天津市南开区2022届高三下学期第三次模拟化学试题及答案
高考三模化学试题一、单选题1．第24届冬奥会中所使用的材料属于有机高分子材料的是（ ）A．图甲为场馆提供电能的晶体硅太阳能电池B．图乙轻合金材料制成的冰刀C．图丙大理石冰壶D．图丁聚氨酯速滑服2．我国科学家近期将CO2和H2O通过电催化合
高三下学期第三次模拟化学试题一、单选题1．下列叙述错误的是（ ）A．食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用B．大气污染物主要包括氮氧化物、硫氧化物、二氧化碳等C．将垃圾进行分类处理，可实现资源的合理利用D．硫酸铝可用于去
简介：高考三模化学试题一、单选题1．第24届冬奥会中所使用的材料属于有机高分子材料的是（ ）A．图甲为场馆提供电能的晶体硅太阳能电池B．图乙轻合金材料制成的冰刀C．图丙大理石冰壶D．图丁聚氨酯速滑服【答案】D【知识点】高分子材料【解析】【解答】A．晶体硅太阳能电池使用半导体Si，是无机非金属材料，A选项不符合题意；B．轻合金材料是金属与金属或非金属熔合在一起具有金属特性的无机物，B选项不符合题意；C．大理石是无机物矿石材料，C选项不符合题意；D．聚氨酯是有机高分子材料，D选项符合题意；故答案为：D。【分析】有机高分子化合物一般分子量几千到几万不等，相对分子质量不确定。2．我国科学家近期将CO2和H2O通过电催化合成高纯CH3COOH，再利用微生物进一步合成葡萄糖和油脂。下列有关这一变废为宝的途径说法正确的是（ ）A．CO2作氧化剂B．油脂属于高分子化合物C．葡萄糖能水解为CH3COOHD．CO2和H2O可化合为CH3COOH【答案】A【知识点】有机物的合成【解析】【解答】A．由题意可知，二氧化碳和水通过电催化合成高纯乙酸的反应方程式为2CO2+2H2O=CH3COOH+2O2，反应中二氧化碳为反应的氧化剂，故A符合题意；B．油脂是相对分子质量小于一万的小分子化合物，不属于高分子化合物，故B不符合题意；C．葡萄糖是不能发生水解反应的单糖，故C不符合题意；D．由题意可知，二氧化碳和水通过电催化合成高纯乙酸的反应方程式为2CO2+2H2O=CH3COOH+2O2，该反应不是化合反应，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】易错分析：A.通过化合价升降判断氧化剂和还原剂。B.高分子化合物分子量一般在几万到几十万不等。C.单糖不能水解3．下列化学用语或图示表达正确的是（ ）A．Mg2+的结构示意图：B．BF3的VSEPR模型：C．NaOH的电子式：D．反式聚异戊二烯的结构简式：【答案】B【知识点】原子结构示意图；结构式；电子式、化学式或化学符号及名称的综合【解析】【解答】A．Mg是12号元素，故Mg2+的结构示意图：，A不符合题意；B．BF3中心原子B周围的价成电子对数为：3+=3，则其VSEPR模型为平面三角形即，B符合题意；C．NaOH是离子化合物，故NaOH的电子式：，C不符合题意；D．反式聚异戊二烯的结构简式为：，D不符合题意；故答案为：B。 【分析】易错分析：D.反式聚异戊二烯，两个亚甲基在碳碳双键异侧。4．下列各组离子，能在溶液中大量共存的是（ ）A．H+、Cl-、ClO-B．Fe2+、H+、NOC．Al3+、HCO、Cl-D．NH、Cl-、NO【答案】D【知识点】离子共存【解析】【解答】A．酸性条件下，溶液中的次氯酸根离子和氯离子会发生归中反应生成氯气，不能大量共存，故A不符合题意；B．酸性条件下，溶液中硝酸根离子与亚铁离子发生氧化还原反应，不能大量共存，故B不符合题意；C．溶液中铝离子与碳酸氢根离子发生双水解反应，不能大量共存，故C不符合题意；D．NH、Cl—、NO在溶液中不发生任何反应，能大量共存，故D不符合题意；故答案为：D。【分析】判断离子共存方法，1.看溶液中离子之间因发生复分解反应生成沉淀、气体和弱电解质而不能共存；2看离子之间因发生氧化还原反应而不能共存，3.注意题目隐含条件，颜色、pH。5．下列实验操作或装置能达到目的的是（ ）ABCD混合浓硫酸和乙醇配制一定浓度的溶液收集气体证明乙炔可使溴水褪色A．AB．BC．CD．D【答案】B【知识点】浓硫酸的性质；乙炔炔烃；配制一定物质的量浓度的溶液；探究二氧化氮与水的反应【解析】【解答】A、乙醇的密度比浓硫酸的密度小，因此二者混合时，应将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入盛有乙醇的烧杯中，A不符合题意；B、配制一定物质的量浓度的溶液进行定容时，视线应与凹液面的最低处相平，B符合题意；C、NO2的密度比空气的密度大，因此收集NO2时，气体应从长导管进入，C不符合题意；D、制乙炔的过程中会产生H2S气体，H2S也能使溴水褪色，因此证明乙炔使溴水褪色时，应先吸收H2S，D不符合题意；故答案为：B【分析】A、溶液混合时，应将密度大的溶液倒入密度小的溶液中；B、根据溶液配制过程分析；C、根据NO2与空气密度的相对大小分析；D、制乙炔的过程中会产生H2S气体；6．下列有关金属及其化合物的应用不合理的是（ ）A．将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2B．铝中添加适量Li，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业C．盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良D．水果放置于盛有浸泡过高锰酸钾溶液硅藻土包装箱中，水果可保鲜【答案】C【知识点】合金及其应用；钠的重要化合物；铁盐和亚铁盐的相互转变【解析】【解答】A．氯化亚铁具有还原性，氯化亚铁溶液能与氯气反应生成氯化铁，反应生成的氯化铁能与铁反应生成氯化亚铁，所以将废铁屑加入氯化亚铁溶液中，可用于除去工业废气中的氯气，故A不符合题意；B．在铝中添加适量锂可制得低密度、高强度的新型铝合金，可代替常规的铝合金用于制造航天飞机，故B不符合题意；C．盐碱地中碳酸钠在溶液中水解使土壤呈碱性不利于作物生长，若加入熟石灰进行改良，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，反应生成的氢氧化钠会使土壤的碱性更强，同样不利于作物生长，故C符合题意；D．水果放置于盛有浸泡过高锰酸钾溶液硅藻土包装箱中，酸性高锰酸钾溶液会吸收水果释放出的催熟剂乙烯，有利于水果可保鲜，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】易错分析：盐碱地可以向其加入酸性物质，可以进行改善。7．下列曲线表示卤族元素或其单质性质随核电荷数的变化趋势，正确的是( ) A．B．C．D．【答案】A【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律【解析】【解答】A．电负性与非金属性变化规律一致，非金属性：F＞Cl＞Br，故电负性：F＞Cl＞Br，A符合题意；B．卤素最外层电子数均为7个，按照化合价形成规律最高价为+7价，但F元素无正价，B不符合题意；C．同主族元素的原子半径越小，原子核对核外电子引力越强，不容易失去电子，第一电离能越大，故第一电离能：F＞Cl＞Br，C不符合题意；D．卤素单质均为分子构成，且无分子间氢键，故相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高，所以熔点：Br2＞Cl2＞F2，D不符合题意。故答案为：A。【分析】A.电负性是得电子的能力强弱B.氟的非金属性太强，无正价氧化物C.电离能和半径有关D.单质熔点和相对分子质量的关系8．下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是（ ）选项实验现象离子方程式A向AgCl悬浊液中滴加氨水，沉淀溶解AgCl+NH3=Ag(NH3)++Cl-B向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+C向Na2S2O3溶液中滴入稀硫酸溶液观察到有乳白色浑浊产生，并有无色气体生成S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2OD将FeCl3溶液滴入H2O2中观察到有气泡冒出H2O2+2Fe3+=2Fe2++O2↑+2H+A．AB．BC．CD．D【答案】C【知识点】离子方程式的书写【解析】【解答】A．向氯化银悬浊液中滴加氨水，沉淀溶解发生的反应为氯化银与氨水反应生成氯化二氨合银，反应的离子方程式为AgCl+2NH3=Ag(NH3)+Cl-，故A不符合题意；B．向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色氢氧化铁胶体，反应的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，故B不符合题意；C．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应生成硫酸钠、硫沉淀、二氧化硫气体和水，反应的离子方程式为S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O，故C符合题意；D．将氯化铁溶液滴入过氧化氢溶液中观察到有气泡冒出发生的反应为在氯化铁做催化剂条件下，过氧化氢分解生成氧气和水，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】离子方程式正误判断：1.反应原理是否正确（反应方程式书写是否正确）2.物质的拆分是否正确3.是否漏写参加反应离子4.过量与少量问题9．我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。有关物质的转化过程示意如图：下列说法正确的是（ ）A．反应①中H2O可光照下分解制得H2 B．反应②CO2→CH3OH，碳原子的杂化方式没有改变C．使用现代分析仪器测得C3的红外光谱中含有羧基D．从C6→淀粉的过程中，O－H键既有断裂又有生成【答案】D【知识点】极性键和非极性键；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构【解析】【解答】A．由图可知，反应①为水电解生成氢气和氧气，故A不符合题意；B．二氧化碳分子中碳原子为sp杂化，甲醇分子中碳原子为sp3杂化，则反应②中碳原子的杂化方式发生改变，故B不符合题意；C．由结构简式可知，C3分子中含有羟基和羰基，不含有羧基，故C不符合题意；D．由结构简式可知，从C6→淀粉的过程中，既有氢氧键的断裂，也有氢氧键的生成，故D符合题意；故答案为：D。【分析】思路分析：过程①为电解水产生氢气和氧气，过程②为氢气和二氧化碳合成甲醇，甲醇生物合成得到C3和C6，最终合成淀粉，从结构看，既有氢氧键的断裂，也有氢氧键的生成。10．下列关于2－溴丁烷结构与性质的实验叙述错误的是（ ）A．2－溴丁烷中C－Br键较C－C键的键长短但极性大，故易断裂B．用NaOH水溶液、AgNO3溶液、硝酸可鉴定其含有溴元素C．用水、酸性KMnO4溶液可鉴定其发生消去反应的有机产物D．与NaOH的乙醇溶液在加热条件下反应，有机产物可能有三种不同的结构【答案】A【知识点】卤代烃简介【解析】【解答】A．溴原子的原子半径大于碳原子，则2－溴丁烷中C－Br键的键长比C－C键的键长要长，故A符合题意；B.2－溴丁烷在氢氧化钠溶液中共热会发生水解反应生成溴化钠，加入稀硝酸中和氢氧化钠溶液排出氢氧根离子对溴离子检验的干扰，加入硝酸银溶液会有淡黄色沉淀生成，则用氢氧化钠水溶液、硝酸银溶液、硝酸可鉴定2－溴丁烷中含有溴元素，故B不符合题意；C．一定条件下密度比水大的2－溴丁烷发生消去反应生成密度比水小的1-丁烯或2-丁烯，用水分离2－溴丁烷和1-丁烯或2-丁烯后，向上层1-丁烯或2-丁烯中加入酸性高锰酸钾溶液，溶液会褪色，则用水、酸性高锰酸钾溶液可鉴定2－溴丁烷发生消去反应生成的1-丁烯或2-丁烯，故C不符合题意；D.2－溴丁烷与氢氧化钠的乙醇溶液在加热条件下反应时，2－溴丁烷可能发生消去反应生成1-丁烯或2-丁烯，也可能因反应生成的水得到氢氧化钠溶液，与氢氧化钠溶液发生水解反应生成2-丁醇，所得产物可能为1-丁烯、2-丁烯、2-丁醇，可能有3种，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】易错分析：A.原子半径越大，键长越长，越容易断裂。D.2－溴丁烷与氢氧化钠的乙醇溶液在加热条件下反应时，可以发生消去反应和取代反应。11．25℃时，在某氨水中不断通入CO2，各种离子的变化趋势如图所示：下列说法正确的是（ ）A．lg[Kb(NH3•H2O)]=9B．随着CO2的通入，不断减小C．刚通入CO2时反应的离子方程式NH3•H2O+CO2=NH+HCOD．pH=8.5的溶液中：c(NH)+c(H+)=c(CO)+c(HCO)+c(NH2COO-)+c(OH-)【答案】B【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡；盐类水解的原理；离子浓度大小的比较【解析】【解答】A．根据图示，时，pH=9，Kb(NH3•H2O)=10-5，lg[Kb(NH3•H2O)]=5，故A不符合题意；B．温度不变，Kb(NH3•H2O)=不变，随着CO2的通入，增大，所以不断减小，故B符合题意；C．刚通入CO2时，氨水过量，反应生成碳酸铵，反应的离子方程式2NH3•H2O+CO2=2NH+CO+H2O，故C不符合题意； D．根据电荷守恒，pH=8.5的溶液中c(NH)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(NH2COO-)+c(OH-)，故D不符合题意；故答案为：B。【分析】A.在计算Kb时要注意选择特殊点进行巧妙计算，在pH=9时，NH3•H2O和NH4+浓度相等，从而计算Kb。B.利用平衡常数不变，随着CO2的通入，二氧化碳与氨水反应，NH4+浓度变大，利用平衡常数表达式可知，其比值减小。C.刚刚通入二氧化碳时，二氧化碳少量，应该生成碳酸根。12．我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂s－SnLi可提高电催化制甲酸盐的产率，同时释放电能，实验原理如图所示。下列说法正确的是（ ）A．充电时，Zn失电子B．放电时，每生成1molHCOO-，转移NA个电子C．使用催化剂s－SnLi可消除副产物CO的生成D．使用催化剂Sn较s－SnLi，前者的中间产物更稳定【答案】D【知识点】原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用【解析】【解答】A．由分析可知，充电时，锌电极为阴极，四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌，故A不符合题意；B．由分析可知，放电时，右侧电极为正极，在水分子作用下二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲酸根离子和氢氧根离子，反应中转移2NA个电子，故B不符合题意；C．由右图可知，使用催化剂s－SnLi时，二氧化碳也会转化为一氧化碳，所以使用催化剂s－SnLi不能消除副产物一氧化碳的生成，故C不符合题意；D．由右图可知，使用催化剂Sn较s－SnLi，催化剂Sn的中间产物的能量均低于催化剂s－SnLi，稳定性强于催化剂s－SnLi，故D符合题意；故答案为：D。【分析】思路分析：该电池为可充电电池，结合化合价升降可以判断电池的正负极，放电时，Zn为负极，二氧化碳发生的反应为正极，充电时，锌电极为阴极，另一极为阳极；对于反应过程能量变化可知，能量越低，越稳定。二、非选择题13．铁及其化合物在生活、生产中有着重要作用。请按要求回答下列问题。（1）基态Fe原子的简化电子排布式为 。（2）因生产金属铁的工艺和温度等因素不同，产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同。①用 实验测定铁晶体，测得A、B两种晶胞，其晶胞结构如图：②A、B两种晶胞中含有的铁原子个数比为 。③在A晶胞中，每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有 个。（3）常温下，铁不易和水反应，而当撕开暖贴(内有透气的无纺布袋，袋内装有铁粉、活性炭、无机盐、水、吸水性树脂等)的密封外包装时，即可快速均匀发热。利用所学知识解释暖贴发热的原因： 。（4）工业盐酸因含有[FeCl4]-而呈亮黄色，在高浓度Cl-的条件下[FeCl4]-才是稳定存在的。①[FeCl4]-的中心离子是 ，配体是 ；其中的化学键称为 。②取4mL工业盐酸于试管中，逐滴滴加AgNO3饱和溶液，至过量，预计观察到的现象有 ，由此可知在高浓度Cl-的条件下[FeCl4]-才是稳定存在的。【答案】（1）[Ar]3d64s2（2）X射线衍射；1：2；8（3）暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池，铁粉做负极，失去电子被氧化，氧气在碳粉正极得电子被还原，原电池反应加速了铁粉被氧化放热（4）Fe3+；Cl-；配位键；白色沉淀、亮黄色逐渐变浅【知识点】配合物的成键情况；金属晶体；晶胞的计算【解析】【解答】(1)铁元素的原子序数为26，基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d64s2 ，故答案为：[Ar]3d64s2；(2)①用X射线衍射可以测得铁晶体的晶胞结构，故答案为：X射线衍射；②由晶胞结构可知，晶胞A中位于顶点和体心的铁原子个数为8×+1=2，晶胞B中位于顶点和面心的铁原子个数为8×+6×=4，则A、B两种晶胞中含有的铁原子个数比为1：2，故答案为：1：2；③由晶胞结构可知，在A晶胞中，位于顶点的铁原子与位于体心的铁原子的距离最近，则每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有8个，故答案为：8；(3)由铁的吸氧腐蚀原理可知，解释暖贴发热的原因是暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池，铁粉做负极，失去电子被氧化，氧气在碳粉正极得电子被还原，原电池反应加速了铁粉被氧化放热，故答案为：暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池，铁粉做负极，失去电子被氧化，氧气在碳粉正极得电子被还原，原电池反应加速了铁粉被氧化放热；(4)①四氯合铁离子中具有空轨道的铁离子为配离子的中心离子，具有孤对电子的氯离子是配体，中心离子铁离子与配体氯离子形成配位键，故答案为：Fe3+；Cl-；配位键；②亮黄色的工业盐酸中存在如下平衡：[FeCl4]-Fe3++4Cl-，向盐酸中逐滴滴加硝酸银饱和溶液至过量时，溶液中氯离子与滴入的银离子反应生成氯化银白色沉淀，溶液中的氯离子浓度减少，络合平衡向右移动，四氯合铁离子的浓度减小，溶液的亮黄色逐渐变浅说明在高浓度氯离子的条件下四氯合铁离子才是稳定存在的，故答案为：白色沉淀、亮黄色逐渐变浅至褪去。【分析】难点分析：（2）常见分析晶体结构方法为：X射线衍射法；分别利用均摊法计算出A和B晶胞中铁原子个数即可；以中心铁原子微粒，可知每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有8个。（3）利用铁和C形成原电池，发生反应放出热量14．化学家屠呦呦团队在确认青蒿素分子结构之后实现了青蒿素的全合成，如图所示。已知：Bn－即为C6H5CH2－；部分条件和步骤已省略。请按要求回答下列问题：（1）A的分子式为 ，其所含含氧官能团名称为 。E→F的反应类型为 。（2）A的同系物中含碳原子数目最少的物质的结构式为 。（3）B的同分异构体X含有醚键和碳碳双键，其中核磁共振氢谱有2组峰，则符合该条件的X的所有结构有 种，写出其中一种X的结构简式： 。（4）写出A与新制氢氧化铜加热反应的化学方程式： 。（5）通过H→I的反应，分子中引入了硫醚基团，而J→K的反应，分子中硫醚基团又被脱去，这样做的目的是 。（6）科学家将青蒿素还原转化为疗效更好的双氢青蒿素，如图所示，从结构视角解释双氢青蒿素的水溶性比青蒿素的强的原因是 。（7）参照上述合成路线，写出以为主要原料，经四步反应制备的流程： 。【答案】（1）C10H18O；醛基；氧化反应（2）（3）3；或或（4）+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O（5）保护酮羰基，提高反应选择性（6）酮羰基转变为羟基，分子极性增强，且与水分子间易形成氢键（7）【知识点】有机物的合成；烯烃；醛的化学性质 【解析】【解答】(1)由结构简式可知，A的分子式为C10H18O，含氧官能团为醛基；E→F的反应为去氧加氢的氧化反应，故答案为：C10H18O；醛基；氧化反应；(2)由结构简式可知，A为不饱和一元醛，含碳原子数目最少的同系物的结构简式为CH2=CHCHO，结构式为，故答案为：；(3)B的同分异构体X含有醚键和碳碳双键，核磁共振氢谱有2组峰说明X的分子结构对称，符合该条件的结构简式为、、，共3种，故答案为：3；或或；(4)碱性条件下，与新制氢氧化铜加热反应生成、氧化亚铜沉淀和水，反应的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O，故答案为：+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O；(5)由有机物的转化关系可知，通过H→I的反应将分子中羰基转化为硫醚基团，通过J→K的反应将分子中硫醚基团转化为羰基，这样做目的是防止分子中醛基反应时，羰基参与反应，起到保护酮羰基，提高反应选择性的作用，故答案为：保护酮羰基，提高反应选择性；(6)由结构简式可知，青蒿素还原为双氢青蒿素时，青蒿素分子中酮羰基转变为双氢青蒿素分子中的羟基，使双氢青蒿素分子的极性增强，且与水分子间易形成氢键，从而增强治疗的疗效，增大双氢青蒿素在水中的溶解度，故答案为：酮羰基转变为羟基，分子极性增强，且与水分子间易形成氢键；(7)由题给有机物的转化关系可知，以为主要原料，经四步反应制备的合成步骤为先与CH3MgI发生加成反应、后在评p—TsOH的作用下发生消去反应生成，与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成，在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成，与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成，合成路线为，故答案为：。【分析】本题采用正推法解答，做有机合成题要注意两点，1.反应条件，根据反应条件判断一些反应类型，如氯气/光照，发生取代反应，浓硫酸/加热发生醇的消去反应等；2.观察反应前后化学键断裂和形成，以及断裂和形成的位置，15．实验室可用如图所示装置模拟工业上制备FeCl3的过程，向500~600℃的铁粉中通入Cl2制备无水FeCl3(熔点为306℃，沸点为315℃，易吸收空气中的水分而潮解)已知：工业上采用向炽热铁粉中通入HCl制备FeCl2(熔点为670℃，易升华)。请按要求回答下列相关问题：（1）完善该实验步骤：①将n导管口与图中装置导管口 (填字母)连接；检查装置的气密性；盛装药品。②启动装置A反应，直至 。③用酒精灯在铁屑下方加热，假设铁屑反应完全。④体系冷却后，停止装置A中反应；改用干燥的气体Y，Y可能是 (填化学式)赶尽体系中的气体，将收集器密封。（2）装置A中生成气体X反应的离子方程式为 。（3）为在收集器中收集到更多的产品，装置D已采取的有效措施：用较粗的导管m、 。（4）用此装置制得的产品比理论含Fe量偏高，其中含有杂质是 (填化学式)；为验证此结论，除了蒸馏水外，还需的试剂Z是 ；为消除该误差，需对装置进行的改进是 。（5）某同学为了验证FeCl3溶液与K3[Fe(CN)6]溶液中的铁元素存在形式的区别，进行了如表实验：操作现象结论i.向盛有2mL蒸馏水的试管a中滴加2滴FeCl3溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液② ④ ii.① ③ 【答案】（1）h(或efg)；整个装置充满黄绿色气体，排空装置中的空气；N2（2）ClO+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O（3）实验前在水槽中盛装好冷水（4）FeCl2；K3[Fe(CN)6]溶液；在装置A、B之间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶（5）向盛有2mL蒸馏水的试管b中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液；溶液变为红色；无明显现象(或溶液呈浅红色)；溶液中FeCl3能电离出Fe3+，而K3[Fe(CN)6]电离出的[Fe(CN)6]3-是配离子，结构较稳定，与Fe3+的性质不同【知识点】制备实验方案的设计【解析】【解答】本实验是实验室中模拟工业上制备FeCl3，装置A为制备Cl2的发生装置，原理为：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O，装置B为干燥Cl2，装置C为制备FeCl3的发生装置，原理为：2Fe+3Cl22FeCl3，装置D为收集FeCl3，由于FeCl3易水解，故尾气处理时需防止空气中的水蒸气进入D中，故n可接h接口或者接efg，据此分析解题。(1)①由分析可知，本实验使用的Cl2有毒，故需进行尾气处理，FeCl3易水解，故尾气处理时需防止空气中的水蒸气进入D中，故n可接h接口或者接efg，故答案为：h或efg；②启动装置A反应，直至整个装置充满黄绿色气体，排空装置中的空气，防止O2氧化Fe粉，故答案为：整个装置充满黄绿色气体，排空装置中的空气；④体系冷却后，停止装置A中反应，改用干燥的气体Y，Y需性质稳定，不能引起FeCl3变质，故Y可能是N2赶尽体系中的气体，将收集器密封，故答案为：N2；(2)由分析可知，装置A中生成气体X反应方程式为：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O，故其离子方程式为：ClO+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O，故答案为：ClO+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O；(3)为在收集器中收集到更多的产品，装置D已采取的有效措施：用较粗的导管m、实验前在水槽中盛装好冷水，让一生成的FeCl3蒸气就能凝华为FeCl3固体，故答案为：实验前在水槽中盛装好冷水；(4)由于浓盐酸易挥发，气体X中含有HCl和Cl2，Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，FeCl2中Fe的质量分数比FeCl3中高，故用此装置制得的产品比理论含Fe量偏高，其中含有杂质是FeCl2，为验证此结论，即检验产品中含有Fe2+，即除了蒸馏水外，还需的试剂Z是K3[Fe(CN)6]溶液，为消除该误差，即需除去Cl2中的HCl之后再来制备FeCl3，故需对装置进行的改进是在装置A、B之间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶，故答案为：FeCl2；K3[Fe(CN)6]溶液；在装置A、B之间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶；(5)①根据对照实验设计中控制变量的要求并结合实验i可知实验ii的操作为：向盛有2mL蒸馏水的试管b中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液，故答案为：向盛有2mL蒸馏水的试管b中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液；②FeCl3溶液中的Fe3+遇到SCN-，溶液立即变为血红色，故答案为：溶液变为血红色；③K3[Fe(CN)6]在溶液中电离出K+和[Fe(CN)6]3-即K3[Fe(CN)6]溶液中不含或者很少含Fe3+，故滴加KSCN溶液后，溶液无明显现象(或溶液呈浅红色)，故答案为：无明显现象(或溶液呈浅红色)；④通过实验i、ii对照可以得出的实验结论为：溶液中FeCl3能电离出Fe3+，而K3[Fe(CN)6]电离出的[Fe(CN)6]3-是配离子，结构较稳定，与Fe3+的性质不同，故答案为：溶液中FeCl3能电离出Fe3+，而K3[Fe(CN)6]电离出的[Fe(CN)6]3-是配离子，结构较稳定，与Fe3+的性质不同。【分析】易错分析：（1）给过程产生的尾气有氯气，可以用氢氧化钠溶液吸收或者碱石灰吸收。（2）该离子反应为归中反应，最终生成氯气，利用化合价升降相等配平即可。（4）氯气中含有的HCl气体会与Fe反应，产生氯化亚铁，对测量结果有影响，可以利用饱和食盐水除去氯化氢气体。（5）FeCl3可以电离出铁离子，K3[Fe(CN)6]溶中三价铁形成配合物，更稳定。16．我国科学家在“碳中和”项目上进行了如图相关深入研究，并取得一定效果。请按要求回答下列问题：（1）将CO2转化为炭黑(C)并回收利用，反应原理如图所示。①FeO的作用是 。②写出CO2转化为炭黑(C)和氧气的热化学方程式： 。（2）常温下，CO2催化加氢的反应为2CO2+6H2=C2H4+4H2O△H<0。①若该反应自发进行，反应适宜条件是 (填“低温”或“高温”)。②若利用该反应转化为电能，实现碳回收，负极反应物为 。 （3）以CO2和甲醇为原料直接合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)的反应为CO2(g)+2CH3OH(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)△H。在一定条件下，测定碳酸二甲酯的产率随温度变化的曲线如图a所示；其他条件一定时，改变压强(保持各物质气态)，测定甲醇的平衡转化率随压强变化的曲线在图b(未画出)。①每个碳酸二甲酯分子中最多有 原子共平面。②在140~180℃之间，随着温度升高，碳酸二甲酯的产率降低，可能原因是(写一种) 。③请绘制出图b曲线 。【答案】（1）催化剂，降低反应活化能；CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol（2）低温；H2（3）8；从140℃起随温度的升高，因反应正向放热，不利于反应正向进行或因催化剂的活性降低或反应的副产物增多；【知识点】热化学方程式；电极反应和电池反应方程式；化学平衡的影响因素【解析】【解答】(1)由图可知，过程ⅰ的反应为二氧化碳与氧化亚铁反应生成四氧化三铁和炭黑，反应的热化学方程式为CO2(g)+6FeO(s)=2Fe3O4(s)+C(s)△H=+bkJ/mol，过程ⅱ的反应为四氧化三铁发生分解反应生成氧化亚铁和氧气，反应的热化学方程式为2Fe3O4(s)=O2(g)+6FeO(s)△H=+akJ/mol，则氧化亚铁为反应的催化剂，总反应的热化学方程式为CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol；①由分析可知，氧化亚铁为反应的催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，故答案为：催化剂，降低反应活化能；②由分析可知，二氧化碳转化为炭黑和氧气的热化学方程式为CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol，故答案为：CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol；(2)①常温下，该反应是气体体积减小的放热反应，反应焓变△H＜0，熵变△S＜0，则该反应在低温条件下反应△H＜0-T△S＜0，能自发进行，故答案为：低温；②若利用该反应转化为电能，实现碳回收，由方程式可知，还原剂氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，故答案为：H2；(3)①酯基是平面结构，则每个碳酸二甲酯分子至少有6个原子一定共平面，由三点成面的规则可知，分子中最多有8个原子共平面，故答案为：8；②由图可知，140℃时，碳酸二甲酯的产率最大，说明反应达到平衡，140℃时之前是平衡的形成过程，140℃时之后是平衡的移动过程，该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，碳酸二甲酯的产率减小；温度升高，催化剂的活性降低、反应的副产物增多也可能导致碳酸二甲酯的产率减小，故答案为：从140℃起随温度的升高，因反应正向放热，不利于反应正向进行或因催化剂的活性降低或反应的副产物增多；③该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇的平衡转化率增大，所以甲醇的平衡转化率与压强变化的曲线如下图：，故答案为：。【分析】（1）由反应机理图可知，FeO参与化学反应，但是反应前后质量不变，故作催化剂，催化剂降低反应活化能，从而加快化学反应速率。（2）反应是否可以自发进行要看ΔH-TΔS(即吉布斯自由能)是否小于零，小于零的反应就可以自发，反应焓变△H＜0，熵变△S＜0，所以必须在低温下可能自发进行。（3）温度小于140℃时，温度升高，化学反应速率加快，碳酸二甲酯的产率增大，温度大于140℃时候，温度升高，产率降低，说明该反应为放热反应。
简介：高考三模化学试题一、单选题1．第24届冬奥会中所使用的材料属于有机高分子材料的是（ ）A．图甲为场馆提供电能的晶体硅太阳能电池B．图乙轻合金材料制成的冰刀C．图丙大理石冰壶D．图丁聚氨酯速滑服【答案】D【知识点】高分子材料【解析】【解答】A．晶体硅太阳能电池使用半导体Si，是无机非金属材料，A选项不符合题意；B．轻合金材料是金属与金属或非金属熔合在一起具有金属特性的无机物，B选项不符合题意；C．大理石是无机物矿石材料，C选项不符合题意；D．聚氨酯是有机高分子材料，D选项符合题意；故答案为：D。【分析】有机高分子化合物一般分子量几千到几万不等，相对分子质量不确定。2．我国科学家近期将CO2和H2O通过电催化合成高纯CH3COOH，再利用微生物进一步合成葡萄糖和油脂。下列有关这一变废为宝的途径说法正确的是（ ）A．CO2作氧化剂B．油脂属于高分子化合物C．葡萄糖能水解为CH3COOHD．CO2和H2O可化合为CH3COOH【答案】A【知识点】有机物的合成【解析】【解答】A．由题意可知，二氧化碳和水通过电催化合成高纯乙酸的反应方程式为2CO2+2H2O=CH3COOH+2O2，反应中二氧化碳为反应的氧化剂，故A符合题意；B．油脂是相对分子质量小于一万的小分子化合物，不属于高分子化合物，故B不符合题意；C．葡萄糖是不能发生水解反应的单糖，故C不符合题意；D．由题意可知，二氧化碳和水通过电催化合成高纯乙酸的反应方程式为2CO2+2H2O=CH3COOH+2O2，该反应不是化合反应，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】易错分析：A.通过化合价升降判断氧化剂和还原剂。B.高分子化合物分子量一般在几万到几十万不等。C.单糖不能水解3．下列化学用语或图示表达正确的是（ ）A．Mg2+的结构示意图：B．BF3的VSEPR模型：C．NaOH的电子式：D．反式聚异戊二烯的结构简式：【答案】B【知识点】原子结构示意图；结构式；电子式、化学式或化学符号及名称的综合【解析】【解答】A．Mg是12号元素，故Mg2+的结构示意图：，A不符合题意；B．BF3中心原子B周围的价成电子对数为：3+=3，则其VSEPR模型为平面三角形即，B符合题意；C．NaOH是离子化合物，故NaOH的电子式：，C不符合题意；D．反式聚异戊二烯的结构简式为：，D不符合题意；故答案为：B。 【分析】易错分析：D.反式聚异戊二烯，两个亚甲基在碳碳双键异侧。4．下列各组离子，能在溶液中大量共存的是（ ）A．H+、Cl-、ClO-B．Fe2+、H+、NOC．Al3+、HCO、Cl-D．NH、Cl-、NO【答案】D【知识点】离子共存【解析】【解答】A．酸性条件下，溶液中的次氯酸根离子和氯离子会发生归中反应生成氯气，不能大量共存，故A不符合题意；B．酸性条件下，溶液中硝酸根离子与亚铁离子发生氧化还原反应，不能大量共存，故B不符合题意；C．溶液中铝离子与碳酸氢根离子发生双水解反应，不能大量共存，故C不符合题意；D．NH、Cl—、NO在溶液中不发生任何反应，能大量共存，故D不符合题意；故答案为：D。【分析】判断离子共存方法，1.看溶液中离子之间因发生复分解反应生成沉淀、气体和弱电解质而不能共存；2看离子之间因发生氧化还原反应而不能共存，3.注意题目隐含条件，颜色、pH。5．下列实验操作或装置能达到目的的是（ ）ABCD混合浓硫酸和乙醇配制一定浓度的溶液收集气体证明乙炔可使溴水褪色A．AB．BC．CD．D【答案】B【知识点】浓硫酸的性质；乙炔炔烃；配制一定物质的量浓度的溶液；探究二氧化氮与水的反应【解析】【解答】A、乙醇的密度比浓硫酸的密度小，因此二者混合时，应将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入盛有乙醇的烧杯中，A不符合题意；B、配制一定物质的量浓度的溶液进行定容时，视线应与凹液面的最低处相平，B符合题意；C、NO2的密度比空气的密度大，因此收集NO2时，气体应从长导管进入，C不符合题意；D、制乙炔的过程中会产生H2S气体，H2S也能使溴水褪色，因此证明乙炔使溴水褪色时，应先吸收H2S，D不符合题意；故答案为：B【分析】A、溶液混合时，应将密度大的溶液倒入密度小的溶液中；B、根据溶液配制过程分析；C、根据NO2与空气密度的相对大小分析；D、制乙炔的过程中会产生H2S气体；6．下列有关金属及其化合物的应用不合理的是（ ）A．将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2B．铝中添加适量Li，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业C．盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良D．水果放置于盛有浸泡过高锰酸钾溶液硅藻土包装箱中，水果可保鲜【答案】C【知识点】合金及其应用；钠的重要化合物；铁盐和亚铁盐的相互转变【解析】【解答】A．氯化亚铁具有还原性，氯化亚铁溶液能与氯气反应生成氯化铁，反应生成的氯化铁能与铁反应生成氯化亚铁，所以将废铁屑加入氯化亚铁溶液中，可用于除去工业废气中的氯气，故A不符合题意；B．在铝中添加适量锂可制得低密度、高强度的新型铝合金，可代替常规的铝合金用于制造航天飞机，故B不符合题意；C．盐碱地中碳酸钠在溶液中水解使土壤呈碱性不利于作物生长，若加入熟石灰进行改良，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，反应生成的氢氧化钠会使土壤的碱性更强，同样不利于作物生长，故C符合题意；D．水果放置于盛有浸泡过高锰酸钾溶液硅藻土包装箱中，酸性高锰酸钾溶液会吸收水果释放出的催熟剂乙烯，有利于水果可保鲜，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】易错分析：盐碱地可以向其加入酸性物质，可以进行改善。7．下列曲线表示卤族元素或其单质性质随核电荷数的变化趋势，正确的是( ) A．B．C．D．【答案】A【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律【解析】【解答】A．电负性与非金属性变化规律一致，非金属性：F＞Cl＞Br，故电负性：F＞Cl＞Br，A符合题意；B．卤素最外层电子数均为7个，按照化合价形成规律最高价为+7价，但F元素无正价，B不符合题意；C．同主族元素的原子半径越小，原子核对核外电子引力越强，不容易失去电子，第一电离能越大，故第一电离能：F＞Cl＞Br，C不符合题意；D．卤素单质均为分子构成，且无分子间氢键，故相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高，所以熔点：Br2＞Cl2＞F2，D不符合题意。故答案为：A。【分析】A.电负性是得电子的能力强弱B.氟的非金属性太强，无正价氧化物C.电离能和半径有关D.单质熔点和相对分子质量的关系8．下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是（ ）选项实验现象离子方程式A向AgCl悬浊液中滴加氨水，沉淀溶解AgCl+NH3=Ag(NH3)++Cl-B向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+C向Na2S2O3溶液中滴入稀硫酸溶液观察到有乳白色浑浊产生，并有无色气体生成S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2OD将FeCl3溶液滴入H2O2中观察到有气泡冒出H2O2+2Fe3+=2Fe2++O2↑+2H+A．AB．BC．CD．D【答案】C【知识点】离子方程式的书写【解析】【解答】A．向氯化银悬浊液中滴加氨水，沉淀溶解发生的反应为氯化银与氨水反应生成氯化二氨合银，反应的离子方程式为AgCl+2NH3=Ag(NH3)+Cl-，故A不符合题意；B．向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色氢氧化铁胶体，反应的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，故B不符合题意；C．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应生成硫酸钠、硫沉淀、二氧化硫气体和水，反应的离子方程式为S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O，故C符合题意；D．将氯化铁溶液滴入过氧化氢溶液中观察到有气泡冒出发生的反应为在氯化铁做催化剂条件下，过氧化氢分解生成氧气和水，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】离子方程式正误判断：1.反应原理是否正确（反应方程式书写是否正确）2.物质的拆分是否正确3.是否漏写参加反应离子4.过量与少量问题9．我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。有关物质的转化过程示意如图：下列说法正确的是（ ）A．反应①中H2O可光照下分解制得H2 B．反应②CO2→CH3OH，碳原子的杂化方式没有改变C．使用现代分析仪器测得C3的红外光谱中含有羧基D．从C6→淀粉的过程中，O－H键既有断裂又有生成【答案】D【知识点】极性键和非极性键；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构【解析】【解答】A．由图可知，反应①为水电解生成氢气和氧气，故A不符合题意；B．二氧化碳分子中碳原子为sp杂化，甲醇分子中碳原子为sp3杂化，则反应②中碳原子的杂化方式发生改变，故B不符合题意；C．由结构简式可知，C3分子中含有羟基和羰基，不含有羧基，故C不符合题意；D．由结构简式可知，从C6→淀粉的过程中，既有氢氧键的断裂，也有氢氧键的生成，故D符合题意；故答案为：D。【分析】思路分析：过程①为电解水产生氢气和氧气，过程②为氢气和二氧化碳合成甲醇，甲醇生物合成得到C3和C6，最终合成淀粉，从结构看，既有氢氧键的断裂，也有氢氧键的生成。10．下列关于2－溴丁烷结构与性质的实验叙述错误的是（ ）A．2－溴丁烷中C－Br键较C－C键的键长短但极性大，故易断裂B．用NaOH水溶液、AgNO3溶液、硝酸可鉴定其含有溴元素C．用水、酸性KMnO4溶液可鉴定其发生消去反应的有机产物D．与NaOH的乙醇溶液在加热条件下反应，有机产物可能有三种不同的结构【答案】A【知识点】卤代烃简介【解析】【解答】A．溴原子的原子半径大于碳原子，则2－溴丁烷中C－Br键的键长比C－C键的键长要长，故A符合题意；B.2－溴丁烷在氢氧化钠溶液中共热会发生水解反应生成溴化钠，加入稀硝酸中和氢氧化钠溶液排出氢氧根离子对溴离子检验的干扰，加入硝酸银溶液会有淡黄色沉淀生成，则用氢氧化钠水溶液、硝酸银溶液、硝酸可鉴定2－溴丁烷中含有溴元素，故B不符合题意；C．一定条件下密度比水大的2－溴丁烷发生消去反应生成密度比水小的1-丁烯或2-丁烯，用水分离2－溴丁烷和1-丁烯或2-丁烯后，向上层1-丁烯或2-丁烯中加入酸性高锰酸钾溶液，溶液会褪色，则用水、酸性高锰酸钾溶液可鉴定2－溴丁烷发生消去反应生成的1-丁烯或2-丁烯，故C不符合题意；D.2－溴丁烷与氢氧化钠的乙醇溶液在加热条件下反应时，2－溴丁烷可能发生消去反应生成1-丁烯或2-丁烯，也可能因反应生成的水得到氢氧化钠溶液，与氢氧化钠溶液发生水解反应生成2-丁醇，所得产物可能为1-丁烯、2-丁烯、2-丁醇，可能有3种，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】易错分析：A.原子半径越大，键长越长，越容易断裂。D.2－溴丁烷与氢氧化钠的乙醇溶液在加热条件下反应时，可以发生消去反应和取代反应。11．25℃时，在某氨水中不断通入CO2，各种离子的变化趋势如图所示：下列说法正确的是（ ）A．lg[Kb(NH3•H2O)]=9B．随着CO2的通入，不断减小C．刚通入CO2时反应的离子方程式NH3•H2O+CO2=NH+HCOD．pH=8.5的溶液中：c(NH)+c(H+)=c(CO)+c(HCO)+c(NH2COO-)+c(OH-)【答案】B【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡；盐类水解的原理；离子浓度大小的比较【解析】【解答】A．根据图示，时，pH=9，Kb(NH3•H2O)=10-5，lg[Kb(NH3•H2O)]=5，故A不符合题意；B．温度不变，Kb(NH3•H2O)=不变，随着CO2的通入，增大，所以不断减小，故B符合题意；C．刚通入CO2时，氨水过量，反应生成碳酸铵，反应的离子方程式2NH3•H2O+CO2=2NH+CO+H2O，故C不符合题意； D．根据电荷守恒，pH=8.5的溶液中c(NH)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(NH2COO-)+c(OH-)，故D不符合题意；故答案为：B。【分析】A.在计算Kb时要注意选择特殊点进行巧妙计算，在pH=9时，NH3•H2O和NH4+浓度相等，从而计算Kb。B.利用平衡常数不变，随着CO2的通入，二氧化碳与氨水反应，NH4+浓度变大，利用平衡常数表达式可知，其比值减小。C.刚刚通入二氧化碳时，二氧化碳少量，应该生成碳酸根。12．我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂s－SnLi可提高电催化制甲酸盐的产率，同时释放电能，实验原理如图所示。下列说法正确的是（ ）A．充电时，Zn失电子B．放电时，每生成1molHCOO-，转移NA个电子C．使用催化剂s－SnLi可消除副产物CO的生成D．使用催化剂Sn较s－SnLi，前者的中间产物更稳定【答案】D【知识点】原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用【解析】【解答】A．由分析可知，充电时，锌电极为阴极，四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌，故A不符合题意；B．由分析可知，放电时，右侧电极为正极，在水分子作用下二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲酸根离子和氢氧根离子，反应中转移2NA个电子，故B不符合题意；C．由右图可知，使用催化剂s－SnLi时，二氧化碳也会转化为一氧化碳，所以使用催化剂s－SnLi不能消除副产物一氧化碳的生成，故C不符合题意；D．由右图可知，使用催化剂Sn较s－SnLi，催化剂Sn的中间产物的能量均低于催化剂s－SnLi，稳定性强于催化剂s－SnLi，故D符合题意；故答案为：D。【分析】思路分析：该电池为可充电电池，结合化合价升降可以判断电池的正负极，放电时，Zn为负极，二氧化碳发生的反应为正极，充电时，锌电极为阴极，另一极为阳极；对于反应过程能量变化可知，能量越低，越稳定。二、非选择题13．铁及其化合物在生活、生产中有着重要作用。请按要求回答下列问题。（1）基态Fe原子的简化电子排布式为 。（2）因生产金属铁的工艺和温度等因素不同，产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同。①用 实验测定铁晶体，测得A、B两种晶胞，其晶胞结构如图：②A、B两种晶胞中含有的铁原子个数比为 。③在A晶胞中，每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有 个。（3）常温下，铁不易和水反应，而当撕开暖贴(内有透气的无纺布袋，袋内装有铁粉、活性炭、无机盐、水、吸水性树脂等)的密封外包装时，即可快速均匀发热。利用所学知识解释暖贴发热的原因： 。（4）工业盐酸因含有[FeCl4]-而呈亮黄色，在高浓度Cl-的条件下[FeCl4]-才是稳定存在的。①[FeCl4]-的中心离子是 ，配体是 ；其中的化学键称为 。②取4mL工业盐酸于试管中，逐滴滴加AgNO3饱和溶液，至过量，预计观察到的现象有 ，由此可知在高浓度Cl-的条件下[FeCl4]-才是稳定存在的。【答案】（1）[Ar]3d64s2（2）X射线衍射；1：2；8（3）暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池，铁粉做负极，失去电子被氧化，氧气在碳粉正极得电子被还原，原电池反应加速了铁粉被氧化放热（4）Fe3+；Cl-；配位键；白色沉淀、亮黄色逐渐变浅【知识点】配合物的成键情况；金属晶体；晶胞的计算【解析】【解答】(1)铁元素的原子序数为26，基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d64s2 ，故答案为：[Ar]3d64s2；(2)①用X射线衍射可以测得铁晶体的晶胞结构，故答案为：X射线衍射；②由晶胞结构可知，晶胞A中位于顶点和体心的铁原子个数为8×+1=2，晶胞B中位于顶点和面心的铁原子个数为8×+6×=4，则A、B两种晶胞中含有的铁原子个数比为1：2，故答案为：1：2；③由晶胞结构可知，在A晶胞中，位于顶点的铁原子与位于体心的铁原子的距离最近，则每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有8个，故答案为：8；(3)由铁的吸氧腐蚀原理可知，解释暖贴发热的原因是暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池，铁粉做负极，失去电子被氧化，氧气在碳粉正极得电子被还原，原电池反应加速了铁粉被氧化放热，故答案为：暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池，铁粉做负极，失去电子被氧化，氧气在碳粉正极得电子被还原，原电池反应加速了铁粉被氧化放热；(4)①四氯合铁离子中具有空轨道的铁离子为配离子的中心离子，具有孤对电子的氯离子是配体，中心离子铁离子与配体氯离子形成配位键，故答案为：Fe3+；Cl-；配位键；②亮黄色的工业盐酸中存在如下平衡：[FeCl4]-Fe3++4Cl-，向盐酸中逐滴滴加硝酸银饱和溶液至过量时，溶液中氯离子与滴入的银离子反应生成氯化银白色沉淀，溶液中的氯离子浓度减少，络合平衡向右移动，四氯合铁离子的浓度减小，溶液的亮黄色逐渐变浅说明在高浓度氯离子的条件下四氯合铁离子才是稳定存在的，故答案为：白色沉淀、亮黄色逐渐变浅至褪去。【分析】难点分析：（2）常见分析晶体结构方法为：X射线衍射法；分别利用均摊法计算出A和B晶胞中铁原子个数即可；以中心铁原子微粒，可知每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有8个。（3）利用铁和C形成原电池，发生反应放出热量14．化学家屠呦呦团队在确认青蒿素分子结构之后实现了青蒿素的全合成，如图所示。已知：Bn－即为C6H5CH2－；部分条件和步骤已省略。请按要求回答下列问题：（1）A的分子式为 ，其所含含氧官能团名称为 。E→F的反应类型为 。（2）A的同系物中含碳原子数目最少的物质的结构式为 。（3）B的同分异构体X含有醚键和碳碳双键，其中核磁共振氢谱有2组峰，则符合该条件的X的所有结构有 种，写出其中一种X的结构简式： 。（4）写出A与新制氢氧化铜加热反应的化学方程式： 。（5）通过H→I的反应，分子中引入了硫醚基团，而J→K的反应，分子中硫醚基团又被脱去，这样做的目的是 。（6）科学家将青蒿素还原转化为疗效更好的双氢青蒿素，如图所示，从结构视角解释双氢青蒿素的水溶性比青蒿素的强的原因是 。（7）参照上述合成路线，写出以为主要原料，经四步反应制备的流程： 。【答案】（1）C10H18O；醛基；氧化反应（2）（3）3；或或（4）+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O（5）保护酮羰基，提高反应选择性（6）酮羰基转变为羟基，分子极性增强，且与水分子间易形成氢键（7）【知识点】有机物的合成；烯烃；醛的化学性质 【解析】【解答】(1)由结构简式可知，A的分子式为C10H18O，含氧官能团为醛基；E→F的反应为去氧加氢的氧化反应，故答案为：C10H18O；醛基；氧化反应；(2)由结构简式可知，A为不饱和一元醛，含碳原子数目最少的同系物的结构简式为CH2=CHCHO，结构式为，故答案为：；(3)B的同分异构体X含有醚键和碳碳双键，核磁共振氢谱有2组峰说明X的分子结构对称，符合该条件的结构简式为、、，共3种，故答案为：3；或或；(4)碱性条件下，与新制氢氧化铜加热反应生成、氧化亚铜沉淀和水，反应的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O，故答案为：+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O；(5)由有机物的转化关系可知，通过H→I的反应将分子中羰基转化为硫醚基团，通过J→K的反应将分子中硫醚基团转化为羰基，这样做目的是防止分子中醛基反应时，羰基参与反应，起到保护酮羰基，提高反应选择性的作用，故答案为：保护酮羰基，提高反应选择性；(6)由结构简式可知，青蒿素还原为双氢青蒿素时，青蒿素分子中酮羰基转变为双氢青蒿素分子中的羟基，使双氢青蒿素分子的极性增强，且与水分子间易形成氢键，从而增强治疗的疗效，增大双氢青蒿素在水中的溶解度，故答案为：酮羰基转变为羟基，分子极性增强，且与水分子间易形成氢键；(7)由题给有机物的转化关系可知，以为主要原料，经四步反应制备的合成步骤为先与CH3MgI发生加成反应、后在评p—TsOH的作用下发生消去反应生成，与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成，在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成，与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成，合成路线为，故答案为：。【分析】本题采用正推法解答，做有机合成题要注意两点，1.反应条件，根据反应条件判断一些反应类型，如氯气/光照，发生取代反应，浓硫酸/加热发生醇的消去反应等；2.观察反应前后化学键断裂和形成，以及断裂和形成的位置，15．实验室可用如图所示装置模拟工业上制备FeCl3的过程，向500~600℃的铁粉中通入Cl2制备无水FeCl3(熔点为306℃，沸点为315℃，易吸收空气中的水分而潮解)已知：工业上采用向炽热铁粉中通入HCl制备FeCl2(熔点为670℃，易升华)。请按要求回答下列相关问题：（1）完善该实验步骤：①将n导管口与图中装置导管口 (填字母)连接；检查装置的气密性；盛装药品。②启动装置A反应，直至 。③用酒精灯在铁屑下方加热，假设铁屑反应完全。④体系冷却后，停止装置A中反应；改用干燥的气体Y，Y可能是 (填化学式)赶尽体系中的气体，将收集器密封。（2）装置A中生成气体X反应的离子方程式为 。（3）为在收集器中收集到更多的产品，装置D已采取的有效措施：用较粗的导管m、 。（4）用此装置制得的产品比理论含Fe量偏高，其中含有杂质是 (填化学式)；为验证此结论，除了蒸馏水外，还需的试剂Z是 ；为消除该误差，需对装置进行的改进是 。（5）某同学为了验证FeCl3溶液与K3[Fe(CN)6]溶液中的铁元素存在形式的区别，进行了如表实验：操作现象结论i.向盛有2mL蒸馏水的试管a中滴加2滴FeCl3溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液② ④ ii.① ③ 【答案】（1）h(或efg)；整个装置充满黄绿色气体，排空装置中的空气；N2（2）ClO+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O（3）实验前在水槽中盛装好冷水（4）FeCl2；K3[Fe(CN)6]溶液；在装置A、B之间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶（5）向盛有2mL蒸馏水的试管b中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液；溶液变为红色；无明显现象(或溶液呈浅红色)；溶液中FeCl3能电离出Fe3+，而K3[Fe(CN)6]电离出的[Fe(CN)6]3-是配离子，结构较稳定，与Fe3+的性质不同【知识点】制备实验方案的设计【解析】【解答】本实验是实验室中模拟工业上制备FeCl3，装置A为制备Cl2的发生装置，原理为：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O，装置B为干燥Cl2，装置C为制备FeCl3的发生装置，原理为：2Fe+3Cl22FeCl3，装置D为收集FeCl3，由于FeCl3易水解，故尾气处理时需防止空气中的水蒸气进入D中，故n可接h接口或者接efg，据此分析解题。(1)①由分析可知，本实验使用的Cl2有毒，故需进行尾气处理，FeCl3易水解，故尾气处理时需防止空气中的水蒸气进入D中，故n可接h接口或者接efg，故答案为：h或efg；②启动装置A反应，直至整个装置充满黄绿色气体，排空装置中的空气，防止O2氧化Fe粉，故答案为：整个装置充满黄绿色气体，排空装置中的空气；④体系冷却后，停止装置A中反应，改用干燥的气体Y，Y需性质稳定，不能引起FeCl3变质，故Y可能是N2赶尽体系中的气体，将收集器密封，故答案为：N2；(2)由分析可知，装置A中生成气体X反应方程式为：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O，故其离子方程式为：ClO+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O，故答案为：ClO+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O；(3)为在收集器中收集到更多的产品，装置D已采取的有效措施：用较粗的导管m、实验前在水槽中盛装好冷水，让一生成的FeCl3蒸气就能凝华为FeCl3固体，故答案为：实验前在水槽中盛装好冷水；(4)由于浓盐酸易挥发，气体X中含有HCl和Cl2，Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，FeCl2中Fe的质量分数比FeCl3中高，故用此装置制得的产品比理论含Fe量偏高，其中含有杂质是FeCl2，为验证此结论，即检验产品中含有Fe2+，即除了蒸馏水外，还需的试剂Z是K3[Fe(CN)6]溶液，为消除该误差，即需除去Cl2中的HCl之后再来制备FeCl3，故需对装置进行的改进是在装置A、B之间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶，故答案为：FeCl2；K3[Fe(CN)6]溶液；在装置A、B之间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶；(5)①根据对照实验设计中控制变量的要求并结合实验i可知实验ii的操作为：向盛有2mL蒸馏水的试管b中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液，故答案为：向盛有2mL蒸馏水的试管b中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液；②FeCl3溶液中的Fe3+遇到SCN-，溶液立即变为血红色，故答案为：溶液变为血红色；③K3[Fe(CN)6]在溶液中电离出K+和[Fe(CN)6]3-即K3[Fe(CN)6]溶液中不含或者很少含Fe3+，故滴加KSCN溶液后，溶液无明显现象(或溶液呈浅红色)，故答案为：无明显现象(或溶液呈浅红色)；④通过实验i、ii对照可以得出的实验结论为：溶液中FeCl3能电离出Fe3+，而K3[Fe(CN)6]电离出的[Fe(CN)6]3-是配离子，结构较稳定，与Fe3+的性质不同，故答案为：溶液中FeCl3能电离出Fe3+，而K3[Fe(CN)6]电离出的[Fe(CN)6]3-是配离子，结构较稳定，与Fe3+的性质不同。【分析】易错分析：（1）给过程产生的尾气有氯气，可以用氢氧化钠溶液吸收或者碱石灰吸收。（2）该离子反应为归中反应，最终生成氯气，利用化合价升降相等配平即可。（4）氯气中含有的HCl气体会与Fe反应，产生氯化亚铁，对测量结果有影响，可以利用饱和食盐水除去氯化氢气体。（5）FeCl3可以电离出铁离子，K3[Fe(CN)6]溶中三价铁形成配合物，更稳定。16．我国科学家在“碳中和”项目上进行了如图相关深入研究，并取得一定效果。请按要求回答下列问题：（1）将CO2转化为炭黑(C)并回收利用，反应原理如图所示。①FeO的作用是 。②写出CO2转化为炭黑(C)和氧气的热化学方程式： 。（2）常温下，CO2催化加氢的反应为2CO2+6H2=C2H4+4H2O△H<0。①若该反应自发进行，反应适宜条件是 (填“低温”或“高温”)。②若利用该反应转化为电能，实现碳回收，负极反应物为 。 （3）以CO2和甲醇为原料直接合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)的反应为CO2(g)+2CH3OH(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)△H。在一定条件下，测定碳酸二甲酯的产率随温度变化的曲线如图a所示；其他条件一定时，改变压强(保持各物质气态)，测定甲醇的平衡转化率随压强变化的曲线在图b(未画出)。①每个碳酸二甲酯分子中最多有 原子共平面。②在140~180℃之间，随着温度升高，碳酸二甲酯的产率降低，可能原因是(写一种) 。③请绘制出图b曲线 。【答案】（1）催化剂，降低反应活化能；CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol（2）低温；H2（3）8；从140℃起随温度的升高，因反应正向放热，不利于反应正向进行或因催化剂的活性降低或反应的副产物增多；【知识点】热化学方程式；电极反应和电池反应方程式；化学平衡的影响因素【解析】【解答】(1)由图可知，过程ⅰ的反应为二氧化碳与氧化亚铁反应生成四氧化三铁和炭黑，反应的热化学方程式为CO2(g)+6FeO(s)=2Fe3O4(s)+C(s)△H=+bkJ/mol，过程ⅱ的反应为四氧化三铁发生分解反应生成氧化亚铁和氧气，反应的热化学方程式为2Fe3O4(s)=O2(g)+6FeO(s)△H=+akJ/mol，则氧化亚铁为反应的催化剂，总反应的热化学方程式为CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol；①由分析可知，氧化亚铁为反应的催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，故答案为：催化剂，降低反应活化能；②由分析可知，二氧化碳转化为炭黑和氧气的热化学方程式为CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol，故答案为：CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol；(2)①常温下，该反应是气体体积减小的放热反应，反应焓变△H＜0，熵变△S＜0，则该反应在低温条件下反应△H＜0-T△S＜0，能自发进行，故答案为：低温；②若利用该反应转化为电能，实现碳回收，由方程式可知，还原剂氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，故答案为：H2；(3)①酯基是平面结构，则每个碳酸二甲酯分子至少有6个原子一定共平面，由三点成面的规则可知，分子中最多有8个原子共平面，故答案为：8；②由图可知，140℃时，碳酸二甲酯的产率最大，说明反应达到平衡，140℃时之前是平衡的形成过程，140℃时之后是平衡的移动过程，该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，碳酸二甲酯的产率减小；温度升高，催化剂的活性降低、反应的副产物增多也可能导致碳酸二甲酯的产率减小，故答案为：从140℃起随温度的升高，因反应正向放热，不利于反应正向进行或因催化剂的活性降低或反应的副产物增多；③该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇的平衡转化率增大，所以甲醇的平衡转化率与压强变化的曲线如下图：，故答案为：。【分析】（1）由反应机理图可知，FeO参与化学反应，但是反应前后质量不变，故作催化剂，催化剂降低反应活化能，从而加快化学反应速率。（2）反应是否可以自发进行要看ΔH-TΔS(即吉布斯自由能)是否小于零，小于零的反应就可以自发，反应焓变△H＜0，熵变△S＜0，所以必须在低温下可能自发进行。（3）温度小于140℃时，温度升高，化学反应速率加快，碳酸二甲酯的产率增大，温度大于140℃时候，温度升高，产率降低，说明该反应为放热反应。
简介：高考三模化学试题一、单选题1．第24届冬奥会中所使用的材料属于有机高分子材料的是（ ）A．图甲为场馆提供电能的晶体硅太阳能电池B．图乙轻合金材料制成的冰刀C．图丙大理石冰壶D．图丁聚氨酯速滑服【答案】D【知识点】高分子材料【解析】【解答】A．晶体硅太阳能电池使用半导体Si，是无机非金属材料，A选项不符合题意；B．轻合金材料是金属与金属或非金属熔合在一起具有金属特性的无机物，B选项不符合题意；C．大理石是无机物矿石材料，C选项不符合题意；D．聚氨酯是有机高分子材料，D选项符合题意；故答案为：D。【分析】有机高分子化合物一般分子量几千到几万不等，相对分子质量不确定。2．我国科学家近期将CO2和H2O通过电催化合成高纯CH3COOH，再利用微生物进一步合成葡萄糖和油脂。下列有关这一变废为宝的途径说法正确的是（ ）A．CO2作氧化剂B．油脂属于高分子化合物C．葡萄糖能水解为CH3COOHD．CO2和H2O可化合为CH3COOH【答案】A【知识点】有机物的合成【解析】【解答】A．由题意可知，二氧化碳和水通过电催化合成高纯乙酸的反应方程式为2CO2+2H2O=CH3COOH+2O2，反应中二氧化碳为反应的氧化剂，故A符合题意；B．油脂是相对分子质量小于一万的小分子化合物，不属于高分子化合物，故B不符合题意；C．葡萄糖是不能发生水解反应的单糖，故C不符合题意；D．由题意可知，二氧化碳和水通过电催化合成高纯乙酸的反应方程式为2CO2+2H2O=CH3COOH+2O2，该反应不是化合反应，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】易错分析：A.通过化合价升降判断氧化剂和还原剂。B.高分子化合物分子量一般在几万到几十万不等。C.单糖不能水解3．下列化学用语或图示表达正确的是（ ）A．Mg2+的结构示意图：B．BF3的VSEPR模型：C．NaOH的电子式：D．反式聚异戊二烯的结构简式：【答案】B【知识点】原子结构示意图；结构式；电子式、化学式或化学符号及名称的综合【解析】【解答】A．Mg是12号元素，故Mg2+的结构示意图：，A不符合题意；B．BF3中心原子B周围的价成电子对数为：3+=3，则其VSEPR模型为平面三角形即，B符合题意；C．NaOH是离子化合物，故NaOH的电子式：，C不符合题意；D．反式聚异戊二烯的结构简式为：，D不符合题意；故答案为：B。 【分析】易错分析：D.反式聚异戊二烯，两个亚甲基在碳碳双键异侧。4．下列各组离子，能在溶液中大量共存的是（ ）A．H+、Cl-、ClO-B．Fe2+、H+、NOC．Al3+、HCO、Cl-D．NH、Cl-、NO【答案】D【知识点】离子共存【解析】【解答】A．酸性条件下，溶液中的次氯酸根离子和氯离子会发生归中反应生成氯气，不能大量共存，故A不符合题意；B．酸性条件下，溶液中硝酸根离子与亚铁离子发生氧化还原反应，不能大量共存，故B不符合题意；C．溶液中铝离子与碳酸氢根离子发生双水解反应，不能大量共存，故C不符合题意；D．NH、Cl—、NO在溶液中不发生任何反应，能大量共存，故D不符合题意；故答案为：D。【分析】判断离子共存方法，1.看溶液中离子之间因发生复分解反应生成沉淀、气体和弱电解质而不能共存；2看离子之间因发生氧化还原反应而不能共存，3.注意题目隐含条件，颜色、pH。5．下列实验操作或装置能达到目的的是（ ）ABCD混合浓硫酸和乙醇配制一定浓度的溶液收集气体证明乙炔可使溴水褪色A．AB．BC．CD．D【答案】B【知识点】浓硫酸的性质；乙炔炔烃；配制一定物质的量浓度的溶液；探究二氧化氮与水的反应【解析】【解答】A、乙醇的密度比浓硫酸的密度小，因此二者混合时，应将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入盛有乙醇的烧杯中，A不符合题意；B、配制一定物质的量浓度的溶液进行定容时，视线应与凹液面的最低处相平，B符合题意；C、NO2的密度比空气的密度大，因此收集NO2时，气体应从长导管进入，C不符合题意；D、制乙炔的过程中会产生H2S气体，H2S也能使溴水褪色，因此证明乙炔使溴水褪色时，应先吸收H2S，D不符合题意；故答案为：B【分析】A、溶液混合时，应将密度大的溶液倒入密度小的溶液中；B、根据溶液配制过程分析；C、根据NO2与空气密度的相对大小分析；D、制乙炔的过程中会产生H2S气体；6．下列有关金属及其化合物的应用不合理的是（ ）A．将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2B．铝中添加适量Li，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业C．盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良D．水果放置于盛有浸泡过高锰酸钾溶液硅藻土包装箱中，水果可保鲜【答案】C【知识点】合金及其应用；钠的重要化合物；铁盐和亚铁盐的相互转变【解析】【解答】A．氯化亚铁具有还原性，氯化亚铁溶液能与氯气反应生成氯化铁，反应生成的氯化铁能与铁反应生成氯化亚铁，所以将废铁屑加入氯化亚铁溶液中，可用于除去工业废气中的氯气，故A不符合题意；B．在铝中添加适量锂可制得低密度、高强度的新型铝合金，可代替常规的铝合金用于制造航天飞机，故B不符合题意；C．盐碱地中碳酸钠在溶液中水解使土壤呈碱性不利于作物生长，若加入熟石灰进行改良，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，反应生成的氢氧化钠会使土壤的碱性更强，同样不利于作物生长，故C符合题意；D．水果放置于盛有浸泡过高锰酸钾溶液硅藻土包装箱中，酸性高锰酸钾溶液会吸收水果释放出的催熟剂乙烯，有利于水果可保鲜，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】易错分析：盐碱地可以向其加入酸性物质，可以进行改善。7．下列曲线表示卤族元素或其单质性质随核电荷数的变化趋势，正确的是( ) A．B．C．D．【答案】A【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律【解析】【解答】A．电负性与非金属性变化规律一致，非金属性：F＞Cl＞Br，故电负性：F＞Cl＞Br，A符合题意；B．卤素最外层电子数均为7个，按照化合价形成规律最高价为+7价，但F元素无正价，B不符合题意；C．同主族元素的原子半径越小，原子核对核外电子引力越强，不容易失去电子，第一电离能越大，故第一电离能：F＞Cl＞Br，C不符合题意；D．卤素单质均为分子构成，且无分子间氢键，故相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高，所以熔点：Br2＞Cl2＞F2，D不符合题意。故答案为：A。【分析】A.电负性是得电子的能力强弱B.氟的非金属性太强，无正价氧化物C.电离能和半径有关D.单质熔点和相对分子质量的关系8．下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是（ ）选项实验现象离子方程式A向AgCl悬浊液中滴加氨水，沉淀溶解AgCl+NH3=Ag(NH3)++Cl-B向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+C向Na2S2O3溶液中滴入稀硫酸溶液观察到有乳白色浑浊产生，并有无色气体生成S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2OD将FeCl3溶液滴入H2O2中观察到有气泡冒出H2O2+2Fe3+=2Fe2++O2↑+2H+A．AB．BC．CD．D【答案】C【知识点】离子方程式的书写【解析】【解答】A．向氯化银悬浊液中滴加氨水，沉淀溶解发生的反应为氯化银与氨水反应生成氯化二氨合银，反应的离子方程式为AgCl+2NH3=Ag(NH3)+Cl-，故A不符合题意；B．向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色氢氧化铁胶体，反应的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，故B不符合题意；C．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应生成硫酸钠、硫沉淀、二氧化硫气体和水，反应的离子方程式为S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O，故C符合题意；D．将氯化铁溶液滴入过氧化氢溶液中观察到有气泡冒出发生的反应为在氯化铁做催化剂条件下，过氧化氢分解生成氧气和水，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】离子方程式正误判断：1.反应原理是否正确（反应方程式书写是否正确）2.物质的拆分是否正确3.是否漏写参加反应离子4.过量与少量问题9．我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。有关物质的转化过程示意如图：下列说法正确的是（ ）A．反应①中H2O可光照下分解制得H2 B．反应②CO2→CH3OH，碳原子的杂化方式没有改变C．使用现代分析仪器测得C3的红外光谱中含有羧基D．从C6→淀粉的过程中，O－H键既有断裂又有生成【答案】D【知识点】极性键和非极性键；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构【解析】【解答】A．由图可知，反应①为水电解生成氢气和氧气，故A不符合题意；B．二氧化碳分子中碳原子为sp杂化，甲醇分子中碳原子为sp3杂化，则反应②中碳原子的杂化方式发生改变，故B不符合题意；C．由结构简式可知，C3分子中含有羟基和羰基，不含有羧基，故C不符合题意；D．由结构简式可知，从C6→淀粉的过程中，既有氢氧键的断裂，也有氢氧键的生成，故D符合题意；故答案为：D。【分析】思路分析：过程①为电解水产生氢气和氧气，过程②为氢气和二氧化碳合成甲醇，甲醇生物合成得到C3和C6，最终合成淀粉，从结构看，既有氢氧键的断裂，也有氢氧键的生成。10．下列关于2－溴丁烷结构与性质的实验叙述错误的是（ ）A．2－溴丁烷中C－Br键较C－C键的键长短但极性大，故易断裂B．用NaOH水溶液、AgNO3溶液、硝酸可鉴定其含有溴元素C．用水、酸性KMnO4溶液可鉴定其发生消去反应的有机产物D．与NaOH的乙醇溶液在加热条件下反应，有机产物可能有三种不同的结构【答案】A【知识点】卤代烃简介【解析】【解答】A．溴原子的原子半径大于碳原子，则2－溴丁烷中C－Br键的键长比C－C键的键长要长，故A符合题意；B.2－溴丁烷在氢氧化钠溶液中共热会发生水解反应生成溴化钠，加入稀硝酸中和氢氧化钠溶液排出氢氧根离子对溴离子检验的干扰，加入硝酸银溶液会有淡黄色沉淀生成，则用氢氧化钠水溶液、硝酸银溶液、硝酸可鉴定2－溴丁烷中含有溴元素，故B不符合题意；C．一定条件下密度比水大的2－溴丁烷发生消去反应生成密度比水小的1-丁烯或2-丁烯，用水分离2－溴丁烷和1-丁烯或2-丁烯后，向上层1-丁烯或2-丁烯中加入酸性高锰酸钾溶液，溶液会褪色，则用水、酸性高锰酸钾溶液可鉴定2－溴丁烷发生消去反应生成的1-丁烯或2-丁烯，故C不符合题意；D.2－溴丁烷与氢氧化钠的乙醇溶液在加热条件下反应时，2－溴丁烷可能发生消去反应生成1-丁烯或2-丁烯，也可能因反应生成的水得到氢氧化钠溶液，与氢氧化钠溶液发生水解反应生成2-丁醇，所得产物可能为1-丁烯、2-丁烯、2-丁醇，可能有3种，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】易错分析：A.原子半径越大，键长越长，越容易断裂。D.2－溴丁烷与氢氧化钠的乙醇溶液在加热条件下反应时，可以发生消去反应和取代反应。11．25℃时，在某氨水中不断通入CO2，各种离子的变化趋势如图所示：下列说法正确的是（ ）A．lg[Kb(NH3•H2O)]=9B．随着CO2的通入，不断减小C．刚通入CO2时反应的离子方程式NH3•H2O+CO2=NH+HCOD．pH=8.5的溶液中：c(NH)+c(H+)=c(CO)+c(HCO)+c(NH2COO-)+c(OH-)【答案】B【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡；盐类水解的原理；离子浓度大小的比较【解析】【解答】A．根据图示，时，pH=9，Kb(NH3•H2O)=10-5，lg[Kb(NH3•H2O)]=5，故A不符合题意；B．温度不变，Kb(NH3•H2O)=不变，随着CO2的通入，增大，所以不断减小，故B符合题意；C．刚通入CO2时，氨水过量，反应生成碳酸铵，反应的离子方程式2NH3•H2O+CO2=2NH+CO+H2O，故C不符合题意； D．根据电荷守恒，pH=8.5的溶液中c(NH)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(NH2COO-)+c(OH-)，故D不符合题意；故答案为：B。【分析】A.在计算Kb时要注意选择特殊点进行巧妙计算，在pH=9时，NH3•H2O和NH4+浓度相等，从而计算Kb。B.利用平衡常数不变，随着CO2的通入，二氧化碳与氨水反应，NH4+浓度变大，利用平衡常数表达式可知，其比值减小。C.刚刚通入二氧化碳时，二氧化碳少量，应该生成碳酸根。12．我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂s－SnLi可提高电催化制甲酸盐的产率，同时释放电能，实验原理如图所示。下列说法正确的是（ ）A．充电时，Zn失电子B．放电时，每生成1molHCOO-，转移NA个电子C．使用催化剂s－SnLi可消除副产物CO的生成D．使用催化剂Sn较s－SnLi，前者的中间产物更稳定【答案】D【知识点】原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用【解析】【解答】A．由分析可知，充电时，锌电极为阴极，四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌，故A不符合题意；B．由分析可知，放电时，右侧电极为正极，在水分子作用下二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲酸根离子和氢氧根离子，反应中转移2NA个电子，故B不符合题意；C．由右图可知，使用催化剂s－SnLi时，二氧化碳也会转化为一氧化碳，所以使用催化剂s－SnLi不能消除副产物一氧化碳的生成，故C不符合题意；D．由右图可知，使用催化剂Sn较s－SnLi，催化剂Sn的中间产物的能量均低于催化剂s－SnLi，稳定性强于催化剂s－SnLi，故D符合题意；故答案为：D。【分析】思路分析：该电池为可充电电池，结合化合价升降可以判断电池的正负极，放电时，Zn为负极，二氧化碳发生的反应为正极，充电时，锌电极为阴极，另一极为阳极；对于反应过程能量变化可知，能量越低，越稳定。二、非选择题13．铁及其化合物在生活、生产中有着重要作用。请按要求回答下列问题。（1）基态Fe原子的简化电子排布式为 。（2）因生产金属铁的工艺和温度等因素不同，产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同。①用 实验测定铁晶体，测得A、B两种晶胞，其晶胞结构如图：②A、B两种晶胞中含有的铁原子个数比为 。③在A晶胞中，每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有 个。（3）常温下，铁不易和水反应，而当撕开暖贴(内有透气的无纺布袋，袋内装有铁粉、活性炭、无机盐、水、吸水性树脂等)的密封外包装时，即可快速均匀发热。利用所学知识解释暖贴发热的原因： 。（4）工业盐酸因含有[FeCl4]-而呈亮黄色，在高浓度Cl-的条件下[FeCl4]-才是稳定存在的。①[FeCl4]-的中心离子是 ，配体是 ；其中的化学键称为 。②取4mL工业盐酸于试管中，逐滴滴加AgNO3饱和溶液，至过量，预计观察到的现象有 ，由此可知在高浓度Cl-的条件下[FeCl4]-才是稳定存在的。【答案】（1）[Ar]3d64s2（2）X射线衍射；1：2；8（3）暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池，铁粉做负极，失去电子被氧化，氧气在碳粉正极得电子被还原，原电池反应加速了铁粉被氧化放热（4）Fe3+；Cl-；配位键；白色沉淀、亮黄色逐渐变浅【知识点】配合物的成键情况；金属晶体；晶胞的计算【解析】【解答】(1)铁元素的原子序数为26，基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d64s2 ，故答案为：[Ar]3d64s2；(2)①用X射线衍射可以测得铁晶体的晶胞结构，故答案为：X射线衍射；②由晶胞结构可知，晶胞A中位于顶点和体心的铁原子个数为8×+1=2，晶胞B中位于顶点和面心的铁原子个数为8×+6×=4，则A、B两种晶胞中含有的铁原子个数比为1：2，故答案为：1：2；③由晶胞结构可知，在A晶胞中，位于顶点的铁原子与位于体心的铁原子的距离最近，则每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有8个，故答案为：8；(3)由铁的吸氧腐蚀原理可知，解释暖贴发热的原因是暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池，铁粉做负极，失去电子被氧化，氧气在碳粉正极得电子被还原，原电池反应加速了铁粉被氧化放热，故答案为：暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池，铁粉做负极，失去电子被氧化，氧气在碳粉正极得电子被还原，原电池反应加速了铁粉被氧化放热；(4)①四氯合铁离子中具有空轨道的铁离子为配离子的中心离子，具有孤对电子的氯离子是配体，中心离子铁离子与配体氯离子形成配位键，故答案为：Fe3+；Cl-；配位键；②亮黄色的工业盐酸中存在如下平衡：[FeCl4]-Fe3++4Cl-，向盐酸中逐滴滴加硝酸银饱和溶液至过量时，溶液中氯离子与滴入的银离子反应生成氯化银白色沉淀，溶液中的氯离子浓度减少，络合平衡向右移动，四氯合铁离子的浓度减小，溶液的亮黄色逐渐变浅说明在高浓度氯离子的条件下四氯合铁离子才是稳定存在的，故答案为：白色沉淀、亮黄色逐渐变浅至褪去。【分析】难点分析：（2）常见分析晶体结构方法为：X射线衍射法；分别利用均摊法计算出A和B晶胞中铁原子个数即可；以中心铁原子微粒，可知每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有8个。（3）利用铁和C形成原电池，发生反应放出热量14．化学家屠呦呦团队在确认青蒿素分子结构之后实现了青蒿素的全合成，如图所示。已知：Bn－即为C6H5CH2－；部分条件和步骤已省略。请按要求回答下列问题：（1）A的分子式为 ，其所含含氧官能团名称为 。E→F的反应类型为 。（2）A的同系物中含碳原子数目最少的物质的结构式为 。（3）B的同分异构体X含有醚键和碳碳双键，其中核磁共振氢谱有2组峰，则符合该条件的X的所有结构有 种，写出其中一种X的结构简式： 。（4）写出A与新制氢氧化铜加热反应的化学方程式： 。（5）通过H→I的反应，分子中引入了硫醚基团，而J→K的反应，分子中硫醚基团又被脱去，这样做的目的是 。（6）科学家将青蒿素还原转化为疗效更好的双氢青蒿素，如图所示，从结构视角解释双氢青蒿素的水溶性比青蒿素的强的原因是 。（7）参照上述合成路线，写出以为主要原料，经四步反应制备的流程： 。【答案】（1）C10H18O；醛基；氧化反应（2）（3）3；或或（4）+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O（5）保护酮羰基，提高反应选择性（6）酮羰基转变为羟基，分子极性增强，且与水分子间易形成氢键（7）【知识点】有机物的合成；烯烃；醛的化学性质 【解析】【解答】(1)由结构简式可知，A的分子式为C10H18O，含氧官能团为醛基；E→F的反应为去氧加氢的氧化反应，故答案为：C10H18O；醛基；氧化反应；(2)由结构简式可知，A为不饱和一元醛，含碳原子数目最少的同系物的结构简式为CH2=CHCHO，结构式为，故答案为：；(3)B的同分异构体X含有醚键和碳碳双键，核磁共振氢谱有2组峰说明X的分子结构对称，符合该条件的结构简式为、、，共3种，故答案为：3；或或；(4)碱性条件下，与新制氢氧化铜加热反应生成、氧化亚铜沉淀和水，反应的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O，故答案为：+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O；(5)由有机物的转化关系可知，通过H→I的反应将分子中羰基转化为硫醚基团，通过J→K的反应将分子中硫醚基团转化为羰基，这样做目的是防止分子中醛基反应时，羰基参与反应，起到保护酮羰基，提高反应选择性的作用，故答案为：保护酮羰基，提高反应选择性；(6)由结构简式可知，青蒿素还原为双氢青蒿素时，青蒿素分子中酮羰基转变为双氢青蒿素分子中的羟基，使双氢青蒿素分子的极性增强，且与水分子间易形成氢键，从而增强治疗的疗效，增大双氢青蒿素在水中的溶解度，故答案为：酮羰基转变为羟基，分子极性增强，且与水分子间易形成氢键；(7)由题给有机物的转化关系可知，以为主要原料，经四步反应制备的合成步骤为先与CH3MgI发生加成反应、后在评p—TsOH的作用下发生消去反应生成，与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成，在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成，与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成，合成路线为，故答案为：。【分析】本题采用正推法解答，做有机合成题要注意两点，1.反应条件，根据反应条件判断一些反应类型，如氯气/光照，发生取代反应，浓硫酸/加热发生醇的消去反应等；2.观察反应前后化学键断裂和形成，以及断裂和形成的位置，15．实验室可用如图所示装置模拟工业上制备FeCl3的过程，向500~600℃的铁粉中通入Cl2制备无水FeCl3(熔点为306℃，沸点为315℃，易吸收空气中的水分而潮解)已知：工业上采用向炽热铁粉中通入HCl制备FeCl2(熔点为670℃，易升华)。请按要求回答下列相关问题：（1）完善该实验步骤：①将n导管口与图中装置导管口 (填字母)连接；检查装置的气密性；盛装药品。②启动装置A反应，直至 。③用酒精灯在铁屑下方加热，假设铁屑反应完全。④体系冷却后，停止装置A中反应；改用干燥的气体Y，Y可能是 (填化学式)赶尽体系中的气体，将收集器密封。（2）装置A中生成气体X反应的离子方程式为 。（3）为在收集器中收集到更多的产品，装置D已采取的有效措施：用较粗的导管m、 。（4）用此装置制得的产品比理论含Fe量偏高，其中含有杂质是 (填化学式)；为验证此结论，除了蒸馏水外，还需的试剂Z是 ；为消除该误差，需对装置进行的改进是 。（5）某同学为了验证FeCl3溶液与K3[Fe(CN)6]溶液中的铁元素存在形式的区别，进行了如表实验：操作现象结论i.向盛有2mL蒸馏水的试管a中滴加2滴FeCl3溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液② ④ ii.① ③ 【答案】（1）h(或efg)；整个装置充满黄绿色气体，排空装置中的空气；N2（2）ClO+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O（3）实验前在水槽中盛装好冷水（4）FeCl2；K3[Fe(CN)6]溶液；在装置A、B之间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶（5）向盛有2mL蒸馏水的试管b中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液；溶液变为红色；无明显现象(或溶液呈浅红色)；溶液中FeCl3能电离出Fe3+，而K3[Fe(CN)6]电离出的[Fe(CN)6]3-是配离子，结构较稳定，与Fe3+的性质不同【知识点】制备实验方案的设计【解析】【解答】本实验是实验室中模拟工业上制备FeCl3，装置A为制备Cl2的发生装置，原理为：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O，装置B为干燥Cl2，装置C为制备FeCl3的发生装置，原理为：2Fe+3Cl22FeCl3，装置D为收集FeCl3，由于FeCl3易水解，故尾气处理时需防止空气中的水蒸气进入D中，故n可接h接口或者接efg，据此分析解题。(1)①由分析可知，本实验使用的Cl2有毒，故需进行尾气处理，FeCl3易水解，故尾气处理时需防止空气中的水蒸气进入D中，故n可接h接口或者接efg，故答案为：h或efg；②启动装置A反应，直至整个装置充满黄绿色气体，排空装置中的空气，防止O2氧化Fe粉，故答案为：整个装置充满黄绿色气体，排空装置中的空气；④体系冷却后，停止装置A中反应，改用干燥的气体Y，Y需性质稳定，不能引起FeCl3变质，故Y可能是N2赶尽体系中的气体，将收集器密封，故答案为：N2；(2)由分析可知，装置A中生成气体X反应方程式为：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O，故其离子方程式为：ClO+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O，故答案为：ClO+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O；(3)为在收集器中收集到更多的产品，装置D已采取的有效措施：用较粗的导管m、实验前在水槽中盛装好冷水，让一生成的FeCl3蒸气就能凝华为FeCl3固体，故答案为：实验前在水槽中盛装好冷水；(4)由于浓盐酸易挥发，气体X中含有HCl和Cl2，Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，FeCl2中Fe的质量分数比FeCl3中高，故用此装置制得的产品比理论含Fe量偏高，其中含有杂质是FeCl2，为验证此结论，即检验产品中含有Fe2+，即除了蒸馏水外，还需的试剂Z是K3[Fe(CN)6]溶液，为消除该误差，即需除去Cl2中的HCl之后再来制备FeCl3，故需对装置进行的改进是在装置A、B之间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶，故答案为：FeCl2；K3[Fe(CN)6]溶液；在装置A、B之间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶；(5)①根据对照实验设计中控制变量的要求并结合实验i可知实验ii的操作为：向盛有2mL蒸馏水的试管b中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液，故答案为：向盛有2mL蒸馏水的试管b中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液；②FeCl3溶液中的Fe3+遇到SCN-，溶液立即变为血红色，故答案为：溶液变为血红色；③K3[Fe(CN)6]在溶液中电离出K+和[Fe(CN)6]3-即K3[Fe(CN)6]溶液中不含或者很少含Fe3+，故滴加KSCN溶液后，溶液无明显现象(或溶液呈浅红色)，故答案为：无明显现象(或溶液呈浅红色)；④通过实验i、ii对照可以得出的实验结论为：溶液中FeCl3能电离出Fe3+，而K3[Fe(CN)6]电离出的[Fe(CN)6]3-是配离子，结构较稳定，与Fe3+的性质不同，故答案为：溶液中FeCl3能电离出Fe3+，而K3[Fe(CN)6]电离出的[Fe(CN)6]3-是配离子，结构较稳定，与Fe3+的性质不同。【分析】易错分析：（1）给过程产生的尾气有氯气，可以用氢氧化钠溶液吸收或者碱石灰吸收。（2）该离子反应为归中反应，最终生成氯气，利用化合价升降相等配平即可。（4）氯气中含有的HCl气体会与Fe反应，产生氯化亚铁，对测量结果有影响，可以利用饱和食盐水除去氯化氢气体。（5）FeCl3可以电离出铁离子，K3[Fe(CN)6]溶中三价铁形成配合物，更稳定。16．我国科学家在“碳中和”项目上进行了如图相关深入研究，并取得一定效果。请按要求回答下列问题：（1）将CO2转化为炭黑(C)并回收利用，反应原理如图所示。①FeO的作用是 。②写出CO2转化为炭黑(C)和氧气的热化学方程式： 。（2）常温下，CO2催化加氢的反应为2CO2+6H2=C2H4+4H2O△H<0。①若该反应自发进行，反应适宜条件是 (填“低温”或“高温”)。②若利用该反应转化为电能，实现碳回收，负极反应物为 。 （3）以CO2和甲醇为原料直接合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)的反应为CO2(g)+2CH3OH(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)△H。在一定条件下，测定碳酸二甲酯的产率随温度变化的曲线如图a所示；其他条件一定时，改变压强(保持各物质气态)，测定甲醇的平衡转化率随压强变化的曲线在图b(未画出)。①每个碳酸二甲酯分子中最多有 原子共平面。②在140~180℃之间，随着温度升高，碳酸二甲酯的产率降低，可能原因是(写一种) 。③请绘制出图b曲线 。【答案】（1）催化剂，降低反应活化能；CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol（2）低温；H2（3）8；从140℃起随温度的升高，因反应正向放热，不利于反应正向进行或因催化剂的活性降低或反应的副产物增多；【知识点】热化学方程式；电极反应和电池反应方程式；化学平衡的影响因素【解析】【解答】(1)由图可知，过程ⅰ的反应为二氧化碳与氧化亚铁反应生成四氧化三铁和炭黑，反应的热化学方程式为CO2(g)+6FeO(s)=2Fe3O4(s)+C(s)△H=+bkJ/mol，过程ⅱ的反应为四氧化三铁发生分解反应生成氧化亚铁和氧气，反应的热化学方程式为2Fe3O4(s)=O2(g)+6FeO(s)△H=+akJ/mol，则氧化亚铁为反应的催化剂，总反应的热化学方程式为CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol；①由分析可知，氧化亚铁为反应的催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，故答案为：催化剂，降低反应活化能；②由分析可知，二氧化碳转化为炭黑和氧气的热化学方程式为CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol，故答案为：CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol；(2)①常温下，该反应是气体体积减小的放热反应，反应焓变△H＜0，熵变△S＜0，则该反应在低温条件下反应△H＜0-T△S＜0，能自发进行，故答案为：低温；②若利用该反应转化为电能，实现碳回收，由方程式可知，还原剂氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，故答案为：H2；(3)①酯基是平面结构，则每个碳酸二甲酯分子至少有6个原子一定共平面，由三点成面的规则可知，分子中最多有8个原子共平面，故答案为：8；②由图可知，140℃时，碳酸二甲酯的产率最大，说明反应达到平衡，140℃时之前是平衡的形成过程，140℃时之后是平衡的移动过程，该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，碳酸二甲酯的产率减小；温度升高，催化剂的活性降低、反应的副产物增多也可能导致碳酸二甲酯的产率减小，故答案为：从140℃起随温度的升高，因反应正向放热，不利于反应正向进行或因催化剂的活性降低或反应的副产物增多；③该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇的平衡转化率增大，所以甲醇的平衡转化率与压强变化的曲线如下图：，故答案为：。【分析】（1）由反应机理图可知，FeO参与化学反应，但是反应前后质量不变，故作催化剂，催化剂降低反应活化能，从而加快化学反应速率。（2）反应是否可以自发进行要看ΔH-TΔS(即吉布斯自由能)是否小于零，小于零的反应就可以自发，反应焓变△H＜0，熵变△S＜0，所以必须在低温下可能自发进行。（3）温度小于140℃时，温度升高，化学反应速率加快，碳酸二甲酯的产率增大，温度大于140℃时候，温度升高，产率降低，说明该反应为放热反应。
简介：高考三模化学试题一、单选题1．第24届冬奥会中所使用的材料属于有机高分子材料的是（ ）A．图甲为场馆提供电能的晶体硅太阳能电池B．图乙轻合金材料制成的冰刀C．图丙大理石冰壶D．图丁聚氨酯速滑服【答案】D【知识点】高分子材料【解析】【解答】A．晶体硅太阳能电池使用半导体Si，是无机非金属材料，A选项不符合题意；B．轻合金材料是金属与金属或非金属熔合在一起具有金属特性的无机物，B选项不符合题意；C．大理石是无机物矿石材料，C选项不符合题意；D．聚氨酯是有机高分子材料，D选项符合题意；故答案为：D。【分析】有机高分子化合物一般分子量几千到几万不等，相对分子质量不确定。2．我国科学家近期将CO2和H2O通过电催化合成高纯CH3COOH，再利用微生物进一步合成葡萄糖和油脂。下列有关这一变废为宝的途径说法正确的是（ ）A．CO2作氧化剂B．油脂属于高分子化合物C．葡萄糖能水解为CH3COOHD．CO2和H2O可化合为CH3COOH【答案】A【知识点】有机物的合成【解析】【解答】A．由题意可知，二氧化碳和水通过电催化合成高纯乙酸的反应方程式为2CO2+2H2O=CH3COOH+2O2，反应中二氧化碳为反应的氧化剂，故A符合题意；B．油脂是相对分子质量小于一万的小分子化合物，不属于高分子化合物，故B不符合题意；C．葡萄糖是不能发生水解反应的单糖，故C不符合题意；D．由题意可知，二氧化碳和水通过电催化合成高纯乙酸的反应方程式为2CO2+2H2O=CH3COOH+2O2，该反应不是化合反应，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】易错分析：A.通过化合价升降判断氧化剂和还原剂。B.高分子化合物分子量一般在几万到几十万不等。C.单糖不能水解3．下列化学用语或图示表达正确的是（ ）A．Mg2+的结构示意图：B．BF3的VSEPR模型：C．NaOH的电子式：D．反式聚异戊二烯的结构简式：【答案】B【知识点】原子结构示意图；结构式；电子式、化学式或化学符号及名称的综合【解析】【解答】A．Mg是12号元素，故Mg2+的结构示意图：，A不符合题意；B．BF3中心原子B周围的价成电子对数为：3+=3，则其VSEPR模型为平面三角形即，B符合题意；C．NaOH是离子化合物，故NaOH的电子式：，C不符合题意；D．反式聚异戊二烯的结构简式为：，D不符合题意；故答案为：B。 【分析】易错分析：D.反式聚异戊二烯，两个亚甲基在碳碳双键异侧。4．下列各组离子，能在溶液中大量共存的是（ ）A．H+、Cl-、ClO-B．Fe2+、H+、NOC．Al3+、HCO、Cl-D．NH、Cl-、NO【答案】D【知识点】离子共存【解析】【解答】A．酸性条件下，溶液中的次氯酸根离子和氯离子会发生归中反应生成氯气，不能大量共存，故A不符合题意；B．酸性条件下，溶液中硝酸根离子与亚铁离子发生氧化还原反应，不能大量共存，故B不符合题意；C．溶液中铝离子与碳酸氢根离子发生双水解反应，不能大量共存，故C不符合题意；D．NH、Cl—、NO在溶液中不发生任何反应，能大量共存，故D不符合题意；故答案为：D。【分析】判断离子共存方法，1.看溶液中离子之间因发生复分解反应生成沉淀、气体和弱电解质而不能共存；2看离子之间因发生氧化还原反应而不能共存，3.注意题目隐含条件，颜色、pH。5．下列实验操作或装置能达到目的的是（ ）ABCD混合浓硫酸和乙醇配制一定浓度的溶液收集气体证明乙炔可使溴水褪色A．AB．BC．CD．D【答案】B【知识点】浓硫酸的性质；乙炔炔烃；配制一定物质的量浓度的溶液；探究二氧化氮与水的反应【解析】【解答】A、乙醇的密度比浓硫酸的密度小，因此二者混合时，应将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入盛有乙醇的烧杯中，A不符合题意；B、配制一定物质的量浓度的溶液进行定容时，视线应与凹液面的最低处相平，B符合题意；C、NO2的密度比空气的密度大，因此收集NO2时，气体应从长导管进入，C不符合题意；D、制乙炔的过程中会产生H2S气体，H2S也能使溴水褪色，因此证明乙炔使溴水褪色时，应先吸收H2S，D不符合题意；故答案为：B【分析】A、溶液混合时，应将密度大的溶液倒入密度小的溶液中；B、根据溶液配制过程分析；C、根据NO2与空气密度的相对大小分析；D、制乙炔的过程中会产生H2S气体；6．下列有关金属及其化合物的应用不合理的是（ ）A．将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2B．铝中添加适量Li，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业C．盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良D．水果放置于盛有浸泡过高锰酸钾溶液硅藻土包装箱中，水果可保鲜【答案】C【知识点】合金及其应用；钠的重要化合物；铁盐和亚铁盐的相互转变【解析】【解答】A．氯化亚铁具有还原性，氯化亚铁溶液能与氯气反应生成氯化铁，反应生成的氯化铁能与铁反应生成氯化亚铁，所以将废铁屑加入氯化亚铁溶液中，可用于除去工业废气中的氯气，故A不符合题意；B．在铝中添加适量锂可制得低密度、高强度的新型铝合金，可代替常规的铝合金用于制造航天飞机，故B不符合题意；C．盐碱地中碳酸钠在溶液中水解使土壤呈碱性不利于作物生长，若加入熟石灰进行改良，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，反应生成的氢氧化钠会使土壤的碱性更强，同样不利于作物生长，故C符合题意；D．水果放置于盛有浸泡过高锰酸钾溶液硅藻土包装箱中，酸性高锰酸钾溶液会吸收水果释放出的催熟剂乙烯，有利于水果可保鲜，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】易错分析：盐碱地可以向其加入酸性物质，可以进行改善。7．下列曲线表示卤族元素或其单质性质随核电荷数的变化趋势，正确的是( ) A．B．C．D．【答案】A【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律【解析】【解答】A．电负性与非金属性变化规律一致，非金属性：F＞Cl＞Br，故电负性：F＞Cl＞Br，A符合题意；B．卤素最外层电子数均为7个，按照化合价形成规律最高价为+7价，但F元素无正价，B不符合题意；C．同主族元素的原子半径越小，原子核对核外电子引力越强，不容易失去电子，第一电离能越大，故第一电离能：F＞Cl＞Br，C不符合题意；D．卤素单质均为分子构成，且无分子间氢键，故相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高，所以熔点：Br2＞Cl2＞F2，D不符合题意。故答案为：A。【分析】A.电负性是得电子的能力强弱B.氟的非金属性太强，无正价氧化物C.电离能和半径有关D.单质熔点和相对分子质量的关系8．下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是（ ）选项实验现象离子方程式A向AgCl悬浊液中滴加氨水，沉淀溶解AgCl+NH3=Ag(NH3)++Cl-B向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+C向Na2S2O3溶液中滴入稀硫酸溶液观察到有乳白色浑浊产生，并有无色气体生成S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2OD将FeCl3溶液滴入H2O2中观察到有气泡冒出H2O2+2Fe3+=2Fe2++O2↑+2H+A．AB．BC．CD．D【答案】C【知识点】离子方程式的书写【解析】【解答】A．向氯化银悬浊液中滴加氨水，沉淀溶解发生的反应为氯化银与氨水反应生成氯化二氨合银，反应的离子方程式为AgCl+2NH3=Ag(NH3)+Cl-，故A不符合题意；B．向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色氢氧化铁胶体，反应的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，故B不符合题意；C．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应生成硫酸钠、硫沉淀、二氧化硫气体和水，反应的离子方程式为S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O，故C符合题意；D．将氯化铁溶液滴入过氧化氢溶液中观察到有气泡冒出发生的反应为在氯化铁做催化剂条件下，过氧化氢分解生成氧气和水，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】离子方程式正误判断：1.反应原理是否正确（反应方程式书写是否正确）2.物质的拆分是否正确3.是否漏写参加反应离子4.过量与少量问题9．我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。有关物质的转化过程示意如图：下列说法正确的是（ ）A．反应①中H2O可光照下分解制得H2 B．反应②CO2→CH3OH，碳原子的杂化方式没有改变C．使用现代分析仪器测得C3的红外光谱中含有羧基D．从C6→淀粉的过程中，O－H键既有断裂又有生成【答案】D【知识点】极性键和非极性键；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构【解析】【解答】A．由图可知，反应①为水电解生成氢气和氧气，故A不符合题意；B．二氧化碳分子中碳原子为sp杂化，甲醇分子中碳原子为sp3杂化，则反应②中碳原子的杂化方式发生改变，故B不符合题意；C．由结构简式可知，C3分子中含有羟基和羰基，不含有羧基，故C不符合题意；D．由结构简式可知，从C6→淀粉的过程中，既有氢氧键的断裂，也有氢氧键的生成，故D符合题意；故答案为：D。【分析】思路分析：过程①为电解水产生氢气和氧气，过程②为氢气和二氧化碳合成甲醇，甲醇生物合成得到C3和C6，最终合成淀粉，从结构看，既有氢氧键的断裂，也有氢氧键的生成。10．下列关于2－溴丁烷结构与性质的实验叙述错误的是（ ）A．2－溴丁烷中C－Br键较C－C键的键长短但极性大，故易断裂B．用NaOH水溶液、AgNO3溶液、硝酸可鉴定其含有溴元素C．用水、酸性KMnO4溶液可鉴定其发生消去反应的有机产物D．与NaOH的乙醇溶液在加热条件下反应，有机产物可能有三种不同的结构【答案】A【知识点】卤代烃简介【解析】【解答】A．溴原子的原子半径大于碳原子，则2－溴丁烷中C－Br键的键长比C－C键的键长要长，故A符合题意；B.2－溴丁烷在氢氧化钠溶液中共热会发生水解反应生成溴化钠，加入稀硝酸中和氢氧化钠溶液排出氢氧根离子对溴离子检验的干扰，加入硝酸银溶液会有淡黄色沉淀生成，则用氢氧化钠水溶液、硝酸银溶液、硝酸可鉴定2－溴丁烷中含有溴元素，故B不符合题意；C．一定条件下密度比水大的2－溴丁烷发生消去反应生成密度比水小的1-丁烯或2-丁烯，用水分离2－溴丁烷和1-丁烯或2-丁烯后，向上层1-丁烯或2-丁烯中加入酸性高锰酸钾溶液，溶液会褪色，则用水、酸性高锰酸钾溶液可鉴定2－溴丁烷发生消去反应生成的1-丁烯或2-丁烯，故C不符合题意；D.2－溴丁烷与氢氧化钠的乙醇溶液在加热条件下反应时，2－溴丁烷可能发生消去反应生成1-丁烯或2-丁烯，也可能因反应生成的水得到氢氧化钠溶液，与氢氧化钠溶液发生水解反应生成2-丁醇，所得产物可能为1-丁烯、2-丁烯、2-丁醇，可能有3种，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】易错分析：A.原子半径越大，键长越长，越容易断裂。D.2－溴丁烷与氢氧化钠的乙醇溶液在加热条件下反应时，可以发生消去反应和取代反应。11．25℃时，在某氨水中不断通入CO2，各种离子的变化趋势如图所示：下列说法正确的是（ ）A．lg[Kb(NH3•H2O)]=9B．随着CO2的通入，不断减小C．刚通入CO2时反应的离子方程式NH3•H2O+CO2=NH+HCOD．pH=8.5的溶液中：c(NH)+c(H+)=c(CO)+c(HCO)+c(NH2COO-)+c(OH-)【答案】B【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡；盐类水解的原理；离子浓度大小的比较【解析】【解答】A．根据图示，时，pH=9，Kb(NH3•H2O)=10-5，lg[Kb(NH3•H2O)]=5，故A不符合题意；B．温度不变，Kb(NH3•H2O)=不变，随着CO2的通入，增大，所以不断减小，故B符合题意；C．刚通入CO2时，氨水过量，反应生成碳酸铵，反应的离子方程式2NH3•H2O+CO2=2NH+CO+H2O，故C不符合题意； D．根据电荷守恒，pH=8.5的溶液中c(NH)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(NH2COO-)+c(OH-)，故D不符合题意；故答案为：B。【分析】A.在计算Kb时要注意选择特殊点进行巧妙计算，在pH=9时，NH3•H2O和NH4+浓度相等，从而计算Kb。B.利用平衡常数不变，随着CO2的通入，二氧化碳与氨水反应，NH4+浓度变大，利用平衡常数表达式可知，其比值减小。C.刚刚通入二氧化碳时，二氧化碳少量，应该生成碳酸根。12．我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂s－SnLi可提高电催化制甲酸盐的产率，同时释放电能，实验原理如图所示。下列说法正确的是（ ）A．充电时，Zn失电子B．放电时，每生成1molHCOO-，转移NA个电子C．使用催化剂s－SnLi可消除副产物CO的生成D．使用催化剂Sn较s－SnLi，前者的中间产物更稳定【答案】D【知识点】原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用【解析】【解答】A．由分析可知，充电时，锌电极为阴极，四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌，故A不符合题意；B．由分析可知，放电时，右侧电极为正极，在水分子作用下二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲酸根离子和氢氧根离子，反应中转移2NA个电子，故B不符合题意；C．由右图可知，使用催化剂s－SnLi时，二氧化碳也会转化为一氧化碳，所以使用催化剂s－SnLi不能消除副产物一氧化碳的生成，故C不符合题意；D．由右图可知，使用催化剂Sn较s－SnLi，催化剂Sn的中间产物的能量均低于催化剂s－SnLi，稳定性强于催化剂s－SnLi，故D符合题意；故答案为：D。【分析】思路分析：该电池为可充电电池，结合化合价升降可以判断电池的正负极，放电时，Zn为负极，二氧化碳发生的反应为正极，充电时，锌电极为阴极，另一极为阳极；对于反应过程能量变化可知，能量越低，越稳定。二、非选择题13．铁及其化合物在生活、生产中有着重要作用。请按要求回答下列问题。（1）基态Fe原子的简化电子排布式为 。（2）因生产金属铁的工艺和温度等因素不同，产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同。①用 实验测定铁晶体，测得A、B两种晶胞，其晶胞结构如图：②A、B两种晶胞中含有的铁原子个数比为 。③在A晶胞中，每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有 个。（3）常温下，铁不易和水反应，而当撕开暖贴(内有透气的无纺布袋，袋内装有铁粉、活性炭、无机盐、水、吸水性树脂等)的密封外包装时，即可快速均匀发热。利用所学知识解释暖贴发热的原因： 。（4）工业盐酸因含有[FeCl4]-而呈亮黄色，在高浓度Cl-的条件下[FeCl4]-才是稳定存在的。①[FeCl4]-的中心离子是 ，配体是 ；其中的化学键称为 。②取4mL工业盐酸于试管中，逐滴滴加AgNO3饱和溶液，至过量，预计观察到的现象有 ，由此可知在高浓度Cl-的条件下[FeCl4]-才是稳定存在的。【答案】（1）[Ar]3d64s2（2）X射线衍射；1：2；8（3）暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池，铁粉做负极，失去电子被氧化，氧气在碳粉正极得电子被还原，原电池反应加速了铁粉被氧化放热（4）Fe3+；Cl-；配位键；白色沉淀、亮黄色逐渐变浅【知识点】配合物的成键情况；金属晶体；晶胞的计算【解析】【解答】(1)铁元素的原子序数为26，基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d64s2 ，故答案为：[Ar]3d64s2；(2)①用X射线衍射可以测得铁晶体的晶胞结构，故答案为：X射线衍射；②由晶胞结构可知，晶胞A中位于顶点和体心的铁原子个数为8×+1=2，晶胞B中位于顶点和面心的铁原子个数为8×+6×=4，则A、B两种晶胞中含有的铁原子个数比为1：2，故答案为：1：2；③由晶胞结构可知，在A晶胞中，位于顶点的铁原子与位于体心的铁原子的距离最近，则每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有8个，故答案为：8；(3)由铁的吸氧腐蚀原理可知，解释暖贴发热的原因是暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池，铁粉做负极，失去电子被氧化，氧气在碳粉正极得电子被还原，原电池反应加速了铁粉被氧化放热，故答案为：暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池，铁粉做负极，失去电子被氧化，氧气在碳粉正极得电子被还原，原电池反应加速了铁粉被氧化放热；(4)①四氯合铁离子中具有空轨道的铁离子为配离子的中心离子，具有孤对电子的氯离子是配体，中心离子铁离子与配体氯离子形成配位键，故答案为：Fe3+；Cl-；配位键；②亮黄色的工业盐酸中存在如下平衡：[FeCl4]-Fe3++4Cl-，向盐酸中逐滴滴加硝酸银饱和溶液至过量时，溶液中氯离子与滴入的银离子反应生成氯化银白色沉淀，溶液中的氯离子浓度减少，络合平衡向右移动，四氯合铁离子的浓度减小，溶液的亮黄色逐渐变浅说明在高浓度氯离子的条件下四氯合铁离子才是稳定存在的，故答案为：白色沉淀、亮黄色逐渐变浅至褪去。【分析】难点分析：（2）常见分析晶体结构方法为：X射线衍射法；分别利用均摊法计算出A和B晶胞中铁原子个数即可；以中心铁原子微粒，可知每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有8个。（3）利用铁和C形成原电池，发生反应放出热量14．化学家屠呦呦团队在确认青蒿素分子结构之后实现了青蒿素的全合成，如图所示。已知：Bn－即为C6H5CH2－；部分条件和步骤已省略。请按要求回答下列问题：（1）A的分子式为 ，其所含含氧官能团名称为 。E→F的反应类型为 。（2）A的同系物中含碳原子数目最少的物质的结构式为 。（3）B的同分异构体X含有醚键和碳碳双键，其中核磁共振氢谱有2组峰，则符合该条件的X的所有结构有 种，写出其中一种X的结构简式： 。（4）写出A与新制氢氧化铜加热反应的化学方程式： 。（5）通过H→I的反应，分子中引入了硫醚基团，而J→K的反应，分子中硫醚基团又被脱去，这样做的目的是 。（6）科学家将青蒿素还原转化为疗效更好的双氢青蒿素，如图所示，从结构视角解释双氢青蒿素的水溶性比青蒿素的强的原因是 。（7）参照上述合成路线，写出以为主要原料，经四步反应制备的流程： 。【答案】（1）C10H18O；醛基；氧化反应（2）（3）3；或或（4）+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O（5）保护酮羰基，提高反应选择性（6）酮羰基转变为羟基，分子极性增强，且与水分子间易形成氢键（7）【知识点】有机物的合成；烯烃；醛的化学性质 【解析】【解答】(1)由结构简式可知，A的分子式为C10H18O，含氧官能团为醛基；E→F的反应为去氧加氢的氧化反应，故答案为：C10H18O；醛基；氧化反应；(2)由结构简式可知，A为不饱和一元醛，含碳原子数目最少的同系物的结构简式为CH2=CHCHO，结构式为，故答案为：；(3)B的同分异构体X含有醚键和碳碳双键，核磁共振氢谱有2组峰说明X的分子结构对称，符合该条件的结构简式为、、，共3种，故答案为：3；或或；(4)碱性条件下，与新制氢氧化铜加热反应生成、氧化亚铜沉淀和水，反应的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O，故答案为：+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O；(5)由有机物的转化关系可知，通过H→I的反应将分子中羰基转化为硫醚基团，通过J→K的反应将分子中硫醚基团转化为羰基，这样做目的是防止分子中醛基反应时，羰基参与反应，起到保护酮羰基，提高反应选择性的作用，故答案为：保护酮羰基，提高反应选择性；(6)由结构简式可知，青蒿素还原为双氢青蒿素时，青蒿素分子中酮羰基转变为双氢青蒿素分子中的羟基，使双氢青蒿素分子的极性增强，且与水分子间易形成氢键，从而增强治疗的疗效，增大双氢青蒿素在水中的溶解度，故答案为：酮羰基转变为羟基，分子极性增强，且与水分子间易形成氢键；(7)由题给有机物的转化关系可知，以为主要原料，经四步反应制备的合成步骤为先与CH3MgI发生加成反应、后在评p—TsOH的作用下发生消去反应生成，与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成，在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成，与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成，合成路线为，故答案为：。【分析】本题采用正推法解答，做有机合成题要注意两点，1.反应条件，根据反应条件判断一些反应类型，如氯气/光照，发生取代反应，浓硫酸/加热发生醇的消去反应等；2.观察反应前后化学键断裂和形成，以及断裂和形成的位置，15．实验室可用如图所示装置模拟工业上制备FeCl3的过程，向500~600℃的铁粉中通入Cl2制备无水FeCl3(熔点为306℃，沸点为315℃，易吸收空气中的水分而潮解)已知：工业上采用向炽热铁粉中通入HCl制备FeCl2(熔点为670℃，易升华)。请按要求回答下列相关问题：（1）完善该实验步骤：①将n导管口与图中装置导管口 (填字母)连接；检查装置的气密性；盛装药品。②启动装置A反应，直至 。③用酒精灯在铁屑下方加热，假设铁屑反应完全。④体系冷却后，停止装置A中反应；改用干燥的气体Y，Y可能是 (填化学式)赶尽体系中的气体，将收集器密封。（2）装置A中生成气体X反应的离子方程式为 。（3）为在收集器中收集到更多的产品，装置D已采取的有效措施：用较粗的导管m、 。（4）用此装置制得的产品比理论含Fe量偏高，其中含有杂质是 (填化学式)；为验证此结论，除了蒸馏水外，还需的试剂Z是 ；为消除该误差，需对装置进行的改进是 。（5）某同学为了验证FeCl3溶液与K3[Fe(CN)6]溶液中的铁元素存在形式的区别，进行了如表实验：操作现象结论i.向盛有2mL蒸馏水的试管a中滴加2滴FeCl3溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液② ④ ii.① ③ 【答案】（1）h(或efg)；整个装置充满黄绿色气体，排空装置中的空气；N2（2）ClO+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O（3）实验前在水槽中盛装好冷水（4）FeCl2；K3[Fe(CN)6]溶液；在装置A、B之间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶（5）向盛有2mL蒸馏水的试管b中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液；溶液变为红色；无明显现象(或溶液呈浅红色)；溶液中FeCl3能电离出Fe3+，而K3[Fe(CN)6]电离出的[Fe(CN)6]3-是配离子，结构较稳定，与Fe3+的性质不同【知识点】制备实验方案的设计【解析】【解答】本实验是实验室中模拟工业上制备FeCl3，装置A为制备Cl2的发生装置，原理为：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O，装置B为干燥Cl2，装置C为制备FeCl3的发生装置，原理为：2Fe+3Cl22FeCl3，装置D为收集FeCl3，由于FeCl3易水解，故尾气处理时需防止空气中的水蒸气进入D中，故n可接h接口或者接efg，据此分析解题。(1)①由分析可知，本实验使用的Cl2有毒，故需进行尾气处理，FeCl3易水解，故尾气处理时需防止空气中的水蒸气进入D中，故n可接h接口或者接efg，故答案为：h或efg；②启动装置A反应，直至整个装置充满黄绿色气体，排空装置中的空气，防止O2氧化Fe粉，故答案为：整个装置充满黄绿色气体，排空装置中的空气；④体系冷却后，停止装置A中反应，改用干燥的气体Y，Y需性质稳定，不能引起FeCl3变质，故Y可能是N2赶尽体系中的气体，将收集器密封，故答案为：N2；(2)由分析可知，装置A中生成气体X反应方程式为：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O，故其离子方程式为：ClO+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O，故答案为：ClO+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O；(3)为在收集器中收集到更多的产品，装置D已采取的有效措施：用较粗的导管m、实验前在水槽中盛装好冷水，让一生成的FeCl3蒸气就能凝华为FeCl3固体，故答案为：实验前在水槽中盛装好冷水；(4)由于浓盐酸易挥发，气体X中含有HCl和Cl2，Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，FeCl2中Fe的质量分数比FeCl3中高，故用此装置制得的产品比理论含Fe量偏高，其中含有杂质是FeCl2，为验证此结论，即检验产品中含有Fe2+，即除了蒸馏水外，还需的试剂Z是K3[Fe(CN)6]溶液，为消除该误差，即需除去Cl2中的HCl之后再来制备FeCl3，故需对装置进行的改进是在装置A、B之间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶，故答案为：FeCl2；K3[Fe(CN)6]溶液；在装置A、B之间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶；(5)①根据对照实验设计中控制变量的要求并结合实验i可知实验ii的操作为：向盛有2mL蒸馏水的试管b中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液，故答案为：向盛有2mL蒸馏水的试管b中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液；②FeCl3溶液中的Fe3+遇到SCN-，溶液立即变为血红色，故答案为：溶液变为血红色；③K3[Fe(CN)6]在溶液中电离出K+和[Fe(CN)6]3-即K3[Fe(CN)6]溶液中不含或者很少含Fe3+，故滴加KSCN溶液后，溶液无明显现象(或溶液呈浅红色)，故答案为：无明显现象(或溶液呈浅红色)；④通过实验i、ii对照可以得出的实验结论为：溶液中FeCl3能电离出Fe3+，而K3[Fe(CN)6]电离出的[Fe(CN)6]3-是配离子，结构较稳定，与Fe3+的性质不同，故答案为：溶液中FeCl3能电离出Fe3+，而K3[Fe(CN)6]电离出的[Fe(CN)6]3-是配离子，结构较稳定，与Fe3+的性质不同。【分析】易错分析：（1）给过程产生的尾气有氯气，可以用氢氧化钠溶液吸收或者碱石灰吸收。（2）该离子反应为归中反应，最终生成氯气，利用化合价升降相等配平即可。（4）氯气中含有的HCl气体会与Fe反应，产生氯化亚铁，对测量结果有影响，可以利用饱和食盐水除去氯化氢气体。（5）FeCl3可以电离出铁离子，K3[Fe(CN)6]溶中三价铁形成配合物，更稳定。16．我国科学家在“碳中和”项目上进行了如图相关深入研究，并取得一定效果。请按要求回答下列问题：（1）将CO2转化为炭黑(C)并回收利用，反应原理如图所示。①FeO的作用是 。②写出CO2转化为炭黑(C)和氧气的热化学方程式： 。（2）常温下，CO2催化加氢的反应为2CO2+6H2=C2H4+4H2O△H<0。①若该反应自发进行，反应适宜条件是 (填“低温”或“高温”)。②若利用该反应转化为电能，实现碳回收，负极反应物为 。 （3）以CO2和甲醇为原料直接合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)的反应为CO2(g)+2CH3OH(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)△H。在一定条件下，测定碳酸二甲酯的产率随温度变化的曲线如图a所示；其他条件一定时，改变压强(保持各物质气态)，测定甲醇的平衡转化率随压强变化的曲线在图b(未画出)。①每个碳酸二甲酯分子中最多有 原子共平面。②在140~180℃之间，随着温度升高，碳酸二甲酯的产率降低，可能原因是(写一种) 。③请绘制出图b曲线 。【答案】（1）催化剂，降低反应活化能；CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol（2）低温；H2（3）8；从140℃起随温度的升高，因反应正向放热，不利于反应正向进行或因催化剂的活性降低或反应的副产物增多；【知识点】热化学方程式；电极反应和电池反应方程式；化学平衡的影响因素【解析】【解答】(1)由图可知，过程ⅰ的反应为二氧化碳与氧化亚铁反应生成四氧化三铁和炭黑，反应的热化学方程式为CO2(g)+6FeO(s)=2Fe3O4(s)+C(s)△H=+bkJ/mol，过程ⅱ的反应为四氧化三铁发生分解反应生成氧化亚铁和氧气，反应的热化学方程式为2Fe3O4(s)=O2(g)+6FeO(s)△H=+akJ/mol，则氧化亚铁为反应的催化剂，总反应的热化学方程式为CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol；①由分析可知，氧化亚铁为反应的催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，故答案为：催化剂，降低反应活化能；②由分析可知，二氧化碳转化为炭黑和氧气的热化学方程式为CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol，故答案为：CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol；(2)①常温下，该反应是气体体积减小的放热反应，反应焓变△H＜0，熵变△S＜0，则该反应在低温条件下反应△H＜0-T△S＜0，能自发进行，故答案为：低温；②若利用该反应转化为电能，实现碳回收，由方程式可知，还原剂氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，故答案为：H2；(3)①酯基是平面结构，则每个碳酸二甲酯分子至少有6个原子一定共平面，由三点成面的规则可知，分子中最多有8个原子共平面，故答案为：8；②由图可知，140℃时，碳酸二甲酯的产率最大，说明反应达到平衡，140℃时之前是平衡的形成过程，140℃时之后是平衡的移动过程，该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，碳酸二甲酯的产率减小；温度升高，催化剂的活性降低、反应的副产物增多也可能导致碳酸二甲酯的产率减小，故答案为：从140℃起随温度的升高，因反应正向放热，不利于反应正向进行或因催化剂的活性降低或反应的副产物增多；③该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇的平衡转化率增大，所以甲醇的平衡转化率与压强变化的曲线如下图：，故答案为：。【分析】（1）由反应机理图可知，FeO参与化学反应，但是反应前后质量不变，故作催化剂，催化剂降低反应活化能，从而加快化学反应速率。（2）反应是否可以自发进行要看ΔH-TΔS(即吉布斯自由能)是否小于零，小于零的反应就可以自发，反应焓变△H＜0，熵变△S＜0，所以必须在低温下可能自发进行。（3）温度小于140℃时，温度升高，化学反应速率加快，碳酸二甲酯的产率增大，温度大于140℃时候，温度升高，产率降低，说明该反应为放热反应。
简介：高考三模化学试题一、单选题1．第24届冬奥会中所使用的材料属于有机高分子材料的是（ ）A．图甲为场馆提供电能的晶体硅太阳能电池B．图乙轻合金材料制成的冰刀C．图丙大理石冰壶D．图丁聚氨酯速滑服【答案】D【知识点】高分子材料【解析】【解答】A．晶体硅太阳能电池使用半导体Si，是无机非金属材料，A选项不符合题意；B．轻合金材料是金属与金属或非金属熔合在一起具有金属特性的无机物，B选项不符合题意；C．大理石是无机物矿石材料，C选项不符合题意；D．聚氨酯是有机高分子材料，D选项符合题意；故答案为：D。【分析】有机高分子化合物一般分子量几千到几万不等，相对分子质量不确定。2．我国科学家近期将CO2和H2O通过电催化合成高纯CH3COOH，再利用微生物进一步合成葡萄糖和油脂。下列有关这一变废为宝的途径说法正确的是（ ）A．CO2作氧化剂B．油脂属于高分子化合物C．葡萄糖能水解为CH3COOHD．CO2和H2O可化合为CH3COOH【答案】A【知识点】有机物的合成【解析】【解答】A．由题意可知，二氧化碳和水通过电催化合成高纯乙酸的反应方程式为2CO2+2H2O=CH3COOH+2O2，反应中二氧化碳为反应的氧化剂，故A符合题意；B．油脂是相对分子质量小于一万的小分子化合物，不属于高分子化合物，故B不符合题意；C．葡萄糖是不能发生水解反应的单糖，故C不符合题意；D．由题意可知，二氧化碳和水通过电催化合成高纯乙酸的反应方程式为2CO2+2H2O=CH3COOH+2O2，该反应不是化合反应，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】易错分析：A.通过化合价升降判断氧化剂和还原剂。B.高分子化合物分子量一般在几万到几十万不等。C.单糖不能水解3．下列化学用语或图示表达正确的是（ ）A．Mg2+的结构示意图：B．BF3的VSEPR模型：C．NaOH的电子式：D．反式聚异戊二烯的结构简式：【答案】B【知识点】原子结构示意图；结构式；电子式、化学式或化学符号及名称的综合【解析】【解答】A．Mg是12号元素，故Mg2+的结构示意图：，A不符合题意；B．BF3中心原子B周围的价成电子对数为：3+=3，则其VSEPR模型为平面三角形即，B符合题意；C．NaOH是离子化合物，故NaOH的电子式：，C不符合题意；D．反式聚异戊二烯的结构简式为：，D不符合题意；故答案为：B。 【分析】易错分析：D.反式聚异戊二烯，两个亚甲基在碳碳双键异侧。4．下列各组离子，能在溶液中大量共存的是（ ）A．H+、Cl-、ClO-B．Fe2+、H+、NOC．Al3+、HCO、Cl-D．NH、Cl-、NO【答案】D【知识点】离子共存【解析】【解答】A．酸性条件下，溶液中的次氯酸根离子和氯离子会发生归中反应生成氯气，不能大量共存，故A不符合题意；B．酸性条件下，溶液中硝酸根离子与亚铁离子发生氧化还原反应，不能大量共存，故B不符合题意；C．溶液中铝离子与碳酸氢根离子发生双水解反应，不能大量共存，故C不符合题意；D．NH、Cl—、NO在溶液中不发生任何反应，能大量共存，故D不符合题意；故答案为：D。【分析】判断离子共存方法，1.看溶液中离子之间因发生复分解反应生成沉淀、气体和弱电解质而不能共存；2看离子之间因发生氧化还原反应而不能共存，3.注意题目隐含条件，颜色、pH。5．下列实验操作或装置能达到目的的是（ ）ABCD混合浓硫酸和乙醇配制一定浓度的溶液收集气体证明乙炔可使溴水褪色A．AB．BC．CD．D【答案】B【知识点】浓硫酸的性质；乙炔炔烃；配制一定物质的量浓度的溶液；探究二氧化氮与水的反应【解析】【解答】A、乙醇的密度比浓硫酸的密度小，因此二者混合时，应将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入盛有乙醇的烧杯中，A不符合题意；B、配制一定物质的量浓度的溶液进行定容时，视线应与凹液面的最低处相平，B符合题意；C、NO2的密度比空气的密度大，因此收集NO2时，气体应从长导管进入，C不符合题意；D、制乙炔的过程中会产生H2S气体，H2S也能使溴水褪色，因此证明乙炔使溴水褪色时，应先吸收H2S，D不符合题意；故答案为：B【分析】A、溶液混合时，应将密度大的溶液倒入密度小的溶液中；B、根据溶液配制过程分析；C、根据NO2与空气密度的相对大小分析；D、制乙炔的过程中会产生H2S气体；6．下列有关金属及其化合物的应用不合理的是（ ）A．将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2B．铝中添加适量Li，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业C．盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良D．水果放置于盛有浸泡过高锰酸钾溶液硅藻土包装箱中，水果可保鲜【答案】C【知识点】合金及其应用；钠的重要化合物；铁盐和亚铁盐的相互转变【解析】【解答】A．氯化亚铁具有还原性，氯化亚铁溶液能与氯气反应生成氯化铁，反应生成的氯化铁能与铁反应生成氯化亚铁，所以将废铁屑加入氯化亚铁溶液中，可用于除去工业废气中的氯气，故A不符合题意；B．在铝中添加适量锂可制得低密度、高强度的新型铝合金，可代替常规的铝合金用于制造航天飞机，故B不符合题意；C．盐碱地中碳酸钠在溶液中水解使土壤呈碱性不利于作物生长，若加入熟石灰进行改良，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，反应生成的氢氧化钠会使土壤的碱性更强，同样不利于作物生长，故C符合题意；D．水果放置于盛有浸泡过高锰酸钾溶液硅藻土包装箱中，酸性高锰酸钾溶液会吸收水果释放出的催熟剂乙烯，有利于水果可保鲜，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】易错分析：盐碱地可以向其加入酸性物质，可以进行改善。7．下列曲线表示卤族元素或其单质性质随核电荷数的变化趋势，正确的是( ) A．B．C．D．【答案】A【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律【解析】【解答】A．电负性与非金属性变化规律一致，非金属性：F＞Cl＞Br，故电负性：F＞Cl＞Br，A符合题意；B．卤素最外层电子数均为7个，按照化合价形成规律最高价为+7价，但F元素无正价，B不符合题意；C．同主族元素的原子半径越小，原子核对核外电子引力越强，不容易失去电子，第一电离能越大，故第一电离能：F＞Cl＞Br，C不符合题意；D．卤素单质均为分子构成，且无分子间氢键，故相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高，所以熔点：Br2＞Cl2＞F2，D不符合题意。故答案为：A。【分析】A.电负性是得电子的能力强弱B.氟的非金属性太强，无正价氧化物C.电离能和半径有关D.单质熔点和相对分子质量的关系8．下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是（ ）选项实验现象离子方程式A向AgCl悬浊液中滴加氨水，沉淀溶解AgCl+NH3=Ag(NH3)++Cl-B向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+C向Na2S2O3溶液中滴入稀硫酸溶液观察到有乳白色浑浊产生，并有无色气体生成S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2OD将FeCl3溶液滴入H2O2中观察到有气泡冒出H2O2+2Fe3+=2Fe2++O2↑+2H+A．AB．BC．CD．D【答案】C【知识点】离子方程式的书写【解析】【解答】A．向氯化银悬浊液中滴加氨水，沉淀溶解发生的反应为氯化银与氨水反应生成氯化二氨合银，反应的离子方程式为AgCl+2NH3=Ag(NH3)+Cl-，故A不符合题意；B．向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色氢氧化铁胶体，反应的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，故B不符合题意；C．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应生成硫酸钠、硫沉淀、二氧化硫气体和水，反应的离子方程式为S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O，故C符合题意；D．将氯化铁溶液滴入过氧化氢溶液中观察到有气泡冒出发生的反应为在氯化铁做催化剂条件下，过氧化氢分解生成氧气和水，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】离子方程式正误判断：1.反应原理是否正确（反应方程式书写是否正确）2.物质的拆分是否正确3.是否漏写参加反应离子4.过量与少量问题9．我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。有关物质的转化过程示意如图：下列说法正确的是（ ）A．反应①中H2O可光照下分解制得H2 B．反应②CO2→CH3OH，碳原子的杂化方式没有改变C．使用现代分析仪器测得C3的红外光谱中含有羧基D．从C6→淀粉的过程中，O－H键既有断裂又有生成【答案】D【知识点】极性键和非极性键；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构【解析】【解答】A．由图可知，反应①为水电解生成氢气和氧气，故A不符合题意；B．二氧化碳分子中碳原子为sp杂化，甲醇分子中碳原子为sp3杂化，则反应②中碳原子的杂化方式发生改变，故B不符合题意；C．由结构简式可知，C3分子中含有羟基和羰基，不含有羧基，故C不符合题意；D．由结构简式可知，从C6→淀粉的过程中，既有氢氧键的断裂，也有氢氧键的生成，故D符合题意；故答案为：D。【分析】思路分析：过程①为电解水产生氢气和氧气，过程②为氢气和二氧化碳合成甲醇，甲醇生物合成得到C3和C6，最终合成淀粉，从结构看，既有氢氧键的断裂，也有氢氧键的生成。10．下列关于2－溴丁烷结构与性质的实验叙述错误的是（ ）A．2－溴丁烷中C－Br键较C－C键的键长短但极性大，故易断裂B．用NaOH水溶液、AgNO3溶液、硝酸可鉴定其含有溴元素C．用水、酸性KMnO4溶液可鉴定其发生消去反应的有机产物D．与NaOH的乙醇溶液在加热条件下反应，有机产物可能有三种不同的结构【答案】A【知识点】卤代烃简介【解析】【解答】A．溴原子的原子半径大于碳原子，则2－溴丁烷中C－Br键的键长比C－C键的键长要长，故A符合题意；B.2－溴丁烷在氢氧化钠溶液中共热会发生水解反应生成溴化钠，加入稀硝酸中和氢氧化钠溶液排出氢氧根离子对溴离子检验的干扰，加入硝酸银溶液会有淡黄色沉淀生成，则用氢氧化钠水溶液、硝酸银溶液、硝酸可鉴定2－溴丁烷中含有溴元素，故B不符合题意；C．一定条件下密度比水大的2－溴丁烷发生消去反应生成密度比水小的1-丁烯或2-丁烯，用水分离2－溴丁烷和1-丁烯或2-丁烯后，向上层1-丁烯或2-丁烯中加入酸性高锰酸钾溶液，溶液会褪色，则用水、酸性高锰酸钾溶液可鉴定2－溴丁烷发生消去反应生成的1-丁烯或2-丁烯，故C不符合题意；D.2－溴丁烷与氢氧化钠的乙醇溶液在加热条件下反应时，2－溴丁烷可能发生消去反应生成1-丁烯或2-丁烯，也可能因反应生成的水得到氢氧化钠溶液，与氢氧化钠溶液发生水解反应生成2-丁醇，所得产物可能为1-丁烯、2-丁烯、2-丁醇，可能有3种，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】易错分析：A.原子半径越大，键长越长，越容易断裂。D.2－溴丁烷与氢氧化钠的乙醇溶液在加热条件下反应时，可以发生消去反应和取代反应。11．25℃时，在某氨水中不断通入CO2，各种离子的变化趋势如图所示：下列说法正确的是（ ）A．lg[Kb(NH3•H2O)]=9B．随着CO2的通入，不断减小C．刚通入CO2时反应的离子方程式NH3•H2O+CO2=NH+HCOD．pH=8.5的溶液中：c(NH)+c(H+)=c(CO)+c(HCO)+c(NH2COO-)+c(OH-)【答案】B【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡；盐类水解的原理；离子浓度大小的比较【解析】【解答】A．根据图示，时，pH=9，Kb(NH3•H2O)=10-5，lg[Kb(NH3•H2O)]=5，故A不符合题意；B．温度不变，Kb(NH3•H2O)=不变，随着CO2的通入，增大，所以不断减小，故B符合题意；C．刚通入CO2时，氨水过量，反应生成碳酸铵，反应的离子方程式2NH3•H2O+CO2=2NH+CO+H2O，故C不符合题意； D．根据电荷守恒，pH=8.5的溶液中c(NH)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(NH2COO-)+c(OH-)，故D不符合题意；故答案为：B。【分析】A.在计算Kb时要注意选择特殊点进行巧妙计算，在pH=9时，NH3•H2O和NH4+浓度相等，从而计算Kb。B.利用平衡常数不变，随着CO2的通入，二氧化碳与氨水反应，NH4+浓度变大，利用平衡常数表达式可知，其比值减小。C.刚刚通入二氧化碳时，二氧化碳少量，应该生成碳酸根。12．我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂s－SnLi可提高电催化制甲酸盐的产率，同时释放电能，实验原理如图所示。下列说法正确的是（ ）A．充电时，Zn失电子B．放电时，每生成1molHCOO-，转移NA个电子C．使用催化剂s－SnLi可消除副产物CO的生成D．使用催化剂Sn较s－SnLi，前者的中间产物更稳定【答案】D【知识点】原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用【解析】【解答】A．由分析可知，充电时，锌电极为阴极，四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌，故A不符合题意；B．由分析可知，放电时，右侧电极为正极，在水分子作用下二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲酸根离子和氢氧根离子，反应中转移2NA个电子，故B不符合题意；C．由右图可知，使用催化剂s－SnLi时，二氧化碳也会转化为一氧化碳，所以使用催化剂s－SnLi不能消除副产物一氧化碳的生成，故C不符合题意；D．由右图可知，使用催化剂Sn较s－SnLi，催化剂Sn的中间产物的能量均低于催化剂s－SnLi，稳定性强于催化剂s－SnLi，故D符合题意；故答案为：D。【分析】思路分析：该电池为可充电电池，结合化合价升降可以判断电池的正负极，放电时，Zn为负极，二氧化碳发生的反应为正极，充电时，锌电极为阴极，另一极为阳极；对于反应过程能量变化可知，能量越低，越稳定。二、非选择题13．铁及其化合物在生活、生产中有着重要作用。请按要求回答下列问题。（1）基态Fe原子的简化电子排布式为 。（2）因生产金属铁的工艺和温度等因素不同，产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同。①用 实验测定铁晶体，测得A、B两种晶胞，其晶胞结构如图：②A、B两种晶胞中含有的铁原子个数比为 。③在A晶胞中，每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有 个。（3）常温下，铁不易和水反应，而当撕开暖贴(内有透气的无纺布袋，袋内装有铁粉、活性炭、无机盐、水、吸水性树脂等)的密封外包装时，即可快速均匀发热。利用所学知识解释暖贴发热的原因： 。（4）工业盐酸因含有[FeCl4]-而呈亮黄色，在高浓度Cl-的条件下[FeCl4]-才是稳定存在的。①[FeCl4]-的中心离子是 ，配体是 ；其中的化学键称为 。②取4mL工业盐酸于试管中，逐滴滴加AgNO3饱和溶液，至过量，预计观察到的现象有 ，由此可知在高浓度Cl-的条件下[FeCl4]-才是稳定存在的。【答案】（1）[Ar]3d64s2（2）X射线衍射；1：2；8（3）暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池，铁粉做负极，失去电子被氧化，氧气在碳粉正极得电子被还原，原电池反应加速了铁粉被氧化放热（4）Fe3+；Cl-；配位键；白色沉淀、亮黄色逐渐变浅【知识点】配合物的成键情况；金属晶体；晶胞的计算【解析】【解答】(1)铁元素的原子序数为26，基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d64s2 ，故答案为：[Ar]3d64s2；(2)①用X射线衍射可以测得铁晶体的晶胞结构，故答案为：X射线衍射；②由晶胞结构可知，晶胞A中位于顶点和体心的铁原子个数为8×+1=2，晶胞B中位于顶点和面心的铁原子个数为8×+6×=4，则A、B两种晶胞中含有的铁原子个数比为1：2，故答案为：1：2；③由晶胞结构可知，在A晶胞中，位于顶点的铁原子与位于体心的铁原子的距离最近，则每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有8个，故答案为：8；(3)由铁的吸氧腐蚀原理可知，解释暖贴发热的原因是暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池，铁粉做负极，失去电子被氧化，氧气在碳粉正极得电子被还原，原电池反应加速了铁粉被氧化放热，故答案为：暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池，铁粉做负极，失去电子被氧化，氧气在碳粉正极得电子被还原，原电池反应加速了铁粉被氧化放热；(4)①四氯合铁离子中具有空轨道的铁离子为配离子的中心离子，具有孤对电子的氯离子是配体，中心离子铁离子与配体氯离子形成配位键，故答案为：Fe3+；Cl-；配位键；②亮黄色的工业盐酸中存在如下平衡：[FeCl4]-Fe3++4Cl-，向盐酸中逐滴滴加硝酸银饱和溶液至过量时，溶液中氯离子与滴入的银离子反应生成氯化银白色沉淀，溶液中的氯离子浓度减少，络合平衡向右移动，四氯合铁离子的浓度减小，溶液的亮黄色逐渐变浅说明在高浓度氯离子的条件下四氯合铁离子才是稳定存在的，故答案为：白色沉淀、亮黄色逐渐变浅至褪去。【分析】难点分析：（2）常见分析晶体结构方法为：X射线衍射法；分别利用均摊法计算出A和B晶胞中铁原子个数即可；以中心铁原子微粒，可知每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有8个。（3）利用铁和C形成原电池，发生反应放出热量14．化学家屠呦呦团队在确认青蒿素分子结构之后实现了青蒿素的全合成，如图所示。已知：Bn－即为C6H5CH2－；部分条件和步骤已省略。请按要求回答下列问题：（1）A的分子式为 ，其所含含氧官能团名称为 。E→F的反应类型为 。（2）A的同系物中含碳原子数目最少的物质的结构式为 。（3）B的同分异构体X含有醚键和碳碳双键，其中核磁共振氢谱有2组峰，则符合该条件的X的所有结构有 种，写出其中一种X的结构简式： 。（4）写出A与新制氢氧化铜加热反应的化学方程式： 。（5）通过H→I的反应，分子中引入了硫醚基团，而J→K的反应，分子中硫醚基团又被脱去，这样做的目的是 。（6）科学家将青蒿素还原转化为疗效更好的双氢青蒿素，如图所示，从结构视角解释双氢青蒿素的水溶性比青蒿素的强的原因是 。（7）参照上述合成路线，写出以为主要原料，经四步反应制备的流程： 。【答案】（1）C10H18O；醛基；氧化反应（2）（3）3；或或（4）+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O（5）保护酮羰基，提高反应选择性（6）酮羰基转变为羟基，分子极性增强，且与水分子间易形成氢键（7）【知识点】有机物的合成；烯烃；醛的化学性质 【解析】【解答】(1)由结构简式可知，A的分子式为C10H18O，含氧官能团为醛基；E→F的反应为去氧加氢的氧化反应，故答案为：C10H18O；醛基；氧化反应；(2)由结构简式可知，A为不饱和一元醛，含碳原子数目最少的同系物的结构简式为CH2=CHCHO，结构式为，故答案为：；(3)B的同分异构体X含有醚键和碳碳双键，核磁共振氢谱有2组峰说明X的分子结构对称，符合该条件的结构简式为、、，共3种，故答案为：3；或或；(4)碱性条件下，与新制氢氧化铜加热反应生成、氧化亚铜沉淀和水，反应的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O，故答案为：+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O；(5)由有机物的转化关系可知，通过H→I的反应将分子中羰基转化为硫醚基团，通过J→K的反应将分子中硫醚基团转化为羰基，这样做目的是防止分子中醛基反应时，羰基参与反应，起到保护酮羰基，提高反应选择性的作用，故答案为：保护酮羰基，提高反应选择性；(6)由结构简式可知，青蒿素还原为双氢青蒿素时，青蒿素分子中酮羰基转变为双氢青蒿素分子中的羟基，使双氢青蒿素分子的极性增强，且与水分子间易形成氢键，从而增强治疗的疗效，增大双氢青蒿素在水中的溶解度，故答案为：酮羰基转变为羟基，分子极性增强，且与水分子间易形成氢键；(7)由题给有机物的转化关系可知，以为主要原料，经四步反应制备的合成步骤为先与CH3MgI发生加成反应、后在评p—TsOH的作用下发生消去反应生成，与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成，在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成，与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成，合成路线为，故答案为：。【分析】本题采用正推法解答，做有机合成题要注意两点，1.反应条件，根据反应条件判断一些反应类型，如氯气/光照，发生取代反应，浓硫酸/加热发生醇的消去反应等；2.观察反应前后化学键断裂和形成，以及断裂和形成的位置，15．实验室可用如图所示装置模拟工业上制备FeCl3的过程，向500~600℃的铁粉中通入Cl2制备无水FeCl3(熔点为306℃，沸点为315℃，易吸收空气中的水分而潮解)已知：工业上采用向炽热铁粉中通入HCl制备FeCl2(熔点为670℃，易升华)。请按要求回答下列相关问题：（1）完善该实验步骤：①将n导管口与图中装置导管口 (填字母)连接；检查装置的气密性；盛装药品。②启动装置A反应，直至 。③用酒精灯在铁屑下方加热，假设铁屑反应完全。④体系冷却后，停止装置A中反应；改用干燥的气体Y，Y可能是 (填化学式)赶尽体系中的气体，将收集器密封。（2）装置A中生成气体X反应的离子方程式为 。（3）为在收集器中收集到更多的产品，装置D已采取的有效措施：用较粗的导管m、 。（4）用此装置制得的产品比理论含Fe量偏高，其中含有杂质是 (填化学式)；为验证此结论，除了蒸馏水外，还需的试剂Z是 ；为消除该误差，需对装置进行的改进是 。（5）某同学为了验证FeCl3溶液与K3[Fe(CN)6]溶液中的铁元素存在形式的区别，进行了如表实验：操作现象结论i.向盛有2mL蒸馏水的试管a中滴加2滴FeCl3溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液② ④ ii.① ③ 【答案】（1）h(或efg)；整个装置充满黄绿色气体，排空装置中的空气；N2（2）ClO+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O（3）实验前在水槽中盛装好冷水（4）FeCl2；K3[Fe(CN)6]溶液；在装置A、B之间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶（5）向盛有2mL蒸馏水的试管b中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液；溶液变为红色；无明显现象(或溶液呈浅红色)；溶液中FeCl3能电离出Fe3+，而K3[Fe(CN)6]电离出的[Fe(CN)6]3-是配离子，结构较稳定，与Fe3+的性质不同【知识点】制备实验方案的设计【解析】【解答】本实验是实验室中模拟工业上制备FeCl3，装置A为制备Cl2的发生装置，原理为：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O，装置B为干燥Cl2，装置C为制备FeCl3的发生装置，原理为：2Fe+3Cl22FeCl3，装置D为收集FeCl3，由于FeCl3易水解，故尾气处理时需防止空气中的水蒸气进入D中，故n可接h接口或者接efg，据此分析解题。(1)①由分析可知，本实验使用的Cl2有毒，故需进行尾气处理，FeCl3易水解，故尾气处理时需防止空气中的水蒸气进入D中，故n可接h接口或者接efg，故答案为：h或efg；②启动装置A反应，直至整个装置充满黄绿色气体，排空装置中的空气，防止O2氧化Fe粉，故答案为：整个装置充满黄绿色气体，排空装置中的空气；④体系冷却后，停止装置A中反应，改用干燥的气体Y，Y需性质稳定，不能引起FeCl3变质，故Y可能是N2赶尽体系中的气体，将收集器密封，故答案为：N2；(2)由分析可知，装置A中生成气体X反应方程式为：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O，故其离子方程式为：ClO+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O，故答案为：ClO+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O；(3)为在收集器中收集到更多的产品，装置D已采取的有效措施：用较粗的导管m、实验前在水槽中盛装好冷水，让一生成的FeCl3蒸气就能凝华为FeCl3固体，故答案为：实验前在水槽中盛装好冷水；(4)由于浓盐酸易挥发，气体X中含有HCl和Cl2，Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，FeCl2中Fe的质量分数比FeCl3中高，故用此装置制得的产品比理论含Fe量偏高，其中含有杂质是FeCl2，为验证此结论，即检验产品中含有Fe2+，即除了蒸馏水外，还需的试剂Z是K3[Fe(CN)6]溶液，为消除该误差，即需除去Cl2中的HCl之后再来制备FeCl3，故需对装置进行的改进是在装置A、B之间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶，故答案为：FeCl2；K3[Fe(CN)6]溶液；在装置A、B之间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶；(5)①根据对照实验设计中控制变量的要求并结合实验i可知实验ii的操作为：向盛有2mL蒸馏水的试管b中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液，故答案为：向盛有2mL蒸馏水的试管b中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液；②FeCl3溶液中的Fe3+遇到SCN-，溶液立即变为血红色，故答案为：溶液变为血红色；③K3[Fe(CN)6]在溶液中电离出K+和[Fe(CN)6]3-即K3[Fe(CN)6]溶液中不含或者很少含Fe3+，故滴加KSCN溶液后，溶液无明显现象(或溶液呈浅红色)，故答案为：无明显现象(或溶液呈浅红色)；④通过实验i、ii对照可以得出的实验结论为：溶液中FeCl3能电离出Fe3+，而K3[Fe(CN)6]电离出的[Fe(CN)6]3-是配离子，结构较稳定，与Fe3+的性质不同，故答案为：溶液中FeCl3能电离出Fe3+，而K3[Fe(CN)6]电离出的[Fe(CN)6]3-是配离子，结构较稳定，与Fe3+的性质不同。【分析】易错分析：（1）给过程产生的尾气有氯气，可以用氢氧化钠溶液吸收或者碱石灰吸收。（2）该离子反应为归中反应，最终生成氯气，利用化合价升降相等配平即可。（4）氯气中含有的HCl气体会与Fe反应，产生氯化亚铁，对测量结果有影响，可以利用饱和食盐水除去氯化氢气体。（5）FeCl3可以电离出铁离子，K3[Fe(CN)6]溶中三价铁形成配合物，更稳定。16．我国科学家在“碳中和”项目上进行了如图相关深入研究，并取得一定效果。请按要求回答下列问题：（1）将CO2转化为炭黑(C)并回收利用，反应原理如图所示。①FeO的作用是 。②写出CO2转化为炭黑(C)和氧气的热化学方程式： 。（2）常温下，CO2催化加氢的反应为2CO2+6H2=C2H4+4H2O△H<0。①若该反应自发进行，反应适宜条件是 (填“低温”或“高温”)。②若利用该反应转化为电能，实现碳回收，负极反应物为 。 （3）以CO2和甲醇为原料直接合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)的反应为CO2(g)+2CH3OH(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)△H。在一定条件下，测定碳酸二甲酯的产率随温度变化的曲线如图a所示；其他条件一定时，改变压强(保持各物质气态)，测定甲醇的平衡转化率随压强变化的曲线在图b(未画出)。①每个碳酸二甲酯分子中最多有 原子共平面。②在140~180℃之间，随着温度升高，碳酸二甲酯的产率降低，可能原因是(写一种) 。③请绘制出图b曲线 。【答案】（1）催化剂，降低反应活化能；CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol（2）低温；H2（3）8；从140℃起随温度的升高，因反应正向放热，不利于反应正向进行或因催化剂的活性降低或反应的副产物增多；【知识点】热化学方程式；电极反应和电池反应方程式；化学平衡的影响因素【解析】【解答】(1)由图可知，过程ⅰ的反应为二氧化碳与氧化亚铁反应生成四氧化三铁和炭黑，反应的热化学方程式为CO2(g)+6FeO(s)=2Fe3O4(s)+C(s)△H=+bkJ/mol，过程ⅱ的反应为四氧化三铁发生分解反应生成氧化亚铁和氧气，反应的热化学方程式为2Fe3O4(s)=O2(g)+6FeO(s)△H=+akJ/mol，则氧化亚铁为反应的催化剂，总反应的热化学方程式为CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol；①由分析可知，氧化亚铁为反应的催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，故答案为：催化剂，降低反应活化能；②由分析可知，二氧化碳转化为炭黑和氧气的热化学方程式为CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol，故答案为：CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol；(2)①常温下，该反应是气体体积减小的放热反应，反应焓变△H＜0，熵变△S＜0，则该反应在低温条件下反应△H＜0-T△S＜0，能自发进行，故答案为：低温；②若利用该反应转化为电能，实现碳回收，由方程式可知，还原剂氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，故答案为：H2；(3)①酯基是平面结构，则每个碳酸二甲酯分子至少有6个原子一定共平面，由三点成面的规则可知，分子中最多有8个原子共平面，故答案为：8；②由图可知，140℃时，碳酸二甲酯的产率最大，说明反应达到平衡，140℃时之前是平衡的形成过程，140℃时之后是平衡的移动过程，该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，碳酸二甲酯的产率减小；温度升高，催化剂的活性降低、反应的副产物增多也可能导致碳酸二甲酯的产率减小，故答案为：从140℃起随温度的升高，因反应正向放热，不利于反应正向进行或因催化剂的活性降低或反应的副产物增多；③该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇的平衡转化率增大，所以甲醇的平衡转化率与压强变化的曲线如下图：，故答案为：。【分析】（1）由反应机理图可知，FeO参与化学反应，但是反应前后质量不变，故作催化剂，催化剂降低反应活化能，从而加快化学反应速率。（2）反应是否可以自发进行要看ΔH-TΔS(即吉布斯自由能)是否小于零，小于零的反应就可以自发，反应焓变△H＜0，熵变△S＜0，所以必须在低温下可能自发进行。（3）温度小于140℃时，温度升高，化学反应速率加快，碳酸二甲酯的产率增大，温度大于140℃时候，温度升高，产率降低，说明该反应为放热反应。
简介：高考三模化学试题一、单选题1．第24届冬奥会中所使用的材料属于有机高分子材料的是（ ）A．图甲为场馆提供电能的晶体硅太阳能电池B．图乙轻合金材料制成的冰刀C．图丙大理石冰壶D．图丁聚氨酯速滑服【答案】D【知识点】高分子材料【解析】【解答】A．晶体硅太阳能电池使用半导体Si，是无机非金属材料，A选项不符合题意；B．轻合金材料是金属与金属或非金属熔合在一起具有金属特性的无机物，B选项不符合题意；C．大理石是无机物矿石材料，C选项不符合题意；D．聚氨酯是有机高分子材料，D选项符合题意；故答案为：D。【分析】有机高分子化合物一般分子量几千到几万不等，相对分子质量不确定。2．我国科学家近期将CO2和H2O通过电催化合成高纯CH3COOH，再利用微生物进一步合成葡萄糖和油脂。下列有关这一变废为宝的途径说法正确的是（ ）A．CO2作氧化剂B．油脂属于高分子化合物C．葡萄糖能水解为CH3COOHD．CO2和H2O可化合为CH3COOH【答案】A【知识点】有机物的合成【解析】【解答】A．由题意可知，二氧化碳和水通过电催化合成高纯乙酸的反应方程式为2CO2+2H2O=CH3COOH+2O2，反应中二氧化碳为反应的氧化剂，故A符合题意；B．油脂是相对分子质量小于一万的小分子化合物，不属于高分子化合物，故B不符合题意；C．葡萄糖是不能发生水解反应的单糖，故C不符合题意；D．由题意可知，二氧化碳和水通过电催化合成高纯乙酸的反应方程式为2CO2+2H2O=CH3COOH+2O2，该反应不是化合反应，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】易错分析：A.通过化合价升降判断氧化剂和还原剂。B.高分子化合物分子量一般在几万到几十万不等。C.单糖不能水解3．下列化学用语或图示表达正确的是（ ）A．Mg2+的结构示意图：B．BF3的VSEPR模型：C．NaOH的电子式：D．反式聚异戊二烯的结构简式：【答案】B【知识点】原子结构示意图；结构式；电子式、化学式或化学符号及名称的综合【解析】【解答】A．Mg是12号元素，故Mg2+的结构示意图：，A不符合题意；B．BF3中心原子B周围的价成电子对数为：3+=3，则其VSEPR模型为平面三角形即，B符合题意；C．NaOH是离子化合物，故NaOH的电子式：，C不符合题意；D．反式聚异戊二烯的结构简式为：，D不符合题意；故答案为：B。 【分析】易错分析：D.反式聚异戊二烯，两个亚甲基在碳碳双键异侧。4．下列各组离子，能在溶液中大量共存的是（ ）A．H+、Cl-、ClO-B．Fe2+、H+、NOC．Al3+、HCO、Cl-D．NH、Cl-、NO【答案】D【知识点】离子共存【解析】【解答】A．酸性条件下，溶液中的次氯酸根离子和氯离子会发生归中反应生成氯气，不能大量共存，故A不符合题意；B．酸性条件下，溶液中硝酸根离子与亚铁离子发生氧化还原反应，不能大量共存，故B不符合题意；C．溶液中铝离子与碳酸氢根离子发生双水解反应，不能大量共存，故C不符合题意；D．NH、Cl—、NO在溶液中不发生任何反应，能大量共存，故D不符合题意；故答案为：D。【分析】判断离子共存方法，1.看溶液中离子之间因发生复分解反应生成沉淀、气体和弱电解质而不能共存；2看离子之间因发生氧化还原反应而不能共存，3.注意题目隐含条件，颜色、pH。5．下列实验操作或装置能达到目的的是（ ）ABCD混合浓硫酸和乙醇配制一定浓度的溶液收集气体证明乙炔可使溴水褪色A．AB．BC．CD．D【答案】B【知识点】浓硫酸的性质；乙炔炔烃；配制一定物质的量浓度的溶液；探究二氧化氮与水的反应【解析】【解答】A、乙醇的密度比浓硫酸的密度小，因此二者混合时，应将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入盛有乙醇的烧杯中，A不符合题意；B、配制一定物质的量浓度的溶液进行定容时，视线应与凹液面的最低处相平，B符合题意；C、NO2的密度比空气的密度大，因此收集NO2时，气体应从长导管进入，C不符合题意；D、制乙炔的过程中会产生H2S气体，H2S也能使溴水褪色，因此证明乙炔使溴水褪色时，应先吸收H2S，D不符合题意；故答案为：B【分析】A、溶液混合时，应将密度大的溶液倒入密度小的溶液中；B、根据溶液配制过程分析；C、根据NO2与空气密度的相对大小分析；D、制乙炔的过程中会产生H2S气体；6．下列有关金属及其化合物的应用不合理的是（ ）A．将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2B．铝中添加适量Li，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业C．盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良D．水果放置于盛有浸泡过高锰酸钾溶液硅藻土包装箱中，水果可保鲜【答案】C【知识点】合金及其应用；钠的重要化合物；铁盐和亚铁盐的相互转变【解析】【解答】A．氯化亚铁具有还原性，氯化亚铁溶液能与氯气反应生成氯化铁，反应生成的氯化铁能与铁反应生成氯化亚铁，所以将废铁屑加入氯化亚铁溶液中，可用于除去工业废气中的氯气，故A不符合题意；B．在铝中添加适量锂可制得低密度、高强度的新型铝合金，可代替常规的铝合金用于制造航天飞机，故B不符合题意；C．盐碱地中碳酸钠在溶液中水解使土壤呈碱性不利于作物生长，若加入熟石灰进行改良，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，反应生成的氢氧化钠会使土壤的碱性更强，同样不利于作物生长，故C符合题意；D．水果放置于盛有浸泡过高锰酸钾溶液硅藻土包装箱中，酸性高锰酸钾溶液会吸收水果释放出的催熟剂乙烯，有利于水果可保鲜，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】易错分析：盐碱地可以向其加入酸性物质，可以进行改善。7．下列曲线表示卤族元素或其单质性质随核电荷数的变化趋势，正确的是( ) A．B．C．D．【答案】A【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律【解析】【解答】A．电负性与非金属性变化规律一致，非金属性：F＞Cl＞Br，故电负性：F＞Cl＞Br，A符合题意；B．卤素最外层电子数均为7个，按照化合价形成规律最高价为+7价，但F元素无正价，B不符合题意；C．同主族元素的原子半径越小，原子核对核外电子引力越强，不容易失去电子，第一电离能越大，故第一电离能：F＞Cl＞Br，C不符合题意；D．卤素单质均为分子构成，且无分子间氢键，故相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高，所以熔点：Br2＞Cl2＞F2，D不符合题意。故答案为：A。【分析】A.电负性是得电子的能力强弱B.氟的非金属性太强，无正价氧化物C.电离能和半径有关D.单质熔点和相对分子质量的关系8．下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是（ ）选项实验现象离子方程式A向AgCl悬浊液中滴加氨水，沉淀溶解AgCl+NH3=Ag(NH3)++Cl-B向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+C向Na2S2O3溶液中滴入稀硫酸溶液观察到有乳白色浑浊产生，并有无色气体生成S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2OD将FeCl3溶液滴入H2O2中观察到有气泡冒出H2O2+2Fe3+=2Fe2++O2↑+2H+A．AB．BC．CD．D【答案】C【知识点】离子方程式的书写【解析】【解答】A．向氯化银悬浊液中滴加氨水，沉淀溶解发生的反应为氯化银与氨水反应生成氯化二氨合银，反应的离子方程式为AgCl+2NH3=Ag(NH3)+Cl-，故A不符合题意；B．向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色氢氧化铁胶体，反应的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，故B不符合题意；C．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应生成硫酸钠、硫沉淀、二氧化硫气体和水，反应的离子方程式为S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O，故C符合题意；D．将氯化铁溶液滴入过氧化氢溶液中观察到有气泡冒出发生的反应为在氯化铁做催化剂条件下，过氧化氢分解生成氧气和水，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】离子方程式正误判断：1.反应原理是否正确（反应方程式书写是否正确）2.物质的拆分是否正确3.是否漏写参加反应离子4.过量与少量问题9．我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。有关物质的转化过程示意如图：下列说法正确的是（ ）A．反应①中H2O可光照下分解制得H2 B．反应②CO2→CH3OH，碳原子的杂化方式没有改变C．使用现代分析仪器测得C3的红外光谱中含有羧基D．从C6→淀粉的过程中，O－H键既有断裂又有生成【答案】D【知识点】极性键和非极性键；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构【解析】【解答】A．由图可知，反应①为水电解生成氢气和氧气，故A不符合题意；B．二氧化碳分子中碳原子为sp杂化，甲醇分子中碳原子为sp3杂化，则反应②中碳原子的杂化方式发生改变，故B不符合题意；C．由结构简式可知，C3分子中含有羟基和羰基，不含有羧基，故C不符合题意；D．由结构简式可知，从C6→淀粉的过程中，既有氢氧键的断裂，也有氢氧键的生成，故D符合题意；故答案为：D。【分析】思路分析：过程①为电解水产生氢气和氧气，过程②为氢气和二氧化碳合成甲醇，甲醇生物合成得到C3和C6，最终合成淀粉，从结构看，既有氢氧键的断裂，也有氢氧键的生成。10．下列关于2－溴丁烷结构与性质的实验叙述错误的是（ ）A．2－溴丁烷中C－Br键较C－C键的键长短但极性大，故易断裂B．用NaOH水溶液、AgNO3溶液、硝酸可鉴定其含有溴元素C．用水、酸性KMnO4溶液可鉴定其发生消去反应的有机产物D．与NaOH的乙醇溶液在加热条件下反应，有机产物可能有三种不同的结构【答案】A【知识点】卤代烃简介【解析】【解答】A．溴原子的原子半径大于碳原子，则2－溴丁烷中C－Br键的键长比C－C键的键长要长，故A符合题意；B.2－溴丁烷在氢氧化钠溶液中共热会发生水解反应生成溴化钠，加入稀硝酸中和氢氧化钠溶液排出氢氧根离子对溴离子检验的干扰，加入硝酸银溶液会有淡黄色沉淀生成，则用氢氧化钠水溶液、硝酸银溶液、硝酸可鉴定2－溴丁烷中含有溴元素，故B不符合题意；C．一定条件下密度比水大的2－溴丁烷发生消去反应生成密度比水小的1-丁烯或2-丁烯，用水分离2－溴丁烷和1-丁烯或2-丁烯后，向上层1-丁烯或2-丁烯中加入酸性高锰酸钾溶液，溶液会褪色，则用水、酸性高锰酸钾溶液可鉴定2－溴丁烷发生消去反应生成的1-丁烯或2-丁烯，故C不符合题意；D.2－溴丁烷与氢氧化钠的乙醇溶液在加热条件下反应时，2－溴丁烷可能发生消去反应生成1-丁烯或2-丁烯，也可能因反应生成的水得到氢氧化钠溶液，与氢氧化钠溶液发生水解反应生成2-丁醇，所得产物可能为1-丁烯、2-丁烯、2-丁醇，可能有3种，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】易错分析：A.原子半径越大，键长越长，越容易断裂。D.2－溴丁烷与氢氧化钠的乙醇溶液在加热条件下反应时，可以发生消去反应和取代反应。11．25℃时，在某氨水中不断通入CO2，各种离子的变化趋势如图所示：下列说法正确的是（ ）A．lg[Kb(NH3•H2O)]=9B．随着CO2的通入，不断减小C．刚通入CO2时反应的离子方程式NH3•H2O+CO2=NH+HCOD．pH=8.5的溶液中：c(NH)+c(H+)=c(CO)+c(HCO)+c(NH2COO-)+c(OH-)【答案】B【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡；盐类水解的原理；离子浓度大小的比较【解析】【解答】A．根据图示，时，pH=9，Kb(NH3•H2O)=10-5，lg[Kb(NH3•H2O)]=5，故A不符合题意；B．温度不变，Kb(NH3•H2O)=不变，随着CO2的通入，增大，所以不断减小，故B符合题意；C．刚通入CO2时，氨水过量，反应生成碳酸铵，反应的离子方程式2NH3•H2O+CO2=2NH+CO+H2O，故C不符合题意； D．根据电荷守恒，pH=8.5的溶液中c(NH)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(NH2COO-)+c(OH-)，故D不符合题意；故答案为：B。【分析】A.在计算Kb时要注意选择特殊点进行巧妙计算，在pH=9时，NH3•H2O和NH4+浓度相等，从而计算Kb。B.利用平衡常数不变，随着CO2的通入，二氧化碳与氨水反应，NH4+浓度变大，利用平衡常数表达式可知，其比值减小。C.刚刚通入二氧化碳时，二氧化碳少量，应该生成碳酸根。12．我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂s－SnLi可提高电催化制甲酸盐的产率，同时释放电能，实验原理如图所示。下列说法正确的是（ ）A．充电时，Zn失电子B．放电时，每生成1molHCOO-，转移NA个电子C．使用催化剂s－SnLi可消除副产物CO的生成D．使用催化剂Sn较s－SnLi，前者的中间产物更稳定【答案】D【知识点】原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用【解析】【解答】A．由分析可知，充电时，锌电极为阴极，四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌，故A不符合题意；B．由分析可知，放电时，右侧电极为正极，在水分子作用下二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲酸根离子和氢氧根离子，反应中转移2NA个电子，故B不符合题意；C．由右图可知，使用催化剂s－SnLi时，二氧化碳也会转化为一氧化碳，所以使用催化剂s－SnLi不能消除副产物一氧化碳的生成，故C不符合题意；D．由右图可知，使用催化剂Sn较s－SnLi，催化剂Sn的中间产物的能量均低于催化剂s－SnLi，稳定性强于催化剂s－SnLi，故D符合题意；故答案为：D。【分析】思路分析：该电池为可充电电池，结合化合价升降可以判断电池的正负极，放电时，Zn为负极，二氧化碳发生的反应为正极，充电时，锌电极为阴极，另一极为阳极；对于反应过程能量变化可知，能量越低，越稳定。二、非选择题13．铁及其化合物在生活、生产中有着重要作用。请按要求回答下列问题。（1）基态Fe原子的简化电子排布式为 。（2）因生产金属铁的工艺和温度等因素不同，产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同。①用 实验测定铁晶体，测得A、B两种晶胞，其晶胞结构如图：②A、B两种晶胞中含有的铁原子个数比为 。③在A晶胞中，每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有 个。（3）常温下，铁不易和水反应，而当撕开暖贴(内有透气的无纺布袋，袋内装有铁粉、活性炭、无机盐、水、吸水性树脂等)的密封外包装时，即可快速均匀发热。利用所学知识解释暖贴发热的原因： 。（4）工业盐酸因含有[FeCl4]-而呈亮黄色，在高浓度Cl-的条件下[FeCl4]-才是稳定存在的。①[FeCl4]-的中心离子是 ，配体是 ；其中的化学键称为 。②取4mL工业盐酸于试管中，逐滴滴加AgNO3饱和溶液，至过量，预计观察到的现象有 ，由此可知在高浓度Cl-的条件下[FeCl4]-才是稳定存在的。【答案】（1）[Ar]3d64s2（2）X射线衍射；1：2；8（3）暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池，铁粉做负极，失去电子被氧化，氧气在碳粉正极得电子被还原，原电池反应加速了铁粉被氧化放热（4）Fe3+；Cl-；配位键；白色沉淀、亮黄色逐渐变浅【知识点】配合物的成键情况；金属晶体；晶胞的计算【解析】【解答】(1)铁元素的原子序数为26，基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d64s2 ，故答案为：[Ar]3d64s2；(2)①用X射线衍射可以测得铁晶体的晶胞结构，故答案为：X射线衍射；②由晶胞结构可知，晶胞A中位于顶点和体心的铁原子个数为8×+1=2，晶胞B中位于顶点和面心的铁原子个数为8×+6×=4，则A、B两种晶胞中含有的铁原子个数比为1：2，故答案为：1：2；③由晶胞结构可知，在A晶胞中，位于顶点的铁原子与位于体心的铁原子的距离最近，则每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有8个，故答案为：8；(3)由铁的吸氧腐蚀原理可知，解释暖贴发热的原因是暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池，铁粉做负极，失去电子被氧化，氧气在碳粉正极得电子被还原，原电池反应加速了铁粉被氧化放热，故答案为：暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池，铁粉做负极，失去电子被氧化，氧气在碳粉正极得电子被还原，原电池反应加速了铁粉被氧化放热；(4)①四氯合铁离子中具有空轨道的铁离子为配离子的中心离子，具有孤对电子的氯离子是配体，中心离子铁离子与配体氯离子形成配位键，故答案为：Fe3+；Cl-；配位键；②亮黄色的工业盐酸中存在如下平衡：[FeCl4]-Fe3++4Cl-，向盐酸中逐滴滴加硝酸银饱和溶液至过量时，溶液中氯离子与滴入的银离子反应生成氯化银白色沉淀，溶液中的氯离子浓度减少，络合平衡向右移动，四氯合铁离子的浓度减小，溶液的亮黄色逐渐变浅说明在高浓度氯离子的条件下四氯合铁离子才是稳定存在的，故答案为：白色沉淀、亮黄色逐渐变浅至褪去。【分析】难点分析：（2）常见分析晶体结构方法为：X射线衍射法；分别利用均摊法计算出A和B晶胞中铁原子个数即可；以中心铁原子微粒，可知每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有8个。（3）利用铁和C形成原电池，发生反应放出热量14．化学家屠呦呦团队在确认青蒿素分子结构之后实现了青蒿素的全合成，如图所示。已知：Bn－即为C6H5CH2－；部分条件和步骤已省略。请按要求回答下列问题：（1）A的分子式为 ，其所含含氧官能团名称为 。E→F的反应类型为 。（2）A的同系物中含碳原子数目最少的物质的结构式为 。（3）B的同分异构体X含有醚键和碳碳双键，其中核磁共振氢谱有2组峰，则符合该条件的X的所有结构有 种，写出其中一种X的结构简式： 。（4）写出A与新制氢氧化铜加热反应的化学方程式： 。（5）通过H→I的反应，分子中引入了硫醚基团，而J→K的反应，分子中硫醚基团又被脱去，这样做的目的是 。（6）科学家将青蒿素还原转化为疗效更好的双氢青蒿素，如图所示，从结构视角解释双氢青蒿素的水溶性比青蒿素的强的原因是 。（7）参照上述合成路线，写出以为主要原料，经四步反应制备的流程： 。【答案】（1）C10H18O；醛基；氧化反应（2）（3）3；或或（4）+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O（5）保护酮羰基，提高反应选择性（6）酮羰基转变为羟基，分子极性增强，且与水分子间易形成氢键（7）【知识点】有机物的合成；烯烃；醛的化学性质 【解析】【解答】(1)由结构简式可知，A的分子式为C10H18O，含氧官能团为醛基；E→F的反应为去氧加氢的氧化反应，故答案为：C10H18O；醛基；氧化反应；(2)由结构简式可知，A为不饱和一元醛，含碳原子数目最少的同系物的结构简式为CH2=CHCHO，结构式为，故答案为：；(3)B的同分异构体X含有醚键和碳碳双键，核磁共振氢谱有2组峰说明X的分子结构对称，符合该条件的结构简式为、、，共3种，故答案为：3；或或；(4)碱性条件下，与新制氢氧化铜加热反应生成、氧化亚铜沉淀和水，反应的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O，故答案为：+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O；(5)由有机物的转化关系可知，通过H→I的反应将分子中羰基转化为硫醚基团，通过J→K的反应将分子中硫醚基团转化为羰基，这样做目的是防止分子中醛基反应时，羰基参与反应，起到保护酮羰基，提高反应选择性的作用，故答案为：保护酮羰基，提高反应选择性；(6)由结构简式可知，青蒿素还原为双氢青蒿素时，青蒿素分子中酮羰基转变为双氢青蒿素分子中的羟基，使双氢青蒿素分子的极性增强，且与水分子间易形成氢键，从而增强治疗的疗效，增大双氢青蒿素在水中的溶解度，故答案为：酮羰基转变为羟基，分子极性增强，且与水分子间易形成氢键；(7)由题给有机物的转化关系可知，以为主要原料，经四步反应制备的合成步骤为先与CH3MgI发生加成反应、后在评p—TsOH的作用下发生消去反应生成，与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成，在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成，与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成，合成路线为，故答案为：。【分析】本题采用正推法解答，做有机合成题要注意两点，1.反应条件，根据反应条件判断一些反应类型，如氯气/光照，发生取代反应，浓硫酸/加热发生醇的消去反应等；2.观察反应前后化学键断裂和形成，以及断裂和形成的位置，15．实验室可用如图所示装置模拟工业上制备FeCl3的过程，向500~600℃的铁粉中通入Cl2制备无水FeCl3(熔点为306℃，沸点为315℃，易吸收空气中的水分而潮解)已知：工业上采用向炽热铁粉中通入HCl制备FeCl2(熔点为670℃，易升华)。请按要求回答下列相关问题：（1）完善该实验步骤：①将n导管口与图中装置导管口 (填字母)连接；检查装置的气密性；盛装药品。②启动装置A反应，直至 。③用酒精灯在铁屑下方加热，假设铁屑反应完全。④体系冷却后，停止装置A中反应；改用干燥的气体Y，Y可能是 (填化学式)赶尽体系中的气体，将收集器密封。（2）装置A中生成气体X反应的离子方程式为 。（3）为在收集器中收集到更多的产品，装置D已采取的有效措施：用较粗的导管m、 。（4）用此装置制得的产品比理论含Fe量偏高，其中含有杂质是 (填化学式)；为验证此结论，除了蒸馏水外，还需的试剂Z是 ；为消除该误差，需对装置进行的改进是 。（5）某同学为了验证FeCl3溶液与K3[Fe(CN)6]溶液中的铁元素存在形式的区别，进行了如表实验：操作现象结论i.向盛有2mL蒸馏水的试管a中滴加2滴FeCl3溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液② ④ ii.① ③ 【答案】（1）h(或efg)；整个装置充满黄绿色气体，排空装置中的空气；N2（2）ClO+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O（3）实验前在水槽中盛装好冷水（4）FeCl2；K3[Fe(CN)6]溶液；在装置A、B之间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶（5）向盛有2mL蒸馏水的试管b中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液；溶液变为红色；无明显现象(或溶液呈浅红色)；溶液中FeCl3能电离出Fe3+，而K3[Fe(CN)6]电离出的[Fe(CN)6]3-是配离子，结构较稳定，与Fe3+的性质不同【知识点】制备实验方案的设计【解析】【解答】本实验是实验室中模拟工业上制备FeCl3，装置A为制备Cl2的发生装置，原理为：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O，装置B为干燥Cl2，装置C为制备FeCl3的发生装置，原理为：2Fe+3Cl22FeCl3，装置D为收集FeCl3，由于FeCl3易水解，故尾气处理时需防止空气中的水蒸气进入D中，故n可接h接口或者接efg，据此分析解题。(1)①由分析可知，本实验使用的Cl2有毒，故需进行尾气处理，FeCl3易水解，故尾气处理时需防止空气中的水蒸气进入D中，故n可接h接口或者接efg，故答案为：h或efg；②启动装置A反应，直至整个装置充满黄绿色气体，排空装置中的空气，防止O2氧化Fe粉，故答案为：整个装置充满黄绿色气体，排空装置中的空气；④体系冷却后，停止装置A中反应，改用干燥的气体Y，Y需性质稳定，不能引起FeCl3变质，故Y可能是N2赶尽体系中的气体，将收集器密封，故答案为：N2；(2)由分析可知，装置A中生成气体X反应方程式为：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O，故其离子方程式为：ClO+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O，故答案为：ClO+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O；(3)为在收集器中收集到更多的产品，装置D已采取的有效措施：用较粗的导管m、实验前在水槽中盛装好冷水，让一生成的FeCl3蒸气就能凝华为FeCl3固体，故答案为：实验前在水槽中盛装好冷水；(4)由于浓盐酸易挥发，气体X中含有HCl和Cl2，Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，FeCl2中Fe的质量分数比FeCl3中高，故用此装置制得的产品比理论含Fe量偏高，其中含有杂质是FeCl2，为验证此结论，即检验产品中含有Fe2+，即除了蒸馏水外，还需的试剂Z是K3[Fe(CN)6]溶液，为消除该误差，即需除去Cl2中的HCl之后再来制备FeCl3，故需对装置进行的改进是在装置A、B之间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶，故答案为：FeCl2；K3[Fe(CN)6]溶液；在装置A、B之间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶；(5)①根据对照实验设计中控制变量的要求并结合实验i可知实验ii的操作为：向盛有2mL蒸馏水的试管b中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液，故答案为：向盛有2mL蒸馏水的试管b中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴KSCN溶液；②FeCl3溶液中的Fe3+遇到SCN-，溶液立即变为血红色，故答案为：溶液变为血红色；③K3[Fe(CN)6]在溶液中电离出K+和[Fe(CN)6]3-即K3[Fe(CN)6]溶液中不含或者很少含Fe3+，故滴加KSCN溶液后，溶液无明显现象(或溶液呈浅红色)，故答案为：无明显现象(或溶液呈浅红色)；④通过实验i、ii对照可以得出的实验结论为：溶液中FeCl3能电离出Fe3+，而K3[Fe(CN)6]电离出的[Fe(CN)6]3-是配离子，结构较稳定，与Fe3+的性质不同，故答案为：溶液中FeCl3能电离出Fe3+，而K3[Fe(CN)6]电离出的[Fe(CN)6]3-是配离子，结构较稳定，与Fe3+的性质不同。【分析】易错分析：（1）给过程产生的尾气有氯气，可以用氢氧化钠溶液吸收或者碱石灰吸收。（2）该离子反应为归中反应，最终生成氯气，利用化合价升降相等配平即可。（4）氯气中含有的HCl气体会与Fe反应，产生氯化亚铁，对测量结果有影响，可以利用饱和食盐水除去氯化氢气体。（5）FeCl3可以电离出铁离子，K3[Fe(CN)6]溶中三价铁形成配合物，更稳定。16．我国科学家在“碳中和”项目上进行了如图相关深入研究，并取得一定效果。请按要求回答下列问题：（1）将CO2转化为炭黑(C)并回收利用，反应原理如图所示。①FeO的作用是 。②写出CO2转化为炭黑(C)和氧气的热化学方程式： 。（2）常温下，CO2催化加氢的反应为2CO2+6H2=C2H4+4H2O△H<0。①若该反应自发进行，反应适宜条件是 (填“低温”或“高温”)。②若利用该反应转化为电能，实现碳回收，负极反应物为 。 （3）以CO2和甲醇为原料直接合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)的反应为CO2(g)+2CH3OH(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)△H。在一定条件下，测定碳酸二甲酯的产率随温度变化的曲线如图a所示；其他条件一定时，改变压强(保持各物质气态)，测定甲醇的平衡转化率随压强变化的曲线在图b(未画出)。①每个碳酸二甲酯分子中最多有 原子共平面。②在140~180℃之间，随着温度升高，碳酸二甲酯的产率降低，可能原因是(写一种) 。③请绘制出图b曲线 。【答案】（1）催化剂，降低反应活化能；CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol（2）低温；H2（3）8；从140℃起随温度的升高，因反应正向放热，不利于反应正向进行或因催化剂的活性降低或反应的副产物增多；【知识点】热化学方程式；电极反应和电池反应方程式；化学平衡的影响因素【解析】【解答】(1)由图可知，过程ⅰ的反应为二氧化碳与氧化亚铁反应生成四氧化三铁和炭黑，反应的热化学方程式为CO2(g)+6FeO(s)=2Fe3O4(s)+C(s)△H=+bkJ/mol，过程ⅱ的反应为四氧化三铁发生分解反应生成氧化亚铁和氧气，反应的热化学方程式为2Fe3O4(s)=O2(g)+6FeO(s)△H=+akJ/mol，则氧化亚铁为反应的催化剂，总反应的热化学方程式为CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol；①由分析可知，氧化亚铁为反应的催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，故答案为：催化剂，降低反应活化能；②由分析可知，二氧化碳转化为炭黑和氧气的热化学方程式为CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol，故答案为：CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b)kJ/mol；(2)①常温下，该反应是气体体积减小的放热反应，反应焓变△H＜0，熵变△S＜0，则该反应在低温条件下反应△H＜0-T△S＜0，能自发进行，故答案为：低温；②若利用该反应转化为电能，实现碳回收，由方程式可知，还原剂氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，故答案为：H2；(3)①酯基是平面结构，则每个碳酸二甲酯分子至少有6个原子一定共平面，由三点成面的规则可知，分子中最多有8个原子共平面，故答案为：8；②由图可知，140℃时，碳酸二甲酯的产率最大，说明反应达到平衡，140℃时之前是平衡的形成过程，140℃时之后是平衡的移动过程，该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，碳酸二甲酯的产率减小；温度升高，催化剂的活性降低、反应的副产物增多也可能导致碳酸二甲酯的产率减小，故答案为：从140℃起随温度的升高，因反应正向放热，不利于反应正向进行或因催化剂的活性降低或反应的副产物增多；③该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇的平衡转化率增大，所以甲醇的平衡转化率与压强变化的曲线如下图：，故答案为：。【分析】（1）由反应机理图可知，FeO参与化学反应，但是反应前后质量不变，故作催化剂，催化剂降低反应活化能，从而加快化学反应速率。（2）反应是否可以自发进行要看ΔH-TΔS(即吉布斯自由能)是否小于零，小于零的反应就可以自发，反应焓变△H＜0，熵变△S＜0，所以必须在低温下可能自发进行。（3）温度小于140℃时，温度升高，化学反应速率加快，碳酸二甲酯的产率增大，温度大于140℃时候，温度升高，产率降低，说明该反应为放热反应。
