D．Z与X、Y两种元素都能形成二元离子化合物
11．某化学小组拟设计微生物燃料电池将污水中的乙二胺[H2N（CH2）2NH2]氧化成环境友好的物质，工作原理如图所示（a、b均为石墨电极）。
下列分析正确的是
A．电子流动方向为a→导线→b
B．H+经质子交换膜由右向左移动
C．放电一段时间b极附近pH不变
D．a电极发生反应：
H2N（CH2）2NH2+16e−+4H2O=2CO2↑+N2↑+16H+
12．一种形状像蝴蝶结的有机分子Bowtiediene，其形状和结构如图所示，下列有关该分子的说法中错误的是
A．生成1molC5H12至少需要4molH2
B．该分子中所有碳原子在同一平面内
C．三氯代物只有一种
D．与其互为同分异构体，且只含碳碳三键的链烃有两种
13．25°C时，用氢氧化钠调节浓度为2.0×10−3mol·L−1的氢氟酸溶液的pH（忽略体积变化），溶液中c（HF）、c（F−）与pH的变化关系如下图所示。
下列说法不正确的是
A．a〜b〜d曲线代表c（F-）随pH的变化
B．25°C时，HF电离平衡常数的数值Ka=10−3.6
C．从b点到c点发生的离子反应方程式是：
HF+OH−=H2O+F−
D．图中a点溶液粒子浓度大小是：
c（HF）>c（H+）>c（F−）>c（OH−）
二、非选择题：
本卷包括必考题和选考题两部分。
第26-28题为必考题，每个试题考生都必须作答。
第35-36题为选考题，考生根据要求作答。
26．（14分）亚硝酸钙是一种阻锈剂，可用于燃料工业，某兴趣小组拟制备Ca（NO2）2并对其性质进行探究。
[背景素材]Ⅰ.NO+NO2+Ca（OH）2=Ca（NO2）2+H2O
Ⅱ.Ca（NO2）2能被酸性KMnO4溶液氧化成NO，MnO被还原为Mn2+
Ⅲ.亚硝酸不稳定，易分解，且有一定氧化性，在酸性条件下，Ca（NO2）2能将I−氧化为I2，2NO+4H++2I−=I2+2NO↑+2H2O，S2O能将I2还原为I−，I2+2S2O=2I−+S4O。
[制备氮氧化物]甲组同学拟利用如下图所示装置制备氮氧化物。
（1）仪器X的名称是________________。
（2）装置B中逸出的NO与NO2的物质的量之比为1∶1，则装置B中发生反应的化学方程式为__________，若其他条件不变，增大硝酸的浓度，则会使逸出的气体中n（NO）________n（NO2）（填“>”或“＜”）。
[制备Ca（NO2）2]乙组同学拟利用装置B中产生的氮氧化物制备Ca（NO2）2，装置如图。
[测定Ca（NO2）2的纯度]丙组同学测定Ca（NO2）2的纯度（杂质不参加反应），可供选择的试剂：
a．稀硫酸b．c1mol·L−1的KI溶液c．淀粉溶液
d．c2mol·L−1的Na2S2O3溶液e．c3mol·L−1的酸性KMnO4溶液
（3）利用Ca（NO2）2的还原性来测定其纯度，可选择的试剂是______（填字母序号）。
该测定方法发生反应的离子方程式为____________________________
（4）利用Ca（NO2）2的氧化性来测定其纯度的步骤：
准确称取mgCa（NO2）2样品放入锥形瓶中，加适量水溶解，加入________，然后滴加稀硫酸，用c2mol/LNa2S2O3溶液滴定至溶液__________，读取消耗Na2S2O3溶液的体积，重复以上操作3次，（请用上述给出试剂补充完整实验步骤）。
若三次消耗Na2S2O3溶液的平均体积为VmL，则Ca（NO2）2纯度的表达式为__________。
27．（14分）碳酸二甲酯（简称DMC）作为“绿色”化工产品具有广泛的应用。
用甲醇、二氧化碳制备DMC的方程式为：
2CH3OH（g）+CO2（g）→CH3O（CO）OCH3（g）+H2O（g）ΔH1=－15kJ·mol－1（平衡常数为K1）
物质
CH3OH（g）
CO2（g）
CH3O（CO）OCH3（g）
H2O（g）
生成焓kJ·mol－1
－201
－393
－569
Q
已知：
生成焓是某温度下，用处于标准状态的各种元素的最稳定单质生成标准状态下1mol某纯物质的热效应。
（1）H2O（g）生成焓Q为_____，从平衡移动的角度选择有利于制得DMC的条件是_______（填序号）。
A．高温B．高压C．低温D．低压
（2）在体积为1L的密闭容器中，甲醇、二氧化碳分别投料4×10−2mol、2×10−2mol。
不同温度下平衡转化率如图所示。
温度降为100℃以内平衡转化率变化显著，原因之一有_____。
100℃时平衡常数为______L·mol−1（结果保留一位有效数字）
（3）有研究者用CO和O2代替CO2进行实验：
2CH3OH（g）+CO（g）+1/2O2（g）→CH3O（CO）OCH3（g）+H2O（g）ΔH2（平衡常数为K2）
①CO和O2生成CO2的反应是_______（填“放热反应”或“吸热反应”），则ΔH2________ΔH1（填“大于”、“小于”或“等于”）。
②在100-200℃的范围内，相同温度时关于K2与K1的推理正确的是______（填编号）
A．K2远大于K1B．K2略大于K1C．K2等于K1D．K2远小于K1
28．（15分）金属Co、Ni性质相似，在电子工业以及金属材料上应用十分广泛。
现以含钴、镍、铝的废渣（含主要成分为CoO、Co2O3、Ni、少量杂质Al2O3）提取钴、镍的工艺如下：
（1）酸浸时SO2的作用是___________________________________
（2）除铝时加入碳酸钠产生沉淀的离子反应_________________________________
（3）有机层提取出的Ni2＋可用于制备氢镍电池，该电池工作原理:
NiOOH＋MH
Ni（OH）2＋M，电池放电时正极电极反应式为___________________.
（4）用CoCO3为原料采用微波水热法和常规水热法均可制得H2O2分解的高效催化剂CoxNi（１－x）Fe2O4（其中Co、Ni均为＋2价）。
如图是用两种不同方法制得的CoxNi（１－x）Fe2O4在10℃时催化分解6％的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。
①H2O2的电子式______________.
②由图中信息可知：
___________________法制取的催化剂活性更高
③Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是_________________________________
（5）已知煅烧CoCO3时，温度不同，产物不同。
在400℃充分煅烧CoCO3，得到固体氧化物的质量2.41g，CO2的体积为0.672L（标况下），则此时所得固体氧化物的化学式为____________。
35．【化学——选修3：
物质结构与性质】（15分）
稀土元素是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素，以及与镧系元素化学性质相似的钪（Sc）和钇（Y），共17种元素。
稀土有“工业维生素”的美称，如今已成为极其重要的战略资源。
（1）镧系元素位于元素周期表第_______族，镧系元素位于周期表的______区。
（2）钪（Sc）为21号元素，其基态原子M能层电子数为_______；基态镝（Dy）原子的电子排布式为[Xe]4f106s2，一个基态镝原子所含的未成对电子数为______。
（3）稀土元素最常见的化合价为+3价，但也有少数还有+4价。
请根据下表中的电离能数据，判断表中最可能有+4价的元素是___。
几种稀土元素的电离能（单位：
kJ·mol−1）：
元素
I1
I2
I3
I1+I2+I3
I4
Sc（钪）
633
1235
2389
4257
7019
Y（钇）
616
1181
1980
3777
5963
La（镧）
538
1067
1850
3455
4819
Ce（铈）
527
1047
1949
3523
3547
（4）Sm（钐）的单质与1，2-二碘乙烷可发生反应Sm+ICH2CH2I→SmI2+CH2=CH2。
ICH2CH2I中碳原子的杂化轨道类型为_____，1molCH2=CH2中含有的σ键数目为____。
常温下，1，2-二碘乙烷为液体而乙烷为气体，其主要原因是_____。
（5）PrO2（二氧化镨）的晶体结构与CaF2相似，晶胞中Pr（镨）原子位于面心和顶点，则PrO2（二氧化镨）的晶胞中有_____个氧原子。
（6）Ce（铈）单质为面心立方晶体，其相对原子质量为140，其晶胞参数为α=516pm。
晶胞中Ce（铈）原子的配位数为______。
列式表示Ce（铈）单质的密度为______g·cm－3（不必计算出结果）。
36．【化学——选修5：
有机化学基础】（15分）
髙分子聚合物Nomex芳纶（G）耐热性好、强度髙，是一种很好的绝热材料和阻燃纤维，下图是Nomex芳纶的合成路线图：
（1）A的名称为___________；④的反应类型为___________；G的结构简式为___________。
（2）写出反应②的化学方程式：
___________。
（3）B的芳香族同分异构体H具有三种含氧官能团，其各自的特征反应如下：
a．遇FeCl3溶液显紫色；b．可以发生水解反应；c．可发生银镜反应
符合以上性质特点的H共有___________种。
（4）下列有关F的说法正确的是___________（填字母序号）。
A．F的分子式为C14H12N2O3B．F中只含有氨基和羧基两种官能团
C．F的核磁共振氢谱有11组吸收峰D．F可以水解得到氨基酸
（5）聚氨基酸类物质以其无毒易降解特性广泛应用于药物载体，已知：
CH3CH2Cl+NH3CH3CH2NH2+HCl，参照G的合成路线图，请以CH3CH2COOH为原料，无机试剂自选，写出合成聚2-氨基丙酸的合成路线图。
化学答案（九）
7.【答案】D
【解析】A．聚乙烯塑料耐化学腐蚀，耐寒，可用作食品袋、餐具、地膜等，A项正确；B．苯是重要的化工原料，也是重要的有机溶剂，可用作洗涤剂、有机溶剂、消毒剂、染料等，B项正确；C．乙醇易被氧化生成乙酸，乙酸和乙醇在一定条件下反应生成具有香味的乙酸乙酯，C项正确；D．生物柴油的主要成分为酯类，含碳、氢、氧元素，属于烃的衍生物，石油分馏所得的柴油是碳氢化合物，D项错误；答案选D。
8.【答案】D
【解析】A．工业合成氨是个可逆反应，不能彻底完成，一定条件下，密闭容器充入1molN2和3molH2充分反应，转移电子的数目小于6NA；B．CH4与Cl2是一步一步去反应的，刚开始是甲烷和氯气反应，生成一氯甲烷，一氯甲烷接着在和氯气反应得到二氯甲烷，然后二氯甲烷在和氯气反应的到三氯甲烷，三氯甲烷在和氯气反应反应得到四氯化碳。
最终产物是一氯甲烷，二氯甲烷，三氯甲烷，四氯化碳都有，并不是甲烷全部转化为四氯化碳，所以生成的HCl不是4NA；C．未告知溶液的体积，无法计算25℃，pH=13的Ba（OH）2溶液中含有的OH−离子数，故C错误；D．N2和CO的摩尔质量均为28g/mol，每个分子均含有2个原子，故28g由N2和CO组成的混合气体的物质的量为1mol，含有的原子数目为2NA，D正确。
答案：
D。
9.【答案】C
【解析】A．AlCl3为强酸弱碱盐，在溶液中发生水解生成氢氧化铝胶体和氯化氢，直接蒸干AlCl3饱和溶液，氯化氢挥发，导致水解平衡右移，使水解趋于完全生成氢氧化铝沉淀，不能制备无水得到AlCl3，故A错误；B．H2密度比空气小，应用向下排空法收集，气体应短进长出，NO易与空气中氧气反应，不能用排空气法收集，故B错误；C．CCl4的密度比水大，分离CCl4萃取碘水后的有机层在下层，水层在上层，与图中装置分层现象相符，故C正确；D．通入的Cl2能和NaBr、KI发生置换反应生成Br2、I2，无法确认Br2是否和KI的反应，不能比较Br2和I2的非金属性强弱，故D错误。
故选C。
10.【答案】B
【解析】由Z的一种含氧酸具有杀菌消毒和漂白作用可知含氧酸为次氯酸，则Z为Cl元素；由Y单质可以用于野外焊接钢轨可知焊接钢轨得反应为铝热反应，则Y为Al元素；由X和Y的简单阳离子的电子层结构相同可知X为Na元素或Mg元素；由W原子的核外电子总数与X原子次外层的电子数相同可知W原子的核外电子总数为8，则W为O元素。
A．同主族元素，从上到下离子半径依次增大，则离子半径：
Cl−＞F−，电子层结构相同的离子，随核电荷数增大离子半径依次减小，则离子半径：
F−＞Na+（或Mg2+）＞Al3+，故A错误；B．X元素和Y元素位于同一周期，同一周期元素，从左到右金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，则最高价氧化物对应水化物的碱性：
Na或Mg>Al，故B正确；C．W为O元素，Z为Cl元素，水分子间能形成氢键，沸点高于不能形成氢键的氯化氢，故C错误；D．Cl元素与Al元素形成的氯化铝为共价化合物，故D错误。
故选B。
11.【答案】A
【解析】H2N（CH2）2NH2在a电极上失电子发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和水，则a为负极，电极反应式为H2N（CH2）2NH2+4H2O－16e−=2CO2↑+N2↑+16H+，氧气在正极b上得电子发生还原反应，电极反应式为：
O2+4e−+4H+=2H2O，电子由负极经导线流向正极，阳离子向正极移动。
A．由上述分析可知，a是负极，b是正极，所以电子流动方向为a→导线→b，故A正确；B．a是负极、b是正极，H+经质子交换膜由左向右移动，故B错误；C．b的电极反应式为：
O2+4e−+4H+=2H2O，所以b极附近溶液的pH增大，故C错误；D．H2N（CH2）2NH2在负极a上失电子发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和水，电极反应式为H2N（CH2）2NH2+4H2O－16e－=2CO2↑+N2↑+16H+，故D错误；答案选A。
12.【答案】B
【解析】有机物含有2个碳碳双键，可发生加成、加聚和氧化反应，结合烯烃、甲烷的结构特点解答。
A．由结构式可知分子中含有5个C、4个H原子，则分子式为C5H4，根据不饱和度的规律可知，该分子内含4个不饱和度，因此要生成1molC5H12至少需要4molH2，A项正确；B．分子中含有
饱和碳原子，中心碳原子与顶点上的4个碳原子形成4个共价单键，应是四面体构型，则分子中四个碳原子不可能在同一平面上，B项错误；C．依据等效氢思想与物质的对称性可以看出，该分子的三氯代物与一氯代物等效，只有一种，C项正确；D．分子式为C5H4，只含碳碳叁键的链烃有CH≡C-CH2-C≡CH或CH≡C-C≡C-CH3这2种同分异构体，D项正确；答案选B。
13.【答案】A
【解析】氢氟酸溶液中加入氢氧化钠，随着氢氧化钠的量的增加，溶液的pH升高，溶液中的氟化氢分子浓度减小，氟离子浓度增大。
A．a〜b〜d曲线代表c（HF）随pH的变化，故错误；B．从图中b点分析，c（HF）=c（F−），氟化氢的电离平衡常数==c（H+）=10−3.6，故正确；C．从b点到c点发生的反应为氢氧化钠和氟化氢的反应，离子方程式为：
HF+OH−=H2O+F−，故正确；D．从图中a点分析，氟化氢的浓度为1.6×10−3mol/L，氢离子浓度为1.0×10−3mol/L，而氟离子浓度约为5.5×10−4mol/L，溶液显酸性，所以溶液粒子浓度关系为：
c（HF）>c（H+）>c（F−）>c（OH−），正确。
故选A。
26.【答案】
（1）分液漏斗
（2）2SO2+2HNO3+H2O=NO+NO2+2H2SO4＜
（3）e5NO＋2MnO＋6H+=5NO＋2Mn2+＋3H2O
（4）过量c1mo/LKI溶液并滴入几滴淀粉溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色
33C2V/500m×100%
【解析】
（1）仪器X、Y分别是分液漏斗、锥形瓶；
（2）根据题意，装置B中盛放的是硝酸，二氧化硫与硝酸反应放出一氧化氮和二氧化氮，若逸出的NO与NO2的物质的量之比为1∶1，则装置B中发生反应的化学方程式为2SO2+2HNO3+H2O=NO+NO2+2H2SO4，若其他条件不变，硝酸的浓度越大，生成的二氧化氮越多，则会使逸出的气体中n（NO）＜n（NO2），故答案为：
2SO2+2HNO3+
H2O=NO+NO2+2H2SO4；＜；（3）①根据信息Ⅱ．Ca（NO2）2能被酸性KMnO4溶液氧化成NO，MnO被还原为Mn2+，利用Ca（NO2）2的还原性来测定其纯度，可选择的试剂是c3mol·L−1的酸性KMnO4溶液，其离子方程式为：
5NO＋2MnO＋6H+=5NO＋2Mn2+＋3H2O，故答案为：
e；5NO＋2MnO＋6H+=5NO＋2Mn2+＋3H2O；②根据信息Ⅲ．在酸性条件下，Ca（NO2）2能将I−氧化为I2，S2O能将I2还原为I—。
利用Ca（NO2）2的氧化性来测定其纯度，步骤为：
准确称取mgCa（NO2）2样品放入锥形瓶中，加适量水溶解，加入过量c1mol·L−1的KI溶液、淀粉浓液，然后滴加稀硫酸，用c2mol·L−1的Na2S2O3溶液滴定至溶液颜色由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色，读取消耗Na2S2O3溶液的体积。
为减少误差，须重复以上操作3次，则若三次消耗Na2S2O3溶液的平均体积为VmL，则n（Na2S2O3）=c2mol·L−1×V×10−3L=c2V×10−3mol，因2NO+4H++2I−=I2+2NO↑+2H2O，所以2NOI22S2O，则n[Ca（NO2）2]=n（NO）=n（Na2S2O3）=c2V×10-3mol，m[Ca（NO2）2]=n[Ca（NO2）2]×132g/mol=66c2V×10−3g，故Ca（NO2）2纯度的表达式为，故答案为：
过量c1mo/LKI溶液并滴入几滴淀粉溶液；由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色；。
27.【答案】
（1）-241kJ·mol−1BC
（2）温度降低，平衡向正方向移动5×10-3
（3）放热反应小于A
【解析】
（1）根据ΔH=生成物的生成焓-反应物的生成焓；-15=-569+Q-2×（-201）-（-393），计算得Q=-241KJ/mol；制得DMC的反应属于气体物质的量减少的放热反应，故有利于制得的条件为低温、高压，选BC；答案：
-241kJ·mol-1；BC；
（2）因为正反应为放热反应，因此温度越低越有利于正向进行。
100℃时平衡常数：
2CH3OH（g）+CO2（g）→CH3O（CO）OCH3（g）+H2O（g）
c（初）0.040.0200
△c0.04×2%0.02×2%0.02×2%0.02×2%
c（平）0.03920.01960.00040.0004
K=≈5×10-3；答案：
温度降低，平衡向正方向移动；5×10-3；（3）①燃烧均为放热反应；由于第二个反应放热多，所以则ΔH2<ΔH1；①2CH3OH（g）+CO2（g）→CH3O（CO）OCH3（g）+H2O（g）ΔH1=－15kJ·mol－1（平衡常数为K1）；②2CH3OH（g）+CO（g）+1/2O2（g）→CH3O（CO）OCH3（g）+H2O（g）ΔH2（平衡常数为K2）；②-①得：
CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）k=K2/K1，因为CO燃烧反应几乎不可逆，反应进行到底，K>105，所以k=K2/K1>105，K2远大于K1。
答案：
放热反应；小于；A。
28.【答案】
（1）还原剂或将Co3+还原为Co2+
（2）2Al3++3CO+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑
（3）NiOOH+e−+H2O=Ni（OH）2+OH−
（4）
微波水热Co2+
（5）Co3O4
【解析】
（1）废渣中含有CoO、Co2O3、Ni、少量杂质Al2O3等，酸浸时使固体溶解，可得到Co2+和Co3+，而通入SO2的作用是将将Co3+还原为Co2+，故答案为：
将Co3+还原为Co2+；
（2）除铝时控制溶液的pH值，发生双水解使Al3+沉淀下来，加入碳酸钠产生沉淀的离子反应2Al3++3CO+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑，故答案为：
2Al3++3CO+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑；（3）从方程式中可判断出，放电使Ni从+3价降低到+2价，得到电子，即：
NiOOH作正极，电极方程式为：
NiOOH+e−+
H2O=Ni（OH）2+OH−，故答案为：
NiOOH+e−+H2O=Ni（OH）2+OH−；（4）①H2O2的电子式为
，故答案为：
；②由图中信息可知，微波水热法的反应速率高于常规水热法，故答案为：
微波水热法；③从图像可知，x值越大Ni2+越少，Co2+含量越多，反应速率越大，说明Co2+的催化效果比Ni2+好，故答案为：
Co2+；（5）设反应生成氧化物为：
CoxOy，已知生成CO2标况下0.672L，即0.03mol，根据C原子守恒可知，n（CoCO3）=n（CO2）=0.03mol，由于Co原子守恒可得到算式：
，推得，即该氧化物为：
Co3O4，故答案为：
Co3O4。
35.【答案】
（1）IIIBf
（2）94
（3）Ce（铈）
（4）sp35NA二碘甲烷的相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点相对较高
（5）8
（6）12
【解析】
（1）在元素周期表中，镧系元素位于第IIIB族，属于f区；故答案为：
IIIB；f；
（2）钪（Sc）为21号元素，根据核外电子排布规律可知核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2，所以其基态原子
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