天津市塘沽一中2020届高三化学第二次模拟试题（Word版附解析）

2020 年塘沽一中高三毕业班第二次模拟考试 化学 本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共 100 分，考试用时 60 分钟。第Ⅰ卷 1 至 6 页，第Ⅱ卷 7 至 10 页。 第Ⅰ卷 注意事项： 1.每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡 皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 2.本卷共 12 题，每题 3 分，共 36 分。在每题给出的四个选项中，只有一项是最符 合题目要求的。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 2 O 16 Cl 35.5 1.2019 年 7 月 1 日起，上海进入垃圾分类强制时代，随后西安等地也纷纷开始实行垃圾分类。 这体现了我国保护环境的决心，而环境保护与化学息息相关，下列有关说法正确的是 A. 废弃的聚乙烯塑料属于白色垃圾，不可降解，能使溴水褪色 B. 可回收的易拉罐中含金属铝，可通过电解氯化铝制取 C. 废旧电池中含有镍、镉等重金属，不可用填埋法处理 D. 含棉、麻、丝、毛及合成纤维的废旧衣物燃烧处理时都只生成 CO2 和 H2O 【答案】C 【解析】 【详解】A.聚乙烯结构中不含碳碳双键，不能使溴水褪色，故 A 错误； B.氯化铝为共价化合物，受热易升华，电解得不到金属铝；金属铝采用电解氧化铝制备，故 B 错误； C.镍、镉等重金属会造成水土污染，应集中处理，不可用填埋法处理，故 C 正确； D.丝、毛中主要含蛋白质，含有 C、H、O、N 等元素，燃烧不止生成 CO2 和 H2O，故 D 错误； 答案：C 2.设 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( ) A. 56g 铁在足量氧气中完全燃烧，转移的电子数小于 B. 在 反应中，若有 212g 氯气生成，则反应 AN A3N 37 35 3 2 2K Cl O 6H Cl ( 浓) KCl 3Cl 3HO+ = + ↑ +中电子转移的数目为 C. 和 的混合物中所含中子数为 D. 常温下， 溶液的 ，则溶液中 与 的数 目均为 【答案】D 【解析】 【详解】A．铁在足量氧气中燃烧生成 Fe3O4，56 克铁转移的电子数为 NA，因此转移电子数 小于 3NA，故 A 正确； B．根据 反应中，生成 212g 氯气共含有 =6mol 的氯原子，其中 1mol ，5mol ，一个 由+5 价降低为 0 价， 根据电子得失守恒，1mol 得到 5mol 电子，则可得反应中生成 3molCl2 转移电子的数目为 5NA，故 B 正确； C．1molO2 和 1mol14C2H4 均含有 16NA 个中子，摩尔质量均为 32g/mol，混合物中含有的中子 数为 =8NA，故 C 正确； D．1L0.5mol/L CH3COONH4 的物质的量为 0.5mol，CH3COONH4 为弱酸弱碱盐，CH3COO-和 NH4+均会水解，因此溶液中 CH3COO-和 NH4+的数目均小于 0.5 NA，故 D 错误； 答案选 D。 【点睛】阿伏加德罗常数考点非常多，一定要注意细节问题，本题 B 项反应物中氯原子的质 量数不同，所以要正确区分氧化剂和还原剂中的氯原子个数才能求出物质的量；C 项混合物固 体质量考法，一般有两个共同点：其一是摩尔质量相同；其二是最简式相同，据此可计算。 3.下列图示实验正确的是 A. 制取蒸馏水 A5N 216gO 14 2 4C H A8N 1L 0.5mol / L 3 4CH COONH pH 7= 3CH COO− 4NH + A0.5N 8 3 37 35 3 2 2K Cl O 6H Cl ( 浓) KCl 3Cl 3HO+ = + ↑ + 212g 271g / mol × 37 Cl 35 Cl 37 Cl 37 Cl A16g 32g 1 l 6N /mo ×B. 制取收集氨气 C. 实验室制取溴苯 D. 碳酸氢钠受热分解 【答案】C 【解析】 【详解】A．图为蒸馏装置，温度计的水银球应安装在蒸馏烧瓶的支管口处，A 错误； B．氨气的密度比空气小，应用向下排空法收集气体，导管应伸入到试管底部，B 错误； C．苯与液溴在催化条件下发生取代反应生成溴苯，挥发出的溴被四氯化碳吸收，溴化氢被水 吸收，该装置可用于实验室制备溴苯，C 正确； D．加热固体时，试管口略朝下倾斜，D 错误； 答案选 C。 4.下列有关元素周期表和元素周期律的说法，错误的是 ①元素周期表中 s 区、d 区和 ds 区的元素都是金属元素 ②d 区元素最后一个核外电子一定填充在 s 能级上 ③原子核外电子的能层越多，原子半径越大 ④同一周期自左至右，元素的第一电离能依次增大 A. 只有①②③ B. 只有②③ C. 只有③④ D. ①②③④ 【答案】D 【解析】 【详解】①s 区中氢元素是非金属，H 元素，①错； ②d 区元素最后一个核外电子可能填充在 d 能级上，如 Sc，可能填充在 s 能级上如 Cr，②错；③原子半径大小与能层、核电荷数有关，相同能层时核电荷数大的原子半径小，③错； ④元素越容易失电子，则元素的电离能越小，同一周期元素，元素失电子能力逐渐减小，所 以元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第 IIA 族和第 VA 族元素第一电离能 大于其相邻元素，④错； 答案选 D。 5.下列有关说法不正确的是( ) A. 天然油脂都是混合物，没有恒定的熔点和沸点 B. 用饱和 Na2CO3 溶液可以除去乙酸乙酯中的乙酸 C. 的名称为 2-乙基丙烷 D. 有机物 分子中所有碳原子不可能在同一个平面上 【答案】C 【解析】 【详解】A. 油脂属于高级脂肪酸甘油酯，分子中碳原子数不相同，所以天然油脂都是混合物， 没有恒定的熔点和沸点，故 A 正确； B. 乙酸具有酸的通性，可以与碳酸钠反应，所以可用饱和 Na2CO3 溶液除去乙酸乙酯中的乙酸， 故 B 正确； C. 选定碳原子数最多的碳链为主链，所以 2 号位不能存在乙基， 的名称为 2- 甲基丁烷，故 C 错误； D. 该有机物中存在手性碳原子，该碳原子为 sp3 杂化，与与之相连的碳原子不可能在同一个平 面上，所以该分子中所有碳原子不可能在同一个平面上，故 D 正确。 故选 C。 【点睛】有机物中共面问题参考模型：①甲烷型：四面体结构，凡是 C 原子与其它 4 个原子 形成共价键时，空间结构为四面体型。小结 1：结构中每出现一个饱和碳原子，则整个分子不 再共面。②乙烯型：平面结构，当乙烯分子中某个氢原子被其它原子或原子团取代时，则代 替该氢原子的原子一定在乙烯的的平面内。小结 2：结构中每出现一个碳碳双键，至少有 6 个 原子共面。③乙炔型：直线结构，当乙炔分子中某个氢原子被其它原子或原子团取代时，则 代替该氢原子的原子一定和乙炔分子中的其它原子共线。小结 3：结构中每出现一个碳碳三键，至少有 4 个原子共线。④苯型：平面结构，当苯分子中某个氢原子被其它原子或原子团取代 时，则代替该氢原子的原子一定在苯分子所在的平面内。小结 4：结构中每出现一个苯环，至 少有 12 个原子共面。 6.下列离子方程式书写及评价合理的是( ) 选 项 离子方程式 评价 A 溶液中加入足量 溶液 正确， 过量，酸式盐与碱完全反应生 成正盐和水： B 的 溶液与 的 溶液 等体积混合 正确， 与 H 按物质的量 1:1 反应转化 为 ，过量的 再将一半 转化为 C 将少量的 溶解在过量的稀 中 正确， 化学式可改写为 ， 与 ，物质的量之比为 1:2 D 将 溶液加入到足量的 溶液中 错误， 与 发生氧化还原反应： 2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+ A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．Mg(HCO3)2 溶液中加入足量 NaOH 溶液，反应生成碳酸钠、氢氧化镁沉淀和水， 正确的离子方程式为：Mg2++2HCO3−+4OH−═Mg(OH)2↓+2CO32−+2H2O，故 A 错误； B．1mol/L 的 NaAlO2 溶液和 2.5mol/L 的 HCl 溶液等体积互相均匀混合，设溶液体积为 1L， 偏铝酸钠和 HCl 的物质的量分别为 1mol、2.5mol，1mol 偏铝酸钠消耗 1molHCl 生成 1mol 氢 ( )3 2Mg HCO NaOH 2 3 3 2 3 2 Mg 2HCO 2OH MgCO CO 2H O + − − − + + = ↓ + + NaOH 1mol / L 2NaA1O 2.5mol / L HCl 3 2 3 22A1O 5H A1 Al(OH) H O+ ++ = + ↓ + 2A1O− 3Al(OH) H+ 3Al(OH) 3Al + 3 4Fe O 3HNO 2 3 3 4 2Fe O 8H Fe 2Fe 4H O+ + ++ = + + 3 4Fe O 2 3FeO Fe O⋅ 2Fe + 3Fe + 2FeCl NaClO 2 2 2Fe 2C1O 2H O Fe(OH) 2HC1O+ −+ + = ↓ + 2Fe + C1O−氧化铝，剩余的 1.5molHCl 能够溶解 0.5mol 氢氧化铝，反应的离子方程式为： 2AlO2−+5H+═Al3++Al(OH)3↓+H2O，故 B 正确； C．Fe3O4 与过量的稀 HNO3 反应，生成的亚铁离子被稀硝酸氧化成了铁离子，正确的离子方 程式为：3Fe3O4+NO3−+28H+═9Fe3++14H2O+NO↑，故 C 错误； D．NaClO 溶液与 FeCl2 溶液混合，二者发生氧化还原反应，正确的离子反应为： 2Fe2++5ClO−+5H2O═2Fe(OH)3↓+Cl−+4HClO，故 D 错误； 答案选 B。 7.X、Y、Z、Q、E、M 六种元素中，X 的原子的基态价电子排布式为 2s2，Y 的基态原子核外 有 5 种运动状态不同的电子，Z 元素的两种同位素原子通常作为示踪原子研究生物化学反应和 测定文物的年代，Q 是元素周期表中电负性最大的元素，E 的阳离子通常存在于硝石、明矾和 草木灰中，M 的原子序数比 E 大 1。下列说法正确的是 A. EYQ4 中阴离子中心原子的杂化方式为 sp3 杂化 B. X、Y 元素的第一电离能大小关系：XB，B 错误； C．ZO32-为 CO32-，碳原子采用 sp2 杂化，空间构型为平面三角形，C 错误； D．MZ2 为 CaC2，Ca2+与 C22-间的化学键为离子键，C22- 中含有共价键，该化合物可以与水反应制备乙炔，D 错误； 答案选 A。 8.归纳法是高中化学学习常用的方法之一，某化学研究性学习小组在学习了《化学反应原理》 后作出了如下的归纳总结：归纳正确的是 ①对已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，生成物的 产量一定增加 ②常温下，pH＝3 的醋酸溶液与 pH＝11 的 NaOH 溶液等体积混合后形成溶液 a，等浓度的盐 酸与 NaOH 溶液等体积混合后形成溶液 b，水的电离程度 a＞b。 ③常温下，AgCl 在同物质的量浓度的氨水和 NaCl 溶液中的溶解度比较，前者大。 ④若将适量 CO2 通入 0.1 mol/LNa2CO3 溶液中至溶液恰好呈中性，则溶液中(不考虑溶液体积 变化) 2c(CO32-)+ c(HCO3ˉ)= 0.1 mol/L ⑤常温下，已知醋酸电离平衡常数为 Ka；醋酸根水解平衡常数为 Kh；水 离子积为 Kw；则 有：Ka·Kh＝Kw A. ①②④⑤ B. ②④⑤ C. ②⑤ D. ①③⑤ 【答案】D 【解析】 【详解】①化学平衡向正反应方向移动时，生成物的产量一定增加，正确； ②醋酸是弱酸，pH＝3 的醋酸溶液与 pH＝11 的 NaOH 溶液等体积混合后，醋酸过量，溶液显酸 性，抑制水的电离；等浓度的盐酸与 NaOH 溶液等体积混合后恰好反应生成氯化钠，对水的电 离无影响，水的电离程度 a＜b，错误； ③常温下，AgCl 在同物质的量浓度的氨水中反应生成二氨合银离子，溶解度较大，在 NaCl 溶 液中，氯离子浓度增大，使氯化银的溶解平衡向左移动，溶解度减小，正确； ④将适量 CO2 通入 0．1 mol/LNa2CO3 溶液中至溶液恰好呈中性，溶液中的氢离子浓度等于氢氧 根离子浓度，根据电荷守恒，2c(CO32-)+ c(HCO3ˉ)=c(Na+)=0.2mol/L，错误； ⑤醋酸的电离方程式为 CH3COOH CH3COO-+H+，醋酸电离平衡常数为 Ka= ；醋酸根水解平衡常数为 Kh= ；则 Ka·Kh＝ × = c(H+)×c(OH-)=Kw，正确； 正确的有①③⑤，故选 D。 的 3 3 ( ) ( ) ( ) c CH COO c H c CH COOH − + 3 3 ( ) ( ) ( ) c CH COOH c OH c CH COO − − 3 3 ( ) ( ) ( ) c CH COO c H c CH COOH − + 3 3 ( ) ( ) ( ) c CH COOH c OH c CH COO − −9.下列设计的实验方案能达到相应实验目的的是 选 项 实验目的 实验方案 A 探究化学反应 的 限度 取 5mL0.1mol/LKI 溶液，滴加 0.1mol/LFeCl3 溶液 5～6 滴， 充分反应，可根据溶液中既含 I2 又含 I-的实验事实判断该反 应是可逆反应 B 探究浓度对化 学反应速率 影响 用两支试管各取 5mL0.1mol/L 的 KMnO4 溶液，分别加入 2mL0.1mol/L 和 0.2mol/L 的草酸溶液，记录溶液褪色所需的 时间 C 证明溴乙烷的 消去反应有乙 烯生成 将 NaOH 的乙醇溶液加入溴乙烷中加热，将产生的气体直接 通入酸性 KMnO4 溶液中 D 验证醋酸钠溶 液中存在水解 平衡 取 CH3COONa 溶液于试管中并加入几滴酚酞试剂，再加入醋酸 铵固体其水溶液呈中性，观察溶液颜色变化 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．KI 与 FeCl3 发生氧化还原反应，其离子反应式为 2I-+2Fe3+=2Fe2++I2，由于 KI 过 量，因此溶液中存在 I2 和 I-，故不可根据溶液中既含 I2 又含 I-的实验事实判断该反应是可逆反 应，A 错误； B．高锰酸钾与草酸溶液反应 离子式为 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=8H2O+10CO2↑+2Mn2+，可知 溶液中高锰酸钾溶液过量，难以观察到褪色现象，B 错误； C．由于溶液中挥发的乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以不能使用酸性高锰酸钾溶液检 验乙烯，C 错误； D．CH3COONa 在水溶液呈碱性是存在阴离子的水解：CH3COO- +H2O⇌CH3COOH+OH-，加 的 的入酚酞溶液后变红，再加入醋酸铵固体，醋酸铵溶液呈中性，此时溶液中 CH3COO-浓度增大， 反应正向移动，溶液颜色加深，D 正确； 答案选 D。 【点睛】此题易错点是 B 选项，通过观察高锰酸钾褪色快慢来探究反应速率大小，若高锰酸 钾过量则不会观察到褪色，延伸考点还会出现高锰酸钾浓度不同来探究，要注意浓度不同时 本身颜色深浅就不同，所以难以通过观察先褪色说明速率快；一般是高锰酸钾浓度相同且量 少时，慢慢滴加不同浓度的草酸溶液，以此探究浓度对速率的影响。 10.化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列图像描述正确的是 （ ） A.根据图①溶解度与溶液 pH 关系，若除去 CuSO4 溶液中的 Fe3+可向溶液中加入适量 Cu，至 pH 在 4 左右。 B. 图②可表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化 C. 图③表示压强对可逆反应 2A(g)+2B（g） 3C（g）+D（s）的影响，乙的压强大 D. 根据图④可判断可逆反应 A2（g）+3B2（g） 2AB3（g）的化学平衡常数 K 随温度升 高而变小 【答案】D 【解析】 A．在 pH=4 左右，氢氧化铁的浓度最小，接近为 0，氢氧化铜浓度最大，若除去 CuSO4 溶液 中的 Fe3+可向溶液中加入适量 CuO，调节至 pH 在 4 左右，使铁离子转变成氢氧化铁沉淀而除 去，但不能加入铜，A 错误；B．溶液的导电性与溶液中离子的浓度成正比，醋酸是弱电解质， 向醋酸中通入氨气，醋酸和氨气反应生成强电解质醋酸铵，溶液中离子浓度增大，导电性增 强，B 错误；C．通过图象结合“先拐先平数值大”知，乙的压强大于甲，增大压强，平衡向正 反应方向移动，则反应物含量减小，C 错误；A．通过图象知，升高温度，正逆反应速率都增 大，但逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，则平衡常数 K 随温度升高而变 小，D 正确。答案选 D。 点睛：注意分析图象纵横坐标 含义及图象的变化，结合规律来解答问题。注意掌握化学平的衡图像题的解题技巧：（1）紧扣特征，弄清可逆反应的正反应是吸热还是放热，体积增大、 减小还是不变，有无固体、纯液体物质参与反应等。（2）先拐先平，在含量(转化率)—时间曲 线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压 强较大等。（3）定一议二，当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的 关系，有时还需要作辅助线。（4）三步分析法，一看反应速率是增大还是减小；二看 v 正、v 逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。 11.铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是分析化学常用基准试剂，其制备过程如下。下列分析不正确 的是（ ） A. 过程Ⅰ反应：2NH4HCO3＋Na2SO4=2NaHCO3↓＋(NH4)2SO4 B. 检验溶液 B 中阴离子的试剂仅需 BaCl2 溶液 C. 若省略过程Ⅱ，则铵明矾产率明显减小 D. 向铵明矾溶液中逐滴加入 NaOH 溶液并加热，先后观察到：刺激性气体逸出→白色沉淀生 成→白色沉淀消失 【答案】D 【解析】 【分析】 NaHCO3 的溶解度较小，所以在饱和碳酸氢铵溶液中加入过量的硫酸钠溶液会产生 NaHCO3 沉 淀，过滤后所得滤液 A 中有(NH4)2SO4 和少量的 NaHCO3，将滤液 A 用稀硫酸调节 pH=2，使 NaHCO3 生成硫酸钠，得滤液 B 为(NH4)2SO4 溶液和少量的硫酸钠溶液，在 B 溶液中加入硫酸 铝可得铵明矾，据此答题。 【详解】A.过程Ⅰ利用 NaHCO3 的溶解度比较小，NH4HCO3 和 Na2SO4 发生反应：2NH4HCO3 ＋Na2SO4=2NaHCO3↓＋(NH4)2SO4，故 A 正确； B.溶液 B 已经呈酸性，检验 SO42－只需加入 BaCl2 溶液即可，故 B 正确； C.若省略过程Ⅱ，溶液中还有一定量的 HCO3－，加入 Al2(SO4)3，Al2(SO4)3 会与 HCO3－发生双 水解反应，铵明矾产率会明显减小，故 C 正确； D.向铵明矾溶液中逐滴加入 NaOH 溶液，先有氢氧化铝沉淀产生，后产生氨气，再后来氢氧 化钠与氢氧化铝反应，沉淀消失，所以观察到：白色沉淀生成→刺激性气体逸出→白色沉淀消失，故 D 错误； 答案选 D。 12.“太阳水”电池装置如图所示，该电池由三个电极组成，其中 a 为 TiO2 电极，b 为 Pt 电极， c 为 WO3 电极，电解质溶液为 pH=3 的 Li2SO4-H2SO4 溶液。锂离子交换膜将电池分为 A、B 两个区，A 区与大 气相通，B 区为封闭体系并有 N2 保护。下列关于该电池的说法错误的是 （ ） A. 若用导线连接 a、c,则 a 为负极，该电极附近 pH 减小 B. 若用导线连接 a、c,则 c 电极的电极反应式为 HxWO3 - xe- =WO3 + xH+ C. 若用导线先连接 a、c,再连接 b、c,可实现太阳能向电能转化 D. 若用导线连接 b、c, b 电极的电极反应式为 O2+4H++4e-=2H2O 【答案】B 【解析】 【 详 解 】 A ． 用 导 线 连 接 a 、 c ， a 极 发 生 氧 化 ， 为 负 极 ， 发 生 的 电 极 反 应 为 2H2O-4e-=4H++O2↑，a 电极周围 H+浓度增大，溶液 pH 减小，故 A 正确； B．用导线连接 a、c，c 极为正极，发生还原反应，电极反应为 WO3 + xH++xe- = HxWO3，故 B 错误； C．用导线先连接 a、c，再连接 b、c，由光电池转化为原电池，实现太阳能向电能转化，故 C 正确； D．用导线连接 b、c，b 电极为正极，电极表面是空气中的氧气得电子，发生还原反应，电极 反应式为 O2+4H++4e-=2H2O，故 D 正确； 故答案为 B。 第Ⅱ卷 注意事项： 1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。2.本卷共 4 题，共 64 分。 13.铝及其化合物在生产生活中具有重要的作用。 (1)铝属于活泼金属却能在空气中稳定存在，原因是（用化学用语及相关文字说明）___________ (2)铝电池性能优越，在现代生产、生活中有广泛的应用。铝-空气电池以其环保、安全而受到 越来越多的关注，其原理如下图所示。 该电池的正极反应方程式为 _____；电池中 NaCl 溶液的作用是 ______；以该电池为电源，用 惰性电极电解 Na2SO4 溶液，当 Al 电极质量减少 1.8g 时，电解池阴极生成的气体在标准状况 下的体积为_______L。 (3)AlCl3 与 NaN3 在高温下反应可制得高温结构陶瓷氮化铝(AlN)，且生成 N2。NaN3 晶体中阴、 阳离子个数比为______，写出反应化学方程式为___________ (4)同主族的元素应用广泛。2019 年 1 月 3 日上午，嫦娥四号探测器翩然落月，首次实现人类 飞行器在月球背面的软着陆。所搭载的“玉兔二号”月球车，通过砷化镓（GaAs）太阳能电池 提供能量进行工作。回答下列问题： ①基态 Ga 原子价电子排布式____，核外电子占据最高能级的电子云形状为____；基态 As 原 子最高能层上有____个电子。 ②镓失去电子的逐级电离能（单位：kJ/mol）的数值依次为 577、1985、2962、6192，-1 由此 可推知镓的主要化合价为_____和+3，砷的第一电离能比镓_____填“大”或“小”）。 ③第四周期元素中，与基态 As 原子核外未成对电子数目相同的元素符号为____。 ④砷化镓可由（CH3）3Ga 和 AsH3 在 700℃制得，（CH3）3Ga 中 C 原子的杂化方式为 ______， AsH3 分子的空间构型为______。 ⑤相同压强下，AsH3 的沸点_______NH3（填“大于”或“小于”），原因为________。 【答案】 (1). 4Al+ 3O2 = 2Al2O3，表面能形成致密的氧化膜，能保护内层金属不被氧化 (2). O2+4e-+2H2O=4OH- (3). 增强溶液的导电能力 (4). 2.24 (5). 1：1 (6). AlCl3+3NaN3 3NaCl+4N2↑+AlN (7). 4s24p1 (8). 哑铃形（或纺锤形） (9). 5 (10). +1 (11). 大 (12). V、Co (13). sp3 (14). 三角锥形 (15). 小于 (16). NH3 分子间含 氢键 【解析】 【分析】 铝的化学性质比较活泼，而铝在空气中稳定存在是因为生成致密的氧化膜；该原电池中，负 极上铝失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，据此书写正极反应方程式； 溶液的导电性与溶液中自由离子浓度成正比；电解硫酸钠溶液时，阳极上氢氧根离子放电生 成氧气，阴极上氢离子放电生成氢气，根据 Al 电极质量减少 1.8g 时结合转移电子数相等进 行计算；NaN3 晶体中阴离子为 N3-、阳离子为 Na+，AlCl3 与 NaN3 在高温下反应可制得高温结 构陶瓷氮化铝(AlN)，且生成氮气，结合原子守恒配平书写化学方程式；根据 Ga、As 的原子 序数，结合原子构造原理分析解答；根据电离能差值分析元素的化合价，电离能差值过大说 明失去该电子较困难，同周期元素随原子序数增大，电离能增大；利用价层电子对互斥模型 判断原子杂化方式和分子空间构型；分子间能形成氢键熔沸点异常高。据此分析。 【详解】(1)铝在空气中稳定存在，其原因是在常温下 Al 与氧气反应，铝表面能形成致密的氧 化膜能保护内层金属不被氧化，反应的化学方程式为：4Al+ 3O2 = 2Al2O3；答案为：4Al+ 3O2 = 2Al2O3，表面能形成致密的氧化膜，能保护内层金属不被氧化； (2)该原电池中，负极上铝失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应,所以正极反 应方程式为：O2+4e- +2H2O=4OH-，为了增大溶液的导电性且又不对其电池反应式造成影响而 选择氯化钠；当 Al 电极质量减少 1.8g 时，此时转移电子数为 ，所以 电解硫酸钠溶液时，阴极上氢离子放电生成氢气的量为 ，则在标况下生成 气体体积为 ，答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；增强溶液的导电能 力；2.24； (3) NaN3 晶体中阴离子为 N3-、阳离子为 Na+，晶体中阴、阳离子个数比为 1：1；AlCl3 与 NaN3 在高温下反应可制得高温结构陶瓷氮化铝(AlN)，且生成氮气，结合原子守恒书写化学方程式 为：AlCl3+3NaN3 3NaCl+4N2↑+AlN，答案为：1：1；AlCl3+3NaN3 3NaCl+4N2↑+AlN； (4)①Ga 是 31 号元素，位于第四周期第ⅢA 族，核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1，则价电子 排布式为 4s24p1，核外电子占据最高能级的电子云形状为哑铃形（或纺锤形）；As 是 33 号元 1.8g 3 0.2mol27g / mol × = 0.2mol 0.1mol2 = 0.1mol 22.4L / mol 2.24L× =素，位于第四周期第ⅤA 族，核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3，则基态 As 原子最高能层上有 5 个电子，答案为：4s24p1；哑铃形（或纺锤形）；5； ②根据 Ga 失去电子的逐级电离能数值，第一电离能和第二电离能差值较大，且第三电离能和 第四电离能数值差别较大，说明失去第二个电子和失去第四个电子较困难，所以呈现的价态 是+1 和+3；Ga、As 是同一周期元素，从左到右电离能逐渐增大，砷的第一电离能比镓大，故 答案为：+1；大； ③As 的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3，核外未成对电子数目为 3，第四周期元素中，与基 态 As 原子核外未成对电子数目相同的元素符号为 V、Co，故答案为：V、Co； ④(CH3)3Ga 中 C 原子的价层电子对数为 4，为 sp3 杂化；AsH3 分子中中心原子 As 的价层电子 对数为 4，有一对孤电子对，其空间构型为三角锥形，答案为：sp3；三角锥形； ⑤相同压强下，AsH3 的沸点小于 NH3，因为 NH3 分子间能形成氢键，沸点异常高，答案为： 小于；NH3 分子间含氢键。 14.有机物 F 可用于某抗凝血药的制备，工业生成 F 的一种路线图如下（其中 H 与 FeCl3 溶液 能发生显色反应）： 回答下列问题： (1)A 的名称是 ___，E 中的官能团是名称是____。 (2)B→C 的反应类型是 ___，F 的分子式为____。 (3)H 的结构简式为 ___。 (4)E 与 NaOH 溶液反应的化学方程式为 ___。 (5)同时满足下列条件的 D 的同分异构体共有____种，写出核磁共振氢谱有 5 组峰的物质的结 构简式 ___ ①是芳香族化合物 ②能与 NaHCO3 溶液反应 ③遇到 FeCl3 溶液不显色 ④1mol 该物质与钠反应时最多可得到 1molH2(6)以 2−氯丙酸、苯酚为原料制备聚丙烯酸苯酚酯( )，写出合成路线图（无机试剂 自选）_________。 【答案】 (1). 乙醛 (2). 酯基； (3). 取代反应 (4). C9H6O3 (5). (6). (7). 4 (8). (9). 【解析】 【分析】 由 A 的性质知其是乙醛，乙醛催化氧化为乙酸，乙酸与 PCl3 发生取代反应生成 C，由 H、D、 E 的转化关系及 E、C 的结构简式反推知 H 为 ，D 为 ，E 分子中含有 2 个 酯基，与 NaOH 溶液反应生成 、CH3COONa、CH3OH、H2O；由①知分子中含有苯 环，由②知分子中含有-COOH 且不含酚羟基，由③知分子中还含有醇羟基，当苯环上只有一 个取代基时，取代基为-CHOHCOOH、当苯环上有两个取代基时，两个取代基分别为 -CH2OH、-COOH，两个取代基在苯环有 3 种位置关系，故共有 4 种同分异构体。其中核磁共 振氢谱峰有 5 组峰的物质是 ，2-氯丙酸先发生消去反应得到丙烯酸钠，酸 化后与 PCl3 反应得到 CH2=CHCOCl，再与苯酚发生取代反应，最后发生加聚反应即可。据此 分析。 【详解】(1)乙烯经过氧化生成 A，A 能够与银氨溶液反应，由此可知 A 为乙醛；由 E 的结构 简式可知 E 中的官能团为酯基，答案为：乙醛；酯基； (2)乙醛经过与银氨溶液反应生成乙酸钠，再经过酸化生成乙酸，故 B 为乙酸，乙酸与 PCl3 发 生反应生成 C，由 C 的结构可知，乙酸中的-OH 被 Cl 原子取代生成 C，反应类型为取代反应； 由 F 的结构简式可知，F 的分子式为：C9H6O3，答案为：取代反应；C9H6O3；(3)由 H、D、E 的转化关系及 E、C 的结构简式反推知 H 为 ；答案为： ； (4)E 中含有 2 个酯基，与 NaOH 溶液反应的化学方程式为： ，答案为； ； (5)由 E 的结构和 H 的结构可知，D 的结构简式为 ，由①可知分子中含有苯环；由② 可知分子中含有-COOH 且不含酚羟基；由③可知分子中还含有醇羟基(因该有机物中总不饱和 度为 5，苯环占 4 个不饱和度，羧基占 1 个不饱和度，另一个能够与钠反应生成 H2 的官能团 为羟基)；满足该条件的有机物为： （1 种）、 （邻间对共 3 种），故共 有 4 种结构，其中核磁共振氢谱有 5 组峰，即不同化学环境的氢原子有 5 种，该物质为： ，故答案为：4； ； (6) 的单体为： ；以 CH3CHClCOOH 和苯酚为原料，需先合成 ，然后通过加聚反应生成聚丙烯酸苯酚酯，其合成路线图为： ，故答案为： 15.三氯乙醛(CCl3CHO)是生产农药、医药 重要中间体，实验室制备三氯乙醛的反应装置示意 图(加热装置未画出)和有关数据如下： 的①制备反应原理：C2H5OH＋4Cl2→CCl3CHO＋5HCl ②相关物质的相对分子质量及部分物理性质： 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 C2H5OH 46 －114.1 78.3 与水互溶 CCl3CHO 147.5 －57.5 97.8 可溶于水、乙醇 CCl3COOH 163.5 58 198 可溶于水、乙醇、三氯乙醛 C2H5Cl 64.5 －138.7 12.3 微溶于水，可溶于乙醇 (1)恒压漏斗中盛放的试剂的名称是_____，盛放 KMnO4 仪器的名称是_____。 (2)反应过程中 C2H5OH 和 HCl 可能会生成副产物 C2H5Cl，同时 CCl3CHO(三氯乙醛)也能被次 氯酸继续氧化生成 CCl3COOH(三氯乙酸)，写出三氯乙醛被次氯酸氧化生成三氯乙酸的化学方 程式：_____。 (3)该设计流程中存在一处缺陷是_____，导致引起的后果是_____，装置 B 的作用是______。 (4)反应结束后，有人提出先将 C 中的混合物冷却到室温，再用分液的方法分离出三氯乙酸。 你认为此方案是否可行_____(填是或否)，原因是_____。 (5)测定产品纯度：称取产品 0.36g 配成待测溶液，加入 0.1000mol•L−1 碘标准溶液 20.00mL， 再加入适量 Na2CO3 溶液，反应完全后，加盐酸调节溶液的 pH，立即用 0.02000mol•L−1Na2S2O3 溶液滴定至终点。进行三次平行实验，测得平均消耗 Na2S2O3 溶液 20.00mL。则产品的纯度为_____(计算结果保留四位有效数字)。滴定原理：CCl3CHO+OH-=CHCl3+HCOO-、 HCOO-+I2=H++2I-+CO2、I2+2S2O32-=2I-+S4O62- 【答案】 (1). 浓盐酸 (2). 圆底烧瓶 (3). (4). 无干燥装置 (5). 副产物增加 (6). 除去氯气中的氯化氢 (7). 否 (8). 三氯乙 酸会溶于乙醇和三氯乙醛，无法分液 (9). 73.75% 【解析】 【分析】 根据题干和装置图我们能看出这是一个有机合成实验题，考查的面比较综合，但是整体难度 一般，按照实验题的解题思路去作答即可。 【详解】（1）根据反应原理我们发现原料需要氯气，因此装置 A 就应该是氯气的发生装置， 所以恒压漏斗里装的是浓盐酸；盛放 的装置是蒸馏烧瓶； （2）按照要求来书写方程式即可，注意次氯酸的还原产物是氯化氢而不是氯气： ； （3）制得的氯气中带有氯化氢和水分，氯化氢可以在装置 B 中除去，但是缺少一个干燥装置 来除去水分，若不除去水分，氯气和水反应得到次氯酸和盐酸，会生成更多的副产物； （4）该方案是不行的，因为三氯乙酸是有机物，会溶于乙醇和三氯乙醛，根据题目给出的沸 点可知此处用蒸馏的方法最适合； （5）根据 算出消耗的 的物质的量，根据 2:1 的系数 比，这些 对应着过量的 单质碘，而一开始加入的碘的物质的量为 ，因此整个过程中消耗了 单质碘，再次根据化学 计量数之比发现 ： 为 1:1，也就是说产品中有 三氯乙醛，质量为 ，因此产品的纯度为 。 16.甲硅烷广泛用于电子工业、汽车领域，三氯氢硅（SiHCl3）是制备甲硅烷的重要原料。回 答下列问题： (1)工业上以硅粉和氯化氢气体为原料生产 SiHCl3 时伴随发生的反应有： Si(s)＋4HCl(g)=SiCl4(g)＋2H2(g) ∆H＝-241kJ/mol SiHCl3(g)＋HCl(g)=SiCl4(g)＋H2(g) ∆H＝-31kJ/mol 3 3CCl CHO+HClO CCl COOH+HCl→ 4KMnO 3 3CCl CHO+HClO CCl COOH+HCl→ -4n=c V=0.02 0.02=4 10 mol× × 2 2 3Na S O 2 2 3Na S O -42 10 mol× -3n=c V=0.1 0.02=2 10 mol× × -31.8 10 mol× 3C C l C H O 2I -31.8 10 mol× -3m =n M =1.8 10 147.5=0.2655g× × × 0.2655 100%=73.75%0.36 ×以硅粉和氯化氢气体生产 SiHCl3 的热化学方程式是 ___。 (2)铝锂形成化合物 LiAlH4 既是金属储氢材料又是有机合成中的常用试剂，遇水能得到无色溶 液并剧烈分解释放出 H2，请写出其水解反应化学方程式____。LiAlH4 在化学反应中通常作 _______(填“氧化”或“还原”)剂。工业上可用四氯化硅和氢化铝锂（LiAlH4）制甲硅烷，反应后 得甲硅烷及两种盐。该反应的化学方程式为 _________ (3)三氯氢硅歧化也可制得甲硅烷。反应 2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)为歧化制甲硅烷过程 的关键步骤，此反应采用一定量的 PA100 催化剂，在不同反应温度下测得 SiHCl3 的转化率随 时间的变化关系如图所示。 ①353.15K 时，平衡转化率为____，该反应是____反应（填“放热”“吸热”）。 ②323.15K 时，要缩短反应达到平衡的时间，可采取的最佳措施是____。 (4)比较 a、b 处反应速率的大小：Va ___Vb （填“＞”“＜”或“＝”）。已知反应速率 V 正 =K1x2SiHCl3，V 逆=K2xSiH2Cl2xSiCl4，K1，K2 分别是正、逆反应的速率常数，与反应温度有关，x 为物质的量分数，则在 353.15K 时 K1/K2 ＝____（保留 3 位小数）。 (5)硅元素最高价氧化物对应的水化物是 H2SiO3，室温下，0.1mol/L 的硅酸钠溶液和 0.1mol/L 的碳酸钠溶液，碱性更强的是 ___，其原因是____。已知：H2SiO3 :Ka1=2.0×10-10、Ka2=2.0×10-12、 H2CO3 ：Ka1=4.3×10-7，Ka2=5.6×10-11 【 答 案 】 (1). Si(s) ＋ 3HCl(g)= SiHCl3(g) ＋ H2(g) ∆H ＝ -210kJ/mol (2). LiAlH4+2H2O=4H2↑+LiAlO2 (3). 还原 (4). LiAlH4+ SiCl4= SiH4+ LiCl+AlCl3 (5). 24% (6). 吸热 (7). 改进催化剂 (8). > (9). 0.025 (10). 硅酸钠 (11). 硅酸的 Ka2 小于碳酸的 Ka2，硅酸钠更易水解 【解析】 【分析】 根据盖斯定律书写热化学方程式；水解方程式是 LiAlH4 与水反应生成氢气和偏铝酸锂，LiAlH4 与四氯化硅反应生成两种盐，根据金属元素可推出为 LiCl、AlCl3；由图可知 353.15K 时，平 衡转化率最大为 24%，同时可得温度升高，平衡转化率增大，说明平衡正向移动；a、b 两处 转化率相同，时间不同，根据时间长短可判断速率快慢；根据平衡时正逆反应速率相等，可 求出 K 值与 K1、K2 的关系，进而计算出 K1 与 K2 的比值；根据越弱越水解原则判断溶液的碱 性强弱；据此分析。 【详解】(1)Si(s)＋4HCl(g)=SiCl4(g)＋2H2(g) ∆H＝-241kJ/mol ①；SiHCl3(g)＋HCl(g)=SiCl4(g) ＋H2(g) ∆H＝-31kJ/mol ②；根据盖斯定律，①-②得硅粉和氯化氢气体生产 SiHCl3 的热化 学方程式：Si(s)＋3HCl(g)= SiHCl3(g)＋H2(g) ∆H＝-210kJ/mol；答案为：Si(s)＋3HCl(g)= SiHCl3(g)＋H2(g) ∆H＝-210kJ/mol； (2) LiAlH4 遇水能得到无色溶液并剧烈分解释放出 H2，则水解反应化学方程式为： LiAlH4+2H2O=4H2↑+LiAlO2；LiAlH4 中 H 是-1 价，在化学反应中常作还原剂；四氯化硅和 LiAlH4 反应后得甲硅烷及两种盐，LiAlH4 中有 2 种金属元素，所以生成的 2 种盐为氯化铝和 氯化锂，化学方程式为：LiAlH4+ SiCl4= SiH4+ LiCl+AlCl3；答案为：LiAlH4+2H2O=4H2↑+LiAlO2； 还原；LiAlH4+ SiCl4= SiH4+ LiCl+AlCl3； (3)①根据图得 353.15K 时，平衡转化率最大为 24%，则转化率为 24%；同时可得温度升高， 平衡转化率增大，说明平衡正向移动，正向为吸热反应；答案为：24%；吸热； ②323.15K 时，要缩短反应达到平衡的时间即加快反应速率，可采取的最佳措施是改进催化剂； 答案为：改进催化剂； (4)a、b 两处转化率相同，说明消耗的 SiHCl3 等量，时间不同，时间越短速率越快，则 Va>Vb；已知反应速率 V 正=K1x2SiHCl3，V 逆=K2xSiH2Cl2xSiCl4，达到平衡时 V 正= V 逆，即 K1x2SiHCl3= K2xSiH2Cl2xSiCl4，变式得 =＝ ＝K，由图可得平衡时转化率为 24%，三段式表 示为： ， ，则在 353.15K 时 ＝0.025；答案为：>；0.025； (5)根据硅酸和碳酸的 2 级电离常数可得，H2SiO3 的 Ka2=2.0×10-12，小于 H2CO3 的 Ka2=5.6×10-11，越弱越水解原则得硅酸根离子水解程度大于碳酸根离子水解程度，所以室温下， 0.1mol/L 的硅酸钠溶液和 0.1mol/L 的碳酸钠溶液，碱性更强的是硅酸钠；答案是：硅酸钠； 1 2 K K 2 2 4 2 3 SiH Cl SiCl SiHCl x x x 3 2 2 42SiHCl (g) SiH Cl (g)+ SiCl (g) (mol/L) 1 0 0 (mol/L) 0.24 0.12 0.12 (mol/L) 0.76 0.12 0.12  起始浓度 ： 转化浓度 ： 平衡浓度 ： 2 0.12 0.12 0.0250.76K ×= = 1 2 K K硅酸的 Ka2 小于碳酸的 Ka2，硅酸钠更易水解。 【点睛】此题是往年高考变式题，难点在于第四问计算 ，以平衡时正逆反应速率相等为突 破口进行相关计算；图像题先分析横轴是时间，纵轴是不同反应温度下测得不同时间的 SiHCl3 的转化率，图形体现的是 SiHCl3 的转化率随时间的变化关系图；任选一条曲线从图形走势来 看 ，转化率随时间变化即反应的进行不断增大，直至最大值即达平衡；判断速率大小关键在 于对 a、b 两点纵坐标的值相等的理解，说明转化的反应物浓度即∆c 相等，时间长则反应速率 小。 1 2 K K