2022届天津市河北区高三下学期质量检测（二）化学试题含解析

这是一份2022届天津市河北区高三下学期质量检测（二）化学试题含解析，共24页。试卷主要包含了单选题，综合题等内容，欢迎下载使用。

天津市河北区2022届高三下学期质量检测（二）
化学试题
一、单选题
1．垃圾分类有利于资源回收利用。下列关于回收和垃圾分类说法错误的是（　　）
A．废弃荧光灯管含有重金属，属于有害垃圾
B．厨余垃圾发酵后制成肥料，涉及氧化还原反应
C．废弃的聚乙烯塑料有毒不易降解，属于不可回收垃圾
D．废旧玻璃瓶主要成分是硅酸盐和二氧化硅，属于可回收垃圾
2．下列有关化学用语表示正确的是（　　）
A．次氯酸的电子式：
B．Cl-的结构示意图：
C．基态碳原子价层电子轨道表示式为：
D．四氯化碳的空间填充模型：
3．下列说法正确的是（　　）
A．BF3分子形状呈三角锥形，是非极性分子
B．凡有规则外形的固体一定是晶体
C．电负性越大的元素，第一电离能也越大
D．CS2分子中σ键与π键的数目之比是1：1
4．化学在人类社会发展中发挥着重要作用，下列说法错误的是（　　）
A．双氧水可用于处理泄漏的有毒物质Na2S
B．在钢铁设备上连接金属铜保护钢铁
C．高纯硅可用于制作通信设备的芯片
D．可用核磁共振氢谱区分苯甲醇和对甲基苯酚
5．下列叙述正确的是（　　）
A．C12和C14互称为同素异形体
B．元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素
C．合成氨工业中采用循环操作，主要是为了提高氮气和氢气的利用率
D．聚乳酸( )降解的产物为丙酸
6．下列实验装置正确且能达到实验目的的是（　　）


A
B
C
D
实验目的
实验室制乙酸乙酯
蒸干FeCl3溶液制无水FeCl3
苯萃取碘水中的I2，分出水层后的操作
比较碳酸与苯酚酸性强弱
实验装置




A．A B．B C．C D．D
7．已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．100g46%的乙醇水溶液含有的氧原子数为1NA
B．1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA
C．标准状况下，5.6L溴乙烷中含有分子的数目为0.25NA
D．常温下，pH=2的H2C2O4溶液中，含有H+数为0.01NA
8．阿斯巴甜是一种具有清爽甜味的有机化合物，结构简式如下图所示。下列说法错误的是（　　）

A．存在对映异构体
B．分子式为C14H18N2O5
C．具有两性，能发生取代和氧化反应
D．1mol阿斯巴甜完全水解最多消耗4molNaOH
9．下列反应或现象的离子方程式解释正确的是（　　）
A．过量铁粉与稀硝酸反应：Fe+NO3-+4H+=Fe2++NO↑+2H2O
B．用饱和Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4：Ca2++CO32-=CaCO3↓
C．向K2Cr2O7溶液中滴加6mol/L的H2SO4，溶液橙色加深：Cr2O72-(橙色)+H2O⇌2CrO42-(黄色)+2H+
D．电解MgCl2水溶液：2Cl-+2H2O通电__2OH-+Cl2↑+H2↑
10．硫酸钙是一种用途非常广泛的产品，可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质(见下图)。下列说法正确的是（　　）

A．漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2
B．可用饱和NaHCO3溶液或KMnO4溶液除去CO2中的SO2气体
C．SO2氧化为SO3是可逆反应，提高O2浓度和使用适合的催化剂均可提高SO2的转化率
D．用CO合成CH3OH进而合成HCHO的两步反应，原子利用率均为100%
11．水浴加热滴加酚酞的NaHCO3溶液，颜色及pH随温度变化如下(忽略水的挥发)：
实验
①
②
③
④
⑤
温度/℃
20
30
40
从40℃冷却到20℃
沸水浴后冷却到20℃
颜色变化
红色略加深
红色接近①
红色比③加深较多
pH
8.31
8.29
8.26
8.31
9.20
下列说法错误的是（　　）
A．NaHCO3溶液中：c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)
B．①→③的过程中，颜色加深的原因可能是HCO3-水解程度增大
C．①→③的过程中，pH稍微下降说明升温过程中c(OH-)减小
D．⑤比①pH增大，推测是由于NaHCO3分解生成的Na2CO3的缘故
12．下图是典型微生物燃料电池原理示意图。若用含硝酸盐废水替代图中氧气，可达到废水处理的目的(已知：a室中微生物降解有机物产生e-、CO2和H+)。关于该电池，下列说法错误的是（　　）

A．a室内发生氧化反应，电极为负极
B．H+通过质子交换膜从a室进入b室
C．b室内发生的电极反应为：O2+4e-+4H+=2H2O
D．将硝酸盐转化为N2时，电极反应为：2NO3--10e-+12H+=N2↑+6H2O
二、综合题
13．铜是重要的金属，广泛应用于电气、机械制造、国防等领域，铜的化合物在科学研究和工农业生产中有许多用途。回答下列问题：
（1）基态Cu原子价层电子排布式为　 　。
（2）CuSO4晶体中S原子的杂化方式为　 　，SO42-的立体构型为　 　。
（3）向CuSO4溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)]SO4，其配体的电子式为　 　；下列有关说法正确的是　 　。
A．氨气极易溶于水，原因之一是NH3分子和H2O分子之间形成氢键
B．NH3分子和H2O分子空间构型不同，氨分子的键角小于水分子的键角
C．[Cu(NH3)]SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键
D．[Cu(NH3)]SO4组成元素中电负性最大的是氮元素
（4）金铜合金的一种晶体结构为立方晶型，如图所示：

①该合金的化学式为　 　。
②已知该合金的密度为dg/cm3，阿伏加德罗常数值为NA，则该晶胞的棱长为　 　cm。
（5）以情性电极电解足量的CuSO4溶液。阳极上的电极反应式为：　 　，若该电极产生气体的物质的量为0.01mol，则析出铜的质量为　 　g。
14．氯苯是一种重要的有机合成原料，用氯苯合成染料中间体F的两条路线如下图所示。
路线1：

路线2：

（1）试剂a为　 　
（2）A→B的反应类型为　 　，该反应的化学方程式为　 　。
（3）C与CH3COOH的相对分子质量之和比D的相对分子质量大18，该反应的化学方程式为　 　；D→E的取代反应发生在甲氧基(-OCH3)的邻位，则F的结构简式为　 　。
（4）G中所含官能团名称为　 　。
（5）有机物I与对苯二甲酸()反应生成聚合物的结构简式为　 　。
（6）I与CH3COOH反应还可能生成的有机产物中，与F互为同分异构的是　 　(写出结构简式)。
（7）已知：+→催化剂+NaI，以苯酚和2－甲基丙烯为原料(无机试剂任选)，设计制备苯叔丁醚()　 　。
15．实验室以次氯酸盐和铁盐为原料制备少量K2FeO4的操作步骤如下：
（1）Ⅰ.制备NaClO强碱性饱和溶液：
①将20mLNaOH溶液加入仪器b中，冷水浴冷却，通入Cl2搅拌，直至溶液变为黄绿色且有少量白色晶体析出为止(装置如下图所示)。

②将所得饱和NaClO倒入烧杯并置于冷水浴中，分几次加入20gNaOH固体并不断搅拌，过滤，得NaClO强碱性饱和溶液。
甲装置中a管的作用是　 　。
（2）写出甲装置中反应的化学方程式　 　。
（3）石灰乳的作用是　 　。
（4）反应过程中用冷水浴冷却的原因是　 　。
（5）Ⅱ.合成K2FeO4
①称取5.05gFe(NO3)3⋅9H2O(相对分子质量为404)固体，在冷水浴中分批加入Ⅰ中所得滤液，并不断搅拌，反应1小时后溶液呈深紫红色(即)。
②离心分离除去水解得到的Fe(OH)3胶体，留上层清液(深紫红色)。
③向②的上层清液中缓慢加入KOH饱和溶液50.00mL，冰水浴保持5min，过滤，得K2FeO4(相对分子质量为198)粗产品。
④将粗产品重结晶，并用异丙醇洗涤，低温烘干，得纯产品2.13g。
合成Na2FeO4的离子方程式为　 　。
（6）用异丙醇洗涤的目的是　 　。
（7）K2FeO4的产率为　 　(保留至0.1%)。
16．石油产品中含者H2S及COS、CH3SH等多种有机硫化物，石油化工催生出多种脱硫技术，请回答下列问题：
（1）已知热化学方程式：
①2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)ΔH1=-362kJ⋅mol-1
②2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)ΔH2=-1172kJ⋅mol-1
则反应2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)ΔH=　 　
分析该反应的自发情况：　 　。
（2）工业生产中应用：COS的水解反应为COS(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2S(g)ΔH<0。某温度时，用活性α-Al2O3作催化剂，在恒容密闭容器中COS(g)的平衡转化率随不同投料比[n(H2O)n(COS)]的转化关系如图甲所示。

①起始向该容器中投入一定量反应物，在一定条件下，可以判断反应到达平衡状态的是　 　(填字母)。
A．容器中气体密度不变
B．压强保持不变
C．容器中气体的平均相对分子质量保持不变
D．v逆(COS)=v正(H2S)
②根据图甲和图乙判断该反应的最佳条件为：投料比[n(H2O)n(COS)]　 　；温度　 　

③P点对应的平衡常数为　 　。(保留小数点后2位)
④当温度升高到一定值后，发现相同时间内COS(g)的水解转化率降低，猜测可能的原因是　 　；　 　。(写出两条)
（3）可以用K2CO3溶液吸收H2S，其原理为K2CO3+H2S=KHS+KHCO3，该反应的平衡常数为　 　。(已知H2CO3的Ka1=4.2×10-7，Ka2=5.6×10-11；H2S的Ka1=5.6×10-8，Ka2=1.2×10-15)

答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A．废荧光灯属于有害垃圾，因为荧光灯管内有荧光粉、水银、铅、镉等重金属，它们会对人体健康或自然环境造成潜在或直接的危害，A不符合题意；
B．厨余垃圾发酵是氧化还原反应，则厨余垃圾发酵后制成肥料，涉及氧化还原反应，B不符合题意；
C．聚乙烯塑料无毒、不易降解，C符合题意；
D．废旧玻璃瓶主要成分是硅酸盐和二氧化硅，可以再生循环，属于可回收垃圾，D不符合题意；
故答案为：C。

【分析】A.重金属有毒，能够引起环境污染；
B.厨余垃圾发酵是氧化还原反应；
C.聚乙烯塑料可回收利用；
D.废玻璃可以回收利用。
2．【答案】A
【解析】【解答】A．次氯酸属于共价化合物，电子式： ，A符合题意；
B．Cl-的结构示意图为：，B不符合题意；
C．基态碳原子价层电子轨道表示式为：，C不符合题意；
D．碳原子半径小于氯原子半径，因此该模型不能表示四氯化碳的空间填充模型，D不符合题意；
故答案为：A。

【分析】B.氯离子核外共18个电子；
C.基态碳原子的价层电子排布式为2s22p2；
D.四氯化碳分子中Cl原子半径大于C。
3．【答案】D
【解析】【解答】A．BF3中B原子的价层电子对数为3+3-3×12=3，没有孤电子对，所以分子的空间构型是平面三角形，是非极性分子，A不符合题意；
B．凡有规则外形的固体不一定是晶体，非晶体也可以具有规则外形，B不符合题意；
C．同一周期，从左到右，元素的的电负性逐渐增强，第一电离能也在增强，但是IIA族、VA族的元素的第一电离能均大于其相邻元素，比如O的电负性比N强，但是N的第一电离能比O大，C不符合题意；
D．CS2的结构式为S=C=S，双键中含有1个σ键与1个π键，故CS2分子中σ键与π键的数目之比是1：1，D符合题意；
故答案为：D。

【分析】A.BF3中B原子的价层电子对数为3，不含孤电子对，正负电荷中心重合；
B.非晶体也有规则的外形；
C.同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素。
4．【答案】B
【解析】【解答】A．双氧水有氧化性，Na2S有还原性，S2-可被氧化成硫单质，A项不符合题意；
B．在钢铁设备上连接金属铜时，会发生电化学腐蚀，铁作负极，铜作正极，会加快铁的腐蚀，应连接比铁更活泼的金属来保护钢铁，B项符合题意；
C．硅单质可用于制作通信设备的芯片，太阳能电池板等，C项不符合题意；
D．核磁共振氢谱可用于测定等效氢的种类，苯甲醇有5种等效氢而对甲基苯酚有4种等效氢，所以可以进行区分，D项不符合题意；
故答案为：B。

【分析】A.双氧水能够氧化硫离子；
B.铜活泼性弱于铁；
C.高纯硅为良好的半导体；
D.核磁共振氢谱可以检测有机物中不同氢原子种类。
5．【答案】C
【解析】【解答】A．C12和C14是质子数相同中子数不同的核素、互为同位素，A不符合题意；
B． 元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素不属于过渡元素，从第ⅢB起始从左到右一直到ⅡB这十列元素为过渡元素，B不符合题意；
C．合成氨反应是可逆反应，不能进行彻底，合成氨工业上采用循环操作，使未反应的N2和H2重新被利用，这样会增加N2和H2的转化率，避免造成不必要的浪费，C符合题意；
D． 聚乳酸是聚酯，降解是酯基断裂、其水解产物为α-羟基丙酸、即乳酸，D不符合题意；
故答案为C。

【分析】A.质子数相同中子数不同的核素互为同位素；
B.过渡元素为副族元素与第Ⅷ族；．
C.原料循环利用，可提高原料利用率；
D.聚乳酸单体为2-羟基丙酸。
6．【答案】D
【解析】【解答】A．实验室制乙酸乙酯时，右端导管末端不能伸入到饱和碳酸钠溶液的液面下，否则可能会引起倒吸，A不符合题意；
B．氯化铁水解生成氢氧化铁，直接蒸干氯化铁溶液得不到无水氯化铁，得到的是氢氧化铁，应在氯化氢氛围中进行蒸干，B不符合题意；
C．苯的密度比水小，萃取碘水中的碘时，水层在下层，下口放出，苯层在上层，上口倒出，C不符合题意；
D．稀硫酸与碳酸钠反应生成二氧化碳，将二氧化碳通入苯酚钠溶液中，溶液变浑浊，说明产生苯酚，即证明碳酸的酸性比苯酚强，D符合题意；
故答案为：D。

【分析】A.导管口插入碳酸钠溶液液面易发生倒吸；
B.加热促进铁离子水解，且生成的盐酸易挥发；
C.苯的密度小于水的密度；
D.发生强酸制取弱酸的反应。
7．【答案】B
【解析】【解答】A.100g46%的乙醇水溶液含有的氧原子数为[100g×46%46g/mol+100g×(1-46%)18g/mol]×NAmol-1=4NA，A不符合题意；
B．按得失电子守恒1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为1mol×2×(6-3)NAmol-1=6NA，B符合题意；
C． 标准状况下溴乙烷为液态，5.6L溴乙烷中含有分子的数目远大于0.25NA，C不符合题意；
D． 常温下，pH=2的H2C2O4溶液体积不知道，难以计算含有的H+数，D不符合题意；
故答案为：B。

【分析】A.水分子中也含有氧原子；
B.根据得失电子守恒计算；
C.标况下溴乙烷为液体；
D.溶液体积未知。
8．【答案】D
【解析】【解答】A．阿斯巴甜分子含有手性碳原子（与酯基相连的碳原子），存在对映异构体，A不符合题意；
B．由结构简式可得阿斯巴甜分子式为C14H18N2O5，B不符合题意；
C．阿斯巴甜含有羧基，可以和NaOH反应，也含有氨基，可以和HCl反应，故该化合物具有两性；阿斯巴甜含有羧基等基团，可以发生取代反应；与苯环相连的碳原子上连有氢原子，故阿斯巴甜可以被酸性高锰酸钾溶液氧化；C不符合题意；
D．阿斯巴甜水解产物为 和 ，故1mol阿斯巴甜水解产物最终消耗3mol NaOH，D符合题意；
故答案为：D。

【分析】A.连接氨基、-COOCH3的碳原子为手性碳原子；
B.根据结构简式确定其分子式；
C.含有氨基和羧基，具有氨基酸的性质；含有酰胺基、苯环、酯基，具有胺、苯、酯的性质；
D.羧基、酰胺基水解生成的羧基、酯基水解生成的羧基都能和NaOH以1：1反应。
9．【答案】C
【解析】【解答】A．过量铁粉和稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，反应的离子方程式为：3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O，A不符合题意；
B．用Na2CO3溶液处理水垢中的不溶物CaSO4，硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙沉淀，反应离子方程式为：CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-，B不符合题意；
C．向K2Cr2O7溶液中滴加6mol/L的H2SO4，溶液橙色加深，溶液中氢离子浓度增大，平衡Cr2O72-(橙色)+H2O⇌2CrO42-(黄色)+2H+，逆向移动，所以溶液橙色加深，C符合题意；
D．电解MgCl2水溶液生成氢氧化镁、氢气和氯气，反应的离子方程式为：Mg2++2Cl-+2H2O=电解Mg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑，D不符合题意；
故答案为：C。

【分析】A.该方程式不符合电荷守恒；
B.硫酸钙微溶，应保留化学式；
C.滴加硫酸，氢离子浓度增大，反应逆向移动；
D.电解MgCl2水溶液生成氢氧化镁、氢气和氯气。
10．【答案】B
【解析】【解答】A．漂白粉的成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，A不符合题意；
B．KMnO4溶液具有强氧化性，会在溶液中将SO2氧化为硫酸，硫酸能够与NaHCO3溶液反应产生CO2气体，而CO2不能溶解在饱和NaHCO3溶液中，因此可以达到除杂净化的目的，B符合题意；
C．SO2氧化为SO3是可逆反应，提高O2浓度可提高SO2的转化率；但使用适合的催化剂只能加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，而化学平衡不移动，因此不能提高SO2的转化率，C不符合题意；
D．工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：反应Ⅰ：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)；反应Ⅱ： CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，反应Ⅱ中不是所有原子进入期望产物，原子利用率不为100%，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2；
C.催化剂不影响平衡状态，不能提高平衡转化率；
D.反应Ⅱ还生成水，原子利用率不为100%。
11．【答案】C
【解析】【解答】A．NaHCO3溶液中的HCO3-既存在电离又存在水解，由于HCO3-电离显酸性，水解显碱性，而NaHCO3溶液显碱性，说明HCO3-的水解程度大于电离程度，则NaHCO3溶液中离子浓度满足c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)，A项不符合题意；
B．①→③的过程中，温度升高促进了HCO3-的水解，溶液碱性增强，红色略加深，B项不符合题意；
C．①→③的过程中温度升高，水的离子积变大，溶液中水电离的氢离子浓度增大，所以溶液中pH略微减小，但温度升高促了HCO3-水解，c(OH-)增大，C项符合题意；
D．⑤和①的温度相同，但是⑤比①的pH大，说明⑤的碱性强于①，推测是由于NaHCO3受热分解生成Na2CO3 ，而Na2CO3的碱性比NaHCO3 强，D项不符合题意；
故答案为：C。

【分析】A.碳酸氢钠溶液因碳酸氢根离子水解的导致溶液呈碱性；
B.升温促进碳酸氢根离子的水解；
C.温度越高水的离子积常数越大；
D.⑤和①的温度相同，但⑤比①pH增大，说明⑤的碱性强于①。
12．【答案】D
【解析】【解答】A．a室内微生物降解有机物产生电子，发生氧化反应，失去电子的电极为负极，A不符合题意；
B．a室内微生物降解有机物产生H+，a室为负极，b室为正极，H+通过质子交换膜从a室进入b室，B不符合题意；
C．b室内，O2获得电子，发生还原反应，发生的电极反应为：O2+4e-+4H+=2H2O，C不符合题意；
D．若用含硝酸盐废水替代图中O2，将硝酸盐转化为N2时，NO3-中+5价的N获得电子变为N2，正极的电极反应为：2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O，D符合题意；
故答案为：D。

【分析】a室石墨电极上C元素化合价升高，发生氧化反应，则a室为负极，b室为正极，正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，若用含硝酸盐废水替代图中氧气，可达到废水处理的目的，则正极反应式为2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O。
13．【答案】（1）3d104s1
（2）sp3；正四面体
（3）；AC
（4）Cu3Au；3389NAd
（5）4OH――4e－＝O2↑+2H2O；1.28
【解析】【解答】(1)Cu原子序数为29，根据能量最低原则、泡利不相容原理和洪特规则，其价电子排布式为3d104s1，故答案为：3d104s1；
(2)SO42-的价电子对数=6+22=4，形成四条杂化轨道，S原子的杂化方式为sp3，形成四面体结构，价电子对数=孤电子对数+配位原子数，可知孤电子对数为0，所以为正四面体结构，故答案为：sp3；正四面体；
(3)[Cu(NH3)]SO4中配体是氨气，电子式为 ；
A.氨气极易溶于水，原因之一就是NH3分子和H2O分子之间形成氢键，A正确；
B.NH3分子和H2O分子空间构型不同，前者是三角锥形，后者是V形，氨分子的键角大于水分子的键角，B不正确；
C.N与H原子形成极性共价键，[Cu(NH3)4]2+与SO42-形成离子键，Cu2+与NH3形成配位键，C正确；
D.[Cu(NH3)]SO4组成元素中电负性最大的是氧元素，D不正确；
故答案为：AC；
(4)①晶胞中Cu个数是6×12=3，Au个数是8×18=1，因此该合金的化学式为Cu3Au。
②已知该合金的密度为dg/cm3，阿伏加德罗常数值为NA，则64×3+197NAa3=d，所以该晶胞的棱长为3389NAdcm。
(5)阳极上氢氧根放电，电极反应式为4OH- ―4e－＝O2↑+2H2O，若该电极产生气体的物质的量为0.01mol，则转移0.04mol电子，阴极铜离子放电，电极反应式为Cu2＋+2e－＝Cu，根据电子得失守恒可知析出铜的质量为0.02mol×64g/mol＝1.28g。

【分析】（1）Cu为29号元素，其价电子排布式为3d104s1；
（2）SO42-中S原子的价层电子对数为4，不含孤电子对；
（3）[Cu(NH3)]SO4中NH3中的N原子有孤电子对，作配体；根据的[Cu(NH3)]SO4结构判断选项；
（4）①根据均摊法计算；
②根据ρ=mV列式计算；
（5）阳极发生氧化反应；根据得失电子守恒计算。
14．【答案】（1）浓硫酸、浓硝酸
（2）取代反应；+CH3OH+NaOH→+NaCl+H2O
（3）+CH3COOH→H2O+；
（4）硝基、氯原子
（5）
（6）
（7）
【解析】【解答】
(1)和浓硫酸、浓硝酸的混合物发生硝化反应生成，则试剂a为浓硫酸、浓硝酸。
(2)A→B的反应即→的反应，是氯原子被甲氧基代替，故该反应类型为取代反应，化学方程式为+CH3OH+NaOH→+NaCl+H2O。
(3)C即与CH3COOH反应生成水和D即，该反应的化学方程式为：+CH3COOH→H2O+；据分析，F的结构简式为。
(4)和浓硫酸、浓硝酸的混合物发生硝化反应生成G，结合流程可知，该反应引入2个硝基，则G是，G中所含官能团名称为硝基、氯原子。
(5)有机物I即与对苯二甲酸发生缩聚反应，生成聚合物的结构简式为。
(6)与CH3COOH反应生成F时，只有甲氧基对位的氨基发生反应，则I与CH3COOH反应还可能生成的有机产物是甲氧基邻位的氨基发生取代反应，故与F互为同分异构的是。
(7)以苯酚和2－甲基丙烯为原料(无机试剂任选)，制备苯叔丁醚4，按逆合成分析法，可由苯酚钠和发生信息反应得到，苯酚和NaOH溶液反应得到苯酚钠，2-甲基丙烯和HI发生加成反应生成，所以其合成路线为：。

【分析】路线1：和浓硫酸、浓硝酸的混合物发生硝化反应生成，B发生还原反应生成，则B是； 与醋酸的相对分子质量之和比D大18，说明有水生成，则D是，D与浓硫酸、浓硝酸的混合液的取代反应发生在甲氧基（-OCH3）的邻位，则E是； 发生还原反应生成F，结合分子式可知F是。
线路2：和浓硫酸、浓硝酸的混合物发生硝化反应生成，则G是，与氢氧化钠的甲醇溶液发生反应生成H即，发生还原反应生成I即，与乙酸反应生成F。
15．【答案】（1）平衡压强，使漏斗内的液体能顺利滴下
（2）2KMnO4＋16HCl=2KCl＋MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
（3）除去未反应氯气，防止氯气污染空气
（4）有利于氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠
（5）2Fe3++3ClO-+6OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
（6）增大K+的浓度，减小高铁酸钾的溶解，促进高铁酸钾晶体析出
（7）86.1%
【解析】【解答】
(1)甲装置中高锰酸钾与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气，利用a管可平衡压强，使漏斗内的液体能顺利滴下；
(2)甲装置中用高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生反应可以制取氯气，反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl=2KCl＋MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；
(3)氯气有毒，污染空气，石灰乳除去未反应氯气，防止氯气污染空气；
(4)温度不同时，氯气与NaOH反应的产物也不同，常温下，生成次氯酸钠，温度高时，反应生成氯酸钾，6NaOH+3Cl2Δ__ 5NaCl+NaClO3+3H2O，降低了次氯酸钠的产量；则反应过程中用冷水浴冷却有利于氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠；
(5)氢氧化铁被次氯酸根氧化为高铁酸根(FeO42-)同时生成Cl-、H2O，反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+6OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；
(6)高铁酸钾可溶于水，用异丙醇代替水洗涤产品，可减少高铁酸钾的溶解损耗；
(7)5.05g Fe(NO3)3•9H2O的物质的量为n(Fe(NO3)3•9H2O)=0.0125mol，根据铁元素守恒可知n(K2FeO4)=0.0125mol，则m(K2FeO4)=0.0125mol×198g/mol=2.475g，则产率为=2.13g2.475g×100%=86.1%。

【分析】Ⅰ．在冷的NaOH溶液中通入利用甲装置制得的氯气并搅拌，直至溶液变为黄绿色且有少量白色晶体析出为止，然后向饱和NaClO溶液中加入NaOH固体，即可得NaClO强碱性饱和溶液；
Ⅱ．在NaClO强碱性饱和溶液中分次加入Fe(NO3)3·9H2O(相对分子质量为404)固体，并用冷水浴降温和不断搅拌，即可得深紫红色Na2FeO4溶液，用离心分离除去少量Fe(OH)3胶体，然后在上层中缓慢加入KOH饱和溶液，经过滤并用异丙醇洗涤，低温烘干，得高铁酸钾。
16．【答案】（1）-632kJ·mol-1；低温情况下有利于自发
（2）D；10：1；160℃；0.05；温度升高，催化剂活性降低，；温度升高，平衡向逆反应方向移动，所以COS转化率下降
（3）1.0×103
【解析】【解答】(1)①2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)△H=-362kJ·mol-1、②2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)△H2=-1172kJ·mol-1，根据盖斯定律，①×2+②3可得：2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)△H=-632kJ·mol-1；故答案为： △H=-632kJ·mol-1
②反应：2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)是△H<0、△S<0的反应，要使△H-T△S<0，则T是低温，该反应低温条件容易自发；故答案为：低温条件容易自发；
(2)①A．COS(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2S(g)反应前后气体的总物质的量和质量保持不变，且容器体积不变，密度始终保持不变，无法判断是否处于平衡状态，故A不正确；
B．反应过程中和平衡状态下压强相同，容器内压强不随时间改变，不能说明反应达到平衡状态，故B不正确；
C．反应前后气体的总物质的量和质量保持不变，容器中气体的平均相对分子质量保持不变，故C不正确；
D．v正(COS)=v逆(H2S)即正、逆反应速率相等，处于平衡状态，故D正确；
②由图可知，当投料比[n(H2O)/n(COS)]为10：1、温度160℃时，COS的转化率最高；故答案为：10：1；160℃；
③P点对应的投料比[n(H2O)/n(COS)]为6：1=6x：x，COS的转化率为40%，


COS(g)+
H2O(g)⇌
CO2(g)+
H2S(g)
起始（mol/L）
x
6x
0
0
转化（mol/L）
0.4x
0.4x
0.4x
0.4x
平衡（mol/L）
0.6x
5.6x
0.4x
0.4x
P点对应的平衡常数K=c(CO2)c(H2S)c(COS)c(H2O)=0.4x×0.4x0.6x×5.6x=0.05；故答案为：0.05；
④该反应正向放热，温度过高，催化剂活性降低，但平衡向逆反应方向移动，COS(g)的水解转化率降低；故答案为：温度升高，催化剂活性降低；温度升高平衡逆向移动，导致COS转化率下降。
(3)K2CO3+H2S=KHS+KHCO3，该反应的平衡常数K=c(HS-)c(HCO3-)c(CO32-)c(H2S)=c(HS-)c(HCO3-)c(CO32-)c(H2S)×c(H+)c(H+)=Ka1(H2S)Ka2(H2CO3)=5.6×10-85.6×10-11=1.0×103；  故答案为：1.0×103。

【分析】（1）根据盖斯定律计算；根据ΔH-TΔS<0判断；
（2）①可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变，据此判断；
②[n(H2O)/n(COS)]为10：1、温度160℃时，COS的转化率最高；
③列出反应的三段式，结合K=c(CO2)c(H2S)c(COS)c(H2O)计算；
④温度能影响平衡的移动情况，也能影响催化剂活性；
（3）根据K=c(HS-)c(HCO3-)c(CO32-)c(H2S)=Ka1(H2S)Ka2(H2CO3)计算。