D．保持温度不变，再充入1molCO和2molH2，反应达到新平衡时n（CH3OH）/n（CO）减小
非选择题（共80分）
16．（14分）人造金刚石酸洗废液中含有大量的Ni2+、Mn2+、Co2+等离子。
某厂技术人员设计了如下方案，使上述离子的浓度降低到排放标准，且得到了纯度较高的镍粉。
Ⅰ．废液组成：
金属元素
Ni
Mn
Co
Fe
Cu
Zn
浓度（g·L-1）
45
15
7.5
≤0.1
≤0.05
≤0.05
Ⅱ．处理方案：
步骤1：
调节pH：
向强酸性溶液中加入NaOH溶液调节pH到2。
此步骤中工业上不直接使用饱和Na2CO3溶液来调节溶液的pH的原因可能是▲。
步骤2：
除去Mn2+、Co2+离子：
在搅拌下加入适量饱和Na2CO3溶液和NaClO溶液并控制pH≤3.5，过滤。
①Mn2+反应生成MnO2同时放出CO2，写出此反应的离子方程式：
▲。
②Co2+反应生成Co（OH）3沉淀同时放出CO2，写出此反应的离子方程式：
▲；
Ni2+可反应生成Ni（OH）3沉淀，Co2+可使Ni（OH）3转化为Co（OH）3沉淀，写出Ni（OH）3转化为Co（OH）3的离子方程式：
▲。
③此步骤中必须控制好NaClO溶液的用量，其原因可能是▲。
步骤3：
回收镍
以铅片为阳极，镍铬钛不锈钢片为阴极，
电解步骤2中所得滤液，在阴极得到镍
粉。
电解过程中电流效率与pH的关系如
图8，分析图表，回答下列问题：
①pH较低时，电流效率低的原因可能是：
▲。
②电解的最佳pH范围是：
▲
（填序号）。
A．3.0～3.5B．3.5～4.0
图8
C．4.0～4.5D．4.5～5.0
17．（15分）以对甲酚（A）为起始原料，通过一系列反应合成有机物E的合成路线如下：
（1）A→B的反应类型为▲。
（2）C的核磁共振氢谱有▲个峰。
（3）D→E的反应中还生成了NaCl，则X的化学式为▲。
（4）写出同时满足下列条件的D的同分异构体的结构简式：
▲（任写一种）。
①苯的衍生物，苯环上有四个取代基且苯环上的一取代产物只有一种
②与Na2CO3溶液反应放出气体
（5）已知：
R-CN
R-COOH，E在酸性条件下水解后的产物在一定条件下可生成F（C11H10O3）。
写出F的结构简式：
▲。
（6）写出以对甲酚和乙醇为主要原料制备的合成路线流程图，
▲
▲
（无机试剂任用）。
流程图示例如下：
CH3CH2OH
H2C＝CH2BrH2C－CH2Br
▲
Na2CO3
MnCO3、ZnCO3
18．（14分）软锰矿中含MnO2约70%，SiO2约20%，Al2O3约4%，其余为水分；闪锌矿中含ZnS约80%，FeS、CuS、SiO2共约7%，其余为水分。
科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，制取Zn、MnO2和Na2SO4。
其工艺流程如下：
硫酸
沉淀物
Fe（OH）3
Al（OH）3
Zn（OH）2
开始沉淀pH
2.3
4.0
5.4
完全沉淀pH
4.1
5.2
8.0
（1）Ⅰ的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2（SO4）3、Al2（SO4）3等。
写出MnO2、CuS与硫酸反应的化学方程式：
▲。
（2）Ⅲ中调节溶液的pH至5.2～5.4，此时生成沉淀M的成分为▲（写化学式）；
Ⅲ中加入MnO2的作用是▲。
（3）图9是Na2SO4和Na2SO4·10H2O的溶
解度曲线（g/100g水），则Ⅳ中得到
Na2SO4固体的操作是：
将分离出
MnCO3和ZnCO3后的滤液升温结晶、
▲、用乙醇洗涤后干燥。
乙
醇洗涤而不用水洗的原因是
▲。
（4）Ⅴ是用惰性电极电解制得Zn和
图9
MnO2，则阳极的电极反应式为
▲。
（5）绿色化学思想在本工艺中得到了充分体现，在本工艺流程中可循环使用的物质有：
MnO2、ZnCO3、MnCO3、▲和▲（写化学式）。
19．（14分）在汽车上安装催化转化器可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、碳氢化合物）相互反应生成无毒害物质，减少汽车尾气污染。
（1）N2（g）+O2（g）＝2NO（g）△H＝＋180.5kJ·mol-1
2C（s）+O2（g）＝2CO（g）△H＝－221.0kJ·mol-1
C（s）+O2（g）＝CO2（g）△H＝－393.5kJ·mol-1
写出NO（g）与CO（g）反应的热化学方程式：
▲。
（2）某研究性学习小组在技术人员的指导下，在某温度时按下列流程探究催化剂作用下的反应速率，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：
①前2s内的平均反应速率v（N2）=▲。
②该温度下，反应的平衡常数K=▲。
③对于该可逆反应，下列叙述正确的是▲（填序号）。
A．该反应在一定条件下能自发进行
B．该反应能有效减少有害气体的排放
C．该反应一旦发生将在很短的时间内完成
D．该反应达到平衡时CO、NO的转化率相等
（3）CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如图10所示，该电池中电解质为氧化钇－氧化钠，其中O2-可以在固体介质
NASICON中自由移动。
下列叙述错误的是▲（填序号）。
A．负极的电极反应式为：
CO+O2-―2e-＝CO2
图10
B．工作时O2-在固体介质中由电极a流向电极b
C．工作时电子由电极a通过电流计流向电极b
D．电流计中显示的电流越大，汽车尾气中CO的含量越高
20．（11分）氨基磺酸（H2NSO3H）是一元固体强酸，溶于水和液氨，不溶于乙醇，在工业上用作酸性清洗剂、阻燃剂、磺化剂等。
用尿素和发烟硫酸（溶有SO3的硫酸）为原料合成氨基磺酸的路线如下：
（1）重结晶用10%～12%的硫酸作溶剂而不用水作溶剂的原因是：
▲。
（2）“磺化”步骤中所发生的反应为：
①CO（NH2）2（s）＋SO3（g）
H2NCONHSO3H（s）△H＜0
②H2NCONHSO3H+H2SO4
2H2NSO3H+CO2↑
“磺化”过程应控制反应温度为75~80℃，若温度高于80℃，氨基磺酸的产率会降低，原因是▲。
（3）测定产品中氨基磺酸纯度的方法如下：
称取7.92g产品配成l000mL待测液，量取25.00mL待测液于锥形瓶中，加入2mL0.2mol·L－1稀盐酸，用淀粉碘化钾试剂作指示剂，逐滴加入0.08mol·L－1NaNO2溶液，当溶液恰好变蓝时，消耗NaNO2溶液25.00mL，此时氨基磺酸恰好被完全氧化成N2，NaNO2的还原产物也为N2。
①以酚酞为指示剂，用NaOH进行酸碱中和滴定也能测定产品中氨基磺酸的纯度，测定结果通常比NaNO2法偏高，原因是氨基磺酸中混有▲杂质。
②上述滴定反应的化学方程式为：
▲。
③试求产品中氨基磺酸的质量分数（写出计算过程）。
▲
21．（12分）本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。
请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答。
若两题都做，则按A题评分。
A.（12分）下表为元素周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。
（1）元素⑦位于元素周期表的区。
（2）元素①与元素③各2个原子形成的化
合物分子中元素③原子的杂化方式是。
（3）元素⑨的外围电子排布式为。
（4）在周期表中位于对角线的元素性质相似。
试写出少量元素②的氯化物与足量NaOH
溶液反应的化学方程式：
。
（5）第三周期八种元素按单质熔点高低的顺序
如图11所示，其中序号“8”代表（填
元素符号）；其中电负性最大的是
（填图中的序号）。
（6）元素⑤单质晶体中原子的堆积方式如图12所示，其晶胞特征如图13所示，原子之间相互位置关系的平面图如图14所示。
晶胞中元素⑤原子的配位数为，一个晶胞中元素⑤原子的数目为。
B．（12分）对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体，它常以浓硝酸为硝化剂，浓硫酸为催化剂，通过甲苯的硝化反应制备。
一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是：
以发烟硝酸为硝化剂，固体NaHSO4为催化剂（可循环使用），在CCl4溶剂中，加入乙酸酐（有脱水作用），45℃反应1h。
反应结束后，过滤，滤液分别用5%NaHCO3溶液、水洗至中性，再经分离提纯得到对硝基甲苯。
n甲苯
（1）上述实验中过滤的目的是________。
（2）滤液在分液漏斗中洗涤静置后，有机层处于________层（填“上”或“下”）；放液时，若发现液体流不下来，其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外，还有________。
（3）下表给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。
催化剂
硝化产物中各种异构体质量分数（%）
总产率
（%）
对硝基甲苯
邻硝基甲苯
间硝基甲苯
浓H2SO4
1.0
35.6
60.2
4.2
98.0
1.2
36.5
59.5
4.0
99.8
NaHSO4
0.15
44.6
55.1
0.3
98.9
0.25
46.3
52.8
0.9
99.9
0.32
47.9
51.8
0.3
99.9
0.36
45.2
54.2
0.6
99.9
①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时，催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为。
②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知，甲苯硝化反应的特点是。
③与浓硫酸催化甲苯硝化相比，NaHSO4催化甲苯硝化的优点有。
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（二）
化学试题参考答案及评分细则
单项选择题
1D2C3C4B5D6C7D8A9C10D
不定项选择题
11BC12B13D14BD15AD
非选择题
16（14分。
每空2分）
步骤1．产生大量的CO2不利于工业生产
步骤2．①Mn2++ClO－+CO32－＝MnO2↓+Cl－+CO2↑。
②2Co2++ClO－+2CO32－+3H2O=2Co（OH）3↓+Cl－+2CO2↑，
Co2++Ni（OH）3＝Co（OH）3↓+Ni2+
③使Mn2+，Co2+沉淀完全而Ni2+不被沉淀。
步骤3．①产生大量氢气
②C
17（15分。
除合成路线5分外，其余每空2分）
（1）取代反应
（2）6（3）NaCN
（4）
（任写一种）
（5）
（6）（5分，每步1分）
△
催化剂
△
催化剂
浓硫酸/△
△
18（14分）
（1）MnO2+CuS+2H2SO4=S↓+MnSO4+CuSO4+2H2O（2分）
（2）Fe（OH）3、Al（OH）3（2分、各1分），将Fe2+氧化成Fe3+（2分）
（3）趁热过滤（2分），防止形成Na2SO4·10H2O（2分）
（4）Mn2+-2e－+2H2O=MnO2+4H+（2分）
（5）Zn，H2SO4（各1分）
19（14分）
（1）2NO（g）+2CO（g）＝N2（g）+2CO2（g）△H＝－746.5kJ·mol—1（3分）
（2）①1.875×10－4mo·L-1·s-1（3分）②5000（3分）③ABC（3分，错选D不给分）
（3）B（2分）
20（11分）
（1）抑制氨基磺酸的电离（或有利于氨基磺酸析出或氨基磺酸在硫酸溶液中的溶解度比在水中的溶解度小，合理答案均给分，2分）
（2）温度高，SO3气体逸出加快，使反应①转化率降低。
（或温度高，反应①平衡向逆反应方向移动，2分）
（3）①硫酸（或H2SO4）（1分）
②H2NSO3H＋NaNO2＝NaHSO4＋N2↑＋H2O。
（2分）
③化学方程式计算或写出关系式H2NSO3H～NaNO2
n（H2NSO3H）＝n（NaNO2）＝25.00×l0—3×0.08000mol·L－1=2.000×l0—3mol（2分）
ω（H2NSO3H）=
×100%=98.0%（2分）
21（12分）
A
（1）p（1分）
（2）sp（1分）
（3）3d64s2（2分）
（4）BeCl2+4NaOH=Na2BeO2+2NaCl+2H2O（2分）
（5）Si（1分）；2（1分）
（6）12（2分），4（2分）
B（12分）（每空2分）
（1）回收NaHSO4
（2）下 分液漏斗上口塞子未打开
（3）①0.32
②甲苯硝化主要得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯
③在硝化产物中对硝基甲苯比例提高 催化剂用量少且能循环使用
（凡合理答案均可）
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