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2016 年全国统一高考化学试卷（新课标Ⅰ）
一、选择题（共 7小题，每小题 6分，满分 42分）
1．（6分）化学与生活密切相关，下列有关说法错误的是（ ）
A．用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维
B．食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质
C．加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性
A．通电后中间隔室的 SO 2﹣离子向正极迁移，正极区溶液 pH 增大
D．医用消毒酒精中乙醇的浓度为95% 4
B．该法在处理含 Na SO 废水时可以得到NaOH和 H SO 产品
2．（6分）设N 为阿伏加德罗常数值．下列有关叙述正确的是（ ） 2 4 2 4
A
C．负极反应为 2H O﹣4e﹣=O +4H+，负极区溶液pH 降低
A．14g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为 2N 2 2
A
D．当电路中通过 1mol 电子的电量时，会有0.5mol 的O 生成
B．1mol N 与4mol H 反应生成的NH 分子数为2N 2
2 2 3 A
6．（6分）298K时，在 20.0mL 0.10mol•L﹣1氨水中滴入 0.10mol•L﹣1的盐酸，溶液的 pH 与所加盐
C．1mol Fe 溶于过量硝酸，电子转移数为2N
A
酸的体积关系如图所示。已知 0.10mol•L﹣1氨水的电离度为 1.32%，下列有关叙述正确的是
D．标准状况下，2.24L CCl 含有的共价键数为0.4N
4 A
（ ）
3．（6分）下列关于有机化合物的说法正确的是（ ）
A．2﹣甲基丁烷也称异丁烷
B．由乙烯生成乙醇属于加成反应
C．C H Cl 有 3种同分异构体
4 9
D．油脂和蛋白质都属于高分子化合物
A．该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
4．（6分）下列实验操作能达到实验目的是（ ）
B．M 点对应的盐酸体积为 20.0mL
A．用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物
C．M 点处的溶液中c（NH +）=c（Cl﹣）=c（H+）=c（OH﹣）
B．用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的 NO 4
D．N点处的溶液中pH＜12
C．配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释
7．（6分）短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加．m、p、r是由这些元素组成的二元化
D．将Cl 与HCl 混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl
2 2
合物，n 是元素 Z 的单质，通常为黄绿色气体，q 的水溶液具有漂白性，r溶液是一种常见的强
5．（6分）三室式电渗析法处理含 Na SO 废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd 均为离
2 4
酸，s 通常是难溶于水的混合物．上述物质的转化关系如图所示．下列说法正确的是（ ）
子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的 Na+和 SO 2﹣可通过离子交换膜，而两端隔室中离
4
子被阻挡不能进入中间隔室．下列叙述正确的是（ ）
第1页（共16页）操作步骤 实验现象 解释原因
A．原子半径的大小 W＜X＜Y 打开 K 1 ，推动注射器活塞，使 ①Y 管中 ②反应的化学方程式
B．元素的非金属性 Z＞X＞Y X 中的气体缓慢充入Y 管中
C．Y 的氢化物常温常压下为液态 将注射器活塞退回原处并固 Y 管中有少量水珠 生成的气态水凝聚
D．X 的最高价氧化物的水化物为强酸 定，待装置恢复到室温
打开K ③ ④
2
二、解答题（共 3小题，满分 43分）
9．（15分）元素铬（Cr）在溶液中主要以 Cr3+（蓝紫色）、Cr（OH） ﹣（绿色）、Cr O 2﹣（橙红
4 2 7
8．（14分）氮的氧化物（NO x ）是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用 NH 3 色）、CrO 2﹣（黄色）等形式存在，Cr（OH） 为难溶于水的灰蓝色固体，回答：
4 3
将NO x 还原生成N 2 ．某同学在实验室中对 NH 3 与NO 2 反应进行了探究。回答下列问题： （1）Cr3+与 Al3+的化学性质相似，往 Cr （SO ） 溶液中滴入 NaOH溶液直至过量，可观察到的现
2 4 3
（1）氨气的制备
象是 。
（2）CrO 2﹣和 Cr O 2﹣在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为 1.0mol•L﹣1的 Na CrO 溶液中 c
4 2 7 2 4
（Cr O 2﹣）随c（H+）的变化如图所示。
2 7
①用离子方程式表示Na CrO 溶液中的转化反应 。
2 4
②由图可知，溶液酸性增强，CrO 2﹣的平衡转化率 （填“增大“减小”或“不变”）。
4
根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为 。
（3）用 K CrO 为指示剂，以 AgNO 标准液滴定溶液中的 Cl﹣，Ag+与 CrO 2﹣生成砖红色沉淀时到达
2 4 3 4
滴定终点。当溶液中Cl﹣恰好完全沉淀（浓度等于1.0×10﹣5mol•L﹣1）时，溶液中c （Ag+）为
①氨气的发生装置可以选择上图中的 ，反应的化学方程式为 。
mol•L﹣1，此时溶液中 c（CrO 2﹣）等于 mol•L﹣1．（K （Ag CrO ）=2.0×10﹣12、K
4 sp 2 4 sp
②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→ （按气流方
（AgCl）=2.0×10﹣10）。
向，用小写字母表示）。
（4）+6价铬的化合物毒性较大，常用 NaHSO 将废液中的 Cr O 2﹣还原成 Cr3+，反应的离子方程式
3 2 7
（2）氨气与二氧化氮的反应
为 。
将上述收集到的 NH 充入注射器 X 中，硬质玻璃管 Y 中加入少量催化剂，充入 NO （两端用夹子
3 2
K 、K 夹好）。在一定温度下按图示装置进行实验。
1 2
第2页（共16页）锰矿（主要成分为MnO ）为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：
2
回答下列问题：
（1）原料软锰矿与氢氧化钾按 1：1的比例在“烘炒锅”中混配，混配前应将软锰矿粉碎，其作用
是 ．
10．（14分）NaClO 是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下： （2）“平炉”中发生的化学方程式为 ．
2
（3）“平炉”中需要加压，其目的是 ．
（4）将K MnO 转化为KMnO 的生产有两种工艺．
2 4 4
①“CO 歧化法”是传统工艺，即在 K MnO 溶液中通入 CO 气体，使体系呈中性或弱酸性，K MnO
2 2 4 2 2 4
发生歧化反应，反应中生成 KMnO ，MnO 和 （写化学式）．
4 2
②“电解法”为现代工艺，即电解 K MnO 水溶液，电解槽中阳极发生的电极反应为
2 4
回答下列问题：
，阴极逸出的气体是 ．
（1）NaClO 中Cl 的化合价为 。
2 ③“电解法”和“CO 歧化法”中，K MnO 的理论利用率之比为 ．
2 2 4
（2）写出“反应”步骤中生成ClO 的化学方程式 。
2 （5）高锰酸钾纯度的测定：称取1.0800g样品，溶解后定容于 100mL 容量瓶中，摇匀．取浓度为
（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去 Mg2+和 Ca2+，要加入的试剂分别
0.2000mol•L﹣1的 H C O 标准溶液 20.00mL，加入稀硫酸酸化，用 KMnO 溶液平行滴定三次，
2 2 4 4
为 、 。“电解”中阴极反应的主要产物是 。
平均消耗的体积为 24.48mL，该样品的纯度为 （列出计算式即可，已知
（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量 ClO ．此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量
2 2MnO ﹣+5H C O +6H+=2Mn2++10CO ↑+8H O）．
4 2 2 4 2 2
之比为 ，该反应中氧化产物是 。
（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相
[化学--选修 3：物质结构与性质]
当于多少克Cl 的氧化能力。NaClO 的有效氯含量为 。（计算结果保留两位小数）
2 2 12．（15分）锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛．回答下列问题：
（1）基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar] ，有 个未成对电子．
（二）选考题：共 45分．请考生从给出的 3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题
（2）Ge与 C 是同族元素，C 原子之间可以形成双键、叁键，但 Ge原子之间难以形成双键或叁
作答，并用 2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑．注意所选题目的题号必须与所
键．从原子结构角度分析，原因是 ．
涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题．如果多做，则每学科按所做的第一题计
（3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因 ．
分．[化学--选修 2：化学与技术]
GeCl GeBr GeI
4 4 4
11．（15分）高锰酸钾（KMnO ）是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等．以软
4
第3页（共16页）熔点/℃ ﹣49.5 26 146
沸点/℃ 83.1 186 约 400
（4）光催化还原 CO 制备 CH 反应中，带状纳米 Zn GeO 是该反应的良好催化剂．Zn、Ge、O 电
2 4 2 4
负性由大至小的顺序是 ．
（5）Ge单晶具有金刚石型结构，其中 Ge原子的杂化方式为 微粒之间存在的作用力
是 ．
（6）晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，如图（1、2）为
Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数 A为（0，0，0）；B为（ ，0， ）；C 为（ ， ，
0）．则D 原子的坐标参数为 ．
②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知 Ge单晶的晶胞参数 a=565.76pm，其密度为
回答下列问题：
g•cm﹣3（列出计算式即可）．
（1）下列关于糖类的说法正确的是 ．（填标号）
a．糖类都有甜味，具有 C H O 的通式
n 2m m
b．麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
c．用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
d．淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物
（2）B生成C 的反应类型为 ．
（3）D 中的官能团名称为 ，D 生成E 的反应类型为 ．
（4）F 的化学名称是 ，由F 生成G的化学方程式为 ．
（5）具有一种官能团的二取代芳香化合物 W是 E 的同分异构体，0.5molW与足量碳酸氢钠溶液
[化学--选修 5：有机化学基础]
反应生成 44gCO ，W共有 种（不含立体异构），其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简
13．（15分）秸秆（含多糖类物质）的综合利用具有重要的意义．下面是以秸秆为原料合成聚酯 2
式为 ．
类高分子化合物
（6）参照上述合成路线，以（反，反）﹣2，4﹣已二烯和 C H 为原料（无机试剂任选），设计制
2 4
备对苯二甲酸的合成路线 ．
第4页（共16页）B．1mol N 与4mol H 反应生成的NH 分子数为2N
2 2 3 A
2016 年全国统一高考化学试卷（新课标Ⅰ） C．1mol Fe 溶于过量硝酸，电子转移数为2N A
D．标准状况下，2.24L CCl 含有的共价键数为0.4N
参考答案与试题解析
4 A
【考点】4F：阿伏加德罗常数．
一、选择题（共 7小题，每小题 6分，满分 42分） 菁优网版权所有
【专题】518：阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律．
1．（6分）化学与生活密切相关，下列有关说法错误的是（ ）
【分析】A．乙烯和丙烯最简式CH ，计算14gCH 中的氢原子数；
A．用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维 2 2
B．氮气和氢气反应生成氨气是可逆反应；
B．食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质
C.1mol Fe 溶于过量硝酸生成硝酸铁，依据反应的铁计算电子转移；
C．加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性
D．标准状况下四氯化碳不是气体．
D．医用消毒酒精中乙醇的浓度为95%
【解答】解：A.14g乙烯和丙烯混合气体中含 CH 物质的量= =1mol，含氢原子数为 2N ，
2 A
【考点】11：化学的主要特点与意义；14：物质的组成、结构和性质的关系． 故A正确；
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【专题】56：化学应用． B.1mol N 与 4mol H 反应生成的 NH ，反应为可逆反应 1mol 氮气不能全部反应生成氨气，生成氨
2 2 3
【分析】A．蚕丝含有蛋白质，灼烧时具有烧焦的羽毛气味； 气分子数小于2N ，故 B错误；
A
B．食用油反复加热会生成苯并芘等物质； C.1mol Fe 溶于过量硝酸生成硝酸铁，电子转移为3mol，电子转移数为3N ，故C 错误；
A
C．加热可导致蛋白质变性； D．标准状况下，四氯化碳不是气体，2.24L CCl 含物质的量不是0.1mol，故D 错误；
4
D．医用消毒酒精中乙醇的浓度为75%． 故选：A。
【解答】解：A．蚕丝含有蛋白质，灼烧时具有烧焦的羽毛气味，为蛋白质的特有性质，可用于鉴 【点评】本题考查了阿伏伽德罗常数的分析应用，主要是物质组成、氧化还原反应、可逆反应、
别蛋白质类物质，故A正确； 气体摩尔体积等知识点的应用，掌握基础是解题关键，题目较简单．
B．食用油反复加热会生成苯并芘等稠环芳香烃物质，可致癌，故 B正确；
C．加热可导致蛋白质变性，一般高温可杀菌，故 C 正确； 3．（6分）下列关于有机化合物的说法正确的是（ ）
D．医用消毒酒精中乙醇的浓度为75%，故D 错误。 A．2﹣甲基丁烷也称异丁烷
故选：D。 B．由乙烯生成乙醇属于加成反应
【点评】本题综合考查元素化合物知识，为高频考点，侧重于化学与生活、生产的考查，有利于 C．C H Cl 有 3种同分异构体
4 9
培养学生良好的科学素养，提高学习的积极性，注意相关基础知识的积累，难度不大． D．油脂和蛋白质都属于高分子化合物
2．（6分）设N 为阿伏加德罗常数值．下列有关叙述正确的是（ ） 【考点】HD：有机物的结构和性质．
A
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A．14g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为 2N 【专题】531：同系物和同分异构体．
A
第5页（共16页）【分析】A．异丁烷含有4个C 原子，2﹣甲基丁烷含有5个C 原子； 【解答】解：A．长颈漏斗不能用作分离操作，互不相溶的液体采用分液漏斗分离，乙酸、乙醇、
B．乙烯与水在催化剂加热的条件下发生加成反应生成乙醇； 乙酸乙酯互溶，不能采取分液法分离，应该采用蒸馏方法分离提纯，故 A错误；
C．同分异构体是化合物具有相同分子式，但具有不同结构的现象； B．NO易和空气中 O 反应生成 NO ，所以不能用排空气法收集，NO不易溶于水，应该用排水法
2 2
D．油脂不是高分子化合物． 收集，故B错误；
【解答】解：A．异丁烷含有4个C 原子，2﹣甲基丁烷含有5个C 原子，故A错误； C．FeCl 属于强酸弱碱盐，Fe 3+易水解生成 Fe（OH） 而产生浑浊，为了防止氯化铁水解，应该将
3 3
B．乙烯与水在催化剂加热的条件下发生加成反应生成乙醇，故 B正确； 氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释，故 C 正确；
C．同分异构体是化合物具有相同分子式，但具有不同结构的现象，C H 的同分异构体有： D．将 Cl 与 HCl 混合气体通过饱和食盐水会带出部分水蒸气，所以得不到纯净的氯气，应该将饱
4 10 2
CH CH CH CH 、CH CH（CH ）CH 2种，CH CH CH CH 分子中有 2种化学环境不同的 H 原子， 和食盐水出来的气体再用浓硫酸干燥，故 D 错误；
3 2 2 3 3 3 3 3 2 2 3
其一氯代物有 2种；CH CH（CH ）CH 分子中有 2种化学环境不同的 H 原子，其一氯代物有 2 故选：C。
3 3 3
种；故C H Cl 的同分异构体共有4种，故C 错误； 【点评】本题考查化学实验方案评价，为高频考点，涉及物质分离提纯、气体收集、盐类水解、
4 9
D．油脂不是高分子化合物，故D 错误； 洗气等知识点，明确实验原理、物质性质、实验操作基本方法及仪器的用途是解本题关键，注
故选：B。 意：从水溶液中出来的气体中含有水蒸气，为易错点。
【点评】本题考查有机物的命名，有机物的反应类型，同分异构体书写及高分子化合物等知识，
为高频考点，把握官能团与性质的关系为解答的关键，注意有机物的成分、性质及反应类型， 5．（6分）三室式电渗析法处理含 Na SO 废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd 均为离
2 4
注重基础知识的考查，题目难度不大． 子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的 Na+和 SO 2﹣可通过离子交换膜，而两端隔室中离
4
子被阻挡不能进入中间隔室．下列叙述正确的是（ ）
4．（6分）下列实验操作能达到实验目的是（ ）
A．用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物
B．用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的 NO
C．配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释
D．将Cl 与HCl 混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl
2 2
【考点】U5：化学实验方案的评价． A．通电后中间隔室的 SO 2﹣离子向正极迁移，正极区溶液 pH 增大
4
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【专题】542：化学实验基本操作． B．该法在处理含 Na SO 废水时可以得到NaOH和 H SO 产品
2 4 2 4
【分析】A．互不相溶的液体采用分液方法分离，用的仪器是分液漏斗； C．负极反应为 2H O﹣4e﹣=O +4H+，负极区溶液pH 降低
2 2
B．NO易和空气中 O 反应生成 NO ； D．当电路中通过 1mol 电子的电量时，会有0.5mol 的O 生成
2 2 2
C．FeCl 属于强酸弱碱盐，Fe 3+易水解生成Fe（OH） 而产生浑浊；
3 3
D．将Cl 与HCl 混合气体通过饱和食盐水会带出部分水蒸气。 【考点】DI：电解原理．
2
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第6页（共16页）【专题】51I：电化学专题． D．N点处的溶液中pH＜12
【分析】A、阴离子向阳极（即正极区）移动，氢氧根离子放电pH 减小；
B、从两极的电极反应和溶液的电中性角度考虑； 【考点】DO：酸碱混合时的定性判断及有关 ph 的计算．
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C、负极即为阴极，发生还原反应，氢离子放电； 【专题】51G：电离平衡与溶液的pH 专题．
D、当电路中通过 1mol 电子的电量时，会有0.25mol 的O 生成． 【分析】A．强酸弱碱相互滴定时，由于生成强酸弱碱盐使溶液显酸性，所以应选择甲基橙作指示
2
【解答】解：A、阴离子向阳极（即正极区）移动，氢氧根离子放电pH 减小，故A错误； 剂；
B、直流电场的作用下，两膜中间的 Na+和 SO 2﹣可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不 B．如果 M点盐酸体积为 20.0mL，则二者恰好完全反应生成氯化铵，溶液应该呈酸性；
4
能进入中间隔室，通电时，氢氧根离子在阳极区放电生成水和氧气，考虑电荷守恒，两膜中间 C．M 处溶液呈中性，则存在 c（H+）=c（OH﹣），根据电荷守恒得 c（NH +）=c（Cl﹣），该点溶液
4
的硫酸根离子会进入正极区，与氢离子结合成硫酸；氢离子在阴极得电子生成氢气，考虑电荷 中溶质为氯化铵和一水合氨，铵根离子水解而促进水电离、一水合氨抑制水电离，铵根离子水
守恒，两膜中间的钠离子会进入负极区，与氢氧根离子结合成氢氧化钠，故可以得到 NaOH和 解和一水合氨电离相互抑制；
H SO 产品，故B正确； D．N点为氨水溶液，氨水浓度为 0.10mol•L﹣1，该氨水电离度为 1.32%，则该溶液中 c（OH﹣）
2 4
C、负极即为阴极，发生还原反应，氢离子得电子生成氢气，故 C 错误；
=0.10mol/L×1.32%=1.32×10﹣3 mol/L，c（H+）= mol/L=7.6×10﹣12mol/L。
D、每生成 1mol 氧气转移 4mol 电子，当电路中通过 1mol 电子的电量时，会有 0.25mol 的 O 生
2
成，故D 错误。 【解答】解：A．强酸弱碱相互滴定时，由于生成强酸弱碱盐使溶液显酸性，所以应选择甲基橙作
故选：B。 指示剂，所以盐酸滴定氨水需要甲基橙作指示剂，故 A错误；
【点评】本题考查了电解原理的应用，明确电解池中的阴阳极以及阴阳极上离子的放电顺序是解 B．如果 M点盐酸体积为 20.0mL，则二者恰好完全反应生成氯化铵，氯化铵中铵根离子水解导致
题的关键，注意题干信息的分析应用，题目难度不大． 该点溶液应该呈酸性，要使溶液呈中性，则氨水应该稍微过量，所以盐酸体积小于 20.0mL，故
B错误；
6．（6分）298K时，在 20.0mL 0.10mol•L﹣1氨水中滴入 0.10mol•L﹣1的盐酸，溶液的 pH 与所加盐 C．M 处溶液呈中性，则存在 c（H+）=c（OH﹣），根据电荷守恒得 c（NH +）=c（Cl﹣），该点溶液
4
酸的体积关系如图所示。已知 0.10mol•L﹣1氨水的电离度为 1.32%，下列有关叙述正确的是 中溶质为氯化铵和一水合氨，铵根离子水解而促进水电离、一水合氨抑制水电离，铵根离子水
（ ） 解和一水合氨电离相互抑制，水的电离程度很小，该点溶液中离子浓度大小顺序是 c（NH +）
4
=c（Cl﹣）＞c（H+）=c（OH﹣），故C 错误；
D．N点为氨水溶液，氨水浓度为 0.10mol•L﹣1，该氨水电离度为 1.32%，则该溶液中 c（OH﹣）
=0.10mol/L×1.32%=1.32×10﹣3 mol/L，c（H+）= mol/L=7.6×10﹣12mol/L，所以该点
A．该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂 溶液pH＜12，故D 正确；
B．M 点对应的盐酸体积为 20.0mL 故选：D。
C．M 点处的溶液中c（NH +）=c（Cl﹣）=c（H+）=c（OH﹣） 【点评】本题考查酸碱混合溶液定性判断，为高频考点，侧重考查学生实验操作、试剂选取、识
4
第7页（共16页）图及分析判断能力，明确实验操作、盐类水解、弱电解质的电离等知识点是解本题关键，注意 A．所以元素中 H 原子半径最小，同周期自左而右原子半径减小，故原子半径 W（H）＜Y（O）
B采用逆向思维方法分析解答，知道酸碱中和滴定中指示剂的选取方法，题目难度中等。 ＜X（C），故A错误；
B．氯的氧化物中氧元素表现负化合价，氧元素非金属性比氯的强，高氯酸为强酸，碳酸为弱酸，
7．（6分）短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加．m、p、r是由这些元素组成的二元化 氯元素非金属性比碳的强，故非金属性 Y（O）＞Z（Cl）＞X（C），故B错误；
合物，n 是元素 Z 的单质，通常为黄绿色气体，q 的水溶液具有漂白性，r溶液是一种常见的强 C．氧元素氢化物为水或双氧水，常温下为液态，故 C 正确；
酸，s 通常是难溶于水的混合物．上述物质的转化关系如图所示．下列说法正确的是（ ） D．X 的最高价氧化物的水化物为碳酸，碳酸属于弱酸，故D 错误。
故选：C。
【点评】本题考查无机物的推断，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、元素周期律等为
解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意 n 为氯气及氯气性质为推断的突破口，题目难
度不大．
二、解答题（共 3小题，满分 43分）
A．原子半径的大小 W＜X＜Y
8．（14分）氮的氧化物（NO ）是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用 NH
B．元素的非金属性 Z＞X＞Y x 3
将NO 还原生成N ．某同学在实验室中对 NH 与NO 反应进行了探究。回答下列问题：
C．Y 的氢化物常温常压下为液态 x 2 3 2
（ 1） 氨 气 的 制 备
D．X 的最高价氧化物的水化物为强酸
【考点】GS：无机物的推断．
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【专题】111：无机推断．
【分析】短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加．m、p、r是由这些元素组成的二元化合
物，n 是元素 Z 的单质，通常为黄绿色气体，则 n 为 Cl ，Z 为 Cl，氯气与 p 在光照条件下生成
2
r与 s，r溶液是一种常见的强酸，则 r为 HCl，s 通常是难溶于水的混合物，则 p 为 CH ，氯气
4
与 m反应生成 HCl 与 q，q 的水溶液具有漂白性，则 m为 H O，q 为 HClO，结合原子序数可知
2
①氨气的发生装置可以选择上图中的 A ，反应的化学方程式为 Ca（OH） +2NH Cl
2 4
W为H 元素，X 为C 元素，Y 为O 元素，然后结合元素周期律解答．
CaCl +2NH ↑+2H O 。
【解答】解：短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元 2 3 2
②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→ d→c→f→e→j （按
化合物，n 是元素 Z 的单质，通常为黄绿色气体，则 n 为 Cl ，Z 为 Cl，氯气与 p 在光照条件下
2
气流方向，用小写字母表示）。
生成 r与 s，r溶液是一种常见的强酸，则 r为 HCl，s 通常是难溶于水的混合物，则 p 为 CH ，
4
（2）氨气与二氧化氮的反应
氯气与 m反应生成 HCl 与 q，q 的水溶液具有漂白性，则 m为 H O，q 为 HClO，结合原子序数
2
将上述收集到的 NH 充入注射器 X 中，硬质玻璃管 Y 中加入少量催化剂，充入 NO （两端用夹子
可知W为H 元素，X 为 C 元素，Y 为O 元素， 3 2
第8页（共16页）K 、K 夹好）。在一定温度下按图示装置进行实验。 CaCl +2NH ↑+2H O；
1 2 2 3 2
故答案为：A；Ca（OH） +2NH Cl CaCl +2NH ↑+2H O；
2 4 2 3 2
②实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气，制备的气体中含有水蒸气，氨气为碱性
气体，应选择盛有碱石灰干燥管干燥气体，氨气极易溶于水，密度小于空气密度所以应选择向
下排空气法收集气体，氨气极易溶于水，尾气可以用水吸收，注意防止倒吸的发生，所以正确
操作步骤 实验现象 解释原因
的连接顺序为：发生装置→d→c→f→e→j；
打开 K 1 ，推动注射器活塞，使 ①Y 管中 红棕色 ②反应的化学方程式 故答案为：d→c→f→e→j；
X 中的气体缓慢充入 Y 管中 气体慢慢变浅 8NH +6NO （2）打开 K ，推动注射器活塞，使 X 中的气体缓慢充入 Y 管中，则氨气与二氧化氮发生归中反
3 2 1
7N +12H O
应 生成无色氮气，所以看到现象为：红棕色气体慢慢变浅；
2 2
将注射器活塞退回原处并固定， Y 管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 根据反应 8NH 3 +6NO 2 7N 2 +12H 2 O 以及装置恢复至室温后气态水凝聚可判断反应后气体分
待装置恢复到室温 子数减少，装置内压强降低，所以打开 K 在大气压的作用下发生倒吸；
2
打开K ③ Z 中NaOH溶 ④ 反应后气体分子数减 故答案为：
2
液产生倒吸现 少，Y 管压强小于外压 操作步骤 实验现象 解释原因
象 打开K ，推动注射器活塞，使X ①红棕色气体 ②反应的化学方程式
1
中的气体缓慢充入Y 管中 慢慢变浅
8NH +6NO
3 2
【考点】ED：氨的实验室制法；S7：氨的制取和性质．
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2 2
【专题】547：有机实验综合．
将注射器活塞退回原处并固定， Y 管中有少量水 生成的气态水凝聚
【分析】（1）①实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气，依据反应物状态和条件选
待装置恢复到室温 珠
择发生装置；
打开K ③Z 中 NaOH溶 ④反应后气体分子数减少，Y
2
②气体制备一般顺序为：发生装置，净化装置，收集装置，尾气处理装置，结合氨气为碱性气
液产生倒吸 管中压强小于外压
体，密度小于空气密度，极易溶于水的性质解答；
现象
（2）打开 K ，推动注射器活塞，使 X 中的气体缓慢充入 Y 管中，则氨气与二氧化氮发生归中反
1
【点评】本题考查了氨气的制备和性质的检验，明确氨气的制备原理及制备气体的一般程序是解
应生成无色氮气，所以看到现象为：红棕色变浅；
题关键，题目难度不大。
依据 8NH +6NO =7N +12H O 以及气态水凝聚判断反应后气体分子数减少从而判断打开 K 发生的
3 2 2 2 2
现象。
9．（15分）元素铬（Cr）在溶液中主要以 Cr3+（蓝紫色）、Cr（OH） ﹣（绿色）、Cr O 2﹣（橙红
【解答】解：（1）①实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气，反应物状态为固体与 4 2 7
色）、CrO 2﹣（黄色）等形式存在，Cr（OH） 为难溶于水的灰蓝色固体，回答：
4 3
固体，反应条件为加热，所以选择 A为发生装置，反应方程式：Ca（OH） +2NH Cl
2 4
第9页（共16页）（1）Cr3+与 Al3+的化学性质相似，往 Cr （SO ） 溶液中滴入 NaOH溶液直至过量，可观察到的现 （3）当溶液中 Cl﹣完全沉淀时，即 c（Cl﹣）=1.0×10﹣5mol/L，依据 Ksp（AgCl）=2.0×10﹣10，计算
2 4 3
象是 溶液蓝紫色变浅，同时产生灰蓝色沉淀，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液 。 得到c（Ag+）；再依据计算得到的银离子浓度和溶度积常数计算此时溶液中c（CrO 2﹣）；
4
（2）CrO 2﹣和 Cr O 2﹣在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为 1.0mol•L﹣1的 Na CrO 溶液中 c （4）NaHSO 的还原性将废液中的Cr O 2﹣还原成Cr3+，HSO ﹣被氧化为SO 2﹣。
4 2 7 2 4 3 2 7 3 4
（Cr O 2﹣）随c（H+）的变化如图所示。 【解答】解：（1）Cr3+与 Al3+的化学性质相似，可知 Cr（OH） 为两性氢氧化物，能溶解在氢氧
2 7 3
①用离子方程式表示Na CrO 溶液中的转化反应 2CrO 2﹣+2H+⇌Cr O 2﹣+H O 。 化钠溶液中，往 Cr （SO ） 溶液中滴入 NaOH溶液直至过量，先生成 Cr（OH） 灰蓝色沉淀，
2 4 4 2 7 2 2 4 3 3
②由图可知，溶液酸性增强，CrO 2﹣的平衡转化率 增大 （填“增大“减小”或“不变”）。 继续加入NaOH后沉淀溶解，生成绿色 Cr（OH） ﹣；
4 4
根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为 1.0×1014 。 故答案为：溶液蓝紫色变浅，同时产生灰蓝色沉淀，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液；
（3）用 K CrO 为指示剂，以 AgNO 标准液滴定溶液中的 Cl﹣，Ag+与 CrO 2﹣生成砖红色沉淀时到达 （2）①CrO 2﹣和Cr O 2﹣在溶液中转化的离子方程式为：2CrO 2﹣+2H+⇌Cr O 2﹣+H O；
2 4 3 4 4 2 7 4 2 7 2
滴定终点。当溶液中 Cl﹣恰好完全沉淀（浓度等于 1.0×10﹣5mol•L﹣1）时，溶液中 c （Ag+）为 故答案为：2CrO 2﹣+2H+⇌Cr O 2﹣+H O；
4 2 7 2
2.0×10﹣5 mol•L﹣1，此时溶液中 c（CrO 2﹣）等于 5.0×10﹣3 mol•L﹣1．（K （Ag CrO ）=2.0 ②溶液酸性增大，平衡 2CrO 2﹣+2H+⇌Cr O 2﹣+H O 正向进行，CrO 2﹣的平衡转化率增大；A点
4 sp 2 4 4 2 7 2 4
×10﹣12、K （AgCl）=2.0×10﹣10）。 Cr O 2﹣的浓度为 0.25mol/L，则消耗的 CrO 2﹣的浓度为 0.5mol/L，则溶液中的 c（CrO 2﹣）
sp 2 7 4 4
（4）+6价铬的化合物毒性较大，常用 NaHSO 将废液中的 Cr O 2﹣还原成 Cr3+，反应的离子方程式 =1.0mol/L﹣0.25mol/L×2=0.5mol/L，H+浓度为 1×10﹣7mol/L，此时该转化反应的平衡常数为 K=
3 2 7
为 Cr O 2﹣+3HSO ﹣+5H+=2Cr3++3SO 2﹣+4H O 。
2 7 3 4 2
= =1.0×1014；
故答案为：增大；1.0×1014；
（3）当溶液中 Cl﹣完全沉淀时，即 c（Cl﹣）=1.0×10﹣5mol/L，依据 Ksp（AgCl）=2.0×10﹣10，计算
得到 c（Ag+）= = =2.0×10﹣5；此时溶液中 c（CrO 2﹣）= =
4
=5.0×10﹣3；
故答案为：2.0×10﹣5； 5.0×10﹣3；
（4）NaHSO 的还原性将废液中的 Cr O 2﹣还原成 Cr3+，HSO ﹣被氧化为 SO 2﹣，反应的离子方程式
【考点】CP：化学平衡的计算． 3 2 7 3 4
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为：
【专题】51E：化学平衡专题．
Cr O 2﹣+3HSO ﹣+5H+=2Cr3++3SO 2﹣+4H O；
【分析】（1）根据 Cr3+与 Al3+的化学性质相似，可知 Cr（OH） 为两性氢氧化物，能溶解在氢氧 2 7 3 4 2
3
故答案为：Cr O 2﹣+3HSO ﹣+5H+=2Cr3++3SO 2﹣+4H O。
化钠溶液中，往Cr （SO ） 溶液中滴入NaOH溶液直至过量，先生成沉淀，沉淀再溶解； 2 7 3 4 2
2 4 3
【点评】本题考查化学反应原理的分析与探究、化学平衡常数、溶度积常数的计算的知识，注意
（2）①CrO 2﹣和Cr O 2﹣在溶液中转化的离子方程式为：2CrO 2﹣+2H+⇌Cr O 2﹣+H O；
4 2 7 4 2 7 2
平衡常数的理解应用和两性物质的性质，题目难度中等。
②图象分析可知随氢离子浓度增大，铬酸根离子转化为重铬酸根离子；A点 c（Cr O 2﹣）
2 7
=0.25mol/L，c（H+）=10﹣7mol/L，c（CrO 2﹣）=0.5mol/L，依据平衡常数概念计算；
4
第10页（共16页）10．（14分）NaClO
2
是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下： 量为 mol×4× = mol，计算得到氯气的质量。
【解答】解：（1）在 NaClO 中 Na为+1价，O 为﹣2价，根据正负化合价的代数和为 0，可得 Cl
2
的化合价为+3价，
故答案为：+3；
（2）NaClO 和 SO 在 H SO 酸化条件下生成 ClO ，其中 NaClO 是氧化剂，还原产物为ClO ，回收
3 2 2 4 2 3 2
产物为 NaHSO ，说明生成硫酸氢钠，且产生 ClO ，根据电子守恒可知，此反应的化学方程式
回答下列问题： 4 2
为：2NaClO +SO +H SO =2NaHSO +2ClO ，
（1）NaClO 中Cl 的化合价为 +3价 。 3 2 2 4 4 2
2
故答案为：2NaClO +SO +H SO =2NaHSO +2ClO ；
（2）写出“反应”步骤中生成ClO 的化学方程式 2NaClO +SO +H SO =2NaHSO +2ClO 。 3 2 2 4 4 2
2 3 2 2 4 4 2
（3）食盐溶液中混有 Mg2+ 和 Ca2+，可以利用过量 NaOH溶液除去 Mg2+，利用过量 Na CO 溶液
（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去 Mg2+和 Ca2+，要加入的试剂分别为 2 3
除去 Ca2+，ClO 氧化能力强，根据结晶干燥后的产物可知 ClO 的还原产物为 NaClO ，因此电解
NaOH溶液 、 Na CO 溶液 。“电解”中阴极反应的主要产物是 ClO ﹣（或NaClO ） 。 2 2 2
2 3 2 2
装置中阴极ClO 得电子生成 ClO ﹣，阳极Cl﹣失电子生成Cl 。
（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量 ClO ．此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量 2 2 2
2
故答案为：NaOH溶液；Na CO 溶液；ClO ﹣（或NaClO ）；
之比为 2：1 ，该反应中氧化产物是 O 。 2 3 2 2
2
（4）依据图示可知，利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收 ClO ，产物为 ClO ﹣，则此反应中 ClO
（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相 2 2 2
为氧化剂，还原产物为 ClO ﹣，化合价从+4价降为+3价，H O 为还原剂，氧化产物为 O ，每摩
当于多少克Cl 的氧化能力。NaClO 的有效氯含量为 1.57 。（计算结果保留两位小数） 2 2 2 2
2 2
尔H O 得到2mol 电子，依据电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为 2：1，
2 2
故答案为：2：1；O ；
【考点】B1：氧化还原反应． 2
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（5）1gNaClO 的物质的量 = mol，依据电子转移数目相等，NaClO ～Cl﹣～4e﹣，
【专题】546：无机实验综合． 2 2
【分析】（1）在NaClO 中Na为+1价，O 为﹣2价，根据正负化合价的代数和为0计算得到； Cl ～2Cl﹣～2e﹣，可知氯气的物质的量为 mol×4× = mol，则氯气的质量为 mol
2 2
（2）NaClO 和 SO 在 H SO 酸化条件下生成 ClO ，其中 NaClO 是氧化剂，还原产物为 NaCl，回
3 2 2 4 2 2 ×71g/mol=1.57g，
收产物为 NaHSO ，说明生成硫酸氢钠，且产生 ClO ，根据电子守恒和原子守恒配平书写化学
4 2 故答案为：1.57g。
方程式；
【点评】本题考查了物质制备的实验方法分析、氧化还原反应概念分析和电子转移的计算、注意
（3）食盐溶液中混有 Mg2+ 和 Ca2+，可以利用过量 NaOH溶液除去 Mg2+，利用过量 Na CO 溶液
2 3 物质性质的理解应用，题目难度中等。
除去Ca2+，ClO 氧化能力强，根据结晶干燥后的产物可知 ClO 的还原产物为NaClO ；
2 2 2
（4）依据图示可知，利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收 ClO ，产物为 ClO ﹣，则此反应中 ClO
2 2 2 （二）选考题：共 45分．请考生从给出的 3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题
为氧化剂，还原产物为 ClO ﹣，化合价从+4价降为+3价，H O 为还原剂，氧化产物为 O ，每摩
2 2 2 2 作答，并用 2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑．注意所选题目的题号必须与所
尔H O 得到2mol 电子，依据电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比；
2 2 涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题．如果多做，则每学科按所做的第一题计
（5）每克 NaClO 的物质的量 = mol，依据电子转移数目相等，可知氯气的物质的
2 分．[化学--选修 2：化学与技术]
第11页（共16页）11．（15分）高锰酸钾（KMnO ）是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等．以软 （3）“平炉”中加压能提高氧气的压强，加快反应速率，增加软锰矿转化率；
4
锰矿（主要成分为MnO ）为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下： （4）①在 K MnO 溶液中通入 CO 气体，使体系呈中性或弱酸性，K MnO 发生歧化反应，根据元
2 2 4 2 2 4
素守恒以及二氧化碳过量推测反应生成 KMnO ，MnO 和KHCO ；
4 2 3
②“电解法”为现代工艺，即电解 K MnO 水溶液，在电解槽中阳极，MnO 2﹣失去电子，发生氧化反
2 4 4
应，产生 MnO ﹣；在阴极，水电离产生的 H+获得电子变为氢气逸出，电极反应式是：
4
2H O+2e﹣=H ↑+2OH﹣；
回答下列问题： 2 2
③依据电解法方程式 2K MnO +2H O 2KMnO +2H ↑+2KOH，可知 K MnO 的理论利用率是
（1）原料软锰矿与氢氧化钾按 1：1的比例在“烘炒锅”中混配，混配前应将软锰矿粉碎，其作用 2 4 2 4 2 2 4
是 增大反应物接触面积，加快反应速率，提高原料利用率 ． 100%，而在二氧化碳歧化法反应中 3K MnO +2CO =2KMnO +MnO +K CO 中 K MnO 的理论利用
2 4 2 4 2 2 3 2 4
（2）“平炉”中发生的化学方程式为 2MnO +4KOH+O 2K MnO +2H O ． 率是 ；
2 2 2 4 2
（3）“平炉”中需要加压，其目的是 提高氧气的压强，加快反应速率，增加软锰矿转化率 ． （5）依据离子方程式 2MnO ﹣+5H C O +6H+=2Mn2++10CO ↑+8H O 可由 n（H C O ）计算出 n
4 2 2 4 2 2 2 2 4
（4）将K MnO 转化为KMnO 的生产有两种工艺． （KMnO ），进而计算出样品中的n（KMnO ），然后可计算样品的纯度．
2 4 4 4 4
①“CO 歧化法”是传统工艺，即在 K MnO 溶液中通入 CO 气体，使体系呈中性或弱酸性，K MnO 【解答】解：（1）原料软锰矿与氢氧化钾按 1：1的比例在“烘炒锅”中混配，混配前应将软锰矿
2 2 4 2 2 4
发生歧化反应，反应中生成 KMnO ，MnO 和 KHCO （写化学式）． 粉碎，其作用是增大接触面积加快反应速率，提高原料利用率．
4 2 3
②“电解法”为现代工艺，即电解 K MnO 水溶液，电解槽中阳极发生的电极反应为 故答案为：增大反应物接触面积，加快反应速率，提高原料利用率；
2 4
MnO 2﹣﹣e﹣=MnO ﹣ （2）流程分析可知平炉中发生的反应是氢氧化钾、二氧化锰和氧气加热反应生成锰酸钾和水，反
4 4
，阴极逸出的气体是 H ． 应的化学方程式为：2MnO +4KOH+O =2K MnO +2H O，
2 2 2 2 4 2
③“电解法”和“CO 歧化法”中，K MnO 的理论利用率之比为 3：2 ． 故答案为：2MnO +4KOH+O =2K MnO +2H O；
2 2 4 2 2 2 4 2
（5）高锰酸钾纯度的测定：称取1.0800g样品，溶解后定容于 100mL 容量瓶中，摇匀．取浓度为 （3）“平炉”中加压能提高氧气的压强，加快反应速率，增加软锰矿转化率．
0.2000mol•L﹣1的 H C O 标准溶液 20.00mL，加入稀硫酸酸化，用 KMnO 溶液平行滴定三次， 故答案为：提高氧气的压强，加快反应速率，增加软锰矿转化率；
2 2 4 4
（4）①在 K MnO 溶液中通入 CO 气体，使体系呈中性或弱酸性，K MnO 发生歧化反应，根据元
2 4 2 2 4
平均消耗的体积为 24.48mL，该样品的纯度为 ×
素守恒以及二氧化碳过量推测反应生成 KMnO ，MnO 和KHCO ；
4 2 3
100% （列出计算式即可，已知 2MnO ﹣+5H C O +6H+=2Mn2++10CO ↑+8H O）． 故答案为：KHCO ；
4 2 2 4 2 2 3
②“电解法”为现代工艺，即电解 K MnO 水溶液，在电解槽中阳极，MnO 2﹣失去电子，发生氧化反
2 4 4
【考点】U3：制备实验方案的设计． 应，产生 MnO ﹣．电极反应式是：MnO 2﹣﹣e﹣=MnO ﹣；在阴极，水电离产生的 H+获得电子变为
4 4 4
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【专题】546：无机实验综合． 氢气逸出，电极反应式是：2H O+2e﹣=H ↑+2OH﹣；所以阴极逸出的气体是 H ；总反应方程式
2 2 2
【分析】（1）固体混合粉碎目的是增大接触面积加快反应速率；
是：2K MnO +2H O 2KMnO +2H ↑+2KOH，
2 4 2 4 2
（2）流程分析可知平炉中发生的反应是氢氧化钾、二氧化锰和氧气加热反应生成锰酸钾和水；
故答案为：MnO 2﹣﹣e﹣=MnO ﹣；H ；
4 4 2
第12页（共16页）③依据电解法方程式 2K MnO +2H O 2KMnO +2H ↑+2KOH，可知 K MnO 的理论利用率是 熔点/℃ ﹣49.5 26 146
2 4 2 4 2 2 4
100%，而在二氧化碳歧化法反应中 3K MnO +2CO =2KMnO +MnO +K CO 中 K MnO 的理论利用 沸点/℃ 83.1 186 约 400
2 4 2 4 2 2 3 2 4
率是 ，所以二者的理论利用率之比为 3：2， （4）光催化还原 CO 2 制备 CH 4 反应中，带状纳米 Zn 2 GeO 4 是该反应的良好催化剂．Zn、Ge、O 电
负性由大至小的顺序是 O＞Ge＞Zn ．
故答案为：3：2；
（5）Ge单晶具有金刚石型结构，其中 Ge原子的杂化方式为 sp3 微粒之间存在的作用力是
（5）依据离子方程式2MnO ﹣+5H C O +6H+=2Mn2++10CO ↑+8H O
4 2 2 4 2 2
共价键 ．
可知KMnO 与草酸反应的定量关系是2KMnO ～5H C O ，
4 4 2 2 4
（6）晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，如图（1、2）为
n（H C O ）=20.00×10﹣3L×0.2000mol/L=20.00×10﹣3×0.2000mol
2 2 4
Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数 A为（0，0，0）；B为（ ，0， ）；C 为（ ， ，
n（KMnO ）=20.00×10﹣3×0.2000× mol，
4
0）．则D 原子的坐标参数为 （ ， ， ） ．
1.0800g样品中n（KMnO ）=20.00×10﹣3×0.2000× × mol，
4
②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知 Ge单晶的晶胞参数 a=565.76pm，其密度为
1.0800g样品中m（KMnO ）=20.00×10﹣3×0.2000× × ×158g，
4
g•cm﹣3（列出计算式即可）．
样品的纯度= ×100%．
故答案为： ×100%．
【点评】本题考查了物质制备工艺流程的知识．制备方案的过程分析和物质性质的理解应用，特
别是电解原理、滴定实验的熟练掌握和计算应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．
[化学--选修 3：物质结构与性质]
12．（15分）锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛．回答下列问题：
【考点】86：原子核外电子排布；9I：晶胞的计算；9S：原子轨道杂化方式及杂化类型判断．
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（1）基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar] 3d104s24p2 ，有 2 个未成对电子．
【专题】51D：化学键与晶体结构．
（2）Ge与 C 是同族元素，C 原子之间可以形成双键、叁键，但 Ge原子之间难以形成双键或叁
【分析】（1）Ge是 32号元素，位于第四周期第 IVA族，基态 Ge原子核外电子排布式为
键．从原子结构角度分析，原因是 锗的原子半径大，原子之间形成的 σ单键较长，p﹣p 轨道
[Ar]3d104s24p2；
肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成 π键 ．
（2）Ge原子半径大，难以通过“肩并肩”方式形成 π键；
（3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因 GeCl 、GeBr 、GeI 熔、沸点依
4 4 4 （3）锗的卤化物都是分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高；
次增高；原因是分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强 ．
（4）元素的非金属性越强，吸引电子的能力越强，元素的电负性越大；
GeCl
4
GeBr
4
GeI
4 （5）Ge单晶具有金刚石型结构，Ge原子与周围 4个 Ge原子形成正四面体结构，向空间延伸的
第13页（共16页）立体网状结构，属于原子晶体； B、C 及上底面面心原子的平面且平行侧面将晶胞 2等分，同理过 D 原子的且平衡侧面的平面
（6）①D 与周围 4个原子形成正四面体结构，D 与顶点 A的连线处于晶胞体对角线上，过面心 将半个晶胞再2等份，可知D 处于到各个面的 处，则D 原子的坐标参数为（ ， ， ），
B、C 及上底面面心原子的平面且平行侧面将晶胞 2等分，同理过 D 原子的且平衡侧面的平面
故答案为：（ ， ， ）；
将半个晶胞2等等份可知 D 处于到各个面的 处；
②晶胞中 Ge原子数目为 4+8× +6× =8，结合阿伏伽德罗常数，可知出晶胞的质量为
②根据均摊法计算晶胞中 Ge原子数目，结合阿伏伽德罗常数表示出晶胞的质量，再根据 ρ= 计
，晶胞参数 a=565.76pm，
算晶胞密度．
【解答】解：（1）Ge是 32号元素，位于第四周期第 IVA族，基态 Ge原子核外电子排布式为
其密度为 ÷（565.76×10﹣10cm）3= ，
1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，在最外层的 4s能级上 2个电子为成对电子，4p 轨
道中2个电子分别处以不同的轨道内，有 2轨道未成对电子，
故答案为： ．
故答案为：3d104s24p2；2；
【点评】本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、化学键、晶体类型与性质、电负
（2）虽然 Ge与 C 是同族元素，C 原子之间可以形成双键、叁键，但考虑 Ge的原子半径大，难以
性、杂化方式、晶胞计算等，（6）中晶胞计算为易错点、难点，需要学生具备一定的空间想
通过“肩并肩”方式形成π键，所以Ge原子之间难以形成双键或叁键，
象与数学计算能力，难度较大．
故答案为：Ge原子半径大，原子间形成的 σ单键较长，p﹣p 轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能
重叠，难以形成π键；
[化学--选修 5：有机化学基础]
（3）锗的卤化物都是分子晶体，分子间通过分子间作用力结合，对于组成与结构相似的分子晶
13．（15分）秸秆（含多糖类物质）的综合利用具有重要的意义．下面是以秸秆为原料合成聚酯
体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高，由于相对分子质量：GeCl ＜GeBr
4 4
类 高 分 子 化 合 物 的 路 线
＜GeI ，故沸点：GeCl ＜GeBr ＜GeI ，
4 4 4 4
故答案为：GeCl 、GeBr 、GeI 的熔、沸点依次增高；原因是分子结构相似，分子量依次增大，分
4 4 4
子间相互作用力逐渐增强；
（4）元素非金属性：Zn＜Ge＜O，元素的非金属性越强，吸引电子的能力越强，元素的电负性越
大，故电负性：O＞Ge＞Zn，
故答案为：O＞Ge＞Zn；
（5）Ge单晶具有金刚石型结构，Ge原子与周围 4个 Ge原子形成正四面体结构，向空间延伸的
立体网状结构，属于原子晶体，Ge原子之间形成共价键，Ge原子杂化轨道数目为 4，采取 sp3
杂化，
故答案为：sp3；共价键；
（6）①D 与周围 4个原子形成正四面体结构，D 与顶点 A的连线处于晶胞体对角线上，过面心
回答下列问题：
第14页（共16页）（1）下列关于糖类的说法正确的是 cd ．（填标号） （3）由 D 的结构简式可知，含有的官能团有酯基、碳碳双键；D 脱去 2分子氢气形成苯环得到
a．糖类都有甜味，具有 C H O 的通式 E，属于消去反应；
n 2m m
b．麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
（4）己二酸与1，4﹣丁二醇发生缩聚反应生成 ；
c．用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
（5）具有一种官能团的二取代芳香化合物 W是 E 的同分异构体，0.5mol W与足量碳酸氢钠溶液
d．淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物
反应生成 44gCO ，生成二氧化碳为 1mol，说明 W含有 2个羧基，2个取代基为﹣COOH、
2
（2）B生成C 的反应类型为 酯化反应或取代反应 ．
﹣CH CH COOH，或者为﹣COOH、﹣CH（CH ）COOH，或者为﹣CH COOH、﹣CH COOH，或者
2 2 3 2 2
（3）D 中的官能团名称为 酯基、碳碳双键 ，D 生成E 的反应类型为 消去反应 ．
﹣CH 、﹣CH（COOH） ，各有邻、间、对三种；
3 2
（4）F 的化学名称是 己二酸 ，由 F 生成 G的化学方程式为 n HOOC（CH ） COOH+n
2 4
HOCH CH CH CH OH +（2n﹣1）H O ．
2 2 2 2 2
（5）具有一种官能团的二取代芳香化合物 W是 E 的同分异构体，0.5molW与足量碳酸氢钠溶液
（6）（反，反）﹣2，4﹣己二烯与乙烯发生加成反应生成 ，在 Pd/C 作用下生成
反应生成 44gCO ，W共有 12 种（不含立体异构），其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简
2
式为 ．
（6）参照上述合成路线，以（反，反）﹣2，4﹣已二烯和 C H 为原料（无机试剂任选），设计制
2 4 ，然后用酸性高锰酸钾溶液氧化生成 ．
【解答】解：（1）a．糖类不一定有甜味，如纤维素等，组成通式不一定都是 C H O 形式，如
n 2m m
脱氧核糖（C H O ），故 a 错误；
6 10 4
备对苯二甲酸的合成路线 ． b．葡萄糖与果糖互为同分异构体，但麦芽糖水解生成葡萄糖，故b 错误；
c．淀粉水解生成葡萄糖，能发生银镜反应说明含有葡萄糖，说明淀粉水解了，不能说明淀粉完全
【考点】HC：有机物的合成． 水解，故c正确；
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【专题】112：有机推断；32：结构决定性质思想；43：演绎推理法；534：有机物的化学性质及 d．淀粉和纤维素都属于多糖类，是天然高分子化合物，故d 正确，
推断． 故选：cd；
【分析】（1）a．糖类不一定有甜味，如纤维素等，组成通式不一定都是 C H O 形式，如脱氧 （2）B与甲醇发生酯化反应生成C，属于取代反应，
n 2m m
核糖（C H O ）； 故答案为：酯化反应或取代反应；
6 10 4
b．麦芽糖水解生成葡萄糖； （3）由 D 的结构简式可知，含有的官能团有酯基、碳碳双键，D 脱去 2分子氢气形成苯环得到
c．淀粉水解生成葡萄糖，能发生银镜反应说明含有葡萄糖，说明淀粉水解了，不能说明淀粉完全 E，属于消去反应，
水解； 故答案为：酯基、碳碳双键；消去反应；
d．淀粉和纤维素都属于多糖类，是天然高分子化合物；
（4）F 的名称为己二酸，己二酸与 1，4﹣丁二醇发生缩聚反应生成 ，反
（2）B与甲醇发生酯化反应生成C；
第15页（共16页）应方程式为：n HOOC（CH ） COOH+n HOCH CH CH CH OH +
2 4 2 2 2 2
（2n﹣1）H O，
2
故答案为：己二酸；n HOOC（CH ） COOH+n HOCH CH CH CH OH
2 4 2 2 2 2
+（2n﹣1）H O；
2
（5）具有一种官能团的二取代芳香化合物 W是 E 的同分异构体，0.5mol W与足量碳酸氢钠溶液
反应生成 44gCO ，生成二氧化碳为 1mol，说明 W含有 2个羧基，2个取代基为﹣COOH、
2
﹣CH CH COOH，或者为﹣COOH、﹣CH（CH ）COOH，或者为﹣CH COOH、﹣CH COOH，或者
2 2 3 2 2
﹣CH 、﹣CH（COOH） ，各有邻、间、对三种，共有 12种，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构
3 2
简式为： ，
故答案为：12； ；
（6）（反，反）﹣2，4﹣己二烯与乙烯发生加成反应生成 ，在 Pd/C 作用下生成
，然后用酸性高锰酸钾溶液氧化生成 ，合成路线流程图为：
，
故答案为： ．
【点评】本题考查有机物的合成、官能团的结构与性质、有机反应类型、限制条件同分异构体书
写等，是对有机化学基础基础的综合考查，（6）中注意根据题目中转化关系涉及合成路线，
较好的考查学生知识迁移运用能力．
第16页（共16页）
