2020-2021學年湖北省“荊、荊、襄、宜四地七校聯(lián)考高三（上）期末化學試卷一、選擇題（共7小題，每小題3分，滿分21分）1．（3分）中國詩詞深受眾人喜愛，針對下列一些詩詞，從化學角度解讀正確的是（）A．王安石的《梅花》“遙知不是雪，唯有暗香來”描述了物質(zhì)發(fā)生化學變化過程中既有狀態(tài)變化又有氣味的產(chǎn)生 B．庾信的《楊柳歌》“獨憶飛絮鵝毛下，非復青絲馬尾垂”從化學成分分析現(xiàn)實生活中“飛絮”“鵝毛”主要成分都是蛋白質(zhì) C．趙孟頫的《煙火詩》“紛紛燦爛如星隕，赫赫喧虺似火攻”描述了顏色反應的現(xiàn)象 D．劉禹錫的《浪淘沙》“千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金”，說明金在自然界中以游離態(tài)存在，其化學性質(zhì)穩(wěn)定2．（3分）阿伏加德羅是意大利化學家（1776.08.09﹣1856.07.09），曾開業(yè)當律師，24歲后棄法從理，十分勤奮，終成一代化學大師。為了紀念他，人們把1mol某種微粒集合體所含有的粒子個數(shù)，稱為阿伏加德羅常數(shù)，用NA表示。下列說法或表示中不正確的是（）A．科學上規(guī)定含有阿伏加德羅常數(shù)個粒子的任何微粒集合體都為1mol B．在K37ClO3+6H35Cl（濃）═KCl+3Cl2↑+3H2O反應中，若有212克氯氣生成，則反應中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為5NA C．60克的乙酸和葡萄糖混合物充分燃燒消耗2NA個O2 D．6.02×1023mol﹣1叫做阿伏加德羅常數(shù)3．（3分）已知一組有機物的分子式通式，按某種規(guī)律排列成下表。項序1234567……通式C2H4C2H4OC2H4O2C3H6C3H6OC3H6O2C4H8……各項物質(zhì)均存在數(shù)量不等的同分異構(gòu)體。其中第12項的異構(gòu)體中，屬于酯類的有（不考慮立體異構(gòu)）（）A．10種 B．9種 C．8種 D．7種4．（3分）X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，X、Z的周期序數(shù)＝族序數(shù)，由這四種元素組成的單質(zhì)或化合物存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中甲、戊是兩常見的金屬單質(zhì)，丁是非金屬單質(zhì)，其余為氧化物且丙為具有磁性的黑色晶體。下列說法正確的是（）A．丙屬于堿性氧化物 B．W元素在周期表中的位置是第四周期VⅢB族 C．W的原子序數(shù)是Z的兩倍，金屬性弱于Z D．常溫下等物質(zhì)的量的甲和戊加入過量濃硝酸中，消耗的HNO3物質(zhì)的量相等5．（3分）下列有關(guān)實驗操作對應的現(xiàn)象及結(jié)論都正確且二者存在因果關(guān)系的是（）選項實驗現(xiàn)象結(jié)論A向等體積等濃度的H2O2溶液中分別加入5滴等濃度的CuSO4和KMnO4溶液觀察、對比氣體產(chǎn)生的速度可比較CuSO4和KMnO4的對H2O2分解的催化效果B向植物油和礦物油中分別加入燒堿溶液，加熱冷卻后觀察到其一分層，另一不分層分層的是礦物油，不分層的是植物油C將濃硫酸滴到膽礬晶體表面晶體表面出現(xiàn)黑斑濃硫酸具有脫水性DSO2通入Ba（NO3）2溶液產(chǎn)生白色沉淀SO2與可溶性鋇鹽均可生成白色沉淀A．A B．B C．C D．D6．（3分）下列關(guān)于金屬腐蝕和保護的說法正確的是（）A．犧牲陽極的陰極保護法利用電解法原理 B．金屬的化學腐蝕的實質(zhì)是：M﹣ne﹣═Mn+，電子直接轉(zhuǎn)移給還原劑 C．外加直流電源的陰極保護法，在通電時被保護的金屬表面腐蝕電流降至零或接近于零 D．銅碳合金鑄成的銅像在酸雨中發(fā)生電化學腐蝕時正極的電極反應為：2H++2e﹣═H2↑7．（3分）常溫下，H2A和H2NCH2CH2NH2溶液中各組分的物質(zhì)的量分數(shù)δ隨pH的變化如圖（Ⅰ）、（Ⅱ）所示。下列說法不正確的是（）已知：H2NCH2CH2NH2+H2O?[H3NCH2CH2NH2]++OH﹣A．NaHA溶液中各離子濃度大小關(guān)系為：c（Na+）＞c（NA﹣）＞c（H+）＞c（A2﹣）＞c（OH﹣） B．乙二胺（H2NCH2CH2NH2）的Kb2＝10﹣7.15 C．[H3NCH2CH2NH3]A溶液顯堿性 D．向[H3NCH2CH2NH2]HA溶液中通入HCl，不變二、解答題（共3小題，滿分43分）8．（14分）乙苯是主要的化工產(chǎn)品。某課題組擬制備乙苯：查閱資料如下：①幾種有機物的沸點如表：有機物苯溴乙烷乙苯沸點/℃8038.4136.2②化學原理：+CH3CH2Br+HBr。③氯化鋁易升華、易潮解。Ⅰ．制備氯化鋁甲同學選擇下列裝置制備氯化鋁（裝置不可重復使用）：（1）本實驗制備氯氣的發(fā)生裝置的玻璃儀器有種。（2）連接裝置之后，檢查裝置的氣密性，裝藥品。先點燃A處酒精燈，當時（填實驗現(xiàn)象）點燃F處酒精燈。（3）氣體流動方向是從左至右，裝置導管接口連接順序a→→k→i→f→g→。（4）D裝置存在明顯缺陷，若不改進，導致的實驗后果是。Ⅱ．制備乙苯乙同學設計實驗步驟如下：步驟1：連接裝置并檢查氣密性（如圖2所示，夾持裝置省略）。步驟2：用酒精燈微熱燒瓶。步驟3：在燒瓶中加入少量無水氯化鋁、適量的苯和溴乙烷。步驟4：加熱，充分反應半小時。步驟5：提純產(chǎn)品?；卮鹣铝袉栴}：（5）本實驗加熱方式宜采用（填“酒精燈直接加熱”或“水浴加熱”）。（6）確認本實驗A中已發(fā)生了反應的試劑可以是。A．硝酸銀溶液B．石蕊試液C．品紅溶液D．氫氧化鈉溶液（7）提純產(chǎn)品的操作步驟有：①過濾；②用稀鹽酸洗滌；③少量蒸餾水水洗；④加入大量無水氯化鈣；⑤用大量水洗；⑥蒸餾并收集136.2℃餾分⑦分液。操作的先后順序為⑤⑦⑦⑥（填其它代號）。9．（12分）制備鋅印刷電路板是用稀硝酸腐蝕鋅板，產(chǎn)生的廢液稱“爛板液”。“爛板液”中除含有硝酸鋅外，還含有自來水帶入的Cl﹣和Fe3+．在實驗室里用“爛板液”制取znSO4?7H2O的過程如下：（1）若稀硝酸腐蝕鋅板時還原產(chǎn)物為NH4NO3，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是（2）若步驟①的pH＞12，則Zn（OH）2溶解生成四羥基合鋅酸鈉，寫出Zn（OH）2被溶解的離子方程式（3）濾液D中除了含有OH﹣離子外，還含有的陰離子有（填離子符號）。（4）若濾液E的pH＝4，c（Zn2+）＝2mol/L，c（Fe3+）＝2.6×10﹣9mol/L能求得的溶度積是（填選項）A．Ksp[Zn（OH）2]B．Ksp[Zn（OH）2]和Ksp[Fe（OH）3]C．Ksp[Fe（OH）3]（5）已知：①Fe（OH）3（s）?Fe3+（aq）+3OH﹣（aq）△H＝akJ/mol②H2O（l）?H+（aq）+OH﹣（aq）△H＝bkJ/mol請寫出Fe3+發(fā)生水解反應的熱化學方程式（6）若Fe（OH）3的溶度積常數(shù)為Ksp，H2O的離子積常數(shù)為Kw，F(xiàn)e3+發(fā)生水解反應的平衡常數(shù)K＝。（用含Ksp、Kw的代數(shù)式表示）10．（17分）數(shù)十年來，化學工作者對氮的氧化物、碳的氧化物做了廣泛深入的研究并取得一些重要成果。Ⅰ．已知2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）的反應歷程分兩步：第一步：2NO（g）?N2O2（g）（快）△H1＜0；v1正＝k1正c2（NO）；v1逆＝k1逆c（N2O2）第二步：N2O2（g）+O2（g）?2NO2（g）（慢）△H2＜0；v2正＝k2正c（N2O2）c（O2）；v2逆＝k2逆c2（NO2）①2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）的反應速率主要是由（填“第一步”或“第二步”）反應決定。②一定溫度下，反應2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）達到平衡狀態(tài)，請寫出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常數(shù)表達式K＝；Ⅱ．利用CO2和CH4重整不僅可以獲得合成氣（主要成分為CO、H2），還可減少溫室氣體的排放（1）已知重整過程中部分反應的熱化方程式為：①CH4（g）═C（s）+2H2（g）△H＞0②CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）△H＞0③CO（g）+H2（g）═C（s）+H2O（g）△H＜0固定n（CO2）═n（CH4），改變反應溫度，CO2和CH4的平衡轉(zhuǎn)化率見圖甲。同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率（填“大于”“小于”或“等于”）CH4的平衡轉(zhuǎn)化率。（2）在密閉容器中通入物質(zhì)的量均為0.1mol的CH4和CO2，在一定條件下發(fā)生反應CO2（g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g），CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強（單位Pa）的關(guān)系如圖乙所示。y點：v（正）v（逆）（填“大于”“小于”或“等于”）。已知氣體分壓（p分）＝氣體總壓（p總）×氣體的物質(zhì)的量分數(shù)。用平衡分壓代替平衡濃度可以得到平衡常數(shù)Kp，求x點對應溫度下反應的平衡常數(shù)Kp＝。Ⅲ．根據(jù)2CrO42﹣+2H+?Cr2O72﹣+H2O設計如圖丙裝置（均為惰性電極）電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，圖丙中右側(cè)電極連接電源的極，電解制備過程的總反應方程式為。測定陽極液中Na和Cr的含量，若Na與Cr的物質(zhì)的量之比為a：b，則此時Na2CrO4的轉(zhuǎn)化率為。若選擇用熔融K2CO3作介質(zhì)的甲醇（CH3OH）燃料電池充當電源，則負極反應式為?！净瘜W--選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（15分）11．（15分）黨的十八大以來，我國在科技創(chuàng)新和重大工程建設方面取得了豐碩成果，在新時代更需要新科技創(chuàng)新世界。2018年3月5日，《自然》連刊兩文報道石墨烯超導重大發(fā)現(xiàn)，第一作者均為中國科大10級少年班現(xiàn)年僅21歲的曹原。曹原團隊在雙層石墨烯中發(fā)現(xiàn)新的電子態(tài)，可以簡單實現(xiàn)絕緣體到超導體的轉(zhuǎn)變。石墨烯是一種由碳原子組成六角形呈蜂巢晶格的二維碳納米材料（如圖甲），石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯（如圖乙）。（1）圖乙中1號C與相鄰C有無形成π鍵（填“有”、或“無”）。（2）圖甲中1號C的雜化方式。該C與相鄰C形成的鍵角（填“＞”、“＜”或“＝”）1200。（3）我國制墨工藝是將50nm左右的石墨烯或氧化石墨烯溶于水，在相同條件下所得到的分散系后者更為穩(wěn)定，其原因是。（4）石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯（C60），某金屬M與C60可制備一種低溫超導材料，晶胞如圖丙所示，M原子位于晶胞的棱心與內(nèi)部。該晶胞中M原子的個數(shù)為，該材料的化學式為。（5）金剛石與石墨都是碳的同素異形體。若碳原子半徑為r，金剛石晶胞的邊長為a，根據(jù)硬球接觸模型，金剛石晶胞中碳原子的空間占有率為（用含π的代數(shù)式表示）。（6）一定條件下，CH4、CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)（如圖丁所示）的水合物晶體，其相關(guān)參數(shù)見表。CH4與H2O形成的水合物晶體俗稱“可燃冰”。①“可燃冰”中分子間存在的2種作用力是；②有科學家提出用CO2置換CH4的設想。已知上圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0.586nm，結(jié)合圖表從物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的角度分析，該設想能否實現(xiàn)：（填“能”、或“否”）。可燃冰與二氧化碳替換的水合物的熔點較高的是。參數(shù)分子分子直徑/nm分子與H2O的結(jié)合能E/（kJ?mol﹣1）CH40.43616.40CO20.51229.91【化學--選修5：有機化學基礎】（15分）12．用一種具有熱塑性的PVAc樹脂可合成重要高分子材料M，合成路線如圖。已知：R、R′、R″為H原子或烴基Ⅰ．R′CHO+R″CH2CHOⅡ．（1）標準狀況下，4.48L氣態(tài)烴A的質(zhì)量是5.2g，則A的結(jié)構(gòu)簡式為。（2）已知A→B為加成反應，則X的結(jié)構(gòu)簡式為；B中官能團的名稱是。（3）反應①的化學方程式為。（4）E能使溴的四氯化碳溶液褪色，反應②的反應試劑和條件是。（5）反應③的化學方程式為。（6）在E→F→G→H的轉(zhuǎn)化過程中，乙二醇的作用是。（7）已知M的鏈節(jié)中除苯環(huán)外，還含有六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)，則M的結(jié)構(gòu)簡式為。

2020-2021學年湖北省“荊、荊、襄、宜四地七校聯(lián)考高三（上）期末化學試卷參考答案與試題解析一、選擇題（共7小題，每小題3分，滿分21分）1．（3分）中國詩詞深受眾人喜愛，針對下列一些詩詞，從化學角度解讀正確的是（）A．王安石的《梅花》“遙知不是雪，唯有暗香來”描述了物質(zhì)發(fā)生化學變化過程中既有狀態(tài)變化又有氣味的產(chǎn)生 B．庾信的《楊柳歌》“獨憶飛絮鵝毛下，非復青絲馬尾垂”從化學成分分析現(xiàn)實生活中“飛絮”“鵝毛”主要成分都是蛋白質(zhì) C．趙孟頫的《煙火詩》“紛紛燦爛如星隕，赫赫喧虺似火攻”描述了顏色反應的現(xiàn)象 D．劉禹錫的《浪淘沙》“千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金”，說明金在自然界中以游離態(tài)存在，其化學性質(zhì)穩(wěn)定【分析】A．“遙知不是雪，唯有暗香來”體現(xiàn)物質(zhì)的揮發(fā)性；B．飛絮成分為纖維素；C．依據(jù)焰色反應解答；D．金性質(zhì)穩(wěn)定，自然界中能以游離態(tài)存在?！窘獯稹拷猓篈．“遙知不是雪，唯有暗香來”體現(xiàn)物質(zhì)的揮發(fā)性，屬于物質(zhì)的物理性質(zhì)，故A錯誤；B．飛絮成分為纖維素，不是蛋白質(zhì)，故B錯誤；C．趙孟頫的《煙火詩》“紛紛燦爛如星隕，赫赫喧虺似火攻”描述了焰色反應的現(xiàn)象，故C錯誤；D．劉禹錫的《浪淘沙》“千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金”，說明金在自然界中以游離態(tài)存在，其化學性質(zhì)穩(wěn)定，故D正確；故選：D?！军c評】本題為綜合題，涉及物理變化與化學變化區(qū)別、物質(zhì)的成分組成、焰色反應，題目難度不大，注意對相關(guān)知識的積累。2．（3分）阿伏加德羅是意大利化學家（1776.08.09﹣1856.07.09），曾開業(yè)當律師，24歲后棄法從理，十分勤奮，終成一代化學大師。為了紀念他，人們把1mol某種微粒集合體所含有的粒子個數(shù)，稱為阿伏加德羅常數(shù)，用NA表示。下列說法或表示中不正確的是（）A．科學上規(guī)定含有阿伏加德羅常數(shù)個粒子的任何微粒集合體都為1mol B．在K37ClO3+6H35Cl（濃）═KCl+3Cl2↑+3H2O反應中，若有212克氯氣生成，則反應中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為5NA C．60克的乙酸和葡萄糖混合物充分燃燒消耗2NA個O2 D．6.02×1023mol﹣1叫做阿伏加德羅常數(shù)【分析】A.1mol的標準為：含有阿伏加德羅常數(shù)個粒子的任何粒子集合體為1mol；B．該反應中Cl元素化合價由+5價、﹣1價變?yōu)?價，有的HCl不作還原劑，起酸的作用，氧化劑是K37ClO3、還原劑H35Cl，該反應轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為5e﹣；C．乙酸、葡萄糖的最簡式都是CH2O，60g混合物中含有2mol最簡式CH2O，完全燃燒消耗2mol氧氣；D．人們把1mol某種微粒集合體所含有的粒子個數(shù)，稱為阿伏加德羅常數(shù)，用NA表示，近似值為：6.02×1023mol﹣1?！窘獯稹拷猓篈．科學上規(guī)定含有阿伏加德羅常數(shù)個粒子的任何微粒集合體都為1mol，故A正確；B．生成的3mol氯氣中含6molCl，其中1mol為37Cl，5mol為35Cl，生成氯氣摩爾質(zhì)量＝＝70.7g/mol，若有212克氯氣生成物質(zhì)的量＝＝3mol，生成3mol氯氣電子轉(zhuǎn)移5mol，故B正確；C..60g乙酸、葡萄糖的混合物中含有2mol最簡式CH2O，完全燃燒時消耗2mol氧氣，消耗氧氣分子數(shù)為2NA，故C正確；D．依據(jù)題意可知：人們把1mol某種微粒集合體所含有的粒子個數(shù)，稱為阿伏加德羅常數(shù)，用NA表示，近似值為：6.02×1023mol﹣1，故D錯誤；故選：D?！军c評】本題考查阿伏加德羅常數(shù)的有關(guān)計算和判斷，題目難度中等，掌握好以物質(zhì)的量為中心的各化學量與阿伏加德羅常數(shù)的關(guān)系，注意明確氧化還原反應關(guān)系，計算生成氯氣的物質(zhì)的量是解題關(guān)鍵。3．（3分）已知一組有機物的分子式通式，按某種規(guī)律排列成下表。項序1234567……通式C2H4C2H4OC2H4O2C3H6C3H6OC3H6O2C4H8……各項物質(zhì)均存在數(shù)量不等的同分異構(gòu)體。其中第12項的異構(gòu)體中，屬于酯類的有（不考慮立體異構(gòu)）（）A．10種 B．9種 C．8種 D．7種【分析】由表中規(guī)律可知，3、6、9、12項符合CnH2nO2，由C原子數(shù)的變化可知，第12項為C5H10O2，屬于酯類物質(zhì)一定含﹣COOC﹣，以此來解答。【解答】解：由表中規(guī)律可知，3、6、9、12項符合CnH2nO2，由C原子數(shù)的變化可知，第12項為C5H10O2，屬于酯類物質(zhì)一定含﹣COOC﹣，①為甲酸丁酯時，丁基有4種，符合條件的酯有4種；②為乙酸丙酯時，丙基有2種，符合條件的酯有2種；③為丙酸乙酯只有1種；④為丁酸甲酯時，丁酸中﹣COOH連接丙基，丙基有2種，符合條件的酯有2種，屬于酯類的有4+2+1+2＝9種，故選：B?！军c評】本題考查酯的同分異構(gòu)體，為高頻考點，把握習題中的規(guī)律、烴基的結(jié)構(gòu)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應用能力的考查，注意分析碳原子數(shù)及酯的分子式，題目難度不大。4．（3分）X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，X、Z的周期序數(shù)＝族序數(shù)，由這四種元素組成的單質(zhì)或化合物存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中甲、戊是兩常見的金屬單質(zhì)，丁是非金屬單質(zhì)，其余為氧化物且丙為具有磁性的黑色晶體。下列說法正確的是（）A．丙屬于堿性氧化物 B．W元素在周期表中的位置是第四周期VⅢB族 C．W的原子序數(shù)是Z的兩倍，金屬性弱于Z D．常溫下等物質(zhì)的量的甲和戊加入過量濃硝酸中，消耗的HNO3物質(zhì)的量相等【分析】X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，X、Z的周期序數(shù)═族序數(shù)，應分別為H、Al元素，由這四種元素組成的單質(zhì)或化合物存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中甲、戊是兩常見的金屬單質(zhì)，丁是非金屬單質(zhì)，其余為氧化物且丙為具有磁性的黑色晶體，則丙為Fe3O4，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知甲為Fe、乙為H2O，丁為H2，戊為Al、己為Al2O3，則對應X、Y、Z、W分別為H、O、Al、Fe元素，以此解答該題?！窘獯稹拷猓篈．丙為Fe3O4，與酸反應生成兩種鹽，不屬于堿性氧化物，故A錯誤；B．W為Fe，原子序數(shù)為26，位于第四周期Ⅷ族，故B錯誤；C．由金屬活動順序可知Al的金屬性比Fe強，故C正確；D．常溫下等物質(zhì)的量的甲和戊加入過量濃硝酸中，發(fā)生鈍化反應，不能完全反應，不能確定消耗硝酸的量，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查無機物的推斷，為高頻考點，把握物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應、元素周期律等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與推斷能力的考查，注意丙為具有磁性的黑色晶體為推斷的突破口，題目難度不大。5．（3分）下列有關(guān)實驗操作對應的現(xiàn)象及結(jié)論都正確且二者存在因果關(guān)系的是（）選項實驗現(xiàn)象結(jié)論A向等體積等濃度的H2O2溶液中分別加入5滴等濃度的CuSO4和KMnO4溶液觀察、對比氣體產(chǎn)生的速度可比較CuSO4和KMnO4的對H2O2分解的催化效果B向植物油和礦物油中分別加入燒堿溶液，加熱冷卻后觀察到其一分層，另一不分層分層的是礦物油，不分層的是植物油C將濃硫酸滴到膽礬晶體表面晶體表面出現(xiàn)黑斑濃硫酸具有脫水性DSO2通入Ba（NO3）2溶液產(chǎn)生白色沉淀SO2與可溶性鋇鹽均可生成白色沉淀A．A B．B C．C D．D【分析】A．高錳酸鉀可氧化過氧化氫；B．植物油與NaOH發(fā)生水解反應，礦物油與NaOH溶液分層；C．濃硫酸吸收膽礬晶體中的水；D．SO2通入Ba（NO3）2溶液中發(fā)生氧化還原反應生成硫酸鋇沉淀?！窘獯稹拷猓篈．高錳酸鉀可氧化過氧化氫，不能比較CuSO4和KMnO4的對H2O2分解的催化效果，故A錯誤；B．植物油與NaOH發(fā)生水解反應，礦物油與NaOH溶液分層，現(xiàn)象不同可鑒別，故B正確；C．濃硫酸吸收膽礬晶體中的水，藍色晶體變?yōu)榘咨勰?，故C錯誤；D．SO2通入Ba（NO3）2溶液中發(fā)生氧化還原反應生成硫酸鋇沉淀，而SO2與氯化鋇不反應，故D錯誤；故選：B?！军c評】本題考查化學實驗方案的評價，為高頻考點，把握物質(zhì)的性質(zhì)、反應與現(xiàn)象、反應速率、物質(zhì)鑒別、實驗技能為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實驗能力的考查，注意實驗的評價性分析，題目難度不大。6．（3分）下列關(guān)于金屬腐蝕和保護的說法正確的是（）A．犧牲陽極的陰極保護法利用電解法原理 B．金屬的化學腐蝕的實質(zhì)是：M﹣ne﹣═Mn+，電子直接轉(zhuǎn)移給還原劑 C．外加直流電源的陰極保護法，在通電時被保護的金屬表面腐蝕電流降至零或接近于零 D．銅碳合金鑄成的銅像在酸雨中發(fā)生電化學腐蝕時正極的電極反應為：2H++2e﹣═H2↑【分析】A、原電池中犧牲負極保護正極的方法為犧牲陽極的陰極保護法；B、還原劑失電子，氧化劑得電子；C、外加電流的陰極保護法中，被保護的金屬做陰極；D、銅不能和氫離子反應。【解答】解：A、原電池中犧牲負極保護正極的方法為犧牲陽極的陰極保護法，故利用的是原電池原理，故A錯誤；B、還原劑失電子，氧化劑得電子，故電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑，故B錯誤；C、電解池中的陰極，通電時腐蝕電流接近于零，避免或減弱電化學腐蝕的發(fā)生，故C正確；D、銅不能和氫離子反應，故銅碳合金不能發(fā)生析氫腐蝕，故D錯誤。故選：C。【點評】本題考查了金屬的電化學腐蝕，明確鐵的腐蝕環(huán)境是解本題關(guān)鍵，弱酸性、中性或堿性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，強酸性條件下，鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕，銅不能發(fā)生析氫腐蝕。7．（3分）常溫下，H2A和H2NCH2CH2NH2溶液中各組分的物質(zhì)的量分數(shù)δ隨pH的變化如圖（Ⅰ）、（Ⅱ）所示。下列說法不正確的是（）已知：H2NCH2CH2NH2+H2O?[H3NCH2CH2NH2]++OH﹣A．NaHA溶液中各離子濃度大小關(guān)系為：c（Na+）＞c（NA﹣）＞c（H+）＞c（A2﹣）＞c（OH﹣） B．乙二胺（H2NCH2CH2NH2）的Kb2＝10﹣7.15 C．[H3NCH2CH2NH3]A溶液顯堿性 D．向[H3NCH2CH2NH2]HA溶液中通入HCl，不變【分析】A．由圖Ⅰ可知，當c（HA﹣）＝c（A2﹣）時，溶液顯酸性，所以NaHA溶液顯酸性，電離程度大于水解程度；B．由圖Ⅱ可知，當c（[H3NCH2CH2NH2]+）＝c（[H3NCH2CH2NH3]2+）＝時，溶液的pH＝6.85，c（OH﹣）＝10﹣7.15mol/L，結(jié)合Kb2表達式計算；C．先計算Kb2、Ka2的數(shù)據(jù)，再判斷[H3NCH2CH2NH3]+和A2﹣的水解程度；D．＝××c（OH）?c（H+）＝?！窘獯稹拷猓篈．由圖Ⅰ可知，當c（HA﹣）＝c（A2﹣）時，溶液顯酸性，所以NaHA溶液顯酸性，電離程度大于水解程度，則各離子濃度大小關(guān)系為：c（Na+）＞c（HA﹣）＞c（H+）＞c（A2﹣）＞c（OH﹣），故A正確；B．結(jié)合圖Ⅱ可知，圖Ⅱ可知，當c（[H3NCH2CH2NH2]+）＝c（[H3NCH2CH2NH3]2+）＝時，溶液的pH＝6.85，c（OH﹣）＝10﹣7.15mol/L，則Kb2＝＝c（OH﹣）＝10﹣7.15，故B正確；C．由圖Ⅱ可知，當c（[H3NCH2CH2NH3]2+）＝c（[H3NCH2CH2NH]+）時，溶液的pH＝6.85，c（OH﹣）＝10﹣7.15mol/L，則Kb2＝10﹣7.15，由圖1可知，當c（HA﹣）＝c（A2﹣）時，pH＝6.2，則Ka2＝10﹣6.2，[H3NCH2CH2NH3]2+的水解程度大于A2﹣的水解程度，溶液顯酸性，故C錯誤；D．＝××c（OH）?c（H+）＝，由于通入HCl，KW、Kb1、Ka1都不變，所以的比值不變，故D正確；故選：C?！军c評】本題考查弱電解質(zhì)的電離平衡及鹽的水解平衡原理的應用，把握電離平衡原理和水解原理、電離常數(shù)和水解常數(shù)的計算、圖象數(shù)據(jù)的分析應用為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析、應用能力和計算能力的考查，題目難度中等。二、解答題（共3小題，滿分43分）8．（14分）乙苯是主要的化工產(chǎn)品。某課題組擬制備乙苯：查閱資料如下：①幾種有機物的沸點如表：有機物苯溴乙烷乙苯沸點/℃8038.4136.2②化學原理：+CH3CH2Br+HBr。③氯化鋁易升華、易潮解。Ⅰ．制備氯化鋁甲同學選擇下列裝置制備氯化鋁（裝置不可重復使用）：（1）本實驗制備氯氣的發(fā)生裝置的玻璃儀器有4種。（2）連接裝置之后，檢查裝置的氣密性，裝藥品。先點燃A處酒精燈，當F中充滿黃綠色時（填實驗現(xiàn)象）點燃F處酒精燈。（3）氣體流動方向是從左至右，裝置導管接口連接順序a→h→j→d→e→k→i→f→g→b→c。（4）D裝置存在明顯缺陷，若不改進，導致的實驗后果是氯化鋁易堵塞導管引起爆炸。Ⅱ．制備乙苯乙同學設計實驗步驟如下：步驟1：連接裝置并檢查氣密性（如圖2所示，夾持裝置省略）。步驟2：用酒精燈微熱燒瓶。步驟3：在燒瓶中加入少量無水氯化鋁、適量的苯和溴乙烷。步驟4：加熱，充分反應半小時。步驟5：提純產(chǎn)品。回答下列問題：（5）本實驗加熱方式宜采用水浴加熱（填“酒精燈直接加熱”或“水浴加熱”）。（6）確認本實驗A中已發(fā)生了反應的試劑可以是AB。A．硝酸銀溶液B．石蕊試液C．品紅溶液D．氫氧化鈉溶液（7）提純產(chǎn)品的操作步驟有：①過濾；②用稀鹽酸洗滌；③少量蒸餾水水洗；④加入大量無水氯化鈣；⑤用大量水洗；⑥蒸餾并收集136.2℃餾分⑦分液。操作的先后順序為⑤⑦②③⑦④①⑥（填其它代號）?！痉治觥浚?）實驗室制備氯氣是利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應得到，結(jié)合實驗圖回答；（2）實驗室制備氯氣是為了和鋁加熱制備氯化鋁，所以要防止反應生成氧化鋁；（3）氯化鋁遇水反應，所以氯氣必須純凈干燥，E裝置用于除去雜質(zhì)，C裝置用于干燥氯氣，B裝置也除水，是防止空氣中水揮發(fā)進入D中，且可吸收尾氣防止污染；（4）D裝置是冷卻氯化鋁蒸汽為晶體，所以存在導管堵塞的缺陷；（5）反應溫度低于100℃的都用水浴加熱；（6）根據(jù)反應后有溴化氫生成，選擇檢驗的試劑；（7）乙苯中混有苯、溴乙烷、氯化鋁，鹽酸洗滌除去氯化鋁水解生成的膠體，蒸餾水洗滌除去鹽酸，加無水CaCl2吸收水后過濾除去固體，最后蒸餾分離。【解答】解：（1）根據(jù)裝置A，不難看出玻璃儀器有4種，故答案為：4；（2）實驗室制備氯氣是為了和鋁加熱制備氯化鋁，所以要防止反應生成氧化鋁，故要趕盡裝置中的空氣，故答案為：F中充滿黃綠色；（3）氯化鋁遇水反應，所以氯氣必須純凈干燥，E裝置用于除去雜質(zhì)，C裝置用于干燥氯氣，B裝置也除水，是防止空氣中水揮發(fā)進入D中，且可吸收尾氣防止污染，故答案為：h→j→d→e；b→c；（4）D裝置是冷卻氯化鋁蒸汽為晶體，所以存在導管堵塞的缺陷，故答案為：氯化鋁易堵塞導管引起爆炸；（5）反應溫度低于100℃的都適宜用水浴加熱，故答案為：水浴加熱；（6）反應后有溴化氫生成，所以可以檢驗氫離子，也可以檢驗溴離子，可選試劑為A或B，故答案為：AB；（7）乙苯中混有苯、溴乙烷、氯化鋁，鹽酸洗滌除去氯化鋁水解生成的膠體，蒸餾水洗滌除去鹽酸，加無水CaCl2吸收水后過濾除去固體，最后蒸餾分離，則先后的操作順序是⑤⑦②③⑦④①⑥，故答案為：②③；④①?！军c評】本題考查了物質(zhì)制備、物質(zhì)性質(zhì)分析、實驗過程和實驗操作的理解應用，物質(zhì)含量的計算應用等，掌握基礎是解題關(guān)鍵，題目難度中等。9．（12分）制備鋅印刷電路板是用稀硝酸腐蝕鋅板，產(chǎn)生的廢液稱“爛板液”?！盃€板液”中除含有硝酸鋅外，還含有自來水帶入的Cl﹣和Fe3+．在實驗室里用“爛板液”制取znSO4?7H2O的過程如下：（1）若稀硝酸腐蝕鋅板時還原產(chǎn)物為NH4NO3，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是1：4（2）若步驟①的pH＞12，則Zn（OH）2溶解生成四羥基合鋅酸鈉，寫出Zn（OH）2被溶解的離子方程式Zn（OH）2+2OH﹣＝[Zn（OH）4]2﹣（3）濾液D中除了含有OH﹣離子外，還含有的陰離子有Cl﹣、NO3﹣（填離子符號）。（4）若濾液E的pH＝4，c（Zn2+）＝2mol/L，c（Fe3+）＝2.6×10﹣9mol/L能求得的溶度積是C（填選項）A．Ksp[Zn（OH）2]B．Ksp[Zn（OH）2]和Ksp[Fe（OH）3]C．Ksp[Fe（OH）3]（5）已知：①Fe（OH）3（s）?Fe3+（aq）+3OH﹣（aq）△H＝akJ/mol②H2O（l）?H+（aq）+OH﹣（aq）△H＝bkJ/mol請寫出Fe3+發(fā)生水解反應的熱化學方程式Fe3+（aq）+3H2O（l）?Fe（OH）3（aq）+3H+（aq）△H＝（3b﹣a）kJ?mol﹣1（6）若Fe（OH）3的溶度積常數(shù)為Ksp，H2O的離子積常數(shù)為Kw，F(xiàn)e3+發(fā)生水解反應的平衡常數(shù)K＝。（用含Ksp、Kw的代數(shù)式表示）【分析】爛板液”中除含硝酸鋅外，還含有自來水帶入的Cl﹣和Fe3+，加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的PH＝8使鐵離子、鋅離子轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3、Zn（OH）2沉淀，過濾分離，濾液C中含有NaNO3、NaCl等，沉淀會附著NaNO3、NaCl等，用水洗滌除去，沉淀B用硫酸溶解、控制一定pH，F(xiàn)e（OH）3不溶解，過濾分離得到ZnSO4溶液，再經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到ZnSO4?7H2O，以此解答該題。【解答】解：（1）稀硝酸腐蝕鋅板時還原產(chǎn)物為NH4NO3，反應中N元素化合價由+5價降低為﹣3價，Zn元素化合價由0價升高到+2價，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是1：4，故答案為：1：4；（2）Zn（OH）2溶解生成四羥基合鋅酸鈉，反應的離子方程式為Zn（OH）2+2OH﹣＝[Zn（OH）4]2﹣，故答案為：Zn（OH）2+2OH﹣＝[Zn（OH）4]2﹣；（3）沉淀A會附著NaNO3、NaCl等，洗滌后濾液D中除了含有OH﹣離子外，還含有Cl﹣、NO3﹣，故答案為：Cl﹣、NO3﹣；（4）若濾液E的pH＝4，c（Zn2+）＝2mol/L，c（Fe3+）＝2.6×10﹣9mol/L，可知鐵離子完全沉淀，可計算氫氧化鐵的溶度積，故答案為：C；（5）Fe3+發(fā)生水解反應的方程式為：Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，已知：①Fe（OH）3（s）?Fe3+（aq）+3OH﹣（aq）△H＝akJ?mol﹣1②H2O（l）?H+（aq）+OH﹣（aq）△H＝bkJ?mol﹣1，根據(jù)蓋斯定律，②×3﹣①可得：Fe3+（aq）+3H2O（l）?Fe（OH）3（aq）+3H+（aq）△H＝（3b﹣a）kJ?mol﹣1，故答案為：Fe3+（aq）+3H2O（l）?Fe（OH）3（aq）+3H+（aq）△H＝（3b﹣a）kJ?mol﹣1；（6）已知①Fe（OH）3（s）?Fe3+（aq）+3OH﹣（aq）△H＝aKJ?mol﹣1②H2O（l）?H+（aq）+OH﹣（aq）△H＝bKJ?mol﹣1，利用蓋斯定律將②×3﹣①可得Fe3+（aq）+3H2O（l）?Fe（OH）3（aq）+3H+（aq），則Fe3+發(fā)生水解反應的平衡常數(shù)K＝，故答案為：?！军c評】本題考查物質(zhì)的制備，為高考常見題型，側(cè)重于學生的分析能力、實驗能力和計算能力的考查，注意把握題給信息，答題時注意審題，難度中等。10．（17分）數(shù)十年來，化學工作者對氮的氧化物、碳的氧化物做了廣泛深入的研究并取得一些重要成果。Ⅰ．已知2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）的反應歷程分兩步：第一步：2NO（g）?N2O2（g）（快）△H1＜0；v1正＝k1正c2（NO）；v1逆＝k1逆c（N2O2）第二步：N2O2（g）+O2（g）?2NO2（g）（慢）△H2＜0；v2正＝k2正c（N2O2）c（O2）；v2逆＝k2逆c2（NO2）①2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）的反應速率主要是由第二步（填“第一步”或“第二步”）反應決定。②一定溫度下，反應2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）達到平衡狀態(tài)，請寫出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常數(shù)表達式K＝；Ⅱ．利用CO2和CH4重整不僅可以獲得合成氣（主要成分為CO、H2），還可減少溫室氣體的排放（1）已知重整過程中部分反應的熱化方程式為：①CH4（g）═C（s）+2H2（g）△H＞0②CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）△H＞0③CO（g）+H2（g）═C（s）+H2O（g）△H＜0固定n（CO2）═n（CH4），改變反應溫度，CO2和CH4的平衡轉(zhuǎn)化率見圖甲。同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率大于（填“大于”“小于”或“等于”）CH4的平衡轉(zhuǎn)化率。（2）在密閉容器中通入物質(zhì)的量均為0.1mol的CH4和CO2，在一定條件下發(fā)生反應CO2（g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g），CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強（單位Pa）的關(guān)系如圖乙所示。y點：v（正）大于v（逆）（填“大于”“小于”或“等于”）。已知氣體分壓（p分）＝氣體總壓（p總）×氣體的物質(zhì)的量分數(shù)。用平衡分壓代替平衡濃度可以得到平衡常數(shù)Kp，求x點對應溫度下反應的平衡常數(shù)Kp＝。Ⅲ．根據(jù)2CrO42﹣+2H+?Cr2O72﹣+H2O設計如圖丙裝置（均為惰性電極）電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，圖丙中右側(cè)電極連接電源的正極，電解制備過程的總反應方程式為4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。測定陽極液中Na和Cr的含量，若Na與Cr的物質(zhì)的量之比為a：b，則此時Na2CrO4的轉(zhuǎn)化率為（2﹣）×100%。若選擇用熔融K2CO3作介質(zhì)的甲醇（CH3OH）燃料電池充當電源，則負極反應式為CH3OH﹣6e﹣+3CO32﹣＝4CO2+2H2O?！痉治觥縄．①化學反應速率由反應機理中的反應速率慢的那步反應決定；②反應達到平衡狀態(tài)，則v1正＝v1逆，v2正＝v2逆，2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）的平衡常數(shù)K＝，據(jù)此推算；Ⅱ．（1）由圖甲可知，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率曲線始終在CH4的平衡轉(zhuǎn)化率曲線上方；（2）由圖乙可知，y點在x點的正下方，x點在CH4的平衡轉(zhuǎn)化率曲線上，CH4的轉(zhuǎn)化率：y＜x，則y點的反應正向進行；根據(jù)反應三段式計算x點對應溫度下各物質(zhì)的平衡分壓，代入平衡常數(shù)Kp＝中計算Kp；Ⅲ．根據(jù)2CrO42﹣+2H+?Cr2O72﹣+H2O設計裝置電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，即Na2CrO4在陽極與H+反應生成Na2Cr2O7，則陽極水失去電子生成氧氣和H+，陰極H+得電子生成氫氣，結(jié)合電子守恒、原子守恒寫出總反應式；設加入反應容器內(nèi)的Na2CrO4為1mol，反應過程中有xmolNa2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7，則陽極區(qū)剩余Na2CrO4為（1﹣x）mol，對應的n（Na）＝2（1﹣x）mol，n（Cr）＝（1﹣x）mol，生成的Na2Cr2O7為mol，對應的n（Na）＝xmol，n（Cr）＝xmol，根據(jù)Na與Cr的物質(zhì)的量之比為a：b，解得x＝2﹣，據(jù)此計算Na2CrO4的轉(zhuǎn)化率；熔融K2CO3作介質(zhì)時，甲醇（CH3OH）燃料電池作原電池負極，發(fā)生失去電子的氧化反應，結(jié)合電子守恒、電荷守恒和電解質(zhì)條件寫出負極反應式?！窘獯稹拷猓篒．①2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）的兩步反應歷程中第一步快、第二步慢，化學反應速率由反應機理中的反應速率慢的決定，所以2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）的反應速率主要是由第二步?jīng)Q定，故答案為：第二步；②反應達到平衡狀態(tài)，則v1正＝v1逆，v2正＝v2逆，即k1正c2（NO）＝k1逆c（N2O2），k2正c（N2O2）?c（O2）＝k2逆c2（NO2），＝，2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）的平衡常數(shù)K＝＝，故答案為：；II．（1）由圖甲可知，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率曲線始終在CH4的平衡轉(zhuǎn)化率曲線上方，所以同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率大于CH4的平衡轉(zhuǎn)化率，故答案為：大于；（2）由圖乙可知，y點在x點的正下方，x點在CH4的平衡轉(zhuǎn)化率曲線上，相同條件下，平衡時物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率最大，而轉(zhuǎn)化率：y＜x，則y點的反應正向進行，即v（正）大于v（逆）；根據(jù)反應三段式計算x點對應溫度下各物質(zhì)的平衡分壓，代入平衡常數(shù)Kp＝中計算Kp；由圖乙可知，x點對應溫度下CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則：反應三段式為CO2（g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g）起始量（mol）0.10.100變化量（mol）0.050.050.10.1平衡量（mol）0.050.050.10.1平衡時p（CO2）＝p（CH4）＝＝、p（CO）＝p（H2）＝，所以平衡常數(shù)Kp＝＝＝，故答案為：大于；；III．根據(jù)2CrO42﹣+2H+＝Cr2O72﹣+H2O電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，應在酸性條件下進行，即右側(cè)電極生成H+，則消耗OH﹣，發(fā)生氧化反應，右側(cè)為陽極，連接電源的正極，電解制備過程的總反應方程式為4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑，設加入反應容器內(nèi)的Na2CrO4為1mol，反應過程中有xmolNa2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7，則陽極區(qū)剩余Na2CrO4為（1﹣x）mol，對應的n（Na）＝2（1﹣x）mol，n（Cr）＝（1﹣x）mol，生成的Na2Cr2O7為mol，對應的n（Na）＝xmol，n（Cr）＝xmol，根據(jù)Na與Cr的物質(zhì)的量之比為a：b，解得x＝2﹣，轉(zhuǎn)化率為×100%＝（2﹣）×100%，熔融K2CO3作介質(zhì)時，甲醇（CH3OH）燃料電池作原電池負極，發(fā)生失去電子的氧化反應，結(jié)合電子守恒、電荷守恒和電解質(zhì)條件得到負極反應式為CH3OH﹣6e﹣+3CO32﹣＝4CO2+2H2O，故答案為：正；4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑；（2﹣）×100%；CH3OH﹣6e﹣+3CO32﹣＝4CO2+2H2O?！军c評】本題考查化學平衡常數(shù)及其計算、化學反應速率、平衡三段式的計算應用、外界條件對化學平衡影響因素、化學平衡狀態(tài)判斷、電解原理的應用和原電池原理等知識點，側(cè)重考查學生分析判斷能力、計算能力和靈活運用能力，注意三段式格式在化學平衡計算中的應用和電極反應式的書寫，題目難度中等。【化學--選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（15分）11．（15分）黨的十八大以來，我國在科技創(chuàng)新和重大工程建設方面取得了豐碩成果，在新時代更需要新科技創(chuàng)新世界。2018年3月5日，《自然》連刊兩文報道石墨烯超導重大發(fā)現(xiàn)，第一作者均為中國科大10級少年班現(xiàn)年僅21歲的曹原。曹原團隊在雙層石墨烯中發(fā)現(xiàn)新的電子態(tài)，可以簡單實現(xiàn)絕緣體到超導體的轉(zhuǎn)變。石墨烯是一種由碳原子組成六角形呈蜂巢晶格的二維碳納米材料（如圖甲），石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯（如圖乙）。（1）圖乙中1號C與相鄰C有無形成π鍵無（填“有”、或“無”）。（2）圖甲中1號C的雜化方式sp2。該C與相鄰C形成的鍵角＝（填“＞”、“＜”或“＝”）1200。（3）我國制墨工藝是將50nm左右的石墨烯或氧化石墨烯溶于水，在相同條件下所得到的分散系后者更為穩(wěn)定，其原因是氧化石墨烯可與水形成氫鍵更穩(wěn)定。（4）石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯（C60），某金屬M與C60可制備一種低溫超導材料，晶胞如圖丙所示，M原子位于晶胞的棱心與內(nèi)部。該晶胞中M原子的個數(shù)為12，該材料的化學式為M3C60。（5）金剛石與石墨都是碳的同素異形體。若碳原子半徑為r，金剛石晶胞的邊長為a，根據(jù)硬球接觸模型，金剛石晶胞中碳原子的空間占有率為（用含π的代數(shù)式表示）。（6）一定條件下，CH4、CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)（如圖丁所示）的水合物晶體，其相關(guān)參數(shù)見表。CH4與H2O形成的水合物晶體俗稱“可燃冰”。①“可燃冰”中分子間存在的2種作用力是氫鍵、范德華力；②有科學家提出用CO2置換CH4的設想。已知上圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0.586nm，結(jié)合圖表從物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的角度分析，該設想能否實現(xiàn)：能（填“能”、或“否”）?？扇急c二氧化碳替換的水合物的熔點較高的是二氧化碳替換的水合物。參數(shù)分子分子直徑/nm分子與H2O的結(jié)合能E/（kJ?mol﹣1）CH40.43616.40CO20.51229.91【分析】（1）每個C原子要形成4個共價鍵，根據(jù)圖知，每個C原子形成2個共價單鍵、1個共價雙鍵，共價單鍵為σ鍵、共價雙鍵中1個是σ鍵、1個是π鍵；（2）圖甲中，1號碳原子形成3個共價單鍵，所以其價層電子對個數(shù)是3，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷C原子雜化方式，由此判斷鍵角；（3