2021－2022学年度唐山市高三年级摸底演练化学试卷注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。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，再选涂其它答案标号。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：H1B11C12N14O16Na23S32Cl35.5Fe56Zn65As75一、单项选择题：本题共9小题，每小题3分，共27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．中华诗词中蕴含着许多化学知识。下列说法错误的是A．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”中的“翠色”来自氧化亚铜B．“一般皎洁羞云母，四射光茫突水精”中“水精（精同晶）”的主要成分是二氧化硅C．“铁盂汤雪早，石炭煮茶迟”中的“石炭”指的是煤D．“墨滴无声入水惊，如烟袅袅幻形生”中的“墨滴”具有胶体的性质2．有机化合物与人类的生活密切相关，下列说法正确的是A．植物油的主要成分是高级脂肪酸B．纤维素在人体内能够水解成葡萄糖C．石油裂解是由高分子化合物生成小分子物质的过程D．向鸡蛋清溶液中加入饱和NaOH溶液会因变性而产生沉淀3．利用下列装置进行实验，能达到相应实验目的的是A．除去碘单质中混有的铁粉B．收集氯气27
C．从粗银（含Cu、Au等）中提取银D．证明碳酸的酸性＞硅酸的酸性4．海洋是巨大的资源宝库，从海水中提取的氯化钠是一种重要的化工原料。下列说法正确的是A．利用日光和风力使海水蒸干，可以获得大量纯净氯化钠B．工业上通过电解饱和氯化钠溶液来制取金属钠C．氯化钠在日常生活中可用作调味剂，也可用作防腐剂D．向饱和氯化钠溶液先通入过量CO2，再通入氨气，会析出大量NaHCO3固体5．硫代硫酸钠（Na2S2O3）可用作照相业的定影剂，使胶片或相纸表面覆着的溴化银溶解，其反应的化学方程式为：AgBr＋2Na2S2O3＝Na3[Ag(S2O3)2]＋NaBr。下列说法正确的是A．AgBr和Na3[Ag(S2O3)2]均不溶于水B．Na3[Ag(S2O3)2]中含有离子键、共价键C．pH越小，越有利于上述反应进行D．NaBr的电子式为6．用含铁废铜制备胆矾的流程如下图所示：下列说法错误的是A．“溶解”中加H2O2只是将Fe2＋氧化为Fe3＋B．流程中Cu2(OH)2CO3可用CuO代替C．pH＝3时，c(Cu2＋)·c2(OH－)＜Ksp[Cu(OH)2]27
D．“系列操作”前加入H2SO4的目的是抑制Cu2＋的水解7．设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．标准状况下，1.12LCH3OH中所含氧原子的数目为0.05NAB．3.0gNO和1.6gO2组成的混合物中，分子总数为0.1NAC．常温下，1LpH＝10的Na2CO3溶液中由水电离出的OH一数目为10－4NAD．0.1molCl2与足量H2O反应转移电子的数目为0.1NA8．莲花清瘟颗粒的主要成分包括连翘、金银花等十几味中草药。绿原酸是金银花抗菌、抗病毒有效药理成分之一，结构简式如图所示。下列关于绿原酸的说法正确的是A．属于苯的同系物B．与氯化铁溶液发生显色反应C．1mol绿原酸最多能与8molNaOH反应D．不能使酸性KMnO4溶液褪色9．为了实现碳达峰、碳中和的战略目标，科学家设计了利用太阳能将CO2转化为碳单质的装置（如图所示）。下列说法正确的是A．该装置为原电池B．a极上的电势比b极高C．CO32－向a极区迁移D．消耗965Ah电量时，理论上中和CO2的质量约为396g（已知F＝96500C.mol－1）二、不定项选择题：本题共4小题，每小题27
4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或两项符合题目要求。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得4分，但只要选错一个，该小题得0分。10．有关非金属化合物的性质，下列说法正确的是A．KI－淀粉溶液中滴入少量氯水，溶液变蓝色，证明氧化性Cl2＞I2B．将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2C．向某溶液中加入NaOH溶液并加热，产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则该溶液中一定含有NH4＋D．SiO2既可与NaOH溶液反应，又可与HF溶液反应，所以SiO2为两性氧化物11．短周期元素W、R、X、Y、Z原子序数依次增大，可形成甲、乙（结构如图）两种具有强还原性的物质，且X、Z同主族。下列说法错误的是A．W、X分别是氢元素和硼元素B．五种元素中，Y原子半径最大C．Z元素最高价氧化物对应的水化物具有两性D．单质Y和R在空气中均可燃烧，燃烧产物所含化学键类型完全相同12．某有机化合物结构如图，关于该化合物说法错误的是A．分子式为C13H10O3B．分子中所有原子不可能共面C．苯环上一氯取代产物种类有5种27
D．1mol该有机物最多可与7molH2反应13．常温下，向二元弱酸H2A溶液中滴加NaOH溶液，所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示，下列说法错误的是A．曲线n表示pH与lgB．Ka1(H2A)＝10－2.3C．交点a的溶液中：c(H2A)＞c(A2－)D．NaHA溶液中：c(HA－)＞c(A2－)＞c(H2A)三、非选择题：共57分。第14~16题为必考题，每个试题考生都必须作答。第17~18题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共42分。14.（14分）某学习小组用下图所示的实验装置探究SO2能否被硝酸盐氧化（部分夹持仪器省略）。回答下列问题：（1）仪器X的名称是；连接好实验装置后首先进行的操作是。27
（2）实验时，先打开弹簧夹通一段时间CO2，再滴加浓硫酸，目的是。（3）装置A中的分液漏斗可改成右图所示的恒压滴液漏斗，其作用是。（4）开始实验后，装置B中溶液由棕黄色变为浅绿色，说明SO2的还原性Fe2＋的还原性。（填“大于”、“小于”或“等于”）（5）开始实验后装置C中产生白色沉淀，实验结束后装置D试管中收集到的气体遇空气变为红棕色，则实验初期装置C中发生反应的离子方程式是。（6）测定装置B溶液中Fe2＋的浓度时，只考虑Fe2＋与KMnO4的反应。用0.0100mol·L−1的酸性KMnO4溶液滴定20.00mLB中溶液，共消耗KMnO4溶液15.00mL，则B中c(Fe2＋)＝mol.L－1。15.（14分）锂在新能源等领域应用广泛。从粉煤灰（含Al2O3、Fe2O3、Li2O、SiO2等）中回收提取铝、锂元素的化合物的流程如下图所示：已知：碳酸锂的溶解度（g·L－1）见下表。温度/℃010203040506080100Li2CO31.541.431.331.251.171.081.010.850.72回答下列问题（1）“粉碎”的目的是，滤渣1的成分主要是。（填化学式）（2）“调pH”的目的是沉淀Fe3＋、Al3＋。当离子浓度≤1.0×10－5mol·L－1时表示该离子沉淀完全。常温下，为了使Fe3＋、Al3＋沉淀完全，调节pH的最小值约为___________。（已知：Ksp[Fe(OH)3]＝8.0×10－38，Ksp[Al(OH)3]＝2.0×10－33，1g2≈0.3）（3）从滤渣2中分离出Al(OH)3，可用下图所示方法，试剂X是___________，“27
步骤2”中发生反应的离子反应方程式为___________、___________。（4）“沉锂”中的“一系列操作”依次为___________、___________、洗涤、干燥，母液中的主要成分为___________（填化学式），检验其阴离子的方法为___________。16.（14分）合成气是一种重要的化工原料气，甲烷、二氧化碳自热重整制合成气的主要反应有：Ⅰ.CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)ΔH1＝＋247.3kJ·mol－1Ⅱ.CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH2＝＋206.1kJ·mol－1Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3回答下列问题：（1）ΔH3＝_________kJ·mol－1。（2）一定条件下，向VL恒容密闭容器中通入2molCH4(g)、1molCO2(g)、1molH2O(g)发生上述反应，达到平衡时，容器中CH4(g)为amol，CO2(g)为bmol，H2O(g)为cmol，此时CO(g)的浓度为___________mol·L－1，反应Ⅲ的平衡常数为___________。（用含a、b、c、V的代数式表示）（3）不同温度下，向VL密闭容器中按照n(CO2)：n(CH4)：n(H2O)＝1：1：1投料，实验测得平衡时n(H2)：n(CO)随温度的变化关系如图所示：①压强P1、P2、P3由大到小的顺序为___________，判断的依据是___________。②压强为P2时，随着温度升高，n(H2)：n(CO)先增大后减小。解释温度Tm27
前后，随着温度升高n(H2)：n(CO)变化的原因分别是___________。（4）通过电化学方法可有效实现以CO2和水为原料合成甲酸，其原理示意图如下：则A极的电极反应式为___________。（二）选考题：共15分。请考生从2道题中任选一题做答，并用2B铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑，按所涂题号评分，多涂、多答按所涂的首题评分，不涂，按选考题的首题评分。17．［选修3：物质结构与性质］（15分）半导体砷化硼具有超高的导热系数，有助于电子器件降温散热。回答下列问题：（1）基态砷原子的电子排布式为。（2）实验测得，砷原子的第一电离能大于硒原子的第一电离能，原因是 。（3）三氧化二砷的分子结构如图所示，分子中砷原子的杂化方式是，氧原子的杂化方式是。（4）NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性（Hδ＋），与B原子相连的H呈负电性（Hδ－），则H、B、N电负性大小顺序是__________________。（5）已知：名称硼酸亚砷酸亚磷酸分子式H3BO3H3AsO3H3PO3结构式类型一元弱酸三元弱酸二元弱酸①亚磷酸的结构式为。②硼酸溶于水的电离方程式为。27
（6）砷化硼的晶胞结构如图（a）所示，图（b）中矩形AA’C’C是沿晶胞对角面取得的截图。 （a）（b）①若晶胞的边长均为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为 g·cm－3（列出计算表达式）。②晶胞中各原子在矩形AA’C’C的位置为 （填标号）。ABCD18．[选修5：有机化学基础]（15分）M是合成某药物的中间体，以A为原料合成M的路线如下（部分条件和产物省略）已知：请回答下列问题：（1）A的化学名称为。（2）M中所含官能团除氨基、醚键外，还有和。27
（3）B有多种同分异构体，其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为 、 。①能发生水解反应，不能发生银镜反应；②核磁共振氢谱有4组峰，峰面积比为1:2:2:3。（4）R的结构简式为。（5）由D生成E的化学方程式为。（6）由A生成B的多步反应中，存在反应，结合合成路线中的相关反应，说明设计该反应的目的为 。（7）参照上述流程，设计以乙醇为原料合成2－丁醇的合成路线。（无机试剂自选）2021－2022学年度唐山市高三年级摸底演练化学试卷注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。27
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：H1B11C12N14O16Na23S32Cl35.5Fe56Zn65As75一、单项选择题：本题共9小题，每小题3分，共27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．中华诗词中蕴含着许多化学知识。下列说法错误的是A．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”中的“翠色”来自氧化亚铜B．“一般皎洁羞云母，四射光茫突水精”中“水精（精同晶）”的主要成分是二氧化硅C．“铁盂汤雪早，石炭煮茶迟”中的“石炭”指的是煤D．“墨滴无声入水惊，如烟袅袅幻形生”中的“墨滴”具有胶体的性质【答案】 A【解析】 A项，氧化亚铜的颜色为红色，错误；B项，水晶的主在成分是二氧化硅，正确；C项根据诗句的意思，“石炭”指的是煤，正确；D项，墨汁为炭的小颗粒（直径介于10－9~10－7m之间）分散在水中形成的分散系，属于胶体，正确。2．有机化合物与人类的生活密切相关，下列说法正确的是A．植物油的主要成分是高级脂肪酸B．纤维素在人体内能够水解成葡萄糖C．石油裂解是由高分子化合物生成小分子物质的过程D．向鸡蛋清溶液中加入饱和NaOH溶液会因变性而产生沉淀【答案】 D【解析】 A项，植物油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，错误；B项，人体不能消化吸收纤维素，错误；C项，石油的裂化、裂解是将碳原子数大的烃断裂成碳原子数大的烃的过程，碳原子数大的烃不属于高分子化合物，错误；D项，鸡蛋清溶液为蛋白质溶液，蛋白质遇强酸、强碱、重金属盐等会变性凝聚不溶于水，正确。3．利用下列装置进行实验，能达到相应实验目的的是27
A．除去碘单质中混有的铁粉B．收集氯气C．从粗银（含Cu、Au等）中提取银D．证明碳酸的酸性＞硅酸的酸性【答案】 B【解析】 A项，该装置不是利用升华法分离提纯物质的装置，同时铁粉和碘单质在加热条件下可能会发生化合反应生成FeI2，不能起到分离的作用，错误；B项，氯气在饱和食盐水中溶解度很小，故可以用排饱和食盐水的方法收集氯气，正确；C项利用电解法精炼金属时，含有杂质的金属做阳极，错误；D项利用盐酸与大理石（碳酸钙）制取的CO2中会混有HCl，二者都会与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，错误。4．海洋是巨大的资源宝库，从海水中提取的氯化钠是一种重要的化工原料。下列说法正确的是A．利用日光和风力使海水蒸干，可以获得大量纯净氯化钠B．工业上通过电解饱和氯化钠溶液来制取金属钠C．氯化钠在日常生活中可用作调味剂，也可用作防腐剂D．向饱和氯化钠溶液先通入过量CO2，再通入氨气，会析出大量NaHCO3固体【答案】 C【解析】 A项，海水晒盐是生产氯化钠的方法之一，但如果将海水晒干，会使氯化钠中混有很多杂质，故错误；B项，金属钠是通过电解熔融氯化钠制得，电解饱和氯化钠溶液得到NaOH、H2、Cl2，错误；C项，氯化钠在日常生活中可用作调味剂，也可用作防腐剂（如腌制咸菜等），正确；D项，工业上以氯化钠为原料生产NaHCO3，应向饱和氯化钠溶液通入过量氨气，再通入CO2，这样才能在溶液中获得较大浓度的钠离子和碳酸氢根离子，有利于NaHCO3的析出，错误。5．硫代硫酸钠（Na2S2O3）可用作照相业的定影剂，使胶片或相纸表面覆着的溴化银溶解，其反应的化学方程式为：AgBr＋2Na2S2O3＝Na3[Ag(S2O3)2]＋NaBr。下列说法正确的是A．AgBr和Na3[Ag(S2O3)2]均不溶于水B．Na3[Ag(S2O3)2]中含有离子键、共价键C．pH越小，越有利于上述反应进行27
D．NaBr的电子式为【答案】 B【解析】 A项，根据题意定影剂使溴化银溶解，故Na3[Ag(S2O3)2]溶于水，错误；B项，从组成和结构上看，Na3[Ag(S2O3)2]属于配位化合物，内界与外界之间形成离子键，中心原子与配体之间形成配位键，S2O32－中S原子与O原子之间形成共价键，正确；C项，pH越小，c(H＋)越大，与Na2S2O3发生反应S2O32－＋2H＋＝S↓＋SO2↑＋H2O，不利于反应AgBr＋2Na2S2O3＝Na3[Ag(S2O3)2]＋NaBr进行，错误；D项，NaBr的电子式为，错误。6．用含铁废铜制备胆矾的流程如下图所示：下列说法错误的是A．“溶解”中加H2O2只是将Fe2＋氧化为Fe3＋B．流程中Cu2(OH)2CO3可用CuO代替C．pH＝3时，c(Cu2＋)·c2(OH－)＜Ksp[Cu(OH)2]D．“系列操作”前加入H2SO4的目的是抑制Cu2＋的水解【答案】 A【解析】A项，“溶解”发生的反应有Cu＋H2O2＋2H＋＝Cu2＋＋2H2O，Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑，2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O等，错误；B项，向I中加Cu2(OH)2CO3调pH＝3的原理是Cu2(OH)2CO3与H＋反应消耗H＋且不引入其他杂质离子，符合此要求的物质除Cu2(OH)2CO3外，还有Cu(OH)2、CuCO3、CuO等，正确；C项，调pH＝3的目的是使Fe3＋生成Fe(OH)3沉淀，而Cu2＋不生成Cu(OH)2沉淀，故c(Cu2＋).c2(OH－)＜Ksp[Cu(OH)2]，正确；D项，溶液中Cu2＋发生水解反应Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋，加入H2SO4抑制Cu2＋的水解，正确。7．设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．标准状况下，1.12LCH3OH中所含氧原子的数目为0.05NA27
B．3.0gNO和1.6gO2组成的混合物中，分子总数为0.1NAC．常温下，1LpH＝10的Na2CO3溶液中由水电离出的OH一数目为10－4NAD．0.1molCl2与足量H2O反应转移电子的数目为0.1NA【答案】 C【解析】 A项，标准状况下，CH3OH为液态，错误；B项，混合物中0.1molNO和0.05molO2恰好完全反应生成NO2，但NO2发生反应2NO2N2O4，故分子总数小于0.1NA，错误；C项，常温下，pH＝10的Na2CO3溶液中由水电离出的c(OH－)＝10－4mol.L－1，故1LpH＝10的Na2CO3溶液中由水电离出的OH一数目为10－4NA，正确；D项，Cl2与H2O的反应属于可逆反应，故0.1molCl2与足量H2O反应转移电子的数目小于0.1NA，错误。8．莲花清瘟颗粒的主要成分包括连翘、金银花等十几味中草药。绿原酸是金银花抗菌、抗病毒有效药理成分之一，结构简式如图所示。下列关于绿原酸的说法正确的是A．属于苯的同系物B．与氯化铁溶液发生显色反应C．1mol绿原酸最多能与8molNaOH反应D．不能使酸性KMnO4溶液褪色【答案】 B【解析】根据题目给出的绿原酸的结构简式可以看出，A项，绿原酸不属于苯的同系物，错误；B项，绿原酸分子中存在酚羟基，能与氯化铁溶液发生显色反应，正确；C项，1mol绿原酸分子中存在2mol酚羟基、1mol羧基、1mol酯基，最多能与4molNaOH反应，错误；D项，绿原酸分子中含有碳碳双键等，能使酸性KMnO4溶液褪色，错误。9．为了实现碳达峰、碳中和的战略目标，科学家设计了利用太阳能将CO2转化为碳单质的装置（如图所示）。下列说法正确的是27
A．该装置为原电池B．a极上的电势比b极高C．CO32－向a极区迁移D．消耗965Ah电量时，理论上中和CO2的质量约为396g（已知F＝96500C.mol－1）【答案】 D【解析】 根据题目给出的装置图及相关物质的化合价变化可以看出，该装置为电解池，a极为阴极，b极为阳极。A项，该装置为原电池，错误；B项，a极为阴极，连接电源的负极，电势比b极低，错误；C项，电解池中阳离子向阴极附近迁移，阴离子向阳极附近迁移，故CO32－向b极区迁移，错误；D项，消耗1000Ah电量，即1小时内通过的电流为1000A，根据电量公式Q＝It＝965A×3600s＝965×3600C，依据法拉第常数F＝96500C·mol－1可以计算出电解过程中转移电子的物质的量为≈36mol。电解反应的方程式为CO2通电C＋O2↑，每消耗1molCO2转移4mol电子，故消耗1000Ah电量时，理论上中和CO2的质量＝＝396g。正确。二、不定项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或两项符合题目要求。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得4分，但只要选错一个，该小题得0分。10．有关非金属化合物的性质，下列说法正确的是A．KI－淀粉溶液中滴入少量氯水，溶液变蓝色，证明氧化性Cl2＞I2B．将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2C．向某溶液中加入NaOH溶液并加热，产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则该溶液中一定含有NH4＋D．SiO2既可与NaOH溶液反应，又可与HF溶液反应，所以SiO2为两性氧化物27
【答案】AC【解析】A项，氯水可将I-氧化为I2，I2能使淀粉变蓝色，正确；B项，SO2、CO2都可使澄清石灰水变浑浊，错误；C项，与NaOH溶液共热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，一定含有NH4+，正确；D项，SiO2与HF溶液反应产物SiF4为分子晶体，不是盐，所以不是两性氧化物，错误。11．短周期元素W、R、X、Y、Z原子序数依次增大，可形成甲、乙（结构如图）两种具有强还原性的物质，且X、Z同主族。下列说法错误的是A．W、X分别是氢元素和硼元素B．五种元素中，Y原子半径最大C．Z元素最高价氧化物对应的水化物具有两性D．单质Y和R在空气中均可燃烧，燃烧产物所含化学键类型完全相同【答案】D【解析】根据题意分析可知，五种元素W、R、X、Y、Z分别为H、Li、B、Na、Al，所以A项正确；B项，五种元素原子中，Na原子半径最大，正确；C项，Al(OH)3为两性氢氧化物，正确；D项，Na和Li在空气中均可燃烧，燃烧主要产物分别为Na2O2和Li2O，Na2O2中含有非极性共价键，错误。12．某有机化合物结构如图，关于该化合物说法错误的是A．分子式为C13H10O3B．分子中所有原子不可能共面C．苯环上一氯取代产物种类有5种27
D．1mol该有机物最多可与7molH2反应【答案】BD【解析】A项，分子式为C13H10O3，正确；B项，两个苯环通过酯基相连，而酯基为平面结构，所以所有原子可能共面，错误；C项，苯环上一氯取代产物的位置如图，正确；D项，1mol该有机物分子，消耗6molH2，错误。13．常温下，向二元弱酸H2A溶液中滴加NaOH溶液，所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示，下列说法错误的是A．曲线n表示pH与lgB．Ka1(H2A)＝10－2.3C．交点a的溶液中：c(H2A)＞c(A2－)D．NaHA溶液中：c(HA－)＞c(A2－)＞c(H2A)【答案】C【解析】根据图像，结合平衡常数表达式分析可得Ka1(H2A)＝10-2.3，Ka2(H2A)＝10-5.7，所以A项，曲线n表示pH与，正确；B项，正确；C项，交点a处，c(H2A)＝c(A2-)，错误；D项，NaHA溶液中，Kh2(A2－)==10-11.7<Ka2(H2A)，即HA－电离大于水解，所以c(HA－)>c(A2－)>c(H2A)，正确。三、非选择题：共57分。第14~16题为必考题，每个试题考生都必须作答。第17~18题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共42分。14.（14分）某学习小组用下图所示的实验装置探究SO227
能否被硝酸盐氧化（部分夹持仪器省略）。回答下列问题：（1）仪器X的名称是；连接好实验装置后首先进行的操作是。（2）实验时，先打开弹簧夹通一段时间CO2，再滴加浓硫酸，目的是。（3）装置A中的分液漏斗可改成右图所示的恒压滴液漏斗，其作用是。（4）开始实验后，装置B中溶液由棕黄色变为浅绿色，说明SO2的还原性Fe2＋的还原性。（填“大于”、“小于”或“等于”）（5）开始实验后装置C中产生白色沉淀，实验结束后装置D试管中收集到的气体遇空气变为红棕色，则实验初期装置C中发生反应的离子方程式是。（6）测定装置B溶液中Fe2＋的浓度时，只考虑Fe2＋与KMnO4的反应。用0.0100mol·L−1的酸性KMnO4溶液滴定20.00mLB中溶液，共消耗KMnO4溶液15.00mL，则B中c(Fe2＋)＝mol.L－1。【答案】（1）三颈烧瓶（2分），检验装置的气密性（2分）（2）排尽装置中的空气，防止实验时干扰SO2气体性质验证（2分）（3）平衡压强，使液体顺利滴下（2分，其它合理答案给分）（4）大于（2分）（5）3SO2+2NO-3+2H2O+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO↑+4H+（2分）27
（6）0.0375（2分）【解析】（1）X的仪器名称是三颈烧瓶；连接好实验装置后首先要检验实验装置的气密性。（2）此实验的目的是检验SO2气体能否被硝酸盐氧化，空气中的酸性气体和氧气会干扰实验，所以先通一段时间CO2气体，目的是排除装置中气体防止干扰。（3）恒压滴液漏斗的作用是平衡压强，使液体顺利滴下。（4）根据题目信息，SO2能将Fe3+还原成Fe2+，SO2为还原剂，Fe2+为还原产物，故还原性SO2＞Fe2+。（5）根据题目信息，SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中生成BaSO4和NO，依据氧化还原反应方程式的书写方法，离子方程式为3SO2+2NO-3+2H2O+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO↑+4H+。（6）滴定过程中KMnO4与Fe2+（此时溶液成分是FeSO4）发生氧化还原反应，MnO-4+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，15.00mL0.01000mol·L−1的KMnO4溶液中溶质的物质的量是3×10-4mol，设Fe2+的浓度为xmol·L−1，有0.02000x=0.01000×15.00×10-3×5，解得x=0.0375。15.（14分）锂在新能源等领域应用广泛。从粉煤灰（含Al2O3、Fe2O3、Li2O、SiO2等）中回收提取铝、锂元素的化合物的流程如下图所示：已知：碳酸锂的溶解度（g·L－1）见下表。温度/℃010203040506080100Li2CO31.541.431.331.251.171.081.010.850.72回答下列问题（1）“粉碎”的目的是，滤渣1的成分主要是。（填化学式）（2）“调pH”的目的是沉淀Fe3＋、Al3＋。当离子浓度≤1.0×10－5mol·L－127
时表示该离子沉淀完全。常温下，为了使Fe3＋、Al3＋沉淀完全，调节pH的最小值约为___________。（已知：Ksp[Fe(OH)3]＝8.0×10－38，Ksp[Al(OH)3]＝2.0×10－33，1g2≈0.3）（3）从滤渣2中分离出Al(OH)3，可用下图所示方法，试剂X是___________，“步骤2”中发生反应的离子反应方程式为___________、___________。（4）“沉锂”中的“一系列操作”依次为___________、___________、洗涤、干燥，母液中的主要成分为___________（填化学式），检验其阴离子的方法为___________。【答案】（1）增大接触面积，加快反应速率（1分）SiO2（1分）（2）4.8（2分）（3）NaOH溶液（2分，其他合理答案给分）；AlO2－＋CO2＋2H2O＝Al(OH)3↓＋HCO3－OH－＋CO2＝HCO3－（每空1分，先后顺序不限）（4）蒸发浓缩（1分）趁热过滤（1分）；(NH4)2SO4（2分）；取少许溶液于试管中，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则可证明含有硫酸根（2分）。【解析】（1）粉碎的目的是增大固体颗粒物与反应液的接触面积，加快反应速率；根据题中所给煤粉灰中主要物料成分，Al2O3、Fe2O3、Li2O均可溶于稀硫酸，只有SiO2不溶，所以滤渣1的主要成分为SiO2；（2）由于Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Al(OH)3]，所以使Al3+沉淀一定能使Fe3+沉淀，可得：当c（Al3+）=1.0×10-5mol·L-1时，c（OH-）=≈10-9.2mol·L-1，c（Al3+）≈10-4.8mol·L-1所以为了使Fe3+、Al3+沉淀完全，调节pH的最小值约为4.8；（3）结合题意，滤渣2主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3，在步骤1之后，步骤2中加入足量CO2之后可得Al(OH)3，判断，加入实际X之后，滤液为NaAlO2溶液，所以试剂X为NaOH溶液，且步骤2的离子方程式为AlO2-+CO2+H2O=Al(OH)3↓+HCO3-和OH－＋CO2＝HCO3－；27
（4）结合题中碳酸锂的溶解度随温度变化规律，可知其在高温是溶解度低，所以沉锂之后分离出Li2CO3的方法为蒸发浓缩、趁热过滤，之后在洗涤，干燥；过滤之后母液的主要成分为(NH4)2SO4；所以检验其阴离子的方法为检验SO42-离子，即取少许溶液于试管中，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则可证明含有硫酸根。16.（14分）合成气是一种重要的化工原料气，甲烷、二氧化碳自热重整制合成气的主要反应有：Ⅰ.CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)ΔH1＝＋247.3kJ·mol－1Ⅱ.CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH2＝＋206.1kJ·mol－1Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3回答下列问题：（1）ΔH3＝_________kJ·mol－1。（2）一定条件下，向VL恒容密闭容器中通入2molCH4(g)、1molCO2(g)、1molH2O(g)发生上述反应，达到平衡时，容器中CH4(g)为amol，CO2(g)为bmol，H2O(g)为cmol，此时CO(g)的浓度为___________mol·L－1，反应Ⅲ的平衡常数为___________。（用含a、b、c、V的代数式表示）（3）不同温度下，向VL密闭容器中按照n(CO2)：n(CH4)：n(H2O)＝1：1：1投料，实验测得平衡时n(H2)：n(CO)随温度的变化关系如图所示：①压强P1、P2、P3由大到小的顺序为___________，判断的依据是___________。②压强为P2时，随着温度升高，n(H2)：n(CO)先增大后减小。解释温度Tm前后，随着温度升高n(H2)：n(CO)变化的原因分别是___________。（4）通过电化学方法可有效实现以CO2和水为原料合成甲酸，其原理示意图如下：27
则A极的电极反应式为___________。【答案】（每空2分）（1）+41.2kJ·mol-1（2）（3）①P3>P2>P1反应Ⅰ、Ⅱ是气体分子数目增大的反应，减小压强平衡正向移动，n(H2)增加的程度大于n(CO)②升高温度平衡Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均正向移动，T<Tm时，升高温度对反应Ⅰ、Ⅱ的促进作用大于反应Ⅲ，n(H2)增加的更多。T>Tm后，对反应Ⅲ的促进作用更大，n(CO)增加的更多；（4）CO2+2e-+2H+=HCOOH【解析】（1）根据盖斯定律，反应Ⅲ=Ⅰ-Ⅱ，则ΔH3=ΔH1-ΔH2=247.3-206.1=+41.2kJ·mol-1；（2）通入2molCH4(g)、1molCO2(g)、1molH2O(g)(g)，达到平衡时，容器中CH4(g)为ɑmol，CO2(g)为bmol，H2O(g)为cmol，设H2(g)的物质的量为x，CO(g)的物质的量为y，由C、H原子守恒有：a+b+y=2，4a+2c+2x=10，解得x=5-2a-c，y=3-a-b，即n(H2)=(5-2a-c)mol，n(CO)=(3-a-b)mol，此时c(CO)=mol·L-1；K=；（3）①由反应可知，反应Ⅰ、Ⅱ是气体分子数增大的反应，减小压强平衡正向移动，n(H2)增加的程度大于n(CO)，则压强p1、p2、p3由大到小的顺序为P3>P2>P1，故答案为：P3>P2>P1；反应Ⅰ、Ⅱ是气体分子数目增大的反应，减小压强平衡正向移动，n(H2)增加的程度大于n(CO)；②由图1可知，压强为p2时，随着温度升高，n(H2)：n(CO)先增大后减小，原因是反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为吸热反应，升高温度平衡Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均正向移动，T<Tm时，升高温度对反应Ⅰ、Ⅱ的促进作用大于反应Ⅲ，n(H2)增加的更多。T>Tm后，对反应Ⅲ的促进作用更大，n(CO)增加的更多，故答案为：升高温度平衡Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均正向移动，T<Tm时，升高温度对反应Ⅰ、Ⅱ的促进作用大于反应Ⅲ，n(H2)增加的更多。T>Tm后，对反应Ⅲ的促进作用更大，n(CO)增加的更多；27
（4）A极连接电源的负极，为阴极，在阴极上CO2得到电子被还原转变为HCOOH，则电极反应式为：CO2+2e-+2H+=HCOOH。（二）选考题：共15分。请考生从2道题中任选一题做答，并用2B铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑，按所涂题号评分，多涂、多答按所涂的首题评分，不涂，按选考题的首题评分。17．［选修3：物质结构与性质］（15分）半导体砷化硼具有超高的导热系数，有助于电子器件降温散热。回答下列问题：（1）基态砷原子的电子排布式为。（2）实验测得，砷原子的第一电离能大于硒原子的第一电离能，原因是 。（3）三氧化二砷的分子结构如图所示，分子中砷原子的杂化方式是，氧原子的杂化方式是。（4）NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性（Hδ＋），与B原子相连的H呈负电性（Hδ－），则H、B、N电负性大小顺序是__________________。（5）已知：名称硼酸亚砷酸亚磷酸分子式H3BO3H3AsO3H3PO3结构式类型一元弱酸三元弱酸二元弱酸①亚磷酸的结构式为。②硼酸溶于水的电离方程式为。（6）砷化硼的晶胞结构如图（a）所示，图（b）中矩形AA’C’C是沿晶胞对角面取得的截图。 （a）（b）27
①若晶胞的边长均为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为 g·cm－3（列出计算表达式）。②晶胞中各原子在矩形AA’C’C的位置为 （填标号）。ABCD【答案】（1）[Ar]3d104s24p3或1s22s22p63s23p63d104s24p3（1分）（2）砷原子最外层p轨道处于半充满状态，较稳定（2分，其他合理答案也可给分）（3）sp3 sp3（每空1分）（4）N＞H＞B（2分）（5）①或（2分）②H3BO3＋H2OH＋＋[B(OH)4]－（2分，其他合理答案也可给分）（6）①（2分，其他合理答案也可给分）②B（2分）【解析】（1）基态砷原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p3或1s22s22p63s23p63d104s24p3。（2）根据洪特规则，轨道中的电子处于全空、半满、全满时为稳定状态，砷原子最外层p轨道处于半充满状态，较稳定。（3）根据三氧化二砷的分子结构图可以看出，砷原子和氧原子的杂化方式均为sp3杂化。（4）NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性（Hδ+），与B原子相连的H呈负电性（Hδ-），则H、B、N电负性大小顺序是N＞H＞B。27
（5）根据亚砷酸的结构式可以看出，分子中有n个－OH就属于n元酸，亚磷酸属于二元酸，其结构式只能为或；从结构式上看硼酸应属于三元酸，但根据信息硼酸属于一元酸，这说明硼酸溶于水时发生反应H3BO3＋H2OH＋＋[B(OH)4]－，1mol硼酸只能产生1molH＋。（6）根据砷化硼的晶胞结构图可以看出，1mol晶胞中含有4molB原子、4molAs原子，1mol晶胞的体积为NA(a×10－10)3cm3，故晶体的密度为g·cm－3；晶胞中各原子在矩形AA’C’C中的位置为B。18．[选修5：有机化学基础]（15分）M是合成某药物的中间体，以A为原料合成M的路线如下（部分条件和产物省略）已知：请回答下列问题：（1）A的化学名称为。（2）M中所含官能团除氨基、醚键外，还有和。（3）B有多种同分异构体，其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为 、 。①能发生水解反应，不能发生银镜反应；②核磁共振氢谱有4组峰，峰面积比为1:2:2:3。（4）R的结构简式为。（5）由D生成E的化学方程式为。27
（6）由A生成B的多步反应中，存在反应，结合合成路线中的相关反应，说明设计该反应的目的为 。（7）参照上述流程，设计以乙醇为原料合成2－丁醇的合成路线。（无机试剂自选）【答案】（1）甲苯（1分）（2）羟基 羰基（每空1分）（3）（每空1分）（4）（2分）（5）（2分）（6）保护酚羟基，防止在酚羟基反应过程中被氧化（2分，其他合理答案也可给分）（7）（4分）【解析】（1）A的化学名称为甲苯。（2）通过观察M的结构可以看出，M中所含官能团除氨基、醚键外，还有羟基和羰基。（3）根据题意，B的多种同分异构体，满足相关条件的芳香族化合物的结构简式为。（4）根据题目所给信息，R的结构简式为。（5）根据题目所给信息，由D生成E的化学方程式为27
。（6）酚羟基很活泼，容易发生氧化反应，反应中，设计及，其目的就是保护酚羟基，防止在酚羟基反应过程中被氧化。（7）根据题目要求，以乙醇为原料合成2-丁醇的合成路线。27
