高中化学学业水平选择性考试模拟试题(十)
(考试时间：75分钟 试卷满分：100分)
可能用到的相对原子质量H：1 O：16 Na：23 Cl：35.5 Ca：40
一、选择题：本题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．2021年4月，国家航天局公布天问一号火星登陆车实车图片，多项拥有自主知识产权的黑科技悉数亮相，以下有关说法不正确的是( )
A．抵抗极热极寒材料——气溶胶：固体分子簇处于纳米量级，密度小，能产生丁达尔现象
B．登陆车轮毂——铝基碳化硅材料：具有高强度、高耐磨性等优良属性，属于新型复合材料
C．深蓝色闪蝶状高光电转化效率太阳翼：晶体硅呈深蓝色，可用于光电池，实现电能获取
D．正十一烷相变集热器：白天正十一烷吸热液化储能，夜间凝固放热，以便给设备控温
2．中国古代炼丹术中蕴含了丰富的化学知识，相关记载不绝于书。下列对炼丹术中相关记载的原理解释不正确的是( )
选项 相关记载 解释
A 《抱朴子》：“曾青(CuSO4)涂铁，铁赤色如铜……外变而内不化也。” 发生了铁置换铜单质的反应
B 《吕氏春秋·别类编》：“金(古代的‘金’往往指铜)柔锡柔，合两柔则刚。” 合金的硬度大于组成它的纯金属的硬度
C 《抱朴子》：“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂。” 发生了可逆反应：HgSHg＋S
D 《周易参同契》：“胡粉[2PbCO3·Pb(OH)2]投火中，色坏还为铅(Pb)。” 此处的“火”中含有炭，将胡粉发生分解反应生成的铅的氧化物还原为单质铅。
3.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A．NH4HCO3受热易分解，可用作化肥
B．稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈
C．SO2具有氧化性，可用于纸浆漂白
D．Al2O3具有两性，可用于电解冶炼铝
4.下列实验操作能达到实验目的的是( )
A．用经水湿润的pH试纸测量溶液的pH
B．将4.0 g NaOH固体置于100 mL容量瓶中，加水至刻度，配制1.000 mol·L－1 NaOH溶液
C．用装置甲蒸干AlCl3溶液制无水AlCl3固体
D．用装置乙除去实验室所制乙烯中的少量SO2
5．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A．NaCl(aq)Cl2(g)FeCl2(s)
B．MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO(s)
C．S(s)SO3(g)H2SO4(aq)
D．N2(g)NH3(g)Na2CO3(s)
6．二氧化氯(ClO2)是环保型杀菌消毒剂，熔点为－59.5 ℃，沸点为11.0 ℃，极易溶于水但不反应，水溶液在温度超过95 ℃时易发生爆炸。实验室用稀硫酸酸化NaClO2浓溶液放出ClO2并生成NaCl，装置如图所示(夹持装置均省略)。
下列说法正确的是( )
A．①中水槽内为热水，装置②的作用是防倒吸
B．图中的装置的连接顺序为④→②→①→③
C．④发生反应的离子方程式为5ClO＋2H＋===4ClO2↑＋Cl－＋H2O
D．实验需要控制温度，可采取不断搅拌和控制恒压漏斗中硫酸的滴落速度
7．用如图装置(夹持、加热仪器略)制备SO2，将足量 SO2通入AgNO3溶液中，得到无色溶液X和白色沉淀Y。取洗涤后的沉淀Y，加入3 mol/L HNO3，产生的无色气体遇空气变成红棕色；向溶液X中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，取上层清液继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀。(资料：Ag2SO4微溶于水；Ag2SO3难溶于水)
下列叙述正确的是( )
A．测溶液X的酸碱性可以判断硫元素是否被氧化
B．试剂a为饱和Na2SO3溶液
C．白色沉淀Y为Ag2SO4和Ag2SO3的混合物
D．可用NaOH溶液进行尾气处理
8．酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光学化学过程，在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如下：
下列有关说法不正确的是( )
A．所涉及的变化均为氧化还原反应 B．光照是酸雨形成的必要条件之一
C．污染指数越高形成酸雨的速率越快 D．优化能源结构能有效遏制酸雨污染
9．如图所示装置用于FeSO4受热分解实验及产品检验，已知亚硝酸铵受热易分解，下列相关说法正确的是( )
A．装置甲是N2的制备装置，实验时采用酒精灯直接加热至85 ℃
B．点燃装置乙处酒精喷灯前应先通入一段时间N2
C．装置丙依次装入品红溶液和BaCl2溶液用以检验产生的气体
D．采用装置丁，可更好地吸收尾气且避免了尾气外逸污染环境
10．工业上用软锰矿(主要成分是MnO2，含有Al2O3、SiO2等杂质)，制备KMnO4的流程图如下：
已知：K2MnO4固体和溶液均为墨绿色，溶液呈碱性，能发生可逆的歧化反应。
下列说法正确的是( )
A．向“浸取”后的溶液中通入CO2，调节其pH，经“过滤”得滤渣Ⅰ，滤渣Ⅰ的成分为Al(OH)3
B．“歧化”时，加入冰醋酸是为了调节溶液pH，使3MnO＋2H2O2MnO＋MnO2＋4OH－正向移动，促进KMnO4的生成，提高KMnO4的产率
C．“歧化”步骤中调节溶液pH时，可以用浓盐酸来代替冰醋酸
D．“操作Ⅱ”时，当有大量晶体析出时，利用余热蒸干，即得紫黑色KMnO4晶体
11．如图所示，中国科学家自主开发一种绿色化学工艺合成有机物丁：
下列说法错误的是( )
A．用溴的四氯化碳溶液可以检验丁和丙
B．甲、乙、丙分子中碳原子均一定共平面
C．过程Ⅰ发生加成反应，丁能发生取代反应
D．丁与苯互为同系物
12．下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是( )
选项 目的 分离方法 原理
A 分离氢氧化铁胶体与FeCl3溶液 过滤 胶体粒子不能通过滤纸
B 用乙醇提取碘水中的碘 萃取 碘在乙醇中的溶解度较大
C 用MgCl2溶液制备无水MgCl2固体 蒸发 MgCl2受热不分解
D 除去丁醇中的乙醚 蒸馏 丁醇与乙醚的沸点相差较大
13.工业上除去电石渣浆(含CaO)上清液中的S2－，并制取石膏(CaSO4·2H2O)的常用流程如图：
下列说法不正确的是( )
A．过程Ⅰ、Ⅱ中起催化剂作用的物质是Mn(OH)2
B．常温下，56 g CaO溶于水配成1 L溶液，溶液中Ca2＋的数目为6.02×1023个
C．将10 L上清液中的S2－转化为SO(S2－浓度为320 mg·L－1)，理论上共需要0.2 mol的O2
D．过程Ⅱ中，反应的离子方程式为4MnO＋2S2－＋9H2O===S2O＋4Mn(OH)2↓＋10OH－
14．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，它们组成的某化合物结构如图所示，其分子中所有原子均达到8电子稳定结构；Y元素至少能形成6种氧化物，W的单质可用于自来水消毒。下列说法正确的是( )
A．最高价氧化物对应水化物的酸性：X
C．X、Y、Z、W四种元素均能与氢元素形成含非极性键的二元化合物
D．简单氢化物的还原性：W
A．该电池放电时，Li＋向电极X方向移动
B．该电池充电时，每转移0.4 mol的电子，理论上阳极产生4.48 L CO2
C．该电池放电时，每转移4 mol电子，理论上有3 mol CO2参加反应
D．该电池充电时，阳极电极反应式为C＋2Li2CO3－4e－===3CO2↑＋4Li＋
16．某温度时硫酸盐MSO4(M：Pb2＋、Ba2＋、Sr2＋)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知p(M)＝－lgc(M)，p(SO)＝－lgc(SO)。下列说法正确的是( )
A．向BaSO4悬浊液中加入浓度较大的Pb(NO3)2溶液可能转化成PbSO4
B．X、Y两点对应的SrSO4均是饱和溶液，不能继续溶解SrSO4
C．蒸发Z点的BaSO4溶液可得到C点状态的BaSO4溶液
D．溶度积：Ksp(SrSO4)＜Ksp(PbSO4)＜Ksp(BaSO4)
选 择 题 答 题 栏
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
答案
二、非选择题：共56分。第17～19题为必考题，考生都必须作答。第20～21题为选考题，考生根据要求(二选一)作答。
(一)必考题：共42分。
17．(15分)实验室可用溢流法连续制备无水四氯化锡(SnCl4)。SnCl4易挥发，极易发生水解，Cl2极易溶于SnCl4。制备原理与实验装置图如下：
Sn(s)＋2Cl2(g)===SnCl4(l) ΔH＝－511 kJ·mol－1
可能用到的有关数据如下：
物质 Sn SnCl4 CuCl2
熔点/℃ 232 －33 620
沸点/℃ 2 260 114 993
制备过程中，锡粒逐渐被消耗，须提拉橡胶塞及时向反应器中补加锡粒。当SnCl4液面升至侧口高度时，液态产物经侧管流入接收瓶。回答下列问题：
(1)a管的作用是_________________________________________________________。
(2)A中反应的离子方程式为_______________________________________________。
(3)D的作用是____________________________________________________________。
(4)E中冷却水的作用是____________________________________________________。
(5)尾气处理时，可选用的装置是________(填序号)。
(6)锡粒中含铜杂质致E中产生CuCl2，但不影响F中产品的纯度，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(7)SnCl4粗品中含有Cl2，精制时加入少许锡屑后蒸馏可得纯净的SnCl4。蒸馏过程中不需要用到的仪器有________(填序号)。
A．蒸馏烧瓶 B．温度计
C．接收器 D．冷凝管
E．吸滤瓶
18．(13分)我国是干电池的生产和消费大国。某科研团队设计了以下流程对碱性锌锰干电池的废旧资源进行回收利用：
已知：①Ksp(MnS)＝2.5×10－13，Ksp(ZnS)＝1.6×10－24
②Mn(OH)2开始沉淀时pH为8.3，完全沉淀的pH为9.8
(1)碱性锌锰干电池是以锌粉为负极，二氧化锰为正极，氢氧化钾溶液为电解质。电池总反应为2MnO2＋Zn＋2KOH===2MnOOH＋K2ZnO2，请写出电池的正极反应式____________；
(2)为了提高碳包的浸出效率，可以采取的措施有________________________(写一条即可)；
(3)向滤液1中加入MnS的目的是__________________________________________；
(4)已知MnSO4的溶解度曲线如图所示，从滤液2中析出MnSO4·H2O晶体的操作是蒸发结晶、____________________、洗涤、低温干燥；
MnSO4溶解度曲线
实验编号 试剂X MnSO4/g
1 锌粉 2.4
2 铁粉 2.7
3 FeS粉末 3.0
4 30%过氧化氢 3.7
(5)为了选择试剂X，在相同条件下，分别用3 g碳包进行制备MnSO4的实验，得到数据如表，请写出最佳试剂X与碳包中的主要成分发生反应的化学方程式______________。
(6)工业上经常采用向滤液2中加入NaHCO3溶液来制备MnCO3，不选择Na2CO3溶液的原因是__________________。
19．(14分)甲醇耐高温、易存储热值高、节能环保，可做燃料，又是重要的化工原料。科学家用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与CO2反应生成甲醇。已知：H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为－285.8 kJ·mol－1、－283.0 kJ·mol－1和－726.5 kJ·mol－1。请回答下列问题：
(1)用太阳能分解2 mol水消耗的能量是________kJ。
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为___________________。
(3)CO2催化加氢合成甲醇(反应Ⅱ)中伴随着反应Ⅰ的发生：
反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41 kJ·mol－1
反应Ⅱ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49 kJ·mol－1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度的变化如图。其中：CH3OH的选择性＝×100%
①(简答题)请简要回答温度高于300 ℃，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②(简答题)220 ℃时，在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后，测得CH3OH的选择性为48%(图中A点)。请写出不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OH选择性的措施。(写出两点)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
③在体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CO2和4 mol H2发生反应Ⅱ，到平衡时氢气的转化率为25%，求该反应的平衡常数K＝________。(结果保留二位有效数字)
(4)研究证实，CO2也可在硫酸溶液中用惰性电极电解生成甲醇，生成甲醇的电极反应式为______________________________________，另一极电解产物是______________________。
(二)选考题：共14分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。
20．[选修3：物质结构与性质](14分)
电能是一种无污染、可再生的二级能源。储电材料种类繁多。如图是两种储电材料，请阅读试题，观察图片，回答问题。
Ⅰ.新型碳氮材料的储电能力应用前景广阔。其基本构成单元如图所示。
(1)图1中化学键σ键与π键之比为________；图2中碳原子的杂化方式为________。
(2)在基态13N原子中，核外存在________________对自旋相反的电子，核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为________________形。
(3)碳的最高价含氧酸根的空间构型是________________；硝酸的酸性强于亚硝酸的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.传统锂电池的主要成分是LiCoO2，其晶胞结构如图所示；因结构中存在笼状空隙，可以与Ni和Mn发生位置替换，形成储电性能更加优良的化合物LiNiMnCoO2。
(4)基态Co原子的价电子排布式为________________；化合物LiCoO2中O元素在晶胞中的位置，除了位于正六棱柱的顶点外，其他具体位置是________________。
(5)已知化合物中各原子半径依次为：Li＝a，Ni＝b，Mn＝c，Co＝d，O＝e，晶胞的棱长为m，底边边长为n，该晶体的空间利用率的计算表达式为____________________________________________(用含有a、b、c、d、e、m、n的式子表示)。
21．[选修5：有机化学基础](14分)
艾司洛尔(Esmolol)是一种用于心房颤动、窦性心动过速以及手术期高血压的药物，其合成路线如下(部分条件已省略)：
回答下列问题：
(1)A的化学名称是____________。
(2)B→C的反应类型是____________，条件1是________________________________。
(3)D→E的反应中，除生成E外，还生成CO2，H2O，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(4)F的结构简式为________________。
(5)X为B的同分异构体，且为含羧基的芳香化合物，则X的结构有________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有四组峰的同分异构体的结构简式为________________________________(写一种)。
(6)肉桂酸是一种重要的食品添加剂、香料和医药中间体。以甲苯、丙二酸为起始原料制备肉桂酸的合成路线为______________(其他试剂任选)。
1．C 气溶胶也是胶体的一种，能产生丁达尔现象。其制备是将凝胶快速脱水，并充入气体支撑原有的分散质构架，其内部90%以上均被气体占据，是目前最轻的固体材料，吸附性(处理海上原油)、隔热性、低密度性等都是其亮点，A说法正确；铝基碳化硅材料，成分不单一属于新型复合材料，B说法正确；晶体硅的颜色是灰黑色，蓝色来自涂层，C说法错误；利用正十一烷优良的相变实现集热储能从而保护设备，D说法正确。
2．C A．“曾青(硫酸铜)涂铁，铁赤色如铜……外变而内不化也”，铁赤色如铜，说明生成铜，则铁置换出铜单质，是置换反应原理，故A正确；B.金(即铜)柔锡柔，合两柔则刚”体现了合金硬度大于金属硬度，故B正确；C.丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂是两个反应，前者分解生成水银，后者化合生成HgS，反应条件不同，不是可逆反应，故C错误；D.2PbCO3·Pb(OH)2受热分解后生成铅的氧化物，被碳还原生成单质铅，故D正确；故选C。
3．B A项，因为NH4HCO3中含有氮元素，所以其可以用作化肥，错误；B项，铁锈的主要成分为Fe2O3，加入稀硫酸可以除去Fe2O3利用了稀硫酸的酸性，正确；C项，SO2漂白纸浆利用了SO2的漂白性，不是其氧化性，错误；D项，电解Al2O3获得铝，不是因为Al2O3具有两性，错误。
4．D A项，测量溶液的pH时，不能将pH试纸湿润，否则相当于稀释溶液，不能达到目的；B项，不能直接在容量瓶中溶解固体，不能达到目的；C项，蒸干AlCl3溶液时，会促进Al3＋水解，生成的HCl会挥发，最终得不到无水AlCl3固体，不能达到目的；D项，SO2会被NaOH溶液吸收，且乙烯不会与NaOH溶液反应，能达到目的。
5．B A项，Cl2与Fe发生反应生成FeCl3，错误；B项，MgCl2与Ca(OH)2发生反应生成Mg(OH)2沉淀，煅烧Mg(OH)2生成MgO固体，正确；C项，S在O2中燃烧只能生成SO2，错误；D项，NH3、CO2和NaCl溶液反应生成NaHCO3和NH4Cl，反应的化学方程式为NH3＋CO2＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，错误。
6．D 装置④中利用稀硫酸酸化NaClO2浓溶液生成ClO2，其沸点为11.0 ℃，水溶液在温度超过95 ℃时易发生爆炸，所以利用装置①进行冷凝，水槽内盛放冰水，之后连接装置②防止倒吸，最后利用装置③进行尾气处理。A.ClO2沸点为11.0 ℃，水溶液在温度超过95 ℃时易发生爆炸，所以①中水槽内为冰水，故A错误；B.根据分析可知连接顺序应为④→①→②→③，故B错误；C.根据题意可知ClO在酸性环境下发生歧化反应生成ClO2和Cl－，根据电子守恒和电荷守恒可知离子方程式为5ClO＋4H＋===4ClO2↑＋Cl－＋2H2O，故C错误；D.不断搅拌和控制恒压漏斗中硫酸的滴落速度，可以及时散热和控制反应速率，从而控制温度，故D正确；故答案为D。
7．D 铜与浓硫酸在加热条件下反应制取SO2，将足量SO2通入AgNO3溶液中，得到无色溶液X和白色沉淀Y。取洗涤后的沉淀Y，加入3 mol/L HNO3，产生的无色气体遇空气变成红棕色，说明硝酸被还原生成一氧化氮，一氧化氮和空气中氧气反应生成二氧化氮，说明沉淀Y具有还原性为亚硫酸银沉淀；向溶液X中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有Ag＋，过量盐酸主要是除去溶液X中的Ag＋，取上层清液继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，可判断白色沉淀Y中不含Ag2SO4，原因是Ag2SO4微溶于水，Ag2SO4(s)=== 2Ag＋＋SO，若含有Ag2SO4，则会出现沉淀。
SO2溶于水生成亚硫酸，能电离出氢离子，酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，可将亚硫酸氧化为硫酸，也可以电离出氢离子，通过测溶液X的pH无法判断硫元素是否被氧化，故A错误；SO2可与Na2SO3溶液反应生成NaHSO3，影响后续实验现象，则试剂a不是饱和Na2SO3溶液，故B错误；根据分析，白色沉淀Y为Ag2SO3，不含Ag2SO4，故C错误；SO2是酸性氧化物，可与碱反应，可用NaOH溶液进行尾气处理，故D正确。
8．A A项，SO2变为激发态SO2，化合价没有变化，不是氧化还原反应，错误；B项，结合图中信息知产生激发态SO2和·OH自由基需要光照条件，正确；C项，途径Ⅱ的速率大于途径Ⅰ，正确；D项，使用化石燃料将产生SO2进而产生酸雨， 如果对化石燃料优化处理能有效遏制酸雨污染，正确。
9．B 装置甲是N2的制备装置，实验时采用水浴加热才能控制温度至85 ℃，而酒精灯直接加热很难控制温度到85 ℃，A项错误；亚铁盐易被氧气氧化，因此点燃装置乙处酒精喷灯前应先通入一段时间N2，排尽装置内的空气，B项正确；FeSO4受热分解为氧化铁、二氧化硫、三氧化硫，品红溶液褪色，能够检验反应生成的二氧化硫气体，而三氧化硫与品红溶液中的水反应生成了硫酸，无法再用BaCl2溶液检验产生的三氧化硫气体，C项错误；由于整个装置为密闭体系，多余的气体很难进入丁装置内被碱液吸收，D项错误。
10．B A. 向“浸取”后的溶液中通入CO2，调节其pH，经“过滤”得滤渣Ⅰ，滤渣Ⅰ的成分为Al(OH)3和硅酸，A错误；B. “歧化”时，加入冰醋酸是为了调节溶液pH，使3MnO＋2H2O2MnO＋MnO2＋4OH－正向移动，促进KMnO4的生成，提高KMnO4的产率，B正确；C. “歧化”步骤中若用浓盐酸调节溶液pH时，浓盐酸会与高锰酸钾反应，生成有毒氯气，且使溶液中离子不仅有高锰酸根离子还有锰离子，C错误；D.高锰酸钾受热易分解，不能用蒸发结晶的方式提纯，“操作Ⅱ”应为蒸发浓缩冷却结晶，D错误。答案为B。
11．B 丙的结构简式为，丁为对二甲苯，丙能与Br2发生加成反应，使溴的四氯化碳溶液褪色，A项正确；甲、乙分子都可以看成两个平面之间的位置关系，所有碳原子可能共平面，但丙分子中与醛基相连的饱和碳原子和连有的3个碳原子不可能共平面，B项错误；甲和乙加成形成环，属于加成反应；芳香烃能与卤素等发生取代反应，C项正确；丁为对二甲苯，与苯结构相似，组成相差若干CH2，D项正确。
12．D A项，胶体粒子可以通过滤纸，但不能通过半透膜，所以分离胶体与溶液的方法是渗析，故A项错误；B项，乙醇与水互溶，致使碘、水、乙醇三者混溶，不能用乙醇萃取的方法进行分离，故B项错误；C项，用MgCl2溶液制备无水MgCl2固体，要先升温蒸发，然后降温结晶获得六水合氯化镁，然后通过干燥氯化氢气流加热得到MgCl2，故C项错误；D项，丁醇和乙醚的沸点相差大，可以用蒸馏的方法分离，故D项正确。
13．B A．催化剂在反应中参加又生成，由图可知，过程Ⅰ、Ⅱ中，起催化剂作用的物质是Mn(OH)2，故A正确；B.56 g CaO(1 mol)溶于水，与水反应产生1 mol氢氧化钙，但氢氧化钙微溶于水，部分会形成沉淀，因此溶液中的钙离子数目小于6.02×1023个，故B错误；C.由电子守恒及原子守恒可知，存在2S2－～S2O～4Mn(OH)2～8e－～2O2，且两个过程消耗氧气，将10 L上清液中的S2－转化为SO(S2－浓度为320 mg/L)，理论上共需要O2的物质的量为×2＝0.2 mol，故C正确；D.过程Ⅱ中S2－与MnO发生氧化还原反应，离子反应为4MnO＋2S2－＋9H2O===S2O＋4Mn(OH)2↓＋10OH－，故D正确。
14．A 依据W的单质可用于自来水消毒和W只能形成一条共价键，可推知W为Cl；同理X形成四条键，为C或Si，Y形成三条键，为N或P，Z形成两条键，为O或S，结合“X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素”和“Y元素至少能形成6种氧化物”，可推知Y为N，因此X只能为C, Z为O或S，W为Cl。HClO4是酸性最强的含氧酸，H2CO3为弱酸，故酸性：HClO4＞HNO3>H2CO3，即X＜Y＜W，故A正确；若Z为O，离子半径：r(W)＞r(Y)＞r(Z)，若Z为S，离子半径：r(Z)＞r(W)＞r(Y)，故B错误；C2H4、N2H4、H2O2、H2S2(过硫化氢)都是含非极性键的二元化合物，但H和Cl都只形成一条键，不能形成含非极性键的二元化合物，故C错误；非金属性越强简单氢化物的还原性越弱非金属性Cl>N>C，简单氢化物的还原性：W
A．放电时，X极上Li失电子，则X为负极，Y为正极，放电时阳离子向正极移动，即Li＋向电极Y方向移动，故A错误；B.该电池充电时，选用合适的催化剂，只有Li2CO3发生氧化反应，释放出CO2和O2，阳极的电极反应为2Li2CO3－4e－===4Li＋＋2CO2↑＋O2↑可知，每转移0.4 mol电子，理论上阳极产生0.2 mol CO2，题干中没有注明标准状况，无法计算体积，故B错误；C.放电时，正极上CO2得电子生成C和Li2CO3，即3CO2＋4Li＋＋4e－===C＋2Li2CO3，则每转移4 mol电子，理论上有3 mol CO2参加反应，故C正确；D.该电池充电时，选用合适催化剂，只有Li2CO3发生氧化反应，释放出CO2和O2，阳极的电极反应为2Li2CO3－4e－===4Li＋＋2CO2↑＋O2↑，故D错误。
16．A A．由图像可知，Ksp(BaSO4)＝10－5×10－5，Ksp(PbSO4)＝10－3.8×10－3.8，向BaSO4悬浊液中加入浓度较大的Pb(NO3)2溶液，溶液中c(Pb2＋)足够大，则c(Pb2＋)与c(SO)的乘积可能会大于10－3.8×10－3.8，则溶液中可能生成PbSO4，故A正确；B.pM＝－lgc(M)，p(SO)＝－lgc(SO)，A点对应沉淀溶解平衡状态下Ksp(SrSO4)＝10－2.5×10－2.5，X点位于SrSO4的沉淀溶解平衡的曲线上，属于其在硫酸盐溶液中的饱和溶液，不能继续溶解SrSO4；Y点位于该曲线之上，硫酸根离子浓度和Sr2＋离子浓度小于沉淀溶解平衡状态下的离子浓度，故Y点对应的溶液为不饱和溶液，可以继续溶解SrSO4，故B错误；C.C点属于饱和溶液，两种离子浓度相等，BaSO4溶度积常数为10－5×10－5，Z点属于其在钡盐溶液中的饱和溶液，c(SO)＜10－5 mol/L，c(Ba2＋)＞10－5 mol/L，两种离子的浓度不等，蒸发Z点的BaSO4溶液将析出沉淀，两种离子的浓度仍不相等，不可能得到C点状态的BaSO4溶液，故C错误；D.图像分析可知， A、B、C三点对应溶度积常数分别为Ksp(SrSO4)＝10－2.5×10－2.5、Ksp(PbSO4)＝10－3.8×10－3.8、Ksp(BaSO4)＝10－5×10－5，溶度积常数：Ksp(BaSO4)＜Ksp(PbSO4)＜Ksp(SrSO4)，故D错误。
17．解析 SnCl4极易水解，反应应在无水环境下进行，装置A：采用KMnO4和浓盐酸反应的方法制取Cl2，反应还生成MnCl2，制取的氯气中含有氯化氢，试剂为饱和食盐水，可以降低氯气的溶解，通过饱和的氯化钠溶液洗去氯气中的氯化氢，SnCl4在空气中极易水解，利用浓硫酸的吸水性干燥氯气，防止产生SnCl4水解；然后Cl2和锡的反应，制备SnCl4，冷水冷却，可将气态的SnCl4冷凝回流收集产物；反应时应先生成氯气，将氧气排出，以此解答该题。
(1)a管将分液漏斗液面上下连通，起到平衡压强，使浓盐酸能够顺利流下的作用；(2)A中的反应为高锰酸钾和浓盐酸制氯气，反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水，离子方程式为2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；(3)D为盛有浓硫酸的洗气瓶，可以用来干燥氯气。由信息可知，SnCl4极易发生水解，故D的作用是使氯气充分干燥；(4)由信息可知，SnCl4易挥发，故E中冷却水的作用是避免四氯化锡气化而损失，导致产率下降；(5)尾气处理时，选用的装置中不能使用水溶液，因为水蒸气进入E会使SnCl4发生水解，故不选甲、丙，应选乙；(6)由表中数据可知，CuCl2熔点较高，不会随四氯化锡液体溢出，所以锡粒中含铜杂质致E中产生CuCl2，但不影响F中产品的纯度；(7)蒸馏过程中需要用到的仪器有蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管和接收器，不用吸滤瓶，故不选E。故选E。
答案 (1)平衡压强，使浓盐酸能够顺利流下 (2)2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋ 5Cl2↑＋8H2O (3)使氯气充分干燥 (4)避免四氯化锡气化而损失，导致产率下降
(5) 乙 (6)CuCl2熔点较高，不会随四氯化锡液体溢出 (7)E
18．解析 (1)锌粉为负极，发生氧化反应，氢氧化钾溶液为电解质时发生的电极反应式为Zn＋4OH－－2e－===ZnO＋2H2O，用电池总反应2MnO2＋Zn＋2KOH===2MnOOH＋K2ZnO2减去负极电极反应，即得电池的正极反应式为MnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－；
(2)通过适当的升温、固体粉碎或搅拌等措施可提高碳包的浸出效率；
(3)滤液1含有Zn2＋，遇加入的MnS可以生成ZnS沉淀，再通过过滤即可除去；
(4)由MnSO4的溶解度曲线可知MnSO4·H2O在温度超过40 ℃后溶解度随温度的升高而降低，则将滤液2溶液蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、并低温干燥防分解即可得到MnSO4·H2O晶体；
(5)由表可知选用30%的过氧化氢获得的MnSO4质量最高，则30%的过氧化氢为最佳试剂，与MnO2在酸性条件下发生反应的化学方程式为H2O2＋MnO2＋H2SO4===MnSO4＋2H2O＋O2↑或H2O2＋2MnOOH＋2H2SO4===2MnSO4＋4H2O＋O2↑；
(6)相同浓度的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液，因CO的水解能力强于HCO，Na2CO3溶液的碱性强，更容易产生Mn(OH)2的沉淀。
答案 (1)MnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－ (2)适当的升温(或搅拌或固体粉碎) (3)将溶液中的Zn2＋转化为ZnS沉淀而除去 (4)趁热过滤 (5)H2O2＋MnO2＋H2SO4===MnSO4＋2H2O＋O2↑或H2O2＋2MnOOH＋2H2SO4===2MnSO4＋4H2O＋O2↑ (6)Na2CO3溶液的碱性强，更容易产生Mn(OH)2的沉淀
19．解析 Ⅰ.(1)由H2(g)的燃烧热ΔH为－285.8 kJ·mol－1知，1 mol H2(g)完全燃烧生成1 mol H2O(l)放出热量285.8 kJ，即分解1 mol H2O(l)为1 mol H2(g)消耗的能量为285.8 kJ，则分解2 mol H2O(l)消耗的能量为285.8 kJ×2＝571.6 kJ；(2)由CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为－283.0 kJ·mol－1和－726.5 kJ·mol－1，则①CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
②CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.5 kJ·mol－1，由盖斯定律可知用②－①得反应CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)，该反应的反应热ΔH＝－726.5 kJ·mol－1－(－283.0 kJ·mol－1)＝－443.5 kJ·mol－1；(3)①由题干可知：反应Ⅰ的ΔH>0，故温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升；而反应Ⅱ的ΔH<0，故温度升高使CO2转化为CH3OH的平衡转化率下降，但由于上升幅度超过下降幅度，最终导致CO2的平衡转化率上升；②根据CH3OH的选择性＝×100%的定义，想提高其选择性，应该使得平衡向生成更多CH3OH的方向移动，温度不能改变，只能改变压强和浓度，若增大H2的浓度，反应Ⅰ也向正向移动，故CH3OH的选择性不一定提高，但是增大压强，反应Ⅰ平衡不移动，反应Ⅱ平衡正向移动，故CH3OH的选择性一定提高，同时也可通过改变催化剂来控制反应Ⅱ和反应Ⅰ的发生，寻找一种对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂来提高其选择性；③在体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CO2和4 mol H2发生反应Ⅱ，到平衡时氢气的转化率为25%，根据三段式计算可知：
CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)
起始量(mol/L) 1 4 0 0
转化量(mol/L) 1
平衡量(mol/L) 3
该反应的平衡常数K＝＝＝0.006 2；
(5)研究证实，CO2也可在硫酸溶液中用惰性电极电解生成甲醇，该过程中碳的化合价由＋4价降低为－2价发生还原反应，故生成甲醇在阴极上发生，且电解质是硫酸溶液，故其电极反应式为CO2＋6H＋＋6e－===CH3OH＋H2O，另一极即阳极，阳极发生氧化反应，故电极方程式为：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，故电解产物为O2。
答案 (1)571.6 (2)CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l) ΔH＝－443.5 kJ·mol－1 (3)①反应Ⅰ的ΔH>0，反应Ⅱ的ΔH<0，温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OH的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度 ②增大压强，使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂 ③0.006 2 (4)CO2＋6H＋＋6e－===CH3OH＋H2O O2
20．解析 (1)图1中所示分子是H2NC≡N，故1个分子中含有4个σ键，2个π键，故其比值为2∶1；图2中所示物质其实是三分子图1所示物质发生加聚反应而得，结构简式为，故其碳原子的杂化方式为sp2；
(2)在基态13N原子核外电子排布式为1s22s22p3中，1s和2s均有自旋相反的电子，核外存在2对，核外电子占据的最高能级是2p能级，其电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形；
(3)碳的最高价含氧酸根即CO，经计算C原子周围无孤对电子，由3个σ键，其空间构型是平面三角形；一是同种元素形成的不同价态的含氧酸，中心原子化合价越高酸性越强，硝酸中N原子化合价＋5大于亚硝酸中N原子化合价＋3；二是非羟基氧的个数前者为2，后者为1，非羟基氧的数目越多酸性越强；
Ⅱ.(4)基态Co是27号元素，其原子的价电子排布式为3d74s2；从晶胞结构图中可以清楚地看出化合物LiCoO2中O元素在晶胞中的位置，除了位于正六棱柱的顶点外，其他具体位置上下两底面的面心和六个侧面面上；
(5)由晶胞图中可以计算出分别含有Li的个数为：6×＝3，结合化学式化合物 LiNiMnCoO可知，一个晶胞中含有的Li、Ni、Mn、Co、O的个数分别为：3、1、1、1、6，晶胞中所有原子的体积之和为V＝π(3a3＋b3＋c3＋d3＋6e3)，而一个晶胞的体积为V′＝，该晶体的空间利用率的计算表达式为＝。
答案 (1)2∶1 sp2 (2)2 哑铃(纺锤) (3)平面三角形 硝酸中N原子化合价高于亚硝酸中N原子化合价，硝酸中非羟基氧的个数比亚硝酸多，非羟基氧的数目越多酸性越强 (4)3d74s2 O位于上下两个面心、六棱柱的侧面
(5)
21．解析 (1)A的化学名称是对甲基苯酚或4?甲基苯酚。
(2)B生成C是甲基H原子被Cl原子取代的反应，故该反应的条件是光照或加热。
(3)根据该问提示及合成路线中D、E的结构简式可知，该反应的化学方程式为＋HOOCCH2COOH ＋CO2↑＋H2O。
(4)由E的结构简式可知其分子式是C9H8O3，对比E、F的分子式差异可知E生成F是发生碳碳双键的加成反应，则F的结构简式是。
(5)B为，其同分异构体中含羧基的芳香化合物可分为三类：①苯环上只有一个支链，则有—CH2CH2COOH、共2种；②苯环上有两个支链，则有—CH2COOH，—CH3；—COOH、—CH2CH3，各有邻间对3种，共6种；③苯环上有三个支链，则有2个—CH3，1个—COOH，采用“定二移一法”可知共有6种，故符合条件的同分异构体有14种，其中的核磁共振氢谱有四组峰。
(6)根据已知的合成路线，先使在光照条件下发生取代反应生成，然后在氢氧化钠水溶液中生成苯甲醛，苯甲醛在吡啶、苯胺混合体系中与丙二酸反应生成肉桂酸，转化的合成路线是
答案 (1)对甲基苯酚或4?甲基苯酚
