C．Z元素化学性质稳定，在自然界以游离态存在
D．W的简单离子会影响水的电离平衡
6．利用电化学原理可同时将SO2、CO2变废为宝，装置如图所示（电极均为惰性电极）。
下列说法不正确的是
A．a为负极，发生氧化反应
B．装置工作时，电子从c极流入b极
C．若b极消耗16gO2，则Y中左侧溶液质量减轻16g
D．d电极反应式为CO2+6H++6e－=CH3OH+H2O
7．已知：
pKa=－lgKa。
25℃时，几种弱酸的pKa值如下表所示。
下列说法正确的是
弱酸的化学式
CH3COOH
HCOOH
H2SO3
pKa
4.74
3.74
1.907.20
A．向Na2SO3溶液中加入过量乙酸，反应生成SO2
B．25℃时，pH=8的甲酸钠溶液中，c（HCOOH）=9.9×10－7mol·L-1
C．25℃时，某乙酸溶液pH=a，则等浓度的甲酸pH=a－1
D．相同温度下，等浓度的HCOONa溶液比Na2SO3溶液的pH大
二、原理综合题
8．碘化钠在医学上被广泛应用于X射线造影剂、甲状腺癌防治等方面。
实验室可用铁屑还原法制碘化钠。
回答下列问题：
（1）向反应容器中加入30mL40%的NaOH溶液、25.4gI2，搅拌并加热，发生反应：
3I2+6NaOH
5NaI+NaIO3+3H2O。
将温度控制在60-70℃的最佳加热方法是___________，若温度过高产生的影响是______________________。
（2）已知：
IO3－+5I－+6H+=3I2+3H2O；NaIO3水溶液呈中性。
某同学设计如下方案，检验反应后溶液中存在IO3－，且c（OH－）>c（H+）限选试剂及用品：
1mol·L－1H2SO4、2mol·L－1HNO3、淀粉KI试纸、红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸
实验操作
实验现象
结论
①用玻璃棒蘸取溶液，点在___试纸上
试纸呈蓝色
c（OH－）>c（H+）
②用玻璃棒蘸取溶液，点在___试纸上
试纸不变色
③向实验②的试纸上滴加____溶液
试纸呈蓝色
溶液中有IO3－
（3）向反应后的溶液中加入铁粉，产生红褐色沉淀，则该反应的离子方程式为___________。
充分反应后，从混合物中获得NaI固体，首先应进行___________（填操作名称），若后续操作中直接蒸发结晶往往得不到较纯的NaI固体，可能的原因是___________。
为将溶液中的NaIO3全部还原成NaI，投入铁屑的质量不少于___________g（精确到小数点后两位）。
9．废旧电池的回收处理，既能减少对环境的污染，又能实现资源的再生利用。
将废旧锌锰电池初步处理后，所得废料含MnO2、MnOOH、Zn（OH）2及少量Fe等，用该废料制备Zn和MnO2的一种工艺流程如下：
已知：
①Mn2+在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被O2氧化
②有关Ksp数据如下表所示
化合物
Mn（OH）2
Zn（OH）2
Fe（OH）3
Ksp近似值
10-13
10-17
10-38
回答下列问题：
（1）还原焙烧过程中，MnOOH与炭黑反应，锰元素被还原为MnO，该反应的化学方程式为___________。
传统的工艺是使用浓盐酸在加热条件下直接处理废料，缺点是___________。
（2）酸漫时一般会适当加热并不断搅拌，其作用是___________，滤渣1和滤渣2主要成分的化学式依次是___________。
（3）净化时，先通入O2再加入MnCO3，其目的是___________；已知净化时溶液中Mn2+、Zn2+的浓度约为0.1mol·L－1，调节pH的合理范围是___________。
（4）电解制取MnO2时，MnO2在___________极产生。
（5）中科院研究人员将MnO2和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池，该电池可将软饮料中的葡萄糖作为燃料获得能量，装置如图所示。
此装置中b极的电极反应式为______________________。
10．肼（N2H4）与N2O4是火箭发射中最常用的燃料与助燃剂，回答下列问题：
（1）T℃时，将一定量的NO2或N2O4充入一个容积为2L的恒容密闭容器中，发生反应2NO2（g）
N2O4（g），保持温度不变，各物质的浓度随时间变化关系如下表：
①c（Y）代表___________（填化学式）的浓度，20～40s内，用NO2表示的化学反应速率为___________。
②该反应的平衡常数K=___________。
③60s时容器内混合气体的密度为_____g·L－1。
④100s时改变的条件是___________，重新达到平衡时，与原平衡比较，NO2的体积分数将___________（填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）①已知2N2H4（g）+N2O4（g）
3N2（g）+4H2O（g）△H=－QkJ·mol－1，相关化学键的键能如表所示。
使1molN2O4（g）完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是___________kJ（用代数式表示）
②相同温度下，向Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个恒压密闭容器中均充入1molN2H4（g）和1molN2O4（g），三个容器的反应压强分别为p1、p2、p3。
在其它条件相同的情况下，反应进行到tmin时，N2的体积分数如图所示，此时容器I___________（填“处于”或“不处于”）化学平衡状态，原因是___________。
11．铜是人类最早发现并广泛使用的一种金属。
向硫酸铜溶液中逐滴滴加稀氨水，产生蓝色沉淀：
继续滴加稀氨水，沉淀溶解，溶液最终变为深蓝色：
再向深蓝色溶液中加入无水乙醇，析出[Cu（NH3）4]SO4·H2O。
回答下列问题：
（1）基态Cu原子中，电子在核外排布的原子轨道共有________个。
（2）N、O、S元素的原子对键合电子吸引力最大的是_________。
（3）[Cu（NH3）4]2+中，提供孤对电子的是________。
Cu（NH3）2Cl2有两种同分异构体，其中一种可溶于水，则此种化合物是________（填“极性”或“非极性”）分子，由此推知[Cu（NH3）4]2+的空间构型是________。
（4）NH3中N原子的杂化方式是_________，乙醇分子中采用同样杂化方式的原子有_________________个。
（5）硫元素对应的含氧酸酸性是H2SO4强于H2SO3，其原因为_________。
（6）铜的一种氧化物晶体结构如图所示，该氧化物的化学式是________。
若该晶体结构为长方体，其参数如图，阿伏加德罗常数为NA，则该氧化物的密度为_________g·cm－3。
三、有机推断题
12．化合物H是某些姜科植物根茎的提取物，具有抗肿瘤、抗菌、抗氧化等功效，其一种合成路线如下：
已知：
i质谱图显示有机物D的最大质荷比为94，且D遇FeCl3溶液显紫色
iiRMgBr+R′CHO→
回答下列问题：
（1）D的化学式为___________；B的名称为___________。
（2）反应①的反应类型是___________：
I中所含官能团的名称为___________。
（3）反应④的化学方程式是______________________。
（4）X是H的同系物，其相对分子质量比H小14，则X的同分异构体中，符合下列条件的有___________种（不含立体异构）
a．属于芳香族化合物b．能发生水解反应c．能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为6：
2：
1：
1的结构简式是___________（写一种即可）。
（5）补充完成由甲苯和丙醛为原料，制备
的合成路线（无机试剂任选）
____________
参考答案
1．D
【详解】
A.裂化汽油含有不饱和烃，能和溴发生加成反应，不能用于萃取溴单质，故A错误；
B.蚕丝和羊毛是蛋白质含有氮元素，故完全燃烧产物不能只是二氧化碳和水，故B错误；
C.门捷列夫按相对原子质量由小到大制出第一张元素周期表，故C错误；
D.具有磁性的物质是四氧化三铁，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】
A.植物油含有不饱和键，通过和氢气的加成反应生成人造奶油，故A错误；
B.乙苯中含有乙基，有可能所有碳原子在一定平面上，故B错误；
C.苯不溶于水，乙醇能溶于水，能用水鉴别，苯不溶于高锰酸钾也不和高锰酸钾反应，乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故能区别，故C正确；
D.前者为乙烯，后者可能为丁烯或环丁烷，故不一定是同系物，故D错误。
故选C。
3．A
【详解】
A.标况下11.2L一氧化碳的物质的量为0.5mol，每个分子含有6+10=16个中子，故总共含有8mol中子，故A正确；
B.12克金刚石为1mol，每个碳原子平均形成2个共价键，所以共形成2mol共价键，故B错误；
C.氧化锂含有3个离子，过氧化钠也含有3个离子，故1mol混合物含有3mol离子，故C错误；
D.没有说明溶液的体积，不能计算，故D错误。
故选A。
【点睛】
阿伏加德罗常数是常考题型。
掌握常见物质的结构和微粒的关系，注意溶液中的微粒的计算需要考虑浓度和体积的数据以及溶液中是否存在电离或水解平衡等。
4．B
【详解】
A.CH3COOH和CH3COOC2H5互溶，不能用分液的方法分离，故A错误；
B.硝酸铵晶体溶于水吸热，所以U型管中的液体向左侧移动，故该实验能验证NH4NO3晶体溶于水的热效应，故B正确；
C.蒸发FeCl3溶液时促进铁离子水解，最后得到氢氧化铁，灼烧又得到氧化铁固体，故C错误；
D.根据元素非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强分析，要验证C、Cl、Si的非金属性强弱应用实验证明高氯酸、碳酸和硅酸的酸性强弱，但实验中使用的是盐酸，故D错误。
故选B。
【点睛】
掌握非金属性强弱与最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱的对应关系，不能用盐酸的酸性强弱进行比较。
5．A
【解析】
【详解】
X的氢化物常用于刻蚀玻璃，说明X为氟，Y在同周期中金属性最强，为钠，Z的单质是人类将太阳能转化为电能的常用材料，为硅，W与X同主族，为氯。
A.氟化氢分子间含有氢键，所以氟化氢的沸点比氯化氢高，故正确；
B.氟离子，钠离子，氯离子中前两个电子层结构相同，为2层，氯离子有3个电子层，根据层同时序小径大分析，半径关系为r（Y）C.硅是亲氧元素，在自然界以化合态存在，故错误；
D.氯离子不能影响水的电离平衡，故错误。
故选A。
6．C
【详解】
A.a极附近二氧化硫失去电子生成硫酸根离子，故a极为负极，发生氧化反应，故A正确；
B.左侧装置属于原电池，a为负极，b为正极，c为阳极，d为阴极，电子从c极流向b极，故B正确；
C.若b极消耗16gO2，则反应中转移
mol=2mol电子，则Y中左侧溶液中阴离子即氢氧根离子反应生成氧气，即产生16克氧气，但同时有2mol氢离子通过交换膜进入右侧，故左侧溶液减少18克，故C错误；
D.d极为阴极，由二氧化碳变为甲醇，电极反应为CO2+6H++6e－=CH3OH+H2O，故D正确。
故选C。
【点睛】
掌握原电池中氧气在正极反应，左侧为原电池，右侧为电解池，与原电池负极连接的为电解池的阴极，与原电池正极连接的为电解池的阳极，根据电极名称判断电极反应。
7．B
【详解】
根据表格数据分析，酸性顺序为：
H2SO3>HCOOH>CH3COOH>HSO3-。
A.因为乙酸的酸性大于亚硫酸氢根离子，所以亚硫酸钠和乙酸反应生成亚硫酸氢钠和乙酸钠，故A错误；
B.甲酸钠溶液因为甲酸根离子水解溶液显碱性，且存在质子守恒，c（OH-）=c（H+）+c（HCOOH），因为溶液的pH=8，所以c（OH-）=10-6mol·L-1，c（H+）=10-8mol·L-1，所以c（HCOOH）=9.9×10－7mol·L-1，故B正确；
C.等浓度的乙酸和甲酸溶液中存在电离平衡，假设甲酸溶液的pH＝ｂ，
，
，计算b=a-0.5，故C错误；
D.因为甲酸的酸性比亚硫酸氢根离子酸性强，所以同温度下，等浓度的溶液中甲酸根离子水解程度小于亚硫酸根离子水解程度，即等浓度的甲酸钠的pH小于亚硫酸钠，故D错误。
故选B。
【点睛】
掌握溶液中的守恒关系，如物料守恒和电荷守恒以及质子守恒，本题中B选项是难点，一般认为用电离平衡常数或水解平衡常数进行解题，但是题目中未给出盐溶液的物质的量浓度，不能计算，但使用质子守恒就会轻松解题。
所以要多角度分析和解题。
8．水浴加热I2挥发，原料利用率低红色石蕊淀粉KI1mol/LH2SO42Fe+IO3-+3H2O=2Fe（OH）3+I-过滤NaI在加热过程中，容易被氧气氧化（或混有过量氢氧化钠，合理即可）3.73
【详解】
（1）水浴加热能很好的控制温度，所以最佳的加热方法为水浴加热，温度过高时I2挥发，原料利用率低。
（2）要检验反应后的溶液中存在碘酸根离子且溶液为碱性，可以利用碱性溶液中红色石蕊试纸变蓝，和碘酸根离子在酸性条件下和碘化钾反应生成碘单质遇到淀粉显蓝色进行检验。
①检验碱性溶液应使用红色石蕊；②在碱性溶液中碘酸根离子和碘离子不会反应生成碘单质，所以先加入碘化钾淀粉试纸，试纸不变蓝，加入硫酸后试纸变蓝，所以步骤②中加入的为淀粉KI，步骤③加入的为1mol/LH2SO4。
（3）反应后的溶液中含有碘酸根离子，具有氧化性，可以将铁氧化为铁离子，在碱性条件下生成红褐色氢氧化铁沉淀，离子方程式为：
2Fe+IO3-+3H2O=2Fe（OH）3+I-；反应后的混合物应先过滤除去氢氧化铁沉淀，得到碘化钠溶液，可能含有过量的氢氧化钠，若直接蒸发结晶可能应为含有氢氧化钠而使固体不纯，或因为NaI在加热过程中，容易被氧气氧化。
25.4gI2的物质的量为0.1mol，反应最多能生成碘酸钠的物质的量为0.1/3mol，碘酸根离子和铁反应时根据电子守恒分析，碘酸根离子得到的电子为0.2mol，则铁的物质的量为0.2/3mol，则铁的质量为
g=3.73g。
9．
（1）2MnOOH+C
2MnO+CO↑+H2O↑反应过程中产生氯气，造成环境污染加快酸浸时的反应速率C、Fe（OH）3先将Fe2+氧化成Fe3+，再调节pH使Fe3+沉淀完全3≤pH<5.5阳C6H12O6-2e-=C6H10O6+2H+
【分析】
废料中加入过量的炭黑，还原焙烧，锰元素变成二价锰离子，酸浸时得到锰离子、锌离子和亚铁离子，过量的碳黑不溶于酸，过滤变成滤渣1，溶液中需要除去亚铁离子，利用表格数据，应将亚铁离子氧化为铁离子以氢氧化铁沉淀形成分离除去，但是需要注意二价锰离子在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被O2氧化，所以应先通入氧气，后加入碳酸锰调节溶液的pH值并控制二价锰离子不被氧化。
最后通过电解，锌离子得到电子在阴极生成锌，二价锰离子在阳极失去电子生成二氧化锰。
【详解】
（1）MnOOH与炭黑反应，锰元素被还原为MnO，因为碳过量时生成一氧化碳，方程式为：
2MnOOH+C
2MnO+CO↑+H2O↑，二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气，造成环境污染。
（2）加热和搅拌都可以加快酸浸时的反应速率，碳不溶于水或酸，所以滤渣1为碳，溶液中通入氧气和加入碳酸锰，使铁元素变成Fe（OH）3沉淀而分离。
（3）实验过程中需要将亚铁离子氧化并沉淀，但不能将锰元素氧化和沉淀，因为二价锰在酸性条件下很稳定，所以先通入氧气，先将Fe2+氧化成Fe3+，再调节pH使Fe3+沉淀完全，当铁离子浓度小于或等于10-5mol/L时认为完全沉淀，假设此时溶液中的氢氧根离子浓度为xmol/L，则有10-5×x3=10-38，解x=10-11mol/L，则溶液的pH为3，溶液中Mn2+、Zn2+的浓度约为0.1mol·L－1，形成Mn（OH）2沉淀时的氢氧根离子浓度为ymol/L，则有0.1×y2=10-13，形成Zn（OH）2沉淀时的氢氧根离子浓度为zmol/L，0.1×z2=10-17，y=10-6mol/L，z=10-8mol/L，对应的pH分别为8和6，且Mn2+在pH高于5.5时易被O2氧化，所以应调节pH范围为3≤pH<5.5。
（4）电解过程中锰元素化合价升高，在阳极生成二氧化锰。
（5）二氧化锰做氧化剂，得到电子，在正极反应，则葡萄糖失去电子，电极反应为：
C6H12O6-2e-=C6H10O6+2H+。
10．N2O41.5×10-3mol/L
L/mol9.2加入0.16molNO2减小3c+8d-8a-2b-Q不处于p1【分析】
根据反应中二氧化氮和四氧化二氮的比例关系确定Y为四氧化二氮，根据表格数据分析，反应进行到60秒时到平衡，通过平衡常数计算公式算平衡常数。
在100秒时二氧化氮的物质的量浓度增大，四氧化二氮的物质的量浓度不变，所以应是加入一定量的二氧化氮，加入二氧化氮相当于加压，平衡向四氧化二氮的方向进行，二氧化氮的体积分数减小。
根据反应热等于反应物的键能总和-生成物的键能总和进行分析。
根据方程式分析，压强增大，平衡逆向移动，氮气的体积分数减小。
【详解】
（1）①通过表格分析，前20秒，X改变了0.080mol/L，而Y改变了（0.100-0.060）mol/L=0.040mol/L，说明Y为N2O4；20～40s内，用NO2表示的化学反应速率为
mol/（L·s）=1.5×10-3mol/（L·s）；②反应2NO2（g）
NO4（g）的平衡常数为
=
L/mol；③容器的体积不变，全为气体，所以密度不变，混合气体的密度=0.100×92=9.2g·L－1；④从表格分析，100s时加入（0.200-0.120）×2mol=0.16molNO2，体系相当于加压，平衡向正向移动，二氧化氮的体积分数减小；
（2）①假设使1molN2O4（g）完全分解成相应的原子时需要吸收的能量为x，则有△H=－Q=2（4a+b）+x-3c-8d，x=3c+8d-8a-2b-Q；
②根据方程式分析，压强越小，平衡时氮气的含量越大，容器I压强最小，反应速率最慢，若达平衡，氮气的百分含量应该最大，图像与此不符。
11．15ONH3极性平面正方形sp33H2SO4与H2SO3分别可表示为（HO）2SO2和（HO）2SO，前者非羟基氧（2个）多于后者的非羟基氧（1个）的数目，使H2SO4中的S-O-H中O的电子更偏向于S，越容易电离出H+，酸性更强CuO
【分析】
根据铜的电子排布分析原子轨道数目，根据非金属性和电负性的关系分析电负性的强弱。
根据晶胞中的均摊法分析晶胞中原子个数，并利用密度=质量/体积进行计算。
【详解】
（1）基态铜原子的电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，s有1个轨道，p有3个轨道，d有5个轨道，所以总共有15个轨道；
（2）原子对键合电子吸引力就是元素的电负性，根据非金属性越强，电负性越强分析，其中O原子对键合电子吸引力最大；
（3）氨气分子中氮原子有一对孤对电子，所以在[Cu（NH3）4]2+中氨气提供孤对电子；Cu（NH3）2Cl2有两种同分异构体，说明[Cu（NH3）4]2+是平面正方形结构，其中一种可溶于水，根据相似相溶原理分析，水为极性分析，所以化合物Cu（NH3）2Cl2为极性分子。
（4）氨气中氮原子形成3个氮氢键，氮原子还有1对孤对电子对，杂化类型为sp3；乙醇分子中有两个碳原子和一个氧原子都采用的是该种杂化方式，共3个；
（5）含氧酸的酸性需要看羟基的氧原子个数，H2SO4与H2SO3分别可表示为（HO）2SO2和（HO）2SO，前者非羟基氧（2个）多于后者的非羟基氧（1个）的数目，使H2SO4中的S-O-H中O的电子更偏向于S，越容易电离出H+，酸性更强；
（6）根据均摊法分析，其中氧原子的个数为
=4，铜原子个数为4，所以该晶胞中含有4个氧原子和4个铜原子，化学式为CuO，晶胞的密度为
=
g·cm－3
12．C6H6O3-溴丙烯（或3-溴-1-丙烯）取代反应酯基、碳碳双键
14
【分析】
A为3-羟基丙烯，和溴化氢发生取代反应生成B3-溴丙烯，质谱图显示有机物D的最大质荷比为94，且D遇FeCl3溶液显紫色，说明含有苯环和酚羟基，该物质分子式为：
C6H6O，反应物E的结构简式为
，E在铜存在下被氧气氧化羟基变为醛基，再在酸性条件下生成酚羟基，F的结构简式为
。
【详解】
（1）质谱图显示有机物D的最大质荷比为94，且D遇FeCl3溶液显紫色，说明含有苯环和酚羟基，该物质分子式为：
C6H6O；B的结构简式为CH2=CHCH2Br，名称为：
3-溴丙烯（或3-溴-1-丙烯）；
（2）反应①为羟基变溴原子，反应类型为取代反应，I的官能团为酯基、碳碳双键；
（3）反应④为醇的催化氧化，化学方程式为：
；
（4）X是H的同系物，其相对分子质量比H小14，则X的同分异构体中，符合下列条件：
a．属于芳香族化合物b．能发生水解反应c．能发生银镜反应，说明含有苯环且属于甲酸酯。
可能为HCOOCH2CH2C6H5，或HCOOCH（CH3）C6H5，或苯环上连接两个取代基，一个为HCOOCH2-，一个为-CH3，有三种结构；或苯环上两种取代基，一个为HCOO--CH2CH3，有三种结构；或苯环上连接两个甲基和一个HCOO-，有6种结构。
总共14种。
其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为6
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