北京市石景山區(qū)2021-2022學(xué)年高三上學(xué)期期末考試化學(xué)試題 附解析

石景山區(qū)2021—2022學(xué)年第一學(xué)期高三期末試卷化學(xué)考生須知1.本試卷分為選擇題和非選擇題兩部分，滿分100分。考試時(shí)間90分鐘。2.在答題卡上準(zhǔn)確填寫學(xué)校名稱、姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3.請(qǐng)將答案填在答題卡的相應(yīng)位置?？赡苡玫降南鄬?duì)原子質(zhì)量：H-1C-12N-14O-16Cl-35.5Ti-47.9Fe-56第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。1.近幾年首鋼園成為北京文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的新高地。下列首鋼園中所涉及的材料不屬于金屬材料的是ABCD首鋼園內(nèi)的不銹鋼雕塑首鋼滑雪大跳臺(tái)的鋼結(jié)構(gòu)賽道無(wú)人駕駛汽車的合金外殼觀賽區(qū)的塑料座椅A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】【詳解】A．首鋼園內(nèi)的不銹鋼雕塑屬于鐵合金，屬于合金材料，A不符合題意；B．首鋼滑雪大跳臺(tái)的鋼結(jié)構(gòu)賽道是鐵合金屬于合金材料，B不符合題意；C．無(wú)人駕駛汽車的合金外殼是合金材料，C不符合題意；D．觀賽區(qū)的塑料座椅是有機(jī)合成材料，不屬于合金材料，D符合題意；故合理選項(xiàng)是D。2.2021年我國(guó)科學(xué)家首次合成新核素U，下列說(shuō)法不正確的是A.U原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為214 B.U原子核內(nèi)中子數(shù)為122C.U原子核外電子數(shù)為92 D.U和U互為同位素【答案】A【解析】【詳解】A．U原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為92，質(zhì)量數(shù)為214，A錯(cuò)誤；B．U原子核內(nèi)中子數(shù)為214-92=122，B正確；C．U原子質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=92，C正確；D．U和U是質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同的不同核素、二者互為同位素，D正確；答案選A。3.下列裝置應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室制氯氣并回收氯化錳的實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿.用裝置甲制取氯氣B.用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫C.用裝置丙分離二氧化錳和氯化錳溶液D.用裝置丁蒸干氯化錳溶液制MnCl2·4H2O【答案】C【解析】【詳解】A、二氧化錳與濃鹽酸需要在加熱條件下反應(yīng)制取氯氣，A不正確；B、用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫應(yīng)該用飽和氯化鈉溶液，且氣體是長(zhǎng)口進(jìn)短口出，B不正確；C、二氧化錳不溶于水，因此分離二氧化錳和氯化錳溶液需要過(guò)濾，裝置丙是過(guò)濾裝置，C正確；D、錳離子水解，水解吸熱，因此不能直接加熱蒸發(fā)氯化錳溶液制備MnCl2·4H2O，應(yīng)該在氯化氫氣氛中進(jìn)行，D不正確。答案選C。4.下列性質(zhì)的比較，不能用元素周期律解釋的是A.酸性：H2SO3<HCl B.非金屬性：Cl>BrC.堿性：NaOH>Mg(OH)2 D.第一電離能：K<Ca【答案】A【解析】【詳解】A．元素的非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng)，但H2SO3不是硫的最高價(jià)氧化物的水化物，HCl也不是氯的最高價(jià)氧化物的水化物，不能用元素周期律解釋，故A選；B．同主族元素從上到下非金屬性依次減弱，則非金屬性：Cl＞Br，能用元素周期律解釋，故B不選；C．元素的金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性越強(qiáng)，金屬性：Na＞Mg，則堿性：NaOH＞Mg(OH)2，能用元素周期律解釋，故C不選；D．同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢(shì)，第一電離能：K<Ca，能用元素周期律解釋，故D不選；故選A。5.某小組同學(xué)驗(yàn)證SO2的性質(zhì)。裝置如圖所示，培養(yǎng)皿中①、②、③三個(gè)塑料瓶蓋內(nèi)盛有不同物質(zhì)。向Na2SO3固體上滴加適量70%的H2SO4，迅速用玻璃片將培養(yǎng)皿蓋嚴(yán)，實(shí)驗(yàn)記錄如表。下列說(shuō)法不正確的是實(shí)驗(yàn)裝置瓶蓋物質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

①酸性KMnO4溶液紫色褪去②蘸有品紅溶液的棉花紅色褪去③蒸餾水無(wú)明顯變化A.Na2SO3和H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2OB.瓶蓋①中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能證明SO2具有還原性C.瓶蓋②中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能證明SO2具有漂白性D.瓶蓋③中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能證明SO2和水不反應(yīng)【答案】D【解析】【詳解】A．H2SO3的酸性比H2SO4弱、H2SO3易分解，則Na2SO3和H2SO4能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，化學(xué)方程式：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，A正確；B．瓶蓋①中二氧化硫使酸性高錳酸鉀褪色，則高錳酸鉀中錳元素化合價(jià)降低、發(fā)生還原反應(yīng)、能證明SO2具有還原性，B正確；C．品紅是有機(jī)色質(zhì)、瓶蓋②中二氧化硫使品紅褪色，證明SO2具有漂白性，C正確；D．有些反應(yīng)無(wú)明顯現(xiàn)象，瓶蓋③中蒸餾水沒(méi)有明顯變化，不能證明SO2和水不反應(yīng)，D錯(cuò)誤；答案選D。6.下列方程式與所給事實(shí)相符的是A.向碳酸鈉溶液中滴入酚酞溶液，溶液變紅：CO+2H2OH2CO3+2OH-B.Fe(OH)2白色沉淀在空氣中變?yōu)榧t褐色：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3C.蒸餾水中加入碳酸鈣粉末導(dǎo)電能力增強(qiáng)：CaCO3Ca2++COD.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，鐵做負(fù)極被氧化：Fe-3e-=Fe3+【答案】B【解析】【詳解】A．碳酸鈉溶液因水解呈堿性，向碳酸鈉溶液中滴入酚酞溶液，溶液變紅：CO+H2OHCO+OH-，A錯(cuò)誤；B．Fe(OH)2白色沉淀在空氣中被氧化為氫氧化鐵、故沉淀由白色最終變?yōu)榧t褐色：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，B正確；C．蒸餾水中加入碳酸鈣粉末導(dǎo)電能力變化有所增強(qiáng)、但CaCO3難溶，雖然溶于水中的碳酸鈣完全電離，故溶液中Ca2+與CO濃度較小，故導(dǎo)電能力增強(qiáng)不大，沉淀溶解平衡為CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq)，CaCO3的電離方程式為CaCO3=Ca2++CO，C錯(cuò)誤；D．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，鐵做負(fù)極被氧化為亞鐵離子：Fe-2e-=Fe2+，D錯(cuò)誤；答案選B。7.大黃素是中藥大黃的主要成分，有廣泛的藥理作用。下列有關(guān)大黃素的說(shuō)法正確的是A.分子中有4種官能團(tuán)B.在空氣中可發(fā)生氧化反應(yīng)C.能與NaHCO3溶液反應(yīng)D.常溫下能與Br2發(fā)生取代反應(yīng)和加成反應(yīng)【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知：該物質(zhì)分子中含有羥基、羰基兩種官能團(tuán)，A錯(cuò)誤；B．該物質(zhì)分子中含有酚羥基，容易被空氣中的氧氣氧化，因而能發(fā)生氧化反應(yīng)，B正確；C．由于碳酸的酸性比苯酚酸性強(qiáng)，所以該物質(zhì)不能與NaHCO3溶液反應(yīng)，C錯(cuò)誤；D．在常溫下該物質(zhì)能與Br2發(fā)生取代反應(yīng)，但不能與其發(fā)生加成反應(yīng)，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是B。8.從鋁土礦(主要成分Al2O3)中提取鋁的工藝流程如圖。下列說(shuō)法不正確的是A.從NaAlO2→Al(OH)3→Al2O3的轉(zhuǎn)化過(guò)程中涉及的反應(yīng)均為非氧化還原反應(yīng)B.Al2O3與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OC.NaAlO2生成Al(OH)3的離子方程式：AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCOD.電解熔融Al2O3陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：Al3++3e-=Al【答案】D【解析】【詳解】A．向NaAlO2溶液中通入CO2氣體，發(fā)生反應(yīng)Al(OH)3，Al(OH)3不穩(wěn)定，受熱分解產(chǎn)生Al2O3，在上述轉(zhuǎn)化過(guò)程中元素化合價(jià)都不變，因此涉及的反應(yīng)均為非氧化還原反應(yīng)，A正確；B．Al2O3是兩性氧化物，與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生NaAlO2和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，B正確；C．由于Al(OH)3是兩性物質(zhì)，能夠與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)，為避免NaAlO2與強(qiáng)酸反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的Al(OH)3被過(guò)量的強(qiáng)酸溶解變?yōu)榭扇苄凿X鹽，根據(jù)酸性：H2CO3＞Al(OH)3，向NaAlO2溶液中通入過(guò)量CO2氣體，反應(yīng)產(chǎn)生Al(OH)3、NaHCO3，該反應(yīng)的離子方程式為：AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO，C正確；D．電解熔融Al2O3時(shí)，陰極上Al3+得到電子被還原產(chǎn)生Al單質(zhì)，故陰極的電極反應(yīng)式：Al3++3e-=Al；陽(yáng)極上是O2-失去電子變?yōu)镺2，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為：2O2--4e-=O2↑，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是D。9.下列化學(xué)用語(yǔ)或圖示表達(dá)正確的是A.NaCl的電子式 B.SO2的VSEPR模型C.p—pσ鍵電子云輪廓圖 D.的空間結(jié)構(gòu)模型【答案】D【解析】【詳解】A．NaCl是離子化合物，Na+與Cl-之間以離子鍵結(jié)合，其電子式為：，A錯(cuò)誤；B．SO2中的中心S原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為2+=3，含有1對(duì)孤電子對(duì)，S原子為sp2雜化，VSEPR模型為平面三角形，不是V形，B錯(cuò)誤；C．p—pσ鍵電子云輪廓圖為，C錯(cuò)誤；D．的中心C原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為3+=3，C原子上不含有孤電子對(duì)，其空間結(jié)構(gòu)模型是平面三角形，D正確；故合理選項(xiàng)是D。10.NaCl固體溶解過(guò)程及NaCl溶液導(dǎo)電的示意圖如下。下列說(shuō)法正確的是A.圖①中，a離子為Na+，b離子為Cl?B.通電后，NaCl發(fā)生電離C.圖②表示通電后，離子定向移動(dòng)，推測(cè)X為電源正極D.金屬導(dǎo)電是物理變化，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電也是物理變化【答案】C【解析】【詳解】A．水分子中O原子顯負(fù)電性，會(huì)吸引鈉離子，且鈉離子的半徑小于氯離子，所以b離子為Na+，c離子為Cl?，A錯(cuò)誤；B．通電后，NaCl發(fā)生電解，電離不需要通電，B錯(cuò)誤；C．通電后為電解池，水和氯離子顯負(fù)電，向陽(yáng)極移動(dòng)，所以X為電源正極，C正確；D．電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的過(guò)程即電解過(guò)程，有新物質(zhì)生成，為化學(xué)變化，D錯(cuò)誤；綜上所述答案為C。11.實(shí)驗(yàn)小組利用傳感器探究Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)，下列說(shuō)法不正確的是A.Na2CO3溶液和澄清石灰水反應(yīng)的離子方程式：CO+Ca2+=CaCO3↓B.滴加Na2CO3溶液的pH變化曲線與滴加蒸餾水的基本重合，說(shuō)明Na2CO3溶液和澄清石灰水反應(yīng)時(shí)OH-未參與反應(yīng)C.滴加NaHCO3溶液的pH變化與滴加Na2CO3溶液的有明顯差異，原因是滴加NaHCO3溶液的燒杯中HCO消耗了OH-D.NaHCO3溶液和澄清石灰水反應(yīng)的離子方程式：HCO+OH-=CO+H2O【答案】D【解析】【詳解】A．Na2CO3溶液和澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉，反應(yīng)的離子方程式為CO+Ca2+=CaCO3↓，A正確；B．滴加Na2CO3溶液的pH變化曲線與滴加蒸餾水的基本重合，即溶液中氫氧根的濃度變化基本一致，因此可以說(shuō)明Na2CO3溶液和澄清石灰水反應(yīng)時(shí)OH-未參與反應(yīng)，B正確；C．滴加NaHCO3溶液的pH變化與滴加Na2CO3溶液的有明顯差異，且前者pH小于后者，說(shuō)明前者氫氧根的濃度小于后者，因此原因是滴加NaHCO3溶液的燒杯中HCO消耗了OH-，導(dǎo)致氫氧根濃度減小，pH增大，C正確；D．澄清石灰水中滴加碳酸氫鈉發(fā)生Ca(OH)2+NaHCO3＝CaCO3↓+H2O+NaOH，因此反應(yīng)的離子方程式為Ca2++HCO+OH-=CaCO3↓+H2O，D錯(cuò)誤；答案選D。12.在容積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0，830℃時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)是1.0，下列說(shuō)法正確的是A.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B.若平衡時(shí)移走CO2，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，化學(xué)反應(yīng)速率加快C.830℃時(shí)，充入0.1molCO和0.3molH2O保持溫度不變，CO平衡轉(zhuǎn)化率為75%D.1000℃時(shí)，某時(shí)刻CO2、H2、CO和H2O的濃度均為0.05mol/L，此時(shí)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)【答案】C【解析】【詳解】A．一定溫度下容積不變時(shí)，體系壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比。該反應(yīng)氣體分子總數(shù)始終不變、故壓強(qiáng)也始終不變，則當(dāng)體系壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化時(shí)不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A錯(cuò)誤；B．若平衡時(shí)移走CO2，則減少了產(chǎn)物濃度、平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但化學(xué)反應(yīng)速率減小，B錯(cuò)誤；C．830℃時(shí)，充入0.1molCO和0.3molH2O保持溫度不變，，，得x=0.075mol，則CO平衡轉(zhuǎn)化率為75%，C正確；D．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0，830℃時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)是1.0，1000℃時(shí)，平衡左移，則K＜1，某時(shí)刻CO2、H2、CO和H2O的濃度均為0.05mol/L，，則此時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，D錯(cuò)誤；答案選C。13.已知：C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/molCO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283kJ/mol理論上2mol石墨不充分燃燒，生成等物質(zhì)的量的CO(g)和CO2(g)放出的熱量是A.676.5kJ B.504kJ C.283kJ D.110.5kJ【答案】B【解析】【詳解】已知反應(yīng)①：C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol反應(yīng)②CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283kJ/mol，按蓋斯定律反應(yīng)①-②得，則理論上2mol石墨不充分燃燒，生成等物質(zhì)的量的CO(g)和CO2(g)放出的熱量是393.5kJ/mol×1mol+110.5kJ/mol×1mol=504kJ，B滿足；答案選B。14.在常溫下，有關(guān)下列4種溶液的敘述中不正確的是編號(hào)①②③④溶液氨水氫氧化鈉溶液醋酸鹽酸pH111133A.在溶液①和②中分別加入適量的氯化銨晶體后，兩種溶液的pH均減小B.分別取1mL稀釋至10mL，4種溶液的pH：①＞②＞④＞③C.將溶液②和③等體積混合，所得溶液中：c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(OH-)＞c(H+)D.將aL溶液②和bL溶液④混合后，若所得溶液的pH=4，則a：b=9：11【答案】C【解析】【分析】①②是堿溶液，溶液中c(OH-)=10-3mol/L；③④是酸，溶液中c(H+)=10-3mol/L。①③是弱電解質(zhì)，部分電離，存在電離平衡，電解質(zhì)濃度大于溶液中離子濃度10-3mol/L，而②④是強(qiáng)電解質(zhì)，電解質(zhì)濃度等于溶液中離子濃度10-3mol/L。【詳解】A．在①中存在電離平衡：NH3·H2O+OH-，向其中加入NH4Cl固體后，溶液中c()增大，電離平衡逆向移動(dòng)，導(dǎo)致溶液中c(OH-)減小，因而加入鹽后溶液pH減??；向等pH的NaOH溶液中加入NH4Cl固體后，鹽NH4Cl電離產(chǎn)生的與溶液中OH-結(jié)合形成NH3·H2O，導(dǎo)致溶液中c(OH-)減小，因而NaOH溶液pH也減小，A正確；B．①③是弱電解質(zhì)，存在電離平衡，加水促進(jìn)弱電解質(zhì)的電離，使溶液中離子濃度在稀釋的基礎(chǔ)上又有所增大，而②④是強(qiáng)電解質(zhì)，稀釋使溶液的離子濃度減小，所以分別取1mL稀釋至10mL，稀釋10倍后，溶液中c(H+)：③＞④，則pH：③＜④＜7，溶液中c(OH-)：①＞②，則溶液pH：①＞②＞7，所以這四種溶液pH大小為：①＞②＞④＞③，B正確；C．②NaOH是強(qiáng)堿，③CH3COOH是弱酸，當(dāng)二者等體積混合后，溶液為CH3COONa與CH3COOH的混合溶液，CH3COOH電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性，c(H+)＞c(OH-)；CH3COOH電離產(chǎn)生CH3COO-使溶液中c(CH3COO-)＞c(Na+)，且鹽電離產(chǎn)生的Na+濃度大于弱電解質(zhì)CH3COOH電離產(chǎn)生的H+的濃度，故溶液中離子濃度大小關(guān)系為：c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)，C錯(cuò)誤；D．將aL溶液②與bL溶液④混合后，若所得溶液的pH=4，則混合溶液中c(H+)=解得a：b=9：11，D正確；故合理選項(xiàng)是C。第二部分本部分共5題，共58分。15.CO2是一種自然界大量存在的“碳源”化合物，借助零碳能源(太陽(yáng)能等)制得的H2可將CO2轉(zhuǎn)化為燃料，能緩解溫室效應(yīng)和解決能源危機(jī)問(wèn)題。（1）硅太陽(yáng)能電池可實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能向電能的轉(zhuǎn)化，Si在元素周期表中的位置____。（2）電解水制H2，陰極電極反應(yīng)式是____。（3）聚乙烯亞胺捕獲CO2并原位氫化為甲醇，反應(yīng)歷程如圖1所示。

①寫出CO2的電子式____。②寫出生成甲醇的總反應(yīng)_____。（4）微生物電解池能將CO2轉(zhuǎn)化為CH4，其工作原理如圖2所示，寫出所有生成CH4的反應(yīng)_____。

【答案】（1）第三周期ⅣA族（2）2H2O+2e-=2OH-+H2↑或2H++2e-=H2↑（3）①.②.CO2+3H2CH3OH+H2O（4）CO2+4H2CH4+2H2O，CO2+8H++8e-=CH4+2H2O【解析】【分析】電解池中，與電源正極相連的電極是陽(yáng)極，與電源負(fù)極相連的電極是陰極，陰極上氧化劑得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，陽(yáng)極上還原劑失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)；電解水時(shí)陰極上水電離產(chǎn)生的氫離子得電子變氫氣。【小問(wèn)1詳解】硅原子序數(shù)為14，核外電子分3層排布，依次為2、8、4個(gè)，Si在元素周期表中的位置第三周期ⅣA族?！拘?wèn)2詳解】電解水制H2，陰極上水電離產(chǎn)生的氫離子得電子變氫氣，陰極電極反應(yīng)式是2H2O+2e-=2OH-+H2↑或2H++2e-=H2↑?！拘?wèn)3詳解】①CO2是共價(jià)化合物，分子內(nèi)每個(gè)氧原子和碳原子共用兩對(duì)電子對(duì)、電子式。②由圖知，CO2和H2反應(yīng)生成CH3OH和H2O，在生成甲醇的反應(yīng)中聚乙烯亞胺是催化劑，則生成甲醇的總反應(yīng)為CO2+3H2CH3OH+H2O。【小問(wèn)4詳解】由圖知，右側(cè)電極上在產(chǎn)甲烷菌的作用下CO2與H2反應(yīng)生成了CH4和H2O，右側(cè)為陰極區(qū)，CO2得電子被還原為CH4，則所有生成CH4的反應(yīng)為：CO2+4H2CH4+2H2O，CO2+8H++8e-=CH4+2H2O。16.鹽酸舍曲林是一種精神類藥物，一種合成鹽酸舍曲林的路線如圖。已知：有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)可用鍵線式表示，如(CH3)2NCH2CH3的鍵線式為。（1）A→B的反應(yīng)類型是____。（2）C中所含官能團(tuán)的名稱_____。（3）D屬于二元羧酸，E含有五元環(huán)，E的核磁共振氫譜只有1組吸收峰。E的鍵線式是____。（4）H含有1個(gè)苯環(huán)和1個(gè)五元環(huán)，G→H的化學(xué)方程式是_____。（5）J的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是____。（6）A的一種同系物的分子式是C7H8，其二氯代物有____種，寫出其中一種含有亞甲基(—CH2—)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_____。（7）以C()為起始原料，選用必要的無(wú)機(jī)試劑合成D，寫出合成路線(用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式或鍵線式表示有機(jī)化合物，用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系，箭頭上注明試劑和反應(yīng)條件)_____?！敬鸢浮浚?）取代反應(yīng)（2）碳碳雙鍵（3）（4）+H2O（5）或（6）①.10②.、、（7）CH2=CHCH=CH2BrCH2CH=CHCH2BrBrCH2CH2CH2CH2BrOHCH2CH2CH2CH2OHHOOCCH2CH2COOH【解析】【分析】A是苯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是，苯與Cl2在一定條件下發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生B是，C是CH2=CH-CH=CH2，C發(fā)生多步反應(yīng)產(chǎn)生的D是二元羧酸，E含有五元環(huán)，E的核磁共振氫譜只有1組吸收峰，則D是HOOC-CH2-CH2-COOH，D與濃硫酸共熱，兩個(gè)羧基脫去1分子H2O，形成環(huán)狀化合物E：，B、E發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生F：，F(xiàn)與H2發(fā)生加成反應(yīng)(還原反應(yīng))產(chǎn)生G：，G分子中含有-COOH、-OH，與濃硫酸共熱，發(fā)生分子內(nèi)的酯化反應(yīng)形成H：，H與A及HF反應(yīng)產(chǎn)生I，I與NH2-CH3發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生分子式是C17H15NCl2的J：或，J與H2發(fā)生加成反應(yīng)(還原反應(yīng))產(chǎn)生K，K與HCl在扁桃酸作用下反應(yīng)產(chǎn)生鹽酸舍曲林。【小問(wèn)1詳解】A是苯，苯與Cl2在一定條件下發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生B：，故A→B的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)；【小問(wèn)2詳解】根據(jù)C的鍵線式結(jié)構(gòu)可知C分子中所含官能團(tuán)名稱是碳碳雙鍵；【小問(wèn)3詳解】根據(jù)上述分析可知E是；【小問(wèn)4詳解】G是，G分子中含有-COOH、-OH，G與濃硫酸共熱，發(fā)生分子內(nèi)的酯化反應(yīng)形成H是，同時(shí)產(chǎn)生水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：+H2O；【小問(wèn)5詳解】J與H2發(fā)生加成反應(yīng)產(chǎn)生K，結(jié)合K的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及J的分子式，可知J結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能是或；【小問(wèn)6詳解】A是苯，分子式是C6H6，苯的同系物分子式是C7H8，該物質(zhì)是甲苯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是，在其二氯代物中，若2個(gè)Cl原子都在甲基上只有1種結(jié)構(gòu)；若一個(gè)在甲基上，有3種不同結(jié)構(gòu)；若2個(gè)Cl都在苯環(huán)上，有6種不同結(jié)構(gòu)，故的二氯代物種類有1+3+6=10種；其中一種含有亞甲基(—CH2—)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為、、；【小問(wèn)7詳解】C是CH2=CHCH=CH2，C與Br2發(fā)生1，4-加成反應(yīng)產(chǎn)生BrCH2CH=CHCH2Br，BrCH2CH=CHCH2Br與H2在催化劑存在的條件下加熱發(fā)生加成反應(yīng)產(chǎn)生BrCH2CH2CH2CH2Br，BrCH2CH2CH2CH2Br與NaOH的水溶液共熱發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生HOCH2CH2CH2CH2OH，HOCH2CH2CH2CH2OH發(fā)生催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生HOOCCH2CH2COOH，故由C制取D的合成路線為CH2=CHCH=CH2BrCH2CH=CHCH2BrBrCH2CH2CH2CH2BrHOCH2CH2CH2CH2OHHOOCCH2CH2COOH。17.我國(guó)科學(xué)家以鉻鐵合金(主要成分鉻、鐵、鎳)為原料，提出了制備氧化鉻的“鉻鐵—三價(jià)鉻冶金化工聯(lián)合法”，徹底解決了傳統(tǒng)鉻生產(chǎn)工藝中六價(jià)鉻的污染問(wèn)題，其工藝流程示意圖如圖。已知：整個(gè)工藝流程，溶液中的鉻元素均為+3價(jià)。（1）寫出酸浸時(shí)的離子方程式____(至少寫2個(gè))。（2）硫化鉻屬于難溶電解質(zhì)，F(xiàn)eS和NiS的溶度積如表所示，試劑a為_(kāi)___。將NiS固體加入0.1mol/LFeSO4溶液中，分析是否有FeS生成____(簡(jiǎn)述計(jì)算過(guò)程，≈5.3)。硫化物KspFeS6.3×10-18NiS2.8×10-21（3）加入草酸(H2C2O4)生成草酸亞鐵的化學(xué)方程式____。（4）為滿足冶金及顏料級(jí)鉻綠的要求，氧化鉻產(chǎn)品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)低于0.03%。一種測(cè)定氧化鉻中鐵含量的操作如下：ⅰ.稱取mg氧化鉻產(chǎn)品，用酸溶解；ⅱ.多步操作分離鐵和鉻；ⅲ.取含有Fe3+的溶液，調(diào)pH，加入指示劑，用cmol/L的無(wú)色EDTA—2Na溶液滴定，共消耗EDTA—2Na標(biāo)準(zhǔn)液VmL。資料：EDTA—2Na和Fe3+按物質(zhì)的量1：1反應(yīng)，低濃度時(shí)產(chǎn)物無(wú)明顯顏色。①指示劑是____，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為_(kāi)___。②氧化鉻產(chǎn)品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是____。【答案】（1）Fe+2H+=Fe2++H2↑；Ni+2H+=Ni2++H2↑；2Cr+6H+=2Cr3++3H2↑（2）①.Na2S溶液②.根據(jù)FeS的溶度積，0.1mol/L的FeSO4溶液中，當(dāng)c(S2-)>6.3×10-17mol/L時(shí)，Q>Ksp，會(huì)生成FeS沉淀；NiS飽和溶液中的c(S2-)≈5.3×10-11mol/L>>6.3×10-17mol/L，所以有FeS生成（3）H2C2O4+FeSO4=FeC2O4↓+H2SO4（4）①.KSCN溶液②.溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色，且30秒無(wú)明顯變化③.×100%【解析】【分析】鉻鐵合金(主要成分鉻、鐵、鎳)用硫酸酸浸時(shí)，金屬與硫酸發(fā)生置換反應(yīng)得到Fe2+、Ni2+和Cr3+，過(guò)濾除去濾渣，濾液中加入適量Na2S溶液使Ni2+生成NiS沉淀、經(jīng)過(guò)濾除去，濾液中加入草酸(H2C2O4)生成草酸亞鐵沉淀過(guò)濾除去、加入有機(jī)萃取劑進(jìn)行深度除鐵，分液后得硫酸鉻溶液，調(diào)pH后得到氫氧化鉻沉淀、進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸t，據(jù)此回答；【小問(wèn)1詳解】酸浸時(shí)，鉻、鐵、鎳與硫酸發(fā)生置換反應(yīng)，離子方程式Fe+2H+=Fe2++H2↑；Ni+2H+=Ni2++H2↑；2Cr+6H+=2Cr3++3H2↑(至少寫2個(gè))?！拘?wèn)2詳解】根據(jù)FeS的溶度積，0.1mol/L的FeSO4溶液中，當(dāng)c(S2-)>6.3×10-17mol/L時(shí)，Q>Ksp，會(huì)生成FeS沉淀；根據(jù)NiS的溶度積，NiS飽和溶液中的c(S2-)≈5.3×10-11mol/L>>6.3×10-17mol/L，所以將NiS固體加入0.1mol/LFeSO4溶液中有FeS生成?！拘?wèn)3詳解】由流程知，硫酸亞鐵溶液加入草酸(H2C2O4)生成草酸亞鐵和硫酸，則化學(xué)方程式為：H2C2O4+FeSO4=FeC2O4↓+H2SO4?！拘?wèn)4詳解】測(cè)定氧化鉻中鐵含量：①滴定時(shí)，EDTA—2Na和Fe3+按物質(zhì)的量1:1反應(yīng)，低濃度時(shí)產(chǎn)物無(wú)明顯顏色，而鐵離子與KSCN溶液反應(yīng)所得溶液呈血紅色，則指示劑是KSCN溶液，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色，且30秒無(wú)明顯變化。②EDTA—2Na和Fe3+按物質(zhì)的量1:1反應(yīng)，消耗EDTA—2Na標(biāo)準(zhǔn)液VmL×10-3L/mL×cmol/L=，則鐵的物質(zhì)的量為，無(wú)色氧化鉻產(chǎn)品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是×100%。18.d區(qū)金屬元素鈦有“太空金屬”“未來(lái)金屬”等美譽(yù)，在航空航天、海洋產(chǎn)業(yè)等行業(yè)有重要作用。回答下列問(wèn)題：（1）基態(tài)鈦原子的核外電子排布式為_(kāi)___。（2）原子中運(yùn)動(dòng)的電子有兩種相反的自旋狀態(tài)，若一種自旋狀態(tài)用+表示，與之相反的則用-表示，稱為電子的自旋磁量子數(shù)。對(duì)于基態(tài)鈦原子，其價(jià)電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為_(kāi)___。（3）如圖所示的晶體結(jié)構(gòu)是一種基礎(chǔ)無(wú)機(jī)介電材料的最小結(jié)構(gòu)單元(晶胞)，這種晶體材料的化學(xué)式為_(kāi)____。（4）我國(guó)科學(xué)家用Mg3N2和TiCl4制備超導(dǎo)材料TiN，理論分析可能的反應(yīng)為：Mg3N2+2TiCl4=2TiN+3MgCl2+Cl2↑Ⅰ4Mg3N2+6TiCl4=6TiN+12MgCl2+N2↑Ⅱ已知：ⅰ.部分物質(zhì)熔沸點(diǎn)Mg3N2TiCl4MgCl2TiN熔點(diǎn)/℃800(分解)-257142950沸點(diǎn)/℃700(升華)136.41412(略)ⅱ.TiCl4能和NaOH溶液反應(yīng)。制備TiN的關(guān)鍵步驟如下：600℃時(shí)，將TiCl4按0.2L/min的速率通入盛有Mg3N2的剛玉坩堝內(nèi)，當(dāng)TiCl4適當(dāng)過(guò)量后停止通入，在N2中冷卻至室溫?？茖W(xué)家通過(guò)測(cè)定不同時(shí)間段尾氣處理裝置中鈦和氯的質(zhì)量百分含量，進(jìn)而確定生成TiN反應(yīng)的化學(xué)方程式。①TiCl4屬于____晶體。②結(jié)合圖，判斷制備TiN的反應(yīng)是“Ⅰ”還是“Ⅱ”，并說(shuō)明判斷依據(jù)_____。【答案】（1）1s22s22p63s23p63d24s2（2）+1或-1（3）CaTiO3（4）①.分子晶體②.制備TiN的反應(yīng)是Ⅱ，經(jīng)計(jì)算n(Cl)：n(Ti)≈4：1，且不同時(shí)間段內(nèi)n(Cl)：n(Ti)不變，NaOH溶液吸收的物質(zhì)只有TiCl4【解析】【小問(wèn)1詳解】鈦元素是22號(hào)元素，按構(gòu)造原理，基態(tài)鈦原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2?！拘?wèn)2詳解】基態(tài)鈦原子的價(jià)電子排布式為3d24s2，3d2是分占2個(gè)d軌道、自旋方向相同的2個(gè)電子，4s軌道填了自旋方向相反的2個(gè)電子，則其價(jià)電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為2×(+)=+1或2×(-)=-1?！拘?wèn)3詳解】由晶胞結(jié)構(gòu)可知，Ti原子處于晶胞的體心，Ca原子屬于頂點(diǎn)、晶胞中含有Ca原子數(shù)目為，O原子位于面心上，晶胞中含有O原子數(shù)目為，故化學(xué)式為CaTiO3?！拘?wèn)4詳解】①由表格知：與其它非金屬氯化物或含鈦化合物比，TiCl4熔沸點(diǎn)低、則屬于分子晶體。②由表知，600℃時(shí)TiCl4呈氣態(tài)，尾氣中必定含TiCl4，若發(fā)生的是反應(yīng)Ⅰ，則尾氣除用于冷卻的氮?dú)馔?、還有多余的TiCl4、還含反應(yīng)生成的Cl2；若發(fā)生的是反應(yīng)Ⅱ，則尾氣中不含氯氣，則2種情況尾氣中氯和鈦的原子數(shù)目比不同。結(jié)合圖中數(shù)據(jù)，可知制備TiN的反應(yīng)是Ⅱ，判斷依據(jù)為：10min時(shí)，，20min時(shí)，，40min時(shí)，，經(jīng)計(jì)算n(Cl)：n(Ti)≈4：1，且不同時(shí)間段內(nèi)n(Cl)：n(Ti)不變，NaOH溶液吸收的物質(zhì)只有TiCl4。19.某小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究NO的某些性質(zhì)。（1）從氮元素的價(jià)態(tài)角度分析，NO有_____性。（2）以Cu和HNO3為原料制備NO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____。（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究NO的氧化性。實(shí)驗(yàn)Ⅰ：用排水法收集一瓶NO，將其倒扣在盛有堿性Na2SO3溶液的水槽中，振蕩，觀察到集氣瓶中液面上升。資料：ⅰ.NO與堿性Na2SO3溶液會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，NO被還原為N2O。ⅱ.Ag+與N2O反應(yīng)生成黃色沉淀。①檢驗(yàn)SO的氧化產(chǎn)物。取少量實(shí)驗(yàn)Ⅰ反應(yīng)后集氣瓶中的溶液，_____(填操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)。②某同學(xué)認(rèn)為，需通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證NO的氧化性，補(bǔ)充以下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)Ⅱ：取飽和Na2SO4溶液，加入少量冰醋酸，再滴加5滴0.1mol/L的AgNO3溶液，無(wú)明顯變化。實(shí)驗(yàn)Ⅲ：取少量實(shí)驗(yàn)Ⅰ反應(yīng)后集氣瓶中的溶液，加入少量冰醋酸，再滴加5滴0.1mol/L的AgNO3溶液，_____(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)。上述實(shí)驗(yàn)證明NO有氧化性。實(shí)驗(yàn)Ⅱ的目的是_____。③寫出NO與堿性Na2SO3溶液反應(yīng)的離子方程式______。④從電極反應(yīng)角度分析NO與堿性Na2SO3溶液的反應(yīng)。還原反應(yīng)：2NO+2e-=N2O氧化反應(yīng)：_____。實(shí)驗(yàn)Ⅳ：用排水法收集兩瓶NO，將其分別倒扣在飽和Na2SO3溶液和加有NaOH的飽和Na2SO3溶液中，后者集氣瓶中液面上升更快。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論：_____。（4）某同學(xué)結(jié)合所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)處理工業(yè)廢氣中SO2和NO的實(shí)驗(yàn)方案，達(dá)到消除污染，保護(hù)環(huán)境的目的。①先用飽和純堿溶液吸收廢氣中的SO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。②再向生成的溶液中加入一定量_____，以此溶液來(lái)吸收NO氣體。

【答案】（1）氧化性和還原性（2）Cu+4HN