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2024届重庆市高三下学期二模考试化学试题（原卷版+解析版）
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这是一份2024届重庆市高三下学期二模考试化学试题（原卷版+解析版），文件包含2024届重庆市高三下学期二模考试化学试题原卷版docx、2024届重庆市高三下学期二模考试化学试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。
考生须知：
1.答题前，考生务必用黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座位号在答题卡上填写清楚；
2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，在试卷上作答无效；
3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回；
4.全卷共7页，满分100分，考试时间75分钟。
一、选择题(共14小题，每题3分，共42分)
1. 近年来，我国航空航天事业成果显著。下列成果所涉及的材料为金属材料的是
A. “天宫二号“航天器使用的质量轻强度高的材料——钛合金
B. “北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料——砷化镓
C. “长征五号”运载火箭使用的高效燃料——液氢
D. “C919”飞机身使用的复合材料——碳纤维和环氧树脂
【答案】A
【解析】
【详解】A．钛合金是合金材料，属于金属材料，故A符合题意
B．砷化镓是一种半导体材料，不是金属材料，故B不符合题意；
C．液氢是液态氢气单质，氢元素是非金属，不是金属材料，故C不符合题意；
D．碳纤维是碳元素组成的一种单质，是无机非金属材料，环氧树脂是有机高分子合成材料，都不是金属材料，故D不符合题意
答案选A。
2. 下列物质化学成分不正确的是
A. 消石灰：Ca(OH)2B. 绿矾：FeSO4·7H2O
C. 硬脂酸：C17H33COOHD. 草酸：HOOC-COOH
【答案】C
【解析】
【详解】A. 消石灰是氢氧化钙，其化学式为：Ca(OH)2，A正确；
B. 绿矾是七水硫酸亚铁，其化学式为：FeSO4·7H2O，B正确；
C. 硬脂酸是十八碳酸，其化学式为：C17H35COOH，C不正确；
D. 草酸是乙二酸，其结构简式为：HOOC-COOH，D正确；
答案选C。
3. 实验室用如图所示的装置蒸馏海水，下列说法正确的是
A. 蒸馏烧瓶中加入沸石的作用是防止暴沸
B. 实验时冷却水应从a进入，从b流出
C. 锥形瓶中能收集到高浓度的氯化钠溶液
D. 该装置可用于分离海水中的NaCl和MgCl2
【答案】A
【解析】
【详解】A．了防止蒸馏时液体暴沸，实验时需加入沸石或碎瓷片，A正确；
B．蒸馏时，冷凝水应下进上出，即从b进水，a处出水，B错误；
C．由于NaCl沸点远高于水，故蒸馏时锥形瓶中收集到的是水，C错误；
D．海水中NaCl和MgCl2沸点高，利用蒸馏装置不能分离两者，D错误；
故答案选A。
4. 化学与生产、生活、科技密切相关，下列说法不正确的是
A. 北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯属于有机高分子材料
B. 含的补铁剂与维生素C配合使用，补铁效果更好
C. 抗击疫情期间，“84”消毒液与酒精混合使用，消毒效果更好
D. “墨子号”卫星的成功发射实现了光纤量子通信，光纤的主要成分为二氧化硅
【答案】C
【解析】
【详解】A．聚乙烯属于合成有机高分子材料，A正确；
B．维生素C具有还原性，可以防止二价铁被氧化，故含的补铁剂与维生素C配合使用，补铁效果更好，B正确；
C．“84”消毒液具有氧化性，酒精分子中含有羟基具有还原性，不能混合使用，C错误；
D．光纤主要成分为纯度较高二氧化硅，D正确；
故选C。
5. 元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如下表所示,其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是
A. 非金属性:ZB. R与Q的电子数相差26
C. 气态氢化物稳定性:RD. 最高价氧化物的水化物的酸性:R>Q
【答案】B
【解析】
【分析】R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸，则R为F元素，由元素在周期表中的位置可知，T为Cl元素，Q为Br元素，X为S元素，Z为Ar元素。
【详解】A．Z为Ar元素，最外层为稳定结构，金属性与非金属性在同周期中最弱，且同周期自左而右非金属性增强，非金属性Z＜X＜T，A项错误；
B．R为F元素，Q为Br元素，原子序数相差26，B项正确；
C．同主族自上而下，非金属性减弱，非金属性F＞Cl＞Br，非金属性越强，气态氢化物越稳定，稳定性HF＞HCl＞HBr，C项错误；
D．R为F，非金属性很强，没有最高价含氧酸，D项错误；
答案选B。
6. P(化学式为)是一种广谱的防霉抗菌缓和剂的原料，结构如下图，其中X、Y、Z、Q和R是原子序数依次增大的短周期元素，Z与Q元素可以形成原子个数比为1∶1、1∶2的两种化合物。
下列说法错误的是
A. Z与Q元素的简单离子半径：
B. Z与其他四种元素均可至少形成两种化合物
C. 可用X、Z或Q、Z形成的化合物制备Z的单质
D. R的一种含氧酸具有较强的杀菌能力
【答案】A
【解析】
【分析】因X、Y、Z、Q和R是原子序数依次增大的短周期元素，Z与Q元素可以形成原子个数比为1∶1、1∶2的两种化合物，再根据图示结构中原子的成键数目分析，X为H， Y为C，Z为O， Q为Na， R为C1。
【详解】A．核外电子排布相同的离子，核电荷越大，半径越小，则Na＋比O2-的离子半径小，A项错误；
B． O可与H、C、 Na、 C1至少形成两种化合物，如H2O和H2O2，CO和CO2，Na2O和Na2O2，ClO2和Cl2O7，B项正确；
C．可用加热H2O2或电解水或Na2O2与H2O反应制O2，C项正确；
D．HClO具有强氧化性，具有较强的杀菌作用，D项正确；
答案选A。
7. 常用作还原剂，X、Y和Z均为短周期元素，X的单质在空气中燃烧得到淡黄色固体，Y和Z为同族元素，含电子。下列叙述正确的是
A. X和Z形成的化合物中只含离子键B. X和Y形成的化合物的水溶液呈碱性
C. Y和Z的原子半径较大的是ZD. Y的氧化物的水化物是强酸
【答案】B
【解析】
【分析】X的单质在空气中燃烧得到淡黄色固体，X为Na，设Y的核电荷数为x, Y和Z为同族元素，则Z的核电荷数为x-8或x+8，含电子，故22+2x+4x-32=86或22+2x+4x+32=86，解得x=16或，x=(舍去)，故Y为S，Z为O。
【详解】A．X和Z形成的化合物为Na2O和Na2O2，Na2O2中即含离子键又含共价键，A错误；
B．X和Y形成的化合物为Na2S，水溶液因硫离子水解而呈碱性，B正确；
C．Y和Z分别为S和O，同主族元素从上往下原子半径增大，原子半径较大的是S，C错误；
D．Y的最高价氧化物的水化物H2SO4是强酸，但不是最高价的可能为弱酸，如H2SO3，D错误；
故选B。
8. 下列物质的应用，错误的是
A. 液氨做制冷剂B. 硅酸钠溶液做防火剂
C. 芳香烃做汽油的主要成分D. 聚四氟乙烯做不粘锅保护膜
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．液氨气化吸收大量的热，使环境温度降低，做制冷剂，A正确；
B．硅酸钠溶液不容易燃烧，可以做防火剂，B正确；
C．汽油的主要成分为烷烃，不是芳香烃，C错误；
D．聚四氟乙烯耐高温，可以做不粘锅保护膜，D正确；
故选C。
9. 某同学分别用下列装置a和b制备溴苯，下列说法不正确的是
A. 两烧瓶中均出现红棕色气体，说明液溴沸点低
B. a装置锥形瓶中出现淡黄色沉淀，可推断烧瓶中发生取代反应
C. b装置试管中吸收，液体变橙红色
D. b装置中的倒置漏斗起防倒吸作用，漏斗内可形成白烟
【答案】B
【解析】
【详解】A．制备溴苯的过程中有热量产生，溶液温度升高，导致沸点较低的液溴挥发，成为红棕色的溴蒸气，故A正确；
B．a装置中的溴蒸气挥发进入锥形瓶被硝酸银溶液吸收，也会产生淡黄色的溴化银沉淀，故a装置锥形瓶中出现淡黄色沉淀，不能说明苯和液溴发生了取代反应，故B错误；
C．b装置中挥发的Br2被CCl4吸收，成为红棕色的Br2的四氯化碳溶液，故C正确；
D．HBr气体极易溶于水，用倒置的漏斗可防止倒吸，用浓氨水吸收HBr，挥发的NH3和HBr反应生成固体NH4Br，有白烟生成，故D正确；
故选B
10. 已知：25℃时，Ka(CH3COOH)=1.7×10-5，Kb(NH3·H2O)=1.7×10-5。用0.01 ml/L的CH3COOH溶液滴定20 mL由浓度均为0.01 ml/L的NaOH溶液和氨水组成的混合溶液，溶液的相对导电能力随加入CH3COOH溶液体积的变化趋势如图所示。下列叙述错误的是
A. a点时混合溶液中：c()≈1.7×10-5 ml·L-1
B. b点时混合溶液中：c(CH3COOH)＜c()
C. c点时混合溶液中：c(CH3COO- )+c(CH3COOH)=c()+c(NH3·H2O)+c(Na+)
D. c点时混合溶液中：pH=7
【答案】D
【解析】
【详解】A．a点时溶液为0.01 ml/L的NaOH、NH3·H2O得到的混合溶液，NaOH是强碱，完全电离，NH3·H2O是弱碱，部分电离。由NH3·H2O的电离平衡常数Kb=可得c()=，A正确；
B．b点时NaOH恰好被中和，溶液为CH3COONa、NH3·H2O的混合溶液，由于醋酸是一元弱酸，NH3·H2O、CH3COOH电离平衡常数相同。CH3COONa会水解产生CH3COOH，CH3COO-的水解平衡常数Kh=＜1.7×10-5=Kb，故CH3COO-的水解程度小于NH3·H2O的电离程度，因此该混合溶液中微粒浓度：c(CH3COOH)＜c()，B正确；
C．c点溶液为等浓度的CH3COONa、CH3COONH4的混合溶液，根据物料守恒可得：c(CH3COO- )+c(CH3COOH)=c()+c(NH3·H2O)+c(Na+)，C正确；
D．c点溶液的溶质为等浓度的醋酸钠和醋酸铵，在醋酸铵溶液中，铵根离子和醋酸根离子的水解程度相近，溶液呈中性，醋酸钠属于强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，可知等浓度的醋酸钠和醋酸铵混合溶液的pH＞7，D错误；
故合理选项是D。
11. 氯的原子序数为17，35Cl是氯的一种同位素，下列说法正确的是( )
A. 35Cl原子所含质子数为18
B. 1 ml的1H35Cl分子所含中子数约为19×6.02×1023
C. 3.5 g的35Cl2气体的体积为2.24 L
D. 35Cl2气体的摩尔质量为70 g·ml－1
【答案】D
【解析】
【详解】A．氯的原子序数为17，原子的质子数等于元素的原子序数，则35Cl原子所含质子数为17，A错误；
B．35Cl原子所含中子数为18，1H原子的中子数为0，则1ml的1H35Cl分子所含中子数约为18×6.02×1023，B错误；
C．气体的条件未知，非标准状况下，不能确定体积大小，C错误；
D．35Cl2气体中氯原子质量数为35，质量数近似等于相对原子质量，则35Cl2气体的摩尔质量为g·ml－1， D正确。
答案为D。
【点睛】本题易错点为C，注意气体体积计算时，必须考虑要在标准状况下。
12. 25℃时，将SO2通入蒸馏水中模拟酸雨形成过程，实验数据如图。已知H2SO3的Ka1=10-2，Ka2=10-7。下列说法不正确的是
A. 在50s~300s时间段，pH下降的原因是二氧化硫与水反应生成了亚硫酸
B. 在300s未通O2时，溶液中c(H2SO3)=10-5.46ml•L-1
C. 在400s时，溶液中c(HSO)+c(SO)+ c(SO)+c(H2SO3)≈10-6.75 ml•L-1
D. 在600s时，溶液中c(H+)约为c(SO)的2倍
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．SO2通入蒸馏水中反应生成H2SO3，电离产生氢离子使溶液pH下降，A正确；
B．300s未通O2时，溶液中c(HSO)=c(H+)=10-3.73ml/L，H2SO3是弱酸，以第一步电离为主，根据Ka1(H2SO3)==10-2，解得c(H2SO3)=10-5.46ml•L-1，B正确；
C．未通O2时，溶液中c(HSO)≈c(H+)=10-3.73ml/L，c(H2SO3)=10-5.46ml•L-1，此时HSO电离生成的c(SO)= =10-7ml/L，根据S元素守恒可得400s时，溶液中c(HSO)+c(SO)+ c(SO)+c(H2SO3)≈10-3.73ml/L+10-5.46ml/L+10-7ml/L=10-3.73ml/L，C错误；
D．600s时，溶液的pH几乎不变，说明此时亚硫酸完全被氧化，溶液中的溶质为H2SO4，二元强酸H2SO4溶液中c(H+)约为c(SO)的2倍，D正确；
综上所述答案为C。
13. 不能正确表示下列反应的离子方程式是
A. 将少量氯气通入纯碱溶液中：Cl2＋CO＋H2O=Cl-＋HCO＋HClO
B. 将足量饱和Fe2(SO4)3溶液滴入Mg(OH)2浊液中：2Fe3＋＋3Mg(OH)2=2Fe(OH)3＋3Mg2＋
C. 向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳气体：ClO-＋CO2＋H2O=HClO＋HCO
D. 将少量溴水滴入过量Na2SO3溶液中：Br2＋H2O＋3SO=2Br-＋2HSO＋SO
【答案】A
【解析】
【详解】A．HClO的电离常数介于的与之间，故将少量氯气通入纯碱溶液中，生成的是，离子方程式为，A中化学方程式不正确，A符合题意；
B．将足量饱和溶液滴入浊液中，发生了沉淀的转化，离子方程式正确，也可表示为：，B不符合题意；
C．由电离常数可知酸性强弱为：，所以不管的用量是多还是少，都只会生成，离子方程式正确，C不符合题意；
D．溴水有较强氧化性，而具有还原性，可发生氧化还原反应，生成的与过量的反应，生成，离子方程式应正确，D不符合题意；
故合理选项为A。
14. 某温度时，可用K2S沉淀Cu2+、Mn2+、Zn2+三种离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值lgc(S2-)与lgc(M2+)的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小，约为1×10-20
B. 向MnS的悬浊液中加入少量水。沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，c(S2-)增大
C. 可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量杂质ZnCl2
D. 向浓度均为1×10-5ml/L的Cu2+、 Zn2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入1×10-4ml/的Na2S溶液，Mn2+最先沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cu2+、Mn2+、Zn2+三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小，约为1×10-35，故A错误；
B.向MnS的悬浊液中加入少量水，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，c(S2-)不变，故B错误；
C.Ksp(ZnS)< Ksp(MnS)，可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量杂质ZnCl2，故C正确；
D.Ksp(CuS)最小，所以向浓度均为1×10-5ml/L的Cu2+、 Zn2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入1×10-4ml/的Na2S溶液，Cu2+最先沉淀，故D错误；
故答案选C。
【点睛】一种沉淀容易转化为比它更难溶的沉淀，Ksp(ZnS)< Ksp(MnS)， ZnS比MnS更难溶，所以MnS与ZnCl2反应生成ZnS沉淀。
二、非选择题(共4小题，共58分)
15. 工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、铁的氧化物等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见下
回答下列问题：
（1）用稀硫酸浸废铁屑后，溶液中存在的阳离子主要有___________
（2）写出酸浸过程中发生反应的离子方程式___________。检验有生成的试剂___________，现象：___________。
（3）加入少量的目的是调节在范围内，写出用调整浓溶液时的离子方程式是___________。
（4）反应Ⅱ中加入的目的是氧化，写出该反应的离子方程式___________。
（5）碱式硫酸铁溶于水后生成的离子可部分水解生成聚合离子，该水解反应的离子方程式为___________。
（6）为测定和溶液中铁元素的总含量，实验操作如下：
①准确量取溶液于带塞锥形瓶中，加入足量，调节；
②加热除去过量；
③加入过量充分反应后，再用标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。
已知：
则溶液中铁元素的总含量为___________，如果缺少步骤②，将会导致测定结果___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
【答案】（1）、
（2） ①. ②. 蓝色沉淀(或溶液，溶液褪色) ③. 44~7.5
（3）
（4）
（5）
（6） ①. 5.6 ②. 偏大
【解析】
【分析】由制备流程可知，废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）溶于稀硫酸，主要发生Fe+2H+═Fe2++H2↑，氧化铝与酸反应生成铝离子，铁的氧化物溶于酸后生成铁离子(或含亚铁离子)，加入Fe发生Fe+2Fe3+═3Fe2+，制备硫酸亚铁，应与硫酸铝分离，应调节溶液pH生成Al(OH)3，要避免生成应Fe(OH)2沉淀，控制pH在4.4≤pH＜7.5之间，过滤分离出滤渣为Al(OH)3，反应II中加硫酸及亚硝酸钠生成铁离子，蒸发、过滤得到Fe(OH)SO4，以此来解答。
【小问1详解】
由上述分析可知，用稀硫酸浸废铁屑后溶液中主要的金属阳离子有Fe2+、Al3+；
【小问2详解】
酸浸过程中Fe3O4发生的离子反应方程式为Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O，检验有生成的试剂，现象：蓝色沉淀；
【小问3详解】
加入少量NaHCO3的目的是调节pH在4.4≤pH＜7.5范围内，使溶液中的Al3+沉淀；
【小问4详解】
反应Ⅱ中常加入的X是NaNO2，反应后生成的气体在空气中立即变为红棕色，则发生反应的离子方程式为2H++Fe2++NO=Fe3++NO↑+H2O；
【小问5详解】
碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可部分水解生成Fe2(OH) 聚合离子，该水解反应的离子方程式为；
【小问6详解】
H2O2可氧化亚铁离子，由原子及电子守恒可知存在Fe～Fe3+～S2O32-，则溶液中铁元素的总含量为=5.6g/L，如果缺少步骤②，过量的H2O2具有氧化性，可消耗标准溶液，将会导致测定结果偏大。
16. 氮的固定一直是科学家研究的重要课题，合成氨则是人工固氮比较成熟的技术，其原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H
（1）已知破坏1ml共价键需要的能量如表所示
则△H=__________。
（2）在恒温、恒压容器中，按体积比1:3加入N2和H2进行合成氨反应，达到平衡后，再向容器中充入适量氨气，达到新平衡时，c(H2)将__________（填“增大”、“减小”、或“不变”，后同）；若在恒温、恒容条件下c(N2)/c(NH3)将________。
（3）在不同温度、压强和使用相同催化剂条件下，初始时N2、H2分别为0.1ml、0.3ml 时，平衡混合物中氨的体积分数（φ）如图所示。
①其中，p1、p2和p3由大到小的顺序是_______，原因是___________________。
②若在250℃、p1条件下，反应达到平衡时的容器体积为1L，则该条件下合成氨的平衡常数K=____(结果保留两位小数)。
（4）H2NCOONH4是工业由氨气合成尿素的中间产物。在一定温度下、体积不变的密闭容器中发生反应H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),能说明该反应达到平衡状态的是_____（填序号）
①每生成34g NH3的同时消耗44g CO2 ②混合气体的密度保持不变
③NH3的体积分数保持不变 ④混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤c(NH3):c(CO2)=2:1
（5）科学家发现，N2和H2组成的原电池合成氨与工业合成氨相比具有效率高，条件易达到等优点。其装置如图所示、写出该原电池的电极反应：________________、_____________，若N2来自于空气，当电极B到A间通过2mlH+时理论上需要标况下空气的体积为_________（结果保留两位小数）。
【答案】 ①. -92.5kJ/ml(1分) ②. 不变 ③. 减小 ④. p1>p2>p3 ⑤. 该反应的正反应为气体体积减小的反应，相同温度下，增大压强平衡正移，NH3 的体积分数增大，由图可知p1>p2>p3 ⑥. 5.93×103 （ml/L）-2 或 5925.93（ml/L）-2 ⑦. ①② ⑧. N2+6e-+6H+=2NH3 ⑨. 3H2-6e-=6H+ ⑩. 9.33L
【解析】
【详解】⑴△H=E断-E成=945.8+3×435.5-6×390.8=-92.5 kJ/ml ⑵在恒温恒压条件下通NH3相当于平衡不移动，所以不变；恒温恒容条件下相当于加压，平衡正移，比值减小；⑶该反应的正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正移。NH3 的体积分数增大，由图可知p1>p2>p3。 由图可知氨气的体积分数为0.667，根据三段式可计算出c(NH3)=0.16ml/L c(N2)=0.02ml/L c(H2)=0.06ml/L，则K=5925.93； ⑷①相当于正逆速率相等，能说明该反应达到平衡状态；②气体密度会随平衡的移动而变化，不变时说明达平衡，能说明该反应达到平衡状态；③④⑤中的量永远为定值，不能说明该反应达到平衡状态；答案选①②； ⑸正极：N2+6e-+6H+=2NH3 负极：3H2-6e-=6H+ 整个计算用电子守恒，通过2mlH+时则有1/3mlN2参与反应，相当于（1/3）×（5/4）×22.4L=9.33L空气。
17. 芳香化合物在一定条件下可与卤代烃发生取代反应。某科研小组以、ClCCH3)3为反应物无水AlCl3为催化剂，制备(叔丁基苯)。反应原理如下：
已知：
I.实验室模拟制备无水AlCl3的实验装置如图所示：
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式：__________。
(2)装置B中的试剂为________。若缺少C、D中AlCl3发生的副反应方程式为_________。
(3)加热顺序：应先点燃____________(填A或D)处酒精灯。
I.实验室制取叔丁基苯的装置如图：
①将35mL苯和足量的无水AlCl3加入三颈烧瓶中；
②滴加氯代叔丁烷[ClC(CH3)3]10mL；
③打开恒温做力搅拌器反应段时间；
④洗涤，将反应后的混合物依次用稀盐酸、Na2CO3溶液、H2O洗涤分离；
⑤在所得产物中加入少量无水MgSO4固体、静置，过滤，蒸馏；
⑥称量，得到叔丁基苯10.0g：
(4)图中弯管C的作用为__________。
(5)用稀盐酸洗涤的目的是__________，“洗涤”后“分离”的操作名称是________。
(6)加无水MgSO4固体的作用是__________。
(7)叔丁基苯的产率为___________%(保留至小数点后1位)。
【答案】 ①. ②. 饱和食盐水 ③. AlCl3+3H2O=Al(OH)3+3HCl ④. A ⑤. 平衡气压，有利于液体滴下 ⑥. 除去AlCl3并防止其水解 ⑦. 分液 ⑧. 干燥或除水 ⑨. 81.2
【解析】
【分析】实验室制备无水AlCl3，需要干燥的氯气与铝在加热条件下反应，题中A用于制备氯气，用浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气，氯气中有氯化氢、水等杂质，先用饱和食盐水除氯化氢，再用浓硫酸干燥，用B、C装置分别除去HCl、水，用D装置制备氯化铝，氯化铝遇水极易潮解并产生白色烟雾，用E装置防止装置H中的水蒸气进入装置F中，装置F收集氯化铝，反应的尾气中有氯气，防止污染空气，需用氢氧化钠吸收，最后连接装置H进行尾气处理，据此解答。
【详解】Ⅰ．（1）A中发生浓盐酸和二氧化锰的反应，生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为；
（2）氯气中有氯化氢、水等杂质，先用饱和食盐水除氯化氢，再用浓硫酸干燥，因此B装置中所盛试剂是饱和食盐水；氯化铝遇水极易水解，因此若缺少C、D中AlCl3发生的副反应方程式为AlCl3+3H2O=Al(OH)3+3HCl；
（3）由于装置中还含有空气，加热时氧气能氧化金属铝，则首先利用氯气排尽空气，所以加热顺序应先点燃A处酒精灯；
Ⅱ．（4）仪器C为恒压漏斗，所以图中弯管C的作用为平衡气压，有利于液体滴下；
（5）由于反应中需要氯化铝作催化剂，又因为氯化铝易水解，则用稀盐酸洗涤的目的是除去AlCl3并防止其水解，由于叔丁基苯难溶于水，则“洗涤”后“分离”的操作名称是分液。
（6）MgSO4固体具有吸水作用，加入无水MgSO4固体可起到干燥的作用；
（7）根据方程式可知ClC（CH3）3～，产率为≈81.2%。
18. 氨溴索(G)是β-内酰胺类的抗生素，可以治疗多种细菌感染。一种合成路线如下：
（1）A～C三种物质中____(填“有”、“无”)易溶于水的物质。D中氮原子杂化类型为_____。
（2）中的官能团名称是_______。
（3）反应③的化学方程式是_______。
（4）反应⑤的反应类型是_______。
（5）B的芳香族同分异构体中，满足下列条件的有_______种；其中核磁共振氢谱有4组吸收峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1的结构简式为_______。
①能发生银镜反应；②能水解；③1ml最多能与2ml NaOH反应。
（6）写出以 为原料制备的合成路线_______(无机试剂任选)。
【答案】（1） ①. 无 ②.
（2）羟基、氨基 （3）
（4）取代反应 （5） ①. 6 ②.
（6）或
【解析】
【分析】由题干转化流程图信息可知，根据A的化学式、B的结构简式以及A到B的转化条件可知A的结构简式为： ，(6)由题干流程图可知，根据A到B，B到C的流程信息可知，由以为原料制备，由于-CH3为邻位上的定位基团，故可以先由在浓硫酸和浓硝酸作用下发生硝化反应生成，由于由于-NH2也易被氧化，故需先将转化为，在将转化为，故可以确定合成路线为：或
，据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知，A是甲苯，烃类物质均难溶于水，B为邻硝基甲苯，硝基化合物难溶于水，C为邻硝基苯甲醛，虽然醛基易溶于水，但由于有苯环和硝基的影响，故也难溶于水，故A～C三种物质中无易溶于水的物质，由题干中D的结构简式可知D中氮原子周围均形成了3个σ键，故其杂化类型为sp2，故答案为：无；sp2；
【小问2详解】
中的官能团名称是氨基(-NH2)和羟基(-OH)，故答案为：氨基和羟基；
【小问3详解】
由题干流程图可知，反应③即和反应生成和水，故该反应的化学方程式是，故答案为：；
【小问4详解】
由题干流程图可知，反应⑤即，故该反应反应类型是取代反应，故答案为：取代反应；
【小问5详解】
由题干流程图信息可知，B的分子式为：C7H7NO2，则B的芳香族同分异构体中，满足下列条件①能发生银镜反应即分子中含有醛基或者甲酸酯基；②能水解分子中含有酯基或者酰胺基，根据氧原子数目可知，分子中含有甲酸酯基或者甲酰胺基；③1ml最多能与2ml NaOH反应说明分子中含有甲酸酚酯基，则符合条件的同分异构体为苯环上连：-OOCH和NH2、或者-OH和-NHCHO两种组合，每组又有邻间对三种位置关系，故共有2×3=6种；其中核磁共振氢谱有4组吸收峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1的结构简式为，故答案为：6；；
【小问6详解】
由题干流程图可知，根据A到B，B到C的流程信息可知，由以为原料制备 ，由于-CH3为邻位上的定位基团，故可以先由在浓硫酸和浓硝酸作用下发生硝化反应生成，由于由于-NH2也易被氧化，故需先将转化为 ，在将转化为，故可以确定合成路线为：或
，故答案为：或
沉淀物
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
H-H
N-H
N-N
N≡N
435.5kJ
390.8kJ
163kJ
945.8kJ
相对分子质量
密度/gcm3
沸点/℃
溶解性
AlCl3
133.5
2.41
181
极易潮解并产生白色烟雾，微溶于苯
78
0.88
80.1
难溶于水
ClC(CH3)3
92.5
0.85
51.6
难溶于水，可溶于苯
134
0.87
169
难溶于水，易溶于苯
考生须知：
1.答题前，考生务必用黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座位号在答题卡上填写清楚；
2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，在试卷上作答无效；
3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回；
4.全卷共7页，满分100分，考试时间75分钟。
一、选择题(共14小题，每题3分，共42分)
1. 近年来，我国航空航天事业成果显著。下列成果所涉及的材料为金属材料的是
A. “天宫二号“航天器使用的质量轻强度高的材料——钛合金
B. “北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料——砷化镓
C. “长征五号”运载火箭使用的高效燃料——液氢
D. “C919”飞机身使用的复合材料——碳纤维和环氧树脂
【答案】A
【解析】
【详解】A．钛合金是合金材料，属于金属材料，故A符合题意
B．砷化镓是一种半导体材料，不是金属材料，故B不符合题意；
C．液氢是液态氢气单质，氢元素是非金属，不是金属材料，故C不符合题意；
D．碳纤维是碳元素组成的一种单质，是无机非金属材料，环氧树脂是有机高分子合成材料，都不是金属材料，故D不符合题意
答案选A。
2. 下列物质化学成分不正确的是
A. 消石灰：Ca(OH)2B. 绿矾：FeSO4·7H2O
C. 硬脂酸：C17H33COOHD. 草酸：HOOC-COOH
【答案】C
【解析】
【详解】A. 消石灰是氢氧化钙，其化学式为：Ca(OH)2，A正确；
B. 绿矾是七水硫酸亚铁，其化学式为：FeSO4·7H2O，B正确；
C. 硬脂酸是十八碳酸，其化学式为：C17H35COOH，C不正确；
D. 草酸是乙二酸，其结构简式为：HOOC-COOH，D正确；
答案选C。
3. 实验室用如图所示的装置蒸馏海水，下列说法正确的是
A. 蒸馏烧瓶中加入沸石的作用是防止暴沸
B. 实验时冷却水应从a进入，从b流出
C. 锥形瓶中能收集到高浓度的氯化钠溶液
D. 该装置可用于分离海水中的NaCl和MgCl2
【答案】A
【解析】
【详解】A．了防止蒸馏时液体暴沸，实验时需加入沸石或碎瓷片，A正确；
B．蒸馏时，冷凝水应下进上出，即从b进水，a处出水，B错误；
C．由于NaCl沸点远高于水，故蒸馏时锥形瓶中收集到的是水，C错误；
D．海水中NaCl和MgCl2沸点高，利用蒸馏装置不能分离两者，D错误；
故答案选A。
4. 化学与生产、生活、科技密切相关，下列说法不正确的是
A. 北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯属于有机高分子材料
B. 含的补铁剂与维生素C配合使用，补铁效果更好
C. 抗击疫情期间，“84”消毒液与酒精混合使用，消毒效果更好
D. “墨子号”卫星的成功发射实现了光纤量子通信，光纤的主要成分为二氧化硅
【答案】C
【解析】
【详解】A．聚乙烯属于合成有机高分子材料，A正确；
B．维生素C具有还原性，可以防止二价铁被氧化，故含的补铁剂与维生素C配合使用，补铁效果更好，B正确；
C．“84”消毒液具有氧化性，酒精分子中含有羟基具有还原性，不能混合使用，C错误；
D．光纤主要成分为纯度较高二氧化硅，D正确；
故选C。
5. 元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如下表所示,其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是
A. 非金属性:Z
C. 气态氢化物稳定性:R
【答案】B
【解析】
【分析】R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸，则R为F元素，由元素在周期表中的位置可知，T为Cl元素，Q为Br元素，X为S元素，Z为Ar元素。
【详解】A．Z为Ar元素，最外层为稳定结构，金属性与非金属性在同周期中最弱，且同周期自左而右非金属性增强，非金属性Z＜X＜T，A项错误；
B．R为F元素，Q为Br元素，原子序数相差26，B项正确；
C．同主族自上而下，非金属性减弱，非金属性F＞Cl＞Br，非金属性越强，气态氢化物越稳定，稳定性HF＞HCl＞HBr，C项错误；
D．R为F，非金属性很强，没有最高价含氧酸，D项错误；
答案选B。
6. P(化学式为)是一种广谱的防霉抗菌缓和剂的原料，结构如下图，其中X、Y、Z、Q和R是原子序数依次增大的短周期元素，Z与Q元素可以形成原子个数比为1∶1、1∶2的两种化合物。
下列说法错误的是
A. Z与Q元素的简单离子半径：
B. Z与其他四种元素均可至少形成两种化合物
C. 可用X、Z或Q、Z形成的化合物制备Z的单质
D. R的一种含氧酸具有较强的杀菌能力
【答案】A
【解析】
【分析】因X、Y、Z、Q和R是原子序数依次增大的短周期元素，Z与Q元素可以形成原子个数比为1∶1、1∶2的两种化合物，再根据图示结构中原子的成键数目分析，X为H， Y为C，Z为O， Q为Na， R为C1。
【详解】A．核外电子排布相同的离子，核电荷越大，半径越小，则Na＋比O2-的离子半径小，A项错误；
B． O可与H、C、 Na、 C1至少形成两种化合物，如H2O和H2O2，CO和CO2，Na2O和Na2O2，ClO2和Cl2O7，B项正确；
C．可用加热H2O2或电解水或Na2O2与H2O反应制O2，C项正确；
D．HClO具有强氧化性，具有较强的杀菌作用，D项正确；
答案选A。
7. 常用作还原剂，X、Y和Z均为短周期元素，X的单质在空气中燃烧得到淡黄色固体，Y和Z为同族元素，含电子。下列叙述正确的是
A. X和Z形成的化合物中只含离子键B. X和Y形成的化合物的水溶液呈碱性
C. Y和Z的原子半径较大的是ZD. Y的氧化物的水化物是强酸
【答案】B
【解析】
【分析】X的单质在空气中燃烧得到淡黄色固体，X为Na，设Y的核电荷数为x, Y和Z为同族元素，则Z的核电荷数为x-8或x+8，含电子，故22+2x+4x-32=86或22+2x+4x+32=86，解得x=16或，x=(舍去)，故Y为S，Z为O。
【详解】A．X和Z形成的化合物为Na2O和Na2O2，Na2O2中即含离子键又含共价键，A错误；
B．X和Y形成的化合物为Na2S，水溶液因硫离子水解而呈碱性，B正确；
C．Y和Z分别为S和O，同主族元素从上往下原子半径增大，原子半径较大的是S，C错误；
D．Y的最高价氧化物的水化物H2SO4是强酸，但不是最高价的可能为弱酸，如H2SO3，D错误；
故选B。
8. 下列物质的应用，错误的是
A. 液氨做制冷剂B. 硅酸钠溶液做防火剂
C. 芳香烃做汽油的主要成分D. 聚四氟乙烯做不粘锅保护膜
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．液氨气化吸收大量的热，使环境温度降低，做制冷剂，A正确；
B．硅酸钠溶液不容易燃烧，可以做防火剂，B正确；
C．汽油的主要成分为烷烃，不是芳香烃，C错误；
D．聚四氟乙烯耐高温，可以做不粘锅保护膜，D正确；
故选C。
9. 某同学分别用下列装置a和b制备溴苯，下列说法不正确的是
A. 两烧瓶中均出现红棕色气体，说明液溴沸点低
B. a装置锥形瓶中出现淡黄色沉淀，可推断烧瓶中发生取代反应
C. b装置试管中吸收，液体变橙红色
D. b装置中的倒置漏斗起防倒吸作用，漏斗内可形成白烟
【答案】B
【解析】
【详解】A．制备溴苯的过程中有热量产生，溶液温度升高，导致沸点较低的液溴挥发，成为红棕色的溴蒸气，故A正确；
B．a装置中的溴蒸气挥发进入锥形瓶被硝酸银溶液吸收，也会产生淡黄色的溴化银沉淀，故a装置锥形瓶中出现淡黄色沉淀，不能说明苯和液溴发生了取代反应，故B错误；
C．b装置中挥发的Br2被CCl4吸收，成为红棕色的Br2的四氯化碳溶液，故C正确；
D．HBr气体极易溶于水，用倒置的漏斗可防止倒吸，用浓氨水吸收HBr，挥发的NH3和HBr反应生成固体NH4Br，有白烟生成，故D正确；
故选B
10. 已知：25℃时，Ka(CH3COOH)=1.7×10-5，Kb(NH3·H2O)=1.7×10-5。用0.01 ml/L的CH3COOH溶液滴定20 mL由浓度均为0.01 ml/L的NaOH溶液和氨水组成的混合溶液，溶液的相对导电能力随加入CH3COOH溶液体积的变化趋势如图所示。下列叙述错误的是
A. a点时混合溶液中：c()≈1.7×10-5 ml·L-1
B. b点时混合溶液中：c(CH3COOH)＜c()
C. c点时混合溶液中：c(CH3COO- )+c(CH3COOH)=c()+c(NH3·H2O)+c(Na+)
D. c点时混合溶液中：pH=7
【答案】D
【解析】
【详解】A．a点时溶液为0.01 ml/L的NaOH、NH3·H2O得到的混合溶液，NaOH是强碱，完全电离，NH3·H2O是弱碱，部分电离。由NH3·H2O的电离平衡常数Kb=可得c()=，A正确；
B．b点时NaOH恰好被中和，溶液为CH3COONa、NH3·H2O的混合溶液，由于醋酸是一元弱酸，NH3·H2O、CH3COOH电离平衡常数相同。CH3COONa会水解产生CH3COOH，CH3COO-的水解平衡常数Kh=＜1.7×10-5=Kb，故CH3COO-的水解程度小于NH3·H2O的电离程度，因此该混合溶液中微粒浓度：c(CH3COOH)＜c()，B正确；
C．c点溶液为等浓度的CH3COONa、CH3COONH4的混合溶液，根据物料守恒可得：c(CH3COO- )+c(CH3COOH)=c()+c(NH3·H2O)+c(Na+)，C正确；
D．c点溶液的溶质为等浓度的醋酸钠和醋酸铵，在醋酸铵溶液中，铵根离子和醋酸根离子的水解程度相近，溶液呈中性，醋酸钠属于强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，可知等浓度的醋酸钠和醋酸铵混合溶液的pH＞7，D错误；
故合理选项是D。
11. 氯的原子序数为17，35Cl是氯的一种同位素，下列说法正确的是( )
A. 35Cl原子所含质子数为18
B. 1 ml的1H35Cl分子所含中子数约为19×6.02×1023
C. 3.5 g的35Cl2气体的体积为2.24 L
D. 35Cl2气体的摩尔质量为70 g·ml－1
【答案】D
【解析】
【详解】A．氯的原子序数为17，原子的质子数等于元素的原子序数，则35Cl原子所含质子数为17，A错误；
B．35Cl原子所含中子数为18，1H原子的中子数为0，则1ml的1H35Cl分子所含中子数约为18×6.02×1023，B错误；
C．气体的条件未知，非标准状况下，不能确定体积大小，C错误；
D．35Cl2气体中氯原子质量数为35，质量数近似等于相对原子质量，则35Cl2气体的摩尔质量为g·ml－1， D正确。
答案为D。
【点睛】本题易错点为C，注意气体体积计算时，必须考虑要在标准状况下。
12. 25℃时，将SO2通入蒸馏水中模拟酸雨形成过程，实验数据如图。已知H2SO3的Ka1=10-2，Ka2=10-7。下列说法不正确的是
A. 在50s~300s时间段，pH下降的原因是二氧化硫与水反应生成了亚硫酸
B. 在300s未通O2时，溶液中c(H2SO3)=10-5.46ml•L-1
C. 在400s时，溶液中c(HSO)+c(SO)+ c(SO)+c(H2SO3)≈10-6.75 ml•L-1
D. 在600s时，溶液中c(H+)约为c(SO)的2倍
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．SO2通入蒸馏水中反应生成H2SO3，电离产生氢离子使溶液pH下降，A正确；
B．300s未通O2时，溶液中c(HSO)=c(H+)=10-3.73ml/L，H2SO3是弱酸，以第一步电离为主，根据Ka1(H2SO3)==10-2，解得c(H2SO3)=10-5.46ml•L-1，B正确；
C．未通O2时，溶液中c(HSO)≈c(H+)=10-3.73ml/L，c(H2SO3)=10-5.46ml•L-1，此时HSO电离生成的c(SO)= =10-7ml/L，根据S元素守恒可得400s时，溶液中c(HSO)+c(SO)+ c(SO)+c(H2SO3)≈10-3.73ml/L+10-5.46ml/L+10-7ml/L=10-3.73ml/L，C错误；
D．600s时，溶液的pH几乎不变，说明此时亚硫酸完全被氧化，溶液中的溶质为H2SO4，二元强酸H2SO4溶液中c(H+)约为c(SO)的2倍，D正确；
综上所述答案为C。
13. 不能正确表示下列反应的离子方程式是
A. 将少量氯气通入纯碱溶液中：Cl2＋CO＋H2O=Cl-＋HCO＋HClO
B. 将足量饱和Fe2(SO4)3溶液滴入Mg(OH)2浊液中：2Fe3＋＋3Mg(OH)2=2Fe(OH)3＋3Mg2＋
C. 向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳气体：ClO-＋CO2＋H2O=HClO＋HCO
D. 将少量溴水滴入过量Na2SO3溶液中：Br2＋H2O＋3SO=2Br-＋2HSO＋SO
【答案】A
【解析】
【详解】A．HClO的电离常数介于的与之间，故将少量氯气通入纯碱溶液中，生成的是，离子方程式为，A中化学方程式不正确，A符合题意；
B．将足量饱和溶液滴入浊液中，发生了沉淀的转化，离子方程式正确，也可表示为：，B不符合题意；
C．由电离常数可知酸性强弱为：，所以不管的用量是多还是少，都只会生成，离子方程式正确，C不符合题意；
D．溴水有较强氧化性，而具有还原性，可发生氧化还原反应，生成的与过量的反应，生成，离子方程式应正确，D不符合题意；
故合理选项为A。
14. 某温度时，可用K2S沉淀Cu2+、Mn2+、Zn2+三种离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值lgc(S2-)与lgc(M2+)的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小，约为1×10-20
B. 向MnS的悬浊液中加入少量水。沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，c(S2-)增大
C. 可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量杂质ZnCl2
D. 向浓度均为1×10-5ml/L的Cu2+、 Zn2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入1×10-4ml/的Na2S溶液，Mn2+最先沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cu2+、Mn2+、Zn2+三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小，约为1×10-35，故A错误；
B.向MnS的悬浊液中加入少量水，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，c(S2-)不变，故B错误；
C.Ksp(ZnS)< Ksp(MnS)，可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量杂质ZnCl2，故C正确；
D.Ksp(CuS)最小，所以向浓度均为1×10-5ml/L的Cu2+、 Zn2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入1×10-4ml/的Na2S溶液，Cu2+最先沉淀，故D错误；
故答案选C。
【点睛】一种沉淀容易转化为比它更难溶的沉淀，Ksp(ZnS)< Ksp(MnS)， ZnS比MnS更难溶，所以MnS与ZnCl2反应生成ZnS沉淀。
二、非选择题(共4小题，共58分)
15. 工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、铁的氧化物等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见下
回答下列问题：
（1）用稀硫酸浸废铁屑后，溶液中存在的阳离子主要有___________
（2）写出酸浸过程中发生反应的离子方程式___________。检验有生成的试剂___________，现象：___________。
（3）加入少量的目的是调节在范围内，写出用调整浓溶液时的离子方程式是___________。
（4）反应Ⅱ中加入的目的是氧化，写出该反应的离子方程式___________。
（5）碱式硫酸铁溶于水后生成的离子可部分水解生成聚合离子，该水解反应的离子方程式为___________。
（6）为测定和溶液中铁元素的总含量，实验操作如下：
①准确量取溶液于带塞锥形瓶中，加入足量，调节；
②加热除去过量；
③加入过量充分反应后，再用标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。
已知：
则溶液中铁元素的总含量为___________，如果缺少步骤②，将会导致测定结果___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
【答案】（1）、
（2） ①. ②. 蓝色沉淀(或溶液，溶液褪色) ③. 44~7.5
（3）
（4）
（5）
（6） ①. 5.6 ②. 偏大
【解析】
【分析】由制备流程可知，废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）溶于稀硫酸，主要发生Fe+2H+═Fe2++H2↑，氧化铝与酸反应生成铝离子，铁的氧化物溶于酸后生成铁离子(或含亚铁离子)，加入Fe发生Fe+2Fe3+═3Fe2+，制备硫酸亚铁，应与硫酸铝分离，应调节溶液pH生成Al(OH)3，要避免生成应Fe(OH)2沉淀，控制pH在4.4≤pH＜7.5之间，过滤分离出滤渣为Al(OH)3，反应II中加硫酸及亚硝酸钠生成铁离子，蒸发、过滤得到Fe(OH)SO4，以此来解答。
【小问1详解】
由上述分析可知，用稀硫酸浸废铁屑后溶液中主要的金属阳离子有Fe2+、Al3+；
【小问2详解】
酸浸过程中Fe3O4发生的离子反应方程式为Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O，检验有生成的试剂，现象：蓝色沉淀；
【小问3详解】
加入少量NaHCO3的目的是调节pH在4.4≤pH＜7.5范围内，使溶液中的Al3+沉淀；
【小问4详解】
反应Ⅱ中常加入的X是NaNO2，反应后生成的气体在空气中立即变为红棕色，则发生反应的离子方程式为2H++Fe2++NO=Fe3++NO↑+H2O；
【小问5详解】
碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可部分水解生成Fe2(OH) 聚合离子，该水解反应的离子方程式为；
【小问6详解】
H2O2可氧化亚铁离子，由原子及电子守恒可知存在Fe～Fe3+～S2O32-，则溶液中铁元素的总含量为=5.6g/L，如果缺少步骤②，过量的H2O2具有氧化性，可消耗标准溶液，将会导致测定结果偏大。
16. 氮的固定一直是科学家研究的重要课题，合成氨则是人工固氮比较成熟的技术，其原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H
（1）已知破坏1ml共价键需要的能量如表所示
则△H=__________。
（2）在恒温、恒压容器中，按体积比1:3加入N2和H2进行合成氨反应，达到平衡后，再向容器中充入适量氨气，达到新平衡时，c(H2)将__________（填“增大”、“减小”、或“不变”，后同）；若在恒温、恒容条件下c(N2)/c(NH3)将________。
（3）在不同温度、压强和使用相同催化剂条件下，初始时N2、H2分别为0.1ml、0.3ml 时，平衡混合物中氨的体积分数（φ）如图所示。
①其中，p1、p2和p3由大到小的顺序是_______，原因是___________________。
②若在250℃、p1条件下，反应达到平衡时的容器体积为1L，则该条件下合成氨的平衡常数K=____(结果保留两位小数)。
（4）H2NCOONH4是工业由氨气合成尿素的中间产物。在一定温度下、体积不变的密闭容器中发生反应H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),能说明该反应达到平衡状态的是_____（填序号）
①每生成34g NH3的同时消耗44g CO2 ②混合气体的密度保持不变
③NH3的体积分数保持不变 ④混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤c(NH3):c(CO2)=2:1
（5）科学家发现，N2和H2组成的原电池合成氨与工业合成氨相比具有效率高，条件易达到等优点。其装置如图所示、写出该原电池的电极反应：________________、_____________，若N2来自于空气，当电极B到A间通过2mlH+时理论上需要标况下空气的体积为_________（结果保留两位小数）。
【答案】 ①. -92.5kJ/ml(1分) ②. 不变 ③. 减小 ④. p1>p2>p3 ⑤. 该反应的正反应为气体体积减小的反应，相同温度下，增大压强平衡正移，NH3 的体积分数增大，由图可知p1>p2>p3 ⑥. 5.93×103 （ml/L）-2 或 5925.93（ml/L）-2 ⑦. ①② ⑧. N2+6e-+6H+=2NH3 ⑨. 3H2-6e-=6H+ ⑩. 9.33L
【解析】
【详解】⑴△H=E断-E成=945.8+3×435.5-6×390.8=-92.5 kJ/ml ⑵在恒温恒压条件下通NH3相当于平衡不移动，所以不变；恒温恒容条件下相当于加压，平衡正移，比值减小；⑶该反应的正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正移。NH3 的体积分数增大，由图可知p1>p2>p3。 由图可知氨气的体积分数为0.667，根据三段式可计算出c(NH3)=0.16ml/L c(N2)=0.02ml/L c(H2)=0.06ml/L，则K=5925.93； ⑷①相当于正逆速率相等，能说明该反应达到平衡状态；②气体密度会随平衡的移动而变化，不变时说明达平衡，能说明该反应达到平衡状态；③④⑤中的量永远为定值，不能说明该反应达到平衡状态；答案选①②； ⑸正极：N2+6e-+6H+=2NH3 负极：3H2-6e-=6H+ 整个计算用电子守恒，通过2mlH+时则有1/3mlN2参与反应，相当于（1/3）×（5/4）×22.4L=9.33L空气。
17. 芳香化合物在一定条件下可与卤代烃发生取代反应。某科研小组以、ClCCH3)3为反应物无水AlCl3为催化剂，制备(叔丁基苯)。反应原理如下：
已知：
I.实验室模拟制备无水AlCl3的实验装置如图所示：
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式：__________。
(2)装置B中的试剂为________。若缺少C、D中AlCl3发生的副反应方程式为_________。
(3)加热顺序：应先点燃____________(填A或D)处酒精灯。
I.实验室制取叔丁基苯的装置如图：
①将35mL苯和足量的无水AlCl3加入三颈烧瓶中；
②滴加氯代叔丁烷[ClC(CH3)3]10mL；
③打开恒温做力搅拌器反应段时间；
④洗涤，将反应后的混合物依次用稀盐酸、Na2CO3溶液、H2O洗涤分离；
⑤在所得产物中加入少量无水MgSO4固体、静置，过滤，蒸馏；
⑥称量，得到叔丁基苯10.0g：
(4)图中弯管C的作用为__________。
(5)用稀盐酸洗涤的目的是__________，“洗涤”后“分离”的操作名称是________。
(6)加无水MgSO4固体的作用是__________。
(7)叔丁基苯的产率为___________%(保留至小数点后1位)。
【答案】 ①. ②. 饱和食盐水 ③. AlCl3+3H2O=Al(OH)3+3HCl ④. A ⑤. 平衡气压，有利于液体滴下 ⑥. 除去AlCl3并防止其水解 ⑦. 分液 ⑧. 干燥或除水 ⑨. 81.2
【解析】
【分析】实验室制备无水AlCl3，需要干燥的氯气与铝在加热条件下反应，题中A用于制备氯气，用浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气，氯气中有氯化氢、水等杂质，先用饱和食盐水除氯化氢，再用浓硫酸干燥，用B、C装置分别除去HCl、水，用D装置制备氯化铝，氯化铝遇水极易潮解并产生白色烟雾，用E装置防止装置H中的水蒸气进入装置F中，装置F收集氯化铝，反应的尾气中有氯气，防止污染空气，需用氢氧化钠吸收，最后连接装置H进行尾气处理，据此解答。
【详解】Ⅰ．（1）A中发生浓盐酸和二氧化锰的反应，生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为；
（2）氯气中有氯化氢、水等杂质，先用饱和食盐水除氯化氢，再用浓硫酸干燥，因此B装置中所盛试剂是饱和食盐水；氯化铝遇水极易水解，因此若缺少C、D中AlCl3发生的副反应方程式为AlCl3+3H2O=Al(OH)3+3HCl；
（3）由于装置中还含有空气，加热时氧气能氧化金属铝，则首先利用氯气排尽空气，所以加热顺序应先点燃A处酒精灯；
Ⅱ．（4）仪器C为恒压漏斗，所以图中弯管C的作用为平衡气压，有利于液体滴下；
（5）由于反应中需要氯化铝作催化剂，又因为氯化铝易水解，则用稀盐酸洗涤的目的是除去AlCl3并防止其水解，由于叔丁基苯难溶于水，则“洗涤”后“分离”的操作名称是分液。
（6）MgSO4固体具有吸水作用，加入无水MgSO4固体可起到干燥的作用；
（7）根据方程式可知ClC（CH3）3～，产率为≈81.2%。
18. 氨溴索(G)是β-内酰胺类的抗生素，可以治疗多种细菌感染。一种合成路线如下：
（1）A～C三种物质中____(填“有”、“无”)易溶于水的物质。D中氮原子杂化类型为_____。
（2）中的官能团名称是_______。
（3）反应③的化学方程式是_______。
（4）反应⑤的反应类型是_______。
（5）B的芳香族同分异构体中，满足下列条件的有_______种；其中核磁共振氢谱有4组吸收峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1的结构简式为_______。
①能发生银镜反应；②能水解；③1ml最多能与2ml NaOH反应。
（6）写出以 为原料制备的合成路线_______(无机试剂任选)。
【答案】（1） ①. 无 ②.
（2）羟基、氨基 （3）
（4）取代反应 （5） ①. 6 ②.
（6）或
【解析】
【分析】由题干转化流程图信息可知，根据A的化学式、B的结构简式以及A到B的转化条件可知A的结构简式为： ，(6)由题干流程图可知，根据A到B，B到C的流程信息可知，由以为原料制备，由于-CH3为邻位上的定位基团，故可以先由在浓硫酸和浓硝酸作用下发生硝化反应生成，由于由于-NH2也易被氧化，故需先将转化为，在将转化为，故可以确定合成路线为：或
，据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知，A是甲苯，烃类物质均难溶于水，B为邻硝基甲苯，硝基化合物难溶于水，C为邻硝基苯甲醛，虽然醛基易溶于水，但由于有苯环和硝基的影响，故也难溶于水，故A～C三种物质中无易溶于水的物质，由题干中D的结构简式可知D中氮原子周围均形成了3个σ键，故其杂化类型为sp2，故答案为：无；sp2；
【小问2详解】
中的官能团名称是氨基(-NH2)和羟基(-OH)，故答案为：氨基和羟基；
【小问3详解】
由题干流程图可知，反应③即和反应生成和水，故该反应的化学方程式是，故答案为：；
【小问4详解】
由题干流程图可知，反应⑤即，故该反应反应类型是取代反应，故答案为：取代反应；
【小问5详解】
由题干流程图信息可知，B的分子式为：C7H7NO2，则B的芳香族同分异构体中，满足下列条件①能发生银镜反应即分子中含有醛基或者甲酸酯基；②能水解分子中含有酯基或者酰胺基，根据氧原子数目可知，分子中含有甲酸酯基或者甲酰胺基；③1ml最多能与2ml NaOH反应说明分子中含有甲酸酚酯基，则符合条件的同分异构体为苯环上连：-OOCH和NH2、或者-OH和-NHCHO两种组合，每组又有邻间对三种位置关系，故共有2×3=6种；其中核磁共振氢谱有4组吸收峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1的结构简式为，故答案为：6；；
【小问6详解】
由题干流程图可知，根据A到B，B到C的流程信息可知，由以为原料制备 ，由于-CH3为邻位上的定位基团，故可以先由在浓硫酸和浓硝酸作用下发生硝化反应生成，由于由于-NH2也易被氧化，故需先将转化为 ，在将转化为，故可以确定合成路线为：或
，故答案为：或
沉淀物
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
H-H
N-H
N-N
N≡N
435.5kJ
390.8kJ
163kJ
945.8kJ
相对分子质量
密度/gcm3
沸点/℃
溶解性
AlCl3
133.5
2.41
181
极易潮解并产生白色烟雾，微溶于苯
78
0.88
80.1
难溶于水
ClC(CH3)3
92.5
0.85
51.6
难溶于水，可溶于苯
134
0.87
169
难溶于水，易溶于苯
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