2020年普通高等学校招生统一考试化学试卷8（Word版附解析）.doc

2020 年普通高等学校招生统一考试 化学卷(八) (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　Na 23　Li 7　Cr 52 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．我国明代《本草纲目》中收载药物 1892 种，其中“烧酒”条目下写道：“自 元时始创其法，用浓酒和糟入甑(指蒸锅)，蒸令气上，用器承滴露。”下列物质的 分离和提纯可采用文中提到的“法”的是 (　　) A．从(NH4)2S2O8 溶液中提取(NH4)2S2O8 晶体 B．从丙烯酸甲酯和稀硫酸的混合液中分离出丙烯酸甲酯 C．从含少量氯化钠的氯化铵中提取氯化铵 D．从对硝基甲苯和甲苯的混合物中分离出对硝基甲苯 D　[文中提到的“法”为蒸馏，实验室常用此法分离两种沸点有明显差别的互 溶的液体混合物。从(NH4)2S2O8 溶液中提取(NH4)S2O8 晶体，需采用蒸发浓缩、 冷却结晶、过滤等操作，不能用蒸馏法分离，A 不符合；丙烯酸甲酯和稀硫酸不 互溶，需采用分液操作进行分离，不能用蒸馏法分离，B 不符合；从含少量氯化钠 的氯化铵中提取氯化铵，不能用蒸馏法，C 不符合。] 2．(2019·唐山模拟)Q、W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期元素。 W、Y 是金属元素，Z 的原子序数是 X 的 2 倍。Q 与 W 同主族，且 Q 与 W 形成 的离子化合物中阴、阳离子电子层结构相同。Q 与 X 形成的简单化合物的水溶液 呈碱性。Y 的氧化物既能与强酸溶液反应又与强碱溶液反应。下列说法不正确的 是(　　) A．Q 与 X 形成简单化合物的分子为三角锥形 B．Z 的氧化物是良好的半导体材料 C．原子半径 Y>Z>X>Q D．W 与 X 形成化合物的化学式为 W3X B　[Q、W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期元素。Q 与 W 同主族，且 Q 与 W 形成的离子化合物中阴、阳离子电子层结构相同。则 Q 为 H 元素，W 为 Li 元素，Q 与 X 形成的简单化合物的水溶液呈碱性，X 为 N 元素。W、Y 是金 属元素，Y 的氧化物既能与强酸溶液反应又与强碱溶液反应，Y 为 Al 元素，Z 的 原子序数是 X 的 2 倍，Z 为 Si 元素。] 3．NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．2 g 氘化锂(6LiD)中含中子数为 NA B．22.4 L(在标准状况下)CHCl3 含 C—H 键数目为 NA C．2 mol SO2 和 1 mol 18O2 充分反应，产物中含 18O 原子数为 2NA D．0.5 mol Cl2 通入 FeCl2 溶液中，最后溶液中含 Fe3＋数目为 NA A　[2 g 氘化锂(6LiD)中含中子数为： 2 g 8 g·mol－1 ×4NA＝NA，A 正确；已知体 积，但标准状况下 CHCl3 不是气态，无法计算其物质的量，B 错误；SO2 和 18O2 的反应是可逆的，故产物中含 18O 原子数小于 2NA，C 错误；FeCl2 溶液中 Fe2＋物 质的量未知，最后溶液中含 Fe3＋数目也未知，D 错误。] 4．对以下古诗文中的现象，分析错误的是(　　) A．“以硫黄、雄黄合硝石并蜜烧之，焰起烧手、面及屋舍”，指的是黑火药 爆炸，其主要反应的方程式为： S＋2KNO3＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑ B．“司南之杓(勺)，投之于地，其杓指南”，司南中“杓”的主要成分为 Fe3O4 C．“试玉要烧三日满，辨才须待七年期”，此文中“玉”的主要成分为硅酸 盐，该诗句表明玉的硬度很大 D．“自古书契多编以竹简，其用缣帛者(丝织品)谓之为纸”，文中“纸”的 主要成分是蛋白质 C　[司南中“杓”能指示方向，说明具有磁性，主要成分为 Fe3O4，B 正确；玉 的主要成分是硅酸盐，“试玉要烧三日满” 说明“玉”的熔点较高，C 错误；“缣帛 者谓之为纸”，文中“纸”是丝织品，主要成分是蛋白质，D 正确。] 5．下列装置应用于实验室制 NO 并回收硝酸铜的实验，其中能达到实验目的 的是(　　)　 　 　 ①　　 　　②　　　　 ③　 　　　　④ A．①为制取 NO 的装置 B．②为收集 NO 的装置 C．③为分离炭粉和硝酸铜的装置 D．④为蒸干硝酸铜溶液制 Cu(NO3)2·3H2O 的装置 C　[生成气体从长颈漏斗逸出，且 NO 易被氧化，则不能制备 NO，应选分 液漏斗，A 错误；NO 的密度与空气密度相差不大，不能用排空气法收集，应选排 水法收集，B 错误；蒸发时促进铜离子水解，生成的硝酸易挥发，导致蒸发操作不 能制备得到 Cu(NO3)2·3H2O，应选冷却结晶法，D 错误。] 6．(2019·合肥模拟)化合物丙属于桥环化合物，是一种医药中间体，可以通过 以下反应制得： 下列有关说法正确的是(　　) A．甲分子中所有原子可能处于同一平面上 B．乙可与 H2 按物质的量之比 1∶2 发生加成反应 C．丙能使酸性高锰酸钾溶液、溴的 CCl4 溶液褪色，且原理相同 D．等物质的量的甲、乙分别完全燃烧时，消耗氧气的质量之比为 13∶12 D　[甲分子中含有饱和碳原子，由于饱和碳原子构成的是正四面体结构，与 该 C 原子连接的原子最多有 2 个在这一平面上，所以不可能所有原子都在同一平 面上，A 错误；乙分子中含有 C===C 和酯基，只有 C===C 双键可与 H2 发生加成 反应，二者反应的物质的量的之比为 1∶1，B 错误；丙物质含有不饱和的碳碳双 键，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色，也可以与溴的 CCl4 溶液发生加 成反应而使溶液褪色，褪色原理不同，C 错误。] 7．用如图所示装置(夹持装置已省略)进行下列实验，能得出相应实验结论的是(　　) 选项 ① ② ③ 实验结论 A 稀硫酸 Na2S AgNO3 与 AgCl 的浊液 Ksp(AgCl) >Ksp(Ag2S) B 浓硫酸 蔗糖 溴水 浓硫酸具有脱水 性、氧化性 C 稀硫酸 Na2CO3 CaCl2 溶液 CO2 可与氯化钙 反应 D 浓硝酸 Na2CO3 Na2SiO3 溶液 酸性：硝酸>碳酸 >硅酸 B　[图中装置和试剂不发生沉淀的转化，在 AgNO 3 与 AgCl 的浊液中，当 Ksp(AgCl)＞Ksp(Ag2S)，则生成 Ag2S 沉淀，可发生沉淀的生成，不能说明发生了 沉淀的转化，则不能比较溶度积 Ksp(AgCl)和 Ksp(Ag2S)的大小，A 错误；稀硫酸 与 Na2CO3 反应生成二氧化碳，二氧化碳通入 CaCl2 溶液中没有明显现象，不能证 明 CO2 可与氯化钙是否发生反应，C 错误；浓硝酸与碳酸钠反应生成二氧化碳， 但浓硝酸易挥发，硝酸、碳酸均可与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，则不能比较 碳酸与硅酸的酸性，应排除硝酸的干扰，D 错误。] 8．(2019·张家口模拟)一种检测空气中甲醛(HCHO)含量的电化学传感器的工 作原理如图所示。下列说法正确的是 (　　) A．传感器工作时，工作电极电势高 B．工作时，H＋通过交换膜向工作电极附近移动 C．当导线中通过 1.2×10－6 mol 电子，进入传感器的甲醛为 3×10－3 mg D．工作时，对电极区电解质溶液的 pH 增大 D　[原电池工作时，HCHO 转化为 CO2，失电子在负极发生氧化反应，其电 极反应式为 HCHO＋H2O－4e－===CO2＋4H＋，O2 在正极得电子发生还原反应，其电极反应式为 O2＋4e－＋4H＋===2H2O，工作时，阳离子向电源的正极移动， 再结合电池总反应判断溶液 pH 变化，以此解答该题。] 9．室温下，向 100 mL 某浓度的多元弱酸 HnA 溶液中加入 0.1 mol·L－1NaOH 溶液，溶液的 pH 随 NaOH 溶液体积的变化曲线如图所示。下列有关说法不正确 的是(　　) A．n＝2 且起始时 c(HnA)＝0.1 mol·L－1 B．b 点时：c(Na＋)＞c(HA－)＞c(H＋)＞c(OH－)＞c(A2－) C．b→c 段，反应的离子方程式为 HA－＋OH－===A2－＋H2O D．c→d 段，溶液中 A2－的水解程度逐渐减弱 B　[曲线中有两个突跃范围，故为二元弱酸，当滴加 NaOH 溶液体积为 100 mL 时达到第一个计量点，故 n(H2A)＝0.1 mol·L －1×0.1 L＝0.01 mol，起始时， c(H2A)＝0.01 mol 0.1 L ＝0.1 mol·L－1，A 项正确；b 点为 NaHA 溶液，显酸性，则 HA－ 的电离程度大于水解程度，c(Na＋)＞c(HA－)＞c(H＋)＞c(A2－)＞c(OH－)，B 项错误； a→b 段 发 生 反 应 H2A ＋ NaOH===NaHA ＋ H2O ， b→c 段 发 生 反 应 NaHA ＋ NaOH===Na2A＋H2O，C 项正确；c 点时 H2A 与 NaOH 恰好完全中和，得 Na2A 溶液，c→d 段是向 Na2A 溶液中继续滴加 NaOH 溶液，c(OH－)增大，抑制 A2－的 水解，D 项正确。] 10．(2019·郑州模拟)实验室利用废弃旧电池的铜帽(主要成分为 Zn 和 Cu)回 收 Cu 并制备 ZnO 的部分实验过程如图所示： 下列叙述错误的是(　　) A．“溶解”操作中可在酸性条件下不断鼓入 O2 代替 H2O2 B．铜帽溶解后，将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的 H2O2C．与加入的锌粉反应的离子为 Cu2＋、H＋ D．“过滤”操作后，将滤液蒸干、高温灼烧即可制取纯净的 ZnO D　[利用废旧电池的铜帽(主要成分为 Zn 和 Cu)回收 Cu 并制备 ZnO，电池 的铜帽加入稀硫酸、过氧化氢溶解，铜生成硫酸铜溶液，加热煮沸将溶液中过量 的 H2O2 除去，加入氢氧化钠溶液调节溶液 pH＝2 沉淀铁离子，加入锌粉反应过 滤得到海绵铜，沉淀锌离子得到氢氧化锌，分解得到氧化锌。滤液中含有硫酸锌 和硫酸钠，将滤液蒸干得到 ZnSO4 和 Na2SO4，高温灼烧时剩有硫酸钠，不能得 到纯净的 ZnO，D 错误。] 11．用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含 Cl－、Br－、Na＋、Mg2＋)的装置如图 所示(a、b 为石墨电极)，下列说法正确的是(　　) A．电池工作时，正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．电解时，电子流动路径是：负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极 C．试管中 NaOH 溶液用来吸收电解时产生的 Cl2 D．当电池中消耗 2.24 L(标准状况下)H2 时，b 极周围会产生 0.05 mol 气体 C　[左边装置为氢氧燃料电池，H2 所在电极作负极，O2 所在电极作正极，在 酸性条件下，O2 得电子生成 H2O，A 错误；电解时，电子流动路径是：负极→外 电路→阴极，阳极→外电路→正极，B 错误；消耗 2.24 L(标准状况下)H 2 时电路 中转移的电子的物质的量为 0.2 mol，b 极为电解池的阴极，溶液中的 H＋在阴极 得到电子生成 H2，根据电子守恒可知生成 H2 的物质的量为 0.1 mol，D 错误。] 12．(2019·德州模拟)X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的短周期主族元素， X 原子核外电子总数是其次外层电子数的 4 倍，Y 单质与硫酸铜溶液反应能产生 蓝色沉淀，Z 单质为淡黄色固体，下列叙述正确的是(　　) A．简单离子半径：W＞Z＞Y＞X B．Z2W2 为直线形非极性分子 C．简单氢化物的还原性：Z＞WD．由 X、Y、W 组成化合物的水溶液一定显碱性 C　[X 原子核外电子总数是其次外层电子数的 4 倍，即 X 是 O 元素，Y 单质 与硫酸铜溶液反应能产生蓝色沉淀，即 Y 是金属 Na，Z 单质为淡黄色固体即 Z 是 S，则 W 是 Cl。] 13．(2019·昆明模拟)已知：pKa＝－lg Ka。25 ℃时，几种弱酸的 pKa 值如下表 所示。下列说法正确的是(　　) 弱酸的化学式 CH3COOH HCOOH H2SO3 pKa 4.74 3.74 pKa1＝1.90 pKa2＝7.20 A.向 Na2SO3 溶液中加入过量乙酸，反应生成 SO2 B．25 ℃时，pH＝8 的甲酸钠溶液中，c(HCOOH)＝9.9×10－7 mol·L－1 C．25 ℃时，某乙酸溶液 pH＝a，则等浓度的甲酸溶液 pH＝a－1 D．相同温度下，等浓度的 HCOONa 溶液比 Na2SO3 溶液的 pH 大 B　[根据表格数据分析，酸性顺序为 H2SO3>HCOOH >CH3COOH > HSO－3 。 因为乙酸的酸性大于亚硫酸氢根离子，所以亚硫酸钠和乙酸反应生成亚硫酸氢钠 和乙酸钠，A 错误；甲酸钠溶液因为甲酸根离子水解溶液显碱性，且存在质子守 恒，c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCOOH)，因为溶液的 pH＝8，所以 c(OH－)＝10－6 mol·L －1，c(H＋)＝10－8 mol·L－1，所以 c(HCOOH)＝9.9×10－7 mol·L－1，B 正确；等浓 度的乙酸溶液和甲酸溶液中存在电离平衡，假设甲酸溶液的 pH＝b，10－a × 10－a c ＝10－4.74，10－b × 10－b c ＝10－3.74，计算 b＝a－0.5，C 错误；因为甲酸的酸性比亚 硫酸氢根离子酸性强，所以相同温度下，等浓度的溶液中甲酸根离子水解程度小 于亚硫酸根离子水解程度，即等浓度的甲酸钠的 pH 小于亚硫酸钠，D 错误。] 14．(2018·湖南湖北八市联考)Li4Ti5O12 和 LiFePO4 都是锂离子电池的电极材 料，可利用钛铁矿(主要成分为 FeTiO3，还含有少量 MgO、SiO2 等杂质)来制备， 工艺流程如下：已知：“酸浸”后，钛主要以 TiOCl2－4 形式存在 FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋ ＋TiOCl2－4 ＋2H2O， 下列说法不正确的是(　　) A．Li2Ti5O15 中 Ti 的化合价为＋4，其中有 4 个过氧键 B．滤液②中的阳离子除了 Fe2＋和 H＋，还有 Mg2＋ C．滤液②中也可以直接加适量的氯水代替双氧水 D．“高温煅烧”过程中，铁元素被氧化 D　[用钛铁矿(主要成分为 FeTiO3，还含有少量 MgO、SiO2 等杂质)来制备 Li4Ti5O12 和 LiFePO4，由制备流程可知，加盐酸过滤后的滤渣为 SiO2，滤液①中 含 Mg2＋、Fe2＋、TiOCl2－4 ，水解后过滤，沉淀为 TiO2·xH2O，经过一系列反应得 到 Li4Ti5O12；水解后的滤液②中含 Mg2＋、Fe2＋，双氧水可氧化亚铁离子，在磷 酸条件下过滤分离出 FePO4 沉淀，高温煅烧中发生 2FePO 4＋Li2CO3＋H2C2O4 =====高温 2LiFePO4＋H2O＋3CO2↑。“高温煅烧”过程中铁元素的化合价由＋3 价 变成＋2 价，被还原，D 错误。] 15．(2019·贵阳一模)下列关于有机化合物的说法中正确的是(　　) A．乙醇和乙二醇互为同系物 B．聚氯乙烯能使溴水褪色 C．油脂在碱性条件下的水解反应又称为皂化反应 D．分子式为 C8H10 的某芳香烃的一氯代物可能只有一种 C　[同系物应含有相同数目的官能团，乙醇和乙二醇含有的官能团的数目不 同，不是同系物，A 错误；聚氯乙烯不再含 ，不能使溴水褪色，B 错误； 油脂在碱性条件下的水解产物可用于制备肥皂为皂化反应，C 正确；分子式为 C8H10 的芳香烃可能是邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯，其一氯代物至少存 在苯环取代及烷烃基(此处为甲基或乙基)两种大类，一定不止一种一氯代物，D 错 误。] 二、非选择题(本题包括 5 小题，共 55 分) 16．(10 分)(2019·菏泽一模)氮化铬(CrN)是一种良好的耐磨材料，实验室可用无水氯化铬(CrCl3)与氨气在高温下反应制备，反应原理为 CrCl3＋NH3 =====高温 CrN ＋3HCl。回答下列问题： (1)制备无水氯化铬。氯化铬有很强的吸水性，通常以氯化铬晶体(CrCl3·6H2O) 的 形 式 存 在 。 直 接 加 热 脱 水 往 往 得 到 Cr2O3 ， 有 关 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ________________________。以氯化铬晶体制备无水氯化铬的方法是 _____________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (2)制备氮化铬。某实验小组设计制备氮化铬的装置如下图所示(夹持与加热装 置省略)： ① 装 置 A 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 ② 实 验 开 始 时 ， 要 先 打 开 装 置 A 中 活 塞 ， 后 加 热 装 置 C ， 目 的 是 ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 ③ 装 置 B 中 盛 放 的 试 剂 是 ________ ， 装 置 D 的 作 用 是 ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 ④ 有 同 学 认 为 该 装 置 有 一 个 缺 陷 ， 该 缺 陷 是 ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (3)氮化铬的纯度测定。制得的 CrN 中含有 Cr2N 杂质，取样品 14.38 g 在空气 中充分加热，得固体残渣(Cr2O3)的质量为 16.72 g，则样品中 CrN 与 Cr2N 的物质 的量之比为________。 (4)工业上也可用 Cr2O3 与 NH3 在高温下反应制备 CrN。相关反应的化学方程 式为_______________________________________________________，提 出 一 条 能 降 低 粗 产 品 中 氧 含 量 的 措 施 ： ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 [解析]　(1)氯化铬晶体(CrCl3·6H2O)加热后会发生水解，直接加热脱水得到 Cr2O3，反应的化学方程式为 2CrCl3·6H2O =====△ Cr2O3＋9H2O＋6HCl↑；若以 氯化铬晶体制备无水氯化铬，则要抑制其水解，要在 HCl 的气氛中加热。 (2)由制取氮化钙反应可知，装置中不能有空气，否则会影响实验，所以实验 开始时，要先打开装置 A 中活塞，后加热装置 C，目的是用生成的氨气排除装置 内的空气； ③制备时装置中不能有水，所以装置 B 中盛放的试剂是碱石灰，用来干燥氨 气；装置 D 则是为了防止空气中的水分进入装置 C。 (3)设样品中 CrN 与 Cr2N 的物质的量分别为 x、y， 则由题给条件有：①66 g·mol －1×x＋118 g·mol －1×y＝14.38 g，②x＋2y＝ 16.72 g 152 g·mol－1 ×2； 联立①②方程，解得 x＝0.2 mol，y＝0.01 mol， 则样品中 CrN 与 Cr2N 的物质的量之比为 0.2 mol∶0.01 mol＝20∶1。 (4)根据题给信息中的反应 CrCl3＋NH3 =====高温 CrN＋3HCl，类比此反应，若 用 Cr2O3 与 NH3 在高温下反应制备 CrN 则生成氮化铬和水，化学方程式为 Cr2O3 ＋2NH3 =====高温 2CrN＋3H2O；若要降低粗产品中氧含量则要 Cr2O3 尽可能发生反 应转化为氮化铬，可以采取增大 NH3 的流量(浓度)的方法。 [答案]　(1)2CrCl 3·6H2O =====△ Cr2O3＋9H2O＋6HCl↑　在 HCl 的气氛中 加热　(2)①CaO＋NH 3·H2O===Ca(OH)2＋NH3↑　②用生成的氨气排除装置内 的空气　③碱石灰　防止空气中的水分进入装置 C　④没有尾气处理装置　 (3)20∶1　(4)Cr2O3＋2NH3 =====高温 2CrN＋3H2O　增大 NH3 的流量(浓度)(或其他 合理答案) 17．(12 分)(2019·试题调研)钒是一种熔点很高的金属，具有良好的可塑性和低温抗腐蚀性，有延展性、硬度大，无磁性。广泛应用于钢铁、航空航天、能源、 化工等领域。工业上常用钒炉渣(主要含 FeO·V2O3，还有少量 SiO2、P2O5 等杂质) 提取 V2O5 的流程如图 1 所示： 图 1 (1)焙烧的目的是将 FeO·V2O3 转化为可溶性 NaVO3，其中铁元素的化合价转 化为＋3，写出该反应的化学方程式：_____________________________。 (2)加 MgSO4 溶液的步骤中，滤渣的主要成分是______(用化学式表示)。 (3) 沉 钒 过 程 中 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ________________________________________________________________ ________________________________________________________________， 得到的固体物质往往需要洗涤，写出实验室洗涤 NH4VO3 沉淀的操作方法： ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (4)已知常温下 NH4VO3 的溶解度为 0.468 g，则 NH4VO3 的溶度积常数为 ________。 (5)元素钒在溶液中还可以以 V2＋(紫色)、V3＋(绿色)、VO2＋(蓝色)、VO＋2 (淡 黄色)等形式存在。利用钒元素微粒间的反应设计的可充电电池的工作原理如图 2 所示，已知溶液中还含有 1 mol H2SO4，请回答下列问题： 图 2 ①充电时，左槽溶液的颜色由蓝色逐渐变为淡黄色，则左槽电极上发生的电 极反应式为____________________________________。 ②放电过程中，右槽溶液颜色变化为____________，若此时外电路转移了 3.01×1022 个电子，则左槽溶液中 H＋的变化量 Δn(H＋)＝________。[解析]　向钒炉渣中加入碳酸钠并在空气中焙烧，生成的有 NaVO3、氧化铁、 硅酸钠、磷酸钠，水浸后得到的浸出渣中含有氧化铁，浸出液为 NaVO3、硅酸钠、 磷酸钠的水溶液，向滤液中加入硫酸镁生成难溶的硅酸镁、磷酸镁沉淀，过滤后 向溶液中再加入硫酸铵生成 NH4VO3 沉淀，NH4VO3 经加热生成 V2O5。(4)常温下 NH4VO3 的 溶 解 度 为 0.468 g ， 即 100 g 水 中 溶 解 的 NH4VO3 的 物 质 的 量 为 0.468 g 117 g/mol ＝0.004 mol，溶液体积为 0.1 L，则饱和 NH4VO3 的浓度为 0.04 mol/L， 溶度积常数 Ksp＝c(NH＋4 )·c(VO－3 )＝0.04×0.04＝1.6×10－3。(5)①充电时，左槽溶 液由蓝色逐渐变为淡黄色，说明左侧电极上 VO2＋(蓝色)失去电子生成 VO＋2 (淡黄 色)，左槽电极为阳极，电极反应式为 VO2＋－e－＋H2O===VO＋2 ＋2H＋；②放电过 程中，右槽电极是负极，负极失电子钒元素化合价升高，由 V2＋变为 V3＋，溶液 颜色由紫色变为绿色，放电时正极反应为 VO＋2 ＋e－＋2H＋===VO2＋＋H2O，若此 时外电路转移了 3.01×1022 个电子，则左槽溶液中消耗氢离子 0.1 mol，同时 0.05 mol 氢离子由右槽经质子交换膜进入左槽，则左槽溶液中 H＋的变化量 Δn(H＋)＝ 0.1 mol－0.05 mol＝0.05 mol。 [ 答 案 ] 　 (1)4FeO·V2O3 ＋ 4Na2CO3 ＋ 5O2 =====高温 8NaVO3 ＋ 2Fe2O3 ＋ 4CO2　 (2)MgSiO3、Mg3(PO4)2　(3)NH＋4 ＋VO－3 ===NH4VO3↓　往漏斗中加水至浸没沉淀， 让水自然流下，重复 2～3 次　(4)1.6×10－3　(5)①VO2＋－e－＋H2O===VO＋2 ＋2H ＋　②由紫色变为绿色　0.05 mol 18．(10 分)(2019·临沂模拟)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。 (1)在 373 K 时，向体积为 2 L 的恒容真空容器中通入 0.40 mol NO2，发生反 应：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－57.0 kJ·mol －1。测得 NO2 的体积分数[φ(NO2)] 与反应时间(t)的关系如下表： t/min 0 20 40 60 80 φ(NO2) 1.0 0.75 0.52 0.40 0.40 ①0～20 min 内，v(N2O4)＝________ mol·L－1·min－1。 ②上述反应中，v(NO2)＝k1·c2(NO2)，v(N2O4)＝k2·c(N2O4)，其中 k1、k2 为速 率常数，则 373 K 时，k1、k2 的数学关系式为________。改变温度至 T1 时，k1＝ k2，则 T1________373 K(填“>”“”“373 K； (2) ①若 V＝100，溶液中的溶质是 NaHN2O2，HN2O －2 的电离平衡常数是 10－ 12 ， 水 解 平 衡 常 数 是 Kw Ka1 ＝ 10－14 10－7 ＝ 10 － 7 ， 水 解 大 于 电 离 ， 所 以c(H2N2O2)>c(N2O2－2 )；②若 V＝200，溶液中的溶质是 Na2N2O2，N2O 2－2 发生两步 水解反应，所以所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为 c(Na ＋)>c(N2O2－2 )>c(OH －)>c(HN2O－2 )>c(H＋)。 [答案]　(1)①2.0×10 － 3 　②k1 ＝60k 2 　>　(2)①>　恰好完全反应生成 NaHN2O2，Kh(HN2O－2 )＝Kw Ka1 ＝10－14 10－7 ＝10－7>Ka2＝10－12，水解程度大于电离程度， 因此溶液中 c(H2N2O2)＞c(N2O2－2 )　②c(Na＋)＞c(N2O2－2 )＞c(OH－)＞c(HN2O－2 )＞ c(H＋) 19．(11 分)(2019·烟台模拟)含氟化合物在生产、生活中有重要的应用，回答 下列问题： (1)基态氟原子核外电子的运动状态有____________种，有________种不同能 量的原子轨道，其价层轨道表示式为______________________。 (2)N 与 F 可形成化合物 N2F2，下列有关 N2F2 的说法正确的是______(填字母)。 a．分子中氮原子的杂化轨道类型为 sp2 b．其结构式为 F—N≡N—F c．其分子有两种不同的空间构型 d．1 mol N2F2 含有的 σ 键的数目为 4NA (3)NaHF2 可用于制无水氟化氢和供雕刻玻璃、木材防腐等用。常温常压下为 白色固体，易溶于水，160 ℃分解。NaHF2 中所含作用力的类型有________(填字 母)。 a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．氢键 (4)二氟甲烷(CH2F2)难溶于水，而三氟甲烷(CHF3)可溶于水，其可能的原因是 ___________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (5)氟化钙的晶胞结构如图所示。晶胞中 Ca2＋的配位数为________。与 F－等 距且最近的 Ca2＋形成的空间构型为________。已知氟化钙的晶胞边长为 a pm， 其密度为 ρ g·cm－3，则阿伏加德罗常数的数值为________(列出计算式即可)。 [解析]　(2)a.该分子中的氮氮键为共价双键，其中氮原子采取 sp2 杂化的方式， 故 a 正确；其结构式为 F—N===N—F，故 b 错误； 此结构 F—N===N—F 有顺式 反式之分，故 c 正确；1 mol N2F2 含有的 σ 键的数目为 3NA，故 d 错误。(5)从氟 化钙的晶胞结构图可以看出 Ca2＋居于晶胞的顶点和面心，在每个 Ca2＋周围距离 相等且最近的 F－有 8 个，Ca2＋的配位数为 8，F－居于晶胞的八个小正方体的体心， 在每个 F－周围距离相等最近的 Ca2＋有 4 个，形成的空间构型为正四面体，在一 个晶胞中含有 Ca2＋的数目为 4，含有 F－的数目为 8，列式计算 ρ g·cm－3×(a×10 －10)3 cm＝4×78/NA g，所以 NA＝ 4 × 78 ρ a3 × 10－30 。 [答案]　(1)9　3　 　(2)ac　 (3)abd　(4)三氟甲烷中由于 3 个氟原子的吸引使得碳原子的正电性增强，从 而三氟甲烷中的氢原子可与 H2O 中的氧原子之间形成氢键　(5)8　正四面体　 4 × 78 ρ a3 × 10－30 20．(12 分)(2019·衡阳二模)有机物 A 是一种重要的化工原料，以 A 为主要起 始原料，通过下列途径可以合成高分子材料 PA 及 PC。 试回答下列问题： (1)B 的化学名称为____________，B 到 C 的反应条件是________。 (2)E 到 F 的 反 应 类 型 为 ________ ， 高 分 子 材 料 PA 的 结 构 简 式 为 __________________________。 (3)由 A 生成 H 的化学方程式为 ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。(4)实验室检验有机物 A，可选择下列试剂中的________。 a．盐酸　　　　 b．FeCl3 溶液 c. NaHCO3 溶液 d．浓溴水 (5)E 的同分异构体中，既能与碳酸氢钠溶液反应、又能发生银镜反应的有机 物 共 有 ________ 种 。 其 中 核 磁 共 振 氢 谱 图 有 5 组 峰 ， 且 峰 面 积 之 比 为 6∶1∶1∶1∶1 的物质的结构简式为____________________________。 (6)由 B 通过三步反应制备 1,3­环己二烯的合成路线为 ________________________________________________________________ __________________________________________________(无机试剂任选)。 [ 解 析 ] 　 由 PC 的 结 构 简 式 逆 推 ， H 的 结 构 简 式 是 ， A 与 丙 酮 反 应 生 成 ，可知A 是 ； 与氢气发生 加 成 反 应 生 成 ， C 经 双 氧 水 氧 化 生 成 ， C 是 ； ―→C6H8O3，C6H8O3 的结构简式是 ， 水解为 。 (5)能与碳酸氢钠溶液反应说明含有羧基、能发生银镜反应说明含有醛基， 含有醛基、羧基的同分异构体有 OHC—CH2—CH2—CH2—CH2—COOH、共 12 种。其中核磁共振氢谱图有 5 组峰，且峰面积之比为 6∶1∶1∶1∶1 的 物质的结构简式为 。 (6)由环己醇在浓硫酸的作用下发生消去反应生成环己烯，环己烯与溴水发生 加成反应生成 1,2­二溴环己烷，1,2­二溴环己烷在氢氧化钠的醇溶液中加热发生消 去反应生成 1,3­环己二烯。 [ 答 案 ] 　 (1) 环 己 醇 　 浓 硫 酸 、 加 热 　 (2) 氧 化 反 应