11．下列实验操作和现象与预期实验目的或所得实验结论一致的是（ ）
选项
实验操作和现象
预期实验目的或结论
A
向两支盛有KI3溶液的试管中，分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液，前者溶液变蓝，后者有黄色沉淀
KI3溶液中存在平衡：
I
I2＋I－
B
用洁净的铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧，观察到火焰显黄色
该溶液中一定存在Na＋，没有K＋
C
室温下，用pH试纸分别测定浓度为0.1mol/LNaClO溶液和0.1mol/LCH3COONa溶液的pH
比较HClO和
CH3COOH的酸性强弱
D
浓硫酸与乙醇170℃共热，制得的气体通入酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去
制得的气体为乙烯
答案 A
解析 向两支盛有KI3溶液的试管中，分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液，前者溶液变蓝，后者有黄色沉淀，说明KI3溶液中含I2、I－，即KI3溶液中存在的平衡为I
I2＋I－，A正确；钾的焰色反应呈紫色，易被黄光遮住，应透过蓝色的钴玻璃观察，B错误；NaClO溶液具有强氧化性，不能用pH试纸测定pH，应利用pH计测定pH，C错误；浓硫酸与乙醇170℃共热，生成的乙烯气体中会混有二氧化硫、乙醇蒸气等杂质，由于二氧化硫和乙醇也能够使酸性KMnO4溶液褪色，干扰了检验结果，无法确定制得的气体是乙烯，D错误。
12．如图是利用微生物燃料电池处理工业含酚废水的原理示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．该装置可将化学能转化为电能
B．溶液中H＋由a极移向b极
C．电极b附近的pH降低
D．电极a附近发生的反应是：
C6H6O－28e－＋11H2O
6CO2＋28H＋
答案 C
解析 根据图知，该装置没有外接电源，是原电池，是将化学能转化为电能的装置，故A正确；放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动，根据电子流向知，a是负极、b是正极，所以溶液中H＋由a极移向b极，故B正确；b电极氧气得电子和氢离子反应生成水，导致溶液中氢离子浓度降低，溶液的pH升高，故C错误；a电极上苯酚失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为C6H6O－28e－＋11H2O
6CO2＋28H＋，故D正确。
13．化学上常用AG表示溶液中的lg
。
25℃时，用0.100mol/L的NaOH溶液滴定20.00mL0.100mol/L的HNO2溶液，AG与所加NaOH溶液的体积（V）的关系如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．随着NaOH溶液的加入，
增大
B．25℃时，HNO2的电离常数Ka≈1.0×10－4.5
C．b点溶液中存在2c（H＋）－2c（OH－）＝c（NO
）－c（HNO2）
D．a、b、c、d、e五点的溶液中，水的电离程度最大的点是d
答案 A
解析 随着NaOH溶液的加入，发生反应HNO2＋NaOH===NaNO2＋H2O，氢离子浓度减少，NO
浓度增大，
减小，A错误；由图像可知0.100mol/L的HNO2溶液的AG＝8.5，即
＝108.5，又Kw＝c（H＋）·c（OH－）＝10－14，c（H＋）＝10－2.75mol/L，故Ka＝
＝
≈
＝1.0×10－4.5，B正确；b点溶液中存在的溶质为等物质的量的HNO2和NaNO2，由电荷守恒得c（H＋）＋c（Na＋）＝c（OH－）＋c（NO
），其物料守恒为2c（Na＋）＝c（HNO2）＋c（NO
），联立即得2c（H＋）－2c（OH－）＝c（NO
）－c（HNO2），C正确；a点溶液中的溶质是HNO2，b点是HNO2和NaNO2等浓度混合液，c点是HNO2和NaNO2pH＝7的混合液，d点溶液中的溶质是NaNO2，e点溶液中的溶质是NaOH和NaNO2，故水的电离程度最大的点是d点，D正确。
第Ⅱ卷（非选择题，共58分）
二、必考题（本题包括3个小题，共43分）
26．（2019·陕西高三教学质量检测）（14分）POCl3是重要的基础化工原料，某兴趣小组准备用三氯化磷、氯气、二氧化硫制备POCl3，产物中还有一种遇水强烈水解的物质SOCl2（查资料可知PCl3遇水强烈水解，易与氧气反应；POCl3遇水强烈水解，能溶于PCl3）。
（1）已知装置A制备Cl2，装置C制备SO2，装置B制备POCl3，以上仪器接口连接的顺序为a______________d，装置B中发生反应的化学方程式为__________________。
（2）装置F中试剂的名称为________________，装置D的作用是__________，仪器乙的名称为____________，甲的作用是______________。
（3）此实验设计中有一不足之处是________________，改进的方案是________________。
（4）测定POCl3含量。
准确称取12.0gPOCl3产品，置于盛有100mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解，取10.0mL水解液于烧杯中，加入足量的硝酸酸化的AgNO3溶液，充分反应得到白色沉淀过滤、洗涤、烘干，称重为2.87g。
检验沉淀是否洗净的操作方法是______________________________，产品中POCl3的百分含量为____________。
答案
（1）jiefbcgh PCl3＋Cl2＋SO2===POCl3＋SOCl2
（2）饱和食盐水 干燥Cl2，同时作安全瓶，防止堵塞 球形干燥管 冷凝回流
（3）缺少尾气处理装置 在装置甲上添加装有碱石灰的装置
（4）取少许最后一次洗涤液于试管中，滴加盐酸，若无白色沉淀生成，说明沉淀已洗涤干净 85.3%
解析
（1）装置A制得的Cl2中混有挥发的HCl和水蒸气，需要经过F装置内的饱和食盐水除去HCl、再利用D装置内的浓硫酸干燥，然后才可通入装置B中，装置C中制得的SO2，需要通过E中P2O5或硅胶干燥后再通入装置B中制备POCl3，则以上仪器接口连接的顺序为ajiefbcghd，装置B中生成POCl3时发生反应的化学方程式为PCl3＋Cl2＋SO2===POCl3＋SOCl2。
（2）装置F是除去氯气中混有的HCl，应盛装饱和食盐水；装置D的浓硫酸既干燥氯气，又能平衡压强，作安全瓶，防止发生堵塞；根据仪器的结构和性能可知仪器乙的名称为球形干燥管，甲为球形冷凝管，其作用是冷凝回流。
（3）本实验尾气中含有的氯气和SO2均污染环境，需要进行尾气处理，且防止空气中的水蒸气进入装置，应在装置甲上添加装有碱石灰的装置。
（4）2.87gAgCl的物质的量为
＝0.02mol，根据原子守恒样品中POCl3的物质的量为0.02mol×
×
＝
mol，则产品中POCl3的百分含量为
×100%≈85.3%。
27．（14分）工业上用钒炉渣（主要含FeO·V2O3，还含有少量SiO2、P2O5等杂质）提取V2O5的流程如下：
（1）焙烧的目的是将FeO·V2O3转化为可溶性的NaVO3，写出该反应的化学方程式_____________________；浸出渣的主要成分为____________（填化学式）。
（2）用MgSO4溶液除硅、磷时，滤渣的主要成分为Mg3（PO4）2、MgSiO3。
①若滤液中c（SiO
）＝0.08mol·L－1，则c（PO
）＝___________。
（已知：
Ksp（MgSiO3）＝2.4×10－5，Ksp[Mg3（PO4）2]＝2.7×10－27）
②随着温度升高，Mg2＋的水解程度增大，导致除磷率下降，但除硅率升高，其原因是_____________。
[随温度升高，MgSiO3、Mg3（PO4）2的溶解度变化忽略不计]
（3）元素钒在溶液中主要以V2＋（紫色）、V3＋（绿色）、VO2＋（蓝色）、VO
（浅黄色）等形式存在。
钒液可充电电池的工作原理如图所示。
已知溶液中c（H＋）＝1.0mol·L－1，阴离子为SO
。
①充电时，左槽溶液颜色由蓝色逐渐变为浅黄色，则左侧电极的电极反应式为_____________________。
②放电过程中，右槽溶液颜色变化为__________________。
③放电时，若转移的电子数为3.01×1022，则左槽溶液中n（H＋）的变化为______________________。
答案
（1）4FeO·V2O3＋4Na2CO3＋5O2
8NaVO3＋2Fe2O3＋4CO2 Fe2O3
（2）①1.0×10－8mol·L－1 ②温度升高促进SiO
水解生成硅酸沉淀
（3）①VO2＋＋H2O－e－===VO
＋2H＋ ②由紫色变为绿色 ③减少0.05mol
解析
（1）由流程图和题意可知，反应物有FeO·V2O3、Na2CO3、O2，生成物有NaVO3，根据得失电子守恒、原子守恒可得反应的化学方程式为4FeO·V2O3＋4Na2CO3＋5O2
8NaVO3＋2Fe2O3＋4CO2，Fe2O3不溶于水，故浸出渣的主要成分为Fe2O3。
（2）①滤液中c（SiO
）＝0.08mol·L－1，Ksp（MgSiO3）＝c（Mg2＋）·c（SiO
）＝2.4×10－5，则c（Mg2＋）＝3.0×10－4mol·L－1，又Ksp[Mg3（PO4）2]＝c3（Mg2＋）·c2（PO
）＝2.7×10－27，故c（PO
）＝1.0×10－8mol·L－1。
②温度升高促进SiO
水解生成硅酸沉淀，从而导致除硅率升高。
（3）①充电时，左槽溶液颜色由蓝色逐渐变为浅黄色，说明左侧电极上VO2＋（蓝色）失去电子生成VO
（浅黄色），电极反应式为VO2＋＋H2O－e－===VO
＋2H＋。
②由①知，充电时左侧电极为阳极，则放电过程中，右侧电极为负极，右侧电极上发生氧化反应，电极反应式为V2＋－e－===V3＋，故右槽溶液颜色变化为由紫色变为绿色。
③放电时，左侧电极上发生反应：
VO
＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O，当转移的电子数为3.01×1022时，左槽溶液中消耗0.1molH＋，同时右槽溶液中有0.05molH＋转移到左槽，故左槽溶液中n（H＋）减少0.05mol。
28．（15分）目前国家正在倡导推进传统产业改造升级，引导企业创新优化产业结构。
其根本目的是节能减排，“减排”的关键是减少CO2排放，而“减排”的重要手段是合理利用CO2。
回答下列问题：
（1）CO2的电子式是________________。
（2）利用CO2可合成尿素[CO（NH2）2]，合成原料除CO2外，还有NH3。
该方法制备尿素的化学方程式是____________________________，该方法制备尿素一般需
＞2，即NH3过量，原因是_________________________________。
（3）利用太阳能，以CO2为原料制取炭黑的流程如图1所示：
“过程1”生成1mol炭黑的反应热为ΔH1；“过程2”的热化学方程式为2Fe3O4（s）6FeO（s）＋O2（g） ΔH2。
则图1中制备炭黑的热化学方程式为_________________________。
（4）将1molCO2和3molH2充入容积为1L的恒容密闭容器中，发生反应：
2CO2（g）＋6H2（g）C2H4（g）＋4H2O（g） ΔH。
①图2是测得的该反应中X、Y的浓度随时间变化的曲线，其中X为______________（写化学式），反应达到平衡时的平均反应速率v（H2）＝_______。
②不同温度下平衡时，混合气体中H2的物质的量随温度的变化曲线如图3所示，则该反应的ΔH________（填“＞”“＜”或“不能确定”）0；测定温度小于T2时，反应体系中无O2存在，则T1～T2的温度范围内，H2的物质的量急剧增大的原因可能是______________。
（5）CO2还可以合成甲醇：
CO2（g）＋3H2（g）H2O（g）＋CH3OH（g）ΔH＝－53.7kJ·mol－1，
一定条件下，将1molCO2和2.8molH2充入容积为2L的绝热密闭容器中，发生上述反应。
CO2的转化率[α（CO2）]在不同催化剂作用下随时间的变化曲线如图4所示：
过程Ⅰ的活化能________（填“＞”“＜”或“＝”）过程Ⅱ的活化能，n点的平衡常数K＝________。
答案
（1）
·
·C·
·
（2）2NH3＋CO2
CO（NH2）2＋H2O
NH3易液化、易溶于水，便于尾气回收
（3）CO2（g）
C（炭黑，s）＋O2（g）ΔH＝ΔH1＋ΔH2
（4）①C2H4 0.225mol·L－1·min－1 ②＜ 乙烯分解生成H2
（5）＜ 200
解析
（1）CO2的结构式为O==C==O，故其电子式为
。
（2）NH3与CO2反应生成尿素的化学方程式为2NH3＋CO2
CO（NH2）2＋H2O。
该方法制备尿素时需NH3过量，原因是NH3易液化、易溶于水，比CO2更易于回收。
（3）根据提示可写出“过程1”的热化学方程式：
6FeO（s）＋CO2（g）===2Fe3O4（s）＋C（炭黑，s） ΔH1，而“过程2”的热化学方程式为2Fe3O4（s）6FeO（s）＋O2（g） ΔH2。
根据盖斯定律，将两个热化学方程式相加即得CO2（g）
C（炭黑，s）＋O2（g） ΔH＝ΔH1＋ΔH2。
（4）①由图2可知X的浓度逐渐增大，故X为生成物，且平衡时X的浓度在0.25～0.50mol·L－1之间，Y为CO2，达到平衡时CO2的浓度变化了0.75mol·L－1，根据各物质系数关系知，X为C2H4。
v（H2）＝3v（CO2）＝3×
＝0.225mol·L－1·min－1。
②由图3可知，随着温度的升高，H2的物质的量增加，即升温平衡向生成H2的方向移动，故ΔH＜0；“温度小于T2时，反应体系中无O2存在”说明H2O未分解，故T1～T2的温度范围内，H2的物质的量急剧增大的原因可能是乙烯分解生成了H2。
（5）由CO2的转化率曲线可知，过程Ⅰ比过程Ⅱ先达到平衡状态，说明过程Ⅰ反应速率快，因此过程Ⅰ的活化能较小。
n点时CO2的平衡转化率是80%，则应用“三段式”法计算：
CO2（g）＋3H2（g）H2O（g）＋CH3OH（g）
0.51.400
0.41.20.40.4
0.10.20.40.4
故n点的平衡常数K＝
＝200。
三、选考题（两个题中任选一题作答，共15分）
35．（2019·山西晋中高三模拟）[化学——选修3：
物质结构与性质]（15分）
氮及其化合物在科学研究和化工生产等领域都有着广泛的应用。
请回答下列问题：
（1）与氮元素同族的第四周期元素的基态原子价层电子轨道表达式为________。
（2）HOCH2CN的结构式如图
，该分子中σ键与π键数目之比为________，其分子中碳原子的杂化方式为________，该物质中除氢以外的元素的第一电离能由大到小的顺序为____________。
（3）[Cu（NH3）4]SO4是一种重要的配合物。
与SO
互为等电子体的分子的化学式为______________（任写一种）。
NH3的VSEPR模型为______________。
[Cu（NH3）4]2＋的结构可用示意图表示为______________________________。
（4）①已知：
2UO2＋5NH4HF2
2UF4·NH4F＋3NH3↑＋4H2O↑，NH4HF2中不含有的作用力为________（填选项字母）。
A．共价键 B．配位键 C．金属键
D．离子键 E．氢键
②NH3和H2O的键角由大到小的顺序为__________（用分子式表示），原因是_______。
（5）Cu3N的晶胞结构如图所示，N3－的配位数为________，Cu＋的半径为apm，N3－的半径为bpm，Cu3N晶胞的密度为________g·cm－3（列出计算式即可，阿伏加德罗常数的值用NA表示）。
答案
（1）
（2）3∶1 sp、sp3 N>O>C
（3）CCl4（或SiCl4、CBr4、SiF4等合理答案即可） 四面体形
（4）①C ②NH3>H2O NH3分子中的N原子有一对孤对电子，而H2O分子中的O原子有两对孤对电子，据电子对互斥理论，H2O中的两对孤对电子对成键电子对的斥力更大，所以H2O的键角更小
（5）6
解析
（1）氮元素的价层电子排布为2s22p3，与氮元素同族的第四周期元素的基态原子价层电子排布为4s24p3，轨道表达式为
。
（2）HOCH2CN分子中σ键数为6，π键数为2，σ键与π键数目之比为3∶1；其分子中碳原子的杂化方式有2种，形成4个σ键的碳是sp3杂化，形成2个σ键，2个π键的碳为sp杂化；C、N、O为第二周期主族元素，它们的第一电离能呈增大趋势，但N原子的2p轨道是半充满状态，第一电离能会变大，该物质中除氢以外的元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。
（3）与SO
互为等电子体的分子的化学式为CCl4、SiCl4、CBr4、SiF4等。
NH3中N原子孤电子对数＝
＝1，价层电子对数＝3＋1＝4，NH3的VSEPR模型为四面体形。
[Cu（NH3）4]2＋的结构可用示意图表示为
或
。
（4）①NH4HF2中含有的作用力：
N—H共价键，N与H形成的键中有一个是配位键，铵根离子和酸根离子间是离子键，H和F之间可形成氢键，故选C。
（5）由Cu3N的晶胞结构如图，大球个数＝12×
＝3，小球个数＝8×
＝1，所以大球表示Cu原子、小球表示N原子，由空间结构可知，N3－的配位数为6；晶胞的体积＝[（2a＋2b）×10－10cm]3，Cu3N的密度＝
＝
g·cm－3＝
g·cm－3。
36．[化学——选修5：
有机化学基础]（15分）
化合物H是合成新型杀虫剂茚虫威的中间体。
H的一种合成路线如下：
回答下列问题：
（1）X所含官能团的名称是______________________；Z转化成R的反应类型为________________。
（2）Y的结构简式为__________________________________。
（3）Y分子中最多有________个原子共平面。
（4）写出G生成H的化学方程式___________________________________。
（5）T是H的同分异构体，T同时满足下列条件：
①属于芳香族化合物
②1molT与足量银氨溶液反应，生成6molAg
③在核磁共振氢谱上T分子有3个峰
写出T的一种结构简式：
___________________。
答案
（1）氯原子、醛基 取代反应
（
解析
（2）Y到Z发生加成反应，由Z的结构简式逆推，Y的结构简式为
。
（3）Y分子中含有苯环、碳碳双键和羧基，苯环和碳碳双键均为平面结构，通过旋转羧基中的碳氧单键，可以使羧基中的所有原子处于同一平面，故Y分子中所有原子均可能共平面，即Y分子中最多有19个原子共平面。
（5）根据条件①和②知，T分子含有苯环和3个醛基；根据条件③知，T分子含有3种不同化学环境的氢原子。
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