北京市石景山区2020届高三化学第一次模拟试题（Word版附解析）

北京石景山区 2019-2020 届高三统一测试 化学试卷 考生须知 1.本试卷分为选择题和非选择题两部分，满分 100 分。考试时 间 90 分钟。 2.在答题卡上准确填写学校名称、姓名和准考证号。 3.请将答案填在答题纸的相应位置。 可能用到的相对原子质量：H-1 N-14 O-16 K-39 Cu-64 Br-80 I-127 第Ⅰ卷（选择题共 42 分） 本部分共 14 个小题，每小题 3 分，每小题只有一个选项符合题意 1.用化学沉淀法除去粗盐中的杂质离子，不需要的操作是（ ） A. 分液 B. 溶解 C. 过滤 D. 蒸发 【答案】A 【解析】 【详解】除去粗盐中的杂质离子，首先要将粗盐加水溶解，然后加入除杂试剂，过滤，最后 将滤液蒸发结晶，故不需要的操作为分液。A 项错误； 答案选 A 2.化学在疫情防控中发挥着重要作用，下列说法不正确的是（ ） A. 二氧化氯可用于自来水消毒 B. 医用消毒酒精是 95%的乙醇溶液 C. 医用防护口罩的材料之一是聚丙烯，聚丙烯属于高分子材料 D. 84 消毒液和酒精混合消毒作用减弱，可能发生了复杂的化学反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．二氧化氯可在广泛的 pH 值范围内杀死水中的细菌和病毒，可用于自来水消毒。A 项正确； B．医用消毒酒精是 75%的乙醇溶液，B 项错误； C．医用防护口罩中的熔喷布主要以聚丙烯为主要原料，聚丙烯属于高分子材料，C 项正确； 。D．84 消毒液是一种以次氯酸钠为主要成分的含氯消毒剂，具有氧化性，遇到酒精会发生复杂 的化学反应而使消毒作用减弱，D 项正确； 答案选 B。 3.对以下科学家的发明发现，分析不合理的是（ ） A. 屠呦呦研究小组发现抗疟新药青蒿素，帮助很多人摆脱了疟疾的威胁 B. 侯德榜制碱法，最终制得纯碱的化学式为：NaHCO3 C. 阿伏加德罗提出分子学说，使人们对物质结构的认识发展到一个新的阶段 D. 门捷列夫发现元素周期律，使化学的研究变得有规律可循 【答案】B 【解析】 【详解】A. 屠呦呦研究小组发现抗疟新药青蒿素，帮助很多人摆脱了疟疾的威胁，A 正确； B. 侯德榜制碱法，最终制得纯碱的化学式为：Na2CO3，B 错误； C. 阿伏加德罗提出分子学说，使人们对物质结构的认识发展到一个新的阶段，C 正确； D. 门捷列夫发现元素周期律，使化学的研究变得有规律可循，D 正确。 答案选 B。 4.15N、N5+、NH5（为离子化合物，结构与 NH4Cl 相似）等均已被发现，下列说法正确的是 （ ） A. 15N 的原子结构示意图为： B. N5+中含 36 个电子 C. NH5 既含离子键，又含共价键 D. NH5 的电子式为：NH4+[：H]- 【答案】C 【解析】 【详解】A．15N 中 15 为原子的质量数，而不是质子数，A 项错误； B．一个 N 原子中含有 7 个电子，N5+包含 5 个 N 原子且构成中失去一个电子，故其中含 34 个电子，B 项错误； C．NH4Cl 中包含离子键和共价键，由题给信息：NH5 为离子化合物，结构与 NH4Cl 相似可知， NH5 既含离子键，又含共价键。C 项正确；D．NH4+的电子式表示错误，NH5 的电子式正确应为： ，D 项错误； 答案选 C。 5.下列各项比较中，一定相等的是（ ） A. 相同物质的量 Cu 分别与足量浓硝酸和稀硝酸反应，生成气体的物质的量 B. 相同物质的量的 Na2O 和 Na2O2 中所含阴离子的数目 C. 相同质量的 Fe 分别与足量 Cl2、S 充分反应，转移的电子数 D. 相同物质的量浓度的 NH4Cl 和 NH4HCO3 溶液中的 c(NH4+) 【答案】B 【解析】 【详解】A．Cu 和浓硝酸反应生成 NO2，和稀硝酸反应生成 NO，根据电子得失守恒可知，等 物质的量的 Cu 分别与足量浓硝酸和稀硝酸反应，生成气体的物质的量不相等，A 项错误； B．Na2O 和 Na2O2 中所含阴离子分别为氧离子和过氧根离子，等物质的量的两种物质中，阴 离子的物质的量之比为 1:1，故相同物质的量的 Na2O 和 Na2O2 中所含阴离子的数目一定相等， B 项正确； C．Fe 和足量 Cl2 反应生成 FeCl3，每生成 1molFeCl3 转移 3mol 电子，Fe 和 S 反应生成 FeS， 每生成 1molFeS 转移 2mol 电子，据此可知，等质量的 Fe 分别与足量 Cl2、S 充分反应，转移 的电子数不相等，C 项错误； D．NH4Cl 溶液中 NH4+水解，Cl-不发生水解，对 NH4+的水解无影响；NH4HCO3 溶液中 NH4+ 和 HCO3-会发生互促水解，故相同物质的量浓度的 NH4Cl 和 NH4HCO3 溶液中的 c(NH4+)不相 等，D 项错误； 答案选 B。 6.下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是（ ） 物质（括号内为杂质） 除杂试剂 A CH≡CH(H2S) CuSO4 溶液 B CO2(HCl) 饱和 Na2CO3 溶液 C 铜粉（铁粉） 过量盐酸 D Cl2(HCl) H2OA. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【 详 解 】 A ． CH≡CH 中 含 有 H2S 杂 质 ， H2S 可 与 CuSO4 溶 液 发 生 反 应 ： H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4，可以达到除杂目的，且反应非氧化还原反应，符合题意，A 项正确； B．CO2 也会和 Na2CO3 溶液反应，除杂试剂选择错误，应选 NaHCO3 溶液作除杂试剂，B 项 错误； C．铜粉不与盐酸反应，铁粉与盐酸发生反应：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，该反应属于氧化还原反 应，不符合题意，C 项错误； D．Cl2 能溶于水，也能和 H2O 发生反应，除杂试剂选择错误，应选饱和食盐水作除杂试剂，D 项错误； 答案选 A。 【点睛】除杂原则： （1）不增，不能引入新杂质； （2）不减，尽量不减少被提纯和分离的物质； （3）易分，应使被提纯或分离的物质与其他物质易分离； （4）易复原，被提纯物质转化后要易被复原。 7.脲醛树脂的合成与酚醛树脂类似，生成线型脲甲醛树脂的方程式为：n +nHCHO +xH2O，下列说法不正确的是（ ） A. 网状的脲甲醛树脂以如图所示结构单元为主 B. 方程式中的化学计量数 x=n-1C. 脲甲醛树脂合成过程中可能存在中间体 D. 通过质谱法测定线型脲甲醛树脂的平均相对分子质量，可得其聚合度 【答案】A 【解析】 【详解】A．网状的脲甲醛树脂的结构单元为： ，A 项错误； B．分析题给反应方程式，可知 n 分子 HCHO 和 n 分子 发生缩聚生成 n-1 分子 H2O， B 项正确； C．尿素与甲醛在碱性介质中进行加成反应，生成较稳定的羟甲基脲 ( )，C 项正确； D．质谱法能够测定线型脲甲醛树脂的平均相对分子质量，通过链节以及相对原子质量，可求 出聚合度，D 项正确； 答案选 A。 8.结合元素周期律，根据下列事实所得推测不合理的是（ ） 事实 推测 A Na 比 Li 活泼 Cs 比 Na 更活泼 B N、P、As 均为非金属元素 第ⅤA 元素均为非金属元素 C H2O 热稳定性强于 H2S H2S 热稳定性强于 H2Se D Mg(OH)2 碱性弱于 NaOH Al(OH)3 碱性更弱 A. A B. B C. C D. D 【答案】B【解析】 【详解】A．根据元素周期律，同主族元素，从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱， Li、Na、Cs 都属碱金属元素，随着原子序数的增大，金属性逐渐增强，由 Na 比 Li 活泼推测 Cs 比 Na 更活泼正确，A 项正确； B．根据元素 N、P、As 均为非金属元素，不能推测出第ⅤA 元素均为非金属元素，B 项错误； C．根据元素周期律，非金属性越强，生成氢化物的稳定性越强，故由 H2O 热稳定性强于 H2S，可以推测出 H2S 热稳定性强于 H2Se，C 项正确； D．根据元素周期律，同一周期元素从左至右，金属性逐渐减弱，相应的最高价氧化物对应水 化物的碱性越弱。故由 Mg(OH)2 碱性弱于 NaOH 可以推测出 Al(OH)3 碱性更弱，D 项正确； 答案选 B。 9.多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现 T℃时（各物质均 为气态），甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图： 下列说法正确的是（ ） A. 反应Ⅱ的热化学方程式为：CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) △H=+akJ/mol(a>0) B. 1molCH3OH(g)和 1molH2O(g)的总能量大于 1molCO2(g)和 3molH2(g)的总能量 C. 选择优良的催化剂降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能，有利于减少过程中的能耗 D. CO(g)在反应中生成又消耗，CO(g)可认为是催化剂 【答案】C 【解析】 【分析】 由反应机理图可知，反应Ⅰ为：CH3OH =2H2+CO，反应Ⅱ为：CO+H2O=H2+CO2。由能量图 可知，反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，对比能量图中反应Ⅰ的反应物所具有的能量和反应Ⅱ的生成物所具有的能量，可知反应Ⅰ的反应物和反应Ⅱ的生成物所具有的能量的大 小关系为：EⅡ生＞EⅠ反。据此进行分析。 【详解】A．结合能量图可知，反应Ⅱ为放热反应，根据反应机理图可知，反应Ⅱ的热化学方 程式为：CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) △H=-akJ/mol(a>0)，A 项错误； B．结合反应机理和能量图可知，EⅡ生＞EⅠ反，即 1molCH3OH(g)和 1molH2O(g)的总能量小于 1molCO2(g)和 3molH2(g)的总能量，B 项错误； C．催化剂可以通过参与反应改变反应历程降低反应的活化能，从而可减少反应过程的能耗， C 项正确； D．CO(g)属于中间产物，不是催化剂。D 项错误； 答案选 C。 10.印刷电路板（PCB）是用腐蚀液将覆铜板上的部分铜腐蚀掉而制得。一种用 FeCl3 溶液制作 PCB 并将腐蚀后废液回收再生的流程如图： 下列说法不正确的是（ ） A. 腐蚀池中发生反应的化学方程式是：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2 B. 腐蚀后的废液中，主要的金属阳离子有 Fe3+、Cu2+、Fe2+ C. 置换池中发生的主要反应为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+和 Fe+2Fe3+=3Fe2+ D. 再生池中加入酸化的 H2O2，反应过程中 pH 降低 【答案】D 【解析】 【分析】 分析流程图，覆铜板在腐蚀池中发生反应：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，在沉降池中沉降后，在 置换池中加入铁粉置换出 Cu，同时发生 Fe3+被铁粉还原为 Fe2+的反应，则固体为 Cu 以及剩余 的 Fe，再生池中为 FeCl2，通过加入氧化剂将 FeCl2 氧化为 FeCl3，再度循环利用。据此分析。 【详解】A．腐蚀池中为 FeCl3 溶液与覆铜板发生反应：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，A 项正确； B．腐蚀后 废液中，有未反应完的 FeCl3 和反应过程中生成的 CuCl2 及 FeCl2，故废液中，主 要的金属阳离子有 Fe3+、Cu2+、Fe2+，B 项正确； 的C．置换池中铁粉分别与 CuCl2、FeCl3 发生了化学反应：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+和 Fe+2Fe3+=3Fe2+，C 项正确； D．再生池中加入酸化的 H2O2，发生反应：H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O，反应中消耗 H+生成 H2O，反应过程中 pH 增大，D 项错误； 答案选 D。 11.室温下有下列四种溶液，下列叙述正确的是（ ） 编号 ① ② ③ ④ pH 3 3 11 11 溶液 盐酸 醋酸溶液 氢氧化钠溶液 氨水 A. ①、②、③三种溶液的物质的量浓度大小为：①=③＞② B. 相同体积的①、②溶液分别与③溶液完全中和，消耗③溶液的体积：①＞② C. ②、③两溶液等体积混合，所得溶液中 c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-) D. ①、③溶液以体积比为 9：11 混合，则混合溶液的 pH=4 【答案】C 【解析】 【分析】 分析题给表格，①③溶液分别为强酸、强碱溶液，在水溶液中完全电离。②④溶液分别为弱 酸、弱碱溶液，在水溶液中部分电离。据此分析。 【详解】A．盐酸为强电解质，pH=3 的盐酸，其物质的量的浓度为 10-3mol·L-1，氢氧化钠为 强电解质，pH=11 的氢氧化钠溶液，其物质的量浓度为 ，醋酸 为弱酸，在水溶液中部分电离，pH=3 的醋酸溶液，其物质的量浓度大于 pH=3 的盐酸溶液。 故①、②、③三种溶液的物质的量浓度大小为：①=③＜②，A 项错误； B．pH 相同，相同体积的①、②溶液，溶液的物质的量：②＞①，则相同体积的①、②溶 ( )2-14 -1 -3 -1 -11 -1 10 mol L =10 mol L10 mol L ⋅ ⋅⋅液分别与③溶液完全中和，消耗③溶液的体积：①＜②，B 项错误； C．②、③两溶液等体积混合，得到了醋酸和醋酸钠的混合溶液，溶液中离子浓度大小关系 为：c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)，C 项正确； D．根据以上分析，①、③溶液其物质的量浓度相等，二者混合，发生反应： HCl+NaOH=NaCl+H2O，反应中 HCl 和 NaOH 的物质的量之比为 1:1，设①溶液体积为 9V， 则③溶液体积为 11V，反应后所得溶液为 NaCl 和 NaOH 的混合溶液，混合溶液中 c(OH-)= ，则溶液的 pH=10，D 项错误； 答案选 C。 【点睛】求算碱性溶液的 pH 时，一般先根据 求出 c(H+)，再由 求出 pH。 12.潮湿环境、Cl-、溶解氧是造成青铜器锈蚀的主要环境因素，腐蚀严重的青铜器表面大多存 在起催化作用的多孔催化层。图为青铜器发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法正确的是 （ ） A. 腐蚀过程中，青铜基体是正极 B. 若有 64gCu 腐蚀，理论上耗氧体积为 22.4L（标准状况） C. 多孔催化层的形成加速了青铜器的腐蚀速率，是因为改变了反应的焓变 D. 环境中的 Cl-、正负极产物作用生成多孔粉状锈，其离子方程式为：2Cu2++3OH-+Cl-＝ Cu2(OH)3Cl↓ 【答案】D 【解析】 【分析】 据图可知，O2 得电子生成 OH–，Cu 失去电子生成 Cu2+，过程中发生了吸氧腐蚀。据此可判 断出原电池的正负极。根据原电池的工作原理，可写出电极反应式，根据得失电子守恒可进 ( ) 3 -1 4 -111 9 10 mol L 10 mol L11 9 V V V V − −− × ⋅ = ⋅+ ( ) ( )+ W -H OH Kc c = ( )+pH -lg Hc=行相关计算。据此分析。 【详解】A．根据图示可知，Cu 失去电子生成 Cu2+，故腐蚀过程中，青铜基体是负极，A 项 错误； B．由题给信息可知，原电池负极的电极反应式为：Cu-2e–=Cu2+，正极电极反应式为： O2+2H2O+4e–=4OH–，根据得失电子守恒可得关系式：2Cu～O2，据此可知，若有 64gCu 腐 蚀，理论上耗氧体积为 （标准状况），B 项错误； C．多孔催化层起催化剂的作用，催化剂能降低反应的活化能，从而加快反应速率，但不能改 变反应的初态和终态，所以反应焓变不变，C 项错误； D．根据题给信息，结合原电池的电极产物，可知 Cl–与正负极产物发生反应：2Cu2++3OH– +Cl–＝Cu2(OH)3Cl↓，D 项正确； 答案选 D。 13.钠的燃烧产物中混有黑色物质，研究小组进行如图所示的实验探究。下列推测不正确的是 （ ） A. 过氧化钠与硫酸的反应可能有：Na2O2+2H+=2Na++H2O2 B. a 试管中的现象说明燃烧前钠块中含有铁元素 C. c 试管的溶液为无色，推测发生的反应为：5H2O2+6H++2MnO4-=2Mn2++5O2↑+8H2O D. 根据以上实验可判定：该实验中钠的燃烧产物里含 Fe2O3，不含 Fe3O4 【答案】D 【解析】 【分析】 分析实验过程，a 试管中溶液颜色变浅红色，发生反应：Fe3++SCN–=Fe(SCN)3（血红色），说 明滤液中含有 Fe3+；b 试管中无蓝色沉淀，说明滤液中无 Fe2+。c 试管溶液最终变无色，有气 泡放出，说明滤液中的某物质与酸性 KMnO4 发生了氧化还原反应，并产生了气体，据此进行 分析推测。 -1 -1 64g 1 22.4L mol =11.2L64g mol 2 × × ⋅⋅【详解】A．钠的燃烧产物为 Na2O2，结合 c 试管的现象，推测可能 Na2O2 与稀硫酸反应： Na2O2+2H+=2Na++H2O2，A 项正确； B．a 试管中溶液颜色变浅红色，说明滤液中含有 Fe3+，则燃烧前钠块中含有铁元素，B 项正 确； C．根据 c 的实验现象，说明滤液中的某物质与酸性 KMnO4 发生了氧化还原反应，并产生了 气体，分析钠的燃烧产物的性质及与稀硫酸可能的反应过程，推测 c 中发生了反应：： 5H2O2+6H++2MnO4-=2Mn2++5O2↑+8H2O，C 项正确； D．根据以上实验，可以推断出钠的燃烧产物里含有+3 价的铁元素，不能判定该物质是 Fe2O3，D 项错误； 答案选 D。 14.SiHCl3 在催化剂作用下主要发生反应：2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH=+48kJ·mol-1。 已知：反应速率 ，k 正、k 逆分别为正、逆向反应速 率常数，x 为物质的量分数，在 323K 和 343K 时 SiHCl3 的转化率随时间变化的结果如图所示。 下列说法正确的是（ ） A. 343K 时反应物的平衡转化率为 21% B. a 点的反应速率小于 b 点的反应速率 C. 343K 时 = D. 由 323K 的平衡转化率数据，不能计算 323K 的平衡常数 K 【答案】C 【解析】 【分析】 分析题给信息，该可逆反应为气体分子数不变且吸热的反应。则对于该可逆反应来说，温度 ( ) ( ) ( )3 2 2 4 2 SiHCl SiH Cl SiCl= -v v v k x k x x= −正 正逆 逆 k k 正 逆 2 2 0.11 0.78升高，反应向正反应方向进行。根据题中 t-SiHCl3%图，可知曲线 a 为 343K 时 SiHCl3 的转化 率-时间曲线，曲线 b 为 323K 时 SiHCl3 的转化率-时间曲线。据此进行分析。 【详解】A．由分析可知，曲线 a 为 343K 时的变化曲线，由图可知，343K 时反应物的平衡转 化率为 22%，A 项错误； B．由图可知，a、b 两点的转化率相等，可认为各物质的浓度对应相等，而 a 点的温度更高， 所以速率更快，即 a 点的反应速率大于 b 点的反应速率，B 项错误； C．由图可知，343K 时 SiHCl3 的转化率为 22%，设起始时 SiHCl3 的浓度为 1mol/L，则根据反 应方程式有： 平衡时 v 正=v 逆，则 ，则 ，C 项 正确； D．由图可知，323K 时 SiHCl3 的转化率为 21%，设起始时 SiHCl3 的浓度为 1mol/L，由反应方 程式可知： 该可逆反应的平衡常数 K= ，故由 323K 的平衡转化率 数据，可以计算 323K 的平衡常数 K，D 项错误； 答案选 C。 第Ⅱ卷（非选择题共 58 分） 本部分共 5 小题，共 58 分 15.汽车尾气中 NOx 的生成和消除是科学家研究的重要课题。 （1）NOx 能形成酸雨，NO2 转化为 HNO3 的化学方程式是__。 （2）汽车发动机工作时会引发 N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H=+180kJ·mol-1，其能量变化示意 图如下： ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 2 2 42SiHCl g SiH Cl g SiCl g mol/L 1 0 0 mol/L 0.22 0.11 0.11 mol/L 0.78 0.11 0.11 + 起始浓度 转化浓度 平衡浓度 ( ) ( ) ( )3 2 2 4 2 SiHCl SiH Cl SiClk x k x x=正 逆 ( ) ( ) ( ) 2 2 4 3 SiH Cl SiCl 2 SiHCl 2 2 0.11 0.78 x x x k k = =正 逆 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 2 2 42SiHCl g SiH Cl g SiCl g mol/L 1 0 0 mol/L 0.21 0.105 0.105 mol/L 0.79 0.105 0.105 + 起始浓度 转化浓度 平衡浓度 ( ) ( ) 2 2 2 2 2 0.105mol/L 0.79amol/L 0.105 1.36 100.79 −= = ×则 NO 中氮氧键的键能是__kJ·mol-1。 （3）用 NH3 可消除 NO 污染，反应原理为：4NH3+6NO 5N2+6H2O，以 n(NH3)：n(NO) 分别为 4:1、3:1、1:3 投料，得到 NO 脱除率随温度变化的曲线如图所示： ①曲线 a 对应的 n(NH3):n(NO)=__。 ②曲线 c 中 NO 的起始浓度为 4×10-4mg/m3，从 A 点到 B 点经过 0.8s，该时间段内 NO 的脱 除速率为__mg/(m3·s)。 ③由图可知，无论以何种比例反应，在温度超过 900℃时 NO 脱除率都会骤然下降，可能的原 因是__（至少写两条）。 【答案】 (1). 3NO2+H2O=2HNO3+NO 或 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 (2). 632∙ (3). 1:3 (4). 1×10-4 (5). ⅰ、催化剂的活性下降；ⅱ、氨气可能发生分解；ⅲ、反应为放热反应， 温度高反应速率快，达到平衡后平衡逆向移动 【解析】 【分析】 （1）NO2 和水反应生成 HNO3 和 NO。 （2）根据∆H=反应物化学键断裂吸收的能量-生成物的化学键形成释放的能量，计算氮氧键的 键能； （3）NH3 和 NO 的物质的量的比值越大，NO 的脱除率越大，则 n(NH3):n(NO)为 4:1、3:1、 1:3 时，对应的曲线为 c、b、a。由题给信息，可类比反应速率的定义进行 NO 的脱出速率的 计算。温度升高，NO 的脱除率降低，可根据可逆反应的平衡移动进行分析。 【详解】（1）NO2 与水发生反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO 或 4NO2+O2+2H2O=4HNO3；答案为： 3NO2+H2O=2HNO3+NO 或 4NO2+O2+2H2O=4HNO3； （2）根据∆H=反应物化学键断裂吸收的能量-生成物的化学键形成释放的能量，可得： 946kJ·mol-1+498 kJ·mol-1-2a kJ·mol-1=180kJ，解得：a=632。答案为：632；（3）①由分析可知，曲线 a 对应的 n(NH3):n(NO)=1:3；答案为：1:3； ②由图可知，A 点到 B 点，NO 的脱除率为 0.75-0.55=0.20，则从 A 点到 B 点 ，则从 A 点到 B 点内 NO 的脱除率为 ，答案为：1×10-4； ③可从催化剂、可逆反应的平衡移动、反应物或生成物随温度变化的角度进行分析。在温度 超过 900℃时 NO 脱除率都会骤然下降，可能的原因有：ⅰ、催化剂的活性下降；ⅱ、氨气可 能发生分解；ⅲ、反应为放热反应，升高温度，达到平衡后平衡逆向移动；答案为：ⅰ、催 化剂的活性下降；ⅱ、氨气可能发生分解；ⅲ、反应为放热反应，升高温度，达到平衡后平 衡逆向移动。 16.清代化学家徐寿创立了化学元素的中文名称和造字原则，推动了化学知识在中国的传播和 应用。物质 A 由原子序数依次增大的短周期元素 X、Y、Z 组成，其中 Z 为金属元素，X、Y、 Z 简单离子的核外电子排布相同，物质 A 的结构式如图所示： 回答下列问题： （1）Y、Z 元素的名称为徐寿确定并使用至今，Y 在周期表中的位置是__________。 （2）比较 X、Y、Z 简单离子的半径大小（用对应离子符号表示）__________。 （3）在 YZO2 与 YX 的混合液中，通入足量 CO2 是工业制取 A 的一种方法，写出该反应的化 学方程式__________。 （4）与 X 同主族的元素溴和碘可以发生下列置换反应：Br2+2I-=2Br-+I2，I2+2BrO3-＝ 2IO3-+Br2，这两个置换反应矛盾吗？简述理由__________。 【 答 案 】 (1). 第 三 周 期 第 ⅠA 族 (2). F− ＞ Na+ ＞ Al3+ (3). NaAlO2+6NaF+4CO2+2H2O=Na3AlF6+4NaHCO3 (4). 不矛盾。前者 Br2 是氧化剂，I2 是氧化 产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物；后者 I2 是还原剂，Br2 是还原产物，还原剂的还原性大 于还原产物。（不矛盾；前者是“Br”得电子倾向强于“I”，后者是“I”失电子倾向强于“Br”） 【解析】 【分析】 ( ) 4 3NO 0.20 4 10 mg/m−= × ×c ( ) ( )4 3 4 3NO 0.80 10 mg/m 1 10 mg/ m s0.8s − −×= = ×  c t分析 A 的结构式，其中 Y 形成+1 价的阳离子，X 可形成一个共价键，Z 成六个共价键，X、 Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素，其中 Z 为金属元素。由此可推断 X 形成-1 价的阴 离子，可推测 X 为 F 元素，根据 X 和 Z 形成显-3 价的阴离子，可知 Z 应显+3 价，且 Z 为金 属元素，则 Z 为 Al 元素。由 X、Y、Z 简单离子的核外电子排布相同，可知 Y 为 Na 元素， 据此进行分析。 【详解】（1）Na 元素在元素周期表中位于第三周期第ⅠA 族，答案为：第三周期第ⅠA 族； （2）根据核外电子排布相同时，核电荷数越大，离子半径越小，X、Y、Z 简单离子的核外电 子排布相同，则其离子半径大小关系为：F−＞Na+＞Al3+；答案为：F−＞Na+＞Al3+； （3）根据题意及原子守恒，可知化学反应方程式为： NaAlO2+6NaF+4CO2+2H2O=Na3AlF6+4NaHCO3；答案为： NaAlO2+6NaF+4CO2+2H2O=Na3AlF6+4NaHCO3； （4）不矛盾；分析两个反应，在前一个反应中，Br2 作为氧化剂，将 I-氧化为 I2，I2 为氧化产 物，体现了氧化性：Br2＞I2；在后一个反应中，BrO3-中 Br 的化合价降低，被还原为 Br2，Br2 为还原产物，I2 作为还原剂，体现了还原性：I2＞Br2。答案为：不矛盾；前者 Br2 是氧化剂， I2 是氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物；后者 I2 是还原剂，Br2 是还原产物，还原剂的 还原性大于还原产物。（不矛盾；前者是“Br”得电子倾向强于“I”，后者是“I”失电子倾向强于 “Br”）。 17.海水是巨大的化学资源宝库，利用海水可以获取很多物质。海水中主要离子有 Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等。 利用 1：淡水工业 （1）海水淡化的方法主要有__、电渗析法、离子交换法等。 （2）电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如图所示。 ①淡水在__室（填 X、Y 或 Z）形成后流出。 ②一般海水不直接通入到阴极室中，原因是______________。（3）离子交换法净化海水模拟过程如图所示，氢型阳离子交换原理可表示为： HR+Na+=NaR+H+，……。羟型阴离子交换树脂填充段存在的反应有______________。 利用 2：提溴工业 （4）用海水晒盐之后的盐卤可提取溴，提取流程如图： ①用热空气将溴赶出，在吸收塔先用浓 Na2CO3 溶液吸收 Br2，Br2 歧化为 Br-和 BrO3-，再加入 W 溶液得到 Br2。推测 W 是______________。 ②蒸馏塔中通入水蒸气加热，控制温度在 90℃左右进行蒸馏的原因是____________。 ③将 1m3 海水浓缩至 1L，使用该法最终得到 38.4gBr2，若总提取率为 60%，则原海水中溴的 浓度是__mg/L。 【答案】 (1). 蒸馏法 (2). X、Z (3). 海水中含有较多的 Mg2+、Ca2+等阳离子，阴极 电解产生 OH-，容易生成 Mg(OH)2 和 Ca(OH)2 等沉淀附着在电极表面或堵塞阳离子交换膜 (4). ROH+Cl−=RCl+OH−；2ROH+SO42−=R2SO4+2OH−；H++OH−=H2O (5). 硫酸 (6). 温度 过低不利于溴的蒸出，温度过高会蒸出较多水蒸气 (7). 64 【解析】 【详解】（1）海水淡化方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等；答案为：蒸馏法； （2）①在电解池中，溶液中阴、阳离子分别通过阴、阳离子交换膜移向阳、阴极，从而在 X、 Z 室形成淡水而流出；答案为：X、Z； ②海水中含 Ca2+、Mg2+，在电解池的阴极中，阳离子放电后产生 OH-，从而易形成沉淀附着 在电极表面或堵塞离子交换膜。答案为：海水中含有较多的 Mg2+、Ca2+等阳离子，阴极电解 产生 OH-，容易生成 Mg(OH)2 和 Ca(OH)2 等沉淀附着在电极表面或堵塞阳离子交换膜； （3）分析氢型阳离子的交换原理可知，羟型阴离子发生的阴离子交换类似氢型阳离子的交换 过程，根据图中海水净化模拟过程，其中涉及的反应方程式有：ROH+Cl−=RCl+OH−；2ROH+SO42−=R2SO4+2OH−；H++OH−=H2O；答案为：ROH+Cl−=RCl+OH−； 2ROH+SO42−=R2SO4+2OH−；H++OH−=H2O； （4）分析溴的提取流程，Cl2 将盐卤中的 Br-氧化为 Br2，再通热空气将 Br2 吹出塔，在吸收塔 先用浓 Na2CO3 溶液吸收 Br2，Br2 歧化为 Br-和 BrO3-，再加入 H2SO4 酸化歧化溶液得到 Br2。 ①在歧化溶液中加入 H2SO4 溶液，使其生成 Br2，故答案为：硫酸； ②温度在 90℃左右进行蒸馏，是因为温度过高有更多的水蒸气蒸出，温度过低，不利于溴的 蒸出，答案为：温度过低不利于溴的蒸出，温度过高会蒸出较多水蒸气； ③根据题意，设原海水中溴的浓度是 x mg/L，则有 ， x=64，答案为：64。 【点睛】解决这类问题可以分为三步： 第一步，分清隔膜类型，即交换膜属于阳膜、阴膜或质子膜中的哪一种，判断允许哪种离子 通过隔膜； 第二步，写出电极反应式，判断交换膜两侧离子变化，推断电荷变化，根据电荷平衡判断离 子迁移方向； 第三步，分析隔膜作用，在产品制备中，隔膜作用主要是提高产品纯度，避免产物之间发生 反应，或避免产物因发生反应而造成危险。 18.由化合物 A 制备可降解环保塑料 PHB 和一种医药合成中间体 J 的合成路线如图： 已知： ⅰ. +R3—COOH（—R1、—R2、—R3 均为烃基） ⅱ. +2RBr +2HBr 回答下列问题： 60% / 1000L 38400 g× × =xmg L m（1）C→PHB 的反应类型是__________________。 （2）B 中官能团的名称是__________________。 （3）A 的结构简式是__________________。 （4）D→E 的反应方程式是_____________________________。 （5）E+G→H 的反应方程式是____________________________。 （6）X 是 J 的同分异构体，满足下列条件的有_种（不考虑顺反异构）。 ①链状结构； ②既能发生银镜反应，又能发生水解反应。 其中核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为 6:1:1 的结构简式是_________。 （7）已知：2CH3CHO 。 以乙烯为起始原料，选用必要的无机试剂合成 C，写出合成路线__________。 【 答 案 】 (1). 缩 聚 （ 聚 合 ） 反 应 (2). 羰 基 、 羧 基 (3). (4). HOOCCH2COOH+2C2H5OH C2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O (5). C2H5OOCCH2COOC2H5+BrCH2CH2CH2Br +2HBr (6). 8 (7). C(CH3)2＝CHOOCH (8). H2C=CH2 CH3CH2OH CH3CHO 【解析】 【分析】 分析 PHB 的结构简式，可知其为缩聚物，即 C 发生缩聚反应生成 PHB。C 的结构简式为 ，结合题中已知ⅰ可知，A 被酸性高锰酸钾氧化为 B 和 D，B 的结构简式为 CH3COCH2COOH，根据 D 的分子式，可知 D 的结构简式为 HOOCCH2COOH。故 A 的结构简 式为： 。D 与 C2H5OH 在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应，生成 E，结合 E 的分子式 可知，E 的结构简式为：CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3，据 F 的分子式，可知 F 的结构简式为 HOCH2CH2CH2OH，F 和浓氢溴酸发生取代反应生成 G，G 的结构简式为 BrCH2CH2CH2Br。 2H O→催化剂、加热 2 Cu Ag O ∆→或 ， OH−→ +H →①银氨溶液 ②根据已知条件ⅱ. +2RBr +2HBr，可 知 E(CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3)和 G(BrCH2CH2CH2Br)在 C2H5ONa 的作用下发生反应， 生成 H，H 的结构简式为： 。根据 H→I 的反应条件，可知 H→I 的过程为酯 的水解酸化过程，生成 I 的结构简式为： ，I 发生脱羧反应生成 J。据此进行分 析。 【详解】（1）根据 PHB 的结构简式，可知 C→PHB 的反应类型为缩聚反应，答案为：缩聚反 应； （2）根据分析，B 的结构简式为：CH3COCH2COOH，其中包含的官能团为羰基和羧基，答 案为：羰基、羧基； （3）结合以上分析，可知 A 结构简式为： ，答案为： ； （4）D 与 C2H5OH 在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应，生成 E，结合分析可知反应方程式 为：HOOCCH2COOH+2C2H5OH C2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O；答案为： HOOCCH2COOH+2C2H5OH C2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O； （5）根据已知条件ⅱ可得出 E+G→H 反应方程式是 C2H5OOCCH2COOC2H5+BrCH2CH2CH2Br +2HBr；答案为： C2H5OOCCH2COOC2H5+BrCH2CH2CH2Br +2HBr； （6）X 的同分异构体能发生银镜反应，又能发生水解反应，说明其分子中含有甲酸酯基，根 据题给限制条件，X 为链状的含甲酸酯基的同分异构体有：HCOOCH2CH2CH＝CH2、CH2＝ CHCH(OOCH)CH3、CH2＝C(OOCH)CH2CH3、HCOOCH＝CHCH2CH3、HCOOCH2CH＝ CHCH3、CH3C(OOCH)＝CHCH3、HCOOCH2C(CH3)＝CH2、C(CH3)2＝CHOOCH。共 8 种， 其中核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为 6：1：1 的结构简式是 C(CH3)2＝CHOOCH。 的 的 2 5C H ONa→ 2 5C H ONa→其中答案为：8；C(CH3)2＝CHOOCH。 （7）根据题意，以乙烯为原料合成目标产物 涉及碳链增长，根据题给信息， 可先将乙烯转化为乙醇，进而转化为乙醛，然后 2 个乙醛分子在碱性条件下生成 ，再通过银氨溶液氧化并酸化后可得目标产物。故合成路线为：H2C=CH2 CH3CH2OH CH3CHO ；答案为：H2C=CH2 CH3CH2OH CH3CHO 。 【点睛】要注意有机信息的应用。一些反应中有新信息，一定要理解新信息的反应机理，将 其应用于解题中，同时有些合成路线需要用到的信息在题目的合成路线中。 19.“84 消毒液”广泛应用于杀菌消毒，其有效成分是 NaClO。实验小组制备消毒液，并利用 其性质探索制备碘水的方法。 资料：i.HClO 的电离常数为 Ka=4.7×10-8； H2CO3 的电离常数为 K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11。 ii.碘的化合物主要以 I-和 IO3-的形式存在，IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O。 iii.碘单质能与 I-反应：I2+I- I3-（I3-低浓度时显黄色，高浓度时为棕色）。 Ⅰ.制备消毒液（夹持装置略） （1）制备 NaClO 消毒液的装置是__________（填 C 或 D）。 （2）制备完成后，向 C 装置的溶液中添加 NaOH、Na2SiO3 等物质，得到与某品牌成份相同 的消毒液，用平衡移动原理解释 NaOH 的作用___________________。 （3）结合资料 i，写出 D 中反应的化学方程式______________________。 Ⅱ.利用消毒液的性质探究碘水的制备方法 将某品牌“84 消毒液”稀释10 倍，各取 100mL 于三个烧杯中，设计如下实验方案制备碘水： 方案 操作 现象 反应后加淀粉溶液 2H O→催化剂、加热 2 Cu Ag O ∆→或 ， OH−→ +H →①银氨溶液 ② 2H O→催化剂、加热 2 Cu Ag O ∆→或 ， OH−→ +H →①银氨溶液 ②1 烧杯 1 溶液中加入 9gKI 固体 溶液为橙黄色 …… 2 烧杯 2 溶液中加入 9gKI 固体 再加入 1mo/L 盐酸 10mL 溶液颜色快速加深， 呈紫红色 变蓝 3 烧杯 3 溶液中加入少量 KI 固 体（小于 0.5g） 振荡后溶液保持无色 不变蓝 （4）对比不同方案的实验现象，得出制取碘水的最佳方法要关注的因素是________。 （5）针对烧杯 3“滴加淀粉溶液不变蓝”的原因，提出两种假设： 假设 1：过量的 NaClO 将反应生成的 I2 氧化为 IO3-。 设计实验证实了假设 1 成立。NaClO 氧化 I2 生成 IO3-的离子方程式是_____________。 假设 2：生成的 I2 在碱性溶液中不能存在。 设计实验 a 证实了假设 2 成立，实验 a 的操作及现象是______________________。 （6）某小组检验烧杯 3 所得溶液中含 IO3-：取烧杯 3 所得无色溶液少许，加入稀硫酸酸化的 KI 溶液，反应后再滴加淀粉溶液，发现溶液变蓝。该实验方案能否证明烧杯 3 所得溶液中存 在 IO3-，说明理由______________________。 （7）预测烧杯 1 反应后加淀粉溶液的实验现象，结合方程式说明预测依据________。 【答案】 (1). C (2). ClO-+H2O OH-+HClO，加入 NaOH 使 c(OH-)增大，平衡逆移， 使 c(HClO)减小，分解速率减慢（或消毒液更稳定） (3). Cl2+NaHCO3=HClO+NaCl+CO2 (4). 溶液的酸碱性；消毒液和 KI 的相对用量 (5). 5ClO-+I2+H2O=2IO3−+5Cl-+2H+ (6). 向与烧杯 3pH 相同的 NaOH 溶液中加入滴有淀粉溶液的碘水，振荡，蓝色褪去 (7). 不能， 溶液中存在大量 ClO−的干扰，ClO−也可将 I−氧化为 I2 使溶液变蓝 (8). “变蓝，因为发生 反应 ClO−+2I-+H2O=I2+Cl-+2OH-（和 I2+I- I3-），溶液中存在 I2 单质”或“变蓝，溶液显橙 黄色，肯定存在有色离子 I2 或 I3-，反应生成的 I2 存在平衡 I2+I- I3-，有 I2 会变蓝”；或“不 变蓝，I2 在碱性溶液中不存在，发生反应 3I2+6OH-==IO3-+5I-+3H2O” 【解析】 【分析】 （4） （5）根据得失电子数目和原子守恒写出离子方程式。可通过向碱性溶液中加入淀粉溶液的碘水验证生成的 I2 在碱性溶液中不能存在。 （6）84 消毒液中存在 ClO−，ClO−具有氧化性，可将 I−氧化为 I2，进而对实验产生干扰。 （7）结合题给资料 iii 进行分析，烧杯 1 可能出现变蓝、不变蓝或橙黄色，据此进行合理分析。 【详解】（1）分析题中Ⅰ.制备消毒液过程，该反应原理为：浓盐酸和 KMnO4 反应生成 Cl2， 然后 Cl2 与 NaOH 反应生成 NaClO。实验中注意 Cl2 通入 C 装置前要进行除杂，则可知 B 装置 中应盛有饱和食盐水，实验后要考虑尾气吸收问题。分析实验装置图，可知装置 C 为制备 NaClO 消毒液的装置。答案为：C； （2）C 装置生成了消毒液的主要成分——NaClO，ClO−在水溶液中发生水解：ClO−+H2O HClO+OH−，HClO 不稳定易分解，故为了使消毒液保持稳定，应抑制 ClO−的水解，向其中加 入 NaOH，溶液中的 OH−浓度增大，使得 ClO−的水解平衡左移，进而达到稳定消毒液的目的， 答案为：ClO−+H2O OH−+HClO，加入 NaOH 使 c(OH−)增大，平衡逆移，使 c(HClO)减 小，分解速率减慢（或消毒液更稳定）； （3）根据资料 i，可知酸性：H2CO3＞HClO＞HCO3−，Cl2 与水发生反应生成 HCl 和 HClO， 根据酸性强弱可知，最终发生的反应为：Cl2+NaHCO3=HClO+NaCl+CO2。答案为： Cl2+NaHCO3=HClO+NaCl+CO2； （4）分析Ⅱ中三个实验操作，方案 2 中生成了碘单质，对比三个实验方案的区别，可知成功 制备碘水应注意两个因素：溶液的酸碱性；KI 和消毒液的相对用量。答案为：溶液的酸碱性； 消毒液和 KI 的相对用量； （5）根据得失电子数目和原子守恒，可得出离子反应方程式为：5ClO−+I2+H2O=2IO3−+5Cl−+2H+； 可在碱性溶液中加入滴有淀粉溶液的碘水进行验证，实验操作为：向与烧杯 3pH 相同的 NaOH 溶液中加入滴有淀粉溶液的碘水，振荡，蓝色褪去；答案为：5ClO−+I2+H2O=2IO3−+5Cl-+2H+； 向与烧杯 3pH 相同的 NaOH 溶液中加入滴有淀粉溶液的碘水，振荡，蓝色褪去； （6）84 消毒液的主要成分为 NaClO，ClO−具有氧化性，同样可以氧化 I−生成 I2，进而干扰实 验，故不能证明烧杯 3 中存在 IO3-，答案为：不能，溶液中存在大量 ClO−的干扰，ClO−也可 将 I−氧化为 I2 使溶液变蓝； （7）为了保证消毒液的稳定性，84 消毒液中加入了 NaOH 等物质，结合题给资料 iii 进行分 析：变蓝，因为生成了 I2；不变蓝，生成的 I2 又与 OH−发生了反应。故答案为：“变蓝，因 为发生反应 ClO−+2I-+H2O=I2+Cl-+2OH-（和 I2+I- I3-），溶液中存在 I2 单质”或“变蓝，溶 液显橙黄色，肯定存在有色离子 I2 或 I3-，反应生成的 I2 存在平衡 I2+I- I3-，有 I2 会变蓝”； 或“不变蓝，I2 在碱性溶液中不存在，发生反应 3I2+6OH-==IO3-+5I-+3H2O”。 