2020-2021年新高三化学开学摸底考试卷（四） 22页

2020-2021 年新高三化学开学摸底考试卷（四） 第Ⅰ卷(共 44 分) 一、选择题(本题包括 18 小题，第 1-10 小题每题 2 分，第 11-18 小题每题 3 分，共 44 分) 1．2020 年 1 月武汉爆发新冠肺炎，湖北省采取封城封镇的措施阻止了冠状病毒蔓延。新冠病毒主要传 播方式是经飞沫传播、接触传播(包括手污染)以及不同大小的呼吸道气溶胶近距离传播。冠状病毒对热敏感， 56℃30 分钟、75%酒精、含氯消毒剂、过氧乙酸、乙醚和氯仿等脂溶剂均可有效灭活病毒。下列有关说法 正确的是( ) A．因为过氧乙酸能灭活病毒，所以在家每天进行醋熏能杀死家里的新冠肺炎病毒 B．电解食盐水制取次氯酸钠喷洒房间能杀死新冠肺炎病毒 C．在空气质量检测中的 PM2.5，属于气溶胶 D．含氯消毒剂、过氧乙酸、乙醚和氯仿等都属于有机物 【答案】B 【解析】A 项，过氧乙酸具有强氧化性，醋的主要成分为乙酸，均可灭活病毒，二者为不同物质，无 因果关系，A 错误；B 项，次氯酸钠具有强氧化性，使蛋白质变性，能杀死新冠肺炎病毒，B 正确；C 项， 胶体粒子的直径范围为 1—100nm，PM2.5 是指大气中直径小于或等于 2.5 微米的颗粒物，则粒子直径大于 100nm，则不形成胶体，C 错误；D 项，含氯消毒剂，如 84 消毒液(有效成分为次氯酸钠)、漂白粉(有效成 分为次氯酸钙)，属于无机物，过氧乙酸、乙醚和氯仿等都属于有机物，D 错误；故选 B。 2．中华民族历史悠久，有着优秀的传统文化。下列有关说法不正确的是( ) A．《梦溪笔谈》中“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”中的剂钢为铁的合金 B．“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”，蚕丝属于高分子化合物 C．“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川”中的烟是弥漫在空气中的 PM2.5 固体颗粒 D．“榆荚只能随柳絮，等闲撩乱走空园”中的柳絮和棉花的成分均含纤维素 【答案】C 【解析】A 项，剑刃硬度要大，剂钢指的是铁的合金，A 项正确；B 项，蚕丝，主要成分是蛋白质，属 于天然高分子化合物，B 项正确；C 项，“烟”是固体小颗粒弥漫在空气中，不一定是 PM2.5 固体颗粒，C 项 错误；D 项，柳絮和棉花的成分均含纤维素，D 项正确；故选 C。 3．下列各组中的两种有机物属于同分异构体的是( ) A．乙醇和 CH3—O—CH3 B．CH3COOH 和乙酸乙酯 C．O2 和 O3 D．淀粉和纤维素 【答案】A 【解析】B 项，乙酸乙酯结构简式为 CH3COOC2H5；C 项，O2 和 O3 互为同素异形体；D 项，淀粉和纤 维素均为混合物。 4．下列物质的名称正确的是( ) A．(NH4)2SO4：硫氨 B．[Ag(NH3)2]+：银氨离子 C． 17352 | 1735 | 17352 CHCOOCH CHCOOCH CHCOOCH ：硬酯酸甘油酯 D． ：2-甲基-1-丙醇 【答案】B 【解析】A 项，(NH4)2SO4 属于铵盐，名称为硫酸铵，别称为硫铵，故 A 错误；B 项，[Ag(NH3)2]+的名 称为银氨离子，是硝酸银中加入过量氨水形成的，故 B 正确；C 项， 的名称为硬脂酸甘 油脂，故 C 错误；D 项，HO-CH(CH3)-CH2-CH3 分子命名时，选取主链时，要选取最长的碳链为主连，羟 基的位置在 2 号碳上，属于醇类，名称为 2-丁醇，故 D 错误；故选 B。 5．从海带中提取碘单质的工艺流程如下。下列关于海水制碘的说法，不正确的是( ) A．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色 B．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌 C．含 I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应 D．碘水加入 CCl4 得到 I2 的 CCl4 溶液，该操作为“萃取” 【答案】B 【解析】A 项，碘单质遇到淀粉变蓝是碘单质的特性，A 正确；B 项，固体灼烧应在坩埚中进行，溶液 蒸发在蒸发皿中进行，B 错误；C 项，碘离子被过氧化氢在酸性溶液中氧化为碘单质，发生氧化反应，C 正 确；D 项，碘单质在水中的溶解度不大，易溶于四氯化碳等有机溶剂，可以用四氯化碳萃取碘水中的碘单 质，D 正确。故选 B。 6．我国“神舟七号”载人飞船的火箭燃料主要是偏二甲肼(用 R 表示)和四氧化二氮，在火箭发射时，两 者剧烈反应产生大量气体并释放出大量的热，该反应的化学方程式为：R+2N2O4═3N2+4H2O+2CO2，下列叙 述错误的是( ) A．此反应是氧化还原反应 B．R 的分子式为 C2H8N2 C．在反应中 N2O4 做还原剂 D．生成 3mol N2 时电子转移数为 16mol 【答案】C 【解析】A 项，N 元素在反应物中以化合态存在，反应生成氮气，N 元素化合价变化，反应是氧化还原 反应，故 A 正确；B 项，根据反应中原子守恒知，R 分子式为 C2H8N2，故 B 正确；C 项，该反应中 N 元素 化合价由﹣3 价、+4 价变为 0 价，C 元素化合价由﹣1 价变为+4 价，所以是氧化还原反应，N2O4 是氧化剂， 故 C 错误；D 项，每生成 1mol N2，该反应转移电子的物质的量=1mol× ×2×(4﹣0)= mol，故 D 正确。 7．下列说法正确的是( ) A．在合成氨工业中，移走 NH3 可增大正反应速率，提高原料转化率 B．恒温下进行的反应 2NO2(g) N2O4(g)达平衡时，缩小容器体积再达平衡时，气体的颜色比第 一次平衡时的深，NO2 的体积分数比原平衡大 C．常温下，MgO(s)＋C(s)＝Mg(s)＋CO(g)不能自发进行，则其△ H＞0 D．常温下 pH=2 的盐酸中由 H2O 电离出的 c(H＋)＝1.0×10－2mol·L－1 【答案】C 【解析】A 项，移走 NH3，逆反应速率速率减小，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，可以 提高原料转化率，故 A 错误；B 项，反应 2NO2(g) N2O4(g)是气体体积减小的反应，达到平衡后缩小 容器体积，增大了压强，平衡正向移动，增大压强，体积迅速减小，平衡移动程度不如体积减小带来的改 变大，所以混合气体颜色加深，NO2 的体积分数比原平衡小，故 B 错误；C 项，如果△ G=△ H-T△ S>0 时该 反应不能自发进行，该反应的熵变△ S>0，且该反应不能自发进行，所以其△ H>0，故 C 正确；D 项，常温 下，pH=2 的盐酸中氢离子浓度为 0.01mol/L，盐酸溶液中氢氧根离子为水电离的，所以由 H2O 电离出的 c(H+)=1.0×10-12mol•L-1，故 D 错误。 8．下列说法正确的是( ) A．花生油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，属于高分子化合物 B．植物秸杆的主要成分是纤维素，纤维素在催化剂作用下经水解可得葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用 下能转化为酒精 C．向鸡蛋清的溶液中加入饱和硫酸钠溶液产生沉淀，加水后沉淀不溶解 D．向淀粉溶液中加入硫酸溶液，加热后滴入几滴氢氧化铜悬浊液，再加热至沸腾，未出现红色物质， 说明淀粉未水解 【答案】B 【解析】A 项，油脂的相对分子质量较小，不是高分子化合物，A 错误；B 项，植物秸秆的主要成分是 纤维素，纤维素水解生成葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下生成酒精，B 正确；C 项，鸡蛋清溶液中加入饱 和硫酸钠溶液，发生盐析，为可逆过程，则生成的沉淀物加水后能再溶解，C 错误；D 项，在淀粉溶液中加 入硫酸溶液，加热后发生水解生成葡萄糖，检验葡萄糖应在碱性溶液中，则加热后先加碱至碱性，再加入 少量新制的氢氧化铜悬浊液，加热至沸腾，观察是否有砖红色沉淀生成，D 错误。 9．下列除去括号内杂质所用的试剂和方法都正确的是 选项 物质 所用试剂 方法 A 甲烷(乙烯) 酸性高锰酸钾溶液 洗气 B 乙醇(水) 生石灰 分液 C 乙醇(乙酸) 氢氧化钠溶液 分液 D 乙酸乙酯(乙酸) 饱和碳酸钠溶液 分液 【答案】D 【解析】A 项，乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为 CO2，会引入新的杂质，错误；B 项，除去乙醇中的 少量水应采用加入生石灰、蒸馏的方法，错误；C 项，除去乙醇中的少量乙酸应采用加入氢氧化钠溶液、 蒸馏的方法，错误；D 项，除去乙酸乙酯中的少量乙酸，采用加入饱和碳酸钠溶液、分液的方法，正确。 10．化学平衡常数(K) 、电离常数(Ka、Kb) 、溶度积常数(Ksp) 等是表示、判断物质性质的重要常数。 下列关于这些常数的说法中，正确的是( ) A．Ka (H2CO3) a (CH3COOH) 说明相同物质的量浓度时，碳酸的酸性比醋酸的强 B．在 AgCl 的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，Ksp (AgCl) 增大 C．一般情况下，当温度 升高 时，弱酸、弱碱的电离 常数(Ka、Kb ) 均变 大 D．化学平衡常数的大小与温度、浓度、压强有关，与催化剂无关 【答案】C 【解析】A 项，相同温度时，酸的电离平衡常数越小，则酸的电离程度越小，因为 Ka (H2CO3) a (CH3COOH)， 说明相同浓度时碳酸的酸性比醋酸弱，A 错误；B 项，在 AgCl 的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，促进 氯化银电离，但溶液温度不变，所以 Ksp (AgCl)不变，B 错误；C 项，弱酸、弱碱的电离都是吸热过程，故 一般情况下，当温度 升高 时，弱酸、弱碱的电离 常数(Ka、Kb ) 均变 大，C 正确；D 项，化学平衡常数 的大小与温度有关，与浓度、压强、催化剂无关，D 错误。故选 C。 11．已知 A、B、C、X 均为中学化学常见物质，一定条件下它们有如右图所示转化关系(其它产物已略 去)，下列说法错误的是( ) A．若 A 为 AlCl3，则 X 可能为 KOH 溶液 B．若 X 为 O2，A 可能是 C C．若 A 是强碱，则 C 可能是酸式盐 D．A 也有可能是 Mg 【答案】D 【解析】A 项，氯化铝和少量氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铝沉淀，和过量氢氧化钾溶液反应生成可 溶性的偏铝酸钾，所以 A 反应生成 B 还是 C 与氢氧化钾的量有关，则符合转化关系，A 正确；B 项，碳和 少量氧气反应生成 CO，和过量氧气反应生成 CO2，所以 A 反应生成 B 还是 C 与氧气的量有关，则符合转 化关系，B 正确；C 项，若 A 是强碱，X 可以是 CO2，B 可以是碳酸盐，C 可能是酸式盐，则符合转化关系， C 正确；D 项，镁在反应中只能失去 2 个电子，不可能符合转化关系，D 错误；故选 D。 12．下列实验方案不能达到实验目的是( ) 选项 实验操作 现象 结论 A 向含有 AgCl 和 AgNO3 的悬浊液 中滴加 NaBr 溶液 出现黄色沉淀 可说明 Ksp(AgBr)Ksp(AgBr)，A 错误；B 项，对于平衡 2NO2(g) N2O4(g)，升高温度，气 体颜色加深，二氧化氮浓度增大，说明反应平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，B 错误；C 项， H2O2 溶液与酸化的氯化亚铁溶液发生氧化还原反应，反应生成的 Fe3+能做催化剂，催化 H2O2 分解产生 O2， 溶液中有气泡出现，C 正确；D 项，向盛有 5mL0.005mol/LFeCl3 溶液中加入和 5mL0.01mol/LKSCN 溶液， 存在平衡 Fe3++3SCN- Fe(SCN)3，会出现红色，但再继续加入少量 KCl 固体，对反应平衡无影响，因 此实验方案不正确，D 错误。 13．臭氧层中臭氧分解过程如图所示，下列说法正确的是( ) A．催化反应①②均为放热反应 B．E1 是催化反应①对应的正反应的活化能，(E2+ΔH)是催化反应②对应的逆反应的活化能。 C．决定 O3 分解反应速率的是催化反应②。 D．温度升高，总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率的增加幅度，且平衡常数增大。 【答案】B 【解析】A 项，从图上可知，①反应中生成物能够高于反应物，①是吸热反应，故 A 错误；B 项，据 图可知 E1 为催化反应①中反应物断键吸收的能量，即催化反应①对应的正反应的活化能，E2+ΔH 为催化反 应②生成物成键时释放的能量，即催化反应②对应的逆反应的活化能，故 B 正确；C 项，决定总反应速率 的是慢反应，活化能越大反应越慢，据图可知催化反应①的正反应活化能更大，反应更慢，所以催化反应 ①决定臭氧的分解速率，故 C 错误；D 项，据图可知总反应的反应物能量高于生成物的能量，所以总反应 为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率的增加幅度，平 衡常数减小，故 D 错误；故选 B。 14．已知 X、Y、Z、W 为短周期主族元素，在周期表中的相对位置如图，下列说法正确的是( ) X Y Z W A．若四种元素均为金属，则 Z 的最高价氧化物对应的水化物一定为强碱 B．若四种元素均为非金属，则 W 的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸 C．若 HmXOn 为强酸，则 X 的氢化物溶于水一定显酸性(m、n 均为正整数) D．若四种元素中只有一种为金属，则 Z 与 Y 两者的最高价氧化物对应的水化物能反应 【答案】A 【解析】A 项，若四种元素均为金属，则 X 为 Li、Z 为 Na、Y 为 Be、W 为 Mg，Z 的最高价氧化物对 应的水化物为 NaOH，属于强碱，故 A 正确；B 项，若四种元素均为非金属，则为 X、Z 可能处于ⅣA 族、 ⅤA 族、ⅥA 族，对应的 Y、W 处于ⅤA 族、ⅥA 族、ⅦA 族，若 W 为 P 元素，则磷酸属于中强酸，故 B 错误；C 项，若 HmXOn 为强酸，则 X 为氮元素，氨水呈碱性，故 C 错误；D 项，若四种元素中只有一种为 金属，则 X 为 B、Z 为 Al、Y 为 C、W 为 Si，Z 与 Y 的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝、碳酸， 氢氧化铝不能与碳酸反应，故 D 错误；故选 A。 15．某高聚物的结构如图所示，下列说法正确的是( ) A．该高聚物为加聚反应产物 B．该高分子的单体中有三种二元羧酸，它们互为同系物 C．该高分子的单体有 6 种 D．该高分子中含有酯基、羟基、羧基 【答案】D 【解析】该高聚物中含有酯键，为缩聚产物，A 项错误；根据缩聚产物单体的推断方法：羰基和氧原 子断开；羰基连羟基，氧原子连氢， ，从左到右得到的单体依次 为①HO—CH2—CH2—OH，② ，③ ，④ ， ⑤ ，⑥ ，其中②④⑥是二元羧酸，②⑥互为同系物，④与②⑥不是同 系物关系，B 项错误；③和⑤结构相同，故合成这种高分子化合物的单体至少有 5 种，C 项错误。该高分子 化合物的链端有羟基和羧基，D 项正确。 16．设 NA 为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是( ) A．2.8g14N2 与 14C16O 的混合物中，中子数目为 l.4NA B．含 0. l molFeCl3 的溶液与 0. l mol 锌充分反应，转移电子数为 0.l NA C．标准状况下，5.6gC4H8 中 C-C 的数目可能为 0.4NA D．某温度下，1LpH=9 的 Na2CO3 溶液中，水电离产生的 OH-数目为 10-5 NA 【答案】C 【解析】A 项，14N2 的摩尔质量为 28g/mol，一个分子中有 14 个中子，14C16O 的摩尔质量为 30g/mol， 一个分子中有 16 个中子，二者的的摩尔质量和中子数都不同，2.8g 混合物中，中子数目不为 l.4NA，故 A 错误；B 项，含 0. l molFeCl3 的溶液与 0. l mol 锌充分反应，方程式为 Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+，锌过量，0. l mol FeCl3 完全反应转化为 0. l mol FeCl2，消耗 0.05molZn，过量的锌继续与亚铁离子反应，Zn+Fe2+=Zn2++Fe， 剩余 0.05mol 锌只能消耗 0.05mol FeCl2，即氯化亚铁过量，整个过程中，0.1mol 的锌完全反应，转移电子 数为 0.1mol×2×NA=0.2NA，故 B 错误；C 项，5.6gC4H8 的物质的量为 0.1mol，符合分子式 C4H8 的有机物有 多种同分异构体：CH2=CH-CH2CH3、CH2=C(CH3)2、 、 、环丁烷( )、 甲基环丙烷( )，若有机物的结构为环丁烷、甲基环丙烷时，C-C 的数目为 0.4NA，故 C 正确；D 项， 某温度下，1LpH=9 的 Na2CO3 溶液中氢离子浓度为 10-9mol/L，溶液中的氢氧根离子来自水的电离，但溶 液温度未知，无法使用水的离子积常数计算，故 D 错误；故选 C。 17．四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料，采用电 渗析法合成[(CH3)4NOH]，其工作原理如图所示(a、b 为石墨电极，c、d、e 为离子交换膜)，下列说法不正 确的是( ) A．N 为电源正极 B．b 极 电 极 反 应 式 ： 4OHˉ－4eˉ=O2↑＋2H2O C．c 为阳离子交换膜，d、e 均为阴离子交换膜 D．a、b 两极均有气体生成，同温同压下体积比为 2∶1 【答案】C 【解析】以四丁基溴化铵[(CH3)4NCl]为原料，采用电渗析法合成[(CH3)4NOH]的过程中，根据第三个池 中浓度变化得出：钠离子从第四池通过 e 膜，氯离子从第二池通过 d 膜，得到 c、e 均为阳离子交换膜，a 为阴极 b 为阳极，阳极电极反应式为 4OH－-4e－=O2↑+2H2O。A 项，a 为阴极 b 为阳极，N 为电源正极，故 A 正确；B 项，b 为阳极，发生氧化反应，b 极 电 极 反 应 式 ： 4OHˉ－4eˉ=O2↑＋2H2O，故 B 正确；C 项，钠离子从第四池通过 e 膜，氯离子从第二池通过 d 膜，得到 c、e 均为阳离子交换膜，d 为阴离子交换 膜，故 C 错误；D 项，a 电极为氢离子放电生成氢气，故电极反应方程式为 2H＋+2e－=H2↑，b 电极为氢氧根 离子放电生成氧气 4OH－-4e－=O2↑+2H2O，标况下制备 1mol(CH3)4NOH，转移电子是 1mol，a、b 两极产生 气体物质的量分别为 0.5mol 和 0.25mol， a、b 两极均有气体生成，同温同压下体积比为 2∶1，故 D 正确； 故选 C。 18．在 100℃时，容积为 5L 的真空密闭容器中加入一定量的 N2O4，容器内 N2O4 和 NO2 的物质的量变 化如下表所示： 时间/s 0 2 10 30 60 90 n(N2O4)/mol 0.3 0.25 0.15 0.125 b 0.12 n(NO2)/mol 0 0.1 a 0.35 0.36 0.36 下列说法正确的是( ) A．10s 时，以 NO2 浓度变化表示的该反应速率为 0.006mol•L•-1•s-1 B．该温度下反应 2(NO2g)⇌N2O4(g)的平衡常数 K=0.216 C．35s 时容器内压强为反应前的 1.6 倍 D．其它条件不变，90s 后向容器中再加入 0.3molNO2 建立新平衡时，与原平衡时比较，气体平均相对 分子质量增大 【答案】D 【解析】根据表格数据分析，60s 时反应已经达到平衡，则 b=0.12mol，根据反应 N2O4(g) ⇌2NO2(g)， 10s 时，N2O4 物质的量的变化量=0.3mol-0.15mol=0.15mol，变化的物质的量之比等于化学计量数之比，则 a=0.3mol。A 项，10s 内，以 NO2 浓度变化表示的该反应平均速率为 0.006mol·L-1·s -1，10s 时为瞬时速率， 小于 0.006mol·L-1·s -1，故 A 错误；B 项，根据分析，60s 时反应达到平衡，平衡时，N2O4 为 0.12mol，NO2 为 0.36mol，容积为 5L，该温度下反应 2NO2(g)⇌N2O4(g)的平衡常数 K=     22 24 2 0.12mol c 5L=c 0.36mo N NO l 5L O  =4.63，故 B 错误；C 项，35s 时若反应体系达到平衡状态，根据气体的物质的量之比等于压强之比，则 p 0.12mol+0.36mo= 0. l p 3mol 平 初 =1.6，但根据题中表格数据，35s 时容器可能不一定平衡，压强不一定是反应前的 1.6 倍，故 C 错误；D 项，其它条件不变，90s 后向容器中再加入 0.3molNO2，因为容器体积不变，充入 NO2 或 N2O4 越多，N2O4 的体积分数越大，建立新平衡时，与原平衡时比较，气体平均相对分子质量增大，故 D 正确；故选 D。 第Ⅱ卷(共 56 分) 二、必做题(本题包括 3 小题，共 46 分) 19．(15 分)黄血盐[亚铁氰化钾，K4Fe(CN)6]目前广泛用作食品添加剂(抗结剂)，我国卫生部规定实验中 黄血盐的最大使用量为 10mg/kg。一种制备黄血盐的工艺如图： 回答下列问题： (1)步骤Ⅰ制备的 Ca2Fe(CN)6 易溶于水吗？__(填“易溶”或“不易溶”)。 (2)步骤Ⅲ的化学方程式为______________________________________。 (3)步骤Ⅴ所用的试剂 X 是__________________________(填化学式)。 (4)工艺中用到剧毒的 HCN 溶液，含 CN-的废水必须处理后才能排放。 已知：HCN 是一种具有苦杏仁味的无色剧毒液体，易挥发，25℃时 Ka(HCN)=6.25×10-10；溶液中 H2CO3、 HCO3-、CO32-的存在与溶液 pH 的关系如图所示： ①HCN 的电子式为______________。 ②处理含 CN-废水的方法：第一步控制 pH＞10，用 NaClO 溶液先将 CN-不完全氧化为 OCN-；第二步 控制 pH 为 7.5～8.5，用 NaClO 溶液完全氧化 OCN-生成 N2 和两种盐。第一步控制强碱性的主要目的是 ______________________________________，第二步反应的离子方程式为 ______________________________________。 (5)已知蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如图： 用硫酸亚铁碱性试纸可以检验食品中是否含有 CN-，方案如图： 若试纸变蓝则证明食品中含有 CN-，基于普鲁士蓝的合成原理，请用离子方程式解释检测时试纸变蓝的 原因：__________________________。 【答案】(1)易溶(1 分) (2)Ca2Fe(CN)6+2KCl=K2CaFe(CN)6↓+CaCl2(3 分) (3)K2CO3(2 分) (4)① (2 分) ②HCN 有剧毒，防止生成 HCN 污染环境(2 分) 2OCN-+3ClO-+H2O=N2↑+ 3Cl-+2HCO3-(2 分) (5)7Fe2++18HCN+14OH-+O2= Fe4[Fe(CN)6]3↓+16H2O (3 分) 【解析】(1)根据框图可知，步骤Ⅰ制备的 Ca2Fe(CN)6，经过步骤 II 过滤得到硫酸钙和 Ca2Fe(CN)6，硫酸 钙属于微溶物，所以 Ca2Fe(CN)6 易溶于水；(2)由步骤Ⅰ发生的反应为： 6HCN+3Ca(OH)2+FeSO4=Ca2Fe(CN)6+CaSO4↓+6H2O，经过步骤 II 过滤得到硫酸钙和 Ca2Fe(CN)6，步骤Ⅲ是 往亚铁氰化钙中加入 KCl，发生反应生成 K2CaFe(CN)6 和 CaCl2，其的化学方程式为 Ca2Fe(CN)6+2KCl= K2CaFe(CN)6+CaCl2；(3)步骤Ⅴ为脱钙处理,要求所加试剂能够除掉钙离子又不能增加新杂质，所以要选择的 试剂 X 可为 K2CO3；(4)①HCN 属于共价化合物，通过共用电子对形成的化合物，所以电子式为 ； ②因为 HCN 有剧毒属于弱酸，为了防止 CN-在溶液中水解生成 HCN，所以要控制溶液为碱性。处理含 CN- 废水的方法是：第一步控制 pH＞10，用 NaClO 溶液先将 CN-不完全氧化为 OCN-；第二步控制 pH 为 7.5～ 8.5，用 NaClO 溶液完全氧化 OCN-生成 N2 和两种盐。起反应的方程式为：2OCN-+3ClO-+H2O=N2↑+ 3Cl-+2HCO3--；(5)因为[Fe(CN)6]4-和 Fe3+反应生成 Fe4[Fe(CN)6]3 蓝色沉淀，反应的离子方程式为： 3[Fe(CN)6]4-+4Fe3+=Fe4[Fe(CN)6]3↓，基于普鲁士蓝合成原理可检测食品中 CN-，碱性条件下，Fe2+与 CN-结 合生成[Fe(CN)6]4-，同时 Fe2+被空气中的氧气氧化生成 Fe3+,Fe3+与[Fe(CN)6]4-反应生成蓝色沉淀，而使试纸 显蓝色，故离子方程式为 7Fe2++18HCN+14OH-+O2=Fe4[Fe(CN)6]3↓+16H2O。 20．(15 分)POCl3 是重要的化工原料，某兴趣小组准备用三氯化磷、氯气、二氧化硫制备 POCl3，产物 中还有一种遇水强烈水解的物质 SOCl2。 已知：PCl3 熔点－93.6 ℃、沸点 76.1 ℃，遇水强烈水解，易与氧气反应；POCl3 遇水强烈水解，能溶 于 PCl3。 (1)仪器甲的名称是________________。 (2)已知装置 B 制备 POCl3，以上仪器接口连接的顺序为 a____d，装置 B 中发生反应的化学方程式为 ____________________。 (3)B 中反应温度控制在 60～65 ℃，其原因是_______________________。 (4)用佛尔哈德法测定 POCl3 含量：准确称取 20.20 g POCl3 产品，置于盛有 60.00 mL 蒸馏水的水解瓶中 摇动至完全水解；将水解液配成 100.00 mL 溶液，取 10.00 mL 溶液于锥形瓶中；加入 10.00 mL 3.200 mol·L －1AgNO3 标准溶液，并加入少许硝基苯用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖；加入指示剂，用 0.200 0 mol·L －1KSCN 溶液滴定过量的 AgNO3 溶液，达到滴定终点时共用去 10.00 mL KSCN 溶液。 [已知：Ksp(AgCl)＝3.2×10－10，Ksp(AgSCN)＝2×10－12] ①POCl3 水解的化学反应方程式为_____________。 ②滴定选用的指示剂是__________(填字母)，滴定终点的现象为_______________________。 a．FeCl2 b．NH4Fe(SO4)2 c．淀粉 d．甲基橙 ③用硝基苯覆盖沉淀的目的是_______________。 ④产品中 POCl3 的百分含量为____________。 【答案】(1)球形冷凝管(1 分) (2)jiefbcgh(2 分) PCl3＋Cl2＋SO2 POCl3＋SOCl2(2 分) (3)温度太高，PCl3、SO2 会大量挥发，导致产量降低；温度太低，反应速率会变慢(2 分) (4)①POCl3＋3H2O===H3PO4＋3HCl(2 分) ②b 当最后一滴标准 KSCN 溶液滴入时，溶液变为红色，且半分钟不褪去(2 分) ③防止在滴加 KSCN 时将 AgCl 沉淀转化为 AgSCN 沉淀(2 分) ④75.99%或 76%(2 分) 【解析】(2)装置 A 制得的氯气中混有挥发的 HCl 和水蒸气，需要经过 F 装置内的饱和食盐水除去 HCl、 再利用 D 装置内的浓硫酸干燥，然后才可通入装置 B 中，装置 C 中制得的 SO2，需要通过 E 中 P2O5 或硅胶 干燥后再通入装置 B 中制备 POCl3，则以上仪器接口连接的顺序为 a→j→i→e→f→b—c←g←h←d，装置 B 中生成 POCl3 时发生反应的化学方程式为 PCl3＋Cl2＋SO2 POCl3＋SOCl2。(3)B 中反应温度控制在 60～65 ℃，其原因是：温度太低，反应速率会太慢；温度太高，PCl3、SO2 会大量挥发(PCl3 的沸点为 76.1 ℃)， 从而导致产量降低。(4)③硝基苯是难溶于水且密度大于水的液体，用硝基苯覆盖沉淀的目的是：使生成的 沉淀与溶液隔离，避免滴定过程中 SCN－与 AgCl 沉淀反应转化为 AgSCN 沉淀，④n(AgNO3)过量＝n(KSCN) ＝0.200 0 mol·L－1×0.01 L＝0.002 mol，沉淀 10.00 mL 溶液中的 Cl－消耗的 AgNO3 物质的量为 3.200 mol·L－ 1×0.01 L－0.002 mol＝0.03 mol，根据 Ag＋＋Cl－===AgCl↓和 Cl－守恒，样品中 n(POCl3)＝0.03 mol/3×100.00 mL/10.00 mL＝0.1 mol，m(POCl3)＝0.1 mol×153.5 g/mol＝15.35 g，产品中 POCl3 的百分含量为 15.35 g/20.20 g×100%≈75.99%。 21．(16 分)工业合成氨是解决人类的生存问题。回答下列问题： (1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示， 对图中线间距离窄小的部分，其能量差用 的方式表示。由图可知合成氨反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的ΔH =_______kJ·mol－1，反应速率最慢的步骤的化学方程式为____________。 (2)工业合成氨反应为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，当进料体积比 V(N2)：V(H2)=1：3 时，平衡气体中 NH3 的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示： 则 500℃时： ①平衡常数 KP(30MPa)________KP(100MPa)。(填“＜”、“=”、“＞”) ②30MPa 时，氢气的平衡转化率为_________(结果保留 3 位有效数字)。用平衡分压表示平衡常数 KP=_______________(列出计算式即可，不必化简)。 (3)科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨，工作时阴极区的微观反应过程如图所示，其中电解液 为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的有机溶液。 ①阴极区生成 NH3 的电极反应式为_____________。 ②下列说法正确的是_______________(填标号)。 A．三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性 B．选择性透过膜可允许 N2 和 NH3 通过，防止 H2O 进入装置 C．保持电流强度不变，升高溶液的温度，可以加快电解反应的速率 【答案】(1)－92(3 分) Nad+3Had NHad + 2Had (2 分) (2)①=(2 分) ②33.3% (2 分)       2 3 3020% 3020%3060%   (3 分) (3)①N2+6e－+6C2H5OH=2NH3+6C2H5O－(2 分) ②AB (2 分) 【解析】(1)由图可知，反应物[ N2(g)+ H2(g)]和生成物[NH3(g)]的能量差为 46 kJ·mol-1，合成氨反应 N2(g)+ H2(g) NH3(g)的∆H=—46 kJ·mol-1，则 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的 Δ H =2×(—46 kJ·mol-1)=—92kJ·mol-1；反应的活化能越大，破坏化学键消耗能量越大，反应速率越慢，由图可知，(Nad+3Had) 转化为(NHad + 2Had)时，反应物破坏化学键消耗能量最大，则反应速率最慢，反应的化学方程式为 Nad+3Had NHad + 2Had。(2)①化学平衡常数是温度函数，只受温度变化的影响，则 500℃时，反应平衡常数 Kp(30MPa)=Kp(100MPa)；②设参加反应 N2 的物质的量为 x，由题意建立如下三段式： 由图可知，氨气的物质的量分数为 20%，则由三段式可得 ，解得 x= ，则氢气的平衡转 化率为 =33%；由三段式数据可得 N2 的体积分数为 1 100%42   x x =20%，H2 的体积分数为 33 100%42   x x =60%，则用平衡分压表示平衡常数 Kp= 。(3)①从阴极区的微观 反应过程示意图可知，N2 与 C2H5OH 在阴极区得到电子发生还原反应生成 NH3 和 C2H5O-，电极反应式为 N2+6e-+6C2H5OH=2NH3+6C2H5O-，故答案为：N2+6e-+6C2H5OH=2NH3+6C2H5O-；②A 项，从阴极反应看， 电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的有机溶液，三氟甲磺酸锂并未参与反应，作用是电离出离子，使溶 液中离子浓度增大，增强溶液导电性，A 正确；B 项，从示意图可知，水在选择性透过膜上方，说明选择性 透过膜可允许 N2 和 NH3 通过，不允许 H2O 透过，B 正确； C 项，保持电流恒定，升高温度不改变电解反 应速率，C 错误；故选 AB。 三、选做题(下列两题中任选 1 题，共 10 分) 22．【物质结构与性质】(10 分)铬、钼(Mo)、钨(W)都是ⅥB 族元素，且原子序数依次增大，它们的单 质和化合物在生活、生产中有广泛应用。 (1)铬元素的最高化合价为________；基态钼原子的核外电子排布类似于基态铬原子，其原子核外有 ________个未成对电子。 (2)钼可作有机合成的催化剂。例如，苯甲醛被还原成环己基甲醇。 ①环己基甲醇分子中采取 sp3 杂化的原子是________ ( 写元素符号 ) 。 ②环己基甲醇的沸点高于苯甲醛，其原因是_______________。 (3)铬离子(Cr3+)能形成多种配合物，例如    322222[Cr OH)H OH NCH CH NH  。 ①已知配合物的中心粒子的配位数指配位原子总数。上述配合物中， 3Cr  的配位数为________。 ②上述配合物中的非金属元素按电负性由小到大的顺序排列为________。 (4)铬的一种氧化物的晶胞结构如图所示。 ①该氧化物的化学式为_______________。 ②已知晶胞底面的边长为 acm，晶胞的高为 bcm，NA 代表阿伏加德罗常数的值，该铬的氧化物的摩尔 质量为 M g·mol -1。该晶体的密度为________ g· cm-3 (用含 a、b、NA 和 M 的代数式表示 。 【答案】(1)+6(1 分) 6(1 分) (2)①C、O(1 分) ②环己基甲醇分子间能够形成氢键(1 分) (3)①6(1 分) ②H＜C＜N＜O(1 分) (4)①Cr 2O3(1 分) ② 2 A 4 3 M 9N a b (3 分) 【解析】(1)Cr 为 24 号元素，价电子排布式为 3d54s1，最高正价为+6 价；基态钼原子的核外电子排布 类似于基态铬原子，价电子排布式为 3d54s1，其原子核外有 6 个未成对电子；(2)①环己基甲醇中 C 均以单 键连接，采取 sp3 杂化，O 原子的杂化轨道数为 4，也采取 sp3 杂化；②环己基甲醇中含有羟基，分子间存 在氢键，沸点较高；(3)①H2NCH2CH2NH2 中 2 个 N 原子均与 Cr3+形成配位键，配体有 3 个 OH-、1 个 H2O 和 1 个 H2NCH2CH2NH2，故 Cr3+的配位数为 6；②同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，氢的电负性 在四种元素中最小，故电负性：H＜C＜N＜O；(4)①每个晶胞中含有 Cr3+数目为：4；O2-数目为： 111223662 ，故化学式为 Cr 2O3；②每个晶胞的质量 A 2M gN ，晶胞的体积 2333a bc m2，故 晶胞的密度 3A 2 23 A 2M gN 43M g / cm9N? ab33a bcm2  。 23．【有机化学基础】(10 分)瑞德西韦是一种核苷类似物，研究表明它对治疗新冠病毒具有一定的治疗 效果， 其中 K 为合成瑞德西韦过程中重要的中间体，其制备方法如下图所示。请回答： 已知：① ②R-OH 2SOCl R - C l  (1)下列说法正确的是_____________。 A．化合物 D 能发生加成、取代、氧化反应，不发生还原反应 B．化合物 A 能与 FeCl3 溶液发生显色反应 C．化合物 I 具有两性 D．K 的分子式是 C20H22N2PO7 (2)写出化合物 C 的结构简式______________。 (3)写出 F+J→K 的化学方程式_____________。 (4)请以苯甲醇为原料合成 的流程_____________。 (5)X 是 C 的同分异构体，写出满足下列条件的 X 的结构简式_____________ ①苯环上含有硝基且苯环上只有一种氢原子； ②遇 FeCl3 溶液发生显色反应； ③1 mol X 与足量金属 Na 反应可生成 2 g H2。 【答案】(1)BC(2 分) (2) (2 分) (3) + +HCl(2 分) (4) (2 分) (5) 、 (2 分) 【解析】物质反应过程在碳链结构不变，由 D 逆推可知分子式是 C6H6O 的物质 A 结构简式为： ，A 能够与 CH3COCl 发生取代反应产生 B： ，B 与浓硝酸、浓硫酸混合加热 发生对位上的取代反应产生 C： ，C 再发生取代反应产生 D： ，D 与 SOCl2 在加热 时发生羟基的取代反应产生 E： ，E 和 A 发生取代反应生成 F： ，G 发生信息 ①的反应生成 H，H 发生取代反应、水解反应得到 I： ，根据 I 结构简式知 H 为 HOCH2CN，G 为 HCHO，I 与 发生酯化反应生成 J： ，F 与 J 发生取代反应生成 K。根据上述 分析可知 A 是 ，B 是 ，C 是 ，D 是 ，E 是 ， F 是 ，G 是 HCHO，H 为 HOCH2CN， I 是 ；J 是 。(1)A 项， 化合物 D 结构简式是 ，含有苯环，能发生加成、取代，物质能够燃烧，可发生氧化反应，含有-NO2， 能够发生还原反应变为-NH2，A 错误；B 项，化合物 A 是苯酚，含有酚羟基，能与 FeCl3 溶液发生显色反 应，B 正确；C 项，化合物 I 是氨基酸，含有氨基、羧基，所以具有两性，C 正确； D 项，根据 K 结构 简式可知物质 K 的分子式是 C20H23N2PO7，D 错误；故选 BC；(2)根据上述分析可知化合物 C 的结构简式为： ；(3) F 是 ，J 是 ，F 与 J 发生取代反应 K，该反应的化学 方程式为： + +HCl；(4)以 苯甲醇为原料制备化合物 ， 可由 发生酯化反应得到， 可由 水解得到，苯甲醛和 HCN 发生加成反应得到 ，苯甲醇发 生氧化反应生成苯甲醛，其合成路线为： ； (5)C 是对硝基乙酸苯酯，X 是 C 同分异构体，X 的结构简式满足下列条件：①苯环上含有硝基且苯环上只 有一种氢原子；②遇 FeCl₃溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；③1 mol 的 X 与足量金属 Na 反应可生成 2 g H2，生成 1 mol H2，则说明分子在含有两个羟基，根据不饱和度可知：分子在还存在-CH=CH2，该分子结 构对称，符合条件的结构简式为 、 。