江苏省2014届高考化学试题（样题）
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江苏省2014届高考化学试题（样题）
一、选择题
1．下列有关化学用语表示正确的是
A．N2的电子式：
B．S2－的结构示意图：
C．质子数为53，中子数为78的碘原子：
D．邻羟基苯甲酸的结构简式：
【解析】该题从分子的电子式、离子结构示意图、核素的表示、有机化合物的结构简式等方面考查学生的化学用语的识别、转换、应用能力，引导中学化学教学重视化学用语的教学，重视学生化学用语应用能力的培养。
【答案】C 〖掌握理解；较容易〗
2．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是
A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料
D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁
【解析】该题充分体现“让学生学习真实、有用的化学”的课程改革理念，以明矾的净水、钢铁的防腐、活泼金属的工业生产和耐高温材料的应用等为背景，考查学生对有实际应用的化学原理的理解和掌握程度，引导中学化学教学更进一步关注在化学课程中实施STSE教育。
【答案】D 〖掌握理解；中等难度〗
3．用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A．常温常压下的33.6 L氯气与27 g铝充分反应，转移电子数为3 NA
B．标准状况下，22.4 L己烷中共价键数目为19 NA
C．由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子，其中的氧原子数为2 NA
D．1 L浓度为1 mol·L－1的Na2CO3溶液中含有NA个CO32－
【解析】本题以“阿伏加德罗常数的应用和计算”为载体，考查学生对物质的量、气体体积、阿伏加德罗常数之间的相互关系的理解程度和应用能力，同时也考查了有机化合物中键数的计算方法、盐类水解知识。
【答案】C 〖掌握理解；较容易〗
4．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是
图2 图3 图4 图5
A．用图2所示装置除去Cl2中含有的少量HCl
B．用图3所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体
C．用图4所示装置制取少量纯净的CO2气体
D．用图5所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层
【解析】该题是以“氯气的除杂、NH4Cl的结晶、CO2的制备、CCl4萃取碘水后的分离”等内容设计的化学实验题。该题主要考查学生对实验装置图的识别、实验基本操作和化学实验原理的掌握程度。以常见的基础实验内容设计试题，意在引导中学化学教学重视对学生实验基本操作技能的培养，凸显“化学以实验为基础”的学科特点。
【答案】D 〖掌握理解；较容易〗
5．下列有关实验原理、方法和结论都正确的是
A．向饱和FeCl3溶液中滴加过量氯水，可制取Fe(OH)3胶体
B．取少量溶液X，向其中加入适量新制氯水，再加几滴KSCN溶液，溶液变红，说明X溶液中一定含有Fe2＋
C．室温下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入适量NaOH溶液，振荡、静置后分液，可除去苯中少量苯酚
D．已知I3I2＋I－，向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4，振荡静置后CCl4层显紫色，说明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大
【解析】该题从胶体的制备、离子的检验、物质的提纯和物质性质的探究等角度考查学生对化学实验的基础知识和基本原理的掌握和应用能力，引导中学化学教学关注培养学生的实验方案设计能力、实验原理的理解能力和运用化学实验方法解决实际问题的能力。
【答案】C 〖掌握理解；中等难度〗
6．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH3OH(g)＋H2O(g)==CO2(g)＋3H2(g) △H＝＋49.0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)＋O2(g)==CO2(g)＋2H2(g) △H＝－192.9 kJ·mol－1
下列说法正确的是
A．CH3OH的燃烧热为192.9 kJ·mol－1
B．反应①中的能量变化如右图所示
C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D．根据②推知反应：CH3OH(l)＋O2(g)==CO2(g)＋2H2(g)的△H＞－192.9 kJ·mol－1
【解析】该题以甲醇质子交换膜燃料电池中甲醇蒸气转化成氢气的反应为背景，着重考查学生对化学反应热大小的判断和比较、对热效应图示的识别能力，以及物质聚集状态等因素的改变对反应热大小影响的理解程度和综合分析能力。
【答案】D 〖掌握理解；中等难度〗
7．NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质（如下图所示）。下列说法正确的是
A．25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂
C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存，所以Cl2不与铁反应
D．图示转化反应都是氧化还原反应
【解析】该题以NaCl转化应用为背景，从物质的溶解性的比较、物质化学性质的应用、化学反应的类型判断、氧化还原反应本质的认识等方面考查了学生对元素及其化合物知识的理解程度和应用能力，引导中学化学教学重视建构元素及其化合物相互转化关系框图的教学，并关注元素及其化合物知识在工业生产和日常生活中的应用。
【答案】B 〖掌握理解；中等难度〗
8．下列离子方程式与所述事实相符且正确的是
A．漂白粉溶液在空气中失效：ClO－＋CO2＋H2O==HClO＋HCO3－
B．用浓盐酸与MnO2 反应制取少量氯气：
MnO2＋2H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
C．向NaAlO2 溶液中通入过量的CO2制Al(OH)3：
AlO2－＋CO2＋2H2O==Al(OH)3↓＋HCO3－
D．在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4：
3ClO－＋2Fe(OH)3==2FeO42－＋3Cl－＋H2O＋4H＋
【解析】该题以具有应用背景的化学反应事实为载体，从化合物在水溶液中的存在状态、元素及电荷守恒、氧化还原反应中电子转移数目守恒、化学反应的条件等方面，考查学生对离子方程式的掌握程度和离子方程式正误的判断能力。解题时学生可能会因忽视化学反应的条件而错选D选项。
【答案】C 〖掌握理解；中等难度〗
9．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A．使甲基橙变红色的溶液：Mg2＋、K＋、SO42－ 、NO3－
B．使酚酞变红色的溶液：Na＋、Cu2＋、HCO3－ 、NO3－
C．0.1 mol·L－1AgNO3 溶液：H＋、K＋、SO42－ 、I－
D．0.1 mol·L－1NaAlO2 溶液：H＋、Na＋、Cl－、SO42－
【解析】该题以“在指定溶液中能否大量共存”为考点，重点考查学生对常见离子在水溶液中存在条件的认知水平，以及对离子反应发生条件的掌握情况，引导学生重视元素化合物性质的学习，形成“化学反应和物质的存在形态是有条件的”基本化学思想。
【答案】A 〖掌握理解；较容易〗
10．下列图示与对应的叙述相符的是
A．图1表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
B．图2表示0.1000 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L－1 CH3COOH溶液所得到的滴定曲线
C．图3表示KNO3的溶解度曲线，图中a点所示的溶液是80?℃时KNO3的不饱和溶液
D．图4 表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线，由图知t时反应物转化率最大
【解析】该题以反应过程中的能量变化关系、酸碱滴定曲线、溶解度曲线和可逆反应生成物的量随反应时间变化的关系等有关图像为载体，综合考查学生对化学反应中的能量变化、弱电解质的电离、固体物质溶解度、化学反应的限度等原理的理解水平，特别考查了学生对图示信息的获取和运用所学知识对获取的信息进行加工处理的能力，试题的综合性意在引导中学化学教学关注知识体系的建构。
【答案】C 〖掌握理解，中等难度〗
11．已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是
A．元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态
B．一定条件下，元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应
C．工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质
D．化台物AE与CE含有相同类型的化学键
【解析】本题要求学生根据元素在元素周期表中的位置、结构和性质的关系，推断出“H、C、Na、Al、Cl”5种元素，考查了学生严密的逻辑推理能力。同时，也考查学生对碳的氢化物种类、元素最高价氧化物的水化物酸碱性、常见元素单质的工业制法、化学键类型等知识的应用能力。该题的“A选项”是学生极易错选的选项。
【答案】BC 〖掌握理解；中等难度〗
12．药物贝诺酯可由乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚在一定条件下反应制得：
下列有关叙述正确的是
A．贝诺酯分子中有三种含氧官能团
B．可用FeCl3溶液区别乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚
C．乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚均能与NaHCO3溶液反应
D．贝诺酯与足量NaOH溶液共热，最终生成乙酰水杨酸钠和对乙酰氨基酚钠
【解析】该题以“药物贝诺酯的合成反应”为载体，主要考查学生对有机化合物结构的表达、官能团的类型和性质等基础有机化学知识的理解和掌握程度。
【答案】D 〖掌握理解；中等难度〗
13．700℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：
CO(g)＋H2O(g)CO2＋H2(g)
反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1＞t2）：
反应时间/min
n(CO)/mol
n(H2O)/ mol
0
1.20
0.60
t1
0.80
t2
0.20
下列说法正确的是
A．反应在t1 min内的平均速率为v(H2)＝ mol·L－1·min－1
B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O，达到平衡时n(CO2)＝0.40 mol
C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大
D．温度升高至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应
【解析】该题以“可逆反应-水煤气法制氢的反应”为背景，分别考查了学生对化学反应平均速率的定量表示方法、平衡常数、化学平衡状态，以及外界条件对化学平衡影响的一般规律的理解程度和运用化学平衡常数进行计算的能力。本题采用工业生产中真实的化学反应作为研究对象，意在引导中学化学教学重视化学反应速率和化学平衡的调控在工业生产中的重要作用。
【答案】BC 〖掌握理解；中等难度〗
14．右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是
A．该系统中只存在3种形式的能量转化
B．装置Y中负极的电极反应式为：
O2＋2H2O＋4e－==4OH－
C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化
【解析】该题以航天器能量储存系统为情景，综合考查学生对多种不同形式能量的转化、电池工作原理等知识的理解应用能力，体现了对学生的信息获取、加工和综合应用能力进行考查的立意。由于电池不能实现化学能与电能间的完全转化，因此D选项具有一定的迷惑性，是学生容易错选的答案。
【答案】C 〖掌握理解；中等难度〗
15．常温下，用0.1000 mol·L－1 NaOH溶液滴定 20.00 mL 0.1000 mol·L－1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如右图。下列说法正确的是
A．点①所示溶液中：
c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)
B．点②所示溶液中：
c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)
C．点③所示溶液中：
c(Na＋)＞c(OH－)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)
D．滴定过程中可能出现：
c(CH3COOH)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)＞c(Na＋)＞c(OH－)
【解析】该题以NaOH溶液滴定CH3COOH溶液的滴定曲线为载体，融合了中和反应的定量计算、溶液中盐的水解、弱电解质的电离、电荷守恒、物料守恒等基本原理的应用，综合考查学生对滴定曲线的认识、对电解质溶液基本原理的理解和分析解决问题的能力。该题的思维容量较大，要求学生要仔细分析滴定过程：开始滴加NaOH溶液→滴加NaOH溶液接近终点→滴加NaOH溶液到达终点→滴加NaOH溶液过量。D选项表示的是开始滴加少量NaOH溶液时溶液中微粒的浓度关系，容易被学生所忽略。
【答案】D 〖掌握理解；较难〗
二、非选择题
16．以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：
⑴反应Ⅰ前需在FeSO4溶液中加入___________（填字母），以除去溶液中的Fe3＋。
A．锌粉 B．铁屑 C．KI溶液 D．H2
⑵反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃，其目的是_______________________________。
⑶工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是____________。
⑷反应Ⅳ常被用于电解生产 (NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为_______________________________。
【解析】该题将元素化合物知识与生产工艺结合起来，以“氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料的工艺流程”为背景设计问题，能更好地引导中学化学教学关注科学的应用性和实践性，考查学生在不同价态铁元素的转化、化学反应条件控制的原理、影响物质溶解度的因素、电解原理等方面对元素化合物性质及其转化关系的理解和应用程度。本题中“电解生产(NH4)2S2O8电极反应式的书写”考查学生对新信息的处理能力。
【参考答案】
⑴B
⑵防止NH4HCO3分解（或减少Fe2＋的水解）
⑶降低K2SO4的溶解度，有利于K2SO4析出
⑷2SO42－－2e－==S2O82－
〖掌握理解：中等难度〗
17．以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为SO2(g)＋O2(g)SO3(g)，该反应的平衡常数表达式为K＝________；过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为__________。
（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是________、________。
（3）通氯气氧化后时，发生的主要反应的离子方程式为_____________________；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为__________（写化学式）。
【解析】该题以“硫铁矿（FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）”为背景，将Fe、S、Cl元素及其化合物的性质与应用、影响反应速率和化学平衡的因素、化学平衡状态的特征、化学反应的原理和表示、生产或实验中尾气成分的分析等知识和原理知识融合在实际生产工艺中，考查学生化学知识的灵活应用能力及思维的全面性和深刻性，亦考查学生应用元素化合物知识和反应原理解决实际问题的能力，引导中学化学教学关注化学知识在生产生活中的应用，体现化学学科的应用性。
【参考答案】
（1）K＝
SO2＋NaOH==NaHSO3
(2)提高铁元素的浸出率 抑制Fe3＋水解
（3）Cl2＋Fe2＋==2Cl－＋Fe3＋
Cl2 HCl
〖掌握理解；中等难度〗
18．化合物H 是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体，其合成路线如下：
(1)化合物A 中的含氧官能团为__________和__________(填官能团名称)。
(2)反应①→⑤中，属于取代反应的是____________(填序号)。
(3)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式：_________________。
I．分子中含有两个苯环；II．分子中有7 种不同化学环境的氢；III．不能与FeCl3溶液发生显色反应，但水解产物之一能发生此反应。
(4)实现D→E的转化中，加入的化合物X 能发生银镜反应，X 的结构简式为______。
(5)已知：。化合物是合成抗癌药物美法伦的中间体，请写出以和为原料制备该化合物的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下：
【解析】该题以真实应用背景的药物中间体的合成路线为载体，从有机化合物官能团识别、反应类型的判断、官能团的性质、同分异构体的书写、结构的推导和有机合成路线的设计等多个方面设计的有机综合题。该题主要考查学生对有机化学核心知识的掌握程度，以及在新情境下对信息的获取、处理和综合应用能力。以药物中间体的合成为背景设计有机化学问题，意在引导中学化学教学关注有机化学在社会发展中的作用和意义。
【参考答案】
(1)羟基 醛基 (2)①③⑤
(3) (或)
(4)
(5)
〖综合应用；中等难度〗
19．阿立哌唑(A)是一种新的抗精神分裂症药物，可由化合物B、C、D在有机溶剂中通过以下两条路线合成得到。
路线一：
路线二：
(1)E的结构简式为___________________。
(2)由C、D生成化合物F的反应类型是____________________。
(3)合成F时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G，G的结构简式为______。
(4)H属于α-氨基酸，与B的水解产物互为同分异构体。H能与FeCl3溶液发生显色反应，且苯环上的一氯代物只有2种。写出两种满足上述条件的H的结构简式：____________。
(5)已知：，写出由C制备化合物的合成路线流程图（无机试剂任选）。合成路线流程图示例如下：
【解析】该题以“抗精神分裂症药物阿立哌唑”为背景，从有机化合物结构简式的书写、反应类型的判断、同分异构体的推断、有机反应副产物的分析、目标化合物合成路线的设计等方面，考查学生对有机化学基础知识的理解、掌握程度，以及在新情景下运用有机化学知识解决实际问题的能力。
【参考答案】
（1）
（2）取代反应
（3）
（4）
(5)
〖掌握理解；中等难度〗
20．Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在KOH加入适量AgNO3溶液，生成Ag2O沉淀，保持反应温度为80℃，边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为
2AgNO3＋4KOH＋K2S2O8Ag2O2↓＋2KNO3＋2K2SO4＋2H2O
回答下列问题：
(1)上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是__________________________。
(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2 转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式：_______________________。
(3)准确称取上述制备的样品（设仅含Ag2O2和Ag2O）2.558 g，在一定的条件下完全分解为Ag 和O2，得到224.0 mL O2（标准状况下）。计算样品中Ag2O2的质量分数（计算结果精确到小数点后两位）。
【解析】该题是以“银锌碱性电池正极活性物质Ag2O2的制备和含量分析”为载体而设计的综合性计算题。试题涉及检验洗涤是否完全的方法、银锌碱性电池反应方程式的书写、样品中Ag2O2的质量分数的测定计算等内容，考查学生化学原理的掌握程度、化学实验操作技能和化学计算技能的应用能力。该题将对学生化学计算技能的考查置于具有真实应用的背景中，充分体现了化学计算服务于化学问题解决的基本观点，引导中学化学教学重视化学计算在解决化学实际问题中应用的教学。
【参考答案】
(1)取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴Ba(NO3)2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全（或取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不显红色，表示已洗涤完全）
(2)Ag2O2＋2Zn＋4KOH＋2H2O==2K2Zn(OH)4＋2Ag
(3)n(O2)＝＝1.000×10－2 mol
设样品中Ag2O2的物质的量为x, Ag2O的物质的量量为y
248 g·mol－1 ×x＋232 g·mol－1 × y＝2.588 g
x＋y＝1.000×10－2 mol
x＝9.500×10－3 mol
y＝1.000×10－3 mol
＝0.91
〖掌握理解；中等难度〗
21．联氨（N2H4）及其衍生物是一类重要的火箭燃料，N2H4与N2O4反应能放出大量的热。
（1）已知：2NO2(g)==N2O4(g) △H＝―57.20 kJ·mol－1。一定温度下，在密闭容器中反应2NO2(g)==N2O4(g)达到平衡。
其它条件不变时，下列措施能提高NO2转化率的是__________（填字母）。
A．减小NO2的浓度 B．降低温度
C．增加NO2的浓度 D．升高温度
（2）25℃时，1.00 g N2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O (l)，放出19.14 kJ 的热量。则反应2N2H4(l)＋N2O4(l)==3N2(g)＋4H2O(l)的△H＝______kJ·mol－1。
（3）17℃、1.01×105 Pa，密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时，c(NO2)＝0.0300 mol·L－1、c(N2O4)＝0.0120 mol·L－1。计算反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K。
（4）现用一定量的Cu 与足量的浓HNO3反应，制得1.00 L已达平衡的N2O4和NO2混合气体（17℃、1.01×105 Pa），理论上至少需消耗Cu 多少克？
【解析】该题是以含氮化合物在高科技领域的实际应用(以N2H4和N2O4作为火箭推进剂)为背景设计而成的化学计算综合性试题。将N2H4与N2O4的反应热效应的计算、NO2与N2O4的平衡的移动和平衡常数的计算、NO2制备的相关计算综合于一题，综合考查学生对影响平衡移动和反应转化率的理解程度，以及运用平衡组成计算化学平衡常数和根据质量守恒定律进行化学计算的能力，同时考查了学生对信息的获取、数据分析计算的能力。
【参考答案】
（1）BC
（2）－1224.96
（3）根据题意知平衡时：c(N2O4 )＝0.0120 mol·L－1；c(NO2)＝0.0300 mol·L－1
K＝＝＝13.3
答：平衡常数为13.3。
（4）由（3）可知，在17℃、1.01×105 Pa达到平衡时，1.00 L混合气体中：
n(N2O4 )＝c(N2O4)×V＝0.0120 mol·L－1×1.00 L＝0.0120 mol
n(NO2 )＝c(NO2)×V＝0.0300 mol·L－1×1.00 L＝0.0300 mol
则n总(NO2 )＝n(NO2 )＋2×n(N2O4 )＝0.0540 mol
由Cu＋4HNO3==Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O可得
m(Cu)＝×64 g·mol－1＝1.73 g
答：理论上至少需消耗Cu 1.73 g。
〖掌握理解；中等难度〗
22．高氯酸铵（NH4ClO4）是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列反应制取：NaClO4 (aq)＋NH4Cl(aq)NH4ClO4 (aq)＋NaCl(aq)
(1)若NH4Cl用氨气和浓盐酸代替，上述反应不需要外界供热就能进行，其原因是________________。
(2）反应得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的质量分数分别为0.30和0.l5（相关物质的溶解度曲线右图）。从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为（填操作名称）______、干燥。
(3）样品中NH4ClO4的含量可用蒸馏法进行测定，蒸馏装置如右图所示（加热和仪器固定装置已略去），实验步骤如下：
步骤1：按右图所示组装仪器，检查装置气密性。
步骤2：准确称取样品a g（约0.5 g）于蒸馏烧瓶中，加入约150 mL水溶解。
步骤3：准确量取40.00 mL约0.1 mol·L－1 H2SO4溶液于锥形瓶中。
步骤4：经滴液漏斗向蒸馏瓶中加入20 mL 3 mol·L－1 NaOH 溶液。
步骤5：加热蒸馏至蒸馏烧瓶中剩余约100 mL溶液。
步骤6：用新煮沸过的水冲洗冷凝装置2～3次，洗涤液并入锥形瓶中。
步骤7：向锥形瓶中加入酸碱指示剂，用c mol·L－1 NaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液V1 mL
步骤8：将实验步骤1～7重复2次
①步骤3中，准确移取40.00 mL H2SO4 溶液所需要的仪器是__________。
②步骤1～7中，确保生成的氨被稀硫酸完全吸收的实验是________（填写步骤序号）。
③为获得样品中NH4ClO4 的含量，还需补充的实验是________________________。
【解析】该题是以“复合火箭推进剂的一种成分NH4ClO4的制备和含量测定”为载体而设计的实验综合题，从化学试剂和实验仪器的选用、实验方案的设计、实验关键步骤的理解以及实验方案的完善等方面，考查学生对化学实验操作技能的熟练程度、实验原理的理解和应用程度、实验方案的设计和评价能力，特别考查了学生在化学实验背景下发现和解决问题的能力和根据图表信息形成结论的能力。试题从物质的制备到含量测定都选用学生熟悉的实验室方法，意在引导中学化学重视实验教学，重视培养学生的化学实验能力，充分发挥化学实验在中学化学学习中的作用。
【参考答案】
（1）氨气与浓盐酸反应放出热量
（2）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤
（3）①酸式滴定管
②1，5，6
③用NaOH标准溶液标定H2SO4溶液的浓度（或不加高氯酸铵样品，保持其他条件相同，进行蒸馏和滴定实验）
〖综合应用，较难〗
23．柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备：
FeSO4＋Na2CO3=== FeCO3↓＋Na2SO4
FeCO3＋C6H8O7 === FeC6H6O7＋CO2↑＋H2O
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)。
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe3＋
1.1
3.2
Al3＋
3.0
5.0
Fe2＋
5.8
8.8
（1）制备FeCO3时，选用的加料方式是________(填字母)，原因是____________。
a．将FeSO4溶液与Na2CO3 溶液同时加入到反应容器中
b．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
c．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中
（2）生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是____________。
（3）将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中，再加入少量铁粉，80℃下搅拌反应。①铁粉的作用是__________________。②反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是________________。
（4）最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是_______________。
（5）某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3 ) 出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应， ，得到FeSO4溶液， ，得到FeSO4·7H2O晶体。
【解析】该题是以“柠檬酸亚铁的制备”为载体而设计的综合性实验探究题。试题从实验加料的顺序、离子的检验方法、实验条件的控制、实验原理的理解以及实验方案的设计等方面，综合考查学生对实验知识、技能、原理和方法的理解和掌握程度，以及对图表等信息的获取、处理和应用能力。尤其是“实验方案的设计”这一问重在考查学生对完整实验过程和相关实验原理的理解程度，以及思维的全面性和缜密性。试题意在引导中学化学教学重视实验教学，重视培养学生的实验能力。
【参考答案】
(1)c 避免生成Fe(OH)2沉淀
(2)取最后一次的洗涤液1～2 mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净
(3)①防止＋2价的铁元素被氧化 ②加入适量柠檬酸让铁粉反应完全
(4)减少柠檬酸亚铁在水中的溶解量，有利于晶体析出
(5)“（过滤，）向反应液中加入足量的铁粉，充分搅拌后，滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5，过滤”或“过滤，向滤液中滴加过量的NaOH溶液，过滤，充分洗涤固体，向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解，再加入足量的铁粉，充分搅拌后，过滤”
（滴加稀硫酸酸化，）加热浓缩得到60℃饱和溶液，冷却至0℃结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥
〖综合应用；较难〗
24．铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：
Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)==3AlCl(g)＋3CO(g) △H＝a kJ·mol－1
3AlCl(g)==2Al(l)＋AlCl3(g) △H＝b kJ·mol－1
①反应Al2O3(s)＋3C(s)==2Al(l)＋3CO(g)的△H＝______ kJ·mol－1(用含a、b的代数式表示)。
②Al4C3是反应过程中的中间产物，Al4C3 与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃) 的化学方程式为__________________________。
(2)镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12＋17H2==17MgH2＋12Al。得到的混合物Y(17MgH2 +12Al)在一定条件下可释放出氢气。
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是_________________。
②在6.0 mol·L－1 HCl溶液中，混合物Y能完全释放出H2。1 mol Mg17 Al12完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为__________。
③在0.5 mol·L－1 NaOH 和1.0 mol·L－1 MgCl2溶液中，混合物Y均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的X-射线衍射谱图如右图所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH溶液中，混合物Y中产生氢气的主要物质是_______(填化学式)。
(3)铝电池性能优越，Al-AgO电池可用作水下动力电源，其原理如右图所示。该电池反应的化学方程式为______________________。
【解析】该题是以“铝的制备和应用”为载体设计的综合探究题。试题融化学反应与能量变化、元素化合物知识、电化学反应原理、化学计算和实验为一体，考查学生对盖斯定律的应用、镁铝及其化合物的性质、化学计量关系、电池反应方程式的书写等知识的掌握程度和应用能力，并通过实验图形数据和电池原理示意图的呈现考查学生对图示信息的提取、分析能力以及在新情境下运用知识解决问题的能力。该题以“相关的科研成果”为背景设计综合探究题，意在引导学生关注化学领域新的科研成果及其价值，并凸显利用现代技术手段获取实验数据的科学研究方法在化学学习和研究中的重要作用。
【参考答案】
(1)①a＋b ②Al4C3＋12HCl==4AlCl3＋3CH4↑
(2)②防止Mg、Al被空气氧化 ②52 mol ③Al
(3)2Al＋3AgO＋2NaOH==2NaAlO2＋3Ag＋H2O
〖综合应用，较难〗
25．二氧化氯（ClO2）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比，ClO2不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。
⑴在ClO2的制备方法中，有下列两种制备方法：
方法一：NaClO3＋4HCl==2ClO2↑＋Cl2↑＋NaCl＋2H2O
方法二：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4==2ClO2↑＋Na2SO4＋O2↑＋2H2O
用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水消毒，其主要原因是__________________。
⑵用ClO2处理过的饮用水（pH为5.5～6.5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子（ClO2－）。2001年我国卫生部规定，饮用水中的ClO2－含量应不超过0.2 mg·L－1。饮用水中的ClO2、ClO2－含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I－还原为ClO2－、Cl－的转化率与溶液pH的关系如右图所示。当pH≤2.0时，ClO2－也能被I－完全还原为Cl－。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定：
2Na2S2O3＋I2==Na2S4O6＋2NaI
①请写出pH≤2.0时，ClO2－与I－反应的离子方程式_____________________。
②请完成相应的实验步骤：
步骤1：准确量取V mL水样加入到锥形瓶中。
步骤2：调节水样的pH为7.0～8.0。
步骤3：加入足量的KI晶体。
步骤4：加入少量淀粉溶液，用c mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V1 mL。
步骤5：_______________________________________。
步骤6：再用c mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2 mL。
③根据上述分析数据，测得该饮用水中ClO2－的浓度为_____________mol·L－1（用含字母的代数式表示）。
④若饮用水中ClO2－的含量超标，可向其中加入适量的Fe2＋将ClO2－还原成为Cl－，该反应的氧化产物是__________（填化学式）。
【解析】该题是以“ClO2的制备及其在饮用水处理领域的应用”为背景而设计的化学综合探究题，引导学生关注化学在生活中的应用。第（1）问是对不同ClO2制备方法的评价，学生需从题干中提取到“Cl2用于饮用水处理会产生对人体有潜在危害的有机氯代物”的信息，通过分析形成结论；第（2）问以“用连续碘量法测定饮用水中ClO2和ClO2—含量”为线索，从离子方程式的书写、实验过程的设计、实验探究结果的表述等方面设置问题，学生只有经过对题给信息的分析，充分理解探究原理和过程，才能准确回答这些问题。该题考查了学生灵活运用所学知识解决实际问题的综合能力，特别是对学生信息素养（信息的获取、处理、加工和输出）的考查，引导中学化学教学关注对学生信息素养的提升和解决问题能力的培养。
【参考答案】
⑴方法二制备的ClO2中不含Cl2
⑵①ClO2－＋4H＋＋4I－==Cl－＋2I2＋2H2O
②调节溶液的pH≤2.0
③
④Fe(OH)3
〖综合应用；较难〗
三、选做题
“物质结构与性质”模块试题
26．生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气（主要成分为CO、CO2、H2等）与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。
⑴上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Zn原子的核外电子排布式__________。
⑵根据等电子原理，写出CO分子的结构式__________。
⑶甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。
①甲醇的沸点比甲醛高，其主要原因是__________；甲醛分子中碳原子轨道杂化类型为________。
②甲醛分子的空间构型是____________；1 mol 甲醛分子中σ键的数目为______。
③在1个Cu2O晶胞中（结构如右图所示），所包含的Cu原子数目为______。
【解析】该题以“生物质气与H2混合催化合成甲醇”为背景素材，将“物质结构与性质”选修课程模块的相关内容融合于一题中，分别考查了学生对原料CO分子的结构、催化剂中Zn的基态原子核外电子排布、产物甲醇中氢键对其沸点的影响、甲醇催化氧化产物甲醛分子的空间构型、中心原子的杂化轨道类型、甲醛分子中σ键的数目、Cu2O晶胞等知识的掌握和应用能力。特别是Cu2O晶胞中Cu原子数目的分析，要求学生能根据化合物中化合价规律进行分析，对学生的分析问题能力提出了较高要求。
【参考答案】
⑴1s22s22p63s23p63d104s2（或 [Ar]3d104s2）
⑵CO（或CO）
⑶①甲醇分子之间形成氢键 sp2杂化
②平面三角形 3 NA
③4
〖掌握理解；中等难度〗
27．原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。
回答下列问题：
（1）Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为_____，1 mol Y2X2含有σ键的数目为____。
（2）化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是_____________________。
（3）元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是______。
（4）元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如右图所示，该氯化物的化学式是________，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物HnWCl3，反应的化学方程式为__________________________。
【解析】该题在应用元素周期表、元素的结构和性质对元素进行推断的基础上，从原子轨道杂化类型和简单分子的共价键类型和数目、氢键、等电子体原理的应用、晶胞结构和配合物的组成等方面，综合考查学生对《物质结构与性质》课程模块知识的掌握和运用能力。
【参考答案】
（1）sp杂化
3 mol或3×6.2×1023 个
（2）NH3分子间存在氢键
（3）N2O
（4）CuCl
CuCl＋2HCl==H2CuCl3 (或CuCl＋2HCl==H2[CuCl3])
〖掌握理解；中等难度〗
“实验化学”模块试题
28．次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)在印染、医药以及原子能工业中应用广泛。以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下：
步骤1：在烧瓶中(装置如右图所示) 加入一定量Na2SO3和水，搅拌溶解，缓慢通入SO2，至溶液pH约为4，制得NaHSO3溶液。
步骤2：将装置A中导气管换成橡皮塞。向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液，在80～90℃下，反应约3 h，冷却至室温，抽滤。
步骤3：将滤液真空蒸发浓缩，冷却结晶。
(1)装置B的烧杯中应加入的溶液是__________。
(2)①步骤2 中，反应生成的Zn(OH)2会覆盖在锌粉表面阻止反应进行，防止该现象发生的措施是___________。②冷凝管中回流的主要物质除H2O外还有______ (填化学式)。
(3)①抽滤装置所包含的仪器除减压系统外还有__________、__________(填仪器名称)。②滤渣的主要成分有__________、__________(填化学式)。
(4)次硫酸氢钠甲醛具有强还原性，且在120℃以上发生分解。步骤3 中不在敞口容器中蒸发浓缩的原因是____________________________。
【解析】该题是以“次硫酸氢钠甲醛（雕白块）的制备过程”为背景设计的考查学生《实验化学》模块学习情况的选做题。试题分别从试剂的选用、仪器的选用和作用、实验条件的控制、实验原理分析、实验方案的评价等方面，考查学生对化学实验原理和技能的掌握理解程度，重点考查学生的化学实验操作能力、化学实验思维能力。同时，引导中学关注《实验化学》模块教学基本要求，重视培养学生的综合实验能力。
【参考答案】
(1)NaOH 溶液
(2)①快速搅拌 ②HCHO
(3)①吸滤瓶 布氏漏斗 ②Zn(OH)2 Zn
(4)防止产物被空气氧化
〖掌握理解；中等难度〗
29．草酸是一种重要的化工产品。实验室用硝酸氧化淀粉水解液制备草酸的装置如右图所示（加热、搅拌和仪器固定装置均已略去）。实验过程如下：
a）将一定量的淀粉水解液加入三颈瓶中。
b）控制反应液温度在55～60℃条件下，边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸（65% HNO3与98% H2SO4的质量比为2︰1.5）溶液。
c）反应3 h左右，冷却，抽滤后再重结晶得草酸晶体。
硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应：
C6H12O6＋12HNO3→3H2C2O4＋9NO2↑＋3NO↑＋9H2O
C6H12O6 ＋8HNO3→6CO2↑＋8NO↑＋10H2O
3H2C2O4＋2HNO3→6CO2↑＋2NO↑＋4H2O
(1)检验淀粉是否水解完全所需用的试剂为___________________。
(2)实验中若混酸滴加过快，将导致草酸产率下降，其原因是____________________。
(3)装置C用于尾气吸收，当尾气中n(NO2)︰n(NO)＝1︰1时，过量的NaOH溶液能将NOx全部吸收，原因是__________________________________（用化学方程式表示）。
(4)与用NaOH溶液吸收尾气相比较，若用淀粉水解液吸收尾气，其优、缺点是_____________________________________。
(5)草酸重结晶的减压过滤操作中，除烧杯、玻璃棒外，还必须使用属于硅酸盐材料的仪器有________________。
【解析】该题以“硝酸氧化淀粉水解液制备草酸”为载体，分别从水解反应终点的判断方法、实验条件的控制、尾气吸收方法的比较、实验仪器的选用等方面，综合考查学生对《实验化学》课程模块中实验原理的理解、化学实验技能的掌握、实验方案的评价，以及运用比较、分析、归纳的方法形成正确结论的能力。
【参考答案】
(1) 碘水（或KI-I2 溶液）
(2)由于温度过高、硝酸浓度过大，导致C6H12O6 和H2C2O4进一步被氧化
(3)NO2＋NO＋2NaOH==2NaNO2＋H2O
(4)优点：提高HNO3利用率
缺点：NOx吸收不完全
(5)布氏漏斗、吸滤瓶
〖掌握理解；中等难度〗
一、选择题
1．下列有关化学用语表示正确的是
A．N2的电子式：
B．S2－的结构示意图：
C．质子数为53，中子数为78的碘原子：
D．邻羟基苯甲酸的结构简式：
【解析】该题从分子的电子式、离子结构示意图、核素的表示、有机化合物的结构简式等方面考查学生的化学用语的识别、转换、应用能力，引导中学化学教学重视化学用语的教学，重视学生化学用语应用能力的培养。
【答案】C 〖掌握理解；较容易〗
2．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是
A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料
D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁
【解析】该题充分体现“让学生学习真实、有用的化学”的课程改革理念，以明矾的净水、钢铁的防腐、活泼金属的工业生产和耐高温材料的应用等为背景，考查学生对有实际应用的化学原理的理解和掌握程度，引导中学化学教学更进一步关注在化学课程中实施STSE教育。
【答案】D 〖掌握理解；中等难度〗
3．用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A．常温常压下的33.6 L氯气与27 g铝充分反应，转移电子数为3 NA
B．标准状况下，22.4 L己烷中共价键数目为19 NA
C．由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子，其中的氧原子数为2 NA
D．1 L浓度为1 mol·L－1的Na2CO3溶液中含有NA个CO32－
【解析】本题以“阿伏加德罗常数的应用和计算”为载体，考查学生对物质的量、气体体积、阿伏加德罗常数之间的相互关系的理解程度和应用能力，同时也考查了有机化合物中键数的计算方法、盐类水解知识。
【答案】C 〖掌握理解；较容易〗
4．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是
图2 图3 图4 图5
A．用图2所示装置除去Cl2中含有的少量HCl
B．用图3所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体
C．用图4所示装置制取少量纯净的CO2气体
D．用图5所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层
【解析】该题是以“氯气的除杂、NH4Cl的结晶、CO2的制备、CCl4萃取碘水后的分离”等内容设计的化学实验题。该题主要考查学生对实验装置图的识别、实验基本操作和化学实验原理的掌握程度。以常见的基础实验内容设计试题，意在引导中学化学教学重视对学生实验基本操作技能的培养，凸显“化学以实验为基础”的学科特点。
【答案】D 〖掌握理解；较容易〗
5．下列有关实验原理、方法和结论都正确的是
A．向饱和FeCl3溶液中滴加过量氯水，可制取Fe(OH)3胶体
B．取少量溶液X，向其中加入适量新制氯水，再加几滴KSCN溶液，溶液变红，说明X溶液中一定含有Fe2＋
C．室温下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入适量NaOH溶液，振荡、静置后分液，可除去苯中少量苯酚
D．已知I3I2＋I－，向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4，振荡静置后CCl4层显紫色，说明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大
【解析】该题从胶体的制备、离子的检验、物质的提纯和物质性质的探究等角度考查学生对化学实验的基础知识和基本原理的掌握和应用能力，引导中学化学教学关注培养学生的实验方案设计能力、实验原理的理解能力和运用化学实验方法解决实际问题的能力。
【答案】C 〖掌握理解；中等难度〗
6．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH3OH(g)＋H2O(g)==CO2(g)＋3H2(g) △H＝＋49.0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)＋O2(g)==CO2(g)＋2H2(g) △H＝－192.9 kJ·mol－1
下列说法正确的是
A．CH3OH的燃烧热为192.9 kJ·mol－1
B．反应①中的能量变化如右图所示
C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D．根据②推知反应：CH3OH(l)＋O2(g)==CO2(g)＋2H2(g)的△H＞－192.9 kJ·mol－1
【解析】该题以甲醇质子交换膜燃料电池中甲醇蒸气转化成氢气的反应为背景，着重考查学生对化学反应热大小的判断和比较、对热效应图示的识别能力，以及物质聚集状态等因素的改变对反应热大小影响的理解程度和综合分析能力。
【答案】D 〖掌握理解；中等难度〗
7．NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质（如下图所示）。下列说法正确的是
A．25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂
C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存，所以Cl2不与铁反应
D．图示转化反应都是氧化还原反应
【解析】该题以NaCl转化应用为背景，从物质的溶解性的比较、物质化学性质的应用、化学反应的类型判断、氧化还原反应本质的认识等方面考查了学生对元素及其化合物知识的理解程度和应用能力，引导中学化学教学重视建构元素及其化合物相互转化关系框图的教学，并关注元素及其化合物知识在工业生产和日常生活中的应用。
【答案】B 〖掌握理解；中等难度〗
8．下列离子方程式与所述事实相符且正确的是
A．漂白粉溶液在空气中失效：ClO－＋CO2＋H2O==HClO＋HCO3－
B．用浓盐酸与MnO2 反应制取少量氯气：
MnO2＋2H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
C．向NaAlO2 溶液中通入过量的CO2制Al(OH)3：
AlO2－＋CO2＋2H2O==Al(OH)3↓＋HCO3－
D．在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4：
3ClO－＋2Fe(OH)3==2FeO42－＋3Cl－＋H2O＋4H＋
【解析】该题以具有应用背景的化学反应事实为载体，从化合物在水溶液中的存在状态、元素及电荷守恒、氧化还原反应中电子转移数目守恒、化学反应的条件等方面，考查学生对离子方程式的掌握程度和离子方程式正误的判断能力。解题时学生可能会因忽视化学反应的条件而错选D选项。
【答案】C 〖掌握理解；中等难度〗
9．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A．使甲基橙变红色的溶液：Mg2＋、K＋、SO42－ 、NO3－
B．使酚酞变红色的溶液：Na＋、Cu2＋、HCO3－ 、NO3－
C．0.1 mol·L－1AgNO3 溶液：H＋、K＋、SO42－ 、I－
D．0.1 mol·L－1NaAlO2 溶液：H＋、Na＋、Cl－、SO42－
【解析】该题以“在指定溶液中能否大量共存”为考点，重点考查学生对常见离子在水溶液中存在条件的认知水平，以及对离子反应发生条件的掌握情况，引导学生重视元素化合物性质的学习，形成“化学反应和物质的存在形态是有条件的”基本化学思想。
【答案】A 〖掌握理解；较容易〗
10．下列图示与对应的叙述相符的是
A．图1表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
B．图2表示0.1000 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L－1 CH3COOH溶液所得到的滴定曲线
C．图3表示KNO3的溶解度曲线，图中a点所示的溶液是80?℃时KNO3的不饱和溶液
D．图4 表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线，由图知t时反应物转化率最大
【解析】该题以反应过程中的能量变化关系、酸碱滴定曲线、溶解度曲线和可逆反应生成物的量随反应时间变化的关系等有关图像为载体，综合考查学生对化学反应中的能量变化、弱电解质的电离、固体物质溶解度、化学反应的限度等原理的理解水平，特别考查了学生对图示信息的获取和运用所学知识对获取的信息进行加工处理的能力，试题的综合性意在引导中学化学教学关注知识体系的建构。
【答案】C 〖掌握理解，中等难度〗
11．已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是
A．元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态
B．一定条件下，元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应
C．工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质
D．化台物AE与CE含有相同类型的化学键
【解析】本题要求学生根据元素在元素周期表中的位置、结构和性质的关系，推断出“H、C、Na、Al、Cl”5种元素，考查了学生严密的逻辑推理能力。同时，也考查学生对碳的氢化物种类、元素最高价氧化物的水化物酸碱性、常见元素单质的工业制法、化学键类型等知识的应用能力。该题的“A选项”是学生极易错选的选项。
【答案】BC 〖掌握理解；中等难度〗
12．药物贝诺酯可由乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚在一定条件下反应制得：
下列有关叙述正确的是
A．贝诺酯分子中有三种含氧官能团
B．可用FeCl3溶液区别乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚
C．乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚均能与NaHCO3溶液反应
D．贝诺酯与足量NaOH溶液共热，最终生成乙酰水杨酸钠和对乙酰氨基酚钠
【解析】该题以“药物贝诺酯的合成反应”为载体，主要考查学生对有机化合物结构的表达、官能团的类型和性质等基础有机化学知识的理解和掌握程度。
【答案】D 〖掌握理解；中等难度〗
13．700℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：
CO(g)＋H2O(g)CO2＋H2(g)
反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1＞t2）：
反应时间/min
n(CO)/mol
n(H2O)/ mol
0
1.20
0.60
t1
0.80
t2
0.20
下列说法正确的是
A．反应在t1 min内的平均速率为v(H2)＝ mol·L－1·min－1
B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O，达到平衡时n(CO2)＝0.40 mol
C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大
D．温度升高至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应
【解析】该题以“可逆反应-水煤气法制氢的反应”为背景，分别考查了学生对化学反应平均速率的定量表示方法、平衡常数、化学平衡状态，以及外界条件对化学平衡影响的一般规律的理解程度和运用化学平衡常数进行计算的能力。本题采用工业生产中真实的化学反应作为研究对象，意在引导中学化学教学重视化学反应速率和化学平衡的调控在工业生产中的重要作用。
【答案】BC 〖掌握理解；中等难度〗
14．右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是
A．该系统中只存在3种形式的能量转化
B．装置Y中负极的电极反应式为：
O2＋2H2O＋4e－==4OH－
C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化
【解析】该题以航天器能量储存系统为情景，综合考查学生对多种不同形式能量的转化、电池工作原理等知识的理解应用能力，体现了对学生的信息获取、加工和综合应用能力进行考查的立意。由于电池不能实现化学能与电能间的完全转化，因此D选项具有一定的迷惑性，是学生容易错选的答案。
【答案】C 〖掌握理解；中等难度〗
15．常温下，用0.1000 mol·L－1 NaOH溶液滴定 20.00 mL 0.1000 mol·L－1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如右图。下列说法正确的是
A．点①所示溶液中：
c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)
B．点②所示溶液中：
c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)
C．点③所示溶液中：
c(Na＋)＞c(OH－)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)
D．滴定过程中可能出现：
c(CH3COOH)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)＞c(Na＋)＞c(OH－)
【解析】该题以NaOH溶液滴定CH3COOH溶液的滴定曲线为载体，融合了中和反应的定量计算、溶液中盐的水解、弱电解质的电离、电荷守恒、物料守恒等基本原理的应用，综合考查学生对滴定曲线的认识、对电解质溶液基本原理的理解和分析解决问题的能力。该题的思维容量较大，要求学生要仔细分析滴定过程：开始滴加NaOH溶液→滴加NaOH溶液接近终点→滴加NaOH溶液到达终点→滴加NaOH溶液过量。D选项表示的是开始滴加少量NaOH溶液时溶液中微粒的浓度关系，容易被学生所忽略。
【答案】D 〖掌握理解；较难〗
二、非选择题
16．以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：
⑴反应Ⅰ前需在FeSO4溶液中加入___________（填字母），以除去溶液中的Fe3＋。
A．锌粉 B．铁屑 C．KI溶液 D．H2
⑵反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃，其目的是_______________________________。
⑶工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是____________。
⑷反应Ⅳ常被用于电解生产 (NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为_______________________________。
【解析】该题将元素化合物知识与生产工艺结合起来，以“氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料的工艺流程”为背景设计问题，能更好地引导中学化学教学关注科学的应用性和实践性，考查学生在不同价态铁元素的转化、化学反应条件控制的原理、影响物质溶解度的因素、电解原理等方面对元素化合物性质及其转化关系的理解和应用程度。本题中“电解生产(NH4)2S2O8电极反应式的书写”考查学生对新信息的处理能力。
【参考答案】
⑴B
⑵防止NH4HCO3分解（或减少Fe2＋的水解）
⑶降低K2SO4的溶解度，有利于K2SO4析出
⑷2SO42－－2e－==S2O82－
〖掌握理解：中等难度〗
17．以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为SO2(g)＋O2(g)SO3(g)，该反应的平衡常数表达式为K＝________；过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为__________。
（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是________、________。
（3）通氯气氧化后时，发生的主要反应的离子方程式为_____________________；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为__________（写化学式）。
【解析】该题以“硫铁矿（FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）”为背景，将Fe、S、Cl元素及其化合物的性质与应用、影响反应速率和化学平衡的因素、化学平衡状态的特征、化学反应的原理和表示、生产或实验中尾气成分的分析等知识和原理知识融合在实际生产工艺中，考查学生化学知识的灵活应用能力及思维的全面性和深刻性，亦考查学生应用元素化合物知识和反应原理解决实际问题的能力，引导中学化学教学关注化学知识在生产生活中的应用，体现化学学科的应用性。
【参考答案】
（1）K＝
SO2＋NaOH==NaHSO3
(2)提高铁元素的浸出率 抑制Fe3＋水解
（3）Cl2＋Fe2＋==2Cl－＋Fe3＋
Cl2 HCl
〖掌握理解；中等难度〗
18．化合物H 是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体，其合成路线如下：
(1)化合物A 中的含氧官能团为__________和__________(填官能团名称)。
(2)反应①→⑤中，属于取代反应的是____________(填序号)。
(3)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式：_________________。
I．分子中含有两个苯环；II．分子中有7 种不同化学环境的氢；III．不能与FeCl3溶液发生显色反应，但水解产物之一能发生此反应。
(4)实现D→E的转化中，加入的化合物X 能发生银镜反应，X 的结构简式为______。
(5)已知：。化合物是合成抗癌药物美法伦的中间体，请写出以和为原料制备该化合物的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下：
【解析】该题以真实应用背景的药物中间体的合成路线为载体，从有机化合物官能团识别、反应类型的判断、官能团的性质、同分异构体的书写、结构的推导和有机合成路线的设计等多个方面设计的有机综合题。该题主要考查学生对有机化学核心知识的掌握程度，以及在新情境下对信息的获取、处理和综合应用能力。以药物中间体的合成为背景设计有机化学问题，意在引导中学化学教学关注有机化学在社会发展中的作用和意义。
【参考答案】
(1)羟基 醛基 (2)①③⑤
(3) (或)
(4)
(5)
〖综合应用；中等难度〗
19．阿立哌唑(A)是一种新的抗精神分裂症药物，可由化合物B、C、D在有机溶剂中通过以下两条路线合成得到。
路线一：
路线二：
(1)E的结构简式为___________________。
(2)由C、D生成化合物F的反应类型是____________________。
(3)合成F时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G，G的结构简式为______。
(4)H属于α-氨基酸，与B的水解产物互为同分异构体。H能与FeCl3溶液发生显色反应，且苯环上的一氯代物只有2种。写出两种满足上述条件的H的结构简式：____________。
(5)已知：，写出由C制备化合物的合成路线流程图（无机试剂任选）。合成路线流程图示例如下：
【解析】该题以“抗精神分裂症药物阿立哌唑”为背景，从有机化合物结构简式的书写、反应类型的判断、同分异构体的推断、有机反应副产物的分析、目标化合物合成路线的设计等方面，考查学生对有机化学基础知识的理解、掌握程度，以及在新情景下运用有机化学知识解决实际问题的能力。
【参考答案】
（1）
（2）取代反应
（3）
（4）
(5)
〖掌握理解；中等难度〗
20．Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在KOH加入适量AgNO3溶液，生成Ag2O沉淀，保持反应温度为80℃，边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为
2AgNO3＋4KOH＋K2S2O8Ag2O2↓＋2KNO3＋2K2SO4＋2H2O
回答下列问题：
(1)上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是__________________________。
(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2 转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式：_______________________。
(3)准确称取上述制备的样品（设仅含Ag2O2和Ag2O）2.558 g，在一定的条件下完全分解为Ag 和O2，得到224.0 mL O2（标准状况下）。计算样品中Ag2O2的质量分数（计算结果精确到小数点后两位）。
【解析】该题是以“银锌碱性电池正极活性物质Ag2O2的制备和含量分析”为载体而设计的综合性计算题。试题涉及检验洗涤是否完全的方法、银锌碱性电池反应方程式的书写、样品中Ag2O2的质量分数的测定计算等内容，考查学生化学原理的掌握程度、化学实验操作技能和化学计算技能的应用能力。该题将对学生化学计算技能的考查置于具有真实应用的背景中，充分体现了化学计算服务于化学问题解决的基本观点，引导中学化学教学重视化学计算在解决化学实际问题中应用的教学。
【参考答案】
(1)取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴Ba(NO3)2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全（或取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不显红色，表示已洗涤完全）
(2)Ag2O2＋2Zn＋4KOH＋2H2O==2K2Zn(OH)4＋2Ag
(3)n(O2)＝＝1.000×10－2 mol
设样品中Ag2O2的物质的量为x, Ag2O的物质的量量为y
248 g·mol－1 ×x＋232 g·mol－1 × y＝2.588 g
x＋y＝1.000×10－2 mol
x＝9.500×10－3 mol
y＝1.000×10－3 mol
＝0.91
〖掌握理解；中等难度〗
21．联氨（N2H4）及其衍生物是一类重要的火箭燃料，N2H4与N2O4反应能放出大量的热。
（1）已知：2NO2(g)==N2O4(g) △H＝―57.20 kJ·mol－1。一定温度下，在密闭容器中反应2NO2(g)==N2O4(g)达到平衡。
其它条件不变时，下列措施能提高NO2转化率的是__________（填字母）。
A．减小NO2的浓度 B．降低温度
C．增加NO2的浓度 D．升高温度
（2）25℃时，1.00 g N2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O (l)，放出19.14 kJ 的热量。则反应2N2H4(l)＋N2O4(l)==3N2(g)＋4H2O(l)的△H＝______kJ·mol－1。
（3）17℃、1.01×105 Pa，密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时，c(NO2)＝0.0300 mol·L－1、c(N2O4)＝0.0120 mol·L－1。计算反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K。
（4）现用一定量的Cu 与足量的浓HNO3反应，制得1.00 L已达平衡的N2O4和NO2混合气体（17℃、1.01×105 Pa），理论上至少需消耗Cu 多少克？
【解析】该题是以含氮化合物在高科技领域的实际应用(以N2H4和N2O4作为火箭推进剂)为背景设计而成的化学计算综合性试题。将N2H4与N2O4的反应热效应的计算、NO2与N2O4的平衡的移动和平衡常数的计算、NO2制备的相关计算综合于一题，综合考查学生对影响平衡移动和反应转化率的理解程度，以及运用平衡组成计算化学平衡常数和根据质量守恒定律进行化学计算的能力，同时考查了学生对信息的获取、数据分析计算的能力。
【参考答案】
（1）BC
（2）－1224.96
（3）根据题意知平衡时：c(N2O4 )＝0.0120 mol·L－1；c(NO2)＝0.0300 mol·L－1
K＝＝＝13.3
答：平衡常数为13.3。
（4）由（3）可知，在17℃、1.01×105 Pa达到平衡时，1.00 L混合气体中：
n(N2O4 )＝c(N2O4)×V＝0.0120 mol·L－1×1.00 L＝0.0120 mol
n(NO2 )＝c(NO2)×V＝0.0300 mol·L－1×1.00 L＝0.0300 mol
则n总(NO2 )＝n(NO2 )＋2×n(N2O4 )＝0.0540 mol
由Cu＋4HNO3==Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O可得
m(Cu)＝×64 g·mol－1＝1.73 g
答：理论上至少需消耗Cu 1.73 g。
〖掌握理解；中等难度〗
22．高氯酸铵（NH4ClO4）是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列反应制取：NaClO4 (aq)＋NH4Cl(aq)NH4ClO4 (aq)＋NaCl(aq)
(1)若NH4Cl用氨气和浓盐酸代替，上述反应不需要外界供热就能进行，其原因是________________。
(2）反应得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的质量分数分别为0.30和0.l5（相关物质的溶解度曲线右图）。从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为（填操作名称）______、干燥。
(3）样品中NH4ClO4的含量可用蒸馏法进行测定，蒸馏装置如右图所示（加热和仪器固定装置已略去），实验步骤如下：
步骤1：按右图所示组装仪器，检查装置气密性。
步骤2：准确称取样品a g（约0.5 g）于蒸馏烧瓶中，加入约150 mL水溶解。
步骤3：准确量取40.00 mL约0.1 mol·L－1 H2SO4溶液于锥形瓶中。
步骤4：经滴液漏斗向蒸馏瓶中加入20 mL 3 mol·L－1 NaOH 溶液。
步骤5：加热蒸馏至蒸馏烧瓶中剩余约100 mL溶液。
步骤6：用新煮沸过的水冲洗冷凝装置2～3次，洗涤液并入锥形瓶中。
步骤7：向锥形瓶中加入酸碱指示剂，用c mol·L－1 NaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液V1 mL
步骤8：将实验步骤1～7重复2次
①步骤3中，准确移取40.00 mL H2SO4 溶液所需要的仪器是__________。
②步骤1～7中，确保生成的氨被稀硫酸完全吸收的实验是________（填写步骤序号）。
③为获得样品中NH4ClO4 的含量，还需补充的实验是________________________。
【解析】该题是以“复合火箭推进剂的一种成分NH4ClO4的制备和含量测定”为载体而设计的实验综合题，从化学试剂和实验仪器的选用、实验方案的设计、实验关键步骤的理解以及实验方案的完善等方面，考查学生对化学实验操作技能的熟练程度、实验原理的理解和应用程度、实验方案的设计和评价能力，特别考查了学生在化学实验背景下发现和解决问题的能力和根据图表信息形成结论的能力。试题从物质的制备到含量测定都选用学生熟悉的实验室方法，意在引导中学化学重视实验教学，重视培养学生的化学实验能力，充分发挥化学实验在中学化学学习中的作用。
【参考答案】
（1）氨气与浓盐酸反应放出热量
（2）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤
（3）①酸式滴定管
②1，5，6
③用NaOH标准溶液标定H2SO4溶液的浓度（或不加高氯酸铵样品，保持其他条件相同，进行蒸馏和滴定实验）
〖综合应用，较难〗
23．柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备：
FeSO4＋Na2CO3=== FeCO3↓＋Na2SO4
FeCO3＋C6H8O7 === FeC6H6O7＋CO2↑＋H2O
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)。
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe3＋
1.1
3.2
Al3＋
3.0
5.0
Fe2＋
5.8
8.8
（1）制备FeCO3时，选用的加料方式是________(填字母)，原因是____________。
a．将FeSO4溶液与Na2CO3 溶液同时加入到反应容器中
b．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
c．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中
（2）生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是____________。
（3）将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中，再加入少量铁粉，80℃下搅拌反应。①铁粉的作用是__________________。②反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是________________。
（4）最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是_______________。
（5）某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3 ) 出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应， ，得到FeSO4溶液， ，得到FeSO4·7H2O晶体。
【解析】该题是以“柠檬酸亚铁的制备”为载体而设计的综合性实验探究题。试题从实验加料的顺序、离子的检验方法、实验条件的控制、实验原理的理解以及实验方案的设计等方面，综合考查学生对实验知识、技能、原理和方法的理解和掌握程度，以及对图表等信息的获取、处理和应用能力。尤其是“实验方案的设计”这一问重在考查学生对完整实验过程和相关实验原理的理解程度，以及思维的全面性和缜密性。试题意在引导中学化学教学重视实验教学，重视培养学生的实验能力。
【参考答案】
(1)c 避免生成Fe(OH)2沉淀
(2)取最后一次的洗涤液1～2 mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净
(3)①防止＋2价的铁元素被氧化 ②加入适量柠檬酸让铁粉反应完全
(4)减少柠檬酸亚铁在水中的溶解量，有利于晶体析出
(5)“（过滤，）向反应液中加入足量的铁粉，充分搅拌后，滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5，过滤”或“过滤，向滤液中滴加过量的NaOH溶液，过滤，充分洗涤固体，向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解，再加入足量的铁粉，充分搅拌后，过滤”
（滴加稀硫酸酸化，）加热浓缩得到60℃饱和溶液，冷却至0℃结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥
〖综合应用；较难〗
24．铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：
Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)==3AlCl(g)＋3CO(g) △H＝a kJ·mol－1
3AlCl(g)==2Al(l)＋AlCl3(g) △H＝b kJ·mol－1
①反应Al2O3(s)＋3C(s)==2Al(l)＋3CO(g)的△H＝______ kJ·mol－1(用含a、b的代数式表示)。
②Al4C3是反应过程中的中间产物，Al4C3 与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃) 的化学方程式为__________________________。
(2)镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12＋17H2==17MgH2＋12Al。得到的混合物Y(17MgH2 +12Al)在一定条件下可释放出氢气。
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是_________________。
②在6.0 mol·L－1 HCl溶液中，混合物Y能完全释放出H2。1 mol Mg17 Al12完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为__________。
③在0.5 mol·L－1 NaOH 和1.0 mol·L－1 MgCl2溶液中，混合物Y均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的X-射线衍射谱图如右图所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH溶液中，混合物Y中产生氢气的主要物质是_______(填化学式)。
(3)铝电池性能优越，Al-AgO电池可用作水下动力电源，其原理如右图所示。该电池反应的化学方程式为______________________。
【解析】该题是以“铝的制备和应用”为载体设计的综合探究题。试题融化学反应与能量变化、元素化合物知识、电化学反应原理、化学计算和实验为一体，考查学生对盖斯定律的应用、镁铝及其化合物的性质、化学计量关系、电池反应方程式的书写等知识的掌握程度和应用能力，并通过实验图形数据和电池原理示意图的呈现考查学生对图示信息的提取、分析能力以及在新情境下运用知识解决问题的能力。该题以“相关的科研成果”为背景设计综合探究题，意在引导学生关注化学领域新的科研成果及其价值，并凸显利用现代技术手段获取实验数据的科学研究方法在化学学习和研究中的重要作用。
【参考答案】
(1)①a＋b ②Al4C3＋12HCl==4AlCl3＋3CH4↑
(2)②防止Mg、Al被空气氧化 ②52 mol ③Al
(3)2Al＋3AgO＋2NaOH==2NaAlO2＋3Ag＋H2O
〖综合应用，较难〗
25．二氧化氯（ClO2）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比，ClO2不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。
⑴在ClO2的制备方法中，有下列两种制备方法：
方法一：NaClO3＋4HCl==2ClO2↑＋Cl2↑＋NaCl＋2H2O
方法二：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4==2ClO2↑＋Na2SO4＋O2↑＋2H2O
用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水消毒，其主要原因是__________________。
⑵用ClO2处理过的饮用水（pH为5.5～6.5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子（ClO2－）。2001年我国卫生部规定，饮用水中的ClO2－含量应不超过0.2 mg·L－1。饮用水中的ClO2、ClO2－含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I－还原为ClO2－、Cl－的转化率与溶液pH的关系如右图所示。当pH≤2.0时，ClO2－也能被I－完全还原为Cl－。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定：
2Na2S2O3＋I2==Na2S4O6＋2NaI
①请写出pH≤2.0时，ClO2－与I－反应的离子方程式_____________________。
②请完成相应的实验步骤：
步骤1：准确量取V mL水样加入到锥形瓶中。
步骤2：调节水样的pH为7.0～8.0。
步骤3：加入足量的KI晶体。
步骤4：加入少量淀粉溶液，用c mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V1 mL。
步骤5：_______________________________________。
步骤6：再用c mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2 mL。
③根据上述分析数据，测得该饮用水中ClO2－的浓度为_____________mol·L－1（用含字母的代数式表示）。
④若饮用水中ClO2－的含量超标，可向其中加入适量的Fe2＋将ClO2－还原成为Cl－，该反应的氧化产物是__________（填化学式）。
【解析】该题是以“ClO2的制备及其在饮用水处理领域的应用”为背景而设计的化学综合探究题，引导学生关注化学在生活中的应用。第（1）问是对不同ClO2制备方法的评价，学生需从题干中提取到“Cl2用于饮用水处理会产生对人体有潜在危害的有机氯代物”的信息，通过分析形成结论；第（2）问以“用连续碘量法测定饮用水中ClO2和ClO2—含量”为线索，从离子方程式的书写、实验过程的设计、实验探究结果的表述等方面设置问题，学生只有经过对题给信息的分析，充分理解探究原理和过程，才能准确回答这些问题。该题考查了学生灵活运用所学知识解决实际问题的综合能力，特别是对学生信息素养（信息的获取、处理、加工和输出）的考查，引导中学化学教学关注对学生信息素养的提升和解决问题能力的培养。
【参考答案】
⑴方法二制备的ClO2中不含Cl2
⑵①ClO2－＋4H＋＋4I－==Cl－＋2I2＋2H2O
②调节溶液的pH≤2.0
③
④Fe(OH)3
〖综合应用；较难〗
三、选做题
“物质结构与性质”模块试题
26．生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气（主要成分为CO、CO2、H2等）与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。
⑴上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Zn原子的核外电子排布式__________。
⑵根据等电子原理，写出CO分子的结构式__________。
⑶甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。
①甲醇的沸点比甲醛高，其主要原因是__________；甲醛分子中碳原子轨道杂化类型为________。
②甲醛分子的空间构型是____________；1 mol 甲醛分子中σ键的数目为______。
③在1个Cu2O晶胞中（结构如右图所示），所包含的Cu原子数目为______。
【解析】该题以“生物质气与H2混合催化合成甲醇”为背景素材，将“物质结构与性质”选修课程模块的相关内容融合于一题中，分别考查了学生对原料CO分子的结构、催化剂中Zn的基态原子核外电子排布、产物甲醇中氢键对其沸点的影响、甲醇催化氧化产物甲醛分子的空间构型、中心原子的杂化轨道类型、甲醛分子中σ键的数目、Cu2O晶胞等知识的掌握和应用能力。特别是Cu2O晶胞中Cu原子数目的分析，要求学生能根据化合物中化合价规律进行分析，对学生的分析问题能力提出了较高要求。
【参考答案】
⑴1s22s22p63s23p63d104s2（或 [Ar]3d104s2）
⑵CO（或CO）
⑶①甲醇分子之间形成氢键 sp2杂化
②平面三角形 3 NA
③4
〖掌握理解；中等难度〗
27．原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。
回答下列问题：
（1）Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为_____，1 mol Y2X2含有σ键的数目为____。
（2）化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是_____________________。
（3）元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是______。
（4）元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如右图所示，该氯化物的化学式是________，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物HnWCl3，反应的化学方程式为__________________________。
【解析】该题在应用元素周期表、元素的结构和性质对元素进行推断的基础上，从原子轨道杂化类型和简单分子的共价键类型和数目、氢键、等电子体原理的应用、晶胞结构和配合物的组成等方面，综合考查学生对《物质结构与性质》课程模块知识的掌握和运用能力。
【参考答案】
（1）sp杂化
3 mol或3×6.2×1023 个
（2）NH3分子间存在氢键
（3）N2O
（4）CuCl
CuCl＋2HCl==H2CuCl3 (或CuCl＋2HCl==H2[CuCl3])
〖掌握理解；中等难度〗
“实验化学”模块试题
28．次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)在印染、医药以及原子能工业中应用广泛。以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下：
步骤1：在烧瓶中(装置如右图所示) 加入一定量Na2SO3和水，搅拌溶解，缓慢通入SO2，至溶液pH约为4，制得NaHSO3溶液。
步骤2：将装置A中导气管换成橡皮塞。向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液，在80～90℃下，反应约3 h，冷却至室温，抽滤。
步骤3：将滤液真空蒸发浓缩，冷却结晶。
(1)装置B的烧杯中应加入的溶液是__________。
(2)①步骤2 中，反应生成的Zn(OH)2会覆盖在锌粉表面阻止反应进行，防止该现象发生的措施是___________。②冷凝管中回流的主要物质除H2O外还有______ (填化学式)。
(3)①抽滤装置所包含的仪器除减压系统外还有__________、__________(填仪器名称)。②滤渣的主要成分有__________、__________(填化学式)。
(4)次硫酸氢钠甲醛具有强还原性，且在120℃以上发生分解。步骤3 中不在敞口容器中蒸发浓缩的原因是____________________________。
【解析】该题是以“次硫酸氢钠甲醛（雕白块）的制备过程”为背景设计的考查学生《实验化学》模块学习情况的选做题。试题分别从试剂的选用、仪器的选用和作用、实验条件的控制、实验原理分析、实验方案的评价等方面，考查学生对化学实验原理和技能的掌握理解程度，重点考查学生的化学实验操作能力、化学实验思维能力。同时，引导中学关注《实验化学》模块教学基本要求，重视培养学生的综合实验能力。
【参考答案】
(1)NaOH 溶液
(2)①快速搅拌 ②HCHO
(3)①吸滤瓶 布氏漏斗 ②Zn(OH)2 Zn
(4)防止产物被空气氧化
〖掌握理解；中等难度〗
29．草酸是一种重要的化工产品。实验室用硝酸氧化淀粉水解液制备草酸的装置如右图所示（加热、搅拌和仪器固定装置均已略去）。实验过程如下：
a）将一定量的淀粉水解液加入三颈瓶中。
b）控制反应液温度在55～60℃条件下，边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸（65% HNO3与98% H2SO4的质量比为2︰1.5）溶液。
c）反应3 h左右，冷却，抽滤后再重结晶得草酸晶体。
硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应：
C6H12O6＋12HNO3→3H2C2O4＋9NO2↑＋3NO↑＋9H2O
C6H12O6 ＋8HNO3→6CO2↑＋8NO↑＋10H2O
3H2C2O4＋2HNO3→6CO2↑＋2NO↑＋4H2O
(1)检验淀粉是否水解完全所需用的试剂为___________________。
(2)实验中若混酸滴加过快，将导致草酸产率下降，其原因是____________________。
(3)装置C用于尾气吸收，当尾气中n(NO2)︰n(NO)＝1︰1时，过量的NaOH溶液能将NOx全部吸收，原因是__________________________________（用化学方程式表示）。
(4)与用NaOH溶液吸收尾气相比较，若用淀粉水解液吸收尾气，其优、缺点是_____________________________________。
(5)草酸重结晶的减压过滤操作中，除烧杯、玻璃棒外，还必须使用属于硅酸盐材料的仪器有________________。
【解析】该题以“硝酸氧化淀粉水解液制备草酸”为载体，分别从水解反应终点的判断方法、实验条件的控制、尾气吸收方法的比较、实验仪器的选用等方面，综合考查学生对《实验化学》课程模块中实验原理的理解、化学实验技能的掌握、实验方案的评价，以及运用比较、分析、归纳的方法形成正确结论的能力。
【参考答案】
(1) 碘水（或KI-I2 溶液）
(2)由于温度过高、硝酸浓度过大，导致C6H12O6 和H2C2O4进一步被氧化
(3)NO2＋NO＋2NaOH==2NaNO2＋H2O
(4)优点：提高HNO3利用率
缺点：NOx吸收不完全
(5)布氏漏斗、吸滤瓶
〖掌握理解；中等难度〗
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