河北省邯郸市2021-2022学年高三上学期化学开学考试试卷

河北省邯郸市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·邯郸开学考）化学与生产生活密切相关，下列与化学有关的说法正确的是（　　）
A．鲜花的香味来源于乙醇
B．食品加工时往往添加抗氧化剂，与化学反应速率有关
C．“嫦娥”系列卫星使用的碳纤维属于新型有机高分子材料
D．在酒化酶的作用下葡萄糖能水解为乙醇和二氧化碳
2．（2021高三上·邯郸开学考）下列化学用语的表述正确的是（　　）
A．甘油的结构简式 B．溴乙烷的键线式：
C．四氯化碳的比例模型： D．三氟化硼的电子式：
3．（2021高三上·邯郸开学考）莽草酸酯是一种莽草的提取物，临床中可用于很多病症的治疗。下列有关莽草酸甲酯的说法正确的是（　　）
A．属于芳香族化合物
B．分子式为C7H10O5
C．能发生氧化、消去和取代反应
D．1mol该有机物最多消耗2molH2
4．（2021高三上·邯郸开学考）某学习小组从海带中提取碘单质并进行纯化。下列实验装置和操作能达到目的的是（　　）
A．装置甲灼烧海带 B．装置乙用苯萃取碘水中的I2
C．装置丙从碘苯溶液中提取I2 D．装置丁精制单质碘
5．（2021高三上·邯郸开学考）白磷(P4)通常是白色或黄色蜡状固体，几乎不溶于水，易溶于有机溶剂，可与热的浓碱反应，其反应的化学方程式为P4+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3↑。次磷酸钠(NaH2PO2)是一种正盐，水溶液呈碱性(设NA为阿伏加德罗常数的值)。下列有关说法正确的是（　　）
A．H3PO2是一元弱酸
B．生成1molPH3时，有4NAP—P键断裂
C．次磷酸钠的水溶液呈碱性的原因是H2PO 的水解大于H2PO 的电离
D．白磷与热的浓碱反应时，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶1
6．（2021高三上·邯郸开学考）某实验小组模拟海水淡化的同时制备H2、Cl2和NaOH溶液，装置如图所示(两端为惰性电极，阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过)。下列有关说法错误的是（　　）
A．甲室产生的气体能使湿润的淀粉—KI试纸变蓝
B．膜①是阴离子交换膜
C．淡水的出口只有c
D．随着电解的进行，戊室溶液的pH不断增大
7．（2021高三上·邯郸开学考）下列过程涉及的离子方程式的书写正确的是（　　）
A．KAl(SO4)2溶液中滴加过量的Ba(OH)2溶液：Al3++2SO +2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+2H2O+AlO
B．电解MgCl2溶液：2H2O+2Cl- Cl2↑+H2↑+2OH-
C．Fe2(SO4)3溶液与H2S反应：2Fe2++3H2S=2FeS↓+S↓+6H+
D．纯碱溶液中滴加溴水：2OH-+Br2=Br-+BrO-+H2O
8．（2021高三上·邯郸开学考）已知X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素。25℃时，各元素最高价氧化物对应水化物的溶液(浓度均为0.01mol·L-1)的pH和原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．原子半径大小顺序：Z>Y>X
B．五种元素的氢化物均为共价化合物
C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：M>N
D．Z的常见氧化物中阴、阳离子个数比均为1∶2
9．（2021高三上·邯郸开学考）常温下，下列溶液中的微粒浓度关系错误的是（　　）
A．氯水与NaOH溶液混合：c(Cl-)=c(HClO)+c(ClO-)
B．pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合：c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C．0.2mol·L-1NaHCO3溶液与0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合：c(CO )>c(HCO )>c(OH-)>c(H+)
D．物质的量浓度相等的NH3·H2O和NH4Cl溶液等体积混合：c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(H+)+c(Cl-)
10．（2021高三上·邯郸开学考）下表中根据实验操作和现象所得出的结论正确的是（　　）
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向某溶液中滴加少量酚酞 溶液变红 该溶液一定是碱溶液
B 向某溶液中滴加少量盐酸 产生白色沉淀 原溶液中一定含有Ag+
C 将某气体通入品红溶液中 溶液褪色 该气体一定是SO2
D 向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体 产生白色沉淀 AgCl溶液中存在沉淀溶解平衡
A．A B．B C．C D．D
11．（2021高三上·邯郸开学考）常温下用0.01mol·L-1NaOH溶液滴定10mL0.01mol·L-1H2R溶液，所得溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．曲线L1表示pH与lg 的变化关系
B．常温下H2R的第二步电离平衡常数Ka2的数量级为10-8
C．水的电离程度：M>N
D．0.01mol·L-1H2R溶液的pH约为3.5
二、多选题
12．（2021高三上·邯郸开学考）一种由前20号元素组成的化合物甲，其结构如图所示。已知：X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且处于不同的周期。下列有关说法错误的是（　　）
A．化合物甲中Y的化合价均为-2价
B．简单氢化物的稳定性：Y>Z
C．化合物甲中含有离子键、极性键和非极性键
D．元素Z的氧化物中各原子均满足8电子稳定结构
13．（2021高三上·邯郸开学考）苯与Br2的催化反应历程如图所示。下列说法正确的是（　　）
A． 是总反应的催化剂
B． 转化为 是总反应的决速步骤
C．苯与Br2的催化反应是放热反应
D．反应生成的有机产物中，取代产物所占比例更大
三、综合题
14．（2021高三上·邯郸开学考）硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料。工业上以硼镁矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和SiO2，还含有少量的Fe3O4、Al2O3等杂质)为原料生产硼酸和MgCl2·6H2O，其工艺流程如图：
已知：H3BO3能溶于水，且其溶解度随温度的升高而升高。回答下列问题：
（1）为加快“加热溶解”的速率，可采取的措施是　 　(请写出两条)，“加热溶解”时主要反应的化学方程式为　 　。
（2）滤渣Ⅰ和滤渣Ⅱ的主要成分分别为　 　、　 　(填化学式)。
（3）“趁热过滤”的目的是　 　，操作Ⅰ为　 　。
（4）“氧化”时反应的离子方程式为　 　。
（5）室温下，“除杂”时调节pH=5，则此时溶液中c(Fe3+)=　 　mol·L-1。已知：室温下Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39。
15．（2021高三上·邯郸开学考）亚氯酸钠(NaClO2)具有强氧化性，主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白、食品消毒、水处理、杀菌灭藻和鱼药制造等方面。某兴趣小组利用如图装置制备亚氯酸钠，并对其性质进行探究。
已知：二氧化硫与氯酸钠在酸性条件下反应生成二氧化氯气体。
回答下列问题：
（1）实验证明装置A中使用70%的浓硫酸效果最好，原因为　 　。
（2）装置B中，盛放氯酸钠溶液和稀硫酸的仪器名称为　 　。
（3）一段时间后，C装置中有NaClO2晶体析出，则C装置中发生的化学反应方程式为　 　，装置C采用冷水浴的原因为　 　。
（4）装置D的作用为　 　。
（5）取ag装置C中的晶体，加水溶解，配成100mL溶液。取25mL加入稀硫酸酸化的足量的KI溶液中充分反应，再加入淀粉作指示剂，用浓度为cmol·L-1的硫代硫酸钠标准溶液滴定，滴定终点消耗硫代硫酸钠溶液VmL(已知：I2+2S2O =S4O +2I-)。
①NaClO2与稀硫酸酸化的KI溶液反应的离子方程式为　 　。
②滴定终点的现象为　 　。
③晶体中NaClO2的质量分数为　 　(用含a、c和V字母的式子表示)。
16．（2021高三上·邯郸开学考）甲醇是重要的化工原料，合成甲醇的研究和探索，在国际上一直受到重视。工业上常用CO2和H2为原料，在Cu/ZnO催化剂的作用下，合成甲醇。回答下列问题：
（1）常温下，H2和甲醇的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1和726.4kJ·mol-1，1mol甲醇汽化需要吸收82.0kJ的热量，则CO2和H2在Cu/ZnO催化作用下合成气态甲醇的热化学方程式为　 　。
（2）在Cu/ZnO催化作用下，CO2和H2合成甲醇的总反应分两步进行：
第一步为　 　(写化学方程式)；
第二步为Cu/ZnO*+2H2+CO2=Cu/ZnO+CH3OH。
第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间，由此推知，第二步反应活化能　 　(填“大于”“小于”或“等于”)第一步反应活化能。
（3）恒温恒容下，CO2和H2按物质的量1∶3混合发生上述反应制气态甲醇和液态水。下列事实能说明该反应一定达到平衡状态的是___(填选项字母)。
A．CO2和H2的转化率之比不再改变 B．甲醇的体积分数不再改变
C．气体密度不再改变 D．平衡常数不再改变
（4）将物质的量之比为1∶3的CO2与H2的混合气体，以一定流速通过装有Cu/ZnO的反应器。反应相同的时间，甲醇的产率随温度的变化曲线如图所示。
270~280℃甲醇产率随温度变化的可能原因　 　；由图可知，在Cu/ZnO催化剂的作用下，CO2和H2合成甲醇的最佳温度范围为　 　。
（5）将物质的量之比为1∶3的CO2和H2的混合气体充入压强为p0，温度为320℃的恒容密闭容器中，发生反应合成气态甲醇和气态水，则该温度下反应的平衡常数Kp=　 　(用含p0的式子表示，平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
（6）熔融Na2CO3条件下，甲醇燃料电池的负极反应为　 　。
17．（2021高三上·邯郸开学考）碳、氮和铬的相关化合物在药物化学及催化化学等领域应用广泛。请回答下列问题：
（1）基态铬原子价电子排布式为　 　，未成对电子数为　 　。
（2）铬的一种含氧酸——铬酸(H2CrO4)，结构和硫酸类似。其阴离子CrO 的立体构型为　 　，铬酸是一种二元强酸，原因是　 　。
（3）含铬的化合物吡啶甲酸铭是一种用于二型糖尿病的保健药，其结构如图所示。
①该化合物中H、C、N、O的电负性由大到小的顺序为　 　，N原子的杂化轨道类型为　 　。
②该化合物中含有的化学键类型有　 　(填字母)。
a.离子键 b.极性键 c.非极性键 d.配位键 e.氢键
（4）铬的某种氧化物晶胞如图所示(灰球代表铬原子，黑球代表氧原子)。
该氧化物的化学式为　 　，铬原子的配位数是　 　；该晶体的密度为　 　g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的值，列出计算式即)。
18．（2021高三上·邯郸开学考）白柠檬素(有机化合物I)是一种重要的有机化工原料，可广泛用于医药、农药、香料及其他精细化工行业。可通过以下路线合成白柠檬素：
已知：①CH3CN CH3COOH
② +CH3CHO
回答下列问题：
（1）A的名称是　 　。
（2）F的结构简式为　 　。
（3）G→H反应的化学方程式为　 　。
（4）H→I的反应类型为　 　，白柠檬素(I)中所含的含氧官能团是　 　。
（5）芳香族化合物M是B的同分异构体，符合下列条件的结构共有　 　种。
①三取代芳香族化合物
②官能团只有羟基
③1molM最多能与2molNaOH反应
其中，核磁共振氢谱共有6种吸收峰，且吸收峰面积比为1∶1∶2∶2∶2∶2的同分异构体的结构简式为　 　。
（6）根据上述合成路线中的相关知识，设计一种以 和 为主要原料制备 的合成路线(其他无机试剂任选)：　 　。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素；单糖的性质和用途；高分子材料；油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A．低级酯有香味，鲜花的香味主要来源于酯类，A不符合题意；
B．食品加工添加抗氧化剂可以减缓食物的腐败速率，与化学反应速率有关，B符合题意；
C．碳纤维材料是碳材料，其属于新型无机非金属材料，C不符合题意；
D．葡萄糖不能水解，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】 A.鲜花和水果中含有酯类；
B.食品加工时往往添加抗氧化剂，减缓食物的腐败速率；
C.碳纤维材料是碳单质；
D.葡萄糖是单糖。
2．【答案】D
【知识点】结构简式；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．甘油的结构简式为 ，A不符合题意；
B． 是 溴丙烷的键线式，B不符合题意；
C．四氯化碳的比例模型中应是氯原子的半径大于碳原子的半径，C不符合题意；
D．三氟化硼的电子式： ，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．C最多可以形成4个单键；
B．是 溴丙烷的键线式；
C．比例模型中应该注意各原子半径的大小；
D．三氟化硼的电子式中B是6个电子。
3．【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质；烯烃；乙醇的化学性质；酯的性质；分子式
【解析】【解答】A．该有机物中不含苯环，不属于芳香族化合物，A不符合题意；
B．该有机物的分子式为 ，B不符合题意；
C．该有机物中含有碳碳双键、羟基和酯基，能发生氧化、消去和取代反应，C符合题意；
D．酯基不能与 发生加成反应，碳碳双键能与 发生加成反应，1mol该有机物最多消耗 ，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 A.该有机物中不含苯环；
B.根据结构简式确定分子式；
C.该有机物中含有碳碳双键、羟基和酯基，具有烯烃、醇、酯的性质；
D.酯基中碳氧双键和H2不反应，碳碳双键和氢气以1 ： 1发生加成反应。
4．【答案】D
【知识点】蒸馏与分馏；分液和萃取；物质的分离与提纯；常见气体制备原理及装置选择
【解析】【解答】A．海带是固体，灼烧应使用坩锅，A不能达到实验目的；
B．苯的密度比水小，在上层，分液时下层液体(水)从下口流出后，上层液体(含 的苯溶液)从上口倒出，B不能达到实验目的；
C．蒸馏时温度计水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处，C不能达到实验目的；
D．碘易升华，用升华法精制单质碘，D能达到实验目的；
故答案为：D。
【分析】A.灼烧在坩埚中进行；
B.苯的密度比水的密度小，不溶于水；
C.温度计测定馏分的温度；
D.加热碘易升华，遇冷发生凝华。
5．【答案】A
【知识点】氧化还原反应；盐类水解的原理；物质结构中的化学键数目计算
【解析】【解答】A．次磷酸钠(NaH2PO2)是一种正盐，故H3PO2是一元弱酸，A符合题意；
B.1个 中含有6个 键，B不符合题意；
C． 只发生水解不发生电离，C不符合题意；
D.1个 分子中有3个P原子的元素化合价升高，作还原剂，有1个P原子的元素化合价降低，作氧化剂，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶3，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．次磷酸钠(NaH2PO2)是一种正盐，水溶液呈碱性；
B.1个 中含有6个 键；
C． NaH2PO2 是正盐， H2PO2-只发生水解不发生电离；
D.1个 分子中有3个P原子的元素化合价升高，作还原剂，有1个P原子的元素化合价降低，作氧化剂。
6．【答案】C
【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．甲室为阳极室，电极反应式为 ， 能使湿润的淀粉 试纸变蓝，A不符合题意；
B．反应过程中丙室中 通过膜②到丁室， 通过膜①到乙室；膜①是阴离子交换膜，膜②是阳离子交换膜，B不符合题意；
C．淡水的出口为a和c，C符合题意；
D．戊室的电极反应式为 ，随电解的进行，溶液的pH不断增大，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】该反应甲室连接电源正极为阳极室，戊室连接电源负极为阴极室；阳极电极反应式为 ，阴极电极反应式为 ；反应过程中丙室中 通过膜②到丁室，戊室中生成的OH-通过阴膜到达丁室， 通过膜①到乙室；膜①是阴离子交换膜，膜②是阳离子交换膜，淡水的出口为a和c，d中生成 NaOH ，以此分析。
7．【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A．由于 溶液过量，生成 沉淀和 ，故离子方程式为 ，A符合题意；
B．电解 溶液时会产生 沉淀，B不符合题意；
C． 溶液与 反应的离子方程式为 ，C不符合题意；
D．纯碱溶液的主要成分是 ，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A、化学反应当按照不同的物质量之比反应，反应产物也不同，当氢氧化钡过量时，应该生成 沉淀和 。
B、电解活泼金属的无氧酸盐其本质是电解水和电解质，产物有氢氧化镁沉淀。
C、硫酸铁溶液中是正三价的铁离子，而不是正二价的亚铁离子。
D、纯碱指的是，而不是碱。
8．【答案】D
【知识点】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．原子半径大小顺序： ，A不符合题意；
B．五种元素的氢化物中NaH为离子化合物，B不符合题意；
C．最高价氧化物对应水化物的酸性： ，C不符合题意；
D．Z的常见氧化物为 和 ， 中 和 的个数比为1∶2， 中 和 的个数比为1∶2，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】浓度均为0.01 mol·L-1 时，pH=2为一元强酸， pH=12为一元强碱，pH<2为多元酸， pH>2为弱酸；X、 Y、Z、 M、N原子序数依次增大，故X、Y、 Z、M、N依次为B、C、N、Na、S、Cl。
9．【答案】C
【知识点】盐类水解的原理；离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A．由于 、 ，根据物料守恒可知， ，A不符合题意；
B． 的NaOH溶液与 的醋酸溶液等体积混合，醋酸剩余，溶液显酸性，结合电荷守恒可知， ，B不符合题意；
C．混合后溶质为等物质的量的 与 ， 的水解程度大于 的水解程度，故 ，C符合题意；
D．物料守恒 与电荷守恒 叠加，可得该等式，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．根据物料守恒可得；
B． 醋酸溶液是弱酸， 的NaOH溶液与 的醋酸溶液等体积混合，醋酸剩余；
C．混合后溶质为等物质的量的 与 ， 的水解程度大于 的水解程度；
D．根据物料守恒与电荷守恒解答即可。
10．【答案】D
【知识点】常见离子的检验；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；常见气体的检验；物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A．滴加少量酚酞溶液变红，说明此溶液显碱性，可能是碱溶液或水解显碱性的盐溶液，A不符合题意；
B．与盐酸反应产生白色沉淀可能是AgCl或 或 ，则原溶液中可能含有 或 或 ，B不符合题意；
C．能使品红溶液褪色的气体不一定是 ，还有可能是其他强氧化性的气体，如 、 等，C不符合题意；
D．向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体，若能产生白色沉淀，说明AgCl溶液中存在沉淀溶解平衡，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．显碱性的溶液不一定是碱的溶液；
B．与盐酸反应产生白色沉淀也可能是 或 ；
C．能使品红溶液褪色的气体除了 ，还有可能是其他强氧化性的气体；
D．根据同离子效应和化学平衡移动原理解答即可。
11．【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡；水的电离；溶液酸碱性的判断及相关计算；电离平衡常数
【解析】【解答】A.根据 及 表达式的变形，可以得到， ， 。由二元酸的 可知，溶液中 ，即 ，曲线 表示pH与 的变化关系，曲线 表示pH与 的变化关系，A不符合题意；
B.由图可知，曲线 时， ， ，曲线 时， ， ，故常温下 的第二步电离平衡常数 的数量级为 ，B不符合题意；
C.M点时， ，溶质成分为 和NaHR；N点时， ，溶质成分为 和NaHR，故水的电离程度： ，C符合题意；
D.由于 ， ， 溶液的 ， ，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.根据化学平衡常数的定义及二元酸中分析解答即可；
B.结合图像曲线 和曲线 上面纵坐标为0的点即可求得和的数量级；
C.弱酸弱碱的存在会抑制水的电离，盐的水解会促进水的电离；
D.根据二元酸中第一步电离远远大于第二步再结合pH的定义即可求解。
12．【答案】A,D
【知识点】原子核外电子排布；化学键；化合价与化学式；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A．该化合物甲的化学式为 ；其中含有过氧键，故Y的化合价有 价和 价，A不符合题意；
B．同一主族，从上到下非金属性减弱，简单氢化物的稳定性： ，B符合题意；
C．化合物甲中 和 之间是离子键， 内部S和O之间、O和H之间为极性键，O和O之间为非极性键，C符合题意；
D．元素Z的氧化物有 和 ，利用 型化合物，根据 最外层电子数 判断可知，其中硫原子均不满足8电子稳定结构，D不符合题意。
故答案为：AD。
【分析】一种由前20号元素组成的化合物甲，其结构如图所示，已知X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且处于不同的周期，则四种元素分别位于第一、第二、第三和第四正确，则X为H；Y形成2个共价键，则Y为O；Z形成6个共价键，则Z为S；W形成+ 1价阳离子，则W为K元素，以此分析解答。
13．【答案】B,D
【知识点】吸热反应和放热反应；化学反应速率；苯的结构与性质；取代反应
【解析】【解答】A． 是第一步反应的过渡态，A不符合题意；
B．由于 转化为 的活化能最大，反应速率最慢，故是总反应的决速步骤，B符合题意；
C．由图可知，苯与 的加成反应是吸热反应，取代反应是放热反应，C不符合题意；
D．第三步中取代反应的活化能低，生成物本身所具有的能量低，更稳定，故反应生成的有机产物中，取代产物所占比例更大，D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】 A.参加反应，最后又生成且质量、物质的量均不变的物质为催化剂；
B.总反应的决速由慢反应决定，慢反应为活化能最大的一步反应；
C.依据图示反应物和生成物能量变化判断反应的热效应；
D.依据图示可知第三步中取代反应的活化能低，生成物本身所具有的能量低，更稳定。
14．【答案】（1）粉碎、搅拌、增加盐酸的浓度等；Mg2B2O5·H2O+4HCl 2MgCl2+2H3BO3
（2）SiO2；Fe(OH)3和Al(OH)3
（3）防止H3BO3遇冷析出，降低其产率；冷却结晶、过滤
（4）2H++ClO-+2Fe2+=2Fe3++Cl-+H2O
（5）2.8×10-12
【知识点】化学反应速率；物质的分离与提纯；除杂；制备实验方案的设计
【解析】【解答】硼镁矿首先用盐酸溶解，然后过滤除去不溶物，然后冷却结晶，再过滤除去H3BO3，再用氧化剂，把二价铁氧化为三价铁，然后通过调节pH除去铁，据此解题。
（1）加快固体物质的溶解速率，可采取的措施是粉碎、搅拌、增加盐酸的浓度等，“加热溶解”时 、 和 均与盐酸发生反应，其主要反应的化学方程式为 ；
（2）由于 不与盐酸反应，故滤渣Ⅰ的主要成分是 。“除杂”时，NaOH溶液将 、 转化为沉淀，故滤渣Ⅱ的主要成分是 、 ；
（3）由于 能溶于水，且其溶解度随温度的升高而升高，所以“趁热过滤”的目的是防止 遇冷析出，降低其产率。“操作Ⅰ”指冷却结晶、过滤；
（4）“氧化”时NaClO溶液将 转化为 ，其反应的离子方程式为 。
（5）“除杂”时 转化为 沉淀， 时 为 ， ， 。
【分析】硼镁矿首先用盐酸溶解，然后过滤除去不溶物，然后冷却结晶，再过滤除去H3BO3，再用氧化剂，把二价铁氧化为三价铁，然后通过调节pH除去铁，滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤获得MgCl2. 6H2O，据此分析解答；
(1)根据化学反应速率的影响因素回答即可；
(2)SiO2不与盐酸反应，NaOH溶液可以将Al3+、Fe3+同时转化为沉淀；
(3)H3BO3能溶于水，且其溶解度随温度高而升高，据此判断；
(4)“氧化”时NaClO溶液将Fe2+转化为Fe3+；
(5)根据 Ksp 计算即可。
15．【答案】（1）若硫酸浓度太低，则产生SO2速率太慢且会有大量SO2溶解在溶液中，造成SO2产量低；若硫酸浓度太高，则硫酸电离程度较小，反应难以进行
（2）三颈烧瓶(或三口烧瓶)
（3）2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O；防止温度过高，H2O2分解
（4）尾气处理，防止污染环境
（5）4H++ClO +4I-=2I2+Cl-+2H2O；最后一滴硫代硫酸钠溶液加入后，溶液由蓝色变为无色，且30s不恢复原色； %
【知识点】氧化还原反应；实验装置综合；中和滴定；性质实验方案的设计；制备实验方案的设计
【解析】【解答】先用浓硫酸和亚硫酸钠制备二氧化硫，B中制备二氧化氯，C中制备得到产品。最后用滴定法测定晶体中产品纯度。
（1）装置A中利用浓硫酸和亚硫酸钠固体反应制备 ，使用70%的浓硫酸效果最好，原因为若硫酸浓度太低，则产生 速率太慢且会有大量 溶解在溶液中，造成 产量低；若硫酸浓度太高，则硫酸电离程度较小，反应难以进行。
（2）装置B中，盛放氯酸钠溶液和稀硫酸的仪器名称为三颈烧瓶(或三口烧瓶)。
（3）一段时间后，C装置中有 晶体析出，则C装置中发生的化学反应方程式为 ，装置C采用冷水浴的原因为防止温度过高， 分解。
（4）装置D中的氢氧化钠溶液会吸收 ，故其作用为尾气处理，防止污染环境。
（5）① 与稀硫酸酸化的KI溶液反应生成 的离子方程式为 ，②此时淀粉变蓝，用硫代硫酸钠标准溶液滴定，滴定终点的现象为最后一滴硫代硫酸钠溶液加入后，溶液由蓝色变为无色，且30s不恢复原色。③据题意可知， ，晶体中 的质量分数为 。
【分析】（1）制取二氧化硫要用70%的浓硫酸效果最好，浓度高或者低反应速度都会过低。
（2）掌握三口烧瓶的特征：它有三个接口。
（3），温度高时过氧化氢会分解成水和氧气。
（4）氢氧化钠能吸收二氧化硫，二氧化氯等气体，防止这些有毒有害气体进入空气重污染环境，涉及到有害气体实验，我们都要进行尾气处理。
（5）①掌握离子方程式的书写。
②会利用化学方程式去进行计算。
16．【答案】（1）CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(l)△H=-49.0kJ·mol-1
（2）Cu/ZnO*+H2=Cu/Zn*+H2O；小于
（3）B；C
（4）温度升高反应速率加快；温度升高催化剂的活性增大，反应速率加快，甲醇的产率增大；280~290℃
（5）
（6）CH3OH-6e-+3CO =4CO2+2H2O
【知识点】热化学方程式；化学电源新型电池；化学平衡常数；化学反应速率的影响因素；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】（1）利用 和甲醇的燃烧热和1mol甲醇汽化需要吸收的热量可知， 和 合成气态甲醇的 ，故其热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(l)△H=-49.0kJ·mol-1；
（2）由于第一步反应和第二步反应合并为总反应，所以第一步为 ，第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间，说明第二步反应比较快，其活化能低；由此推知，第二步反应活化能小于第一步反应活化能。
（3）A．由于 和 按化学计量数比加入，其转化率始终相等， 和 的转化率之比不再改变，不能表示达到平衡状态，A不正确；
B．反应过程中甲醇的物质的量不断增大，当甲醇的体积分数不再改变时，说明反应达到平衡状态，B正确；
C．恒容条件下，反应过程中气体的体积不变，气体的质量不断减小，当气体密度不再改变时，说明反应达到平衡状态，C正确；
D．平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数在反应过程中始终保持不变，故平衡常数不再改变，不能表示达到平衡状态，D不正确；
故答案为：BC；
（4）270~280℃甲醇产率随温度升高而增大的原因是温度升高反应速率加快；温度升高催化剂的活性增大，反应速率加快，甲醇的产率增大；由图可知，280~290℃催化剂的活性最好，甲醇的产率最高，故在Cu/ZnO催化剂的作用下， 和 合成甲醇的最佳温度范围为280~290℃；
（5）设 的起始物质的量为3mol， 的起始物质的量为1mol，由于320℃时，甲醇的产率为50%，则
可得此时的压强为 ， 。
（6）甲醇为负极，熔融 ，条件下，只有 和 ， 不参与反应，故甲醇燃料电池的负极反应为
【分析】(1) 利用 和甲醇的燃烧热和1mol甲醇汽化需要吸收的热量及相关的反应方程式解答即可；
(2) 根据总反应是第一步反应和第二步反应的合并结合第二步反应求解，活化能越低，反应越快；
(3) 根据化学平衡状态的特征回答即可；
(4) 依据化学反应速率的影响因素分析解答；
(5) 设 的起始物质的量为3mol， 的起始物质的量为1mol，依据化学平衡反应三段式计算及 平衡常数求解；
(6) 负极发生氧化反应生成碳酸，据此书写电极反应方程式。
17．【答案】（1）3d54s1；6
（2）正四面体；铬酸结构为(HO)2CrO2，非羟基氧的数目为2，是一种强酸；含有2个羟基，为二元酸；故铬酸是一种二元强酸
（3）O＞N＞C＞H；sp2；abc
（4）CrO2；6； ×1021
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）铬为24号元素，基态铬原子电子排布式[Ar]3d54s1，其价电子排布式为3d54s1，未成对电子数为6；故答案为：3d54s1；6；
（2） 的价层电子对数为 ，故 的立体构型为正四面体，铬酸结构为 ，非羟基氧的数目为2，非羟基氧数目大，是一种强酸；含有2个羟基，为二元酸，因此铬酸是一种二元强酸；故答案为正四面体；铬酸结构为(HO)2CrO2，非羟基氧的数目为2，是一种强酸；含有2个羟基，为二元酸；故铬酸是一种二元强酸；
（3）①同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下，电负性逐渐减小，因此H、C、N、O的电负性由大到小的顺序为O>N>C>H。由图可知，N原子的杂化轨道类型为 ；故答案为：O>N>C>H；sp2；
②结合图和名称(吡啶甲酸铬)，其结构中含有离子键、极性键和非极性键；故答案为：abc；
（4）由图可知，铬原子位于晶胞的顶点和体心，氧原子位于晶胞的面上和体内；由均摊法可知，铬原子数为 ，氧原子数为 ，故该氧化物的化学式为 ；铬原子周围最近且等距离的氧原子有6个，故铬原子的配位数为6。晶胞中含有2个 ，该晶体的密度为 ；故答案为：CrO2；6； ×1021。
【分析】(1)铬为24号元素，依据构造原理分析核外电子排布；
(2)CrO42-的价层电子对数为，故CrO42-的立体构型为正四面体，分析铬酸结构确定其性质；
(3)①元素周期表从下往上，从左往右，电负性逐渐变大，由图分析其结构式判断N原子杂化方式；
②结合图和名称(吡啶甲酸铬)判断其化学键类型；
18．【答案】（1）间苯三酚(或1，3，5—三羟基苯)
（2）
（3） +H2O
（4）消去反应；醚键、酯基
（5）12； 、
（6）
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构；有机化合物的命名；有机物的合成；有机物的结构和性质；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】根据B的结构可知A为 。C（乙醛）经氯气取代得到D（ ）后与NaCN和H2O（H+）反应生成F ，在H2SO4环境下和B合成G；G在浓硫酸、加热条件下分子内酯化生成含有两个六元环的H ，再消去羟基生成碳碳双键得到白柠檬素I。
（1）A的结构简式为 ，其名称为间苯三酚(或1，3， 三羟基苯)。
（2）由以上分析可知，F的结构简式为 。
（3） 反应的化学方程式为 。
（4）H和I的结构简式分别为 和 ，所以 的反应类型为消去反应。白柠檬素(I)中所含的含氧官能团是醚键和酯基。
（5）满足条件的M的结构为①2个酚羟基，一个 ；②2个酚羟基，一个 ；三个取代基在苯环上的位置异构有6种，故满足条件的M的结构有 种；其中，核磁共振氢诸共有6种吸收峰，且吸收峰面积比为1∶1∶2∶2∶2∶2的同分异构体的结构简式为 和 。
（6）结合题意和给出的已知，以 和 为主要原料制备 的合成路线图为 。
【分析】 根据反应条件及C、E的结构简式知，乙醛发生取代反应生成D为CH2ClCHO，D发生取代反应生成E，E发生信息①的反应生成F为，根据A的分子式及B的结构简式知，A发生取代反应生成B，A为；F和B发生信息②的反应生成G， G发生反应生成H，H含有两个六元环，则H为，H发生消去反应生成I；
(5)芳香族化合物M是B的同分异构体，符合下列条件：
①三取代芳香族化合物，说明含有苯环且苯环且苯环上含有三个取代基；
②官能团只有羟基；
③1molM最多能与2molNaOH反应，说明含有2个酚羟基；
(6)以和为主要原料制备 ， 可由发生消去反应得到，可由发生H生成G类型的反应得到，可由 和 发生信息②的反应得到。
1 / 1河北省邯郸市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·邯郸开学考）化学与生产生活密切相关，下列与化学有关的说法正确的是（　　）
A．鲜花的香味来源于乙醇
B．食品加工时往往添加抗氧化剂，与化学反应速率有关
C．“嫦娥”系列卫星使用的碳纤维属于新型有机高分子材料
D．在酒化酶的作用下葡萄糖能水解为乙醇和二氧化碳
【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素；单糖的性质和用途；高分子材料；油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A．低级酯有香味，鲜花的香味主要来源于酯类，A不符合题意；
B．食品加工添加抗氧化剂可以减缓食物的腐败速率，与化学反应速率有关，B符合题意；
C．碳纤维材料是碳材料，其属于新型无机非金属材料，C不符合题意；
D．葡萄糖不能水解，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】 A.鲜花和水果中含有酯类；
B.食品加工时往往添加抗氧化剂，减缓食物的腐败速率；
C.碳纤维材料是碳单质；
D.葡萄糖是单糖。
2．（2021高三上·邯郸开学考）下列化学用语的表述正确的是（　　）
A．甘油的结构简式 B．溴乙烷的键线式：
C．四氯化碳的比例模型： D．三氟化硼的电子式：
【答案】D
【知识点】结构简式；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．甘油的结构简式为 ，A不符合题意；
B． 是 溴丙烷的键线式，B不符合题意；
C．四氯化碳的比例模型中应是氯原子的半径大于碳原子的半径，C不符合题意；
D．三氟化硼的电子式： ，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．C最多可以形成4个单键；
B．是 溴丙烷的键线式；
C．比例模型中应该注意各原子半径的大小；
D．三氟化硼的电子式中B是6个电子。
3．（2021高三上·邯郸开学考）莽草酸酯是一种莽草的提取物，临床中可用于很多病症的治疗。下列有关莽草酸甲酯的说法正确的是（　　）
A．属于芳香族化合物
B．分子式为C7H10O5
C．能发生氧化、消去和取代反应
D．1mol该有机物最多消耗2molH2
【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质；烯烃；乙醇的化学性质；酯的性质；分子式
【解析】【解答】A．该有机物中不含苯环，不属于芳香族化合物，A不符合题意；
B．该有机物的分子式为 ，B不符合题意；
C．该有机物中含有碳碳双键、羟基和酯基，能发生氧化、消去和取代反应，C符合题意；
D．酯基不能与 发生加成反应，碳碳双键能与 发生加成反应，1mol该有机物最多消耗 ，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 A.该有机物中不含苯环；
B.根据结构简式确定分子式；
C.该有机物中含有碳碳双键、羟基和酯基，具有烯烃、醇、酯的性质；
D.酯基中碳氧双键和H2不反应，碳碳双键和氢气以1 ： 1发生加成反应。
4．（2021高三上·邯郸开学考）某学习小组从海带中提取碘单质并进行纯化。下列实验装置和操作能达到目的的是（　　）
A．装置甲灼烧海带 B．装置乙用苯萃取碘水中的I2
C．装置丙从碘苯溶液中提取I2 D．装置丁精制单质碘
【答案】D
【知识点】蒸馏与分馏；分液和萃取；物质的分离与提纯；常见气体制备原理及装置选择
【解析】【解答】A．海带是固体，灼烧应使用坩锅，A不能达到实验目的；
B．苯的密度比水小，在上层，分液时下层液体(水)从下口流出后，上层液体(含 的苯溶液)从上口倒出，B不能达到实验目的；
C．蒸馏时温度计水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处，C不能达到实验目的；
D．碘易升华，用升华法精制单质碘，D能达到实验目的；
故答案为：D。
【分析】A.灼烧在坩埚中进行；
B.苯的密度比水的密度小，不溶于水；
C.温度计测定馏分的温度；
D.加热碘易升华，遇冷发生凝华。
5．（2021高三上·邯郸开学考）白磷(P4)通常是白色或黄色蜡状固体，几乎不溶于水，易溶于有机溶剂，可与热的浓碱反应，其反应的化学方程式为P4+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3↑。次磷酸钠(NaH2PO2)是一种正盐，水溶液呈碱性(设NA为阿伏加德罗常数的值)。下列有关说法正确的是（　　）
A．H3PO2是一元弱酸
B．生成1molPH3时，有4NAP—P键断裂
C．次磷酸钠的水溶液呈碱性的原因是H2PO 的水解大于H2PO 的电离
D．白磷与热的浓碱反应时，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶1
【答案】A
【知识点】氧化还原反应；盐类水解的原理；物质结构中的化学键数目计算
【解析】【解答】A．次磷酸钠(NaH2PO2)是一种正盐，故H3PO2是一元弱酸，A符合题意；
B.1个 中含有6个 键，B不符合题意；
C． 只发生水解不发生电离，C不符合题意；
D.1个 分子中有3个P原子的元素化合价升高，作还原剂，有1个P原子的元素化合价降低，作氧化剂，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶3，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．次磷酸钠(NaH2PO2)是一种正盐，水溶液呈碱性；
B.1个 中含有6个 键；
C． NaH2PO2 是正盐， H2PO2-只发生水解不发生电离；
D.1个 分子中有3个P原子的元素化合价升高，作还原剂，有1个P原子的元素化合价降低，作氧化剂。
6．（2021高三上·邯郸开学考）某实验小组模拟海水淡化的同时制备H2、Cl2和NaOH溶液，装置如图所示(两端为惰性电极，阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过)。下列有关说法错误的是（　　）
A．甲室产生的气体能使湿润的淀粉—KI试纸变蓝
B．膜①是阴离子交换膜
C．淡水的出口只有c
D．随着电解的进行，戊室溶液的pH不断增大
【答案】C
【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．甲室为阳极室，电极反应式为 ， 能使湿润的淀粉 试纸变蓝，A不符合题意；
B．反应过程中丙室中 通过膜②到丁室， 通过膜①到乙室；膜①是阴离子交换膜，膜②是阳离子交换膜，B不符合题意；
C．淡水的出口为a和c，C符合题意；
D．戊室的电极反应式为 ，随电解的进行，溶液的pH不断增大，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】该反应甲室连接电源正极为阳极室，戊室连接电源负极为阴极室；阳极电极反应式为 ，阴极电极反应式为 ；反应过程中丙室中 通过膜②到丁室，戊室中生成的OH-通过阴膜到达丁室， 通过膜①到乙室；膜①是阴离子交换膜，膜②是阳离子交换膜，淡水的出口为a和c，d中生成 NaOH ，以此分析。
7．（2021高三上·邯郸开学考）下列过程涉及的离子方程式的书写正确的是（　　）
A．KAl(SO4)2溶液中滴加过量的Ba(OH)2溶液：Al3++2SO +2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+2H2O+AlO
B．电解MgCl2溶液：2H2O+2Cl- Cl2↑+H2↑+2OH-
C．Fe2(SO4)3溶液与H2S反应：2Fe2++3H2S=2FeS↓+S↓+6H+
D．纯碱溶液中滴加溴水：2OH-+Br2=Br-+BrO-+H2O
【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A．由于 溶液过量，生成 沉淀和 ，故离子方程式为 ，A符合题意；
B．电解 溶液时会产生 沉淀，B不符合题意；
C． 溶液与 反应的离子方程式为 ，C不符合题意；
D．纯碱溶液的主要成分是 ，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A、化学反应当按照不同的物质量之比反应，反应产物也不同，当氢氧化钡过量时，应该生成 沉淀和 。
B、电解活泼金属的无氧酸盐其本质是电解水和电解质，产物有氢氧化镁沉淀。
C、硫酸铁溶液中是正三价的铁离子，而不是正二价的亚铁离子。
D、纯碱指的是，而不是碱。
8．（2021高三上·邯郸开学考）已知X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素。25℃时，各元素最高价氧化物对应水化物的溶液(浓度均为0.01mol·L-1)的pH和原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．原子半径大小顺序：Z>Y>X
B．五种元素的氢化物均为共价化合物
C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：M>N
D．Z的常见氧化物中阴、阳离子个数比均为1∶2
【答案】D
【知识点】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．原子半径大小顺序： ，A不符合题意；
B．五种元素的氢化物中NaH为离子化合物，B不符合题意；
C．最高价氧化物对应水化物的酸性： ，C不符合题意；
D．Z的常见氧化物为 和 ， 中 和 的个数比为1∶2， 中 和 的个数比为1∶2，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】浓度均为0.01 mol·L-1 时，pH=2为一元强酸， pH=12为一元强碱，pH<2为多元酸， pH>2为弱酸；X、 Y、Z、 M、N原子序数依次增大，故X、Y、 Z、M、N依次为B、C、N、Na、S、Cl。
9．（2021高三上·邯郸开学考）常温下，下列溶液中的微粒浓度关系错误的是（　　）
A．氯水与NaOH溶液混合：c(Cl-)=c(HClO)+c(ClO-)
B．pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合：c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C．0.2mol·L-1NaHCO3溶液与0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合：c(CO )>c(HCO )>c(OH-)>c(H+)
D．物质的量浓度相等的NH3·H2O和NH4Cl溶液等体积混合：c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(H+)+c(Cl-)
【答案】C
【知识点】盐类水解的原理；离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A．由于 、 ，根据物料守恒可知， ，A不符合题意；
B． 的NaOH溶液与 的醋酸溶液等体积混合，醋酸剩余，溶液显酸性，结合电荷守恒可知， ，B不符合题意；
C．混合后溶质为等物质的量的 与 ， 的水解程度大于 的水解程度，故 ，C符合题意；
D．物料守恒 与电荷守恒 叠加，可得该等式，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．根据物料守恒可得；
B． 醋酸溶液是弱酸， 的NaOH溶液与 的醋酸溶液等体积混合，醋酸剩余；
C．混合后溶质为等物质的量的 与 ， 的水解程度大于 的水解程度；
D．根据物料守恒与电荷守恒解答即可。
10．（2021高三上·邯郸开学考）下表中根据实验操作和现象所得出的结论正确的是（　　）
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向某溶液中滴加少量酚酞 溶液变红 该溶液一定是碱溶液
B 向某溶液中滴加少量盐酸 产生白色沉淀 原溶液中一定含有Ag+
C 将某气体通入品红溶液中 溶液褪色 该气体一定是SO2
D 向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体 产生白色沉淀 AgCl溶液中存在沉淀溶解平衡
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】常见离子的检验；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；常见气体的检验；物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A．滴加少量酚酞溶液变红，说明此溶液显碱性，可能是碱溶液或水解显碱性的盐溶液，A不符合题意；
B．与盐酸反应产生白色沉淀可能是AgCl或 或 ，则原溶液中可能含有 或 或 ，B不符合题意；
C．能使品红溶液褪色的气体不一定是 ，还有可能是其他强氧化性的气体，如 、 等，C不符合题意；
D．向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体，若能产生白色沉淀，说明AgCl溶液中存在沉淀溶解平衡，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．显碱性的溶液不一定是碱的溶液；
B．与盐酸反应产生白色沉淀也可能是 或 ；
C．能使品红溶液褪色的气体除了 ，还有可能是其他强氧化性的气体；
D．根据同离子效应和化学平衡移动原理解答即可。
11．（2021高三上·邯郸开学考）常温下用0.01mol·L-1NaOH溶液滴定10mL0.01mol·L-1H2R溶液，所得溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．曲线L1表示pH与lg 的变化关系
B．常温下H2R的第二步电离平衡常数Ka2的数量级为10-8
C．水的电离程度：M>N
D．0.01mol·L-1H2R溶液的pH约为3.5
【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡；水的电离；溶液酸碱性的判断及相关计算；电离平衡常数
【解析】【解答】A.根据 及 表达式的变形，可以得到， ， 。由二元酸的 可知，溶液中 ，即 ，曲线 表示pH与 的变化关系，曲线 表示pH与 的变化关系，A不符合题意；
B.由图可知，曲线 时， ， ，曲线 时， ， ，故常温下 的第二步电离平衡常数 的数量级为 ，B不符合题意；
C.M点时， ，溶质成分为 和NaHR；N点时， ，溶质成分为 和NaHR，故水的电离程度： ，C符合题意；
D.由于 ， ， 溶液的 ， ，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.根据化学平衡常数的定义及二元酸中分析解答即可；
B.结合图像曲线 和曲线 上面纵坐标为0的点即可求得和的数量级；
C.弱酸弱碱的存在会抑制水的电离，盐的水解会促进水的电离；
D.根据二元酸中第一步电离远远大于第二步再结合pH的定义即可求解。
二、多选题
12．（2021高三上·邯郸开学考）一种由前20号元素组成的化合物甲，其结构如图所示。已知：X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且处于不同的周期。下列有关说法错误的是（　　）
A．化合物甲中Y的化合价均为-2价
B．简单氢化物的稳定性：Y>Z
C．化合物甲中含有离子键、极性键和非极性键
D．元素Z的氧化物中各原子均满足8电子稳定结构
【答案】A,D
【知识点】原子核外电子排布；化学键；化合价与化学式；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A．该化合物甲的化学式为 ；其中含有过氧键，故Y的化合价有 价和 价，A不符合题意；
B．同一主族，从上到下非金属性减弱，简单氢化物的稳定性： ，B符合题意；
C．化合物甲中 和 之间是离子键， 内部S和O之间、O和H之间为极性键，O和O之间为非极性键，C符合题意；
D．元素Z的氧化物有 和 ，利用 型化合物，根据 最外层电子数 判断可知，其中硫原子均不满足8电子稳定结构，D不符合题意。
故答案为：AD。
【分析】一种由前20号元素组成的化合物甲，其结构如图所示，已知X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且处于不同的周期，则四种元素分别位于第一、第二、第三和第四正确，则X为H；Y形成2个共价键，则Y为O；Z形成6个共价键，则Z为S；W形成+ 1价阳离子，则W为K元素，以此分析解答。
13．（2021高三上·邯郸开学考）苯与Br2的催化反应历程如图所示。下列说法正确的是（　　）
A． 是总反应的催化剂
B． 转化为 是总反应的决速步骤
C．苯与Br2的催化反应是放热反应
D．反应生成的有机产物中，取代产物所占比例更大
【答案】B,D
【知识点】吸热反应和放热反应；化学反应速率；苯的结构与性质；取代反应
【解析】【解答】A． 是第一步反应的过渡态，A不符合题意；
B．由于 转化为 的活化能最大，反应速率最慢，故是总反应的决速步骤，B符合题意；
C．由图可知，苯与 的加成反应是吸热反应，取代反应是放热反应，C不符合题意；
D．第三步中取代反应的活化能低，生成物本身所具有的能量低，更稳定，故反应生成的有机产物中，取代产物所占比例更大，D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】 A.参加反应，最后又生成且质量、物质的量均不变的物质为催化剂；
B.总反应的决速由慢反应决定，慢反应为活化能最大的一步反应；
C.依据图示反应物和生成物能量变化判断反应的热效应；
D.依据图示可知第三步中取代反应的活化能低，生成物本身所具有的能量低，更稳定。
三、综合题
14．（2021高三上·邯郸开学考）硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料。工业上以硼镁矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和SiO2，还含有少量的Fe3O4、Al2O3等杂质)为原料生产硼酸和MgCl2·6H2O，其工艺流程如图：
已知：H3BO3能溶于水，且其溶解度随温度的升高而升高。回答下列问题：
（1）为加快“加热溶解”的速率，可采取的措施是　 　(请写出两条)，“加热溶解”时主要反应的化学方程式为　 　。
（2）滤渣Ⅰ和滤渣Ⅱ的主要成分分别为　 　、　 　(填化学式)。
（3）“趁热过滤”的目的是　 　，操作Ⅰ为　 　。
（4）“氧化”时反应的离子方程式为　 　。
（5）室温下，“除杂”时调节pH=5，则此时溶液中c(Fe3+)=　 　mol·L-1。已知：室温下Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39。
【答案】（1）粉碎、搅拌、增加盐酸的浓度等；Mg2B2O5·H2O+4HCl 2MgCl2+2H3BO3
（2）SiO2；Fe(OH)3和Al(OH)3
（3）防止H3BO3遇冷析出，降低其产率；冷却结晶、过滤
（4）2H++ClO-+2Fe2+=2Fe3++Cl-+H2O
（5）2.8×10-12
【知识点】化学反应速率；物质的分离与提纯；除杂；制备实验方案的设计
【解析】【解答】硼镁矿首先用盐酸溶解，然后过滤除去不溶物，然后冷却结晶，再过滤除去H3BO3，再用氧化剂，把二价铁氧化为三价铁，然后通过调节pH除去铁，据此解题。
（1）加快固体物质的溶解速率，可采取的措施是粉碎、搅拌、增加盐酸的浓度等，“加热溶解”时 、 和 均与盐酸发生反应，其主要反应的化学方程式为 ；
（2）由于 不与盐酸反应，故滤渣Ⅰ的主要成分是 。“除杂”时，NaOH溶液将 、 转化为沉淀，故滤渣Ⅱ的主要成分是 、 ；
（3）由于 能溶于水，且其溶解度随温度的升高而升高，所以“趁热过滤”的目的是防止 遇冷析出，降低其产率。“操作Ⅰ”指冷却结晶、过滤；
（4）“氧化”时NaClO溶液将 转化为 ，其反应的离子方程式为 。
（5）“除杂”时 转化为 沉淀， 时 为 ， ， 。
【分析】硼镁矿首先用盐酸溶解，然后过滤除去不溶物，然后冷却结晶，再过滤除去H3BO3，再用氧化剂，把二价铁氧化为三价铁，然后通过调节pH除去铁，滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤获得MgCl2. 6H2O，据此分析解答；
(1)根据化学反应速率的影响因素回答即可；
(2)SiO2不与盐酸反应，NaOH溶液可以将Al3+、Fe3+同时转化为沉淀；
(3)H3BO3能溶于水，且其溶解度随温度高而升高，据此判断；
(4)“氧化”时NaClO溶液将Fe2+转化为Fe3+；
(5)根据 Ksp 计算即可。
15．（2021高三上·邯郸开学考）亚氯酸钠(NaClO2)具有强氧化性，主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白、食品消毒、水处理、杀菌灭藻和鱼药制造等方面。某兴趣小组利用如图装置制备亚氯酸钠，并对其性质进行探究。
已知：二氧化硫与氯酸钠在酸性条件下反应生成二氧化氯气体。
回答下列问题：
（1）实验证明装置A中使用70%的浓硫酸效果最好，原因为　 　。
（2）装置B中，盛放氯酸钠溶液和稀硫酸的仪器名称为　 　。
（3）一段时间后，C装置中有NaClO2晶体析出，则C装置中发生的化学反应方程式为　 　，装置C采用冷水浴的原因为　 　。
（4）装置D的作用为　 　。
（5）取ag装置C中的晶体，加水溶解，配成100mL溶液。取25mL加入稀硫酸酸化的足量的KI溶液中充分反应，再加入淀粉作指示剂，用浓度为cmol·L-1的硫代硫酸钠标准溶液滴定，滴定终点消耗硫代硫酸钠溶液VmL(已知：I2+2S2O =S4O +2I-)。
①NaClO2与稀硫酸酸化的KI溶液反应的离子方程式为　 　。
②滴定终点的现象为　 　。
③晶体中NaClO2的质量分数为　 　(用含a、c和V字母的式子表示)。
【答案】（1）若硫酸浓度太低，则产生SO2速率太慢且会有大量SO2溶解在溶液中，造成SO2产量低；若硫酸浓度太高，则硫酸电离程度较小，反应难以进行
（2）三颈烧瓶(或三口烧瓶)
（3）2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O；防止温度过高，H2O2分解
（4）尾气处理，防止污染环境
（5）4H++ClO +4I-=2I2+Cl-+2H2O；最后一滴硫代硫酸钠溶液加入后，溶液由蓝色变为无色，且30s不恢复原色； %
【知识点】氧化还原反应；实验装置综合；中和滴定；性质实验方案的设计；制备实验方案的设计
【解析】【解答】先用浓硫酸和亚硫酸钠制备二氧化硫，B中制备二氧化氯，C中制备得到产品。最后用滴定法测定晶体中产品纯度。
（1）装置A中利用浓硫酸和亚硫酸钠固体反应制备 ，使用70%的浓硫酸效果最好，原因为若硫酸浓度太低，则产生 速率太慢且会有大量 溶解在溶液中，造成 产量低；若硫酸浓度太高，则硫酸电离程度较小，反应难以进行。
（2）装置B中，盛放氯酸钠溶液和稀硫酸的仪器名称为三颈烧瓶(或三口烧瓶)。
（3）一段时间后，C装置中有 晶体析出，则C装置中发生的化学反应方程式为 ，装置C采用冷水浴的原因为防止温度过高， 分解。
（4）装置D中的氢氧化钠溶液会吸收 ，故其作用为尾气处理，防止污染环境。
（5）① 与稀硫酸酸化的KI溶液反应生成 的离子方程式为 ，②此时淀粉变蓝，用硫代硫酸钠标准溶液滴定，滴定终点的现象为最后一滴硫代硫酸钠溶液加入后，溶液由蓝色变为无色，且30s不恢复原色。③据题意可知， ，晶体中 的质量分数为 。
【分析】（1）制取二氧化硫要用70%的浓硫酸效果最好，浓度高或者低反应速度都会过低。
（2）掌握三口烧瓶的特征：它有三个接口。
（3），温度高时过氧化氢会分解成水和氧气。
（4）氢氧化钠能吸收二氧化硫，二氧化氯等气体，防止这些有毒有害气体进入空气重污染环境，涉及到有害气体实验，我们都要进行尾气处理。
（5）①掌握离子方程式的书写。
②会利用化学方程式去进行计算。
16．（2021高三上·邯郸开学考）甲醇是重要的化工原料，合成甲醇的研究和探索，在国际上一直受到重视。工业上常用CO2和H2为原料，在Cu/ZnO催化剂的作用下，合成甲醇。回答下列问题：
（1）常温下，H2和甲醇的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1和726.4kJ·mol-1，1mol甲醇汽化需要吸收82.0kJ的热量，则CO2和H2在Cu/ZnO催化作用下合成气态甲醇的热化学方程式为　 　。
（2）在Cu/ZnO催化作用下，CO2和H2合成甲醇的总反应分两步进行：
第一步为　 　(写化学方程式)；
第二步为Cu/ZnO*+2H2+CO2=Cu/ZnO+CH3OH。
第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间，由此推知，第二步反应活化能　 　(填“大于”“小于”或“等于”)第一步反应活化能。
（3）恒温恒容下，CO2和H2按物质的量1∶3混合发生上述反应制气态甲醇和液态水。下列事实能说明该反应一定达到平衡状态的是___(填选项字母)。
A．CO2和H2的转化率之比不再改变 B．甲醇的体积分数不再改变
C．气体密度不再改变 D．平衡常数不再改变
（4）将物质的量之比为1∶3的CO2与H2的混合气体，以一定流速通过装有Cu/ZnO的反应器。反应相同的时间，甲醇的产率随温度的变化曲线如图所示。
270~280℃甲醇产率随温度变化的可能原因　 　；由图可知，在Cu/ZnO催化剂的作用下，CO2和H2合成甲醇的最佳温度范围为　 　。
（5）将物质的量之比为1∶3的CO2和H2的混合气体充入压强为p0，温度为320℃的恒容密闭容器中，发生反应合成气态甲醇和气态水，则该温度下反应的平衡常数Kp=　 　(用含p0的式子表示，平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
（6）熔融Na2CO3条件下，甲醇燃料电池的负极反应为　 　。
【答案】（1）CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(l)△H=-49.0kJ·mol-1
（2）Cu/ZnO*+H2=Cu/Zn*+H2O；小于
（3）B；C
（4）温度升高反应速率加快；温度升高催化剂的活性增大，反应速率加快，甲醇的产率增大；280~290℃
（5）
（6）CH3OH-6e-+3CO =4CO2+2H2O
【知识点】热化学方程式；化学电源新型电池；化学平衡常数；化学反应速率的影响因素；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】（1）利用 和甲醇的燃烧热和1mol甲醇汽化需要吸收的热量可知， 和 合成气态甲醇的 ，故其热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(l)△H=-49.0kJ·mol-1；
（2）由于第一步反应和第二步反应合并为总反应，所以第一步为 ，第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间，说明第二步反应比较快，其活化能低；由此推知，第二步反应活化能小于第一步反应活化能。
（3）A．由于 和 按化学计量数比加入，其转化率始终相等， 和 的转化率之比不再改变，不能表示达到平衡状态，A不正确；
B．反应过程中甲醇的物质的量不断增大，当甲醇的体积分数不再改变时，说明反应达到平衡状态，B正确；
C．恒容条件下，反应过程中气体的体积不变，气体的质量不断减小，当气体密度不再改变时，说明反应达到平衡状态，C正确；
D．平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数在反应过程中始终保持不变，故平衡常数不再改变，不能表示达到平衡状态，D不正确；
故答案为：BC；
（4）270~280℃甲醇产率随温度升高而增大的原因是温度升高反应速率加快；温度升高催化剂的活性增大，反应速率加快，甲醇的产率增大；由图可知，280~290℃催化剂的活性最好，甲醇的产率最高，故在Cu/ZnO催化剂的作用下， 和 合成甲醇的最佳温度范围为280~290℃；
（5）设 的起始物质的量为3mol， 的起始物质的量为1mol，由于320℃时，甲醇的产率为50%，则
可得此时的压强为 ， 。
（6）甲醇为负极，熔融 ，条件下，只有 和 ， 不参与反应，故甲醇燃料电池的负极反应为
【分析】(1) 利用 和甲醇的燃烧热和1mol甲醇汽化需要吸收的热量及相关的反应方程式解答即可；
(2) 根据总反应是第一步反应和第二步反应的合并结合第二步反应求解，活化能越低，反应越快；
(3) 根据化学平衡状态的特征回答即可；
(4) 依据化学反应速率的影响因素分析解答；
(5) 设 的起始物质的量为3mol， 的起始物质的量为1mol，依据化学平衡反应三段式计算及 平衡常数求解；
(6) 负极发生氧化反应生成碳酸，据此书写电极反应方程式。
17．（2021高三上·邯郸开学考）碳、氮和铬的相关化合物在药物化学及催化化学等领域应用广泛。请回答下列问题：
（1）基态铬原子价电子排布式为　 　，未成对电子数为　 　。
（2）铬的一种含氧酸——铬酸(H2CrO4)，结构和硫酸类似。其阴离子CrO 的立体构型为　 　，铬酸是一种二元强酸，原因是　 　。
（3）含铬的化合物吡啶甲酸铭是一种用于二型糖尿病的保健药，其结构如图所示。
①该化合物中H、C、N、O的电负性由大到小的顺序为　 　，N原子的杂化轨道类型为　 　。
②该化合物中含有的化学键类型有　 　(填字母)。
a.离子键 b.极性键 c.非极性键 d.配位键 e.氢键
（4）铬的某种氧化物晶胞如图所示(灰球代表铬原子，黑球代表氧原子)。
该氧化物的化学式为　 　，铬原子的配位数是　 　；该晶体的密度为　 　g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的值，列出计算式即)。
【答案】（1）3d54s1；6
（2）正四面体；铬酸结构为(HO)2CrO2，非羟基氧的数目为2，是一种强酸；含有2个羟基，为二元酸；故铬酸是一种二元强酸
（3）O＞N＞C＞H；sp2；abc
（4）CrO2；6； ×1021
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）铬为24号元素，基态铬原子电子排布式[Ar]3d54s1，其价电子排布式为3d54s1，未成对电子数为6；故答案为：3d54s1；6；
（2） 的价层电子对数为 ，故 的立体构型为正四面体，铬酸结构为 ，非羟基氧的数目为2，非羟基氧数目大，是一种强酸；含有2个羟基，为二元酸，因此铬酸是一种二元强酸；故答案为正四面体；铬酸结构为(HO)2CrO2，非羟基氧的数目为2，是一种强酸；含有2个羟基，为二元酸；故铬酸是一种二元强酸；
（3）①同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下，电负性逐渐减小，因此H、C、N、O的电负性由大到小的顺序为O>N>C>H。由图可知，N原子的杂化轨道类型为 ；故答案为：O>N>C>H；sp2；
②结合图和名称(吡啶甲酸铬)，其结构中含有离子键、极性键和非极性键；故答案为：abc；
（4）由图可知，铬原子位于晶胞的顶点和体心，氧原子位于晶胞的面上和体内；由均摊法可知，铬原子数为 ，氧原子数为 ，故该氧化物的化学式为 ；铬原子周围最近且等距离的氧原子有6个，故铬原子的配位数为6。晶胞中含有2个 ，该晶体的密度为 ；故答案为：CrO2；6； ×1021。
【分析】(1)铬为24号元素，依据构造原理分析核外电子排布；
(2)CrO42-的价层电子对数为，故CrO42-的立体构型为正四面体，分析铬酸结构确定其性质；
(3)①元素周期表从下往上，从左往右，电负性逐渐变大，由图分析其结构式判断N原子杂化方式；
②结合图和名称(吡啶甲酸铬)判断其化学键类型；
18．（2021高三上·邯郸开学考）白柠檬素(有机化合物I)是一种重要的有机化工原料，可广泛用于医药、农药、香料及其他精细化工行业。可通过以下路线合成白柠檬素：
已知：①CH3CN CH3COOH
② +CH3CHO
回答下列问题：
（1）A的名称是　 　。
（2）F的结构简式为　 　。
（3）G→H反应的化学方程式为　 　。
（4）H→I的反应类型为　 　，白柠檬素(I)中所含的含氧官能团是　 　。
（5）芳香族化合物M是B的同分异构体，符合下列条件的结构共有　 　种。
①三取代芳香族化合物
②官能团只有羟基
③1molM最多能与2molNaOH反应
其中，核磁共振氢谱共有6种吸收峰，且吸收峰面积比为1∶1∶2∶2∶2∶2的同分异构体的结构简式为　 　。
（6）根据上述合成路线中的相关知识，设计一种以 和 为主要原料制备 的合成路线(其他无机试剂任选)：　 　。
【答案】（1）间苯三酚(或1，3，5—三羟基苯)
（2）
（3） +H2O
（4）消去反应；醚键、酯基
（5）12； 、
（6）
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构；有机化合物的命名；有机物的合成；有机物的结构和性质；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】根据B的结构可知A为 。C（乙醛）经氯气取代得到D（ ）后与NaCN和H2O（H+）反应生成F ，在H2SO4环境下和B合成G；G在浓硫酸、加热条件下分子内酯化生成含有两个六元环的H ，再消去羟基生成碳碳双键得到白柠檬素I。
（1）A的结构简式为 ，其名称为间苯三酚(或1，3， 三羟基苯)。
（2）由以上分析可知，F的结构简式为 。
（3） 反应的化学方程式为 。
（4）H和I的结构简式分别为 和 ，所以 的反应类型为消去反应。白柠檬素(I)中所含的含氧官能团是醚键和酯基。
（5）满足条件的M的结构为①2个酚羟基，一个 ；②2个酚羟基，一个 ；三个取代基在苯环上的位置异构有6种，故满足条件的M的结构有 种；其中，核磁共振氢诸共有6种吸收峰，且吸收峰面积比为1∶1∶2∶2∶2∶2的同分异构体的结构简式为 和 。
（6）结合题意和给出的已知，以 和 为主要原料制备 的合成路线图为 。
【分析】 根据反应条件及C、E的结构简式知，乙醛发生取代反应生成D为CH2ClCHO，D发生取代反应生成E，E发生信息①的反应生成F为，根据A的分子式及B的结构简式知，A发生取代反应生成B，A为；F和B发生信息②的反应生成G， G发生反应生成H，H含有两个六元环，则H为，H发生消去反应生成I；
(5)芳香族化合物M是B的同分异构体，符合下列条件：
①三取代芳香族化合物，说明含有苯环且苯环且苯环上含有三个取代基；
②官能团只有羟基；
③1molM最多能与2molNaOH反应，说明含有2个酚羟基；
(6)以和为主要原料制备 ， 可由发生消去反应得到，可由发生H生成G类型的反应得到，可由 和 发生信息②的反应得到。
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