2020-2021学年高二化学下学期期末质量检测（全国卷）02（解析版）.docx

1、绝密启用前|考试研究中心命制2020-2021学年高二化学下学期期末质量检测（全国卷）02（本卷共20小题，满分100分，考试用时90分钟）可能用到的相对原子质量：H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5第卷（选择题）一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。1下列有关物质性质和用途说法正确的是（ ）。 A明矾、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁等净水剂的净水原理都是利用金属阳离子水解形成胶体，能吸附水中悬浮物，达到净化水的目的 B我国预计2020年发射首颗火星探测器，其自身携带的太阳能电池帆板的材料是二氧化硅晶体 C今年是高铁提速

2、年，高铁车厢采用铝合金材料制作，主要因为铝密度小、且常温下不与氧气反应 D工业上可以使用铁制容器储运浓硫酸，是因为常温下，铁与浓硫酸不能反应【解析】选A。A选项，明矾、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁等净水剂的净水原理都是利用金属阳离子水解形成胶体，能吸附水中悬浮物，达到净化水的目的，故A正确；B选项，太阳能电池帆板的材料是硅晶体，故B错误；C选项，今年是高铁提速年，高铁车厢采用铝合金材料制作，主要因为铝密度小、铝常温下与氧气反应生成致密氧化膜阻止金属继续反应，故C错误；D选项，工业上可以使用铁制容器储运浓硫酸，是因为常温下，铁与浓硫酸发生钝化，故D错误。2“84消毒液”的主要成分是NaClO。下列说

3、法错误的是（ ）。 A长期与空气接触会失效 B不能与“洁厕剂”（通常含盐酸）同时使用 C1L0.2mol/LNaClO溶液含有0.2molClO D0.1molNaClO起消毒作用时转移0.2mole【解析】选C。空气中含有二氧化碳和水蒸气，长期与空气接触发生反应生成次氯酸，次氯酸不稳定分解，导致消毒液失效，故A正确；“84消毒液”的主要成分是NaClO，“洁厕剂”通常含盐酸，二者同时使用发生氧化还原反应生成氯气而失效，不能同时使用，故B正确；1L0.2mol/LNaClO溶液中溶质的物质的量为0.2mol，NaClO属于强碱弱酸盐，ClO水解生成HClO，导致溶液中ClO的物质的量小于0.2

4、mol，故C错误；NaClO具有氧化性，起消毒作用时Cl元素化合价降低，由+1价变为1价，则0.1molNaClO转移0.2mole，故D正确。3短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是（ ）。WXYZ A氢化物沸点：WZ B氧化物对应水化物的酸性：YW C化合物熔点：Y2X3YZ3 D简单离子的半径：YX【解析】选D。由图表可知，W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素；NH3分子间有氢键，其沸点比HCl高，故A错误；Al（OH）3显两性，N元素的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性，故B错误；Al2O3

5、是离子晶体，高熔点，而AlCl3是分子晶体，熔点低，故C错误；Al3+和O2离子结构相同，核电荷数大，离子半径小，故D正确。4下列有关化学用语正确的是（ ）。 ANaOH的电子式： BI4O9（碘酸碘）中碘的化合价为+1、+5 CNH5的结构与NH4Cl相似，NH5的结构式为 D离子结构示意图可以表示35Cl，也可以表示37Cl【解析】选D。氢氧化钠属于离子化合物，电子式中需要标出阴阳离子所带电荷，钠离子直接用离子符号表示，氢氧根离子需要标出最外层电子，氢氧化钠的电子式为，A错误；根据名称可知，I4O9中含碘酸根（IO3），且根据氧原子个数可知，含有的碘酸根的为3个，故I4O9可以写成I（IO

6、3）3的形式，故碘元素的价态有+3价和+5价，B错误；NH5为离子化合物，由铵根离子和H构成，故无结构式，C错误；根据离子结构示意图可知质子数是17，核外电子数是18，为氯离子，可以表示35Cl，也可以表示37Cl，D正确。5下列实验装置能达到实验目的的是（ ）。选项ABCD实验装置实验目的用坩埚灼烧分离氯化钾和氯化铵的混合物实验室制备干燥纯净的氯气用乙醇提取溴水中的溴尾气处理混有少量NO的NO2【解析】选D。氯化铵受热分解，遇冷化合，又生成了氯化铵，不可以用坩埚灼烧分离氯化钾和氯化铵的混合物，A错误；浓盐酸易挥发，加热时有HCl和水蒸气逸出，所以收集的氯气中含有HCl和水蒸气，B错误；乙醇与

7、水任意比互溶，不可用乙醇提取溴水中的溴，可以使用苯或四氯化碳作为萃取剂，C错误；氢氧化钠可以与混有少量NO的NOx气体反应生成硝酸盐和亚硝酸盐，D正确。6常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（ ）。 Ac（OH）11013mol/L的溶液中：Mg2+、K+、SO42、NO3 B11010的溶液中：Na+、Cu2+、HCO3、NO3 C0.1molL1KNO3溶液：H+、K+、SO42、I D0.1molL1NaHS溶液：H+、Na+、Cl、SO42【解析】选A。A选项，c（OH）11013mol/L的溶液，说明是酸性溶液，与Mg2+、K+、SO42、NO3共存，故A正确；B选项，

8、11010的溶液，则c（OH）1102mol/L，溶液显碱性，与Cu2+反应生成氢氧化铜沉淀，与HCO3反应生成碳酸根和水，故B错误；C选项，c（NO3）0.1molL1与H+、I发生氧化还原反应，故C错误；D选项，c（HS）0.1molL1与H+反应生成硫化氢，故D错误。7NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）。 A常温下，pH9的CH3COONa溶液中，水电离出的H+数目为105NA B1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数目为6NA C常温下2.24LN2中共用电子对数目为0.3NA D1L0.1molL1NH4Cl溶液中，NH4+的数目为0.1NA【解析】选B。

9、溶液的体积未知，不能求出溶液中水电离出的H+数，A错误；K2Cr2O7被还原为Cr3+中，2个+6价的Cr转化为+3价，共转移6个电子，则1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA，B正确；常温下，不能用标况下气体摩尔体积计算N2的物质的量，则共用电子对数目不是0.3NA，C错误；NH4+是弱碱阳离子，发生水解：NH4+H2ONH3H2O+H+，因此NH4+数量小于0.1NA，D错误。8利用图中所示装置及试剂，能达到相应实验目的的是（ ）。选项试剂甲试剂乙实验目的A饱和食盐水浓硫酸从Cl2和SO2的混合气体中分离出SO2BNaOH溶液浓硫酸除去乙烷中的H2SC溴水浓硫酸除去C2

10、H4中的CH4DNaOH溶液浓硫酸除去NO2中的NO【解析】选B。Cl2和SO2的混合气体在饱和食盐水中反应生成硫酸和盐酸，不能分离出SO2，故A不符合题意；NaOH溶液与H2S气体反应，乙烷不和NaOH溶液反应，浓硫酸干燥乙烷气体，能达到实验目的，故B符合题意；溴水和C2H4反应，不和CH4反应，需要保留的物质被反应了，不能达到实验目的，故C不符合题意；2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O，NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O，虽然NO已除去，但NO2也被反应了，不能达到实验目的，故D不符合题意。9某离子化物MCl（s）在水中溶解并发生电离，该过程的微观示意图如图。已知

11、NA为阿伏伽德罗常数的值。下列相关说法正确的是（ ）。 A1molMCl中含有NA对共用电子对 BMCl为弱电解质，在水中仅部分电离 CM+和Cl均与水分子中的氧原子结合形成水合离子 DMCl在水作用下的溶解和电离过程是物理变化【解析】选D。MCl为离子化合物，不存在共用电子对，A错误；MCl为离子化合物，故MCl为强电解质，在水中完全电离，B错误；M+与水分子中的氧原子结合形成水合离子、Cl与水分子中的氢原子结合形成水合离子，C错误；MCl在水作用下的溶解和电离过程中没有新物质生成，是物理变化，D正确。10元素铬（Cr）的几种化合物存在下列转化关系，下列判断不正确的是（ ）。 A反应表明Cr

12、2O3有酸性氧化物的性质 B反应利用了H2O2的氧化性 C反应的离子方程式为2CrO2+3H2O2+2OH2CrO42+4H2O D反应中铬元素的化合价均发生了变化【解析】选D。反应是Cr2O3和KOH反应生成KCrO2和水，表明Cr2O3有酸性氧化物的性质，故A正确；反应中KCrO2被氧化为K2CrO4，体现H2O2的氧化性，故B正确；反应中KCrO2被H2O2氧化为K2CrO4，根据得失电子守恒，反应的离子方程式为2CrO2+3H2O2+2OH2CrO42+4H2O，故C正确；反应中铬元素化合价没有变化，中铬元素的化合价由+3升高为+6，故D错误。11在抗击新冠肺炎的过程中，科研人员研究了

13、法匹拉韦、利巴韦林、氯硝柳胺等药物的疗效，三种药物主要成分的结构简式如下图所示。下列说法不正确的是（ ）。 AX的分子式C5H4O2N3F BY的结构中只有3个手性碳原子 CZ中含有4种官能团 D能用FeCl3溶液区分Y和Z【解析】选B。根据图中结构所示，X的分子式为C5H4O2N3F，故A正确；Y的结构中有4个手性碳原子，故B错误；根据图中结构所示，Z中含有氯原子、羟基、酰胺键和硝基4种官能团，故C正确；Y结构所示分子中所含官能团羟基为醇羟基，不与FeCl3溶液发生显色反应，而Z中所含官能团羟基为酚羟基，能与FeCl3溶液发生显色反应，故D正确。12根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是

14、（ ）。选项实验操作和现象结论A用洁净的铂丝蘸取某食盐试样，在酒精灯火焰上灼烧，火焰显黄色说明该食盐试样不含KIO3BSiO2能与氢氟酸及碱反应SiO2是两性氧化物C向某溶液中滴加NaOH溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝溶液中含NH4+D将石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片分解得到的气体通入溴的四氯化碳溶液，溴的四氯化碳溶液褪色分解产物中含乙烯【解析】选C。钾的焰色反应被钠的焰色反应所掩盖，观察钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃，则实验中不能确定是否有KIO3，A错误；二氧化硅与氢氟酸反应为其特性，二氧化硅为酸性氧化物，B错误；氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，通过现象可知，溶液中滴加氢氧化钠

15、溶液并加热产生氨气，说明溶液中含NH4+，C正确；不饱和烃能使溴的四氯化碳溶液褪色，由现象可知，分解产物中含有不饱和烃，但不一定为乙烯，D错误。13SBP电解法能大幅度提高电解槽的生产能力，如图为SBP电解法制备MoO3的示意图，下列说法错误的是（ ）。 Aa极为电源的负极，发生氧化反应 B电路中转移4mol电子，则石墨电极上产生标准状况下22.4LO2 C钛基钛锰合金电极发生的电极反应为：3H2O+Mo4+2eMoO3+6H+ D电路中电子流向为： a极石墨，钛基钛锰电极 b极【解析】选B。根据图像电流方向，可知a为负极，b为正极，石墨为阴极，钛基钛锰合金为阳极。A选项，根据上面分析得出a极

16、为电源的负极，发生氧化反应，故A正确；B选项，石墨是氢离子得到电子生成氢气，因此电路中转移4mol电子，则石墨电极上产生标准状况下44.8L氢气，故B错误；C选项，钛基钛锰合金电极是阳极，发生氧化反应，电极反应为：3H2O+Mo4+2eMoO3+6H+，故C正确；D选项，电路中电子流向为：负极a极阴极石墨，阳极钛基钛锰电极正极b极，故D正确。14元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。下图为铁元素的价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是（ ）。 A铁与高温水蒸气的反应可

17、实现上述转化 B加热Fe（OH）3发生转化，Fe2O3加水溶解可转化为Fe（OH）3 C由图可预测：高铁酸盐（FeO42）具有强氧化性，可用于饮用水的消毒 DFeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成Fe2O3【解析】选C。铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不能实现上述转化，故A错误；加热Fe（OH）3发生转化分解生成氧化铁，Fe2O3不溶于水，加水不溶解不可实现转化，故B错误；高铁酸盐（FeO42）具有强氧化性，与水反应生成Fe（OH）3胶体，其中Fe元素化合价由+3价变为+6价，则O元素化合价由2价变为0价，即有氧气生成，可用于消毒，则反应的离子方程式为：4FeO42+

18、10H2O4Fe（OH）3（胶体）+3O2+8OH，生成的氢氧化铁胶体具有较大表面积，吸附悬浮杂质可以做净水剂，故C正确；FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，部分被氧化，氧化生成Fe3O4，故D错误。15某兴趣小组将过量Cu与FeCl3溶液充分反应，静置后取上层清液于试管中，将KSCN溶液滴加到清液中，瞬间产生白色沉淀，局部出现红色，振荡试管，红色又迅速褪去。已知：CuCl2+Cu2CuCl（白色） 速率很慢2CuCl2+4KSCN2CuSCN（白色）+（SCN）2+4KCl 速率很快（SCN）2是拟卤素，化学性质和氯气相似下列说法正确的是（ ）。 A用KSCN溶液检验Fe3+时，Cu

19、2+的存在不会对检验产生干扰 B局部出现红色的主要原因是溶液中Fe2+被空气中O2氧化成Fe3+ C白色沉淀为CuCl，是溶液中CuCl2与Cu反应生成的 D红色迅速褪去是因为Cu2+与SCN发生反应，使Fe3+3SCNFe（SCN）3平衡逆向移动【解析】选D。根据反应Cu2+与SCN反应很快生成白色的CuSCN沉淀，则用KSCN溶液检验Fe3+时，Cu2+的存在会对检验产生干扰，A选项错误，C选项错误；反应生成的（SCN）2化学性质和氯气相似，可以将Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+与SCN反应使局部出现红色，B选项错误；因为溶液中有大量的Cu2+，Cu2+与SCN快速反应，降低了SCN的浓度

20、，使Fe3+3SCNFe（SCN）3平衡逆向移动，Fe（SCN）3的浓度迅速降低，所以红色迅速褪去，D选项正确。16某温度下，HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0104和1.7105。将pH相同、体积均为V0的两种酸溶液分别加水稀释至体积V，pH随lg的变化如图所示，下列叙述错误的是（ ）。 A曲线代表CH3COOH溶液 B溶液中水的电离程度：b点小于c点 C相同体积a点的两种酸分别与NaOH溶液恰好中和后，溶液中n（NO2）n（CH3COO） D由c点到d点，溶液中保持不变（其中HA、A分别代表相应的酸和酸根离子）【解析】选C。由电离常数可知，HNO2和CH3COOH都是弱酸，并且

21、醋酸的酸性更弱。pH相同、体积均为V0的两种酸溶液中，醋酸的物质的量比亚硝酸大。相同pH的弱酸加水稀释，酸性越强的酸，pH变化越大，所以曲线代表CH3COOH溶液，A选项正确；从图中可以看出，溶液的pHb点小于c点，说明c（H+）b点比c点大，c（OH）c点比b点大，从而说明溶液中水的电离程度c点比b点大，B选项正确；相同体积a点的两种酸，醋酸的物质的量大，分别与NaOH溶液恰好中和后，溶液中n（NO2）n（CH3COO），C选项错误；，D由c点到d点，弱酸的电离常数和水的电离常数都不变，所以不变，即保持不变，D选项正确。第卷（非选择题）二、非选择题：共52分，第1719题为必考题，每个试题考

22、生都必须作答。第2021题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题，共37分17硫酸铅（PbSO4）广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。工业生产中利用方铅矿（主要成分为PbS，含有FeS2等杂质）和软锰矿（主要成分为MnO2）制备PbSO4的工艺流程如图：已知：iPbCl2难溶于冷水，易溶于热水。iiPbCl2（s）+2Cl（aq）PbCl42（aq）H0。iiiKsp（PbSO4）1.08108，Ksp（PbCl2）1.6105。（1）“浸取”时需要加热，此时盐酸与MnO2、PbS发生反应生成PbCl2和S的化学方程式为_。（2）“调pH”的目的是_。（3）“沉降”操作时加入冰水的作用是_。

23、（4）20时，PbCl2（s）在不同浓度的盐酸中的最大溶解量（gL1）如图所示。下列叙述正确的是_（填字母）。 A盐酸浓度越小，Ksp（PbCl2）越小 Bx、y两点对应的溶液中c（Pb2+）不相等 C当盐酸浓度为1molL1时，溶液中c（Pb2+）一定最小 D当盐酸浓度小于1molL1时，随着HCl浓度的增大，PbCl2溶解量减小是因为Cl浓度增大使PbCl2溶解平衡逆向移动（5）PbCl2经“沉淀转化”后得到PbSO4，当c（Cl）0.1molL1时，c（SO42）_。（6）“滤液a”经过处理后可以返回到_工序循环使用。利用制备的硫酸铅与氢氧化钠反应制备目前用量最大的热稳定剂三盐基硫酸铅（

24、3PbOPbSO4H2O），该反应的化学方程式为_。【答案】（1）MnO2+PbS+4HClPbCl2+S+MnCl2+2H2O（2）除去Fe3+（3）温度降低，PbCl2+2ClPbCl42平衡左移，使PbCl42转化为PbCl2，便于析出PbCl2晶体（或PbCl2难溶于冷水，降低PbCl2的溶解度，便于析出PbCl2晶体（4）BD（5）6.75106mo1L1（6）浸取；4PbSO4+6NaOH3PbOPbSO4H2O+3Na2SO4+2H2O【解析】（1）根据题意可知该过程中MnO2将PbS2中的S元素氧化成S单质，锰元素被还原成Mn2+，根据电子守恒和元素守恒可得方程式为MnO2+P

25、bS+4HClPbCl2+S+MnCl2+2H2O；（2）调节pH的主要目的是使Fe3+转化为沉淀，从而除去；（3）温度降低，PbCl2+2ClPbCl42平衡左移，使PbCl42转化为PbCl2，便于析出PbCl2晶体（或PbCl2难溶于冷水，降低PbCl2的溶解度，便于析出PbCl2晶体），所以沉降时加入冰水；（4）PbCl2是微溶化合物，溶于水存在平衡：PbCl2（s）Pb2+（aq）+2Cl（aq），由图象可知在浓度为1mol/L时溶解量最小；结合题目所给信息可知，小于1mol/L时，主要是电离出的氯离子抑制氯化铅的溶解，大于1mol/L时，可发生PbCl2（s）+2Cl（aq）PbC

26、l42（aq），而促进溶解。Ksp（PbCl2）只受温度的影响，温度不变，则Ksp（PbCl2）不变，故A错误；根据分析可知x、y两点对应的溶液中的溶质不同，所以c（Pb2+）不相等，故B正确；根据分析可知当盐酸浓度大于1mol/L之后，主要发生反应：PbCl2（s）+2Cl（aq）PbCl42（aq），所以此时c（Pb2+）不一定最小，故C错误；根据分析可知盐酸浓度小于1molL1时，主要存在平衡PbCl2（s）Pb2+（aq）+2Cl（aq），氯离子的增多使平衡逆向移动，故D正确；综上所述选BD；（5）沉淀转化的方程式为PbCl2（s）+SO42（aq）PbSO4（s）+2Cl（aq），该

27、反应的平衡常数K，所以当c（Cl）0.1mol/L时，c（SO42）c2（Cl）mol/L（0.1）2mol/L6.75106mol/L；（6）发生沉淀转化后，滤液a中的主要溶质为HCl，所以经处理后可以返回到浸取工序循环使用；反应物有PbSO4和NaOH，生成中有3PbOPbSO4H2O，根据元素化合价的变化可知该反应不是氧化还原反应，根据元素守恒可得方程式：4PbSO4+6NaOH3PbOPbSO4H2O+3Na2SO4+2H2O。18二氧化氯（ClO2）是一种高效、安全的消毒剂，常温下是一种黄绿色气体，11时液化成红棕色液体，易溶于水但不与水反应。工业上著名的开斯汀法制备二氧化氯的部分流

28、程图如图1。某研究小组用图2装置模拟ClO2发生器中的反应来制备ClO2（夹持装置已略去）（1）写出NaClO3与盐酸反应的化学方程式_。（2）冰水浴的作用是_。（3）NaOH溶液中发生的主要反应的离子方程式为_。（4）将ClO2通入到KI溶液中，再向其中加入适量CCl4，振荡、静置，观察到_，证明ClO2具有氧化性。（5）ClO2常用作自来水消毒剂，碘量法可以检测水中ClO2的浓度，步骤如下：取1L水样，加入足量的碘化钾，再用氢氧化钠溶液调至中性，并加入淀粉溶液，溶液变蓝（已知ClO2全部转化为NaClO2）；用1103molL1的Na2S2O3溶液滴定，消耗Na2S2O3溶液10.00mL

29、（已知：2S2O32+I2S4O62+2I）；确定操作达到滴定终点的现象是_；经计算，水样中ClO2的浓度是_mgL1。（6）一定温度和电压下，电解精制食盐水可制得NaClO3和H2。已知3Cl2+6OHClO3+5Cl+3H2O，电解时应选用_交换膜（填“阳离子”或“阴离子”），阴极电极反应式为_。【答案】（1）2NaClO3+4HCl2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O（2）使ClO2冷凝为液体，收集ClO2（3）2OH+Cl2Cl+ClO+H2O（4）下层液体呈紫红色（5）溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；0.675（6）阴离子；2H2O+2eH2+2OH【解析】（1）在ClO2

30、发生器中，NaClO3和盐酸反应ClO2、氯气、氯化钠，根据得失电子守恒，反应方程式为2NaClO3+4HCl2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O；（2）ClO2常温下是一种黄绿色气体，11时液化成红棕色液体，所以冰水浴的作用是使ClO2冷凝为液体，收集ClO2；（3）烧瓶中生成的氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式是2OH+Cl2Cl+ClO+H2O；（4）将ClO2通入到KI溶液中，I被氧化为I2，再向其中加入适量CCl4，振荡、静置，观察到下层液体呈紫红色，证明ClO2具有氧化性；（5）ClO2与碘化钾反应的离子方程式是2I+2ClO2I2+2ClO2，N

31、a2S2O3溶液滴定I2的离子方程式是2S2O32+I2S4O62+2I，可得关系式ClO2Na2S2O3；用1103molL1的Na2S2O3溶液滴定，达到滴定终点，碘完全消耗，现象是滴入最后一滴Na2S2O3溶液，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；n（ClO2）n（Na2S2O3）0.01L1103molL11105mol，水样中ClO2的浓度是0.675mgL1；（6）电解时阴极发生还原反应生成氢气，阴极反应式是2H2O+2eH2+2OH，阳极发生2Cl2eCl2，OH向阳极移动，发生3Cl2+6OHClO3+5Cl+3H2O，可制得NaClO3，所以电解时应选用阴离子交换膜。19中

32、科院大连化学物理研究所设计了一种新型NaFe3O4/HZSM5多功能复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。（1）已知：2H2（g）+O2（g）2H2O（l）H571.6kJmol1C8H18（l）+O2（g）8CO2（g）+9H2O（l）H5518kJmol1则8CO2（g）+25H2（g）C8H18（l）+16H2O（l）H_kJmol1。（2）氨硼烷（NH3BH3）是储氢量最高的材料之一，氨硼烷还可作燃料电池，其工作原理如图1所示。氨硼烷电池工作时正极的电极反应式为_。（3）常见含硼的化合物有NaBH4、NaBO2，已知

33、NaBH4溶于水生成NaBO2、H2，写出其化学方程式_。为NaBH4反应的半衰期（反应一半所需要的时间，单位为min）。lgt1/2随pH和温度的变化如图2所示，则T1_T2（填“”或“”）。（4）燃油汽车尾气含有大量的NO，在活化后的V2O5催化作用下，氨气将NO还原成N2的一种反应历程如图3所示。根据图写出总反应的化学方程式_。【答案】（1）1627（2）2H+H2O2+2e2H2O（3）NaBH4+2H2ONaBO2+4H2；（4）4NO+4NH3+O24N2+6H2O【解析】（1）2H2（g）+O2（g）2H2O（l）H571.6kJmol1C8H18（l）+O2（g）8CO2（g）

34、+9H2O（l）H5518kJmol1，根据盖斯定律，整理可得：8CO2（g）+25H2（g）C8H18（l）+16H2O（l）H（571.6kJ/mol）（5518kJ/mol）1627kJ/mol；（2）氨硼烷（NH3BH3）电池工作时的总反应为：NH3BH3+3H2O2NH4BO2+4H2O，右侧H2O2得到电子、发生还原反应，所在电极为正极，电极反应式为3H2O2+6H+6e6H2O；（3）NaBH4可水解放出氢气，反应方程式为：NaBH4+2H2ONaBO2+4H2，在酸性条件下，NaBH4不能稳定性存在，NaBH4和酸反应生成硼酸和氢气，反应的离子方程式为：BH4+H+3H2OH3

35、BO3+4H2。水解反应为吸热反应，升温促进水解，使半衰期缩短，故T1T2；（4）用V2O5作催化剂，NH3可将NO还原成N2，结合反应历程图可知反应物还有氧气，生成物为N2和H2O，配平即得反应方程式为4NO+4NH3+O24N2+6H2O。（二）选考题，共15分。请考生从1819题中任选一题作答，如果多做，则按所做第一题计分。20【选修3：物质结构与性质】（15分）硫氰酸盐在化学工业中应用广泛。（1）组成硫氰酸根（SCN）的三种元素的部分性质见下表： 硫氰酸根中碳元素的化合价为_。 碳元素的I1、I2均比氮小。但I3却比氮高，其原因是_。（2）晶体场理论认为，基态离子的d轨道存在未成对电子

36、时，d电子发生dd跃迁是金属阳离子在水溶液中显色的主要原因。下列硫氰酸盐的水溶液有颜色的是_（填标号）。 AKSCN BFe（SCN）3 CNi（SCN）2 DZn（SCN）2（3）NH4SCN广泛应用于医药、印染等行业，隔绝空气加热后可分解生成NH3、CS2、H2S、（CN）2及N2。 SCN可能具有SCN和_（填结构式）两种结构，中心原子碳的轨道杂化方式均为_。 （CN）2熔沸点高于N2的原因是_。（4）硫氰酸钴可用于毒品检验。其水合物晶体的晶胞结构如下图所示（所有原子都不在晶胞的顶点或棱上）。 晶体中微粒间作用力有_（填标号）。 A金属键 B氢键 C非极性键 D极性键 E配位键 晶体的化

37、学式为_。 硫氰酸钴晶体属于正交晶系，晶胞参数分别为anm、bnm、cnm，90。晶体的摩尔质量为Mgmol1。则晶体密度_gcm3（列计算式）。【答案】（1）+4N2+、C2+的价电子排布分别为2s22p1和2s2，C2+的2p轨道全空，处于较稳定状态，更难失去电子（2）BC（3）SCN；sp（CN）2和N2均为非极性分子构成的分子晶体，（CN）2的相对分子质量较大，范德华力较大，熔沸点较高（4）BDECo（H2O）2（SCN）2H2O或Co（SCN）2（H2O）2H2O或Co（SCN）23H2O【解析】（1）硫氰酸根离子中，中心碳原子的电负性比硫和氮都小，所以碳元素显正价，硫、氮元素显负价

38、，由于碳原子最外层只有四个电子，与氮和硫原子结合时，能形成四对共用电子对，故碳显+4价；第三电离能用以衡量R2+失去电子的难易程度，N2+、C2+的价电子排布分别为2s22p1和2s2，C2+的2p轨道全空，处于较稳定状态，更难失去电子，所以其第三电离能更大；（2）K+的3d轨道全空，Zn2+的3d轨道全充满，无法发生dd跃迁；Fe3+的3d轨道电子排布为3d5，存在5个未成对电子，Ni2+的3d轨道电子排布式为3d8，存在2个未成对电子，二者可以发生dd跃迁，其硫氰酸盐的水溶液会有颜色，所以选BC；（3）从已知结构SCN中碳原子的成键特点（一个叁键、一个单键）可以判断C原子的杂化方式为sp杂

39、化，中心碳原子以两个sp杂化轨道分别和S、N原子的1个p轨道形成键，C原子剩余的两个未杂化的2p轨道以肩并肩的方式与氮原子另外2个p轨道形成2个键，即中心碳原子形成两个键和两个键；另一种可能的情况是，碳原子剩余的两个未杂化的2p轨道分别与氮原子、硫原子的p轨道形成两个大键，即两个双键的结构SCN；（CN）2（直线形对称结构，正负电荷中心重合）和N2都是非极性分子，二者均为分子晶体，其熔、沸点高低取决于范德华力的大小，通常相对分子质量越大，范德华力越大；（4）从晶胞结构可以看出，硫氰酸钴晶体是一种带有结晶水的配合物，中心原子是Co2+，SCN和H2O是配体；H2O除了与Co2+形成配位键以外，还

40、有一部分H2O不做配体，只与作为配体的H2O之间以氢键结合；配体H2O、SCN中都含有极性键，不含非极性键；金属键通常只存在于金属晶体中；所以选BDE；根据晶胞结构可知2个Co2+在晶胞内部，4个Co2+在面上，根据均摊法每个晶胞含有的Co2+个数为2+44；SCN全在晶胞内，共8个，配体H2O全在晶胞内的有8个（注意与处于上、下底面的Co2+配位的两个H2O分子，均有一个在晶胞内，一个在晶胞外），未做配体的H2O，2个在晶胞内，4个在面上，平均每个晶胞含有这样的水分子个数为4。由此得出Co2+、SCN、配体H2O、非配体H2O的个数比为1221，则化学式为Co（H2O）2（SCN）2H2O或

41、Co（SCN）2（H2O）2H2O或Co（SCN）23H2O；由上题分析可知，每个晶胞中含有4个Co（SCN）23H2O粒子集合体，每个粒子集合体的质量为g，则晶胞的质量为g，晶胞的体积为abc1021cm3，所以晶胞的密度为g/cm3。21【选修5：有机化学基础】（15分）有机化合物E（HOCHCHCOOH）是工业上合成一种锅炉防腐剂的中间体，合成路线如下：已知：R1CHO+R2CH2COOHR1CHC（R2）COOH+H2O（R1、R2为烃基或其它有机原子团）RCHC（COOH）2RCHCHCOOH+CO2CH3CHCH2+Cl2ClCH2CHCH2+HCl回答下列问题：（1）有机物A的名

42、称为_。1mol有机物C与足量NaHCO3反应，能产生标准状下44.8L CO2，写出C的结构简式：_。（2）有机物B中含有的官能团的名称为_。比B多一个“CH2”原子团的同系物M，满足下列条件的同分异构体有_种，其中核磁共振氢谱为5组峰的结构简式为_。与氯化铁溶液混合成紫色；能发生银镜反应（3）有机物D能发生的化学反应有_（填写选项字母）。 A加成反应 B水解反应 C氧化反应 D消去反应（4）写出反应的化学方程式：_。（5）根据题目信息，以丙烯为原料（其他无机试剂任选），设计制备化合物C的合成路线：_。【答案】（1）苯酚；HOOCCH2COOH（2）羟基、醛基；13；HOCH2CHO（3）A

43、C（4）HOCHO+HOOCCH2COOHHOCHC（COOH）2+H2O（5）CH3CHCH2ClCH2CHCH2ClCH2CH2CH2ClHOCH2CH2CH2OHOHCCH2CHOHOOCCH2COOH【解析】由E的结构简式为HOCHCHCOOH，结合信息可知，D为HOCHC（COOH）2；1mol有机物C与足量NaHCO3反应，能产生标准状下44.8LCO2，说明C中含有说明含有两个羧基，由D的结构简式和信息，结合C的分子式可知，C为HOOCCH2COOH、B为HOCHO；由A和B的分子式可知，A为OH。（1）有机物A的结构简式为OH，名称为苯酚；由分析可知C的结构简式为HOOCCH2

44、COOH；（2）有机物B的结构简式为HOCHO，官能团为羟基、醛基。选羟基、醛基；比B多一个“CH2”原子团的同系物M的分子式为C8H8O2，M与氯化铁溶液混合呈紫色说明含有酚羟基，能发生银镜反应，说明含有醛基，若苯环上有2个侧链，侧链为OH和CH2CHO，根据苯环上有邻、间、对三个位置可知共有3种；若苯环上有3个侧链，侧链为OH、CHO和CH3，OH、CHO在苯环上的同分异构体共有HOCHO、和3种，CH3取代HOCHO苯环上的氢原子有2种、取代和苯环上的氢原子各有4种，则符合条件的同分异构体共有13种；核磁共振氢谱为5组峰的结构简式为HOCH2CHO；（3）有机物D的结构简式为HOCHC（

45、COOH）2，分子中含有苯环和碳碳双键，能和氢气等发生加成反应；分子中不含有酯基，不能发生水解反应；分子中含有酚羟基和碳碳双键，能发生氧化反应；羟基连接在苯环上，不能发生消去反应，则AC正确；（4）反应为HOCHO与HOOCCH2COOH发生信息反应生成HOCHC（COOH）2，反应的化学方程式为HOCHO+HOOCCH2COOHHOCHC（COOH）2+H2O；（5）由HOOCCH2COOH的结构简式和信息可知，合成HOOCCH2COOH的步骤为：一定条件下丙烯和氯气发生甲基上的取代反应生成ClCH2CHCH2，ClCH2CHCH2与氯化氢发生加成反应生成CICH2CH2CH2Cl，CICH2CH2CH2Cl在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成HOCH2CH2CH2OH，在铜做催化剂作用下，HOCH2CH2CH2OH和氧气共热发生催化氧化反应生成OHCCH2CHO，在催化剂作用下，OHCCH2CHO和氧气共热发生催化氧化反应生成丙二酸，合成路线为CH3CHCH2ClCH2CHCH2ClCH2CH2CH2ClHOCH2CH2CH2OHOHCCH2CHOHOOCCH2COOH。