银川市西夏区2023-2024学年高三上学期期末考试
化学试题
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的考场/座位号以及姓名、班级填写在答题卡上，并将自己的条形码贴在条形码指定的区域内。
2.作答时，务必将答案写在答题卡上，并在答题卡指定的区域内答题，写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回，试卷自己保留以备后用。
可能用到的原子量： H-1 Ag-108 Na-23 S-32 O-16 Fe-56
一、选择题：本题包括13小题。每小题6分，共78分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。
1. 化学与工农业生产、科学技术和日常生活密切相关。下列说法错误的是
A. 民谚：青铜和铁器“干千年，湿万年，不干不湿就半年”：半干半湿条件下最易发生吸氧腐蚀
B. 石墨烯弹性气凝胶制成的轻质“碳海绵”可用作处理海上原油泄漏的吸油材料
C. 铁磁流体液态机器人中驱动机器人运动的磁铁的主要成分是Fe2O3
D. “天和”核心舱电推进系统中使用的氮化硼陶瓷基复合材料是新型无机非金属材料
2. 下列过程中的化学反应对应的离子方程式正确的是
A. 用铜作电极电解溶液：2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+
B. Na2S2O3溶液中通足量Cl2：S2O+2Cl2+3H2O=2HSO+4Cl—+4H+
C. 的燃烧热，则表示的燃烧热的热化学方程式为：
D. NH4Al(SO4)2溶液与溶液按物质的量之比1：2反应：NH+Al3++2SO+2Ba2++4OH—=NH3·H2O+2BaSO4↓+Al(OH)3↓
3. 某种由六种元素形成的抗癌药物的结构简式如图所示，其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W、Y同主族，Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍，下列叙述不正确的是
A. W的最简单氢化物与Z的单质混合后可产生白烟
B. 简单气态氢化物稳定性：XC. WZ3中各原子均满足8电子稳定结构
D. X的一种单质和化合物ZX2均可用于杀菌消毒
4. 甲酸常被用于橡胶、医药等工业，一定条件下可分解生成CO和H2O。在无催化剂和有催化剂的条件下，能量与反应历程的关系分别如图1、图2所示。下列说法错误的是
A. 途径一和途径二中均涉及了极性键的断裂和生成
B. ΔH1<ΔH2<0
C. 途径二使用了H+作为催化剂
D. 途径二反应的快慢由生成的速率决定
5. 通过下列实验以印刷线路板碱性蚀刻废液(主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2)为原料制备还原性物质CuCl。下列说法不正确的是
A. “沉铜”得到的沉淀主要为Cu(OH)2
B. “还原”时离子方程式为SO+Cu2++Cl-+H2O=CuCl↓+SO+2H+
C. “过滤”、“洗涤”时应该在隔绝空气的条件下进行
D. 可循环利用的物质为H2SO4
6. 海水原位直接电解制氢技术是利用海水侧和电解质侧的水蒸气压力差使海水自然蒸发，并以蒸汽形式通过透气膜扩散到电解质侧重新液化，为电解提供淡水(工作时KOH溶液的浓度保持不变)。装置如图所示，下列叙述不正确的是
A. M电极反应式为
B. 该技术避免了生成强氧化性的含氯粒子腐蚀电极
C. 离子交换膜b为阳离子交换膜
D. 当产生标准状况下33.6L时，有1.5mol透过透气膜a
7. 在水溶液中进行的反应：，已知该反应速率方程为 (k为常数)，为探究反应速率(v)与反应物浓度的关系，在20℃进行实验，所得的数据如下表：下列结论正确的是
实验编号 相关数据 ① ② ③ ④ ⑤
0.008 0.008 0.004 0.008 0.008
0.001 0.001 0.001 0.002 0.001
010 0.20 0.20 010 0.40
2.4×10-8 4.8×10-8 1.2×10-8 4.8×10-8 v1
A. 反应体系的三种物质中，R-(aq)的浓度对反应速率影响最大
B. 速率常数的数值为3.75
C. a、b、c的值分别为2、1、2
D. 实验⑤中，v1=4.8×10-8
三、非选择题：
8. 银催化剂在石油化工生产中应用广泛，但使用一段时间后催化活性降低或失效。从失效的废银催化剂中回收银具有极高的社会、经济价值。废银催化剂主要由银和α-氧化铝及少量二氧化硅组成，其回收工艺流程如下：
已知：α-氧化铝不溶于硝酸；AgCl能与反应生成溶于水的 等离子。
回答下列问题：
（1）酸浸时，反应的离子方程式为___________；酸浸时选用低温的原因是 ___________；为防止污染，可将气体产物用空气氧化为红棕色气体，再用氢氧化钠溶液吸收，从该吸收液中可回收的盐有___________(填化学式)。
（2）沉银时， ，若NaCl过量太多，对银的沉淀率的影响是___________ (填“增大”“减小”或“无影响”)。
（3）Ag2O熔炼生成单质银，此金属冶炼方法的名称是___________。
（4）AgCl沉淀还可以在氨水中用水合肼(化学式N2H4·H2O) 还原为海绵状单质银，氧化产物为氮气，反应的化学方程式为___________。
（5）本实验所用废银催化剂含银6.46% (质量分数)，100g试样可回收单质银6.37g，回收率为(保留3位有效数字) ___________。
9. 硫代硫酸钠()俗称大苏打，广泛用于定影、媒染等领域，临床上用于氰化物解毒。实验室中以和为主要原料制备。回答下列问题：
（1）能解毒氰化物的原理为，为检验该反应产生了，最佳方法是取少量反应液，先向其中加入足量的盐酸，再加入___________(填化学式)，观察到的现象是___________。
（2）工业级硫化钠中混有杂质(重金属硫化物、煤粉等)，需进行纯化纯化实验装置如图1，保持水浴沸腾，回流一段时间后，过滤，将滤液冷却至室温后析出高纯硫化钠。
图1
将工业硫化钠溶于酒精并加热时，采取水浴加热优点是___________。
（3）利用图2装置制备
图2
①仪器a的名称为___________。
②实验开始时，打开螺旋夹并适当调节螺旋夹，一方面可以防止倒吸，另一方面可以___________。
③装置Ⅱ处发生反应的总化学方程式为___________，停止通入前要控制Ⅱ装置中溶液pH约为7而不能小于7的理由是___________。
④装置 Ⅲ 作用是___________。
（4）实验结束后，经过一系列操作得到粗产品，测定粗产品中()的质量分数。精确称取0.5g硫代硫酸钠样品，用少量水溶解后滴入1~2滴淀粉溶液，再注入缓冲溶液。用的标准溶液滴定，待指示剂颜色变化稳定后停止滴定，测得消耗标准溶液的体积为VmL。(已知)
①滴定达到终点时的现象是___________。
②产品中的质量分数为___________%。
10. 化石燃料的燃烧、汽车尾气的排放和硝酸工业尾气中普遍含有的NOx是污染大气的主要成分之一，需要回收处理并加以利用。
（1）为减轻汽车尾气中NO和CO对环境的污染，可在汽车排气管上安装催化转化器，主要发生的反应是：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH。
已知断裂1mol相应化学键需要的能量如表：
化学键 C≡O N≡O N≡N C=O
键能/(kJ·mol-1) 1072 630 946 799
则ΔH为___________。
（2）已知：CH4(g)+4NO2(g)=CO2(g)+2H2O(l)+4NO(g) ΔH=-654kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2H2O(l)+2N2(g) ΔH=-1240kJ·mol-1
H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44kJ·mol-1
CH4将NO2还原为N2并生成水蒸气的热化学方程式为___________。
（3）燃煤烟气脱硝的反应之一为 2NO2(g) + 4CO(g)N2(g)+ 4CO2(g)，在一定温度下，向2 L恒容密闭容器中充入4. 0 mol NO2，测得相关数据如下：
时间 0 min 2 min 4 min 6 min 8min 10 min
n(NO2)/mol 4.0 3.6 n 3.1 3.0 3.0
0~2 min内该反应的平均速率为v(N2)=___________， 8分钟时反应达到平衡，则NO2的平衡转化率=___________；n值可能为___________ (填字母)。
A．3.2 B．3.36 C．3.3 D．3.1
（4）NH3催化还原氮氧化物技术(SCR)是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术，反应原理如图所示：
用Fe作催化剂时，在氨气足量的情况下，当c(NO2)：c(NO)=1：1时，脱氮率最佳，按最佳脱氮率，每生成2mol N2，转移电子数目为___________。
（5）除上述方法外，还可用电解法将NO转变为NH4NO3，其工作原理如下图，N极的电极反应式为___________，通入NH3的主要原因是___________。
(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
【化学——选修3：物质结构与性质】
11. 艾姆斯实验室已制造出包含钙、钾、铁和砷以及少量镍的CaK(Fe1-xNix)4As4新型化合物材料。回答下列问题：
（1）基态镍原子的外围电子排布式为___________。
（2）在稀氨水介质中，Ni2+与丁二酮肟(分子式为C4H8N2O2)反应可生成鲜红色沉淀，其分子结构如下图所示，该结构中碳原子的杂化方式为___________；其中碳、氮、氧三种元素第一电离能由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。
（3）铁、镍易与CO作用形成羰基配合物Fe(CO)5、Ni(CO)4；1mol Fe(CO)5分子中含有σ 键数目为___________；已知Ni(CO)4分子为正四面体构型，下列溶剂能够溶解Ni(CO)4的是___________(填字母)。
a．四氯化碳 b．苯 c．水 d．液氨
（4）K3AsO3可用于碘的微量分析，AsO的立体构型为___________，写出一种与其互为等电子体的分子___________(填化学式)。
（5）某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B方块组成。则该化合物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为___________(填最简整数比)；已知该晶体的密度dg/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞参数为___________nm(用含d和NA的代数式表示)。
【化学——选修5：有机化学基础】
12. 化合物M是一种医药中间体，实验室中合成M的一种路线如图所示：
已知：
回答下列问题：
（1）B的化学名称是___________。
（2）C的结构简式为___________。
（3）D中官能团的名称为___________。
（4）由E转化为F的第一步反应的反应类型为___________。
（5）写出由F生成G反应的化学方程式___________。
（6）M分子含有___________手性碳原子。
（7）芳香化合物Q为C的同分异构体，同时满足下列条件的Q的结构有___________种。
①能发生银镜反应但不能发生水解反应； ②能与NaOH溶液反应。
其中核磁共振氢谱峰面积之比为2：2：2：1：1的同分异构体的结构简式为___________。银川市西夏区2023-2024学年高三上学期期末考试
化学试题
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的考场/座位号以及姓名、班级填写在答题卡上，并将自己的条形码贴在条形码指定的区域内。
2.作答时，务必将答案写在答题卡上，并在答题卡指定的区域内答题，写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回，试卷自己保留以备后用。
可能用到的原子量： H-1 Ag-108 Na-23 S-32 O-16 Fe-56
一、选择题：本题包括13小题。每小题6分，共78分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。
1. 化学与工农业生产、科学技术和日常生活密切相关。下列说法错误的是
A. 民谚：青铜和铁器“干千年，湿万年，不干不湿就半年”：半干半湿条件下最易发生吸氧腐蚀
B. 石墨烯弹性气凝胶制成的轻质“碳海绵”可用作处理海上原油泄漏的吸油材料
C. 铁磁流体液态机器人中驱动机器人运动的磁铁的主要成分是Fe2O3
D. “天和”核心舱电推进系统中使用的氮化硼陶瓷基复合材料是新型无机非金属材料
【答案】C
【解析】
【详解】A．青铜器和铁器在半干半湿条件下容易构成原电池发生吸氧腐蚀加快青铜器和铁器的腐蚀速率，故A正确；
B．轻质“碳海绵”的表面积大，吸附能力强，常用作处理海上原油泄漏的吸油材料，故B正确；
C．驱动机器人运动的磁铁的主要成分是四氧化三铁，不是氧化铁，故C错误；
D．氮化硼陶瓷基复合材料是性能优良的新型无机非金属材料，故D正确；
故选C。
2. 下列过程中的化学反应对应的离子方程式正确的是
A. 用铜作电极电解溶液：2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+
B. Na2S2O3溶液中通足量Cl2：S2O+2Cl2+3H2O=2HSO+4Cl—+4H+
C. 的燃烧热，则表示的燃烧热的热化学方程式为：
D. NH4Al(SO4)2溶液与溶液按物质的量之比1：2反应：NH+Al3++2SO+2Ba2++4OH—=NH3·H2O+2BaSO4↓+Al(OH)3↓
【答案】D
【解析】
【详解】A．用铜作电极电解硫酸铜溶液时，阳极上铜失去电子发生氧化反应生成铜离子，水分子不可能在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，故A错误；
B．硫代硫酸钠溶液与足量氯气反应生成硫酸钠、氯化钠和硫酸，反应的离子方程式为S2O+2Cl2+3H2O=2SO+4Cl—+6H+，故B错误；
C．甲烷的燃烧热为1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量，则表示甲烷的燃烧热的热化学方程式为，故C错误；
D．硫酸铝铵溶液与氢氧化钡溶液按物质的量之比1：2反应时生成一水合氨、硫酸钡沉淀和氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为NH+Al3++2SO+2Ba2++4OH—=NH3·H2O+2BaSO4↓+Al(OH)3↓，故D正确；
故选D。
3. 某种由六种元素形成的抗癌药物的结构简式如图所示，其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W、Y同主族，Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍，下列叙述不正确的是
A. W的最简单氢化物与Z的单质混合后可产生白烟
B. 简单气态氢化物稳定性：XC. WZ3中各原子均满足8电子稳定结构
D. X的一种单质和化合物ZX2均可用于杀菌消毒
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，由结构简式可知，化合物中W、X、Y、Z形成共价键的数目分别为3、2、5、1，W、Y同主族，Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍，则W为N元素、X为O元素、Y为P元素、Z为Cl元素。
【详解】A．氨气与氯气反应生成氯化铵和氮气，实验现象为产生大量白烟，故A正确；
B．元素的非金属性越强，简单气态氢化物稳定性越强，氧元素的非金属性强于氮元素，则氨分子的稳定性弱于水分子，故B错误；
C．三氯化氮分子中，氮原子和氯原子均满足8电子稳定结构，故C正确；
D．臭氧和二氧化氯都具有强氧化性，都能起到杀菌消毒的作用，故D正确；
故选B。
4. 甲酸常被用于橡胶、医药等工业，一定条件下可分解生成CO和H2O。在无催化剂和有催化剂的条件下，能量与反应历程的关系分别如图1、图2所示。下列说法错误的是
A. 途径一和途径二中均涉及了极性键的断裂和生成
B. ΔH1<ΔH2<0
C. 途径二使用了H+作为催化剂
D. 途径二反应的快慢由生成的速率决定
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，甲酸分解为CO和H2O，途径一和途径二中均涉及了极性键的断裂和生成，故A正确；
B．途径一和途径二的区别在于是否使用催化剂，催化剂不影响焓变，故B错误；
C．由途经二可知，反应前后H+未发生变化，使用了H+作为催化剂，故C正确；
D．途径二中能量最高，反应的快慢由生成的速率决定，故D正确；
故答案选B。
5. 通过下列实验以印刷线路板碱性蚀刻废液(主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2)为原料制备还原性物质CuCl。下列说法不正确的是
A. “沉铜”得到的沉淀主要为Cu(OH)2
B. “还原”时离子方程式为SO+Cu2++Cl-+H2O=CuCl↓+SO+2H+
C. “过滤”、“洗涤”时应该在隔绝空气的条件下进行
D. 可循环利用的物质为H2SO4
【答案】B
【解析】
【分析】碱性蚀刻废液(主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2)加足量NaOH将铜转化为氢氧化铜沉淀，过滤后将氢氧化铜溶于稀硫酸，得到硫酸铜溶液，再加入亚硫酸钠、NaCl再还原成CuCl,过滤、洗涤得到CuCl。
【详解】A．由上述分析可知“沉铜”得到的沉淀主要为Cu(OH)2，故A正确；
B．该反应不满足电荷守恒，正确的离子方程式为：SO+2Cu2++2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO+2H+，故B错误；
C．CuCl易被氧化，因此“过滤”、“洗涤”时应该在隔绝空气的条件下进行，以防止其氧化，故C正确；
D．由B中反应可知还原过程中生成硫酸，可在酸溶时循环利用，故D正确；
故选：B。
6. 海水原位直接电解制氢技术是利用海水侧和电解质侧的水蒸气压力差使海水自然蒸发，并以蒸汽形式通过透气膜扩散到电解质侧重新液化，为电解提供淡水(工作时KOH溶液的浓度保持不变)。装置如图所示，下列叙述不正确的是
A. M电极反应式为
B. 该技术避免了生成强氧化性的含氯粒子腐蚀电极
C. 离子交换膜b为阳离子交换膜
D. 当产生标准状况下33.6L时，有1.5mol透过透气膜a
【答案】C
【解析】
【详解】A．M极生成氧气，M是阳极，M电极反应式为，故A正确；
B．氯离子不能通过透气膜a，所以该技术避免了生成强氧化性的含氯粒子腐蚀电极，故B正确；
C．M为阳极、N为阴极，若离子交换膜b为阳离子交换膜，钾离子会向右移动，右侧氢氧化钾浓度增大，根据题意，工作时KOH溶液的浓度保持不变，所以离子交换膜b为阴离子交换膜，故C错误；
D．当产生标准状况下33.6L时，阴极生成氢气的物质的量为1.5mol，阳极生成氧气的物质的量为0.75mol，电解水的物质的量为1.5，工作时KOH溶液的浓度保持不变，所以有1.5mol透过透气膜a，故D正确；
选C。
7. 在水溶液中进行的反应：，已知该反应速率方程为 (k为常数)，为探究反应速率(v)与反应物浓度的关系，在20℃进行实验，所得的数据如下表：下列结论正确的是
实验编号 相关数据 ① ② ③ ④ ⑤
0.008 0.008 0.004 0.008 0.008
0.001 0.001 0.001 0.002 0.001
0.10 0.20 0.20 0.10 0.40
2.4×10-8 48×10-8 1.2×10-8 4.8×10-8 v1
A. 反应体系的三种物质中，R-(aq)的浓度对反应速率影响最大
B. 速率常数的数值为3.75
C. a、b、c的值分别为2、1、2
D. 实验⑤中，v1=4.8×10-8
【答案】B
【解析】
【详解】A．由①②数据得b=1，由①④数据得a=1，由②③数据得c=2，则反应体系的三种物质中，H+(aq)的浓度对反应速率影响最大，A错误；
B．结合A中的分析，将①中数据代入中，则，解得=3.75，B正确；
C．由A中分析可知，a、b、c分别为1、1、2，C错误；
D．对比实验①⑤知，，D错误；
故选B。
三、非选择题：
8. 银催化剂在石油化工生产中应用广泛，但使用一段时间后催化活性降低或失效。从失效的废银催化剂中回收银具有极高的社会、经济价值。废银催化剂主要由银和α-氧化铝及少量二氧化硅组成，其回收工艺流程如下：
已知：α-氧化铝不溶于硝酸；AgCl能与反应生成溶于水的 等离子。
回答下列问题：
（1）酸浸时，反应的离子方程式为___________；酸浸时选用低温的原因是 ___________；为防止污染，可将气体产物用空气氧化为红棕色气体，再用氢氧化钠溶液吸收，从该吸收液中可回收的盐有___________(填化学式)。
（2）沉银时， ，若NaCl过量太多，对银的沉淀率的影响是___________ (填“增大”“减小”或“无影响”)。
（3）Ag2O熔炼生成单质银，此金属冶炼方法名称是___________。
（4）AgCl沉淀还可以在氨水中用水合肼(化学式N2H4·H2O) 还原为海绵状单质银，氧化产物为氮气，反应的化学方程式为___________。
（5）本实验所用废银催化剂含银6.46% (质量分数)，100g试样可回收单质银6.37g，回收率为(保留3位有效数字) ___________。
【答案】（1） ①. 3Ag +NO +4H+=3Ag+ + NO↑+ 2H2O ②. 温度过高时硝酸分解及挥发而损失 ③. NaNO3、NaNO2 （2）减小
（3）热分解法 （4）4AgCl+N2H4·H2O+4NH3·H2O=4Ag+N2↑+4NH4Cl+5H2O
（5）98.6%
【解析】
【分析】用硝酸溶解废银催化剂，过滤除去不溶于水和硝酸的二氧化硅和α-氧化铝，所得滤液中含有硝酸银和过量的稀硝酸，向滤液中加入氯化钠生成氯化银沉淀，将过滤得到的氯化银和氧化铁反应生成氧化银，再熔炼铸锭得到银锭。
【小问1详解】
酸浸时，银和硝酸反应生成硝酸银和一氧化氮和水，反应离子方程式为3Ag +NO +4H+=3Ag+ + NO↑+ 2H2O；温度过高时硝酸分解及挥发而损失，故酸浸时选用低温；一氧化氮和氧气反应生成红棕色气体二氧化氮，再用氢氧化钠溶液吸收，二氧化氮和氢氧化钠反应生成硝酸钠和亚硝酸钠，化学式为NaNO3、NaNO2；
故答案为：3Ag +NO +4H+=3Ag+ + NO↑+ 2H2O；温度过高时硝酸分解及挥发而损失；NaNO3、NaNO2。
【小问2详解】
沉银时， n(NaCl)/n(AgNO3)=1.1，若NaCl过量太多，氯化银和过量的氯离子生成配合物而溶解，减小银的沉淀率；
故答案为：减小。
【小问3详解】
氧化银得到银的方法为热分解法；
故答案为：热分解法。
【小问4详解】
AgCl在氨水中用水合肼 还原为海绵状单质银，氧化产物为氮气，根据氧化还原反应的电子守恒配平方程式为：4AgCl+N2H4·H2O+4NH3·H2O=4Ag+N2↑+4NH4Cl+5H2O；
故答案为：4AgCl+N2H4·H2O+4NH3·H2O=4Ag+N2↑+4NH4Cl+5H2O。
【小问5详解】
100g试样中含有银的质量为6.46克，可回收单质银6.37g，则回收率为 ×100%=98.6%；
故答案为：98.6%。
9. 硫代硫酸钠()俗称大苏打，广泛用于定影、媒染等领域，临床上用于氰化物解毒。实验室中以和为主要原料制备。回答下列问题：
（1）能解毒氰化物的原理为，为检验该反应产生了，最佳方法是取少量反应液，先向其中加入足量的盐酸，再加入___________(填化学式)，观察到的现象是___________。
（2）工业级硫化钠中混有杂质(重金属硫化物、煤粉等)，需进行纯化。纯化实验装置如图1，保持水浴沸腾，回流一段时间后，过滤，将滤液冷却至室温后析出高纯硫化钠。
图1
将工业硫化钠溶于酒精并加热时，采取水浴加热优点是___________。
（3）利用图2装置制备。
图2
①仪器a的名称为___________。
②实验开始时，打开螺旋夹并适当调节螺旋夹，一方面可以防止倒吸，另一方面可以___________。
③装置Ⅱ处发生反应的总化学方程式为___________，停止通入前要控制Ⅱ装置中溶液pH约为7而不能小于7的理由是___________。
④装置 Ⅲ 的作用是___________。
（4）实验结束后，经过一系列操作得到粗产品，测定粗产品中()的质量分数。精确称取0.5g硫代硫酸钠样品，用少量水溶解后滴入1~2滴淀粉溶液，再注入缓冲溶液。用的标准溶液滴定，待指示剂颜色变化稳定后停止滴定，测得消耗标准溶液的体积为VmL。(已知)
①滴定达到终点时的现象是___________。
②产品中的质量分数为___________%。
【答案】（1） ①. FeCl3或Fe2(SO4)3 ②. 溶液变成红色
（2）水浴加热温度稳定且便于控温
（3） ①. 蒸馏烧瓶 ②. 调节气体流速，使反应产生的气体较均匀地通入三颈烧瓶的混合溶液中 ③. ④. 酸性条件下硫代硫酸根离子会发生歧化反应生成硫和二氧化硫，影响硫代硫酸钠的产率 ⑤. 吸收未反应的二氧化硫和反应生成的二氧化碳
（4） ①. 滴入最后半滴碘溶液，溶液由无色变为蓝色，且30s内不恢复 ②. 99.2cV
【解析】
【分析】该实验的实验目的是用纯化的硫化钠溶液与碳酸钠溶液和二氧化硫反应制备用于氰化物解毒的硫代硫酸，并用氧化还原滴定法测定硫代硫酸钠的纯度。
【小问1详解】
和铁离子生成红色物质，检验反应生成硫氰酸根离子的最佳方法是：取少量反应液，先向其中加入足量的盐酸，再加入可溶性铁盐溶液，如氯化铁溶液或硫酸铁溶液，若溶液变成红色，说明反应有硫氰酸根离子生成；
【小问2详解】
将工业硫化钠溶于酒精并加热时，采取水浴加热是因为水浴加热温度稳定且便于控温；
【小问3详解】
①由实验装置图可知，仪器a为蒸馏烧瓶；
②实验开始时，打开螺旋夹并适当调节螺旋夹，一方面可以控制流速防止易溶于水的二氧化硫通入溶液中产生倒吸，另一方面是有利于反应产生的二氧化硫气体较均匀地通入三颈烧瓶的混合溶液中便于反应充分进行，故答案为：调节气体流速，使反应产生的气体较均匀地通入三颈烧瓶的混合溶液中；
③由题意可知，二氧化硫与硫化钠和碳酸钠的混合溶液反应生成硫代硫酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为；停止通入二氧化硫前要控制Ⅱ装置中溶液pH约为7而不能小于7的原因是若溶液pH小于7，酸性条件下硫代硫酸根离子会发生歧化反应生成硫和二氧化硫，影响硫代硫酸钠的产率；
④过量的二氧化硫排入空气中，会造成环境污染，所以装置Ⅲ的作用是吸收未反应的二氧化硫和反应生成的二氧化碳；
【小问4详解】
①由题意可知，选用淀粉溶液做指示剂，碘溶液与硫代硫酸钠溶液恰好反应时，滴入最后半滴碘溶液，溶液由无色变为蓝色，则滴定终点的现象为：滴入最后半滴碘溶液，溶液由无色变为蓝色，且30s内不恢复；
②已知，结合硫元素守恒可知，滴定消耗VmLcmol/L标准溶液，则产品中五水硫代硫酸钠的质量分数为×100%=99.2cV%。
10. 化石燃料的燃烧、汽车尾气的排放和硝酸工业尾气中普遍含有的NOx是污染大气的主要成分之一，需要回收处理并加以利用。
（1）为减轻汽车尾气中NO和CO对环境的污染，可在汽车排气管上安装催化转化器，主要发生的反应是：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH。
已知断裂1mol相应化学键需要的能量如表：
化学键 C≡O N≡O N≡N C=O
键能/(kJ·mol-1) 1072 630 946 799
则ΔH为___________。
（2）已知：CH4(g)+4NO2(g)=CO2(g)+2H2O(l)+4NO(g) ΔH=-654kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2H2O(l)+2N2(g) ΔH=-1240kJ·mol-1
H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44kJ·mol-1
CH4将NO2还原为N2并生成水蒸气的热化学方程式为___________。
（3）燃煤烟气脱硝的反应之一为 2NO2(g) + 4CO(g)N2(g)+ 4CO2(g)，在一定温度下，向2 L恒容密闭容器中充入4. 0 mol NO2，测得相关数据如下：
时间 0 min 2 min 4 min 6 min 8min 10 min
n(NO2)/mol 4.0 3.6 n 3.1 3.0 3.0
0~2 min内该反应的平均速率为v(N2)=___________， 8分钟时反应达到平衡，则NO2的平衡转化率=___________；n值可能为___________ (填字母)。
A．3.2 B．3.36 C．3.3 D．3.1
（4）NH3催化还原氮氧化物技术(SCR)是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术，反应原理如图所示：
用Fe作催化剂时，在氨气足量的情况下，当c(NO2)：c(NO)=1：1时，脱氮率最佳，按最佳脱氮率，每生成2mol N2，转移电子数目为___________。
（5）除上述方法外，还可用电解法将NO转变为NH4NO3，其工作原理如下图，N极的电极反应式为___________，通入NH3的主要原因是___________。
【答案】（1）—738kJ/mol
（2）CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+ N2(g)+H2O(g) ΔH=—859kJ/mol
（3） ①. 0.05 mol/(L·min) ②. 25% ③. C
（4）6NA （5） ①. NO—3e—+2H2O=NO+4H+ ②. 将硝酸转化为硝酸铵
【解析】
【小问1详解】
由反应热和反应物键能之和与生成物键能之和的差值相等可得：ΔH=( 1072×2+630×2) kJ/mol —(946+799×4)kJ/mol=—738kJ/mol，故答案为：—738kJ/mol；
【小问2详解】
将已知反应依次编号为①②③，由盖斯定律可知，反应—③可得反应CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+ N2(g)+H2O(g) ，则反应ΔH=—(—44 kJ/mol)=—859kJ/mol，反应的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+ N2(g)+H2O(g) ΔH=—859kJ/mol，故答案为：CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+ N2(g)+H2O(g) ΔH=—859kJ/mol；
【小问3详解】
由表格数据可知，2 min时二氧化氮的物质的量为3.6mol，由方程式可知，氮气的反应速率为=0.05 mol/(L·min)；8分钟反应达到平衡时，二氧化氮的物质的量为3.0mol，则二氧化氮的转化率为×100%=25%；由平衡形成过程时，相同时间内，二氧化氮的反应速率依次减小可得：①①3.6—n＞n—3.1，②4.0-3.6＞3.6—n，解得3.2＜n＜3.35，则n可能为3.3，故选C，故答案为：0.05 mol/(L·min)；25%；
【小问4详解】
由题意可知，氨气在催化剂作用下与物质的量比为1：1的一氧化氮和二氧化氮混合气体反应生成氮气和水，反应的化学方程式为NO2+NO+2NH32 N2+3H2O，反应生成2mol氮气，反应转移6mol电子，则转移电子的数目为6mol××NAmol—1=6NA，故答案为：6NA；
【小问5详解】
由图可知，M极为电解池的阴极，酸性条件下一氧化氮在阴极得到电子发生还原反应生成铵根离子和水，电极反应式为NO+5e—+6H+=NH+3H2O，N极为阳极，水分子作用下一氧化氮在阳极失去电子发生氧化反应生成氢离子，电极反应式为NO—3e—+2H2O=NO+4H+，电解的总反应为8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3，则反应通入氨气的主要目的是将硝酸转化为硝酸铵，故答案为：NO—3e—+2H2O=NO+4H+；将硝酸转化为硝酸铵。
(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
【化学——选修3：物质结构与性质】
11. 艾姆斯实验室已制造出包含钙、钾、铁和砷以及少量镍的CaK(Fe1-xNix)4As4新型化合物材料。回答下列问题：
（1）基态镍原子的外围电子排布式为___________。
（2）在稀氨水介质中，Ni2+与丁二酮肟(分子式为C4H8N2O2)反应可生成鲜红色沉淀，其分子结构如下图所示，该结构中碳原子的杂化方式为___________；其中碳、氮、氧三种元素第一电离能由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。
（3）铁、镍易与CO作用形成羰基配合物Fe(CO)5、Ni(CO)4；1mol Fe(CO)5分子中含有σ 键数目为___________；已知Ni(CO)4分子为正四面体构型，下列溶剂能够溶解Ni(CO)4的是___________(填字母)。
a．四氯化碳 b．苯 c．水 d．液氨
（4）K3AsO3可用于碘的微量分析，AsO的立体构型为___________，写出一种与其互为等电子体的分子___________(填化学式)。
（5）某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B方块组成。则该化合物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为___________(填最简整数比)；已知该晶体的密度dg/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞参数为___________nm(用含d和NA的代数式表示)。
【答案】（1）3d84s2
（2） ① sp2杂化、sp3杂化 ②. N>O>C
（3） ①. 10NA ②. ab
（4） ①. 三角锥形 ②. PCl3
（5） ①. 1:2:4 ②.
【解析】
【小问1详解】
Ni是28号元素，基态镍原子的核外电子排布式为[Ar]3d84s2，外围电子排布式为3d84s2。
【小问2详解】
由结构示意图知，该结构中碳原子有碳氮双键、饱和碳原子，故碳原子的杂化方式为sp2杂化、sp3杂化；同一周期元素的第一电离能呈增大趋势，N的2p能级处于半充满稳定状态，则第一电离能由大到小的顺序为：N>O>C。
【小问3详解】
Fe(CO)5分子中Fe与CO形成的5个配位键属于σ键，每个CO分子中有1个σ键，则1个Fe(CO) 5分子中含有10个σ键，则1molFe(CO)5分子中含有σ键数目为10NA；已知Ni(CO)4分子为正四面体构型，正负电荷重心重合，属于非极性分子，根据相似相溶原理，非极性分子易溶于非极性溶剂，a．四氯化碳、 b．苯属于非极性溶剂，c．水、d．液氨都是极性溶剂，则能够溶解Ni(CO) 4的是ab。
【小问4详解】
中As孤电子对数为，价层电子对数=3+1=4，则的中心原子为sp3杂化，立体构型为三角锥形；具有相同价电子总数和相同原子总数的分子或离子是等电子体，与互为等电子体的分子为PCl3。
【小问5详解】
Fe2+离子处于晶胞的顶点、面心以及A位置立方体的体心，晶胞中Fe2+的数目为。O2 位于A、B小立方体的内部，每个小立方体内部各有4个。Fe 3+离子处于晶胞B位置小立方体内部，晶胞中Fe3+的数目为4×4 =16，晶胞中O2-的数目=4×8=32，故Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为8:16:32=1:2:4，故氧化物化学式为Fe3O4。晶胞相当于有8个Fe3O4，设晶胞参数为anm，则 ，。
【化学——选修5：有机化学基础】
12. 化合物M是一种医药中间体，实验室中合成M的一种路线如图所示：
已知：
回答下列问题：
（1）B的化学名称是___________。
（2）C的结构简式为___________。
（3）D中官能团的名称为___________。
（4）由E转化为F的第一步反应的反应类型为___________。
（5）写出由F生成G反应的化学方程式___________。
（6）M分子含有___________手性碳原子。
（7）芳香化合物Q为C的同分异构体，同时满足下列条件的Q的结构有___________种。
①能发生银镜反应但不能发生水解反应； ②能与NaOH溶液反应。
其中核磁共振氢谱峰面积之比为2：2：2：1：1的同分异构体的结构简式为___________。
【答案】（1）对甲基苯甲醛
（2） （3）羧基、碳氯键
（4）消去反应 （5）+C2H5OH+H2O
（6）2 （7） ①. 13 ②.
【解析】
【分析】A为甲苯，结构简式为，与CO加成合成B，B中醛基被氧化为羧基，C为，根据F结构和E生成F的反应条件可知发生卤代烃的消去反应，羧基与NaOH反应生成-COONa，第二步酸化得到羧基，E为，可知D中苯环与氢气发生加成反应生成E，D为，F中羧基和乙醇发生酯化反应生成G为，G发生已知信息反应生成M为；
【小问1详解】
B母体是苯甲醛，甲基取代在对位，化学名称是对甲基苯甲醛；
【小问2详解】
B中醛基被氧化为羧基，C的结构简式为；
【小问3详解】
根据分析，D为，D中官能团的名称为羧基、碳氯键；
【小问4详解】
E为，根据E生成F的反应条件可知发生卤代烃的消去反应，羧基与NaOH反应生成-COONa，第二步酸化得到羧基，由E转化为F的第一步反应的反应类型为消去反应；
【小问5详解】
F中羧基和乙醇发生酯化反应生成G为，由F生成G反应的化学方程式+C2H5OH+H2O；
【小问6详解】
连接四种不同基团的为手性碳原子，M分子含有2个手性碳原子；
【小问7详解】
C为，芳香化合物Q为C的同分异构体，①能发生银镜反应但不能发生水解反应说明含有醛基没有酯基；②能与NaOH溶液反应说明含有酚羟基，Q的结构有、、、共13种；其中核磁共振氢谱峰面积之比为2：2：2：1：1的同分异构体的结构简式为。
