可能用到的相對原子質(zhì)量：H1Li7C12N14O16S32Zn65第Ⅰ卷一、選擇題1.化學與生活息息相關(guān)。下列敘述錯誤的是A.飲用水加明礬殺菌消毒和凈水 B.水果罐頭里添加作抗氧化劑C.熱的純堿溶液常作餐具洗滌劑 D.聚乙烯塑料常用作食品外包裝材料【答案】A【解析】【詳解】A．明礬是常用凈水劑，其原理是：明礬內(nèi)的鋁離子水解后生成氫氧化鋁膠體，具有吸附作用，可以吸附水中的雜質(zhì)形成沉淀而使水澄清，但不具有殺菌消毒作用，故A錯誤；C．水果罐頭里添加SO2作抗氧化劑，利用SO2的還原性，故C正確；B．碳酸鈉水溶液顯示堿性，加熱會使得堿性更強，能除去油脂，則熱純堿溶液常作餐具洗滌劑，故B正確；D．聚乙烯無毒，可用作食品外包裝材料，故D正確；故選A。2.中國科學院化學研究所利用以開環(huán)-關(guān)環(huán)級聯(lián)反應(yīng)作為開環(huán)聚合驅(qū)動力可控大環(huán)開環(huán)聚合新方法合成出如圖有機物(M1)。下列關(guān)于M1的敘述正確的是A.屬于芳香烴B.1molM1最多能消耗6molNaOHC.不能使酸性溶液褪色D.基態(tài)N原子的價層電子軌道表示式為【答案】B【解析】【詳解】A．M1中除含碳、氫元素外，還含有氮元素和氧元素，所以不屬于芳香烴，故A錯誤；B．1molM1中含2mol羧基酯基、1mol酰胺基、1mol碳酸酯基，其中1mol碳酸酯基能消耗2mol氫氧化鈉，生成的酚羥基也會消耗1mol氫氧化鈉，2mol羧基酯基消耗2mol氫氧化鈉，1mol酰胺基消耗1mol氫氧化鈉，所以最多能消耗6molNaOH，故B正確；C．M1中與苯環(huán)直接相連的碳原子上有H，所以能使酸性溶液褪色，故C錯誤；D．基態(tài)N原子的價層電子軌道表示式為，故D錯誤；故答案為：B。3.某科研團隊，在前期新型電荷轉(zhuǎn)移金屬配合物研究中取得了一系列重要進展，引入金屬Ni離子取代四硫富瓦烯四苯羧酸(M)配體中的單元(如圖所示)，合成了具有不飽和配位點和新的氧化還原活性金屬中心的N，從而賦予材料更加豐富的物理、化學功能。下列有關(guān)說法正確的是A.M、N中所有原子一定共面B.N中Ni的配體和配位數(shù)均為4C.M與N中C原子的雜化方式完全相同D.由于形成了共軛大鍵，故M屬于導電高分子【答案】C【解析】【詳解】A．因為苯環(huán)可以繞著對位取代基形成的軸旋轉(zhuǎn)，故M、N中所有原子不一定共面，A錯誤；B．根據(jù)N結(jié)構(gòu)簡式可知，N中Ni的配體數(shù)是2，配位數(shù)為4，B錯誤；C．M與N中每個C原子周圍都形成3個鍵，沒有孤對電子，即雜化方式都是sp2雜化，C正確；D．M不屬于高分子，D錯誤；故選C。4.固體氧化物燃料電池具有燃料適應(yīng)性廣、能量轉(zhuǎn)換效率高、全固態(tài)、模塊化組裝、零污染等優(yōu)點，在交通車輛動力電源等方面有廣闊的應(yīng)用前景。某種固體氧化物(電解質(zhì)，傳導)燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖。下列有關(guān)說法錯誤的是A.外電路中，電流由集流器a流向集流器bB.電池工作一段時間后，電解質(zhì)中的量不變C.多孔電極b上發(fā)生反應(yīng)D.理論上每轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生的與物質(zhì)X的體積(同溫同壓下)比約為1：5【答案】D【解析】【詳解】A．依據(jù)題意可知，該甲烷燃料電池為原電池，甲烷中C元素化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，故通入甲烷的電極（多孔電極b）為負極，通入空氣的電極（多孔電極a）為正極，外電路中，電流由正極流向負極，即從集流器a流向集流器b，故A項正確；B．由電極反應(yīng)式可知，轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等時，生成和消耗的O2?的量相等，固體電解質(zhì)中的O2?的量不變，故B項正確；C．通入甲烷的b電極為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為CH4－8e?＋4O2=CO2＋2H2O，故C項正確；D．燃料電池負極電極反應(yīng)式為CH4－8e?＋4O2=CO2＋2H2O，每轉(zhuǎn)移4mole?，產(chǎn)生的CO2物質(zhì)的量為0.5mol，正極電極反應(yīng)式為O2+4e?=2O2?，轉(zhuǎn)移4mole?，生成物質(zhì)X的物質(zhì)的量為2mol，故CO2與物質(zhì)X的體積(同溫同壓下)比等于物質(zhì)的量之比為1:4，故D選項錯誤；故本題選D。5.下列實驗操作能達到目的的是選項實驗操作目的A在空氣中蒸發(fā)溶液制備固體B在苯乙烯、甲苯中分別滴加溴水，振蕩區(qū)別甲苯和苯乙烯C在FeS粉末中滴加濃硫酸，生成的氣體通過氯化鈣粉末制備干燥的D向盛有溶液的燒杯中加入綠豆粒大小的金屬鈉驗證鈉與銅的活潑性A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】【詳解】A．直接蒸發(fā)AlCl3溶液，鋁離子發(fā)生水解得到的是Al(OH)3，氫氧化鋁受熱分解為氧化鋁，A錯誤；B．苯乙烯和溴發(fā)生加成反應(yīng)使得溴水褪色且有機層無色，甲苯萃取溴水中溴單質(zhì)，使得有機層顯橙色，能區(qū)別甲苯和苯乙烯，B正確；C．濃硫酸具有強氧化性，會將-2價硫氧化為硫單質(zhì)或二氧化硫，不能得到硫化氫氣體，C錯誤；D．鈉和水生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉又和硫酸銅生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，不能驗證鈉與銅的活潑性，D錯誤；故選B。6.在催化作用下加氫制的反應(yīng)機理如圖，Cat表示催化劑，其在反應(yīng)過程中的結(jié)構(gòu)變化未畫出，表示吸附在催化劑表面的H原子。下列敘述錯誤的是A.是極性分子B.電負性：C.總反應(yīng)為D.反應(yīng)過程中未涉及鍵的斷裂【答案】D【解析】【詳解】A．正負電荷中心不重合，極性分子，故A正確；B．非金屬性越強電負性越大，同周期主族元素從左到右非金屬性增強，則電負性：，故B正確；C．由圖可知，反應(yīng)物是二氧化碳和氫氣，生成物是甲醇和水，總反應(yīng)為，故C正確；D．由過程④的反應(yīng)CH3O-+H2O=CH3OH+OH-，H2O的H-O鍵發(fā)生了斷裂，故D錯誤；答案選D。7.亞磷酸是一種二元弱酸。常溫下，將的溶液與氨水混合，混合溶液中pX[，、、]與pH的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是A.代表與的關(guān)系B.時，混合溶液呈酸性C.時，混合溶液中D.溶液中：【答案】C【解析】【分析】亞磷酸是一種二元弱酸，溶液中存在電離平衡、，隨的增大溶液中或增大，該減小，氨水中存在，隨的增大溶液中減小，該增大，故圖中代表與關(guān)系，、代表、與的關(guān)系，由于，相同時，，，故代表與的關(guān)系，代表與的關(guān)系。由=0，，，；、，、，、?！驹斀狻緼．有上述分析可知，代表與的關(guān)系，A錯誤；B．時，二者恰好完全反應(yīng)，溶液組成為，存在、，由，，，，則，溶液顯堿性，B錯誤；C．時，，，，C正確；D．溶液中，存在、、，、、，電離程度較大，溶液中，D錯誤；答案選C。第Ⅱ卷(非選擇題)三、非選擇題8.某興趣小組設(shè)計實驗驗證銅與濃硝酸、稀硝酸的反應(yīng)，裝置如圖所示(夾持裝置未畫出)：實驗一：驗證銅與濃硝酸的反應(yīng)按圖示連接好裝置，_______后，裝入藥品，關(guān)閉、，打開，一段時間后，再關(guān)閉，打開，加入足量的濃。實驗二：驗證銅與稀硝酸的反應(yīng)待裝置B中反應(yīng)完全后……回答下列有關(guān)問題：（1）實驗一中的橫線上應(yīng)填入的內(nèi)容是_______；裝置B中裝濃硝酸的儀器名稱是_______。（2）實驗一中“關(guān)閉、，打開”的目的是_______（3）裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______（4）實驗二的后續(xù)操作順序為_______(填標號)，打開止水夾后裝置C的具支試管中的現(xiàn)象為_______。a．打開止水夾b．打開c．打開，加入蒸餾水d．關(guān)閉e．插入銅絲。（5）實驗結(jié)束后，有同學觀察到裝置B中溶液呈綠色，裝置C中溶液呈藍色。小組同學認為顏色不同的原因可能如下：猜想1：硝酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度不同，溶液顏色不同，濃度小時呈藍色，濃度大時呈綠色。猜想2：溶解在硝酸銅溶液中，導致溶液顏色不同。繼續(xù)實驗，打開，一段時間后，裝置B中溶液變?yōu)樗{色，說明_______可能成立，請設(shè)計實驗驗證另一猜想的可能性：_______?！敬鸢浮浚?）①.檢驗裝置的氣密性②.分液漏斗（2）排盡裝置內(nèi)的空氣，防止Cu與稀硝酸反應(yīng)生成的NO被氧化（3）Cu+2+4H＋＝Cu2＋+2NO2↑+2H2O（4）①.cbdea②.液面上方出現(xiàn)紅棕色氣體（5）①.猜想2②.取裝置C中的溶液適量于試管中，加入Cu(NO3)2固體，若溶液變?yōu)榫G色，說明猜想1成立【解析】【分析】研究銅與濃、稀HNO3反應(yīng)的差異，先利用二氧化碳將裝置中的空氣排出，防止Cu與稀硝酸反應(yīng)生成的NO被氧化，裝置B中滴加濃硝酸時Cu與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮，在C中驗證銅和稀硝酸的反應(yīng)，最后尾氣處理，以此來解答?！拘?詳解】裝置連接后以后首先需要做的是檢驗裝置的氣密性；裝置B中裝濃硝酸的儀器名稱是分液漏斗?！拘?詳解】由于裝置中含有空氣，會干擾NO檢驗，所以實驗一中“關(guān)閉、，打開”的目的是排盡裝置內(nèi)的空氣，防止Cu與稀硝酸反應(yīng)生成的NO被氧化。【小問3詳解】裝置B中濃硝酸和銅反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cu+2+4H＋＝Cu2＋+2NO2↑+2H2O?！拘?詳解】實驗二是驗證銅與稀硝酸的反應(yīng)，因此首先把生成的二氧化氮轉(zhuǎn)化為硝酸，所以后續(xù)操作順序為待裝置B中反應(yīng)完全后打開，加入蒸餾水、打開、關(guān)閉、插入銅絲、打開止水夾，即cbdea，打開止水夾后氧氣把NO氧化為二氧化氮，則裝置C的具支試管中的現(xiàn)象為液面上方出現(xiàn)紅棕色氣體?！拘?詳解】繼續(xù)實驗，打開，一段時間后，裝置B中溶液變?yōu)樗{色，由于A裝置中二氧化碳把二氧化氮帶出，因此說明猜想2可能成立，要驗證猜想1的可能性，實驗方案為取裝置C中的溶液適量于試管中，加入Cu(NO3)2固體，若溶液變?yōu)榫G色，說明猜想1成立。9.稀土元素鈰及其化合物在生產(chǎn)生活中有重要用途，如汽車尾氣用稀土/鈀三效催化劑處理，不僅可以降低催化劑的成本，還可以提高催化效能。以氟碳鈰礦(主要成分為)為原料制備的一種工藝流程如圖：已知：①濾渣1的主要成分是難溶于水的，濾渣2的主要成分是；，(a、b均大于0)。②當前工藝條件下，部分金屬陽離子開始沉淀和完全沉淀(離子濃度小于mol?L)時的pH如下表：金屬陽離子開始沉淀時的pH1.37.7完全沉淀時的pH3.19.2回答下列問題：（1）寫出一條提高焙燒效率的方法：_______。（2）加入鹽酸和進行浸取時有污染環(huán)境的氣體產(chǎn)生，該氣體為_______(填化學式)；操作1和操作2的名稱為_______。（3）調(diào)節(jié)濾液1的pH的范圍為_______；濾渣3的主要成分為_______(填化學式)。（4）濾渣1經(jīng)KCl溶液充分浸取后，測得反應(yīng)體系中的物質(zhì)的量濃度為0.1mol?L，則的物質(zhì)的量濃度為_______mol?L(用含a、b的式子表示)。（5）在空氣中焙燒的反應(yīng)方程式為_______。（6）某研究小組利用硫化鋅鋰電池在酸性環(huán)境下電解制，電解裝置及硫化鋅鋰電池負極材料晶胞組成變化如圖所示。①陰極的電極反應(yīng)式為_______，隨著電解反應(yīng)的進行，為使電解液成分穩(wěn)定，應(yīng)不斷補充_______(填化學式)。②中_______，若該晶胞邊長為anm，為阿伏加德羅常數(shù)的值，則晶體的密度為_______g·cm?！敬鸢浮浚?）將氟碳鈰礦粉碎（2）①.②.過濾（3）①.②.（4）（5）（6）①.②.③.1.5④.【解析】【分析】氟碳鈰礦焙燒后加入鹽酸、硼酸酸浸，生成Ce(BF4)3沉淀成為濾渣1，濾渣1加入氯化鉀溶液得到KBF4沉淀成為濾渣2，濾液1中含有鐵離子、Ce3+，調(diào)節(jié)pH將鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀得到濾渣3，濾液2含Ce3+，濾液2加入碳酸氫銨得到Ce2(CO3)3，煅燒過程中被空氣中氧氣氧化為CeO2；小問1詳解】礦石粉碎、攪拌等都會加快反應(yīng)速率，提高焙燒效率；【小問2詳解】四價Ce具有氧化性，加入鹽酸和H3BO3進行浸取時，會將氯離子氧化為有毒的氯氣，產(chǎn)生有污染環(huán)境的氣體，該氣體為Cl2；操作1和操作2均為分離固液的操作，名稱為過濾；小問3詳解】調(diào)節(jié)濾液1的pH使得鐵離子沉淀被分離，而Ce3+不產(chǎn)生沉淀，結(jié)合表數(shù)據(jù)可知，范圍為；濾渣3的主要成分為生成氫氧化鐵Fe(OH)3；【小問4詳解】根據(jù)轉(zhuǎn)化式，可知，c(Ce3+)=103a-b×10-3=103a-b-3mol/L；【小問5詳解】煅燒過程中Ce2(CO3)3被空氣中氧氣氧化為CeO2，反應(yīng)方程式為；【小問6詳解】①在酸性環(huán)境下電解Ce2O3制Ce(SO4)2，則陰極氫離子放電發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，電極反應(yīng)式為，陽極Ce2O3失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Ce(SO4)2，反應(yīng)為Ce2O3-2e-+6H+=2Ce4++3H2O；則總反應(yīng)為：Ce2O3+8H+=2Ce4++3H2O+H2↑，隨著電解反應(yīng)的進行，為使電解液成分穩(wěn)定，應(yīng)不斷補充硫酸H2SO4；②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可得出，每個晶胞中含S2-的數(shù)目為，含Li+和Zn2+共7個，設(shè)Li+和Zn2+的數(shù)目分別為a、b，a+b=7，根據(jù)化合價代數(shù)和為0，可得a+2b=8，聯(lián)立求解得a=6，b=1，故中1.5，y=0.25；根據(jù)密度計算公式可知，晶胞的質(zhì)量為，晶胞體積為V=(a×10-7)3cm3，晶胞密度為g/cm3。10.甲醛(HCHO)在化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥等方面有廣泛的應(yīng)用。利用甲醇一定條件下直接脫氫可制甲醛，涉及的反應(yīng)如下：反應(yīng)I：反應(yīng)II：已知：①平衡狀態(tài)下，甲醛選擇性；甲醛的收率。②幾種物質(zhì)的燃燒熱如下表：物質(zhì)燃燒熱-725.8-563.6-283.0-285.8回答下列問題：（1）_______，HCHO的空間結(jié)構(gòu)為_______形。（2）反應(yīng)I、反應(yīng)II的反應(yīng)歷程可表示為：歷程i：……歷程ii：歷程iii：歷程iv：寫出歷程i的反應(yīng)方程式：_______。（3）將加入容積為2L的剛性密閉容器中，溫度對平衡狀態(tài)下的選擇性和收率的影響如圖所示：①圖中表示收率的是曲線_______(填“I”或“II”)，判斷的依據(jù)是_______。②℃，反應(yīng)進行到10min時達到平衡，此時的轉(zhuǎn)化率為_______，_______，反應(yīng)I的平衡常數(shù)_______?！敬鸢浮浚?）①.+128.8kJ/mol②.平面三角形（2）（3）①.II②.CH3OH分解反應(yīng)為可逆反應(yīng)，原料中CH3OH的物質(zhì)的量大于消耗CH3OH的物質(zhì)的量，轉(zhuǎn)化為甲醛的CH3OH的物質(zhì)的量與產(chǎn)品中甲醛的物質(zhì)的量相等③.80%④.0.02mol/(L·min)⑤.3【解析】【小問1詳解】由表格數(shù)據(jù)可得如下熱化學方程式：①CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=—725.8kJ/mol、②CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=—283.0kJ/mol、③H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=—285.8kJ/mol，由蓋斯定律可知，反應(yīng)①—②—③×2得到反應(yīng)II，則△H2=(?725.8kJ/mol)?(?283.0kJ/mol)?2×(?285.8kJ/mol)=+128.8kJ/mol；甲醛分子中雙鍵碳原子的雜化方式為sp2雜化，分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，故答案為：+128.8kJ/mol；平面三角形；【小問2詳解】由反應(yīng)I和歷程ii可知，歷程i的反應(yīng)方程式為，故答案為：；【小問3詳解】①甲醇分解反應(yīng)為可逆反應(yīng)，可逆反應(yīng)不可能完全反應(yīng)，則原料中甲醇的物質(zhì)的量大于消耗甲醇的物質(zhì)的量，由方程式可知，轉(zhuǎn)化為甲醛的甲醇的物質(zhì)的量與產(chǎn)品中甲醛的物質(zhì)的量相等，則相同溫度時，甲醛的選擇性大于甲醇的收率，所以表示收率的是曲線II，故答案為：II；CH3OH分解反應(yīng)為可逆反應(yīng)，原料中CH3OH的物質(zhì)的量大于消耗CH3OH的物質(zhì)的量，轉(zhuǎn)化為甲醛的CH3OH的物質(zhì)的量與產(chǎn)品中甲醛的物質(zhì)的量相等；②由圖可知，T1℃，反應(yīng)進行到10min達到平衡時，甲醛的收率為60%、選擇性為75%，則平衡體系中甲醛的物質(zhì)的量2mol×60%=1.2mol，甲醇的物質(zhì)的量為2mol—=0.4mol，由題意可建立如下三段式：由三段式數(shù)據(jù)可知，甲醇的轉(zhuǎn)化率為×100%=80%，10min內(nèi)一氧化碳的反應(yīng)速率為=0.02mol/(L·min)，反應(yīng)I的平衡常數(shù)K==3mol/L，故答案為：80%；0.02mol/(L·min)；3。11.阿拉普利是治療高血壓的長效藥，合成路線如圖：回答下列問題：（1）中官能團的名稱為_______。（2）寫出A→B的化學方程式：_______；制備E的過程中，設(shè)計A→B的目的是_______。（3）E和F反應(yīng)生成阿拉普利的反應(yīng)類型是_______；的作用是_______。（4）阿拉普利分子中含有_______個手性碳原子。（5）C的芳香族同分異構(gòu)體中，同時具備下列條件的結(jié)構(gòu)有_______種(不包括立體異構(gòu)體)。①既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能發(fā)生水解反應(yīng)②苯環(huán)上只有兩種取代基，且其中一個為其中核磁共振氫譜顯示有五組峰，且峰面積