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答案 B
山东省 2020 年普通高中学业水平等级考试
解析 谷物发酵的过程中包含淀粉水解、葡萄糖转化为乙醇、乙醇氧化为乙酸的过程；小苏打分解的化学方程
式为 2NaHCO Na CO ＋CO ↑＋H O，不是氧化还原反应；含氯消毒剂有强氧化性，可用于环境消毒；
注意事项： 3 2 3 2 2
NO 与水发生反应3NO ＋H O===NO＋2HNO ，是氧化还原反应。
2 2 2 3
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
3．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净
Z可与X形成淡黄色化合物Z X ，Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是( )
2 2
后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
A．第一电离能：W>X>Y>Z
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
B．简单离子的还原性：Y>X>W
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56
C．简单离子的半径：W>X>Y>Z
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
D．氢化物水溶液的酸性：Y>W
1．实验室中下列做法错误的是( )
答案 C
A．用冷水贮存白磷
解析 根据题目信息可推知，X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、Na、Cl。第一电离能：F＞O＞Cl＞Na，A
B．用浓硫酸干燥二氧化硫
项错误；简单离子的还原性：Cl－＞O2－＞F－，B项错误；电子层数越多，离子半径越大；对于核外电子排布相
同的离子，核电荷数越大，半径越小，C项正确；氢氟酸为弱酸，盐酸为强酸，D项错误。
C．用酒精灯直接加热蒸发皿
4．下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是( )
D．用二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧
A．键能C—C＞Si—Si、C—H＞Si—H，因此C H 稳定性大于Si H
答案 D 2 6 2 6
B．立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体，因此具有很高的硬度
解析 白磷易自燃，与水不反应，故可以保存在冷水中，A项正确；浓硫酸与二氧化硫不反应，可用浓硫酸干
燥二氧化硫，B项正确；蒸发皿、坩埚都可以直接加热，C项正确；钾的燃烧产物可以与二氧化碳反应产生氧
C．SiH 中Si的化合价为＋4，CH 中C的化合价为－4，因此SiH 还原性小于CH
4 4 4 4
气助燃，故燃烧的钾不能用二氧化碳灭火器扑灭，D项错误。
D．Si原子间难形成双键而C原子间可以，是因为Si的原子半径大于C，难形成pp π键
2．下列叙述不涉及氧化还原反应的是( )
答案 C
A．谷物发酵酿造食醋
解析 键长越短，键能越大，分子越稳定，A项正确；SiC与金刚石结构相似，属于共价晶体，硬度大，熔点
B．小苏打用作食品膨松剂
高，B项正确；SiH 中Si也为－4价，且SiH 还原性强于CH ，C项错误；π键是p轨道电子以“肩并肩”方
4 4 4
式相互重叠形成的，半径越大越不易形成，D项正确。
C．含氯消毒剂用于环境消毒
5．利用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到实验目的的是( )
D．大气中NO 参与酸雨形成
2答案 D
解析 该有机物分子内含有酚羟基，可与氯化铁溶液反应生成紫色物质，A项正确；分子内含有酚羟基和酯基，
且酯基在酸性条件下水解生成羧基，产物可以与碳酸钠反应，B项正确；苯环上共有6种氢原子，故苯环上的
一氯代物有6种，C项正确；酮羰基可以与氢气加成，故1 mol该有机物可以与9 mol H 加成，D项错误。
2
7．B N H (无机苯)的结构与苯类似，也有大π键。下列关于B N H 的说法错误的是( )
3 3 6 3 3 6
A．其熔点主要取决于所含化学键的键能
B．形成大π键的电子全部由N提供
A．用甲装置制备并收集CO 2 C．分子中B和N的杂化方式相同
B．用乙装置制备溴苯并验证有HBr产生 D．分子中所有原子共平面
C．用丙装置制备无水MgCl 2 答案 A
D．用丁装置在铁上镀铜 解析 无机苯属于分子晶体，其熔点与分子间作用力有关，与键能无关，A项错误；B的最外层电子排布式为
2s22p1，N的最外层电子排布式为2s22p3，经过sp2轨道杂化后，N原子剩下一对孤电子对，B原子剩下一个空
答案 C
的p轨道，所以形成大π键的电子全部由N提供，B项正确；B和N都是sp2杂化，键角为120°，分子中所有
解析 CO 2 密度比空气大，应该用向上排空气法收集，A项错误；溴蒸气易挥发，挥发出的溴也能与硝酸银溶 原子共平面，C、D项正确。
液反应生成淡黄色沉淀，B项错误；氯化镁易水解，故需要在氯化氢气流中加热脱去结晶水，C项正确；铁上
8．实验室分离Fe3＋和Al3＋的流程如下：
镀铜需要铜作阳极，铁作阴极，D项错误。
6．从中草药中提取的 calebinA(结构简式如下)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于 calebinA的说法错误的是
( )
已知 Fe3＋在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCl ]－，该配离子在乙醚(Et O，沸点 34.6 ℃)中生成缔合物 Et O·H
4 2 2
＋·[FeCl ]－。下列说法错误的是( )
4
A．可与FeCl 溶液发生显色反应
3 A．萃取振荡时，分液漏斗下口应倾斜向下
B．其酸性水解的产物均可与Na CO 溶液反应
2 3 B．分液时，应先将下层液体由分液漏斗下口放出
C．苯环上氢原子发生氯代时，一氯代物有6种
C．分液后水相为无色，说明已达到分离目的
D．1 mol该分子最多与8 mol H 发生加成反应
2 D．蒸馏时选用直形冷凝管答案 A B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜
解析 萃取振荡时，分液漏斗下口应倾斜向上，A项错误；分液时先将下层液体从下口放出，B项正确；水相 C．当电路中转移1 mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5 g
为无色说明黄色配离子基本被萃取出来，C项正确；直形冷凝管有利于液体流出，D项正确。
D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1
9．以菱镁矿(主要成分为MgCO ，含少量SiO 、Fe O 和Al O )为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：
3 2 2 3 2 3
答案 B
解析 由装置示意图可知，负极区CH COO－发生氧化反应生成CO 和H＋，A项正确；隔膜1为阴离子交换膜，
3 2
隔膜2为阳离子交换膜，才能使模拟海水中的氯离子移向负极，钠离子移向正极，达到海水淡化的目的，B项
错误；电路中有1 mol 电子通过，则电解质溶液中有1 mol钠离子移向正极，1 mol氯离子移向负极，C项正确；
负极产生CO ：CH COO－＋2H O－8e－===2CO ↑＋7H＋，正极产生H ：2H＋＋2e－===H ↑，根据电荷守恒，
2 3 2 2 2 2
已知浸出时产生的废渣中有SO ，Fe(OH) 和Al(OH) 。下列说法错误的是( )
2 3 3
正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1，D项正确。
A．浸出镁的反应为MgO＋2NH Cl===MgCl ＋2NH ↑＋H O
4 2 3 2
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，
B．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行 选对但不全的得2分，有选错的得0分。
C．流程中可循环使用的物质有NH 、NH Cl 11．下列操作不能达到实验目的的是( )
3 4
D．分离Mg2＋与Al3＋、Fe3＋是利用了它们氢氧化物K
sp
的不同 目的 操作
答案 B A 除去苯中少量的苯酚 加入适量NaOH溶液，振荡、静置、分液
解析 氯化铵溶液显酸性，与MgO反应，相当于MgO促进了氯化铵的水解，生成氨气，A项正确；氨水易分 将盐酸与NaHCO 混合产生的气体直接通入苯
3
B 证明酸性：碳酸>苯酚
解，故沉镁时温度不可太高，B项错误；由流程图可知氨气可循环使用，沉镁过程中产生氯化铵，故氯化铵也 酚钠溶液
可循环使用，C项正确；浸出过程中产生Fe(OH) 和Al(OH) ，沉镁过程中加氨水调节pH产生Mg(OH) ，利用
3 3 2
将尖嘴垂直向下，挤压胶管内玻璃球将气泡排
三种离子氢氧化物K sp 的不同，使其先后沉淀而分离，D项正确。 C 除去碱式滴定管胶管内的气泡
出
10．微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。
配制用于检验醛基的氢氧化铜 向试管中加入2 mL 10% NaOH溶液，再滴加
现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含CH COO－的溶液为例)。下列说法错
3 D
悬浊液 数滴2% CuSO 溶液，振荡
误的是( ) 4
答案 BC
解析 A项，苯酚与氢氧化钠反应生成可溶于水的苯酚钠，而苯不溶于氢氧化钠溶液，可用分液法分离，能达
到实验目的；B项，盐酸具有挥发性，可与苯酚钠反应生成苯酚，干扰实验，不能达到实验目的；C项，除去
碱式滴定管胶管内的气泡，应将胶管稍向上弯曲，再挤压胶管中的玻璃球，该项不能达到实验目的；D项，配
A．负极反应为CH COO－＋2H O－8e－===2CO ↑＋7H＋
3 2 2制新制氢氧化铜悬浊液，应使氢氧化钠过量，该项能达到实验目的。 B．电解一段时间后，阳极室的pH未变
12．α氰基丙烯酸异丁酯可用作医用胶，其结构简式如下。下列关于α氰基丙烯酸异丁酯的说法错误的是( ) C．电解过程中，H＋由a极区向b极区迁移
D．电解一段时间后，a极生成的O 与b极反应的O 等量
2 2
答案 D
解析 A项，根据题图可知a极为阳极，其反应式为2H O－4e－===4H＋＋O ↑，正确；B项，阳极室产生的氢
2 2
A．其分子式为C H NO 离子通过质子交换膜进入阴极室，阳极室pH保持不变，正确；C项，电解过程中阳离子移向阴极，故H＋移向
8 11 2
b极区，正确；D项，根据电极反应式：阳极反应为 2H O－4e－===4H＋＋O ↑，阴极反应为 2H＋＋O ＋2e－
2 2 2
B．分子中的碳原子有3种杂化方式
===H O ，故a极生成的O 与b极反应的O 不等量，错误。
2 2 2 2
C．分子中可能共平面的碳原子最多为6个
14．1,3丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步H＋进攻1,3丁二烯生成碳正离子( )；第二步Br
D．其任一含苯环的同分异构体中至少有4种不同化学环境的氢原子
－进攻碳正离子完成1,2加成或1,4加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在0 ℃和40 ℃时，1,2加成
产物与1,4加成产物的比例分别为70∶30和15∶85。下列说法正确的是( )
答案 C
解析 A项，由结构简式可知，其分子式为C H NO ，正确；B项，分子中的碳原子含有sp、sp2、sp3 3种杂
8 11 2
化方式，正确；C项，根据乙烯及酯基的结构分析可知，共面的碳原子最多为7个，错误；D项，该分子含苯
A．1,4加成产物比1,2加成产物稳定
环的同分异构体中，等效氢原子种类最少的应具有对称结构，此对称结构的结构简式可为 ，
该分子的等效氢为4种，正确。 B．与0 ℃相比，40 ℃时1,3丁二烯的转化率增大
13．采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响， C．从0 ℃升至40 ℃，1,2加成正反应速率增大，1,4加成正反应速率减小
下列说法错误的是( )
D．从0 ℃升至40 ℃，1,2加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度
答案 AD
解析 A项，由图可知1,4加成产物的能量比1,2加成产物的能量低，前者更稳定，正确；B项，由图可知，第
一步为吸热反应，第二步为放热反应，升高温度第二步平衡逆向移动，1,3丁二烯的转化率减小，错误；C项，
升高温度，反应速率均增大，错误；D项，1,2加成反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，所以从0 ℃升至
40 ℃，1,2加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度，正确。
A．阳极反应为2H O－4e－===4H＋＋O ↑
2 215．25 ℃时，某混合溶液中 c(CH COOH)＋c(CH COO－)＝0.1 mol·L－1，lg c(CH COOH)、lg c(CH COO－)、 物质 Fe(OH) Fe(OH) Al(OH) Mn(OH)
3 3 3 3 2 3 3 2
lg c(H＋)和lg c(OH－)随pH变化的关系如下图所示。K 为CH COOH的电离常数，下列说法正确的是( )
a 3
K 1×10－16.3 1×10－38.6 1×10－32.3 1×10－12.7
sp
回答下列问题：
(1)软锰矿预先粉碎的目的是__________________________，MnO 与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为
2
________________________________。
A．O点时，c(CH COOH)＝c(CH COO－)
3 3
(2)保持BaS投料量不变，随MnO 与BaS投料比增大，S的量达到最大值后无明显变化，而Ba(OH) 的量达到
2 2
B．N点时，pH＝－lg K
a
最大值后会减小，减小的原因是______________________。
0.1𝑐(H+)
(3)滤液Ⅰ可循环使用，应当将其导入到________操作中(填操作单元的名称)。
C．该体系中，c(CH COOH)＝ mol·L－1
3 𝐾 +𝑐(H+)
a
(4)净化时需先加入的试剂 X为________(填化学式)，再使用氨水调溶液的 pH，则 pH的理论最小值为
D．pH由7到14的变化过程中，CH COO－的水解程度始终增大
3
________(当溶液中某离子浓度c,1.0×10－5 mol·L－1时，可认为该离子沉淀完全)。
答案 BC
(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为______________________。
解析 随着溶液碱性的增强，c(CH COOH)减小，c(CH COO－)增大，故MN线表示lgc(CH COO－)，NP线表示
3 3 3
答案 (1)增大接触面积，充分反应，提高反应速率
lgc(CH COOH)，MO线表示 lgc(H＋)，OP线表示 lgc(OH－)。O点时，c(H＋)＝c(OH－)，N点时，c(CH COOH)
3 3
＝c(CH COO－)，A项错误；N点时，lgc(CH COOH)与lgc(CH COO－)相等，故c(H＋)＝K ，pH＝－lgK ，B项 MnO ＋BaS＋H O===Ba(OH) ＋MnO＋S
3 3 3 a a 2 2 2
𝐾
a
=𝑐(H+)∙𝑐(CH
3
COO‒) 0.1‒𝑐(CH
3
COOH) 0.1𝑐(H+)
正确；由CH 3 COOH的电离平衡常数推导可知 𝑐(CH 3 COOH)=𝑐(H+) · 𝑐(CH 3 COOH) ，故c(CH 3 COOH)＝ 𝐾 a +𝑐(H+) ， (2)过量的MnO 2 消耗了产生的Ba(OH) 2
C项正确；溶液pH增大，碱性增强，CH COO－的水解程度减小，D项错误。
3
(3)蒸发
三、非选择题：本题共5小题，共60分
(4)H O 4.9
2 2
16．(12分)用软锰矿(主要成分为MnO ，含少量Fe O 、Al O )和BaS制备高纯MnCO 的工艺流程如下：
2 3 4 2 3 3 (5)Mn2＋＋HCO‒＋NH ·H O===MnCO ↓＋NH+＋H O
3 3 2 3 4 2
解析 (1)软锰矿粉碎后，表面积增大，即在反应中增大了反应物的接触面积，一是可以使之充分反应；二是可
以提高反应速率。由题给信息可知，反应物有MnO 、BaS，生成物有MnO；由流程图中给出的信息可知，生
2
成物中还有 Ba(OH) 和硫黄。根据原子守恒和得失电子守恒，可写出该反应的化学方程式 MnO ＋BaS＋
2 2
H O===MnO＋Ba(OH) ＋S。
2 2
(2)增大MnO 与BaS的投料比，S的量达到最大值后不再变化，说明过量的MnO 与S不反应；Ba(OH) 的量达
2 2 2
到最大值后会减小，说明过量的MnO 与Ba(OH) 发生了反应，消耗了产生的Ba(OH) 。
2 2 2
已知：MnO 是一种两性氧化物；25 ℃时相关物质的K 见下表。
2 sp(3)滤液Ⅰ中还含有未结晶的Ba(OH) ，可循环使用，应将其导入蒸发操作中。 原子
2
(4)软锰矿中含有的Fe O 、Al O 杂质与硫酸反应生成FeSO 、Fe (SO ) 、Al (SO ) ，要除去Fe2＋，应先将Fe2＋ Cd 0 0 0
3 4 2 3 4 2 4 3 2 4 3
氧化为 Fe3＋，为了不引入其他杂质，加入的氧化剂 X可选用 H O 。因 Fe(OH) 和 Al(OH) 的组成相似，且
2 2 3 3
Sn 0 0 0.5
Fe(OH) 的K 小于Al(OH) 的，因此当Al3＋完全沉淀时，Fe3＋也完全沉淀，由K [Al(OH) ]＝1×10－32.3可知，
3 sp 3 sp 3
c(Al3＋)·c3(OH－)＝1×10－32.3，由题意知，当c(Al3＋)≤1.0×10－5 mol·L－1时沉淀完全，可求得c(OH－)≥1×10－ As 0.25 0.25 0.125
9.1 mol·L－1，即c(H＋)
≤1×10－4.9 mol·L－1，pH的理论最小值为4.9。
(5)由流程图提供的信息可知，碳化时的反应物有碳酸氢铵、氨水、Mn2＋，生成物有MnCO ，由此可写出该反
3
应的离子方程式为Mn2＋＋HCO‒＋NH ·H O===MnCO ↓＋NH+＋H O。
3 3 2 3 4 2
17．(12分)CdSnAs 是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题：
2
一个晶胞中有________个Sn，找出距离Cd(0,0,0)最近的Sn________(用分数坐标表示)。CdSnAs 晶体中与单个
2
(1)Sn为ⅣA族元素，单质 Sn与干燥 Cl 2 反应生成 SnCl 4 。常温常压下 SnCl 4 为无色液体，SnCl 4 空间构型为 Sn键合的As有__________个。
____________，其固体的晶体类型为____________。
答案 (1)正四面体形 分子晶体
(2)NH 、PH 、AsH 的沸点由高到低的顺序为____________(填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序为
3 3 3
(2)NH 、AsH 、PH AsH 、PH 、NH NH 、PH 、AsH
____________，键角由大到小的顺序为____________。 3 3 3 3 3 3 3 3 3
(3)6 1
(3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2＋配
合物的结构如图所示，1 mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有________ mol，该螯合物中N的杂化方式 (4)4 (0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0) 4
有__________种。
解析 (1)Sn最外层有4个电子，与4个Cl形成4个σ键，因此SnCl 的空间构型为正四面体形；由题给信息
4
知SnCl 常温常压下为液体，说明SnCl 的熔点较低，所以其固体的晶体类型为分子晶体。
4 4
(2)NH 、PH 、AsH 均为分子晶体，NH 分子间形成氢键，因此沸点高于PH 、AsH ；AsH 的相对分子质量大
3 3 3 3 3 3 3
于PH ，因此AsH 的沸点高于PH ，即三者沸点由高到低的顺序为NH 、AsH 、PH 。非金属性：N＞P＞As，
3 3 3 3 3 3
因此氢化物的还原性由强到弱的顺序为AsH 、PH 、NH 。NH 、PH 、AsH 分子中，N、P、As均形成3对共
3 3 3 3 3 3
用电子对和一对孤电子对，原子半径：As＞P＞N，键长：As—H＞P—H＞N—H，因此σ键电子对之间的排斥
力由强到弱的顺序为N＞P＞As，即键角由大到小的顺序为NH 、PH 、AsH 。
3 3 3
(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。四方晶系
CdSnAs 的晶胞结构如下图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。 (3)由题给图示可知，通过螯合作用形成了3个环，每个环中Cd2＋均可与2个N原子或2个氧原子形成配位键，
2
即1个Cd2＋与4个N原子分别形成4个配位键，与2个O原子分别形成2个配位键，因此1 mol该配合物中通
坐标 x y z
过螯合作用形成的配位键有6 mol；由题给图示可知，该配合物中有2种不同的N原子，每个N原子均形成3
个σ键，因此所有N原子的杂化方式均为sp2杂化，即杂化方式只有1种。(4)由题给原子的分数坐标和晶胞图示可知，小白球表示的是Sn原子，Sn原子位于面心和棱上，因此一个晶胞 𝑛(CO 2 ) 初始 ‒𝑛(CO 2 ) 平衡
已知：CO 的平衡转化率＝ ×100%
2 𝑛(CO )
1 1 2 初始
中含Sn原子个数＝6× ＋4× ＝4。由Sn和As的分数坐标可知，x、y轴上a pm长的分数坐标为1，z轴上2a
2 4
𝑛(CH OH)
pm长的分数坐标为1。小黑球表示的是Cd原子，与Cd(0,0,0)最近的Sn有两个，其分数坐标分别为(0.5,0,0.25) CH OH的平衡产率＝ 3 平衡 ×100%
3 𝑛(CO )
2 初始
和(0.5,0.5,0)。灰球表示的是As原子，每个Sn周围与Sn等距离的As原子有4个，即与单个Sn键合的As有4
其中纵坐标表示 CO 平衡转化率的是图__________(填“甲”或“乙”)；压强 p 、p 、p 由大到小的顺序为
个。 2 1 2 3
__________； 图 乙 中 T 温 度 时 ， 三 条 曲 线 几 乎 交 于 一 点 的 原 因 是
1
18．(12分)探究CH OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH OH的产率。以CO 、H 为原料合成
3 3 2 2 _______________________________________________________________________________。
CH OH涉及的主要反应如下：
3
(4)为同时提高CO 的平衡转化率和CH OH的平衡产率，应选择的反应条件为_____(填标号)。
2 3
Ⅰ.CO (g)＋3H (g) CH OH(g)＋H O(g)
2 2 3 2
A．低温、高压 B．高温、低压
ΔH ＝－49.5 kJ·mol－1
1
C．低温、低压 D．高温、高压
Ⅱ.CO(g)＋2H (g) CH OH(g)
2 3
答案 (1)＋40.9
ΔH ＝－90.4 kJ·mol－1
2
𝑎+𝑏 𝑏(𝑎+𝑏)
(2)
𝑉 (1‒𝑎‒𝑏)(3‒3𝑎‒𝑏)
Ⅲ.CO (g)＋H (g) CO(g)＋H O(g) ΔH
2 2 2 3
(3)乙 p ＞p ＞p T 时以反应Ⅲ为主，反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响
1 2 3 1
回答下列问题：
(4)A
(1)ΔH ＝________ kJ·mol－1。
3
解析 (1)由盖斯定律可知，Ⅲ式＝Ⅰ式－Ⅱ式，即ΔH ＝－49.5 kJ·mol－1－(－90.4 kJ·mol－1)＝＋40.9 kJ·mol－1。
3
(2)一定条件下，向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CO 和3 mol H 发生上述反应，达到平衡时，容器中
2 2
CHOH(g)为a mol，CO为b mol，此时HO(g)的浓度为__________ mol·L－1 (2)由题给反应的化学方程式可知，对于反应Ⅰ，每生成1 mol甲醇的同时生成1 mol水；对于反应Ⅲ，每生成1
3 2
mol一氧化碳的同时生成1 mol水；对于反应Ⅱ，每消耗1 mol一氧化碳的同时生成1 mol甲醇；由此可知，生
(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为__________。
成的水的物质的量等于生成的甲醇和一氧化碳的物质的量之和，即生成水的物质的量为(a＋b) mol，即水的浓度
𝑎+𝑏
(3)不同压强下，按照n(CO
2
)∶n(H
2
)＝1∶3投料，实验测定CO
2
的平衡转化率和CH
3
OH的平衡产率随温度的变 为
𝑉
mol·L－1。由C原子个数守恒可知，平衡时混合气体中CO
2
的物质的量为(1－a－b) mol，由H原子个数
化关系如下图所示。 𝑏(𝑎+𝑏)
守恒可知，平衡时混合气体中H 的物质的量为[3－2a－(a＋b)] mol，因此平衡常数K＝ 。
2 (1‒𝑎‒𝑏)(3‒3𝑎‒𝑏)
(3)由反应Ⅰ、Ⅱ可知，随着温度的升高，甲醇的平衡产率逐渐降低，因此图甲的纵坐标表示的是甲醇的平衡产
率，图乙的纵坐标表示的是CO 的平衡转化率。同温度下，随着压强的增大，甲醇的平衡产率应增大，因此压
2
强由大到小的顺序为p ＞p ＞p 。图乙中，当升温到T 时，CO 的平衡转化率与压强的大小无关，说明以反应
1 2 3 1 2
Ⅲ为主，因为反应Ⅲ前后气体分子数相等。
(4)由图甲和图乙知，要提高CO 的平衡转化率和CH OH的平衡产率，需要低温、高压的条件，A正确。
2 319．(12分)化合物F是合成吲哚2酮类药物的一种中间体，其合成路线如下：
答案 (1)CH COOH＋CH CH OH CH COOC H ＋H O 及时蒸出产物(或增大乙酸或乙醇的用量)
3 3 2 3 2 5 2
(2)取代反应 羰基、酰胺基
(3)CH COCH COOH
知：Ⅰ. 3 2
Ⅱ.
(4)
Ⅲ.
解析 A B( )，结合信息Ⅰ推知A是CH COOC H 。B在加热条件下发生碱
3 2 5
Ar为芳基；X＝Cl，Br；Z或Z′＝COR，CONHR，COOR等。
回答下列问题：
性水解，并酸化得到 C，则 C是 。C与 SOCl 在加热条件下反应生成 D，D与
2
(1)实验室制备 A的化学方程式为________________________________________，提高 A产率的方法是
______________________________________；A的某同分异构体只有一种化学环境的碳原子，其结构简式为
________________。
反应生成 E，结合信息Ⅱ推知，D是 ，E是 。E
(2)C→D的反应类型为____________；E中含氧官能团的名称为____________。
(3)C的结构简式为____________，F的结构简式为____________。
F(C H NO )，结合信息Ⅲ推知，F是 。
10 9 2
(1)A是CH COOC H ，实验室利用乙醇和冰醋酸在浓硫酸催化、加热条件下制取CH COOC H ，化学方程式为
3 2 5 3 2 5
CH COOH＋CH CH OH CH COOC H ＋H O。该反应是可逆反应，及时转移出产物或增大乙醇(或乙酸)
(4)Br 和 的反应与Br 和苯酚的反应类似，以 和 为原料合 3 3 2 3 2 5 2
2 2
的用量等均能提高A的产率。A的分子式为C H O ，其同分异构体只有一种化学环境的碳原子，则必定只含有
4 8 2
一种化学环境的氢原子，说明分子结构对称，应含有4个CH 原子团，据此推出其结构简式为 。
2
成 ，写出能获得更多目标产物的较优合成路线(其他试剂任选)。(3)KMnO 常作氧化还原滴定的氧化剂，滴定时应将KMnO 溶液加入__________(填“酸式”或“碱式”)滴定
4 4
管中；在规格为50.00 mL的滴定管中，若KMnO 溶液起始读数为15.00 mL，此时滴定管中KMnO 溶液的实际
4 4
(2)C―→D的反应类型是取代反应；E是 ，含氧官能团的名称是羰基和酰胺基。 体积为______________(填标号)。
A．15.00 mL B．35.00 mL
C．大于35.00 mL D．小于15.00 mL
(3)由上述分析可知，C的结构简式为 ，F的结构简式为 。
(4)某FeC O ·2H O样品中可能含有的杂质为Fe (C O ) 、H C O ·2H O，采用KMnO 滴定法测定该样品的组成，
2 4 2 2 2 4 3 2 2 4 2 4
实验步骤如下：
(4)Br 和 的反应与Br 和苯酚的反应类似，类比推理可知， 和Br 发生取代反
2 2 2
Ⅰ.称取m g样品于锥形瓶中，加入稀H SO 溶解，水浴加热至75 ℃。用c mol·L－1的KMnO 溶液趁热滴定至
2 4 4
溶液出现粉红色且30 s内不褪色，消耗KMnO 溶液V mL。
4 1
Ⅱ.向上述溶液中加入适量还原剂将Fe3＋完全还原为Fe2＋，加入稀H SO 酸化后，在75 ℃继续用KMnO 溶液
应生成 ，结合信息Ⅱ， 与 发生取代反应可 2 4 4
滴定至溶液出现粉红色且30 s内不褪色，又消耗KMnO 溶液V mL。
4 2
样品中所含H C O ·2H O(M＝126 g·mol－1)的质量分数表达式为________________。
2 2 4 2
下列关于样品组成分析的说法，正确的是__________(填标号)。
得到 ，再经信息Ⅲ中的两步转化得到 ，据此写出合成路线。
𝑉
1
A. ＝3时，样品中一定不含杂质
20．(12分)某同学利用Cl 氧化K MnO 制备KMnO 的装置如下图所示(夹持装置略)： 𝑉 2
2 2 4 4
𝑉
1
B. 越大，样品中H C O ·2H O含量一定越高
𝑉 2 2 4 2
2
C．若步骤Ⅰ中滴入KMnO 溶液不足，则测得样品中Fe元素含量偏低
4
D．若所用KMnO 溶液实际浓度偏低，则测得样品中Fe元素含量偏高
4
答案 (1)平衡气压，使浓盐酸顺利滴下 NaOH溶液 Ca(ClO) ＋4HCl(浓)===CaCl ＋2Cl ↑＋2H O
2 2 2 2
已知：锰酸钾(K MnO )在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：
2 4
(2)在装置A、B之间加装盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶
3MnO2‒＋2H O===2MnO‒＋MnO ↓＋4OH－
4 2 4 2
(3)酸式 C
回答下列问题：
0.315𝑐(𝑉 ‒3𝑉 )
1 2
(4) ×100% BD
𝑚
(1)装置A中a的作用是________________________；装置C中的试剂为______________；装置A中制备Cl 的
2
化学方程式为__________________________________。 解析 (1)装置A中恒压分液漏斗a的作用是平衡气压，使浓盐酸顺利滴下。Cl 有毒，装置C用于Cl 的尾气处
2 2
理，盛装的试剂为NaOH溶液。装置A中利用浓盐酸与漂白粉反应制取Cl ，漂白粉的有效成分是Ca(ClO) ，
2 2
(2)上述装置存在一处缺陷，会导致KMnO 产率降低，改进的方法是________________。
4反应的化学方程式为Ca(ClO) 2 ＋4HCl(浓)===CaCl 2 ＋2Cl 2 ↑＋2H 2 O。 5 2 ×10‒3+𝑐(𝑉 1 ‒3𝑉 2 )×126
所以样品中H C O ·2H O的质量分数表达式为 ×100%
2 2 4 2 𝑚
(2)浓盐酸易挥发，装置A中制得的Cl 中混有挥发出的HCl，易与KMnO 发生氧化还原反应，导致其产率降低，
2 4
0.315𝑐(𝑉 ‒3𝑉 )
1 2
改进方法是在装置A、B之间加装盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶。 ＝
𝑚
×100%
(3)KMnO 溶液具有强氧化性，易腐蚀碱式滴定管下端的橡胶管，故应选择酸式滴定管。酸式滴定管下端有一段 𝑉 1 3 6 1
4 ＝3时，H C O ·2H O的质量分数为0，则不含H C O ·2H O；由 x＋ y＝cV ×10－3和 (x＋2y)＝cV ×10－3可
𝑉 2 2 4 2 2 2 4 2 5 5 1 5 2
2
未标注刻度，规格为50.00 mL的滴定管，液面在“0刻度”时，溶液的体积大于50.00 mL，故KMnO 溶液起
4 𝑉 𝑉
1 1
知，不论y是否为0，均有V ＝3V ，即当 ＝3时，样品中可能含有Fe (C O ) ，A错误； 越大，加还原剂后
始读数为15.00 mL时，滴定管中KMnO 溶液的实际体积大于35.00 mL。 1 2 𝑉 2 2 2 4 3 𝑉 2
4
所得溶液中 Fe2＋含量越低，则样品中 H C O ·2H O含量越高，B正确；若步骤Ⅰ中滴入 KMnO 溶液不足，
2 2 4 2 4
(4)设样品中 FeC O ·2H O为 x mol，Fe (C O ) 为 y mol，H C O ·2H O为 z mol，它们分别和 KMnO 反应的关
2 4 2 2 2 4 3 2 2 4 2 4 H C O 未被完全氧化，引起V 偏大，则样品中Fe元素含量偏高，C错误；若所用KMnO 溶液实际浓度偏低，
2 2 4 2 4
系式为：
消耗KMnO 溶液体积V 实际偏大，故测得样品中Fe元素含量偏高，D正确。
4 2
5FeC O ·2H O～3KMnO 5H C O ·2H O～2KMnO
2 4 2 4 2 2 4 2 4
3 2
x x z z
5 5
5Fe (C O ) ～6KMnO
2 2 4 3 4
6
y y
5
所以过程Ⅰ中消耗的KMnO 的物质的量(单位为mol)为
4
3 2 6
x＋ z＋ y＝cV ×10－3①
5 5 5 1
过程Ⅱ溶液中Fe2＋的物质的量为(x＋2y) mol
Fe2＋和MnO‒的关系式为
4
5Fe2＋～ MnO‒
4
1
x＋2y (x＋2y)
5
1
过程Ⅱ中消耗的KMnO 的物质的量(单位为mol)为 (x＋2y)＝cV ×10－3②
4 5 2
由①式得：3x＋6y＋2z＝5cV ×10－3
1
由②式得：3x＋6y＝15cV ×10－3
2
5
两式相减得：z＝ ×10－3×c(V －3V )
2 1 2
