陕西省汉中市2020届高三高考一模化学试题（Word版附解析）.doc

2020 年陕西省汉中市高考化学一模试卷 一、选择题（1～14 题，每小题 3 分，共 42 分．每小题只有一个选项符合题意） 1．（3 分）化学与我们的生活密切相关。下列说法错误的是（　　） A．开发可燃冰，有利于节省化石燃料，并减少空气污染 B．酒精能杀菌，浓度越大效果越好 C．钻石、水晶、刚玉都是人们熟知的宝石，但其化学成分不同 D．用热的纯碱溶液和直馏汽油去油污原理不同 2．（3 分）下列化学式既能表示物质的组成，又能表示物质的一个分子的是（　　） A．NaOH B．SiO2 C．Fe D．CO2 3．（3 分）NA 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　） A．氢气与氯气反应生成标准状况下 22.4 L 氯化氢，断裂化学键总数为 NA B．NA 个 SO3 分子所占的体积约为 22.4 L C．3.4 g H2O2 含有共用电子对的数目为 0.2 NA D．1 L 1 mol/L 的 FeCl 3 溶液中所含 Fe3+数目为 NA 4．（3 分）下列化学方程式或者离子方程式书写不正确的是（　　） A．用氢氧化钠溶液除去镁粉中的杂质铝：2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑ B．SO2 使酸性 KMnO4 溶液褪色：5SO2+2MnO4﹣+2H2O═2Mn2++5SO42﹣+4H+ C．向 Na2SiO3 溶液中滴加稀盐酸：SiO32﹣+2H+═H2SiO3↓ D．Na2O2 在空气中放置后由淡黄色变为白色：2Na2O2═2Na2O+O2↑ 5．（3 分）下列关于物质的分类或性质描述不正确的是（　　） A．NaClO 是强碱弱酸盐，具有强氧化性 B．氯气溶于水能导电，氯气是电解质 C．Fe（OH）3 胶体遇氢碘酸先聚沉后溶解，并有氧化还原反应发生 D．加热煮沸 Mg （HCO3）2 溶液，可产生 Mg（OH）2 沉淀 6．（3 分）10 mL 浓度为 1 mol/L 的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减 慢反应速率但又不影响氢气生成的是（　　） A．KHSO4 B．CH3COONa C．CuSO4 D．Na2CO3 7．（3 分）下列有关实验的选项正确的是（　　） A．分离甲醇与 氯化钠溶液 B．加热 NaHCO3 固体 C．制取并观察 Fe（OH）2 的生成 D．记录滴定终点 读数为 12.20mL A．A B．B C．C D．D 8．（3 分）关于下列转化过程分析不正确的是（　　） A．Fe3O4 中 Fe 元素的化合价为+2、+3 B．过程Ⅰ中每消耗 58 g Fe3O4 转移 1 mol 电子 C．过程Ⅱ的化学方程式为 3FeO+H2O Fe3O4+H2↑ D．该过程总反应为 2H2O═O2↑+2H2↑ 9．（3 分）四种短周期元素在周期表中的位置如图所示，其中只有 M 为金属元素。下列说 法不正确的是（　　） A．简单离子半径大小：M＜Z B．简单氢化物的稳定性：Z＞Y C．X 与 Z 形成的化合物具有较高熔沸点 D．X 的最高价氧化物对应水化物的酸性比 Y 的强 10．（3 分）关于 C9 H12 的某种异构体 ，以下说法错误的是（　　） A．一氯代物有 5 种 B．分子中所有碳原子都在同一平面 C．能发生加成、氧化、取代反应D．1 mol 该物质最多能和 3 mol H2 发生反应 11．（3 分）下列有关实验原理或实验操作正确的是（　　） A．用 pH 试纸测量 Ca（ClO）2 溶液的 pH B．向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体通过 NaOH 溶液，制取并纯化氢气 C．向 NaBr 溶液中滴入少量氯水和四氯化碳，振荡、静置，溶液下层呈橙红色，说明 Br ﹣还原性强于 Cl﹣ D．称取 K2SO4 固体 0.174 g，放入 100 mL 容量瓶中，加水溶解并稀释至刻度，可配制 浓度为 0.010 mol/L 的 K2SO4 溶液 12．（3 分）钠碱循环法可脱除烟气中的 SO2．在钠碱循环中，吸收液为 Na2SO3 溶液，当吸 收液的 pH 降为 6 左右时，可采用三室膜电解技术使其再生，图为再生示意图。下列说法 正确的是（　　） A．a 极为电池的阳极 B．a 极区吸收液再生的原理是 HSO3﹣+H+═H2O+SO2↑ C．b 电极的电极反应式是 HSO3﹣﹣2e﹣+H2O═SO42﹣+3H+ D．b 膜为阳离子交换膜 13．（3 分）亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂。以下是过氧化氢法生产亚氯酸 钠的工艺流程图，有关说法不正确的是（　　） A．NaOH 的电子式为 B．加入的 H2O2 起氧化作用 C．ClO2 发生器中发生反应的离子方程式为 2ClO3﹣+SO2 ═2ClO2+SO42﹣ D．操作②实验方法是重结晶14．（3 分）常温下，向 20 mL 0.1 mol/L 氨水中滴加一定浓度的稀盐酸，溶液中由水电离的 氢离子浓度随加入盐酸体积的变化如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．常温下，0.1 mol/L 氨水中，c （OH﹣）＝1×10﹣5 mol/L B．b 点代表溶液呈中性 C．c 点溶液中 c（NH4+）＝c（Cl﹣） D．d 点溶液中：c（Cl﹣）＞c（NH4+）＞c（OH﹣）＞c（H+） 二、必做题（15～17 题，共 43 分） 15．（14 分）硫代硫酸钠（Na2S2O3）是重要的化工原料。具有较强的还原性，可用于棉织 物漂白后的脱氯剂，定量分析中的还原剂。易溶于水，不溶于乙醇。Na2S2O3•5H2O 于 40～45℃熔化，48℃分解。实验室中常用亚硫酸钠和硫磺制备 Na2S2O3•5H2O．制备原理 为：Na2SO3+S+5H2O═Na2S2O3•5H2O 某化学兴趣小组在实验室制备硫代硫酸钠晶体并探究其化学性质。 Ⅰ．实验室制取 Na2S2O3•5H2O 晶体的步骤如下： ①称取 12.6 g Na2SO3 于烧杯中，溶于 80.0 mL 水。 ②另取 4.0 g 硫粉，用少许乙醇润湿后，加到上述溶液中。 ③水浴加热（如图 1 所示，部分装置略去），微沸，反应约 1 小时后过滤。④滤液在经过蒸发浓缩、冷却结晶后析出 Na2S2O3•5H2O 晶体。 ⑤进行减压过滤（如图 2 所示）、乙醇洗涤并干燥。请回答： （1）仪器 B 的名称是　 　。 （2）步骤④在浓缩过程中不能蒸发过度，其原因是　 　。 步骤⑤如欲停止抽滤，应先将吸滤瓶支管上的橡皮管拔下，再关 抽气泵，其原因是　 　。 （3）洗涤时为尽可能避免产品损失应选用的试剂是　 　。 A．水 B．乙醇 C．氢氧化钠溶液 D．稀盐酸 Ⅱ．设计以下实验流程探究 Na2S2O3 的某些化学性质 （4）实验①Na2S2O3 溶液 pH＝8 的原因是　 　（用离子方程式表示）。 （5）写出实验②中发生的离子反应方程式　 　。 Ⅲ．用 Na2S2O3 的溶液测定溶液中 ClO2 的物质的量浓度，可进行以下实验。 步骤 1：准确量取 ClO2 溶液 10.00mL，稀释成 100mL 试样。 步骤 2：量取 V1 ML 试样加入到锥形瓶中，调节试样的 pH≤2.0，加入足量的 KI 晶体， 摇匀，在暗处静置 30 分钟（已知：ClO2+I﹣+H+﹣I2+Cl﹣+H2O 未配平）。 步骤 3：以淀粉溶液作指示剂，用 c mol/L Na2S2O3 溶液滴定至终点，消耗 Na2S2O3 溶液 V2 mL（已知：I2+2S2O32﹣═2I﹣+S4O62﹣）。 （6）滴定终点现象是　 　。根据上述步骤计算出原 ClO 2 溶液的物质的量浓度为　 　 mol/L（用含字母的代数式表示）。 16．（15 分）废旧锂离子电池的正极材料试样（主要含有 LiCoO2 及少量 Al、Fe 等）可通过 下列实验方法回收钴，并制备金属锂。 已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的 pH：氢氧化物 Fe（OH）3 Al（OH）3 Mg（OH）2 开始沉淀 pH 2.7 3.7 9.6 完全沉淀 pH 3.7 4.7 11 ②Li2CO3 在不同温度下的溶解度如下表： 温度/℃ 0 10 20 50 75 100 Li2CO3 的溶解度/g 1.539 1.406 1.329 1.181 0.866 0.728 （1）LiCoO2 中，Co 元素的化合价为　 　。 （2）上述流程中为加快化学反应速率而采取的措施是　 　。 （3）在上述溶解过程中，通入 SO2 的目的为　 　。 （4）加 NaOH 调 pH 的目的是　 　。 （5）写出“沉钴”过程中发生反应的离子方程式　 　。 （6）洗涤所得 Li2CO3 沉淀要使用　 　（填“热水”或“冷水”），将氯化锂溶液蒸干 的过程中还需不断通入 HCl 气体，其作用是　 　。 （7）Co（OH）2 在空气中加热时，固体残留率随温度的变化如图所示。已知钴的氢氧化 物加热至 290℃时已完全脱水，则 1000℃时，剩余固体的成分为　 　（填化学式）。 17．（14 分）研究大气污染物的处理，对缓解和治理环境污染、保护我们赖以生存的地球， 具有十分重要的意义。 （1）已知：C（s）+O2（g）═CO2（g）△H＝﹣393.5/kJmol N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H＝+180kJ/mol 则 C（s）+2NO（g）═CO2（g）+N2（g） 的△H＝　 　kJ/mol。 （2）在一定温度下，向 2L 的恒容密闭容器中充入 4.0 mol NO2 和 4.0 mol CO，在催化剂作用下发生反应 4CO（g）+2NO2（g）⇌4CO2（g）+N2（g），测得相关数据如表所示： t/min 0 5 10 15 20 n（ NO2）/mol 4.0 3.4 3.12 3.0 3.0 n（ N2）/mol 0 0.30 0.44 0.50 0.50 ①在 0～5 min 内，用 CO2 的浓度变化表示的反应速率为　 　。 ②此温度下的化学平衡常数 K 的表达式为　 　。 （3）用活性炭还原法处理氮氧化物，有关反应为 C（s）+2NO（g）⇌CO 2（g）+N 2 （g）。某研 究小组向 2L 密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的 NO，保持温度和体积不变，发生 上述反应。 ①下列描述能说明上述反应已达平衡的是　 　（填标号）。 A．活性炭的质量不再变化 B．容器中气体的密度保持不变 C．2v （NO）正 ＝v （N2）逆 D． 保持不变 ②压强为 p 时，催化剂的催化效率、氮气的生成速率与温度的关系如图所示。当氮气的 生成速率主要取决于温度时，对应的温度范围是　 　。 （4）肼（N2H4）是无色液体，具有强还原性。 ①肼的水溶液显弱碱性，其电离过程与 NH3•H2O 类似，则第一步电离方程式为　 　。 ②新型 N2H4 燃料电池产物对环境没有污染，该电池以固体氧化物为电解质（能传导 O2 ﹣）。写出负极的电极反应式　 　。 三、选做题（请从 18、19 题中任选一题做在答题卷上，15 分）【化学一选修 3：物质结构 与性质】18．（15 分）氮族元素及其化合物应用广泛。如合成氨、磷肥等化学肥料促进了粮食产量的 极大提高。 （1）在基态 31P 原子中，核外存在　 　对自旋相反的电子，核外电子占据的最高能 级的电子云轮廓图为　 　形。与 31P 同周期且相邻的元素的第一电离能由大到小的顺 序为　 　。 （2）液氨中存在电离平衡 2NH3⇌NH4++NH2﹣，体系中三种微粒中 N 原子的杂化方式 为　 　，NH2﹣的立体构型为　 　，与 NH4+互为等电子体的分子为　 　。 （3）苯胺 与甲苯 的相对分子质量相近，但苯胺的熔点（﹣ 5.9℃）、沸点（184.4℃）分别高于甲苯的熔点（﹣95℃）、沸点（110.6℃），原因是　 　。 （4）我国科学工作者实现世界首次全氮阴离子（N5﹣）金属盐 Co（N5）2（H2O）4•4H2O 的合成，其结构如图 1 所示，Co2+的配位数为　 　；N5﹣的化学键类型为　 　。 （5）把特定物质的量之比的 NH4Cl 和 HgCl2 在密封管中一起加热时，生成晶体 X，其晶 胞的结构图及晶胞参数如图 2 所示。则晶体 X 的密度为　 　 g/cm3（设阿伏加德罗常 数的值为 NA，列出计算式）。 【化学-选修 5：有机化学基础】 19．盐酸氨溴索（又称溴环己胺醇），可用于急、慢性支气管炎及支气管扩张、肺气肿、肺 结核等疾病的治疗。某研究小组拟用以下流程合成盐酸氨溴索和糖精的中间体 X（部分 反 应 条 件 及 产 物 已 略 ） 。已知信息： （Ⅰ）R1CHO+R2NH2 R1CH＝N﹣R2 （Ⅱ） （易被氧化） 请回答： （1）流程中 A 名称为　 　；D 中含氧官能团的名称是　 　。 （2）G 的分子式为　 　；化合物 E 的结构简式是　 　。 （3）A→B、F→G 的反应类型分别为：　 　、　 　。 （4）写出 B+C D 的化学方程式　 　。 （5）化合物 X 同时符合下列条件的同分异构体 H 有　 　种；其中核磁共振氢谱有 5 组吸收峰的结构简式为　 　。 ①苯环上有两个取代基，其中之一是氨基；②官能团与 X 相同，苯环上的一氯代物有两 种。 （6）以甲苯和甲醇为有机原料，参照盐酸氨溴索的合成路线图，设计 X 的合成路线　 　 （无机试剂任选，标明试剂、条件及对应物质结构简式）。2020 年陕西省汉中市高考化学一模试卷 参考答案与试题解析 一、选择题（1～14 题，每小题 3 分，共 42 分．每小题只有一个选项符合题意） 1．（3 分）化学与我们的生活密切相关。下列说法错误的是（　　） A．开发可燃冰，有利于节省化石燃料，并减少空气污染 B．酒精能杀菌，浓度越大效果越好 C．钻石、水晶、刚玉都是人们熟知的宝石，但其化学成分不同 D．用热的纯碱溶液和直馏汽油去油污原理不同 【分析】A．“可燃冰”是天然气水合物，燃烧生成二氧化碳和水； B．浓度过大的酒精能够使细菌表明的蛋白质凝固，形成一层硬膜，这层硬膜阻止酒精分 子进一步渗入细菌内部，反而保护了细菌； C．钻石的成分是碳单质，水晶的成分是二氧化硅、刚玉的成分是氧化铝； D．纯碱水解显碱性，油脂在碱性环境下水解，直馏汽油去油污是利用相似相溶原理。 【解答】解：A．“可燃冰”是天然气水合物，燃烧生成二氧化碳和水，属于清洁能源， 有利于节省化石燃料，并减少空气污染，故 A 正确； B．医用酒精的浓度为 75%，并不是越大越好，浓度过大的酒精能够使细菌表明的蛋白质 凝固，形成一层硬膜，这层硬膜阻止酒精分子进一步渗入细菌内部，反而保护了细菌， 故 B 错误； C．钻石的成分是碳单质，水晶的成分是二氧化硅、刚玉的成分是氧化铝，三者成分不同， 故 C 正确； D．纯碱水解显碱性，油脂在碱性环境下水解，直馏汽油去油污是利用相似相溶原理，所 以二者去油污原理不同，故 D 正确； 故选：B。 【点评】本题考查物质性质与用途，为高频考点，把握有机物的组成、结构、性质为解 答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大。 2．（3 分）下列化学式既能表示物质的组成，又能表示物质的一个分子的是（　　） A．NaOH B．SiO2 C．Fe D．CO2 【分析】化学式既能表示物质的组成，又能表示物质的一个分子的应是分子晶体物质，晶体中含有单个分子，而离子晶体、原子晶体和金属晶体无单个分子。 【解答】解：A、NaOH 为离子晶体，化学式为晶体中阴阳离子的个数比，晶体中不含单 个分子，故 A 错误； B、SiO2 为原子晶体，晶体中不存在单个分子，化学式为 Si 原子与 O 原子的个数比值为 1：2，故 B 错误； C、Fe 为金属晶体，晶体的组成为金属阳离子和自由电子，晶体中无单个分子，故 C 错 误； D、CO2 为分子晶体，晶体中含有单个分子，故 D 正确。 故选：D。 【点评】本题考查晶体类型的判断，题目难度不大，注意只有分子晶体才含有单个分子， 化学式即分子式。 3．（3 分）NA 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　） A．氢气与氯气反应生成标准状况下 22.4 L 氯化氢，断裂化学键总数为 NA B．NA 个 SO3 分子所占的体积约为 22.4 L C．3.4 g H2O2 含有共用电子对的数目为 0.2 NA D．1 L 1 mol/L 的 FeCl 3 溶液中所含 Fe3+数目为 NA 【分析】A．当反应生成 2molHCl 时，断裂 2mol 化学键； B．气体摩尔体积使用对象为气体； C.1 个过氧化氢分子含义 3 对共用电子对； D．三价铁离子为弱碱阳离子，水溶液中部分水解。 【解答】解：A．当反应生成 2molHCl 时，断裂 2mol 化学键，故当生成标况下 22.4LHCl 即 1molHCl 时，断裂 1mol 化学键即 NA 个，故 A 错误； B．标况下三氧化硫不是气体，不能使用气体摩尔体积，故 B 错误； C.3.4 g H2O2 物质的量为 0.1mol，含有共用电子对的数目为 0.3 NA，故 C 错误； D．三价铁离子为弱碱阳离子，水溶液中部分水解，所以 1 L 1 mol/L 的 FeCl 3 溶液中所 含 Fe3+数目小于 NA，故 D 错误； 故选：A。 【点评】本题考查了物质的量和阿伏伽德罗常数的有关计算，难度不大，掌握公式的运 用和物质的结构是解题关键，注意气体摩尔体积使用条件和对象。 4．（3 分）下列化学方程式或者离子方程式书写不正确的是（　　）A．用氢氧化钠溶液除去镁粉中的杂质铝：2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑ B．SO2 使酸性 KMnO4 溶液褪色：5SO2+2MnO4﹣+2H2O═2Mn2++5SO42﹣+4H+ C．向 Na2SiO3 溶液中滴加稀盐酸：SiO32﹣+2H+═H2SiO3↓ D．Na2O2 在空气中放置后由淡黄色变为白色：2Na2O2═2Na2O+O2↑ 【分析】A．氢氧化钠与铝反应生成偏铝酸钠和氢气； B．SO2 溶液使酸性 KMnO4 溶液褪色，是因发生氧化还原反应； C．反应生成硅酸沉淀和 NaCl； D．过氧化钠较稳定，不会分解。 【解答】解：A．氢氧化钠溶液与铝反应生成偏铝酸钠和氢气，该反应的化学方程式为 2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，故 A 正确； B．SO2 溶液使酸性 KMnO4 溶液褪色，是因发生氧化还原反应，该反应的离子方程式为： 5SO2+2MnO4﹣+2H2O═2Mn2++5SO42﹣+4H+，故 B 正确； C．向硅酸钠溶液中滴加稀盐酸，生成沉淀的离子反应为 SiO32﹣+2H+═H2SiO3↓，故 C 正确； D．过氧化钠在空气中与二氧化碳反应生成碳酸钠，由淡黄色变为白色，发生反应： 2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2，故 D 错误； 故选：D。 【点评】本题考查了离子方程式的正误判断，为高考的高频题，属于中等难度的试题， 注意掌握离子方程式的书写原则，明确离子方程式正误判断常用方法：检查反应能否发 生，检查反应物、生成物是否正确，检查各物质拆分是否正确，如难溶物、弱电解质等 需要保留化学式，检查是否符合原化学方程式等。 5．（3 分）下列关于物质的分类或性质描述不正确的是（　　） A．NaClO 是强碱弱酸盐，具有强氧化性 B．氯气溶于水能导电，氯气是电解质 C．Fe（OH）3 胶体遇氢碘酸先聚沉后溶解，并有氧化还原反应发生 D．加热煮沸 Mg （HCO3）2 溶液，可产生 Mg（OH）2 沉淀 【分析】A．次氯酸钠是由氢氧化钠与次氯酸反应生成，次氯酸钠中氯元素出于+1 高价 态； B．电解质必须是化合物； C．依据胶体聚沉的性质，结合三价铁强氧化性解答；D．碳酸镁溶解度大于氢氧化镁。 【解答】解：A．次氯酸钠是由氢氧化钠与次氯酸反应生成，属于强碱弱酸盐，次氯酸钠 中氯元素出于+1 高价态，具有强的氧化性，故 A 正确； B．氯气是单质，不是电解质，故 B 错误； C．氢碘酸为可溶性电解质，能够是氢氧化铁胶体聚沉，氢氧化铁具有强的氧化性，能够 氧化碘离子生成单质电，所以 Fe（OH）3 胶体遇氢碘酸先聚沉后溶解，并有氧化还原反 应发生，故 C 正确； D．长时间煮沸 Mg（HCO3）2 溶液，Mg（HCO3）2 生成 MgCO3，水解生成 Mg（OH） 2，故 D 正确； 故选：B。 【点评】本题考查了元素化合物知识，涉及电解质、非电解质判断，胶体性质等，熟悉 相关概念，明确物质的性质是解题关键，题目难度不大。 6．（3 分）10 mL 浓度为 1 mol/L 的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减 慢反应速率但又不影响氢气生成的是（　　） A．KHSO4 B．CH3COONa C．CuSO4 D．Na2CO3 【分析】反应的实质为 Zn+2H+═Zn2++H2↑，为了减缓反应速率，但又不影响生成氢气 的总量，则减小氢离子的浓度但不能改变氢离子的物质的量即可，注意 Zn 过量，以此解 答。 【解答】解：A．加入 KHSO4 溶液，溶液中氢离子总量增多，故氢气生成量增多，故 A 错误； B．加入 CH3COONa 溶液，溶液被稀释，且醋酸根与溶液中氢离子结合为醋酸分子，溶 液中氢离子浓度降低，且提供的氢离子总量不变，故能减慢反应速率且又不影响氢气生 成量，故 B 正确； C．Zn 可以置换出 Cu，构成原电池，加快反应速率，故 C 错误； D．加入 Na2CO3 溶液，碳酸根离子与氢离子反应，则溶液中氢离子总量减小，故氢气生 成量也减小，故 D 错误。 故选：B。 【点评】本题考查化学反应速率影响因素，为高频考点，题目难度不大，需注意生成氢 气的量不变，注意 C 选项构成原电池，加快反应速率，明确化学反应速率及其影响因素 为解答关键，试题培养了学生的灵活应用能力。7．（3 分）下列有关实验的选项正确的是（　　） A．分离甲醇与 氯化钠溶液 B．加热 NaHCO3 固体 C．制取并观察 Fe（OH）2 的生成 D．记录滴定终点 读数为 12.20mL A．A B．B C．C D．D 【分析】A．甲醇易溶于水； B．加热固体，应避免试管炸裂； C．植物油起到隔绝空气作用，可生成氢氧化亚铁； D．滴定管 0 刻度在上。 【解答】解：A．甲醇与水互溶，不分层，则不能用分液的方法分离，故 A 错误； B．加热固体，试管口应略朝下倾斜，以避免试管炸裂，故 B 错误； C．植物油起到隔绝空气作用，氢氧化钠与硫酸亚铁反应，可生成氢氧化亚铁，故 C 正 确； D．滴定管刻度从上到下增大，则记录滴定终点读数为 11.80mL，故 D 错误。 故选：C。 【点评】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，涉及基本实验操作、物质的分离、 制备以及仪器的使用等知识点，明确实验原理及基本操作规范性是解本题关键，侧重分 析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。 8．（3 分）关于下列转化过程分析不正确的是（　　） A．Fe3O4 中 Fe 元素的化合价为+2、+3 B．过程Ⅰ中每消耗 58 g Fe3O4 转移 1 mol 电子C．过程Ⅱ的化学方程式为 3FeO+H2O Fe3O4+H2↑ D．该过程总反应为 2H2O═O2↑+2H2↑ 【分析】A．Fe3O4 的化学式可以改写为 Fe2O3•FeO； B．过程Ⅰ：2Fe3O4（s）═6FeO（s）+O2（g）当有 2molFe3O4 分解时，氧元素由﹣2 价 变为 0 价，反应转移 4mol 电子； C．过程Ⅱ的化学方程式为 3FeO+H2O Fe3O4+H2↑； D．过程Ⅰ：2Fe3O4（s）═6FeO（s）+O2（g）过程 II：3FeO（s）+H2O（l）═H2（g） +Fe3O4（s）。 【解答】解：A．Fe3O4 的化学式可以改写为 Fe2O3•FeO，则 Fe3O4 中 Fe 元素的化合价 为+2、+3，故 A 正确； B．过程Ⅰ：2Fe3O4（s）═6FeO（s）+O2（g）当有 2molFe3O4 分解时，生成 1mol 氧气， 而 58 g Fe3O4 的物质的量为 0.25mol，故生成 0.125mol 氧气，而氧元素由﹣2 价变为 0 价， 故转移 0.5mol 电子，故 B 错误； C．过程Ⅱ中 FeO 与水反应生成四氧化三铁和氢气，反应化学方程式为 3FeO+H2O Fe3O4+H2↑，故 C 正确； D．过程Ⅰ：2Fe3O4（s）═6FeO（s）+O2（g）过程 II：3FeO（s）+H2O（l）═H2（g） +Fe3O4（s）。则该过程总反应为 2H2O═O2↑+2H2↑，故 D 正确； 故选：B。 【点评】本题考查了氧化还原反应，主要考查了氧化还原反应中得失电子数的计算、识 图能力的培养等，题目难度适中，学会从图中提取有用的信息。 9．（3 分）四种短周期元素在周期表中的位置如图所示，其中只有 M 为金属元素。下列说 法不正确的是（　　） A．简单离子半径大小：M＜Z B．简单氢化物的稳定性：Z＞Y C．X 与 Z 形成的化合物具有较高熔沸点 D．X 的最高价氧化物对应水化物的酸性比 Y 的强 【分析】由四种短周期元素在周期表中的位置可知，M、X 位于第三周期、Y、Z 位于第二周期，其中只有 M 为金属元素，可知 M 为 Al、X 为 Si、Y 为 N、Z 为 O，以此来解 答。 【解答】解：由上述分析可知，M 为 Al、X 为 Si、Y 为 N、Z 为 O， A．具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则简单离子半径大小：M＜Z， 故 A 正确； B．非金属性越强，对应氢化物越稳定，则简单氢化物的稳定性：Z＞Y，故 B 正确； C．X 与 Z 形成的化合物为二氧化硅，为原子晶体，具有较高熔沸点，故 C 正确； D．非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，则 X 的最高价氧化物对应水化物的 酸性比 Y 的弱，故 D 错误； 故选：D。 【点评】本题考查位置、结构与性质，为高频考点，把握元素的位置、性质、元素周期 律为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。 10．（3 分）关于 C9 H12 的某种异构体 ，以下说法错误的是（　　） A．一氯代物有 5 种 B．分子中所有碳原子都在同一平面 C．能发生加成、氧化、取代反应 D．1 mol 该物质最多能和 3 mol H2 发生反应 【分析】A．苯环上有 3 种氢，侧链上有 2 种氢； B．次甲基中碳原子连接的原子或基团形成四面体结构； C．含有苯环，可以发生加成反应与取代反应，可以燃烧，侧链可以被酸性高锰酸钾溶液 氧化； D．苯环能与氢气发生加成反应。 【解答】解：A．苯环上有 3 种氢，侧链上有 2 种氢，其一氯代物有 5 种，故 A 正确； B．次甲基中碳原子连接的原子或基团形成四面体结构，分子中所有碳原子不可能都在同 一平面，故 B 错误； C．含有苯环，可以发生加成反应与取代反应，可以燃烧，侧链可以被酸性高锰酸钾溶液 氧化，故 C 正确； D．苯环能与氢气发生加成反应，1 mol 该物质最多能和 3 mol H2 发生反应，故 D 正确。 故选：B。【点评】本题考查有机物的结构与性质，涉及苯的同系物，熟练掌握苯及其同系物的性 质，注意苯同系物含有 1 个苯环、侧链为烷基。 11．（3 分）下列有关实验原理或实验操作正确的是（　　） A．用 pH 试纸测量 Ca（ClO）2 溶液的 pH B．向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体通过 NaOH 溶液，制取并纯化氢气 C．向 NaBr 溶液中滴入少量氯水和四氯化碳，振荡、静置，溶液下层呈橙红色，说明 Br ﹣还原性强于 Cl﹣ D．称取 K2SO4 固体 0.174 g，放入 100 mL 容量瓶中，加水溶解并稀释至刻度，可配制 浓度为 0.010 mol/L 的 K2SO4 溶液 【分析】A．Ca（ClO）2 溶液具有漂白性； B．NaOH 可吸收挥发的 HCl，氢气中混有水蒸气； C．氯气与 NaBr 反应生成溴； D．不能在容量瓶中溶解固体。 【解答】解：A．Ca（ClO） 2 溶液具有漂白性，可使 pH 试纸褪色，应选 pH 计测定， 故 A 错误； B．NaOH 可吸收挥发的 HCl，氢气中混有水蒸气，还需浓硫酸干燥纯化氢气，故 B 错误； C．由操作和现象可知，氯气与 NaBr 反应生成溴，则 Br﹣还原性强于 Cl﹣，故 C 正确； D．不能在容量瓶中溶解固体，应在烧杯中溶解、冷却后转移到容量瓶中定容，故 D 错 误； 故选：C。 【点评】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、pH 测定、混合 物分离提纯、溶液配制、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实 验的评价性分析，题目难度不大。 12．（3 分）钠碱循环法可脱除烟气中的 SO2．在钠碱循环中，吸收液为 Na2SO3 溶液，当吸 收液的 pH 降为 6 左右时，可采用三室膜电解技术使其再生，图为再生示意图。下列说法 正确的是（　　）A．a 极为电池的阳极 B．a 极区吸收液再生的原理是 HSO3﹣+H+═H2O+SO2↑ C．b 电极的电极反应式是 HSO3﹣﹣2e﹣+H2O═SO42﹣+3H+ D．b 膜为阳离子交换膜 【分析】a 极上氢离子被还原为氢气，发生还原反应，酸性条件下 b 电极上是 HSO3﹣转 化为 SO42﹣，发生氧化反应，故 a 为阴极，b 为阳极。a 膜允许钠离子通过，b 膜允许阴 离子通过，故 a 膜为阳离子交换膜、b 膜为阴离子交换膜。电解时，阴极上氢离子得电子 生成氢气，溶液中氢离子浓度降低，促进 HSO3﹣电离生成 SO32﹣，钠离子进入阴极室， 吸收液就可以再生。 【解答】解：A．a 极上氢离子被还原为氢气，发生还原反应，故 a 为阴极，故 A 错误； B．a 极上氢离子得电子生成氢气，溶液中氢离子浓度降低，促进 HSO3﹣电离生成 SO32 ﹣，钠离子进入阴极室，吸收液就可以再生，故 B 错误； C．酸性条件，阴离子主要为 HSO3﹣，b 电极上 HSO3﹣转化为 SO42﹣，电极反应式为： HSO3﹣﹣2e﹣+H2O═SO42﹣+3H+，故 C 正确； D．b 膜允许阴离子通过，故 b 膜为阴离子交换膜，故 D 错误。 故选：C。 【点评】本题考查电解原理，关键是掌握电极判断方法，明确电极发生的反应，注意理 解吸收液再生的原理，侧重考查学生分析能力、知识迁移运用能力。 13．（3 分）亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂。以下是过氧化氢法生产亚氯酸 钠的工艺流程图，有关说法不正确的是（　　）A．NaOH 的电子式为 B．加入的 H2O2 起氧化作用 C．ClO2 发生器中发生反应的离子方程式为 2ClO3﹣+SO2 ═2ClO2+SO42﹣ D．操作②实验方法是重结晶 【分析】氯酸钠通入到二氧化氯发生器中与二氧化硫反应生成二氧化氯，生成的二氧化 氯在吸收塔中与过氧化氢反应得到亚氯酸钠粗品，再通过重结晶得到精制的亚氯酸钠。 A．按照书写电子式的规则判断，阳离子直接写，阴离子和原子团用中括号括起来； B．元素化合价有升必有降，氯元素化合价由+4 变为+3，那么 H2O2 做还原剂起还原作用； C．ClO2 发生器中氯酸钠生成二氧化氯，二氧化硫变成硫酸； D．重结晶是常用的粗品精制方法。 【 解 答 】 解 ： A ． 书 写 电 子 式 时 原 子 团 用 中 括 号 括 起 来 ， NaOH 的 电 子 式 ，故 A 正确； B．在吸收塔中二氧化氯生成亚氯酸钠，氯元素化合价由+4 变为+3，化合价降低做氧化 剂，有氧化必有还原，H2O2 做还原剂起还原作用，故 B 不正确； C．ClO2 发生器中发生反应的离子方程式为 2ClO3﹣+SO2 ═2ClO2+SO42﹣，故 C 正确； D．将粗晶体进行精制，可以采用重结晶，故 D 正确； 故选：B。 【点评】本题考查了电子式、氧化还原知识和实验的基本操作。难度中等，注意综合分 析问题能力的培养。 14．（3 分）常温下，向 20 mL 0.1 mol/L 氨水中滴加一定浓度的稀盐酸，溶液中由水电离的 氢离子浓度随加入盐酸体积的变化如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．常温下，0.1 mol/L 氨水中，c （OH﹣）＝1×10﹣5 mol/L B．b 点代表溶液呈中性C．c 点溶液中 c（NH4+）＝c（Cl﹣） D．d 点溶液中：c（Cl﹣）＞c（NH4+）＞c（OH﹣）＞c（H+） 【分析】A、由图可知，常温下，0.1mol/L 的氨水溶液中 c（H+）＝10﹣11mol/L，根据 Kw ＝c（H+）•c （OH﹣）计算 c （OH﹣）； B、b 点为 NH4Cl 和 NH3•H2O 的混合溶液，溶液中 NH4+促进水的电离程度和 H+抑制程 度相等，水正常电离； C、c 点溶液为 NH4Cl 溶液，呈酸性，结合电荷守恒判断 c（NH4+）、c（Cl﹣）相对大小； D、d 点溶液为 NH4Cl 和 HCl 的混合溶液，溶液呈酸性，结合电荷守恒判断溶液中离子 浓度大小。 【解答】解：A、由图可知，常温下，0.1mol/L 的氨水溶液中 c（H+）＝10﹣11mol/L，则 c （OH﹣）＝ ＝1×10﹣3mol/L，故 A 错误； B、b 点为 NH4Cl 和 NH3•H2O 的混合溶液，溶液中 NH4+促进水的电离程度和 H+抑制程 度相等，所以水电离的氢离子浓度为 10﹣7mol/L，溶液呈中性，故 B 正确； C、c 点溶液为 NH4Cl 溶液，呈酸性，c（H+）＞c（OH﹣），电荷关系为 c（NH4+）+c （H+）＝c（OH﹣）+c（Cl﹣），所以 c 点溶液中 c（NH4+）＜c（Cl﹣），故 C 错误； D、d 点溶液为 NH4Cl 和 HCl 的混合溶液，溶液呈酸性，c（H+）＞c（OH﹣），电荷关系 为 c（NH4+）+c（H+）＝c（OH﹣）+c（Cl﹣），所以 d 点溶液中：c（Cl﹣）＞c（NH4+）＞ c（H+）＞c（OH﹣），故 D 错误； 故选：B。 【点评】本题考查溶液酸碱性与溶液 pH 的关系，为高频考点，侧重考查学生分析判断及 识图能力，明确图中曲线变化趋势及每一点溶液中溶质成分及其性质是解本题关键，注 意电荷守恒的灵活运用、水电离的氢离子浓度为 10﹣7mol/L 的溶液不一定为中性，是易 错点，题目难度中等。 二、必做题（15～17 题，共 43 分） 15．（14 分）硫代硫酸钠（Na2S2O3）是重要的化工原料。具有较强的还原性，可用于棉织 物漂白后的脱氯剂，定量分析中的还原剂。易溶于水，不溶于乙醇。Na2S2O3•5H2O 于 40～45℃熔化，48℃分解。实验室中常用亚硫酸钠和硫磺制备 Na2S2O3•5H2O．制备原理 为：Na2SO3+S+5H2O═Na2S2O3•5H2O 某化学兴趣小组在实验室制备硫代硫酸钠晶体并探究其化学性质。Ⅰ．实验室制取 Na2S2O3•5H2O 晶体的步骤如下： ①称取 12.6 g Na2SO3 于烧杯中，溶于 80.0 mL 水。 ②另取 4.0 g 硫粉，用少许乙醇润湿后，加到上述溶液中。 ③水浴加热（如图 1 所示，部分装置略去），微沸，反应约 1 小时后过滤。 ④滤液在经过蒸发浓缩、冷却结晶后析出 Na2S2O3•5H2O 晶体。 ⑤进行减压过滤（如图 2 所示）、乙醇洗涤并干燥。请回答： （1）仪器 B 的名称是　球形冷凝管　。 （2）步骤④在浓缩过程中不能蒸发过度，其原因是　避免温度高于 48℃，Na 2S2O3• 5H2O 发生分解　。 步骤⑤如欲停止抽滤，应先将吸滤瓶支管上的橡皮管拔下，再关 抽气泵，其原因是　避免发生水倒吸　。 （3）洗涤时为尽可能避免产品损失应选用的试剂是　B　。 A．水 B．乙醇 C．氢氧化钠溶液 D．稀盐酸 Ⅱ．设计以下实验流程探究 Na2S2O3 的某些化学性质 （4）实验①Na2S2O3 溶液 pH＝8 的原因是　S2O32﹣+H2O⇌HS2O3﹣+OH﹣　（用离子方 程式表示）。 （5）写出实验②中发生的离子反应方程式　S2O32﹣+5H2O+4Cl2+2Ba2+＝2BaSO4↓+8Cl ﹣+10H+　。 Ⅲ．用 Na2S2O3 的溶液测定溶液中 ClO2 的物质的量浓度，可进行以下实验。 步骤 1：准确量取 ClO2 溶液 10.00mL，稀释成 100mL 试样。步骤 2：量取 V1 ML 试样加入到锥形瓶中，调节试样的 pH≤2.0，加入足量的 KI 晶体， 摇匀，在暗处静置 30 分钟（已知：ClO2+I﹣+H+﹣I2+Cl﹣+H2O 未配平）。 步骤 3：以淀粉溶液作指示剂，用 c mol/L Na2S2O3 溶液滴定至终点，消耗 Na2S2O3 溶液 V2 mL（已知：I2+2S2O32﹣═2I﹣+S4O62﹣）。 （6）滴定终点现象是　溶液蓝色褪去，并在半分钟内不恢复　。根据上述步骤计算出原 ClO2 溶液的物质的量浓度为　 　 mol/L（用含字母的代数式表示）。 【分析】（1）仪器 B 为球形冷凝管； （2）加热时应避免药品分解，抽滤时应避免倒吸； （3）为减少产品溶解，可用酒精洗涤； （4）Na2S2O3 为强碱弱酸盐，水解呈碱性； （5）Na2S2O3 可被氯气氧化生成硫酸根离子； （6）滴定终点，溶液蓝色褪色，结合 2ClO2～5I2～10S2O32﹣计算浓度。 【解答】解：（1）由装置图可知仪器 B 为球形冷凝管，故答案为：球形冷凝管； （2）加热时应避免温度高于 48℃，Na2S2O3•5H2O 发生分解，抽滤时应避免倒吸，如欲 停止抽滤，应先将吸滤瓶支管上的橡皮管拔下，再关抽气泵，其原因是避免发生水倒吸， 故答案为：避免温度高于 48℃，Na2S2O3•5H2O 发生分解；避免发生水倒吸； （3）洗涤时为尽可能避免产品损失应选用乙醇，故答案为：B； （4）Na2S2O3 为强碱弱酸盐，水解呈碱性，离子方程式为 S2O32﹣+H2O⇌HS2O3﹣+OH﹣， 故答案为：S2O32﹣+H2O⇌HS2O3﹣+OH﹣； （5）实验②中发生的离子反应方程式为 S 2O32﹣+5H2O+4Cl2+2Ba2+＝2BaSO4↓+8Cl﹣ +10H+， 故答案为：S2O32﹣+5H2O+4Cl2+2Ba2+＝2BaSO4↓+8Cl﹣+10H+； （6）滴定终点，溶液蓝色褪色，且半分钟内不恢复，反应的关系式为 2ClO2～5I2～10S2O32 ﹣，n（Na2S2O3）＝V2c×10﹣3mol，则 c（ClO2） ＝ mol/L， 故答案为：溶液蓝色褪去，并在半分钟内不恢复； 。 【点评】本题考查物质制备、含量的测定，为高频考点和常见题型，明确实验原理及物质性质是解本题关键，侧重考查学生获取信息、自学能力及分析解答问题能力，熟悉操 作过程中发生的反应及基本操作方法，题目难度中等。 16．（15 分）废旧锂离子电池的正极材料试样（主要含有 LiCoO2 及少量 Al、Fe 等）可通过 下列实验方法回收钴，并制备金属锂。 已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的 pH： 氢氧化物 Fe（OH）3 Al（OH）3 Mg（OH）2 开始沉淀 pH 2.7 3.7 9.6 完全沉淀 pH 3.7 4.7 11 ②Li2CO3 在不同温度下的溶解度如下表： 温度/℃ 0 10 20 50 75 100 Li2CO3 的溶解度/g 1.539 1.406 1.329 1.181 0.866 0.728 （1）LiCoO2 中，Co 元素的化合价为　+3　。 （2）上述流程中为加快化学反应速率而采取的措施是　研磨　。 （3）在上述溶解过程中，通入 SO2 的目的为　将 Co3+还原为 Co2+　。 （4）加 NaOH 调 pH 的目的是　将 Fe3+、Al3+转化为沉淀除去　。 （5）写出“沉钴”过程中发生反应的离子方程式　Co2++2OH﹣＝Co（OH）2↓　。 （6）洗涤所得 Li2CO3 沉淀要使用　热水　（填“热水”或“冷水”），将氯化锂溶液蒸 干的过程中还需不断通入 HCl 气体，其作用是　抑制 LiCl 水解，同时带走水蒸气　。 （7）Co（OH）2 在空气中加热时，固体残留率随温度的变化如图所示。已知钴的氢氧化 物加热至 290℃时已完全脱水，则 1000℃时，剩余固体的成分为　CoO　（填化学式）。【分析】正极材料为 LiCoO2 的锂离子电池，正极材料试样（主要含有 LiCoO2 及少量 Al、Fe 等），加入稀硫酸溶解后铁、铝溶解生成硫酸亚铁、硫酸铝，加入硫代硫酸钠，S2O32 ﹣被氧化成 SO42﹣，生成的溶液中含有硫酸锂、硫酸钴、硫酸钠，加入氢氧化钠溶液并 通入空气氧化亚铁离子为铁离子，形成铁离子、铝离子的沉淀，滤液中继续加入氢氧化 钠调节溶液 PH，沉淀钴，过滤得到氢氧化钴，滤液中加入氢氧化钠、碳酸钠调节溶液 PH 沉淀锂离子形成碳酸锂，加入盐酸生成氯化锂，加热蒸干，电解得到锂，以此解答该题。 【解答】解：（1）LiCoO2 中，Li 为+1 价、O 为﹣2 价，则 Co 元素的化合价为+3，故 答案为：+3； （2）将固体研磨的目的是为加快化学反应速率，故答案为：研磨； （3）二氧化硫具有还原性，通入二氧化硫，可将 Co 3+还原为 Co 2+，故答案为：将 Co 3+ 还原为 Co 2+； （4）滤液中含有 Fe3+、 Al3+，加 NaOH 调 pH 的目的是将 Fe3+、 Al3+转化为沉淀除去， 故答案为：将 Fe3+、 Al3+转化为沉淀除去； （5）“沉钴”过程中发生反应的离子方程式为 Co2++2OH﹣＝Co（OH）2↓，故答案为： Co2++2OH﹣＝Co（OH）2↓； （6）温度升高，溶解度降低，则应用热水洗涤，避免碳酸锂溶解，将氯化锂溶液蒸干的 过程中还需不断通入 HCl 气体，其作用是 抑制 LiCl 水解，同时带走水蒸气， 故答案为：热水； 抑制 LiCl 水解，同时带走水蒸气； （7）根据质量守恒定律，在变化过程中，Co 的质量没有变，假设原始固体质量为 100g， 则 n（Co）＝ mol，m（Co）＝100× g； 在 1000℃时，固体质量不再变化，说明 Co（OH） 2 完全分解，n（Co）：n（O）＝ ：[（80.65﹣100× ）× ]＝1：1，剩余固体成分为 CoO， 故答案为：CoO。【点评】本题考查物质的分离提纯的综合实验设计，为高频考点，侧重于学生的分析、 实验能力的考查，本题注意把握制备流程和基本实验操作方法，侧重流程分析及除杂反 应等知识点考查，题目难度中等。 17．（14 分）研究大气污染物的处理，对缓解和治理环境污染、保护我们赖以生存的地球， 具有十分重要的意义。 （1）已知：C（s）+O2（g）═CO2（g）△H＝﹣393.5/kJmol N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H＝+180kJ/mol 则 C（s）+2NO（g）═CO2（g）+N2（g） 的△H＝　﹣573.5　kJ/mol。 （2）在一定温度下，向 2L 的恒容密闭容器中充入 4.0 mol NO2 和 4.0 mol CO，在催化剂 作用下发生反应 4CO（g）+2NO2（g）⇌4CO2（g）+N2（g），测得相关数据如表所示： t/min 0 5 10 15 20 n（ NO2）/mol 4.0 3.4 3.12 3.0 3.0 n（ N2）/mol 0 0.30 0.44 0.50 0.50 ①在 0～5 min 内，用 CO2 的浓度变化表示的反应速率为　0.12mol/（L•min）　。 ②此温度下的化学平衡常数 K 的表达式为　K＝ 　。 （3）用活性炭还原法处理氮氧化物，有关反应为 C（s）+2NO（g）⇌CO 2（g）+N 2 （g）。某研 究小组向 2L 密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的 NO，保持温度和体积不变，发生 上述反应。 ①下列描述能说明上述反应已达平衡的是　A、B　（填标号）。 A．活性炭的质量不再变化 B．容器中气体的密度保持不变 C．2v （NO）正 ＝v （N2）逆 D． 保持不变 ②压强为 p 时，催化剂的催化效率、氮气的生成速率与温度的关系如图所示。当氮气的 生成速率主要取决于温度时，对应的温度范围是　300～400℃　。（4）肼（N2H4）是无色液体，具有强还原性。 ①肼的水溶液显弱碱性，其电离过程与 NH3•H2O 类似，则第一步电离方程式为　N2H4• H2O⇌N2H5++OH﹣（或 N2H4+H2O⇌N2H5++OH﹣）　。 ②新型 N2H4 燃料电池产物对环境没有污染，该电池以固体氧化物为电解质（能传导 O2 ﹣）。写出负极的电极反应式　N2H4﹣4e﹣+2O2﹣＝N2↑+2H2O　。 【分析】（1）根据已知焓变的热化学方程式推导所求反应，再由盖斯定律计算所求反应 的焓变； （2）①根据表中数据计算 N2 的生成速率，再由化学反应速率之比等于化学计量数之比 计算 CO2 的反应速率； ②平衡常数 K＝ ； （3）①利用化学平衡状态的特征判断，据此逐项分析； ②氮气的生成速率主要取决于温度时，说明此时要把催化剂活性降到最低，并且随着温 度上升，N2 生成速率增加； （4）①根据 NH3 显碱性的方程式书写 N2H4 显碱性的方程式； ②燃料电池负极发生氧化反应，N2H4 转化为 N2，据此写出负极的电极反应。 【解答】解：（1）已知：①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H1＝﹣393.5/kJmol ②N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H2＝+180kJ/mol 所求反应为：C（s）+2NO（g）═CO2（g）+N2（g），反应可由①﹣②得到，根据盖斯 定律，△H＝△H1﹣△H2＝﹣573.5kJ/mol， 故答案为：﹣573.5； （2）①0～5min 内，△n（N 2）＝0.30mol，则 v（N 2）＝ ＝ ＝ 0.003mol/（L•min），由化学反应速率之比等于化学计量数之比，则 v（CO2）＝4v（N2） ＝0.012mol/（L•min）， 故答案为：0.012mol/（L•min）； ②反应为：4CO（g）+2NO2（g）⇌4CO2（g）+N2（g），则此温度下的化学平衡常数 K的表达式为 K＝ ， 故答案为：K＝ ； （3）①A．活性炭参加化学反应，随着反应进行，质量发生变化，达到化学平衡时，活 性炭质量不变，故 A 选； B．容器中气体的密度为 ，反应前后质量守恒，但由于有固相物质参与，气体质 量会发生改变，容器 V 不变，整个过程混合气体密度改变，可以通过密度变化判断化学 平衡，故 B 选； C．反应达到平衡时，v 正＝v 逆，应为 v （NO）正 ＝2v （N2）逆，故 C 不选； D．N2 和 CO2 始终按 1：1 比例生成，无法判断化学平衡，故 D 不选， 故答案为：A、B； ②氮气的生成速率主要取决于温度时，说明此时要把催化剂活性降到最低，并且随着温 度上升，N2 生成速率增加，所以可以控制温度的范围是：300～400℃， 故答案为：300～400℃； （4）①肼的水溶液显弱碱性，其电离过程与 NH3•H2O 类似，则第一步电离方程式为： N2H4•H2O⇌N2H5++OH﹣（或 N2H4+H2O⇌N2H5++OH﹣）， 故答案为：N2H4•H2O⇌N2H5++OH﹣（或 N2H4+H2O⇌N2H5++OH﹣）； ②燃料电池负极发生氧化反应，N2H4 转化为 N2，所以电极反应为：N2H4﹣4e﹣+2O2﹣＝ N2↑+2H2O， 故答案为：N2H4﹣4e﹣+2O2﹣＝N2↑+2H2O。 【点评】本题较为综合，考查了热化学方程式的书写、化学平衡常数、化学平衡状态的 判断以及化学平衡移动，还涉及到电化学相关知识点，整体难度中等。 三、选做题（请从 18、19 题中任选一题做在答题卷上，15 分）【化学一选修 3：物质结构 与性质】 18．（15 分）氮族元素及其化合物应用广泛。如合成氨、磷肥等化学肥料促进了粮食产量的 极大提高。 （1）在基态 31P 原子中，核外存在　6　对自旋相反的电子，核外电子占据的最高能级 的电子云轮廓图为　哑铃（纺锤）　形。与 31P 同周期且相邻的元素的第一电离能由大到小的顺序为　P＞S＞Si　。 （2）液氨中存在电离平衡 2NH3⇌NH4++NH2﹣，体系中三种微粒中 N 原子的杂化方式为　 sp 3 杂化　，NH2﹣的立体构型为　V 形　，与 NH4+互为等电子体的分子为　CH4、SiH4　。 （3）苯胺 与甲苯 的相对分子质量相近，但苯胺的熔点（﹣ 5.9℃）、沸点（184.4℃）分别高于甲苯的熔点（﹣95℃）、沸点（110.6℃），原因是　苯 胺分子间存在氢键　。 （4）我国科学工作者实现世界首次全氮阴离子（N5﹣）金属盐 Co（N5）2（H2O）4•4H2O 的合成，其结构如图 1 所示，Co2+的配位数为　6　；N5﹣的化学键类型为　σ键、π 键　。 （5）把特定物质的量之比的 NH4Cl 和 HgCl2 在密封管中一起加热时，生成晶体 X，其晶 胞的结构图及晶胞参数如图 2 所示。则晶体 X 的密度为　 　 g/cm3（设 阿伏加德罗常数的值为 NA，列出计算式）。 【分析】（1）31P 原子的电子排布是 1s22s22p63s23p2，核外存在 6 对自旋相反的电子，最 外层为 p 轨道； （2）计算中心原子电子对数，可判断杂化方式；等电子体为原子数相等和电子数相等的 原子团，NH4+含有 5 个原子，电子数为 10； （3）苯胺由分子构成，含氢键的沸点高； （4）配合物由内界和外界组成，内界中含有中心离子和配体，配体的总个数等于配位数； 根据图示可以确定物质中存在的化学键； （5）由均摊法可知，1 个晶胞中 Hg2+、NH4+、Cl﹣个数分别为 1、1、3．晶体密度 ρ＝，据此计算即可。 【解答】解：（1）31P 原子的电子排布是 1s22s22p63s23p2，可知核外存在 6 对自旋相反 的电子，最外层为 p 轨道，电子云轮廓图为哑铃（纺锤）形。与 P 同周期相邻的元素为 Si、S，同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，P 元素原子 3p 能级为半满 稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能：P＞S＞Si。 故答案为：6；哑铃（纺锤）； P＞S＞Si； （2）NH3 中心原子 N 电子对数＝ （5﹣1×3）+3＝4，杂化方式为 sp 3；NH4+中心原 子 N 电子对数＝ （5﹣1﹣1×4）+4＝4，杂化方式为 sp 3；NH2﹣中心原子 N 电子对数 ＝ （5+1﹣1×2）+2＝4，杂化方式为 sp 3，孤电子对数为 2，空间构型为 V 形。等电 子体为原子数相等和电子数相等的原子团，NH4+含有 5 个原子，电子数为 10，与 NH4+ 互为等电子体的分子为 CH4、SiH4 等 故答案为：sp 3 杂化； V 形；CH4、SiH4； （3）苯胺 ）的晶体类型是分子晶体，构成微粒为分子，苯胺与甲苯 （ ）的相对分子质量相近，但苯胺的熔点（﹣5.9℃）、沸点（184.4℃）分别 高于甲苯的熔点（﹣95.0℃）、沸点（110.6℃），原因是苯胺分子之间存在氢键， 故答案为：苯胺分子间存在氢键； （4）由图知，Co（N5）2（H2O）4•4H2O 中 Co2+连接 2 个（N5﹣）和 4 个 H2O，其配位 数为 6，N5﹣存在的化学键为σ键、π 键。 故答案为：6； σ键、π 键； （5）由均摊法可知，1 个晶胞中 Hg2+数目为 1，NH4+数目为 8× ＝1，Cl﹣数目为 4× +2＝3，晶胞质量 m＝ ＝ ，晶胞体积 V＝a×10﹣10×a×10﹣10 ×c×10﹣10＝a2c×10﹣30，晶体 X 的密度 ρ＝ ＝ g/cm3， 故答案为： 。 【点评】本题考查物质结构与性质，涉及核外电子排布、杂化方式、晶胞结构与计算等，掌握均摊法进行晶胞有关计算。需要学生具有一定的空间想象与数学计算能力，题目难 度中等。 【化学-选修 5：有机化学基础】 19．盐酸氨溴索（又称溴环己胺醇），可用于急、慢性支气管炎及支气管扩张、肺气肿、肺 结核等疾病的治疗。某研究小组拟用以下流程合成盐酸氨溴索和糖精的中间体 X（部分 反 应 条 件 及 产 物 已 略 ） 。 已知信息： （Ⅰ）R1CHO+R2NH2 R1CH＝N﹣R2 （Ⅱ） （易被氧化） 请回答： （1）流程中 A 名称为　邻硝基甲苯或 2﹣硝基甲苯　；D 中含氧官能团的名称是　硝基、 羟基　。 （ 2 ） G 的 分 子 式 为 　 C13H18N2OBr2 　 ； 化 合 物 E 的 结 构 简 式 是 　 　。 （3）A→B、F→G 的反应类型分别为：　氧化反应　、　取代反应　。 （ 4 ） 写 出 B+C D 的 化 学 方 程 式 　　。 （5）化合物 X 同时符合下列条件的同分异构体 H 有　3　种；其中核磁共振氢谱有 5 组 吸收峰的结构简式为　 　。 ①苯环上有两个取代基，其中之一是氨基；②官能团与 X 相同，苯环上的一氯代物有两 种。 （6）以甲苯和甲醇为有机原料，参照盐酸氨溴索的合成路线图，设计 X 的合成路线　 　 （无机试剂任选，标明试剂、条件及对应物质结构简式）。 【分析】由 B 与 C 的分子式、D 的结构简式，结合信息①，可知 B 为 、C 为 ．对比甲苯与 B 的结构，可知甲苯发生硝化反应生成 A，A 发生 氧 化 反 应 生 成 B ， 故 A 为 ． D 发 生 信 息 ② 中 还 原 反 应 生 成 E 为 ．由盐酸氨溴索的结构简式可知 E→F 发生还原反应生成 F， F 与 溴 发 生 苯 环 上 取 代 反 应 生 成 G ， G 与 HCl 反 应 生 成 盐 酸 氨 溴 索 ， 故 F 为 、G 为 。 （6）甲基用酸性高锰酸钾溶液氧化引入羧基，硝基用 Fe/HCl 还原引入氨基，羧基与甲 醇发生酯化反应引入酯基，氨基易被氧化且能与羧基反应，结合生成 A 的转化，应先发生硝化反应反应生成 ，再发生氧化反应生成 ，然后发生酯化反 应生成 ，最后发生还原反应生成目标物。 【解答】解：（1）A 的结构简式为 ，其名称为：邻硝基甲苯或 2﹣硝基甲 苯。D 中含氧官能团的名称是：硝基、羟基， 故答案为：邻硝基甲苯或 2﹣硝基甲苯；硝基、羟基； （2）G 的结构简式为 ，其分子式为：C13H18N2OBr2．由分析 可知，化合物 E 的结构简式是： ， 故答案为：C13H18N2OBr2； ； （3）A→B 是 转化为 ，甲基转化为醛基，属于氧化反应。F→ G 是 转化为 ，F 中苯环上氢原子被 溴原子替代，属于取代反应， 故答案为：氧化反应；取代反应； （ 4 ） B+C D 的 化 学 方 程 式 为， 故答案为： ； （5）化合物 X 同时符合下列条件的同分异构体：①苯环上有两个取代基，其中之一是 氨基；②官能团与 X 相同，另外一个取代基含有酯基，可能为﹣COOCH3、﹣OOCCH3、﹣ CH2OOCH，苯环上的一氯代物有两种，2 个不同的取代基处于对位，符合条件的 H 共有 3 种，其中核磁共振氢谱有 5 组吸收峰的结构简式为： ， 故答案为：3； ； （6）甲基用酸性高锰酸钾溶液氧化引入羧基，硝基用 Fe/HCl 还原引入氨基，羧基与甲 醇发生酯化反应引入酯基，氨基易被氧化且能与羧基反应，结合生成 A 的转化，应先发 生硝化反应反应生成 ，再发生氧化反应生成 ，然后发生酯化反 应 生 成 ， 最 后 发 生 还 原 反 应 生 成 目 标 物 ， 合 成 路 线 流 程 图 为 ： ， 故 答 案 为 ： 。 【点评】本题考查有机物推断和合成，充分利用转化中有机物的结构简式、分子式、反 应条件进行分析判断，注意对给予信息的理解，熟练掌握官能团的性质胡转化，侧重考查学生分析判断及知识综合运用能力。