河北省2021-2022学年高三上学期化学开学考试试卷

河北省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·靖远开学考）2021年6月11日，国家航天局举行“天问一号”探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式，公布了由“祝融号”火星车拍摄的“着巡合影”“中国印迹”等影像图。“祝融号”火星车使用的下列材料中，属于金属材料的是（　　）
A．隔热降噪材料三胺泡沫 B．SiC颗粒
C．新型镁锂合金 D．有机热控涂层
2．（2021高三上·广东开学考）下列化学用语表示正确的是（　　）
A．N2H4的结构式：
B．Al3+的结构示意图：
C．BF3的电子式：
D．异戊二烯的球棍模型：
3．（2021高三上·靖远开学考）利用如图所示的装置制备气体可以控制反应，下列气体制备能选用如图所示装置的是（　　）
选项 试剂 制备气体
A 和
B 和稀硫酸
C 生石灰和浓氨水
D 和浓
A．A B．B C．C D．D
4．（2021高三上·靖远开学考）下列过程与氧化还原反应无关的是（　　）
A．聚丙烯用于制造汽车保险杠
B．食品包装袋中还原铁粉防氧化的过程
C．三星堆出土的青铜文物表面生成Cu2(OH)3Cl的过程
D．《淮南万毕术》记载：“白青，得铁即化为铜”
5．（2021高三上·靖远开学考）下列离子方程式书写正确的是（　　）
A．向 溶液中通入足量 ：
B．将过量的镁粉加入氯化铁溶液中：
C．向偏铝酸钠溶液中滴加过量的 溶液：
D．澄清石灰水与 反应：
6．（2021高三上·靖远开学考）有机物 是合成药物 的中间体， 的结构简式如图所示。下列有关 的叙述正确的是（　　）
A．能发生酯化反应，不能发生加聚反应
B．既是乙酸乙酯的同系物，又是乙烯的同系物
C． 与足量钠反应能生成 (标准状况)
D． 苯环上的一氯代物有3种
7．（2021高三上·靖远开学考）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　）
A．1molO2与足量钾反应生成KO2时，转移的电子数为4NA
B．1L0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中阴离子的数目大于0.1NA
C．标准状况下，22.4L癸烷中含非极性键的数目为9NA
D．78g由Na2S和Na2O2组成的混合物中含阴离子的总数为1.5NA
8．（2021高三上·靖远开学考）某金属有机多孔材料( )在常温常压下具有超高的 吸附能力(吸附时会放出热量)，并能高效催化 和 的反应，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．升温将不利于 的吸附
B．该过程中有非极性共价键的断裂
C．该过程总反应的化学方程式为
D． 可与 溶液反应
9．（2021高三上·靖远开学考）下列实验操作能达到目的的是（　　）
选项 目的 实验操作
A 证明 溶液与盐酸反应后的溶液中盐酸过量 向 溶液与盐酸反应后的溶液中，滴加紫色石蕊溶液
B 用 固体配制 的 溶液 在适量的浓硝酸中溶解一定质量的 固体，加水稀释至指定体积
C 除去 中少量的 气体先通过饱和 溶液，后通过浓硫酸
D 检验植物油中含有碳碳双键 向植物油中加入 溶液，煮沸
A．A B．B C．C D．D
10．（2021高三上·靖远开学考）双极膜电渗析法制备缩水甘油( )的原理：将 氯 ， 丙二醇的水溶液通过膜 与双极膜之间的电渗析室，最终得到的缩水甘油纯度很高(几乎不含无机盐)。已知：由一张阳膜和一张阴膜复合制成的阴、阳复合膜为双极膜。在直流电场的作用下，双极膜复合层间的 解离成 和 并分别通过阴膜和阳膜。下列说法错误的是（　　）
A．装置工作时， 氯 ， 丙二醇被氧化
B．通电前后，电渗析室内溶液的 几乎不变
C．膜 为阴离子交换膜
D．装置工作时，阴极上发生的电极反应：
11．（2021高三上·靖远开学考）以氟磷灰石[含 ，和少量的 、 ]为原料制取( (氯化磷酸三钠)的工艺流程如下：
下列说法错误的是（　　）
A．分解氟磷灰石产生的气体为
B．滤渣1和滤渣2的成分相同
C．“制磷酸钠”的离子方程式为
D．“急速冷却”的目的是减少次氯酸盐的热分解
二、多选题
12．（2021高三上·河北开学考）短周期主族元素 、 、 、 的原子序数依次增大， 的阴离子与锂离子具有相同的电子层结构， 的一种核素常用于考古断代， 原子的最外层电子数是内层电子数的3倍， 、 、 原子的最外层电子数总和等于 的原子序数。下列推断错误的是（　　）
A．原子半径：
B．化合物 中既含离子键又含共价键
C．最简单气态氢化物的稳定性：
D．由上述四种元素组成的化合物的水溶液不可能呈碱性
13．（2021高三上·河北开学考）已知：常温下， 。某温度下，饱和溶液中 与 、 的关系如图所示。
下列说法正确的是（　　）
A．曲线Ⅱ代表 的沉淀溶解平衡曲线
B．常温下， 的
C．常温下，当 时，饱和溶液中
D．加入 固体可使溶液由 点沿直线变为 点
三、综合题
14．（2021高三上·靖远开学考）高纯硅被誉为“信息革命的催化剂”。某小组同学模拟工业上用 与 在 的条件下制备高纯硅，实验装置如图所示(加热及夹持装置已略去)。
已知：① 的沸点为 ，密度为 ，易溶于有机溶剂，能与 剧烈反应，在空气中易被氧化；
② ；
③银氨溶液中存在： 。
实验步骤：
①打开 ，向安全漏斗中加入足量乙醇，使装置 中的反应进行一段时间；
②加热装置 ，打开 ，滴加 ；
③加热装置 至 ；
④关闭 ；
⑤关闭 。
回答下列问题：
（1）仪器 的名称为　 　。
（2）相比长颈漏斗，安全漏斗使用时的优点是　 　。
（3）干燥管 中盛装的试剂是　 　。
（4）加热装置 之前，先进行装置 中的反应，这样操作的目的是　 　。
（5）装置 中发生反应的化学方程式为　 　。
（6） 中 的作用是　 　，实验过程中， 的上层溶液中观察到的现象是　 　，尾气的主要成分是　 　(填化学式)。
（7）根据下列数据可以计算出 的利用率的是　 　(填标号)。
a．钠的质量b．乙醇的体积和密度c．硅的质量
15．（2021高三上·靖远开学考）某工厂以废料(主要含 ，还含少量的 、 、 )为原料制备碳酸铈、氯化铈等铈产品的流程如下：
已知： 具有强氧化性，通常情况下不和无机酸反应。
回答下列问题：
（1）为加快“酸浸1”的速率，可采取的措施是　 　(写一条即可)。
（2）检验“浸液 ”中含有 的试剂是　 　(填化学式，下同)溶液，“浸渣 ”的主要成分为　 　。
（3）“酸浸2”中双氧水的作用是　 　(用离子方程式回答)。
（4）获得 的方法：将 和 混合灼烧，得到 并放出能使品红溶液褪色的气体。加入 的原因是　 　。
（5）已知醋酸铵溶液呈中性，则 溶液中： 　 　(填“ ”、“ ”或“ ”) 。
（6）测定 的纯度：
①已知 与 反应后的产物为 ，则该反应中氧化产物( )与还原产物( )的物质的量之比为　 　。
② 的纯度为　 　 。[已知： 的摩尔质量为 ]
③若其他操作均正确，滴定后俯视读数，则测得 的纯度　 　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
16．（2021高三上·河北开学考）一种新型煤气化燃烧集成制氢发生的主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
副反应：
Ⅴ.
Ⅵ.
回答下列问题：
（1）已知反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数 、 随温度的变化如图1、图2所示。
①由反应Ⅴ和反应Ⅵ可知， 　 　；反应Ⅰ的 　 　(填“>”或“<”)0。
②温度小于800℃时， ，原因是　 　。
③为提高反应Ⅱ中 的转化率，可采取的措施是　 　(写一条)。
④T℃时，向密闭容器中充入1 和3 ，只发生反应Ⅱ，此时该反应的平衡常数 ， 的平衡转化率为　 　。
（2）从环境保护角度分析，该制氢工艺中设计反应Ⅲ的优点是　 　。
（3）起始时在气化炉中加入1 C、2 及1 ，在2.5 下，气体的组成与温度的关系如图3所示。
①200~725℃时， 的量不断减少的原因是　 　。
②725~900℃时， 的物质的量分数快速减小，其原因是　 　。
17．（2021高三上·靖远开学考）近年来，科学家研究的以复合过渡金属镍的氢氧化物为催化剂、三乙醇胺为电子给体以及 为光敏剂的催化体系，在可见光驱动下可高效催化还原 。
（1）下列有关 原子的叙述正确的是___________ (填标号)。
A．第一电离能比钙的大
B．基态 原子的核外价电子排布式为
C．基态 原子形成基态 时，先失去 轨道上的电子
（2）三乙醇胺的制备：3 。
①三乙醇胺所含的元素中，电负性由小到大的顺序为　 　。
② 的空间结构为　 　。
③键角： 　 　(填“ ”、“ ”或“ ”) 。
（3） 能转化为高价值化学品，如 、 、 。上述3种物质中，沸点最高的是 ，原因是　 　。
（4） 的结构如图所示。 原子的杂化类型为　 　， 配体 分子中含有 键的数目为　 　 。
（5） 的晶胞结构如图1(氧、氢原子均位于晶胞内部)所示，图2是晶胞正上方的俯视投影图，请在图2中用空心球(○)表示氧原子的位置　 　。已知晶胞的底边长为 ，高为 ，阿伏加德罗常数的值为 ，则该晶胞的密度为　 　 (列出表达式)。
18．（2021高三上·靖远开学考）Ramelteon是首个没有被列为特殊管制的非成瘾失眠症治疗药物，其一种合成路线如下：
已知：RCOOH RCOOCl (R-为烃基)。
回答下列问题：
（1） 中的官能团的名称为　 　。
（2） 反应生成 至少需要　 　 。
（3）由 生成 分两步进行，反应1)的化学方程式为　 　，该反应的反应类型为　 　。
（4） 的结构简式为　 　。
（5） 与 发生加成反应的产物 ( )的同分异构体中能同时满足下列条件的有　 　种。
a．能发生银镜反应；
b．除苯环外，不含其他环；
c．核磁共振氢谱显示有四组峰，且峰面积之比为 。
（6）根据上述路线中的相关知识，以 为主要原料设计合成 　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】无机非金属材料；合金及其应用
【解析】【解答】A．隔热降噪材料三胺泡沫属于有机物，不是金属材料，A不符合题意；
B．SiC颗粒属于无机材料，不是金属材料，B不符合题意
C．镁锂合金属于金属材料，C符合题意；
D．有机热控涂层属于有机物，不是金属材料，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】金属材料包括金属和合金，结合物质组成判断解答。
2．【答案】D
【知识点】离子化合物的结构特征与性质；结构式；球棍模型与比例模型；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．N2H4的结构式为 ，A项不符合题意；
B．Al3+的结构示意图为 ，B项不符合题意；
C．BF3的电子式为： ，C项不符合题意；
D．异戊二烯的球棍模型： ，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.N元素最外层电子数为5，易得3个电子，而图中氮元素有四个键；
B.核外电子排布式为铝原子；
C.B原子最外层电子数为3，不能构成八电子稳定结构；
D.异戊二烯球棍模型正确，符合命名及结构简式。
3．【答案】B
【知识点】气体发生装置；常见气体制备原理及装置选择
【解析】【解答】本题主要考查气体发生装置的选择，侧重考查学生的实验能力。选用该装置制备气体，需具备的条件是块状难溶固体与液体在常温下反应，产物易溶于水，放热较少。
A． 和 的反应属于固固加热的反应，A项不符合题意；
B． 和稀硫酸是固固不加热制气体的反应，B项符合题意；
C． 易溶于水，且 微溶于水，易堵塞多孔隔板，C项不符合题意；
D． 和浓 反应需要加热，D项不符合题意。
故答案为：B。
【分析】选用该装置制备气体，需具备的条件是块状难溶固体与液体在常温下反应，产物不易溶于水，放热较少。
4．【答案】A
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A．聚丙烯机械强度好、电绝缘性好、耐化学腐蚀、质轻、无毒，聚丙烯可用于制造汽车保险杠，无元素化合价发生变化，不属于氧化还原，A符合题意；
B．食品包装袋中还原铁粉可以和氧气发生反应，从而防止食品和氧气反应，发生了氧化还原反应，B不符合题意；
C．青铜文物表面生成Cu2(OH)3Cl的过程中铜元素的化合价发生变化，属于氧化还原，C不符合题意；
D．“得铁即化为铜”属于置换反应，是氧化还原反应，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】反应中存在元素化合价变化的反应为氧化还原反应，以此来解答。
5．【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A． 有还原性，将 还原为Cl-，本身被氧化为硫酸钠，A项符合题意；
B．过量的镁能将氯化铁中的铁置换出来，B项不符合题意；
C．过量的 会溶解 ，C项不符合题意；
D． 是弱酸，离子方程式为 ，D项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A. 被Cl2氧化为硫酸钠；
B.金属镁能将氯化铁中的铁置换出来；
C.过量的 溶液反应生成硫酸铝、硫酸钠和水；
D. HF是弱酸应写化学式。
6．【答案】D
【知识点】芳香烃；同分异构现象和同分异构体；乙酸的化学性质；同系物
【解析】【解答】A． 含碳碳双键，能发生加聚反应，A项不符合题意；
B．同系物的官能团种类和数目完全相同，且分子式相差若干个 ， 与乙酸乙酯、乙烯都不互为同系物，B项不符合题意；
C． 与足量钠反应能生成 (标准状况)，C项不符合题意；
D．M苯环上有三种等效氢，故 苯环上的一氯代物有3种，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.含有羧基，具有羧酸的性质，含有碳碳双键，具有烯烃的性质；
B.同系物含有相同的组成通式，含有相同的官能团且同种官能团数目相同；
C.含有的羧基能与钠反应生成氢气；
D.苯环上有3种化学环境不同的氢。
7．【答案】B
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算；物质结构中的化学键数目计算；物质的量的相关计算；物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】A.1molO2与足量钾反应生成KO2时，转移的电子数为NA，不符合题意；
B.1L0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中硫酸根为0.1NA，另外还有氢氧根阴离子的存在，故阴离子的数目大于0.1NA，符合题意；
C．标准状况下，癸烷为液体，无法计算，不符合题意；
D.78g由Na2S和Na2O2组成的混合物中含阴离子的总数为NA，不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A. O2与足量钾反应生成KO2时，氧元素由0价变为价。
B. NH4HSO4溶液中，阴离子除了NH4HSO4电离出的SO42-，还有水电离出的氢氧根离子；
C.标况下癸烷为液体；
D. Na2S和Na2O2的摩尔质量均为78g/mol，且均由2个钠离子和1个阴离子构成。
8．【答案】B
【知识点】化学键；吸热反应和放热反应；酯的性质
【解析】【解答】A．由题干信息“吸附时会放出热量”可知， 的吸附吸附过程放热，故升温将不利于 的吸附，A不符合题意；
B．反应过程中断开了碳氧共价键，该共价键为极性共价键，B符合题意；
C．通过图示可知过程总反应的化学方程式为 ，C不符合题意；
D． 中有酯基可以在 溶液水解，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.由题干信息“吸附时会放出热量”可知，CO2的吸附过程放热；
B.反应过程中断开了碳氧共价键；
C.通过图示可知，CO2与反应生成；
D.中有酯基，具有酯的性质。
9．【答案】C
【知识点】除杂；化学实验方案的评价
【解析】【解答】A． ， ，无论盐酸是否过量， 溶液和盐酸反应后的溶液都显酸性，A项不符合题意；
B．硝酸会氧化 ，B项不符合题意；
C．饱和亚硫酸钠和氯化氢反应生成二氧化硫，再干燥，C项符合题意；
D．植物油在 溶液中水解，说明含有酯基，不能说明含碳碳双键，D项不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A. 溶液与盐酸反应生成NaCl、S、二氧化硫和水，且二氧化硫与水反应生成亚硫酸；
B.硝酸可氧化亚铁离子；
C. 与 溶液反应生成二氧化硫，浓硫酸可干燥二氧化硫；
D.植物油含酯基，与NaOH溶液发生水解反应。
10．【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．在反应过程中 3- 氯 -1 ， 2- 丙二醇中各元素的化合价没有发生变化，不属于氧化还原反应，A符合题意；
B．如图所示，双极膜产生的OH-迁移进入两膜之间的电渗析室，使溶液 ，参与反应，反应消耗的OH-来自双极膜，故反应对溶液的pH不产生影响，B不符合题意；
C．阳极电极反应为：4OH--4e-=O2 +2H2O，故膜应为能透过Cl-的膜，为阴离子交换膜，可在阳极回收HCl，C不符合题意；
D．阴极上发生的电极反应应该是阳离子得电子，电极反应为： ，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据电荷迁移方向确定双极膜中移向 3- 氯 -1 ， 2- 丙二醇的水溶液只能是带负电荷的OH-，OH-中和生成的H+， Cl-经过膜M向阳极迁移，产品得以纯化，3-氯-1， 2-丙二醇未发生氧化还原反应，通电后，双极膜复合层间的H2O解离成OH-和H+， OH-中和电渗析室内生成的H+，阴极上氢离子得到电子生成氢气，据此分析解答。
11．【答案】B
【知识点】物质的分离与提纯；制备实验方案的设计
【解析】【解答】A．硫酸的酸性强于HF，且HF易挥发，则用硫酸分解氟磷灰石产生的气体为 ，故A不符合题意；
B．根据以上分析滤渣1主要是 ，滤渣2是氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，二者成分不同，故B符合题意；
C．Na2HPO4和NaOH溶液反应生成磷酸钠和水，离子方程式为 ，故C不符合题意；
D．次氯酸盐不稳定，“急速冷却”的目的是减少次氯酸盐的热分解，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】氟磷灰石用硫酸溶解，生成硫酸钙沉淀、磷酸和HF气体，少量的 、 溶解得到硫酸盐，过滤后滤液加入Na2CO3溶液调溶液pH，磷酸转化为Na2HPO4，硫酸铁和硫酸铝转化为氢氧化物沉淀，过滤后滤液加入NaOH溶液制得磷酸钠。氯气和氢氧化钠溶液反应得到次氯酸钠混合溶液，磷酸钠和次氯酸钠溶液混合并急速冷却，经后续分离操作可获得产品氯化磷酸三钠。
12．【答案】C,D
【知识点】化学键；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A．同一周期，从左到右，原子半径减小，同一主族，从上到下，原子半径增大，所以原子半径： ，故A不符合题意；
B．化合物 为NaOH，属于离子化合物，结构中含有离子键和共价键，故B不符合题意；
C．元素的非金属性越强，形成的简单的氢化物越稳定，所以氢化物的稳定性：CH4D．由上述四种元素组成的化合物为 ，其水溶液呈碱性，故D符合题意；
故答案为：CD。
【分析】 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的阴离子与锂离子具有相同的电子层结构，则W是H； X的一种核素常用于考古断代，则X是C； Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，则Y是O； W、X、Y原子的最外层电子数总和等于Z的原子序数，Z的原子序数为1 +4+6= 11，则Z是Na，以此分析解答。
13．【答案】B,C
【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．离子浓度的负对数值越大，对应的离子浓度越小，对应的溶度积越小，故曲线Ⅱ代表溴化银的沉淀溶解平衡曲线，选项A不符合题意；
B．常温下，当 时， ，此时， ，选项B符合题意；
C．常温下，当 时， =4.0，饱和溶液中 ，选项C符合题意；
D．加入 固体后，饱和溶液中 增大， 减小，可使溶液由 点变为 点，选项D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】A．已知：常温下， ，银离子浓度相同时，氯离子浓度大于溴离子，离子浓度的负对数值越大，对应的离子浓度越小；
B．常温下，当 时， ，，此时， ；
C．常温下，当 时，图像分析溶液中银离子和溴离子的浓度，饱和溶液中 ；
D．加入 固体后，饱和溶液中 增大， 减小。
14．【答案】（1）分液漏斗
（2）漏斗下端不需插入液体中即可液封(或其他合理答案)
（3）无水氯化钙(或 )
（4）排尽装置内的空气(或其他合理答案)
（5）
（6）防止倒吸；产生白色沉淀；
（7）c
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；化学实验操作的先后顺序；尾气处理装置；实验装置综合；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）仪器 是分液漏斗。
（2）安全漏斗中“安全”主要是防气体从漏斗中逸出，漏斗颈部残留液体能起到液封作用。使用时的优点是安全漏斗下端可以不插入液体中，而长颈漏斗下端必须插入液面下。
（3）依题意，乙醇蒸气被无水氯化钙吸收，除去氢气中的乙醇蒸气。
（4）根据提示信息，实验前排尽装置内的空气，否则氢气和氧气在高温下会反应。
（5）装置 中发生反应的化学方程式为 。
（6）装置E有三个功能：吸收氯化氢、防倒吸、吸收 。“防倒吸”原理：氯化氢不溶于四氯化碳，当氯化氢进入四氯化碳层时装置内气压不会剧减，故不会产生倒吸现象。根据平衡移动原理， ，使反应 的平衡向逆反应方向移动，银离子浓度增大，导致离子积 大于氯化银的溶度积，生成氯化银， 进入尾气。
（7）钠和乙醇生成的氢气有三个功能：排尽装置内的空气，作还原剂，作保护气(停止加热后继续通入氢气)。实际作还原剂的氢气质量是未知量，故不能根据钠或乙醇的量计算 的利用率。可以根据生成硅的质量计算出 的利用率。
【分析】由实验装置图可知，装置A中钠与乙醇反应制备氢气，装置B中无水氯化钙用于吸收挥发出的乙醇蒸汽，装置C通过水浴加热得到三氯硅烷蒸汽，装置D中氢气和三氯硅烷在高温条件下反应生成硅和氯化氢，装置E中四氯化碳用于吸收挥发出的三氯硅烷，隔绝氯化氢与银氨溶液的接触，起防倒吸的作用，银氨溶液用于吸收氯化氢气体，防止污染环境，未反应的氢气用点燃或气球储存的方法处理；由三氯硅烷在空气中易被氧化可知，实验时应先制备氢气，用氢气排尽装置内空气，以此分析判断。
15．【答案】（1）将废料粉碎(或适当升温等其他合理答案)
（2）；
（3）
（4）抑制氯化铈的水解
（5）＞
（6）；；偏低
【知识点】物质的分离与提纯；探究物质的组成或测量物质的含量；制备实验方案的设计
【解析】【解答】本题主要考查制备铈产品的工艺流程，考查学生对元素化合物的理解能力和综合运用能力。
（1）可以通过将废料粉碎(或适当升温等其他合理答案)加快“酸浸1”的速率。
（2） 加入到含Fe3+的溶液中，可以使溶液变红。
（3）铈由 价降至 价，被还原，说明双氧水作还原剂， 中 被氧化成 。
（4） ，加入 的作用是抑制氯化铈晶体水解。
（5）醋酸的酸性比碳酸的强，醋酸铵溶液呈中性，说明醋酸和一水合氨的电离平衡常数相等，故 的水解程度大于 的。
（6）①根据反应 ，则氧化产物(Ce4+Ce4+)与还原产物(SO2 4SO42 )的物质的量之比为 。
② ， 。
③滴定后俯视读数则读数偏大，体积偏小，故纯度偏低。
【分析】废料经酸A浸泡之后， 、 与酸反应进入浸液A中，浸渣A中剩余 和 ；由调节pH之后得到Ce(OH)3，并且 具有强氧化性 ，可以推测酸浸2中发生了铈由 价降至 价，被还原，Ce(OH)3和盐酸反应生成CeCl3溶液； 测定 的纯度时，利用氧化还原反应计算即可。
16．【答案】（1）；>；未达到自发进行的反应温度；增大 ；75%
（2）减少温室气体( )的排放
（3）反应Ⅴ和反应Ⅵ均为放热反应，升高温度平衡逆向移动； 开始分解，生成的 与 反应
【知识点】反应热和焓变；盖斯定律及其应用；化学平衡移动原理；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）①根据盖斯定律：Ⅴ-Ⅵ可得： =-74.8+206.1= ；反应Ⅰ 的 >0；
②反应自发进行需要达到一定的温度，温度小于800℃时， ，原因是未达到自发进行的反应温度；
③针对 反应，该反应为气体体积变化为0的反应，为提高反应Ⅱ中 的转化率，可采取的措施是增大水蒸气浓度的方法达到目的；
④Ⅱ. 反应，设一氧化碳变化量为xmol，设容器的体积为1L，列三段式：
平衡常数K= =1，x=0.75mol，所以 的平衡转化率为75%；
（2）根据 反应可知，从环境保护角度分析，该制氢工艺中设计反应Ⅲ的优点是减少温室气体( )的排放；
（3）①反应Ⅴ和反应Ⅵ均为放热反应，根据图像分析可知，200~725℃时， 的量不断减少的原因是升高温度平衡逆向移动；
②725~900℃时，碳酸钙发生分解，产生的二氧化碳与氢气反应，氢气的量减小， 的物质的量分数快速减小。
【分析】 (1)①由盖斯定律可求得反应热，再结合方程式特点分析焓变和熵变；
②温度小于800℃时，未达到自发进行的反应温度；
③由图2可知，反应 Ⅱ 的K随温度升高而减小，该反应为放热反应，结合反应特点进行分析；
④结合反应数据可列出 的三段式，再根据化学平衡常数的定义即可求解；
(2)从环境保护角度二氧化碳的排放会引起温室效应；
(3)①反应V和反应V I均为放热反应，升高温度平衡逆向移动；
②725 ~ 900℃时，CaCO3开始分解，生成的CO2与H2反应。
17．【答案】（1）A；B
（2）；三角锥形；＞
（3） 分子间存在氢键
（4）；21
（5）；
【知识点】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；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】（1）基态 原子的核外价电子排布式为 ，形成基态 时，先失去 轨道上的2个电子；镍和钙的电子层数相同，镍的核电荷数比钙的大，第一电离能比钙的大，对键合电子的吸引力比钙的大。
（2）三乙醇胺的制备：3 。
①三乙醇胺所含的元素分别为H、C、N、O，非金属性越强电负性越强，电负性由小到大的顺序为 。
② 为sp3杂化的空间结构为三角锥形。
③键角： ＞ ，水分子和氨气分子都是四面体结构，在水分子中占据四面体四个角的是2对电子和2个氢原子，在氨气分子中占据四面体四个角的是1对电子和3个氢原子，由于电子对之间的斥力大于电子对与氢原子之间的斥力，所以水分子键角小于氨气键角。
（3） 、 、 这3种物质中，沸点最高的是 ，原因是： 分子间存在氢键。
（4） 有6对成键电子，需要6个杂化轨道，根据杂化前后轨道数目不变，确定 补全配体 ( )的碳氢键，确定 配体 分子中含有 键的数目为 。
（5）由简单几何知识可确定O原子的投影点，如图； 在晶胞内的数目为2； 的数目为 ，晶胞体积为 ，晶胞密度为 。
【分析】(1)根据镍和钙的电子层数相同，镍的核电荷数比钙的大，基态 原子的核外价电子排布式为 进行分析；
(2)①原子吸引电子能力越大，其电负性越大；同一周期元素的电负性随着原子序数增大而增大；
②根据氨气分子中N原子价层电子对个数和含有的孤电子对数分析判断；
③孤电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力；
(3)能形成分子间氢键的物质熔沸点较高；
(4)根据图知，N原子价层电子对个数都是3，根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化类型；共价单键为σ键，共价双键中含有一个σ键和一个π键进行分析判断；
(5)根据几何知识，先判断OH-和的原子个数，再计算晶胞的体积和密度即可。
18．【答案】（1）醚键、醛基
（2）2
（3） +NaOH +CH3CH2OH；取代反应
（4）
（5）6
（6） (或
【知识点】有机物的合成；有机物的结构和性质；芳香烃；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】C到D，酯基水解酸化得羧基，D为： ，根据已知条件：RCOOH RCOOCl (R-为烃基)，F的键线式、E的分子式，可得E的结构简式为 ，据此分析解题。
（1）由A的结构简式可知A中的官能团为醛基和醚键。
（2）根据B与C的结构简式可知，B与溴发生了取代反应，故1molA需要与2molB取代生成1molC；
（3）某酸乙酯在氢氧化钠条件下水解得到羧酸钠和乙醇，反应类型为取代反应，反应1)的化学方程式为
。
（4）C到D，酯基水解酸化得羧基，根据已知条件、F的键线式、E的分子式，可得E的结构简式为 。
（5） 与 发生加成反应的产物 ( )的同分异构体中：a．能发生银镜反应，说明含有醛基；b．除苯环外，不含其他环；c．核磁共振氢谱显示有四组峰，且峰面积之比为 ，同分异构体分别为： 、 、 、 、 、 共计6种。
（6）由目标产物及原料碳架确定引入两碳，应用反应A到B；酯基水解酸化后，应用“已知”条件成环
。
【分析】根据烯烃的性质和氢气的加成以及烃的取代反应B生成C，再根据酯基水解和酸化的条件生成D，再根据题目给出的信息得出E为，依据同分异构体的书写原则书写的同分异构体，依据常见官能团的性质分析即可。
1 / 1河北省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·靖远开学考）2021年6月11日，国家航天局举行“天问一号”探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式，公布了由“祝融号”火星车拍摄的“着巡合影”“中国印迹”等影像图。“祝融号”火星车使用的下列材料中，属于金属材料的是（　　）
A．隔热降噪材料三胺泡沫 B．SiC颗粒
C．新型镁锂合金 D．有机热控涂层
【答案】C
【知识点】无机非金属材料；合金及其应用
【解析】【解答】A．隔热降噪材料三胺泡沫属于有机物，不是金属材料，A不符合题意；
B．SiC颗粒属于无机材料，不是金属材料，B不符合题意
C．镁锂合金属于金属材料，C符合题意；
D．有机热控涂层属于有机物，不是金属材料，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】金属材料包括金属和合金，结合物质组成判断解答。
2．（2021高三上·广东开学考）下列化学用语表示正确的是（　　）
A．N2H4的结构式：
B．Al3+的结构示意图：
C．BF3的电子式：
D．异戊二烯的球棍模型：
【答案】D
【知识点】离子化合物的结构特征与性质；结构式；球棍模型与比例模型；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．N2H4的结构式为 ，A项不符合题意；
B．Al3+的结构示意图为 ，B项不符合题意；
C．BF3的电子式为： ，C项不符合题意；
D．异戊二烯的球棍模型： ，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.N元素最外层电子数为5，易得3个电子，而图中氮元素有四个键；
B.核外电子排布式为铝原子；
C.B原子最外层电子数为3，不能构成八电子稳定结构；
D.异戊二烯球棍模型正确，符合命名及结构简式。
3．（2021高三上·靖远开学考）利用如图所示的装置制备气体可以控制反应，下列气体制备能选用如图所示装置的是（　　）
选项 试剂 制备气体
A 和
B 和稀硫酸
C 生石灰和浓氨水
D 和浓
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】气体发生装置；常见气体制备原理及装置选择
【解析】【解答】本题主要考查气体发生装置的选择，侧重考查学生的实验能力。选用该装置制备气体，需具备的条件是块状难溶固体与液体在常温下反应，产物易溶于水，放热较少。
A． 和 的反应属于固固加热的反应，A项不符合题意；
B． 和稀硫酸是固固不加热制气体的反应，B项符合题意；
C． 易溶于水，且 微溶于水，易堵塞多孔隔板，C项不符合题意；
D． 和浓 反应需要加热，D项不符合题意。
故答案为：B。
【分析】选用该装置制备气体，需具备的条件是块状难溶固体与液体在常温下反应，产物不易溶于水，放热较少。
4．（2021高三上·靖远开学考）下列过程与氧化还原反应无关的是（　　）
A．聚丙烯用于制造汽车保险杠
B．食品包装袋中还原铁粉防氧化的过程
C．三星堆出土的青铜文物表面生成Cu2(OH)3Cl的过程
D．《淮南万毕术》记载：“白青，得铁即化为铜”
【答案】A
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A．聚丙烯机械强度好、电绝缘性好、耐化学腐蚀、质轻、无毒，聚丙烯可用于制造汽车保险杠，无元素化合价发生变化，不属于氧化还原，A符合题意；
B．食品包装袋中还原铁粉可以和氧气发生反应，从而防止食品和氧气反应，发生了氧化还原反应，B不符合题意；
C．青铜文物表面生成Cu2(OH)3Cl的过程中铜元素的化合价发生变化，属于氧化还原，C不符合题意；
D．“得铁即化为铜”属于置换反应，是氧化还原反应，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】反应中存在元素化合价变化的反应为氧化还原反应，以此来解答。
5．（2021高三上·靖远开学考）下列离子方程式书写正确的是（　　）
A．向 溶液中通入足量 ：
B．将过量的镁粉加入氯化铁溶液中：
C．向偏铝酸钠溶液中滴加过量的 溶液：
D．澄清石灰水与 反应：
【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A． 有还原性，将 还原为Cl-，本身被氧化为硫酸钠，A项符合题意；
B．过量的镁能将氯化铁中的铁置换出来，B项不符合题意；
C．过量的 会溶解 ，C项不符合题意；
D． 是弱酸，离子方程式为 ，D项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A. 被Cl2氧化为硫酸钠；
B.金属镁能将氯化铁中的铁置换出来；
C.过量的 溶液反应生成硫酸铝、硫酸钠和水；
D. HF是弱酸应写化学式。
6．（2021高三上·靖远开学考）有机物 是合成药物 的中间体， 的结构简式如图所示。下列有关 的叙述正确的是（　　）
A．能发生酯化反应，不能发生加聚反应
B．既是乙酸乙酯的同系物，又是乙烯的同系物
C． 与足量钠反应能生成 (标准状况)
D． 苯环上的一氯代物有3种
【答案】D
【知识点】芳香烃；同分异构现象和同分异构体；乙酸的化学性质；同系物
【解析】【解答】A． 含碳碳双键，能发生加聚反应，A项不符合题意；
B．同系物的官能团种类和数目完全相同，且分子式相差若干个 ， 与乙酸乙酯、乙烯都不互为同系物，B项不符合题意；
C． 与足量钠反应能生成 (标准状况)，C项不符合题意；
D．M苯环上有三种等效氢，故 苯环上的一氯代物有3种，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.含有羧基，具有羧酸的性质，含有碳碳双键，具有烯烃的性质；
B.同系物含有相同的组成通式，含有相同的官能团且同种官能团数目相同；
C.含有的羧基能与钠反应生成氢气；
D.苯环上有3种化学环境不同的氢。
7．（2021高三上·靖远开学考）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　）
A．1molO2与足量钾反应生成KO2时，转移的电子数为4NA
B．1L0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中阴离子的数目大于0.1NA
C．标准状况下，22.4L癸烷中含非极性键的数目为9NA
D．78g由Na2S和Na2O2组成的混合物中含阴离子的总数为1.5NA
【答案】B
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算；物质结构中的化学键数目计算；物质的量的相关计算；物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】A.1molO2与足量钾反应生成KO2时，转移的电子数为NA，不符合题意；
B.1L0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中硫酸根为0.1NA，另外还有氢氧根阴离子的存在，故阴离子的数目大于0.1NA，符合题意；
C．标准状况下，癸烷为液体，无法计算，不符合题意；
D.78g由Na2S和Na2O2组成的混合物中含阴离子的总数为NA，不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A. O2与足量钾反应生成KO2时，氧元素由0价变为价。
B. NH4HSO4溶液中，阴离子除了NH4HSO4电离出的SO42-，还有水电离出的氢氧根离子；
C.标况下癸烷为液体；
D. Na2S和Na2O2的摩尔质量均为78g/mol，且均由2个钠离子和1个阴离子构成。
8．（2021高三上·靖远开学考）某金属有机多孔材料( )在常温常压下具有超高的 吸附能力(吸附时会放出热量)，并能高效催化 和 的反应，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．升温将不利于 的吸附
B．该过程中有非极性共价键的断裂
C．该过程总反应的化学方程式为
D． 可与 溶液反应
【答案】B
【知识点】化学键；吸热反应和放热反应；酯的性质
【解析】【解答】A．由题干信息“吸附时会放出热量”可知， 的吸附吸附过程放热，故升温将不利于 的吸附，A不符合题意；
B．反应过程中断开了碳氧共价键，该共价键为极性共价键，B符合题意；
C．通过图示可知过程总反应的化学方程式为 ，C不符合题意；
D． 中有酯基可以在 溶液水解，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.由题干信息“吸附时会放出热量”可知，CO2的吸附过程放热；
B.反应过程中断开了碳氧共价键；
C.通过图示可知，CO2与反应生成；
D.中有酯基，具有酯的性质。
9．（2021高三上·靖远开学考）下列实验操作能达到目的的是（　　）
选项 目的 实验操作
A 证明 溶液与盐酸反应后的溶液中盐酸过量 向 溶液与盐酸反应后的溶液中，滴加紫色石蕊溶液
B 用 固体配制 的 溶液 在适量的浓硝酸中溶解一定质量的 固体，加水稀释至指定体积
C 除去 中少量的 气体先通过饱和 溶液，后通过浓硫酸
D 检验植物油中含有碳碳双键 向植物油中加入 溶液，煮沸
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】除杂；化学实验方案的评价
【解析】【解答】A． ， ，无论盐酸是否过量， 溶液和盐酸反应后的溶液都显酸性，A项不符合题意；
B．硝酸会氧化 ，B项不符合题意；
C．饱和亚硫酸钠和氯化氢反应生成二氧化硫，再干燥，C项符合题意；
D．植物油在 溶液中水解，说明含有酯基，不能说明含碳碳双键，D项不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A. 溶液与盐酸反应生成NaCl、S、二氧化硫和水，且二氧化硫与水反应生成亚硫酸；
B.硝酸可氧化亚铁离子；
C. 与 溶液反应生成二氧化硫，浓硫酸可干燥二氧化硫；
D.植物油含酯基，与NaOH溶液发生水解反应。
10．（2021高三上·靖远开学考）双极膜电渗析法制备缩水甘油( )的原理：将 氯 ， 丙二醇的水溶液通过膜 与双极膜之间的电渗析室，最终得到的缩水甘油纯度很高(几乎不含无机盐)。已知：由一张阳膜和一张阴膜复合制成的阴、阳复合膜为双极膜。在直流电场的作用下，双极膜复合层间的 解离成 和 并分别通过阴膜和阳膜。下列说法错误的是（　　）
A．装置工作时， 氯 ， 丙二醇被氧化
B．通电前后，电渗析室内溶液的 几乎不变
C．膜 为阴离子交换膜
D．装置工作时，阴极上发生的电极反应：
【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．在反应过程中 3- 氯 -1 ， 2- 丙二醇中各元素的化合价没有发生变化，不属于氧化还原反应，A符合题意；
B．如图所示，双极膜产生的OH-迁移进入两膜之间的电渗析室，使溶液 ，参与反应，反应消耗的OH-来自双极膜，故反应对溶液的pH不产生影响，B不符合题意；
C．阳极电极反应为：4OH--4e-=O2 +2H2O，故膜应为能透过Cl-的膜，为阴离子交换膜，可在阳极回收HCl，C不符合题意；
D．阴极上发生的电极反应应该是阳离子得电子，电极反应为： ，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据电荷迁移方向确定双极膜中移向 3- 氯 -1 ， 2- 丙二醇的水溶液只能是带负电荷的OH-，OH-中和生成的H+， Cl-经过膜M向阳极迁移，产品得以纯化，3-氯-1， 2-丙二醇未发生氧化还原反应，通电后，双极膜复合层间的H2O解离成OH-和H+， OH-中和电渗析室内生成的H+，阴极上氢离子得到电子生成氢气，据此分析解答。
11．（2021高三上·靖远开学考）以氟磷灰石[含 ，和少量的 、 ]为原料制取( (氯化磷酸三钠)的工艺流程如下：
下列说法错误的是（　　）
A．分解氟磷灰石产生的气体为
B．滤渣1和滤渣2的成分相同
C．“制磷酸钠”的离子方程式为
D．“急速冷却”的目的是减少次氯酸盐的热分解
【答案】B
【知识点】物质的分离与提纯；制备实验方案的设计
【解析】【解答】A．硫酸的酸性强于HF，且HF易挥发，则用硫酸分解氟磷灰石产生的气体为 ，故A不符合题意；
B．根据以上分析滤渣1主要是 ，滤渣2是氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，二者成分不同，故B符合题意；
C．Na2HPO4和NaOH溶液反应生成磷酸钠和水，离子方程式为 ，故C不符合题意；
D．次氯酸盐不稳定，“急速冷却”的目的是减少次氯酸盐的热分解，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】氟磷灰石用硫酸溶解，生成硫酸钙沉淀、磷酸和HF气体，少量的 、 溶解得到硫酸盐，过滤后滤液加入Na2CO3溶液调溶液pH，磷酸转化为Na2HPO4，硫酸铁和硫酸铝转化为氢氧化物沉淀，过滤后滤液加入NaOH溶液制得磷酸钠。氯气和氢氧化钠溶液反应得到次氯酸钠混合溶液，磷酸钠和次氯酸钠溶液混合并急速冷却，经后续分离操作可获得产品氯化磷酸三钠。
二、多选题
12．（2021高三上·河北开学考）短周期主族元素 、 、 、 的原子序数依次增大， 的阴离子与锂离子具有相同的电子层结构， 的一种核素常用于考古断代， 原子的最外层电子数是内层电子数的3倍， 、 、 原子的最外层电子数总和等于 的原子序数。下列推断错误的是（　　）
A．原子半径：
B．化合物 中既含离子键又含共价键
C．最简单气态氢化物的稳定性：
D．由上述四种元素组成的化合物的水溶液不可能呈碱性
【答案】C,D
【知识点】化学键；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A．同一周期，从左到右，原子半径减小，同一主族，从上到下，原子半径增大，所以原子半径： ，故A不符合题意；
B．化合物 为NaOH，属于离子化合物，结构中含有离子键和共价键，故B不符合题意；
C．元素的非金属性越强，形成的简单的氢化物越稳定，所以氢化物的稳定性：CH4D．由上述四种元素组成的化合物为 ，其水溶液呈碱性，故D符合题意；
故答案为：CD。
【分析】 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的阴离子与锂离子具有相同的电子层结构，则W是H； X的一种核素常用于考古断代，则X是C； Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，则Y是O； W、X、Y原子的最外层电子数总和等于Z的原子序数，Z的原子序数为1 +4+6= 11，则Z是Na，以此分析解答。
13．（2021高三上·河北开学考）已知：常温下， 。某温度下，饱和溶液中 与 、 的关系如图所示。
下列说法正确的是（　　）
A．曲线Ⅱ代表 的沉淀溶解平衡曲线
B．常温下， 的
C．常温下，当 时，饱和溶液中
D．加入 固体可使溶液由 点沿直线变为 点
【答案】B,C
【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．离子浓度的负对数值越大，对应的离子浓度越小，对应的溶度积越小，故曲线Ⅱ代表溴化银的沉淀溶解平衡曲线，选项A不符合题意；
B．常温下，当 时， ，此时， ，选项B符合题意；
C．常温下，当 时， =4.0，饱和溶液中 ，选项C符合题意；
D．加入 固体后，饱和溶液中 增大， 减小，可使溶液由 点变为 点，选项D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】A．已知：常温下， ，银离子浓度相同时，氯离子浓度大于溴离子，离子浓度的负对数值越大，对应的离子浓度越小；
B．常温下，当 时， ，，此时， ；
C．常温下，当 时，图像分析溶液中银离子和溴离子的浓度，饱和溶液中 ；
D．加入 固体后，饱和溶液中 增大， 减小。
三、综合题
14．（2021高三上·靖远开学考）高纯硅被誉为“信息革命的催化剂”。某小组同学模拟工业上用 与 在 的条件下制备高纯硅，实验装置如图所示(加热及夹持装置已略去)。
已知：① 的沸点为 ，密度为 ，易溶于有机溶剂，能与 剧烈反应，在空气中易被氧化；
② ；
③银氨溶液中存在： 。
实验步骤：
①打开 ，向安全漏斗中加入足量乙醇，使装置 中的反应进行一段时间；
②加热装置 ，打开 ，滴加 ；
③加热装置 至 ；
④关闭 ；
⑤关闭 。
回答下列问题：
（1）仪器 的名称为　 　。
（2）相比长颈漏斗，安全漏斗使用时的优点是　 　。
（3）干燥管 中盛装的试剂是　 　。
（4）加热装置 之前，先进行装置 中的反应，这样操作的目的是　 　。
（5）装置 中发生反应的化学方程式为　 　。
（6） 中 的作用是　 　，实验过程中， 的上层溶液中观察到的现象是　 　，尾气的主要成分是　 　(填化学式)。
（7）根据下列数据可以计算出 的利用率的是　 　(填标号)。
a．钠的质量b．乙醇的体积和密度c．硅的质量
【答案】（1）分液漏斗
（2）漏斗下端不需插入液体中即可液封(或其他合理答案)
（3）无水氯化钙(或 )
（4）排尽装置内的空气(或其他合理答案)
（5）
（6）防止倒吸；产生白色沉淀；
（7）c
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；化学实验操作的先后顺序；尾气处理装置；实验装置综合；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）仪器 是分液漏斗。
（2）安全漏斗中“安全”主要是防气体从漏斗中逸出，漏斗颈部残留液体能起到液封作用。使用时的优点是安全漏斗下端可以不插入液体中，而长颈漏斗下端必须插入液面下。
（3）依题意，乙醇蒸气被无水氯化钙吸收，除去氢气中的乙醇蒸气。
（4）根据提示信息，实验前排尽装置内的空气，否则氢气和氧气在高温下会反应。
（5）装置 中发生反应的化学方程式为 。
（6）装置E有三个功能：吸收氯化氢、防倒吸、吸收 。“防倒吸”原理：氯化氢不溶于四氯化碳，当氯化氢进入四氯化碳层时装置内气压不会剧减，故不会产生倒吸现象。根据平衡移动原理， ，使反应 的平衡向逆反应方向移动，银离子浓度增大，导致离子积 大于氯化银的溶度积，生成氯化银， 进入尾气。
（7）钠和乙醇生成的氢气有三个功能：排尽装置内的空气，作还原剂，作保护气(停止加热后继续通入氢气)。实际作还原剂的氢气质量是未知量，故不能根据钠或乙醇的量计算 的利用率。可以根据生成硅的质量计算出 的利用率。
【分析】由实验装置图可知，装置A中钠与乙醇反应制备氢气，装置B中无水氯化钙用于吸收挥发出的乙醇蒸汽，装置C通过水浴加热得到三氯硅烷蒸汽，装置D中氢气和三氯硅烷在高温条件下反应生成硅和氯化氢，装置E中四氯化碳用于吸收挥发出的三氯硅烷，隔绝氯化氢与银氨溶液的接触，起防倒吸的作用，银氨溶液用于吸收氯化氢气体，防止污染环境，未反应的氢气用点燃或气球储存的方法处理；由三氯硅烷在空气中易被氧化可知，实验时应先制备氢气，用氢气排尽装置内空气，以此分析判断。
15．（2021高三上·靖远开学考）某工厂以废料(主要含 ，还含少量的 、 、 )为原料制备碳酸铈、氯化铈等铈产品的流程如下：
已知： 具有强氧化性，通常情况下不和无机酸反应。
回答下列问题：
（1）为加快“酸浸1”的速率，可采取的措施是　 　(写一条即可)。
（2）检验“浸液 ”中含有 的试剂是　 　(填化学式，下同)溶液，“浸渣 ”的主要成分为　 　。
（3）“酸浸2”中双氧水的作用是　 　(用离子方程式回答)。
（4）获得 的方法：将 和 混合灼烧，得到 并放出能使品红溶液褪色的气体。加入 的原因是　 　。
（5）已知醋酸铵溶液呈中性，则 溶液中： 　 　(填“ ”、“ ”或“ ”) 。
（6）测定 的纯度：
①已知 与 反应后的产物为 ，则该反应中氧化产物( )与还原产物( )的物质的量之比为　 　。
② 的纯度为　 　 。[已知： 的摩尔质量为 ]
③若其他操作均正确，滴定后俯视读数，则测得 的纯度　 　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】（1）将废料粉碎(或适当升温等其他合理答案)
（2）；
（3）
（4）抑制氯化铈的水解
（5）＞
（6）；；偏低
【知识点】物质的分离与提纯；探究物质的组成或测量物质的含量；制备实验方案的设计
【解析】【解答】本题主要考查制备铈产品的工艺流程，考查学生对元素化合物的理解能力和综合运用能力。
（1）可以通过将废料粉碎(或适当升温等其他合理答案)加快“酸浸1”的速率。
（2） 加入到含Fe3+的溶液中，可以使溶液变红。
（3）铈由 价降至 价，被还原，说明双氧水作还原剂， 中 被氧化成 。
（4） ，加入 的作用是抑制氯化铈晶体水解。
（5）醋酸的酸性比碳酸的强，醋酸铵溶液呈中性，说明醋酸和一水合氨的电离平衡常数相等，故 的水解程度大于 的。
（6）①根据反应 ，则氧化产物(Ce4+Ce4+)与还原产物(SO2 4SO42 )的物质的量之比为 。
② ， 。
③滴定后俯视读数则读数偏大，体积偏小，故纯度偏低。
【分析】废料经酸A浸泡之后， 、 与酸反应进入浸液A中，浸渣A中剩余 和 ；由调节pH之后得到Ce(OH)3，并且 具有强氧化性 ，可以推测酸浸2中发生了铈由 价降至 价，被还原，Ce(OH)3和盐酸反应生成CeCl3溶液； 测定 的纯度时，利用氧化还原反应计算即可。
16．（2021高三上·河北开学考）一种新型煤气化燃烧集成制氢发生的主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
副反应：
Ⅴ.
Ⅵ.
回答下列问题：
（1）已知反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数 、 随温度的变化如图1、图2所示。
①由反应Ⅴ和反应Ⅵ可知， 　 　；反应Ⅰ的 　 　(填“>”或“<”)0。
②温度小于800℃时， ，原因是　 　。
③为提高反应Ⅱ中 的转化率，可采取的措施是　 　(写一条)。
④T℃时，向密闭容器中充入1 和3 ，只发生反应Ⅱ，此时该反应的平衡常数 ， 的平衡转化率为　 　。
（2）从环境保护角度分析，该制氢工艺中设计反应Ⅲ的优点是　 　。
（3）起始时在气化炉中加入1 C、2 及1 ，在2.5 下，气体的组成与温度的关系如图3所示。
①200~725℃时， 的量不断减少的原因是　 　。
②725~900℃时， 的物质的量分数快速减小，其原因是　 　。
【答案】（1）；>；未达到自发进行的反应温度；增大 ；75%
（2）减少温室气体( )的排放
（3）反应Ⅴ和反应Ⅵ均为放热反应，升高温度平衡逆向移动； 开始分解，生成的 与 反应
【知识点】反应热和焓变；盖斯定律及其应用；化学平衡移动原理；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）①根据盖斯定律：Ⅴ-Ⅵ可得： =-74.8+206.1= ；反应Ⅰ 的 >0；
②反应自发进行需要达到一定的温度，温度小于800℃时， ，原因是未达到自发进行的反应温度；
③针对 反应，该反应为气体体积变化为0的反应，为提高反应Ⅱ中 的转化率，可采取的措施是增大水蒸气浓度的方法达到目的；
④Ⅱ. 反应，设一氧化碳变化量为xmol，设容器的体积为1L，列三段式：
平衡常数K= =1，x=0.75mol，所以 的平衡转化率为75%；
（2）根据 反应可知，从环境保护角度分析，该制氢工艺中设计反应Ⅲ的优点是减少温室气体( )的排放；
（3）①反应Ⅴ和反应Ⅵ均为放热反应，根据图像分析可知，200~725℃时， 的量不断减少的原因是升高温度平衡逆向移动；
②725~900℃时，碳酸钙发生分解，产生的二氧化碳与氢气反应，氢气的量减小， 的物质的量分数快速减小。
【分析】 (1)①由盖斯定律可求得反应热，再结合方程式特点分析焓变和熵变；
②温度小于800℃时，未达到自发进行的反应温度；
③由图2可知，反应 Ⅱ 的K随温度升高而减小，该反应为放热反应，结合反应特点进行分析；
④结合反应数据可列出 的三段式，再根据化学平衡常数的定义即可求解；
(2)从环境保护角度二氧化碳的排放会引起温室效应；
(3)①反应V和反应V I均为放热反应，升高温度平衡逆向移动；
②725 ~ 900℃时，CaCO3开始分解，生成的CO2与H2反应。
17．（2021高三上·靖远开学考）近年来，科学家研究的以复合过渡金属镍的氢氧化物为催化剂、三乙醇胺为电子给体以及 为光敏剂的催化体系，在可见光驱动下可高效催化还原 。
（1）下列有关 原子的叙述正确的是___________ (填标号)。
A．第一电离能比钙的大
B．基态 原子的核外价电子排布式为
C．基态 原子形成基态 时，先失去 轨道上的电子
（2）三乙醇胺的制备：3 。
①三乙醇胺所含的元素中，电负性由小到大的顺序为　 　。
② 的空间结构为　 　。
③键角： 　 　(填“ ”、“ ”或“ ”) 。
（3） 能转化为高价值化学品，如 、 、 。上述3种物质中，沸点最高的是 ，原因是　 　。
（4） 的结构如图所示。 原子的杂化类型为　 　， 配体 分子中含有 键的数目为　 　 。
（5） 的晶胞结构如图1(氧、氢原子均位于晶胞内部)所示，图2是晶胞正上方的俯视投影图，请在图2中用空心球(○)表示氧原子的位置　 　。已知晶胞的底边长为 ，高为 ，阿伏加德罗常数的值为 ，则该晶胞的密度为　 　 (列出表达式)。
【答案】（1）A；B
（2）；三角锥形；＞
（3） 分子间存在氢键
（4）；21
（5）；
【知识点】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；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】（1）基态 原子的核外价电子排布式为 ，形成基态 时，先失去 轨道上的2个电子；镍和钙的电子层数相同，镍的核电荷数比钙的大，第一电离能比钙的大，对键合电子的吸引力比钙的大。
（2）三乙醇胺的制备：3 。
①三乙醇胺所含的元素分别为H、C、N、O，非金属性越强电负性越强，电负性由小到大的顺序为 。
② 为sp3杂化的空间结构为三角锥形。
③键角： ＞ ，水分子和氨气分子都是四面体结构，在水分子中占据四面体四个角的是2对电子和2个氢原子，在氨气分子中占据四面体四个角的是1对电子和3个氢原子，由于电子对之间的斥力大于电子对与氢原子之间的斥力，所以水分子键角小于氨气键角。
（3） 、 、 这3种物质中，沸点最高的是 ，原因是： 分子间存在氢键。
（4） 有6对成键电子，需要6个杂化轨道，根据杂化前后轨道数目不变，确定 补全配体 ( )的碳氢键，确定 配体 分子中含有 键的数目为 。
（5）由简单几何知识可确定O原子的投影点，如图； 在晶胞内的数目为2； 的数目为 ，晶胞体积为 ，晶胞密度为 。
【分析】(1)根据镍和钙的电子层数相同，镍的核电荷数比钙的大，基态 原子的核外价电子排布式为 进行分析；
(2)①原子吸引电子能力越大，其电负性越大；同一周期元素的电负性随着原子序数增大而增大；
②根据氨气分子中N原子价层电子对个数和含有的孤电子对数分析判断；
③孤电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力；
(3)能形成分子间氢键的物质熔沸点较高；
(4)根据图知，N原子价层电子对个数都是3，根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化类型；共价单键为σ键，共价双键中含有一个σ键和一个π键进行分析判断；
(5)根据几何知识，先判断OH-和的原子个数，再计算晶胞的体积和密度即可。
18．（2021高三上·靖远开学考）Ramelteon是首个没有被列为特殊管制的非成瘾失眠症治疗药物，其一种合成路线如下：
已知：RCOOH RCOOCl (R-为烃基)。
回答下列问题：
（1） 中的官能团的名称为　 　。
（2） 反应生成 至少需要　 　 。
（3）由 生成 分两步进行，反应1)的化学方程式为　 　，该反应的反应类型为　 　。
（4） 的结构简式为　 　。
（5） 与 发生加成反应的产物 ( )的同分异构体中能同时满足下列条件的有　 　种。
a．能发生银镜反应；
b．除苯环外，不含其他环；
c．核磁共振氢谱显示有四组峰，且峰面积之比为 。
（6）根据上述路线中的相关知识，以 为主要原料设计合成 　 　。
【答案】（1）醚键、醛基
（2）2
（3） +NaOH +CH3CH2OH；取代反应
（4）
（5）6
（6） (或
【知识点】有机物的合成；有机物的结构和性质；芳香烃；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】C到D，酯基水解酸化得羧基，D为： ，根据已知条件：RCOOH RCOOCl (R-为烃基)，F的键线式、E的分子式，可得E的结构简式为 ，据此分析解题。
（1）由A的结构简式可知A中的官能团为醛基和醚键。
（2）根据B与C的结构简式可知，B与溴发生了取代反应，故1molA需要与2molB取代生成1molC；
（3）某酸乙酯在氢氧化钠条件下水解得到羧酸钠和乙醇，反应类型为取代反应，反应1)的化学方程式为
。
（4）C到D，酯基水解酸化得羧基，根据已知条件、F的键线式、E的分子式，可得E的结构简式为 。
（5） 与 发生加成反应的产物 ( )的同分异构体中：a．能发生银镜反应，说明含有醛基；b．除苯环外，不含其他环；c．核磁共振氢谱显示有四组峰，且峰面积之比为 ，同分异构体分别为： 、 、 、 、 、 共计6种。
（6）由目标产物及原料碳架确定引入两碳，应用反应A到B；酯基水解酸化后，应用“已知”条件成环
。
【分析】根据烯烃的性质和氢气的加成以及烃的取代反应B生成C，再根据酯基水解和酸化的条件生成D，再根据题目给出的信息得出E为，依据同分异构体的书写原则书写的同分异构体，依据常见官能团的性质分析即可。
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