【高考领航】2025年高中化学学业水平等级考试模拟试题（山东）(3)

高中化学学业水平等级考试模拟试题(三) (考试用时：90分钟　试卷满分：100分) 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．(2023·陕西省西安市二模)2022年科技创新结出累累硕果，加快实现了高水平建设科技强国。下列有关说法错误的是(　　) A．国产航母海上巡航，航母甲板是高强度钢材，钢是一种铁碳合金 B．“华龙一号”核电项目中核反应堆所用铀棒中含有的U与U互为同位素 C．“北斗导航”系统应用一体化芯片手机，芯片成分为SiO2 D．C919大飞机采用的材料中使用了高温陶瓷材料氮化硅，氮化硅属于新型无机非金属材料 2．(2023·天津市和平区二模)下列化学用语或图示表达正确的是(　　) A．N2的结构式：N≡N B．顺­2­丁烯的球棍模型： C．CO2的空间填充模型： D．基态氮原子的轨道表示式： 3．(2023·山东省东营市二模)“酸化”是实验中常用方法，下列说法正确的是(　　) A．增强KMnO4的氧化能力，用浓盐酸酸化 B．抑制Fe2＋的水解，用稀硝酸酸化 C．检验卤代烃中的卤素，加碱溶液并加热后，用稀硫酸酸化，再检验 D．确认溶液中是否含SO，先用盐酸酸化，再检验 阅读下列材料，完成4～6题。 合理施肥是粮食增产的重要措施，N2、H2在高温、高压、催化剂条件下能合成NH3，电解法也能合成NH3，一种电解法制取NH3的装置如图所示。以NH3为原料可以制氮肥如NH4HCO3、CO(NH2)2等。燃煤产生的SO2和汽车尾气中的NO、NO2造成的酸雨会导致土壤酸化、粮食减产。在有氧条件下，用NH3催化还原NO是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为4NH3(g)＋2O2(g)＋2NO(g)3N2(g)＋6H2O(g)　ΔH<0。 4．下列说法正确的是(　　) A．CO(NH2)2的晶体类型为离子晶体　　　　 B．NH3的沸点高于CH4的沸点 C．NH3中的键角大于NH中的键角　　 D．HCO中C的杂化方式是sp3杂化 5．下列化学反应表示正确的是(　　) A．用氨水吸收过量SO2的离子方程式：SO2＋2NH3·H2O===2NH＋SO＋H2O B．CO(NH2)2在足量H2SO4中水解：CO(NH2)2＋3H2O===CO2↑＋2NH3·H2O C．用NaOH溶液吸收NO2：NO2＋2OH－===NO＋H2O D．电解时电极A上发生的反应：N2＋6e－＋6H＋===2NH3 6．关于有氧条件下，用NH3催化还原NO的反应的说法正确的是(　　) A．使用催化剂不能降低逆反应的活化能 B．反应平衡常数K＝ C．该反应一定能自发进行 D．其他条件不变，增大NO的用量有利于提高NO的转化率 7．(2023·广东省二模)科学家设计了一种以镍基普鲁士蓝为电极材料的“热再生电化学循环”转化电池(如图所示)，用于收集废热，提高能源利用率。该电池以KCl溶液和Ni(NO3)2溶液作电解质溶液，电极之间用多孔隔膜分隔，工作时发生反应：K2Ni[Fe(CN)6]＋AgClKNi[Fe(CN)6]＋K＋＋Ag＋Cl－。下列说法不正确的是(　　) A．收集废热时，阴极上附着的AgCl减少 B．收集废热时，阳极发生的反应为K2Ni[Fe(CN)6]－e－===KNi[Fe(CN)6]＋K＋ C．低温工作时，K＋通过多孔隔膜移向Ag电极 D．低温工作时，Ag电极增重7.1 g，理论上外电路转移电子0.2 mol 8．(2023·江苏省四市二调)某光刻胶(ESCAP)由三种单体共聚而成，ESCAP在芯片表面曝光时发生如下反应。下列叙述不正确的是(　　) A．合成ESCAP的一种单体为苯乙烯 B．曝光时发生了取代反应和消去反应 C．X的酸性比ESCAP的酸性强 D．Y分子碳原子共平面且存在顺反异构 9．(2023·山东省日照市二模)钒元素在酸性溶液中有多种存在形式，其中VO2＋为蓝色，VO为淡黄色，已知能发生如下反应： Ⅰ.Fe2＋＋VO＋2H＋===Fe3＋＋VO2＋＋H2O Ⅱ.5VO2＋＋MnO＋H2O===5VO＋Mn2＋＋2H＋ 下列说法错误的是(　　) A．酸性条件下的氧化性：MnO>VO>Fe3＋ B．反应Ⅱ中氧化产物和还原产物物质的量之比为5∶1 C．向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液颜色由蓝色变为淡黄色 D．向含2 mol VO的酸性溶液中滴加1 mol FeI2溶液充分反应，转移3 mol电子 10．(2023·山东省泰安市二模)短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，W与Z处于同主族，Y原子p能级上有一对成对电子。甲、乙、丙、丁、戊均由上述二种或三种元素组成，乙和丁均为分子中含有10个电子的二元化合物，有关物质的转化关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．甲中含有σ键和π键 B．X的最高价的含氧酸可能为强酸或弱酸 C．简单离子的半径：W＜Y＜Z D．W、X组成化合物的沸点一定比X、Y组成化合物的沸点低 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11．(2023·山东省泰安市二模)下列实验现象与实验操作不匹配的是(　　) 实验操作 实验现象 A 已知[Cu(H2O)4]2＋＋4Cl－[CuCl4]2－＋4H2O ΔH＞0，[CuCl4]2－为黄绿色，将盛有2 mL 0.5 mol·L－1CuCl2溶液的试管加热 溶液变为蓝色 B 将绕成螺旋状的铜丝伸入到盛有浓硝酸的试管中 铜丝溶解，溶液变为蓝色，生成红棕色气体 C 向盛有4.0 mL 0.1 mol·L－1CuSO4溶液的试管里逐滴滴加氨水至过量 先产生蓝色沉淀，后沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液 D 用玻璃棒摩擦装有过饱和醋酸钠溶液的试管内壁 有晶体析出 12．(2023·福建省鞍百校联盟三模)黏土钒矿中，钒以＋3、＋4、＋5价的化合物形式存在，还包括钾、镁和铝的硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4等。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。 该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 Fe3＋ Fe2＋ Mg2＋ Al3＋ Mn2＋ 开始沉淀的pH 1.9 7.0 8.9 3.0 8.1 完全沉淀的pH 3.2 9.0 10.9 4.7 10.1 已知：“中和沉淀”中，VO水解并沉淀为V2O5·xH2O。“沉淀转溶”中，V2O5·xH2O转化为钒酸盐溶解。 下列说法错误的是(　　) A．“酸浸氧化”中，有VO＋、VO2＋、Fe2＋三种离子被氧化 B．滤渣①、滤渣③、滤渣④的主要成分依次是SiO2、Fe(OH)3、Al(OH)3 C．随滤液②可除去金属离子K＋、Na＋、Mg2＋、Mn2＋及部分Al3＋、Fe3＋ D．“沉钒”中需要加入过量NH4Cl，利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全 13．(2023·陕西省榆林市二模)三室膜电渗析分离硫酸锂并回收酸碱的装置示意图如图，下列说法正确的是(　　) A．酸碱的浓度：进等于出 B．右侧电极的电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ C．装置工作一段时间后，n(a)∶n(b)＝2∶1 D．右侧离子交换膜为阴离子交换膜 14．(2023·山东省烟台市二模)一种含Pt催化剂活化甲烷中碳氢键的反应机理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．反应Ⅱ、Ⅲ一定有电子转移 B．催化循环中S的VSEPR模型相同 C．配体完全加氢后产物有两种 D．上述过程的总反应：CH4＋SO3＋H2SO4CH3OSO3H＋SO2＋H2O 15．(2023·山东省日照市二模)常温下，向20 mL 0.1 mol·L－1的H2A溶液中滴加NaOH溶液，各微粒浓度和滴定曲线关系如图(pC＝－lg c)，下列说法正确的是(　　) A．曲线③代表HA－，曲线④代表滴定曲线 B．常温下H2A电离常数Ka1＝10－4.02 C．0.1 mol·L－1Na2A溶液pH约为9.6 D．0.1 mol·L－1NaHA溶液中：c(H＋)>c(OH－)＋c(A2－) 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16．(12分)(2023·广东佛山一模)我国提取的月壤样品主要是由硅酸盐组成的辉石、斜长石，回答下列问题： (1)基态硅原子的价电子排布图(轨道表示式)为________________。 (2)CO2与SiO2是同主族氧化物，但熔、沸点差距很大，其原因是_____________________________________________________________。 (3)硅酸盐阴离子的基本结构单元如图1所示，其化学式SiO；图2阴离子由两个图1单元共用1个顶角氧组成，其所带的负电荷数为____________；图3是顶角氧相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链，其Si、O原子的个数比为____________。 　 图1　　　　图2　　　图3　　　　　图4 (4)Mg和Cu形成的晶体中，也存在四面体结构，Mg以金刚石方式堆积，剩余的4个四面体空隙放置Cu4四面体，如图4所示。Cu4四面体结构的镁配位数为____________，已知晶胞参数为a nm，NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为__________g·cm－3(列出计算表达式)。 17．(12分)(2023·山东省泰安市一模)磷酸二氢铵(NH4H2PO4)和草酸亚铁晶体(FeC2O4·xH2O)可用于制备电池正极材料。 Ⅰ.某研究小组用磷酸吸收氨气制NH4H2PO4，装置如图1所示(夹持和搅拌装置已省略)。 图1 (1)实验过程中，当出现倒吸现象时，________________(填写实验操作，下同)，当上述现象消失后，________________，继续通入氨气。 (2)常温下，磷酸盐溶液中含磷物种的分布系数与pH的关系如图2所示，据图示分析，若本实验不选用pH传感器，还可选用________________作指示剂，当溶液颜色发生相应变化时，停止通NH3，即可制得NH4H2PO4溶液。若此时继续向溶液中通入少量氨气，发生反应的离子方程式为____________________ ____________________________________________________。 图2 Ⅱ.利用草酸制备草酸亚铁晶体(FeC2O4·xH2O)的流程如图所示： 已知：ⅰ.pH>4时，Fe2＋易被氧气氧化； ⅱ.几种物质的溶解度(g/100 g H2O)如表： FeSO4·7H2O (NH4)2SO4 FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O 20 ℃ 48 75 37 60 ℃ 101 88 38 (3)第一次加稀硫酸调溶液pH至1～2的目的是_____________________ ___________________________________________________。 (4)操作a是蒸发浓缩，________________(填操作)。 (5)为测定草酸亚铁晶体中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2，设为装置A)称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。按图3所示连接好装置进行实验。 图3 下列实验操作的正确顺序为________(填序号)。 ①点燃酒精灯，小火加热　②停止通入氮气，关闭K1、K2　③打开K1、K2 ④熄灭酒精灯，冷却至室温　⑤缓缓通入氮气　⑥称重A 重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。假设此过程中FeC2O4不分解，根据实验记录，计算草酸亚铁晶体中结晶水数目x＝________(列式表示)。 18．(12分)(2023·河南省名校大联考)铝酸铋[Bi(AlO2)3]主要用作抗酸药及抗溃疡药，具有中和胃酸和收敛作用。以辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含有SiO2、Cu2S、FeS2杂质)为原料制备铝酸铋的一种工艺流程如图所示： 已知：①常温下，Cu(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3和Bi(OH)3的Ksp分别为2.0×10－20、4.0×10－16、4.0×10－38和8.0×10－31，lg 2＝0.3。 ②Cu(OH)2能溶于氨水生成[Cu(NH3)4]2＋。 ③Sn2＋和Sn4＋在碱性溶液中分别以[Sn(OH)4]2－和[Sn(OH)6]2－的形式存在。 请回答下列问题： (1)铋与氮同主族，铋元素在元素周期表中的位置是________________。 (2)滤渣1中除了硫单质，还含另一种物质，30 g该物质中含共价键的数目是____________，FeCl3与Cu2S反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________。 (3)“还原”时，加入铋的目的是_________________________________ _______________________________________。 (4)“沉淀”前，若滤液中Cu2＋浓度为0.005 mol·L－1，Fe2＋浓度为0.01 mol·L－1，则“沉淀”时调pH的最大值应小于___________________________________ _____________________________________。 (5)在碱性溶液中，可用[Sn(OH)4]2－鉴定Bi3＋存在，Bi3＋被还原为Bi，写出该反应的离子方程式：_________________________________________________ _______________________。 (6)在氢氧化钠溶液中，次氯酸钠能将Bi(OH)3氧化为NaBiO3，写出该反应的化学方程式：___________________________________________________________ _____________。 19．(12分)(2023·山东省名校联考)2­氨基­3­苯基丁酸及其衍生物可作为植物生长调节剂，其同系物G的人工合成路线如图： (1)A是可与碳酸氢钠溶液反应的芳香族化合物，写出A的结构简式_______________________。 (2)写出C→D的反应方程式_________________________________________ _______________________________。 (3)A→B使用NaOH的目的_________________________________________ _______________________________。 (4)比C相对分子质量小14的芳香族同分异构体，同时满足下列条件的共有__________种(不考虑空间异构)。 ①可与碳酸氢钠溶液反应 ②可以使溴水褪色 ③苯环上为二取代，其中氯原子直接连接在苯环上 写出其中核磁共振氢谱五组峰，比值为2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式__________________________________________________________________ ____________________________________________________________。 (5)已知： 写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)___________________________ _______________________________________。 20．(12分)(2023·湖北省七市3月调研)低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯等)作为重要的基本化工原料，在现代石油和化学工业中起着举足轻重的作用。一定条件下，碘甲烷(CH3I)热裂解制低碳烯烃的主要反应有： 反应Ⅰ　2CH3I(g)C2H4(g)＋2HI(g)　ΔH1　Kp1＝a 反应Ⅱ　3C2H4(g)2C3H6(g) 　ΔH2　Kp2＝b 反应Ⅲ 　2C2H4(g)C4H8(g)　ΔH3　Kp3＝c 反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在不同温度下的分压平衡常数Kp如表1，回答下列问题： 表1 T/Kp 298 K 323 K 423 K 523 K 623 K 723 K 反应Ⅰ 7.77×10－8 1.65×10－6 1.05×10－2 2.80 1.41×102 2.64×103 反应Ⅱ 7.16×1013 2.33×1012 1.48×108 3.73×105 6.42×103 3.40×102 反应Ⅲ 2.66×1011 6.04×109 1.40×105 1.94×102 2.24 8.99×10－2 (1)ΔH1____________0(填“＞”或“＜”，下同)。 (2)实际工业生产中，若存在副反应：4C3H6(g)3C4H8(g)　ΔH4　Kp4 则Kp4＝______________(用含有b、c的代数式表达)，结合表1数据分析 ΔH4__________0。 (3)控制条件只发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，测得压强对平衡体系中n(C3H6)/n(C2H4)的影响如表2。 表2 p/MPa 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 1.42 1.75 1.98 2.15 2.30 2.42 2.53 2.63 2.72 2.80 随压强增大，不断增大的原因可能是____________________ ____________________________________________________。 (4)结合信息，请推测有利于提高乙烯产率的措施_______________________ _________________________________________________________________________________________________________________________(至少答2点)。 (5)其它条件不变，向容积为1 L的密闭容器中投入1 mol CH3I(g)，假定只发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯所占物质的量分数的影响如图，715 K时CH3I(g)的平衡转化率为________________，反应Ⅰ以物质的量分数表示的平衡常数Kx＝________________________。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高中化学学业水平等级考试模拟试题(三) 　1—5　CADBD　6—10　CCDDB 11．AB　12.B　13.B　14.BC　15.AC 1．C　钢是一种铁碳合金，A正确；U与U质子数相同，中子数不同，互为同位素，B正确；芯片的成分为晶体Si，C错误；D.氮化硅属于新型无机非金属材料，D正确。 2．A　结构式是指用一根短线表示一对共用电子对的式子，则N2的结构式为：N≡N，A正确；由于碳碳双键两端的甲基分别位于双键平面的两侧，则图示是反­2­丁烯的球棍模型，B错误；CO2是直线形分子，C错误；根据洪特规则及特例可知，基态氮原子的轨道表示式为：，D错误。 3．D　酸性KMnO4具有强氧化性，Cl－具有还原性，二者混合会发生氧化还原反应，不能达到目的，A错误；Fe2＋具有还原性，稀硝酸具有强氧化性，二者混合会发生氧化还原反应，不能达到目的， B错误；酸性条件下利用硝酸银溶液检验卤素离子，而硫酸银也是沉淀会干扰试验，应使用硝酸酸化，C错误；检验溶液中是否含SO，先用盐酸酸化，可以有效排除碳酸根、银离子、亚硫酸根离子的干扰，可以达到目的，D正确。 4．B　CO(NH2)2由分子构成，属于分子晶体，A错误；NH3分子间存在氢键，而CH4分子间不存在氢键，因此NH3的沸点比CH4的高，B正确；NH3、NH的中心原子N原子均采用sp3杂化，NH3中N原子上孤电子对数为1，NH中N原子上无孤电子对，孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力，因此键角：NH>NH3，C错误；HCO中C原子的价层电子对数为3，采用sp2杂化，D错误。 5．D　用氨水吸收过量SO2生成NH和HSO，离子方程式为SO2＋NH3·H2O===NH＋HSO，A错误；CO(NH2)2在足量H2SO4中水解的离子方程式为CO(NH2)2＋H2O＋2H＋===CO2↑＋2NH，B错误；氢氧化钠可以和NO2反应生成NaNO2、NaNO3和H2O，其离子方程式为2NO2＋2OH－===NO＋H2O＋NO，C错误；电极A上N2得到电子生成NH3，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应式，D正确。 6．C　催化剂能同时降低正、逆反应的活化能，A错误；固体、纯液体的浓度视为常数，不代入平衡常数的表达式，但是此反应的生成物是水蒸气，故反应平衡常数K＝，B错误；该反应的ΔH<0，气体生成物的化学计量数之和大于气体反应物的化学计量数之和，ΔS>0，则ΔG＝ΔH－TΔS始终小于0，故该反应一定能自发进行，C正确；其他条件不变，增大NO的用量，NO的转化率降低，D错误。 7．C　收集废热时，K2Ni[Fe(CN)6]的一极为阳极，电极反应为K2Ni[Fe(CN)6]－e－=== KNi[Fe(CN)6]＋K＋，B正确；AgCl一极为阴极，电极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－，AgCl转化为Ag和Cl－，阴极上附着的AgCl减少，A正确；低温工作时，Ag电极为负极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，K＋通过多孔隔膜移向KNi[Fe(CN)6]电极，C错误；低温工作时，负极上Ag－e－＋Cl－===AgCl，Ag电极增重7.1 g，说明有0.2 mol Cl－参与反应，则理论上外电路中转移电子为0.2 mol，D正确。 8．D　由图可知，合成ESCAP的单体为、、，其中一种单体为苯乙烯，故A正确；曝光时ESCAP支链上酯基发生取代反应生成羧基和羟基，羟基又发生消去反应生成碳碳双键得到，故发生了取代反应和消去反应，故B正确；X中含有羧基，故其酸性比ESCAP的酸性强，故C正确；Y分子中碳碳双键两端的基团相同，不存在顺反异构，故D错误。 9．D　氧化剂氧化性大于氧化产物，由Ⅰ可知，氧化性VO>Fe3＋，由Ⅱ可知，氧化性MnO>VO；故酸性条件下的氧化性：MnO>VO>Fe3＋，A正确；反应Ⅱ中VO2＋发生氧化反应得到氧化产物VO，MnO发生还原反应得到还原产物Mn2＋，由化学方程式可知，氧化产物和还原产物物质的量之比为5∶1，B正确；向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，VO2＋被高锰酸钾氧化为VO，故溶液颜色由蓝色变为淡黄色，C正确；向含2 mol VO的酸性溶液中滴加1 mol FeI2溶液充分反应，由于碘离子还原性大于亚铁离子，故碘离子完全和2 mol VO反应生成碘单质，转移2 mol电子，D错误。 10．B　短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，W与Z处于同主族，Y原子p能级上有一对成对电子，则Y为O。甲、乙、丙、丁、戊均由上述二种或三种元素组成，乙和丁均为分子中含有10个电子的二元化合物，则丁为氨气或甲烷，乙为水，戊为NO或二氧化碳，甲为过氧化钠，丙为氢氧化钠，则W为H、X为N或C、Z为Na。过氧化钠含有σ键和离子键，故A错误；X的最高价的含氧酸可能为强酸(硝酸)或弱酸(碳酸)，故B正确；根据层多径大，同电子层结构核多径小，则简单离子的半径：H＜Na＜O，故C错误；W、X组成化合物的沸点不一定比X、Y组成化合物的沸点低，比如固态烷烃比一氧化碳沸点高，故D错误。 11．AB　已知[Cu(H2O)4]2＋＋4Cl－[CuCl4]2－＋4H2O ΔH＞0，升高温度，平衡正向移动，[Cu(H2O)4]2＋转化为[CuCl4]2－，溶液变成黄绿色，故A错误；铜与浓硝酸发生剧烈反应，有红棕色气体NO2产生，溶液呈绿色，故B错误；向盛有4.0 mL 0.1 mol·L－1CuSO4溶液的试管里逐滴滴加氨水至过量，先产生Cu(OH)2蓝色沉淀，后沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，故C正确；用玻璃棒在容器内壁轻轻摩擦可以从容器内壁刮下少量碎屑充当晶核，过饱和溶液可迅速完成结晶过程，析出晶体，故D正确。 12．B　黏土钒矿中，钒以＋3、＋4、＋5价的化合物存在，还包括钾、镁和铝的硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4，用30%H2SO4和MnO2 “酸浸氧化”时，VO＋和VO2＋被氧化成VO，Fe3O4与硫酸反应生成的Fe2＋被氧化成Fe3＋，A正确；SiO2此过程中不反应，硅酸盐与硫酸反应可得到硅酸沉淀，故滤渣1含二氧化硅和硅酸，滤液①中含有VO、K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、Mn2＋、SO；滤液①中加入NaOH调节pH＝3.0～3.1，钒水解并沉淀为V2O5·xH2O，根据表中提供的溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH，此过程中Fe3＋部分转化为Fe(OH)3沉淀，部分Al3＋转化为Al(OH)3沉淀，滤液②中含有K＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、Mn2＋、SO，滤饼②中含V2O5·xH2O、Fe(OH)3、Al(OH)3，滤饼②中加入NaOH使pH>13，V2O5·xH2O转化为钒酸盐溶解，Al(OH)3转化为NaAlO2，则滤渣③的主要成分为Fe(OH)3；滤液③中含钒酸盐、偏铝酸钠，加入HCl调pH＝8.5，NaAlO2转化为Al(OH)3沉淀而除去；则滤渣④的主要成分是Al(OH)3，最后向滤液④中加入NH4Cl“沉钒”得到NH4VO3。据分析，滤渣①的主要成分是硅酸和SiO2，B错误；随滤液②可除去金属离子K＋、Na＋、Mg2＋、Mn2＋及部分Al3＋、Fe3＋，C正确；NH4VO3存在沉淀溶解平衡：NH4VO3(s) NH (aq)＋VO (aq)，“沉钒”中加入过量NH4Cl，增大c(NH)，有利于NH4VO3结晶析出，D正确。 13．B　三室膜电渗析分离硫酸锂并回收酸碱，由图可知，中间室离子向两侧迁移，右侧得到氢氧化锂，左侧得到硫酸，则右侧电极为阴极，水放电发生还原反应生成氢气和氢氧根离子；左侧电极为阳极，水放电发生氧化反应生成氧气和氢离子；由分析可知，左室有生成的氢离子和迁移过来的硫酸根离子，硫酸浓度变大；右室有生成的氢氧根离子和迁移过来的锂离子，氢氧化锂浓度变大，A错误；阴极的电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，B正确；由分析可知，a为生成的氧气、b为生成的氢气，根据电子守恒可知，生成气体n(a)∶n(b)＝1∶2，C错误；右侧离子交换膜可以让锂离子通过，为阳离子交换膜，D错误。 14．BC　由图可知，反应Ⅱ中，S元素的化合价由＋6变为＋4；反应Ⅲ中，Pt的配位数由6变到4，故两个过程中一定有电子转移，A正确；SO2中S原子的价层电子对数＝2＋＝3，SO3中S原子的价层电子对数＝3＋＝3，二者VSEPR模型均为平面三角形；而SO的价层电子对数＝4＋＝4，VSEPR模型为四面体形，故催化循环中S的VSEPR模型不相同，B错误；配体完全加氢后产物只有1种，C错误；由图可知，上述过程的总反应：CH4＋SO3＋H2SO4CH3OSO3H＋SO2＋H2O，D正确。 15．AC　由图可知，曲线④代表滴定曲线，曲线①、②、③分别代表A2－、H2A和HA－的pC随氢氧化钠溶液体积的变化曲线。曲线④代表滴定曲线，曲线③代表HA－的pC随氢氧化钠溶液体积的变化曲线，故A正确；溶液中H2A和HA－的pC相等时，溶液pH小于4.02，由电离常数公式可知，溶液中H2A和HA－的pC相等时，电离常数Ka1(H2A)＝ ＝c(H＋)＞10－4.02，故B错误；溶液中A2－和HA－的pC相等时，溶液pH为6.2，由电离常数公式可知，溶液中A2－和HA－的pC相等时，电离常数Ka2(H2A)＝ ＝c(H＋)＝10－6.2，则水解常数Kh1＝＝＝＝10－7.8,0.1 mol/L Na2A溶液中氢氧根离子浓度约为＝10－4.4 mol/L，溶液pH约为9.6，故C正确；由图可知，NaHA溶液呈酸性，溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，由电荷守恒关系c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HA－)＋c(OH－)＋2c(A2－)和物料守恒关系c(Na＋)＝c(HA－)＋c(H2A)＋c(A2－)可知，溶液中c(OH－)＋c(A2－)＞c(H＋)，故D错误。 16．解析：(1)Si是14号元素，其价电子排布式为：3s23p2，则其价电子排布图(轨道表示式)为；(2)CO2是分子晶体，分子间是范德华力，SiO2是空间网状的共价晶体，原子之间是共价键，作用力远大于范德华力，所以CO2的熔、沸点比SiO2熔、沸点要小得多；(3)由图可知，图1的化学式为SiO，形成二聚硅酸根离子是两个SiO通过1个O原子相连，可知图2的化学式为Si2O，在无限长链中，令含有n个Si，则含有[4n－(n－1)]＝(3n＋1)个O，故Si、O原子个数比为n∶3n＋1；(4)如图4所示信息可知，Cu4相当于位于金刚石中正四面体中体内的碳原子位置，Cu4四面体结构的镁配位数即离Cu4最近的且距离相等的Mg个数为4，已知晶胞参数为a nm，NA为阿伏加德罗常数的值，一个晶胞中含有Mg个数为：8×＋6×＋4＝8，含有Cu个数为4×5＝20，故一个晶胞的质量为： g, 一个晶胞的体积为：(a×10－7 cm)3，则该晶体的密度为ρ＝＝＝×1021 g·cm－3。 答案：(1)　(2)CO2是分子间作用力形成的分子晶体，SiO2是共价键形成的空间网状共价晶体　(3)6　n∶3n＋1　(4)4　×1021 17．解析：实验的目的为制备磷酸二氢铵(NH4H2PO4)，实验原理为NH3＋H3PO4===NH4H2PO4，由于NH3极易溶于水，实验中要平衡气压防止发生倒吸；Ⅱ.实验是制备FeC2O4·xH2O，由流程可知，FeSO4·7H2O与(NH4)2SO4在稀硫酸环境中反应，经过操作a得到FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O，FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O再与草酸在稀硫酸环境中反应，经过操作b得到(FeC2O4·xH2O)。(1)由于NH3极易溶于水，因此实验中要平衡气压防止发生倒吸，则实验过程中，当出现倒吸现象时，应及时关闭K1，打开K2；当上述现象消失后，关闭K2，打开K1，继续通入氨气。(2)当pH为4～5时，可制得NH4H2PO4，说明NH4H2PO4溶液显酸性，因此若不选用pH传感器，还可以选用甲基橙作指示剂，当溶液颜色从红色变为橙色时，停止通NH3，即可制得NH4H2PO4溶液；若此时继续向溶液中通入少量氨气，氨气与NH4H2PO4反应生成(NH4)2HPO4，发生反应的离子方程式为NH3＋H2PO===HPO＋NH。(3)已知条件pH＞4时，Fe2＋易被氧气氧化，而Fe2＋和NH在酸性较弱的环境中也会发生水解反应，则第一次加稀硫酸调溶液pH至1～2的目的是：抑制Fe2＋和NH的水解，防止Fe2＋被氧化。(4)根据溶解度表可知，为了防止温度降低而析出一些低温下溶解度较小的杂质，如FeSO4·7H2O，则操作a是蒸发浓缩，趁热过滤。(5)为测定草酸亚铁晶体中结晶水含量，需将一定量样品完全分解、吸收并测定其中全部结晶水的质量，故实验步骤依次为：将石英玻璃管(带两端开关K1和K2，设为装置A)称重，记为m1 g；将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g；按图3所示连接好装置进行实验；③打开K1、K2；⑤缓缓通入氮气；①点燃酒精灯，小火加热；④熄灭酒精灯，冷却至室温； ②停止通入氮气，关闭K1、K2；⑥称重A；进行恒重操作；则实验操作的正确顺序为③⑤①④②⑥；草酸亚铁晶体(FeC2O4·xH2O)中n(FeC2O4)∶n(H2O)＝1∶x，n(FeC2O4)＝＝ mol，n(H2O)＝＝ mol，所以1∶x＝∶，解出草酸亚铁晶体中结晶水数目x＝。 答案：(1)关闭K1，打开K2　关闭K2，打开K1　(2)甲基橙　NH3＋H2PO===HPO＋NH　(3)抑制Fe2＋和NH的水解，防止Fe2＋被氧化　(4)趁热过滤　(5)③⑤①④②⑥　 18．解析：由题给流程可知，辉铋矿中加入氯化铁和盐酸的混合溶液浸取时，金属硫化物转化为硫和可溶性金属氯化物，二氧化硅与混合溶液不反应，过滤得到含有硫、二氧化硅的滤渣和滤液；向滤液中加入铋，将溶液中的铁离子还原为亚铁离子，过滤得到滤液；调节滤液的pH，将铋离子、铜离子转化为氢氧化铋、氢氧化铜沉淀，过滤得到含有亚铁离子的滤液和滤渣；向滤渣中加入氨水，将氢氧化铜转化为四氨合铜离子，过滤得到含有四氨合铜离子的滤液和氢氧化铋；氢氧化铋溶于稀硝酸得到硝酸铋溶液，硝酸铋溶液与偏铝酸钠溶液反应制得铝酸铋。(2)由分析可知，滤渣1的主要成分是硫和二氧化硅，二氧化硅中每个硅原子与4个氧原子形成4个硅氧键，则30 g二氧化硅中含共价键的数目为 ×4×NA mol－1＝2NA；氯化铁溶液与硫化亚铜反应生成氯化亚铁、氯化铜和硫沉淀，反应的化学方程式为4FeCl3＋Cu2S===4FeCl2＋2CuCl2＋S，则反应中氧化剂氯化铁与还原剂硫化亚铜的物质的量之比为4∶1；(3)“还原”时，加入铋的目的是将溶液中的铁离子还原为亚铁离子，防止沉铋时有氢氧化铁沉淀生成；(4)由溶度积可知，当亚铁离子开始沉淀时，溶液中的氢氧根离子浓度为 mol/L＝2.0×10－7 mol/L，溶液pH为7.3，则“沉淀”时调pH的最大值应小于7.3；(5)由题意可知，碱性溶液中 [Sn(OH)4]2－与Bi3＋反应生成Bi和[Sn(OH)6]2－，反应的离子方程式为2Bi3＋＋3[Sn(OH)4]2－＋6OH－===2Bi↓＋3[Sn(OH)6]2－；(6)由题意可知，在氢氧化钠溶液中，次氯酸钠溶液与Bi(OH)3反应生成NaBiO3、氯化钠和水，反应的化学方程式为Bi(OH)3＋NaOH＋NaClO===NaBiO3＋NaCl＋2H2O。 答案：(1)第六周期第VA族　(2)2NA　4∶1　(3)将Fe3＋还原为Fe2＋，防止沉铋时有Fe(OH)3生成　(4)7.3 (5)2Bi3＋＋3[Sn(OH)4]2－＋6OH－===2Bi↓＋3[Sn(OH)6]2－　(6)Bi(OH)3＋NaOH＋NaClO===NaBiO3＋NaCl＋2H2O 19．解析：A是可与碳酸氢钠溶液反应的芳香族化合物，对比A的分子组成及B的结构可知，A与CH3I发生取代反应，再经酸化生成B，A的结构简式为：；B与SOCl2发生取代反应生成C，C为，C与甲醇发生取代反应生成D，结合E的结构可知C的Cl原子被—OCH3替代，D为：，D与NH2OH发生反应生成E，E在Zn、30%硫酸作用下发生还原反应，再经碱化生成F，F为，F在酸性条件下发生酯的水解反应，再调节pH值得到G。(2)根据分析可知，C与甲醇发生取代反应生成D，反应方程式为：CH3OH＋＋HCl。(3)A到B的第一步转化反应为：＋2CH3I→＋2HI，加入NaOH可以中和生成的HI，有利于该反应正向进行。(4)比C()相对分子质量小14，可知该结构比C少一个碳原子；①可与碳酸氢钠溶液反应，说明含有羧基；②可以使溴水褪色，结合C的组成可知，有羧基后苯环支链上还有一个不饱和度，说明含有一个碳碳双键；③苯环上为二取代，其中氯原子直接连接在苯环上，则碳碳双键和羧基在同一个支链上。符合要求的结构如下：，，，每种结构与氯原子有邻、间、对三种位置，共24种结构，其中核磁共振氢谱五组峰，比值为2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为，(5) 经催化氧化生成，在NaOH加热条件下发生分子内加成再消去生成，与NH2OH发生流程中反应生成，可得合成路线。 答案：(1) 　(2)CH3OH＋＋HCl　(3)中和生成的HI，使反应向正反应方向移动　(4)24　　 (5) 20．解析：(1)由表格数据可知，升高温度，反应Ⅰ的分压平衡常数依次增大，说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，反应的焓变大于0；(2)由盖斯定律可知，反应Ⅲ×3—反应Ⅱ×2得到副反应，则Kp4＝，由表格数据可知，298 K时平衡常数Kp4＝≈3.7×106、323 K时平衡常数Kp4＝≈4.1×104，则升高温度，副反应的平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，反应的焓变小于0；(3)由方程式可知，反应Ⅰ是气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，C2H4的物质的量减小，而反应Ⅱ、Ⅲ是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，C2H4的物质的量减小、C3H6的物质的量增大，所以随压强增大不断增大；(4)由(1)分析知，反应Ⅰ是气体体积增大的吸热反应，由表格数据可知，升高温度，反应Ⅱ、Ⅲ的分压平衡常数依次减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，因此反应Ⅱ、Ⅲ是气体体积减小的放热反应，所以较高的温度，较低的压强有利于提高乙烯产率；(5)由图可知，715 K时C3H6和C4H8的物质的量分数相等，设反应生成碘化氢的物质的量为a mol、生成C3H6和C4H8的物质的量为b mol，由题意可建立如下三段式： 2CH3I(g)C2H4(g)＋2HI(g) 起(mol)　　　1　 　　0　　 　0 变(mol)　　　a　　 　0.5a　　　a 平(mol)　　 1－a　　 　a 3C2H4(g)2C3H6(g) 起(mol) 　0 变(mol)　　　1.5b　　　 b 平(mol) 　b 2C2H4(g)C4H8(g) 起(mol) 　0 变(mol)　　　2b　　 　b 平(mol) 　b 由三段式数据可知，平衡时气体总物质的量为(1－a＋a＋0.5a－1.5b－2b＋b＋b)mol＝(1＋0.5a－1.5b)mol，由图可知，C2H4的物质的量分数为4%，则×100%＝4%，C3H6和C4H8的物质的量分数都为8%，则×100%＝8%，解联立方程可得a＝0.8、b＝0.1,715 K时CH3I(g)的平衡转化率为×100%＝80%、物质的量分数为×100%＝16%，碘化氢的物质的量分数为×100%＝64%，反应Ⅰ以物质的量分数表示的平衡常数Kx＝＝0.64。 答案：(1)＞　(2)　＜　(3)加压，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ、反应Ⅲ平衡正向移动，C2H4的生成量减少，且不断消耗，同时C3H6的生成量增多　(4)较高的温度，较低的压强　(5)80%　0.64 学科网（北京）股份有限公司 $$