广东省惠州市惠城区2021-2022学年高三上学期化学开学考试试卷
一、单选题
1．（2021高三上·惠城开学考）化学与生活密切相关，下列说法错误的是（ ）
A．硅胶、生石灰、氯化钙等都是食品包装袋中常用的干燥剂
B．厕所清洁剂、食用醋、肥皂水、厨房清洁剂四种溶液的pH逐渐增大
C．酒精能使蛋白质变性，预防新冠肺炎病毒使用的酒精纯度越高越好
D．使用氯气对自来水消毒时，氯气会与自来水中的有机物反应，生成的有机氯化物可能对人有害
2．（2021高三上·惠城开学考）NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．15.6gNa2O2与过量的CO2反应时，转移的电子数为0.4NA
B．1L1mol·L-1FeCl3溶液中含有铁离子的数目为NA
C．TK时，1LpH=6的纯水中含有1×10-6NA个OH-
D．6.8g熔融的KHSO4中含有0.1NA个阳离子
3．（2021高三上·惠城开学考）R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法一定正确的是（ ）(m、n均为正整数)
A．若R(OH)n为强碱，则W(OH)n＋1也为强碱
B．若X的最高正化合价为＋5，则五种元素都是非金属元素
C．若Y的最低化合价为－2，则Z的最高正化合价为＋6
D．若HnXOm为强酸，则Y是活泼非金属元素
4．（2021高三上·惠城开学考）下列指定反应的离子方程式正确的是（ ）
A．NH4HCO3溶液和过量Ca(OH)2溶液混合：Ca2++NH +HCO +2OH-=CaCO3↓+H2O+NH3·H2O
B．NaClO溶液与HI溶液反应：2ClO-+2H2O+2I-=I2+Cl2↑+4OH-
C．磁性氧化铁溶于足量稀硝酸：Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
D．明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO 恰好完全沉淀：2Ba2++3OH-+Al3++2SO =2BaSO4↓+Al(OH)3↓
5．（2019·菏泽模拟）某有机物X的结构如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．X的分子式为C9H12O3 B．X中所有碳原子均可能共面
C．X可与氧气发生催化氧化反应 D．1molX最多能消耗2 mol NaOH
6．（2021高三上·惠城开学考）以下实验设计能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验设计
A 除去NaHCO3固体中的Na2CO3 将固体加热至恒重
B 制备无水AlCl3 蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液
C 重结晶提纯苯甲酸 将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶
D 鉴别NaBr和KI溶液 分别加新制氯水后，用CCl4萃取
A．A B．B C．C D．D
7．（2021高三上·惠城开学考）下列说法正确的是（ ）
A．常温下，反应C(s)＋CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0
B．已知2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1，则CO的燃烧热ΔH＝－283 kJ
C．已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀H2SO4溶液和稀Ba(OH)2溶液反应的反应热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1
D．500℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，则热化学方程式为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－38.6 kJ·mol－1
8．（2021高三上·惠城开学考）用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是（夹持装置未画出）（ ）
A．用装置甲检验溶液中是否有K＋ B．用装置乙制取并收集少量NH3
C．用装置丙进行喷泉实验 D．用装置丁加热熔融NaOH固体
9．（2021高三上·惠城开学考）已知NO2与N2O4可相互转化：2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-24.2kJ·mol-1，在恒温下，将一定量NO2和N2O4(g)的混合气体充入体积为2L的密闭容器中，其中物质的浓度随时间变化的关系如图所示。下列推理分析合理的是（ ）
A．前10min内，用v(NO2)表示的反应速率为0.02mol·L-1·min-1
B．反应进行到10min时，体系吸收的热量为9.68kJ
C．a、b、c、d四点中v(正)与v(逆)均相等
D．25min时，正反应速率减小
10．（2021高三上·惠城开学考）电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如图，下列说法错误的是（ ）
A．反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4：5
B．溶液中OH-向电极a移动
C．O2在电极b上发生还原反应
D．负极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
11．（2020·江苏）反应 可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是（ ）
A．该反应 、
B．该反应的平衡常数
C．高温下反应每生成1 mol Si需消耗
D．用E表示键能，该反应
12．（2021高三上·惠城开学考）W、X、Y、Z为短周期原子序数依次增大的主族元素，其中W元素形成的单质密度最小，且W与X、Y、Z都能形成共价化合物，Y、W形成的常见化合物溶于水显碱性，Z、W形成的化合物溶于水显酸性。四种元素原子序数之和为30，可形成的某种化合物结构式为 。下列说法正确的是（ ）
A．该化合物中所有原子均满足8电子稳定结构
B．X和Z的最高价氧化物的水化物都是一元强酸
C．简单氢化物的沸点：Y＞Z
D．W与Y、Z三种元素形成的化合物中一定不含离子键
13．（2021高三上·惠城开学考）含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A．该过程中可得到化工产品
B．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的
C．该过程中化合价发生改变的元素只有O和S
D．图中涉及的反应之一为：
14．（2021高三上·惠城开学考）CuSO4是一种重要的化工原料，有关制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3：2
B．生成等量的硫酸铜，三个途径中参加反应的硫酸的物质的量： ①=②<③
C．硫酸铜在1100℃分解的方程式为：2CuSO4 Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑
D．当Y为葡萄糖时，葡萄糖发生还原反应
15．（2021高三上·惠城开学考）绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．a 和 b 分别为 T1、T2温度下CdS 在水中的溶解度
B．图中各点对应的 Ksp 的关系为： Ksp(m) = Ksp(n) < Ksp(p) < Ksp(q)
C．向 m 点的溶液中加入少量Na2S 固体，溶液组成由m 沿 mpn 线向 p 方向移动
D．温度降低时，q 点的饱和溶液的组成由 q 沿 qp 线向p 方向移动
16．（2021高三上·惠城开学考）某文献报道，乙腈的某种催化水化反应机理如图所示：
下列有关该反应机理的说法错误的是（ ）
A．总反应的化学方程式为CH3CN+H2O CH3CONH2
B． 是反应的中间产物
C． 和 可为本反应的催化剂
D． 属于加成反应
二、综合题
17．（2021高三上·惠城开学考）CS(NH2)2（硫脲，白色而有光泽的晶体，溶于水，20℃时溶解度为13.6g；在150 ℃时转变成NH4SCN）是用于制造药物、染料、金属矿物的浮选剂等的原料。某化学实验小组同学用Ca(HS)2与CaCN2（石灰氮）合成硫脲并探究其性质。
（1）制备Ca(HS)2溶液，所用装置如图（已知酸性：H2CO3＞H2S）：
①装置a中反应发生的操作为
；装置b中盛放的试剂是
。
②装置c中的长直导管的作用是 。
（2）制备硫脲：将CaCN2与Ca(HS)2溶液混合，加热至80℃时，可合成硫脲，同时生成一种常见的碱，合适的加热方式是 ；该反应的化学方程式为 。
（3）探究硫脲的性质：①取少量硫脲溶于水并加热，验证有NH4SCN生成，可用的试剂是 （填化学式，下同）
②向盛有少量硫脲的试管中加入NaOH溶液，有NH3放出，检验该气体的方法为 。
③可用酸性KMnO4溶液滴定硫脲，已知MnO 被还原为Mn2+，CS(NH2)2被反应为CO2、N2及SO ，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
18．（2021高三上·惠城开学考）废旧可充电电池主要含有Fe、Ni、Cd、Co等金属元素，一种混合处理各种电池回收金属的新工艺如下图所示。
已知：Ⅰ．滤液①中含有Ni(NH3)62+、Cd(NH3)42+、Co(NH3) 62+等物质。
Ⅱ．萃取和反萃取的反应原理分别为：
Ni(NH3)62++ 2HR NiR2+2NH4++4NH3 ；NiR2+2H+ Ni2+ +2HR
（1）为了加快浸取速率，可采取的措施为 （任写一条）。
（2）已知浸取过程中NH3和NH4+的物质的量之和与Ni、Cd、Co浸取率的关系如表2所示。
表2浸取过程中氨总量与各离子浸取率的关系
编号 n(NH3)+ n(NH4+)/mol Ni浸取率/% Cd浸取率/% Co浸取率/%
① 2.6 97.2 88.6 98.1
② 3.5 86.0 98.8 86.7
③ 4.8 98.4 98.8 94.9
④ 5.6 97.7 85.1 96.8
⑤ 9.8 95.6 84.1 96.1
则可采用的最佳实验条件编号为 。
（3）Co(OH)3与盐酸反应产生气体单质，该反应的化学方程式 。
（4）操作①的名称为 、过滤、洗涤。
（5）向有机相中加入H2SO4能进行反萃取的原因为 （结合平衡移动原理解释）。
（6）将水相加热并通入热水蒸气会生成CdCO3沉淀，并产生使红色石蕊试纸变蓝的气体，该反应的离子方程式为 。
（7）上述工艺流程中可能循环使用的物质为 。
（8）已知Ksp(CdCO3)=1.0×10-12，Ksp(NiCO3)=1.4×10-7。若向物质的量浓度均为0.2mol/L的Cd2+和Ni2+溶液中滴加Na2CO3溶液(设溶液体积增加1倍)，使Cd2+恰好沉淀完全，即溶液中c(Cd2+)=1.0×10-5mol/L时，是否有NiCO3沉淀生成(填“是”或者“否”) 。
19．（2021高三上·惠城开学考）合成氨是目前最有效工业固氮的方法，解决数亿人口生存问题。回答下列问题：
（1）科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。
由图可知合成氨反应 N2(g)+ H2(g) NH3(g)的 H= kJ·mol-1。该历程中反应速率最慢的步骤的化学方程式为 。
（2）工业合成氨反应为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，当进料体积比V(N2)：V(H2)=1：3时平衡气体中NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示：
①500℃时，反应平衡常数Kp(30MPa) Kp(100MPa)。（填“<”、“=”、“>”）
②500℃、30MPa时，氢气的平衡转化率为 （保留2位有效数字），Kp= (MPa)-2（列出计算式）。
（3）科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨，工作时阴极区的微观示意如图，其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂。
①阴极区生成NH3的电极方程式为 。
②下列说法正确的是 （填标号）。
A．三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性
B．该装置用金(Au)作催化剂目的是降低N2的键能
C．选择性透过膜可允许N2和NH3通过，防止H2O进入装置
20．（2021高三上·惠城开学考）(CdSe)n小团簇（CdnSen，n=1~16）为Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料，具有独特的光学和电学性质，常应用于发光二极管、生物系统成像与诊断等方面。
回答下列问题：
（1）基态Se原子的价层电子排布式为 。
（2）Cd的第一电离能大于同周期相邻元素，原因是 。
（3）CdS、CdSe、CdTe均为重要的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料，熔点分别为1750℃、1350℃、1041℃，上述熔点呈规律性变化的原因是 。
（4）利用有机配体PH3、N(CH3)3等修饰(CdSe)2可改善其光致发光效率。其中PH3的空间构型是 。N(CH3)3中参与形成配位键的孤电子对占据的轨道是 。
（5）CdSe的一种晶体为闪锌矿型结构，晶胞结构如图所示。其中原子坐标参数A为( ， ， )，则B、C的原子坐标参数分别为 。该晶胞中CdSe键的键长为 。已知Cd和Se的原子半径分别为rCdnm和rSenm，则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 。
21．（2021高三上·惠城开学考）氟班色林(F)可用于抑郁症的治疗，以下是氟班色林的合成路线：
回答下列问题：
（1）A的结构简式为 ， 的反应类型为 。
（2） 过程中，还生成一种烃的含氧衍生物J，J的相对分子质量为58.J的结构简式为 。
（3）结构中含1个六元环且核磁共振氢谱中峰面积比为1∶1∶1∶2的G的同分异构体有 种，写出其中一种的结构简式： 。
（4）H可由环氧乙烷( )和 反应制得，试写出制备H的化学方程式： 。
（5）请完成以甲苯为原料合成 的反应路线：
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】氯气的化学性质；常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A.硅胶、生石灰、氯化钙均可以吸收水分，且都是固体，适合装进小包作食品干燥剂，A项不符合题意；
B.厕所清洁剂中含有盐酸，食醋中含有醋酸，盐酸的酸性强于醋酸，肥皂水是弱碱性的，而厨房清洁剂为了洗去油污一定是强碱性的，因此四种溶液的pH逐渐增大，B项不符合题意；
C.医用酒精是75%的乙醇溶液，酒精浓度不是越高越好，浓度太高或浓度太低都不利于杀菌消毒，C项符合题意；
D.氯气消毒的同时可能会生成一些对人体有害的物质，因此现在多改用无毒的 等新型消毒剂，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】
A. 硅胶、生石灰、氯化钙等 均具有吸水性；
B. 厕所清洁剂、食用醋、肥皂水、厨房清洁剂 ，前两者酸性偏大，后两者碱性偏大 ，其按照pH增大排列；
C.酒精浓度过低，杀菌消毒效果不好，而纯度过高有易燃风险；纯度在75%合适，且效果好；
D.氯气与水反应，也有可能与有机物反应，对人体有害，故现在多采用二氧化氯。
2．【答案】C
【知识点】物质的量的相关计算；阿伏加德罗常数；阿伏加德罗定律及推论
【解析】【解答】
A.15.6ｇ过氧化钠物质的量是，与过量二氧化碳反应生成0.1mol氧气，转移电子0.2mol，不符合题意；
B.铁离子在溶液中存在微弱的水解，部分铁离子生成氢氧化铁，故铁离子数目会减少一部分，小于NA，不符合题意；
C.TK时，根据pH计算，氢离子浓度mol/L，而纯水是中性，其氢氧根离子浓度也为mol/L，不符合题意；
D.6.8g硫酸氢钾物质的量为0.1mol，硫酸氢钾完全电离出钾离子和氢离子，故含阳离子0.2mol，不符合题意。
【分析】
A.发生氧化还原反应生成氧气，转移电子数为1，而过氧化钠物质的量计算为0.2mol，故转移电子数为0.2mol；
B.铁离子会发生水解，故离子数目会小于此数目；
C.pH计算出氢离子浓度为mol/L，而1L时，氢氧根离子也为mol/L；
D.硫酸氢钾是强电解质，完全电解出钾离子、氢离子。
3．【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期表的结构及其应用；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A. 同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱，若R(OH)n为强碱，则W(OH)(n+1)不一定为强碱，如氢氧化钠为强碱，氢氧化镁为中强碱，A项不符合题意；
B. X的最高正化合价为+5，当X为P，则R为铝元素，为金属元素，B项不符合题意；
C. 若Y的最低化合价为-2，则Y处于ⅥA族，Z的最低价为-1价，其最高正化合价不一定为+7，如F元素没有正价，C项不符合题意；
D. HnXOm为强酸，则X为N或S，同周期元素从左到右元素非金属性逐渐增强，Y是活泼非金属元素，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.同周期元素随原子序数增加，碱性减弱；
B.若X是P，则R是铝元素，是金属元素；
C.Z有可能为F元素，F无正价；
D.HnXOm为强酸，同周期随原子序数增加，非金属性增强。
4．【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A．NH4HCO3溶液和过量Ca(OH)2溶液混合，生成NH3·H2O、CaCO3和水离子方程式：Ca2＋+NH4＋+HCO3－+2OH－=CaCO3↓+H2O+NH3·H2O，A符合题意；
B．产物中I2和Cl2均可以与OH－反应，可知方程式不符合题意；NaClO与HI溶液反应，离子方程式：2ClO－+4H＋+2I－=I2+Cl2↑+2H2O，B不符合题意；
C．硝酸能够将Fe2＋氧化成Fe3＋，可知方程式不符合题意；将磁性氧化铁溶于足量稀硝酸，二者发生氧化还原反应，正确的离子方程式为：3Fe3O4+NO3－+28H＋=9Fe3＋+14H2O+NO↑，C不符合题意；
D．若明矾溶液中含有2mol ，其完全沉淀，需要加入2molBa2＋，同时加入4molOH－，溶液中的Al3＋会转化成 ，产物错误；离子反应为2Ba2＋+4OH－+Al3＋+2 =2BaSO4↓+ +2H2O，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】
A.符合质量守恒定律和电荷守恒，且各离子书写正确；
B.碘单质和氯气与氢氧根离子不能大量共存；
C.硝酸有强氧化性，故不存在亚铁离子；
D.按照硫酸根离子计算，硫酸根离子和钡离子1：1反应，而钡离子与氢氧根离子应1：2参与反应。
5．【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.由结构简式可知， 其分子式为C
9H
14O
3，故A项不符合题意；
B. 分子中含有饱和碳原子，则与该碳原子相连的四个碳原子一定不在同一共面上，故B项不符合题意；
C. 分子中含有羟基，且与羟基相连的碳原子上含有氢原子，所以在催化剂存在的条件下可与氧气发生催化氧化反应，故C项符合题意；
D.分子中仅含有1个酯基能与NaOH溶液反应，所以 1mol该有机物最多能消耗1 mol NaOH，故D项不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.由图可知其分子式
B.饱和碳原子一定不在同一平面上
D.能与NaOH反应的官能团： 羧基-COOH中和；酚羟基-OH有弱酸性，但醇羟基中性,不反应；卤代烃-X,水解生成醇；但注意苯环上的卤原子常温下不反应，酯基-COO-水解,此外要了解的还有肽键-CONH-水解
6．【答案】D
【知识点】制备实验方案的设计；物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A、加热碳酸氢纳分解生成了碳酸钠，不能达到实验目的；
B、直接蒸发Al与稀盐酸反应生成的AlCl3溶液，铝离子发生水解，最终得到的是Al(OH)3，不能达到实验目的；
C、重结晶法提纯苯甲酸的方法是：将粗品水溶，趁热过滤，滤液冷却结晶即可；
D、NaBr和NaI都能与氯水反应生成对应的单质，再用四氯化碳萃取，颜色层不同，NaBr的为橙红色，KI的为紫红色。
故答案为：D。
【分析】
A.加热会将碳酸氢钠变成碳酸钠，不符合除杂要求；
B.铝离子会水解，加热浓缩后会生成氢氧化铝；
C.重结晶提纯苯甲酸不需要蒸发，直接冷却结晶即可；
D.溴单质和碘单质在四氯化碳中颜色不同，可以鉴别。
7．【答案】A
【知识点】反应热和焓变；有关反应热的计算
【解析】【解答】A、该反应的△S＞0，若不能自发进行，△H-T△S＞0，则△H＞0，故A符合题意；
B．燃烧热的单位为 kJ/mol，故B不符合题意；
C．稀H2SO4溶液和稀Ba(OH)2 溶液反应生成硫酸钡沉淀，要放出热量，反应热ΔH ＜2×(－57.3) kJ·mol-1，故C不符合题意；
D．N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 的反应属于可逆反应，500℃、30MPa下，将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中不可能完全反应，当完全反应时，放出的热量大于19.3kJ，热化学方程式为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H＜－38.6 kJ·mol-1，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】
A.此反应熵增，若不能自发反应，根据吉布斯自由能，反应为吸热反应，△H＞0；
B.燃烧热单位不正确；
C.反应放热，此反应热应小于此值；
D.此反应为可逆反应，反应热不是完全反应的倍数，应小于此数值。
8．【答案】B
【知识点】实验装置综合
【解析】【解答】A、检验K＋，需要通过蓝色钴玻璃观察，防止黄光的干扰，故说法不符合题意；
B、利用生石灰遇水放出大量的热，以及NH3·H2O不稳定受热易分解，来制取氨气，由于氨气的密度小于空气的密度，收集氨气用向下排空气法收集，故符合题意；
C、喷泉实验：烧瓶内外产生压强差，而氯气不溶于饱和食盐水，不能形成喷泉，故说法不符合题意；
D、瓷坩埚成分是SiO2，SiO2属于酸性氧化物，和NaOH反应，不能用瓷坩埚熔融NaOH固体，故说法不符合题意。
故答案为：B。
【分析】
A.焰色反应检验钾元素，需要透过蓝色钴玻璃观察；
B.氨水和生石灰生成氨气且放热，利于氨气收集；
C.氯气不溶于饱和食盐水，不能形成内外压强差；
D.瓷器含二氧化硅，能与氢氧化钠反应。
9．【答案】B
【知识点】化学反应速率；化学反应速率的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．前10min内，用v(NO2)表示的反应速率为 0.04mol·L-1·min-1，故A不符合题意；
B．反应进行到10min时，反应共消耗N2O4的物质的量是0.2mol/L×2L=0.4mol，体系吸收的热量为24.2kJ·mol-1×0.4mol=9.68kJ，故B符合题意；
C．a、b、c、d四点中，b、d两点反应达到平衡状态，v(正)=v(逆)，a点反应逆向进行v(正)v(逆)，故C不符合题意；
D.25min时，NO2浓度增大，正反应速率增大，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】
A.根据化学反应速率计算公式计算即可，注意单位；
B.可逆反应为不完全反应，其反应热按照反应的比例计算；
C.其中ｂ、ｄ是平衡状态，ａ、ｃ不是平衡状态，正逆反应速率不等；
D.由图像分析，此时反应物二氧化氮浓度增加，正反应速率增加。
10．【答案】A
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．据图可知NH3转化为N2，N元素化合价升高3价，碱性电解质中O2转化为OH-，O2整体降低4价，根据电子守恒可知消耗的NH3与O2的物质的量之比为4：3，A符合题意；
B．原电池工作时NH3被氧化，所以a电极为负极，b电极为正极，原电池中阴离子向负极移动，则OH-向电极a移动，B不符合题意；
C．a电极为负极，b电极为正极，O2在电极b上得电子发生还原反应，C不符合题意；
D．a电极为负极，碱性环境中NH3失电子被氧化为氮气，电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，D不符合题意；
故答案为A。
【分析】
A.氨气中氮元素化合价变化了3价，氧气中氧元素变化了4价，故比例为4：3；
B.氢氧根离子是阴离子，需要失电子，而电极ａ失电子；
C.氧气得电子，发生还原反应；
D.负极为电极ａ，碱性条件，失电子，注意电荷守恒和配平。
11．【答案】B
【知识点】键能、键长、键角及其应用；焓变和熵变；化学平衡常数
【解析】【解答】A．SiCl4、H2、HCl为气体，且反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和，因此该反应为熵增，即△S>0，A不符合题意；
B．根据化学平衡常数的定义，该反应的平衡常数K= ,B符合题意；
C.题中说的是高温，不是标准状况下，因此不能直接用22.4L·mol－1计算，C不符合题意；
D．△H=反应物键能总和－生成物键能总和，即△H=4E(Si－Cl)＋2E(H－H)－4E(H－Cl) －2E(Si－Si)，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A．气体增加，所以混乱度增加，熵增加；
B．注意固体不考虑浓度；
C.标况下才能用气体摩尔体积衡量；
D．△H=反应物键能总和－生成物键能总和。
12．【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期表的结构及其应用；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】根据上述分析可知，W为H，X为B，Y为N，Z为Cl元素。
A．根据图示可知，在该化合物中，H元素的原子最外层满足2个电子的稳定结构，不满8电子稳定结构，A不符合题意；
B．X为B元素，最高价氧化物对应的水化物是H3BO3，H3BO3为三元弱酸，B不符合题意；
C．氨气分子间有氢键，沸点高，则简单氢化物的沸点Y>Z，C符合题意；
D．W为H，Y为N，Z为Cl，三种元素形成的化合物可以是NH4Cl，该物质是离子化合物，含有离子键、共价键，D不符合题意；
故答案为C。
【分析】
根据题目所给条件W为H，X、Y分别为B和N，Z为Cl元素；
A.氢元素不符合8电子稳定结构；
B.X最高价氧化物对应水化物是硼酸，是三元弱酸；
C.YZ氢化物分别是氨气和氯化氢，但氨气有氢键，沸点高；
D.不一定不含离子键，如氯化铵是离子化合物，含离子键。
13．【答案】C
【知识点】含硫物质的性质及综合应用；常见元素的化合价；化学方程式的有关计算；自然界中的硫循环
【解析】【解答】A．根据图中右下角，硫酸铁和二氧化硫反应生成硫酸，因此该过程中可得到化工产品 ，故A不符合题意；
B．整个流程图中得出该工艺流程是除去煤燃烧时产生的 ，故B不符合题意；
C．该过程中化合价发生改变的元素不仅有O和S，还有Fe化合价变化，故C符合题意；
D．根据图中右下角，硫酸铁和二氧化硫反应，其反应为： ，故D不符合题意。
故答案为C。
【分析】
A.由工艺流程图所示，产物为硫酸；
B.此反应消耗二氧化硫，满足要求；
C.铁元素化合价也发生变化；
D.根据流程图即可推断，注意配平即可。
14．【答案】D
【知识点】氧化还原反应；铜及其化合物；物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、途径①涉及反应3Cu+8H++2NO3－=3Cu2++2NO↑+4H2O，NO3－由硝酸提供，H+由硝酸和硫酸共同提供，所以若硝酸为2mol，则硫酸为(8-2)÷2=3mol，所以混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3：2，故A不符合题意。
B、途径②涉及反应为2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O；途径③涉及反应Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O；若生成1mol硫酸铜，途径①消耗1mol硫酸，途径②消耗1mol硫酸，途经③消耗2mol硫酸，所以三个途径中，生成等量的硫酸铜，参加反应的硫酸的物质的量： ①=②<③，故B不符合题意。
C、据图可知，CuSO4在1100℃分解产生Cu2O和混合气体X，Cu2O为化合价降低的产物，则混合气体X中一定有化合价升高的产物，则一定含有O2，根据原子守恒，CuSO4在1100℃分解的方程式可能为2CuSO4 Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑，故C不符合题意；
D、硫酸铜与过量的NaOH反应生成氢氧化铜，葡萄糖中含有醛基，能与新制氢氧化铜在NaOH过量的条件下反应生成Cu2O和葡萄糖酸钠，体现了葡萄糖的还原性，葡萄糖发生氧化反应，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】
A.根据其离子反应方程式即可，注意根据得失电子守恒进行配平；
B.将三个途径的化学方程式写出，当硫酸铜均为1mol时， 消耗硫酸的量：①=②<③ ；
C.根据得失电子守恒进行配平即可；
D.葡萄糖是醛糖，醛基发生反应，被氧化，是氧化反应。
15．【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A．溶解度是一定温度下100g水中溶解某溶质达到饱和状态时溶质的质量，a、b分别表示温度为T1、T2时溶液中Cd2+和S2-的物质的量浓度，可间接表示对应温度下CdS 在水中的溶解度，故A不符合题意；
B．Ksp只受温度的影响，即m、n、p是同一温度下，所以Ksp相等，有图像可知Ksp(m) = Ksp(n) = Ksp(p) < Ksp(q)，故B符合题意；
C．向 m 点的溶液中加入少量Na2S 固体，溶液中c(S2-)增大，温度不变Ksp不变，则c(Cd2+)减小，溶液组成由m 沿 mpn 线向 p 方向移动，故C不符合题意；
D．温度降低时，CdS的溶解度降低，q 点的饱和溶液的组成由 q 沿 qp 线向p 方向移动，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】
A.观察图像可知，a 和 b 分别为 T1、T2温度下CdS 在水中的溶解度
B.溶度积常数只与温度有关，故ｍｎｐ三点溶度积常数相同；
C.加入Na2S 固体，温度不变，溶度积常数不变，硫离子浓度增加，所以由m 沿 mpn 线向 p 方向移动；
D.温度降低，平衡逆向移动，故由 q 沿 qp 线向p 方向移动。
16．【答案】D
【知识点】有机化学反应的综合应用；有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】A．根据图示，总反应为CH3CN+H2O CH3CONH2，A不符合题意；
B．根据分析， 是中间产物，B不符合题意；
C．根据分析， 和 可为本反应的催化剂，C不符合题意；
D． 是C—N单键断裂，在C原子上连接—OH，N原子上连接H，不符合加成反应的定义，不属于加成反应，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据反应机理，产物是CH3CONH2，经过催化得到；
B.由反应机理可知，经过催化会产生中间态的物质，或称为中间产物；
C.根据图像分析此两种物质反应前后无变化，循环利用，可作催化剂；
D.此反应并为断裂不饱和化学键，不属于加成反应。
17．【答案】（1）打开装置a、b 之间的活塞；饱和NaHCO3溶液；作安全导管，避免烧瓶内压强过大
（2）水浴加热；2CaCN2+ Ca(HS)2+ 6H2O 2CS(NH2)2+ 3Ca(OH)2
（3）FeCl3；用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若变蓝则为NH3；14：5
【知识点】氧化还原反应；铵离子检验；实验装置综合；合成有机高分子化合物的性质实验；制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)①装置a中，需防止启普发生器内正压力的形成，所以应打开活塞，装置b中的试剂应能除去CO2中混有的HCl，同时又不能吸收CO2，应加入饱和NaHCO3溶液；故答案为：打开装置a、b 之间的活塞；饱和 NaHCO3 溶液；
②当装置c中压力过大时，可通过调节c中的液体量来调节压强，所以长直导管的作用是：作安全导管，避免烧瓶内压强过大；故答案为：作安全导管，避免烧瓶内压强过大；
(2)将CaCN2与Ca(HS)2溶液混合，加热至80℃时，可合成硫脲，同时生成Ca(OH)2，因为温度不高于100℃且需控制，所以合适的加热方式是水浴加热；该反应的化学方程式为：2CaCN2 + Ca(HS)2+ 6H2O 2CS(NH2)2 + 3Ca(OH)2；故答案为：水浴加热；2CaCN2 + Ca(HS)2+ 6H2O 2CS(NH2)2 + 3Ca(OH)2；
(3)①验证有NH4SCN生成，既可验证 ，又可验证SCN-，但验证SCN-的效果更好，可选用FeCl3；故答案为：FeCl3；
②检验NH3的方法是将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸变蓝则为NH3；故答案为：用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若变蓝则为NH3；
③已知 被还原为Mn2+，则发生反应的离子方程式为： ，该反应中氧化剂为 ，还原剂为CS(NH2)2，二者的物质的量之比为14：5，故答案为：14：5。
【分析】
（1）需要注意常见的实验制备操作，气体除杂、尾气处理等操作；
（2）温度80°，采用水浴加热的方式更准确且便于操作，根据质量守恒定律和归一法将生成物以及化学计量数配齐；
（3）
①硫氢根离子鉴别和铁离子鉴别相同，故采用铁离子检验即可；
② 氨气易溶于水且显碱性，故采用湿润的红色石蕊试纸鉴别；
③ 按照得失电子守恒进行计算即可，注意各物质的化合价变化，找准氧化剂和还原剂，氧化产物和还原产物以及各物质的个数才能确定得失电子。
18．【答案】（1）搅拌(适当升温或增大浸取剂的浓度)
（2）③
（3）2Co(OH)3 +6HCl=2CoCl2 +Cl2↑+6H2O
（4）蒸发浓缩、冷却结晶
（5）根据NiR2+2H+ Ni2+ +2HR可知，加入H2SO4使c(H+)增大，平衡向右移动
（6）Cd(NH3)42+ +CO32- CdCO3↓ + 4NH3↑
（7）NH3、有机萃取剂
（8）否
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；分液和萃取；物质的分离与提纯；离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)搅拌、适当升温或增大浸取剂的浓度，均可加快浸取速率；
(2)通过表2中，浸取过程中氨总量与各离子浸取率的关系数据可知，当n(NH3)+n(NH4+)=4.8mol时，对Ni、Cd、Co浸取率都比较高，因此可采用的最佳实验条件编号为③；
(3)Co(OH)3与盐酸反应生成CoCl2溶液，由此可知Co元素表现了氧化性，则HCl表现还原性，产生的气体单质应为Cl2，根据得失电子守恒，元素守恒可配平该反应的化学方程式为2Co(OH)3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+6H2O；
(4)CoCl2溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到CoCl2 6H2O晶体；
(5)根据以上分析可知，在有机相中加入硫酸进行反萃取，发生反应NiR2+2H+ Ni2+ +2HR，得到NiSO4溶液，从平衡移动原理的角度解释，即根据NiR2+2H+ Ni2+ +2HR可知，加入H2SO4使c(H+)增大，平衡向右移动，从而得到NiSO4溶液；
(6)水相中含有Cd(NH3)42+、CO32-，将水相加热并通入热水蒸气会生成CdCO3沉淀，并产生使红色石蕊试纸变蓝的气体，则该气体为NH3，则该反应的离子方程式为Cd(NH3)42++CO32- CdCO3↓ +4NH3↑；
(7)由以上分析可知，上述工艺流程中可能循环使用的物质为NH3、有机萃取剂；
(8)当Cd2+恰好沉淀完全时，溶液中 ，此时溶液中，Q(NiCO3)=c(Ni2+)c(CO32-)=0.1×1.0×10-7=1.0×10-8＜Ksp(NiCO3)，故没有NiCO3沉淀生成。
【分析】
（1）常见的实验操作，可搅拌、加热、或增大浸取液浓度或增大反应物接触面积；
（2）采用控制变量法，根据表格数据进行对比分析即可；
（3）根据有气体单质生成推断气体是氯气，再根据氧化还原反应推断产物和配平即可，注意根据得失电子守恒配平；
（4）根据操作的后续步骤推断，应是蒸发浓缩、冷却结晶；
（5）根据反萃取原理NiR2+2H+ Ni2+ +2HR ，加酸增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动；
（6）会使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体推断应为氨气，离子反应方程式为：Cd(NH3)42+ +CO32- CdCO3↓ + 4NH3↑ ；
（7）根据（6）可知生成氨气，而一开始加入氨气，氨气可重复利用，氨气、有机萃取剂均如此可重复利用；
（8）根据浓度熵计算，再比较溶度积常数即可。
19．【答案】（1）-46；Nad+3Had NHad+2Had
（2）=；33%；
（3）N2+6e-+6C2H5OH=2NH3+6C2H5O-；AC
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学平衡常数；化学平衡状态的判断；化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】(1)利用盖斯定律，起点为 N2(g)+ H2(g)，终点为NH3(g)， H=-46 kJ·mol-1。所以，合成氨反应 N2(g)+ H2(g) NH3(g) H=-46 kJ·mol-1。该历程中反应速率最慢的反应，是需吸热最多的反应，显然是吸热106 kJ·mol-1的反应，化学方程式为Nad+3Had NHad+2Had。答案为：利用盖斯定律，起点为 N2(g)+ H2(g)，终点为NH3(g)， H=-46kJ·mol-1；Nad+3Had NHad+2Had；
(2)①因为平衡常数只受温度变化的影响，所以500℃时，反应平衡常数Kp(30MPa)= Kp(100MPa)；
②设参加反应N2的物质的量为x，建立三段式为：
则 ，x= ，则N2的体积分数为 =20%，H2的体积分数为60%，NH3的体积分数为20%。
500℃、30MPa时，氢气的平衡转化率为 =33%，Kp= (MPa)-2；
(3)①从图中看，阴极区N2与C2H5OH反应生成NH3和C2H5O-，电极方程式为N2+6e-+6C2H5OH=2NH3+6C2H5O-；
②A．从阴极反应看，三氟甲磺酸锂并未参与反应，所以作用是增强导电性，A正确；
B．催化剂只能降低反应的活化能，不能降低键能，B不正确；
C．从图中看，选择性透过膜可允许N2和NH3通过，但H2O不能透过，C正确；
故合理选项是AC。
【分析】
（1）根据盖斯定律进行计算，注意正负号和单位即可；其中反应活化能越大速率越低，且吸热反应速率更低；
（2）根据三段式计算，由图像氨气的物质的量分数作为突破口计算；
（3）
① 根据图像分析阴极区得电子发生还原反应，电极反应为：N2+6e-+6C2H5OH=2NH3+6C2H5O-；
②
A.三氟甲酸磺酸锂从图像上看并为参与反应；
B.催化剂只与反应速率有关；
C.从图中分析，水分子也不能通过选择性透过膜。
20．【答案】（1）4s24p4
（2）Cd的电子排布式为[Kr]4d105s2，原子轨道为全充满状态
（3）均为离子化合物，阳离子相同，阴离子半径S2-CdSe>CdTe
（4）三角锥形；sp3
（5）B( ， ， )，C( ， ， )；；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；键能、键长、键角及其应用；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4，则基态Se原子的价层电子排布式为4s24p4。答案为：4s24p4；
(2) Cd的价电子排布式为4d105s2，5s轨道全充满，Cd的第一电离能大于同周期相邻元素，原因是Cd的电子排布式为[Kr]4d105s2，原子轨道为全充满状态。答案为：Cd的电子排布式为[Kr]4d105s2，原子轨道为全充满状态；
(3) 从熔点看，CdS、CdSe、CdTe都形成离子晶体，晶格能与离子带电荷成正比，与离子半径的平方成反比，所以上述熔点呈规律性变化的原因是：均为离子化合物，阳离子相同，阴离子半径S2-CdSe>CdTe。答案为：均为离子化合物，阳离子相同，阴离子半径S2-CdSe>CdTe；
(4) PH3中P的价层电子对数为4，P原子的最外层存在1对孤对电子，则PH3的空间构型是三角锥形。N(CH3)3中N原子的价层电子对数为4，N(CH3)3中参与形成配位键的孤电子对占据的轨道是sp3。答案为：三角锥形；sp3；
(5)原子坐标参数A为( ， ， )，根据0点定位，则B、C的原子坐标参数分别为B( ， ， )，C( ， ， )。设该晶胞中CdSe键的键长为x，则x2=( a)2+( a)2+( a)2，x= 。在晶胞中，Cd原子数为 ×8+ ×6=4，Se原子数为4，已知Cd和Se的原子半径分别为rCdnm和rSenm，则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 。答案为：B( ， ， )，C( ， ， )； ； 。
【分析】
（1）Se原子序数为34，价层电子排布4s24p4；
（2）Cd原子价层电子排布4d5s，5s轨道全充满，根据其结构分析即可，结构决定性质；
（3）上述半导体材料熔点变化有规律，与晶体类型有关，当均为离子晶体时，则与离子半径晶格能等有关；
（4）空间构型和价层电子数对和孤对电子对有关系，而杂化类型也与此有关，据此可以知道是 sp3杂化，三角锥形结构；
（5）根据所给原子坐标参数得到B、C的坐标参数，其键长建立三角形计算；利用均摊法计算，确定原子个数、原子总体积，最后计算其占比的百分率。
21．【答案】（1）；取代反应
（2） (或 )
（3）4； (或 或 或 )
（4）2 + →
（5）
【知识点】有机物的合成；同分异构现象和同分异构体；取代反应
【解析】【解答】(1)A的不饱和度为4，且B的结构简式为： ，A的结构简式为 ； 的反应类型为取代反应，B中支链氢原子被-CH2CH2Br取代。
(2) 过程中，还生成一种烃的含氧衍生物J，J的相对分子质量为58，分子式为：C3H6O， J的结构简式为 (或 )。
(3)结构中含1个六元环且核磁共振氢谱中峰面积比为1∶1∶1∶2，说明有四种等效氢且个数比为1∶1∶1∶2，G的同分异构体有4种，分别为： 或 或 或 。
(4)H可由环氧乙烷( )和 反应制得，试写出制备H的化学方程式：2 + → 。
(5)请完成以甲苯为原料合成 的反应路线：
【分析】
（1）倒推法和不饱和度进行推断；根据B、C前后变化，可知发生取代反应；
（2）根据相对分子质量去除氧的相对分子质量计算，得到分子式C3H6O，不饱和度为1，则结构简式为 (或 )；
（3）同分异构与等效氢有关，等效氢有四种，故同分异构体有4种，分别是 或 或 或 ；
（4）两者反应断裂碳氧键形成羟基和碳氮键，消耗两分子环氧乙烷；注意不可消耗三分子环氧乙烷，所生成物不稳定；
（5）有机合成主要以目标产物出发进行倒退，而题目所给化学方程式及反应类型给予借鉴。
1 / 1广东省惠州市惠城区2021-2022学年高三上学期化学开学考试试卷
一、单选题
1．（2021高三上·惠城开学考）化学与生活密切相关，下列说法错误的是（ ）
A．硅胶、生石灰、氯化钙等都是食品包装袋中常用的干燥剂
B．厕所清洁剂、食用醋、肥皂水、厨房清洁剂四种溶液的pH逐渐增大
C．酒精能使蛋白质变性，预防新冠肺炎病毒使用的酒精纯度越高越好
D．使用氯气对自来水消毒时，氯气会与自来水中的有机物反应，生成的有机氯化物可能对人有害
【答案】C
【知识点】氯气的化学性质；常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A.硅胶、生石灰、氯化钙均可以吸收水分，且都是固体，适合装进小包作食品干燥剂，A项不符合题意；
B.厕所清洁剂中含有盐酸，食醋中含有醋酸，盐酸的酸性强于醋酸，肥皂水是弱碱性的，而厨房清洁剂为了洗去油污一定是强碱性的，因此四种溶液的pH逐渐增大，B项不符合题意；
C.医用酒精是75%的乙醇溶液，酒精浓度不是越高越好，浓度太高或浓度太低都不利于杀菌消毒，C项符合题意；
D.氯气消毒的同时可能会生成一些对人体有害的物质，因此现在多改用无毒的 等新型消毒剂，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】
A. 硅胶、生石灰、氯化钙等 均具有吸水性；
B. 厕所清洁剂、食用醋、肥皂水、厨房清洁剂 ，前两者酸性偏大，后两者碱性偏大 ，其按照pH增大排列；
C.酒精浓度过低，杀菌消毒效果不好，而纯度过高有易燃风险；纯度在75%合适，且效果好；
D.氯气与水反应，也有可能与有机物反应，对人体有害，故现在多采用二氧化氯。
2．（2021高三上·惠城开学考）NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．15.6gNa2O2与过量的CO2反应时，转移的电子数为0.4NA
B．1L1mol·L-1FeCl3溶液中含有铁离子的数目为NA
C．TK时，1LpH=6的纯水中含有1×10-6NA个OH-
D．6.8g熔融的KHSO4中含有0.1NA个阳离子
【答案】C
【知识点】物质的量的相关计算；阿伏加德罗常数；阿伏加德罗定律及推论
【解析】【解答】
A.15.6ｇ过氧化钠物质的量是，与过量二氧化碳反应生成0.1mol氧气，转移电子0.2mol，不符合题意；
B.铁离子在溶液中存在微弱的水解，部分铁离子生成氢氧化铁，故铁离子数目会减少一部分，小于NA，不符合题意；
C.TK时，根据pH计算，氢离子浓度mol/L，而纯水是中性，其氢氧根离子浓度也为mol/L，不符合题意；
D.6.8g硫酸氢钾物质的量为0.1mol，硫酸氢钾完全电离出钾离子和氢离子，故含阳离子0.2mol，不符合题意。
【分析】
A.发生氧化还原反应生成氧气，转移电子数为1，而过氧化钠物质的量计算为0.2mol，故转移电子数为0.2mol；
B.铁离子会发生水解，故离子数目会小于此数目；
C.pH计算出氢离子浓度为mol/L，而1L时，氢氧根离子也为mol/L；
D.硫酸氢钾是强电解质，完全电解出钾离子、氢离子。
3．（2021高三上·惠城开学考）R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法一定正确的是（ ）(m、n均为正整数)
A．若R(OH)n为强碱，则W(OH)n＋1也为强碱
B．若X的最高正化合价为＋5，则五种元素都是非金属元素
C．若Y的最低化合价为－2，则Z的最高正化合价为＋6
D．若HnXOm为强酸，则Y是活泼非金属元素
【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期表的结构及其应用；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A. 同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱，若R(OH)n为强碱，则W(OH)(n+1)不一定为强碱，如氢氧化钠为强碱，氢氧化镁为中强碱，A项不符合题意；
B. X的最高正化合价为+5，当X为P，则R为铝元素，为金属元素，B项不符合题意；
C. 若Y的最低化合价为-2，则Y处于ⅥA族，Z的最低价为-1价，其最高正化合价不一定为+7，如F元素没有正价，C项不符合题意；
D. HnXOm为强酸，则X为N或S，同周期元素从左到右元素非金属性逐渐增强，Y是活泼非金属元素，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.同周期元素随原子序数增加，碱性减弱；
B.若X是P，则R是铝元素，是金属元素；
C.Z有可能为F元素，F无正价；
D.HnXOm为强酸，同周期随原子序数增加，非金属性增强。
4．（2021高三上·惠城开学考）下列指定反应的离子方程式正确的是（ ）
A．NH4HCO3溶液和过量Ca(OH)2溶液混合：Ca2++NH +HCO +2OH-=CaCO3↓+H2O+NH3·H2O
B．NaClO溶液与HI溶液反应：2ClO-+2H2O+2I-=I2+Cl2↑+4OH-
C．磁性氧化铁溶于足量稀硝酸：Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
D．明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO 恰好完全沉淀：2Ba2++3OH-+Al3++2SO =2BaSO4↓+Al(OH)3↓
【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A．NH4HCO3溶液和过量Ca(OH)2溶液混合，生成NH3·H2O、CaCO3和水离子方程式：Ca2＋+NH4＋+HCO3－+2OH－=CaCO3↓+H2O+NH3·H2O，A符合题意；
B．产物中I2和Cl2均可以与OH－反应，可知方程式不符合题意；NaClO与HI溶液反应，离子方程式：2ClO－+4H＋+2I－=I2+Cl2↑+2H2O，B不符合题意；
C．硝酸能够将Fe2＋氧化成Fe3＋，可知方程式不符合题意；将磁性氧化铁溶于足量稀硝酸，二者发生氧化还原反应，正确的离子方程式为：3Fe3O4+NO3－+28H＋=9Fe3＋+14H2O+NO↑，C不符合题意；
D．若明矾溶液中含有2mol ，其完全沉淀，需要加入2molBa2＋，同时加入4molOH－，溶液中的Al3＋会转化成 ，产物错误；离子反应为2Ba2＋+4OH－+Al3＋+2 =2BaSO4↓+ +2H2O，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】
A.符合质量守恒定律和电荷守恒，且各离子书写正确；
B.碘单质和氯气与氢氧根离子不能大量共存；
C.硝酸有强氧化性，故不存在亚铁离子；
D.按照硫酸根离子计算，硫酸根离子和钡离子1：1反应，而钡离子与氢氧根离子应1：2参与反应。
5．（2019·菏泽模拟）某有机物X的结构如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．X的分子式为C9H12O3 B．X中所有碳原子均可能共面
C．X可与氧气发生催化氧化反应 D．1molX最多能消耗2 mol NaOH
【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.由结构简式可知， 其分子式为C
9H
14O
3，故A项不符合题意；
B. 分子中含有饱和碳原子，则与该碳原子相连的四个碳原子一定不在同一共面上，故B项不符合题意；
C. 分子中含有羟基，且与羟基相连的碳原子上含有氢原子，所以在催化剂存在的条件下可与氧气发生催化氧化反应，故C项符合题意；
D.分子中仅含有1个酯基能与NaOH溶液反应，所以 1mol该有机物最多能消耗1 mol NaOH，故D项不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.由图可知其分子式
B.饱和碳原子一定不在同一平面上
D.能与NaOH反应的官能团： 羧基-COOH中和；酚羟基-OH有弱酸性，但醇羟基中性,不反应；卤代烃-X,水解生成醇；但注意苯环上的卤原子常温下不反应，酯基-COO-水解,此外要了解的还有肽键-CONH-水解
6．（2021高三上·惠城开学考）以下实验设计能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验设计
A 除去NaHCO3固体中的Na2CO3 将固体加热至恒重
B 制备无水AlCl3 蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液
C 重结晶提纯苯甲酸 将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶
D 鉴别NaBr和KI溶液 分别加新制氯水后，用CCl4萃取
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】制备实验方案的设计；物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A、加热碳酸氢纳分解生成了碳酸钠，不能达到实验目的；
B、直接蒸发Al与稀盐酸反应生成的AlCl3溶液，铝离子发生水解，最终得到的是Al(OH)3，不能达到实验目的；
C、重结晶法提纯苯甲酸的方法是：将粗品水溶，趁热过滤，滤液冷却结晶即可；
D、NaBr和NaI都能与氯水反应生成对应的单质，再用四氯化碳萃取，颜色层不同，NaBr的为橙红色，KI的为紫红色。
故答案为：D。
【分析】
A.加热会将碳酸氢钠变成碳酸钠，不符合除杂要求；
B.铝离子会水解，加热浓缩后会生成氢氧化铝；
C.重结晶提纯苯甲酸不需要蒸发，直接冷却结晶即可；
D.溴单质和碘单质在四氯化碳中颜色不同，可以鉴别。
7．（2021高三上·惠城开学考）下列说法正确的是（ ）
A．常温下，反应C(s)＋CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0
B．已知2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1，则CO的燃烧热ΔH＝－283 kJ
C．已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀H2SO4溶液和稀Ba(OH)2溶液反应的反应热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1
D．500℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，则热化学方程式为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－38.6 kJ·mol－1
【答案】A
【知识点】反应热和焓变；有关反应热的计算
【解析】【解答】A、该反应的△S＞0，若不能自发进行，△H-T△S＞0，则△H＞0，故A符合题意；
B．燃烧热的单位为 kJ/mol，故B不符合题意；
C．稀H2SO4溶液和稀Ba(OH)2 溶液反应生成硫酸钡沉淀，要放出热量，反应热ΔH ＜2×(－57.3) kJ·mol-1，故C不符合题意；
D．N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 的反应属于可逆反应，500℃、30MPa下，将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中不可能完全反应，当完全反应时，放出的热量大于19.3kJ，热化学方程式为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H＜－38.6 kJ·mol-1，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】
A.此反应熵增，若不能自发反应，根据吉布斯自由能，反应为吸热反应，△H＞0；
B.燃烧热单位不正确；
C.反应放热，此反应热应小于此值；
D.此反应为可逆反应，反应热不是完全反应的倍数，应小于此数值。
8．（2021高三上·惠城开学考）用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是（夹持装置未画出）（ ）
A．用装置甲检验溶液中是否有K＋ B．用装置乙制取并收集少量NH3
C．用装置丙进行喷泉实验 D．用装置丁加热熔融NaOH固体
【答案】B
【知识点】实验装置综合
【解析】【解答】A、检验K＋，需要通过蓝色钴玻璃观察，防止黄光的干扰，故说法不符合题意；
B、利用生石灰遇水放出大量的热，以及NH3·H2O不稳定受热易分解，来制取氨气，由于氨气的密度小于空气的密度，收集氨气用向下排空气法收集，故符合题意；
C、喷泉实验：烧瓶内外产生压强差，而氯气不溶于饱和食盐水，不能形成喷泉，故说法不符合题意；
D、瓷坩埚成分是SiO2，SiO2属于酸性氧化物，和NaOH反应，不能用瓷坩埚熔融NaOH固体，故说法不符合题意。
故答案为：B。
【分析】
A.焰色反应检验钾元素，需要透过蓝色钴玻璃观察；
B.氨水和生石灰生成氨气且放热，利于氨气收集；
C.氯气不溶于饱和食盐水，不能形成内外压强差；
D.瓷器含二氧化硅，能与氢氧化钠反应。
9．（2021高三上·惠城开学考）已知NO2与N2O4可相互转化：2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-24.2kJ·mol-1，在恒温下，将一定量NO2和N2O4(g)的混合气体充入体积为2L的密闭容器中，其中物质的浓度随时间变化的关系如图所示。下列推理分析合理的是（ ）
A．前10min内，用v(NO2)表示的反应速率为0.02mol·L-1·min-1
B．反应进行到10min时，体系吸收的热量为9.68kJ
C．a、b、c、d四点中v(正)与v(逆)均相等
D．25min时，正反应速率减小
【答案】B
【知识点】化学反应速率；化学反应速率的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．前10min内，用v(NO2)表示的反应速率为 0.04mol·L-1·min-1，故A不符合题意；
B．反应进行到10min时，反应共消耗N2O4的物质的量是0.2mol/L×2L=0.4mol，体系吸收的热量为24.2kJ·mol-1×0.4mol=9.68kJ，故B符合题意；
C．a、b、c、d四点中，b、d两点反应达到平衡状态，v(正)=v(逆)，a点反应逆向进行v(正)v(逆)，故C不符合题意；
D.25min时，NO2浓度增大，正反应速率增大，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】
A.根据化学反应速率计算公式计算即可，注意单位；
B.可逆反应为不完全反应，其反应热按照反应的比例计算；
C.其中ｂ、ｄ是平衡状态，ａ、ｃ不是平衡状态，正逆反应速率不等；
D.由图像分析，此时反应物二氧化氮浓度增加，正反应速率增加。
10．（2021高三上·惠城开学考）电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如图，下列说法错误的是（ ）
A．反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4：5
B．溶液中OH-向电极a移动
C．O2在电极b上发生还原反应
D．负极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
【答案】A
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．据图可知NH3转化为N2，N元素化合价升高3价，碱性电解质中O2转化为OH-，O2整体降低4价，根据电子守恒可知消耗的NH3与O2的物质的量之比为4：3，A符合题意；
B．原电池工作时NH3被氧化，所以a电极为负极，b电极为正极，原电池中阴离子向负极移动，则OH-向电极a移动，B不符合题意；
C．a电极为负极，b电极为正极，O2在电极b上得电子发生还原反应，C不符合题意；
D．a电极为负极，碱性环境中NH3失电子被氧化为氮气，电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，D不符合题意；
故答案为A。
【分析】
A.氨气中氮元素化合价变化了3价，氧气中氧元素变化了4价，故比例为4：3；
B.氢氧根离子是阴离子，需要失电子，而电极ａ失电子；
C.氧气得电子，发生还原反应；
D.负极为电极ａ，碱性条件，失电子，注意电荷守恒和配平。
11．（2020·江苏）反应 可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是（ ）
A．该反应 、
B．该反应的平衡常数
C．高温下反应每生成1 mol Si需消耗
D．用E表示键能，该反应
【答案】B
【知识点】键能、键长、键角及其应用；焓变和熵变；化学平衡常数
【解析】【解答】A．SiCl4、H2、HCl为气体，且反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和，因此该反应为熵增，即△S>0，A不符合题意；
B．根据化学平衡常数的定义，该反应的平衡常数K= ,B符合题意；
C.题中说的是高温，不是标准状况下，因此不能直接用22.4L·mol－1计算，C不符合题意；
D．△H=反应物键能总和－生成物键能总和，即△H=4E(Si－Cl)＋2E(H－H)－4E(H－Cl) －2E(Si－Si)，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A．气体增加，所以混乱度增加，熵增加；
B．注意固体不考虑浓度；
C.标况下才能用气体摩尔体积衡量；
D．△H=反应物键能总和－生成物键能总和。
12．（2021高三上·惠城开学考）W、X、Y、Z为短周期原子序数依次增大的主族元素，其中W元素形成的单质密度最小，且W与X、Y、Z都能形成共价化合物，Y、W形成的常见化合物溶于水显碱性，Z、W形成的化合物溶于水显酸性。四种元素原子序数之和为30，可形成的某种化合物结构式为 。下列说法正确的是（ ）
A．该化合物中所有原子均满足8电子稳定结构
B．X和Z的最高价氧化物的水化物都是一元强酸
C．简单氢化物的沸点：Y＞Z
D．W与Y、Z三种元素形成的化合物中一定不含离子键
【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期表的结构及其应用；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】根据上述分析可知，W为H，X为B，Y为N，Z为Cl元素。
A．根据图示可知，在该化合物中，H元素的原子最外层满足2个电子的稳定结构，不满8电子稳定结构，A不符合题意；
B．X为B元素，最高价氧化物对应的水化物是H3BO3，H3BO3为三元弱酸，B不符合题意；
C．氨气分子间有氢键，沸点高，则简单氢化物的沸点Y>Z，C符合题意；
D．W为H，Y为N，Z为Cl，三种元素形成的化合物可以是NH4Cl，该物质是离子化合物，含有离子键、共价键，D不符合题意；
故答案为C。
【分析】
根据题目所给条件W为H，X、Y分别为B和N，Z为Cl元素；
A.氢元素不符合8电子稳定结构；
B.X最高价氧化物对应水化物是硼酸，是三元弱酸；
C.YZ氢化物分别是氨气和氯化氢，但氨气有氢键，沸点高；
D.不一定不含离子键，如氯化铵是离子化合物，含离子键。
13．（2021高三上·惠城开学考）含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A．该过程中可得到化工产品
B．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的
C．该过程中化合价发生改变的元素只有O和S
D．图中涉及的反应之一为：
【答案】C
【知识点】含硫物质的性质及综合应用；常见元素的化合价；化学方程式的有关计算；自然界中的硫循环
【解析】【解答】A．根据图中右下角，硫酸铁和二氧化硫反应生成硫酸，因此该过程中可得到化工产品 ，故A不符合题意；
B．整个流程图中得出该工艺流程是除去煤燃烧时产生的 ，故B不符合题意；
C．该过程中化合价发生改变的元素不仅有O和S，还有Fe化合价变化，故C符合题意；
D．根据图中右下角，硫酸铁和二氧化硫反应，其反应为： ，故D不符合题意。
故答案为C。
【分析】
A.由工艺流程图所示，产物为硫酸；
B.此反应消耗二氧化硫，满足要求；
C.铁元素化合价也发生变化；
D.根据流程图即可推断，注意配平即可。
14．（2021高三上·惠城开学考）CuSO4是一种重要的化工原料，有关制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3：2
B．生成等量的硫酸铜，三个途径中参加反应的硫酸的物质的量： ①=②<③
C．硫酸铜在1100℃分解的方程式为：2CuSO4 Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑
D．当Y为葡萄糖时，葡萄糖发生还原反应
【答案】D
【知识点】氧化还原反应；铜及其化合物；物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、途径①涉及反应3Cu+8H++2NO3－=3Cu2++2NO↑+4H2O，NO3－由硝酸提供，H+由硝酸和硫酸共同提供，所以若硝酸为2mol，则硫酸为(8-2)÷2=3mol，所以混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3：2，故A不符合题意。
B、途径②涉及反应为2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O；途径③涉及反应Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O；若生成1mol硫酸铜，途径①消耗1mol硫酸，途径②消耗1mol硫酸，途经③消耗2mol硫酸，所以三个途径中，生成等量的硫酸铜，参加反应的硫酸的物质的量： ①=②<③，故B不符合题意。
C、据图可知，CuSO4在1100℃分解产生Cu2O和混合气体X，Cu2O为化合价降低的产物，则混合气体X中一定有化合价升高的产物，则一定含有O2，根据原子守恒，CuSO4在1100℃分解的方程式可能为2CuSO4 Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑，故C不符合题意；
D、硫酸铜与过量的NaOH反应生成氢氧化铜，葡萄糖中含有醛基，能与新制氢氧化铜在NaOH过量的条件下反应生成Cu2O和葡萄糖酸钠，体现了葡萄糖的还原性，葡萄糖发生氧化反应，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】
A.根据其离子反应方程式即可，注意根据得失电子守恒进行配平；
B.将三个途径的化学方程式写出，当硫酸铜均为1mol时， 消耗硫酸的量：①=②<③ ；
C.根据得失电子守恒进行配平即可；
D.葡萄糖是醛糖，醛基发生反应，被氧化，是氧化反应。
15．（2021高三上·惠城开学考）绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．a 和 b 分别为 T1、T2温度下CdS 在水中的溶解度
B．图中各点对应的 Ksp 的关系为： Ksp(m) = Ksp(n) < Ksp(p) < Ksp(q)
C．向 m 点的溶液中加入少量Na2S 固体，溶液组成由m 沿 mpn 线向 p 方向移动
D．温度降低时，q 点的饱和溶液的组成由 q 沿 qp 线向p 方向移动
【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A．溶解度是一定温度下100g水中溶解某溶质达到饱和状态时溶质的质量，a、b分别表示温度为T1、T2时溶液中Cd2+和S2-的物质的量浓度，可间接表示对应温度下CdS 在水中的溶解度，故A不符合题意；
B．Ksp只受温度的影响，即m、n、p是同一温度下，所以Ksp相等，有图像可知Ksp(m) = Ksp(n) = Ksp(p) < Ksp(q)，故B符合题意；
C．向 m 点的溶液中加入少量Na2S 固体，溶液中c(S2-)增大，温度不变Ksp不变，则c(Cd2+)减小，溶液组成由m 沿 mpn 线向 p 方向移动，故C不符合题意；
D．温度降低时，CdS的溶解度降低，q 点的饱和溶液的组成由 q 沿 qp 线向p 方向移动，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】
A.观察图像可知，a 和 b 分别为 T1、T2温度下CdS 在水中的溶解度
B.溶度积常数只与温度有关，故ｍｎｐ三点溶度积常数相同；
C.加入Na2S 固体，温度不变，溶度积常数不变，硫离子浓度增加，所以由m 沿 mpn 线向 p 方向移动；
D.温度降低，平衡逆向移动，故由 q 沿 qp 线向p 方向移动。
16．（2021高三上·惠城开学考）某文献报道，乙腈的某种催化水化反应机理如图所示：
下列有关该反应机理的说法错误的是（ ）
A．总反应的化学方程式为CH3CN+H2O CH3CONH2
B． 是反应的中间产物
C． 和 可为本反应的催化剂
D． 属于加成反应
【答案】D
【知识点】有机化学反应的综合应用；有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】A．根据图示，总反应为CH3CN+H2O CH3CONH2，A不符合题意；
B．根据分析， 是中间产物，B不符合题意；
C．根据分析， 和 可为本反应的催化剂，C不符合题意；
D． 是C—N单键断裂，在C原子上连接—OH，N原子上连接H，不符合加成反应的定义，不属于加成反应，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据反应机理，产物是CH3CONH2，经过催化得到；
B.由反应机理可知，经过催化会产生中间态的物质，或称为中间产物；
C.根据图像分析此两种物质反应前后无变化，循环利用，可作催化剂；
D.此反应并为断裂不饱和化学键，不属于加成反应。
二、综合题
17．（2021高三上·惠城开学考）CS(NH2)2（硫脲，白色而有光泽的晶体，溶于水，20℃时溶解度为13.6g；在150 ℃时转变成NH4SCN）是用于制造药物、染料、金属矿物的浮选剂等的原料。某化学实验小组同学用Ca(HS)2与CaCN2（石灰氮）合成硫脲并探究其性质。
（1）制备Ca(HS)2溶液，所用装置如图（已知酸性：H2CO3＞H2S）：
①装置a中反应发生的操作为
；装置b中盛放的试剂是
。
②装置c中的长直导管的作用是 。
（2）制备硫脲：将CaCN2与Ca(HS)2溶液混合，加热至80℃时，可合成硫脲，同时生成一种常见的碱，合适的加热方式是 ；该反应的化学方程式为 。
（3）探究硫脲的性质：①取少量硫脲溶于水并加热，验证有NH4SCN生成，可用的试剂是 （填化学式，下同）
②向盛有少量硫脲的试管中加入NaOH溶液，有NH3放出，检验该气体的方法为 。
③可用酸性KMnO4溶液滴定硫脲，已知MnO 被还原为Mn2+，CS(NH2)2被反应为CO2、N2及SO ，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
【答案】（1）打开装置a、b 之间的活塞；饱和NaHCO3溶液；作安全导管，避免烧瓶内压强过大
（2）水浴加热；2CaCN2+ Ca(HS)2+ 6H2O 2CS(NH2)2+ 3Ca(OH)2
（3）FeCl3；用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若变蓝则为NH3；14：5
【知识点】氧化还原反应；铵离子检验；实验装置综合；合成有机高分子化合物的性质实验；制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)①装置a中，需防止启普发生器内正压力的形成，所以应打开活塞，装置b中的试剂应能除去CO2中混有的HCl，同时又不能吸收CO2，应加入饱和NaHCO3溶液；故答案为：打开装置a、b 之间的活塞；饱和 NaHCO3 溶液；
②当装置c中压力过大时，可通过调节c中的液体量来调节压强，所以长直导管的作用是：作安全导管，避免烧瓶内压强过大；故答案为：作安全导管，避免烧瓶内压强过大；
(2)将CaCN2与Ca(HS)2溶液混合，加热至80℃时，可合成硫脲，同时生成Ca(OH)2，因为温度不高于100℃且需控制，所以合适的加热方式是水浴加热；该反应的化学方程式为：2CaCN2 + Ca(HS)2+ 6H2O 2CS(NH2)2 + 3Ca(OH)2；故答案为：水浴加热；2CaCN2 + Ca(HS)2+ 6H2O 2CS(NH2)2 + 3Ca(OH)2；
(3)①验证有NH4SCN生成，既可验证 ，又可验证SCN-，但验证SCN-的效果更好，可选用FeCl3；故答案为：FeCl3；
②检验NH3的方法是将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸变蓝则为NH3；故答案为：用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若变蓝则为NH3；
③已知 被还原为Mn2+，则发生反应的离子方程式为： ，该反应中氧化剂为 ，还原剂为CS(NH2)2，二者的物质的量之比为14：5，故答案为：14：5。
【分析】
（1）需要注意常见的实验制备操作，气体除杂、尾气处理等操作；
（2）温度80°，采用水浴加热的方式更准确且便于操作，根据质量守恒定律和归一法将生成物以及化学计量数配齐；
（3）
①硫氢根离子鉴别和铁离子鉴别相同，故采用铁离子检验即可；
② 氨气易溶于水且显碱性，故采用湿润的红色石蕊试纸鉴别；
③ 按照得失电子守恒进行计算即可，注意各物质的化合价变化，找准氧化剂和还原剂，氧化产物和还原产物以及各物质的个数才能确定得失电子。
18．（2021高三上·惠城开学考）废旧可充电电池主要含有Fe、Ni、Cd、Co等金属元素，一种混合处理各种电池回收金属的新工艺如下图所示。
已知：Ⅰ．滤液①中含有Ni(NH3)62+、Cd(NH3)42+、Co(NH3) 62+等物质。
Ⅱ．萃取和反萃取的反应原理分别为：
Ni(NH3)62++ 2HR NiR2+2NH4++4NH3 ；NiR2+2H+ Ni2+ +2HR
（1）为了加快浸取速率，可采取的措施为 （任写一条）。
（2）已知浸取过程中NH3和NH4+的物质的量之和与Ni、Cd、Co浸取率的关系如表2所示。
表2浸取过程中氨总量与各离子浸取率的关系
编号 n(NH3)+ n(NH4+)/mol Ni浸取率/% Cd浸取率/% Co浸取率/%
① 2.6 97.2 88.6 98.1
② 3.5 86.0 98.8 86.7
③ 4.8 98.4 98.8 94.9
④ 5.6 97.7 85.1 96.8
⑤ 9.8 95.6 84.1 96.1
则可采用的最佳实验条件编号为 。
（3）Co(OH)3与盐酸反应产生气体单质，该反应的化学方程式 。
（4）操作①的名称为 、过滤、洗涤。
（5）向有机相中加入H2SO4能进行反萃取的原因为 （结合平衡移动原理解释）。
（6）将水相加热并通入热水蒸气会生成CdCO3沉淀，并产生使红色石蕊试纸变蓝的气体，该反应的离子方程式为 。
（7）上述工艺流程中可能循环使用的物质为 。
（8）已知Ksp(CdCO3)=1.0×10-12，Ksp(NiCO3)=1.4×10-7。若向物质的量浓度均为0.2mol/L的Cd2+和Ni2+溶液中滴加Na2CO3溶液(设溶液体积增加1倍)，使Cd2+恰好沉淀完全，即溶液中c(Cd2+)=1.0×10-5mol/L时，是否有NiCO3沉淀生成(填“是”或者“否”) 。
【答案】（1）搅拌(适当升温或增大浸取剂的浓度)
（2）③
（3）2Co(OH)3 +6HCl=2CoCl2 +Cl2↑+6H2O
（4）蒸发浓缩、冷却结晶
（5）根据NiR2+2H+ Ni2+ +2HR可知，加入H2SO4使c(H+)增大，平衡向右移动
（6）Cd(NH3)42+ +CO32- CdCO3↓ + 4NH3↑
（7）NH3、有机萃取剂
（8）否
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；分液和萃取；物质的分离与提纯；离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)搅拌、适当升温或增大浸取剂的浓度，均可加快浸取速率；
(2)通过表2中，浸取过程中氨总量与各离子浸取率的关系数据可知，当n(NH3)+n(NH4+)=4.8mol时，对Ni、Cd、Co浸取率都比较高，因此可采用的最佳实验条件编号为③；
(3)Co(OH)3与盐酸反应生成CoCl2溶液，由此可知Co元素表现了氧化性，则HCl表现还原性，产生的气体单质应为Cl2，根据得失电子守恒，元素守恒可配平该反应的化学方程式为2Co(OH)3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+6H2O；
(4)CoCl2溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到CoCl2 6H2O晶体；
(5)根据以上分析可知，在有机相中加入硫酸进行反萃取，发生反应NiR2+2H+ Ni2+ +2HR，得到NiSO4溶液，从平衡移动原理的角度解释，即根据NiR2+2H+ Ni2+ +2HR可知，加入H2SO4使c(H+)增大，平衡向右移动，从而得到NiSO4溶液；
(6)水相中含有Cd(NH3)42+、CO32-，将水相加热并通入热水蒸气会生成CdCO3沉淀，并产生使红色石蕊试纸变蓝的气体，则该气体为NH3，则该反应的离子方程式为Cd(NH3)42++CO32- CdCO3↓ +4NH3↑；
(7)由以上分析可知，上述工艺流程中可能循环使用的物质为NH3、有机萃取剂；
(8)当Cd2+恰好沉淀完全时，溶液中 ，此时溶液中，Q(NiCO3)=c(Ni2+)c(CO32-)=0.1×1.0×10-7=1.0×10-8＜Ksp(NiCO3)，故没有NiCO3沉淀生成。
【分析】
（1）常见的实验操作，可搅拌、加热、或增大浸取液浓度或增大反应物接触面积；
（2）采用控制变量法，根据表格数据进行对比分析即可；
（3）根据有气体单质生成推断气体是氯气，再根据氧化还原反应推断产物和配平即可，注意根据得失电子守恒配平；
（4）根据操作的后续步骤推断，应是蒸发浓缩、冷却结晶；
（5）根据反萃取原理NiR2+2H+ Ni2+ +2HR ，加酸增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动；
（6）会使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体推断应为氨气，离子反应方程式为：Cd(NH3)42+ +CO32- CdCO3↓ + 4NH3↑ ；
（7）根据（6）可知生成氨气，而一开始加入氨气，氨气可重复利用，氨气、有机萃取剂均如此可重复利用；
（8）根据浓度熵计算，再比较溶度积常数即可。
19．（2021高三上·惠城开学考）合成氨是目前最有效工业固氮的方法，解决数亿人口生存问题。回答下列问题：
（1）科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。
由图可知合成氨反应 N2(g)+ H2(g) NH3(g)的 H= kJ·mol-1。该历程中反应速率最慢的步骤的化学方程式为 。
（2）工业合成氨反应为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，当进料体积比V(N2)：V(H2)=1：3时平衡气体中NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示：
①500℃时，反应平衡常数Kp(30MPa) Kp(100MPa)。（填“<”、“=”、“>”）
②500℃、30MPa时，氢气的平衡转化率为 （保留2位有效数字），Kp= (MPa)-2（列出计算式）。
（3）科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨，工作时阴极区的微观示意如图，其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂。
①阴极区生成NH3的电极方程式为 。
②下列说法正确的是 （填标号）。
A．三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性
B．该装置用金(Au)作催化剂目的是降低N2的键能
C．选择性透过膜可允许N2和NH3通过，防止H2O进入装置
【答案】（1）-46；Nad+3Had NHad+2Had
（2）=；33%；
（3）N2+6e-+6C2H5OH=2NH3+6C2H5O-；AC
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学平衡常数；化学平衡状态的判断；化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】(1)利用盖斯定律，起点为 N2(g)+ H2(g)，终点为NH3(g)， H=-46 kJ·mol-1。所以，合成氨反应 N2(g)+ H2(g) NH3(g) H=-46 kJ·mol-1。该历程中反应速率最慢的反应，是需吸热最多的反应，显然是吸热106 kJ·mol-1的反应，化学方程式为Nad+3Had NHad+2Had。答案为：利用盖斯定律，起点为 N2(g)+ H2(g)，终点为NH3(g)， H=-46kJ·mol-1；Nad+3Had NHad+2Had；
(2)①因为平衡常数只受温度变化的影响，所以500℃时，反应平衡常数Kp(30MPa)= Kp(100MPa)；
②设参加反应N2的物质的量为x，建立三段式为：
则 ，x= ，则N2的体积分数为 =20%，H2的体积分数为60%，NH3的体积分数为20%。
500℃、30MPa时，氢气的平衡转化率为 =33%，Kp= (MPa)-2；
(3)①从图中看，阴极区N2与C2H5OH反应生成NH3和C2H5O-，电极方程式为N2+6e-+6C2H5OH=2NH3+6C2H5O-；
②A．从阴极反应看，三氟甲磺酸锂并未参与反应，所以作用是增强导电性，A正确；
B．催化剂只能降低反应的活化能，不能降低键能，B不正确；
C．从图中看，选择性透过膜可允许N2和NH3通过，但H2O不能透过，C正确；
故合理选项是AC。
【分析】
（1）根据盖斯定律进行计算，注意正负号和单位即可；其中反应活化能越大速率越低，且吸热反应速率更低；
（2）根据三段式计算，由图像氨气的物质的量分数作为突破口计算；
（3）
① 根据图像分析阴极区得电子发生还原反应，电极反应为：N2+6e-+6C2H5OH=2NH3+6C2H5O-；
②
A.三氟甲酸磺酸锂从图像上看并为参与反应；
B.催化剂只与反应速率有关；
C.从图中分析，水分子也不能通过选择性透过膜。
20．（2021高三上·惠城开学考）(CdSe)n小团簇（CdnSen，n=1~16）为Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料，具有独特的光学和电学性质，常应用于发光二极管、生物系统成像与诊断等方面。
回答下列问题：
（1）基态Se原子的价层电子排布式为 。
（2）Cd的第一电离能大于同周期相邻元素，原因是 。
（3）CdS、CdSe、CdTe均为重要的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料，熔点分别为1750℃、1350℃、1041℃，上述熔点呈规律性变化的原因是 。
（4）利用有机配体PH3、N(CH3)3等修饰(CdSe)2可改善其光致发光效率。其中PH3的空间构型是 。N(CH3)3中参与形成配位键的孤电子对占据的轨道是 。
（5）CdSe的一种晶体为闪锌矿型结构，晶胞结构如图所示。其中原子坐标参数A为( ， ， )，则B、C的原子坐标参数分别为 。该晶胞中CdSe键的键长为 。已知Cd和Se的原子半径分别为rCdnm和rSenm，则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 。
【答案】（1）4s24p4
（2）Cd的电子排布式为[Kr]4d105s2，原子轨道为全充满状态
（3）均为离子化合物，阳离子相同，阴离子半径S2-CdSe>CdTe
（4）三角锥形；sp3
（5）B( ， ， )，C( ， ， )；；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；键能、键长、键角及其应用；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4，则基态Se原子的价层电子排布式为4s24p4。答案为：4s24p4；
(2) Cd的价电子排布式为4d105s2，5s轨道全充满，Cd的第一电离能大于同周期相邻元素，原因是Cd的电子排布式为[Kr]4d105s2，原子轨道为全充满状态。答案为：Cd的电子排布式为[Kr]4d105s2，原子轨道为全充满状态；
(3) 从熔点看，CdS、CdSe、CdTe都形成离子晶体，晶格能与离子带电荷成正比，与离子半径的平方成反比，所以上述熔点呈规律性变化的原因是：均为离子化合物，阳离子相同，阴离子半径S2-CdSe>CdTe。答案为：均为离子化合物，阳离子相同，阴离子半径S2-CdSe>CdTe；
(4) PH3中P的价层电子对数为4，P原子的最外层存在1对孤对电子，则PH3的空间构型是三角锥形。N(CH3)3中N原子的价层电子对数为4，N(CH3)3中参与形成配位键的孤电子对占据的轨道是sp3。答案为：三角锥形；sp3；
(5)原子坐标参数A为( ， ， )，根据0点定位，则B、C的原子坐标参数分别为B( ， ， )，C( ， ， )。设该晶胞中CdSe键的键长为x，则x2=( a)2+( a)2+( a)2，x= 。在晶胞中，Cd原子数为 ×8+ ×6=4，Se原子数为4，已知Cd和Se的原子半径分别为rCdnm和rSenm，则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 。答案为：B( ， ， )，C( ， ， )； ； 。
【分析】
（1）Se原子序数为34，价层电子排布4s24p4；
（2）Cd原子价层电子排布4d5s，5s轨道全充满，根据其结构分析即可，结构决定性质；
（3）上述半导体材料熔点变化有规律，与晶体类型有关，当均为离子晶体时，则与离子半径晶格能等有关；
（4）空间构型和价层电子数对和孤对电子对有关系，而杂化类型也与此有关，据此可以知道是 sp3杂化，三角锥形结构；
（5）根据所给原子坐标参数得到B、C的坐标参数，其键长建立三角形计算；利用均摊法计算，确定原子个数、原子总体积，最后计算其占比的百分率。
21．（2021高三上·惠城开学考）氟班色林(F)可用于抑郁症的治疗，以下是氟班色林的合成路线：
回答下列问题：
（1）A的结构简式为 ， 的反应类型为 。
（2） 过程中，还生成一种烃的含氧衍生物J，J的相对分子质量为58.J的结构简式为 。
（3）结构中含1个六元环且核磁共振氢谱中峰面积比为1∶1∶1∶2的G的同分异构体有 种，写出其中一种的结构简式： 。
（4）H可由环氧乙烷( )和 反应制得，试写出制备H的化学方程式： 。
（5）请完成以甲苯为原料合成 的反应路线：
【答案】（1）；取代反应
（2） (或 )
（3）4； (或 或 或 )
（4）2 + →
（5）
【知识点】有机物的合成；同分异构现象和同分异构体；取代反应
【解析】【解答】(1)A的不饱和度为4，且B的结构简式为： ，A的结构简式为 ； 的反应类型为取代反应，B中支链氢原子被-CH2CH2Br取代。
(2) 过程中，还生成一种烃的含氧衍生物J，J的相对分子质量为58，分子式为：C3H6O， J的结构简式为 (或 )。
(3)结构中含1个六元环且核磁共振氢谱中峰面积比为1∶1∶1∶2，说明有四种等效氢且个数比为1∶1∶1∶2，G的同分异构体有4种，分别为： 或 或 或 。
(4)H可由环氧乙烷( )和 反应制得，试写出制备H的化学方程式：2 + → 。
(5)请完成以甲苯为原料合成 的反应路线：
【分析】
（1）倒推法和不饱和度进行推断；根据B、C前后变化，可知发生取代反应；
（2）根据相对分子质量去除氧的相对分子质量计算，得到分子式C3H6O，不饱和度为1，则结构简式为 (或 )；
（3）同分异构与等效氢有关，等效氢有四种，故同分异构体有4种，分别是 或 或 或 ；
（4）两者反应断裂碳氧键形成羟基和碳氮键，消耗两分子环氧乙烷；注意不可消耗三分子环氧乙烷，所生成物不稳定；
（5）有机合成主要以目标产物出发进行倒退，而题目所给化学方程式及反应类型给予借鉴。
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