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2021-2022学年湖北省重点高中智学联盟高二（下）联考化学试卷（5月）（含答案解析）
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这是一份2021-2022学年湖北省重点高中智学联盟高二（下）联考化学试卷（5月）（含答案解析），共21页。试卷主要包含了 下列离子方程式表示正确的是， 设NA为阿伏加德罗常数的值，2NA等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年湖北省重点高中智学联盟高二（下）联考化学试卷（5月）
1. 2022年春节联欢晚会中《只此青绿》为我们呈现了宋代《千里江山图》里山清水秀。《千里江山图》里青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为Cu(OH)2⋅2CuCO3)、绿色来自孔雀石颜料(主要成分为Cu(OH)2⋅CuCO3)，国画中还应用到赭石(Fe2O3)、铬黄(PbCrO4)、朱砂(HgS)等。下列说法错误的是( )
A. 孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化
B. Fe2O3可用作磁性材料，因而又被称为磁性氧化铁
C. 已知Ksp(PbS)
2. 下列有关化学用语表述正确的是 ( )
A. SO2的VSEPR模型：
B. 基态 29Cu的价层电子的轨道表示式：
C. 的名称： 2−乙基−1， 3−二丁烯
D. 二氧化硅的分子式：SiO2
3. DDT又叫滴滴涕，结构如下图所示。为20世纪上半叶防止农业病虫害，减轻疟疾伤寒等蚊蝇传播的疾病危害起到了不小的作用。但由于其对环境污染过于严重，在自然界及生物体内可以较长时间存在，目前很多国家和地区已经禁止使用。只有对有毒物质有了一定的认识，我们才可能正确对待DDT，合理的使用这类化学药物。下列有关DDT说法不正确的是 ( )
A. DDT极易溶于水 B. DDT也能杀死有益的生物
C. DDT是烃的衍生物 D. DDT不易被生物分解
4. 下列离子方程式表示正确的是 ( )
A. Fe2O3溶于氢碘酸溶液中：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
B. NH4HSO3与NaOH等物质的量的反应：NH4++HSO3−+2OH−=NH3⋅H2O+SO32−
C. 向NH4Fe(SO4)2溶液中加入过量Ba(OH)2溶液：Fe3++2SO42−+2Ba2++3OH−=Fe(OH)3↓+2BaSO4↓
D. 向溴乙酸(CH2BrCOOH)中加入足量的氢氧化钠溶液并加热： CH2BrCOOH+2OH− CH2(OH)COO−+H2O+Br−
5. 下列实验目的与实验方案相匹配的是 ( )
实验目的
实验方案
A
比较S与Cl元素非金属性强弱
测定常温下等浓度Na2S、NaCl溶液的pH
B
除去氢氧化铁胶体中的Fe3+、Cl−
用滤纸将待提纯的氢氧化铁胶体包好，放入盛有蒸馏水的烧杯中，更换蒸馏水，重复几次
C
比较常温时HSO3−水解程度和电离程度大小
常温下，用pH试纸测一定浓度NaHSO3溶液的pH
D
证明甲苯中甲基能活化苯环
将酸性KMnO4溶液分别加入苯和甲苯中并振荡
A. A B. B C. C D. D
6. 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，11.2LHF含有的分子数大于0.5NA
B. 向1L1mol⋅L−1的NH4Cl溶液中加氨水至中性，此时溶液含NH4+数目为NA
C. 12gNaHSO4晶体中阴离子所带电荷数为0.2NA
D. 在合成氨反应中，当有2.24L氨气(标准状况下)生成时，转移的电子数为0.3NA
7. 过氧化钙可以用于改善地表水质，处理含重金属粒子废水和治理赤潮，也可用于应急供氧等。实验室制取过氧化钙结晶水合物(CaO2⋅8H2O)的主要装置流程如下：
已知：CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2⋅8H2O↓+2NH4Cl
以下说法错误的是 ( )
A. 过氧化钙的电子式为
B. 制取CaO2⋅8H2O过程中有氧化还原反应发生
C. c装置需控制温度为0℃左右，控温直接有效的方法是冰水浴
D. 得到的过氧化钙结晶水合物可用无水乙醇洗涤，去除结晶表面的水分
8. 某螯合物(含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物)是一种矿物类饲料添加剂，结构简式如图所示。已知W、X、Y、Z、M为元素周期表中前四周期的元素，原子序数依次增大，Z为地壳中含量最高的元素，M形成的二价阳离子核外电子各层均全充满。下列有关说法正确的是 ( )
A. 基态M原子价电子排布式为4s2
B. 该化合物中M通过螯合作用形成的配位键是5
C. 第一电离能由小到大的顺序是：X
9. [18]−轮烯是一种具有“莫比乌斯环”结构的芳香族大环轮烯分子，其结构如图，有关它的说法不正确的是 ( )
A. [18]−轮烯的分子式为C18H18
B. [18]−轮烯的一氯代物只有一种
C. [18]−轮烯与足量氢气发生加成反应时碳原子由sp2杂化转化为sp3杂化
D. [18]−轮烯不属于苯的同系物，燃烧时会产生浓的黑烟
10. 某铁的氧化物FexOy是一种铁(Ⅲ)酸盐，其晶胞结构如下图(1)所示，从中截取一个基本单元，如下图(2)所示。下列有关叙述正确的是 ( )
图(1)图(2)
A. 该铁的氧化物是一种共价化合物
B. 该铁的氧化物的化学式为Fe3O4
C. 铁离子(或亚铁离子)的配位数是4
D. 若图(2)中基本单元的参数为a pm，a pm，2a pm，则该基本单元的密度为1602a3NA×1030g⋅cm−3
11. 青蒿琥酯(artesunate)可用于治疗严重疟疾。青蒿琥酯某种合成路线如下，下列有关说法不正确的是 ( )
A. 青蒿琥酯分子中有7个手性中心
B. Y与青蒿琥酯均能发生水解反应
C. 青蒿琥酯易溶于氯仿，难溶于水
D. 青蒿琥酯对热不稳定，易受湿、热和还原性物质的影响而分解
12. 我国科学家利用计算机模拟计算，研究反应CH3OH(g)+SO3(g)==CH3OSO3H(g)ΔH在有水条件下的反应过程，如图所示，其中分子间的静电作用力用“┄”表示(图中物质均为气态)。下列说法不正确的是 ( )
A. CH3OH(g)+SO3(g)+H2O(g)=CH3OSO3H⋅H2O(g)为放热反应
B. 反应的最高能垒为6.62eV
C. a、b、c分子间的静电作用力最强的是b
D. d到f转化的实质为质子转移，该过程断裂的化学键为CH3OH中的氢氧键、H2O中的氢氧键、SO3中的硫氧键
13. 实验室里经常可以看到蓝色的硅胶干燥剂，变色的主要原因是含有氯化钴。CoCl2为蓝色结晶性粉末，当暴露在潮湿的空气中时会很快变为粉红色的[Co(H2O)6]Cl2，若在约110℃烘箱里放置1小时，又恢复到半透明的蓝色。下列说法不正确的是 ( )
A. Co元素位于元素周表中第四周期第Ⅷ族
B. 配离子[Co(H2O)6]2+中H2O分子的中心原子杂化方式为sp3杂化
C. 1mol[Co(H2O)6]Cl2与足量的AgNO3溶液反应时，可得到2 mol AgCl
D. 该蓝色的硅胶干燥剂，变色反应(蓝粉之间的转化)是可逆反应
14. 25℃时，用NaOH调节0.10mol⋅L−1H2C2O4溶液的pH，假设不同pH下均有c(H2C2O4)+c(HC2O4−)+c(C2O42−)=0.10mol⋅L−1。使用数字传感器测得溶液中各含碳微粒的物质的量浓度随pH的变化如图所示。下列分析不正确的是( )
A. 曲线c代表C2O42−浓度随pH的变化
B. 25℃时，H2C2O4溶液的Ka2=1.0×10−4.2
C. 0.10mol⋅L−1H2C2O4溶液和0.10mol⋅L−1 Na2C2O4溶液中c(HC2O4−)前者小于后者
D. c(Na+)=0.10mol⋅L−1的溶液中，c(H+)+c(H2C2O4)=c(C2O42−)+c(OH−)
15. 硫酸盐还原菌SRB在地球上分布很广泛，通过多种相互作用发挥诸多潜力。但在水体中，会促使许多金属及合金发生腐蚀。某种Fe合金在硫酸盐还原菌存在条件下腐蚀的机理如图所示。对于该反应机理相关信息分析错误的是 ( )
①升高温度有利于硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀；
②硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀作用是在有氧环境下进行的；
③在硫酸盐还原菌(SRB)作用下，Fe腐蚀后最终会生成Fe2O3⋅xH2O；
④电化学腐蚀中负极电极反应为Fe−2e−=Fe2+；
⑤当1molSO42−在SRB的作用下转化为硫离子时，理论上正极反应会消耗8mol水
A. ①②③ B. ①②⑤ C. ②③④ D. ②③⑤
16. 电解锰渣主要含MnSO4、MnO2、PbSO4、CaSO4及少量的SiO2、Fe2(SO4)3。利用电解锰渣回收铅的工艺如下图所示：
已知：1.Ksp(PbSO4)=2.6×10−8，Ksp(PbCO3)=7.4×10−14，
Ksp(CaCO3)=2.8×10−9；
2.Pb(CH3COO)2为弱电解质
回答下列问题：
(1)基态Mn2+的核外电子排布式为___________，“还原酸浸”时，MnO2被还原的化学方程式为_______________________________________________________；
(2)“浸出液”含有的盐类主要有MnSO4和少量的FeSO4、_________，经除杂后得到精制MnSO4溶液。右图为MnSO4的溶解度随温度的变化曲线，从精制MnSO4溶液中获得MnSO4晶体的方法为___________。
(3)写出“浸铅”PbSO4溶解的离子反应方程式__________________________________________________________。
(4)若“浸铅”后所得溶液中c(Pb2+)=c(Ca2+)=0.1mol⋅L−1，为实现铅与钙的分离，应控制“沉铅”溶液中c(CO32−)的范围为_____________________mol⋅L−1。(当溶液中金属离子浓度小于1×10−5mol⋅L−1，可以认为该离子沉淀完全。)
(5)写出“沉铅”的离子方程式__________________________________________________________。
17. 甲苯是有机化工生产的基本原料之一、利用乙醇和甲苯为原料，可按下列路线合成分子式均为C9H10O2的有机化工产品E和J。
已知以下信息：
①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。
②G的核磁共振氢谱表明其只有三种不同化学环境的氢。③RCHO+CH3CHORCH=CHCHO+H2O；
④ + 催化剂→
请回答下列问题：
(1)C中的官能团名称：___________，碳原子杂化方式为___________。
(2)F的名称是：___________。
(3)写出反应②的反应方程式：_______________________，反应类型为_________。
(4)E的结构简式为：___________。
(5)E、J有多种同分异构体，符合下列条件的同分异构体中有_____种。
①能发生银镜反应
②苯环上有两个取代基
③核磁共振氢谱表明苯环上只有两组峰。
其中，能与氢氧化钠反应且核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为3:2:2:2:1的是_________ (写出一种)。
(6)根据上述信息，写出以乙炔为原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)。
________________________________________________。
18. DMSO(、二甲亚砜)是一种含硫有机化合物，其在常温下为无色无臭的透明液体，熔点为18.4℃，沸点为189℃，有强烈吸湿性，既能溶于水又溶于有机溶剂，有“万灵药”之称，常作为止痛药物的活性组分添加于药物之中。工业上常采用二甲硫醚与二氧化氮在60∼80℃进行气液相氧化反应制得；其装置如图(加热及夹持装置已省略)。请回答下列问题：
已知：①二甲硫醚是一种无色挥发性液体，由硫酸二甲酯与硫化钠反应制得：(CH3O)2SO2+Na2S→CH3SCH3+Na2SO4。
②硫酸二甲酯，微棕色油状液体，遇水迅速水解成硫酸和甲醇；
③HNO2为一元弱酸，不稳定，易分解为NO和NO2。
(1)仪器B的名称为___________；仪器D的作用是______________。
(2)制备二甲亚砜的操作顺序为___________(填序号)。
①向仪器D中通入冷凝水
②关闭活塞K1、K2，打开活塞K3
③关闭活塞K1，停止加热仪器C
④连接装置并检查气密性
⑤水浴加热仪器C，然后打开活塞K1
实验过程中如何确定硫酸二甲酯已经完全转化为二甲硫醚：________________________________。
(3)检测发现装置A中产生的气体通入装置C中发生反应后，C中的气体成分不变，请写出生成二甲亚砜的化学方程式：____________________________。
(4)已知装置C中加入16.6gNa2S，硫酸二甲酯25.2g，最后得到二甲亚砜中含σ键1.7NA，则产率为_______。(保留三位有效数字)(Na2S的摩尔质量为78g/mol；硫酸二甲酯的摩尔质量为126g/mol；二甲硫醚的摩尔质量为62g/mol；二甲亚砜的摩尔质量为78g/mol)
(5)写出硫酸二甲酯与氢氧化钠溶液的化学反应方程式：____________________________________。
19. 利用太阳能等可再生能源，通过光催化、光电催化或电解水制氢，再与一氧化碳反应制甲醇、甲醚。发生的反应有：
Ⅰ.2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)ΔH1=−90.8kJ⋅mol−1
Ⅱ.3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)ΔH2=−246.0kJ⋅mol−1
Ⅲ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH3=−41.3kJ⋅mol−1
(1)反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=___________。
(2)在恒温条件下，将1molH2和1mol CO投入到刚性容器中，发生反应Ⅰ，下列说法正确的是___________(填选项序号)。
A.当容器中混合气体的平均相对分子质量不再变化时反应达到平衡状态
B.当CO的体积分数不变时反应达到平衡状态
C.反应放出的热量等于45.4kJ
D.平衡后，再充入1molH2和1mol CO，再次达到平衡，H2和CO的转化率均增大
(3)根据反应Ⅰ，画出H2与CO投料比与CH3OH的平衡体积分数(V%)变化趋势图。
(4)将组成为2:1的H2和CO充入恒温密闭容器中，分别在48MPa和60MPa恒压条件下发生反应Ⅰ。实验测得不同温度下CH3OH的平衡体积分数(V%)随温度(T)变化示意图如图所示：
①500℃，48MPa时a点v正___________v逆；
②计算500℃，60MPa时该反应的平衡常数Kp=___________Mpa−2(Kp为用气体的平衡分压代替物质的量浓度计算的平衡常数)。
(5)调节溶液pH可实现工业废气CO2的捕获和释放。已知25℃碳酸电离常数为Ka1、Ka2，当溶液pH=12时，c(H2CO3):c(HCO3−):c(CO32−)=1:___________∶___________。(用Ka1、Ka2表示)
答案和解析
1.【答案】B
【解析】A.孔雀石、蓝铜矿颜料中各物质在空气中能稳定存在，不易被空气氧化，A正确；
B.Fe3O4可用作磁性材料，因而又被称为磁性氧化铁，B错误；
C.已知Ksp(PbS)
故选：B。
2.【答案】C
【解析】A.SO2价层电子对数为：62=3，VSEPR模型为平面三角形，A错误；
B.基态 29Cu的价层电子的轨道表示式：，B错误；
C.含官能团的最长主链上 4个碳原子，取代基为乙基，名称：2−乙基−1，3−二丁烯，C正确；
D.二氧化硅为原子晶体，无分子式，化学式为SiO2，D错误；
故选：C。
3.【答案】A
【解析】A.由结构简式可知，DDT分子中不含有亲水基，所以难溶于水，故A错误；
B.由题意可知，DDT有毒，在杀死病菌的同时，也能杀死有益的生物，故B正确；
C.由结构简式可知，DDT分子的官能团为氯原子，属于烃的衍生物，故C正确；
D.由DDT在自然界及生物体内可以较长时间存在可知，DDT不易被生物分解，故D正确；
故选：A。
4.【答案】D
【解析】A.Fe2O3溶于氢碘酸溶液中发生氧化还原反应：Fe2O3+2I−+6H+=I2+2Fe2++3H2O，A错误；
B.NH4HSO3与NaOH等物质的量的反应中铵根不参与反应：HSO3−+OH−=H2O+SO32−，B错误；
C.向NH4Fe(SO4)2溶液中加入过量Ba(OH)2溶液：NH4++Fe3++2SO42−+2Ba2++4OH−=NH3⋅H2O+Fe(OH)3↓+2BaSO4↓，C错误；
D.向溴乙酸(CH2BrCOOH)中加入足量的氢氧化钠溶液并加热，羧基和溴原子均参与反应：CH2BrCOOH+2OH−CH2(OH)COO−+H2O+Br−，D正确；
答案选D。
5.【答案】C
【解析】A.比较元素非金属性的强弱，可由最高价氧化物对应水化物的酸性来判断，酸性越强，非金属越强，测定常温下等浓度Na2S、NaCl溶液的pH，只能比较氢硫酸和盐酸的酸性大小，二者均不是最高价氧化物对应的水化物，A项错误；
B.胶体和离子均可以透过滤纸，故无法用滤纸将胶体中的离子除去，需要用半透膜，B项错误；
C.亚硫酸氢根水解生成OH−显碱性，电离生成H+显酸性，故可用pH试纸测NaHSO3溶液的pH来确定水解程度和电离程度的大小，如果溶液显酸性，说明电离程度大于水解程度，若显碱性，说明水解程度大于电离程度，C项正确；
D.甲苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸，苯不能与酸性高锰酸钾溶液反应，可知苯环活化甲基，D项错误；
故答案选C。
6.【答案】C
【解析】A.标准状况下，HF是液体，11.2LHF的物质的量大于0.5mol，含有的分子数大于0.5NA，A正确；
B.1L1mol⋅L−1的NH4Cl溶液中n(Cl−)=1mol，电荷守恒有c(H+)+c(NH4+)=c(Cl−)+c(OH−)，中性c(H+)=c(OH−)，则c(NH4+)=c(Cl−)，n(NH4+)=n(Cl−)=1mol，即含NH4+数目为NA，B正确；
C.NaHSO4晶体中阴离子为HSO4−，12gNaHSO4的物质的量为12g÷120g/mol=0.mol，阴离子所带电荷数为0.1NA，C错误；
D.合成氨反应为N2+3H22NH3，每生成2molNH3转移6mol电子，则当有标准状况下2.24L氨气(0.1mol)生成时，转移的电子数为0.3NA，D正确；
答案选C。
7.【答案】B
【解析】
【分析】
a装置制备氨气，b装置为安全瓶，c装置为制备产品的装置，d装置为氨气尾气处理装置。
【解答】
A.过氧化钙的电子式正确，A正确；
B.根据化学方程式，制取CaO2⋅8H2O过程中没有氧化还原反应发生，B错误；
C.冰水浴可控制温度为0℃左右，C正确；
D.无水乙醇洗涤可降低产品的溶解损耗，便于除去晶体表面的水分，D正确；
故选：B。
8.【答案】D
【解析】
【分析】
Z为地壳中含量最高的元素，故Z为8号元素O；W与其他元素形成一个共价键，故W是最外层有一个或者7个电子的元素，且原子序数小于8，所以W是1号元素H；X与其他元素形成四个共价键，故X元素最外层有4个电子，且原子序数小于8，故X为6号元素C；Y元素位于O和C元素之间，故Y元素是N；M可以形成二价阳离子，故M最外层有2个电子，且原子序数大于8，故M可以是12号元素Mg或者20号元素Ca，Mg2+核外电子排布式为1s22s22p6各层全充满，Ca2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6第三层d轨道未充满，故M元素为Mg。
【解答】
A.M元素为Mg，基态Mg原子价电子排布式为3s2，故A项错误；
B.由题意，螯合作用需成环，图中有5个配位键，但有一个未成环，故通过螯合作用成环的配位键只有4，故B项错误；
C.元素C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次增大，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族的价电子层排布式为：ns2np3，p轨道半充满，第ⅥA族的价电子层排布式为：ns2np4，所以第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族的第一电离能，则三者大小顺序是N>O>C，即X
故答案选D。
9.【答案】B
【解析】A.观察[18]−轮烯的结构可知，其分子式为C18H18，A正确；
B.[18]−轮烯上有3种不同化学环境的氢，其一氯代物有三种，B错误；
C.若[18]−轮烯与足量氢气加成，则所有的碳原子均为饱和碳原子，由sp2杂化转化成sp3杂化，C正确；
D.[18]−轮烯分子式为C18H18，苯分子式为C6H6，两者之间并不是差n个CH2，故[18]−轮烯不是苯的同系物，[18]−轮烯含碳量高，燃烧时产生浓的黑烟，D正确；
故答案选B。
10.【答案】B
【解析】A.铁元素和氧元素电负性相差较大，该化合物是离子化合物，故A项错误；
B.用均摊法计算，有4个Fe元素的微粒处于顶点，同时为8个晶胞所共享，每个微粒有18属于该晶胞，有2个Fe元素的微粒处于棱上，同时为4个晶胞所共享，每个微粒有14，有5个Fe元素的微粒处于晶胞内部，都属于该晶胞，则属于该晶胞Fe元素的微粒总数为4×18+2×14+5=6。有8个O的微粒处于晶胞内部，都属于该晶胞，故属于该晶胞O元素的微粒总数为8，Fe:O=6:8=3:4，故该铁的氧化物的化学式为Fe3O4，故B项正确；
C.晶体右半边Fe的配位数为4，将晶体的上、下、左、前、后补全后，可以看出晶体左半边晶体内小正方体顶点Fe的配位数为6，所以该晶体中铁元素的配位数为6、4，故C项错误；
D.若图(2)中基本单元的参数为a pm，a pm，2a pm，则该基本单元的密度为4802a3NA×1030g⋅cm−3，故D项错误。
故答案选B。
11.【答案】A
【解析】A.由结构简式可知，青蒿琥酯分子中有8个手性中心，故A错误；
B.由结构简式可知，Y与青蒿琥酯均含有酯基，均能发生水解反应，故B正确；
C.由结构简式可知，青蒿琥酯分子中憎水基对分子的影响大于亲水基羧基的影响，所以青蒿琥酯易溶于氯仿，难溶于水，故C正确；
D.由结构简式可知，青蒿琥酯分子中含有过氧链，所以对热不稳定，易受湿、热和还原性物质的影响而分解，故D正确；
故选：A。
12.【答案】C
【解析】A.从图中可以看出，生成物总能量低于反应物总能量，为放热反应，A正确；
B.反应的最高能垒为：(3.66+2.96)eV=6.62eV，B正确；
C.a处两个分子的总能量最低，更稳定，分子间静电作用力更强，C错误；
D.由图可知，由d到e，甲醇中氢氧键断裂，三氧化硫中硫氧键断裂，由e到f，水中的氢氧键断裂，d到f转化的实质为质子转移，D正确；
故选：C。
13.【答案】D
【解析】A.Co元素的核外价层电子排布为3d84s2，位于元素周表中第四周期第Ⅷ族，A正确；
B.H2O中O原子的价层电子对数为4，杂化方式为sp3杂化，B正确；
C.配合物外界的离子可以电离出来，1mol[Co(H2O)6]Cl2可以电离出2mol氯离子，与足量的AgNO3溶液反应时，可得到2mol AgCl，C正确；
D.粉色和蓝色物质转化时反应条件不同，不是可逆反应，D错误；
故选：D。
14.【答案】C
【解析】
【分析】
随着pH增大，c(H2C2O4)逐渐下降，c(HC2O4−)先增大后减小，c(C2O42−)逐渐增大，根据图像分析，符合相应趋势的曲线分别是b、a、c。
【解答】
A.据分析，曲线c代表C2O42−浓度随pH的变化，A正确；
B.25℃时，H2C2O4溶液的Ka2=，取a、c相交点数据代入，c(HC2O4−)=c(C2O42−)，则Ka2=1.0×10−4.2，B正确；
C.H2C2O4溶液的Ka1=，Ka2=，由b、c曲线交点数据(2.75,0.005)可得，×=10−5.5，据B项Ka2=1.0×10−4.2，则Ka1==10−1.3，C2O42−的水解常数Kh1=KwKa2=10−9.8，则0.10mol⋅L−1H2C2O4的电离程度大于0.10mol⋅L−1 Na2C2O4的水解程度，即溶液中c(HC2O4−)前者大于后者，C不正确；
D.依据题意，c(Na+)=0.10mol⋅L−1的溶液中，c(H2C2O4)+c(HC2O4−)+c(C2O42−)=0.10mol⋅L−1，根据电荷守恒有：c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4−)+2c(C2O42−)+c(OH−)，则有c(H+)+c(H2C2O4)=c(C2O42−)+c(OH−)，D正确；
故选：C。
15.【答案】A
【解析】①高温下容易使蛋白质发生变性，因此升高温度不有利于硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀，①错误；
②根据示意图可判断硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀作用是在无氧环境下进行的，②错误；
③在硫酸盐还原菌(SRB)作用下，Fe腐蚀后最终会生成FeS，③错误；
④电化学腐蚀中负极铁失去电子，电极反应为Fe−2e−=Fe2+，④正确；
⑤当1molSO42−在SRB的作用下转化为硫离子时需要8mol[H]，1mol水能产生1mol[H]，所以理论上正极反应会消耗8 mol水，⑤正确；
答案选A。
16.【答案】(1)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；MnO2+PbS+2H2SO4=MnSO4+PbSO4+S+2H2O
(2)CaSO4；蒸发结晶，趁热过滤，洗涤
(3)PbSO4+2CH3COO−⇌Pb(CH3COO)2+SO42−
(4)7.4×10−9∼2.8×10−8 或7.4×10−9
【解析】
【分析】
电解锰渣主要含MnSO4、MnO2、PbSO4、CaSO4及少量的SiO2、Fe2(SO4)3，电解锰渣在还原酸浸时，MnSO4、PbSO4、SiO2、CaSO4不反应，MnO2、Fe2(SO4)3与PbS发生氧化还原反应，使得浸出液中含有MnSO4、CaSO4和FeSO4，固体中的PbSO4在浸铅时与醋酸铵反应生成醋酸铅，醋酸铅在沉铅时与NH4HCO3反应生成PbCO3，然后过滤得到PbCO3。
【解答】
(1)Mn是25号元素，根据构造原理，基态Mn的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，则基态Mn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5；“还原酸浸”时，MnO2与PbS在酸性条件下发生氧化还原反应得到硫酸锰、硫酸铅、硫和水，结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的化学方程式为：MnO2+PbS+2H2SO4=MnSO4+PbSO4+S+2H2O；
(2)由于硫酸钙微溶于水，“浸出液”含有的盐类主要有MnSO4和少量的FeSO4、CaSO4；
由MnSO4的溶解度随温度的变化曲线可知，温度高于20℃，随温度升高，MnSO4溶解度下降，因此采用蒸发结晶，趁热过滤，洗涤的方法从精制MnSO4溶液中获得MnSO4晶体；
(3)从流程来看“浸铅”时硫酸铅转化为弱电解质醋酸铅，反应的离子方程式为PbSO4+2CH3COO−⇌Pb(CH3COO)2+SO42−；
(4)当溶液中金属离子浓度小于10−5mol⋅L−1时，可以认为该离子完全沉淀，则当铅离子完全沉淀时，c(CO32−)===7.4×10−9mol⋅L−1；使钙离子开始沉淀的c(CO32−)===2.8×10−8mol⋅L−1，因此溶液中c(CO32−)的范围为：7.4×10−9mol⋅L−1∼2.8×10−8mol⋅L−1或7.4×10−9mol⋅L−1
17.【答案】(1)碳氯键；sp2和sp3
(2)苯甲醛
(3)+C2H5OH+H2O；酯化反应(或取代反应)
(4)
(5)10；、(任写一种即可)
(6)
【解析】乙醇催化氧化生成A乙醛，乙醛被银氨溶液氧化，酸化后生成B乙酸；甲苯在光照下有三种氯代物：、、，G的核磁共振氢谱有3种不同化学环境的氢原子，故G为，则C为；C在氢氧化钠溶液中加热得到D，D与乙酸发生酯化反应得到E；在氢氧化钠溶液中加热得到：，通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基，故F为，被氧化为I，I与乙醇反应得到J；G为，水解后得到H，H酸化后得到。
(1)根据分析：C为，官能团名称为碳氯键；苯环上的碳原子为sp2杂化，连接氯原子的碳原子为sp3杂化，故碳原子杂化方式为：sp2、sp3；
(2)F为，名称为苯甲醛；
(3)I与乙醇反应得到J，化学方程式为：，反应类型为酯化反应(或取代反应)；
(4)根据分析，E的结构简式为：；
(5)根据分析：E为，J为；除了苯环外有1个不饱和度，其同分异构体能发生银镜反应，说明有甲酸酯基或醛基，苯环上有两个取代基，且核磁共振氢谱表明苯环上只有两组峰，说明两个取代基为对位取代。当有甲酸酯基时，可能的结构为：、；当含醛基时，可能的结构为： 、 、、、、、、，共10种；其中，能与氢氧化钠反应且核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为3：2：2：2：1的是：、(任写一种)；
(6)乙炔和水在催化剂加热条件下生成乙醛，参照所给已知③，两分子乙醛生成，参照所给已知④与乙炔加成得到产物，合成路线为：
。
18.【答案】(1)球形干燥管；冷凝回流，提高原料的利用率
(2)④①⑤②③；当装置C中溶液由棕色变为无色即可说明硫酸二甲酯已经完全转化为二甲硫醚
(3)2H++2NO2−=NO+NO2+H2O、NO2+CH3SCH360℃∼80℃→+NO
(4)94.5%
(5)(CH3O)2SO2+2NaOH→2CH3OH+Na2SO4
【解析】仪器A中制备二氧化氮，经B干燥后，进入C中，与C中制备的二甲硫醚反应生成二甲亚砜。
(1)仪器B的名称为球形干燥管，仪器D的作用是冷凝回流，提高原料的利用率；
(2)先连接装置并检查气密性，再向仪器D中通入冷凝水，再利用装置A发生反应制备二氧化氮，再预热C，最后打开K3让硫酸二甲酯与硫化钠反应，操作顺序为：④①⑤②③；硫酸二甲酯为微棕色油状液体，二甲硫醚是一种无色液体，当装置C中溶液由棕色变为无色即可说明硫酸二甲酯已经完全转化为二甲硫醚；
(3)仪器A中硫酸和亚硝酸钠反应生成亚硝酸，其易分解生成NO和NO2，反应的离子方程式为：2H++2NO2−=NO+NO2+H2O，A中产生的NO2气体与CH3SCH3反应生成二甲亚砜和NO，化学方程式为：NO2+CH3SCH360℃∼80℃→+NO；
(4)装置C中加入16.6gNa2S，物质的量为0.21mol，硫酸二甲酯25.2g，物质的量为0.2mol，故硫酸二甲酯完全反应，根据方程式：(CH3O)2SO2+Na2S→CH3SCH3+Na2SO4，理论生成CH3SCH3的物质的量为0.2mol，根据方程式：NO2+CH3SCH360℃∼80℃→+NO，理论生成二甲亚砜的物质的量也为0.2mol，实际最后得到二甲亚砜中含σ键1.7NA，1 mol二甲亚砜含σ键9 mol，实际二甲亚砜的物质的量为：1.79mol=0.189mol，故二甲亚砜的产率为：0.1890.2×100%=94.5%；
(5)硫酸二甲酯，微棕色油状液体，遇水迅速水解成硫酸和甲醇，与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和甲醇，化学方程式为(CH3O)2SO2+2NaOH→2CH3OH+Na2SO4。
19.【答案】(1)−23.1kJ⋅mol−1
(2)ABD
(3)
(4)①<；②9512；
(5)1012⋅Ka1；1024⋅Ka1⋅Ka2
【解析】(1)由盖斯定律可知，Ⅱ−2×Ⅰ−Ⅲ得到反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，则反应ΔH=(−246.0kJ⋅mol−1)−2×(−90.8kJ⋅mol−1)−(−41.3kJ⋅mol−1)=−23.1kJ⋅mol−1，故答案为：−23.1kJ⋅mol−1；
(2)A.由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积减小的反应，反应中混合气体的平均相对分子质量增大，所以当容器中混合气体的平均相对分子质量不再变化时说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；
B.当一氧化碳的体积分数不变时说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；
C.该反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以1mol氢气和1mol一氧化碳气体不可能完全反应，反应放出的热量小于45.4kJ，故错误；
D.平衡后，再充入1mol氢气和1mol一氧化碳气体相当于增大压强，该反应是气体体积减小的反应，平衡向正反应方向移动，氢气和一氧化碳的转化率均增大，故正确；
故选ABD；
(3)由方程式可知，当氢气和一氧化碳投料比为2时，甲醇的平衡体积分数最大，当投料比小于2时，甲醇的平衡体积分数会逐渐增大，当投料比大于2时，甲醇的平衡体积分数会逐渐减小，所以随着氢气和一氧化碳投料比逐渐增大，甲醇的平衡体积分数先增大后减小，变化趋势图如下：，故答案为：；
(4)该反应是气体体积减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇的平衡体积分数增大，由图可知，温度一定时，压强为P1时，甲醇的平衡体积分数大于P2，则P1为60MPa、P2为48MPa；
①500℃，48MPa时，a点甲醇的平衡体积分数大于50%，说明平衡会向逆反应方向移动，正反应速率小于逆反应速率，故答案为：<；
②由图可知，500℃，60MPa时，甲醇的平衡体积分数为60%，设起始氢气和一氧化碳的物质的量分别为2mol和1mol，平衡时生成甲醇的物质的量为amol，由题意可建立如下三段式：
由甲醇的平衡体积分数为60%可得：×100%=60%，解得a=，则一氧化碳、氢气和甲醇的平衡分压为×60MPa=8MPa、×60MPa=16MPa、×60MPa=36MPa、该反应的平衡常数Kp== Mpa−2，故答案为：；
(5)由电离常数的公式可得Ka1=、Ka2=，则Ka1Ka2=，当溶液pH为12时，c(HCO3−)==1012⋅Ka1⋅c(H2CO3)，c(CO32−)==1024⋅Ka1⋅Ka2⋅c(H2CO3)，所以c(H2CO3):c(HCO3−):c(CO32−)=c(H2CO3)：1012⋅Ka1⋅c(H2CO3)：1024⋅Ka1⋅Ka2⋅c(H2CO3)=1：1012⋅Ka1 ：1024⋅Ka1⋅Ka2，故答案为：1012⋅Ka1；1024⋅Ka1⋅Ka2。
2021-2022学年湖北省重点高中智学联盟高二（下）联考化学试卷（5月）
1. 2022年春节联欢晚会中《只此青绿》为我们呈现了宋代《千里江山图》里山清水秀。《千里江山图》里青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为Cu(OH)2⋅2CuCO3)、绿色来自孔雀石颜料(主要成分为Cu(OH)2⋅CuCO3)，国画中还应用到赭石(Fe2O3)、铬黄(PbCrO4)、朱砂(HgS)等。下列说法错误的是( )
A. 孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化
B. Fe2O3可用作磁性材料，因而又被称为磁性氧化铁
C. 已知Ksp(PbS)
2. 下列有关化学用语表述正确的是 ( )
A. SO2的VSEPR模型：
B. 基态 29Cu的价层电子的轨道表示式：
C. 的名称： 2−乙基−1， 3−二丁烯
D. 二氧化硅的分子式：SiO2
3. DDT又叫滴滴涕，结构如下图所示。为20世纪上半叶防止农业病虫害，减轻疟疾伤寒等蚊蝇传播的疾病危害起到了不小的作用。但由于其对环境污染过于严重，在自然界及生物体内可以较长时间存在，目前很多国家和地区已经禁止使用。只有对有毒物质有了一定的认识，我们才可能正确对待DDT，合理的使用这类化学药物。下列有关DDT说法不正确的是 ( )
A. DDT极易溶于水 B. DDT也能杀死有益的生物
C. DDT是烃的衍生物 D. DDT不易被生物分解
4. 下列离子方程式表示正确的是 ( )
A. Fe2O3溶于氢碘酸溶液中：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
B. NH4HSO3与NaOH等物质的量的反应：NH4++HSO3−+2OH−=NH3⋅H2O+SO32−
C. 向NH4Fe(SO4)2溶液中加入过量Ba(OH)2溶液：Fe3++2SO42−+2Ba2++3OH−=Fe(OH)3↓+2BaSO4↓
D. 向溴乙酸(CH2BrCOOH)中加入足量的氢氧化钠溶液并加热： CH2BrCOOH+2OH− CH2(OH)COO−+H2O+Br−
5. 下列实验目的与实验方案相匹配的是 ( )
实验目的
实验方案
A
比较S与Cl元素非金属性强弱
测定常温下等浓度Na2S、NaCl溶液的pH
B
除去氢氧化铁胶体中的Fe3+、Cl−
用滤纸将待提纯的氢氧化铁胶体包好，放入盛有蒸馏水的烧杯中，更换蒸馏水，重复几次
C
比较常温时HSO3−水解程度和电离程度大小
常温下，用pH试纸测一定浓度NaHSO3溶液的pH
D
证明甲苯中甲基能活化苯环
将酸性KMnO4溶液分别加入苯和甲苯中并振荡
A. A B. B C. C D. D
6. 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，11.2LHF含有的分子数大于0.5NA
B. 向1L1mol⋅L−1的NH4Cl溶液中加氨水至中性，此时溶液含NH4+数目为NA
C. 12gNaHSO4晶体中阴离子所带电荷数为0.2NA
D. 在合成氨反应中，当有2.24L氨气(标准状况下)生成时，转移的电子数为0.3NA
7. 过氧化钙可以用于改善地表水质，处理含重金属粒子废水和治理赤潮，也可用于应急供氧等。实验室制取过氧化钙结晶水合物(CaO2⋅8H2O)的主要装置流程如下：
已知：CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2⋅8H2O↓+2NH4Cl
以下说法错误的是 ( )
A. 过氧化钙的电子式为
B. 制取CaO2⋅8H2O过程中有氧化还原反应发生
C. c装置需控制温度为0℃左右，控温直接有效的方法是冰水浴
D. 得到的过氧化钙结晶水合物可用无水乙醇洗涤，去除结晶表面的水分
8. 某螯合物(含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物)是一种矿物类饲料添加剂，结构简式如图所示。已知W、X、Y、Z、M为元素周期表中前四周期的元素，原子序数依次增大，Z为地壳中含量最高的元素，M形成的二价阳离子核外电子各层均全充满。下列有关说法正确的是 ( )
A. 基态M原子价电子排布式为4s2
B. 该化合物中M通过螯合作用形成的配位键是5
C. 第一电离能由小到大的顺序是：X
9. [18]−轮烯是一种具有“莫比乌斯环”结构的芳香族大环轮烯分子，其结构如图，有关它的说法不正确的是 ( )
A. [18]−轮烯的分子式为C18H18
B. [18]−轮烯的一氯代物只有一种
C. [18]−轮烯与足量氢气发生加成反应时碳原子由sp2杂化转化为sp3杂化
D. [18]−轮烯不属于苯的同系物，燃烧时会产生浓的黑烟
10. 某铁的氧化物FexOy是一种铁(Ⅲ)酸盐，其晶胞结构如下图(1)所示，从中截取一个基本单元，如下图(2)所示。下列有关叙述正确的是 ( )
图(1)图(2)
A. 该铁的氧化物是一种共价化合物
B. 该铁的氧化物的化学式为Fe3O4
C. 铁离子(或亚铁离子)的配位数是4
D. 若图(2)中基本单元的参数为a pm，a pm，2a pm，则该基本单元的密度为1602a3NA×1030g⋅cm−3
11. 青蒿琥酯(artesunate)可用于治疗严重疟疾。青蒿琥酯某种合成路线如下，下列有关说法不正确的是 ( )
A. 青蒿琥酯分子中有7个手性中心
B. Y与青蒿琥酯均能发生水解反应
C. 青蒿琥酯易溶于氯仿，难溶于水
D. 青蒿琥酯对热不稳定，易受湿、热和还原性物质的影响而分解
12. 我国科学家利用计算机模拟计算，研究反应CH3OH(g)+SO3(g)==CH3OSO3H(g)ΔH在有水条件下的反应过程，如图所示，其中分子间的静电作用力用“┄”表示(图中物质均为气态)。下列说法不正确的是 ( )
A. CH3OH(g)+SO3(g)+H2O(g)=CH3OSO3H⋅H2O(g)为放热反应
B. 反应的最高能垒为6.62eV
C. a、b、c分子间的静电作用力最强的是b
D. d到f转化的实质为质子转移，该过程断裂的化学键为CH3OH中的氢氧键、H2O中的氢氧键、SO3中的硫氧键
13. 实验室里经常可以看到蓝色的硅胶干燥剂，变色的主要原因是含有氯化钴。CoCl2为蓝色结晶性粉末，当暴露在潮湿的空气中时会很快变为粉红色的[Co(H2O)6]Cl2，若在约110℃烘箱里放置1小时，又恢复到半透明的蓝色。下列说法不正确的是 ( )
A. Co元素位于元素周表中第四周期第Ⅷ族
B. 配离子[Co(H2O)6]2+中H2O分子的中心原子杂化方式为sp3杂化
C. 1mol[Co(H2O)6]Cl2与足量的AgNO3溶液反应时，可得到2 mol AgCl
D. 该蓝色的硅胶干燥剂，变色反应(蓝粉之间的转化)是可逆反应
14. 25℃时，用NaOH调节0.10mol⋅L−1H2C2O4溶液的pH，假设不同pH下均有c(H2C2O4)+c(HC2O4−)+c(C2O42−)=0.10mol⋅L−1。使用数字传感器测得溶液中各含碳微粒的物质的量浓度随pH的变化如图所示。下列分析不正确的是( )
A. 曲线c代表C2O42−浓度随pH的变化
B. 25℃时，H2C2O4溶液的Ka2=1.0×10−4.2
C. 0.10mol⋅L−1H2C2O4溶液和0.10mol⋅L−1 Na2C2O4溶液中c(HC2O4−)前者小于后者
D. c(Na+)=0.10mol⋅L−1的溶液中，c(H+)+c(H2C2O4)=c(C2O42−)+c(OH−)
15. 硫酸盐还原菌SRB在地球上分布很广泛，通过多种相互作用发挥诸多潜力。但在水体中，会促使许多金属及合金发生腐蚀。某种Fe合金在硫酸盐还原菌存在条件下腐蚀的机理如图所示。对于该反应机理相关信息分析错误的是 ( )
①升高温度有利于硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀；
②硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀作用是在有氧环境下进行的；
③在硫酸盐还原菌(SRB)作用下，Fe腐蚀后最终会生成Fe2O3⋅xH2O；
④电化学腐蚀中负极电极反应为Fe−2e−=Fe2+；
⑤当1molSO42−在SRB的作用下转化为硫离子时，理论上正极反应会消耗8mol水
A. ①②③ B. ①②⑤ C. ②③④ D. ②③⑤
16. 电解锰渣主要含MnSO4、MnO2、PbSO4、CaSO4及少量的SiO2、Fe2(SO4)3。利用电解锰渣回收铅的工艺如下图所示：
已知：1.Ksp(PbSO4)=2.6×10−8，Ksp(PbCO3)=7.4×10−14，
Ksp(CaCO3)=2.8×10−9；
2.Pb(CH3COO)2为弱电解质
回答下列问题：
(1)基态Mn2+的核外电子排布式为___________，“还原酸浸”时，MnO2被还原的化学方程式为_______________________________________________________；
(2)“浸出液”含有的盐类主要有MnSO4和少量的FeSO4、_________，经除杂后得到精制MnSO4溶液。右图为MnSO4的溶解度随温度的变化曲线，从精制MnSO4溶液中获得MnSO4晶体的方法为___________。
(3)写出“浸铅”PbSO4溶解的离子反应方程式__________________________________________________________。
(4)若“浸铅”后所得溶液中c(Pb2+)=c(Ca2+)=0.1mol⋅L−1，为实现铅与钙的分离，应控制“沉铅”溶液中c(CO32−)的范围为_____________________mol⋅L−1。(当溶液中金属离子浓度小于1×10−5mol⋅L−1，可以认为该离子沉淀完全。)
(5)写出“沉铅”的离子方程式__________________________________________________________。
17. 甲苯是有机化工生产的基本原料之一、利用乙醇和甲苯为原料，可按下列路线合成分子式均为C9H10O2的有机化工产品E和J。
已知以下信息：
①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。
②G的核磁共振氢谱表明其只有三种不同化学环境的氢。③RCHO+CH3CHORCH=CHCHO+H2O；
④ + 催化剂→
请回答下列问题：
(1)C中的官能团名称：___________，碳原子杂化方式为___________。
(2)F的名称是：___________。
(3)写出反应②的反应方程式：_______________________，反应类型为_________。
(4)E的结构简式为：___________。
(5)E、J有多种同分异构体，符合下列条件的同分异构体中有_____种。
①能发生银镜反应
②苯环上有两个取代基
③核磁共振氢谱表明苯环上只有两组峰。
其中，能与氢氧化钠反应且核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为3:2:2:2:1的是_________ (写出一种)。
(6)根据上述信息，写出以乙炔为原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)。
________________________________________________。
18. DMSO(、二甲亚砜)是一种含硫有机化合物，其在常温下为无色无臭的透明液体，熔点为18.4℃，沸点为189℃，有强烈吸湿性，既能溶于水又溶于有机溶剂，有“万灵药”之称，常作为止痛药物的活性组分添加于药物之中。工业上常采用二甲硫醚与二氧化氮在60∼80℃进行气液相氧化反应制得；其装置如图(加热及夹持装置已省略)。请回答下列问题：
已知：①二甲硫醚是一种无色挥发性液体，由硫酸二甲酯与硫化钠反应制得：(CH3O)2SO2+Na2S→CH3SCH3+Na2SO4。
②硫酸二甲酯，微棕色油状液体，遇水迅速水解成硫酸和甲醇；
③HNO2为一元弱酸，不稳定，易分解为NO和NO2。
(1)仪器B的名称为___________；仪器D的作用是______________。
(2)制备二甲亚砜的操作顺序为___________(填序号)。
①向仪器D中通入冷凝水
②关闭活塞K1、K2，打开活塞K3
③关闭活塞K1，停止加热仪器C
④连接装置并检查气密性
⑤水浴加热仪器C，然后打开活塞K1
实验过程中如何确定硫酸二甲酯已经完全转化为二甲硫醚：________________________________。
(3)检测发现装置A中产生的气体通入装置C中发生反应后，C中的气体成分不变，请写出生成二甲亚砜的化学方程式：____________________________。
(4)已知装置C中加入16.6gNa2S，硫酸二甲酯25.2g，最后得到二甲亚砜中含σ键1.7NA，则产率为_______。(保留三位有效数字)(Na2S的摩尔质量为78g/mol；硫酸二甲酯的摩尔质量为126g/mol；二甲硫醚的摩尔质量为62g/mol；二甲亚砜的摩尔质量为78g/mol)
(5)写出硫酸二甲酯与氢氧化钠溶液的化学反应方程式：____________________________________。
19. 利用太阳能等可再生能源，通过光催化、光电催化或电解水制氢，再与一氧化碳反应制甲醇、甲醚。发生的反应有：
Ⅰ.2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)ΔH1=−90.8kJ⋅mol−1
Ⅱ.3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)ΔH2=−246.0kJ⋅mol−1
Ⅲ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH3=−41.3kJ⋅mol−1
(1)反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=___________。
(2)在恒温条件下，将1molH2和1mol CO投入到刚性容器中，发生反应Ⅰ，下列说法正确的是___________(填选项序号)。
A.当容器中混合气体的平均相对分子质量不再变化时反应达到平衡状态
B.当CO的体积分数不变时反应达到平衡状态
C.反应放出的热量等于45.4kJ
D.平衡后，再充入1molH2和1mol CO，再次达到平衡，H2和CO的转化率均增大
(3)根据反应Ⅰ，画出H2与CO投料比与CH3OH的平衡体积分数(V%)变化趋势图。
(4)将组成为2:1的H2和CO充入恒温密闭容器中，分别在48MPa和60MPa恒压条件下发生反应Ⅰ。实验测得不同温度下CH3OH的平衡体积分数(V%)随温度(T)变化示意图如图所示：
①500℃，48MPa时a点v正___________v逆；
②计算500℃，60MPa时该反应的平衡常数Kp=___________Mpa−2(Kp为用气体的平衡分压代替物质的量浓度计算的平衡常数)。
(5)调节溶液pH可实现工业废气CO2的捕获和释放。已知25℃碳酸电离常数为Ka1、Ka2，当溶液pH=12时，c(H2CO3):c(HCO3−):c(CO32−)=1:___________∶___________。(用Ka1、Ka2表示)
答案和解析
1.【答案】B
【解析】A.孔雀石、蓝铜矿颜料中各物质在空气中能稳定存在，不易被空气氧化，A正确；
B.Fe3O4可用作磁性材料，因而又被称为磁性氧化铁，B错误；
C.已知Ksp(PbS)
故选：B。
2.【答案】C
【解析】A.SO2价层电子对数为：62=3，VSEPR模型为平面三角形，A错误；
B.基态 29Cu的价层电子的轨道表示式：，B错误；
C.含官能团的最长主链上 4个碳原子，取代基为乙基，名称：2−乙基−1，3−二丁烯，C正确；
D.二氧化硅为原子晶体，无分子式，化学式为SiO2，D错误；
故选：C。
3.【答案】A
【解析】A.由结构简式可知，DDT分子中不含有亲水基，所以难溶于水，故A错误；
B.由题意可知，DDT有毒，在杀死病菌的同时，也能杀死有益的生物，故B正确；
C.由结构简式可知，DDT分子的官能团为氯原子，属于烃的衍生物，故C正确；
D.由DDT在自然界及生物体内可以较长时间存在可知，DDT不易被生物分解，故D正确；
故选：A。
4.【答案】D
【解析】A.Fe2O3溶于氢碘酸溶液中发生氧化还原反应：Fe2O3+2I−+6H+=I2+2Fe2++3H2O，A错误；
B.NH4HSO3与NaOH等物质的量的反应中铵根不参与反应：HSO3−+OH−=H2O+SO32−，B错误；
C.向NH4Fe(SO4)2溶液中加入过量Ba(OH)2溶液：NH4++Fe3++2SO42−+2Ba2++4OH−=NH3⋅H2O+Fe(OH)3↓+2BaSO4↓，C错误；
D.向溴乙酸(CH2BrCOOH)中加入足量的氢氧化钠溶液并加热，羧基和溴原子均参与反应：CH2BrCOOH+2OH−CH2(OH)COO−+H2O+Br−，D正确；
答案选D。
5.【答案】C
【解析】A.比较元素非金属性的强弱，可由最高价氧化物对应水化物的酸性来判断，酸性越强，非金属越强，测定常温下等浓度Na2S、NaCl溶液的pH，只能比较氢硫酸和盐酸的酸性大小，二者均不是最高价氧化物对应的水化物，A项错误；
B.胶体和离子均可以透过滤纸，故无法用滤纸将胶体中的离子除去，需要用半透膜，B项错误；
C.亚硫酸氢根水解生成OH−显碱性，电离生成H+显酸性，故可用pH试纸测NaHSO3溶液的pH来确定水解程度和电离程度的大小，如果溶液显酸性，说明电离程度大于水解程度，若显碱性，说明水解程度大于电离程度，C项正确；
D.甲苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸，苯不能与酸性高锰酸钾溶液反应，可知苯环活化甲基，D项错误；
故答案选C。
6.【答案】C
【解析】A.标准状况下，HF是液体，11.2LHF的物质的量大于0.5mol，含有的分子数大于0.5NA，A正确；
B.1L1mol⋅L−1的NH4Cl溶液中n(Cl−)=1mol，电荷守恒有c(H+)+c(NH4+)=c(Cl−)+c(OH−)，中性c(H+)=c(OH−)，则c(NH4+)=c(Cl−)，n(NH4+)=n(Cl−)=1mol，即含NH4+数目为NA，B正确；
C.NaHSO4晶体中阴离子为HSO4−，12gNaHSO4的物质的量为12g÷120g/mol=0.mol，阴离子所带电荷数为0.1NA，C错误；
D.合成氨反应为N2+3H22NH3，每生成2molNH3转移6mol电子，则当有标准状况下2.24L氨气(0.1mol)生成时，转移的电子数为0.3NA，D正确；
答案选C。
7.【答案】B
【解析】
【分析】
a装置制备氨气，b装置为安全瓶，c装置为制备产品的装置，d装置为氨气尾气处理装置。
【解答】
A.过氧化钙的电子式正确，A正确；
B.根据化学方程式，制取CaO2⋅8H2O过程中没有氧化还原反应发生，B错误；
C.冰水浴可控制温度为0℃左右，C正确；
D.无水乙醇洗涤可降低产品的溶解损耗，便于除去晶体表面的水分，D正确；
故选：B。
8.【答案】D
【解析】
【分析】
Z为地壳中含量最高的元素，故Z为8号元素O；W与其他元素形成一个共价键，故W是最外层有一个或者7个电子的元素，且原子序数小于8，所以W是1号元素H；X与其他元素形成四个共价键，故X元素最外层有4个电子，且原子序数小于8，故X为6号元素C；Y元素位于O和C元素之间，故Y元素是N；M可以形成二价阳离子，故M最外层有2个电子，且原子序数大于8，故M可以是12号元素Mg或者20号元素Ca，Mg2+核外电子排布式为1s22s22p6各层全充满，Ca2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6第三层d轨道未充满，故M元素为Mg。
【解答】
A.M元素为Mg，基态Mg原子价电子排布式为3s2，故A项错误；
B.由题意，螯合作用需成环，图中有5个配位键，但有一个未成环，故通过螯合作用成环的配位键只有4，故B项错误；
C.元素C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次增大，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族的价电子层排布式为：ns2np3，p轨道半充满，第ⅥA族的价电子层排布式为：ns2np4，所以第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族的第一电离能，则三者大小顺序是N>O>C，即X
故答案选D。
9.【答案】B
【解析】A.观察[18]−轮烯的结构可知，其分子式为C18H18，A正确；
B.[18]−轮烯上有3种不同化学环境的氢，其一氯代物有三种，B错误；
C.若[18]−轮烯与足量氢气加成，则所有的碳原子均为饱和碳原子，由sp2杂化转化成sp3杂化，C正确；
D.[18]−轮烯分子式为C18H18，苯分子式为C6H6，两者之间并不是差n个CH2，故[18]−轮烯不是苯的同系物，[18]−轮烯含碳量高，燃烧时产生浓的黑烟，D正确；
故答案选B。
10.【答案】B
【解析】A.铁元素和氧元素电负性相差较大，该化合物是离子化合物，故A项错误；
B.用均摊法计算，有4个Fe元素的微粒处于顶点，同时为8个晶胞所共享，每个微粒有18属于该晶胞，有2个Fe元素的微粒处于棱上，同时为4个晶胞所共享，每个微粒有14，有5个Fe元素的微粒处于晶胞内部，都属于该晶胞，则属于该晶胞Fe元素的微粒总数为4×18+2×14+5=6。有8个O的微粒处于晶胞内部，都属于该晶胞，故属于该晶胞O元素的微粒总数为8，Fe:O=6:8=3:4，故该铁的氧化物的化学式为Fe3O4，故B项正确；
C.晶体右半边Fe的配位数为4，将晶体的上、下、左、前、后补全后，可以看出晶体左半边晶体内小正方体顶点Fe的配位数为6，所以该晶体中铁元素的配位数为6、4，故C项错误；
D.若图(2)中基本单元的参数为a pm，a pm，2a pm，则该基本单元的密度为4802a3NA×1030g⋅cm−3，故D项错误。
故答案选B。
11.【答案】A
【解析】A.由结构简式可知，青蒿琥酯分子中有8个手性中心，故A错误；
B.由结构简式可知，Y与青蒿琥酯均含有酯基，均能发生水解反应，故B正确；
C.由结构简式可知，青蒿琥酯分子中憎水基对分子的影响大于亲水基羧基的影响，所以青蒿琥酯易溶于氯仿，难溶于水，故C正确；
D.由结构简式可知，青蒿琥酯分子中含有过氧链，所以对热不稳定，易受湿、热和还原性物质的影响而分解，故D正确；
故选：A。
12.【答案】C
【解析】A.从图中可以看出，生成物总能量低于反应物总能量，为放热反应，A正确；
B.反应的最高能垒为：(3.66+2.96)eV=6.62eV，B正确；
C.a处两个分子的总能量最低，更稳定，分子间静电作用力更强，C错误；
D.由图可知，由d到e，甲醇中氢氧键断裂，三氧化硫中硫氧键断裂，由e到f，水中的氢氧键断裂，d到f转化的实质为质子转移，D正确；
故选：C。
13.【答案】D
【解析】A.Co元素的核外价层电子排布为3d84s2，位于元素周表中第四周期第Ⅷ族，A正确；
B.H2O中O原子的价层电子对数为4，杂化方式为sp3杂化，B正确；
C.配合物外界的离子可以电离出来，1mol[Co(H2O)6]Cl2可以电离出2mol氯离子，与足量的AgNO3溶液反应时，可得到2mol AgCl，C正确；
D.粉色和蓝色物质转化时反应条件不同，不是可逆反应，D错误；
故选：D。
14.【答案】C
【解析】
【分析】
随着pH增大，c(H2C2O4)逐渐下降，c(HC2O4−)先增大后减小，c(C2O42−)逐渐增大，根据图像分析，符合相应趋势的曲线分别是b、a、c。
【解答】
A.据分析，曲线c代表C2O42−浓度随pH的变化，A正确；
B.25℃时，H2C2O4溶液的Ka2=，取a、c相交点数据代入，c(HC2O4−)=c(C2O42−)，则Ka2=1.0×10−4.2，B正确；
C.H2C2O4溶液的Ka1=，Ka2=，由b、c曲线交点数据(2.75,0.005)可得，×=10−5.5，据B项Ka2=1.0×10−4.2，则Ka1==10−1.3，C2O42−的水解常数Kh1=KwKa2=10−9.8，则0.10mol⋅L−1H2C2O4的电离程度大于0.10mol⋅L−1 Na2C2O4的水解程度，即溶液中c(HC2O4−)前者大于后者，C不正确；
D.依据题意，c(Na+)=0.10mol⋅L−1的溶液中，c(H2C2O4)+c(HC2O4−)+c(C2O42−)=0.10mol⋅L−1，根据电荷守恒有：c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4−)+2c(C2O42−)+c(OH−)，则有c(H+)+c(H2C2O4)=c(C2O42−)+c(OH−)，D正确；
故选：C。
15.【答案】A
【解析】①高温下容易使蛋白质发生变性，因此升高温度不有利于硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀，①错误；
②根据示意图可判断硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀作用是在无氧环境下进行的，②错误；
③在硫酸盐还原菌(SRB)作用下，Fe腐蚀后最终会生成FeS，③错误；
④电化学腐蚀中负极铁失去电子，电极反应为Fe−2e−=Fe2+，④正确；
⑤当1molSO42−在SRB的作用下转化为硫离子时需要8mol[H]，1mol水能产生1mol[H]，所以理论上正极反应会消耗8 mol水，⑤正确；
答案选A。
16.【答案】(1)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；MnO2+PbS+2H2SO4=MnSO4+PbSO4+S+2H2O
(2)CaSO4；蒸发结晶，趁热过滤，洗涤
(3)PbSO4+2CH3COO−⇌Pb(CH3COO)2+SO42−
(4)7.4×10−9∼2.8×10−8 或7.4×10−9
【解析】
【分析】
电解锰渣主要含MnSO4、MnO2、PbSO4、CaSO4及少量的SiO2、Fe2(SO4)3，电解锰渣在还原酸浸时，MnSO4、PbSO4、SiO2、CaSO4不反应，MnO2、Fe2(SO4)3与PbS发生氧化还原反应，使得浸出液中含有MnSO4、CaSO4和FeSO4，固体中的PbSO4在浸铅时与醋酸铵反应生成醋酸铅，醋酸铅在沉铅时与NH4HCO3反应生成PbCO3，然后过滤得到PbCO3。
【解答】
(1)Mn是25号元素，根据构造原理，基态Mn的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，则基态Mn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5；“还原酸浸”时，MnO2与PbS在酸性条件下发生氧化还原反应得到硫酸锰、硫酸铅、硫和水，结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的化学方程式为：MnO2+PbS+2H2SO4=MnSO4+PbSO4+S+2H2O；
(2)由于硫酸钙微溶于水，“浸出液”含有的盐类主要有MnSO4和少量的FeSO4、CaSO4；
由MnSO4的溶解度随温度的变化曲线可知，温度高于20℃，随温度升高，MnSO4溶解度下降，因此采用蒸发结晶，趁热过滤，洗涤的方法从精制MnSO4溶液中获得MnSO4晶体；
(3)从流程来看“浸铅”时硫酸铅转化为弱电解质醋酸铅，反应的离子方程式为PbSO4+2CH3COO−⇌Pb(CH3COO)2+SO42−；
(4)当溶液中金属离子浓度小于10−5mol⋅L−1时，可以认为该离子完全沉淀，则当铅离子完全沉淀时，c(CO32−)===7.4×10−9mol⋅L−1；使钙离子开始沉淀的c(CO32−)===2.8×10−8mol⋅L−1，因此溶液中c(CO32−)的范围为：7.4×10−9mol⋅L−1∼2.8×10−8mol⋅L−1或7.4×10−9mol⋅L−1
17.【答案】(1)碳氯键；sp2和sp3
(2)苯甲醛
(3)+C2H5OH+H2O；酯化反应(或取代反应)
(4)
(5)10；、(任写一种即可)
(6)
【解析】乙醇催化氧化生成A乙醛，乙醛被银氨溶液氧化，酸化后生成B乙酸；甲苯在光照下有三种氯代物：、、，G的核磁共振氢谱有3种不同化学环境的氢原子，故G为，则C为；C在氢氧化钠溶液中加热得到D，D与乙酸发生酯化反应得到E；在氢氧化钠溶液中加热得到：，通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基，故F为，被氧化为I，I与乙醇反应得到J；G为，水解后得到H，H酸化后得到。
(1)根据分析：C为，官能团名称为碳氯键；苯环上的碳原子为sp2杂化，连接氯原子的碳原子为sp3杂化，故碳原子杂化方式为：sp2、sp3；
(2)F为，名称为苯甲醛；
(3)I与乙醇反应得到J，化学方程式为：，反应类型为酯化反应(或取代反应)；
(4)根据分析，E的结构简式为：；
(5)根据分析：E为，J为；除了苯环外有1个不饱和度，其同分异构体能发生银镜反应，说明有甲酸酯基或醛基，苯环上有两个取代基，且核磁共振氢谱表明苯环上只有两组峰，说明两个取代基为对位取代。当有甲酸酯基时，可能的结构为：、；当含醛基时，可能的结构为： 、 、、、、、、，共10种；其中，能与氢氧化钠反应且核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为3：2：2：2：1的是：、(任写一种)；
(6)乙炔和水在催化剂加热条件下生成乙醛，参照所给已知③，两分子乙醛生成，参照所给已知④与乙炔加成得到产物，合成路线为：
。
18.【答案】(1)球形干燥管；冷凝回流，提高原料的利用率
(2)④①⑤②③；当装置C中溶液由棕色变为无色即可说明硫酸二甲酯已经完全转化为二甲硫醚
(3)2H++2NO2−=NO+NO2+H2O、NO2+CH3SCH360℃∼80℃→+NO
(4)94.5%
(5)(CH3O)2SO2+2NaOH→2CH3OH+Na2SO4
【解析】仪器A中制备二氧化氮，经B干燥后，进入C中，与C中制备的二甲硫醚反应生成二甲亚砜。
(1)仪器B的名称为球形干燥管，仪器D的作用是冷凝回流，提高原料的利用率；
(2)先连接装置并检查气密性，再向仪器D中通入冷凝水，再利用装置A发生反应制备二氧化氮，再预热C，最后打开K3让硫酸二甲酯与硫化钠反应，操作顺序为：④①⑤②③；硫酸二甲酯为微棕色油状液体，二甲硫醚是一种无色液体，当装置C中溶液由棕色变为无色即可说明硫酸二甲酯已经完全转化为二甲硫醚；
(3)仪器A中硫酸和亚硝酸钠反应生成亚硝酸，其易分解生成NO和NO2，反应的离子方程式为：2H++2NO2−=NO+NO2+H2O，A中产生的NO2气体与CH3SCH3反应生成二甲亚砜和NO，化学方程式为：NO2+CH3SCH360℃∼80℃→+NO；
(4)装置C中加入16.6gNa2S，物质的量为0.21mol，硫酸二甲酯25.2g，物质的量为0.2mol，故硫酸二甲酯完全反应，根据方程式：(CH3O)2SO2+Na2S→CH3SCH3+Na2SO4，理论生成CH3SCH3的物质的量为0.2mol，根据方程式：NO2+CH3SCH360℃∼80℃→+NO，理论生成二甲亚砜的物质的量也为0.2mol，实际最后得到二甲亚砜中含σ键1.7NA，1 mol二甲亚砜含σ键9 mol，实际二甲亚砜的物质的量为：1.79mol=0.189mol，故二甲亚砜的产率为：0.1890.2×100%=94.5%；
(5)硫酸二甲酯，微棕色油状液体，遇水迅速水解成硫酸和甲醇，与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和甲醇，化学方程式为(CH3O)2SO2+2NaOH→2CH3OH+Na2SO4。
19.【答案】(1)−23.1kJ⋅mol−1
(2)ABD
(3)
(4)①<；②9512；
(5)1012⋅Ka1；1024⋅Ka1⋅Ka2
【解析】(1)由盖斯定律可知，Ⅱ−2×Ⅰ−Ⅲ得到反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，则反应ΔH=(−246.0kJ⋅mol−1)−2×(−90.8kJ⋅mol−1)−(−41.3kJ⋅mol−1)=−23.1kJ⋅mol−1，故答案为：−23.1kJ⋅mol−1；
(2)A.由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积减小的反应，反应中混合气体的平均相对分子质量增大，所以当容器中混合气体的平均相对分子质量不再变化时说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；
B.当一氧化碳的体积分数不变时说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；
C.该反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以1mol氢气和1mol一氧化碳气体不可能完全反应，反应放出的热量小于45.4kJ，故错误；
D.平衡后，再充入1mol氢气和1mol一氧化碳气体相当于增大压强，该反应是气体体积减小的反应，平衡向正反应方向移动，氢气和一氧化碳的转化率均增大，故正确；
故选ABD；
(3)由方程式可知，当氢气和一氧化碳投料比为2时，甲醇的平衡体积分数最大，当投料比小于2时，甲醇的平衡体积分数会逐渐增大，当投料比大于2时，甲醇的平衡体积分数会逐渐减小，所以随着氢气和一氧化碳投料比逐渐增大，甲醇的平衡体积分数先增大后减小，变化趋势图如下：，故答案为：；
(4)该反应是气体体积减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇的平衡体积分数增大，由图可知，温度一定时，压强为P1时，甲醇的平衡体积分数大于P2，则P1为60MPa、P2为48MPa；
①500℃，48MPa时，a点甲醇的平衡体积分数大于50%，说明平衡会向逆反应方向移动，正反应速率小于逆反应速率，故答案为：<；
②由图可知，500℃，60MPa时，甲醇的平衡体积分数为60%，设起始氢气和一氧化碳的物质的量分别为2mol和1mol，平衡时生成甲醇的物质的量为amol，由题意可建立如下三段式：
由甲醇的平衡体积分数为60%可得：×100%=60%，解得a=，则一氧化碳、氢气和甲醇的平衡分压为×60MPa=8MPa、×60MPa=16MPa、×60MPa=36MPa、该反应的平衡常数Kp== Mpa−2，故答案为：；
(5)由电离常数的公式可得Ka1=、Ka2=，则Ka1Ka2=，当溶液pH为12时，c(HCO3−)==1012⋅Ka1⋅c(H2CO3)，c(CO32−)==1024⋅Ka1⋅Ka2⋅c(H2CO3)，所以c(H2CO3):c(HCO3−):c(CO32−)=c(H2CO3)：1012⋅Ka1⋅c(H2CO3)：1024⋅Ka1⋅Ka2⋅c(H2CO3)=1：1012⋅Ka1 ：1024⋅Ka1⋅Ka2，故答案为：1012⋅Ka1；1024⋅Ka1⋅Ka2。
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