山东省、高密一中、2020届高三化学下学期第一次在线联考试题（Word版附解析）

高密一中 高三年级第一次（在线）联考 化学试题 可能用到的相对原子质量：H 1 B 11 C1 2 N 14 O 16 Mg 24 Al 27 Si 28S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 Zn 65 Ni 59 一、选择题(本题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分，每小题只有一项符合题意) 1.中国传统文化博大精深，明代方以智 《物理小识》中有关炼铁的记载：“煤则各处产之， 臭者烧熔而闭之成石，再凿而入炉曰礁，可五日不灭火，煎矿煮石，殊为省力。”下列说法 中正确的是 A. 《物理小识》中记载的是以焦炭作为还原剂的方法来炼铁 B. 文中说明以煤炭作为燃料被普遍使用，煤的主要成分为烃 C. 生铁是指含硫、磷、碳量低的铁合金 D. 工业上可通过煤的干馏获得乙烯、丙烯等化工原料 【答案】A 【解析】 【详解】A．由《物理小识》中记载语句“臭者烧熔而闭之成石，再凿而入炉曰礁，可五日不 灭火，煎矿煮石”可知是以焦炭作为还原剂的方法来炼铁，A 选项正确； B．煤其主要成分为碳、氢、氧和少量的氮、硫或其它元素，而烃只由 C、H 两种元素组成， B 选项错误； C．生铁的含碳量比钢的含碳量较高，故生铁不是指含碳量很低的铁合金，C 选项错误； D．工业上可通过石油的裂化、裂解获得乙烯、丙烯等化工原料，D 选项错误； 答案选 A。 2.下列关于有机化合物的说法正确的是( ) A. 属于醛类，官能团为—CHO B. 分子式为 C5H10O2 的有机物中能与 NaOH 溶液反应的有 4 种 C. 立方烷( )的六氨基（-NH2）取代物有 3 种 的D. 烷烃 的正确命名是 2-甲基-3-丙基戊烷 【答案】C 【解析】 【详解】A． 的官能团为—COO—(酯基)，为甲酸与苯酚发生酯化反应形成的 酯，属于酯类，A 选项错误； B．分子式为 C5H10O2 且能与 NaOH 溶液反应的有机物可能为羧酸，也可能为酯，若为羧酸， C5H10O2 为饱和一元酸，烷基为—C4H9，—C4H9 的同分异构体有—CH2CH2CH2CH3、 —CH(CH3)CH2CH3、—CH2CH(CH3)CH3、—C(CH3)3；若为酯，可能是以下几种醇和酸形成的 酯，①甲酸和丁醇酯化，丁醇有 4 种②乙酸和丙醇酯化，丙醇有 2 种③丙酸和乙醇酯化，1 种 ④丁酸和甲醇酯化，丁酸有 2 种，因此共有 4+2+1+2=9 种，则符合条件的 C5H10O2 的有机物 共有 13 种，B 选项错误； C．氨基可以占据同一边上的两个顶点，同一平面的两个顶点，立方体对角线的两个顶点，则 立方烷的二氨基取代物有 3 种，而立方烷的六氨基取代物的种类等于二氨基取代物的种类， 也为 3 种，C 选项正确； D． 的最长碳链为 6，称为己烷，在 2 号碳上有 1 个甲基，3 号碳上有 1 个 乙基，正确命名为 2-甲基-3-乙基己烷，D 选项错误； 答案选 C。 【点睛】B 选项为易错选项，在解答时容易忽略含有两个氧原子且能与 NaOH 溶液反应的有 机物除了羧酸以外，还有可能是酯，酯能与氢氧化钠发生水解反应。 3.下列选项中,利用相关实验器材(规格和数量不限)能够完成相应实验的是( ) 选 项 实验器材 相应实验 A 试管、铁架台、导管 乙酸乙酯的制备 B 分液漏斗、烧杯、铁架台 用 CCl4 萃取溴水中的 Br2C 500mL 容量瓶、烧杯、玻璃棒、天平 配制 500 mL 1.00 mol/L NaCl 溶液 D 三脚架、坩埚、酒精灯、坩埚钳、泥三角 从食盐水中得到 NaCl 晶体 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．制备乙酸乙酯需要在浓硫酸加热的条件下进行，实验器材中还缺少用于加热的酒 精灯，不能完成该实验，A 选项错误； B．用 CCl4 萃取溴水中的 Br2，需要用到的仪器有分液漏斗、烧杯、铁架台，B 选项正确； C．配制一定物质的量浓度的 NaCl 溶液时，计算出所需要的 NaCl 的质量后，用托盘天平称取， 然后在烧杯中加水溶解，并用玻璃棒搅拌，待溶液冷却后用玻璃棒引流转移至容量瓶，经过 两三次洗涤后，再用胶头滴管进行定容，实验器材缺少胶头滴管，不能完成该实验，C 选项错 误； D．从食盐水中得到 NaCl 晶体用蒸发结晶的方法，需要的器材有带铁圈的铁架台、酒精灯、 坩埚钳、蒸发皿、玻璃棒，不需要坩埚和泥三角，D 选项错误； 答案选 B。 4.下列关于物质结构与性质的说法，不正确的是( ) A. I3AsF6 晶体中存在 I3＋离子,I3＋离子的几何构型为 V 形 B. C、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为 H＜C＜O C. 水分子间存在氢键，故 H2O 的熔沸点及稳定性均大于 H2S D. 第四周期元素中，Ga 的第一电离能低于 Zn 【答案】C 【解析】 【详解】A．I3＋离子的价层电子对数 ，含有 对孤电子对，故空 间几何构型为 V 形，A 选项正确； B．非金属性：H＜C＜O，则 C、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为 H＜C＜O，B 选 7-1-1 2=2+ =42 × 7-1-1 2 =22 ×项正确； C．非金属简单氢化物的熔沸点与氢键和范德华力有关，而稳定性与非金属性有关，H2O 的稳 定性大于 H2S 是因为 O 的非金属性大于 S，C 选项错误； D．Zn 的核外电子排布为[Ar]3d104s2，电子所在的轨道均处于全充满状态，较稳定，故第一电 离能大于 Ga，D 选项正确； 答案选 C。 【点睛】C 选项在分析时需要注意，非金属简单氢化物的熔沸点与氢键和范德华力有关，若含 有氢键，物质熔沸点增大，没有氢键时，比较范德华力，范德华力越大，熔沸点越高；而简 单氢化物的稳定性与非金属性有关，非金属性越强，越稳定。一定要区分两者间的区别。 5.新型冠状病毒肺炎疫情发生以来，科学和医学界积极寻找能够治疗病毒的药物。4-去甲基表 鬼臼毒素具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒等作用，分子结构如图所示，下列说法错误的是 A. 该有机物中有三种含氧官能团 B. 该有机物有 4 个手性碳原子，且遇 FeCl3 溶液显紫色 C. 该有机物分子中所有碳原子不可能共平面 D. 1mol 该有机物最多可以和 2molNaOH、7molH2 反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．该有机物种有醚键(—O—)、羟基(—OH)、酯基(—COO—)三种含氧官能团，A 选 项正确； B．根据该有机物的分子结构式，与醇羟基相连的碳中有 4 个手性碳原子，且分子种含有酚羟 基(与苯环直接相连的羟基)，能遇 FeCl3 溶液显紫色，B 选项正确； C．醇羟基所在的 C 与其他两个 C 相连为甲基结构，不可能共平面，故该有机物分子中所有 碳原子不可能共平面，C 选项正确； D．1mol 酚羟基(—OH)能与 1molNaOH 发生反应，1mol 酯基(—COO—)能与 1molNaOH 发生水解反应，1mol 该有机物有 1mol 酚羟基(—OH)、1mol 酯基(—COO—)，则 1mol 该有机物可 与 2molNaOH 发生反应，分子中含有两个苯环，可以和 6molH2 发生加成反应，D 选项错误； 答案选 D。 6.有八种短周期主族元素 x、y、z、d、e、f、g、h，其中 x、y、d、f 随着原子序数的递增， 其原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图 1 所示。 z、e、g、h 的最高价氧化 物对应水化物溶液(浓度均为 0.01mol/L)的 pH 与原子序数的关系如图 2 所示。 根据上述信息进行判断，下列说法正确是（ ） A. d、e、f、g 形成的简单离子中，半径最大的是 d 离子 B. d 与 e 形成的化合物中只存在离子键 C. x、y、z、d、e、f、g、h 的单质中，f 的熔点最高 D. x 与 y 可以形成多种化合物，可能存在非极性共价键 【答案】D 【解析】 【分析】 x、y、z、d、e、f、g、h 为原子序数依次递增的短周期主族元素，从图中的化合价、原子半径 的大小及原子序数，可以知道 x 是 H 元素，y 是 C 元素，z 是 N 元素，d 是 O 元素，f 是 Al 元素，z、e、g、h 的最高价氧化物对应水化物溶液浓度均为 0.01mol·L-1 ，e 的 pH 为 12，为 一元强碱，则 e 是 Na 元素，z、h 的 pH 均为 2，为一元强酸，则 z 为 N 元素、h 为 Cl 元素， g 的 pH 小于 2，则 g 的为二元强酸，故 g 为 S 元素，据此分析解答问题。 【详解】A．d、e、f、g 形成的简单离子分别为：O2-、Na+、Al3+、S2-，O2-、Na+、Al3+离子的 电子层数相同，但核电荷数 Al>Na>O，则离子半径 O2->Na+>Al3+，而 S2-的电子层数最多，半 径最大，故半径最大的是 g 离子，A 选项错误； B．d 与 e 形成的化合物可以是 Na2O，也可以是 Na2O2，Na2O2 既含有离子键，也含有共价键， B 选项错误； C．x、y、z、d、e、f、g、h 的单质分别为：H2、C、N2、O2、Na、Al、S、Cl2，C 单质可形 成金刚石，为原子晶体，故单质熔点最高的可能是 y，C 选项错误；D．x 与 y 可以形成多种有机化合物，其中 CH2=CH2 等存在着非极性键，D 选项正确； 答案选 D。 【点睛】此题 C 选项为易错点，C 单质有很多的同素异形体，熔沸点有差异，容易忽略这一 关键点，导致误选 C 答案。 7.下列有关说法正确的是（ ） A. 水合铜离子的模型如图 ，该微粒中存在极性共价键、配位键、离子键 B. CaF2 晶体的晶胞如图 ，距离 F-最近的 Ca2+组成正四面体 C. 氢原子的电子云图如图 ，氢原子核外大多数电子在原子核附近运动 D. 金属 Cu 中 Cu 原子堆积模型如图 ，为面心立方最密堆积，Cu 原子的配位数 均为 12，晶胞空间利用率 68% 【答案】B 【解析】 【详解】A．水合铜离子中水中的氧原子提供孤对电子与铜离子形成配位键，水中的 H 原子和 O 原子形成极性共价键，但不存在这离子键，A 选项错误； B．CaF2 晶体的晶胞中，F-位于体心，而 Ca2+位于顶点和面心，距离 F-最近的 Ca2+组成正四面 体，B 选项正确； C．电子云密度表示电子在某一区域出现的机会的多少，H 原子最外层只有一个电子，所以不 存在大多数电子一说，只能说 H 原子的一个电子在原子核附近出现的机会多，C 选项错误； D．金属 Cu 中 Cu 原子堆积模型为面心立方最密堆积，配位数为 12，但空间利用率为 74%，D 选项错误； 答案选 B。【点睛】本题考查了配合物、离子晶体、电子云、最密堆积等知识，解题关键是对所给图要 仔细观察，并正确理解掌握基本概念。 8.重要的农药、医药中间体-碱式氯化铜［CuaClb(OH)c·xH2O］，可以通过以下步骤制备。步骤 1：将铜粉加入稀盐酸中，并持续通空气反应生成 CuCl2。已知 Fe3+对该反应有催化作用，其 催化原理如图所示。步骤 2：在制得的 CuCl2 溶液中，加入石 灰乳充分反应后即可制备碱式氯 化铜。下列有关说法不正确的是 A. 图中 M、N 分别为 Fe2+、Fe3+ B. a、b、c 之间的关系式为：2a=b+c C. 步骤 1 充分反应后，加入少量 CuO 是为了除去 Fe3+ D. 若制备 1 mol 的 CuCl2，理论上消耗标况下 11.2 LO2 【答案】A 【解析】 【分析】 由实验步骤及转化图可知，发生反应 2Cu+O2+4HCl===2CuCl2+2H2O， N 为 Fe2+，M 为 Fe3+， 在制得在制得的 CuCl2 溶液中，加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜，且化合物中正负 化合价代数和为 0，依此结合选项解答问题。 【详解】A．根据上述分析，N 为 Fe2+，M 为 Fe3+，A 选项错误； B．根据化合物中正负化合价的代数和为 0，可知 2a=b+c，B 选项正确； C．Fe3+水解使溶液显酸性，CuO 与 H+反应产生 Cu2+和水，当溶液的 pH 增大到一定程度，Fe3+ 形成 Fe(OH)3 而除去，从而达到除去 Fe3+的目的，C 选项正确； D．根据方程式 2Cu+O2+4HCl===2CuCl2+2H2O，若制备 1 mol 的 CuCl2，理论上消耗 0.5molO2，标况下， ，D 选项正确； 答案选 A。 9.乙醇催化氧化制取乙醛(沸点为 20.8℃，能与水混溶)的装置(夹持装置已略) 如图所示。下列 说法错误的是 ( ) ( )2 2 -1 mO OV =n V =0.5mol 22.4L mol =11.2L× A. ①中用胶管连接其作用是平衡气压，便于液体顺利流下 B. 实验过程中铜丝会出现红黑交替变化 C. 实验开始时需先加热②，再通 O2，然后加热③ D. 实验结束时需先将④中的导管移出，再停止加热。 【答案】C 【解析】 【详解】A．装置中若关闭 K 时向烧瓶中加入液体，会使烧瓶中压强增大，双氧水不能顺利流 下，①中用胶管连接，打开 K 时，可以平衡气压，便于液体顺利流下，A 选项正确； B．实验中 Cu 作催化剂，但在过渡反应中，红色的 Cu 会被氧化成黑色的 CuO，CuO 又会被 还原为红色的 Cu，故会出现红黑交替的现象，B 选项正确； C．实验开始时应该先加热③，防止乙醇通入③时冷凝，C 选项错误； D．为防止倒吸，实验结束时需先将④中的导管移出，再停止加热，D 选项正确； 答案选 C。 10.碲被誉为“现代工业的维生素”，它在地壳中平均的丰度值很低，铜阳极泥中碲的回收越来 越引起人们的重视。某科研小组从粗铜精炼的阳极泥（主要含有 Cu2Te）中提取粗碲设计工艺 流程如图所示。下列有关说法正确的是（ ） 已知: ①“焙烧”后，碲主要以 TeO2 形式存在 ②TeO2 微溶于水，易溶于强酸和强碱 A. “焙烧”用到 主要硅酸盐产品仪器：蒸发皿、酒精灯、玻璃棒 B. “还原”时氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1:2 C. 为加快“氧化”速率温度越高越好 的D. TeO2 是两性氧化物，碱浸时反应的离子方程式为 TeO2 +2OH- =TeO32- +H2O 【答案】D 【解析】 【分析】 由工艺流程分析可知，铜阳极泥经 O2 焙烧得到 TeO2，碱浸时 TeO2 与 NaOH 反应得到 Na2TeO3， 再 经 过 氧 化 和 酸 化 得 到 TeO42- ， TeO42- 与 Na2SO3 发 生 氧 化 还 原 反 应 得 到 粗 碲 ， 3SO32-+TeO42-+2H+===Te↓+H2O+3SO42-，结合选项分析即可解答。 【详解】A．“焙烧”硅酸盐产品主要用到的仪器有：坩埚、泥三角、酒精灯和玻璃棒，不能用 蒸发皿，A 选项错误； B．还原时发生反应：3SO32-+TeO42-+2H+===Te↓+H2O+3SO42-，氧化剂为 TeO42-，还原剂 SO32-，物质的量之比与化学计量数成正比，故为 1:3，B 选项错误； C．“氧化”时氧化剂为 H2O2，温度过高，H2O2 会分解，氧化效果会减弱，C 选项错误； D．根据上述分析，并结合题干条件，TeO2 微溶于水，易溶于强酸和强碱， TeO2 是两性氧化 物，碱浸时反应 离子方程式为 TeO2 +2OH- =TeO32- +H2O，D 选项正确； 答案选 D。 二、选择题(本题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分，每小题有一个或两个项符合 题意，全部选对得 4 分，选对但不全得的 1 分，选错得得 0 分) 11.硼氢化钠(NaBH4)在工业生产中应用广泛。它在催化剂作用下与水反应获取氢气的微观过程 如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 水在此过程中作还原剂 B. 若将 NaBH4 中的 H 用 D 代替，反应后生成的气体中含有 H2、HD 和 D2 C. 催化剂可以加快反应速率，其用量多少不影响反应速率 D. NaBH4 与水反应的离子方程式为：BH4-+4H2O=B(OH)4-+4H2↑ 【答案】BD 的【解析】 【分析】 根据硼氢化钠(NaBH4)在催化剂作用下与水反应获取氢气的微观过程图可知，BH4-和 H2O 生成 B(OH)4-和 H2，离子反应方程式为：BH4-+4H2O===B(OH)4-+4H2↑，由此分析解答。 【详解】A．H2O 变成 H2，水中氢元素的化合价降低，是氧化剂，A 选项错误； B．若用 D 代替 H，生成的氢气原子重新组合，所以生成的氢气有 H2、HD、D2，B 选项正确； C．使用催化剂可以改变化学反应速率,所以通过控制催化剂的用量和表面积，可以控制氢气的 产生速率，一定范围内，催化剂的用量多少也会影响反应速率，C 选项错误； D．根据上述分析，反应的离子方程式为：BH4-+4H2O=B(OH)4-+4H2↑，D 选项正确； 答案选 BD。 【点睛】C 选项，一定范围内，催化剂的用量会影响化学反应速率，但如果用量很大，对其反 应速率的影响就较小了。 12.现代工艺冶金过程中会产生导致水污染的 CN-，在碱性条件下，双氧水可将其转化为碳酸 盐和一种无毒气体。关于该转化反应，下列说法不正确的是 A. 氰化物有毒，CN- 易与人体内的 Fe2+、Fe3+ 络合 B 处理 1molCN-，消耗 2.5molH2O2 C. 反应中每转移 10mol 电子生成 22.4L 无毒气体 D. 用双氧水处理后的废水可直接排放 【答案】CD 【解析】 【详解】A．人体内含有 Fe3+、Fe2+，易与 CN- 络合形成络合物，A 选项正确； B．CN-在碱性条件下被 H2O2 氧化，生成 CO32-和 N2，反应方程式为： 2CN-+5H2O2+2OH-===2CO32-+N2↑+6H2O，根据方程式可知，处理 1molCN-，消耗 2.5molH2O2，B 选项正确； C．未注明标准状况，不能够准确得出气体体积，C 选项错误； D．用双氧水处理后的废水有较强的碱性，需用酸中和后方可排放，D 选项错误； 答案选 CD。 13.我国科学家设计的二氧化碳的熔盐捕获及电化学转化装置如图所示。下列说法正确的是（ ）A. a 极是电化学装置的阴极 B. d 极的电极反应式为 CO32- - 4e- = C + 3O2- C. ①中，捕获 CO2 时碳元素的化合价发生了变化 D. 上述装置中反应 化学方程式为 CO2 C + O2↑ 【答案】D 【解析】 【分析】 由电解装置示意图可知，a 极生成 O2，O 的化合价升高，失去电子，发生氧化反应，则 a 为阳 极，连接电源正极(b 极)，电极反应式为：2C2O52--4e-===4CO2+O2，d 极生成 C，C 的化合价 降低，得到电子，发生还原反应，则 d 为阴极，连接电源负极(c 极)，电极反应式为： CO32-+4e-===3O2-+C，电池总反应为 CO2 C + O2↑，据此解答问题。 【详解】A．根据上述分析，a 极是电化学装置的阳极，A 选项错误； B．d 为阴极，电极反应式为：CO32-+4e-===3O2-+C，B 选项错误； C．①中，捕获 CO2 时，CO2 变成 C2O52-和 CO32-，碳元素的化合价始终为+4 价，没有发生改 变，C 选项错误； D．电池总反应为 CO2 C + O2↑，D 选项正确； 答案选 D。 14.室温下，1 L 含 0.1 mol HA 和 0.1 mol NaA 的溶液 a 及加入一定量强酸或强碱后溶液的 pH 如下表（加入前后溶液体积不变）： 溶液 a 通入 0.01 mol HCl 加入 0.01 mol NaOH 的 通电 通电 通电pH 4.76 4.67 4.85 像溶液 a 这样，加入少量强酸或强碱后 pH 变化不大的溶液称为缓冲溶液。 下列说法正确的是 A. 溶液 a 和 0.1 mol·L−1 HA 溶液中 H2O 的电离程度前者小于后者 B. 向溶液 a 中通入 0.1 mol HCl 时，A−结合 H+生成 HA，pH 变化不大 C. 该温度下 HA 的 Ka=10-4.76 D. 含 0.1 mol·L−1 Na2HPO4 与 0.1 mol·L−1 NaH2PO4 的混合溶液也可做缓冲溶液 【答案】D 【解析】 【详解】A．溶液 a 为酸性，HA 电离程度大于 A-水解程度，相对于纯 HA，同浓度下，溶液 a 中存在一部分 A-，起始时有了一部分产物，所以溶液 a 和 0.1 mol/L HA 溶液中 HA 的电离程 度前者小于后者，从而 H2O 的电离程度前者大于后者，A 选项错误； B．根据表中数据，向溶液 a 中通入 0.1 mol HCl 时，溶液 a 中一共只有 1L 含 0.1mol NaA ， 则完全消耗 NaA，这就超出了缓冲溶液的缓冲范围了，NaA 变成了 HA，溶液便失去了缓冲能 力，pH 不可能变化不大，B 选项错误； C．HA 的 ，由表可知，1 L 含 0.1 mol HA 和 0.1 mol NaA 的溶液 a 的 pH=4.76，但此时 c(A-)不等于 c(HA)，故该温度下 HA 的 Ka 不等于 10-4.76，C 选项错误； D．向 0.1 mol·L−1 Na2HPO4 与 0.1 mol·L−1 NaH2PO4 的混合溶液中加入少量强酸或强碱，溶液的 组成不会明显变化，故也可做缓冲溶液，D 选项正确； 答案选 D。 15.某研究小组以 AgZSM 为催化剂，在容积为 1 L 的容器中，相同时间下测得 0.1 mol NO 转化 为 N2 的转化率随温度变化如图所示[无 CO 时反应为 2NO(g) N2(g)＋O2(g)；有 CO 时反 应为 2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g)]。下列说法正确的是　(　　) ( ) ( ) ( ) + -c H c A c HAaK =   A. 反应 2NO N2＋O2 的 ΔH＞0 B. 达平衡后，其他条件不变，使 n(CO)/n(NO)＞1，CO 转化率下降 C. X 点可以通过更换高效催化剂提高 NO 转化率 D. Y 点再通入 CO、N2 各 0.01 mol，此时 v(CO，正)＜v(CO，逆) 【答案】B 【解析】 【分析】 A. 升高温度，NO 的转化率降低； B. 达平衡后，其他条件不变，使 n(CO)/n(NO)＞1，增大反应物浓度； C. X 点更换高效催化剂，能使反应速率加快； D. Y 点再通入 CO、N2 各 0.01 mol，增大反应物的浓度，平衡正向移动。 【详解】A. 升高温度，NO 的转化率降低，因此反应 2NO N2＋O2 为放热反应，ΔHv(CO，逆)，D 项错误； 答案选 B。 三、非选择题（本题共五小题，共 60 分） 16.氮、碳氧化物的排放会对环境造成污染。多年来化学工作者对氮、碳的氧化物做了广泛深 入的研究并取得一些重要成果。 I．已知 2NO（g）+O2（g） 2NO2（g）的反应历程分两步：   第一步：2NO（g） N2O2（g） （快） ∆H1v(逆)，由图可知该温度下 X 所处   1 2 1 2 k k k k 正 正 逆 逆 2 24P 9 通电 a b ( ) ( ) ( ) 2 2 1 2 2 2 2 1 2 c NO k k= c N O c O kK k = 正 正 逆 逆 1 2 1 2 k k k k 正 正 逆 逆条件下的平衡时甲烷的转化率为 50%，则有： 总物质的量=0.3mol，总压为 P2，其平衡常数 ，故答案为： 大于； ； Ⅲ. 根据 2CrO42-+2H+===Cr2O72-+H2O，电解 Na2CrO4 溶液制取 Na2Cr2O7，应在酸性条件下进 行，即右侧电极生成 H+，则消耗 OH-，发生氧化反应，右侧为阳极，则左侧为阴极，电解电 源的负极，电解制备过程的总反应方程式为 4Na2CrO4+4H2O 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑，设加入反应容器内的 Na2CrO4 为 1mol，反应过程中有 x mol Na2CrO4 转化为 Na2Cr2O7，则阳极区剩余 Na2CrO4 为(1-x)mol，对应的 n(Na)=2(1-x)mol， n(Cr)=(1-x)mol，生成的 Na2Cr2O7 为 mol，对应的 n(Na)=x mol，n(Cr)=x mol，根据 Na 与 Cr 的物质的量之比为 a:b，解得 x= ，转化率为 。 若选择用熔融 K2CO3 作介质的甲烷燃料电池充当电源，则负极反应式为 CH4﹣8e﹣+4CO32﹣=5CO2+2H2O，故答案为；负；4Na2CrO4+4H2O 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑；（2﹣ ）×100%；CH4﹣8e﹣+4CO32﹣=5CO2+2H2O。 【点睛】本题主要考查了盖斯定律的应用、电极方程式的书写、根据图像对平衡移动的判断、 运用三段式计算平衡常数等，重点培养学生能够利用化学知识提取题干信息的能力，难点在 于第Ⅲ题 Na2CrO4 转化率的计算。 17.Fe、Co、Ni 均为第Ⅷ族元素，它们的化合物在生产生活中有着广泛的应用。 (1)基态 Ni 原子价电子中成对电子数与未成对电子数之比为_______.。 (2)已知 FeF3 具有较高的熔点（熔点高于 1000℃），FeBr3 的式量大于 FeF3，但其熔点只有 ( ) ( ) ( ) 4 2 2 mol/L 0.1 0.1 0 0 mol/L 0.05 CH g +CO g 2CO 0.05 0.1 0.1 mol/L 0.05 0.05 0.1 0. H g 1 g +2（ ） （ ） （ ） 起 转 平 （ ） 2 2 2 2 2 p 2 2 0.1 0.1P P 4P0.3 0.3K = =0.05 0.05 9P P0.3 0.3    × ×         × ×     2 24P 9 通电 x 2 b2- a b2- ba 100%= 2- 100%1 a  × ×   通电 a b200℃，原因是 _____________________________________________________________________。 (3)Co3+的一种配离子[Co(N3)(NH3)5]2+，1mol 该配离子中所含 σ 键的数目为____，与 N3-互为等 电子体的一种分子为：_______，N3-离子杂化类型为________。 (4)金属 Fe 与 Mg、H 形成的化合物是目前人类已发现的体积储氢密度最高的储氢材料之一， 其晶胞结构如图所示，其中黑球代表 Fe，深灰色小球代表 Mg，浅灰色小球代表 H，其中浅灰 色小球除在棱上、面上以外，在晶胞内部还有 6 个。试写出该化合物的化学式： __________________。 (5)NiO 的晶体结构如图所示，其中离子坐标参数 A 为(0，0，0)，B 为(1，1，0)，则 C 离子坐 标参数为_______________。一定温度下，NiO 晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以 认为 O2-作密置单层排列，Ni2+填充其中（如图），已知 O2-的半径为 apm，每平方米面积上分 散的该晶体的质量为__________g（用含 a、NA 的代数式表示）。 【答案】 (1). 4:1 (2). 晶体类型不同，FeF3 为离子晶体，FeBr3 为分子晶体 ，离子键大 于分子间作用力 (3). 23NA (4). CO2 (5). sp 杂化 (6). Mg2FeH6 (7). （1， ， ） (8). 【解析】 【详解】(1)Ni 为 28 号元素，价电子排布式为 3d84s2，其中 3d 轨道有 2 个未成对电子，3 对成 对电子，4s 轨道中有 1 对成对电子，则成对电子数与未成对电子数之比为 8:2=4:1，故答案为 4:1； 1 2 1 2 24 2 A 25 3 102a N ×(2)根据物质结构，FeF3 中 Fe3+与 F-形成离子键，为离子晶体，熔点较高，而 FeBr3 中 Fe 和 Br 之间形成共价键，为分子晶体，熔点较低，故答案为：晶体类型不同，FeF3 为离子晶体，FeBr3 为分子晶体 ，离子键大于分子间作用力； (3)1 个[Co(N3)(NH3)5]2+中含有 6 个配位键，17 个共价键，共含 6+17=23 个 σ 键，则 1mol[Co(N3)(NH3)5]2+中含有 σ 键的数目为 23NA，N3-有 3 个原子，16 个价电子，与其互为等 电子体的分子为 CO2，N3-的价层电子对数 ，故杂化类型为 sp 杂化，故答案 为：23NA；CO2；sp 杂化； (4)根据晶胞结构图，1 个晶胞中，Fe 原子处于顶点和面心，共有 个，Mg 原子 位于体内，共有 8 个，H 原子位于棱上、面心和体内，共有 个，则该化 合物的化学式为 Mg2FeH6，故答案为：Mg2FeH6； (5)若 NiO 晶胞中离子坐标参数 A 为(0，0，0)，B 为(1，1，0)，由图中可以看出 C 离子离坐 标轴 x 为 1，y 为 ，z 为 ，则坐标参数为：（1， ， ），根据结构可知，氧离子和相邻 的镍离子之间的距离为 2a，距离最近的两个阳离子核间距离是距离最近的氧离子和镍离子的 倍，所以其距离为 2 a，根据图片可知，每个氧化镍所占面积=2a ×2a × ，则每平方米含有氧化镍的个数 ， 每个氧化镍的质量 ，所以每平方米含有氧化镍的质量 ，故答案为：（1， ， ）； 。 18.亚硝酰氯(NOCl)是一种红褐色液体或黄色气体，其熔点−64.5℃，沸点−5.5℃，遇水易水解。 它是有机合成中的重要试剂，可由 NO 与 Cl2 在常温常压下合成，相关实验装置如图所示。 5+1-2 3=2+ =22 × 1 18 +6 =48 2 × 1 124 +6+24 =244 2 × × 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 -24sin 60 10× 24 -24 2 1 1= = 102a 2a sin 60 10 2 3a ×× × × A 75= gN 24 24 22 A A 75 1 25 3= 10 = 10N 2a N2 3a × × × 1 2 1 2 24 2 A 25 3 102a N ×(1)NOCl 分子中各原子均满足 8 电子稳定结构，则 NOCl 的电子式为____ (2)选用 X 装置制备 NO，Y 装置制备氯气。检验 X 装置气密性的具体操作： _______________________ 。 (3)制备亚硝酰氯时，检验装置气密性后装入药品, ①实验开始，需先打开_____________ ，当____________时，再 打开__________________，Z 中有一定量液体生成时，停止实验。 ②装置 Z 中发生的反应方程式为___________________。 (4)若不用 A 装置对实验有何影响_______________（用化学方程式表示） (5)通过以下实验测定 NOCl 样品的纯度。取 Z 中所得液体 100g 溶于适量的 NaOH 溶液中，配 制成 250 mL 溶液；取出 25.00 mL 样品溶于锥形瓶中，以 K2CrO4 溶液为指示剂，用 c mol•L-1 AgNO3 标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为 20.00mL。滴定终点的现象是__________， 亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为_________。(已知：Ag2CrO4 为砖红色固体；Ksp(AgCl)＝ 1.56×10-10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.0×10-12，Ksp(AgNO2)＝5.86×10-4) 【答案】 (1). (2). 将导气管右端接胶管并用止水夹加紧，向 U 型管左管 加水至左管液面高于右管，静止片刻，若液面差不变，则气密性良好 (3). K2、K3 (4). A 中充有黄绿色气体时 (5). K1 (6). 2NO +Cl2 =2NOCl (7). NOCl + H2O = HNO2 + HCl (8). 滴入最后一滴标准液，生成砖红色沉淀，且半分钟内无变化 (9). 13.1c％ 【解析】 【详解】(1)NOCl 的中心原子为 N，O 与 N 共用两个电子对，Cl 与 N 共用一个电子对，则电 子式为 ，故答案为： ； (2)利用大气压强检查 X 装置的气密性，故答案为：将导气管右端接胶管并用止水夹加紧，向 U 型管左管加水至左管液面高于右管，静止片刻，若液面差不变，则气密性良好； (3)①实验开始前，先打开 K2、K3，通入一段时间 Cl2，排尽装置内的空气，再打开 K1，通入 NO 反应，当有一定量的 NOCl 产生时，停止实验，故答案为：K2、K3；A 中充有黄绿色气体时； K1； ②Z 装置为 NO 与 Cl2 在常温常压下合成 NOCl，反应方程式为：2NO +Cl2 =2NOCl，故答案为： 2NO +Cl2 =2NOCl； (4)A 装置的作用是防止空气中的氧气和水蒸气进入 Z 装置。没有 A 装置，空气中的水蒸气进 入 Z，亚硝酰氯遇水易发生水解：NOCl + H2O = HNO2 + HCl，产率降低，故答案为：NOCl + H2O = HNO2 + HCl； (5) 以 K2CrO4 溶液为指示剂，用 AgNO3 标准溶液滴定，滴定终点时，沉淀由白色变为砖红色， 半分钟内不变色，此时 n(Ag+)=n(Cl-)，取 Z 中所得 100g 溶于适量的 NaOH 溶液中，配制成 250 mL 溶液；取出 25.00 mL 样品溶于锥形瓶中，25mL 样品中： ，则 250mL 溶液中 n(NOCl)=0.2c mol，m(NOCl)=0.2c mol×65.5g/mol=13.1c g，亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为 ，故答案为：滴入最后一滴标准液，生成砖红色沉淀，且半分钟内 无变化；13.1c％。 【点睛】本题侧重考查了物质制备方案的设计，为高频考点和常见题型，主要考查了方程式 的书写，实验步骤的设计，化学计算等，对学生的分析问题和解决问题的能力有较高要求。 19.钒“现代工业的味精”，是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料, 其氧化物二氧化钒(VO2)是一种新型热敏材料，五氧化二钒(V2O5)是接触法生成硫酸的催化剂. 下列某化学小组从废钒催化剂（V2O5、V2O4、K2SO4、SiO2、Fe2O3、Al2O3 等）中回收 V2O5 并且利用回收的 V2O5 制备 VO2 的氧钒(Ⅳ) 碱式碳酸铵晶体 已知：①“酸浸”时 V2O5 转化为 VO2+,V2O4 转成 VO2+ ②有机萃取剂萃取 VO2+的能力比萃取 VO2+要强。 ③ 回答下列问题： ( ) ( )+ -3n NOCl =n Ag =c mol/L 20.00 10 L=0.02cmol× × 13.1c g 100%=13.1c%100g ×(1)写出“废渣 1”的主要成分的用途________(填两条)。 (2)“萃取”之前加入 H2C2O4 的主要目的_____________________。 (3)“氧化”过程中发生的离子方程式___________________________。 (4)该工艺中加入氯化铵“沉钒”是回收钒的关键之一，加入氯化铵、氨水之后的操作是 ____________，该流程用到了过滤操作，过滤和萃取分液都需用到的一种玻璃仪器是 __________。 (5)工艺中生成 VOC12 的同时生成一种无色无污染的气体，该反应中氧化产物与还原产物的物 质的量之比为___________；也可只用浓盐酸与 V2O5 来制备 VOC12 溶液，该方法的化学方程 式是________________。 【答案】 (1). 制作石英玻璃、光导纤维、光学仪器、工艺品、耐火材料等 (2). 将 VO2+ 还原为 VO2+，利于后期萃取 (3). 3H2O+6VO2++ClO3- = Cl-+6VO2++6H+ (4). 蒸发至 23℃ （20-25℃均可）结晶，趁热过滤 (5). 烧杯 (6). 1:4 (7). 6HCl(浓)+V2O5 = 2VOC12 +Cl2↑+3H2O 【解析】 【分析】 根据工艺流程图分析，废钒催化剂在 H2SO4 酸浸下，V2O5 转化为 VO2+,V2O4 转成 VO2+， Fe2O3、Al2O3 转化为 Fe3+和 Al3+，废渣 1 为 SiO2，萃取前加入 H2C2O4，将 VO2+还原为 VO2+， 再 用 KClO3 氧 化 ， 将 VO2+ 还 原 为 VO2+ ， 反 应 方 程 式 为 3H2O+6VO2++ClO3- === Cl-+6VO2++6H+，通过加入 NH4Cl 和氨水沉钒，煅烧得到 V2O5，再加入 6mol/L 的盐酸和 N2H4·2HCl 与 V2O5 反应得到 VOCl2，反应方程式为：6HCl+V2O5+N2H4·2HCl=== 4VOC12 +N2↑+6H2O，VOCl2 与 NH4HCO3 反应得到氧钒(Ⅳ) 碱式碳酸铵晶体，据此结合题中信息逐题 解答问题。 【详解】(1)根据上述分析，废渣 1 主要成分为 SiO2，其用途有制作石英玻璃、光导纤维、光 学仪器、工艺品、耐火材料等，故答案为：制作石英玻璃、光导纤维、光学仪器、工艺品、 耐火材料等； (2) 萃取前加入 H2C2O4，目的是将 VO2+还原为 VO2+，加强萃取效果，故答案为：将 VO2+还 原为 VO2+； (3) 加入 KClO3 氧化，将 VO2+氧化为 VO2+， 反应方程式为 3H2O+6VO2++ClO3- === Cl-+6VO2++6H+，故答案为：3H2O+6VO2++ClO3- === Cl-+6VO2++6H+； (4) 加入氯化铵、氨水之后得到 NH4VO5，由③可知 20~25℃时 K2SO4 溶解度最大，便于除去，故得到 NH4VO5 晶体的操作为蒸发至 23℃（20-25℃均可）结晶，趁热过滤，过滤和萃取分液 都需要用到的玻璃仪器为烧杯，故答案为：蒸发至 23℃（20-25℃均可）结晶，趁热过滤；烧 杯； (5) N2H4·2HCl 与 V2O5 反应得到 VOCl2，反应方程式为：6HCl+V2O5+N2H4·2HCl=== 4VOC12 +N2↑+6H2O，氧化产物为 N2，还原产物为 VOC12，物质的量之比为化学计量数之比，则氧化 产物与还原产物的物质的量之比为 1:4，只用浓盐酸与 V2O5 来制备 VOC12 溶液时，反应方程 式为：6HCl(浓)+V2O5 = 2VOC12 +Cl2↑+3H2O，故答案为：1:4；6HCl(浓)+V2O5 = 2VOC12 +Cl2↑+3H2O。 20.用两种不饱和烃 A 和 D 为原料可以合成一类新药有机物 J ，合成路线如下： 已知① ②有机物 J 结构中含两个环。 回答下列问题： (1)C 的名称是________________。 (2)A→B 试剂和反应条件为________________。 (3)H→J 的化学反应方程式为_______________。 (4)已知 符合下列条件的 N 的同分异构体有___________种， 其中核磁共振氢谱显示环上只有 3 组峰，且峰面积之比为 4:4:1，写出符合条件一种同分异构 体的结构简式____________。 ①含有基团 、环上有三个取代基②与 NaHCO3 反应产生气泡 ③可发生缩聚反应，M 的 所有同分异构体在下列表征仪器中显示的信号（或数据）完全相同是_____。 a．质谱仪 b．红外光谱仪 c．元素分析仪 d．核磁共振仪 (5)利用题中信息和所学知识，写出以 A 和甲烷为原料，合成 的路线流程图 ____________(其它试剂自选)。 【答案】 (1). 邻溴苯甲醛 (2). Br2、FeBr3(或 Fe) (3). +H2O (4). 19 (5). 、 、 (6). c (7). 【解析】 【分析】 由题可知，A 和 D 为两种不饱和的烃，根据已知①，C 和 F 发生反应生成 G，可知 C 的结构 式为 ，F 为 ，则 E 为 ，D 与 HBr 发生加成反应得到 E，故 D 为 ，B 到 C 为催化氧化，则 B 为 ，A 发生取代反应得到 B，故 A 为 ，G 在该条件下得到 H，结合已知①可以得到 H 为 ，由于有机物 J 结构中含两个环，故可能是 H 发生分子内的酯化，得到 J ，据此分析解答问题。 【详解】(1)根据上述分析，C 的结构式为 ，叫做邻溴苯甲醛，故答案为：邻溴苯甲 醛；(2)A→B 为苯环上的取代反应，条件为 Br2、FeBr3(或 Fe)，故答案为：Br2、FeBr3(或 Fe)； (3) H 为 ，由于有机物 J 结构中含两个环，故可能是 H 发生分子内的酯化，得 到 J H→J 的化学反应方程式为 +H2O，故答案为： +H2O； (4) ，根据以上分析 C 为 ，由转化关系可推出 M 为 ，N 为 ，其分子式为 C8H14O3，N 的同分异构体中符合下列条件：① 含有基团 、环上有三个取代基②与 NaHCO3 反应产生气泡说明含有羧基 ③可发生缩聚 反应，说明含有羧基和羟基，则环上有三个不同取代基分别为甲基、羟基和羧基。先分析环 上有两个取代基时共有 4 种结构（邻间对和同一个碳上），这 4 种结构对应的第三个取代基的 取代产物分别有 6 种，6 种，4 种，3 种，所以共有 6+6+4+3=19 种同分异构体，其中核磁共 振氢谱显示环上只有 3 组峰，且峰面积之比为 4:4:1 且满足条件的物质有 、 、 。 M 的同分异构体的元素组成相同，在元素分析仪中显示的信号完全相同，故答案为：c； 、 、 (任选其一即可)； (5) 根据题干信息，以 和甲烷为原料，合成 的路线如下： 2 4H SO ∆ 浓 2 4H SO ∆ 浓。