湖北省八市2021届高三下学期（3月）联考化学试题（解析版）

2021 年湖北省八市高三(3 月)联考 化学试卷 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答 题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在 试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和 答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H：1 O：16 S：32 K：39 Ca：40 Mn： 55 一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 化学与生产、生活息息相关。下列说法错误的是( ) A. 甜度仅为蔗糖 40%的麦芽糖既能发生水解反应，又能发生银镜反应 B. 乙醇的体积分数为 75%的医用酒精能使细菌蛋白质发生变性 C. 用纤维素制取硝酸纤维的过程中发生了酯化反应 D. 5G 技术中使用的光导纤维不与任何酸碱反应 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．麦芽糖分子结构中有醛基，具有还原性是一种还原糖。因此可以与银氨溶液发生银镜反应，也 可以与新制碱性氢氧化铜反应生成砖红色沉淀。可以在一定条件下水解，生成两分子葡萄糖，故 A 正确； B．乙醇可以提供自己的羟基或羰基上的氢或氧去形成氢键，从而破坏了蛋白质中原有的氢键，使蛋白质变 性，故 B 正确； C．纤维素分子中有羟基，能够与硝酸发生反应生成酯硝酸纤维和水，发生的是酯化反应，故 C 正确； D．D 光导纤维成分是二氧化硅，可以和氢氧化钠反应 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，故 D 错误； 答案选 D。 2. 2020 年 11 月 6 日，长征六号运载火箭成功将 New Sat9-18 卫星送入预定轨道，提供动力的化学反应为： C2H8N2+2N2O4=3N2+2CO2+4H2O.下列说法错误的是( ) A. N2 的电子式： B. CO2 的空间充填模型： C. CO2 是氧化产物 D. 电负性大小：O>N 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．N2 的结构式为 N  N，每个原子均满足 8 电子的稳定结构，其电子式为： ，故 A 正确； B．二氧化碳的分子式为 CO2，由模型可知小球为碳原子，2 个大球为氧原子，氧原子半径大，但实际碳原 子半径大于氧原子半径，故 B 错误； C．反应 C2H8N2+2N2O4=3N2+2CO2+4H2O 中 N2O4 为氧化剂，C2H8N2 被氧化，生成的 CO2 是氧化产物，故 C 正确； D．元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性：O>N，则电负性：O>N，故 D 正确； 答案选 B。 3. NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A. 72g CaO2 与 KHS 的混合物中含有的阴离子的数目为 NA B. 9.3g MnO2 与 500mL 0.8 mol/L 盐酸充分反应，至少失去约 1.204x1023 个电子 C. 1.0 L1.0 mol/L 的 NaAlO2 水溶液中含有的氧原子数为 2NA D. 25℃时 pH=13 的 NaOH 溶液中含有 OH-的数目为 0.1NA 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．72g CaO2 为 1mol，72g KHS 也是 1mol，混合物中含有的阴离子的数目为 NA，故 A 正确； B．MnO2 只与浓盐酸反应， 500mL 0.8 mol/L 为稀盐酸，并不会发生反应，故 B 错误； C．1.0 L1.0 mol/L 的 NaAlO2 水溶液中含有的氧原子大于 2NA，因为水中也含有氧原子，故 C 错误； D．25℃时 pH=13 的 NaOH 溶液，并没有给出明确体积，不能确定 OH-的数目，故 D 错误； 故选 A。 4. 下列说法正确的是( ) A. 在所有元素中，氟的第一电离能最大 B. 金属离子的电荷越多、半径越大，金属晶体的硬度越高 C. 石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏 D. 基态铜原子的价电子排布图： 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．元素的第一电离能比较并没有排除稀有气体元素，根据变化规律，He 元素的第一电离能最大， 故 A 错误； B．一般金属离子所带的电荷越多、半径越小，金属键越强，相应金属晶体的硬度越高，故 B 错误； C．石墨为混合型晶体，层内碳原子间靠共价键连接，层与层之间为分子间作用力，而金刚石为共价晶体， 内部只有共价键，故石墨转化为金刚石，破坏了石墨中的分子间作用力和共价键，同时形成了金刚石中的 共价键，故 C 正确； D．基态铜原子的价电子排布式为 3d104s1，d 轨道是排满的，故 D 错误； 答案选 C。 5. 利用如图装置(夹持装置略)进行实验，不能达到实验目的的是( ) A B C D 实验室制氨气 海水蒸馏制淡水 用乙醇萃取碘水中的 I2 用硫酸铜溶液净化乙 炔气体 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．实验室制备氨气，是采用氢氧化钙和氯化铵加热，氨气的密度比空气小，故用向下排空气法收 集，试管口的棉花能够防止空气对流使收集的氨气不纯，故可用甲装置制备并收集 NH3，故 A 正确； B．该装置可以通过蒸馏的办法制备淡水，故 B 正确； C．乙醇和水互溶，不能用乙醇萃取碘水中的 I2，故 C 错误； D．电石和水反应生成的乙炔中含有硫化氢等杂质，硫化氢和硫酸铜反应生成难溶性的 CuS 沉淀，乙炔和 硫酸铜不反应，所以可以用硫酸铜除去乙炔中的杂质气体，故 D 正确； 答案选 C。 6. 用于制造隐形眼镜的功能高分子材料 E 的合成路线如图： 下列相关说法错误的是( ) A. 物质 A 中所有原子可以共面 B. 物质 C 和 D 均可使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. D→E 的反应类型是缩聚反应 D. 材料 E 应该具有良好的亲水性 【答案】C 【解析】 【分析】由 D 的分子式可知，氧原子多了一个，碳原子多了两个，以及 C→D 为酯化反应，可得 C 里面有 羟基，那么，B 到 C 属于卤代烃的水解反应，再根据分子式可知 A 中含有不饱和键，可推出 A 为乙烯，B 为 1，2-二溴乙烷，C 为乙二醇，D 为 CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH，E 为 ，据此分析解 答。 【详解】A．根据以上分析物质 A 为乙烯，乙烯分子中 6 原子共平面，故 A 正确； B．物质 C 含醇羟基，物质 D 含有醇羟基和碳碳双键，均能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故可使酸性高锰酸 钾溶液褪色，故 B 正确； C．D 分子含有碳碳双键，D→E 发生加聚反应，故 C 错误； D．由于 E 高分子中有羟基，羟基具有亲水性，所以 E 具有良好的亲水性，故 D 正确； 答案选 C。 7. 短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W 的最高正价与最低负价代数和为 0，W、X、Y 形成的化合物甲的结构如图所示，Z 原子 M 层上有 2 个未成对电子且此能级无空轨道。下列说法正确的是 ( ) A. 简单离子半径大小：Z>X>Y B. 简单氢化物的沸点：Z>X C. X、Y 形成的化合物只含离子键 D. 化合物甲中阴离子的空间构型为三角锥形 【答案】A 【解析】 【分析】短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W 的最高正价与最低负价代数和为 0，则 W 为 C 或 Si；结合化合物甲的结构，X 是 O，Y 是 Na；Z 原子 M 层上有 2 个未成对电子且此能级无空轨道， Z 是 S，根据上述分析，W 是 C。 【详解】A．电子层数越多，半径越大，核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以简 单离子半径：S2->O2->Na+，A 项正确； B．水分子间存在氢键，沸点反常，简单氢化物的沸点：H2O>H2S，B 项错误； C．X、Y 形成的化合物可以是氧化钠或过氧化钠，过氧化钠中含有共价键，C 项错误； D．化合物甲中的阴离子是碳酸根离子，C 原子形成 3 个σ键，没有孤对电子，空间构型为平面三角形，D 项错误； 故答案为 A。 8. 向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明 溶液。向此透明溶液中加入乙醇，有深蓝色的晶体析出。下列对此现象的说法中错误的是( ) A. 难溶物溶解后，将生成深蓝色的配离子为   2+ 3 4Cu NH   B. 在［Cu(NH3)4]2+中，NH3 给出孤对电子，Cu2+提供空轨道 C. NH3 与铜离子络合，形成配合物后 H-N-H 键角会变大 D. 深蓝色的晶体析出的原因是［Cu(NH3)4]2+与乙醇发生化学反应 【答案】D 【解析】 【 分 析 】 向 盛 有 硫 酸 铜 溶 液 的 试 管 里 加 入 氨 水 ， 首 先 形 成 难 溶 物 ， 离 子 方 程 式 为 ：  2+ + 3 2 42Cu +2NH H O=Cu OH +2NH  ，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液，离子方程 式为：     2+ 3 4 - 32 Cu NHCu OH +4NH = +2OH   。 【详解】A．难溶物溶解后，将生成深蓝色的配离子为   2+ 3 4Cu NH   ，A 项正确； B．在［Cu(NH3)4]2+中，Cu2+提供空轨道，NH3 给出孤对电子，B 项正确； C．NH3 中 N 元素是 sp3 杂化，形成了三个氮氢键，还有一对孤对电子，孤对电子由于未成键，电子云较大， 使氮氢键之间夹角变小，但与 Cu2+络合后，N 的孤对电子受 Cu2+正电荷吸引，使电子云缩小，H-N-H 键角 会变大，C 项正确； D．［Cu(NH3)4]2+在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，向溶液中加入乙醇有深蓝色的晶体析出，该过程 不属于化学反应，D 项错误； 答案选 D。 9. 以红土镍矿(主要含有 Fe2O3、FeO、NiO、SiO2 等)为原料，获取净水剂黄钠铁矾［NaFe3SO4)2(OH)6]和纳 米镍粉的部分工艺流程如图： 已知：Fe3+在 pH 约为 3.7 时可完全转化为 Fe(OH)3，Fe2+在 pH 约为 9 时可完全转化为 Fe(OH)2 下列说法错误的是( ) A. “滤渣”的主要成分是 SiO2 B. 为提高镍、铁元素的利用率，可将“过滤 I”的滤液和滤渣洗涤液合并 C. “氧化”过程发生的离子方程式为 2H++2Fe2++ClO-=2Fe3++Cl-+H2O D. “沉铁”过程中加入碳酸钠的作用是调节溶液的酸碱度，应将 pH 控制在 3.7~9 【答案】D 【解析】 【分析】红土镍矿(主要含有 Fe2O3、FeO、NiO、SiO2 等)中加入硫酸酸浸，酸浸后的酸性溶液中含有 Ni2+、 Fe2+、Fe3+等，二氧化硅不溶，形成滤渣，滤液中加入 NaClO 氧化亚铁离子为铁离子，再加入碳酸钠溶液调 节溶液的 pH，使铁离子全部沉淀，过滤后得到沉淀黄钠铁矾，滤液经处理可得到 Ni，据此分析解答。 【详解】A．根据上述分析，二氧化硅不溶于硫酸，形成滤渣，故 A 正确； B．滤渣表面吸附有滤液中的镍、铁元素，为提高镍、铁元素的利用率，可将“过滤 I”的滤液和滤渣洗涤液 合并，故 B 正确； C．“氧化”过程中 NaClO 氧化 Fe2+生成 Fe3+，反应的离子方程式为 2H++2Fe2++ClO-=2Fe3++Cl-+H2O，故 C 正 确； D．Fe3+在 pH 约为 3.7 时可完全转化为 Fe(OH)3，Fe2+在 pH 约为 9 时可完全转化为 Fe(OH)2，“沉铁”过程中 加入碳酸钠的作用是调节溶液的酸碱度形成黄钠铁矾［NaFe3SO4)2(OH)6]，应将 pH 控制在 pH＜3.7，故 D 错误； 故选 D。 10. 氢气是一种清洁能源。“分步法电解制氢气”的装置如图。该方法制氢气分两步，第一步在惰性电极产生 H2，NiOOH/Ni(OH)2 电极发生氧化反应；第二步在另一个惰性电极产生 O2.下列说法中错误的是( ) A. 第一步反应时，开关 K 应该连接 K1， B. 第二步反应时，NiOOH/Ni(OH)2 发生的电极反应方程式：Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O C. 当电路中转移 6.25 mol 电子时，产生 67.2LH2(标准状况)，则电能的利用率为 96.0% D. 此方法的总反应为 2H2O 电解 2H2↑+O2↑，可实现将电能转化为化学能 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．第一步在惰性电极产生 H2，NiOOH/Ni(OH)2 电极发生氧化反应，电解池种阳极发生氧化反应， 所以开关 K 应该连接 K1，A 项正确； B．第二步在另一个惰性电极产生 O2，此时开关 K 应该连接 K2，NiOOH/Ni(OH)2 发生还原反应，B 项错误； C．标准状况下，理论上产生 67.2LH2，需要转移电子 6mol，电能的利用率为：6÷6.25×100%=96%，C 项 正确； D．题中装置是电解池，将电能转化为化学能，发生的总反应是：2H2O 电解 2H2↑+O2↑，D 项正确； 故答案为 B。 11. 由下列实验操作和现象得出的结论错误的是( ) 选项 实验操作 实验现象 结论 A 氯乙烷加入 NaOH 溶液加热，冷却后加 产生沉淀 证明氯乙烷已经水解 入 AgNO3 溶液 B 白铁皮(镀锌铁)出现刮痕后浸泡在饱和 食盐水中，一段时间后滴加几滴 K3[Fe(CN)6]溶液 无明显现象 锌对铁依然具有保护作 用 C 向氯化钠粉末中加入适量酒精充分震荡 形成无色透明液体，用红色激光笔照射 出现一条光亮的通路 形成的分散系是胶体 D 向某钠盐溶液中加入盐酸，将产生的气 体通入硝酸酸化的 BaCl2 溶液中 有白色沉淀产生 反应生成的气体可能是 SO2 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．氯乙烷与 NaOH 溶液反应后的溶液呈碱性，应先加稀硝酸中和过量的碱，再加入硝酸银，若产 生白色沉淀，证明氯乙烷已水解，A 项错误； B．将出现刮痕的白铁皮放入食盐水中形成原电池，锌作负极，铁作正极，此为牺牲阴极的阳极保护法，铁 未溶解，一段时间后加入铁氰化钾无明显现象，B 项正确； C．用光束照射无色透明的氯化钠与酒精形成的液体产生丁达尔效应，说明该分散系为胶体，C 项正确； D．钠盐可能为亚硫酸钠，二氧化硫可被硝酸氧化，生成硫酸根离子，与钡离子反应生成白色沉淀为硫酸钡， D 项正确； 答案选 A。 12. 钴的一种化合物的晶胞结构如图所示，已知 A 点的原子坐标参数为(0，0，0)，B 点为( 1 2 ，0， 1 2 )。 下列说法中错误的是( ) A. 配合物中 Co2+价电子排布式为 3d7 B. 钴的配位数为 6 C. C 点的原子坐标参数为( 1 1 1 2 2 2 ，， ) D. 该物质的化学式为 TiCoO2 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．配合物中 Co2+价电子个数为 7，价电子排布式为 3d7，故 A 正确； B．由晶胞结构图可知，钴周围有 6 个 O2-，配位数为 6，故 B 正确； C．C 点的原子处于体心，坐标参数为( 1 1 1 2 2 2 ，， )，故 C 正确； D．此晶胞中 O 原子为 6× 1 2 =3，Ti 原子为 8× 1 8 =1，Co 原子为 1，该物质的化学式为 TiCoO3，故 D 错误； 故选 D。 13. 我国科研人员在银催化简单烷烃的区域选择性方面的研究取得了重大贡献。图为一种种烷烃 C-H 键的 选择性插入反应进程。下列说法错误的是( ) A. 升高温度三个反应的速率均加快 B. I、II、II 三种物质中，最稳定的是 I C. 总反应速率取决于由中间体 1 生成中间体 2 的一步 D. 催化剂对化学反应具有选择性，生成不同产物的同时改变了反应的焓变 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．升高温度使反应速率加快，A 项正确； B．物质能量越低越稳定，I、II、II 三种物质中，最稳定的是 I，B 项正确； C．化学反应的速率取决于历程中慢反应的过程，中间体 1 生成中间体 2 的反应为吸热反应，且活化能最高， 决定了总反应速率，C 项正确； D．催化剂具有选择性，只影响化学反应速率，但不改变反应的焓变，D 项错误； 答案选 D。 14. 利用 CO 生产甲醇的反应为 2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g).在密闭容器中按物质的量之比为 2：1 充入 H2 和 CO，测得平衡混合物中 CH，OH 的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。 已知：①v 正=k 正·x(CO)·x2(H2)，v 逆=k 逆·x(CH3OH)，其中 v 正、逆为正、逆反应速率，k 正、k 逆·为速率常数， x 为各组分的体积分数。 ②K，为以分压表示的平衡常数，气体分压=气体总压 x 体积分数 下列相关说法错误的是( ) A. 该反应的ΔHa C. 图 3 中在 b 点对应温度下，将 pH=2 的 H2SO4，与 pH=10 的 NaOH 溶液等体积混合后，溶液显中性 D. 由图 4 曲线，可确定 K(AgCl)>K(AgBr)>K(AgI)，故用 0.0100 mol/L.硝酸银标准溶液，滴定浓度均为 0.1000 mol/L Cl-，Br-及 I-的混合溶液时，首先沉淀的是 I- 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．图 1 中 c 点加入 0.1 mol/L20mLCH3COOH 溶液与 10 ml.0.1 mol/L 的 NaOH 溶液充分反应后得 到 等 物 质 的 量 浓 度 的 CH3COONa 和 CH3COOH 混 合 液 ， 溶 液 中 的 电 荷 守 恒 为 c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)，物料守恒为 2c(Na+)= c(CH3COOH)+c(CH3COO-)，两式整理消去 c(Na+) 得 c(CH3COOH)+2c(H+)=2c(OH-)+c(CH3COO-)，故 A 正确； B．盐酸属于强酸溶液，醋酸属于弱酸溶液，加水稀释促进醋酸电离，将 pH 相同的盐酸和醋酸稀释相同倍 数后，pH 较大的是盐酸，pH 较小的是醋酸，则图 2 中 I 表示盐酸，II 表示醋酸，a、b、c 三点 pH 由大到 小的顺序为 c>b>a，三点溶液中离子浓度由大到小的顺序为 a>b>c，溶液的导电性：a>b>c，故 B 错误； C．b 点 Kw=10-12，中性溶液 pH=6，将 pH=2 的 H2SO4，与 pH=10 的 NaOH 溶液等体积混合后，氢离子和氢 氧根离子浓度相同，等体积混合溶液呈中性，故 C 正确； D．-lgc(X-)的值越大，代表该离子的浓度越小，由图可以知道，加入一定量的硝酸银后 I-浓度最小，则 I-首 先沉淀，故 D 正确； 答案选 B。 二、非选择题 16. 二氧化硫是国内外允许使用的一种食品添加剂，可用于食物的增白、防腐等，但必须严格遵守国家有关 标准使用。某学习小组设计了如图装置用于制取 SO2 并验证其性质。 (1)仪器 a 的名称为_______。 (2)烧杯 F 中的试剂可以是_______.(填序号)。 a.饱和 Na2SO3 溶液 b.饱和 Na2CO3 溶液 c.NaOH 溶液 d.饱和 NaCl 溶液 (3)实验时装置 E 中溶液的现象为_______。 (4)实验时观察到装置 B 无明显现象，装置 C 红色褪去，则使品红的水溶液褪色的微粒一定不是_______(填 化学式)。 (5)学生甲预测装置 D 中没有白色沉淀产生，但随着反应的进行，发现装置 D 中产生了少量白色沉淀。为进 一步探究产生沉淀的原因，分别用煮沸和未煮沸过的蒸馏水配制的 Ba(NO3)2 和 BaCl2 溶液，进行如下实验： 实验中 G、H、I 烧杯中观察到的现象如表： 烧杯 实验现象 G 无白色沉淀产生，pH 传感器测的溶液 pH=5.3 H 有白色沉淀产生 I 有白色沉淀产生，I 中出现白色沉淀比 H 中快很多 ①据 G 中现象得出的结论是_______。 ②H 中白色沉淀的化学式为_______，其产生的原因是_______ (用离子方程式表示)。 ③I 中出现白色沉淀的速率比 H 中快很多的原因可能是_______。 【答案】 (1). 分液漏斗 (2). abc (3). 溶液由棕黄色变为浅绿色 (4). SO2 (5). 亚硫酸的酸 性小于盐酸 (6). BaSO4 (7). 2+ - + 2 2 3 2 4 43SO +Ba +2NO +2H O=BaSO +2NO+4H +SO  (8). 在水 溶液中氧气氧化二氧化硫比硝酸根氧化二氧化硫活化能小，生成沉淀速率快 【解析】 【分析】二氧化硫在煮沸的氯化钡中无沉淀产生，是由于二氧化硫溶于水生成亚硫酸，生成的亚硫酸发生 电离生成氢离子和亚硫酸氢根，故没有沉淀生成；二氧化硫溶于水呈酸性，硝酸根在酸性条件下有强氧化 性，将亚硫酸根氧化成为硫酸根生成硫酸钡沉淀；当有氧气存在，会促进二氧化硫发生氧化反应，加快沉 淀生成。 【详解】(1)仪器 a 是分液漏斗； (2)氯化钠与二氧化硫不反应，不能用来进行尾气吸收；亚硫酸钠与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠，碳酸钠 与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳，氢氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠，以上三种物质均可 进行尾气吸收，故选 abc； (3)二氧化硫和氯化铁中的三价铁离子反应生成硫酸根离子和亚铁离子，铁离子为棕黄色，亚铁离子为浅绿 色，溶液由棕黄色变为浅绿色； (4)二氧化硫溶于乙醇，在乙醇中不能电离，没有氧化性，B 中红色不能褪去，所以排除二氧化硫使品红溶 液褪色的可能； (5)①氧气可以将二氧化硫氧化，所以煮沸排出氧气干扰；pH 小于 7 说明生成了酸性物质，没有生成白色沉 淀说明其酸性小于盐酸； ②H 中白色沉淀为硫酸钡，I 中未煮沸，二氧化硫溶于水呈酸性，硝酸根在酸性条件下有强氧化性，将亚硫 酸根氧化成为硫酸根生成硫酸钡沉淀， 2+ - + 2 2 3 2 4 43SO +Ba +2NO +2H O=BaSO +2NO+4H +SO  ； ③没有煮沸的蒸馏水中溶有的氧气与二氧化硫的反应速率比硝酸根离子在酸性条件下与二氧化硫反应的速 率快，反应速率越快的反应活化能越小，则在水溶液中氧气氧化二氧化硫比硝酸根氧化二氧化硫活化能小， 生成沉淀更快。 17. 托特罗定(G)是毒覃碱受体拮抗剂，其一种合成路线流程图如图 请按要求回答下列问题： (1)A 的名称_______。 (2)F 中含氧官能团名称为_______，其中碳原子的杂化类型有_______。 (3)F→G 的反应类型为_______，G 中手性碳原子的数目是_______。 (4)B 与 NaOH 溶液加热条件下反应的化学方程式_______。 (5)同时满足下列条件的 C 的同分异构体有_______.种。 a.在酸性条件下完全水解，得到两种产物：有机物 M 和碳酸( ) b.M 分子能与 FeCl，溶液发生显色反应 c.M 分子核磁共振氢谱有 6 组峰且峰面积之比为 1：1：1：1：3：3 (6)已知：R -CHO 2R″CH CHO 稀NaOH(aq)/Δ (R'、R 代表烃基或 H)，请结合上述信息，写出以 和乙醛为主要原料制备 的合成路线流程图__________(无机试剂任选)。 【答案】 (1). 4-甲基苯酚或对甲基苯酚 (2). 醚基 (3). sp2 和 sp3 (4). 取代反应 (5). 1 个 (6). +2NaOH   + H2O (7). 4 (8). 2 O Cu，△  3 CH CHO 稀NaOH(aq)/△  3BBr 【解析】 【分析】 【详解】(1)A 以苯酚为母体，名称为 4-甲基苯酚或对甲基苯酚； (2)F 中只有一个含氧官能团，且该官能团两侧均连接碳原子，则该官能团为：醚基； (3)F 中有苯环上的碳原子为 sp2 杂化，甲基上的碳原子为 sp3 杂化，故答案为：sp2 和 sp3； (4)F 到 G 的反应，即醚基上的一个-CH2 被一个 H 取代，即为取代反应，故答案为：取代反应； (5)手性碳原子指一个碳原子上连有 4 个不同的原子团，双键或三键碳上不存在手性碳，故 G 中手性碳原子 的数目是：1 个； (6)B 中含有酯基，在 NaOH 溶液中发生水解反应，反应方程式为： +2NaOH   + H2O； (7)共 4 种，分别为： 、 、 、 ； (8) 与 O2 在 77℃Cu 作催化剂的条件下，生成 ，结合题中所给已知信息， 与乙醛反 应生成 ，再结合流程图中的信息， 在 BBr3 的作用下生成 。 18. NO，的排放是造成酸雨及光化学污染的罪魁祸首，采用科学技术减少氮氧化物等物质的排放可促进社 会主义生态文明建设。 (1)如图表示了我国某地区在 1959~2019 年间，空气中 NO，含量因燃料燃烧、工业生产、交通运输以及 其他因素的影响而发生变化的统计数据。结合图中数据，判断下列说法正确的是_______。 A.在交通运输中排放的 NOx 与燃料的不充分燃烧有关 B.1mol 氮氧化物(NOx)形成硝酸型酸雨时转移电子(5-2x)mol C.N2 转化为 NO 的过程不属于氮的固定 D.随着汽车工业的发展，交通运输的 NO，排放量所占比重呈增大趋势 (2)用 CH4 催化还原氮氧化物的相关热化学方程式如下： CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(1) ΔH=-662 kJ/mol CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(1) ΔH=-1248 kJ/mol 反应 CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(1) ΔH=_______kJ/mol (3)工业上可采用碱液来吸收 NOx，有关的化学反应： ①NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O ②2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O 现有一定条件下 a mol NO2 和 b mol NO 的混合气体恰好被一定体积 NaOH 溶液完全吸收，则 a、b 应满足的 关系为_______。 (4)利用某分子筛作催化剂，可脱除工厂废气中的 NO、NO2，反应机理如图所示。请写出在此反应机理中脱 去 NO 的离子反应方程式_______。 (5)在有氧条件下，新型催化剂 M 能催化 NH3 与 NOx 反应生成 N2 ①NH3 与 NO2 生成 N2 的反应中，当生成 1mol N2 时，转移的电子为_______mol。 ②将一定比例的 O2、NH3 和 NOx 的混合气体，匀速通入装有催化剂 M 的反应器中反应(如图 1 所示)。反应 相同时间 NOx 的去除率随反应温度的变化曲线如图 2 所示。下列相关分析正确的是_______(填序号) A.在 50~150℃范围内随着温度的升高，NOx 的去除率迅速上升的原因可能是：催化剂活性随温度升高增大 与温度升高共同使 NOx 去除反应速率迅速增大 B.在 150~250℃范围内随着温度的升高，NOx 的去除率缓慢上升的原因可能是：温度升高引起的 NOx 去除 反应速率增大 C.反应温度高于 380℃时，NOX 的去除率迅速下降的原因可能是：催化剂活性下降 D.反应温度高于 380℃时，NOx 的去除率迅速下降的原因可能是：NH3 与 O2 反应生成了 NO 【 答 案 】 (1). BD (2). -955 (3). a  b (4). 2+ + + 4 2 2 4 2 2 2[(NH ) (NO )] +NO=[(NH )(HNO )] +H +N +H O (5). 12 5 (6). AD 【解析】 【分析】 【详解】(1)A、交通运输主要是用的燃料为汽油等化石能源，燃烧不充分释放的主要是一氧化碳，而不是 NOx，A 项错误； B、NOx 形成酸雨的过程中可以用化学方程式表示为 x 2 2 34NO +(5-2x)O +2H O=4HNO 转移了 (5-2x)mol 电 子；B 项正确； C、氮气转化为其化合物的过程是氮的固定，C 项错误； D、根据图示，随着汽车工业的发展，交通运输所产生的 NOx 逐渐增加，D 项正确； 答案选 BD。 (2)两种热化学相加除以 2 得知，ΔH=-955kJ/mol (3)根据①NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 可知 n(NO2)与 n(NO)之比大于等于 1:1，一氧化氮才能反应完全， 故 a  b； (4) 在此反应机理中脱去 NO 的离子反应方程式 2+ + + 4 2 2 4 2 2 2[(NH ) (NO )] +NO=[(NH )(HNO )] +H +N +H O ; (5)① 3 2 24NH +6NO=5N +6H O反应中生成 5mol 的氮气转移了 12mol 的电子，所以生成 1mol 氮气转移了 12 5 mol 的电子； ②A、在 50~150℃温度较低的范围内，催化剂的火星与温度呈正相关，其活性随温度升高而增大；另一方 面，温度升高使反应速率加快，使 NOx 去除率迅速上升，A 项正确； B、150~250℃范围内温度过高，导致催化剂活性降低，因此 NOx 的去除率上升得缓慢，B 项错误； C、反应温度高于 380℃时，NOx 的去除率迅速下降的原因为反应物氨气与氧气之间发生反应，生成氮氧化 物，C 项错误； D、从图中可看出，反应温度高于 380℃时，NOx 的去除率迅速下降的原因可能是：NH3 与 O2 反应生成了 NO，D 项正确； 19. 多晶硅是单质硅的一种形态，是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料。 (1)已知多晶硅第三代工业制取流程如图所示。 发生的主要反应 电弧炉 SiO2+2C 1600-1800 C Si+CO↑ 流化床反应器 Si+3HCl 250-300℃ SiHCl3+H2 ①物质 Z 的名称是_______。 ②用石英砂和焦在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为_______ ③在流化床反应的产物中，SiHCl3 大约占 85%，还有 SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl 等，有关物质的沸点数据如表， 提纯 SiHCl3 的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_______。 物质 Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4 沸点/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 -30.4 -84.9 -111.9 (2)利用晶体硅的粉末与干燥的氮气在 1300~1400℃下反应，可制取结构陶瓷材料氮化硅(Si3N4)。现用如图所 示装置(部分仪器已省略)制取少量氮化硅。 ①装置 II 中所盛试剂为_______。 ②装置 I 和装置皿均需要加热，实验中应先_______(填“皿”或“I”)的热源。 (3)由晶体硅制成的 n 型半导体、p 型半导体可用于太阳能电池。一种太阳能储能电池的工作原理如图所示， 已知锂离子电池的总反应为：Li1-xNiO2+xLiC6 充电 放电 LiNiO2+xC6。完成下列问题。 ①该锂离子电池充电时，n 型半导体作为电源_______.(填“正”或“负”)极。 ②该锂离子电池放电时，b 极上的电极反应式为_______。 【答案】 (1). 氯气 (2). 2SiO +3C = SiC+2CO  高温 (3). 蒸馏 (4). 浓 H2SO4 (5). I (6). 负 (7). 2 1-x 2 -LiNiO Li NiO-xe = +xLi 【解析】 【分析】电解饱和食盐水，产物为氢氧化钠、氯气和氢气， Y、Z 点燃后和粗硅反应生成 SiHCl3，SiHCl3 能和 Y 反应生成硅，表明 Y 是 H2，Z 是 Cl2，X 是 NaOH。 【详解】(1)①物质 Z 的名称是氯气； ②石英砂和焦在电弧炉中高温加热生成碳化硅，化学方程式为： 2SiO +3C = SiC+2CO  高温 ； ③根据表中沸点数据可知，常温下 SiHCl3、SiCl4 为液体，SiH2Cl2、SiH3Cl 为气体，沉降除去固体后，冷凝 得到 SiHCl3、SiCl4 混合液体，将液体蒸馏可分离二者； (2)亚硝酸钠和氯化铵反应生成 N2，晶体硅的粉末与干燥的氮气在 1300~1400℃下反应，可制取结构陶瓷材 料氮化硅(Si3N4)，装置 II 是用来干燥 N2，装置 II 盛放的试剂为浓 H2SO4； ①装置 II 中所盛试剂为浓 H2SO4； ②为防止 SiO2 与空气反应，先利用 N2 排除装置中空气，故应先点燃装置 I 的热源； (3)①充电时，a 电极的 LiC6 转化为 C6，C 的化合价升高，发生还原反应，a 电极作阴极，a 电极与 n 型半导 体相连，n 型半导体作负极； ②放电时，b 电极上发生的反应是 LiNiO2 转化为 Li1-xNiO2，电极反应式为： 2 1-x 2 -LiNiO Li NiO-xe = +xLi 。