B.Z与W形成化合物的水溶液呈碱性
C.W的某种氧化物可用于杀菌消毒
D.Y分别与X、Z形成的化合物，所含化学键的类型相同
【答案】C
【解析】
【分析】
短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X的简单氢化物与W的氢化物反应有大量白烟生成，应该为氨气和氯化氢的反应，X为N元素，W为Cl元素；其中Y、W处于同一主族，Y为F元素；Y、Z的原子最外层电子数之和等于8，Z的最外层电子数为8-7=1，结合原子序数可知为第三周期的Na元素，据此分析解答。
【详解】由上述分析可知，X为N元素，Y为F元素，Z为Na元素，W为Cl元素。
A．电子层结构相同的离子中，离子半径随着原子序数的增大而减小，所以Y、Z的简单离子的半径大小：
Y＞Z，故A错误；
B．Z与W形成化合物为氯化钠，水溶液呈中性，故B错误；
C．W的某种氧化物可用于杀菌消毒，如ClO2常用于自来水消毒，故C正确；
D．Y分别与X、Z形成的化合物为NF3、NaF，前者含共价键，后者含离子键，故D错误；
答案选C。
7.常温下，CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10－5mol·L－1。
向20mL浓度均为0.1mol·L－1NaOH和NH3·H2O的混合液中滴加等物质的量浓度的CH3COOH溶液，所得混合液的电导率与加入CH3COOH溶液的体积（V）关系如图所示。
下列说法错误的是
A.M点：
c（Na+）>c（CH3COO－）>c（NH3·H2O）>c（NH4+）
B.溶液呈中性的点处于N、P之间
C.已知1g3≈0.5，P点的pH=5
D.P点：
3[c（CH3COO－）+c（CH3COOH）]=2[c（Na+）+c（NH4+）+c（NH3·H2O）]
【答案】D
【解析】
【分析】
溶液中离子浓度越大，溶液的电导率越大，向混合溶液中加入等物质的量浓度的CH3COOH溶液时，发生反应的先后顺序是NaOH+CH3COOH→CH3COONa+H2O、NH3•H2O+CH3COOH→CH3COONH4+H2O，体积在0-20时，溶液的电导率减小，M点最小，因为溶液体积增大导致M点离子浓度减小，M点溶液中溶质为CH3COONa、NH3•H2O，继续加入醋酸溶液，NH3•H2O是弱电解质，生成的CH3COONH4是强电解质，导致溶液中离子浓度增大，溶液的电导率增大，N点时醋酸和一水合氨恰好完全反应生成醋酸铵，N点溶液中溶质为CH3COONa、CH3COONH4，且二者的物质的量相等，电导率达到最大，继续加入醋酸，溶液的体积增大，离子的浓度减小，电导率逐渐减小，据此分析解答。
【详解】A．M点溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COONa、NH3•H2O，CH3COONa水解，NH3•H2O电离，但CH3COONa水解程度小于NH3•H2O电离程度，c（Na+）>c（CH3COO－）>c（NH3·H2O）>c（NH4+），故A正确
B．体积为20时NaOH和醋酸恰好完全反应、体积为40时醋酸和一水合氨恰好完全反应；醋酸钠溶液呈碱性、醋酸铵溶液呈中性，要使混合溶液呈中性，应该使醋酸稍微过量，所以要使溶液呈中性，加入醋酸的体积应该大于40mL，应该在N、P之间，故B正确；
C．加入醋酸60mL时，溶液中的溶质为CH3COONa、CH3COONH4、CH3COOH，且三者的物质的量浓度相等，该溶液为缓冲溶液，溶液的pH=pKa-lg
=-lg1.8×10-5-lg
=6-lg9=6-2lg3≈5，故C正确；
D．加入醋酸60mL时，溶液中的溶质为CH3COONa、CH3COONH4、CH3COOH，且三者的物质的量浓度相等，根据物料守恒，c（CH3COO－）+c（CH3COOH）=c（Na+）+c（NH4+）+c（NH3·H2O）+c（Na+）=2c（Na+）+c（NH4+）+c（NH3·H2O），故D错误；
答案选D。
【点睛】明确盐类水解原理、溶液中溶质成分及其性质是解本题关键。
本题的易错点和难点为C的计算，要注意C中缓冲溶液pH值的计算方法。
三、非选择题：
共174分。
第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。
第33题~第38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题（共129分）
8.氮化锶（Sr3N2）在工业上广泛用于生产荧光粉。
已知：
锶与镁位于同主族：
锶与氮气在加热条件下可生成氮化锶，氮化锶遇水剧烈反应。
I．利用装置A和C制备Sr3N2
（1）实验装置中玻璃管之间需用橡皮管连接，其连接方法是先将___________，然后稍稍用力即可将玻璃管插入橡皮管。
（2）写出由装置A制备N2的化学反应方程式___________。
（3）装置A中a导管的作用是________。
利用该套装置时，有同学提出应先点燃置A的酒精灯一段时间后，再点燃装置C的酒精灯，你同意其观点吗?
_______（“同意”或“不同意”）。
理由是___________。
Ⅱ．利用装置B和C制备Sr3N2。
利用装置B从空气中提纯N2（已知：
氧气可被连苯三酚溶液定量吸收）
（4）写出装置B的NaOH溶液中发生反应的离子方程式___________。
（5）装置C中广口瓶盛放
试剂是___________。
Ⅲ．测定Sr3N2产品的纯度
（6）取10.0g该产品，向其中加入适量的水，将生成的气体全部通入浓硫酸中，利用浓硫酸增重质量计算得到产品的纯度，该方法测得产品的纯度偏高，其原因是_______。
经改进后测得浓硫酸增重1.02g，则产品的纯度为___________。
【答案】
（1）.橡皮管和玻璃管润湿（只将其中之一润湿也给分）
（2）.NH4Cl+NaNO2
N2↑+NaCl+2H2O（3）.平衡气压，使液体顺利流下（4）.同意（5）.利用生成的N2将装置内空气排尽（或排尽装置内空气等）（6）.CO2+2OH-=CO32-+H2O（7）.浓硫酸（8）.未将气体中的水蒸气除去，也被浓硫酸吸收（或其它合理答案）（9）.87.6％
【解析】
【分析】
装置A中饱和氯化铵和亚硝酸钠反应生成N2，经过装置B处理后的氮气进入装置C中与锶反应生成氮化锶，结合锶和氮化锶的性质和实验的基本操作分析解答。
【详解】
（1）实验装置中玻璃管之间需用橡皮管连接，连接橡皮管和玻璃管时，先将橡皮管和玻璃管润湿，然后稍稍用力即可将玻璃管插入橡皮管，故答案为：
橡皮管和玻璃管润湿；
（2）装置A中饱和氯化铵和亚硝酸钠反应生成N2，反应的化学反应方程式为NH4Cl+NaNO2
N2↑+NaCl+2H2O，故答案为：
NH4Cl+NaNO2
N2↑+NaCl+2H2O；
（3）装置A是一个相对封闭的环境，a导管的存在，可以平衡气压，使饱和氯化铵溶液顺利流下。
利用该套装置时，为了防止空气中的氧气与金属锶反应，实验时一个先点燃装置A的酒精灯一段时间后，再点燃装置C的酒精灯，故答案为：
平衡气压，使液体顺利流下；同意；利用生成的N2将装置内空气排尽（或排尽装置内空气等）；
（4）利用装置B和C制备Sr3N2。
利用装置B从空气中提纯N2，其中氧气可被连苯三酚溶液定量吸收，二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，NaOH溶液中发生反应的离子方程式为CO2+2OH-=CO32-+H2O，故答案为：
CO2+2OH-=CO32-+H2O；
（5）氮化锶遇水剧烈反应，进入装置C的氮气需要干燥，广口瓶盛放的试剂可以是浓硫酸，故答案为：
浓硫酸；
（6）浓硫酸具有强烈的吸水性，生成的气体中含有一定量的水蒸气，未将气体中的水蒸气除去，也被浓硫酸吸收，导致测得氨气的质量偏大，造成测得的产品的纯度偏高；Sr3N2+6H2O=3Sr（OH）3+2NH3↑，取10.0g产品，向其中加入适量的水。
将产生的气体全部通入到浓硫酸中，浓硫酸增重1.02g，为氨气质量，氨气的物质的量=
=0.06mol，则n（Sr3N2）=0.03mol，产品纯度=
×100%=87.6％，故答案为：
未将气体中的水蒸气除去，也被浓硫酸吸收；87.6％。
9.利用氟磷灰石[主要成分Ca5（PO4）3F生产磷酸主要有热法和湿法两种方法。
热法：
工业上将氟磷灰石、焦炭和石英砂（SiO2）混合后，在电炉中加热到1500℃生成白磷（P4）、SiF4、CO，白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，再经水化制成粗磷酸。
湿法：
武汉化工研究院为技术攻关，实验室模拟生产磷酸的流程。
（1）配平步骤I反应的化学方程式：
____Ca5（PO4）3F+____C+____SiO2=____SiF4↑+___P4+____CO↑+____CaSiO3。
其中氧化剂是______。
（2）湿法中粉碎氟磷灰石的目的是___________。
（3）浸取槽中发生反应的化学方程式________；浸取槽不能使用玻璃器皿的原因___________。
（4）探究中发现，65℃、一定流速下鼓气（鼓气可减少盐酸与氟磷灰石矿反应过程中液面的泡沫，利于HF逸出），并通过控制盐酸的用量减少后续除氟工艺。
其他条件不变，盐酸实际用量/理论用量与所得的磷酸中氟含量及磷酸的浸取率如图所示。
①选择盐酸用量：
盐酸实际用量/理论用量的范围为________（填字母代号）时磷酸浸取率较高且氟含量较低。
A．0.95~1.00B．1.00~1.05
C.1.05~1.10D．1.15~1.20
②盐酸稍过量，氟含量降低的原因是___________。
③盐酸过量较多，氟含量快速增加的可能原因是___________。
（5）通过双指示剂方法测定浸取液中盐酸和磷酸的浓度。
实验如下：
每次取10.0mL浸取液，用1.0mol·L－1NaOH溶液滴定，分别用不同的指示剂，滴定结果见表。
含磷微粒在不同pH下物质的量分数如图所示。
（甲基橙的变色范围为3.1～4.4，百里酚酞的变色范围为9.4~10.6）
则浸取液中c（HCl）=___________mol·L－1。
【答案】
（1）.4
（2）.30（3）.21（4）.1（5）.3（6）.30（7）.20（8）.Ca5（PO4）3F（9）.增大接触面积，提高反应速率，提高浸取率（10）.Ca5（PO4）3F+10HCl=3H3PO4+5CaCl2+HF（11）.玻璃会被氢氟酸腐蚀（12）.C（13）.氢氟酸为弱酸，酸稍过量，抑制其电离，形成气体逸出（14）.随着酸过量较多，反应速率加快，产生大量的泡沫，不利于HF的逸出（15）.2.17
【解析】
【分析】
（1）氟磷灰石与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到1500℃生成白磷，同时逸出SiF4和CO，根据氧化还原反应的规律书写并配平方程式；
（2）流程中将氟磷灰石粉碎，可增大氟磷灰石与稀硫酸反应的接触面积，据此分析解答；
（3）氟磷灰石、浓盐酸在浸取槽中复分解反应，结合生成的性质分析解答；
（4）①根据图像，分析所得的磷酸中氟含量及磷酸的浸取率较高且氟含量较低的盐酸实际用量/理论用量；
②氢氟酸为弱酸，根据影响弱电解质电离的因素分析解答；
③根据题意，减少反应过程中液面的泡沫，利于HF逸出，据此分析解答；
（5）根据含磷微粒在不同pH下物质的量分布图，在pH=4左右时，溶液中主要以H2PO4-存在，在pH=10左右时，溶液中主要以HPO42-存在，分析判断用10mol·L－1NaOH溶液滴定浸取液中盐酸和磷酸的浓度过程中，用甲基橙作指示剂和用百里酚酞作指示剂时发生的反应，然后列式计算。
【详解】
（1）氟磷灰石与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到1500℃生成白磷，同时逸出SiF4和CO，该反应的化学方程式为4Ca5P3FO12+30C+21SiO2
SiF4↑+3P4+30CO↑+20CaSiO3，反应中C的化合价升高，C为还原剂，Ca5P3FO12中P元素的化合价降低，Ca5P3FO12为氧化剂，故答案为：
4；30；21；1；3；30；20；Ca5P3FO12；
（2）流程中将氟磷灰石粉碎，可增大氟磷灰石与稀硫酸反应的接触面积，加快化学反应速率，提高浸取率，故答案为：
增大氟磷灰石与稀硫酸反应的接触面积，加快化学反应速率，提高浸取率；
（3）根据湿法流程图，氟磷灰石、浓盐酸在浸取槽中复分解反应，反应的化学方程式为Ca5（PO4）3F+10HCl=3H3PO4+5CaCl2+HF，反应生成了氢氟酸，氢氟酸能够腐蚀玻璃，因此浸取槽不能使用玻璃器皿，故答案为：
Ca5（PO4）3F+10HCl=3H3PO4+5CaCl2+HF；玻璃会被氢氟酸腐蚀；
（4）①根据图像，盐酸实际用量/理论用量为1.05~1.10时所得的磷酸中氟含量及磷酸的浸取率较高且氟含量较低，故选C；
②盐酸稍过量，即盐酸实际用量/理论用量稍大于1，由于氢氟酸为弱酸，酸稍过量，抑制其电离，形成气体逸出，导致氟含量降低，故答案为：
氢氟酸为弱酸，酸稍过量，抑制其电离，形成气体逸出；
③根据题意，鼓气可减少盐酸与氟磷灰石矿反应过程中液面的泡沫，利于HF逸出，当盐酸过量较多时，反应速率加快，产生大量的泡沫，反而不利于HF的逸出，会造成氟含量快速增加，故答案为：
随着酸过量较多，反应速率加快，产生大量的泡沫，不利于HF的逸出；
（5）根据含磷微粒在不同pH下物质的量分布图，在pH=4左右时，溶液中主要以H2PO4-存在，在pH=10左右时，溶液中主要以HPO42-存在，因此用10mol·L－1NaOH溶液滴定浸取液中盐酸和磷酸的浓度过程中，用甲基橙作指示剂时，氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠，与磷酸反应生成磷酸二氢钠，用百里酚酞作指示剂时，氢氧化钠与磷酸二氢钠反应生成磷酸一氢钠。
设盐酸的浓度为x，磷酸的浓度为y，则有y×0.01L=（0.0329-0.0273）L×1.0mol/L，0.0273L×1.0mol/L=y×0.01L+x×0.01L，解得x=2.17mol/L，y=0.56mol/L，故答案为：
2.17。
【点睛】本题的难点为（5），在用双指示剂法测定浸取液中盐酸和磷酸的浓度是，要注意根据含磷微粒在不同pH下物质的量分布图分析判断各指示剂滴定过程中发生的反应。
10.工业上利用合成气（CO、CO2和H2）来生产甲醇，有关反应的化学方程式及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。
化学反应
平衡
常数
温度/℃
500
700
800
①2H2（g）+CO（g）⇌CH3OH（g）△H1
K1
2.5
0.34
0.15
②H2（g）+CO2（g）⇌H2O（g）+CO（g）△H2
K2
1.0
1.70
2.52
③3H2（g）+CO2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H3
K3
（1）若合成气为H2和CO2，发生反应III。
①由H2（g）和CO2（g）合成CH3OH（g）的△H3=___________。
（用△H1、△H2表示）
②下列措施能使反应III的平衡体系中n（CH3OH）/n（H2）增大的是___________（填字母代号）
A．将水蒸气从体系中分离出去B．恒压时充入氦气
C．升高温度D．恒容时再充入一定量CO2
③500℃测得反应Ⅲ在10分钟时，H2（g）、CO2（g）、CH3OH（g）、H2O（g）的浓度分別为2mol·L－1、1.0mol·L－1、0.6mol·L－1、0.6mol·L－1，则此时v（正）___________V（逆）（填“>”“=”或“<”）。
从开始到该时刻，用H2表示反应的平均速率为v（H2）=___________。
（2）用合成气H2、CO和CO2生产甲醇。
当n（H2）/n（CO+CO2）=a时，体系中CO平衡转化率[α（CO）]与温度和压强关系的一些散点如图所示。
520K压强为P时，α（CO）处于C点，
①若保持温度不变，增大压强，则可能是图中的___________点（填字母，下同）。
②若保持压强不变，升高温度，则可能是图中的___________点。
（3）利用甲醇燃料电池进行电解的装置如图1，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。
工作一段时间后断开K，此时AB两极上生成等物质的量的气体。
①乙中B电极为___________（填“阴极”或“阳极”），该电极上生成的气体在标准状况下的体积为___________；
②丙装置溶液中金属阳离子的物质的量（n）与转移电子的物质的量[n（e-）]变化关系如图2，则图中c线表示的是___________（填离子符号）的变化。
【答案】
（1）.∆H1+∆H2
（2）.AD（3）.＞（4）.0.18mol·L−1·min−1（5）.D（6）.I
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