Y只能形成含有离子键的化合物
C．W、X、Y三种元素能形成一种使高锰酸钾溶液褪色的二元酸
D．Y和W形成的化合物沸点高于X和W形成的化合物的沸点
14．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
15．实验室利用海带提取碘单质的流程如下：
下列说法正确的是
A．操作①需要三脚架、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等仪器
B．操作③使用抽滤装置比用过滤装置效果好
C．操作⑤可选用无水乙醇作萃取剂，用分液漏斗分液
D．操作⑥为提高冷凝效果，可选用球形冷凝管
16．类比pH，定义pH=−lgC，已知琥珀酸(CH2COOH)2(以H2A表示)为二元弱酸，25℃时用HCl气体或者KOH固体调节1 L 0.1 ml/LH2A溶液的pH，混合溶液中的pH与pC(H2A、HA−、A2−)的关系如图所示(不考虑溶液体积和温度的变化)，下列说法正确的是
A．曲线I、II、III分别代表的粒子为HA−、A2−、H2A
B．a、b、c三点水的电离程度大小为：b>a>c
C．滴定过程中先增大再减小
D．c点溶液满足c(K)＜0.1 ml·L−1+c(HA−)
二、非选择题：共56分。第17~19题为必考题，考生都必须作答。第20~21题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共42分。
17．（14分）富马酸亚铁(结构简式，相对分子质量170)是治疗贫血药物的一种。实验制备富马酸亚铁并测其产品中富马酸亚铁的质量分数。
Ⅰ．富马酸的制备。制取装置如图所示(夹持仪器已略去)，按如图装置打开分液漏斗活塞，滴加糠醛()，在90~100 ℃条件下持续加热2~3 h。
（1）仪器A的名称是___________，仪器A的作用是___________。
Ⅱ．富马酸亚铁的制备
步骤1：将4.64 g富马酸置于100 mL烧杯中，加水20 mL，在热沸搅拌下加入Na2CO3溶液10 mL，使其pH为6.5~6.7；
步骤2：将上述溶液转移至如图所示的装置中，缓慢加入40 mL 2 ml·L−1 FeSO4溶液，维持温度100 ℃，充分搅拌1.5 h；
步骤3：冷却、过滤，洗涤沉淀，然后水浴干燥，得到粗产品3.06 g。
（2）在回流过程中一直通入氮气的目的是_________________________________________。
（3）步骤1控制溶液pH为6.5~6.7；若反应后溶液的pH太小，则引起的后果是_____________________，若反应后溶液的pH太大，则引起的后果是_________________________________________。
Ⅲ．产品纯度测定
步骤①：准确称取粗产品0.1600 g，加煮沸过的3 ml·L−1 H2SO4溶液15 mL，待样品完全溶解后，加煮沸过的冷水50 mL和4滴邻二氮菲−亚铁指示剂，立即用0.0500 ml·L−1(NH4)2Ce(SO4)3(硫酸高铈铵)标准溶液进行滴定。用去标准液的体积为16.82 mL (反应式为)。
步骤②：不加产品，重复步骤①操作，滴定终点用去标准液0.02 mL。
（4）___________(填“能”或“否”)直接用酸性高锰酸钾溶液滴定来测定产品的纯度。
（5）产品中富马酸亚铁的质量分数为___________。
18．（14分）硫锰净化废渣中Mn、C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：
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CSO4·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CSO4·nH2O样品的化学式为________________________。
19．（14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⋅ml−1
②3C(石墨，s)+Fe2O3(s)2Fe(s)+3CO(g) ΔH =+489.0 kJ⋅ml−1
③C(石墨，s)+CO2(g)2CO(g) ΔH =+172.5 kJ⋅ml−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 ml 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 ml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)=__________ml·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)。
（二）选考题：共14分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。
20．［选修3：物质结构与性质］（14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 ml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)。
21．[选修5：有机化学基础]（14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)
化学·全解全析
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】工业上常用电解熔融氧化铝的方法制铝，A不正确；热的纯碱溶液的碱性强，可促进油脂的水解，工业生产中，常用于清洗铁制品表面的油污，B正确；制备Fe(OH)3胶体时，先将氯化铁饱和溶液滴入沸水中，然后继续加热煮沸直至液体呈红褐色为止，C正确；干粉的主要成分为碳酸氢钠，它受热分解可生成碳酸钠、水和二氧化碳气体，因为燃烧的镁制品能在二氧化碳气体中继续燃烧，所以镁制品着火后不宜用干粉灭火器灭火，D正确。
3．A 【解析】贝壳的主要成分为碳酸钙，煅烧时碳酸钙分解生成二氧化碳和氧化钙，氧化钙、水、镁离子结合生成氢氧化镁和钙离子，在整个过程中均不涉及氧化还原反应，故选A；小麦、大米、玉米、高粱、糯米五种粮食的主要成分为淀粉，由淀粉发酵酿酒需先水解成葡萄糖，葡萄糖再被氧化成乙醇、二氧化碳和水，涉及氧化还原反应，故B不选；在酒精灯上灼烧后的铜丝迅速插入乙醇中，会引起乙醇的催化氧化，故涉及氧化还原反应，故C不选；乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳和水，高锰酸钾被还原而褪色，涉及氧化还原反应，故D不选。
4．B 【解析】化合物圈中碳原子与相连的碳原子不可能都处于同一平面，化合物中苯环所在平面和烯基所在平面通过单键旋转可以处于同一平面内，因此c的所有碳原子可以处于同一平面，故A项正确；b的分子式为C10H14，c的分子式为C10H12，两者不是同分异构体，故B项错误；a、b、c中均含有碳碳双键，可使酸性高锰酸钾溶液反应褪色，故C项正确；1 ml b与1mlBr2完全反应生成的加成产物可以发生1，4加成，也可以发生1，2加成，共三种，故D项正确。
5．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 ml，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 ml，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 ml，含离子总数为0.3NA，故C正确；0.1 ml Fe和0.1 ml Cu分别与0.1 ml 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。
6．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。
7．C 【解析】pH=7的溶液中Fe3+不会大量存在，Fe3+在pH约2.7开始沉淀，在pH为3.7时沉淀完全，A项错误；H2S在溶液中可以发生电离，电离出的S2−与Cu2+在溶液中生成沉淀不能共存，B项错误；泡沫灭火器中两种溶液混合反应过程是硫酸铝与碳酸氢钠发生互促程度大的双水解，C项正确；浓硝酸具有强氧化性，Zn与浓硝酸反应生成NO2，D项错误。
8．B 【解析】根据图像，a为HCl、f为NaClO3，a的浓溶液和f发生归中反应，生成氯气，A说法正确；c为HClO，结构式为H—O—Cl，电子式为，B说法错误；d为+1价的钠盐，为次氯酸钠，为强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，C说法正确；e为+4价的氧化物ClO2，消毒时，Cl的化合价由+4变为−1，即67.5 g转移5 ml电子，氯气为71 g，转移2 ml电子，则相同质量的e的消毒效率比b高，D说法正确。
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 ml 转化为Cr3+，得到6 ml电子，每生成1 ml二氧化碳失去4 ml电子，故处理l ml，a电极上会生成1.5 ml 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．B 【解析】NO易被空气中的氧气氧化，因此实验开始时先通入CO2排出装置中的空气，故A正确；装置①中浓硫酸与亚硫酸钠反应放出二氧化硫，没有元素化合价的变化，不属于氧化还原反应，故B错误；二氧化硫具有还原性，在酸性溶液中，NaNO3溶液具有氧化性，二者能够发生氧化还原反应，因此向装置③中注入O2，产生红棕色气体，说明装置②中产生了NO，故C正确；装置④主要是吸收尾气，防止污染空气，当然也可以防止空气进入装置③干扰实验，故D正确。
11．D 【解析】阳极区发生氧化反应，由装置图可知，左侧区为阳极区，电极反应式为H2O−e− ·OH+H+，故阳极附近的pH减小，A错误；右侧区为阴极区，电极反应式为2H++2e−H2↑，故交换膜为阳离子交换膜，B错误；由B项分析可知，阴极反应为2H++2e−H2↑，C错误；由图可知，脱氯是将CH2Cl2转化为HCHO、CH3OH、CO2和Cl−，故脱氯的实质是碳氯键和碳氢键断裂形成碳氧键，D正确。
12．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 ml·L−1 KI溶液于试管中，加入1 mL 0.1ml·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。
13．C 【解析】根据Z的阳离子带1个正电荷判断，Z为钠元素，X形成4个共价键判断是碳元素，Y形成2个共价键判断是氧元素，W形成1个共价键判断是H元素。W、X、Y、Z分别是H、C、O、Na四种元素。W、X、Y、Z分别是H、C、O、Na四种元素，故原子半径为，故A不正确；Z和Y可以形成含有非极性键的Na2O2，故B不正确；W、X、Y可形成H2C2O4，可与高锰酸钾发生反应，而使其褪色，故C正确；X和W形成的化合物属于烃，碳原子数越多，烃的沸点越高，故有的烃的沸点比水高，故D不正确。
14．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。
15．B 【解析】灼烧海带应该在坩埚中进行，而不应该用蒸发皿，故A错误；抽滤能加快过滤的速度，操作③使用抽滤装置比用过滤装置效果好，故B正确；乙醇与水互溶，不能作该实验的萃取剂，故C错误；操作⑥为蒸馏，应该用直形冷凝管，为避免液体残留、不可选用球形冷凝管，故D错误。
16．D 【解析】A．随pH增大，c(H2A)逐渐减小，即曲线II代表H2A，c(HA−)先增大后减小，即曲线I代表HA−，c(A2−)逐渐增大，pC值逐渐减小，即曲线III代表A2−，A项错误；B．H2A溶液中加NaOH，溶液碱性逐渐增强，恰好中和之前水的电离程度逐渐增大，故c>b>a，B项错误；C．，，=，滴定过程中温度不变，平衡常数不变，C项错误；D．根据电荷守恒有c(K＋)＋c(H＋)=c(HA−)＋2c(A2−)＋c(OH−)，c点满足c(HA−)=c(A2−)，物料守恒满足c(HA−)＋c(A2−)＋c(H2A)=0.1 ml·L−1，溶液呈酸性，则有c(K＋)＜c(HA−)＋2c(A2−)=0.1 ml·L−1−c(H2A)+c(A2−)= 0.1 ml·L−1+c(HA−)−c(H2A)＜0.1 ml·L−1+c(HA−)，D项正确。
17．（14分）
（1）球形冷凝管（2分） 冷凝回流，提高糠醛的利用率，减少富马酸的挥发（2分）
（2）防止Fe2+被氧化（2分）
（3）生成的富马酸亚铁少（2分） 把Fe2+转化成Fe(OH)2沉淀（2分）
（4）否（2分）
（5）89.46％（2分）
【解析】（1）由图可知仪器A的名称是球形冷凝管，球形冷凝管的作用是冷凝回流，提高糠醛的利用率，减少富马酸的挥发。
（2）Fe2+有很强的还原性，极易被氧化，故在回流过程中一直通入氮气的目的防止Fe2+被氧化。
（3）反应后溶液的pH太小，抑制富马酸的电离，反应不够充分，则引起的后果是生成的富马酸亚铁少；若反应后溶液的pH太大，亚铁离子易变成沉淀，则引起的后果是把Fe2+转化成Fe(OH)2沉淀。
（4）富马酸亚铁中有碳碳双键，会被酸性高锰酸钾氧化，所以不能直接用酸性高锰酸钾溶液滴定来测定产品的纯度。
（5）不加产品，重复步骤①操作，滴定终点用去标准液0.02 mL，实际用去标准液的体积为（16.82+0.02）mL =16.84 mL。n(富马酸亚铁)=16.84×10-3×0.0500 ml，产品中富马酸亚铁的质量分数为。
18．（14分）
（1）增大接触面积，充分反应，提高反应速率（2分）
（2）2.8（2分） Fe(OH)3（2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） CSO4·7H2O（2分）
【解析】硫锰净化废渣中Mn、C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+、C2+、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+、C2+、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。CSO4·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CSO4·7H2O。
19．（14分）
（1）−28.5（2分） 不变（2分） 减小（2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⋅ml−1−3×172.5 kJ⋅ml−1=−28.5 kJ⋅ml−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 ml 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 ml×60%=0.6 ml，由于容器的容积是1 L，则v(CO2)==0.03 ml·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 ml·L−1·min−1；反应中开始加入的CO2、CH4的物质的量都是1 ml，则反应达到平衡时，n(CO2)= n(CH4)=0.4 ml，n(CO)= n(H2)=2×0.6 ml=1.2 ml，n(总)=0.4 ml+0.4 ml+1.2 ml+1.2 ml=3.2 ml，则用压强分数表示是化学平衡常数表示为。
20．［选修3：物质结构与性质］（14分）
（1）1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2（2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（2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 ml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。
21．[选修5：有机化学基础]（14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（2分）
（3）取代反应（1分）
（4）+H2O+H2SO4（2分）
（5）①14（2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
。
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
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 ml·L−1 KI溶液于试管中，加入1 mL 0.1ml·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 ml·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
金属离子
Fe2+
Fe3+
Mn2+
C2+
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
1
2
3
4
5
6
7
8
D
A
A
B
A
A
C
B
9
10
11
12
13
14
15
16
B
B
D
B
C
C
B
D
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