山西省孝义市2017-2018学年高三上学期化学开学考试卷
一、单选题
1．（2018高三上·孝义开学考）化学与生活息息相关。下列做法中不合理的是（ ）
A．用食醋除去暖水瓶中的水垢
B．用活性炭去除冰箱中的异味
C．用米汤检验食盐中的碘酸钾
D．生、熟水果混放加快生水果成熟
【答案】C
【知识点】碘与人体健康；乙烯的化学性质
【解析】【解答】A. 食醋中含有醋酸，用食醋除去暖水瓶中的水垢，A不符合题意；
B. 活性炭具有吸附性，用活性炭去除冰箱中的异味，B不符合题意；
C. 淀粉遇碘单质显蓝色，米汤遇碘酸钾不变色，不能用米汤检验食盐中的碘酸钾，C符合题意；
D. 熟水果能释放出乙烯，因此生、熟水果混放加快生水果成熟，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.水垢的主要成分是CaCO3，能与醋酸反应；
B.火活性炭具有吸附性；
C.碘酸钾与淀粉不反应；
D.熟水果能释放出催熟剂乙烯；
2．（2018高三上·孝义开学考）下列有关物质的组成、分类和变化的说法正确的是（ ）
A．CO2、NO2、SO2均属于空气污染物
B．SiO2、CO、Al2O3均属于酸性氧化物
C．胆矾、冰水混合物、双氧水都是混合物
D．煤的干馏、气化和液化都是化学变化
【答案】D
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系；常见的生活环境的污染及治理；物质的简单分类
【解析】【解答】A. CO2不属于空气污染物，A不符合题意；
B. CO不是酸性氧化物，Al2O3属于两性氧化物，B不符合题意；
C. 胆矾、冰水混合物、双氧水都是纯净物，C不符合题意；
D. 煤的干馏、气化和液化等都有新物质产生，都是化学变化，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.CO2不是空气污染物；
B.酸性氧化物是指能酸反应生成盐和水的氧化物；
C.冰水混合物中只含有水；
D.分析煤的干馏、气化和液化过程中是否有新物质生成；
3．（2018高三上·孝义开学考）下列中学课本中涉及的实验，需要通电才能完成的是（ ）
① 电解质的电离 ②工业上合成氨 ③证明氢氧化铁胶粒带正电
④ 冶炼大量铝 ⑤ 钢铁的吸氧腐蚀
A．①⑤ B．③④
C．①③⑤ D．全部
【答案】B
【知识点】工业制金属铝；金属的电化学腐蚀与防护；电解质在水溶液中的电离；胶体的性质和应用
【解析】【解答】①电解质的电离不需要通电，溶于水或熔融即可；
②工业上合成氨需要高温高压催化剂；
③证明氢氧化铁胶粒带正电需要通电利用电泳现象证明；
④冶炼大量铝需要电解熔融的氧化铝，需要通电；
⑤钢铁的吸氧腐蚀不需要通电；
综上，实验过程中，需要通电才能完成的为：③④，B符合题意；
故答案为：B
【分析】根据实验过程所需的条件进行分析即可。
4．（2018高三上·孝义开学考）下列化学用语正确的是（ ）
A．核内有10个中子的氧原子：
B．乙烯的结构简式：CH2CH2
C．CCl4的电子式：
D．丙烷的球棍模型：
【答案】D
【知识点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A. 核内有10个中子的氧原子： ，A不符合题意；
B. 乙烯的结构简式：CH2＝CH2，B不符合题意；
C. CCl4是共价化合物，电子式： ，C不符合题意；
D. 丙烷的球棍模型： ，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.标在元素符号左上角的数字表示的是质量数，质量数=质子数+中子数；
B.烯烃的结构简式中碳碳双键需体现；
C.电子式需体现最外层电子结构；
D.根据比例模型和球棍模型的特点分析；
5．（2018高三上·孝义开学考）下列各物质的用途错误的是（括号内为用途）（ ）
A．无水乙醇（用于杀菌消毒）
B．晶体硅（制造计算机芯片）
C．碳酸氢钠（用作食品发酵剂）
D．氧化铁（制造红色涂料）
【答案】A
【知识点】硅和二氧化硅
【解析】【解答】A. 一般75%的酒精溶液用于杀菌消毒，A符合题意；
B. 晶体硅是半导体，可以用制造计算机芯片，B不符合题意；
C. 碳酸氢钠可以用作食品发酵剂，C不符合题意；
D. 氧化铁可以用制造红色涂料，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】根据乙醇、硅、NaHCO3和Fe2O3的用途分析；
6．（2018高三上·孝义开学考）NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）
A．常沮常压下，32g甲醇分子中含有C-H键的数目为4NA
B．常温下，pH=7的任何溶液中含有OH-的数目均为10-7NA
C．标准状况下，2.24L CO2和N2O混合气体中含有的原子数为0.3NA
D．常温常压下，5.6gFe投入到足量浓硝酸中，转移电子数为0.3NA
【答案】C
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算；物质结构中的化学键数目计算；物质的量的相关计算
【解析】【解答】A. 常温常压下，32gCH3OH是1mol，分子中含有C-H键的数目为3NA，A不符合题意；
B. 溶液体积未知，不能计算溶液中OH-的数目，B不符合题意；
C. 标准状况下，2.24L CO2和N2O混合气体的物质的量是0.1mol，其中含有的原子数为0.3NA，C符合题意；
D. 常温常压下，铁在浓硝酸中钝化，不能计算转移的电子数，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.根据公式计算甲醇的物质的量，结合甲醇的结构式确定所含C-H键的数目；
B.未给出溶液的体积，无法进行计算；
C.根据公式计算气体的物质的量，再结合分子中原子个数确定混合气体的原子个数；
D.浓硝酸具有氧化性，常温下能使铁钝化；
7．（2018高三上·孝义开学考）下列说法错误的是（ ）
A．丙烷和2-甲基丙烷的一氯代物均为两种
B．乙醇、乙酸和乙酸乙酯可用饱和Na2CO3溶液鉴别
C．酿酒过程中，葡萄糖可通过水解反应生成酒精
D．蛋白质在体内不断分解，最后主要生成尿素，排出体外
【答案】C
【知识点】有机物的鉴别；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A. 丙烷和2-甲基丙烷分子中氢原子均是两类，其一氯代物均为两种，A不符合题意；
B. 乙醇与水互溶，乙酸乙酯不溶于水，碳酸钠与乙酸反应产生气体，因此乙醇、乙酸和乙酸乙酯可用饱和Na2CO3溶液鉴别，B不符合题意；
C. 酿酒过程中，葡萄糖可通过分解反应生成酒精，同时还有CO2生成，C符合题意；
D. 蛋白质在体内不断分解，最后主要生成尿素，排出体外，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.由结构的对称性确定一氯代物的结构；
B.根据乙醇、乙酸、乙酸乙酯与Na2CO3溶液混合后的不同现象分析；
C.葡萄糖是单糖，不能发生水解；
D.蛋白质在体内最终分解产物为尿素；
8．（2018高三上·孝义开学考）酸牛奶中含有乳酸，乳酸具有帮助消化、增进食欲的功能，其结构简式为： 。下列关于乳酸的说法错误的是（ ）
A．1mol乳酸与足量金属钠反应生成1molH2
B．既是乙醇的同系物，又是乙酸的同系物
C．可与乙醇、乙酸反应，且反应类型相同
D．与有机物HOCH2CH2COOH互为同分异构体
【答案】B
【知识点】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】A. 乳酸分子中含有1个羟基、1个羧基，1mol乳酸与足量金属钠反应生成1molH2，A不符合题意；
B. 乳酸的结构和乙醇、乙酸的结构均不相似，不能是同系物，B符合题意；
C. 可与乙醇、乙酸反应，且反应类型相同，均是酯化反应，C不符合题意；
D. 与有机物HOCH2CH2COOH的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.结构中能与金属钠反应的官能团为-OH和-COOH；
B.根据同系物的概念分析；同系物是指结构相似，分子组成上相差一个或多个CH2的有机物；
C.分子结构中含有-OH和-COOH，能发生酯化反应；
D.根据同分异构体的概念分析，同分异构体是指分子式相同，结构不同的有机物；
9．（2018高三上·孝义开学考）下列实验中颜色变化错误的是（ ）
A．新制氯水久置后，溶液颜色由浅黄绿色逐渐变为无色
B．用稀盐酸酸化Fe(NO3)2溶液，溶液颜色由浅绿色变为黄色
C．将二氧化硫通入品红溶液中，溶液褪色，加热后又变为红色
D．用标准KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液，终点时溶液由紫色变为无色
【答案】D
【知识点】硝酸的化学性质；二氧化硫的性质；氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A. 新制氯水久置后次氯酸分解转化为盐酸和氧气，最终变为稀盐酸，因此溶液颜色由浅黄绿色逐渐变为无色，A不符合题意；
B. 用稀盐酸酸化Fe(NO3)2溶液，硝酸根在酸性溶液中氧化亚铁离子为铁离子，溶液颜色由浅绿色变为黄色，B不符合题意；
C. SO2具有漂白性，将二氧化硫通入品红溶液中，溶液褪色，加热后又变为红色，C不符合题意；
D. 用标准KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液，终点时溶液由无色变为紫色，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.氯水久置，发生HClO分分解，促使平衡Cl2＋H2O HCl＋HClO正向移动；
B.NO3-在酸性条件下具有氧化性，能将Fe2+氧化；
C.根据SO2使品红溶液褪色的原理分析；
D.KMnO4具有氧化性，能将SO32-氧化成SO42-；
10．（2018高三上·孝义开学考）除去下列各组物质中的少量杂质，所选用的试剂及操作方法均合理的是（括号内的物质为杂质，所选试剂均足量）（ ）
选项 物质 试剂 操作方法
A 氮气（氧气） 木炭 点燃
B 乙烷（乙烯） 酸性KMNO4溶液、浓硫酸 洗气、干燥
C 氯化钠固体（硝酸钾） 水 热水溶解、降温结晶、过滤
D 溴化钠溶液（碘化钠） Br2的四氯化碳溶液 萃取、分液
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】物质的分离与提纯；除杂
【解析】【解答】A、木炭与氧气化合生成CO或CO2，引入新杂质，A不符合题意；
B、酸性高锰酸钾溶液把乙烯为CO2，引入新杂质，B不符合题意；
C、KNO3和NaCl的溶解度受温度的影响不同，硝酸钾溶解度受温度影响较大，而氯化钠受温度影响较小，所以可采取加热水溶解配成饱和溶液、冷却热饱和溶液使KNO3先结晶出来、再过滤，然后进行蒸发的方法，C不符合题意；
D、单质溴把碘化钠氧化为单质碘，同时生成溴化钠，碘易溶在有机溶剂中，然后萃取分液即可，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.木炭燃烧生成的气体形成新的杂质；
B.乙烯能被KMnO4溶液氧化成CO2；
C.冷却结晶后得到的是KNO3；
D.Br2能将I-氧化成I2，再结合萃取、分液分离水溶液中的I2；
11．（2018高三上·孝义开学考）某溶液中可能大量存在：H+、Na+、Fe2+、Al3+、NH4+、SO42-、Cl-中的几种离子，现进行了如下实验：
① 取该溶液10.0mL，加入过量Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀x和无色气体a，a遇空气立即变为红棕色气体b；过滤。
② 向①所得的滤液中加入过量NaOH溶液，产生红褐色沉淀y，过滤，加热滤液有无色刺激性气体c生成；用铂丝蘸取滤液，在火焰上灼烧，火焰呈黄色。
③ 向②所得的滤液中通入过量CO2气体有白色沉淀z生成。
下列推断错误的是（ ）
A．原溶液一定只含有：Na+、Fe2+、Al3+、SO42-
B．实验① 的红棕色气体b中存在：2NO2 N2O4。
C．实验② 中产生沉淀y的反应：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
D．实验③ 中CO2先后分别与NaOH(aq)、NaAlO2(aq)反应
【答案】A
【知识点】常见离子的检验
【解析】【解答】A、由上述分析可知，一定含H+、Fe2+、Al3+、NH4+、SO42-，不能确定是否含Na+、Cl-，A符合题意；
B、实验① 的红棕色气体b中存在：2NO2 N2O4，B不符合题意；
C、实验② 中产生沉淀y的反应：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，C不符合题意；
D、②中NaOH过量，且含偏铝酸钠溶液，由中和的先后顺序可知，实验③中CO2先后分别与NaOH(aq)、NaAlO2(aq)反应，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】①、取该溶液10.0mL，加入过量Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀x和无色气体a，a遇空气立即变为红棕色气体b，则白色沉淀为BaSO4，a为NO，b为NO2，则溶液中一定含H+、Fe2+、SO42-；②、向①所得的滤液中加入过量NaOH溶液，产生红褐色沉淀y，过滤，加热滤液有无色刺激性气体c生成，y是氢氧化铁，c是氨气，则一定含NH4+；用铂丝蘸取滤液，在火焰上灼烧，火焰呈黄色，加NaOH溶液，不能确定原溶液是否含Na+；③、向②所得的滤液中通入过量CO2气体有白色沉淀z生成，白色沉淀为氢氧化铝，则一定含Al3+，据此结合选项进行分析。
12．（2018高三上·孝义开学考）短周期元素x、y、z、m、n在元素周期表中的位置如图所示，则下列说法中错误的是（ ）
A．最高价氧化物的水化物的酸性由弱到强的顺序是m、x、n
B．y、n分别与金属钠形成的化合物中均只含有离子键
C．y、z、n分别形成的简单离子半径的大小为n＞y>z
D．x、z、m、n的最高价氧化物对应水化物均能与强碱反应
【答案】B
【知识点】元素周期表的结构及其应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A. 非金属性是Cl＞C＞Si，则最高价氧化物的水化物的酸性由弱到强的顺序是m、x、n，A不符合题意；
B. 过氧化钠中含有离子键和共价键，B符合题意；
C. 离子的核外电子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小，则y、z、n分别形成的简单离子半径的大小为n＞y>z，C不符合题意；
D. x、z、m、n的最高价氧化物对应水化物分别是碳酸、氢氧化铝、硅酸和高氯酸，均能与强碱反应，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】短周期元素x、y、z、m、n在元素周期表中的位置可判断x是C、y是O、z是Al、m是Si、n是Cl。据此结合元素周期表的性质递变规律分析选项。
13．（2018高三上·孝义开学考）已知：2CuSO4+4KI=2K2SO4+2CuI（白色）+I2。向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量，过滤，再向滤液中通入过量的SO2气体。则下列有关该实验的说法正确的是（ ）
A．滴加KI溶液时，观察到产生白色沉淀，溶液变为无色
B．KI与CuSO4反应时，KI被氧化，CuI是氧化产物
C．通入SO2时，SO2与I2发生反应，I2作还原剂
D．上述实验条件下，物质的氧化性：CuSO4>I2>SO2
【答案】D
【知识点】氧化还原反应；氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】A．滴加KI溶液时，I元素的化合价升高，KI被氧化，有单质碘生成，溶液不是无色，A不符合题意；
B.滴加KI溶液时，I元素的化合价升高，KI被氧化，Cu元素的化合价降低，则CuI是还原产物，B不符合题意；
C.通入SO2后溶液逐渐变成无色，发生了氧化还原反应，S元素的化合价升高，体现其还原性，I2作氧化剂，C不符合题意；
D.2CuSO4+4KI=2K2SO4+2CuI↓+I2反应中Cu2+化合价降低是氧化剂，I2是氧化产物，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，所以物质的氧化性：Cu2+＞I2，SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI中碘元素化合价由0价降低为-1价，I2是氧化剂，SO2被氧化，所以物质氧化性I2＞SO2，所以氧化性Cu2+＞I2＞SO2，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.I-被氧化成I2，溶液显黄色；
B.KI被氧化成I2，I2为氧化产物；
C.根据SO2和I2发生的反应确定氧化剂和还原剂；
D.在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性比氧化产物的氧化性强；
14．（2018高三上·孝义开学考）用下图实验装置进行相应实验，不能达到实验目的的是（ ）
A．用图甲装置制备氢氧化亚铁
B．用图乙装置验正氨气在水中溶解度的大小
C．用图丙装置进行中和热的测定
D．用图丁装置实现反应：Cu+2H2O Cu(OH)2+H2↑
【答案】C
【知识点】氨的性质及用途；中和热的测定；制取氢氧化铁、氢氧化亚铁；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．煤油能隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化，则图甲所示装置可制备氢氧化亚铁，A不符合题意；
B.挤压胶头滴管，氨气溶于水，气球变大，则图乙所示装置可验证氨气极易溶于水，B不符合题意；
C.该装置中缺少覆盖小烧杯的硬纸板，不能测定中和热，C符合题意；
D.Cu为阳极，失去电子，阴极氢离子放电产生氢气，用图丁装置实现反应：Cu+2H2O Cu(OH)2+H2↑，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.Fe(OH)2易被空气中的O2氧化，制备过程中应注意隔绝空气防止被氧化；
B.通过气球的大小判断烧瓶内压强的变化，从而确定NH3是否易溶于水；
C.测定中和热时，应注意防止热量的散失；
D.由电极反应式确定电解池的总反应；
15．（2018高三上·孝义开学考）若往10mL 0.1mol/L甲酸（HCOOH）溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液，测得溶液的温度变化如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．该烧碱溶液的物质的量浓度为0.01mol/L
B．x点溶液中存在：2c(Na+)=c(HCOO-)+c(HCOOH)
C．y点时，甲酸的电离平衡常数最大，且溶液呈中性
D．从y点到z点，混合溶液中一直存在：c(Na+)＞c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】B
【知识点】离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、酸碱中和反应是放热反应，当恰好完全中和时放出热量最多，c（NaOH）=0.010L×0.01mol/L/0.010L=0.01mol/L，A不符合题意；
B. x点溶液中溶质是甲酸钠甲酸的混合溶液，且二者的浓度相等，根据物料守恒可知存在：2c(Na+)=c(HCOO-)+c(HCOOH)，B符合题意；
C、y点时二者恰好反应，温度最高，甲酸的电离平衡常数最大，甲酸根水解，溶液呈碱性，C不符合题意；
D、从y点到z点，当c（NaOH）较大时，可能出现：c(Na+)>c(OH-)＞c(HCOO-)>c(H+)，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.y点为酸和碱恰好完全反应的点，据此计算NaOH溶液中溶质的物质的量，从而得出其物质的量浓度；
B.x点溶液中溶质为等浓度的HCOOH和HCOONa，根据物料守恒分析；
C.电离平衡常数只与温度有关；
D.根据溶液中电离水解的程度大小确定离子浓度；
二、推断题
16．（2018高三上·孝义开学考）有M、X、Y、Z四种短周期元素，它们满足如下关系：①原子序数依次增大；② M 和Y组成的一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；③ XZ分子与Y2分子中质子数相等；④ Y、Z在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体。
回答下列问题：
（1）M与X、Y形成的18e-分子的化学式分别为 、 。
（2）经测定M2Z2为二元弱酸，M2Z2的电离方程式为 ；常用硫酸与BaZ2反应来制备M2Z2 ，
（3）由M、Y、Z三种元素组成的离子化合物M4Y2Z3，其水溶液呈酸性，用离子方程式说明原因： 。
（4）将9gX单质在空气中充分燃烧，所得气体通入1L 1mol/LNaOH溶液中，完全吸收后，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
【答案】（1）C2H6；N2H4
（2）H2O2 H++HO2-；HO2- H++O22-；BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2
（3）NH4++H2O NH3·H2O+H+
（4）c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)(2分)
【知识点】盐类水解的应用；离子浓度大小的比较；电离方程式的书写；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】（1）M与X、Y形成的18e-分子的化学式分别为C2H6、N2H4。
（2）经测定H2O2为二元弱酸，M电离方程式为H2O2 H++HO2-、HO2- H++O22-；常用硫酸与BaO2反应来制备双氧水的方程式为BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2；
（3）由M、Y、Z三种元素组成的离子化合物M4Y2Z3是硝酸铵，铵根水解，其水溶液呈酸性，离子方程式为NH4++H2O NH3·H2O+H+。
（4）将9gX单质在空气中充分燃烧，所得气体是9g÷12g/mol＝0.75molCO2，通入1L 1mol/LNaOH溶液中，完全吸收后生成0.25mol碳酸钠和0.5mol碳酸氢钠，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。
【分析】有M、X、Y、Z四种短周期元素，它们满足如下关系：①原子序数依次增大；②M 和Y组成的一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体是氨气，则M是H，Y是N；③ XZ分子与N2分子中质子数相等，所以X是C，Z是O；④N、O在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体。据此结合设问进行分析作答。
17．（2018高三上·孝义开学考）A、B、X、Y、Z、R、Q为前四周期元素，且原子序数依次增大。A是所有元素中原子半径最小的；B的核外电子排布式为1s22s22p2；X原子单电子数在同周期元素中最多；Y与X同周期，第一电离能比X的低；Z的M层电子数是K层电子数的2倍；R与Y同主族；Q的最外层只有一个电子，其它电子层电子均处于饱和状态。
回答下列问题：
（1）Q+的核外电子排布式为 ，Z的价电子轨道表达式（价电子排布图）为 。
（2）化合物XA3中X原子的杂化方式为 ；A3Y+的立体构型为 。
（3）① B、Z的最高价氧化物的沸点较高的是 （填化学式），原因是 。
② Y与R的简单氢化物中Y的熔沸点更高，原因是 。
（4）向Q元素的硫酸盐溶液中通入足量XA3，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式为 。
（5）B有多种同素异形体，其中一种同素异形体的晶胞结构如图，该晶体一个晶胞中B原子数为 ，B原子的配位数为 ，若晶胞的边长为apm，晶体的密度为ρg/cm3，则阿伏加德罗常数为 （用含a和p的式子表示）。
【答案】（1）1s22s22p63s23p63d10；
（2）sp3；三角锥形
（3）SiO2；SiO2为原子晶体，CO2固体为分子晶体；水分子间存在氢键，而H2S分子间只存在范德华力
（4）Cu2++4NH3= [Cu(NH3)4]2+或Cu2++4NH3·H2O=[ Cu(NH3)4]2++4H2O
（5）8；4；
【知识点】原子核外电子排布；判断简单分子或离子的构型；晶体熔沸点的比较；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）Cu+核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d10；Si的价电子轨道表达式（价电子排布图）为 ；
（2）化合物NH3是三角锥形结构，N元素含有一对孤对电子，N原子的杂化方式为sp3杂化；H3O+中中心原子的价层电子对数是 ，含有一对孤对电子，其立体构型为三角锥形。
（3）①B、Z的最高价氧化物分别为二氧化碳、二氧化硅，SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体，故沸点较高的是 SiO2；
②由于水分子间存在氢键，而H2S分子间只存在范德华力，因此水的沸点更高；
（4）向硫酸铜溶液中通入氨气，充分反应后溶液呈深蓝色，反应生成[Cu(NH3)4]2+，该反应的离子方程式为Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O；
（5）碳有多种同素异形体，其中一种同素异形体的晶胞结构如图，该晶体一个晶胞的C原子数为：4+8×1/8+6×1/2=8；每个C与周围的4个C原子相邻，故C原子的配位数为4；若晶胞的边长为a pm，则晶胞体积为（a×10-10）3cm3，晶体的密度为ρ g/cm3，则晶胞质量为（a×10-10）3cm3×ρ g/cm3=ρa3×10-30ρ g，则8×12/NAg=ρa3×10-30ρ g，故NA=96×1030/a3 ρmol－1。
【分析】A、B、X、Y、Z、R、Q为前四周期元素，且原子序数依次增大。A是所有元素中原子半径最小的，则A为H元素；B的核外电子排布为1s22s22p2，故B为C元素；Z的M层电子数是K层电子数的2倍，Z是Si；X原子单电子数在同周期元素中最多，则外围电子排布为ns2np3，原子序数小于Si，Y与X同周期，第一电离能比X的低，则X是N，Y是O；R与Y同主族，R是S；Q的最外层只有一个电子，其他电子层电子均处于饱和状态，不可能为短周期元素，原子序数小于30，故核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，则Q为Cu元素，据此结合设问进行作答。
三、综合题
18．（2018高三上·孝义开学考）2017年5月18日国土资源部中国地质调查局宣布，我国正在南海北部神孤海域进行的可燃冰试采获得成功，这也标志着我国成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。可燃冰中甲烷含虽为80％～99.9%，甲烷的用途很广，可用来作为燃料及制造氢气、一氧化碳、甲醇等物质的原料。
回答下列问题：
（1）甲烷可用作燃料。右图是1molCH4在O2充分燃烧生成CO2气体与水蒸气过程中能量变化示意图，已知H2O(l)=H2O(g) △H＝+44.0kJ/mol，则1molCH4在O2充分燃烧生成CO2气体与液态水的热化学方程式为 。
（2）甲烷可以合成甲醇来代替日益供应紧张的燃油。工业上用甲烷为原料制备甲醇分为两个阶段：
① 制备合成气：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。在恒温恒容的密闭容器中，下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态依据的是 （填标号）。
a.v(CH4)正=3v(H2)逆
b.混合气体的密度不发生变化
c.容器内混合气体的总压强不发生变化
d.混合气体的平均摩尔质且不发生变化
② 合成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。实验室在恒温（500℃）、恒容（1L）密闭容器中进行模拟合成实验。将1molCO和2molH2通入容器中，l0min、40min、50min时分别测得容器中甲醇的浓度为0.60mol/L、0.80mol/L、0.80mol/L。则此条件下该反应开始10min内，H2的平均反应速率为 ；平衡常数K的数值为 。
（3）甲烷可以用作如图燃料电池的燃料。
① 负极的电极反应式为 。
② 常温下，用此电池电解0.5L饱和食盐水（足量），若两极（均为惰性电极）共生成气体1.12L （已折算为标准状况下的体积），则电解后溶液的pH为 （忽略溶液的体积变化）。
【答案】（1）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-890.3kJ.mol-1
（2）cd；0.12 mol·L-1·min-1；25
（3）CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；13
【知识点】热化学方程式；电极反应和电池反应方程式；化学反应速率；化学平衡常数；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】（1）根据1molCH4在O2充分燃烧生成CO2气体与水蒸气过程中能量变化示意图可知方程式为①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802.3kJ.mol-1，又因为②H2O(l)=H2O(g) △H＝+44.0kJ/mol，则根据盖斯定律可知①－②×2即得到1molCH4在O2充分燃烧生成CO2气体与液态水的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-890.3kJ.mol-1 。
（2）①a.如果是3v(CH4)正＝v(H2)逆可以说明反应达到平衡状态，a不符合题意；
b.密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，因此混合气体的密度不发生变化不能说明达到平衡状态，b不符合题意；
c.正反应体积增大，容器内混合气体的总压强不发生变化说明反应达到平衡状态，c符合题意；
d.混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量不变，但物质的量是变化的，所以混合气体的平均摩尔质不发生变化时说明反应达到平衡状态，d符合题意；
故答案为：cd；
②l0min时测得容器中甲醇的浓度为0.60mol/L，则根据方程式可知消耗氢气是1.20mol/L，所以H2的平均反应速率为1.20mol/L÷10min＝0.12 mol·L-1·min-1；
CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)
起始（mol/L） 1 2 0
转化（mol/L） 0.8 1.6 0.8
平衡（mol/L） 0.2 0.4 0.8
则平衡常数K的数值为0.8/(0.2×0.42)=25。
（3）①负极发生失去电子的氧化反应，即甲烷在负极通入，由于存在质子交换膜，电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+。
②电解饱和食盐水阳极生成氯气，阴极生成氢气，同时还有氢氧化钠生成，氢气、氯气的体积相等，物质的量均是0.56L÷22.4L/mol＝0.025mol，因此生成氢氧化钠是0.05mol，氢氧根浓度是0.05mol÷0.5L＝0.1mol/L，则电解后溶液的pH为13。
【分析】（1）由能量图的能量变化结合盖斯定律书写热化学方程式；
（2）①分析反应过程中该物理量是否发生变化，若反应工程中发生变化，当其不变时，反应达到平衡状态；若反应过程中保持不变，则不能判断反应达到平衡状态；
②根据平衡三段式计算平衡时各物质的浓度，结合反应速率和平衡常数的表达式进行计算；
（3）①甲烷在负极发生失电子的氧化反应，生成CO2和H+，据此写出负极的电极反应；
②根据产生气体的体积，计算反应生成NaOH的物质的量，从而求出溶液中c(H+)，进而得出溶液的pH；
四、填空题
19．（2018高三上·孝义开学考）高铁酸钾（K2FeO4）是铁的一种重要化合物，是一种新型、高效、多功能水处理剂。一种湿法制备高铁酸钾的工艺流程如下图所示：
已知高铁酸钾的部分性质如下：
① 热稳定性差，溶液的pH对其稳定性的影响也很大；即在低温、碱性环境中稳定，高温、中性和酸性条件下不稳定。
② 在水中溶解度大，难溶于无水乙醇等有机溶剂。
③ 具有强氧化性，能氧化烃、80％以下的乙醇溶液等物质。
回答下列问题：
（1）该生产工艺应在温度 （填“较高”或“较低”）的情况下进行。
（2）上述氧化过程中，发生反应的离了方程式为 。
（3）由流程图可见，湿法制备高铁酸钾时，需先制得高铁酸钠，然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液，即可析出高铁酸钾
① 加入饱和KOH溶液的目的是： 。
② 由以上信息可知：Ksp（K2FeO4） Ksp(Na2FeO4）（填“大于”或“小于”）。
（4）实验测得铁盐溶液的质量分数、反应时间与K2FeO4产率的实验数据分别如下图l、图2所示。为了获取更多的高铁酸钾，铁盐的质量分数应控制在 附近、反应时间应控制在 。
（5）粗K2FeO4→纯K2FeO4包括重结晶、过滤、洗涤、干燥几个步骤。洗涤、干燥的目的是脱碱、脱水，洗涤时最好用 洗涤。
【答案】（1）较低
（2）2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
（3）增大K+浓度，促进K2FeO4晶体析出；小于
（4）30%；60min
（5）无水乙醇
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；制备实验方案的设计；离子方程式的书写
【解析】【解答】（1）由于在低温、碱性环境中稳定，所以该生产工艺应在温度较低的情况下进行。
（2）根据以上分析可知上述氧化过程中，发生反应的离了方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。
（3）①该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小，加入饱和KOH溶液可以增大K+的浓度，减小高铁酸钾的溶解，促进高铁酸钾晶体析出。
②由以上信息可知：Ksp（K2FeO4）小于Ksp(Na2FeO4）；
（4）根据图像可知铁盐的质量分数为30%、时间在60min时产品的产率最高，才为了获取更多的高铁酸钾，铁盐的质量分数应控制在30%附近、反应时间应控制在60min。
（5）由于高铁酸钾在水中溶解度大，难溶于无水乙醇等有机溶剂，所以用无水乙醇洗涤，洗去可溶性杂化，并减少因溶解导致的损失。
【分析】硝酸铁晶体在碱性条件下被次氯酸钠氧化生成Na2FeO4，过滤除去杂质NaCl、硝酸钠，加入饱和KOH溶液后，将Na2FeO4转化为溶解度更小的K2FeO4，反应方程式为Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH，冷却结晶、过滤，洗去高铁酸钾晶体表面的KOH和其他杂质，得到纯产品高铁酸钾，据此结合题干设问尽心分析作答。
20．（2018高三上·孝义开学考）有机物C是一种药物的中间体，其合成路线如下图所示：
已知：①CH3CH=CH2+HBr CH3CH2CH2Br
②CH3COOH+HCHO HOCH2CH2COOH
回答下列问题：
（1）F中含氧官能团的名称为 。
（2）C→D的化学方程式为 。
（3）D→E、E→F的反应类型分别为 、 ；F→G的反应条件为 。
（4）下列说法正确的是 （填标号）。
a．A中所有原子可能都在同一平面上
b.B能发生取代、加成、消去、缩聚等反应
c.合成路线中所涉及的有机物均为芳香族化合物
d.一定条件下1mol有机物G最多能与4molH2发生反应
（5）化合物F有多种同分异构体，其中同时满足下列条件的同分异构体的结构简式为应 。
① 属于芳香族化合物，且含有两个甲基；
② 能发生水解反应和银镜反应；
③ 能与FeCl3发生显色反应；
④ 核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为6：2：1：1。
（6）已知：苯环上有烷烃基时，新引入的取代基连在苯环的邻对位。根据题中的信息，以甲苯为原料合成有机物 ，请设计合成路线： （无机试剂及溶剂任选）。合成路线流程图示例如下： 。
【答案】（1）羟基、羧基
（2）
（3）氧化反应；加成反应；浓硫酸、加热
（4）ad
（5） 、
（6）
【知识点】有机物的推断；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】（1）F是 ，分子中含氧官能团的名称为羟基、羧基。
（2）C→D的化学方程式为2 +O2 2 +2H2O；
（3）根据以上分析可知D→E、E→F的反应类型分别为氧化反应、加成反应；F→G是羟基的消去反应，反应条件为浓硫酸、加热。
（4）a. 苯环和碳碳双键均是平面形结构，则A中所有原子可能都在同一平面上，a符合题意；
b. B中含有溴原子、苯环，能发生取代、加成、消去等反应，不能发生缩聚反应，b不符合题意；
c.合成路线中甲醛不是芳香族化合物，c不符合题意；
d.G分子中含有碳碳双键和苯环，一定条件下1mol有机物G最多能与4molH2发生反应，d符合题意；
故答案为：ad；
（5）①属于芳香族化合物，说明含有苯环，且含有两个甲基；
②能发生水解反应和银镜反应，因此含有甲酸形成的酯基；
③能与FeCl3发生显色反应，含有酚羟基；
④核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为6：2：1：1，因此符合条件的有机物结构简式为 、 。
（6）已知：苯环上有烷烃基时，新引入的取代基连在苯环的邻对位。根据题中的信息结合逆推法可知以甲苯为原料合成有机物 的合成路线图 。
【分析】根据已知信息①可知苯乙烯与溴化氢反应生成B是 ，B水解生成C是 ，C发生催化氧化生成D是 ，D继续发生氧化反应生成E，根据已知信息②可知E和甲醛反应生成F是 ，F发生消去反应生成G；据此结合题干设问进行分析作答。
五、实验题
21．（2018高三上·孝义开学考）某课外活动小组利用下图装置进行碱式碳酸钴[Cox(OH)y(CO3)z]的化学组成测定的探究实验，图中铁架台等装置已略去，粗黑线表示乳胶管。
已知碱式碳酸钴受热时按右式分解：碱式碳酸钴 钴的氧化物+CO2↑+H2O↑。
回答下列问题：
（1）按如图所示装置组装好仪器，在装药品前，应先进行的操作是 。
（2）称取3.65g样品置于硬质玻璃管内；打开活塞a，缓缓通入空气数分钟，关闭活塞a；加热硬质玻璃管，当丙装置中不再有气泡产生时，停止加热；又打开活塞a，再缓缓通入空气数分钟。两次通入空气的目的不同，第一次的目的是将装置中含二氧化碳和水蒸气的空气排尽，第二次的目的是 。
（3）通过正确实验测得丙、丁装置增重分别为0.36g、0.88g，则该碱式碳酸钴的化学式为 。
（4）甲装置中X试剂是 （填标号）。
a．浓硫酸
b.水氯化钙
c.五氧化二磷粉末
d.碱石灰
（5）若去掉戊装置，会使x的值 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）检查装置的气密性
（2）将装置中生成的二氧化碳和水蒸气全部排入丙、丁装置中
（3）Co3(OH)4(CO3)2
（4）d
（5）偏小
【知识点】复杂化学式的确定
【解析】【解答】（1）按如图所示装置组装好仪器，在装药品前，应先进行的操作是检查装置的气密性。
（2）由于反应中产生CO2和水蒸气，则第二次通入空气的目的是将装置中生成的二氧化碳和水蒸气全部排入丙、丁装置中。
（3）丙装置增重0.36g，即水的质量0.36g，物质的量0.36g÷18g/mol＝0.02mol。丁增重，说明CO2的质量为0.88g，物质的量为0.88g÷44g/mol＝0.02mol，碱式碳酸钴的质量为3.65g，钴质量为3.65g－0.04×17g－0.02×60g＝1.77g，其物质的量为1.77g÷59g/mol＝0.03mol，Co：H：C＝0.03：（0.02×2）：0.02＝3：4：2，因此化学式：Co3(OH)4(CO3)2；
（4）甲装置中X试剂用来吸收空气中的水蒸气和CO2，X应该是碱石灰，
故答案为：d；
（5）若去掉戊装置，空气中的CO2和水蒸气也会被丁装置吸收，导致生成的CO2质量增加，所以会使x的值偏小。
【分析】（1）有气体参与的反应，实验开始前都需检查装置的气密性；
（2）试验过程中应保证产生的H2O和CO2被完全吸收；
（3）由装置增加的质量确定H2O和CO2的质量，从而得出原子个数比；
（4）根据装置甲的用途确定其试剂的成分；
（5）根据装置戊的作用进行分析；
1 / 1山西省孝义市2017-2018学年高三上学期化学开学考试卷
一、单选题
1．（2018高三上·孝义开学考）化学与生活息息相关。下列做法中不合理的是（ ）
A．用食醋除去暖水瓶中的水垢
B．用活性炭去除冰箱中的异味
C．用米汤检验食盐中的碘酸钾
D．生、熟水果混放加快生水果成熟
2．（2018高三上·孝义开学考）下列有关物质的组成、分类和变化的说法正确的是（ ）
A．CO2、NO2、SO2均属于空气污染物
B．SiO2、CO、Al2O3均属于酸性氧化物
C．胆矾、冰水混合物、双氧水都是混合物
D．煤的干馏、气化和液化都是化学变化
3．（2018高三上·孝义开学考）下列中学课本中涉及的实验，需要通电才能完成的是（ ）
① 电解质的电离 ②工业上合成氨 ③证明氢氧化铁胶粒带正电
④ 冶炼大量铝 ⑤ 钢铁的吸氧腐蚀
A．①⑤ B．③④
C．①③⑤ D．全部
4．（2018高三上·孝义开学考）下列化学用语正确的是（ ）
A．核内有10个中子的氧原子：
B．乙烯的结构简式：CH2CH2
C．CCl4的电子式：
D．丙烷的球棍模型：
5．（2018高三上·孝义开学考）下列各物质的用途错误的是（括号内为用途）（ ）
A．无水乙醇（用于杀菌消毒）
B．晶体硅（制造计算机芯片）
C．碳酸氢钠（用作食品发酵剂）
D．氧化铁（制造红色涂料）
6．（2018高三上·孝义开学考）NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）
A．常沮常压下，32g甲醇分子中含有C-H键的数目为4NA
B．常温下，pH=7的任何溶液中含有OH-的数目均为10-7NA
C．标准状况下，2.24L CO2和N2O混合气体中含有的原子数为0.3NA
D．常温常压下，5.6gFe投入到足量浓硝酸中，转移电子数为0.3NA
7．（2018高三上·孝义开学考）下列说法错误的是（ ）
A．丙烷和2-甲基丙烷的一氯代物均为两种
B．乙醇、乙酸和乙酸乙酯可用饱和Na2CO3溶液鉴别
C．酿酒过程中，葡萄糖可通过水解反应生成酒精
D．蛋白质在体内不断分解，最后主要生成尿素，排出体外
8．（2018高三上·孝义开学考）酸牛奶中含有乳酸，乳酸具有帮助消化、增进食欲的功能，其结构简式为： 。下列关于乳酸的说法错误的是（ ）
A．1mol乳酸与足量金属钠反应生成1molH2
B．既是乙醇的同系物，又是乙酸的同系物
C．可与乙醇、乙酸反应，且反应类型相同
D．与有机物HOCH2CH2COOH互为同分异构体
9．（2018高三上·孝义开学考）下列实验中颜色变化错误的是（ ）
A．新制氯水久置后，溶液颜色由浅黄绿色逐渐变为无色
B．用稀盐酸酸化Fe(NO3)2溶液，溶液颜色由浅绿色变为黄色
C．将二氧化硫通入品红溶液中，溶液褪色，加热后又变为红色
D．用标准KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液，终点时溶液由紫色变为无色
10．（2018高三上·孝义开学考）除去下列各组物质中的少量杂质，所选用的试剂及操作方法均合理的是（括号内的物质为杂质，所选试剂均足量）（ ）
选项 物质 试剂 操作方法
A 氮气（氧气） 木炭 点燃
B 乙烷（乙烯） 酸性KMNO4溶液、浓硫酸 洗气、干燥
C 氯化钠固体（硝酸钾） 水 热水溶解、降温结晶、过滤
D 溴化钠溶液（碘化钠） Br2的四氯化碳溶液 萃取、分液
A．A B．B C．C D．D
11．（2018高三上·孝义开学考）某溶液中可能大量存在：H+、Na+、Fe2+、Al3+、NH4+、SO42-、Cl-中的几种离子，现进行了如下实验：
① 取该溶液10.0mL，加入过量Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀x和无色气体a，a遇空气立即变为红棕色气体b；过滤。
② 向①所得的滤液中加入过量NaOH溶液，产生红褐色沉淀y，过滤，加热滤液有无色刺激性气体c生成；用铂丝蘸取滤液，在火焰上灼烧，火焰呈黄色。
③ 向②所得的滤液中通入过量CO2气体有白色沉淀z生成。
下列推断错误的是（ ）
A．原溶液一定只含有：Na+、Fe2+、Al3+、SO42-
B．实验① 的红棕色气体b中存在：2NO2 N2O4。
C．实验② 中产生沉淀y的反应：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
D．实验③ 中CO2先后分别与NaOH(aq)、NaAlO2(aq)反应
12．（2018高三上·孝义开学考）短周期元素x、y、z、m、n在元素周期表中的位置如图所示，则下列说法中错误的是（ ）
A．最高价氧化物的水化物的酸性由弱到强的顺序是m、x、n
B．y、n分别与金属钠形成的化合物中均只含有离子键
C．y、z、n分别形成的简单离子半径的大小为n＞y>z
D．x、z、m、n的最高价氧化物对应水化物均能与强碱反应
13．（2018高三上·孝义开学考）已知：2CuSO4+4KI=2K2SO4+2CuI（白色）+I2。向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量，过滤，再向滤液中通入过量的SO2气体。则下列有关该实验的说法正确的是（ ）
A．滴加KI溶液时，观察到产生白色沉淀，溶液变为无色
B．KI与CuSO4反应时，KI被氧化，CuI是氧化产物
C．通入SO2时，SO2与I2发生反应，I2作还原剂
D．上述实验条件下，物质的氧化性：CuSO4>I2>SO2
14．（2018高三上·孝义开学考）用下图实验装置进行相应实验，不能达到实验目的的是（ ）
A．用图甲装置制备氢氧化亚铁
B．用图乙装置验正氨气在水中溶解度的大小
C．用图丙装置进行中和热的测定
D．用图丁装置实现反应：Cu+2H2O Cu(OH)2+H2↑
15．（2018高三上·孝义开学考）若往10mL 0.1mol/L甲酸（HCOOH）溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液，测得溶液的温度变化如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．该烧碱溶液的物质的量浓度为0.01mol/L
B．x点溶液中存在：2c(Na+)=c(HCOO-)+c(HCOOH)
C．y点时，甲酸的电离平衡常数最大，且溶液呈中性
D．从y点到z点，混合溶液中一直存在：c(Na+)＞c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+)
二、推断题
16．（2018高三上·孝义开学考）有M、X、Y、Z四种短周期元素，它们满足如下关系：①原子序数依次增大；② M 和Y组成的一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；③ XZ分子与Y2分子中质子数相等；④ Y、Z在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体。
回答下列问题：
（1）M与X、Y形成的18e-分子的化学式分别为 、 。
（2）经测定M2Z2为二元弱酸，M2Z2的电离方程式为 ；常用硫酸与BaZ2反应来制备M2Z2 ，
（3）由M、Y、Z三种元素组成的离子化合物M4Y2Z3，其水溶液呈酸性，用离子方程式说明原因： 。
（4）将9gX单质在空气中充分燃烧，所得气体通入1L 1mol/LNaOH溶液中，完全吸收后，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
17．（2018高三上·孝义开学考）A、B、X、Y、Z、R、Q为前四周期元素，且原子序数依次增大。A是所有元素中原子半径最小的；B的核外电子排布式为1s22s22p2；X原子单电子数在同周期元素中最多；Y与X同周期，第一电离能比X的低；Z的M层电子数是K层电子数的2倍；R与Y同主族；Q的最外层只有一个电子，其它电子层电子均处于饱和状态。
回答下列问题：
（1）Q+的核外电子排布式为 ，Z的价电子轨道表达式（价电子排布图）为 。
（2）化合物XA3中X原子的杂化方式为 ；A3Y+的立体构型为 。
（3）① B、Z的最高价氧化物的沸点较高的是 （填化学式），原因是 。
② Y与R的简单氢化物中Y的熔沸点更高，原因是 。
（4）向Q元素的硫酸盐溶液中通入足量XA3，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式为 。
（5）B有多种同素异形体，其中一种同素异形体的晶胞结构如图，该晶体一个晶胞中B原子数为 ，B原子的配位数为 ，若晶胞的边长为apm，晶体的密度为ρg/cm3，则阿伏加德罗常数为 （用含a和p的式子表示）。
三、综合题
18．（2018高三上·孝义开学考）2017年5月18日国土资源部中国地质调查局宣布，我国正在南海北部神孤海域进行的可燃冰试采获得成功，这也标志着我国成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。可燃冰中甲烷含虽为80％～99.9%，甲烷的用途很广，可用来作为燃料及制造氢气、一氧化碳、甲醇等物质的原料。
回答下列问题：
（1）甲烷可用作燃料。右图是1molCH4在O2充分燃烧生成CO2气体与水蒸气过程中能量变化示意图，已知H2O(l)=H2O(g) △H＝+44.0kJ/mol，则1molCH4在O2充分燃烧生成CO2气体与液态水的热化学方程式为 。
（2）甲烷可以合成甲醇来代替日益供应紧张的燃油。工业上用甲烷为原料制备甲醇分为两个阶段：
① 制备合成气：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。在恒温恒容的密闭容器中，下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态依据的是 （填标号）。
a.v(CH4)正=3v(H2)逆
b.混合气体的密度不发生变化
c.容器内混合气体的总压强不发生变化
d.混合气体的平均摩尔质且不发生变化
② 合成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。实验室在恒温（500℃）、恒容（1L）密闭容器中进行模拟合成实验。将1molCO和2molH2通入容器中，l0min、40min、50min时分别测得容器中甲醇的浓度为0.60mol/L、0.80mol/L、0.80mol/L。则此条件下该反应开始10min内，H2的平均反应速率为 ；平衡常数K的数值为 。
（3）甲烷可以用作如图燃料电池的燃料。
① 负极的电极反应式为 。
② 常温下，用此电池电解0.5L饱和食盐水（足量），若两极（均为惰性电极）共生成气体1.12L （已折算为标准状况下的体积），则电解后溶液的pH为 （忽略溶液的体积变化）。
四、填空题
19．（2018高三上·孝义开学考）高铁酸钾（K2FeO4）是铁的一种重要化合物，是一种新型、高效、多功能水处理剂。一种湿法制备高铁酸钾的工艺流程如下图所示：
已知高铁酸钾的部分性质如下：
① 热稳定性差，溶液的pH对其稳定性的影响也很大；即在低温、碱性环境中稳定，高温、中性和酸性条件下不稳定。
② 在水中溶解度大，难溶于无水乙醇等有机溶剂。
③ 具有强氧化性，能氧化烃、80％以下的乙醇溶液等物质。
回答下列问题：
（1）该生产工艺应在温度 （填“较高”或“较低”）的情况下进行。
（2）上述氧化过程中，发生反应的离了方程式为 。
（3）由流程图可见，湿法制备高铁酸钾时，需先制得高铁酸钠，然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液，即可析出高铁酸钾
① 加入饱和KOH溶液的目的是： 。
② 由以上信息可知：Ksp（K2FeO4） Ksp(Na2FeO4）（填“大于”或“小于”）。
（4）实验测得铁盐溶液的质量分数、反应时间与K2FeO4产率的实验数据分别如下图l、图2所示。为了获取更多的高铁酸钾，铁盐的质量分数应控制在 附近、反应时间应控制在 。
（5）粗K2FeO4→纯K2FeO4包括重结晶、过滤、洗涤、干燥几个步骤。洗涤、干燥的目的是脱碱、脱水，洗涤时最好用 洗涤。
20．（2018高三上·孝义开学考）有机物C是一种药物的中间体，其合成路线如下图所示：
已知：①CH3CH=CH2+HBr CH3CH2CH2Br
②CH3COOH+HCHO HOCH2CH2COOH
回答下列问题：
（1）F中含氧官能团的名称为 。
（2）C→D的化学方程式为 。
（3）D→E、E→F的反应类型分别为 、 ；F→G的反应条件为 。
（4）下列说法正确的是 （填标号）。
a．A中所有原子可能都在同一平面上
b.B能发生取代、加成、消去、缩聚等反应
c.合成路线中所涉及的有机物均为芳香族化合物
d.一定条件下1mol有机物G最多能与4molH2发生反应
（5）化合物F有多种同分异构体，其中同时满足下列条件的同分异构体的结构简式为应 。
① 属于芳香族化合物，且含有两个甲基；
② 能发生水解反应和银镜反应；
③ 能与FeCl3发生显色反应；
④ 核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为6：2：1：1。
（6）已知：苯环上有烷烃基时，新引入的取代基连在苯环的邻对位。根据题中的信息，以甲苯为原料合成有机物 ，请设计合成路线： （无机试剂及溶剂任选）。合成路线流程图示例如下： 。
五、实验题
21．（2018高三上·孝义开学考）某课外活动小组利用下图装置进行碱式碳酸钴[Cox(OH)y(CO3)z]的化学组成测定的探究实验，图中铁架台等装置已略去，粗黑线表示乳胶管。
已知碱式碳酸钴受热时按右式分解：碱式碳酸钴 钴的氧化物+CO2↑+H2O↑。
回答下列问题：
（1）按如图所示装置组装好仪器，在装药品前，应先进行的操作是 。
（2）称取3.65g样品置于硬质玻璃管内；打开活塞a，缓缓通入空气数分钟，关闭活塞a；加热硬质玻璃管，当丙装置中不再有气泡产生时，停止加热；又打开活塞a，再缓缓通入空气数分钟。两次通入空气的目的不同，第一次的目的是将装置中含二氧化碳和水蒸气的空气排尽，第二次的目的是 。
（3）通过正确实验测得丙、丁装置增重分别为0.36g、0.88g，则该碱式碳酸钴的化学式为 。
（4）甲装置中X试剂是 （填标号）。
a．浓硫酸
b.水氯化钙
c.五氧化二磷粉末
d.碱石灰
（5）若去掉戊装置，会使x的值 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】碘与人体健康；乙烯的化学性质
【解析】【解答】A. 食醋中含有醋酸，用食醋除去暖水瓶中的水垢，A不符合题意；
B. 活性炭具有吸附性，用活性炭去除冰箱中的异味，B不符合题意；
C. 淀粉遇碘单质显蓝色，米汤遇碘酸钾不变色，不能用米汤检验食盐中的碘酸钾，C符合题意；
D. 熟水果能释放出乙烯，因此生、熟水果混放加快生水果成熟，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.水垢的主要成分是CaCO3，能与醋酸反应；
B.火活性炭具有吸附性；
C.碘酸钾与淀粉不反应；
D.熟水果能释放出催熟剂乙烯；
2．【答案】D
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系；常见的生活环境的污染及治理；物质的简单分类
【解析】【解答】A. CO2不属于空气污染物，A不符合题意；
B. CO不是酸性氧化物，Al2O3属于两性氧化物，B不符合题意；
C. 胆矾、冰水混合物、双氧水都是纯净物，C不符合题意；
D. 煤的干馏、气化和液化等都有新物质产生，都是化学变化，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.CO2不是空气污染物；
B.酸性氧化物是指能酸反应生成盐和水的氧化物；
C.冰水混合物中只含有水；
D.分析煤的干馏、气化和液化过程中是否有新物质生成；
3．【答案】B
【知识点】工业制金属铝；金属的电化学腐蚀与防护；电解质在水溶液中的电离；胶体的性质和应用
【解析】【解答】①电解质的电离不需要通电，溶于水或熔融即可；
②工业上合成氨需要高温高压催化剂；
③证明氢氧化铁胶粒带正电需要通电利用电泳现象证明；
④冶炼大量铝需要电解熔融的氧化铝，需要通电；
⑤钢铁的吸氧腐蚀不需要通电；
综上，实验过程中，需要通电才能完成的为：③④，B符合题意；
故答案为：B
【分析】根据实验过程所需的条件进行分析即可。
4．【答案】D
【知识点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A. 核内有10个中子的氧原子： ，A不符合题意；
B. 乙烯的结构简式：CH2＝CH2，B不符合题意；
C. CCl4是共价化合物，电子式： ，C不符合题意；
D. 丙烷的球棍模型： ，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.标在元素符号左上角的数字表示的是质量数，质量数=质子数+中子数；
B.烯烃的结构简式中碳碳双键需体现；
C.电子式需体现最外层电子结构；
D.根据比例模型和球棍模型的特点分析；
5．【答案】A
【知识点】硅和二氧化硅
【解析】【解答】A. 一般75%的酒精溶液用于杀菌消毒，A符合题意；
B. 晶体硅是半导体，可以用制造计算机芯片，B不符合题意；
C. 碳酸氢钠可以用作食品发酵剂，C不符合题意；
D. 氧化铁可以用制造红色涂料，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】根据乙醇、硅、NaHCO3和Fe2O3的用途分析；
6．【答案】C
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算；物质结构中的化学键数目计算；物质的量的相关计算
【解析】【解答】A. 常温常压下，32gCH3OH是1mol，分子中含有C-H键的数目为3NA，A不符合题意；
B. 溶液体积未知，不能计算溶液中OH-的数目，B不符合题意；
C. 标准状况下，2.24L CO2和N2O混合气体的物质的量是0.1mol，其中含有的原子数为0.3NA，C符合题意；
D. 常温常压下，铁在浓硝酸中钝化，不能计算转移的电子数，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.根据公式计算甲醇的物质的量，结合甲醇的结构式确定所含C-H键的数目；
B.未给出溶液的体积，无法进行计算；
C.根据公式计算气体的物质的量，再结合分子中原子个数确定混合气体的原子个数；
D.浓硝酸具有氧化性，常温下能使铁钝化；
7．【答案】C
【知识点】有机物的鉴别；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A. 丙烷和2-甲基丙烷分子中氢原子均是两类，其一氯代物均为两种，A不符合题意；
B. 乙醇与水互溶，乙酸乙酯不溶于水，碳酸钠与乙酸反应产生气体，因此乙醇、乙酸和乙酸乙酯可用饱和Na2CO3溶液鉴别，B不符合题意；
C. 酿酒过程中，葡萄糖可通过分解反应生成酒精，同时还有CO2生成，C符合题意；
D. 蛋白质在体内不断分解，最后主要生成尿素，排出体外，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.由结构的对称性确定一氯代物的结构；
B.根据乙醇、乙酸、乙酸乙酯与Na2CO3溶液混合后的不同现象分析；
C.葡萄糖是单糖，不能发生水解；
D.蛋白质在体内最终分解产物为尿素；
8．【答案】B
【知识点】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】A. 乳酸分子中含有1个羟基、1个羧基，1mol乳酸与足量金属钠反应生成1molH2，A不符合题意；
B. 乳酸的结构和乙醇、乙酸的结构均不相似，不能是同系物，B符合题意；
C. 可与乙醇、乙酸反应，且反应类型相同，均是酯化反应，C不符合题意；
D. 与有机物HOCH2CH2COOH的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.结构中能与金属钠反应的官能团为-OH和-COOH；
B.根据同系物的概念分析；同系物是指结构相似，分子组成上相差一个或多个CH2的有机物；
C.分子结构中含有-OH和-COOH，能发生酯化反应；
D.根据同分异构体的概念分析，同分异构体是指分子式相同，结构不同的有机物；
9．【答案】D
【知识点】硝酸的化学性质；二氧化硫的性质；氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A. 新制氯水久置后次氯酸分解转化为盐酸和氧气，最终变为稀盐酸，因此溶液颜色由浅黄绿色逐渐变为无色，A不符合题意；
B. 用稀盐酸酸化Fe(NO3)2溶液，硝酸根在酸性溶液中氧化亚铁离子为铁离子，溶液颜色由浅绿色变为黄色，B不符合题意；
C. SO2具有漂白性，将二氧化硫通入品红溶液中，溶液褪色，加热后又变为红色，C不符合题意；
D. 用标准KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液，终点时溶液由无色变为紫色，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.氯水久置，发生HClO分分解，促使平衡Cl2＋H2O HCl＋HClO正向移动；
B.NO3-在酸性条件下具有氧化性，能将Fe2+氧化；
C.根据SO2使品红溶液褪色的原理分析；
D.KMnO4具有氧化性，能将SO32-氧化成SO42-；
10．【答案】D
【知识点】物质的分离与提纯；除杂
【解析】【解答】A、木炭与氧气化合生成CO或CO2，引入新杂质，A不符合题意；
B、酸性高锰酸钾溶液把乙烯为CO2，引入新杂质，B不符合题意；
C、KNO3和NaCl的溶解度受温度的影响不同，硝酸钾溶解度受温度影响较大，而氯化钠受温度影响较小，所以可采取加热水溶解配成饱和溶液、冷却热饱和溶液使KNO3先结晶出来、再过滤，然后进行蒸发的方法，C不符合题意；
D、单质溴把碘化钠氧化为单质碘，同时生成溴化钠，碘易溶在有机溶剂中，然后萃取分液即可，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.木炭燃烧生成的气体形成新的杂质；
B.乙烯能被KMnO4溶液氧化成CO2；
C.冷却结晶后得到的是KNO3；
D.Br2能将I-氧化成I2，再结合萃取、分液分离水溶液中的I2；
11．【答案】A
【知识点】常见离子的检验
【解析】【解答】A、由上述分析可知，一定含H+、Fe2+、Al3+、NH4+、SO42-，不能确定是否含Na+、Cl-，A符合题意；
B、实验① 的红棕色气体b中存在：2NO2 N2O4，B不符合题意；
C、实验② 中产生沉淀y的反应：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，C不符合题意；
D、②中NaOH过量，且含偏铝酸钠溶液，由中和的先后顺序可知，实验③中CO2先后分别与NaOH(aq)、NaAlO2(aq)反应，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】①、取该溶液10.0mL，加入过量Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀x和无色气体a，a遇空气立即变为红棕色气体b，则白色沉淀为BaSO4，a为NO，b为NO2，则溶液中一定含H+、Fe2+、SO42-；②、向①所得的滤液中加入过量NaOH溶液，产生红褐色沉淀y，过滤，加热滤液有无色刺激性气体c生成，y是氢氧化铁，c是氨气，则一定含NH4+；用铂丝蘸取滤液，在火焰上灼烧，火焰呈黄色，加NaOH溶液，不能确定原溶液是否含Na+；③、向②所得的滤液中通入过量CO2气体有白色沉淀z生成，白色沉淀为氢氧化铝，则一定含Al3+，据此结合选项进行分析。
12．【答案】B
【知识点】元素周期表的结构及其应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A. 非金属性是Cl＞C＞Si，则最高价氧化物的水化物的酸性由弱到强的顺序是m、x、n，A不符合题意；
B. 过氧化钠中含有离子键和共价键，B符合题意；
C. 离子的核外电子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小，则y、z、n分别形成的简单离子半径的大小为n＞y>z，C不符合题意；
D. x、z、m、n的最高价氧化物对应水化物分别是碳酸、氢氧化铝、硅酸和高氯酸，均能与强碱反应，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】短周期元素x、y、z、m、n在元素周期表中的位置可判断x是C、y是O、z是Al、m是Si、n是Cl。据此结合元素周期表的性质递变规律分析选项。
13．【答案】D
【知识点】氧化还原反应；氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】A．滴加KI溶液时，I元素的化合价升高，KI被氧化，有单质碘生成，溶液不是无色，A不符合题意；
B.滴加KI溶液时，I元素的化合价升高，KI被氧化，Cu元素的化合价降低，则CuI是还原产物，B不符合题意；
C.通入SO2后溶液逐渐变成无色，发生了氧化还原反应，S元素的化合价升高，体现其还原性，I2作氧化剂，C不符合题意；
D.2CuSO4+4KI=2K2SO4+2CuI↓+I2反应中Cu2+化合价降低是氧化剂，I2是氧化产物，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，所以物质的氧化性：Cu2+＞I2，SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI中碘元素化合价由0价降低为-1价，I2是氧化剂，SO2被氧化，所以物质氧化性I2＞SO2，所以氧化性Cu2+＞I2＞SO2，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.I-被氧化成I2，溶液显黄色；
B.KI被氧化成I2，I2为氧化产物；
C.根据SO2和I2发生的反应确定氧化剂和还原剂；
D.在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性比氧化产物的氧化性强；
14．【答案】C
【知识点】氨的性质及用途；中和热的测定；制取氢氧化铁、氢氧化亚铁；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．煤油能隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化，则图甲所示装置可制备氢氧化亚铁，A不符合题意；
B.挤压胶头滴管，氨气溶于水，气球变大，则图乙所示装置可验证氨气极易溶于水，B不符合题意；
C.该装置中缺少覆盖小烧杯的硬纸板，不能测定中和热，C符合题意；
D.Cu为阳极，失去电子，阴极氢离子放电产生氢气，用图丁装置实现反应：Cu+2H2O Cu(OH)2+H2↑，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.Fe(OH)2易被空气中的O2氧化，制备过程中应注意隔绝空气防止被氧化；
B.通过气球的大小判断烧瓶内压强的变化，从而确定NH3是否易溶于水；
C.测定中和热时，应注意防止热量的散失；
D.由电极反应式确定电解池的总反应；
15．【答案】B
【知识点】离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、酸碱中和反应是放热反应，当恰好完全中和时放出热量最多，c（NaOH）=0.010L×0.01mol/L/0.010L=0.01mol/L，A不符合题意；
B. x点溶液中溶质是甲酸钠甲酸的混合溶液，且二者的浓度相等，根据物料守恒可知存在：2c(Na+)=c(HCOO-)+c(HCOOH)，B符合题意；
C、y点时二者恰好反应，温度最高，甲酸的电离平衡常数最大，甲酸根水解，溶液呈碱性，C不符合题意；
D、从y点到z点，当c（NaOH）较大时，可能出现：c(Na+)>c(OH-)＞c(HCOO-)>c(H+)，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.y点为酸和碱恰好完全反应的点，据此计算NaOH溶液中溶质的物质的量，从而得出其物质的量浓度；
B.x点溶液中溶质为等浓度的HCOOH和HCOONa，根据物料守恒分析；
C.电离平衡常数只与温度有关；
D.根据溶液中电离水解的程度大小确定离子浓度；
16．【答案】（1）C2H6；N2H4
（2）H2O2 H++HO2-；HO2- H++O22-；BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2
（3）NH4++H2O NH3·H2O+H+
（4）c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)(2分)
【知识点】盐类水解的应用；离子浓度大小的比较；电离方程式的书写；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】（1）M与X、Y形成的18e-分子的化学式分别为C2H6、N2H4。
（2）经测定H2O2为二元弱酸，M电离方程式为H2O2 H++HO2-、HO2- H++O22-；常用硫酸与BaO2反应来制备双氧水的方程式为BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2；
（3）由M、Y、Z三种元素组成的离子化合物M4Y2Z3是硝酸铵，铵根水解，其水溶液呈酸性，离子方程式为NH4++H2O NH3·H2O+H+。
（4）将9gX单质在空气中充分燃烧，所得气体是9g÷12g/mol＝0.75molCO2，通入1L 1mol/LNaOH溶液中，完全吸收后生成0.25mol碳酸钠和0.5mol碳酸氢钠，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。
【分析】有M、X、Y、Z四种短周期元素，它们满足如下关系：①原子序数依次增大；②M 和Y组成的一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体是氨气，则M是H，Y是N；③ XZ分子与N2分子中质子数相等，所以X是C，Z是O；④N、O在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体。据此结合设问进行分析作答。
17．【答案】（1）1s22s22p63s23p63d10；
（2）sp3；三角锥形
（3）SiO2；SiO2为原子晶体，CO2固体为分子晶体；水分子间存在氢键，而H2S分子间只存在范德华力
（4）Cu2++4NH3= [Cu(NH3)4]2+或Cu2++4NH3·H2O=[ Cu(NH3)4]2++4H2O
（5）8；4；
【知识点】原子核外电子排布；判断简单分子或离子的构型；晶体熔沸点的比较；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）Cu+核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d10；Si的价电子轨道表达式（价电子排布图）为 ；
（2）化合物NH3是三角锥形结构，N元素含有一对孤对电子，N原子的杂化方式为sp3杂化；H3O+中中心原子的价层电子对数是 ，含有一对孤对电子，其立体构型为三角锥形。
（3）①B、Z的最高价氧化物分别为二氧化碳、二氧化硅，SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体，故沸点较高的是 SiO2；
②由于水分子间存在氢键，而H2S分子间只存在范德华力，因此水的沸点更高；
（4）向硫酸铜溶液中通入氨气，充分反应后溶液呈深蓝色，反应生成[Cu(NH3)4]2+，该反应的离子方程式为Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O；
（5）碳有多种同素异形体，其中一种同素异形体的晶胞结构如图，该晶体一个晶胞的C原子数为：4+8×1/8+6×1/2=8；每个C与周围的4个C原子相邻，故C原子的配位数为4；若晶胞的边长为a pm，则晶胞体积为（a×10-10）3cm3，晶体的密度为ρ g/cm3，则晶胞质量为（a×10-10）3cm3×ρ g/cm3=ρa3×10-30ρ g，则8×12/NAg=ρa3×10-30ρ g，故NA=96×1030/a3 ρmol－1。
【分析】A、B、X、Y、Z、R、Q为前四周期元素，且原子序数依次增大。A是所有元素中原子半径最小的，则A为H元素；B的核外电子排布为1s22s22p2，故B为C元素；Z的M层电子数是K层电子数的2倍，Z是Si；X原子单电子数在同周期元素中最多，则外围电子排布为ns2np3，原子序数小于Si，Y与X同周期，第一电离能比X的低，则X是N，Y是O；R与Y同主族，R是S；Q的最外层只有一个电子，其他电子层电子均处于饱和状态，不可能为短周期元素，原子序数小于30，故核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，则Q为Cu元素，据此结合设问进行作答。
18．【答案】（1）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-890.3kJ.mol-1
（2）cd；0.12 mol·L-1·min-1；25
（3）CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；13
【知识点】热化学方程式；电极反应和电池反应方程式；化学反应速率；化学平衡常数；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】（1）根据1molCH4在O2充分燃烧生成CO2气体与水蒸气过程中能量变化示意图可知方程式为①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802.3kJ.mol-1，又因为②H2O(l)=H2O(g) △H＝+44.0kJ/mol，则根据盖斯定律可知①－②×2即得到1molCH4在O2充分燃烧生成CO2气体与液态水的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-890.3kJ.mol-1 。
（2）①a.如果是3v(CH4)正＝v(H2)逆可以说明反应达到平衡状态，a不符合题意；
b.密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，因此混合气体的密度不发生变化不能说明达到平衡状态，b不符合题意；
c.正反应体积增大，容器内混合气体的总压强不发生变化说明反应达到平衡状态，c符合题意；
d.混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量不变，但物质的量是变化的，所以混合气体的平均摩尔质不发生变化时说明反应达到平衡状态，d符合题意；
故答案为：cd；
②l0min时测得容器中甲醇的浓度为0.60mol/L，则根据方程式可知消耗氢气是1.20mol/L，所以H2的平均反应速率为1.20mol/L÷10min＝0.12 mol·L-1·min-1；
CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)
起始（mol/L） 1 2 0
转化（mol/L） 0.8 1.6 0.8
平衡（mol/L） 0.2 0.4 0.8
则平衡常数K的数值为0.8/(0.2×0.42)=25。
（3）①负极发生失去电子的氧化反应，即甲烷在负极通入，由于存在质子交换膜，电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+。
②电解饱和食盐水阳极生成氯气，阴极生成氢气，同时还有氢氧化钠生成，氢气、氯气的体积相等，物质的量均是0.56L÷22.4L/mol＝0.025mol，因此生成氢氧化钠是0.05mol，氢氧根浓度是0.05mol÷0.5L＝0.1mol/L，则电解后溶液的pH为13。
【分析】（1）由能量图的能量变化结合盖斯定律书写热化学方程式；
（2）①分析反应过程中该物理量是否发生变化，若反应工程中发生变化，当其不变时，反应达到平衡状态；若反应过程中保持不变，则不能判断反应达到平衡状态；
②根据平衡三段式计算平衡时各物质的浓度，结合反应速率和平衡常数的表达式进行计算；
（3）①甲烷在负极发生失电子的氧化反应，生成CO2和H+，据此写出负极的电极反应；
②根据产生气体的体积，计算反应生成NaOH的物质的量，从而求出溶液中c(H+)，进而得出溶液的pH；
19．【答案】（1）较低
（2）2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
（3）增大K+浓度，促进K2FeO4晶体析出；小于
（4）30%；60min
（5）无水乙醇
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；制备实验方案的设计；离子方程式的书写
【解析】【解答】（1）由于在低温、碱性环境中稳定，所以该生产工艺应在温度较低的情况下进行。
（2）根据以上分析可知上述氧化过程中，发生反应的离了方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。
（3）①该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小，加入饱和KOH溶液可以增大K+的浓度，减小高铁酸钾的溶解，促进高铁酸钾晶体析出。
②由以上信息可知：Ksp（K2FeO4）小于Ksp(Na2FeO4）；
（4）根据图像可知铁盐的质量分数为30%、时间在60min时产品的产率最高，才为了获取更多的高铁酸钾，铁盐的质量分数应控制在30%附近、反应时间应控制在60min。
（5）由于高铁酸钾在水中溶解度大，难溶于无水乙醇等有机溶剂，所以用无水乙醇洗涤，洗去可溶性杂化，并减少因溶解导致的损失。
【分析】硝酸铁晶体在碱性条件下被次氯酸钠氧化生成Na2FeO4，过滤除去杂质NaCl、硝酸钠，加入饱和KOH溶液后，将Na2FeO4转化为溶解度更小的K2FeO4，反应方程式为Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH，冷却结晶、过滤，洗去高铁酸钾晶体表面的KOH和其他杂质，得到纯产品高铁酸钾，据此结合题干设问尽心分析作答。
20．【答案】（1）羟基、羧基
（2）
（3）氧化反应；加成反应；浓硫酸、加热
（4）ad
（5） 、
（6）
【知识点】有机物的推断；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】（1）F是 ，分子中含氧官能团的名称为羟基、羧基。
（2）C→D的化学方程式为2 +O2 2 +2H2O；
（3）根据以上分析可知D→E、E→F的反应类型分别为氧化反应、加成反应；F→G是羟基的消去反应，反应条件为浓硫酸、加热。
（4）a. 苯环和碳碳双键均是平面形结构，则A中所有原子可能都在同一平面上，a符合题意；
b. B中含有溴原子、苯环，能发生取代、加成、消去等反应，不能发生缩聚反应，b不符合题意；
c.合成路线中甲醛不是芳香族化合物，c不符合题意；
d.G分子中含有碳碳双键和苯环，一定条件下1mol有机物G最多能与4molH2发生反应，d符合题意；
故答案为：ad；
（5）①属于芳香族化合物，说明含有苯环，且含有两个甲基；
②能发生水解反应和银镜反应，因此含有甲酸形成的酯基；
③能与FeCl3发生显色反应，含有酚羟基；
④核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为6：2：1：1，因此符合条件的有机物结构简式为 、 。
（6）已知：苯环上有烷烃基时，新引入的取代基连在苯环的邻对位。根据题中的信息结合逆推法可知以甲苯为原料合成有机物 的合成路线图 。
【分析】根据已知信息①可知苯乙烯与溴化氢反应生成B是 ，B水解生成C是 ，C发生催化氧化生成D是 ，D继续发生氧化反应生成E，根据已知信息②可知E和甲醛反应生成F是 ，F发生消去反应生成G；据此结合题干设问进行分析作答。
21．【答案】（1）检查装置的气密性
（2）将装置中生成的二氧化碳和水蒸气全部排入丙、丁装置中
（3）Co3(OH)4(CO3)2
（4）d
（5）偏小
【知识点】复杂化学式的确定
【解析】【解答】（1）按如图所示装置组装好仪器，在装药品前，应先进行的操作是检查装置的气密性。
（2）由于反应中产生CO2和水蒸气，则第二次通入空气的目的是将装置中生成的二氧化碳和水蒸气全部排入丙、丁装置中。
（3）丙装置增重0.36g，即水的质量0.36g，物质的量0.36g÷18g/mol＝0.02mol。丁增重，说明CO2的质量为0.88g，物质的量为0.88g÷44g/mol＝0.02mol，碱式碳酸钴的质量为3.65g，钴质量为3.65g－0.04×17g－0.02×60g＝1.77g，其物质的量为1.77g÷59g/mol＝0.03mol，Co：H：C＝0.03：（0.02×2）：0.02＝3：4：2，因此化学式：Co3(OH)4(CO3)2；
（4）甲装置中X试剂用来吸收空气中的水蒸气和CO2，X应该是碱石灰，
故答案为：d；
（5）若去掉戊装置，空气中的CO2和水蒸气也会被丁装置吸收，导致生成的CO2质量增加，所以会使x的值偏小。
【分析】（1）有气体参与的反应，实验开始前都需检查装置的气密性；
（2）试验过程中应保证产生的H2O和CO2被完全吸收；
（3）由装置增加的质量确定H2O和CO2的质量，从而得出原子个数比；
（4）根据装置甲的用途确定其试剂的成分；
（5）根据装置戊的作用进行分析；
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