山东省2021届高三等级考化学冲刺卷（六） Word版含答案

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等级考仿真冲刺卷(六) (时间:90 分钟 满分:100 分) 可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 Zn 65 Sn 119 一、选择题:本题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分。每小题只有一个 选项符合题目要求。 1.中国古代“炼丹术”中蕴含了丰富的化学知识,为近代化学的建立 和发展奠定了基础。下列关于“炼丹术”中涉及的史实解释错误的是 ( ) 选项 史 实 解 释 A “胡粉[(PbCO3∙Pb(OH)]2 投火中,色坏还为铅(Pb)” 复分解反 应原理 B “有硇水者,剪银塊(Ag)投之,则旋而为水” 氧化还原 反应原理 C “曾青(硫酸铜)涂铁,铁赤色如铜……外变 而内不化也” 置换反 应原理 D “铁釜代替土釜,加热丹砂(HgS)”,可增 平衡移 采也” 动原理 2.下列有关实验的图示及分析均正确的是( ) 选 项 实验目的 实验图示 实验分析 A 实验室用酸性 高锰酸钾溶液 滴定草酸溶液 摇瓶时,使溶液向一个方向做 圆周运动,勿使瓶口接触到滴 定管,溶液也不得溅出 B 石油分馏时接 收馏出物 为收集到不同沸点范围的馏 出物,需要不断更换锥形瓶 C 测定锌与稀硫 酸反应生成氢 气的速率 实验中需测定的物理量是反 应时间和生成氢气的体积 D 用四氯化碳萃 取碘水中的碘 充分振荡后静置,待溶液分层 后,先把上层液体从上口倒 出,再让下层液体从下口流出 3.下列说法或表达方式中不正确的是( ) A.电子从激发态到基态产生的光谱是发射光谱 B.HClO 的电子式: H · · Cl ·· ·· · · O ·· ·· · · C.NH3、H2O、CO2 分子中,中心原子孤电子对数最多的是 H2O D.基态氯原子的价电子轨道表示式为 4.螺环化合物 M( )是合成某功能材料的单体,下列关于 M 的说法错误的是( ) A.分子式为 C19H24O4 B.能发生加成反应、取代反应和氧化反应 C.一氯代物有 7 种(不含立体异构) D.所有氧原子可能处于同一平面上 5.瑞德西韦的结构如图所示,下列说法正确的是( ) A.瑞德西韦中 N、O、P 元素的电负性:N>O>P B.瑞德西韦中的 N—H 键的键能大于 O—H 键的键能 C.瑞德西韦中所有 N 都为 sp3 杂化 D.瑞德西韦结构中存在σ键、π键和大π键 6.科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素 W、X、Y、Z“组 合”成一种超分子,具有高效的催化性能,其分子结构示意图如图所示。 W、X、Z 分别位于不同周期,Z 的原子半径在同周期元素中最大。(注: 实线代表共价键,其他重复单元的 W、X 未标注)下列说法不正确的是 ( ) A.Y 单质的氧化性在同主族中最强 B.离子半径:Z>Y C.Z 与 Y 可组成多种离子化合物 D.氢化物的热稳定性:Y>X 7.下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是( ) A.消毒液 NaClO 加白醋可增强漂白作用:CH3COOH+ClO- HClO+CH3COO- B.酸性溶液中 KIO3 与 KI 反应生成 I2:I O3 -+I-+6H+ I2+3H2O C.Fe2(SO4)3 和 Ba(OH)2 溶液反应的离子方程 式:Fe3++S O4 2 -+Ba2++3OH- Fe(OH)3↓+BaSO4↓ D.Cu 溶于稀硝酸:Cu+2H++N O3 - Cu2++NO2↑+H2O 8.实验室模拟工业处理含铬废水,操作及现象如图 1,反应过程中铬元 素的化合价变化如图 2。下列说法正确的是( ) 已知:深蓝色溶液中生成了 CrO5。 A.实验开始至 5 s,铬元素被氧化 B.实验开始至 30 s,溶液中生成 Cr3+的总反应离子方程式为 Cr2 O7 2 -+3H2O2+8H+ 2Cr3++7H2O+3O2↑ C.30 s 至 80 s 的过程,一定是氧气氧化了 Cr3+ D.80 s 时,溶液中又生成了 Cr2 O7 2 -,颜色相比于开始时浅,是水稀释 所致 9.“化学实验→观察现象→分析推理→得出结论”是化学学习的方法。 下列说法正确的是( ) A.证明某红棕色气体是溴蒸气还是 NO2,可用湿润的淀粉 KI 试纸检验, 观察试纸颜色变化 B.验证淀粉的水解产物是否具有还原性,取酸性水解液于试管中并加 入新制氢氧化铜,加热煮沸,观察是否出现红色沉淀 C.向铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑(Ag2S)的银器浸入该溶液中, 一段时间后发现黑色褪去,该过程中发生的反应为 2Al+3Ag2S 6Ag+Al2S3 D.将 SO2 通入足量稀 Fe(NO3)3 溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立 即又变成棕黄色,假设通入的 SO2 完全反应,则同温同压下,逸出的 NO 气体和 SO2 气体的体积比为 2∶3 10.CO 甲烷化反应为 CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(l)。如图是使用某种 催化剂时转化过程中的能量变化(部分物质省略),其中步骤②反应速 率最慢。 下列说法不正确的是( ) A.步骤①只有非极性键断裂 B.步骤②速率最慢的原因可能是其活化能最高 C.步骤③需要吸收热量 D.使用该催化剂不能有效提高 CO 的平衡转化率 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 个选项符合题目要求,全部选对得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错 的得 0 分。 11.蔥醌(AQDS)是一种具有氧化还原活性的廉价有机分子,蔥醌/碘化 铵液流可充电电池(如图)以其环保、价廉、稳定等优点被研究及广泛 应用。充电时,AQDS 转化为 AQDS(NH4)2。下列说法错误的是( ) A.放电时,b 极电势高于 a 极 B.充电时,a 极的电极反应式为 3I--2e- I3 - C.充电时,电路中每转移 1 mol e-,膜两侧电解液的质量变化差为 36 g D.该装置中的阳膜也可以用阴膜代替 12.铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一,其晶胞 结构如图所示(黑球代表 Fe,白球代表 Mg)。则下列说法不正确的是 ( ) A.铁镁合金的化学式为 Mg2Fe B.晶体中存在的化学键类型为金属键 C.晶格能:氧化钙>氧化镁 D.该晶胞的质量是 104 A g(NA 表示阿伏加德罗常数的值) 13.实验室从废定影液中回收 Ag 和 Br2 的主要步骤为:向废定影液中 加入 Na2S 溶液沉淀银离子,过滤、洗涤、干燥,灼烧 Ag2S 制取金属 Ag; 制取 Cl2 并将 Cl2 通入滤液中氧化 Br-,再用苯萃取分液。其中部分实 验操作的装置如图所示。下列叙述正确的是( ) A.用装置甲分离 Ag2S 时,用玻璃棒搅拌 B.用装置乙在通风橱中高温灼烧 Ag2S 制取 Ag C.用装置丙制备 Cl2,其中 KMnO4 也可用 MnO2 代替 D.用装置丁分液时,打开分液漏斗塞子,再打开旋塞,使下层液体从分 液漏斗下端放出,待两液界面与旋塞上口相切即可关闭旋塞 14.某研究小组在电压为 24 V 时进行如下实验,电解 3 分钟后,发现下 列现象。 编 号 ① ② ③ 装 置 现 象 小灯泡微弱发光,两极均 产生气泡,阳极附近出现 白色浑浊,阴极附近无明 显变化 两极均产生 气泡,溶液无 明显变化 两极均产生气泡,阳极 附近出现白色浑浊,阴 极附近无明显变化 下列说法正确的是( ) A.①中小灯泡微亮是因为 Ca(OH)2 是弱电解质 B.对比①和②,白色浑浊的出现与电极材料无关 C.对比①和③,白色浑浊是由于 OH-迁移到阳极使 Ca(OH)2 沉淀析出 D.阳极附近白色沉淀的成分可能是 CaCO3 15.常温下,向 1 mol/L NH4Cl 溶液中加入足量的镁条,该体系 pH 随时 间变化的曲线如图所示。实验观察到从 b 点开始溶液中有白色沉淀生 成,已知 Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11。下列说法错误的是( ) A.常温下,NH4Cl 的水解平衡常数数量级为 10-10 B.体系中,水的电离程度大小关系为 a>c>b C.b 点时,溶液中 c(Mg2+)=0.018 mol/L D.a 点溶液中,c(N H4 + )+c(H+)Br>S C.Na 的第一电离能小于 Mg,但其第二电离能却远大于 Mg D.水分子间存在氢键,故 H2O 的熔、沸点及稳定性均大于 H2S (3)依据 VSEPR 理论推测 S2 O3 2 -的立体构型为 ,中心原 子 S 的杂化方式为 。[Ag(S2O3)2]3-中存在的化学键有 (填字母)。 A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.金属键 E.配位键 (4)第一电子亲和能(E1)是指元素的基态气态原子得到一个电子形成 气态负一价离子时所放出的能量(单位为 kJ·mol-1),电子亲和能越大, 该元素原子越易得电子。已知第三周期部分元素第一电子亲和能如 下表: 元素 Al Si P S Cl E1/(kJ·mol-1) 42.5 134 72.0 200 349 表中元素的 E1 自左而右呈增大趋势,试分析 P 元素呈现异常的原因: 。 (5)某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示,它由 A、B 组成。则该氧化 物的化学式为 ;已知该晶体的晶胞参数为 a nm,阿伏加德罗 常数的值为NA,则其密度ρ为 g·cm-3(用含a和NA的代 数式表示)。 17.(13 分)甲醇是一种可再生能源,具有广阔的开发和应用前景,可用 Pt/Al2O3、Pd/C、Rh/SiO2 等作为催化剂,采用如下反应来合成甲 醇:2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) ΔH=-107 kJ·mol-1。 (1)下表是有关化学键的键能数据,计算表中的 a= 。 化学键 H-H O-H C-H C-O 键能/ (kJ·mol-1) 436 462.8 a 1 075 351 (2)将 n(CO)∶n(H2)=1∶2 的混合气体,匀速通过装有催化剂的反应器 反应(如图甲),反应器温度变化与从反应器排出气体中 CH3OH 的体积 分数 关系如图乙, (CH3OH)变化的原因是 。 (3)某学习小组模拟工业合成甲醇的反应,在 2 L 的恒容密闭容器内充 入 1 mol CO 和 2 mol H2,加入合适催化剂后在某温度下开始反应,并 用压力计监测容器内压强的变化如表: 反应时间/min 0 5 10 15 20 25 压强/MPa 12.6 10.8 9.5 8.7 8.4 8.4 从反应开始到 20 min 时,CO 的平均反应速率为 ,该温 度下的平衡常数 K 为 。 (4)另将 CO 和 H2 加入密闭容器中,在一定条件下发生上述反应。平衡 时 CO 的体积分数(%)与温度和压强的关系如图所示(虚线框表示没有 测定该条件下的数据)。 T1、T2、T3 由大到小的关系是 ,判断理由是 。 18.(12 分)无水四氯化锡(SnCl4)是一种用途广泛的化工中间体,常用 作媒染剂和有机合成的氯化催化剂。熔融的金属锡(熔点 231 ℃)在 300 ℃左右能直接与 Cl2 作用生成无水四氯化锡,实验室装置如图所 示: 已知:①将金属锡熔融,通入干燥氯气进行反应,生成四氯化锡。②无 水四氯化锡是无色易流动的液体,熔点为-33 ℃,沸点为 114.1 ℃。 二氯化锡是无色晶体,熔点为 246 ℃,沸点为 652 ℃。③无水四氯化 锡在空气中极易水解,水解产物之一是 SnO2·xH2O,并产生白烟。请回 答下列问题: (1)开始实验前一定要 ,E 中冷水的作用是 。 (2)装置 F 中盛放的最佳试剂为 ,作用是 。 (3)实验时应先打开 A 处分液漏斗旋塞和整套装置的阀门,待观察 到 这一现象时,再点燃 D 处酒精灯。 (4)若撤去装置 C,则 D 中还可能发生反应的化学方程式为 。 (5)Cl2 和锡作用即可生成 SnCl4,也会生成 SnCl2,为减少 SnCl2 的生成, 可采取的措施是 。 (6)得到的产物中常含有杂质 SnCl2,SnCl2 是常用的还原剂。某实验小 组用碘氧化法滴定分析产品中杂质 SnCl2 的质量分数。准确称取 a g 该样品于锥形瓶,用适量浓盐酸溶解,淀粉溶液作指示剂,c mol·L-1 碘标准溶液滴定至终点,消耗标准液 20.00 mL,已知滴定原理是 SnCl2+2HCl+I2 SnCl4+2HI,则产品中杂质 SnCl2 的质量分数为 (用含 a、c 的代数式表示);即使此法测定的操作均正确,但测得的 SnCl2 含量仍低于实际含量,其原因可能是 (用离子方程式表示)。 19.(11 分)工业上利用软锰矿浆进行烟气脱硫并制备 MnSO4 和 Mg(OH)2 的工艺流程如图所示(已知软锰矿的主要成分是 MnO2,还含有 Fe、Al、 Mg、Zn、Ni、Si 等元素)。 已知:Ksp[Mg(OH)2]=4.9×10-12,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。 (1)“脱硫浸锰”中软锰矿浆吸收 SO2 的化学方程式为 。 (2)向浸出液中添加适量 MnO2 的作用是 ;滤渣 2 的主要成分是 。 (3)“沉锰”的离子方程式为 。 (4)“沉锰”过程中温度和 pH 对 Mn2+和 Mg2+沉淀率的影响如图所示。 ①由图可知,“沉锰”的合适条件 是 。 ②当温度高于 45 ℃时,Mn2+和 Mg2+沉淀率变化的原因是 。 (5)将 NH3 通入 0.015 mol·L-1MgSO4 溶液中,使 Mg2+恰好完全沉淀即溶 液中 c(Mg2+)=1.0×10-5 mol·L-1,此时溶液中 NH3·H2O 的物质的量浓 度为 (忽略反应前后溶液体积的变化,计算结果保留 2 位小数)。 20.(12 分)中药黄芩的一种活性中间体的结构为 ,现在 可人工合成,路线如图所示: (1)A 生成 B 的反应条件是 ,B 生成 C 的反应条 件为 。 (2)合成过程中,属于取代反应的是 。 (3)F 的结构简式为 。 (4)D 在一定条件下能生成高分子化合物,请写出该反应的化学方程 式: 。 同时符合下列三个条件的 D 的同分异构体共有 种。 a.能发生银镜反应; b.苯环上有 3 个取代基; c.与 FeCl3 溶液发生显色反应。 (5)依据以上合成信息,以乙烯和氯苯为原料合成 的路线为 (无机试剂自选) 。 参考答案 1.A “胡粉[(PbCO3·Pb(OH)]2 投火中,色坏还为铅(Pb)”,利用受热 分解反应原理,故 A 错误;“有硇水者,剪银塊(Ag)投之,则旋而为水”, 硝酸溶解银单质,发生氧化还原反应,故 B 正确;“曾青(硫酸铜)涂铁, 铁赤色如铜……外变而内不化也”,铁置换出铜单质,故 C 正确;“铁 釜代替土釜,加热丹砂(HgS),生成汞和硫单质,汞变为汞蒸气,平衡正 向移动,故 D 正确。 2.A 滴定时左手控制活塞,右手摇瓶,使溶液向一个方向做圆周运动, 勿使瓶口接触到滴定管,溶液也不得溅出,操作合理,故 A 正确;锥形 瓶不能密封,否则难以接收馏分,故 B 错误;气体可从长颈漏斗逸出, 应选分液漏斗,故 C 错误;四氯化碳的密度比水的密度大,分层后有机 层在下层,则分层后,先让下层液体从下口流出,再把上层液体从上口 倒出,故 D 错误。 3.B 电子由基态跃迁到激发态,吸收能量产生吸收光谱;由激发态跃 迁到基态,释放能量产生发射光谱,A 正确;HClO 的电子式为 H · · O ·· ·· · · Cl ·· ·· · ·,B 不正确;NH3、H2O、CO2 的电子式分别为 ,中心原子孤电子对数分别为 1、2、0,故中心 原子孤电子对数最多的是 H2O,C 正确;基态氯原子的价电子排布式为 3s23p5,轨道表示式为 ,D 正确。 4.D 根据结构简式得到 M 的分子式为 C19H24O4,故 A 正确;M 含有碳碳 双键,能发生加成反应和氧化反应,光照条件下与氯气能发生取代反 应,故 B 正确; 具有对称性,其一氯代物有 7 种,如图 ,故 C 正确;四个氧原子中间为碳原子,相当于甲烷中的 四个氢被四个氧原子取代,因此所有氧原子不可能处于同一平面上, 故 D 错误。 5.D A 项,电负性大小顺序为 O>N>P,故错误;B 项,氧原子半径比氮原 子半径小,因此 O—H 键的键能大于 N—H 键的键能,故错误;C 项,瑞德 西韦中 N 原子存在形式有单键、双键和三键,因此杂化方式不全是 sp3 杂化,故错误;D 项,双键和三键中存在π键,苯环中存在大π键,故正 确。 6.B 根据图示可知 W 形成 1 个共价键,又是短周期中原子序数最小的 元素,说明 W 原子核外只有 1 个电子,则 W 是 H 元素,X 形成 4 个共价 键,则 X 是 C 元素,W、X、Z 分别位于不同周期,Z 的原子半径在同周期 元素中最大,则 Z 是 Na 元素,Y 形成 2 个共价键,原子序数比 C 大,比 Na 小,说明 Y 原子核外有 2 个电子层,最外层有 6 个电子,则 Y 是 O 元 素,然后根据问题逐一分析解答。 根据上述分析可知:W 是 H,X 是 C,Y 是 O,Z 是 Na。A.同一主族的元素, 原子序数越大,元素的原子半径越大,原子获得电子的能力就越弱,单 质的氧化性就越弱。由于 O 是同主族中原子序数最小的元素,故 O2 的 氧化性在同主族中最强,正确;B.Y 是 O,Z 是 Na,O2-、Na+核外电子排布 相同,原子的核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径:ZX,正确。 7.A 酸性溶液中 KIO3 与 KI 发生氧化还原反应生成 I2,正确的离子方 程式为 I O3 -+5I-+6H+ 3I2+3H2O,故 B 错误;Fe2(SO4)3 和 Ba(OH)2 溶液反 应生成氢氧化铁和硫酸钡沉淀,正确的离子方程式为 2Fe3++3S O4 2 -+3Ba2++6OH- 2Fe(OH)3↓+3BaSO4↓,故 C 错误;Cu 溶于稀 硝酸生成硝酸铜、NO 和水,正确的离子方程式为 3Cu+8H++2N O3 - 3Cu2++2NO↑+4H2O,故 D 错误。 8.B Cr2 O7 2 -中 Cr 为+6 价,根据图 2,实验开始至 5 s,铬元素的化合价 为+6 价,铬元素的化合价没有发生变化,因此铬元素没有被氧化,故 A 错误;实验开始至 30 s,溶液中生成 Cr3+,铬元素的化合价降低,则双氧 水中的 O 元素被氧化生成氧气,总反应的离子方程式为 Cr2 O7 2 -+3H2O2+8H+ 2Cr3++7H2O+3O2↑,故 B 正确;30 s 时,在溶液中加入 氢氧化钠,80 s 时,铬元素的化合价为+6 价,可能是过氧化氢在碱性溶 液中氧化性更强,将 Cr3+氧化的结果,也可能是前面生成的 CrO5,CrO5 中含有过氧键,具有强氧化性,将 Cr3+氧化的结果,故 C 错误;80 s 时, 铬元素的化合价为+6 价,溶液显碱性,溶液中应该存在的是 Cr O4 2 -,故 D 错误。 9.D 两者均具有氧化性,均可使湿润的淀粉 KI 试纸变蓝,则观察试 纸颜色变化不能检验,故 A 错误;水解后检验葡萄糖应在碱性条件下, 淀粉水解后没有加碱至碱性,就加入新制氢氧化铜,加热煮沸,不能检 验葡萄糖的还原性,故 B 错误;银器放在铝制容器中,由于铝的活泼性 大于银,铝为负极,失电子,电极反应式为 Al-3e- A l 3+ ,银为正极,银 表面的 Ag2S 得电子,析出单质银,电极反应式为 Ag2S+2e-+2H2O 2Ag+2OH-+H2S↑,Al 和 Ag2S 反应最终生成物应该是 Ag、 H2S 和 Al(OH)3,故 C 错误;将 SO2 通入足量的稀 Fe(NO3)3 溶液中,硝酸根 离子与二氧化硫发生氧化还原反应,逸出气体为 NO,由电子守恒可知, 同温同压下,逸出的 NO 气体和 SO2 气体的体积比为 6 - 4 5 - 2 =2∶3,故 D 正确。 10.C 根据图示可知:在步骤①中,反应开始时是CO气体和H2,后来反 应变为 CO 气体和·H,只断裂了 H2 中的 H—H 键,同种元素形成的共价 键是非极性键,因此步骤①中只有非极性键断裂,A 正确;步骤②是 CO 气体与·H 结合形成·CHO,由于该过渡态的相对能量较反应物高,需 吸收较多能量才能发生该反应,所以反应速率较慢,B 正确;反应物的 能量比生成物的能量高,所以发生步骤③的反应会放出热量,C 不正确; 催化剂只能改变反应途径,降低反应的活化能,但不能改变反应物、生 成物的能量,因此不能使化学平衡发生移动,故使用该催化剂不能有 效提高 CO 的平衡转化率,D 正确。 11.AD 充电时,AQDS转化为AQDS(NH4)2,说明b极为阴极,a极为阳极, 则放电时 a 极为正极,b 极为负极。A.根据分析,放电时,b 极为负极, 因此 b 极电势低于 a 极,故错误;B.充电时,a 极为阳极,电极反应式为 3I--2e- I3 -,故正确;C.充电时,电路中每转移 1 mol e-,左侧 1 mol N H4 + 移动到右侧,膜左侧质量减少 18 g,右侧质量增加 18 g,膜两侧电 解液的质量变化差为 36 g,故正确;D.该装置中的阳膜不能用阴膜代 替,如果用阴膜代替,铵根离子不能穿过则不能生成 AQDS(NH4)2,故错 误。 12.CD 依据均摊法计算,晶胞中共有 4 个铁原子、8 个镁原子,故化 学式为 Mg2Fe,一个晶胞中含有 4 个“Mg2Fe”,其质量为 4×104 A g= 416 A g,D 不正确;在元素周期表中,镁元素在钙元素的上一周期,故 Mg2+半径比 Ca2+半径小,氧化镁的晶格能比氧化钙大,C 不正确。 13.D 用装置甲过滤分离 Ag2S 时,用玻璃棒引流,将烧杯内的浊液转 移入漏斗内,但不能搅拌,以免损坏滤纸,造成过滤失败,A 不正确;蒸 发皿不能用于灼烧固体,所以不能用装置乙高温灼烧 Ag2S 制取 Ag,B 不正确;用装置丙制备 Cl2,KMnO4 不能用 MnO2 代替,因为 MnO2 与浓盐酸 反应需要加热,C 不正确;用装置丁分离分层液体时,应保持内外压强 相等,否则下层液体不能流出,所以应先打开分液漏斗塞子,再打开旋 塞,从分液漏斗下端放出下层液体,D 正确。 14.D ①中小灯泡微亮是因为 Ca(OH)2 在水中溶解度小,电离产生的 自由移动的离子浓度小,溶液导电能力弱,与电解质的强弱无关,实质 上 Ca(OH)2 溶于水完全电离,属于强电解质,A 错误;对于①阳极上溶液 中 OH-失去电子,发生氧化反应,电极反应式为 4OH--4e- O2↑+2H2O,O2 与 C 电极发生反应产生 CO2,CO2 与溶液中 Ca(OH)2 反应产生 CaCO3 白色 沉淀,可见白色浑浊的出现与电极材料有关,B 错误;根据选项 B 分析 可知白色浑浊是由于阳极产生的氧气与电极反应产生的 CO2 溶解在 Ca(OH)2 溶液中形成的 CaCO3,不是 Ca(OH)2 沉淀析出,C 错误;由上述分 析可知,在阳极附近白色沉淀的成分可能是 CaCO3,D 正确。 15.BC 常温下,NH4Cl 的水解平衡常数数量级为 10 - 5 ×10 - 5 1 - 10 - 5 ≈1 0 - 10 ,A 正 确;氯化铵的水解平衡式为 N H4 + +H2O NH3·H2O+H+,加入镁单质时,消 耗了氢离子,使平衡正向移动,促进铵根离子的水解,即促进了水的电 离,故水电离程度大小关系为 c>b>a,B 错误;b 点时,pH=9,c(OH-)=10-5 mol/L,溶液 c(Mg2+)= 1 . 8×10 - 11 ( mol / L ) 3( 10 - 5 mol / L ) 2 =0.18 mol/L,C 错误;a 点溶液中,依据电荷守恒可得 2c(Mg2+)+c(N H4 + )+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),所以 c(N H4 + )+c(H+)Br>S,故 B 正确;Mg 原子 3s 轨道为全充满稳定状态,半径又较小,第一电离能高 于 Na 的,它们失去 1 个电子后,Na+的最外层电子排布为 2s22p6,Mg+的 最外层电子排布为 3s1,Na+是稳定结构,第二电离能远高于 Mg,故 C 正 确;水分子间存在氢键,故 H2O 的熔、沸点大于 H2S,稳定性属于化学性 质,与氢键无关,由共价键决定,故 D 错误。 (3)S2 O3 2 -中其中 1 个 S 原子相当于 O 原子,中心 S 原子孤电子对数= 6+2 - 2×4 2 =0、价层电子对数为 0+4=4,微粒立体构型为四面体形,中心 S 原子采取 sp3 杂化;[Ag(S2O3)2]3-中 Ag+与 S2 O3 2 -之间形成配位键,S2 O3 2 - 中 S 原子之间形成非极性键,S 与 O 原子之间形成极性键,故选 BCE。 (4)P 的价电子排布式为 3s23p3,3p 能级处于半充满状态,相对稳定,不 易结合一个电子,故 P 元素的第一电子亲和能较小而呈现异常。 (5)Fe2+处于晶胞的顶点、面心以及 A 位置小立方体的体心。O2-位于 A、 B 小立方体的内部,每个小立方体内部各有 4 个。Fe3+处于晶胞 B 位置 小立方体内部,晶胞中Fe原子数目=4+8× 1 8 +6× 1 2 +4×4=24,O原子数目 =4×8=32,故 Fe、O 原子数目之比=24∶32=3∶4,故氧化物化学式为 Fe3O4。晶胞相当于有 8 个“Fe3O4”,晶胞质量=8× 232 A g,晶体密度 =8× 232 A g÷(a×10-7cm)3= 8×232 A× ( ×10 - 7 ) 3 g·cm-3。 答案:(1)4d105s1 (2)BC (3)四面体形 sp3 BCE (4)P 的价电子排布式为 3s23p3,3p 能级处于半充满状态,相对稳定,不 易结合一个电子 (5)Fe3O4 8×232 A× ( ×10 - 7 ) 3 17.解析:(1)已知 2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) ΔH=-107 kJ·mol-1,由 于 ΔH=反应物总键能-生成物总键能=(2×436+1 075)kJ·mol-1-(3a+462.8+ 351)kJ·mol-1=-107 kJ·mol-1,解得 a=413.4。 (2)反应 2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) ΔH=-107 kJ·mol-1 为放热反应,  (CH3OH)变化的原因是温度低于 Ta 时未达平衡,温度升高、反应速 率加快,CH3OH 的体积分数增大;高于 Ta 时,温度升高、平衡逆向移 动,CH3OH 的体积分数减小。 (3)根据表格数据分析,反应进行到 20 min 时达到平衡状态,初始体系 压强为 12.6 MPa,平衡时体系的压强为 8.4 MPa,设平衡时 CO 物质的 量变化量为 x,列“三段式”: 2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) 开始/mol 2 1 0 变化/mol 2x x x 平衡/mol 2-2x 1-x x 结合相同条件下压强之比等于物质的量之比,则 2+1 2 - 2+1 - + = 12 . 6 MPa 8 . 4 MPa , 解得 x=0.5 mol,则 v(CO)= Δ Δ = 0 . 5mol 2 L 20min =0.012 5 mol·L-1·min-1,平衡常 数 K= 0 . 5 2( 1 2 ) 2 × 0 . 5 2 =4。 (4)根据反应 2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) ΔH=-107 kJ·mol-1,压强越 大,平衡正向移动,CO 的体积分数越小,根据图像,T1、T2、T3 对应的 CO 的体积分数逐渐增大,说明该反应向逆反应方向移动,该反应正向放 热,升高温度,平衡逆向移动,则 T3>T2>T1。 答案:(1)413.4 (2)温度低于 Ta 时未达平衡,温度升高、反应速率加快,CH3OH 的体积分 数增大;高于 Ta 时,温度升高、平衡逆向移动,CH3OH 的体积分数减小 (3)0.012 5 mol·L-1·min-1 4 (4)T3>T2>T1 压强越大,CO 的体积分 数越小,T1、T2、T3 对应的 CO 的体积分数逐渐增大,该反应向逆反应方 向移动,则 T3>T2>T1 18.解析:(1)为防止实验中氯气泄漏污染空气及水蒸气等进入装置影 响产品纯度,实验之前必须要检查装置气密性。由已知信息知 SnCl4 的沸点较低,用冷水冷凝 SnCl4 气体使其变为液体以便于收集。 (2)由已知信息知 SnCl4 极易水解,为防止 G 中产生的水蒸气进入 E 中, 在 E 与 G 之间设置装有浓硫酸的装置 F。 (3)由于 Sn 与空气中的氧气反应,SnCl4 在空气中极易水解生成 SnO2·xH2O,所以制备 SnCl4 之前应用 Cl2 排尽装置中的空气,当观察到 装置 F 液面上方出现黄绿色气体时,表明装置中空气已排尽,可以点 燃 D 处酒精灯进行反应。 (4)若撤去装置 C,则装置 D 中 SnCl4 会发生水解,反应的化学方程式为 SnCl4+(x+2)H2O SnO2·xH2O↓+4HCl。 (5)Cl2 和锡作用即可生成 SnCl4,也会生成 SnCl2,为减少 SnCl2 的生成, 可以通入过量的 Cl2。 (6) 根 据 SnCl2+2HCl+I2 SnCl4+2HI 可 得 n(SnCl2)=n(I2)=c mol·L-1×0.0 2 L=0.02c mol,m(SnCl2)=0.02c mol´190 g·mol-1=3.80c g,产品中 SnCl2 的质量分数为 3 . 80g g ´100%= 380 %;即使 此法测定的操作均正确,但测得的 SnCl2 含量仍低于实际产量,其原因 可能是 I-被空气中的氧气氧化为 I2,使消耗的碘标准溶液体积偏小, 产品中 SnCl2 含量偏低,发生的反应为 4I-+4H++O2 2I2+2H2O,或者是 Sn2+ 被 空 气 中 的 氧 气 氧 化 为 Sn4+, 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为 2Sn2++4H++O2 2Sn4++2H2O。 答案:(1)检查装置气密性 冷凝 SnCl4 气体,使其变为液体 (2)浓硫酸 吸收 G 中挥发的水蒸气,防止进入 E 中导致 SnCl4 水解 (3)装置 F 液面上方出现黄绿色气体 (4)SnCl4+(x+2)H2O SnO2·xH2O↓+4HCl (5)通入过量的 Cl2 (6) 380 % 4I-+4H++O2 2I2+2H2O(或 2Sn2++4H++O2 2Sn4++2H2O) 19.解析:(1)“脱硫浸锰”中的软锰矿浆中,MnO2 与 SO2 反应生硫酸锰, 化学方程式为 MnO2+SO2 MnSO4。 (2)根据分析,向浸出液中添加适量 MnO2 的作用是将浸出液中的 Fe2+ 氧化为 Fe3+;滤渣 2 的主要成分是 NiS 和 ZnS。 (3)根据分析,向过滤后的滤液中加入氨水和碳酸氢铵,得到碳酸锰和 含有 Mg2+的溶液,“沉锰”的离子方程式为 Mn2++HC O3 -+NH3·H2O MnCO3 ↓+N H4 + +H2O。 (4)①由题图可知,“沉锰”的温度控制在 45 ℃左右、pH=7.5 左右时 锰离子的沉淀率最高;②当温度高于 45 ℃时,Mn2+和 Mg2+沉淀率变化 的原因是沉锰时要加入碳酸氢铵,铵盐受热易分解,当温度高于 45 ℃ 时,随着温度升高,NH4HCO3 分解,c(C O3 2 -)下降,所以Mn2+沉淀率下降;同 时随着温度升高,Mg2+水解生成 Mg(OH)2 程度增大,所以 Mg2+沉淀率增大。 (5)Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×c2(OH-)=4.9×10-12,c2(OH-)= sp [ Mg ( OH ) 2 ] ( Mg2+ ) = 4 . 9×10 - 12 1 . 0×10 - 5 =4.9×10-7,c(OH-)=7×10-4 mol·L-1,NH3 通入 0.015 mol·L-1MgSO4 溶液中,Mg2+恰好完全沉淀时生成硫酸 铵,c(N H4 + )=2c(S O4 2 -)=2×0.015 mol·L-1=0.03 mol·L-1,一水合氨是 弱电解质,电离方程式为 NH3·H2O N H4 + +OH-,Kb(NH3·H2O)= ( OH -)· ( NH4 + ) ( NH3 · H2O ) = 7×10 - 4 ×0 . 03 ( NH3 · H2O )=1.8×10-5, 则 NH3·H2O 的物质的量浓度为= 7×10 - 4 ×0 . 03 1 . 8×10 - 5 mol·L-1≈1.17 mol·L-1。 答案:(1)MnO2+SO2 MnSO4 (2)将 Fe2+氧化为 Fe3+ NiS 和 ZnS (3)Mn2++HC O3 -+NH3·H2O MnCO3↓+N H4 + +H2O (4)①45 ℃、pH=7.5 ②当温度高于 45 ℃时,随着温度升高,NH4HCO3 分解,c(C O3 2 -)下降,所以 Mn2+沉淀率下降;同时随着温度升高,Mg2+水解 生成 Mg(OH)2 程度增大,所以 Mg2+沉淀率增大 (5)1.17 mol·L-1 20.解析:(1)A 生成 B 是卤代烃的水解,反应条件是氢氧化钠水溶液, 加热;B 生成 C 是醇氧化为醛,反应条件为铜或银作催化剂,加热。 (2) 是氯原子被羟基取 代; 是羟基被氯原子取 代; 是氯原子被 取 代; 是甲基被氢原子取代,所以属于取 代反应的是①④⑤⑦。 (3) 和 F 反应生成 G,由 G 的结构简式逆推可知 F 的结构 简式是 。 (4)D 分子中含有碳碳双键,在一定条件下能发生加聚反应生成高分子 化合物,反应的化学方程式是 n ;a.能发生银 镜反应,说明含有醛基;b.苯环上有 3 个取代基;c.与 FeCl3 溶液发生 显色反应,说明含有酚羟基,则 3 个取代基是—OH、—CHO、—CH CH2,3 个不同的取代基在苯环上的位置异构有 10 种,所以符合条件的 D 的同 分异构体有 10 种。 (5)乙烯和水发生加成反应生成乙醇,乙醇氧化为乙醛、乙醛氧化为乙 酸,乙酸在 SOCl2 作用下生成乙酰氯,氯苯水解为苯酚,苯酚和乙酰氯 反应生成 ,合成路线为 。 答案:(1)氢氧化钠水溶液,加热 铜或银作催化剂,加热 (2)①④⑤⑦ (3) (4)n 10 (5)