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2019年湖南省长沙一中高考化学模拟试卷（二）

一、选择题（共7小题，每小题6分，满分42分）

1．（6分）化学在人类生活中扮演重要角色，下列说法正确的是（　　）

A．蔬菜和粗粮中富含纤维素，纤维素在人体中酶的作用下能水解成葡萄糖

B．混凝法、中和法、沉淀法、氧化还原法是工业处理废水常用的方法

C．可只用淀粉溶液检验食盐中是否加碘

D．鸡蛋清溶液中加人饱和Na₂SO₄溶液，有沉淀生成是因为蛋白质变性

2．（6分）设N_A为阿伏加德罗常数的值．下列有关叙述正确的是（　　）

A．1 mol C_nH_2n﹣2（n≥2）中所含的共用电子对数为（3n+1）N_A

B．25℃时，1L pH＝2 的H₂SO₄溶液中所含H⁺数为0.01N_A

C．标准状况下，22.4 L CH3OH 中含有的共价键数为5N_A

D．60g的乙酸和葡萄糖混合物充分燃烧消耗3N_A个O₂

3．（6分）3，5﹣二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体，可用于天然物质白柠檬素的合成．一种以间苯三酚为原料的合成反应如图：

反应结束后，先分离出甲醇，再加入乙醚，将获得的有机层（含少量氯化氢）进行洗涤，然后分离提纯得到产物．甲醇和3，5﹣二甲氧基苯酚的部分物理性质见表：

下列说法正确的是（　　）

A．分离出甲醇的操作是结晶

B．间苯三酚与苯酚互为同系物

C．上述合成反应属于取代反应

D．洗涤时可以用饱和Na₂CO₃溶液除氯化氢

4．（6分）表1是元素周期表的一部分：

表2

25℃时，用浓度为0.1000mol/L的氢氧化钠溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.1000mol/L的两种酸HX、HZ（忽略溶液体积变化），实验数据如表2，下列判断正确的是（　　）

A．表格中a＜7

B．25℃时，HX的电离常数K_a＝1×10^﹣6

C．Y和Z两元素的简单氢化物受热分解，前者分解温度高

D．0.1000mol/L Na₂Y的水溶液中：c（Y^2﹣）+c（HY^﹣）+c（H₂Y）＝0.1000mol/L

5．（6分）某学生探究0.25mol/L Al₂（SO₄）₃溶液与0.5mol/L Na₂CO₃溶液的反应，实验如下。

实验1
实验2

下列分析不正确的是（　　）

A．实验1中，白色沉淀a是Al（OH）₃

B．实验2中，白色沉淀b含有CO₃^2﹣

C．实验1、2中，白色沉淀成分不同的原因与混合后溶液的pH无关

D．检验白色沉淀a、b是否洗涤干净，均可用盐酸酸化的BaCl₂溶液

6．（6分）甲醇是重要的化工原料和燃料。将CO₂与含少量CO的H₂混合，在恒容密闭容器中发生反应：CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g），图1是在两种投料比[]分别为1：4和1：6时，CO₂平衡转化率随温度变化的曲线，图2是生成的甲醇/过氧化氢燃料电池的工作原理示意图

下列有关说法正确的是（　　）

A．图1中b点对应的平衡常数K值大于c点

B．图1中a点对应的H₂的转化率等于30%

C．图2中电极M上发生还原反应

D．图2中电极N的反应式：H₂O₂+2e^﹣+2H⁺＝2H₂O

7．（6分）T₁和T₂温度下（T₁＞T₂），BaSO₄在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．T₁时，c点有沉淀生成

B．T₂时，蒸发溶剂可能由d点变到b点

C．T₂时，由a点开始加入BaCl₂固体，K_sp增大

D．BaSO₄的溶解度随温度升高而增大

二、解答题（共3小题，满分43分）

8．（14分）硫化碱法是工业上制备Na₂S₂O₃的方法之一，反应原理为：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂═3Na₂S₂O₃+CO₂（该反应△H＞0），某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na₂S₂O₃•5H₂O流程如图一．

（1）吸硫装置如图二所示．

①装置B的作用是检验装置A中SO₂的吸收效率，B中试剂是　 　，表明SO₂吸收效率低的实验现象是B中溶液　 　．

②为了使SO₂尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，除了及时搅拌反应物外，还可采取的合理措施是　 　、　 　．（写出两条）

（2）假设本实验所用的Na₂CO₃含少量NaCl、NaOH，设计实验方案进行检验．（室温时CaCO₃饱和溶液的pH＝10.2）

限选试剂及仪器：稀硝酸、AgNO₃溶液、CaCl₂溶液、Ca（NO₃）₂溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管

（3）Na₂S₂O₃溶液是定量实验中的常用试剂，测定其浓度的过程如下：第一步：准确称取a g KIO₃（相对分子质量：214）固体配成溶液，第二步：加入过量KI固体和H₂SO₄溶液，滴加指示剂，第三步：用Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液的体积为V mL．则c（Na₂S₂O₃）＝　 　mol•L^﹣1．（只列出算式，不作运算）

已知：IO₃^﹣+5I^﹣+6H⁺═3I₂+3H₂O 2S₂O₃^2﹣+I₂═S₄O₆^2﹣+2I^﹣

某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的Na₂S₂O₃浓度可能　 　（填“无影响”、“偏低”或“偏高”），原因是　 　．

9．（15分）近年科学家提出“绿色自由”构想。把含有大量CO₂的空气吹入K₂CO₃溶液中，再把CO₂从溶液中提取出来，并使之与H₂反应生成可再生能源甲醇。其工艺流程如图1所示：

（1）分解池中主要物质是　 　；

（2）在合成塔中，若有4.4kg CO₂与足量H₂恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出5370kJ的热量，写出该反应的热化学方程式　 　；

（3）该工艺在那些方面体现了“绿色自由”构想中的“绿色”　 　。（答二条）

（4）一定条件下，向2L恒容密闭容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，在不同催化剂作用下发生反应I、反应II与反应III，相同时间内CO₂的转化率随温度变化如图2所示：

（图中c点的转化率为66.67%，即转化了）

①催化剂效果最佳的反应是　 　 （填“反应I”，“反应II”，“反应III”）。

②b点v （正）　 　 v （逆）（填“＞”，“＜”，“＝”）。

③若此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是　 　。

④c点时该反应的平衡常数K＝　 　。

⑤一定条件下，向2L恒容密闭的上述容器中再充入1mol CO₂和3mol H₂，达到新的化学平衡后，CO₂的浓度较原平衡浓度　 　（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（5）科学家还研究了其它转化温室气体的方法，利用图3所示装置可以将CO₂转化为气体燃料CO．该装置工作时，N电极的电极反应式为　 　。

10．（14分）我国每年产生的废旧铅蓄电池约330万吨。从含铅废料（含PbSO₄、PbO₂、PbO等）中回收铅，实现铅的再生，意义重大。一种回收铅的工艺流程如下：

（1）铅蓄电池放电时，PbO₂作　 　极。

（2）过程I，已知：PbSO₄、PbCO₃的溶解度（20℃）见图l；Na₂SO₄、Na₂CO₃的溶解度见图2。

①根据图l写出过程I的离子方程式：　 　。

②生产过程中的温度应保持在40℃，若温度降低，PbSO₄的转化速率下降。根据图2，解释可能原因：

i．温度降低，反应速率降低；

ii．　 　（请你提出一种合理解释）。

（3）①过程Ⅱ，发生反应2PbO₂+H₂C₂O₄═2PbO+H₂O₂+2CO₂↑．实验中检测到有大量O₂放出，推测PbO₂氧化了H₂O₂，通过实验证实了这一推测。实验方案是　 　。（已知：PbO₂为棕黑色固体；PbO为橙黄色固体）

②写出H₂O₂的电子式　 　。

（4）过程Ⅲ，将PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na₂PbCl₄的电解液，电解Na₂PbCl₄溶液，生成Pb，如图3。

①阴极的电极反应式是　 　。

②电解一段时间后，PbCl₄^2﹣浓度极大下降，为了恢复其浓度且实现物质的循环利用，阴极区采取的方法是　 　。

（5）如果用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取Cl₂，已知某铅蓄电池中硫酸溶液的体积为0.8L，电解其按硫酸浓度为4.5mol/L，当制得26.88L Cl₂时（指在标准状况下），求理论上电解后电池中硫酸溶液的浓度为　 　 mol•L^﹣1．（假设电解前后硫酸溶液的体积不变）

[化学-选修3：物质结构与性质]

11．（15分）硼及其化合物应用广泛。回答下列问题：

（1）基态B原子的价电子轨道表达式为　 　，其第一电离能比Be　 　（填“大”或“小”）。

（2）氨硼烷（NH₃BH₃）被认为是最具潜力的新型储氢材料之一，分子中存在配位键，提供孤电子对的成键原子是　 　，写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子　 　（填化学式）。

（3）常温常压下硼酸（H₃BO₃）晶体结构为层状，其二维平面结构如图a。

①B原子的杂化方式为　 　。从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大：　 　。

②路易斯酸碱理论认为，任何可接受电子对的分子或离子叫路易斯酸，任何可给出电子对的分子或离子叫路易斯碱。从结构角度分析硼酸是路易斯酸：　 　。

（4）立方氮化硼（BN）是特殊的耐磨和切削材料，其晶胞结构与金刚石相似，如图b所示。

①与氮原子直接连接的硼原子构成的几何形状为　 　。硼原子和氮原子所连接的最小环为　 　元环。

②晶胞有两个基本要素：

原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。如图b所示，其中原子坐标参数X为（0，0，0），Y原子的坐标参数为（，0，），则Z原子的坐标参数为　 　。

晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知立方氮化硼的密度为d g•cm^﹣3，阿伏加德罗常数值为N_A，则晶胞参数a＝　 　nm．（列出计算式即可）

[化学--选修5：有机化学基础]

12．A和a是生活中常见的两种有机物，可用于制备安眠药苯巴比妥Q，合成过程如下：

已知：

（1）A的官能团名称为　 　。。

（2）A→B的反应类型为　 　

（3）D→B的反应方程式为　 　。

（4）写出符合下列条件F的同分异构体的结构简式　 　。

①遇 Fe³⁺溶液显紫色②发生银镜反应③苯环上的一溴代物有两种

（5）J 与 在催化剂作用下既可以生成 Q，又可以生成 G，写出生成 G 的化学方程式　 　。

（6）下列说法正确的是　 　。

a．E与M互为同系物

b．B水解酸化后的产物可以发生加聚反应

c．用试剂b制备乙烯的条件是NaOH的醇溶液、加热

d．Q的结构简式是

（7）写出以CH₂＝CH﹣CH＝CH₂和E位主要原料制备的流程。（无机试剂自选）

2019年湖南省长沙一中高考化学模拟试卷（二）

参考答案与试题解析

一、选择题（共7小题，每小题6分，满分42分）

1．（6分）化学在人类生活中扮演重要角色，下列说法正确的是（　　）

A．蔬菜和粗粮中富含纤维素，纤维素在人体中酶的作用下能水解成葡萄糖

B．混凝法、中和法、沉淀法、氧化还原法是工业处理废水常用的方法

C．可只用淀粉溶液检验食盐中是否加碘

D．鸡蛋清溶液中加人饱和Na₂SO₄溶液，有沉淀生成是因为蛋白质变性

【考点】14：物质的组成、结构和性质的关系．菁优网版权所有

【专题】56：化学应用．

【分析】A．人体不含纤维素酶；

B．现代废水处理方法主要分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类，化学处理法有：中和法、化学混凝法、氧化还原法等；物理处理法有：通常采用沉淀、过滤、离心分离、气浮、蒸发结晶、反渗透等方法；生物处理法又分为需氧处理和厌氧处理两种方法；

C．食盐中的碘不是碘单质；

D．蛋白质在硫酸钠溶液中发生盐析．

【解答】解：A．人体不含纤维素酶，纤维素在人体中不能水解，故A错误；

B．混凝法、中和法、沉淀法、氧化还原法是工业处理废水常用的方法，故B正确；

C．食盐中的碘以碘酸钾形式存在，与淀粉不反应，所以只用淀粉溶液检验食盐中是否加碘不能达到目的，故C错误；

D．蛋白质在硫酸钠溶液中发生盐析，性质没有发生变化，故D错误；

故选：B。

【点评】本题综合考查物质的性质和用途，为高考常见题型，侧重于化学与生活、化学与环境的考查，有利于培养学生良好的科学素养，注意相关基础知识的积累，难度不大．

2．（6分）设N_A为阿伏加德罗常数的值．下列有关叙述正确的是（　　）

A．1 mol C_nH_2n﹣2（n≥2）中所含的共用电子对数为（3n+1）N_A

B．25℃时，1L pH＝2 的H₂SO₄溶液中所含H⁺数为0.01N_A

C．标准状况下，22.4 L CH3OH 中含有的共价键数为5N_A

D．60g的乙酸和葡萄糖混合物充分燃烧消耗3N_A个O₂

【考点】4F：阿伏加德罗常数．菁优网版权所有

【专题】518：阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律．

【分析】A、C_nH_2n﹣2中C原子与H原子之间的共用电子对为（2n﹣2）对，而C原子之间的共用电子对为n﹣1+2＝n+1对；

B、pH＝2的硫酸溶液中，氢离子浓度为0.01mol/L；

C、标况下甲醇为液体；

D、乙酸和葡萄糖的最简式均为CH₂O．

【解答】解：A、C_nH_2n﹣2中C原子与H原子之间的共用电子对为（2n﹣2）对，而C原子之间的共用电子对为n﹣1+2＝n+1对，即C_nH_2n﹣2中含共用电子对为（2n﹣2）+（n+1）＝（3n﹣1）对，故1 mol C_nH_2n﹣2（n≥2）中所含的共用电子对数为（3n﹣1）N_A，故A错误；

B、pH＝2的硫酸溶液中，氢离子浓度为0.01mol/L，故1L溶液中含有的氢离子的物质的量为0.01mol，个数为0.01N_A个，故B正确；

C、标况下甲醇为液体，故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量和共价键个数，故C错误；

D、乙酸和葡萄糖的最简式均为CH₂O，故60g混合物中含有的CH₂O的物质的量为2mol，而1molCH₂O燃烧消耗1mol氧气，故2molCH₂O燃烧消耗的氧气分子个数为2NA个，故D错误。

故选：B。

【点评】本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算，难度不大，应注意掌握公式的运用和物质的结构．

3．（6分）3，5﹣二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体，可用于天然物质白柠檬素的合成．一种以间苯三酚为原料的合成反应如图：

反应结束后，先分离出甲醇，再加入乙醚，将获得的有机层（含少量氯化氢）进行洗涤，然后分离提纯得到产物．甲醇和3，5﹣二甲氧基苯酚的部分物理性质见表：

下列说法正确的是（　　）

A．分离出甲醇的操作是结晶

B．间苯三酚与苯酚互为同系物

C．上述合成反应属于取代反应

D．洗涤时可以用饱和Na₂CO₃溶液除氯化氢

【考点】HD：有机物的结构和性质．菁优网版权所有

【专题】545：物质的分离提纯和鉴别．

【分析】A．甲醇与3，5﹣二甲氧基苯酚沸点不同；

B．间苯三酚与苯酚含有的羟基数目不同；

C．根据官能团的变化判断；

D．碳酸钠和酚羟基反应．

【解答】解：A．甲醇与3，5﹣二甲氧基苯酚沸点不同，应用蒸馏的方法分离，故A错误；

B．间苯三酚与苯酚含有的羟基数目不同，二者不是同系物，故B错误；

C．题给反应可看作﹣OH的H被甲基取代，为取代反应，故C正确；

D．碳酸钠和酚羟基反应，应用碳酸氢钠，故D错误。

故选：C。

【点评】本题考查有机物的合成、分离，为高频考点，侧重考查学生的分析能力和实验能力，注意把握题给信息以及有机物的结构和性质，难度不大．

4．（6分）表1是元素周期表的一部分：

表2

25℃时，用浓度为0.1000mol/L的氢氧化钠溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.1000mol/L的两种酸HX、HZ（忽略溶液体积变化），实验数据如表2，下列判断正确的是（　　）

A．表格中a＜7

B．25℃时，HX的电离常数K_a＝1×10^﹣6

C．Y和Z两元素的简单氢化物受热分解，前者分解温度高

D．0.1000mol/L Na₂Y的水溶液中：c（Y^2﹣）+c（HY^﹣）+c（H₂Y）＝0.1000mol/L

【考点】DO：酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算；R3：中和滴定．菁优网版权所有

【专题】51C：元素周期律与元素周期表专题．

【分析】根据各元素在周期表中的相对位置可知，X为F、Y为S、Z为Cl元素，则HX为HF、HZ为HCl，

A．HF为弱酸，加入20.00mL等浓度的氢氧化钠溶液时，反应后溶质为NaF，溶液呈碱性；

B．根据0.1000mol/L的HF溶液的pH＝3计算该稳定性HF的电离平衡常数；

C．非金属性越强，氢化物稳定性越强，分解时需要温度越高；

D．根据该溶液中的物料守恒分析．

【解答】解：根据各元素在周期表中的相对位置可知，X为F、Y为S、Z为Cl元素，则HX为HF、HZ为HCl，

A．当滴入20.00mL等浓度、等体积的HF溶液后，二者恰好反应生成NaF，氟离子部分水解溶液呈碱性，则a＞7，故A错误；

B.0.1000mol/L的HF溶液的pH＝3，则c（H⁺）＝0.001mol/L，c（HF）≈0.1000mol/L，c（F^﹣）≈c（H⁺）＝0.001mol/L，则K_a1×10^﹣5，故B错误；

C．Y、Z分别为S、Cl元素，非金属性S＜Cl，则HCl的稳定性较强，即HCl分解时需要温度较高，故C错误；

D.0.1000mol/L Na₂S的水溶液中，根据物料守恒可得：c（H₂S）+c（S^2﹣）+c（HS^﹣）＝0.1000mol/L，故D正确；

故选：D。

【点评】本题考查酸碱混合的定性判断及溶液pH的计算，题目难度中等，明确元素周期律结构为解答关键，注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的关系，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用能力．

5．（6分）某学生探究0.25mol/L Al₂（SO₄）₃溶液与0.5mol/L Na₂CO₃溶液的反应，实验如下。

实验1
实验2

下列分析不正确的是（　　）

A．实验1中，白色沉淀a是Al（OH）₃

B．实验2中，白色沉淀b含有CO₃^2﹣

C．实验1、2中，白色沉淀成分不同的原因与混合后溶液的pH无关

D．检验白色沉淀a、b是否洗涤干净，均可用盐酸酸化的BaCl₂溶液

【考点】U5：化学实验方案的评价．菁优网版权所有

【专题】545：物质的分离提纯和鉴别．

【分析】实验1在过量的硫酸铝溶液中加入碳酸钠溶液，过滤、洗涤，得到的沉淀a加入稀硫酸，沉淀溶解，没有气泡，可说明沉淀a含有Al（OH）₃，

实验2在过量的碳酸钠溶液中加入硫酸铝溶液，过滤、洗涤，得到沉淀b，加入稀硫酸，沉淀溶解，并有少量气泡，沉淀b中含有Al（OH）₃，并含有碳酸盐，以此解答该题。

【解答】解：A．由以上分析可知实验1中，白色沉淀a是Al（OH）₃，故A正确；

B．实验2中有气泡生成，该气体为二氧化碳，可说明白色沉淀b含有CO₃^2﹣，故B正确；

C．实验1、2中，加入试剂顺序不同，生成的沉淀的pH不同，生成沉淀不同，可说明与pH有关，故C错误；

D．检验沉淀是否洗涤干净，可通过检验硫酸根离子的方法，即用盐酸酸化的BaCl₂溶液，观察是否有沉淀生成，故D正确。

故选：C。

【点评】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，侧重考查学生的分析能力和实验能力的考查，注意把握物质的性质以及实验现象的分析，难度不大。

6．（6分）甲醇是重要的化工原料和燃料。将CO₂与含少量CO的H₂混合，在恒容密闭容器中发生反应：CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g），图1是在两种投料比[]分别为1：4和1：6时，CO₂平衡转化率随温度变化的曲线，图2是生成的甲醇/过氧化氢燃料电池的工作原理示意图

下列有关说法正确的是（　　）

A．图1中b点对应的平衡常数K值大于c点

B．图1中a点对应的H₂的转化率等于30%

C．图2中电极M上发生还原反应

D．图2中电极N的反应式：H₂O₂+2e^﹣+2H⁺＝2H₂O

【考点】BH：原电池和电解池的工作原理．菁优网版权所有

【专题】51I：电化学专题．

【分析】A、温度升高二氧化碳的平衡转化率降低，所以平衡逆向移动，则正反应是放热反应；

B、相同条件下，二氧化碳的含量越高，二氧化碳转化率越低；

C、质子向正极移动，所以N是正极，则M是负极；

D、N是正极，发生还原反应，过氧化氢得电子生成水；

【解答】解：A、温度升高二氧化碳的平衡转化率降低，所以平衡逆向移动，则正反应是放热反应，所以b点对应的平衡常数K值小于c点，故A错误；

B、相同条件下，二氧化碳的含量越高，二氧化碳转化率越低，所以曲线Ⅰ是两种投料比[]为1：6，而一氧化碳与氢气的物质的量之比不知，所以无法求氢气的转化率无法，故B错误；

C、质子向正极移动，所以N是正极，则M是负极，所以M发生氧化反应，故C错误；

D、N是正极，发生还原反应，电极反应式为：H₂O₂+2e^﹣+2H⁺＝2H₂O，故D正确；

故选：D。

【点评】本题主要考查化学平衡移动原理的应用和原电池的工作原理，学生要注意影响化学平衡常数的因素等知识点和电极反应式的书写，难度中等，解题时注意基础的准确运用。

7．（6分）T₁和T₂温度下（T₁＞T₂），BaSO₄在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．T₁时，c点有沉淀生成

B．T₂时，蒸发溶剂可能由d点变到b点

C．T₂时，由a点开始加入BaCl₂固体，K_sp增大

D．BaSO₄的溶解度随温度升高而增大

【考点】DH：难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质．菁优网版权所有

【专题】51G：电离平衡与溶液的pH专题．

【分析】A．T₁时，c点Qc＜Ksp；

B．蒸发时，阴阳离子浓度均增大；

C．Ksp与温度有关；

D．T₁＞T₂，由图可知，T₁时Ksp大．

【解答】解：A．T₁时，c点Qc＜Ksp，则c点无沉淀生成，故A错误；

B．蒸发时，阴阳离子浓度均增大，d点变到b点时硫酸根离子浓度不变，则蒸发不能实现转化，故B错误；

C．Ksp与温度有关，则T₂时，由a点开始加入BaCl₂固体，K_sp不变，故C错误；

D．T₁＞T₂，由图可知，T₁时Ksp大，则BaSO₄的溶解度随温度升高而增大，故D正确；

故选：D。

【点评】本题考查难溶电解质的溶解平衡，为高频考点，把握图中纵横坐标的含义，Ksp及曲线上的点均为平衡点为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意纵横坐标的积为Ksp，题目难度不大．

二、解答题（共3小题，满分43分）

8．（14分）硫化碱法是工业上制备Na₂S₂O₃的方法之一，反应原理为：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂═3Na₂S₂O₃+CO₂（该反应△H＞0），某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na₂S₂O₃•5H₂O流程如图一．

（1）吸硫装置如图二所示．

①装置B的作用是检验装置A中SO₂的吸收效率，B中试剂是　品红、溴水或KMnO₄溶液　，表明SO₂吸收效率低的实验现象是B中溶液　溶液颜色很快褪色　．

②为了使SO₂尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，除了及时搅拌反应物外，还可采取的合理措施是　增大SO₂的接触面积或控制SO₂的流速　、　适当升高温度　．（写出两条）

（2）假设本实验所用的Na₂CO₃含少量NaCl、NaOH，设计实验方案进行检验．（室温时CaCO₃饱和溶液的pH＝10.2）

限选试剂及仪器：稀硝酸、AgNO₃溶液、CaCl₂溶液、Ca（NO₃）₂溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管

（3）Na₂S₂O₃溶液是定量实验中的常用试剂，测定其浓度的过程如下：第一步：准确称取a g KIO₃（相对分子质量：214）固体配成溶液，第二步：加入过量KI固体和H₂SO₄溶液，滴加指示剂，第三步：用Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液的体积为V mL．则c（Na₂S₂O₃）＝　　mol•L^﹣1．（只列出算式，不作运算）

已知：IO₃^﹣+5I^﹣+6H⁺═3I₂+3H₂O 2S₂O₃^2﹣+I₂═S₄O₆^2﹣+2I^﹣

某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的Na₂S₂O₃浓度可能　偏高　（填“无影响”、“偏低”或“偏高”），原因是　4I^﹣+4H⁺+O₂═2I₂+2H₂O　．

【考点】U3：制备实验方案的设计．菁优网版权所有

【专题】17：综合实验题．

【分析】由制备流程可知，A中发生2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂═3Na₂S₂O₃+CO₂，B中检验二氧化硫，C在尾气处理，A中反应后过滤、蒸发、结晶得到Na₂S₂O₃•5H₂O，

（1）①二氧化硫具有还原性、漂白性；

②减缓二氧化硫的流速，适当升高温度，均能使二氧化硫充分反应；

（2）①氯离子与银离子反应生成白色沉淀不溶于硝酸；

②NaOH的碱性强，可以通过测定pH来确定是否有NaOH；

（3）根据KIO₃的量求出I₂，再根据S₂O₃^2﹣与I₂的关系求出Na₂S₂O₃的物质的量及浓度；第三步滴速太慢，I^﹣被空气氧化，消耗的Na₂S₂O₃溶液的体积偏小．

【解答】解：（1）①二氧化硫具有还原性、漂白性，所以可以用品红、溴水或KMnO₄溶液，来检验二氧化硫是否被完全吸收，若SO₂吸收效率低，则二氧化硫有剩余，B中的溶液会褪色，

故答案为：品红、溴水或KMnO₄溶液；溶液颜色很快褪色；

②为了使SO₂尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，可以减缓二氧化硫的流速，使二氧化硫与溶液充分接触反应，适当升高温度，也能使二氧化硫充分反应，

故答案为：增大SO₂的接触面积或控制SO₂的流速；适当升高温度；

（2）实验所用的Na₂CO₃含少量NaCl、NaOH，若检验NaCl存在，需先加稀硝酸排除干扰，再加硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，说明有NaCl；已知室温时CaCO₃饱和溶液的pH＝10.2，若要检验氢氧化钠存在，需加入过量CaCl₂溶液，把Na₂CO₃转化为CaCO₃，再测量溶液的pH，若pH大于10.2，说明含有NaOH，

故答案为：

；

（3）KIO₃+5KI+3H₂SO₄＝3K₂SO₄+3I₂+3H₂O，I₂+2Na₂S₂O₃＝Na₂S₄O₆+2NaI；

n（KIO₃）mol，设参加反应的Na₂S₂O₃为xmol；

KIO₃～～～～3I₂～～～～6Na₂S₂O₃

1 6

mol xmol

所以 x，则c（Na₂S₂O₃）mol•L^﹣1，

第三步滴速太慢，I^﹣被空气氧化，发生4I^﹣+4H⁺+O₂═2I₂+2H₂O，消耗的Na₂S₂O₃溶液的体积偏小，由c（Na₂S₂O₃）mol•L^﹣1，V偏小，c偏大，

故答案为：；偏大；4I^﹣+4H⁺+O₂═2I₂+2H₂O．

【点评】本题考查物质的制备实验及含量测定，为高频考点，把握制备流程、混合物分离提纯、化学反应的计算为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，综合性较强，题目难度中等．

9．（15分）近年科学家提出“绿色自由”构想。把含有大量CO₂的空气吹入K₂CO₃溶液中，再把CO₂从溶液中提取出来，并使之与H₂反应生成可再生能源甲醇。其工艺流程如图1所示：

（1）分解池中主要物质是　KHCO₃（或碳酸氢钾）　；

（2）在合成塔中，若有4.4kg CO₂与足量H₂恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出5370kJ的热量，写出该反应的热化学方程式　CO₂（g）+3H₂（g）H₂O（g）+CH₃OH（g）△H═﹣53.7kJ/mol　；

（3）该工艺在那些方面体现了“绿色自由”构想中的“绿色”　减少大气中CO2并产生清洁能源甲醇；K₂CO₃可循环使用；能量可以循环利用，低碳经济等　。（答二条）

（4）一定条件下，向2L恒容密闭容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，在不同催化剂作用下发生反应I、反应II与反应III，相同时间内CO₂的转化率随温度变化如图2所示：

（图中c点的转化率为66.67%，即转化了）

①催化剂效果最佳的反应是　反应I　（填“反应I”，“反应II”，“反应III”）。

②b点v （正）　＞　 v （逆）（填“＞”，“＜”，“＝”）。

③若此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是　该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动　。

④c点时该反应的平衡常数K＝　　。

⑤一定条件下，向2L恒容密闭的上述容器中再充入1mol CO₂和3mol H₂，达到新的化学平衡后，CO₂的浓度较原平衡浓度　增大　（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（5）科学家还研究了其它转化温室气体的方法，利用图3所示装置可以将CO₂转化为气体燃料CO．该装置工作时，N电极的电极反应式为　CO₂+2H⁺+2e^﹣═CO+H₂O　。

【考点】CP：化学平衡的计算．菁优网版权所有

【专题】51E：化学平衡专题．

【分析】整个流程为把含有大量CO₂的空气吹入K₂CO₃溶液中，再把CO₂从溶液中提取出来，并使之与H₂反应生成可再生能源甲醇，含CO₂的空气通入盛有饱和K₂CO₃溶液的吸收池中，CO₂被吸收，N₂和O₂不发生反应，溶液进入分解池中进一步反应，分解池中的溶液可以回到吸收池中进行二次处理，从分解池中分离出来的CO₂在合成塔中与H₂在一定条件下反应转化为CH₃OH，据此分析，

（1）饱和K₂CO₃溶液吸收CO₂生成KHCO₃；

（2）4400gCO₂的物质的量为100mol，与足量H₂反应，生成气态的H₂O和甲醇，可放出5370kJ的热量，则1molCO₂参加反应，反应的焓变为△H＝﹣53.7kJ/mol；

（3）该工艺体现了“绿色自由”构想的“绿色”理念，根据流程分析，用CO₂合成甲醇，有助于减少大气中的CO₂，同时K₂CO₃溶液可以循环利用，据此分析解答；

（4）①使用不同的催化剂，催化效果不一定，CO的转化率不一样，根据图象分析；

②温度升高，仍能继续反应，说明该温度时反应尚未达到化学平衡，反应仍能向右进行；

③若此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比c点高，根据图象，温度升高，从a到c过程中CO₂转化率降低，温度升高，说明温度升高不利于反应正向进行；

④c点的转化率为66.67%，即转化了，起始时往2L恒容密闭容器中充入1molCO₂和3molH₂，根据方程式计算化学平衡常数K；

⑤再充入1mol CO₂和3mol H₂，相当于增大压强，平衡向着正向移动，但二氧化碳浓度比原平衡增大；

（5）根据装置图分析，N电极上CO₂转化为CO，过程为得电子反应，H⁺参与反应生成H₂O，据此写出电极反应。

【解答】解：（1）饱和K₂CO₃溶液吸收CO₂生成KHCO₃，所以分解池中主要溶质为KHCO₃，

故答案为：KHCO₃（或碳酸氢钾）；

（2）CO₂与足量H₂反应，生成气态的H₂O和甲醇，反应的方程式为：CO₂（g）+3H₂（g）H₂O（g）+CH₃OH（g），4400gCO₂的物质的量为100mol，与足量H₂反应，生成气态的H₂O和甲醇，可放出5370kJ的热量，则1molCO₂参加反应，反应的焓变为△H＝﹣53.7kJ/mol，

故答案为：CO₂（g）+3H₂（g）H₂O（g）+CH₃OH（g）△H═﹣53.7kJ/mol；

（3）该工艺体现了“绿色自由”构想的“绿色”理念，根据流程分析，用CO₂合成甲醇，有助于减少大气中的CO₂，同时K₂CO₃溶液可以循环利用，体现了低碳、环保，

故答案为：减少大气中CO₂并产生清洁能源甲醇；K₂CO₃可循环使用；能量可以循环利用，低碳经济等；

（4）①使用不同的催化剂，催化效果不一定，CO的转化率不一样，根据图象分析，催化效果最好的反应是反应Ⅰ，

故答案为：反应Ⅰ；

②温度升高，仍能继续反应，说明该温度时反应尚未达到化学平衡，反应仍能向右进行，则反应速率v_正＞v_逆，

故答案为：＞；

③若此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比c点高，根据图象，温度升高，从a到c过程中CO₂转化率降低，温度升高，说明温度升高不利于反应正向进行，反应为放热反应，

故答案为：该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动；

④c点的转化率为66.67%，即转化了，起始时往2L恒容密闭容器中充入1molCO₂和3molH₂，则平衡体系中c（CO₂）mol/L，c（H₂）mol/L，c（CH₃OH）＝c（H₂O）mol/L，所以反应的化学平衡常数为K，

故答案为：；

⑤一定条件下，向2L恒容密闭的上述容器中再充入1mol CO₂和3mol H₂，增大了压强，平衡向着正向移动，达到新的化学平衡后，二氧化碳的转化率增大，但平衡后二氧化碳的物质的量比原平衡大，则CO₂的浓度较原平衡浓度会增大，

故答案为：增大；

（5）根据装置图分析，N电极上CO₂转化为CO，过程为得电子反应，H⁺参与反应生成H₂O，则N电极上发生的电极反应为：CO₂+2H⁺+2e^﹣═CO+H₂O，

故答案为：CO₂+2H⁺+2e^﹣═CO+H₂O。

【点评】本题考查化学平衡的计算，题目难度中等，涉及到化学原理相关知识，盖斯定律的应用，化学平衡的移动，化学平衡常数的计算，电极反应式的书写，均为高频考点，整体难度中等，具有一定的综合性。

10．（14分）我国每年产生的废旧铅蓄电池约330万吨。从含铅废料（含PbSO₄、PbO₂、PbO等）中回收铅，实现铅的再生，意义重大。一种回收铅的工艺流程如下：

（1）铅蓄电池放电时，PbO₂作　正　极。

（2）过程I，已知：PbSO₄、PbCO₃的溶解度（20℃）见图l；Na₂SO₄、Na₂CO₃的溶解度见图2。

①根据图l写出过程I的离子方程式：　PbSO₄（s）+CO₃^2﹣（aq）＝PbCO₃（s）+SO₄^2﹣（aq）　。

②生产过程中的温度应保持在40℃，若温度降低，PbSO₄的转化速率下降。根据图2，解释可能原因：

i．温度降低，反应速率降低；

ii．　硫酸钠和碳酸钠浓度降低，反应速率减小　（请你提出一种合理解释）。

（3）①过程Ⅱ，发生反应2PbO₂+H₂C₂O₄═2PbO+H₂O₂+2CO₂↑．实验中检测到有大量O₂放出，推测PbO₂氧化了H₂O₂，通过实验证实了这一推测。实验方案是　取少量PbO₂与试管中，向其中滴加H₂O₂溶液，产生可使带火星木条复燃的气体，同时棕黑色固体变为橙黄色，证实推测正确　。（已知：PbO₂为棕黑色固体；PbO为橙黄色固体）

②写出H₂O₂的电子式　　。

（4）过程Ⅲ，将PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na₂PbCl₄的电解液，电解Na₂PbCl₄溶液，生成Pb，如图3。

①阴极的电极反应式是　PbCl₄^2﹣+2e^﹣＝Pb+4Cl^﹣　。

②电解一段时间后，PbCl₄^2﹣浓度极大下降，为了恢复其浓度且实现物质的循环利用，阴极区采取的方法是　继续向阴极区加PbO粗品　。

（5）如果用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取Cl₂，已知某铅蓄电池中硫酸溶液的体积为0.8L，电解其按硫酸浓度为4.5mol/L，当制得26.88L Cl₂时（指在标准状况下），求理论上电解后电池中硫酸溶液的浓度为　1.5　mol•L^﹣1．（假设电解前后硫酸溶液的体积不变）

【考点】P8：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用．菁优网版权所有

【专题】545：物质的分离提纯和鉴别．

【分析】含铅废料（PbSO₄、PbO₂、PbO等），加入饱和碳酸钠溶液过滤得到PbCO₃、PbO₂、PbO和滤液硫酸钠溶液，PbCO₃、PbO₂、PbO加入草酸过滤得到PbO粗品，将PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na₂PbCl₄的电解液，电解Na₂PbCl₄溶液，生成Pb和O₂，

（1）铅蓄电池放电时Pb做负极，PbO₂做正极；

（2）①碳酸铅溶解度小于硫酸铅；

②反应速率减小的原因是温度降低、物质浓度减小；

（3）①实验中检测到有大量O₂放出，推测PbO₂氧化了H₂O₂，可以取二氧化铅和过氧化氢混合检验是否生成氧气设计；

②过氧化氢为共价化合物，氧原子和氧原子、氢原子形成两队共用电子对，据此写出电子式；

（4）电解Na₂PbCl₄溶液，生成Pb和O₂，

①阴极的电极反应是发生还原反应，元素化合价降低；

②阴极电解一段时间后溶液为HCl和NaC1的混合溶液，根据题意“将PbO粗品溶解在HCl和NaC1的混合溶液中，得到含Na₂PbC1₄的电解液”可知后加入PbO；

（5）根据电极反应和转移的电子守恒计算。

【解答】解：（1）铅蓄电池放电时，铅元素化合价0价变化为+2价，Pb做负极，铅元素化合价+4价变化为+2价，PbO₂做正极，

故答案为：正；

（2）①碳酸铅溶解度小于硫酸铅，根据图l写出过程I的离子方程式为：PbSO₄（s）+CO₃^2﹣（aq）＝PbCO₃（s）+SO₄^2﹣（aq），

故答案为：PbSO₄（s）+CO₃^2﹣（aq）＝PbCO₃（s）+SO₄^2﹣（aq）；

②生产过程中的温度应保持在40℃，若温度降低，PbSO₄的转化速率下降，反应速率减小的原因是温度降低、硫酸钠和碳酸钠浓度降低，反应速率减小，

故答案为：硫酸钠和碳酸钠浓度降低，反应速率减小；

（3）①过程Ⅱ，发生反应2PbO₂+H₂C₂O₄═2PbO+H₂O₂+2CO₂↑．实验中检测到有大量O₂放出，推测PbO₂氧化了H₂O₂，通过实验证实了这一推测。实验方案是：取少量PbO₂与试管中，向其中滴加H₂O₂溶液，产生可使带火星木条复燃的气体，同时棕黑色固体变为橙黄色，证实推测正确，

故答案为：取少量PbO₂与试管中，向其中滴加H₂O₂溶液，产生可使带火星木条复燃的气体，同时棕黑色固体变为橙黄色，证实推测正确；

②过氧化氢为共价化合物，氧原子和氧原子、氢原子形成两队共用电子对，过氧化氢的电子式为：，

故答案为：；

（4）电解Na₂PbCl₄溶液，生成Pb和O₂，

①阴极的电极反应是发生还原反应，元素化合价降低，阴极的电极反应式是，PbCl₄^2﹣+2e^﹣＝Pb+4Cl^﹣，

故答案为：PbCl₄^2﹣+2e^﹣＝Pb+4Cl^﹣；

②阴极电解一段时间后溶液为HCl和NaC1的混合溶液，根据题意“将PbO粗品溶解在HCl和NaC1的混合溶液中，得到含Na₂PbC1₄的电解液”可知后加入PbO，

故答案为：继续向阴极区加PbO粗品；

（5）当制得26.88L Cl₂时，氯气的物质的量为1.2mol，转移电子的物质的量＝1.2mol×2＝2.4mol，根据PbO₂+Pb+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O知，当转移电子的物质的量为2.4mol时，消耗硫酸的物质的量2.4mol，则电解后电池中硫酸溶液的浓度为：1.5mol。L^﹣1；

故答案为：1.5。

【点评】本题考查了化学工艺流程分析、实验原理分析、离子方程式书写、化学实验方案的设计、物质分离提纯、平衡移动原理的应用、原电池和电解池原理等，涉及实验的基本操作，属综合考查，题目难度中等。

[化学-选修3：物质结构与性质]

11．（15分）硼及其化合物应用广泛。回答下列问题：

（1）基态B原子的价电子轨道表达式为　　，其第一电离能比Be　小　（填“大”或“小”）。

（2）氨硼烷（NH₃BH₃）被认为是最具潜力的新型储氢材料之一，分子中存在配位键，提供孤电子对的成键原子是　N原子　，写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子　CH₃CH₃　（填化学式）。

（3）常温常压下硼酸（H₃BO₃）晶体结构为层状，其二维平面结构如图a。

①B原子的杂化方式为　sp²　。从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大：　H₃BO₃分子之间形成氢键，使硼酸缔合成层状大分子，在冷水中与溶解度小，而热水中H₃BO₃分子之间形成氢键被破坏，H₃BO₃分子与水分子之间形成大量的氢键　。

②路易斯酸碱理论认为，任何可接受电子对的分子或离子叫路易斯酸，任何可给出电子对的分子或离子叫路易斯碱。从结构角度分析硼酸是路易斯酸：　硼酸分子中B原子有1个2p空轨道　。

（4）立方氮化硼（BN）是特殊的耐磨和切削材料，其晶胞结构与金刚石相似，如图b所示。

①与氮原子直接连接的硼原子构成的几何形状为　正四面体　。硼原子和氮原子所连接的最小环为　六　元环。

②晶胞有两个基本要素：

原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。如图b所示，其中原子坐标参数X为（0，0，0），Y原子的坐标参数为（，0，），则Z原子的坐标参数为　（，，）　。

晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知立方氮化硼的密度为d g•cm^﹣3，阿伏加德罗常数值为N_A，则晶胞参数a＝　10⁷　nm．（列出计算式即可）

【考点】8J：位置结构性质的相互关系应用；9I：晶胞的计算．菁优网版权所有

【专题】51C：元素周期律与元素周期表专题；51D：化学键与晶体结构．

【分析】（1）基态B原子价电子排布式为2s²2p¹，结合泡利原理、洪特规则画出价电子轨道表达式；Be原子元素2s轨道为全充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的；

（2）B原子有空轨道，NH₃中N原子有1对孤电子对，与氨硼烷互为等电子体的分子，可以用2个C原子代替B、N原子；

（3）①H₃BO₃中B原子连接3个羟基，形成3个σ键，没有孤电子对，杂化轨道数目＝3+0＝3；H₃BO₃分子之间形成氢键，冷水中与水分子之间形成氢键少，而热水中H₃BO₃分子之间形成氢键被破坏，H₃BO₃分子与水分子之间形成大量的氢键；

②分子中B原子有空轨道，可以接受电子对；

（4）①N原子与周围的4个B原子形成正四面体；硼原子和氮原子所连接的最小环有3个B原子、3个N原子；

②由X、Y的参数，可知X处于坐标系原点，x、z轴形成平面为晶胞前平面，x、y轴构成的平面为晶胞下底面，z、y轴构成的平面为晶胞左侧平面，Y处于晶胞的前平面面心位置。Z与周围4个N原子形成正四面体，Z与顶点N原子连线处于晶胞体对角线上，且二者距离为体对角线的，则Z与X的距离为晶胞体对角线长度的，Z到坐标系的3个平面距离均为晶胞棱长的．均摊法计算晶胞中个原子数目，再计算晶胞中各原子总质量，而原子总质量也等于晶体密度与晶胞体积的乘积。

【解答】解：（1）基态B原子价电子排布式为2s²2p¹，由泡利原理、洪特规则，价电子轨道表达式为；Be原子元素2s轨道为全充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能Be＞B，

故答案为：；小；

（2）B原子有空轨道，NH₃中N原子有1对孤电子对，N原子提供孤电子对个B原子形成配位键，与氨硼烷互为等电子体的分子，可以用2个C原子代替B、N原子，与氨硼烷等电子体一种分子为：CH₃CH₃，

故答案为：N原子；CH₃CH₃；

（3）①H₃BO₃中B原子连接3个羟基，形成3个σ键，没有孤电子对，杂化轨道数目＝3+0＝3，B原子的杂化方式为sp²，H₃BO₃分子之间形成氢键，使硼酸缔合成层状大分子，在冷水中与溶解度小，而热水中H₃BO₃分子之间形成氢键被破坏，H₃BO₃分子与水分子之间形成大量的氢键，故硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大，

故答案为：sp²；H₃BO₃分子之间形成氢键，使硼酸缔合成层状大分子，在冷水中与溶解度小，而热水中H₃BO₃分子之间形成氢键被破坏，H₃BO₃分子与水分子之间形成大量的氢键；

②硼酸分子中B原子有1个2p空轨道，可以接受电子对，属于路易斯酸，

故答案为：硼酸分子中B原子有1个2p空轨道；

（4）①N原子与周围的4个B原子形成正四面体；硼原子和氮原子所连接的最小环有3个B原子、3个N原子，硼原子和氮原子所连接的最小环为六元环，

故答案为：正四面体；六；

②由X、Y的参数，可知X处于坐标系原点，x、z轴形成平面为晶胞前平面，x、y轴构成的平面为晶胞下底面，z、y轴构成的平面为晶胞左侧平面，Y处于晶胞的前平面面心位置。Z与周围4个N原子形成正四面体，Z与顶点N原子连线处于晶胞体对角线上，且二者距离为体对角线的，则Z与X的距离为晶胞体对角线长度的，Z到坐标系的3个平面距离均为晶胞棱长的．由Y的参数可知晶胞棱长为1，Z到坐标系平面距离均为，故Z的参数为：（，，），

晶胞中B原子数目＝4、N原子数目＝864，晶胞中原子总质量g＝d g•cm^﹣3×（a×10^﹣7cm）³，解得a10⁷，

故答案为：（，，）；10⁷。

【点评】本题考查物质结构与性质，侧重考查学生分析解决问题能力、知识迁移运用能力，注意同周期第一电离能变化异常情况，（4）中原子参数确定为易错点、难点，关键是明确坐标系的距离、B与N原子距离与晶胞棱长的关系，需要学生具备一定的空间想象与数学计算能力。

[化学--选修5：有机化学基础]

12．A和a是生活中常见的两种有机物，可用于制备安眠药苯巴比妥Q，合成过程如下：

已知：

（1）A的官能团名称为　羧基　。。

（2）A→B的反应类型为　取代反应　

（3）D→B的反应方程式为　HOOCCH₂COOH+2CH₃CH₂OHCH₃CH₂OOCCH₂COOCH₂CH₃+2H₂O　。

（4）写出符合下列条件F的同分异构体的结构简式　　。

①遇 Fe³⁺溶液显紫色②发生银镜反应③苯环上的一溴代物有两种

（5）J 与 在催化剂作用下既可以生成 Q，又可以生成 G，写出生成 G 的化学方程式　n+n+2（n﹣1）CH₃CH₂OH　。

（6）下列说法正确的是　cd　。

a．E与M互为同系物

b．B水解酸化后的产物可以发生加聚反应

c．用试剂b制备乙烯的条件是NaOH的醇溶液、加热

d．Q的结构简式是

（7）写出以CH₂＝CH﹣CH＝CH₂和E位主要原料制备的流程。（无机试剂自选）

【考点】HC：有机物的合成．菁优网版权所有

【专题】534：有机物的化学性质及推断．

【分析】A是生活中常见有机物，根据A分子式知，A为CH₃COOH，B发生信息中的反应生成D，根据D结构简式知，B为CH₂ClCOOH，D和a在浓硫酸条件下反应生成E，E和溴苯发生取代反应生成I，则E为CH₃CH₂OOCCH₂COOCH₂CH₃，a为CH₃CH₂OH，F和乙醇发生酯化反应生成M为，M和c发生取代反应生成I，c为ClCOOCH₂CH₃，根据G结构简式知，J为，Q为，则b为CH₃CH₂Cl；

（7）1，3﹣丁二烯发生加成反应生成1，4﹣二溴﹣2﹣丁烯，1，4﹣二溴﹣2﹣丁烯发生取代反应然后发生加成反应生成。

【解答】解：通过以上分析知，

（1）A为乙酸，A中官能团为羧基，

故答案为：羧基；

（2）A为乙酸、B为CH₂ClCOOH，A发生取代反应生成B，则该反应为取代反应，

故答案为：取代反应；

（3）E为CH₃CH₂OOCCH₂COOCH₂CH₃，a为CH₃CH₂OH，D为丙二酸，D和乙醇发生酯化反应生成E，

反应方程式为HOOCCH₂COOH+2CH₃CH₂OHCH₃CH₂OOCCH₂COOCH₂CH₃+2H₂O，

故答案为：HOOCCH₂COOH+2CH₃CH₂OHCH₃CH₂OOCCH₂COOCH₂CH₃+2H₂O；

（4）F的同分异构体符合下列条件：

①遇 Fe³⁺溶液显紫色，说明含有酚羟基；

②发生银镜反应，说明含有醛基，

③苯环上的一溴代物有两种，说明苯环上有2种氢原子，

则符合条件的同分异构体结构简式为，

故答案为：；

（5）生成G的方程式为n+n+2（n﹣1）CH₃CH₂OH，

故答案为：n+n+2（n﹣1）CH₃CH₂OH；

（6）a．E为CH₃CH₂OOCCH₂COOCH₂CH₃，M为，二者结构不相似，所以E与M互不是同系物，故错误；

b．B水解产物为HOCH₂COOH，含有醇羟基和羧基，能发生缩聚反应，故错误；

c．b为CH₃CH₂Cl，b发生消去反应生成乙烯，需要的条件是氢氧化钠醇溶液、加热，故正确；

d．Q的结构简式是，故正确；

故选cd；

（7）1，3﹣丁二烯发生加成反应生成1，4﹣二溴﹣2﹣丁烯，1，4﹣二溴﹣2﹣丁烯发生取代反应然后发生加成反应生成，合成路线为CH₂＝CHCH＝CH₂BrCH₂CH＝CHCH₂Br，

故答案为：CH₂＝CHCH＝CH₂BrCH₂CH＝CHCH₂Br。

【点评】本题考查有机物推断和合成，侧重考查推断及知识综合运用能力，根据某些物质结构简式、反应条件结合题给信息进行推断，难点是QJ结构简式确定及合成路线设计，题目难度中等。

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日期：2019/4/12 21:45:40；用户：tp；邮箱：lsgjgz137@xyh.com；学号：21474120