江苏省如皋中学、徐州一中、宿迁中学三校2020届高三联合考试化学试题 Word版含解析 24页

- 1 - 江苏省徐州市第一中学、如皋中学、宿迁中学三校 2020 届高三 联合考试化学试题 1.中国不少古诗词清晰描述了当时人们的生活和社会的发展，如刘禹锡的《浪淘沙》“日照 澄洲江雾开，淘金女伴满江隈，美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。”下列有关本诗中蕴含 的化学知识认知正确的是 A. 雾的分散质粒子直径范围是 1~100nm B. 淘金原理与化学上的萃取一致 C. 沙子的主要成分是Si D. “沙中浪底来”指的是金的氧化物 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A.雾属于胶体，分散质粒子的直径范围是 1∼100nm,A 项正确； B.沙里淘金的原理是：金子的密度比沙子的密度大得多，在水的冲击下沙粒被水流带走，而 金就留在容器里，不是萃取原理，B 项错误； C.沙子的主要成分是 SiO2，C 项错误； D. 金的化学性质稳定，可以以单质的形式存在于自然界，“沙中浪底来”指的是金单质，D 项错误； 答案选 A。 2.表示反应 2Mg+CO2 点燃 2MgO+C 中相关微粒的化学用语正确的是 A. 镁原子的结构示意图： B. 二氧化碳分子的比例模型： C. 氧化镁的电子式： D. 中子数为 8 的碳原子： 14 6 C 【答案】D 【解析】 【详解】A．镁原子核外有 12 个电子，结构示意图为 ，故 A 错误； B．二氧化碳分子为直线形，且碳原子半径比氧原子半径大，所以比例模型为 ，故 B - 2 - 错误； C．氧化镁为离子化合物，电子式为 ，故 C 错误； D．中子数为 8 的碳原子质量数为 8+6=14，所以原子符号 14 6 C，故 D 正确； 答案为 D。 3.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A. 木炭具有还原性，可用于冰箱除异味 B. 浓硫酸具有脱水性，可用于干燥气体 C. 氢氧化铝具有弱碱性，可用于制作胃酸中和剂 D. 碳酸氢铵受热易分解，可用作化肥 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．木炭具有吸附性，所以可以用于冰箱除异味，与还原性无关，故 A 错误； B．浓硫酸具有吸水性，所以用于干燥气体，与其脱水性无关，故 B 错误； C．氢氧化铝具有弱碱性，可以中和胃酸，且无毒，可以用于制作胃酸中和剂，故 C 正确； D．碳酸氢铵含有 N 元素，所以可以用作化肥，与其受热易分解无关，故 D 错误； 答案为 C。 4.室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A. 无色透明的溶液：Na+、Cu2+、NO3 -、Cl- B.     + 12 - H 1 10 OH c c   的溶液：K+、Na+、CO3 2-、NO3 - C. 使甲基橙呈红色的溶液：Ba2+、NH4 +、Cl-、ClO- D. 能溶解 Al(OH)3 的溶液：Na+、NH4 +、NO3 -、CH3COO- 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．铜离子的溶液显蓝色，不能在无色溶液中大量存在，故 A 不符合题意； B．     + 12 - H 1 10 OH c c   的溶液显碱性，碱性溶液中四种离子之间相互不反应，也不与氢氧根反 应，可以大量共存，故 B 符合题意； - 3 - C．能使甲基橙呈红色的溶液显酸性，次氯酸根会和氢离子结合成弱电解质次氯酸，不能大量 共存，故 C 不符合题意； D．能溶解氢氧化铝的溶液既可以是强碱溶液，也可以是酸溶液，碱性溶液中铵根不能大量共 存，酸性溶液中醋酸根不能大量共存，故 D 不符合题意； 故答案为 B。 5.短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次递增，X 是周期表中非金属最强的元素，W 与 X 同主族，Y、Z 是同周期相邻的两种元素，Z 元素原子最外层电子数等于周期序数。下列说法 正确的是 A. 原子半径的大小顺序；        r W >r Z >r Y >r X B. 简单氢化物的热稳定性： W X C. 最高价氧化物对应水化物的碱性： Y Z D. 工业上，常用电解含 Y 或 Z 简单离子溶液的方法冶炼单质 Y 或 Z 【答案】C 【解析】 【分析】 短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次递增，X 是周期表中非金属最强，X 是 F,W 与 X 同主族，W 是 Cl。Y、Z 是同周期相邻的两种元素，Z 元素原子最外层电子数等于周期序数，Y、 Z 分别是 Mg、Al。 【详解】A．同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下，原子半径逐渐 增大，原子半径的大小顺序：r(Y)＞r(Z)＞r(W)>r(X)，A 项错误； B．元素的非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，稳定性 WZ，C 项正确； D．工业上，常电解三氧化二铝制备铝，电解熔融氯化镁获取镁，D 项错误； 答案选 C。 6.下列制取、干燥、收集 NH3 并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是 - 4 - A. 制备 NH3 B. 干燥 NH3 C. 收集 NH3 并验满 D. 尾气处理 【答案】C 【解析】 【详解】A．氧化钙吸收氨水里的水并放热，可以促使氨水挥发出氨气，但装置中使用的长颈 漏斗下端没有形成液封，氨气会从漏斗中逸出，A 错误； B. 氨气与浓硫酸反应，不能用来干燥氨气，B 错误； C．氨气密度比空气小，用向下排空气法收集，即从装置中比较短的导管一侧通入，氨气溶于 水显碱性，可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，将湿润的红色石蕊试纸放在导管口，可以检查氨 气是否收集满，C 正确； D．氨气极易溶于水，易产生倒吸现象，故吸收尾气中的氨气时要有防倒吸装置，D 错误。 答案选 C。 【点睛】实验室用氯化铵和熟石灰混合加热反应或者用加热浓氨水来制取氨气，用碱石灰来 干燥气体，用向下排空气法进行收集，尾气的吸收注意防倒吸 7.下列指定反应的离子方程式正确的是 A. FeO 溶于稀硝酸： 2 2FeO 2H Fe H O    B. 酸性溶液中 3KIO 与 KI 反应生成 2 3 2 2I : IO 5I 6H 3I 2H O      C. 2MnO 与浓盐酸反应制氯气：   2 2 2 2 MnO 4HCl Mn 2Cl Cl 2H O     浓 D. 向小苏打溶液中滴加少量澄清石灰水： 2 3 3 2Ca OH HCO CaCO H O       【答案】B - 5 - 【解析】 【详解】A. FeO 溶于稀硝酸，硝酸具有强氧化性，3 FeO+10H++NO3 - = 3 Fe3+ + NO↑ + 5 H2O,A 项错误； B.酸性溶液中 3KIO 与 KI 归中反应，生成 2 3 2 2I : IO 5I 6H 3I 2H O      ，B 项正确； C. 2MnO 与浓盐酸反应制氯气，浓盐酸必需拆分，离子方程式： 2 2 2 2MnO 4H 2Cl Mn Cl 2H O       ,C 项错误； D.向小苏打溶液中滴加少量澄清石灰水，离子方程式： 2 2Ca 2OH 2HCO CaCO 2H O+CO3 3 2 3         D 项错误； 答案选 B。 8.在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A. Cu2S(s) Cu(s) CuCl2(s) B. CaCl2(aq) CaCO3(s) CaO(s) C. Fe(s) Fe2O3(s) Fe(s) D. NH3 (g) NO (g) HNO3 (aq) 【答案】A 【解析】 【详解】A．硫化亚铜与氧气反应生成氧化铜和二氧化硫，反应的方程式为：Cu2S＋ 2O2 2CuO＋SO2，铜与氯气反应生成氯化铜，方程式为：Cu＋Cl2 CuCl2，A 正确； B．盐酸酸性强于碳酸，根据强酸制弱酸原理，二氧化碳与氯化钙溶液不反应，B 错误； C．铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，方程式为： 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2，C 错误； D．氨气催化氧化生成一氧化氮，方程式为：4NH3+5O2 4NO+6H2O，而一氧化氮和水不反应， D 错误。 答案选 A。 9.质子膜 N2H4 燃料电池是一种高效无污染的新型电池（原理示意如图），其反应原理： - 6 - N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-544kJ•mol-1。下列说法正确的是 A. 电极 b 上发生氧化反应 B. 电极 a 为原电池正极 C. 每 32gO2 参与反应，电池内部释放 544kJ 热能 D. 电路中每通过 1mol 电子，有 1molH+经质子膜进入正极区 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由图可知电极 b 上通入 O2，最终生成水，发生还原反应，为原电池的正极，A 错 误； B．由图可知电极 a 上 N2H4 生成 N2，发生氧化反应，为原电池负极，B 错误； C．由热化学方程式可知，每 32O2 参与反应，反应放出 544kJ 的能量，这些能量大部分转化为 电能，只有很少一部分转化为热能，C 错误； D．原电池工作时，阳离子向正极移动，该电池两极之间为质子固体电解质膜，质子即 H+可以 通过，电路中每通过 1mol 电子，有 1molH+经质子膜进入正极区，D 正确。 答案选 D。 10.下列说法正确的是 A. 常温下 2S2O(g)=3S(s)+SO2(g)能自发进行，则该反应△H<0 B. 一定温度下，饱和 Ca(OH)2 溶液中加入少量的生石灰，所得液的 pH 会增大 C. CaSO4 悬浊液中滴加少量 Na2CO3 溶液可生成 CaCO3，则 Ksp(CaCO3) > Ksp(CaSO4) D. 用惰性电极电解 1L1mol•L 的 CuSO4 溶液，当阴极析出 3.2g 铜时，加 0.05molCu(OH)2 固体 可将溶液恢复至原浓度 【答案】A - 7 - 【解析】 【详解】A．根据△H-T△S<0 反应能自发进行，该反应的正反应是一个熵减少的反应即△S<0， 该反应能自发进行，一定要满足△H<0，A 正确； B．饱和 Ca(OH)2 溶液中加入少量的生石灰，温度没有变化，反应后依然是 Ca(OH)2 饱和溶液， c(OH-)不变，pH 不变，故 B 错误； C．CaSO4 悬浊液中滴加少量 Na2CO3 溶液可生成 CaCO3,说明难溶物质转化为了更难溶的物质，即 Ksp(CaSO4)> Ksp(CaCO3)，C 错误； D．用惰性电极电解 CuSO4 溶液时，阴极上铜离子得电子生成铜，阳极上失电子析出氧气，所 以溶液中析出的物质相当于氧化铜，当阴极析出 3.2g 铜时，要使溶液恢复到原来状态，可向 溶液中加入 0.05molCuO；而 Cu(OH)2 相当于氧化铜和水，加入 0.05mol 的 Cu(OH)2 固体，则溶 液偏小，D 错误。 答案选 A。 11.化合物 X 是合成一种治疗直肠癌和小细胞肺癌药物的中间体，其结构简式如图所示，下列 说法正确的是 A. 化合物 X 分子中含有两种官能团 B. 化合物X 分子中所有碳原子可能共平 面 C. 化合物 X 分子中含有 1 个手性碳原子 D. 1mol 化合物 X 最多能与 5molNaOH 反应 【答案】AC 【解析】 【详解】A.化合物 X 分子中含有肽键和酯基两种官能团,A 项正确； B.化合物 X 分子中苯环上有链状烃基所有碳原子不可能共平面，B 项错误； C.手性碳原子是指人们将连有四个不同基团的碳原子形象地称为手性碳原子，从图可知化合 物 X 分子中含有 1 个手性碳原子,C 项正确； D.酯基和肽键可以和 NaOH 放应，1mol 化合物 X 最多能与 3molNaOH 反应 D 项错误； 答案选 AC 。 12.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 - 8 - 选项 操作和现象 结论 A 向 Na2CO3 溶液中滴加浓盐酸，反应产生的气体直接通入 Na2SiO3 溶液中，溶液变浑浊 非金属 C>Si B 向 20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸，加热，再加入银铵溶液， 未出现银镜 蔗糖未水解 C 将石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片分解，得到的气体通入酸性 KMnO4 溶液，溶液褪色 分解产物中含乙烯 D 室温下，向 FeCl3 溶液中滴加少量 KI 溶液，再滴加几滴淀粉 溶液，溶液变蓝色 Fe3+的氧化性比 I2 强 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【 详 解 】 A ． 浓 盐 酸 具 有 挥 发 性 ， 产 生 氯 化 氢 气 体 与 Na2SiO3 溶 发 生 反 应 ： 2HCl+ Na2SiO3=H2SiO3↓+2NaCl，生成沉淀使溶液变浑浊，不一定是二氧化碳与 Na2SiO3 溶液反应，A 错误； B．银镜反应是在碱性条件下发生的，本实验中没有加入碱中和稀硫酸，所以无法发生银镜反 应，从而无法证明蔗糖是否水解，B 错误 C．石蜡油主要成分是各种烷烃、环烷烃，它们与酸性 KMnO4 溶液不能反应，使石蜡油蒸汽通 过炽热的碎瓷片，再将产生的气体通过酸性 KMnO4 溶液，溶液褪色，证明石蜡油蒸汽分解后的 产物中含有烯烃，但不一定是乙烯，C 错误； D．向 FeCl3 溶液中滴加少量 KI 溶液，因 Fe3+的氧化性比 12 的强，有 12 生成，再滴加几滴淀粉 溶液，溶液变蓝色，故 D 正确。 答案选 D。 13.根据下列图示所得出的结论正确的是 A. 下图是在不同温度下三个恒容容器中反应 2H2(g)+CO(g)⇌ CH3OH(g) △H<0 的平衡曲线， - 9 - 曲线 X 对应的温度相对较高 B. 下图是一定温度下三种碳酸盐 MCO3（M：Mg2+、Ca2+、Mn2+）的沉淀溶解平衡曲线，a 点可表 示 MgCO3 的过饱和溶液，且 c(Mg2＋)>c(CO3 2-) C. 下图为 MOH 和 ROH 两种一元碱水溶液在常温下分别加水稀释时 pH 值的变化曲线，可知 ROH 是强碱 D. 下图为两个 1L 容器中各投入 1molCH4 和 1molCO2 所发生反应 CH4(g)+CO2(g)⇌ 2CO(g)+2H2(g) 的平衡曲线，N 点化学平衡常数 K=1 - 10 - 【答案】C 【解析】 【分析】 应用平衡移动原理，分析外因对化学平衡、沉淀溶解平衡、电离平衡的影响，判断由图象得 出的结论是否正确。 【详解】A．在图中作一垂线，与三曲线各有一交点，表明在反应物比例相同时，X 曲线对应 温度下 CO 平衡转化率较高，升高温度，平衡向吸热方向移动，该正反应的ΔH<0 为放热反应， 温度越高，CO 转化率越低，故 X 曲线对应温度较低，A 项错误； B．过 a 点作垂线，与 MgCO3 直线有交点（饱和溶液）。可见，在 c(CO3 2-)相同时，a 点溶液中 c(Mg2+)比饱和溶液中的小，为不饱和溶液。a 点时-lgc(Mg2＋)>-lgc(CO3 2-)，则 c(Mg2＋)c CH COO - 11 - C.  V NaOH =15.00mL 时，两份溶液中：      - - 3 3c Cl =c CH COO +c CH COOH D.  V NaOH =10.00mL 时，醋酸溶液中：        + - + 3 3c Na >c CH COO >c CH COOH >c H 【答案】BC 【解析】 【详解】A. 醋酸是弱电解质，HCl 是强电解质，相同浓度的醋酸和 HCl 溶液，醋酸的 pH>盐 酸的 pH，所以 I 是滴定醋酸的曲线，A 项错误； B. 醋酸钠水解呈碱性，氯化钠不水解，pH=7 时，盐酸所用 NaOH 溶液的体积等于 20.00mL， 醋酸所用 NaOH 溶液的体积小于 20.00mL，两份溶液中：c(Cl-)>c(CH3COO-)，B 项正确； C. V(NaOH)=15.00mL 时，根据物料守恒可知：两种溶液中，4c(Na+)=3c(Cl-)， 4c(Na+)=3c(CH3COOH)+3c(CH3COO-)，故 c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)，C 项正确； D. 当 V(NaOH)=10.00mL 时，溶液中的溶质为醋酸钠和醋酸的（1:1）混合液，溶液显酸性； 根据电荷守恒关系：c(OH-)+c(CH3COO-)=c(Na+)+c(H+)可知，当 c(H+)>c(OH-)，则有 c(CH3COO-)>c(Na+)，D 项错误； 答案选 BC。 15.在温度 T1 和 T2 时，分别将 0.5molCH4 和 1.2molNO2 充入体积为 1L 的密闭容器中，发生反应： CH4(g)＋2NO2(g)  N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，测得有关数据如表： 时间/min 0 10 20 40 50 T1 n(CH4)/mol 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 T2 n(CH4)/mol 0.50 0.30 0.18 …… 0.15 下列说法正确的是 A. T1 时 0~10minNO2 的平均反应速率为 0.15mol·L－1·min－1 B. T2 时 CH4 的平衡转化率为 70.0% C. 保持其他条件不变，T1 时向平衡体系中再充入 0.3molCH4 和 0.80molH2O(g)，平衡向正反应 - 12 - 方向移动 D. 保持其他条件不变，T1 时向平衡体系中再充入 0.5molCH4 和 1.2molNO2，与原平衡相比，达 新平衡时 N2 的浓度增大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．T1 时，0～10minCH4 的平均反应速率为 1 10.15mol =0.015mol L min1L 10min      ；在同一 化学反应中，用不同的物质表示化学反应速率，其数值之比等于计量数之比，可知，T1 时 0～ 10minNO2 的平均反应速率为 0.03mol•L-1•min-1，A 错误； B．由表格数据可知，T2 时 CH4 的平衡物质的量为 0.15mol，则转化的甲烷为 0.50mol-0.15mol=0.35mol，则 T2 时 CH4 的平衡转化率为 0.35mol 100% 70.0%0.5mol   ，B 正确； C．利用浓度商 Qc 和 K 的关系，判断平衡移动方向。利用三等式，求出平衡常数 K，T1 时，体 积为 1L，由表格中数据，有： 4 2 2 2 2CH (g)+2NO (g) N (g)+CO (g)+2H O(g) 0.5 1.2 0 0 0 0.4 0.8 0.4 0.4 0.8 0.1 0.4 0.4 0.4 0.8  开始的浓度 转化的浓度 平衡的浓度 则 T1 时，反应的平衡常数 2 2 0.4 0.4 0 8= 0.1 0 4K    ． ． =6.4；T1 时向平衡体系中再充入 0.30molCH4 和 0.80molH2O(g)，则 CH4 的浓度变为 0.4mol·L－1，H2O 的浓度变为 1.6mol·L－1，此时浓度商 2 2 0.4 0.4 1.6 =25.60.1 0= 4cQ    ． ，Qc＞K，则平衡逆向移动，C 错误； D．T1 时向平衡体系中再充入 0.5molCH4 和 1.2molNO2，平衡正向移动，氮气浓度变大，D 正确； 答案选 BD。 【点睛】D 项需要注意；体积不变，物质的量变为原来的 2 倍，若新平衡与原平衡等效，则 N2 平衡的浓度变为原平衡的 2 倍；但物质的量变为原来的 2 倍，新平衡与原平衡相比，其效果 相当于压强增大，平衡逆向移动，则 N2 平衡的浓度比原平衡的 2 倍小，但是比原平衡大；综 上则达新平衡时 N2 的浓度增大，大于原平衡浓度小于原平衡浓度的 2 倍。 16.从接触法制硫酸的废钒催化剂中回收 V2O5 既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催 - 13 - 化剂的主要成分为： 物质 V2O5 VOSO4 K2SO4 SiO2 Fe2O3 Al2O3 质量分数/% 2.2~2.9 2.8~3.1 22~28 60~65 1~2 <1 一种废钒催化剂回收工艺路线流程如下： 回答下列问题： （1）“酸浸”时为了提高钒元素的浸出率，可以采取的措施是______。 （2）“酸浸”时可以得到 2VO 和 VO2+，“氧化”时 VO2+转化为 2VO 的离子方程式为______。 （3）“调 pH”后钒以 4 4 12V O  形式存在于溶液中。“废渣 2”所含成分的化学式为____。 （4）“离子交换”和“洗脱”的过程可表示为：4ROH+ 4 4 12V O  R4V4O12+4OH− （ROH 为 某种碱性阴离子交换树脂）。流程中进行“离子交换”和“洗脱”的目的是______。 （5）“沉钒”时得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀。 ①检验偏钒酸铵沉淀是否洗涤干净的方法是______。 ②“煅烧”中发生反应的化学方程式为______。 【答案】 (1). 升高温度（或适当增大硫酸的浓度、将废钒催化剂进一步粉碎等合理答案） (2). 6VO2++ 3ClO +3H2O 6 2VO +Cl−+6H+ (3). Fe(OH)3、Al(OH)3 (4). 将钒元素富 集，除去杂质离子 (5). 取最后一次洗涤滤液，加入硝酸酸化的硝酸银，若无现象则证明 沉淀已经洗涤干净 (6). 2NH4VO3 V2O5+H2O↑+2NH3↑ 【解析】 【详解】（1）提高固体的浸出率方法有升高温度、适当增大硫酸的浓度或者将废钒催化剂进 一步粉碎等。 （2）氧化时反应物为 VO2+和 3ClO ，生成物为 2VO 和 Cl−，配平得相应的离子方程式为 6VO2++ 3ClO +3H2O 6 2VO +Cl−+6H+。 - 14 - （3）酸浸时，氧化铁、氧化铝均转化为金属阳离子，只有 SiO2 不溶，则过滤得到的滤渣 1 为 SiO2，然后加氧化剂 KClO3，将 VO2+变为 2VO ，再加 KOH 时，铁离子、铝离子转化为 Fe(OH)3、 Al(OH)3 沉淀。 （4）根据流程图可知离子交换产生了 KOH、KCl、K2SO4，排除了杂质离子，将钒元素富集。 （5）①检验方法是取最后一次洗涤滤液，加入硝酸酸化的硝酸银，若无现象则证明沉淀已经 洗涤干净； ②加入 NH4Cl 产生了 NH4VO3 沉淀，NH4VO3 分解产生了 V2O5 和 H2O 及 NH3，化学方程式为 2NH4VO3 V2O5+H2O↑+2NH3↑。 17.化合物 G 是合成鬼臼脂的中间体，可通过以下方法合成： （1）E 中的含氧官能团的名称为________、________。 （2）B→C 的反应类型为________。 （3）F 的分子式为 C15H14O7，写出 F 的结构简式：________。 （4）B 的同分异构体 X 同时满足下列条件。写出符合条件的 X 的一种结构简式：________。 ①属于芳香族化合物； ②在酸性条件下水解后可得三种产物，且每种产物均只含有两种化学环境不同的氢。 （5）已知： 。请以甲苯、BuLi 和 DMF 为原料制备 ，写出相应的合成路线流程图（无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。 ____________ - 15 - 【 答 案 】 (1). 酯 基 (2). 醚 键 (3). 还 原 反 应 (4). (5). (6). 2 3 Br FeBr 4OKMn酸性 溶液 BuLi,DMF 4NaBH  浓硫酸 【解析】 【详解】(1)E 的结构式为 ，E 中的含氧官能团的名称为酯基、 醚键； (2)B→C 的反应 B 中的－CHO 转化为－CH2OH，碳氧双键打开碳原子和氧原子均连有一个氢原子， 为还原反应； (3)F 的分子式为 C15H14O7，E 和 H2 发生加成，结合分子式和 G 的结构简式，可知 E 中的碳碳双 键与 H2 发生加成；则 F 的结构简式： ； (4)B 的同分异构体 X 同时满足①属于芳香族化合物（含苯环）；②在酸性条件下水解后可得三 种产物，且每种产物均只含有两种化学环境不同的氢；说明存在分子中存在 2 个酯基，且得 到的物质的结构也是对称的。结构简式： ； (5)目标产物 中含有酯基，逆推，则需要得到物质 ，分子中的羧基，可 由甲基氧化得到，分子中的－CH2OH，模仿 A→B→C 的过程。需要在甲苯中甲基的邻位引入个 －Br，根据已知，如果先将－CH3 氧化成－COOH，－Br 引入－COOH 的间位，因此需要先引入－ Br，再氧化－CH3。此外由于－CHO 和－CH2OH 均能被 KMnO4(H＋)氧化，因此需要先将－CH3 氧化 成－COOH，再模仿 A 到 C 的过程，则合成路线为 2 3 Br FeBr 4OKMn酸性 溶液 BuLi,DMF 4NaBH - 16 -  浓硫酸 。 18.亚铁氰化钾晶体化学式为：KxFey(CN)z•nH2O，俗称黄血盐，常用作食品抗结剂。一种用 NaCN （N 显-3 价）废液制取黄血盐的主要工艺流程： （1）实验室用绿矾固体配制 FeSO4 溶液时，应先________，再用蒸馏水稀释。 （2）“转化罐”中生成黄血盐晶体的反应类型为________。 （3）采用密封气流干燥取代在通风橱内干燥的原因是________。 （4）黄血盐的化学式可通过下列实验测定： ①准确称取 4.220g 样品加入水中充分溶解，将所得溶液转移至容量瓶配制成 100.00mL 溶液 A。 ②量取 25.00mL 溶液 A，用 2.000mol•L-1KMnO4 溶液滴定，达到滴定终点时，共消耗 KMnO4 溶液 15.25mL。反应如下（未配平）：    4 2 4 4 2 4 4 3 2 23K Fe CN KMnO H SO KHSO Fe SO MnSO HNO CO H Ox y z          ③向②所得溶液加入 Mn2+离子交换树脂，将 Mn2+完全吸附后再滴加足量 NaOH 溶液，过滤、洗 涤、灼烧，最终得固体 0.2g。 通过计算确定样品的化学式（写出计算过程）。______________ 【答案】 (1). 将绿矾溶于稀硫酸并加入少量铁粉 (2). 复分解反应 (3). 防止亚 铁氰化钾被氧化 (4).    2+ 3 2 3 1 0.200gn Fe =2n Fe O 2 2.5 10 mol160g mol      根据电子得失守恒：      2+ - - 4n Fe +10n CN =5n MnO   1 3 1 3 25 2.000mol L 15.25mL 10 L mL 2.5 10 moln CN 1.5 10 mol10               根据电荷守恒：      + - 2+ 2 3 2n K =n CN -2n Fe 1.5 10 mol 2 2.5 10 mol 1.0 10 mol          2+ 1 3m Fe 56g mol 2.5 10 mol 0.14g      - 17 -  - 1 2m CN 26g mol 1.5 10 mol 0.39g       + 1 2m K 39g mol 1.0 10 mol 0.39g        3 2 1 4.22g 0.39g 0.14g 0.39g4n H O 7.5 10 mol18g mol                + 2+ - 2n K :n Fe :n CN :n H O 4:1:6:3 亚铁氰化钾晶体的化学式为：  4 26K Fe CN 3H O 【解析】 【分析】 实验目的是合成黄血盐，由流程可知，NaCN 废液中加入硫酸亚铁、氯化钙，发生反应，然后 过滤除去 CaSO4，经过滤后在转化罐中加入 KCl 进行转化，经过密封气流干燥，最后得到黄血 盐，据此流程解答。 【详解】（1）用绿矾配制 FeSO4 溶液时，为防止 Fe2+的水解和氧化，将绿矾溶于稀硫酸并加入 少量铁粉，再用蒸馏水稀释，而不是直接溶解在水里，答案为：将绿矾溶于稀硫酸并加入少 量铁粉； （2）转化罐中加入 KCl 进行转化，得到溶解度比较小的钾盐，反应中元素的化合价都没有变 化，属于化学反应中的复分解反应类型，答案为：复分解反应； （3）亚铁氰化钾中的亚铁很容易被空气中的氧气氧化，故采用密封气流干燥取代在通风橱内 干燥，答案为：防止亚铁氰化钾被氧化； （4）根据反应过程中铁元素守恒可得：    2+ 3 2 3 1 0.200gn Fe =2n Fe O 2 2.5 10 mol160g mol      用 KMnO4 溶液滴定过程中铁由+2 价变为+3 价，碳元素由+2 价变为+4 价，氮元素由-3 价变为+5 价，发生氧化反应，高锰酸钾中锰元素由+7 价变为+2 价，发生还原反应，根据电子得失守恒：      2+ - - 4n Fe +10n CN =5n MnO ，所以   1 3 1 3 25 2.000mol L 15.25mL 10 L mL 2.5 10 moln CN 1.5 10 mol10               根据 KxFey(CN)z•nH2O 中的电荷守恒可得： - 18 -      + - 2+ 2 3 2n K =n CN -2n Fe 1.5 10 mol 2 2.5 10 mol 1.0 10 mol         KxFey(CN)z•nH2O 中各元素的质量分别为：  2+ 1 3m Fe 56g mol 2.5 10 mol 0.14g      ；  - 1 2m CN 26g mol 1.5 10 mol 0.39g      ；  + 1 2m K 39g mol 1.0 10 mol 0.39g      ； 水的质量为：   3 2 1 4.22g 0.39g 0.14g 0.39g4n H O 7.5 10 mol18g mol         ， 黄铁盐 KxFey(CN)z•nH2O 中各粒子物质的量之比为：        + 2+ - 2n K :n Fe :n CN :n H O 4:1:6:3 ，所以黄血盐即亚铁氰化钾晶体的化学式为：  4 26K Fe CN 3H O 。 【点睛】根据氧化还原反应中化合价升降总数相等进行计算，另外要注意配制了 100mL 溶液， 从中量取了 25mL 进行测定，计算时不能用 100mL 去进行计算。 19. ClO2 是一种强氧化性气体，在消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过如图所示 装置对其进行制备、收集、吸收并制取 NaClO2。 （1）仪器 A 的名称是________。 （2）图中装置有一明显错误，请指出：________。 （3）打开 B 的活塞，A 中有 ClO2 生成，D 中吸收 ClO2 后生成 NaClO2 和 NaHCO3，写出 D 中所发 生反应的离子方程式：________。 （4）E 中溶液出现黄色能否说明 ClO2 未被 H2O2 和 Na2CO3 的混合溶液充分吸收，判断并说明理 由：________。 （5）写出一种提高 ClO2 吸收率的方法：________。 （6）E 装置吸收逸出的少量 ClO2 气体后所得溶液（pH 为 5.5~6.5）中存在少量 ClO2 -，当 pH≤2 时，ClO2 -能被 I−还原。请补充完整检验 E 装置溶液中存在少量 ClO2 -的实验方案：取一定体积 - 19 - E 装置中的溶液于分液漏斗中，________，则溶液中存在 ClO2 -。（实验中须使用的试剂有：CCl4、 稀硫酸、淀粉溶液） 【 答 案 】 (1). 锥 形 瓶 (2). C 装 置 中 导 气 管 应 该 长 进 短 出 (3). 2ClO2+H2O2+2CO3 2-=2ClO2 -+2HCO3 -+O2↑ (4). 不能，因为 D 装置中有氧气产生，氧气也可能将 I-氧化为 I2 (5). 减缓稀硫酸的滴加速率，长导管口加装多孔球泡（其余合理答案） (6). 用 CCl4 多次萃取、分液，直至溶液中滴加淀粉溶液不显蓝色。向溶液中滴加稀硫酸至溶液的 pH≤2，滴加淀粉溶液，溶液变蓝 【解析】 【分析】 A 装置中盛放亚硫酸钠和氯酸钠的固体混合物，当分液漏斗滴加稀硫酸进入 A 中后，三者混合 发生反应生成二氧化氯，C 为吸收装置，多余的二氧化氯在装置 D 中被 H2O2 和 Na2CO3 的混合溶 液吸收生成 NaClO2，装置 E 检验二氧化氯是否完全被 D 装置吸收，据此流程进行解答。 【详解】（1）根据图示仪器 A 的名称是锥形瓶； （2）二氧化氯的密度比空气大，C 装置为气体收集装置，应采用向上排空气法，气体应该从 长管进短管出，故答案为：C 装置中导气管应该长进短出 （3）D 中吸收 ClO2 后生成 NaClO2 和 NaHCO3，ClO2 具有强氧化性，化合价降低生成 NaClO2，过 氧化氢为还原剂，化合价升高生成氧气，化学方程式为： 2ClO2+H2O2+2Na2CO3=2NaClO2+2NaHCO3+O2↑，改写成离子方程式为： 2ClO2+H2O2+2CO3 2-=2ClO2 -+2HCO3 -+O2↑； （4）E 中装有碘化钾溶液出现黄色，说明碘离子被氧化生成了碘单质，但不能说明存在 ClO2， 因为 D 中反应生成了氧气，氧气也可能将 I−氧化为 I2，所以出现黄色不能说明 ClO2 未被 H2O2 和 Na2CO3 的混合溶液充分吸收，答案为：不能，因为 D 装置中有氧气产生，氧气也可能将 I- 氧化为 I2； （5）为提高 D 中 ClO2 吸收率，可采取减缓稀硫酸的滴加速率，减慢二氧化氯生成的速率，也 可在 D 中长导管口加装多孔球泡，增大气体与溶液的反应面积等方法，答案为：减缓稀硫酸 的滴加速率，长导管口加装多孔球泡； （6）E 装置吸收逸出的少量 ClO2 气体后所得溶液含有 I2 和 ClO2 -，要检验 ClO2 -必须除去 I2， 然后调节 pH≤2.0 再检验，所以检验 E 装置溶液中存在少量 ClO2 的实验方案：取一定体积 E 装置中的溶液于分液漏斗中，用 CCl4 多次萃取、分液，直至溶液中滴加淀粉溶液不显蓝色。 再向溶液中滴加稀硫酸至溶液的 pH≤2，滴加淀粉溶液，溶液变蓝，则溶液中存在 ClO2 -，答 - 20 - 案为：用 CCl4 多次萃取、分液，直至溶液中滴加淀粉溶液不显蓝色。向溶液中滴加稀硫酸至 溶液的 pH≤2，滴加淀粉溶液，溶液变蓝。 【点睛】氯单质和显正价的氯元素大多具有比较强的氧化性。 20.脱去冶金工业排放烟气中 2SO 的方法有多种。 （1）利用本生（Bunsen）热化学循环吸收 2SO 工艺由下列三个反应组成：      2 2 22H g O g 2H O l  1 1 572kJ molH          2 22HI g H g I g  1 2 10kJ molH            2 4 2 2 22H SO l 2SO g 2H O l O g   1 3 462kJ molH     则          2 2 2 2 4SO g I g 2H O l H SO l 2HI g    H  ________ 1kJ mol 。 （2）氧化锌吸收法：配制 ZnO 悬浊液，在吸收塔中封闭循环脱硫。测得 pH、吸收效率 η 随 时间 t 的变化如图甲；溶液中部分微粒与 pH 的关系如图乙所示。 ①为提高 2SO 的吸收效率 η ，可采取的措施有：增大悬浊液中 ZnO 的量、________。 ②图甲中的 pH-t 曲线 ab 段发生的主要化学方程式为________。 ③ pH 7 时，溶液     2+ 2- 3 c Zn = c SO ________。 （3）如图丙所示，利用惰性电极电解含 2SO 的烟气回收 S 及 2 4H SO ，以实现废物再利用。 - 21 - ①阴极的电极反应式为________。 ②每处理含 219.2gSO 的烟气，理论上回收 S、 2 4H SO 的物质的量分别为________、________。 【 答 案 】 (1). 45 (2). 调 节 溶 液 的 pH 至 6.8 以 上 (3).  3 2 2 3 2ZnSO SO H O Zn HSO   (4). 3 2 (5). 2 2SO 4H 4e S 2H O      (6). 0.1mol (7). 0.2mol 【解析】 【分析】 【详解】（1）已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ∆H1=-572kJ·mol-1 ②2HI(g)=H2(g)+I2(g) ∆H2=+10kJ·mol-1 ③2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ∆H3=+462kJ·mol-1 则根据盖斯定律可知-(①÷2+②+③÷2)即得到 SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(g)+H2SO4(l) ∆H=+45kJ·mol-1； （2）①增大悬浊液中 ZnO 的量，可以充分吸收二氧化硫，从而提高吸收效率，适当提高单位 时间内烟气的循环次数，可以使二氧化硫充分吸收，从而提高了二氧化硫的吸收效率；另外 根据图象可知调节溶液的 pH 至 6.8 以上也提高 SO2 的吸收效率； ②ab 段溶液的 pH 介于 4～6 之间，结合图 2 可知，该 pH 条件下溶液中主要存在亚硫酸氢根离 子，则图 1 中的 pH-t 曲线 ab 段发生的主要化学方程式为 ZnSO3+SO2+H2O=Zn(HSO3)2； ③pH=7 时，根据图 2 可知溶液中亚硫酸根和亚硫酸氢根的浓度相等，则根据电荷守恒 2c(Zn2+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO3 -)+2c(SO3 2-)可知溶液中 2+ 2- 3 c(Zn ) 3=c(SO ) 2 ； （3）①阴极 SO2 得到电子转化为 S 单质，其电极反应式为 SO2+4H++4e-=S↓+2H2O； ②阳极是 SO2 失去电子转化为硫酸，总反应式为 3SO2+2H2O 电解 2H2SO4+S↓，19.2g SO2 的物质 的量是 0.3mol，因此理论上回收 S、H2SO4 的物质的量分别为 0.1mol、0.2mol。 - 22 - 21.合成氨工艺的一个重要工序是铜洗，其目的是用铜液(醋酸二氨合铜、氨水)吸收在生产过 程中产生的 CO 和 CO2 等气体。铜液吸收 CO 的反应方程式为：Cu(NH3)2Ac＋CO＋ NH3  [Cu(NH3)3CO]Ac (Ac－为 CH3COO－的简写) (1)基态原子中未成对电子数最多的短周期元素 X，与上述反应中所有元素均不在同一周期， 该基态原子的电子排布式为________。 (2) [Cu(NH3)3CO]Ac 组成元素中，第一电离能最大的元素是________。(填元素符号)。 (3)HAc 可通过将 CH3CHO 氧化得到，比较 HAc 与乙醛的沸点高低，并说明原因： ________________。 (4)C、N 两种原子可形气体分子 (CN)2，也可形成有剧毒性的 CN－。(CN)2 性质与卤素单质类似， 判断(CN)2 中 C 原子轨道杂化类型为________。与 CN－互为等电子体的一种非极性分子的化学 式为________。 (5)铜晶胞结构如图，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为________。 。 【答案】 (1). 1s22s22p63s23p3 (2). N (3). 乙酸，主要原因是乙酸分子间存在氢 键，而乙醛分子间不存在氢键 (4). sp (5). N2 (6). 12 【解析】 【详解】(1)反应中涉及的元素有 H、C、N、O、Cu，X 与上述反应中所有元素均不在同一周期， 则 X 在第三周期元素，基态原子中未成对电子数最多的短周期元素 X 是磷，是 15 号元素，3p 轨道为半充满状态，核外电子排布式 1s22s22p63s23p3； (2)H、C、N、O、Cu 元素中，C、N、O 位于同周期，同周期从左到右，第一电离能呈现增大的 趋势，但 N 的 2p 轨道为半充满，第一电离能比相邻原子大；Cu 是位于第四周期的元素，电离 能较小；H 位于第一周期元素，电离能也较小，故 N 的第一电离能最大； (3)乙酸中含有羧基，乙醛中含有醛基，HAc 的沸点高于乙醛，主要原因是乙酸分子间存在氢 键，而乙醛分子间不存在氢键； (4)(CN)2 性质与卤素单质类似，应该为直线型分子，C 原子轨道杂化类型为 sp 杂化； 与 CN－互为等电子体的一种分子为 2 个原子，最外层电子数为 10 个，属于非极性分子的化学 - 23 - 式为 N2； (5)以上底面中心的铜原子为研究对象，距离最近的铜原子位于上底面的顶点，共有 4 个铜原 子，上下晶胞的侧面的面心位置各有 4 个铜原子，共有 12 个铜原子与上底面的铜原子距离最 近。 - 24 -