山东省2022届高三下学期开学摸底考试化学试题（WORD解析版）
文档属性
| 名称 | 山东省2022届高三下学期开学摸底考试化学试题（WORD解析版） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-02-17 15:24:52 | ||
图片预览
文档简介
山东省2022届高三下学期开学摸底考试
化 学
本卷满分100分，考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Cu 64
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．10月16日，神州十三号载人飞船成功发射，并与间站组合体完成交会对接。下列说法错误的是
A．硅橡胶密封材料因其既耐高温又耐低温在飞船上得到了大应用
B．飞船采用了大量的碳纤维复合产品，原因之一是这类产品重量轻，强度高
C．返回舱表面的“烧蚀层”可以保护返回舱不因高温而烧毁，因为这种材料硬度大
D．太阳能电池为空间站的运行提供了动力，主要材料是柔性砷化镓
2．下列物质应用正确的是
A．泡沫灭火器可用于金属钠着火时灭火
B．碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
C．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
D．用淀粉检验食盐中的碘元素
3．下列说法正确的是
A．谷物发酵酿酒的过程中涉及氧化还原反应
B．向固体中滴加浓硫酸，发生复分解反应生成
C．室温下，将铁片加到浓硝酸中，可制得二氧化氮气体
D．与发生反应生成，为酸性氧化物
4．茶叶中铁元素的检验可经过以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验仪器及用品不能都用到的是
A．将茶叶灼烧灰化，选用①、②、⑦和⑨
B．用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦
C．过滤得到的滤液，选用④、⑤和⑦
D．检验滤液中的Fe3+，选用③、⑧和⑩
5．下列说法错误的是
A．水分子间存在氢键，故H2O比H2S的稳定性强
B．原子最外层电子为ns1的元素可以形成离子化合物，也可形成共价化合物
C．N、O、S的第一电离能逐渐减小，其氢化物分子中键角逐渐减小
D．铟(49In)是第五周期第ⅢA族元素，位于元素周期表p区
6．α—氰基丙烯酸正丁酯(俗称504)常用作医用胶。因其既有较快的聚合速度，同时还能与比较潮湿的人体组织强烈结合，在临床医学中具有广泛的应用。其结构如图所示，其中氰基(-CN)具有较强的极性，对碳碳双键基团具有活化作用。下列说法不正确的是
A．504的分子式为C8H11NO2，其能有芳香族同分异构体
B．可发生水解、加成、加聚等反应
C．与α—氰基丙烯酸乙酯(俗称502)互为同系物
D．该有机物不可能所有碳原子共平面
7．短周期元素X、 Y、Z、M原子序数依次增大，Z的基态原子2p轨道半充满，M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，它们组成的一种分子结构如图。下列说法正确的是
A．电负性：X>Y>Z
B．原子半径：Y>Z>X
C．分子中Z原子的杂化方式均为sp2
D．Y、Z、M的最高价氧化物的水化物均为强酸
8．标准状况下，m g气体A与n g气体B所含分子数相同，下列说法不正确的是
A．A与B相对分子质量之比为m∶n
B．同质量的A与B所含分子数之比为n∶m
C．标准状况下，同体积的A与B的质量之比为m∶n
D．标准状况下，A与B的密度之比为n∶m
9．学习小组设计如下实验探究Cu与浓硝酸反应混合液呈绿色的原因。
实验Ⅰ：向浓硝酸中加入铜粉，产生红棕色气体，溶液变为绿色，将溶液分成两份于两支小试 管中。
实验Ⅱ：向其中一支小试管中加入铜粉，振荡，充分反应，溶液变为蓝色。
实验Ⅲ：将另一支小试管稍微加热，放出红棕色气体，溶液变为蓝色。
实验Ⅳ：取2 g硫酸铜溶于蒸馏水中，溶液为蓝色，继续加入无色的亚硝酸钠溶液，混合后溶液变为绿色。
下列说法错误的是
A．铜与浓硝酸反应生成
B．实验中溶液为绿色是因为硝酸铜浓度变大
C．向实验绿色溶液中加入蒸馏水可能发生反应
D．Cu与浓硝酸反应过程中可能产生不稳定的亚硝酸铜导致溶液呈绿色
10．从砷化镓废料(主要成分为、、和)中回收镓和砷的工艺流程如图所示。
下列说法错误的是
A．“碱浸”时，温度保持在70℃的目的是提高“碱浸”速率，同时防止过度分解
B．“碱浸”时，被氧化，每反应，转移电子的数目为
C．“旋流电积”所得“尾液”溶质主要是，可进行循环利用，提高经济效益
D．该工艺得到的纯度较低，可以通过重结晶的方法进行提纯
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11．室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 室温下，向苯酚钠溶液中通足量CO2，溶液变浑浊 碳酸的酸性比苯酚的强
B 加热乙醇与浓硫酸的混合溶液，将产生的气体通入少量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去 有乙烯生成
C 向2mL0.1mol·L–1NaOH溶液中滴加3滴0.1mol·L–1MgCl2溶液，出现白色沉淀后，再滴加3滴0.1mol·L–1FeCl3溶液，出现红褐色沉淀 Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
D 向NaHCO3溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液变蓝 Kw＜Ka1(H2CO3)×Ka2(H2CO3)
12．瑞巴派特片(RebamipideTablets)是一种胃药，其结构如图。下列关于它的说法，错误的是
A．该物质不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．C原子的杂化方式有、
C．该物质能与发生加成反应
D．该物质能水解，水解产物中含有氨基酸
13．磷化氢(PH3)是一种在空气中能自燃的剧毒气体，具有还原性，可作为电子工业原料。PH3的一种工业制法流程如下：
下列说法错误的是
A．H3PO2为一元弱酸
B．该过程最好在无氧条件下进行
C．不考虑损失，1 mol P4参与反应，可产生2 mol PH3
D．反应1中氧化产物和还原产物的物质的量之比为1︰3
14．光电池在光照条件下可产生电压，如图所示装置可实现光能的充分利用。双极膜复合层间的H2O能解离为H+和OH-，且双极膜能实现H+和OH-的定向通过。下列说法正确的是
A．该装置的能量转化形式只有电能转化为化学能
B．再生池中的反应为2V2++2H2O=2V3++2OH-+H2↑
C．标准状况下，当阳极生成22.4LO2时，电路中转移电子数为4NA
D．光照过程中阳极区溶液中的n(OH-)基本不变
15．常温下，向二元弱酸溶液中滴加溶液，测得混合溶液的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m表示pH与变化的曲线
B．
C．溶液中：
D．交点a的溶液中：
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16．（12分）KMnO4是一种高效氧化剂，可用来氧化吸附有机异味物，也可以与水中的杂质如二价铁、锰、硫、氰、酚等反应。实验室常用Na2C2O4标准溶液标定未知浓度的KMnO4溶液，发生反应：5C2O+2MnO+16H++4H2O=2[Mn(H2O)6]2++10CO2↑。根据以上信息，完成下列问题：
（1）按电子排布K位于元素周期表的_________区，基态Mn2+的核外电子排布式可表示为_________。
（2）1 mol [Mn(H2O)6]2+中所含有的共价键数目为_________。
（3）基态C原子的核外电子中占据最高能级的电子云轮廓图为_________。C2O中碳原子的轨道杂化类型是_________。
（4）同主族元素氧、硫、硒对应最简单氢化物的沸点：H2O>H2Se>H2S，原因是_________。
（5）β—MnSe的结构中Se为面心立方最密堆积，晶胞结构如图所示。
①β—MnSe中Mn的配位数为_________。
②若该晶体的晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA。则距离最近的两个锰原子之间的距离为_________pm。
17．（12分）钒铬还原渣是钠化提钒过程的固体废弃物，其主要成分为VO2·xH2O、Cr(OH)3及少量的SiO2。一种初步分离钒铬还原渣中钒铬并获得Na2Cr2O7的工艺流程如下：
已知：①“酸浸”后VO2·xH2O转化为VO2+；
②Cr(OH)3的Ksp近似为1×10-30；
③有关物质的溶解度(g/100gH2O)如下表所示：
温度/℃ 20 40 60 80 100
Na2Cr2O7 183.6 215.1 269.2 376.4 415.0
Na2SO4 19.5 48.8 45.3 43.7 42.5
回答下列问题：
（1）“滤渣”的主要成分是___________，“氧化”生成VO，发生反应的离子方程式为___________。
（2）若“含Cr3+净化液”中c(Cr3+)=0.1mol/L，则“水解沉钒”调pH的范围是2.5～___________。
（3）“溶液1”中含CrO，加入H2O2后发生反应的离子方程式为___________，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
（4）“多步操作”包括蒸发浓缩、___________、冷却结晶、过滤、洗涤等步骤。
（5）研究温度对Na2S2O8与H2O2的氧化—水解沉钒率的影响，得到如图所示结果。钒铬还原渣酸浸液初始温度在90℃左右，降低温度能耗增加。由图可知，分别采用H2O2、Na2S2O8进行“氧化”时，应选择的适宜温度是___________、___________，与Na2S2O8相比，采用H2O2氧化的主要不足之处有___________(写出两点)。
18．（12分）硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾，是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如图所示：
已知：①CS2不溶于水，密度比水的大；②NH3不溶于CS2；③三颈烧瓶内盛放有CS2、水和催化剂。
回答下列问题：
（1）制备NH4SCN溶液：
①装置C的主要作用是_________。三颈烧瓶的下层CS2液体必须浸没导气管口，主要原因是_________。
②实验开始时，打开K1，加热装置A、D，使A中产生的气体缓缓通入D中，发生反应CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS，该反应比较缓慢，反应至CS2消失。
（2）制备KSCN溶液：
①熄灭A处的酒精灯，关闭K1和K2，移开水浴，将装置D继续加热至105℃，NH4HS完全分解后(NH4HSNH3↑+H2S↑)，打开K2，继续保持溶液温度为105℃，缓缓滴入适量的KOH溶液，制得KSCN溶液。发生反应的化学方程式为_______________。
②装置E的作用除可以吸收NH3外，还能吸收产生的_________。
（3）制备KSCN晶体：先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂，再减压蒸发浓缩、_________、过滤、洗涤、干燥，得到硫氰化钾晶体。
（4）测定晶体中KSCN的含量：称取10.0 g样品，配成1000mL溶液。量取20.00mL溶液于锥形瓶中，加入适量稀硝酸，再加入几滴Fe(NO3)3溶液作指示剂，用0.1000 mol/LAgNO3标准溶液滴定，达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液20.00mL。
①滴定时发生的反应：SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色).则判断到达滴定终点时溶液颜色的变化为_________。
②晶体中KSCN的质量分数为_________(计算结果精确至0.1%)。
19．（12分）有机物Ⅰ(英文名为Esmolol)是治疗快速室上性心律失常、急性心肌缺血、术后高血压等的理想药物，Esmolol的合成路线如图：
回答下列问题：
（1）C中官能团的名称有___________。
（2）碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。则有机物Ⅰ中的手性碳数目有___________个。
（3）G→H的反应类型为___________；
（4）C→D中步骤①反应的化学方程式为___________。
（5）E的结构简式为___________。
（6）X是F的同分异构体，则满足下列条件的X的结构有___________种。
①能发生水解反应和银镜反应；
②能与溶液发生显色反应，且苯环上有三个取代基。
（7）参照上述合成路线，设计以、和为主要原料制备的合成路线。___________________________________
20．（12分）硅芯片的使用减小了电子产品的体积和质量，加快了计算速率。
（1）工业上用SiO2与碳反应制粗硅的反应为：SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g) ΔH。
已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH1=-221kJ·mol-1
Si(s)+O2(g)=SiO2(s) ΔH2=-911kJ·mol-1
则ΔH=________________。制备粗硅的反应能自发进行的条件是________________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
（2）由SiO2生成Si的部分反应机理如下：
反应1：SiO2(s)+C(s)SiO(g)+CO(g)
反应2：SiO(g)+2C(s)SiC(s)+CO(g)
反应3：……
在压强为10MPa条件下，测得反应平衡体系中SiO(g)和CO(g)的分压比随温度的变化关系如图所示。
假设体系中只有SiO和CO为气体，则在1500℃时，用各物质的平衡分压表示反应1的平衡常数Kp=_______________MPa2(列出计算式即可)。
（3）硅烷法制备多晶硅的核心反应为：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)。在恒容密闭容器中加入一定量的SiHCl3，分别在50℃和70℃进行反应，测得SiHCl3的转化率随时间的变化关系如图所示。
已知：50℃时，平衡常数为0.02；70℃时，平衡常数为0.04。
①代表温度为70℃的曲线是________________(填“M”或“N”)。
②a点和b点对应的容器中，正(a) _________正(b)(填“＞”、“＜”或“=”)，理由是____________。
③曲线M对应的SiHCl3平衡转化率为________________。(保留两位有效数字)
④已知：该反应的速率正=k正 x2(SiHCl3)，逆=k逆 x(SiH2Cl2) x(SiCl4)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，x为物质的量分数，且平衡常数K=。则b点时的=________________。
山东省2022届高三下学期开学摸底考试
化 学
本卷满分100分，考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Cu 64
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．10月16日，神州十三号载人飞船成功发射，并与间站组合体完成交会对接。下列说法错误的是
A．硅橡胶密封材料因其既耐高温又耐低温在飞船上得到了大应用
B．飞船采用了大量的碳纤维复合产品，原因之一是这类产品重量轻，强度高
C．返回舱表面的“烧蚀层”可以保护返回舱不因高温而烧毁，因为这种材料硬度大
D．太阳能电池为空间站的运行提供了动力，主要材料是柔性砷化镓
【答案】C
【解析】A．外太空温差较大，故需要可以耐受高温和低温的材料，A正确；B．制造飞船要求材料密度小且强度高，B正确；C．返回舱在返回地面的时候，外面的涂层和空气摩擦产生高温，要求其可以承受较高的温度，对硬度要求不大，C错误；D．砷化镓电池的耐温性要好于硅光电池，且其效率比硅光电池要好，D正确；故选C。
2．下列物质应用正确的是
A．泡沫灭火器可用于金属钠着火时灭火
B．碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
C．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
D．用淀粉检验食盐中的碘元素
【答案】C
【解析】A．泡沫灭火器喷出的泡沫中含有大量水分，钠能够与水剧烈反应放出氢气，不能用于金属钠着火时灭火，故A错误；B．碳酸钡能与胃酸反应，会引起重金属离子中毒，不能用于胃肠X射线造影检查，故B错误；C．浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土放于新鲜的水果箱内，可以氧化生成的具有催熟作用的乙烯，可以保鲜水果，故C正确；D．食盐中的碘为碘酸钾，而淀粉遇碘单质变蓝，因此淀粉不能检验食盐中是否含碘元素，故D错误；故选C。
3．下列说法正确的是
A．谷物发酵酿酒的过程中涉及氧化还原反应
B．向固体中滴加浓硫酸，发生复分解反应生成
C．室温下，将铁片加到浓硝酸中，可制得二氧化氮气体
D．与发生反应生成，为酸性氧化物
【答案】A
【解析】A．谷物在酿酒的过程中，淀粉先发生水解生成葡萄糖。葡萄糖在酒化酶作用下发生氧化还原反应生成乙醇，A正确；B．固体硫化钠具有强还原性，浓硫酸具有强氧化性，向固体中滴加浓硫酸发生氧化还原反应，不能生成纯净H2S，B错误；C．铁在室温下遇浓硝酸发生钝化，阻止反应继续进行，C错误；D．两种物质两种发生反应生成硝酸和一氧化氮，元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，二氧化氮不是酸性氧化物，D错误。故答案选择A。
4．茶叶中铁元素的检验可经过以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验仪器及用品不能都用到的是
A．将茶叶灼烧灰化，选用①、②、⑦和⑨
B．用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦
C．过滤得到的滤液，选用④、⑤和⑦
D．检验滤液中的Fe3+，选用③、⑧和⑩
【答案】B
【解析】A．将茶叶灼烧成灰，应在坩埚中加热，用到的仪器有①、②、⑨和三脚架或带铁圈的铁架台，A项所选实验用品都能用到；B．用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，应在烧杯中进行，不需要容量瓶，B项所选实验用品不是都能用到；C．过滤需要烧杯、漏斗和玻璃棒，即④、⑤和⑦，C项所选实验用品都能用到；D．检验滤液中的Fe3+，可取少量滤液于试管中，用胶头滴管滴入KSCN溶液，用到的实验用品有③、⑧和⑩，D项所选实验用品都能用到；综上所述答案为B。
5．下列说法错误的是
A．水分子间存在氢键，故H2O比H2S的稳定性强
B．原子最外层电子为ns1的元素可以形成离子化合物，也可形成共价化合物
C．N、O、S的第一电离能逐渐减小，其氢化物分子中键角逐渐减小
D．铟(49In)是第五周期第ⅢA族元素，位于元素周期表p区
【答案】A
【解析】A．氢键是分子间的作用力，决定物质的物理性质，不会影响分子稳定性，分子稳定性是其被破坏的难易程度，和化学键有关，A项错误； B．最外层电子为ns1的元素有： H、Li、 Na、K、Rb、Cs等，可以形成离子化合物(如NaCl) 也可形成共价化合物(如HCl)，B项正确；C．根据同周期同主族元素性质递变规律判断，同一周期由左向右元素原子的第一电离能呈递增趋势，但氮原子2p轨道为半充满状态，第一电离能比相邻的元素都大，同主族由上到下元素原子的第一电离能逐渐减小，则N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序为N＞O＞S；N、O、S的氢化物分子都是有孤对电子的角锥形分子。水和硫化氢有两对孤对电子，但是氧原子的电负性比硫原子大，氧原子对其携带的两对孤对电子的吸引比硫原子大，相应的孤对电子斥力增大使键角也相应比硫化氢大，氨分子只有一对孤对电子，排斥力比有两对孤对电子的情况小，所以键角比水和硫化氢都大，即键角大小氨>水>硫化氢，C项正确；D．铟(49In)是一种金属元素，元素符号为In，原子序数为49，位于元素周期表第五周期ⅢA族，p区包括第三主族到第七主族加上零族的元素，因此它位于p区，D项正确；答案选A。
6．α—氰基丙烯酸正丁酯(俗称504)常用作医用胶。因其既有较快的聚合速度，同时还能与比较潮湿的人体组织强烈结合，在临床医学中具有广泛的应用。其结构如图所示，其中氰基(-CN)具有较强的极性，对碳碳双键基团具有活化作用。下列说法不正确的是
A．504的分子式为C8H11NO2，其能有芳香族同分异构体
B．可发生水解、加成、加聚等反应
C．与α—氰基丙烯酸乙酯(俗称502)互为同系物
D．该有机物不可能所有碳原子共平面
【答案】D
【解析】A．根据结构简式可判断分子式为C8H11NO2，不饱和度是4，因此其能有芳香族同分异构体，故A正确；B．含有酯基，可发生水解反应，含有碳碳双键，可发生加成、加聚反应，故B正确；C．与α-氰基丙烯酸乙酯结构相似，分子式不同，互为同系物，故C正确；D．由于双键是平面形结构，三键是直线形结构，且单键可以旋转，所以该有机物所有碳原子可能共平面，故D错误；故选D。
7．短周期元素X、 Y、Z、M原子序数依次增大，Z的基态原子2p轨道半充满，M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，它们组成的一种分子结构如图。下列说法正确的是
A．电负性：X>Y>Z
B．原子半径：Y>Z>X
C．分子中Z原子的杂化方式均为sp2
D．Y、Z、M的最高价氧化物的水化物均为强酸
【答案】B
【分析】已知X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期元素，Z的基态原子2p轨道半充满，则Z为N元素，M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，则M为S元素，4种元素组成的一种分子结构如图，根据共价键数目可推知，则X为H元素，Y为C元素，据此分析解答问题。
【解析】A．由上述分析可知，X为H元素，Y为C元素，Z为N元素，则电负性：N>C>H，A错误；B．H原子核外有1个电子层，而C、N原子核外均有2个电子层，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，则原子半径：C>N>H，B正确；C．分子中N原子均形成共价单键，为sp3杂化，C错误；D．C元素的最高价氧化物的水化物为H2CO3，H2CO3为弱酸，D错误；答案选B。
8．标准状况下，m g气体A与n g气体B所含分子数相同，下列说法不正确的是
A．A与B相对分子质量之比为m∶n
B．同质量的A与B所含分子数之比为n∶m
C．标准状况下，同体积的A与B的质量之比为m∶n
D．标准状况下，A与B的密度之比为n∶m
【答案】D
【解析】A．m g气体A与n g气体B所含分子数相同，则A与B的摩尔质量之比为m∶n，摩尔质量以g/mol为单位、数值上与相对分子质量相等，则A与B相对分子质量之比为m∶n，A说法正确；B．同质量的A与B的物质的量之比为n∶m，物质的量之比等于分子数之比，故所含分子数之比为n∶m，B说法正确；C．标准状况下，同体积的A与B的物质的量之比为1∶1，则质量之比为m∶n，C说法正确；D．标准状况下，A与B的密度之比等于摩尔质量之比，即等于m∶n，D说法错误；答案为D。
9．学习小组设计如下实验探究Cu与浓硝酸反应混合液呈绿色的原因。
实验Ⅰ：向浓硝酸中加入铜粉，产生红棕色气体，溶液变为绿色，将溶液分成两份于两支小试 管中。
实验Ⅱ：向其中一支小试管中加入铜粉，振荡，充分反应，溶液变为蓝色。
实验Ⅲ：将另一支小试管稍微加热，放出红棕色气体，溶液变为蓝色。
实验Ⅳ：取2 g硫酸铜溶于蒸馏水中，溶液为蓝色，继续加入无色的亚硝酸钠溶液，混合后溶液变为绿色。
下列说法错误的是
A．铜与浓硝酸反应生成
B．实验中溶液为绿色是因为硝酸铜浓度变大
C．向实验绿色溶液中加入蒸馏水可能发生反应
D．Cu与浓硝酸反应过程中可能产生不稳定的亚硝酸铜导致溶液呈绿色
【答案】B
【解析】A．铜与浓硝酸反应生成、硝酸铜和水，故A正确；B．根据实验Ⅳ可能是生成了亚硝酸铜而变为绿色，因此实验中溶液为绿色不是因为硝酸铜浓度变大，故B错误；C．向实验绿色溶液中加入蒸馏水可能发生反应二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，其反应方程式为，故C正确；D．根据实验Ⅳ说明Cu与浓硝酸反应过程中可能产生不稳定的亚硝酸铜导致溶液呈绿色，故D正确。综上所述，答案为B。
10．从砷化镓废料(主要成分为、、和)中回收镓和砷的工艺流程如图所示。
下列说法错误的是
A．“碱浸”时，温度保持在70℃的目的是提高“碱浸”速率，同时防止过度分解
B．“碱浸”时，被氧化，每反应，转移电子的数目为
C．“旋流电积”所得“尾液”溶质主要是，可进行循环利用，提高经济效益
D．该工艺得到的纯度较低，可以通过重结晶的方法进行提纯
【答案】B
【解析】由图可知，向砷化镓废料加入氢氧化钠和过氧化氢混合溶液碱浸时，GaAs转化为NaGaO2、Na3AsO4，SiO2转化为Na2SiO3进入溶液，Fe2O3、CaCO3不溶解，过滤得到含有Fe2O3、CaCO3的滤渣Ⅰ和含有NaGaO2、Na3AsO4、Na2SiO3的浸出液；浸出液中加入稀硫酸调节溶液pH，NaGaO2、Na2SiO3转化为Ga(OH)3、H2SiO3沉淀，过滤得到含有Ga(OH)3、H2SiO3的滤渣Ⅱ和含有Na3AsO4的滤液；向滤渣Ⅱ中加入稀硫酸，Ga(OH)3转化为Ga2(SO4)3溶液，电解Ga2(SO4)3溶液生成Ga、O2和H2SO4；滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到。A．“碱浸”时，温度保持在70℃可以提高“碱浸”速率，同时防止温度过高过氧化氢分解，故A正确；B．“碱浸”时GaAs被氧化的反应为GaAs+4NaOH+4H2O2=NaGaO2+Na3AsO4+6H2O，反应中消耗1molGaAs，转移电子数目为8NA，故B错误；C．“旋流电积”时，Ga2(SO4)3溶液电解生成Ga、O2和H2SO4，所以“尾液”溶质主要是H2SO4，可进行循环利用，提高经济效益，故C正确；D．若工艺得到的纯度较低，可以通过重结晶的方法进行提纯，故D正确；故选B。
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11．室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 室温下，向苯酚钠溶液中通足量CO2，溶液变浑浊 碳酸的酸性比苯酚的强
B 加热乙醇与浓硫酸的混合溶液，将产生的气体通入少量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去 有乙烯生成
C 向2mL0.1mol·L–1NaOH溶液中滴加3滴0.1mol·L–1MgCl2溶液，出现白色沉淀后，再滴加3滴0.1mol·L–1FeCl3溶液，出现红褐色沉淀 Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
D 向NaHCO3溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液变蓝 Kw＜Ka1(H2CO3)×Ka2(H2CO3)
【答案】A
【解析】A．二氧化碳和苯酚钠反应生成碳酸氢钠和苯酚，说明碳酸酸性强于苯酚，A正确；B．加热过程中乙醇蒸汽出来，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以不能说明产生了乙烯，B错误；C．因为氢氧化钠过量，可以和氯化铁反应生成氢氧化铁红褐色沉淀，没有实现沉淀转化，不能比较溶度积常数，C错误；D．碳酸氢钠溶液显碱性，说明碳酸氢根离子水解大于电离，不能比较碳酸的第一部电离常数和第二步电离常数，D错误；故选A。
12．瑞巴派特片(RebamipideTablets)是一种胃药，其结构如图。下列关于它的说法，错误的是
A．该物质不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．C原子的杂化方式有、
C．该物质能与发生加成反应
D．该物质能水解，水解产物中含有氨基酸
【答案】AC
【解析】A．该物质中，图中圆圈内的碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化，从而使酸性高锰酸钾溶液褪色，A错误；B．苯环上的碳原子、酯基碳原子、酰胺键上的碳原子都发生sp2杂化，图中圆圈内的2个C原子都发生sp3杂化，B正确；C．苯环、碳碳双键能与H2发生加成反应，而酯基、酰胺键不能与H2发生加成反应，所以该物质能与7mol发生加成反应，C错误；D．该物质分子中含有2个酰胺键，能发生水解反应，生成氨基和羧基，图中圆圈内的酰胺键水解可得氨基酸，D正确；故选AC。
13．磷化氢(PH3)是一种在空气中能自燃的剧毒气体，具有还原性，可作为电子工业原料。PH3的一种工业制法流程如下：
下列说法错误的是
A．H3PO2为一元弱酸
B．该过程最好在无氧条件下进行
C．不考虑损失，1 mol P4参与反应，可产生2 mol PH3
D．反应1中氧化产物和还原产物的物质的量之比为1︰3
【答案】CD
【解析】A．过量的NaOH反应只生成NaH2PO2，说明H3PO2只电离出一个氢离子，为一元弱酸，A正确；B．P4、PH3在有氧条件下易自燃，则反应过程需保持无氧条件，B正确；C．反应1的化学方程式P4+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3↑，1P4~1PH3，反应3的化学方程式为2H2PO2=H3PO4+PH3，1P4~3NaH2PO2~1.5 PH3，可知1 mol P4参与反应，可产生2.5 mol PH3，C错误；D．反应1的化学方程式P4+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3↑，氧化产物是NaH2PO2，还原产物是PH3，物质的量之比为3︰1，D错误；故选CD。
14．光电池在光照条件下可产生电压，如图所示装置可实现光能的充分利用。双极膜复合层间的H2O能解离为H+和OH-，且双极膜能实现H+和OH-的定向通过。下列说法正确的是
A．该装置的能量转化形式只有电能转化为化学能
B．再生池中的反应为2V2++2H2O=2V3++2OH-+H2↑
C．标准状况下，当阳极生成22.4LO2时，电路中转移电子数为4NA
D．光照过程中阳极区溶液中的n(OH-)基本不变
【答案】CD
【解析】A．有光能等其他能量的转化，A错误；B．反应环境为酸性环境，电极反应中不会生成，B错误；C．标准状况下，当阳极生成22.4LO2时，电路中转移电子数为4NA，C正确；D．由于水能电离出和，所以基本不变，D正确。故选CD。
15．常温下，向二元弱酸溶液中滴加溶液，测得混合溶液的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m表示pH与变化的曲线
B．
C．溶液中：
D．交点a的溶液中：
【答案】D
【解析】二元弱酸H2A的一级电离常数Ka1=，二级电离常数Ka2=，当c（H2A）= c（HA—）或c（A2—）= c（HA—）时，Ka1= c（H+）或Ka2= c（H+），由图可知，坐标原点时，曲线m对应pH为2.3，曲线n对应pH为5.7，一级电离常数大于二级电离常数，则曲线m表示pH与变化的曲线，曲线n表示pH与变化的曲线，一级电离常数Ka1=10—2.3、二级电离常数Ka2=10—5.7。A．由分析可知，曲线m表示pH与变化的曲线，故A正确；B．由分析可知，H2A的二级电离常数Ka2=10—5.7，故B正确；C．HA—的水解常数Kh===10—11.7＜Ka2，则HA—的电离程度大于水解程度，溶液中，故C正确；D．由图可知，交点a的溶液中＞0，则溶液中c（HA—）＞c（H2A），故D错误；故选D。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16．（12分）KMnO4是一种高效氧化剂，可用来氧化吸附有机异味物，也可以与水中的杂质如二价铁、锰、硫、氰、酚等反应。实验室常用Na2C2O4标准溶液标定未知浓度的KMnO4溶液，发生反应：5C2O+2MnO+16H++4H2O=2[Mn(H2O)6]2++10CO2↑。根据以上信息，完成下列问题：
（1）按电子排布K位于元素周期表的_________区，基态Mn2+的核外电子排布式可表示为_________。
（2）1 mol [Mn(H2O)6]2+中所含有的共价键数目为_________。
（3）基态C原子的核外电子中占据最高能级的电子云轮廓图为_________。C2O中碳原子的轨道杂化类型是_________。
（4）同主族元素氧、硫、硒对应最简单氢化物的沸点：H2O>H2Se>H2S，原因是_________。
（5）β—MnSe的结构中Se为面心立方最密堆积，晶胞结构如图所示。
①β—MnSe中Mn的配位数为_________。
②若该晶体的晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA。则距离最近的两个锰原子之间的距离为_________pm。
【答案】（1）s（1分） 1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5（2分）
（2）18NA（2分）
（3）哑铃形（1分） sp2杂化（1分）
（4）相对分子质量越大，范德华力就越大，沸点就越高，但水分子间形成氢键，使熔沸点较高（2分）
（5）4（1分） a（2分）
【分析】（1）K位于周期表中第4周期第IA族，则K位于元素周期表的s区；基态Mn原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s2，失去4s2两个电子变成Mn2+，则基态Mn2+的核外电子排布式可表示为：1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；
（2）[Mn(H2O)6]2+中所含有的σ键数目为：6×2=12个氢氧键和6个配位键，所以1mol[Mn(H2O)6]2+中所含有的σ键数目为18NA；
（3）基态C原子的核外电子排布为1s22s22p2，核外电子中占据最高能级为2p，则基态C原子的核外电子中占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形；。C2O中碳原子和一个氧原子形成碳氧双键，和另一个氧原子形成碳氧单键，和另一个碳原子形成碳碳单键，所以碳原子的轨道杂化类型为sp2杂化；
（4）O、S、Se为同主族元素，形成的H2O、H2S和H2Se均为分子晶体，H2O分子间氢键导致沸点异常升高，H2S和H2Se随着相对分子质量增大，分子间作用力增强，沸点升高，氢键影响大于分子间作用力影响，所以最简单氢化物的沸点：H2O＞H2Se＞H2S；
（5）①根据晶胞结构分析，Mn位于四面体中心，周围有4个Se，则Mn的配位数为4；②1个晶胞中含有Mn数目为4，含有Se的数目为8×+6×=4，根据晶胞结构可知两个Mn原子的最近距离为面对角线的一半，距离为acm。
17．（12分）钒铬还原渣是钠化提钒过程的固体废弃物，其主要成分为VO2·xH2O、Cr(OH)3及少量的SiO2。一种初步分离钒铬还原渣中钒铬并获得Na2Cr2O7的工艺流程如下：
已知：①“酸浸”后VO2·xH2O转化为VO2+；
②Cr(OH)3的Ksp近似为1×10-30；
③有关物质的溶解度(g/100gH2O)如下表所示：
温度/℃ 20 40 60 80 100
Na2Cr2O7 183.6 215.1 269.2 376.4 415.0
Na2SO4 19.5 48.8 45.3 43.7 42.5
回答下列问题：
（1）“滤渣”的主要成分是___________，“氧化”生成VO，发生反应的离子方程式为___________。
（2）若“含Cr3+净化液”中c(Cr3+)=0.1mol/L，则“水解沉钒”调pH的范围是2.5～___________。
（3）“溶液1”中含CrO，加入H2O2后发生反应的离子方程式为___________，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
（4）“多步操作”包括蒸发浓缩、___________、冷却结晶、过滤、洗涤等步骤。
（5）研究温度对Na2S2O8与H2O2的氧化—水解沉钒率的影响，得到如图所示结果。钒铬还原渣酸浸液初始温度在90℃左右，降低温度能耗增加。由图可知，分别采用H2O2、Na2S2O8进行“氧化”时，应选择的适宜温度是___________、___________，与Na2S2O8相比，采用H2O2氧化的主要不足之处有___________(写出两点)。
【答案】（1）SiO2或二氧化硅（1分） 2VO2+＋S2O＋2H2O=2VO＋2SO＋4H＋ （2分）
（2）4.3（1分）
（3）3H2O2＋2CrO＋2OH－=2CrO＋4H2O （2分） 3∶2（1分）
（4）趁热过滤（1分）
（5）60℃（1分） 90℃（1分） 沉钒率低，铬损率高；温度较高时H2O2易分解，需降温导致能耗增加；对储运及投料要求较高（2分）
【分析】钒铬还原渣主要成分为VO2·xH2O、Cr(OH)3及少量的SiO2，加硫酸酸浸，VO2·xH2O转化为VO2+，Cr(OH)3转化为Cr2(SO4)3，滤渣为SiO2，加入Na2S2O8将VO2+氧化为VO，2VO2+＋S2O＋2H2O=2VO＋2SO＋4H＋，调pH使VO转化为V2O5·xH2O沉淀，溶液中加过量NaOH后Cr3+转化为CrO，加入H2O2发生反应3H2O2＋2CrO＋2OH－=2CrO＋4H2O，溶液2先调pH，后经蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤得到Na2Cr2O7。
（1）根据分析，“滤渣”的主要成分是SiO2，“氧化”生成VO，发生反应的离子方程式为2VO2+＋S2O＋2H2O=2VO＋2SO＋4H＋；
（2）Cr(OH)3的Ksp=c(Cr3+)c3(OH-)=1×10-30，当c(Cr3+)=0.1mol/L时，Cr3+开始沉淀，c(OH-)=≈10-9.7mol/L，c(H+)==10-4.3，pH=-lgc(H+)=4.3，故pH的范围是2.5～4.3。
（3）根据分析，溶液1加入H2O2后发生反应的离子方程式为3H2O2＋2CrO＋2OH－=2CrO＋4H2O；氧化剂为H2O2，还原剂为CrO，物质的量之比为3∶2；
（4）由表格可知，Na2Cr2O7的溶解度较大，且随温度的升高而增大的比较明显，而Na2SO4的溶解度比Na2Cr2O7的小得多，在40℃以后溶解度随温度升高而降低，因此经蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤得到Na2Cr2O7；
（5）选择最优的温度，需考虑沉钒率、铬损率以及能耗，沉钒率越高，铬损率越低，能耗越小的温度越合适，由于钒铬还原渣酸浸液初始温度在90℃左右，降低温度能耗增加，因此为了减少降温的耗能，需选择更接近90℃的温度，由图可知，用H2O2氧化时40℃、50℃、60℃时沉钒率与铬损率的差值较大，因此选择较高的60℃；用Na2S2O8氧化时，70℃与90℃时沉钒率与铬损率的差值较大，因此选择较高的90℃；由图可知，采用H2O2氧化时沉钒率相对较低，铬损率相对较高，且温度较高时H2O2易分解，不利于氧化，而且使用H2O2需要较低的温度，降温导致能耗增加，从储运及投料的角度考虑，H2O2为液体，运输和投料时不如固体方便，这些都是H2O2的不足之处。
18．（12分）硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾，是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如图所示：
已知：①CS2不溶于水，密度比水的大；②NH3不溶于CS2；③三颈烧瓶内盛放有CS2、水和催化剂。
回答下列问题：
（1）制备NH4SCN溶液：
①装置C的主要作用是_________。三颈烧瓶的下层CS2液体必须浸没导气管口，主要原因是_________。
②实验开始时，打开K1，加热装置A、D，使A中产生的气体缓缓通入D中，发生反应CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS，该反应比较缓慢，反应至CS2消失。
（2）制备KSCN溶液：
①熄灭A处的酒精灯，关闭K1和K2，移开水浴，将装置D继续加热至105℃，NH4HS完全分解后(NH4HSNH3↑+H2S↑)，打开K2，继续保持溶液温度为105℃，缓缓滴入适量的KOH溶液，制得KSCN溶液。发生反应的化学方程式为_______________。
②装置E的作用除可以吸收NH3外，还能吸收产生的_________。
（3）制备KSCN晶体：先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂，再减压蒸发浓缩、_________、过滤、洗涤、干燥，得到硫氰化钾晶体。
（4）测定晶体中KSCN的含量：称取10.0 g样品，配成1000mL溶液。量取20.00mL溶液于锥形瓶中，加入适量稀硝酸，再加入几滴Fe(NO3)3溶液作指示剂，用0.1000 mol/LAgNO3标准溶液滴定，达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液20.00mL。
①滴定时发生的反应：SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色).则判断到达滴定终点时溶液颜色的变化为_________。
②晶体中KSCN的质量分数为_________(计算结果精确至0.1%)。
【答案】（1）观察氨气逸出的速率，从而控制裝置A的加热温度(或观察产生气泡的数量，控制加热的温度) （2分） 防止发生倒吸、或使氨气和二硫化碳充分接触（2分）
（2）NH4SCN+KOH=KSCN+NH3↑+H2O2 （2分） H2S（1分）
（3）冷却结晶（1分）
（4）红色褪去（1分） 97.0% （3分）
【解析】装置A中加热氯化铵和氢氧化钙的混合物生成氨气、氯化钙和水，反应的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O，装置B中装有碱石灰干燥氨气，氨气进入装置D发生反应：CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS、NH4SCN+KOHKSCN+NH3↑+H2O，装置E中，NH3被酸性重铬酸钾氧化为氮气，反应的离子方程式2NH3+Cr2O+8H+=N2↑+2Cr3++7H2O，其作用是处理尾气。
（1）①因NH3不溶于CS2，故C的作用为观察氨气逸出的速率，从而控制裝置A的加热温度(或观察产生气泡的数量，控制加热的温度)；已知NH3不溶于CS2，CS2不溶于水，密度比水的大，则导出氨气的导管口应浸没在CS2液面以下，防止发生倒吸、或使氨气和二硫化碳充分接触；
（2）①装置D中NH4SCN和KOH反应生成KSCN，化学方程式是NH4SCN+KOHKSCN+NH3↑+H2O；
②根据①中信息NH4HSNH3↑+H2S↑，装置E中，NH3被酸性重铬酸钾氧化为氮气，作用为吸收尾气NH3和H2S，防止污染环境；
（3）先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂，再减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到硫氰化钾晶体；
（4）①Fe3+遇KSCN变红色，加入AgNO3消耗SCN-，所以滴定终点的现象是：当滴入最后一滴AgNO3溶液，溶液颜色由红色褪去，且半分钟内不恢复；
②达到滴定终点时消耗0.1000 mol/LAgNO3标准溶液20.00 mL，根据方程式SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色)可知，20.00 mL溶液中KSCN的物质的量是0.02 L×0.1 mol/L=0.002 mol，1000 mL溶液中KSCN的质量为m=nM=0.002 mol×1000 mL/20 mL×97 g/mol=9.7 g，晶体中KSCN的质量分数=9.7 g/10.0 g×100%=97.0%。
19．（12分）有机物Ⅰ(英文名为Esmolol)是治疗快速室上性心律失常、急性心肌缺血、术后高血压等的理想药物，Esmolol的合成路线如图：
回答下列问题：
（1）C中官能团的名称有___________。
（2）碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。则有机物Ⅰ中的手性碳数目有___________个。
（3）G→H的反应类型为___________；
（4）C→D中步骤①反应的化学方程式为___________。
（5）E的结构简式为___________。
（6）X是F的同分异构体，则满足下列条件的X的结构有___________种。
①能发生水解反应和银镜反应；
②能与溶液发生显色反应，且苯环上有三个取代基。
（7）参照上述合成路线，设计以、和为主要原料制备的合成路线。___________________________________
【答案】（1）酯基、氯原子（1分）
（2）1（1分）
（3）取代反应（1分）
（4）+4NaOH+2NaCl+CH3COONa+2H2O（2分）
（5）（2分）
（6）20（2分）
（7）（3分）
【解析】根据C的结构和A的分子式逆推得知C7H8O为对甲基苯酚()，与乙酸(CH3COOH)反应生成B( )， B在光照条件下与氯气发生取代反应生成C()，结合反应条件，C在氢氧化钠水溶液中反应后酸化得到D(C7H6O2)，则D为，结合信息可知，反应生成E，E为；E在催化剂作用下与氢气加成生成F，F为，F在浓硫酸存在时与甲醇发生酯化反应生成G，G为，根据H的结构可知，G与发生取代反应生成H，据此分析解答。
（1）C()中官能团有酯基、氯原子；
（2）碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。有机物Ⅰ()中的手性碳有1个(，标记“*”的为手性碳)；
（3）根据流程图，结合G和H的结构可知，G→H发生取代反应，故答案为取代反应；
（4）C→D中步骤①为氯原子和酯基的水解反应，反应的化学方程式为+4NaOH+2NaCl+CH3COONa+2H2O；
（5）根据上述分析，E为；
（6）X是F()的同分异构体，①能发生水解反应和银镜反应，说明结构中存在醛基和酯基；②能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，且苯环上有三个取代基。满足条件的X有：①苯环上含有羟基、甲基和HCOOCH2-，有10种结构；②苯环上含有羟基、乙基和HCOO-，有10种结构；共20种；
（7）将分解为和，再结合原料即可设计合成路线：。
20．（12分）硅芯片的使用减小了电子产品的体积和质量，加快了计算速率。
（1）工业上用SiO2与碳反应制粗硅的反应为：SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g) ΔH。
已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH1=-221kJ·mol-1
Si(s)+O2(g)=SiO2(s) ΔH2=-911kJ·mol-1
则ΔH=________________。制备粗硅的反应能自发进行的条件是________________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
（2）由SiO2生成Si的部分反应机理如下：
反应1：SiO2(s)+C(s)SiO(g)+CO(g)
反应2：SiO(g)+2C(s)SiC(s)+CO(g)
反应3：……
在压强为10MPa条件下，测得反应平衡体系中SiO(g)和CO(g)的分压比随温度的变化关系如图所示。
假设体系中只有SiO和CO为气体，则在1500℃时，用各物质的平衡分压表示反应1的平衡常数Kp=_______________MPa2(列出计算式即可)。
（3）硅烷法制备多晶硅的核心反应为：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)。在恒容密闭容器中加入一定量的SiHCl3，分别在50℃和70℃进行反应，测得SiHCl3的转化率随时间的变化关系如图所示。
已知：50℃时，平衡常数为0.02；70℃时，平衡常数为0.04。
①代表温度为70℃的曲线是________________(填“M”或“N”)。
②a点和b点对应的容器中，正(a)_ _____________ 正(b)(填“＞”、“＜”或“=”)，理由是________________。
③曲线M对应的SiHCl3平衡转化率为________________。(保留两位有效数字)
④已知：该反应的速率正=k正 x2(SiHCl3)，逆=k逆 x(SiH2Cl2) x(SiCl4)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，x为物质的量分数，且平衡常数K=。则b点时的=________________。
【答案】（1）+690 kJ·mol-1（2分） 高温（1分）
（2）（2分）
（3）M（1分） >（1分） 起始浓度相同，转化率相同，故a、b两点的反应物浓度也相同，但a点对应的温度较高，所以反应速率较大（1分） 29%或0.29 （2分） 1.28（2分）
【解析】（1）已知：反应I:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH1=-221kJ·mol-1反应II：Si(s)+O2(g)=SiO2(s) ΔH2=-911kJ·mol-1，则工业上用SiO2与碳反应制粗硅的目标反应为：SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g)可由I-II得到，故ΔH=ΔH1-ΔH2=(-221kJ·mol-1)-( -911kJ·mol-1)=+690 kJ·mol-1，故制备粗硅的反应是一个熵增的吸热反应，其能自发进行的条件是高温；
（2）由图可知，在压强为10MPa条件下，在1500℃时，=10-2，即P(SiO)+P(CO)=10MPa，解得：P(SiO)=，P(CO)=，则用各物质的平衡分压表示反应1的平衡常数Kp=P(SiO)P(CO)=×=MPa2；
（3）①已知：50℃时，平衡常数为0.02；70℃时，平衡常数为0.04，说明该反应为一个吸热反应，升高温度平衡正向移动，SiHCl3的平衡转化率增大，故代表温度为70℃的曲线是M；
②由图像可知，起始浓度相同，转化率相同，故a、b两点的反应物浓度也相同，但a点对应的温度较高，所以反应速率较大；
③由上述分析可知，曲线M对应的温度为70℃，对应的平衡常数为0.04，则由：，根据平衡常数可知：，解得x=，SiHCl3平衡转化率为=29%；
④由上述分析可知，曲线N对应温度为50℃，对应的平衡常数为0.02，已知：该反应的速率正=k正 x2(SiHCl3)，逆=k逆 x(SiH2Cl2) x(SiCl4)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，x为物质的量分数，且平衡常数K=，由图示可知，b点对应的转化率为20%，故有，则x(SiHCl3)=0.8， x(SiH2Cl2)=x(SiCl4)=0.1，故b点时的===1.28。
化 学
本卷满分100分，考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Cu 64
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．10月16日，神州十三号载人飞船成功发射，并与间站组合体完成交会对接。下列说法错误的是
A．硅橡胶密封材料因其既耐高温又耐低温在飞船上得到了大应用
B．飞船采用了大量的碳纤维复合产品，原因之一是这类产品重量轻，强度高
C．返回舱表面的“烧蚀层”可以保护返回舱不因高温而烧毁，因为这种材料硬度大
D．太阳能电池为空间站的运行提供了动力，主要材料是柔性砷化镓
2．下列物质应用正确的是
A．泡沫灭火器可用于金属钠着火时灭火
B．碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
C．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
D．用淀粉检验食盐中的碘元素
3．下列说法正确的是
A．谷物发酵酿酒的过程中涉及氧化还原反应
B．向固体中滴加浓硫酸，发生复分解反应生成
C．室温下，将铁片加到浓硝酸中，可制得二氧化氮气体
D．与发生反应生成，为酸性氧化物
4．茶叶中铁元素的检验可经过以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验仪器及用品不能都用到的是
A．将茶叶灼烧灰化，选用①、②、⑦和⑨
B．用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦
C．过滤得到的滤液，选用④、⑤和⑦
D．检验滤液中的Fe3+，选用③、⑧和⑩
5．下列说法错误的是
A．水分子间存在氢键，故H2O比H2S的稳定性强
B．原子最外层电子为ns1的元素可以形成离子化合物，也可形成共价化合物
C．N、O、S的第一电离能逐渐减小，其氢化物分子中键角逐渐减小
D．铟(49In)是第五周期第ⅢA族元素，位于元素周期表p区
6．α—氰基丙烯酸正丁酯(俗称504)常用作医用胶。因其既有较快的聚合速度，同时还能与比较潮湿的人体组织强烈结合，在临床医学中具有广泛的应用。其结构如图所示，其中氰基(-CN)具有较强的极性，对碳碳双键基团具有活化作用。下列说法不正确的是
A．504的分子式为C8H11NO2，其能有芳香族同分异构体
B．可发生水解、加成、加聚等反应
C．与α—氰基丙烯酸乙酯(俗称502)互为同系物
D．该有机物不可能所有碳原子共平面
7．短周期元素X、 Y、Z、M原子序数依次增大，Z的基态原子2p轨道半充满，M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，它们组成的一种分子结构如图。下列说法正确的是
A．电负性：X>Y>Z
B．原子半径：Y>Z>X
C．分子中Z原子的杂化方式均为sp2
D．Y、Z、M的最高价氧化物的水化物均为强酸
8．标准状况下，m g气体A与n g气体B所含分子数相同，下列说法不正确的是
A．A与B相对分子质量之比为m∶n
B．同质量的A与B所含分子数之比为n∶m
C．标准状况下，同体积的A与B的质量之比为m∶n
D．标准状况下，A与B的密度之比为n∶m
9．学习小组设计如下实验探究Cu与浓硝酸反应混合液呈绿色的原因。
实验Ⅰ：向浓硝酸中加入铜粉，产生红棕色气体，溶液变为绿色，将溶液分成两份于两支小试 管中。
实验Ⅱ：向其中一支小试管中加入铜粉，振荡，充分反应，溶液变为蓝色。
实验Ⅲ：将另一支小试管稍微加热，放出红棕色气体，溶液变为蓝色。
实验Ⅳ：取2 g硫酸铜溶于蒸馏水中，溶液为蓝色，继续加入无色的亚硝酸钠溶液，混合后溶液变为绿色。
下列说法错误的是
A．铜与浓硝酸反应生成
B．实验中溶液为绿色是因为硝酸铜浓度变大
C．向实验绿色溶液中加入蒸馏水可能发生反应
D．Cu与浓硝酸反应过程中可能产生不稳定的亚硝酸铜导致溶液呈绿色
10．从砷化镓废料(主要成分为、、和)中回收镓和砷的工艺流程如图所示。
下列说法错误的是
A．“碱浸”时，温度保持在70℃的目的是提高“碱浸”速率，同时防止过度分解
B．“碱浸”时，被氧化，每反应，转移电子的数目为
C．“旋流电积”所得“尾液”溶质主要是，可进行循环利用，提高经济效益
D．该工艺得到的纯度较低，可以通过重结晶的方法进行提纯
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11．室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 室温下，向苯酚钠溶液中通足量CO2，溶液变浑浊 碳酸的酸性比苯酚的强
B 加热乙醇与浓硫酸的混合溶液，将产生的气体通入少量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去 有乙烯生成
C 向2mL0.1mol·L–1NaOH溶液中滴加3滴0.1mol·L–1MgCl2溶液，出现白色沉淀后，再滴加3滴0.1mol·L–1FeCl3溶液，出现红褐色沉淀 Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
D 向NaHCO3溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液变蓝 Kw＜Ka1(H2CO3)×Ka2(H2CO3)
12．瑞巴派特片(RebamipideTablets)是一种胃药，其结构如图。下列关于它的说法，错误的是
A．该物质不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．C原子的杂化方式有、
C．该物质能与发生加成反应
D．该物质能水解，水解产物中含有氨基酸
13．磷化氢(PH3)是一种在空气中能自燃的剧毒气体，具有还原性，可作为电子工业原料。PH3的一种工业制法流程如下：
下列说法错误的是
A．H3PO2为一元弱酸
B．该过程最好在无氧条件下进行
C．不考虑损失，1 mol P4参与反应，可产生2 mol PH3
D．反应1中氧化产物和还原产物的物质的量之比为1︰3
14．光电池在光照条件下可产生电压，如图所示装置可实现光能的充分利用。双极膜复合层间的H2O能解离为H+和OH-，且双极膜能实现H+和OH-的定向通过。下列说法正确的是
A．该装置的能量转化形式只有电能转化为化学能
B．再生池中的反应为2V2++2H2O=2V3++2OH-+H2↑
C．标准状况下，当阳极生成22.4LO2时，电路中转移电子数为4NA
D．光照过程中阳极区溶液中的n(OH-)基本不变
15．常温下，向二元弱酸溶液中滴加溶液，测得混合溶液的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m表示pH与变化的曲线
B．
C．溶液中：
D．交点a的溶液中：
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16．（12分）KMnO4是一种高效氧化剂，可用来氧化吸附有机异味物，也可以与水中的杂质如二价铁、锰、硫、氰、酚等反应。实验室常用Na2C2O4标准溶液标定未知浓度的KMnO4溶液，发生反应：5C2O+2MnO+16H++4H2O=2[Mn(H2O)6]2++10CO2↑。根据以上信息，完成下列问题：
（1）按电子排布K位于元素周期表的_________区，基态Mn2+的核外电子排布式可表示为_________。
（2）1 mol [Mn(H2O)6]2+中所含有的共价键数目为_________。
（3）基态C原子的核外电子中占据最高能级的电子云轮廓图为_________。C2O中碳原子的轨道杂化类型是_________。
（4）同主族元素氧、硫、硒对应最简单氢化物的沸点：H2O>H2Se>H2S，原因是_________。
（5）β—MnSe的结构中Se为面心立方最密堆积，晶胞结构如图所示。
①β—MnSe中Mn的配位数为_________。
②若该晶体的晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA。则距离最近的两个锰原子之间的距离为_________pm。
17．（12分）钒铬还原渣是钠化提钒过程的固体废弃物，其主要成分为VO2·xH2O、Cr(OH)3及少量的SiO2。一种初步分离钒铬还原渣中钒铬并获得Na2Cr2O7的工艺流程如下：
已知：①“酸浸”后VO2·xH2O转化为VO2+；
②Cr(OH)3的Ksp近似为1×10-30；
③有关物质的溶解度(g/100gH2O)如下表所示：
温度/℃ 20 40 60 80 100
Na2Cr2O7 183.6 215.1 269.2 376.4 415.0
Na2SO4 19.5 48.8 45.3 43.7 42.5
回答下列问题：
（1）“滤渣”的主要成分是___________，“氧化”生成VO，发生反应的离子方程式为___________。
（2）若“含Cr3+净化液”中c(Cr3+)=0.1mol/L，则“水解沉钒”调pH的范围是2.5～___________。
（3）“溶液1”中含CrO，加入H2O2后发生反应的离子方程式为___________，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
（4）“多步操作”包括蒸发浓缩、___________、冷却结晶、过滤、洗涤等步骤。
（5）研究温度对Na2S2O8与H2O2的氧化—水解沉钒率的影响，得到如图所示结果。钒铬还原渣酸浸液初始温度在90℃左右，降低温度能耗增加。由图可知，分别采用H2O2、Na2S2O8进行“氧化”时，应选择的适宜温度是___________、___________，与Na2S2O8相比，采用H2O2氧化的主要不足之处有___________(写出两点)。
18．（12分）硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾，是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如图所示：
已知：①CS2不溶于水，密度比水的大；②NH3不溶于CS2；③三颈烧瓶内盛放有CS2、水和催化剂。
回答下列问题：
（1）制备NH4SCN溶液：
①装置C的主要作用是_________。三颈烧瓶的下层CS2液体必须浸没导气管口，主要原因是_________。
②实验开始时，打开K1，加热装置A、D，使A中产生的气体缓缓通入D中，发生反应CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS，该反应比较缓慢，反应至CS2消失。
（2）制备KSCN溶液：
①熄灭A处的酒精灯，关闭K1和K2，移开水浴，将装置D继续加热至105℃，NH4HS完全分解后(NH4HSNH3↑+H2S↑)，打开K2，继续保持溶液温度为105℃，缓缓滴入适量的KOH溶液，制得KSCN溶液。发生反应的化学方程式为_______________。
②装置E的作用除可以吸收NH3外，还能吸收产生的_________。
（3）制备KSCN晶体：先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂，再减压蒸发浓缩、_________、过滤、洗涤、干燥，得到硫氰化钾晶体。
（4）测定晶体中KSCN的含量：称取10.0 g样品，配成1000mL溶液。量取20.00mL溶液于锥形瓶中，加入适量稀硝酸，再加入几滴Fe(NO3)3溶液作指示剂，用0.1000 mol/LAgNO3标准溶液滴定，达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液20.00mL。
①滴定时发生的反应：SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色).则判断到达滴定终点时溶液颜色的变化为_________。
②晶体中KSCN的质量分数为_________(计算结果精确至0.1%)。
19．（12分）有机物Ⅰ(英文名为Esmolol)是治疗快速室上性心律失常、急性心肌缺血、术后高血压等的理想药物，Esmolol的合成路线如图：
回答下列问题：
（1）C中官能团的名称有___________。
（2）碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。则有机物Ⅰ中的手性碳数目有___________个。
（3）G→H的反应类型为___________；
（4）C→D中步骤①反应的化学方程式为___________。
（5）E的结构简式为___________。
（6）X是F的同分异构体，则满足下列条件的X的结构有___________种。
①能发生水解反应和银镜反应；
②能与溶液发生显色反应，且苯环上有三个取代基。
（7）参照上述合成路线，设计以、和为主要原料制备的合成路线。___________________________________
20．（12分）硅芯片的使用减小了电子产品的体积和质量，加快了计算速率。
（1）工业上用SiO2与碳反应制粗硅的反应为：SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g) ΔH。
已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH1=-221kJ·mol-1
Si(s)+O2(g)=SiO2(s) ΔH2=-911kJ·mol-1
则ΔH=________________。制备粗硅的反应能自发进行的条件是________________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
（2）由SiO2生成Si的部分反应机理如下：
反应1：SiO2(s)+C(s)SiO(g)+CO(g)
反应2：SiO(g)+2C(s)SiC(s)+CO(g)
反应3：……
在压强为10MPa条件下，测得反应平衡体系中SiO(g)和CO(g)的分压比随温度的变化关系如图所示。
假设体系中只有SiO和CO为气体，则在1500℃时，用各物质的平衡分压表示反应1的平衡常数Kp=_______________MPa2(列出计算式即可)。
（3）硅烷法制备多晶硅的核心反应为：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)。在恒容密闭容器中加入一定量的SiHCl3，分别在50℃和70℃进行反应，测得SiHCl3的转化率随时间的变化关系如图所示。
已知：50℃时，平衡常数为0.02；70℃时，平衡常数为0.04。
①代表温度为70℃的曲线是________________(填“M”或“N”)。
②a点和b点对应的容器中，正(a) _________正(b)(填“＞”、“＜”或“=”)，理由是____________。
③曲线M对应的SiHCl3平衡转化率为________________。(保留两位有效数字)
④已知：该反应的速率正=k正 x2(SiHCl3)，逆=k逆 x(SiH2Cl2) x(SiCl4)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，x为物质的量分数，且平衡常数K=。则b点时的=________________。
山东省2022届高三下学期开学摸底考试
化 学
本卷满分100分，考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Cu 64
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．10月16日，神州十三号载人飞船成功发射，并与间站组合体完成交会对接。下列说法错误的是
A．硅橡胶密封材料因其既耐高温又耐低温在飞船上得到了大应用
B．飞船采用了大量的碳纤维复合产品，原因之一是这类产品重量轻，强度高
C．返回舱表面的“烧蚀层”可以保护返回舱不因高温而烧毁，因为这种材料硬度大
D．太阳能电池为空间站的运行提供了动力，主要材料是柔性砷化镓
【答案】C
【解析】A．外太空温差较大，故需要可以耐受高温和低温的材料，A正确；B．制造飞船要求材料密度小且强度高，B正确；C．返回舱在返回地面的时候，外面的涂层和空气摩擦产生高温，要求其可以承受较高的温度，对硬度要求不大，C错误；D．砷化镓电池的耐温性要好于硅光电池，且其效率比硅光电池要好，D正确；故选C。
2．下列物质应用正确的是
A．泡沫灭火器可用于金属钠着火时灭火
B．碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
C．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
D．用淀粉检验食盐中的碘元素
【答案】C
【解析】A．泡沫灭火器喷出的泡沫中含有大量水分，钠能够与水剧烈反应放出氢气，不能用于金属钠着火时灭火，故A错误；B．碳酸钡能与胃酸反应，会引起重金属离子中毒，不能用于胃肠X射线造影检查，故B错误；C．浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土放于新鲜的水果箱内，可以氧化生成的具有催熟作用的乙烯，可以保鲜水果，故C正确；D．食盐中的碘为碘酸钾，而淀粉遇碘单质变蓝，因此淀粉不能检验食盐中是否含碘元素，故D错误；故选C。
3．下列说法正确的是
A．谷物发酵酿酒的过程中涉及氧化还原反应
B．向固体中滴加浓硫酸，发生复分解反应生成
C．室温下，将铁片加到浓硝酸中，可制得二氧化氮气体
D．与发生反应生成，为酸性氧化物
【答案】A
【解析】A．谷物在酿酒的过程中，淀粉先发生水解生成葡萄糖。葡萄糖在酒化酶作用下发生氧化还原反应生成乙醇，A正确；B．固体硫化钠具有强还原性，浓硫酸具有强氧化性，向固体中滴加浓硫酸发生氧化还原反应，不能生成纯净H2S，B错误；C．铁在室温下遇浓硝酸发生钝化，阻止反应继续进行，C错误；D．两种物质两种发生反应生成硝酸和一氧化氮，元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，二氧化氮不是酸性氧化物，D错误。故答案选择A。
4．茶叶中铁元素的检验可经过以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验仪器及用品不能都用到的是
A．将茶叶灼烧灰化，选用①、②、⑦和⑨
B．用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦
C．过滤得到的滤液，选用④、⑤和⑦
D．检验滤液中的Fe3+，选用③、⑧和⑩
【答案】B
【解析】A．将茶叶灼烧成灰，应在坩埚中加热，用到的仪器有①、②、⑨和三脚架或带铁圈的铁架台，A项所选实验用品都能用到；B．用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，应在烧杯中进行，不需要容量瓶，B项所选实验用品不是都能用到；C．过滤需要烧杯、漏斗和玻璃棒，即④、⑤和⑦，C项所选实验用品都能用到；D．检验滤液中的Fe3+，可取少量滤液于试管中，用胶头滴管滴入KSCN溶液，用到的实验用品有③、⑧和⑩，D项所选实验用品都能用到；综上所述答案为B。
5．下列说法错误的是
A．水分子间存在氢键，故H2O比H2S的稳定性强
B．原子最外层电子为ns1的元素可以形成离子化合物，也可形成共价化合物
C．N、O、S的第一电离能逐渐减小，其氢化物分子中键角逐渐减小
D．铟(49In)是第五周期第ⅢA族元素，位于元素周期表p区
【答案】A
【解析】A．氢键是分子间的作用力，决定物质的物理性质，不会影响分子稳定性，分子稳定性是其被破坏的难易程度，和化学键有关，A项错误； B．最外层电子为ns1的元素有： H、Li、 Na、K、Rb、Cs等，可以形成离子化合物(如NaCl) 也可形成共价化合物(如HCl)，B项正确；C．根据同周期同主族元素性质递变规律判断，同一周期由左向右元素原子的第一电离能呈递增趋势，但氮原子2p轨道为半充满状态，第一电离能比相邻的元素都大，同主族由上到下元素原子的第一电离能逐渐减小，则N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序为N＞O＞S；N、O、S的氢化物分子都是有孤对电子的角锥形分子。水和硫化氢有两对孤对电子，但是氧原子的电负性比硫原子大，氧原子对其携带的两对孤对电子的吸引比硫原子大，相应的孤对电子斥力增大使键角也相应比硫化氢大，氨分子只有一对孤对电子，排斥力比有两对孤对电子的情况小，所以键角比水和硫化氢都大，即键角大小氨>水>硫化氢，C项正确；D．铟(49In)是一种金属元素，元素符号为In，原子序数为49，位于元素周期表第五周期ⅢA族，p区包括第三主族到第七主族加上零族的元素，因此它位于p区，D项正确；答案选A。
6．α—氰基丙烯酸正丁酯(俗称504)常用作医用胶。因其既有较快的聚合速度，同时还能与比较潮湿的人体组织强烈结合，在临床医学中具有广泛的应用。其结构如图所示，其中氰基(-CN)具有较强的极性，对碳碳双键基团具有活化作用。下列说法不正确的是
A．504的分子式为C8H11NO2，其能有芳香族同分异构体
B．可发生水解、加成、加聚等反应
C．与α—氰基丙烯酸乙酯(俗称502)互为同系物
D．该有机物不可能所有碳原子共平面
【答案】D
【解析】A．根据结构简式可判断分子式为C8H11NO2，不饱和度是4，因此其能有芳香族同分异构体，故A正确；B．含有酯基，可发生水解反应，含有碳碳双键，可发生加成、加聚反应，故B正确；C．与α-氰基丙烯酸乙酯结构相似，分子式不同，互为同系物，故C正确；D．由于双键是平面形结构，三键是直线形结构，且单键可以旋转，所以该有机物所有碳原子可能共平面，故D错误；故选D。
7．短周期元素X、 Y、Z、M原子序数依次增大，Z的基态原子2p轨道半充满，M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，它们组成的一种分子结构如图。下列说法正确的是
A．电负性：X>Y>Z
B．原子半径：Y>Z>X
C．分子中Z原子的杂化方式均为sp2
D．Y、Z、M的最高价氧化物的水化物均为强酸
【答案】B
【分析】已知X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期元素，Z的基态原子2p轨道半充满，则Z为N元素，M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，则M为S元素，4种元素组成的一种分子结构如图，根据共价键数目可推知，则X为H元素，Y为C元素，据此分析解答问题。
【解析】A．由上述分析可知，X为H元素，Y为C元素，Z为N元素，则电负性：N>C>H，A错误；B．H原子核外有1个电子层，而C、N原子核外均有2个电子层，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，则原子半径：C>N>H，B正确；C．分子中N原子均形成共价单键，为sp3杂化，C错误；D．C元素的最高价氧化物的水化物为H2CO3，H2CO3为弱酸，D错误；答案选B。
8．标准状况下，m g气体A与n g气体B所含分子数相同，下列说法不正确的是
A．A与B相对分子质量之比为m∶n
B．同质量的A与B所含分子数之比为n∶m
C．标准状况下，同体积的A与B的质量之比为m∶n
D．标准状况下，A与B的密度之比为n∶m
【答案】D
【解析】A．m g气体A与n g气体B所含分子数相同，则A与B的摩尔质量之比为m∶n，摩尔质量以g/mol为单位、数值上与相对分子质量相等，则A与B相对分子质量之比为m∶n，A说法正确；B．同质量的A与B的物质的量之比为n∶m，物质的量之比等于分子数之比，故所含分子数之比为n∶m，B说法正确；C．标准状况下，同体积的A与B的物质的量之比为1∶1，则质量之比为m∶n，C说法正确；D．标准状况下，A与B的密度之比等于摩尔质量之比，即等于m∶n，D说法错误；答案为D。
9．学习小组设计如下实验探究Cu与浓硝酸反应混合液呈绿色的原因。
实验Ⅰ：向浓硝酸中加入铜粉，产生红棕色气体，溶液变为绿色，将溶液分成两份于两支小试 管中。
实验Ⅱ：向其中一支小试管中加入铜粉，振荡，充分反应，溶液变为蓝色。
实验Ⅲ：将另一支小试管稍微加热，放出红棕色气体，溶液变为蓝色。
实验Ⅳ：取2 g硫酸铜溶于蒸馏水中，溶液为蓝色，继续加入无色的亚硝酸钠溶液，混合后溶液变为绿色。
下列说法错误的是
A．铜与浓硝酸反应生成
B．实验中溶液为绿色是因为硝酸铜浓度变大
C．向实验绿色溶液中加入蒸馏水可能发生反应
D．Cu与浓硝酸反应过程中可能产生不稳定的亚硝酸铜导致溶液呈绿色
【答案】B
【解析】A．铜与浓硝酸反应生成、硝酸铜和水，故A正确；B．根据实验Ⅳ可能是生成了亚硝酸铜而变为绿色，因此实验中溶液为绿色不是因为硝酸铜浓度变大，故B错误；C．向实验绿色溶液中加入蒸馏水可能发生反应二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，其反应方程式为，故C正确；D．根据实验Ⅳ说明Cu与浓硝酸反应过程中可能产生不稳定的亚硝酸铜导致溶液呈绿色，故D正确。综上所述，答案为B。
10．从砷化镓废料(主要成分为、、和)中回收镓和砷的工艺流程如图所示。
下列说法错误的是
A．“碱浸”时，温度保持在70℃的目的是提高“碱浸”速率，同时防止过度分解
B．“碱浸”时，被氧化，每反应，转移电子的数目为
C．“旋流电积”所得“尾液”溶质主要是，可进行循环利用，提高经济效益
D．该工艺得到的纯度较低，可以通过重结晶的方法进行提纯
【答案】B
【解析】由图可知，向砷化镓废料加入氢氧化钠和过氧化氢混合溶液碱浸时，GaAs转化为NaGaO2、Na3AsO4，SiO2转化为Na2SiO3进入溶液，Fe2O3、CaCO3不溶解，过滤得到含有Fe2O3、CaCO3的滤渣Ⅰ和含有NaGaO2、Na3AsO4、Na2SiO3的浸出液；浸出液中加入稀硫酸调节溶液pH，NaGaO2、Na2SiO3转化为Ga(OH)3、H2SiO3沉淀，过滤得到含有Ga(OH)3、H2SiO3的滤渣Ⅱ和含有Na3AsO4的滤液；向滤渣Ⅱ中加入稀硫酸，Ga(OH)3转化为Ga2(SO4)3溶液，电解Ga2(SO4)3溶液生成Ga、O2和H2SO4；滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到。A．“碱浸”时，温度保持在70℃可以提高“碱浸”速率，同时防止温度过高过氧化氢分解，故A正确；B．“碱浸”时GaAs被氧化的反应为GaAs+4NaOH+4H2O2=NaGaO2+Na3AsO4+6H2O，反应中消耗1molGaAs，转移电子数目为8NA，故B错误；C．“旋流电积”时，Ga2(SO4)3溶液电解生成Ga、O2和H2SO4，所以“尾液”溶质主要是H2SO4，可进行循环利用，提高经济效益，故C正确；D．若工艺得到的纯度较低，可以通过重结晶的方法进行提纯，故D正确；故选B。
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11．室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 室温下，向苯酚钠溶液中通足量CO2，溶液变浑浊 碳酸的酸性比苯酚的强
B 加热乙醇与浓硫酸的混合溶液，将产生的气体通入少量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去 有乙烯生成
C 向2mL0.1mol·L–1NaOH溶液中滴加3滴0.1mol·L–1MgCl2溶液，出现白色沉淀后，再滴加3滴0.1mol·L–1FeCl3溶液，出现红褐色沉淀 Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
D 向NaHCO3溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液变蓝 Kw＜Ka1(H2CO3)×Ka2(H2CO3)
【答案】A
【解析】A．二氧化碳和苯酚钠反应生成碳酸氢钠和苯酚，说明碳酸酸性强于苯酚，A正确；B．加热过程中乙醇蒸汽出来，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以不能说明产生了乙烯，B错误；C．因为氢氧化钠过量，可以和氯化铁反应生成氢氧化铁红褐色沉淀，没有实现沉淀转化，不能比较溶度积常数，C错误；D．碳酸氢钠溶液显碱性，说明碳酸氢根离子水解大于电离，不能比较碳酸的第一部电离常数和第二步电离常数，D错误；故选A。
12．瑞巴派特片(RebamipideTablets)是一种胃药，其结构如图。下列关于它的说法，错误的是
A．该物质不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．C原子的杂化方式有、
C．该物质能与发生加成反应
D．该物质能水解，水解产物中含有氨基酸
【答案】AC
【解析】A．该物质中，图中圆圈内的碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化，从而使酸性高锰酸钾溶液褪色，A错误；B．苯环上的碳原子、酯基碳原子、酰胺键上的碳原子都发生sp2杂化，图中圆圈内的2个C原子都发生sp3杂化，B正确；C．苯环、碳碳双键能与H2发生加成反应，而酯基、酰胺键不能与H2发生加成反应，所以该物质能与7mol发生加成反应，C错误；D．该物质分子中含有2个酰胺键，能发生水解反应，生成氨基和羧基，图中圆圈内的酰胺键水解可得氨基酸，D正确；故选AC。
13．磷化氢(PH3)是一种在空气中能自燃的剧毒气体，具有还原性，可作为电子工业原料。PH3的一种工业制法流程如下：
下列说法错误的是
A．H3PO2为一元弱酸
B．该过程最好在无氧条件下进行
C．不考虑损失，1 mol P4参与反应，可产生2 mol PH3
D．反应1中氧化产物和还原产物的物质的量之比为1︰3
【答案】CD
【解析】A．过量的NaOH反应只生成NaH2PO2，说明H3PO2只电离出一个氢离子，为一元弱酸，A正确；B．P4、PH3在有氧条件下易自燃，则反应过程需保持无氧条件，B正确；C．反应1的化学方程式P4+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3↑，1P4~1PH3，反应3的化学方程式为2H2PO2=H3PO4+PH3，1P4~3NaH2PO2~1.5 PH3，可知1 mol P4参与反应，可产生2.5 mol PH3，C错误；D．反应1的化学方程式P4+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3↑，氧化产物是NaH2PO2，还原产物是PH3，物质的量之比为3︰1，D错误；故选CD。
14．光电池在光照条件下可产生电压，如图所示装置可实现光能的充分利用。双极膜复合层间的H2O能解离为H+和OH-，且双极膜能实现H+和OH-的定向通过。下列说法正确的是
A．该装置的能量转化形式只有电能转化为化学能
B．再生池中的反应为2V2++2H2O=2V3++2OH-+H2↑
C．标准状况下，当阳极生成22.4LO2时，电路中转移电子数为4NA
D．光照过程中阳极区溶液中的n(OH-)基本不变
【答案】CD
【解析】A．有光能等其他能量的转化，A错误；B．反应环境为酸性环境，电极反应中不会生成，B错误；C．标准状况下，当阳极生成22.4LO2时，电路中转移电子数为4NA，C正确；D．由于水能电离出和，所以基本不变，D正确。故选CD。
15．常温下，向二元弱酸溶液中滴加溶液，测得混合溶液的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m表示pH与变化的曲线
B．
C．溶液中：
D．交点a的溶液中：
【答案】D
【解析】二元弱酸H2A的一级电离常数Ka1=，二级电离常数Ka2=，当c（H2A）= c（HA—）或c（A2—）= c（HA—）时，Ka1= c（H+）或Ka2= c（H+），由图可知，坐标原点时，曲线m对应pH为2.3，曲线n对应pH为5.7，一级电离常数大于二级电离常数，则曲线m表示pH与变化的曲线，曲线n表示pH与变化的曲线，一级电离常数Ka1=10—2.3、二级电离常数Ka2=10—5.7。A．由分析可知，曲线m表示pH与变化的曲线，故A正确；B．由分析可知，H2A的二级电离常数Ka2=10—5.7，故B正确；C．HA—的水解常数Kh===10—11.7＜Ka2，则HA—的电离程度大于水解程度，溶液中，故C正确；D．由图可知，交点a的溶液中＞0，则溶液中c（HA—）＞c（H2A），故D错误；故选D。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16．（12分）KMnO4是一种高效氧化剂，可用来氧化吸附有机异味物，也可以与水中的杂质如二价铁、锰、硫、氰、酚等反应。实验室常用Na2C2O4标准溶液标定未知浓度的KMnO4溶液，发生反应：5C2O+2MnO+16H++4H2O=2[Mn(H2O)6]2++10CO2↑。根据以上信息，完成下列问题：
（1）按电子排布K位于元素周期表的_________区，基态Mn2+的核外电子排布式可表示为_________。
（2）1 mol [Mn(H2O)6]2+中所含有的共价键数目为_________。
（3）基态C原子的核外电子中占据最高能级的电子云轮廓图为_________。C2O中碳原子的轨道杂化类型是_________。
（4）同主族元素氧、硫、硒对应最简单氢化物的沸点：H2O>H2Se>H2S，原因是_________。
（5）β—MnSe的结构中Se为面心立方最密堆积，晶胞结构如图所示。
①β—MnSe中Mn的配位数为_________。
②若该晶体的晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA。则距离最近的两个锰原子之间的距离为_________pm。
【答案】（1）s（1分） 1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5（2分）
（2）18NA（2分）
（3）哑铃形（1分） sp2杂化（1分）
（4）相对分子质量越大，范德华力就越大，沸点就越高，但水分子间形成氢键，使熔沸点较高（2分）
（5）4（1分） a（2分）
【分析】（1）K位于周期表中第4周期第IA族，则K位于元素周期表的s区；基态Mn原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s2，失去4s2两个电子变成Mn2+，则基态Mn2+的核外电子排布式可表示为：1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；
（2）[Mn(H2O)6]2+中所含有的σ键数目为：6×2=12个氢氧键和6个配位键，所以1mol[Mn(H2O)6]2+中所含有的σ键数目为18NA；
（3）基态C原子的核外电子排布为1s22s22p2，核外电子中占据最高能级为2p，则基态C原子的核外电子中占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形；。C2O中碳原子和一个氧原子形成碳氧双键，和另一个氧原子形成碳氧单键，和另一个碳原子形成碳碳单键，所以碳原子的轨道杂化类型为sp2杂化；
（4）O、S、Se为同主族元素，形成的H2O、H2S和H2Se均为分子晶体，H2O分子间氢键导致沸点异常升高，H2S和H2Se随着相对分子质量增大，分子间作用力增强，沸点升高，氢键影响大于分子间作用力影响，所以最简单氢化物的沸点：H2O＞H2Se＞H2S；
（5）①根据晶胞结构分析，Mn位于四面体中心，周围有4个Se，则Mn的配位数为4；②1个晶胞中含有Mn数目为4，含有Se的数目为8×+6×=4，根据晶胞结构可知两个Mn原子的最近距离为面对角线的一半，距离为acm。
17．（12分）钒铬还原渣是钠化提钒过程的固体废弃物，其主要成分为VO2·xH2O、Cr(OH)3及少量的SiO2。一种初步分离钒铬还原渣中钒铬并获得Na2Cr2O7的工艺流程如下：
已知：①“酸浸”后VO2·xH2O转化为VO2+；
②Cr(OH)3的Ksp近似为1×10-30；
③有关物质的溶解度(g/100gH2O)如下表所示：
温度/℃ 20 40 60 80 100
Na2Cr2O7 183.6 215.1 269.2 376.4 415.0
Na2SO4 19.5 48.8 45.3 43.7 42.5
回答下列问题：
（1）“滤渣”的主要成分是___________，“氧化”生成VO，发生反应的离子方程式为___________。
（2）若“含Cr3+净化液”中c(Cr3+)=0.1mol/L，则“水解沉钒”调pH的范围是2.5～___________。
（3）“溶液1”中含CrO，加入H2O2后发生反应的离子方程式为___________，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
（4）“多步操作”包括蒸发浓缩、___________、冷却结晶、过滤、洗涤等步骤。
（5）研究温度对Na2S2O8与H2O2的氧化—水解沉钒率的影响，得到如图所示结果。钒铬还原渣酸浸液初始温度在90℃左右，降低温度能耗增加。由图可知，分别采用H2O2、Na2S2O8进行“氧化”时，应选择的适宜温度是___________、___________，与Na2S2O8相比，采用H2O2氧化的主要不足之处有___________(写出两点)。
【答案】（1）SiO2或二氧化硅（1分） 2VO2+＋S2O＋2H2O=2VO＋2SO＋4H＋ （2分）
（2）4.3（1分）
（3）3H2O2＋2CrO＋2OH－=2CrO＋4H2O （2分） 3∶2（1分）
（4）趁热过滤（1分）
（5）60℃（1分） 90℃（1分） 沉钒率低，铬损率高；温度较高时H2O2易分解，需降温导致能耗增加；对储运及投料要求较高（2分）
【分析】钒铬还原渣主要成分为VO2·xH2O、Cr(OH)3及少量的SiO2，加硫酸酸浸，VO2·xH2O转化为VO2+，Cr(OH)3转化为Cr2(SO4)3，滤渣为SiO2，加入Na2S2O8将VO2+氧化为VO，2VO2+＋S2O＋2H2O=2VO＋2SO＋4H＋，调pH使VO转化为V2O5·xH2O沉淀，溶液中加过量NaOH后Cr3+转化为CrO，加入H2O2发生反应3H2O2＋2CrO＋2OH－=2CrO＋4H2O，溶液2先调pH，后经蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤得到Na2Cr2O7。
（1）根据分析，“滤渣”的主要成分是SiO2，“氧化”生成VO，发生反应的离子方程式为2VO2+＋S2O＋2H2O=2VO＋2SO＋4H＋；
（2）Cr(OH)3的Ksp=c(Cr3+)c3(OH-)=1×10-30，当c(Cr3+)=0.1mol/L时，Cr3+开始沉淀，c(OH-)=≈10-9.7mol/L，c(H+)==10-4.3，pH=-lgc(H+)=4.3，故pH的范围是2.5～4.3。
（3）根据分析，溶液1加入H2O2后发生反应的离子方程式为3H2O2＋2CrO＋2OH－=2CrO＋4H2O；氧化剂为H2O2，还原剂为CrO，物质的量之比为3∶2；
（4）由表格可知，Na2Cr2O7的溶解度较大，且随温度的升高而增大的比较明显，而Na2SO4的溶解度比Na2Cr2O7的小得多，在40℃以后溶解度随温度升高而降低，因此经蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤得到Na2Cr2O7；
（5）选择最优的温度，需考虑沉钒率、铬损率以及能耗，沉钒率越高，铬损率越低，能耗越小的温度越合适，由于钒铬还原渣酸浸液初始温度在90℃左右，降低温度能耗增加，因此为了减少降温的耗能，需选择更接近90℃的温度，由图可知，用H2O2氧化时40℃、50℃、60℃时沉钒率与铬损率的差值较大，因此选择较高的60℃；用Na2S2O8氧化时，70℃与90℃时沉钒率与铬损率的差值较大，因此选择较高的90℃；由图可知，采用H2O2氧化时沉钒率相对较低，铬损率相对较高，且温度较高时H2O2易分解，不利于氧化，而且使用H2O2需要较低的温度，降温导致能耗增加，从储运及投料的角度考虑，H2O2为液体，运输和投料时不如固体方便，这些都是H2O2的不足之处。
18．（12分）硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾，是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如图所示：
已知：①CS2不溶于水，密度比水的大；②NH3不溶于CS2；③三颈烧瓶内盛放有CS2、水和催化剂。
回答下列问题：
（1）制备NH4SCN溶液：
①装置C的主要作用是_________。三颈烧瓶的下层CS2液体必须浸没导气管口，主要原因是_________。
②实验开始时，打开K1，加热装置A、D，使A中产生的气体缓缓通入D中，发生反应CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS，该反应比较缓慢，反应至CS2消失。
（2）制备KSCN溶液：
①熄灭A处的酒精灯，关闭K1和K2，移开水浴，将装置D继续加热至105℃，NH4HS完全分解后(NH4HSNH3↑+H2S↑)，打开K2，继续保持溶液温度为105℃，缓缓滴入适量的KOH溶液，制得KSCN溶液。发生反应的化学方程式为_______________。
②装置E的作用除可以吸收NH3外，还能吸收产生的_________。
（3）制备KSCN晶体：先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂，再减压蒸发浓缩、_________、过滤、洗涤、干燥，得到硫氰化钾晶体。
（4）测定晶体中KSCN的含量：称取10.0 g样品，配成1000mL溶液。量取20.00mL溶液于锥形瓶中，加入适量稀硝酸，再加入几滴Fe(NO3)3溶液作指示剂，用0.1000 mol/LAgNO3标准溶液滴定，达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液20.00mL。
①滴定时发生的反应：SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色).则判断到达滴定终点时溶液颜色的变化为_________。
②晶体中KSCN的质量分数为_________(计算结果精确至0.1%)。
【答案】（1）观察氨气逸出的速率，从而控制裝置A的加热温度(或观察产生气泡的数量，控制加热的温度) （2分） 防止发生倒吸、或使氨气和二硫化碳充分接触（2分）
（2）NH4SCN+KOH=KSCN+NH3↑+H2O2 （2分） H2S（1分）
（3）冷却结晶（1分）
（4）红色褪去（1分） 97.0% （3分）
【解析】装置A中加热氯化铵和氢氧化钙的混合物生成氨气、氯化钙和水，反应的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O，装置B中装有碱石灰干燥氨气，氨气进入装置D发生反应：CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS、NH4SCN+KOHKSCN+NH3↑+H2O，装置E中，NH3被酸性重铬酸钾氧化为氮气，反应的离子方程式2NH3+Cr2O+8H+=N2↑+2Cr3++7H2O，其作用是处理尾气。
（1）①因NH3不溶于CS2，故C的作用为观察氨气逸出的速率，从而控制裝置A的加热温度(或观察产生气泡的数量，控制加热的温度)；已知NH3不溶于CS2，CS2不溶于水，密度比水的大，则导出氨气的导管口应浸没在CS2液面以下，防止发生倒吸、或使氨气和二硫化碳充分接触；
（2）①装置D中NH4SCN和KOH反应生成KSCN，化学方程式是NH4SCN+KOHKSCN+NH3↑+H2O；
②根据①中信息NH4HSNH3↑+H2S↑，装置E中，NH3被酸性重铬酸钾氧化为氮气，作用为吸收尾气NH3和H2S，防止污染环境；
（3）先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂，再减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到硫氰化钾晶体；
（4）①Fe3+遇KSCN变红色，加入AgNO3消耗SCN-，所以滴定终点的现象是：当滴入最后一滴AgNO3溶液，溶液颜色由红色褪去，且半分钟内不恢复；
②达到滴定终点时消耗0.1000 mol/LAgNO3标准溶液20.00 mL，根据方程式SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色)可知，20.00 mL溶液中KSCN的物质的量是0.02 L×0.1 mol/L=0.002 mol，1000 mL溶液中KSCN的质量为m=nM=0.002 mol×1000 mL/20 mL×97 g/mol=9.7 g，晶体中KSCN的质量分数=9.7 g/10.0 g×100%=97.0%。
19．（12分）有机物Ⅰ(英文名为Esmolol)是治疗快速室上性心律失常、急性心肌缺血、术后高血压等的理想药物，Esmolol的合成路线如图：
回答下列问题：
（1）C中官能团的名称有___________。
（2）碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。则有机物Ⅰ中的手性碳数目有___________个。
（3）G→H的反应类型为___________；
（4）C→D中步骤①反应的化学方程式为___________。
（5）E的结构简式为___________。
（6）X是F的同分异构体，则满足下列条件的X的结构有___________种。
①能发生水解反应和银镜反应；
②能与溶液发生显色反应，且苯环上有三个取代基。
（7）参照上述合成路线，设计以、和为主要原料制备的合成路线。___________________________________
【答案】（1）酯基、氯原子（1分）
（2）1（1分）
（3）取代反应（1分）
（4）+4NaOH+2NaCl+CH3COONa+2H2O（2分）
（5）（2分）
（6）20（2分）
（7）（3分）
【解析】根据C的结构和A的分子式逆推得知C7H8O为对甲基苯酚()，与乙酸(CH3COOH)反应生成B( )， B在光照条件下与氯气发生取代反应生成C()，结合反应条件，C在氢氧化钠水溶液中反应后酸化得到D(C7H6O2)，则D为，结合信息可知，反应生成E，E为；E在催化剂作用下与氢气加成生成F，F为，F在浓硫酸存在时与甲醇发生酯化反应生成G，G为，根据H的结构可知，G与发生取代反应生成H，据此分析解答。
（1）C()中官能团有酯基、氯原子；
（2）碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。有机物Ⅰ()中的手性碳有1个(，标记“*”的为手性碳)；
（3）根据流程图，结合G和H的结构可知，G→H发生取代反应，故答案为取代反应；
（4）C→D中步骤①为氯原子和酯基的水解反应，反应的化学方程式为+4NaOH+2NaCl+CH3COONa+2H2O；
（5）根据上述分析，E为；
（6）X是F()的同分异构体，①能发生水解反应和银镜反应，说明结构中存在醛基和酯基；②能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，且苯环上有三个取代基。满足条件的X有：①苯环上含有羟基、甲基和HCOOCH2-，有10种结构；②苯环上含有羟基、乙基和HCOO-，有10种结构；共20种；
（7）将分解为和，再结合原料即可设计合成路线：。
20．（12分）硅芯片的使用减小了电子产品的体积和质量，加快了计算速率。
（1）工业上用SiO2与碳反应制粗硅的反应为：SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g) ΔH。
已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH1=-221kJ·mol-1
Si(s)+O2(g)=SiO2(s) ΔH2=-911kJ·mol-1
则ΔH=________________。制备粗硅的反应能自发进行的条件是________________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
（2）由SiO2生成Si的部分反应机理如下：
反应1：SiO2(s)+C(s)SiO(g)+CO(g)
反应2：SiO(g)+2C(s)SiC(s)+CO(g)
反应3：……
在压强为10MPa条件下，测得反应平衡体系中SiO(g)和CO(g)的分压比随温度的变化关系如图所示。
假设体系中只有SiO和CO为气体，则在1500℃时，用各物质的平衡分压表示反应1的平衡常数Kp=_______________MPa2(列出计算式即可)。
（3）硅烷法制备多晶硅的核心反应为：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)。在恒容密闭容器中加入一定量的SiHCl3，分别在50℃和70℃进行反应，测得SiHCl3的转化率随时间的变化关系如图所示。
已知：50℃时，平衡常数为0.02；70℃时，平衡常数为0.04。
①代表温度为70℃的曲线是________________(填“M”或“N”)。
②a点和b点对应的容器中，正(a)_ _____________ 正(b)(填“＞”、“＜”或“=”)，理由是________________。
③曲线M对应的SiHCl3平衡转化率为________________。(保留两位有效数字)
④已知：该反应的速率正=k正 x2(SiHCl3)，逆=k逆 x(SiH2Cl2) x(SiCl4)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，x为物质的量分数，且平衡常数K=。则b点时的=________________。
【答案】（1）+690 kJ·mol-1（2分） 高温（1分）
（2）（2分）
（3）M（1分） >（1分） 起始浓度相同，转化率相同，故a、b两点的反应物浓度也相同，但a点对应的温度较高，所以反应速率较大（1分） 29%或0.29 （2分） 1.28（2分）
【解析】（1）已知：反应I:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH1=-221kJ·mol-1反应II：Si(s)+O2(g)=SiO2(s) ΔH2=-911kJ·mol-1，则工业上用SiO2与碳反应制粗硅的目标反应为：SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g)可由I-II得到，故ΔH=ΔH1-ΔH2=(-221kJ·mol-1)-( -911kJ·mol-1)=+690 kJ·mol-1，故制备粗硅的反应是一个熵增的吸热反应，其能自发进行的条件是高温；
（2）由图可知，在压强为10MPa条件下，在1500℃时，=10-2，即P(SiO)+P(CO)=10MPa，解得：P(SiO)=，P(CO)=，则用各物质的平衡分压表示反应1的平衡常数Kp=P(SiO)P(CO)=×=MPa2；
（3）①已知：50℃时，平衡常数为0.02；70℃时，平衡常数为0.04，说明该反应为一个吸热反应，升高温度平衡正向移动，SiHCl3的平衡转化率增大，故代表温度为70℃的曲线是M；
②由图像可知，起始浓度相同，转化率相同，故a、b两点的反应物浓度也相同，但a点对应的温度较高，所以反应速率较大；
③由上述分析可知，曲线M对应的温度为70℃，对应的平衡常数为0.04，则由：，根据平衡常数可知：，解得x=，SiHCl3平衡转化率为=29%；
④由上述分析可知，曲线N对应温度为50℃，对应的平衡常数为0.02，已知：该反应的速率正=k正 x2(SiHCl3)，逆=k逆 x(SiH2Cl2) x(SiCl4)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，x为物质的量分数，且平衡常数K=，由图示可知，b点对应的转化率为20%，故有，则x(SiHCl3)=0.8， x(SiH2Cl2)=x(SiCl4)=0.1，故b点时的===1.28。
同课章节目录