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2020年普通高等学校招生统一考试化学模拟卷1
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2020年普通高等学校招生统一考试
化学卷(一)
(分值：100分，建议用时：90分钟)
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 P 30 S 32 Cl 35 I 127 Na 23 K 39 Ag 108
一、选择题(本题共15个小题，每小题3分，共45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．下列说法正确的是( )
A．古人煮沸海水制取淡水，现代人可通过向海水中加入明矾实现海水淡化
B．秦始皇统一币制，规定金为上币，铜为下币，金、铜均属于有色金属
C．“结草为庐”所用的秸秆，经现代科技可转化为苯乙酸、苯乙烯等芳香烃
D．我国山水画所用的炭黑与“嫦娥四号”卫星所使用的碳纤维互为同素异形体
B [明矾能净水，但不能使海水淡化，故A错误；有色金属指铁、铬、锰以外其他的金属，所以金和铜都属于有色金属，故B正确；苯乙酸含有氧元素，不属于芳香烃，故C错误；碳纤维属于新型纤维材料，不属于碳的同素异形体，故D错误。]
2．下列有关原子、分子或物质所对应的表示式正确的是( )
[答案] C
3．下列离子方程式书写正确的是( )
A．钠和水反应：Na＋H2O===Na＋＋OH－＋H2↑
B．碳酸钙与盐酸反应：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑
C．碳酸氢铵溶液与过量浓氢氧化钠溶液反应：NH＋OH－===NH3↑＋H2O
D．碘化亚铁溶液中通入过量氯气：2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－
B [A项得失电子不守恒，应为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑；C项NaOH过量，因此HCO也参与反应，应为NH＋HCO＋2OH－===NH3↑＋CO＋2H2O；D项应为2Fe2＋＋4I－＋3Cl2===2Fe3＋＋2I2＋6Cl－。]
4．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中不正确的是( )
A．14 g由N2和13C2H2组成的混合物中，所含中子数为7NA
B．CH4与白磷(P4)都为正四面体结构，则1 mol CH4与1 mol P4所含共价键的数目均为4NA
C．反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，若放出热量4.62 kJ，则转移电子的数目为0.3NA
D．含0.5 mol NH4NO3与r mol NH3·H2O的中性溶液中，含有NH的数目为0.5NA
B [N2分子中含有14个中子，13C2H2分子中含有14个中子。14 g N2的物质的量是0.5 mol，含中子7 mol，14 g 13C2H2的物质的量是0.5 mol，含中子7 mol，根据极值法，14 g由N2和13C2H2组成的混合物中，所含中子数为7NA，故A正确；CH4分子中含有4个C—H键， P4分子中含有6个P—P键，故B错误；反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，若放出热量4.62 kJ，消耗氮气＝0.05 mol，转移电子的数目为0.3NA，故C正确；根据电荷守恒，含0.5 mol NH4NO3与 r mol NH3·H2O的中性溶液中n(NH)＝n(NO)，所以含有NH的数目为0.5NA，故D正确。]
5．工业上制备下列物质的生产流程合理的是( )
A．由铝土矿冶炼铝：铝土矿Al2O3AlCl3Al
B．从海水中提取镁：海水Mg(OH)2MgOMg
C．由NaCl制漂白粉：饱和食盐水Cl2漂白粉
D．由黄铁矿制硫酸：黄铁矿SO2SO3H2SO4
D [工业上通过电解熔融氧化铝制备金属铝，A错误；工业上通过电解熔融的氯化镁制备金属镁，B错误；工业上用氯气和石灰乳反应制备漂白粉，C错误；黄铁矿的主要成分是FeS2，通过该生产流程可制备硫酸，D正确。 ]
6．SO2是一种大气污染物，工业上可用NaClO碱性溶液吸收SO2。为了提高吸收效率，常用Ni2O3作为催化剂。该催化过程如图所示，下列有关说法不正确的是( )
A．H2SO3的酸性比HClO强，所以SO2能与NaClO溶液反应生成HClO
B．过程2中产生的原子氧可加快对SO2的吸收
C．过程2的离子方程式为2NiO2＋ClO－===Ni2O3＋Cl－＋2O
D．当溶液中c(ClO－)相同时，用Ca(ClO)2脱硫的效果比用NaClO好
A [NaClO有强氧化性，SO2有还原性，所以二者能发生氧化还原反应，A错误；催化过程2中产生的原子氧(O)具有极强的氧化能力，可加快对SO2的吸收，B正确；催化过程中发生的反应为Ni2O3＋NaClO===2NiO2＋NaCl，2NiO2＋NaClO===Ni2O3＋NaCl＋2O，C正确；用Ca(ClO)2代替NaClO脱硫，Ca2＋与反应生成的SO结合成生成微溶的CaSO4，有利于反应的进行，D正确。]
7．下列有关说法正确的是( )
C [的名称为2甲基丁烷，A错误；苯和乙烯分子中原子均共平面，苯乙烯可看成是由乙烯基取代苯环上的一个氢原子得到的，所以，苯乙烯分子中所有原子有可能在同一平面上，B错误；分子式为C4H11N的有机物有CH3CH2CH2CH2NH2、、(CH3)2CHCH2NH2、(CH3)3C—NH2、CH3CH2CH2NHCH3、(CH3)2CHNHCH3、CH3CH2NHCH2CH3、(CH3)2NCH2CH3，共8种，C正确；不能发生消去反应，D错误。]
8．下列各组离子一定可以大量共存的是( )
A．加铝粉产生H2的溶液：Fe2＋、K＋、Cl－、NO
B．能使紫色石蕊试液变蓝的溶液：Na＋、Al3＋、SiO、SO
C．由水电离出的c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1的溶液：Ca2＋、Pb2＋、Br－、SO
D．遇KSCN变红色的溶液：NH、Al3＋、Na＋、NO
D [A项，与Al反应生成H2的溶液可能为强碱性(Fe2＋不能存在)，可能为强酸性(NO不存在)溶液，错误；B项，Al3＋不能大量共存，错误；C项，c(H＋)H2O＝1×10－12 mol·L－1溶液可能为强碱性(Pb2＋不存在)，同时Pb2＋与SO反应生成沉淀PbSO4，错误。]
9．法国、美国、荷兰的三位科学家因研究“分子机器的设计与合成”获得诺贝尔化学奖。轮烷是一种分子机器的“轮子”，芳香化合物a、b、c是合成轮烷的三种原料，其结构如下图所示。下列说法不正确的是( )
A．b、c互为同分异构体
B．a、c分子中所有碳原子均有可能处于同一平面上
C．a、b、c均能发生氧化反应、加成反应、加聚反应和酯化反应
D．a、b、c均能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色
C [a中均为不饱和碳原子，所有碳原子均有可能处于同一平面上，c中有一个饱和碳原子连在苯环上，一个饱和碳原子连在碳碳双键上，所有碳原子均有可能处于同一平面上，B正确；a、b都不含有羟基和羧基，不能发生酯化反应，C错误。]
10．仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)就能实现相应实验目的的是( )
选项
实验目的
玻璃仪器
A
分离水和食用油
长颈漏斗、烧杯、玻璃棒
B
配制100 mL 0.2 mol·L－1的NaOH溶液
100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒
C
从食盐水中提取NaCl
酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
D
分离水与泥沙
分液漏斗、烧杯
C [A项，分离水和食用油，要采用分液的方法，要用到分液漏斗、烧杯；B项，缺胶头滴管；D项，要用过滤的方法分离，要用到漏斗、烧杯、玻璃棒。]
11．现代社会环境问题越来越引起人们的关注，可通过膜电池除去污水中的乙酸钠和对氯苯酚()，同时利用此装置产生的电能进行粗铜的精炼，装置如下图所示。下列说法正确的是 ( )
A．X电极为粗铜，Y电极为纯铜
B．电解过程中，乙中电解质溶液(即CuSO4溶液)的浓度保持不变
C．A极的电极反应式为
D．当电路中有0.4 mol e－转移时，B极区产生的HCO的数目为0.1NA(不考虑水解等因素)
D [原电池中阳离子移向正极，根据原电池中氢离子的移动方向可知A为正极，正极有氢离子参与反应，电极反应式为，电流从正极经导线流向负极，据此分析。粗铜精炼的过程中，粗铜作阳极，与电源的正极相连；纯铜作阴极，与电源的负极相连；故X电极为纯铜，Y电极为粗铜，A错误；粗铜精炼的过程中，阳极Zn、Fe、Cu依次放电，阴极始终是Cu2＋放电，故电解前后乙中CuSO4溶液的浓度会降低，B错误；A极的电极反应式应为，C错误。]
12．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。Y的单质经常作为保护气；由Z、W形成的一种化合物可与X、W形成的化合物反应，生成淡黄色固体。下列推断正确的是( )
A．原子半径：X＜Y＜Z＜W
B．Z与W形成的化合物中只含σ键不含π键
C．Y的最简单氢化物的热稳定性比Z的弱
D．X与W形成的化合物分子构型为直线形
C [Y的单质经常作为保护气，则Y为氮元素。由Z、W形成的一种化合物可与X、W形成的化合物反应，生成淡黄色固体，为硫单质，归中反应。2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，则X为氢元素，Z为氧元素，W为硫元素。]
13．一定温度下，将0.16 mol X和0.16 mol Y加入10 L的恒容密闭容器中，发生反应X(s)＋2Y(g)2Z(g) ΔH<0，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如表：
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
下列说法正确的是( )
A．温度升高，此反应的化学平衡常数K>0.36
B．当容器内气体的密度不变时，反应达到化学平衡状态
C．反应前2 min的平均反应速率v(Z)＝4.0×10－3 mol·L－1·min－1
D．其他条件不变，再充入0.6 mol Z，平衡时Z的体积分数增大
B [由表中数据可知，7 min与9 min时n(Y)相等，说明7 min时反应达到平衡状态，根据题给数据计算平衡常数K＝＝0.36，又因为该反应的正反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，K<0.36，A错误；该反应属于气体质量增大的反应，反应容器的容积不变，当容器内气体的密度不变时，表示反应达到化学平衡状态，B正确；反应前2 min内，v(Z)＝v(Y)＝＝0.002 min·L－1·min－1，C错误；再充入0.6 mol Z，由于反应前后气体的体积不变，新达到的平衡与原来的平衡等效，平衡时Z的体积分数不变，D错误。]
14．Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂，应用前景十分看好。一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示为2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑。对此反应下列说法中正确的是( )
A．Na2O2只作氧化剂
B．Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物
C．O2是还原产物
D．2 mol FeSO4发生反应时，反应中共有8 mol电子转移
B [A项，过氧化钠中氧元素的化合价部分升高到0价，部分降低到－2价，所以Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，错误；B项，反应中，Na2FeO4中的铁元素化合价为＋6价，硫酸亚铁中的铁元素化合价为＋2价，所以硫酸亚铁是还原剂，Na2FeO4是氧化产物，过氧化钠中的－1价的氧元素降低为Na2FeO4中的－2价氧元素，所以Na2FeO4又是还原产物，正确；C项，氧气中的氧元素化合价为0价，过氧化钠中的氧元素化合价为－1价，所以氧气是氧化产物，错误；D项，反应中，元素化合价升高的数目为2×(6－2)＋2×(1－0)＝10，所以2 mol FeSO4发生反应时，反应中，转移电子的数目为10 mol，错误。]
15．25 ℃时，体积均为100 mL、浓度均为0.1 mol·L－1的两种一元碱MOH和ROH的溶液中，分别通入HCl气体，lg[c(OH－)/c(H＋)]随通入HCl的物质的量的变化如图所示。下列有关说法中不正确的是(不考虑溶液体积的变化)( )
A．a点由水电离产生的c(H＋)和c(OH－)的乘积为1×10－26
B．b点溶液中：c(Cl－)＞c(R＋)＞c(H＋)＞c(OH－)
C．c点溶液的pH＝7，且所含溶质为ROH和RCl
D．碱性：MOH＞ROH，且MOH是强碱，ROH是弱碱
B [没有通入HCl气体之前，通过lg 和Kw＝c(OH－)·c(H＋)计算MOH和ROH是否为强碱。MOH的lg ＝12，可知0.1 mol·L－1 MOH溶液中，c(OH－)＝0.1 mol·L－1，则MOH为强碱，同理0.1 mol·L－1 ROH溶液中，c(OH－)＝0.01 mol·L－1，ROH为弱碱。通过计算a点，0.1 mol·L－1 MOH溶液中，c(OH－)＝0.1 mol·L－1，OH－来自碱中，H＋来自水电离，c(H＋)＝10－13 mol·L－1，水电离出来的c(H＋)和c(OH－)相等，乘积为1×10－26，A正确；b点加了0.005 mol HCl，中和了一半的ROH，得到的溶液为ROH和RCl等物质的量浓度的混合溶液；lg ＝6，c(OH－)＝10－4，溶液呈碱性，c(H＋)
16．(12分)长期缺碘和碘摄入过量都会对健康造成危害，目前加碘食盐中碘元素绝大部分以IO存在，少量以I－存在。现使用Na2S2O3对某碘盐样品中碘元素的含量进行测定。
Ⅰ.I－的定性检测
(1)取少量碘盐样品于试管中，加水溶解。滴加硫酸酸化，再滴加数滴5% NaNO2和淀粉的混合溶液。若溶液变________色，则存在I－，同时有无色气体产生并遇空气变红棕色。试写出该反应的离子方程式为
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
Ⅱ.硫代硫酸钠的制备
工业制备硫代硫酸钠的反应原理为2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。某化学兴趣小组用上述反应原理制备硫代硫酸钠。用如下装置图：
先关闭K1打开K2，打开分液漏斗，缓缓滴浓硫酸，控制好反应速率。
(2)y仪器名称________。此时B装置的作用是
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)反应开始后，C装置中先有淡黄色浑浊物生成，后又变为澄清，此浑浊物为__________________(填化学式)。装置D的作用是
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(4)实验结束后，关闭K2打开K1。玻璃液封管x中所盛液体最好为________(填序号)。
A．NaOH溶液 B．浓硫酸
C．饱和NaHSO3溶液
Ⅲ.碘含量的测定
已知：①称取10.00 g样品，置于250 mL锥形瓶中，加水100 mL溶解，加2 mL磷酸，摇匀。
②滴加饱和溴水至溶液呈现浅黄色，边滴加边摇，至黄色不褪去为止(约1 mL)。
③加热煮沸，除去过量的溴，再继续煮沸5 min，立即冷却，加入足量15%碘化钾溶液，摇匀。
④加入少量淀粉溶液作指示剂，再用0.002 mol·L－1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点。
⑤重复两次，平均消耗Na2S2O3溶液9.00 mL
相关反应为I－＋3Br2＋3H2O===IO＋6H＋＋6Br－
IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O
I2＋2S2O===2I－＋S4O
(5)请根据上述数据计算该碘盐含碘量为________mg·kg－1。
[解析] Ⅰ.(1)淀粉遇碘单质变蓝，酸性条件下，亚硝酸根具有氧化性，可氧化碘离子成碘单质，根据氧化还原反应的规律配平该方程式。
Ⅱ.A装置制备二氧化硫，C装置制备Na2S2O3，反应导致装置内气压减小，B装置起到安全瓶作用，防止溶液倒吸，D装置吸收多余的二氧化硫气体，防止污染空气。(3)二氧化硫与硫化钠在溶液中反应得到S，硫与亚硫酸钠反应得到Na2S2O3；氢氧化钠溶液用于吸收装置中残留的二氧化硫，防止污染空气。(4)实验结束后，装置B中还有残留的二氧化硫，为防止污染空气，应用氢氧化钠溶液吸收。Ⅲ.(5)从以上提供的离子方程式中可知关系式为I－―→IO―→3I2―→6S2O，设含碘元素物质的量为x,
I－―→IO―→3I2―→6S2O
1 6
x 0.002 mol·L－1×0.009 L
解得x＝＝3.0×10－6 mol，故所含碘元素的质量为3.0×10－6 mol×127 g·mol－1＝3.81×10－1 mg，所以该加碘盐样品中碘元素的含量为(3.81×10－1 mg)/0.01 kg＝38.1 mg·kg－1。
[答案] Ⅰ.(1)蓝 2I－＋2NO＋4H＋===I2＋2NO↑＋2H2O Ⅱ.(2)三颈烧瓶(或三口烧瓶) 安全瓶(防倒吸) (3)S 尾气处理(吸收多余的SO2气体，防止污染环境) (4)A Ⅲ.(5)38.1
17．(11分)研究光盘金属层含有的Ag(其他金属微量忽略不计)、丢弃电池中的Ag2O等废旧资源的回收利用意义重大。下图为从光盘中提取Ag的工业流程。
请回答下列问题：
(1)NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解，“氧化”阶段需在80 ℃条件下进行，适宜的加热方式为________。
(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为________________________________________________________________
________________________________________________________________。
有人提出以HNO3代替NaClO氧化Ag，从反应产物的角度分析，其缺点是
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)操作Ⅰ的名称为________，简述利用“操作Ⅰ”的装置洗涤难溶物的实验操作________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(4)化学上常用10%的氨水溶解AgCl固体，AgCl与NH3·H2O按1∶2反应可生成Cl－和一种阳离子________的溶液(填阳离子的化学式)。实际反应中，即使氨水过量也不能将AgCl固体全部溶解，可能的原因是
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(5)常温时N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原(4)中生成的阳离子，自身转化为无害气体N2，理论上消耗0.1 mol的水合肼可提取到________ g的单质Ag。
(6)废旧电池中Ag2O能将有毒气体甲醛(HCHO)氧化成CO2，科学家据此原理将上述过程设计为原电池回收电极材料Ag并有效去除毒气甲醛。则此电池的正极反应式为___________，负极的产物有________。
[解析] (1)需要控制反应温度且温度在80 ℃，适宜的加热方式为水浴加热。(2)根据产物特征水参加了反应，该反应的化学方程式为4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑；HNO3作氧化剂发生还原反应，产物中会有氮的氧化物生成，其缺点是生成氮氧化物，污染空气。(4)银离子和氨气分子可以形成络合离子[Ag(NH3)2]＋ ；根据题干分析，即使氨水过量也不能完全溶解，说明该反应为可逆反应。(5)肼中氮元素的化合价为－2，氧化后生成氮气，化合价为0，则根据得失电子守恒得：n(Ag)＝n(N2H4)×2×2＝0.1 mol×2×2＝0.4 mol，则m(Ag)＝108 g·mol－1×0.4 mol＝43.2 g。(6)原电池中，正极得电子，发生还原反应，电极反应式为Ag2O＋2e－＋2H＋===2Ag＋H2O；负极失电子，发生氧化反应，负极产物为CO2、H＋。
[答案] (1)水浴加热 (2)4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑ 生成氮氧化物，污染空气 (3)过滤 将难溶物放置于过滤器内加水浸没，使水自然流下，重复2～3次即可 (4)[Ag(NH3)2]＋ 此反应为可逆反应，不能进行到底 (5)43.2 (6)Ag2O＋2e－＋2H＋===2Ag＋H2O CO2、H＋
18．(10分)研究发现，NOx和SO2是雾霾的主要成分。
Ⅰ.NOx主要来源于汽车尾气，可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。
已知：N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH＝＋180 kJ·mol－1
2CO(g)＋O2(g)2CO2(g) ΔH＝－564 kJ·mol－1
(1)2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g) ΔH＝________，该反应在________下能自发进行(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(2)T ℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2 L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程(0～15 min)中NO的物质的量随时间变化如图所示。
①已知：平衡时气体的分压＝气体的体积分数×体系的总压强，T ℃时达到平衡，此时体系的总压强为p＝20 MPa，则T ℃时该反应的压力平衡常数Kp＝______；平衡后，若保持温度不变，再向容器中充入NO和CO2各0.3 mol，平衡将________(选填“向左”“向右”或“不”)移动。
②15 min时，若改变外界反应条件，导致n(NO)发生如图所示的变化，则改变的条件可能是________(选填字母)。
A．增大CO的浓度
B．升温
C．减小容器体积
D．加入催化剂
Ⅱ.SO2主要来源于煤的燃烧。燃烧烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。
已知：亚硫酸：Ka1＝2.0×10－2 Ka2＝6.0×10－7
(3)请通过计算证明，NaHSO3溶液显酸性的原因：
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
[解析] Ⅰ.(1)①N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH＝＋180 kJ·mol－1，②2CO(g)＋O2(g)2CO2(g) ΔH＝－564 kJ·mol－1，②－①得该反应：ΔH＝(－564－180)kJ·mol－1＝－744 kJ·mol－1；ΔH<0，根据反应方程式，ΔS<0，根据ΔG＝ΔH－TΔS，当温度处于低温下，能够自发进行。
(2)考查化学平衡常数计算、勒夏特列原理，
① 2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)
起始量/mol 0.4 0.4 0 0
变化/mol 0.2 0.2 0.2 0.1
平衡/mol 0.2 0.2 0.2 0.1
各组分的体积分数分别是、、、，Kp＝＝＝0.087 5；根据①的分析，化学平衡常数K＝5，再向容器中充入NO和CO2各0.3 mol，此时的浓度商仍为5，因此平衡不移动；②15 min时，改变某一因素，NO的物质的量减少，说明平衡向正反应方向移动，A项，增大CO的浓度，平衡向正反应方向移动，NO的物质的量减小，正确；B项，正反应是放热反应，升温，平衡向逆反应方向移动，NO的物质的量增大，错误；C项，减小容器的体积，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，NO的物质的量减小，正确；D项，加入催化剂，化学平衡不移动，错误。
Ⅱ.(3)考查电离平衡常数、水解平衡常数、水的离子积的关系，HSO的水解常数K＝＝5.0×10－13
图1
图2 图3
图中的M是短周期金属元素，M的部分电离能如下表：
I1
I2
I3
I4
I5
电离能/(kJ·mol－1)
738
1 451
7 733
10 540
13 630
请回答下列问题：
(1)Ti的基态原子外围电子排布式为________________。
(2)M是________(填元素符号)，该金属晶体的堆积模型为六方最密堆积，配位数为________。
(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO2催化的一个实例如图2所示。化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子有________个，化合物乙中采取sp3方式杂化的原子对应的元素的电负性由大到小的顺序为________________。
(4)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似，如图3所示，该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm，则该氮化钛的密度为________________g·cm－3(NA为阿伏加德罗常数的值，只列计算式)。该晶体中与氮原子距离相等且最近的氮原子有________个。
(5)科学家通过X射线探明KCl、MgO、CaO、TiN的晶体与NaCl的晶体结构相似。且知三种离子晶体的晶格能数据如下：
离子晶体
NaCl
KCl
CaO
晶格能/(kJ·mol－1)
786
715
3 401
KCl、CaO、TiN三种离子晶体熔点由高到低的顺序为__________________。
[解析] (2)M是短周期金属元素，M的第三电离能剧增，处于ⅡA族，图1说明其能与TiCl4反应置换出Ti，则M为Mg，Mg晶体属于六方最密堆积，配位数为12。
(3)化合物甲的分子中采取sp2杂化的碳原子为苯环上的6个、羰基中的1个，共7个；化合物乙中采取sp3杂化的原子有C、N、O，同一周期元素中，元素电负性随着原子序数依次增加电负性逐渐增大，电负性关系为O＞N＞C。
(4)根据均摊法，可知该晶胞中氮原子个数为6×1/2＋8×1/8＝4，该晶胞中Ti原子个数为1＋12×1/4＝4，所以晶胞的质量m＝ g，而晶胞的体积V＝(2a×10－10)3 cm3，所以晶体的密度ρ＝ g·cm－3；以晶胞顶点氮原子研究，与之距离相等且最近的氮原子处于面心位置，每个顶点为8个晶胞共用，每个面为2个晶胞共用，故与之距离相等且最近的氮原子为＝12。
(5)离子晶体的离子半径越小，带电荷数越多，晶格能越大，则晶体的熔、沸点越高，则有TiN＞CaO，由表中数据可知CaO＞KCl，则TiN＞CaO＞KCl。
[答案] (1)3d24s2 (2)Mg 12 (3)7 O>N>C (4) 12 (5)TiN>CaO>KCl
20．(12分)对甲氧基肉桂酸异辛酯是目前世界上最常用的防晒剂之一，具有极高的紫外光吸收率，安全性良好，毒性极小，因此广泛应用于日用化工、塑料、橡胶和涂料等领域。其合成路线如下：
回答下列问题：
(1)C的化学名称是____________。E中的两种含氧官能团的名称________、________。
(2)B为单卤代烃，请写出合成线路中①的反应方程式：
________________________________________________________________。
(3)写出由C生成D和由D生成E的反应类型________、________。
(4)写出合成甲氧基肉桂酸异辛酯所需的F的结构简式________________________________。
(5)X与F互同分异构体。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢原子，其峰面积之比为6∶2∶1。写出符合上述条件的X的结构简式________________________________________________________________。
(6)巴豆酸乙酯存在于苹果、木瓜、草莓、可可等中，在引发剂的作用下可以生成聚巴豆酸乙酯。请运用所学知识，结合上述合成过程，请写出以乙烯和丙二酸为原料合成聚巴豆酸乙酯的合成路线(无机试剂可任选)。
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
[解析] 甲苯在溴化铁作催化剂的条件下生成溴苯，根据C的结构简式，溴原子取代了甲基对位上的H。B到C为卤代烃的取代反应，C到D为羟基上的H被—CH3取代，生成醚键。D到E，甲基被氧化成醛基。F和G发生酯化反应。
(5) X与F互同分异构体，F的分子式为C8H18O，核磁共振氢谱的峰面积之比为6∶2∶1，共有18个氢原子，则其个数比为12∶4∶2。12表示4个处于对称位置的—CH3；另不可能是醇，因为醇羟基上的H，为单独的一个峰，只能是醚，则答案为。
(6)从产物得到单体，单体应为CH3CH===CHCOOC2H5，得到的是酯，酯水解得到酸和醇，乙醇和CH3CH===CHCOOH。要得到CH3CH===CHCOOH，模仿E到G的过程，乙醛和丙二酸可以得到CH3CH===CHCOOH。乙醛通过乙醇氧化得到，乙醇通过乙烯与水加成得到。
[答案] (1)对甲基苯酚 醛基 醚键 (2) (3)取代反应 氧化反应
化学卷(一)
(分值：100分，建议用时：90分钟)
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 P 30 S 32 Cl 35 I 127 Na 23 K 39 Ag 108
一、选择题(本题共15个小题，每小题3分，共45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．下列说法正确的是( )
A．古人煮沸海水制取淡水，现代人可通过向海水中加入明矾实现海水淡化
B．秦始皇统一币制，规定金为上币，铜为下币，金、铜均属于有色金属
C．“结草为庐”所用的秸秆，经现代科技可转化为苯乙酸、苯乙烯等芳香烃
D．我国山水画所用的炭黑与“嫦娥四号”卫星所使用的碳纤维互为同素异形体
B [明矾能净水，但不能使海水淡化，故A错误；有色金属指铁、铬、锰以外其他的金属，所以金和铜都属于有色金属，故B正确；苯乙酸含有氧元素，不属于芳香烃，故C错误；碳纤维属于新型纤维材料，不属于碳的同素异形体，故D错误。]
2．下列有关原子、分子或物质所对应的表示式正确的是( )
[答案] C
3．下列离子方程式书写正确的是( )
A．钠和水反应：Na＋H2O===Na＋＋OH－＋H2↑
B．碳酸钙与盐酸反应：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑
C．碳酸氢铵溶液与过量浓氢氧化钠溶液反应：NH＋OH－===NH3↑＋H2O
D．碘化亚铁溶液中通入过量氯气：2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－
B [A项得失电子不守恒，应为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑；C项NaOH过量，因此HCO也参与反应，应为NH＋HCO＋2OH－===NH3↑＋CO＋2H2O；D项应为2Fe2＋＋4I－＋3Cl2===2Fe3＋＋2I2＋6Cl－。]
4．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中不正确的是( )
A．14 g由N2和13C2H2组成的混合物中，所含中子数为7NA
B．CH4与白磷(P4)都为正四面体结构，则1 mol CH4与1 mol P4所含共价键的数目均为4NA
C．反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，若放出热量4.62 kJ，则转移电子的数目为0.3NA
D．含0.5 mol NH4NO3与r mol NH3·H2O的中性溶液中，含有NH的数目为0.5NA
B [N2分子中含有14个中子，13C2H2分子中含有14个中子。14 g N2的物质的量是0.5 mol，含中子7 mol，14 g 13C2H2的物质的量是0.5 mol，含中子7 mol，根据极值法，14 g由N2和13C2H2组成的混合物中，所含中子数为7NA，故A正确；CH4分子中含有4个C—H键， P4分子中含有6个P—P键，故B错误；反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，若放出热量4.62 kJ，消耗氮气＝0.05 mol，转移电子的数目为0.3NA，故C正确；根据电荷守恒，含0.5 mol NH4NO3与 r mol NH3·H2O的中性溶液中n(NH)＝n(NO)，所以含有NH的数目为0.5NA，故D正确。]
5．工业上制备下列物质的生产流程合理的是( )
A．由铝土矿冶炼铝：铝土矿Al2O3AlCl3Al
B．从海水中提取镁：海水Mg(OH)2MgOMg
C．由NaCl制漂白粉：饱和食盐水Cl2漂白粉
D．由黄铁矿制硫酸：黄铁矿SO2SO3H2SO4
D [工业上通过电解熔融氧化铝制备金属铝，A错误；工业上通过电解熔融的氯化镁制备金属镁，B错误；工业上用氯气和石灰乳反应制备漂白粉，C错误；黄铁矿的主要成分是FeS2，通过该生产流程可制备硫酸，D正确。 ]
6．SO2是一种大气污染物，工业上可用NaClO碱性溶液吸收SO2。为了提高吸收效率，常用Ni2O3作为催化剂。该催化过程如图所示，下列有关说法不正确的是( )
A．H2SO3的酸性比HClO强，所以SO2能与NaClO溶液反应生成HClO
B．过程2中产生的原子氧可加快对SO2的吸收
C．过程2的离子方程式为2NiO2＋ClO－===Ni2O3＋Cl－＋2O
D．当溶液中c(ClO－)相同时，用Ca(ClO)2脱硫的效果比用NaClO好
A [NaClO有强氧化性，SO2有还原性，所以二者能发生氧化还原反应，A错误；催化过程2中产生的原子氧(O)具有极强的氧化能力，可加快对SO2的吸收，B正确；催化过程中发生的反应为Ni2O3＋NaClO===2NiO2＋NaCl，2NiO2＋NaClO===Ni2O3＋NaCl＋2O，C正确；用Ca(ClO)2代替NaClO脱硫，Ca2＋与反应生成的SO结合成生成微溶的CaSO4，有利于反应的进行，D正确。]
7．下列有关说法正确的是( )
C [的名称为2甲基丁烷，A错误；苯和乙烯分子中原子均共平面，苯乙烯可看成是由乙烯基取代苯环上的一个氢原子得到的，所以，苯乙烯分子中所有原子有可能在同一平面上，B错误；分子式为C4H11N的有机物有CH3CH2CH2CH2NH2、、(CH3)2CHCH2NH2、(CH3)3C—NH2、CH3CH2CH2NHCH3、(CH3)2CHNHCH3、CH3CH2NHCH2CH3、(CH3)2NCH2CH3，共8种，C正确；不能发生消去反应，D错误。]
8．下列各组离子一定可以大量共存的是( )
A．加铝粉产生H2的溶液：Fe2＋、K＋、Cl－、NO
B．能使紫色石蕊试液变蓝的溶液：Na＋、Al3＋、SiO、SO
C．由水电离出的c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1的溶液：Ca2＋、Pb2＋、Br－、SO
D．遇KSCN变红色的溶液：NH、Al3＋、Na＋、NO
D [A项，与Al反应生成H2的溶液可能为强碱性(Fe2＋不能存在)，可能为强酸性(NO不存在)溶液，错误；B项，Al3＋不能大量共存，错误；C项，c(H＋)H2O＝1×10－12 mol·L－1溶液可能为强碱性(Pb2＋不存在)，同时Pb2＋与SO反应生成沉淀PbSO4，错误。]
9．法国、美国、荷兰的三位科学家因研究“分子机器的设计与合成”获得诺贝尔化学奖。轮烷是一种分子机器的“轮子”，芳香化合物a、b、c是合成轮烷的三种原料，其结构如下图所示。下列说法不正确的是( )
A．b、c互为同分异构体
B．a、c分子中所有碳原子均有可能处于同一平面上
C．a、b、c均能发生氧化反应、加成反应、加聚反应和酯化反应
D．a、b、c均能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色
C [a中均为不饱和碳原子，所有碳原子均有可能处于同一平面上，c中有一个饱和碳原子连在苯环上，一个饱和碳原子连在碳碳双键上，所有碳原子均有可能处于同一平面上，B正确；a、b都不含有羟基和羧基，不能发生酯化反应，C错误。]
10．仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)就能实现相应实验目的的是( )
选项
实验目的
玻璃仪器
A
分离水和食用油
长颈漏斗、烧杯、玻璃棒
B
配制100 mL 0.2 mol·L－1的NaOH溶液
100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒
C
从食盐水中提取NaCl
酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
D
分离水与泥沙
分液漏斗、烧杯
C [A项，分离水和食用油，要采用分液的方法，要用到分液漏斗、烧杯；B项，缺胶头滴管；D项，要用过滤的方法分离，要用到漏斗、烧杯、玻璃棒。]
11．现代社会环境问题越来越引起人们的关注，可通过膜电池除去污水中的乙酸钠和对氯苯酚()，同时利用此装置产生的电能进行粗铜的精炼，装置如下图所示。下列说法正确的是 ( )
A．X电极为粗铜，Y电极为纯铜
B．电解过程中，乙中电解质溶液(即CuSO4溶液)的浓度保持不变
C．A极的电极反应式为
D．当电路中有0.4 mol e－转移时，B极区产生的HCO的数目为0.1NA(不考虑水解等因素)
D [原电池中阳离子移向正极，根据原电池中氢离子的移动方向可知A为正极，正极有氢离子参与反应，电极反应式为，电流从正极经导线流向负极，据此分析。粗铜精炼的过程中，粗铜作阳极，与电源的正极相连；纯铜作阴极，与电源的负极相连；故X电极为纯铜，Y电极为粗铜，A错误；粗铜精炼的过程中，阳极Zn、Fe、Cu依次放电，阴极始终是Cu2＋放电，故电解前后乙中CuSO4溶液的浓度会降低，B错误；A极的电极反应式应为，C错误。]
12．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。Y的单质经常作为保护气；由Z、W形成的一种化合物可与X、W形成的化合物反应，生成淡黄色固体。下列推断正确的是( )
A．原子半径：X＜Y＜Z＜W
B．Z与W形成的化合物中只含σ键不含π键
C．Y的最简单氢化物的热稳定性比Z的弱
D．X与W形成的化合物分子构型为直线形
C [Y的单质经常作为保护气，则Y为氮元素。由Z、W形成的一种化合物可与X、W形成的化合物反应，生成淡黄色固体，为硫单质，归中反应。2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，则X为氢元素，Z为氧元素，W为硫元素。]
13．一定温度下，将0.16 mol X和0.16 mol Y加入10 L的恒容密闭容器中，发生反应X(s)＋2Y(g)2Z(g) ΔH<0，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如表：
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
下列说法正确的是( )
A．温度升高，此反应的化学平衡常数K>0.36
B．当容器内气体的密度不变时，反应达到化学平衡状态
C．反应前2 min的平均反应速率v(Z)＝4.0×10－3 mol·L－1·min－1
D．其他条件不变，再充入0.6 mol Z，平衡时Z的体积分数增大
B [由表中数据可知，7 min与9 min时n(Y)相等，说明7 min时反应达到平衡状态，根据题给数据计算平衡常数K＝＝0.36，又因为该反应的正反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，K<0.36，A错误；该反应属于气体质量增大的反应，反应容器的容积不变，当容器内气体的密度不变时，表示反应达到化学平衡状态，B正确；反应前2 min内，v(Z)＝v(Y)＝＝0.002 min·L－1·min－1，C错误；再充入0.6 mol Z，由于反应前后气体的体积不变，新达到的平衡与原来的平衡等效，平衡时Z的体积分数不变，D错误。]
14．Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂，应用前景十分看好。一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示为2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑。对此反应下列说法中正确的是( )
A．Na2O2只作氧化剂
B．Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物
C．O2是还原产物
D．2 mol FeSO4发生反应时，反应中共有8 mol电子转移
B [A项，过氧化钠中氧元素的化合价部分升高到0价，部分降低到－2价，所以Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，错误；B项，反应中，Na2FeO4中的铁元素化合价为＋6价，硫酸亚铁中的铁元素化合价为＋2价，所以硫酸亚铁是还原剂，Na2FeO4是氧化产物，过氧化钠中的－1价的氧元素降低为Na2FeO4中的－2价氧元素，所以Na2FeO4又是还原产物，正确；C项，氧气中的氧元素化合价为0价，过氧化钠中的氧元素化合价为－1价，所以氧气是氧化产物，错误；D项，反应中，元素化合价升高的数目为2×(6－2)＋2×(1－0)＝10，所以2 mol FeSO4发生反应时，反应中，转移电子的数目为10 mol，错误。]
15．25 ℃时，体积均为100 mL、浓度均为0.1 mol·L－1的两种一元碱MOH和ROH的溶液中，分别通入HCl气体，lg[c(OH－)/c(H＋)]随通入HCl的物质的量的变化如图所示。下列有关说法中不正确的是(不考虑溶液体积的变化)( )
A．a点由水电离产生的c(H＋)和c(OH－)的乘积为1×10－26
B．b点溶液中：c(Cl－)＞c(R＋)＞c(H＋)＞c(OH－)
C．c点溶液的pH＝7，且所含溶质为ROH和RCl
D．碱性：MOH＞ROH，且MOH是强碱，ROH是弱碱
B [没有通入HCl气体之前，通过lg 和Kw＝c(OH－)·c(H＋)计算MOH和ROH是否为强碱。MOH的lg ＝12，可知0.1 mol·L－1 MOH溶液中，c(OH－)＝0.1 mol·L－1，则MOH为强碱，同理0.1 mol·L－1 ROH溶液中，c(OH－)＝0.01 mol·L－1，ROH为弱碱。通过计算a点，0.1 mol·L－1 MOH溶液中，c(OH－)＝0.1 mol·L－1，OH－来自碱中，H＋来自水电离，c(H＋)＝10－13 mol·L－1，水电离出来的c(H＋)和c(OH－)相等，乘积为1×10－26，A正确；b点加了0.005 mol HCl，中和了一半的ROH，得到的溶液为ROH和RCl等物质的量浓度的混合溶液；lg ＝6，c(OH－)＝10－4，溶液呈碱性，c(H＋)
16．(12分)长期缺碘和碘摄入过量都会对健康造成危害，目前加碘食盐中碘元素绝大部分以IO存在，少量以I－存在。现使用Na2S2O3对某碘盐样品中碘元素的含量进行测定。
Ⅰ.I－的定性检测
(1)取少量碘盐样品于试管中，加水溶解。滴加硫酸酸化，再滴加数滴5% NaNO2和淀粉的混合溶液。若溶液变________色，则存在I－，同时有无色气体产生并遇空气变红棕色。试写出该反应的离子方程式为
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
Ⅱ.硫代硫酸钠的制备
工业制备硫代硫酸钠的反应原理为2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。某化学兴趣小组用上述反应原理制备硫代硫酸钠。用如下装置图：
先关闭K1打开K2，打开分液漏斗，缓缓滴浓硫酸，控制好反应速率。
(2)y仪器名称________。此时B装置的作用是
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)反应开始后，C装置中先有淡黄色浑浊物生成，后又变为澄清，此浑浊物为__________________(填化学式)。装置D的作用是
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(4)实验结束后，关闭K2打开K1。玻璃液封管x中所盛液体最好为________(填序号)。
A．NaOH溶液 B．浓硫酸
C．饱和NaHSO3溶液
Ⅲ.碘含量的测定
已知：①称取10.00 g样品，置于250 mL锥形瓶中，加水100 mL溶解，加2 mL磷酸，摇匀。
②滴加饱和溴水至溶液呈现浅黄色，边滴加边摇，至黄色不褪去为止(约1 mL)。
③加热煮沸，除去过量的溴，再继续煮沸5 min，立即冷却，加入足量15%碘化钾溶液，摇匀。
④加入少量淀粉溶液作指示剂，再用0.002 mol·L－1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点。
⑤重复两次，平均消耗Na2S2O3溶液9.00 mL
相关反应为I－＋3Br2＋3H2O===IO＋6H＋＋6Br－
IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O
I2＋2S2O===2I－＋S4O
(5)请根据上述数据计算该碘盐含碘量为________mg·kg－1。
[解析] Ⅰ.(1)淀粉遇碘单质变蓝，酸性条件下，亚硝酸根具有氧化性，可氧化碘离子成碘单质，根据氧化还原反应的规律配平该方程式。
Ⅱ.A装置制备二氧化硫，C装置制备Na2S2O3，反应导致装置内气压减小，B装置起到安全瓶作用，防止溶液倒吸，D装置吸收多余的二氧化硫气体，防止污染空气。(3)二氧化硫与硫化钠在溶液中反应得到S，硫与亚硫酸钠反应得到Na2S2O3；氢氧化钠溶液用于吸收装置中残留的二氧化硫，防止污染空气。(4)实验结束后，装置B中还有残留的二氧化硫，为防止污染空气，应用氢氧化钠溶液吸收。Ⅲ.(5)从以上提供的离子方程式中可知关系式为I－―→IO―→3I2―→6S2O，设含碘元素物质的量为x,
I－―→IO―→3I2―→6S2O
1 6
x 0.002 mol·L－1×0.009 L
解得x＝＝3.0×10－6 mol，故所含碘元素的质量为3.0×10－6 mol×127 g·mol－1＝3.81×10－1 mg，所以该加碘盐样品中碘元素的含量为(3.81×10－1 mg)/0.01 kg＝38.1 mg·kg－1。
[答案] Ⅰ.(1)蓝 2I－＋2NO＋4H＋===I2＋2NO↑＋2H2O Ⅱ.(2)三颈烧瓶(或三口烧瓶) 安全瓶(防倒吸) (3)S 尾气处理(吸收多余的SO2气体，防止污染环境) (4)A Ⅲ.(5)38.1
17．(11分)研究光盘金属层含有的Ag(其他金属微量忽略不计)、丢弃电池中的Ag2O等废旧资源的回收利用意义重大。下图为从光盘中提取Ag的工业流程。
请回答下列问题：
(1)NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解，“氧化”阶段需在80 ℃条件下进行，适宜的加热方式为________。
(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为________________________________________________________________
________________________________________________________________。
有人提出以HNO3代替NaClO氧化Ag，从反应产物的角度分析，其缺点是
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)操作Ⅰ的名称为________，简述利用“操作Ⅰ”的装置洗涤难溶物的实验操作________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(4)化学上常用10%的氨水溶解AgCl固体，AgCl与NH3·H2O按1∶2反应可生成Cl－和一种阳离子________的溶液(填阳离子的化学式)。实际反应中，即使氨水过量也不能将AgCl固体全部溶解，可能的原因是
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(5)常温时N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原(4)中生成的阳离子，自身转化为无害气体N2，理论上消耗0.1 mol的水合肼可提取到________ g的单质Ag。
(6)废旧电池中Ag2O能将有毒气体甲醛(HCHO)氧化成CO2，科学家据此原理将上述过程设计为原电池回收电极材料Ag并有效去除毒气甲醛。则此电池的正极反应式为___________，负极的产物有________。
[解析] (1)需要控制反应温度且温度在80 ℃，适宜的加热方式为水浴加热。(2)根据产物特征水参加了反应，该反应的化学方程式为4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑；HNO3作氧化剂发生还原反应，产物中会有氮的氧化物生成，其缺点是生成氮氧化物，污染空气。(4)银离子和氨气分子可以形成络合离子[Ag(NH3)2]＋ ；根据题干分析，即使氨水过量也不能完全溶解，说明该反应为可逆反应。(5)肼中氮元素的化合价为－2，氧化后生成氮气，化合价为0，则根据得失电子守恒得：n(Ag)＝n(N2H4)×2×2＝0.1 mol×2×2＝0.4 mol，则m(Ag)＝108 g·mol－1×0.4 mol＝43.2 g。(6)原电池中，正极得电子，发生还原反应，电极反应式为Ag2O＋2e－＋2H＋===2Ag＋H2O；负极失电子，发生氧化反应，负极产物为CO2、H＋。
[答案] (1)水浴加热 (2)4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑ 生成氮氧化物，污染空气 (3)过滤 将难溶物放置于过滤器内加水浸没，使水自然流下，重复2～3次即可 (4)[Ag(NH3)2]＋ 此反应为可逆反应，不能进行到底 (5)43.2 (6)Ag2O＋2e－＋2H＋===2Ag＋H2O CO2、H＋
18．(10分)研究发现，NOx和SO2是雾霾的主要成分。
Ⅰ.NOx主要来源于汽车尾气，可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。
已知：N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH＝＋180 kJ·mol－1
2CO(g)＋O2(g)2CO2(g) ΔH＝－564 kJ·mol－1
(1)2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g) ΔH＝________，该反应在________下能自发进行(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(2)T ℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2 L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程(0～15 min)中NO的物质的量随时间变化如图所示。
①已知：平衡时气体的分压＝气体的体积分数×体系的总压强，T ℃时达到平衡，此时体系的总压强为p＝20 MPa，则T ℃时该反应的压力平衡常数Kp＝______；平衡后，若保持温度不变，再向容器中充入NO和CO2各0.3 mol，平衡将________(选填“向左”“向右”或“不”)移动。
②15 min时，若改变外界反应条件，导致n(NO)发生如图所示的变化，则改变的条件可能是________(选填字母)。
A．增大CO的浓度
B．升温
C．减小容器体积
D．加入催化剂
Ⅱ.SO2主要来源于煤的燃烧。燃烧烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。
已知：亚硫酸：Ka1＝2.0×10－2 Ka2＝6.0×10－7
(3)请通过计算证明，NaHSO3溶液显酸性的原因：
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
[解析] Ⅰ.(1)①N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH＝＋180 kJ·mol－1，②2CO(g)＋O2(g)2CO2(g) ΔH＝－564 kJ·mol－1，②－①得该反应：ΔH＝(－564－180)kJ·mol－1＝－744 kJ·mol－1；ΔH<0，根据反应方程式，ΔS<0，根据ΔG＝ΔH－TΔS，当温度处于低温下，能够自发进行。
(2)考查化学平衡常数计算、勒夏特列原理，
① 2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)
起始量/mol 0.4 0.4 0 0
变化/mol 0.2 0.2 0.2 0.1
平衡/mol 0.2 0.2 0.2 0.1
各组分的体积分数分别是、、、，Kp＝＝＝0.087 5；根据①的分析，化学平衡常数K＝5，再向容器中充入NO和CO2各0.3 mol，此时的浓度商仍为5，因此平衡不移动；②15 min时，改变某一因素，NO的物质的量减少，说明平衡向正反应方向移动，A项，增大CO的浓度，平衡向正反应方向移动，NO的物质的量减小，正确；B项，正反应是放热反应，升温，平衡向逆反应方向移动，NO的物质的量增大，错误；C项，减小容器的体积，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，NO的物质的量减小，正确；D项，加入催化剂，化学平衡不移动，错误。
Ⅱ.(3)考查电离平衡常数、水解平衡常数、水的离子积的关系，HSO的水解常数K＝＝5.0×10－13
图1
图2 图3
图中的M是短周期金属元素，M的部分电离能如下表：
I1
I2
I3
I4
I5
电离能/(kJ·mol－1)
738
1 451
7 733
10 540
13 630
请回答下列问题：
(1)Ti的基态原子外围电子排布式为________________。
(2)M是________(填元素符号)，该金属晶体的堆积模型为六方最密堆积，配位数为________。
(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO2催化的一个实例如图2所示。化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子有________个，化合物乙中采取sp3方式杂化的原子对应的元素的电负性由大到小的顺序为________________。
(4)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似，如图3所示，该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm，则该氮化钛的密度为________________g·cm－3(NA为阿伏加德罗常数的值，只列计算式)。该晶体中与氮原子距离相等且最近的氮原子有________个。
(5)科学家通过X射线探明KCl、MgO、CaO、TiN的晶体与NaCl的晶体结构相似。且知三种离子晶体的晶格能数据如下：
离子晶体
NaCl
KCl
CaO
晶格能/(kJ·mol－1)
786
715
3 401
KCl、CaO、TiN三种离子晶体熔点由高到低的顺序为__________________。
[解析] (2)M是短周期金属元素，M的第三电离能剧增，处于ⅡA族，图1说明其能与TiCl4反应置换出Ti，则M为Mg，Mg晶体属于六方最密堆积，配位数为12。
(3)化合物甲的分子中采取sp2杂化的碳原子为苯环上的6个、羰基中的1个，共7个；化合物乙中采取sp3杂化的原子有C、N、O，同一周期元素中，元素电负性随着原子序数依次增加电负性逐渐增大，电负性关系为O＞N＞C。
(4)根据均摊法，可知该晶胞中氮原子个数为6×1/2＋8×1/8＝4，该晶胞中Ti原子个数为1＋12×1/4＝4，所以晶胞的质量m＝ g，而晶胞的体积V＝(2a×10－10)3 cm3，所以晶体的密度ρ＝ g·cm－3；以晶胞顶点氮原子研究，与之距离相等且最近的氮原子处于面心位置，每个顶点为8个晶胞共用，每个面为2个晶胞共用，故与之距离相等且最近的氮原子为＝12。
(5)离子晶体的离子半径越小，带电荷数越多，晶格能越大，则晶体的熔、沸点越高，则有TiN＞CaO，由表中数据可知CaO＞KCl，则TiN＞CaO＞KCl。
[答案] (1)3d24s2 (2)Mg 12 (3)7 O>N>C (4) 12 (5)TiN>CaO>KCl
20．(12分)对甲氧基肉桂酸异辛酯是目前世界上最常用的防晒剂之一，具有极高的紫外光吸收率，安全性良好，毒性极小，因此广泛应用于日用化工、塑料、橡胶和涂料等领域。其合成路线如下：
回答下列问题：
(1)C的化学名称是____________。E中的两种含氧官能团的名称________、________。
(2)B为单卤代烃，请写出合成线路中①的反应方程式：
________________________________________________________________。
(3)写出由C生成D和由D生成E的反应类型________、________。
(4)写出合成甲氧基肉桂酸异辛酯所需的F的结构简式________________________________。
(5)X与F互同分异构体。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢原子，其峰面积之比为6∶2∶1。写出符合上述条件的X的结构简式________________________________________________________________。
(6)巴豆酸乙酯存在于苹果、木瓜、草莓、可可等中，在引发剂的作用下可以生成聚巴豆酸乙酯。请运用所学知识，结合上述合成过程，请写出以乙烯和丙二酸为原料合成聚巴豆酸乙酯的合成路线(无机试剂可任选)。
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
[解析] 甲苯在溴化铁作催化剂的条件下生成溴苯，根据C的结构简式，溴原子取代了甲基对位上的H。B到C为卤代烃的取代反应，C到D为羟基上的H被—CH3取代，生成醚键。D到E，甲基被氧化成醛基。F和G发生酯化反应。
(5) X与F互同分异构体，F的分子式为C8H18O，核磁共振氢谱的峰面积之比为6∶2∶1，共有18个氢原子，则其个数比为12∶4∶2。12表示4个处于对称位置的—CH3；另不可能是醇，因为醇羟基上的H，为单独的一个峰，只能是醚，则答案为。
(6)从产物得到单体，单体应为CH3CH===CHCOOC2H5，得到的是酯，酯水解得到酸和醇，乙醇和CH3CH===CHCOOH。要得到CH3CH===CHCOOH，模仿E到G的过程，乙醛和丙二酸可以得到CH3CH===CHCOOH。乙醛通过乙醇氧化得到，乙醇通过乙烯与水加成得到。
[答案] (1)对甲基苯酚 醛基 醚键 (2) (3)取代反应 氧化反应
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