?山西省太原市第五中學(xué)校2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期
期末考試化學(xué)試題
學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________

一、單選題
1．化學(xué)與人類生活、生產(chǎn)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)，下列有關(guān)化學(xué)知識(shí)的說(shuō)法正確的是
A．我國(guó)科學(xué)家首次利用CO2和H2人工合成淀粉 ，分子式為(C6H10O5)n，是純凈物
B．我國(guó)火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”使用的新型SiC增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料是一種新型硅酸鹽材料
C．海水淡化可以緩解淡水供應(yīng)危機(jī)，海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法和離子交換法等
D．第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)，上使用的滑雪板，其復(fù)合層用玻璃纖維制作，玻璃纖維屬于天然有機(jī)高分子材料
【答案】C
【詳解】A．淀粉分子式為(C6H10O5)n，淀粉是高分子化合物，屬于混合物，故A錯(cuò)誤；
B．新型SiC增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料不是硅酸鹽，故B錯(cuò)誤；
C．海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法和離子交換法等，故C正確；
D．玻璃纖維屬于無(wú)機(jī)非金屬材料，故D錯(cuò)誤；
選C。
2．一種基于光催化劑MeOx(某金屬氧化物)催化氮還原制取氨的反應(yīng)過(guò)程如圖所示(圖中h+表示空穴)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．H+和N2是反應(yīng)物，H2O是中間體
B．導(dǎo)帶上發(fā)生的反應(yīng)為2H2O+4h+=4H++O2↑
C．光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能
D．該過(guò)程總反應(yīng)可表示為2N2+6H2O4NH3+3O2
【答案】A
【詳解】A．由圖可知，H+是反應(yīng)的中間體，H2O和N2是反應(yīng)物，故A錯(cuò)誤；
B．由圖可知，導(dǎo)帶上面H2O和h+反應(yīng)生成了氧氣和氫離子，方程式為：2H2O +4h+= 4H++ O2↑，故B正確；
C．由圖可知，光催化劑MeOx(某金屬氧化物)催化氮還原制取氨，則實(shí)現(xiàn)了光能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，故C正確；
D．由圖可知，該過(guò)程反應(yīng)物是氮?dú)夂退?，生成物是氨氣和氧氣，總方程式可表示?N2 +6H2O4 NH3+3O2，故D正確；
故答案選A。
3．2021年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予利斯特和麥克米倫，以表彰他們?cè)诓粚?duì)稱有機(jī)催化劑領(lǐng)域的重要貢獻(xiàn)。如在合成R-(+)苦杏仁腈時(shí)(結(jié)構(gòu)中—Ph為苯基)，D-羥腈酶就是該反應(yīng)的不對(duì)稱有機(jī)催化劑，其合成過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．不對(duì)稱有機(jī)催化劑對(duì)產(chǎn)物有選擇性，從而使合成更加“綠色”
B．HCN的電子式為H+[∶C??N∶]-
C．酶發(fā)揮催化功能需要適宜的溫度及酸堿性環(huán)境條件
D．R-(+)苦杏仁腈和S-(-)苦杏仁腈互為同分異構(gòu)體
【答案】B
【詳解】A．不對(duì)稱有機(jī)催化劑在使用時(shí)可以對(duì)產(chǎn)物有更好的選擇性，從而制取更多的目標(biāo)產(chǎn)物，可以使合成更加“綠色”，減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生，選項(xiàng)A正確；
B．反應(yīng)物氰化氫HCN分子中C原子與H原子形成1個(gè)共價(jià)鍵，與N原子形成3個(gè)共價(jià)鍵，從而使物質(zhì)分子中各個(gè)原子都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其電子式為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；
C．酶是具有生物活性的蛋白質(zhì)，其只有在一定溫度及酸堿性環(huán)境中才能最大程度發(fā)揮其催化活性，因此酶發(fā)揮其催化功能需要適宜的條件，選項(xiàng)C正確；
D．R—(+)苦杏仁腈和S—(—)苦杏仁腈分子式相同，而結(jié)構(gòu)不同，因此二者互為同分異構(gòu)體，選項(xiàng)D正確；
答案選B。
4．設(shè) NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．27 g 鋁加入足量 1mol/L 的 NaOH 溶液，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 3NA
B．18g 氨基(－ND2)中含有的電子數(shù)為 10NA
C．向 100mL0.1mol/L 醋酸溶液中加 CH3COONa 固體至溶液剛好為中性，溶液中醋酸分子數(shù)為 0.01NA
D．用惰性電極電解 100mL0.1mol/L 的 CuSO4 溶液，當(dāng)陰、陽(yáng)兩極產(chǎn)生相同條件下等體積的氣體時(shí)， 電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 0.04NA
【答案】B
【詳解】A．27 g 鋁為1mol，加入足量 1mol·L－1 的 NaOH 溶液，生成NaAlO2和H2，1molAl失去3mol電子，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 3NA，故A正確；
B．18g 氨基(－ND2)中含有的電子數(shù)為 = 9NA，故B錯(cuò)誤；
C．向100mL0.1mol/L 醋酸溶液中加 CH3COONa 固體至溶液剛好為中性，根據(jù)電荷守恒，溶液中c(Na＋)=c(CH3COO－),溶液中醋酸分子數(shù)為0.100L×0.1mol·L－1NA= 0.01NA，故C正確；
D．用惰性電極電解100mL0.1mol·L－1的CuSO4溶液，陰極上Cu2＋先放電生成0.01molCu，而后H＋放電生成H2，陽(yáng)極上一直是OH－放電生成O2，設(shè)生成的氣體的物質(zhì)的量為xmol，根據(jù)兩極上得失電子數(shù)守恒可知：0.01mol×2+2x=4x，解得x=0.01mol，故陽(yáng)極上轉(zhuǎn)移電子為0.04NA個(gè)，故D正確；
故選B。
5．化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。下列實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象所得結(jié)論正確的是
選項(xiàng)
操作
現(xiàn)象
結(jié)論
A
向FeBr2溶液中加入少量氯水。再加CCl4萃取
溶液變黃，加入CCl4后，CCl4層無(wú)色
Fe2+的還原性強(qiáng)于Br-
B
向飽和食鹽水中先通入足量NH3，再通入足量CO2
開(kāi)始無(wú)明顯現(xiàn)象，后溶液變渾濁
“侯氏制堿”原理，渾濁物為Na2CO3
C
使乙醇蒸汽通過(guò)熾熱的銅粉，接著通入KMnO4溶液褪色
酸性KMnO4溶液
乙醇被催化氧化為乙醛
D

將裝滿NO和空氣混合氣體的試管倒扣在盛有水的水槽中
試管中水的液面上升

NO能與水直接發(fā)生反應(yīng)

A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【詳解】A．向 FeBr2溶液中滴加少量氯水，先氧化亞鐵離子，加CCl4萃取溶液分層，水層變黃，CCl4層無(wú)色，證明溶液中沒(méi)有Br2，則Fe2+的還原性強(qiáng)于Br-，故A項(xiàng)正確；
B．向飽和食鹽水中先通入足量NH3，再通入足量CO2，發(fā)生反應(yīng)，所得渾濁物為NaHCO3，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；
C．不一定是乙醛使高錳酸鉀溶液褪色，乙醇也有還原性，也能使高錳酸鉀溶液褪色，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；
D．NO先與O2發(fā)生反應(yīng)生成NO2，NO2再與水發(fā)生反應(yīng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；
答案選A。
6．下表所列各組物質(zhì)中，物質(zhì)之間通過(guò)一步反應(yīng)能實(shí)現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化的是

X
Y
Z
物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系
A
Cu
CuO
Cu(OH)2

B
Si
SiO2
H2SiO3
C
NaHCO3
Na2CO3
NaOH
D
FeCl2
FeO
FeCl3

A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【詳解】A.Cu與O2反應(yīng)生成CuO，CuO與C或H2等反應(yīng)生成Cu，Cu(OH)2無(wú)法一步轉(zhuǎn)化為Cu，且CuO無(wú)法一步轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2，錯(cuò)誤；
B.Si與O2反應(yīng)生成SiO2，SiO2與H2或C等反應(yīng)生成Si，SiO2無(wú)法一步轉(zhuǎn)化為H2SiO3，H2SiO3無(wú)法一步轉(zhuǎn)化為Si，錯(cuò)誤；
C.NaHCO3在加熱條件下能生成Na2CO3，Na2CO3與CO2、H2O反應(yīng)生成NaHCO3，Na2CO3與Ca(OH)2反應(yīng)生成NaOH，NaOH與過(guò)量CO2反應(yīng)能直接生成NaHCO3，正確；
D.FeCl2不能一步轉(zhuǎn)化為FeO，F(xiàn)eO與HCl反應(yīng)能生成FeCl2，F(xiàn)eO無(wú)法一步轉(zhuǎn)化為FeCl3，F(xiàn)eCl3與Fe反應(yīng)生成FeCl2，錯(cuò)誤。
7．內(nèi)酯Y可由X通過(guò)電解合成，并在一定條件下轉(zhuǎn)化為Z，轉(zhuǎn)化路線如圖：

下列說(shuō)法正確的是
A．X苯環(huán)上的一氯代物一定有9種
B．X→Y的反應(yīng)類型為還原反應(yīng)
C．X、Y、Z都能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng).
D．X、Y、Z分子中均至少有9個(gè)碳原子共面
【答案】D
【詳解】A．X的苯環(huán)上有7種氫原子，其苯環(huán)上的一氯代物有7種，故A錯(cuò)誤；
B．X中羧基發(fā)生取代反應(yīng)生成Y中酯基，為取代反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C．?COOH能和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，只有X能和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；
D．苯環(huán)上所有原子共平面，單鍵可以旋轉(zhuǎn)，所以X、Y、Z中最多有9個(gè)碳原子共平面，故D正確；故選D。
8．W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，原子序數(shù)總和為25，Y是地殼中含量最多的元素，由這四種元素形成的某化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列敘述正確的是

A．原子半徑大?。篫＞Y＞X＞W(wǎng)
B．該化合物具有強(qiáng)氧化性，用于消毒殺菌
C．X可與Y形成XY、XY2等共價(jià)化合物
D．W分別與X、Y、Z形成的化合物所含化學(xué)鍵類型相同
【答案】B
【分析】Y是地殼中含量最多的元素，則Y是O，根據(jù)化合物結(jié)構(gòu)可知W共用1對(duì)電子對(duì)，且原子序數(shù)最小，則W為H，Z離子為+1價(jià)，且是短周期主族元素，則Z為Na，4種元素原子序數(shù)總和為25，則1+x+8+11=25，解得x=5，則X為B元素，據(jù)此分析解答。
【詳解】A．由上述分析可知，W為H，X為B，Y為O，Z為Na元素，同一周期從左到右，原子半徑減小，同一主族，從上到下，原子半徑增大，則原子半徑大小為Z＞X＞Y＞W(wǎng)，故A錯(cuò)誤；
B．該化合物含有類似過(guò)氧根結(jié)構(gòu)，因此具有強(qiáng)氧化性，可殺菌消毒，故B正確；
C．X為B，Y為O，X與Y可形成X2Y3共價(jià)化合物，故C錯(cuò)誤；
D．W為H ，X為B，Y為O，都是非金屬元素，H與X或Y形成化合物只有共價(jià)鍵，Z為Na，與H形成化合物NaH含離子鍵，故D錯(cuò)誤；
答案B。
9．完成下列實(shí)驗(yàn)所選擇的裝置正確的是
選項(xiàng)
A
B
C
D
實(shí)驗(yàn)
用圖示方法檢查此裝置的氣密性
高溫熔融燒堿
準(zhǔn)確量取一定體積的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液
蒸發(fā)FeCl3溶液制取無(wú)水FeCl3
裝置









A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【詳解】A．可以利用壓強(qiáng)檢測(cè)裝置氣密性，故A正確；
B．石英坩堝主要成分為SiO2，在高溫下會(huì)與燒堿反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C．量取液體應(yīng)用量筒，故C錯(cuò)誤；
D．制備無(wú)水FeCl3要在HCl氣流中加熱蒸干FeCl3溶液，故D錯(cuò)誤；
故選A。
10．下列離子組中加(或通)入相應(yīng)試劑后，判斷和分析均正確的是
選項(xiàng)
離子組
加(或通)入試劑
判斷和分析
A
Na+、K+、AlO、Cl-
足量NaHCO3溶液
不能大量共存，因AlO和HCO之間會(huì)發(fā)生完全雙水解生成CO2氣體和Al(OH)3沉淀
B
NH、Ca2+、Cl-、NO
足量CO2
能大量共存，微粒間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
C
Na+、Mg2+、SO、HCO
足量NaOH溶液
不能大量共存，會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)： Mg2++HCO+OH-= MgCO3↓+ H2O
D
Na+、K+、ClO-、Cl-
少量SO2
不能大量共存，會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)：2ClO-+ H2O+ SO2 = 2HClO+SO

A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【詳解】A．向含有Na+、K+、、Cl-離子的溶液中加入足量NaHCO3溶液，與電離產(chǎn)生的H+及溶液中的H2O反應(yīng)產(chǎn)生Al(OH)3沉淀而不能大量共存，反應(yīng)的離子方程式為：++H2O=Al(OH)3↓+，A錯(cuò)誤；
B．向含有、Ca2+、Cl-、的溶液中通入足量CO2氣體，微粒之間不能發(fā)生任何反應(yīng)，因此能大量共存，B正確；
C．Mg(OH)2比MgCO3溶解度更小，向含有Na+、Mg2+、、的溶液中加入足量NaOH溶液，Mg2+、OH-會(huì)反應(yīng)產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀，不能大量共存；、OH-會(huì)反應(yīng)產(chǎn)生、H2O，也不能大量共存，C錯(cuò)誤；
D．H+、ClO-會(huì)反應(yīng)產(chǎn)生弱酸HClO，不能大量共存。向含有Na+、K+、ClO-、Cl-的溶液中通入少量SO2氣體，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：，不能大量共存，D錯(cuò)誤；
故合理選項(xiàng)是B。
11．短周期主族元素X，Y，Z，W的原子序數(shù)依次增大，在如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系中，甲、乙、丙、丁、戊為上述四種元素組成的二元或三元化合物。其中A為W元素組成的單質(zhì)，常溫下為黃綠色氣體，常溫下乙為液體，丁物質(zhì)常用于消毒、漂白。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．這四種元素中Z的原子半徑最大
B．丁中既有離子鍵又有極性共價(jià)鍵
C．Y、Z形成的化合物中陰、陽(yáng)離子數(shù)目比為1：1
D．Y、Z、W形成的三種較高化合價(jià)的化合物中，W的雜化方式是
【答案】C
【分析】短周期元素X，Y，Z，W的原子序數(shù)依次增大，A為W元素組成的單質(zhì)，常溫下為黃綠色氣體，則W為Cl，常溫下乙為液體，應(yīng)該為H2O，則X為H元素；Cl2與丙反應(yīng)生成H2O、丁和戊，丁物質(zhì)常用于消毒、漂白，則丁為NaClO，戊為NaCl，丙為NaOH，甲與H2O發(fā)生化合反應(yīng)生成NaOH，則甲為Na2O，因此X為H，Y為O，Z為Na，W為Cl。
【詳解】A．Na、Cl的核外電子層數(shù)多于H、O，原子半徑更大，Na、Cl位于同一周期，原子序數(shù)越大，原子半徑越小，因此，即Na原子半徑最大，故A項(xiàng)正確；
B．丁為NaClO，Na+與ClO-之間為離子鍵，ClO-內(nèi)Cl原子和O原子之間為極性共價(jià)鍵，故B項(xiàng)正確；
C．Na2O與Na2O2中陰、陽(yáng)離子數(shù)目比都是1：2，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；
D．NaClO4中陰離子為，Cl原子形成4個(gè)σ鍵，Cl原子的孤電子對(duì)數(shù)為，因此Cl原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+0=4，Cl原子的雜化方式是，故D項(xiàng)正確；
綜上所述，錯(cuò)誤的是C項(xiàng)。
12．下列對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)解釋錯(cuò)誤的是
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)事實(shí)
解釋
A
石墨的熔點(diǎn)高于金剛石
石墨是過(guò)渡晶體，金剛石是共價(jià)晶體
B
H2O的沸點(diǎn)高于CH3CH2OH
相同物質(zhì)的量的H2O和CH3CH2OH比較：H2O形成的氫鍵數(shù)多于CH3CH2OH
C
聚四氟乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性高于聚乙烯
C—F的鍵能大于C—H的鍵能
D
在CS2中的溶解度：CCl4>H2O
CS2、CCl4為非極性分子，而H2O為極性分子

A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【詳解】A．石墨中C-C鍵的鍵能比金剛石中C-C鍵能大，石墨的熔點(diǎn)高于金剛石，A錯(cuò)誤；
B．相同物質(zhì)的量的H2O和CH3CH2OH比較,H2O形成的氫鍵數(shù)多于CH3CH2OH，形成氫鍵越多沸點(diǎn)越高，B正確；
C．C-F的鍵能大于C-H的鍵能，鍵能越大越穩(wěn)定，聚四氟乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性高于聚乙烯，C正確；
D．CS2、CCl4為非極性分子，而H2O為極性分子，根據(jù)相似相溶原理，在CS2中的溶解度：CCl4>H2O， D正確；
故本題選A。
13．(式量為M)是生物醫(yī)藥、太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域的理想苂光材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，阿伏加德羅常數(shù)為。已知：原子中運(yùn)動(dòng)的電子有兩種相反的自旋狀態(tài)，一種自旋狀態(tài)用表示，與之相反的表示，稱為電子的自旋磁量子數(shù)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．的價(jià)層電子排布式為
B．基態(tài)S原子電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為1或
C．若A點(diǎn)的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為，則B點(diǎn)的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為
D．晶體的密度為
【答案】D
【詳解】A．位于第五周期ⅢA族、核外電子排布式為，A正確；
B． 基態(tài)S原子電子排布式為，同一個(gè)軌道中電子自旋方向相反、電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為0，中有2個(gè)p電子位于同一個(gè)軌道、另2個(gè)電子分占兩個(gè)p軌道且自旋方向相同，則電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為1或-1，B正確；
C． 由晶胞示意圖可知，若A點(diǎn)的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為，則B點(diǎn)的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為，C正確；
D．晶胞中Cu有8個(gè)位于頂點(diǎn)、4個(gè)面心、1個(gè)晶胞內(nèi)，個(gè)數(shù)為8×+4×+1=4，In有4位于棱上、6個(gè)在面心，個(gè)數(shù)為4×+6×=4，8個(gè)S位于晶胞內(nèi)，則晶體的密度為，D不正確；
答案選D。
14．室溫下，向20mL濃度均為0.1mol/L的NaOH和MOH溶液中分別滴加0. 1mol/L鹽酸，溶液的pH隨鹽酸體積變化如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是

A．MOH的電離常數(shù)約為1×l0-5 B．a(chǎn)點(diǎn)溶液中存在
C．b點(diǎn)和c點(diǎn)溶液混合后顯堿性 D．水的電離程度：d>b>a
【答案】D
【詳解】A．據(jù)圖知，0.1mol?L?1MOH溶液中pH=11，則c(OH?)=0.001mol?L?1，MOH電離程度較小，則c(M+)≈c(OH?)=0.001mol?L?1，c(MOH)≈0.1mol?L?1，常溫下，MOH的電離常數(shù)，A正確；
B．a(chǎn)點(diǎn)溶液呈堿性，則c(H+)＜c(OH?)，根據(jù)電荷守恒得c(M+)+c(H+)=c(OH?)+c(Cl?)，所以得c(M+)＞c(Cl?)≈，B正確；
C．當(dāng)鹽酸的體積為10mL時(shí)，c點(diǎn)溶液為等物質(zhì)的量濃度的NaCl和NaOH溶液，當(dāng)鹽酸的體積為20mL時(shí)，b點(diǎn)為0.05mol?L?1的MCl溶液，是強(qiáng)酸弱堿鹽，水解過(guò)程微弱，所以b點(diǎn)和c點(diǎn)溶液混合后顯堿性，C正確；
D. a點(diǎn)有堿溶液、d點(diǎn)酸過(guò)量，水的電離均受到抑制，b點(diǎn)溶質(zhì)是強(qiáng)酸弱堿鹽，水解時(shí)促進(jìn)水電離，從a到b點(diǎn)水的電離程度增大，從b到d點(diǎn)水的電離程度減小，故D錯(cuò)誤；
答案選D。
【點(diǎn)睛】D容易錯(cuò)，同學(xué)往往受到圖的影響而誤以為水的電離程度是逐漸改變的，實(shí)際上水電離程度受溶質(zhì)的影響。堿溶液、酸過(guò)溶液中水的電離均受到抑制，強(qiáng)酸弱堿鹽、強(qiáng)堿弱酸鹽水解時(shí)促進(jìn)水電離。

二、實(shí)驗(yàn)題
15．亞硫酰氯()又名氯化亞砜，是一種無(wú)色或淡黃色發(fā)煙液體，有強(qiáng)烈刺激性氣味，其熔點(diǎn)-105℃，沸點(diǎn)79℃，140℃以上時(shí)易分解。遇水劇烈反應(yīng)，常用作脫水劑，主要用于制造?；然铮€用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料等的生產(chǎn)。某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備氯化亞砜并探究其性質(zhì)。
【資料】①實(shí)驗(yàn)室制備原理：在活性炭催化下，
②。
③是一種重要的化工試劑，遇水易分解。
實(shí)驗(yàn)一：制備產(chǎn)品并探究的性質(zhì)
根據(jù)圖1所示裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(裝置可以重復(fù)使用)。

(1)裝置接口連接順序?yàn)閍→_______→d、e→_______→h。
(2)實(shí)驗(yàn)室用亞硫酸鈉固體與70%硫酸制備，不用稀硫酸的原因?yàn)開(kāi)______。
(3)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。
(4)實(shí)驗(yàn)室常用過(guò)量NaOH溶液吸收，寫出反應(yīng)的離子方程式：_______。
(5)甲同學(xué)認(rèn)為還可用作由制取無(wú)水的脫水劑，但乙同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)可能發(fā)生副反應(yīng)使產(chǎn)品不純。所以乙同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)判斷副反應(yīng)的可能性：取少量于試管中，加入足量，充分反應(yīng)后向試管中加水溶解，取溶解后的溶液少許于四支試管中，分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，能驗(yàn)證發(fā)生副反應(yīng)的是_______(填選項(xiàng)字母)。
A．滴加溶液 B．滴加溶液
C．滴加酸性溶液 D．先滴加稀，再滴加溶液
實(shí)驗(yàn)二：測(cè)定產(chǎn)品純度。
利用圖2裝置測(cè)定產(chǎn)品純度。

打開(kāi)止水夾，向安全漏斗中加入足量蒸餾水，待反應(yīng)完全后，將燒杯中的溶液和燒瓶中的溶液合并，在合并后的溶液中加入足量的固體，振蕩后靜置，過(guò)濾，將濾液配制成250mL溶液，取25.00mL配制的溶液于錐形瓶，滴幾滴溶液作指示劑，用溶液滴定至終點(diǎn)，消耗VmL溶液［已知：常溫下，，］。
(6)VmL產(chǎn)品中含_______mol。下列情況會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏高的是_______(填序號(hào))。
①產(chǎn)品含少量????②滴定管沒(méi)有用溶液潤(rùn)洗
③滴加指示劑過(guò)多????④合并溶液時(shí)，燒瓶中有少量殘余液體
【答案】(1)???? fgbc???? decb
(2)SO2易溶于水，使用70%硫酸能減少SO2的溶解損耗
(3)MnO2＋4H+＋2Cl-Mn2+＋Cl2↑＋2H2O
(4)
(5)AB
(6)???? 或???? ①②

【分析】裝置A用于制取氯氣，用D中的飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫，用B中的濃硫酸除去氯氣中的水蒸氣，干燥純凈的氯氣通入三頸燒瓶C中，裝置E制取二氧化硫經(jīng)B中濃硫酸干燥后也通入三頸燒瓶中，氯氣、二氧化硫和SCl2共同作用生成亞硫酰氯。據(jù)此作答。
【詳解】（1）裝置A制取氯氣，含有HCl雜質(zhì)氣體，先通過(guò)裝置D除去，再經(jīng)過(guò)裝置B干燥，干燥的氯氣通入裝置C中，裝置E制取SO2，用裝置B干燥后通入C中，則裝置接口連接順序?yàn)閍fgbcde(或ed)cbh；
（2）實(shí)驗(yàn)室用亞硫酸鈉固體與70%硫酸制備SO2，不用稀硫酸的原因?yàn)镾O2易溶于水，使用70%硫酸能減少SO2的溶解損耗；
（3）A裝置中二氧化錳和濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化錳和氯氣，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為；
（4）用過(guò)量NaOH溶液吸收SOCl2，生成亞硫酸鈉和氯化鈉，反應(yīng)的離子方程式：；
（5）取少量FeCl3?6H2O于試管中，加入SOCl2振蕩使兩種物質(zhì)充分反應(yīng)，若取少量SOCl2和FeCl3?6H2O反應(yīng)后的混合物于試管中，加水溶解，將溶液平分至4支試管，發(fā)生反應(yīng)SOCl2+2FeCl3?6H2O=FeSO4+6HCl+FeCl2+9H2O，則充分反應(yīng)后的溶液中無(wú)Fe3+，加入KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象；若未發(fā)生該反應(yīng)，則溶液中無(wú)Fe2+，由于溶液中存在氯離子，加入酸性KMnO4溶液必然會(huì)褪色，無(wú)法證明，則可檢驗(yàn)硫酸根或亞鐵離子存在即可證明發(fā)生副反應(yīng)，分別用BaCl2溶液或K3[Fe(CN)6]溶液檢驗(yàn)，故答案為：AB；
（6）根據(jù)氯元素守恒，SOCl2先轉(zhuǎn)化為HCl，最終與AgNO3反應(yīng)，可得關(guān)系式SOCl2~2HCl~2 AgNO3，則n(SOCl2)=0.5 n(AgNO3)=0.5×cV×10-3mol，250 mL溶液中n(SOCl2)=0.5×cV×10-3mol=mol，V mL產(chǎn)品中含mol SOCl2；
①SCl2摩爾質(zhì)量更小，則相同體積的SCl2含Cl更多，消耗更多的AgNO3，使測(cè)定結(jié)果偏高，①選；
②滴定管沒(méi)有用c mol·L-1 AgNO3溶液潤(rùn)洗，則標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度減小，消耗體積偏大，測(cè)定結(jié)果偏高，②選；
③滴加Na2CrO4指示劑過(guò)多會(huì)使滴定終點(diǎn)提前，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏小，測(cè)定結(jié)果偏低，③不選；
④合并溶液時(shí)，燒瓶中有少量殘余液體，則殘余液體中Cl-有損耗，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏小，測(cè)定結(jié)果偏低，④不選；
故選：①②。

三、工業(yè)流程題
16．氧化鈧(Sc2O3)是一種稀土氧化物，廣泛應(yīng)用于航天、激光、導(dǎo)彈等尖端科學(xué)領(lǐng)域。以鈧錳礦石(主要含MnO2、SiO2及少量Sc2O3、Al2O3、CaO、FeO)為原料制備Sc2O3和三氯化鈧(ScCl3)的工藝流程如圖，其中TBP和P507均為有機(jī)萃取劑。

回答下列問(wèn)題：
(1)“溶解”時(shí)鐵屑被氧化為，該反應(yīng)的離子方程式是_______。
(2)“濾渣”的主要成分是_______。
(3)有機(jī)萃取劑P507萃取的反應(yīng)原理為陽(yáng)離子交換：(HR代表)。在“富鈧有機(jī)相”中反應(yīng)生成的化學(xué)方程式是_______。
(4)“萃余液2”中的金屬陽(yáng)離子除、外，還有_______。
(5)沉鈧后獲得的操作Ⅰ為_(kāi)______。
(6)取粗產(chǎn)品(含難溶雜質(zhì))溶于水，配成溶液，采用為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，當(dāng)溶液中出現(xiàn)_______現(xiàn)象時(shí)，說(shuō)明已達(dá)到滴定終點(diǎn)。當(dāng)溶液中恰好沉淀完全(濃度等于)時(shí)，此時(shí)溶液中_______。［已知：為磚紅色固體；，］
【答案】(1)3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O
(2)CaSO4和SiO2
(3)ScR3+3NaOH=3NaR+Sc(OH)3↓
(4)Mn2+
(5)灼燒
(6)???? 產(chǎn)生磚紅色沉淀且30s內(nèi)沉淀不消失???? 0.005

【分析】鈧錳礦石(主要含MnO2、SiO2及少量Sc2O3、Al2O3、CaO、FeO)加入稀硫酸后，溶液中含有A13+、Fe2+、Ca2+、Sc3+再加入Fe，可以將二氧化錳還原為Mn2+，鐵被氧化成Fe3+，濾渣中含有SiO2，TBP和HCl加入可以除去Fe3+，得到有機(jī)相和萃余液1，萃余液1加入有機(jī)萃取劑P507萃取Sc3+，萃余液2中剩余Al3+、Ca2+、Mn2+ ，富鈧有機(jī)相加入氫氧化鈉后得到反萃固體Sc (OH)3，加入HCl得到ScCl3，加入H2C2O4后得到Sc2 (C2O4)3，在空氣中灼燒后Sc2O3。據(jù)此作答。
【詳解】（1）“溶解”時(shí)鐵屑被MnO2氧化為Fe3+，MnO2還原Mn2+，溶液為酸性，有氫離子參與反應(yīng)，根據(jù)元素守恒補(bǔ)齊生成物水，反應(yīng)的離子方程式：3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O；故答案為: 3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O；
（2）鈧錳礦石中不與硫酸和廢鐵屑反應(yīng)的物質(zhì)為二氧化硅，以及鈣離子與硫酸根離子作用產(chǎn)生微溶的CaSO4，“ 濾渣”的主要成分是CaSO4和SiO2；故答案為: CaSO4和SiO2；
（3）在“富鈧有機(jī)相”中反應(yīng)生成Sc(OH)3，ScR3與氫氧化鈉反應(yīng)生成Sc(OH)3，化學(xué)方程式是ScR3+3NaOH=3NaR+Sc(OH)3↓；
故答案為: ScR3+3NaOH=3NaR+Sc(OH)3↓；
（4）根據(jù)分析可知，萃余液2中剩余Al3+、Ca2+、Mn2+ ；答案為Mn2+；
（5）加入HCl得到ScCl3，加入H2C2O4后得到Sc2 (C2O4)3，在空氣中灼燒后Sc2O3，故操作Ⅰ為灼燒；
（6）用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，當(dāng)溶液中出現(xiàn)產(chǎn)生磚紅色沉淀且30s內(nèi)沉淀不消失現(xiàn)象時(shí)，說(shuō)明已達(dá)到滴定終點(diǎn)；
液中Cl-恰好沉淀完全(濃度等于1.0×10-5mol·L-1)時(shí)，K(AgCl)= c(Ag+)c(Cl-)= c(Ag+)1.0×10-5mol·L-1=2.0×10-10，c(Ag+)=2.0×10-5mol·L-1，K(Ag2CrO4)= c2(Ag+)c()=(2.0×10-5mol·L-1)2c()=2.0×10-12；此時(shí)溶液中c()=0.005mol·L-1。

四、原理綜合題
17．研究煙氣的脫硝(除NOx)、脫硫(除SO2)技術(shù)有著積極的環(huán)保意義。
(1)一定條件下，用CH4催化還原可消除NO污染。
已知： Ⅰ．CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -865.0 kJ ·mol-1
Ⅱ．2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H= -112.5 kJ·mol-1
Ⅲ．適量的N2和O2完全反應(yīng)，每生成2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)NO時(shí)，吸收8.9 kJ的熱量；
則CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=____kJ·mol-1。
(2)一定條件下，用NH3催化還原可消除NO污染，其反應(yīng)原理如下：4NH3 (g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) △H= - 1980 kJ/mol
①應(yīng)速率與濃度之間存在如下關(guān)系：v正=k正c4(NH3)·c6 (NO)，v逆=k逆c5(N2)·c 6(H2O)。k正、k 逆為速率常數(shù)，只受溫度影響。350°C時(shí)，在2 L恒容密閉容器中，通入0.9 mol NH3(g)和1.2 mol NO(g)發(fā)生反應(yīng)，平衡時(shí)NO轉(zhuǎn)化率為50%，則此溫度下=____。
②若保持其他條件不變，將上述恒溫恒容容器改為恒溫恒壓容器，達(dá)到新平衡時(shí)，N2的體積分?jǐn)?shù)與原平衡相比將____ (填“增大”、 “減小”或“不變”)；若溫度升高，則k正增大m倍，k逆增大n倍，則m____ n(填“＞” “＜”或“=”)。
③保持溫度不變，在恒容密閉容器中按一定比例充入NH3(g)和NO(g)發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，H2O(g)的體積分?jǐn)?shù)φ(H2O)隨的變化如圖所示，當(dāng)=2.0時(shí)， 達(dá)到平衡φ (H2O)可能是 A、B、C三點(diǎn)中的____ (填“A”、“B”或“C”)。

(3)利用電解裝置也可進(jìn)行煙氣處理，如圖可將霧霾中的NO、SO2分別轉(zhuǎn)化為和，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)__________；物質(zhì)A是___________(填化學(xué)式)。

【答案】(1)-1155.5
(2)???? 0.25???? 增大???? ＜???? C
(3)???? SO2+2H2O-2e-=+4H+???? H2SO4

【詳解】（1）已知：Ⅰ．CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -865.0 kJ ·mol-1
Ⅱ．2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=-112.5 kJ·mol-1；
Ⅲ．適量的N2和O2完全反應(yīng)，每生成2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)NO時(shí)，物質(zhì)的量n(NO)=，吸收8.9 kJ的熱量，則生成2 mol NO吸收熱量Q=8.9 kJ ×20=178 kJ，即熱化學(xué)方程式為：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+178 kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)Ⅰ+Ⅱ-Ⅲ，整理可得CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1155.5 kJ/mol；
（2）①對(duì)于反應(yīng)4NH3 (g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，c(NH3)=0.45 mol/L，c(NO)=0.6 mol/L，c(N2)=c(H2O)=0，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，NO轉(zhuǎn)化率為50%，則平衡時(shí)c(NO)=0.3 mol/L，根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時(shí)，c(NH3)=(0.45-0.2) mol/L=0.25 mol/L，c(N2)=0.25 mol/L，c(H2O)=0.3 mol/L，平衡時(shí)v正=v逆，則k正c4(NH3)·c6 (NO)=k逆c5(N2)·c 6(H2O)，=；
②反應(yīng)4NH3 (g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) △H= - 1980 kJ/mol的正反應(yīng)是氣體體積增大的放熱反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)氣體壓強(qiáng)比反應(yīng)開(kāi)始時(shí)壓強(qiáng)增大。若保持其他條件不變，將上述恒溫恒容容器改為恒溫恒壓容器，相當(dāng)于在恒容條件下反應(yīng)達(dá)到平衡后，擴(kuò)大容器的容積，必然導(dǎo)致體系的壓強(qiáng)減小，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，因此達(dá)到新平衡時(shí)，N2的體積分?jǐn)?shù)與原平衡相比將增大；
反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，溫度對(duì)吸熱反應(yīng)影響更大，升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動(dòng)，在達(dá)到平衡前v正＜v逆，升高溫度的瞬間各種物質(zhì)的濃度不變，因此正反應(yīng)速率增大的倍數(shù)小于逆反應(yīng)速率增大的倍數(shù)，即m＜n；
③保持溫度不變，在恒容密閉容器中按一定比例充入NH3(g)和NO(g)發(fā)生反應(yīng)：4NH3 (g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)，其它條件不變，增大，相當(dāng)于n(NH3)不變，n(NO)增大，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，平衡時(shí)n(總)增大，n(H2O)增大，但根據(jù)平衡移動(dòng)原理可知：平衡移動(dòng)的趨勢(shì)是微弱的，n(H2O)增大幅度小于n(總)增大幅度，故φ(H2O)減小。因此當(dāng)=2.0時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，φ(H2O)可能是圖中的C點(diǎn)；
（3）根據(jù)圖示可知：在陽(yáng)極上SO2失去電子被氧化產(chǎn)生，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為：SO2+2H2O-2e-=+4H+；在陰極上NO得到電子被還原產(chǎn)生，陰極的電極反應(yīng)式為：NO+6H++5e-=+H2O，所以總反應(yīng)方程式為：2NO+5SO2+8H2O=(NH4)2SO4+4H2SO4，所以根據(jù)總反應(yīng)方程式可知：裝置中的A物質(zhì)是H2SO4。

五、有機(jī)推斷題
18．異戊巴比妥對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有抑制作用，主要用于催眠、鎮(zhèn)靜、抗驚厥以及麻醉前給藥。合成路線如圖：

回答下列問(wèn)題：
(1)A的名稱是____，B所含官能團(tuán)的名稱為_(kāi)___。
(2)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)___，異戊巴比妥的分子式為_(kāi)___。
(3)A→B的化學(xué)方程式為_(kāi)___，B→C的反應(yīng)類型是___。
(4)M在分子組成上比B少1個(gè)—CH2—原子團(tuán)，則M的同分異構(gòu)體中是A的同系物的有____種(不考慮立體異構(gòu))，其中核磁共振氫譜有3種吸收峰，且峰面積之比為1：1：3的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)___。
(5)已知在同一位置引入烷基時(shí)，一般先引入大的基團(tuán)以控制中間體的質(zhì)量，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種由A制備的合成路線(試劑任選)。____。
【答案】(1)???? 丙二酸???? 酯基
(2)???? ???? C11H18O3N2
(3)???? HOOCCH2COOH+2CH3CH2OH+2H2O???? 取代反應(yīng)
(4)???? 9????
(5)HOOCCH2COOH

【分析】A和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成B，則A為HOOCCH2COOH；B和發(fā)生取代反應(yīng)生成C，C和CH3CH2Br發(fā)生取代反應(yīng)生成D，則C為。
【詳解】（1）A為HOOCCH2COOH，其名稱為丙二酸；由B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，B所含官能團(tuán)的名稱為酯基；
（2）由分析可知，C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；由異戊巴比妥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，其分子式為C11H18O3N2；
（3）HOOCCH2COOH和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成，化學(xué)方程式為HOOCCH2COOH+2CH3CH2OH+2H2O；B和發(fā)生取代反應(yīng)生成C；
（4）M在分子組成上比B少1個(gè)—CH2—原子團(tuán)，M的同分異構(gòu)體中是A的同系物的有：HOOC(CH2)4COOH、CH3CH(COOH)(CH2)2COOH、CH3CH2CH(COOH)CH2COOH、CH3(CH2)2CH(COOH)2、C(CH3)2(COOH)CH2COOH、、HOOCCH(CH3)(CH2)2COOH、HOOCCH2CH(CH3)CH2COOH，共9種；其中核磁共振氫譜有3種吸收峰，且峰面積之比為1：1：3的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；
（5）HOOCCH2COOH和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成，和CH3CH2Br發(fā)生取代反應(yīng)生成，和CH3Br發(fā)生取代反應(yīng)生成，則合成路線為HOOCCH2COOH 。

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