化学试题
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Cl-35.5
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. 中华文化源远流长，化学与文化传承、科技发展密不可分。下列说法错误的是
A. 淀粉经酯化后可用于生产表面活性剂、可降解塑料等
B. 木版年画制作技艺使用的赭石颜料属于无机化合物
C. 蔡伦采用碱液蒸煮制浆法造纸，该过程不涉及化学变化
D. 玛瑙是生产汝瓷的原料之一，其主要成分为二氧化硅
2. 一次性鉴别下列三种溶液，方法不可行的是
A. 乙酸、乙醛、苯酚三种溶液：浓溴水
B. NaOH、FeCl3、Na2SO4三种溶液：KHCO3溶液
C. KNO3、NH4Cl、Na2CO3三种溶液：饱和Ba(OH)2溶液，微热
D. 乙醇、溴苯和苯三种溶液：酸性高锰酸钾溶液
3. 下列实验操作或结论叙述正确的是
图1 图2 图3 图4
A. 图1所示装置可比较Fe3+、I2、Cl2的氧化性强弱
B. 图2所示装置可用于观察钠的燃烧
C. 图3所示装置可观察H2在Cl2中燃烧
D. 图4所示装置可检验溴乙烷中含有溴元素
4. 一定条件下发生下列化学反应，有关说法正确的是
A 甲分子中所有原子可能共平面 B. 1mol乙最多可与1molNaOH溶液反应
C. 丙中碳原子的杂化方式有3种 D. p=2n-1，X为甲酸
5. 根据下列实验叙述，得出结论正确的是
A. 向FeCl2溶液中加入足量Na2O2粉末，出现红褐色沉淀和无色气体，则原FeCl2溶液部分变质
B. 向KBrO3溶液中通入少量氯气，然后再加入少量苯，有机层呈橙红色，则Cl2氧化性大于Br2
C. 向CuSO4溶液中加入适量的氨水，再加入乙醇，析出深蓝色固体，则该固体难溶于水
D. 向含有等物质的量H2SO4和HNO3的混酸稀溶液加入过量铜粉，充分反应，则溶液中的溶质有CuSO4和Cu(NO3)2
6. M、W、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，最外层电子数之和为16。W与Y的质子数之和是X的2倍。Z元素的基态原子未成对电子数为2，且价层电子的空间运动状态有6种。由5种元素形成的一种配位化合物结构如图所示。
下列说法正确的是
A. 同周期中第一电离能小于X的元素有4种
B. 简单氢化物的还原性：X＜Y
C. 1mol该物质中含配位键的数目为4NA
D. 元素Z的化合价为0价
7. 科学家利用氧化还原贮库电极实现模块化电化学合成，该方法可以在不同反应池中可逆地进行氧化还原，其反应装置如图所示。下列说法错误的是
A. 室1阴极反应为O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH-
B. 电解一段时间后，室1电解质溶液pH不变
C. 电极3为室1的阳极，室2的阴极
D. 转移相同量的电子，若室1产生1molH2O2，则室2的产物含有2mol过氧键
8. 以R－X为原料制备R－NH2(R为烃基)的反应机理如图所示，下列说法错误的是
A. 叠氮酸根N中存在两套π大π键，N的中心氮原子采用sp杂化
B. 氮原子a、b、c杂化方式未发生变化
C. R－N3分子中∠CNN=120°
D. 若R为甲基，则戊的碱性比NH3强
9. 氧泡泡是一种多功能新型漂白剂，其有效成分是过碳酸钠(xNa2CO3 yH2O2)。
I.以芒硝(Na2SO4 10H2O)、H2O2等为原料制备过碳酸钠的工艺流程如图：
Ⅱ.测定过碳酸钠化学式的实验步骤如下(样品中杂质不参加反应)：
①用电子天平称取两份质量均为mg的样品。
②将一份置于锥形瓶中，加水溶解，加催化剂使H2O2充分快速分解(催化剂不参与其它反应)，然后加酚酞作指示剂，用0.0500mol L-1H2SO4溶液滴定至终点，消耗硫酸V1mL。
③将另一份置于碘量瓶中，加入50mL蒸馏水，并立即加入6mL2.0mol L-1H3PO4溶液，再加入过量KI固体，摇匀后于暗处放置10min，加入适量指示剂，用0.1000mol L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液V2mL。(已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
过碳酸钠制备的流程中，下列说法错误的是
A. 步骤1中2mol芒硝参与反应时，消耗1molNa2Cr2O7
B. 滤渣的主要成分为CaSO4
C. 步骤2的方程式为2Na2CrO4+2CO2+H2ONa2Cr2O7+2NaHCO3↓
D. 稳定剂的作用是阻止微量杂质金属离子的催化作用，减少双氧水的分解
10. 氧泡泡是一种多功能新型漂白剂，其有效成分是过碳酸钠(xNa2CO3 yH2O2)。
Ⅰ.以芒硝(Na2SO4 10H2O)、H2O2等为原料制备过碳酸钠的工艺流程如图：
Ⅱ.测定过碳酸钠化学式的实验步骤如下(样品中杂质不参加反应)：
①用电子天平称取两份质量均为mg的样品。
②将一份置于锥形瓶中，加水溶解，加催化剂使H2O2充分快速分解(催化剂不参与其它反应)，然后加酚酞作指示剂，用0.0500mol L-1H2SO4溶液滴定至终点，消耗硫酸V1mL。
③将另一份置于碘量瓶中，加入50mL蒸馏水，并立即加入6mL2.0mol L-1H3PO4溶液，再加入过量KI固体，摇匀后于暗处放置10min，加入适量指示剂，用0.1000mol L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液V2mL。(已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
测定过碳酸钠化学式的步骤中，下列说法错误的是
A. 步骤③样品溶于水酸化后放置一段时间，然后再加入过量KI固体，导致x：y偏大
B. 该过碳酸钠样品中x：y=V1：V2
C. 该样品的纯度为%
D. 步骤②中滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后无气泡，导致x：y偏大
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. 下列操作能达到实验目的的是
目的 操作
A 配制Na2S溶液 将Na2S固体加入到适量H2S溶液中，搅拌
B 检验丙烯醛中存在碳碳双键 取适量丙烯醛样品于试管中，加过量银氨溶液，水浴加热，充分反应后过滤，向滤液中滴加稀硫酸酸化，再加入溴水
C 探究浓度对反应速率影响 一定温度下，用相同质量的同种锌粒分别与同体积的稀硫酸和浓硫酸反应，观察气体产生的快慢
D 检验碳与浓硫酸反应的气体产物 将产生的气体依次通过品红溶液和澄清石灰水
A. A B. B C. C D. D
12. 重排反应是指某种化合物在试剂、温度或其他因素的影响下，发生分子中某些基团的转移或分子内碳原子骨架改变的反应。已知Cope重排反应→，有机物丙的结构简式为。下列说法正确的是
A. 甲分子的化学名称为3－乙基－1，5－二己烯
B. 利用红外光谱可鉴别有机物甲和丙
C. 丙与氢气完全加成后，分子中含有1个手性碳原子
D. 类比上述重排反应，考虑烯醇互变：→，有机物丙的异构化产物可能为
13. 氮与锂形成的一种晶体，是由LixN平面层(如图所示)和非密置层的Li交替排列形成，LixN平面层的Li排列如石墨层中的C，N处于六元环的中心，非密置层的Li位于上下两层的N连线的中点，且连线与平面层垂直。(已知平面层Li与Li之间的距离为anm，平面层之间的距离为bnm，a略小于b)，下列说法错误的是
A. 每个N周围等距且紧邻的Li有8个
B. 平面层LixN，x=2
C. 可用X射线衍射测定晶体的结构
D. 晶体的密度×1022g cm-3
14. 从废旧磷酸铁锂电极材料(LiFePO4、导电石墨、铝箔)中回收锂的工艺流程如图，下列说法错误的是
已知：Li2CO3在水中的溶解度随温度升高而降低，但煮沸时与水发生反应
A. 旧电池拆解前进行充分放电是因为放电可使Li+在负极富集
B. “氧化”时，H2O2可用KClO3代替
C. “氧化”时发生化学反应方程式为：2LiFePO4+H2O2+2HCl=2LiCl+2FePO4+2H2O
D. “系列操作”具体包括水浴加热、趁热过滤、洗涤、干燥
15. 在含Ag+、Cu2+、Hg2+的溶液中，滴加氨水，存在平衡关系：Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+、Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+、Hg2++4NH3[Hg(NH3)4]2+，平衡常数分别为K1、K2、K3，且K2＜K3。lgx与lgc(NH3)的关系如图所示，其中表示或或，下列叙述正确的是
A. 直线a代表lg与lgc(NH3)的关系
B. 根据图像可计算平衡常数K2=1.0×1019
C. 向含相同浓度的Cu2+和Hg2+的混合溶液中滴加少量氨水，[Cu(NH3)4]2+的浓度大于[Hg(NH3)4]2+
D. [Hg(NH3)4]2++Cu2+[Cu(NH3)4]2++Hg2+的平衡常数K=1.0×10-6
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16. 氮族元素在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：
（1）Co(NH3)配离子结构如图所示，Co3+位于正八面体的中心，则1个Co(NH3)配离子中共价键的个数为______，Co(NH3)3Cl3的空间结构有______种。
（2）氮族元素杂芴化合物(E=N、P、As、Sb、Bi)结构如图所示。As原子的价电子排布式为______，C－N－C键角之和为360°，C－As－C键角之和为284.9°，原因为______。
（3）尿素分子结构如图所示，H、C、N、O的电负性由大到小顺序为______，C、N原子杂化方式分别为______
（4）尿素分子是无色或白色针状晶体，该晶体属于四方晶系，晶胞参数anm、bnm、cnm(a=b≠c)，α=β=γ=90°，晶胞结构如图1，若用代表尿素分子如图2，该晶体的密度为______g cm-3。
17. 一种以钌矿石[主要含Ru(CO3)2还含少量的Al2O3、FeO、MgO、SiO2和CaO等]为原料制备钌(Ru)的流程如图，回答下列问题：
已知：①常温下，Ksp(CaF2)=1.5×10-10，Ksp(MgF2)=7.4×10-11，≈2.7，≈3.9
②离子浓度等于或低于1×10-5mol L-1时，则认为该离子已被完全除去。
（1）气体A的成分为______，滤液1中溶质为______。
（2）“沉铁”的离子方程式为______。
（3）“软化”时，溶液中钙离子和镁离子的浓度分别为0.01mol L-1和0.02mol L-1，常温下取2.0L该滤液，使其中Ca2+、Mg2+沉淀完全，则至少需要加入NaF的物质的量为______。
（4）“灼烧”时Ar的作用是______。
（5）产生相同量的钌，方案1中消耗H2与方案2中产生CO2的物质的量比值为______；从安全角度分析，方案2优于方案1，其理由是______。
18. NaBH4是常用络合型氢化物，常温下为白色结晶粉末，具有吸湿性，在干燥空气中可以稳定存在，溶于水、液氨、胺类等。制备方法：
步骤1酯化 反应装置内按化学计量加入H3BO3和CH3OH，在54℃回流2h之后，开始收集B(OCH3)3(硼酸三甲酯)与CH3OH的共沸物，控制温度54℃~55℃。共沸液经硫酸酸洗后进行精馏，得到硼酸三甲酯
步骤2氢化 将金属钠分散于石蜡油中，通入氢气合成氢化钠
步骤3缩合 硼酸三甲酯和氢化钠在石蜡油介质中反应合成硼氢化钠，将物料冷却至100℃以下，进行离心分离得到硼氢化钠滤饼粗品。
步骤4水解 将上述硼氢化钠滤饼粗品置于容器中加水，发生反应NaOCH3+H2O=NaOH+CH3OH；将此水溶液离心分离，清液送入分层器，静置1h后分层。得到硼氢化钠碱性水溶液。
pH值和温度对硼氢化钠水解半衰期(天)的影响
pH值 t/℃
0 25 50 75 100
8 3.0×10-3 4.3×10-5 6.0×10-5 8.5×10-6 1.2×10-6
10 3.0×10-1 4.3×10-2 6.0×10-3 8.5×10-4 1.2×10-4
12 3.0×101 43×100 6.0×10-1 8.5×10-2 1.2×10-2
14 3.0×103 4.3×102 6.0×101 8.5×100 1.2×100
（1）已知电负性B＜H，硼氢化钠与水反应生成NaBO2，反应的化学方程式为______。
（2）步骤1中，硫酸的作用_______，步骤3可在如图1所示装置中进行，仪器a的名称______，反应进行前通入氮气的目的是_______，步骤4中，硼氢化钠能够稳定存在的原因______。
（3）NaBH4溶液浓度可采用如下方法测定(装置如图2所示)：25℃，常压下，用移液管移取2.00mL的)NaBH4溶液于烧瓶中，记录量气管起始体积读数V1mL，加入液体，反应结束后调整量气管，记录读数为V2mL。NaBH4的浓度为______(用含V1、V2的代数式表达)。
注：25℃，常压下气体摩尔体积约为24.5L mol-1。
（4）若气体生成结束后，水准管中的液面低于量气管中的液面，此时量气管读数V2会______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)，需要将量气管慢慢______移动(填“向上”或“向下”)。
19. 用于治疗高血压的药物氯沙坦的合成路线如图所示：
已知：①
②RCOOHRCOCl(R1、R2为烃甚或氢原子)
③Ph代表苯基
回答下列问题：
（1）A的化学名称为______，H→I的反应类型为______。
（2）C→D的化学方程式为：______。
（3）F的结构简式为：______，由G生成H的试剂与条件是______。
（4）D的同分异构体中，同时符合下条件的有______种。
①含苯环，②能发生银镜反应，③核磁共振氢谱只有四组峰，峰面积之比为9∶2∶2∶2
（5）依据上述信息，写出以乙二醇为原料制备有机物的合成路线(用流程图表示，无机试剂、有机溶剂任选)______。
20. 二氧化碳加氢制甲烷过程中主要反应为
Ⅰ.CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H1＜0
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2＞0
Ⅲ.2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g) △H3
在密闭容器中，1.01×105Pa、n起始(CO2)：n起始(H2)=1：4时，在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2平衡转化率、CO2实际转化率随温度的变化如图2所示。CH4的选择性可表示为×100%。
（1）各物质的相对能量如图1所示，△H3=______kJ mol-1，平衡时CH4的选择性随着温度的升高______，用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度为______，450℃时，使CO2平衡转化率达到X点的值，可以采用的措施为_______(写出一条)。
（2）在密闭容器中，1.01×105Pa，CO2和H2的起始物质的量分别为1mol和4mol，平衡后反应体系中各物质的物质的量随温度的变化如图3所示，图中表示CH4的物质的量的曲线为______。在505℃，反应Ⅱ的平衡常数K=______。(保留两位有效数字)
（3）CeO2催化CO2与H2转化为CH4的机理如图4所示。反应体系中Ce呈现______种价态，催化剂中掺入少量CaO，用Ca2+替代CeO2结构中部分Ce4+形成CaxCe1-xOy，可提高催化效率的原因是_______。化学试题
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Cl-35.5
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. 中华文化源远流长，化学与文化传承、科技发展密不可分。下列说法错误的是
A. 淀粉经酯化后可用于生产表面活性剂、可降解塑料等
B. 木版年画制作技艺使用的赭石颜料属于无机化合物
C. 蔡伦采用碱液蒸煮制浆法造纸，该过程不涉及化学变化
D. 玛瑙是生产汝瓷的原料之一，其主要成分为二氧化硅
【答案】C
【解析】
【详解】A．淀粉为糖类，含有羟基，经酯化后可用于生产表面活性剂、可降解塑料等，A正确；
B．赭石颜料为矿物颜料，属于无机化合物，B正确；
C．用碱液制浆法造纸，将原料放在碱液中蒸煮，原料在碱性环境下发生反应使原有的粗浆纤维变成细浆，该过程涉及化学变化，C错误；
D．玛瑙主要成分为二氧化硅，D正确；
故选C。
2. 一次性鉴别下列三种溶液，方法不可行的是
A. 乙酸、乙醛、苯酚三种溶液：浓溴水
B. NaOH、FeCl3、Na2SO4三种溶液：KHCO3溶液
C. KNO3、NH4Cl、Na2CO3三种溶液：饱和Ba(OH)2溶液，微热
D. 乙醇、溴苯和苯三种溶液：酸性高锰酸钾溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A．乙酸、乙醛、苯酚三种溶液分别与浓溴水混合现象为：互溶、溴水褪色、生成白色沉淀，现象不同，可以鉴别，A正确；
B．NaOH、FeCl3、Na2SO4三种溶液分别与KHCO3溶液混合现象为：无现象、红褐色沉淀、无现象、氢氧化钠和碳酸钠都是无现象，不能鉴别，B错误；
C．KNO3、NH4Cl、Na2CO3三种溶液分别与饱和Ba(OH)2溶液混合并微热的现象为：无现象、产生刺激性气体、白色沉淀，现象不同，可以鉴别，C正确；
D．乙醇、溴苯和苯三种溶液分别与酸性高锰酸钾溶液混合现象为：无现象、分层且有机层在下层、分层且有机层在上层，现象不同，可以鉴别，D正确；
本题选B。
3. 下列实验操作或结论叙述正确的是
图1 图2 图3 图4
A. 图1所示装置可比较Fe3+、I2、Cl2的氧化性强弱
B. 图2所示装置可用于观察钠的燃烧
C. 图3所示装置可观察H2在Cl2中燃烧
D. 图4所示装置可检验溴乙烷中含有溴元素
【答案】A
【解析】
【详解】A．少量氯水时，四氯化碳层颜色加深，只氧化碘离子，可以知道Cl2氧化性大于I2；氯水过量时，上层溶液变为黄色，后氧化亚铁离子，可以知道Cl2氧化性大于Fe3+，氧化先后顺序可知碘离子还原性大于亚铁离子还原性，即Fe3+氧化性大于I2，故能比较Fe3+、I2、Cl2的氧化性强弱，A正确；
B．表面皿不能加热，B错误；
C．氯气密度比空气大，图中集气瓶不可以倒置，C错误；
D．溴乙烷水解后，需要加硝酸中和过量氢氧化钠，否则滴加硝酸银无法生成溴化银，不能检验溴离子，D错误；
本题选A。
4. 一定条件下发生下列化学反应，有关说法正确的是
A. 甲分子中所有原子可能共平面 B. 1mol乙最多可与1molNaOH溶液反应
C. 丙中碳原子的杂化方式有3种 D. p=2n-1，X为甲酸
【答案】A
【解析】
【详解】A．与苯环直接相连的原子共面、碳碳双键两端的原子共面，单键可以旋转，因此分子中所有原子可能共平面，A正确；
B．乙中含有2个酯基，和氢氧化钠发生水解生成钠盐和甲醇，则1mol乙最多可与2molNaOH溶液反应，B错误；
C．丙中苯环碳、羰基碳、碳碳双键两端碳均为sp2杂化，甲基碳为sp3杂化，碳原子的杂化方式有2种，C错误；
D．由原子守恒可知，p=2n-1，X为甲醇，D错误；
故选A。
5. 根据下列实验叙述，得出结论正确的是
A. 向FeCl2溶液中加入足量Na2O2粉末，出现红褐色沉淀和无色气体，则原FeCl2溶液部分变质
B. 向KBrO3溶液中通入少量氯气，然后再加入少量苯，有机层呈橙红色，则Cl2氧化性大于Br2
C. 向CuSO4溶液中加入适量的氨水，再加入乙醇，析出深蓝色固体，则该固体难溶于水
D. 向含有等物质的量H2SO4和HNO3的混酸稀溶液加入过量铜粉，充分反应，则溶液中的溶质有CuSO4和Cu(NO3)2
【答案】D
【解析】
【详解】A．过氧化钠具有强氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，铁离子和氢氧根离子生成氢氧化铁红褐色沉淀，出现红褐色沉淀和无色气体，不能说明原FeCl2溶液部分变质，A错误；
B．有机相呈橙红色，说明反应中有Br2生成，KBrO3中溴元素由＋5价被还原至0价，发生还原反应，说明Cl2是还原剂，表现出还原性，故根据该实验无法比较Cl2、Br2的氧化性强弱，B错误；
C．向CuSO4溶液中加入适量的氨水，再加入乙醇，析出深蓝色固体为，固体易溶于水，C错误；
D．硝酸根离子具有强氧化性，在酸性条件下发生反应，等物质的量H2SO4和HNO3的混酸中氢离子、硝酸根离子比为3:1，则氢离子不足、硝酸根离子过量，溶液中的溶质有CuSO4和Cu(NO3)2，D正确；
故选D。
6. M、W、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，最外层电子数之和为16。W与Y的质子数之和是X的2倍。Z元素的基态原子未成对电子数为2，且价层电子的空间运动状态有6种。由5种元素形成的一种配位化合物结构如图所示。
下列说法正确的是
A. 同周期中第一电离能小于X的元素有4种
B. 简单氢化物的还原性：X＜Y
C. 1mol该物质中含配位键的数目为4NA
D. 元素Z的化合价为0价
【答案】C
【解析】
【分析】Z元素的基态原子未成对电子数为2，且价层电子的空间运动状态有6种，则其价电子为3d84s2，为镍；M、W、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，最外层电子数之和为16，M只形成一个单键，原子序数最小，M氢；W周围形成了4个化学键、Y形成2个化学键，W为碳、Y为氧；W与Y的质子数之和是X的2倍，X为氮；氮和镍形成配位键。
【详解】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，同周期中第一电离能小于N的元素有锂、铍、硼、碳、氧5种，A错误；
B．氧非金属性大于氮，则对应简单氢化物的还原性：N>O，B错误；
C．氮和镍形成配位键，由图可知，1mol该物质中含4mol配位键，配位键的数目为4NA，C正确；
D．元素镍形成4个配位键，则会提供4个空轨道，故其应该失去电子，导致其化合价不为0价，D错误；
故选C。
7. 科学家利用氧化还原贮库电极实现模块化电化学合成，该方法可以在不同反应池中可逆地进行氧化还原，其反应装置如图所示。下列说法错误的是
A. 室1阴极反应为O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH-
B. 电解一段时间后，室1电解质溶液pH不变
C. 电极3为室1的阳极，室2的阴极
D. 转移相同量的电子，若室1产生1molH2O2，则室2的产物含有2mol过氧键
【答案】D
【解析】
【分析】室1的电极1上O2得电子化合价降低生成H2O2，故电极1为阴极，电极方程式为O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH-，故开关接K1时，电极3为阳极，失电子，Ni(OH)2转化为NiOOH，电极方程式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O；故开关接K2时，电极3上NiOOH转化为Ni(OH)2，得电子，为阴极，故电极2为阳极，失电子，转化为；
【详解】A．由分析知，室1阴极反应式正确，故A正确；
B．由分析，转移相同电子时，电极室阴极消耗的H+数目和阳极生成的H+数目相同，故电解一段时间后，室1电解质溶液pH不变，B正确；
C．由分析，电极3为室1的阳极，室2的阴极，C正确；
D．转移相同量的电子，若室1产生1molH2O2，转移2mol电子，可以使-2价的氧生成2mol-1价的氧，则室2的产物含有1mol过氧键，D错误；
本题选D。
8. 以R－X为原料制备R－NH2(R为烃基)的反应机理如图所示，下列说法错误的是
A. 叠氮酸根N中存在两套π大π键，N的中心氮原子采用sp杂化
B. 氮原子a、b、c杂化方式未发生变化
C. R－N3分子中∠CNN=120°
D. 若R为甲基，则戊的碱性比NH3强
【答案】C
【解析】
【详解】A．叠氮酸根N中中心N原子得到1个电子共6个价电子，中心氮为sp杂化，和周围2个N形成2个σ键，中心氮的2个p电子和周围2个N的各1个p电子形成1个π大π键，在该π大π键的镜面对称面上也形成1个π大π键，故在两套π大π键，N的中心氮原子采用sp杂化，A正确；
B．由图可知，氮原子a、b、c杂化方式均为sp3杂化，未发生变化，B正确；
C．R－N3分子中的氮原子上存在1对孤电子对，由于孤电子对对成键电子对斥力使得∠CNN≠120°，C错误；
D．若R为甲基，甲基为供电子基团，使得戊更容易结合氢离子，使得戊的碱性比NH3强，D正确；
故选C。
9. 氧泡泡是一种多功能新型漂白剂，其有效成分是过碳酸钠(xNa2CO3 yH2O2)。
I.以芒硝(Na2SO4 10H2O)、H2O2等为原料制备过碳酸钠的工艺流程如图：
Ⅱ.测定过碳酸钠化学式的实验步骤如下(样品中杂质不参加反应)：
①用电子天平称取两份质量均为mg的样品。
②将一份置于锥形瓶中，加水溶解，加催化剂使H2O2充分快速分解(催化剂不参与其它反应)，然后加酚酞作指示剂，用0.0500mol L-1H2SO4溶液滴定至终点，消耗硫酸V1mL。
③将另一份置于碘量瓶中，加入50mL蒸馏水，并立即加入6mL2.0mol L-1H3PO4溶液，再加入过量KI固体，摇匀后于暗处放置10min，加入适量指示剂，用0.1000mol L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液V2mL。(已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
过碳酸钠制备的流程中，下列说法错误的是
A. 步骤1中2mol芒硝参与反应时，消耗1molNa2Cr2O7
B. 滤渣的主要成分为CaSO4
C. 步骤2的方程式为2Na2CrO4+2CO2+H2ONa2Cr2O7+2NaHCO3↓
D. 稳定剂的作用是阻止微量杂质金属离子的催化作用，减少双氧水的分解
【答案】A
【解析】
【分析】步骤1中，芒硝、CaO、Na2Cr2O7溶液混合后，发生反应Na2SO4+CaO+ Na2Cr2O7=2Na2CrO4+CaSO4；过滤后，滤渣主要为CaSO4；步骤2中，往滤液中通入CO2，Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，同时生成NaHCO3，过滤后，Na2Cr2O7循环使用；NaHCO3灼烧后生成Na2CO3等，与30%H2O2、稳定剂混合，再加入95%的乙醇，抽滤、干燥后生成过碳酸钠。
【详解】A．步骤1中发生反应Na2SO4+CaO+ Na2Cr2O7=2Na2CrO4+CaSO4，则2mol芒硝参与反应时，消耗2molNa2Cr2O7，A错误；
B．由分析可知，滤渣的主要成分为CaSO4，B正确；
C．步骤2中，往滤液中通入CO2，Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，同时生成NaHCO3，方程式为2Na2CrO4+2CO2+H2ONa2Cr2O7+2NaHCO3↓，C正确；
D．H2O2易发生分解，特别是有金属离子作用时，则稳定剂的作用是阻止微量杂质金属离子的催化作用，减少双氧水的分解，D正确；
故选A。
10. 氧泡泡一种多功能新型漂白剂，其有效成分是过碳酸钠(xNa2CO3 yH2O2)。
Ⅰ.以芒硝(Na2SO4 10H2O)、H2O2等为原料制备过碳酸钠的工艺流程如图：
Ⅱ.测定过碳酸钠化学式的实验步骤如下(样品中杂质不参加反应)：
①用电子天平称取两份质量均为mg的样品。
②将一份置于锥形瓶中，加水溶解，加催化剂使H2O2充分快速分解(催化剂不参与其它反应)，然后加酚酞作指示剂，用0.0500mol L-1H2SO4溶液滴定至终点，消耗硫酸V1mL。
③将另一份置于碘量瓶中，加入50mL蒸馏水，并立即加入6mL2.0mol L-1H3PO4溶液，再加入过量KI固体，摇匀后于暗处放置10min，加入适量指示剂，用0.1000mol L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液V2mL。(已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
测定过碳酸钠化学式的步骤中，下列说法错误的是
A. 步骤③样品溶于水酸化后放置一段时间，然后再加入过量KI固体，导致x：y偏大
B. 该过碳酸钠样品中x：y=V1：V2
C. 该样品的纯度为%
D. 步骤②中滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后无气泡，导致x：y偏大
【答案】B
【解析】
【分析】芒硝、氧化钙、Na2Cr2O7反应生成Na2CrO4和硫酸钙沉淀，过滤滤液加入足量二氧化碳，Na2CrO4转化为溶解度较小的碳酸氢钠晶体和Na2Cr2O7，过滤分离出晶体煅烧精制得到碳酸钠，加入稳定剂、过氧化氢在乙醇条件下抽滤、干燥得到过碳酸钠；
滴定实验的步骤是：滴定前的准备：滴定管：查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录，锥形瓶：注液体→记体积→加指示剂；滴定：眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化；终点判断：记录数据；数据处理：通过数据进行计算；
【详解】A．步骤③样品溶于水酸化后放置一段时间，会导致过氧化氢分解，使得加入过量KI固体后生成碘单质量减小，使得滴定过程中V2偏小，计算出y值偏小，导致x：y偏大，A正确；
B．②加酚酞作指示剂，酚酞变色范围为碱性，则滴定终点碳酸根离子转化为碳酸氢根离子，则根据硫酸用量可知，碳酸钠为0.0500mol L-1×V1×10-3L×2；③中过氧化氢将碘离子氧化为碘单质，碘单质被Na2S2O3标准溶液滴定，由电子守恒可知：，可知过氧化氢为；故过碳酸钠样品中，B错误；
C．结合B分析可知，该样品的纯度为=%，C正确；
D．步骤②中滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后无气泡，使得V1偏大，则导致x：y偏大，D正确；
故选B。
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. 下列操作能达到实验目的的是
目的 操作
A 配制Na2S溶液 将Na2S固体加入到适量H2S溶液中，搅拌
B 检验丙烯醛中存在碳碳双键 取适量丙烯醛样品于试管中，加过量银氨溶液，水浴加热，充分反应后过滤，向滤液中滴加稀硫酸酸化，再加入溴水
C 探究浓度对反应速率的影响 一定温度下，用相同质量的同种锌粒分别与同体积的稀硫酸和浓硫酸反应，观察气体产生的快慢
D 检验碳与浓硫酸反应的气体产物 将产生的气体依次通过品红溶液和澄清石灰水
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．Na2S固体加入到适量H2S溶液中，反应生成NaHS，故A不符合题意；
B．丙烯醛中含有碳碳双键、醛基，都能和溴单质反应，取适量丙烯醛样品于试管中，加过量银氨溶液，水浴加热，充分反应后过滤，向滤液中滴加稀硫酸酸化，使得醛基被氧化为羧基，排除醛基对碳碳双键的干扰，再加入溴水检验碳碳双键，故B符合题意；
C．浓硫酸具有强氧化性，和锌反应生成二氧化硫而不是氢气，不能用相同质量的同种锌粒分别与同体积的稀硫酸和浓硫酸反应探究浓度对反应速率的影响，故C不符合题意；
D．二氧化硫和二氧化碳均会使得石灰水变浑浊，应该用品红检验二氧化硫后使用高锰酸钾溶液吸收二氧化硫，再通入澄清石灰水，故D不符合题意；
故选B。
12. 重排反应是指某种化合物在试剂、温度或其他因素的影响下，发生分子中某些基团的转移或分子内碳原子骨架改变的反应。已知Cope重排反应→，有机物丙的结构简式为。下列说法正确的是
A. 甲分子的化学名称为3－乙基－1，5－二己烯
B. 利用红外光谱可鉴别有机物甲和丙
C. 丙与氢气完全加成后，分子中含有1个手性碳原子
D. 类比上述重排反应，考虑烯醇互变：→，有机物丙的异构化产物可能为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．有机物系统命名法步骤：①最长-选最长碳链为主链；②最多-遇等长碳链时，支链最多为主链；③最近-离支链最近一端编号；④含有官能团的有机物命名时，要选含官能团的最长碳链作为主链，并表示出官能团的位置；甲分子的化学名称为3－乙基－1，5－己二烯，A错误；
B．红外光谱具有高度的特征性，利用红外光谱可以确定化学基团和鉴定未知物结构，可确证甲和丙存在不同的官能团，B正确；
C．丙与氢气完全加成后生成，其环为对称结构，故分子中不含有手性碳原子，C错误；
D．有机物丙发生Cope重排反应得到，然后烯醇互变得到，D正确；
故选BD。
13. 氮与锂形成的一种晶体，是由LixN平面层(如图所示)和非密置层的Li交替排列形成，LixN平面层的Li排列如石墨层中的C，N处于六元环的中心，非密置层的Li位于上下两层的N连线的中点，且连线与平面层垂直。(已知平面层Li与Li之间的距离为anm，平面层之间的距离为bnm，a略小于b)，下列说法错误的是
A. 每个N周围等距且紧邻的Li有8个
B. 平面层LixN，x=2
C. 可用X射线衍射测定晶体的结构
D. 晶体的密度×1022g cm-3
【答案】AD
【解析】
【详解】A．平面层Li与Li之间的距离为anm，N处于六元环中心，则平面层的6个Li到N的距离相等，距离为anm；非密置层的Li位于上下两层的N连线的中点，连线与平面垂直，平面层之间的距离为bnm，a略小于b，则这两个Li到N的距离比平面层Li到N的距离大，故每个N周围等距且紧邻的Li有6个，A错误；
B．LixN平面层Li排列如石墨层中C，N处于六元环的中心，则Li的个数为6×=2，N：Li=1:2，即x=2，故B正确；
C．可用X射线衍射测定晶体的结构，C正确；
D．在Li形成的四棱柱单元中，N原子位于侧棱心，个数为，Li位于体内和顶点，个数为，晶体密度为，D错误；
本题选AD。
14. 从废旧磷酸铁锂电极材料(LiFePO4、导电石墨、铝箔)中回收锂的工艺流程如图，下列说法错误的是
已知：Li2CO3在水中的溶解度随温度升高而降低，但煮沸时与水发生反应
A. 旧电池拆解前进行充分放电是因为放电可使Li+在负极富集
B. “氧化”时，H2O2可用KClO3代替
C. “氧化”时发生的化学反应方程式为：2LiFePO4+H2O2+2HCl=2LiCl+2FePO4+2H2O
D. “系列操作”具体包括水浴加热、趁热过滤、洗涤、干燥
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A．放电时Li+移向正极，正极可以得到更多的Li+，所以放电有利于Li+向正极移动并进入正极材料，A错误；
B．“氧化”时，H2O2不可用KClO3代替，否则引入其他杂质离子，B错误；
C．“氧化”时，生成了难溶的FePO4，发生的化学反应方程式为：2LiFePO4+H2O2+2HCl=2LiCl+2FePO4+2H2O，C正确；
D．已知Li2CO3在水中的溶解度随温度升高而降低，但煮沸时与水发生反应，故沉锂时要保持温度且控制好温度，“系列操作”具体包括水浴加热、趁热过滤、洗涤、干燥，D正确；
本题选AB。
15. 在含Ag+、Cu2+、Hg2+的溶液中，滴加氨水，存在平衡关系：Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+、Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+、Hg2++4NH3[Hg(NH3)4]2+，平衡常数分别为K1、K2、K3，且K2＜K3。lgx与lgc(NH3)的关系如图所示，其中表示或或，下列叙述正确的是
A. 直线a代表lg与lgc(NH3)的关系
B. 根据图像可计算平衡常数K2=1.0×1019
C. 向含相同浓度的Cu2+和Hg2+的混合溶液中滴加少量氨水，[Cu(NH3)4]2+的浓度大于[Hg(NH3)4]2+
D. [Hg(NH3)4]2++Cu2+[Cu(NH3)4]2++Hg2+的平衡常数K=1.0×10-6
【答案】AD
【解析】
【分析】，，；同理，、；已知K2＜K3，再结合图像斜率可知，abc分别为lg、lg、lg与lgc(NH3)的关系；
【详解】A．直线a代表lg与lgc(NH3)的关系，A正确；
B．由点（-1,9）可知，，K2=1.0×1013，B错误；
C．K2＜K3，[Hg(NH3)4]2+更容易生成，则向含相同浓度的Cu2+和Hg2+的混合溶液中滴加少量氨水，[Cu(NH3)4]2+的浓度小于[Hg(NH3)4]2+，C错误；
D．由点（-3,7）可知，，K3=1.0×1019，[Hg(NH3)4]2++Cu2+[Cu(NH3)4]2++Hg2+的平衡常数，D正确；
故选AD。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16. 氮族元素在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：
（1）Co(NH3)配离子结构如图所示，Co3+位于正八面体的中心，则1个Co(NH3)配离子中共价键的个数为______，Co(NH3)3Cl3的空间结构有______种。
（2）氮族元素杂芴化合物(E=N、P、As、Sb、Bi)结构如图所示。As原子的价电子排布式为______，C－N－C键角之和为360°，C－As－C键角之和为284.9°，原因为______。
（3）尿素分子结构如图所示，H、C、N、O的电负性由大到小顺序为______，C、N原子杂化方式分别为______
（4）尿素分子是无色或白色针状晶体，该晶体属于四方晶系，晶胞参数anm、bnm、cnm(a=b≠c)，α=β=γ=90°，晶胞结构如图1，若用代表尿素分子如图2，该晶体的密度为______g cm-3。
【答案】（1） ①. 24 ②. 2
（2） ①. 4s24p3 ②. 氮的孤对电子与芴环的重叠更好，形成大π键，为平面形；而As的轨道重合差，难以形成大π键（或氮原子半径较小，N-C键长较短易于形成大π键为平面形）
（3） ①. O>N>C>H ②. sp2、sp2
（4）
【解析】
【小问1详解】
1个氨分子中存在3个氮氢共价键，氮与钴形成6个配位共价键，则1个Co(NH3)配离子中共价键的个数为24；Co(NH3)为正八面体，Co3+位于正八面体的中心，Co(NH3)3Cl3为3个氯取代Co(NH3)其中的3个氨分子，由于6个氨分子位置完全相同，则Co(NH3)3Cl3空间结构也就是看中6个点上的3个点有几种情况，若3个点中两点连线不经过体心为1种、经过体心为1种，故共2种；
【小问2详解】
As为33号元素，与氮同主族、为第四周期，则As原子的价电子排布式为4s24p3，氮的孤对电子与芴环的重叠更好，形成大π键，为平面形，而As的轨道重合差，难以形成大π键（或氮原子半径较小，N-C键长较短易于形成大π键为平面形），导致C－N－C键角之和为360°而C－As－C键角之和为284.9°小于360°；
【小问3详解】
同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；H、C、N、O的电负性由大到小顺序为O>N>C>H；尿素是平面结构的分子，所有的8个原子共平面，尿素分子中存在离域大π键，类似于CO2分子，尿素分子中的碳原子和氮原子均采用sp2杂化方式成键；
【小问4详解】
据“均摊法”，晶胞中含个CO(NH2)2，则晶体密度为
17. 一种以钌矿石[主要含Ru(CO3)2还含少量的Al2O3、FeO、MgO、SiO2和CaO等]为原料制备钌(Ru)的流程如图，回答下列问题：
已知：①常温下，Ksp(CaF2)=1.5×10-10，Ksp(MgF2)=7.4×10-11，≈2.7，≈3.9
②离子浓度等于或低于1×10-5mol L-1时，则认为该离子已被完全除去。
（1）气体A的成分为______，滤液1中溶质为______。
（2）“沉铁”的离子方程式为______。
（3）“软化”时，溶液中钙离子和镁离子的浓度分别为0.01mol L-1和0.02mol L-1，常温下取2.0L该滤液，使其中Ca2+、Mg2+沉淀完全，则至少需要加入NaF的物质的量为______。
（4）“灼烧”时Ar的作用是______。
（5）产生相同量的钌，方案1中消耗H2与方案2中产生CO2的物质的量比值为______；从安全角度分析，方案2优于方案1，其理由是______。
【答案】（1） ①. CO2 ②. Na2SiO3、NaAl(OH)4
（2）6Na++12Fe2++2+18+6H2O=3Na2Fe4(SO4)6(OH)↓+2Cl-+6OH-
（3）0.1278mol
（4）作保护气，防止钌与空气中的氧气反应
（5） ①. 1:2 ②. 方案1使用氢气作还原剂，氢气是易燃易爆气体，方案2更安全
【解析】
【分析】熔融后得到熔块为金属氧化物和熔融混合生成的高温不分解的盐，Ru(CO3)2热分解，气体A为CO2，水浸时，熔融得到的硅酸钠、四羟基合铝酸钠（偏铝酸钠）溶解，即为滤液1的溶质，酸浸后溶液中有Ru3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+，沉铁时加入氯酸钠在碱性条件下把二价铁转化为三价铁并生成Na2Fe4(SO4)6(OH)沉淀除去，软化步骤是加入氟离子使Mg2+、Ca2+变为氟化物沉淀除去，软化后的液体即为含Ru3+的溶液，通过后续步骤得Ru；
【小问1详解】
由分析知，A为CO2，滤液1中溶质为Na2SiO3、NaAl(OH)4；
【小问2详解】
“沉铁”时，氯酸钠在碱性条件下把二价铁转化为三价铁并生成Na2Fe4(SO4)6(OH)沉淀，离子方程式为6Na++12Fe2++2+18+6H2O=3Na2Fe4(SO4)6(OH)↓+2Cl-+6OH-；
【小问3详解】
Ksp(MgF2)=7.4×10-11更小，说明Mg2+先沉淀完全，故以Ca2+完全沉淀计算，Ksp(CaF2)=1.5×10-10=，当c(Ca2+)=1×10-5mol L-1时，，则加上沉淀的氟离子，需加入NaF的物质的量为；
【小问4详解】
“灼烧”时，方案1中有还原性的H2，未加入Ar,方案二加了Ar，故Ar的作用是作保护气，防止钌与空气中的氧气反应；
【小问5详解】
Ru从+2价变为0价，每生成1molRu，需要H21mol，分解产生CO22mol，方案1中消耗H2与方案2中产生CO2的物质的量比值为1:2，从安全角度分析，方案2优于方案1，从安全角度分析，方案2优于方案1。
18. NaBH4是常用络合型氢化物，常温下为白色结晶粉末，具有吸湿性，在干燥空气中可以稳定存在，溶于水、液氨、胺类等。制备方法：
步骤1酯化 反应装置内按化学计量加入H3BO3和CH3OH，在54℃回流2h之后，开始收集B(OCH3)3(硼酸三甲酯)与CH3OH的共沸物，控制温度54℃~55℃。共沸液经硫酸酸洗后进行精馏，得到硼酸三甲酯
步骤2氢化 将金属钠分散于石蜡油中，通入氢气合成氢化钠
步骤3缩合 硼酸三甲酯和氢化钠在石蜡油介质中反应合成硼氢化钠，将物料冷却至100℃以下，进行离心分离得到硼氢化钠滤饼粗品。
步骤4水解 将上述硼氢化钠滤饼粗品置于容器中加水，发生反应NaOCH3+H2O=NaOH+CH3OH；将此水溶液离心分离，清液送入分层器，静置1h后分层。得到硼氢化钠碱性水溶液。
pH值和温度对硼氢化钠水解半衰期(天)的影响
pH值 t/℃
0 25 50 75 100
8 3.0×10-3 4.3×10-5 60×10-5 8.5×10-6 1.2×10-6
10 3.0×10-1 4.3×10-2 6.0×10-3 8.5×10-4 1.2×10-4
12 3.0×101 4.3×100 6.0×10-1 8.5×10-2 1.2×10-2
14 3.0×103 43×102 6.0×101 8.5×100 1.2×100
（1）已知电负性B＜H，硼氢化钠与水反应生成NaBO2，反应的化学方程式为______。
（2）步骤1中，硫酸的作用_______，步骤3可在如图1所示装置中进行，仪器a的名称______，反应进行前通入氮气的目的是_______，步骤4中，硼氢化钠能够稳定存在的原因______。
（3）NaBH4溶液浓度可采用如下方法测定(装置如图2所示)：25℃，常压下，用移液管移取2.00mL的)NaBH4溶液于烧瓶中，记录量气管起始体积读数V1mL，加入液体，反应结束后调整量气管，记录读数为V2mL。NaBH4的浓度为______(用含V1、V2的代数式表达)。
注：25℃，常压下气体摩尔体积约为24.5L mol-1。
（4）若气体生成结束后，水准管中的液面低于量气管中的液面，此时量气管读数V2会______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)，需要将量气管慢慢______移动(填“向上”或“向下”)。
【答案】18. NaBH4+2H2O=4H2↑+NaBO2
19. ①. 除去甲醇 ②. 球形冷凝管 ③. 除去反应器中的空气 ④. 反应过程中产生了碱，硼氢化钠在强碱性溶液中可以稳定存在
20.
21. ①. 偏大 ②. 向下
【解析】
【分析】步骤1中，H3BO3和CH3OH发生酯化反应，生成B(OCH3)3(硼酸三甲酯)与CH3OH的共沸物，共沸物无法蒸馏，故用硫酸酸洗，除去CH3OH后进行精馏，得到硼酸三甲酯，步骤2是用钠和氢气合成氢化钠，步骤3中硼酸三甲酯和氢化钠在石蜡油介质中反应合成硼氢化钠，处理后得硼氢化钠粗品，由于反应物氢化钠和产物都有强还原性，实验开始前要排出装置内空气，步骤4通过水解得到硼氢化钠碱性水溶液；
【小问1详解】
电负性B＜H，故硼氢化钠中B为+3价，H为-1价，生成的NaBO2中B为+3价，B化合价不变，-1价的H和水中+1价的H生成H2，反应化学方程式为NaBH4+2H2O=4H2↑+NaBO2；
【小问2详解】
由分析步骤1中，硫酸的作用是除去甲醇，如图1所示装置中仪器a的名称为球形冷凝管，反应进行前通入氮气的目的是除去反应器中的空气，步骤4中，硼氢化钠能够稳定存在的原因是反应过程中产生了碱，硼氢化钠在强碱性溶液中可以稳定存在；
【小问3详解】
量气管两次读数之差V1 V2即为产生的H2体积，故产生H2物质的量为，根据第一小题中的化学方程式，2.00mL的NaBH4溶液中含物质的量为n(NaBH4)=n(H2)=，则c(NaBH4)=；
【小问4详解】
若气体生成结束后，水准管中的液面低于量气管中的液面，即量气管液面高，调整至两管液面齐平时，量气管向下移动才能使两管液面齐平，则原来量气管内液面位置偏低，量气管读数V2会偏大。需要将量气管慢慢向下移动调整液面。
19. 用于治疗高血压的药物氯沙坦的合成路线如图所示：
已知：①
②RCOOHRCOCl(R1、R2为烃甚或氢原子)
③Ph代表苯基
回答下列问题：
（1）A的化学名称为______，H→I的反应类型为______。
（2）C→D化学方程式为：______。
（3）F的结构简式为：______，由G生成H的试剂与条件是______。
（4）D的同分异构体中，同时符合下条件的有______种。
①含苯环，②能发生银镜反应，③核磁共振氢谱只有四组峰，峰面积之比为9∶2∶2∶2
（5）依据上述信息，写出以乙二醇为原料制备有机物的合成路线(用流程图表示，无机试剂、有机溶剂任选)______。
【答案】（1） ①. 邻羟基苯甲酸（或水杨酸） ②. 取代反应
（2） （3） ①. ②. 溴蒸气，光照 （4）3
（5）
【解析】
【分析】由E的结构简式和D→E的反应物结合D的分子式可以推出D为，根据D的结构简式，利用已知②和C的分子式可以推出C为，根据C的结构简式，利用已知②和B的分子式可以推出B为，再利用已知①可以推出A为，根据H结构简式，得H分子式为C33H25N4Br，H→I另一反应物由结构简式得分子式为C8H11N2OCl，两分子式加和与I分子式相差HBr，可以知道H→I为取代反应，结合J的结构简式可以推出I是H和生成小分子HBr，H来自的N原子上，I是两反应物剩余部分连接而成；
【小问1详解】
由分析可以知，A为，名称为邻羟基苯甲酸（或水杨酸），H→I的反应为取代反应；
【小问2详解】
C是，D是，结合已知②，同时根据原子守恒，还有小分子产物H2O、HCl，反应方程式为；
【小问3详解】
结合E和G的结构简式，同时由F分子式得F中含有两个苯环，不饱和度为10，故F结构式为，G生成H是苯环上的甲基氢原子被溴原子取代，条件是溴蒸气，光照；
【小问4详解】
D是，分子式为C12H15O2N，共15个氢原子，即不同化学环境的氢原子个数分别为9、2、2、2，能发生银镜反应说明有醛基，结合氢原子化学环境，应当有两个醛基，D不饱和度为6，两个醛基一个苯环不饱和度也是6，说明剩余部分都饱和，结合氢原子化学环境，可能的一种情况是有氨基，另外2个化学环境相同的氢原子应当在苯环上，苯环上有4个取代基团，9个化学环境相同的氢原子来源于3个甲基，3个甲基连在同一个碳原子上，可以得到两种结构或，另一种可能的情况是两个醛基都连在N上，苯环上有2个取代集团，苯环上的四个氢原子处于两种不同化学环境，可以得到，综上，满足条件的D的同分异构体有3种；
【小问5详解】
乙二醇氧化的乙二醛，乙二醛进一步氧化得乙二酸，参考B→C→D，可以设计以下路线：。
20. 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
Ⅰ.CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H1＜0
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2＞0
Ⅲ.2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g) △H3
在密闭容器中，1.01×105Pa、n起始(CO2)：n起始(H2)=1：4时，在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2平衡转化率、CO2实际转化率随温度的变化如图2所示。CH4的选择性可表示为×100%。
（1）各物质的相对能量如图1所示，△H3=______kJ mol-1，平衡时CH4的选择性随着温度的升高______，用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度为______，450℃时，使CO2平衡转化率达到X点的值，可以采用的措施为_______(写出一条)。
（2）在密闭容器中，1.01×105Pa，CO2和H2的起始物质的量分别为1mol和4mol，平衡后反应体系中各物质的物质的量随温度的变化如图3所示，图中表示CH4的物质的量的曲线为______。在505℃，反应Ⅱ的平衡常数K=______。(保留两位有效数字)
（3）CeO2催化CO2与H2转化为CH4的机理如图4所示。反应体系中Ce呈现______种价态，催化剂中掺入少量CaO，用Ca2+替代CeO2结构中部分Ce4+形成CaxCe1-xOy，可提高催化效率的原因是_______。
【答案】（1） ①. ②. 减小 ③. 400℃ ④. 提高的氢气的投料比例
（2） ①. B ②. 0.17
（3） ①. 2 ②. 导致催化剂结构中出现较多的氧空位，利于二氧化碳的催化转化
【解析】
【小问1详解】
反应的焓变等于生成物焓的和减去反应物的焓的和，则2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)，生成甲烷的反应均为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则平衡时CH4的选择性随着温度的升高而减小；由图可知温度400℃左右时二氧化碳实际转化率最高，催化剂的活性最大，此时为最适温度，温度继续增加，催化剂活性下降，故用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度为400℃；450℃时，提高的氢气的投料比例，可以促进二氧化碳的转化，能使二氧化碳平衡转化率达到X点的值；
【小问2详解】
结合图2可知，低于300℃二氧化碳的平衡转化率接近100%，此时图3中AB的量接近2mol、1mol，DE的量接近0mol，升高温度，反应Ⅰ、Ⅲ逆向移动、Ⅱ正向移动，导致CO量增大、甲烷的量减小，结合碳守恒可知，含碳物质的量不会超过1mol，则A为水、B为甲烷、C为氢气、E为一氧化碳、D为二氧化碳，故图中表示CH4的物质的量的曲线为B；在505℃，水、氢气均为1.35mol，结合氢守恒可知，甲烷为，设二氧化碳、一氧化碳分别为amol、bmol，由碳守恒可知，a+b+0.65=1，由氧守恒可知，2a+b+1.35=1×2，a=0.3mol、b=0.05mol，反应Ⅱ的平衡常数；
【小问3详解】
由图可知，Ce可以与1个氧或2个氧结合，氧化合价为-2，故Ce的化合价为+4或+2两种价态；结合反应机理可知，Ca2+替代CeO2结构中部分Ce4+形成CaxCe1-xOy，导致催化剂结构中出现较多的氧空位，利于二氧化碳的催化转化。
