文档内容
山东省 2020 年普通高中学业水平等级考试
注意事项：
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。
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。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56
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。
1．实验室中下列做法错误的是( )
A．用冷水贮存白磷
B．用浓硫酸干燥二氧化硫
C．用酒精灯直接加热蒸发皿
D．用二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧
答案 D
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气助燃，故燃烧的钾不能用二氧化碳灭火器扑灭，D
项错误。
2．下列叙述不涉及氧化还原反应的是( )
A．谷物发酵酿造食醋
B．小苏打用作食品膨松剂
C．含氯消毒剂用于环境消毒
D．大气中NO 参与酸雨形成
2答案 B
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
3 2 3 2 2
消毒剂有强氧化性，可用于环境消毒；NO 与水发生反应3NO ＋H O===NO＋2HNO ，是
2 2 2 3
氧化还原反应。
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，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
2 2
法正确的是( )
A．第一电离能：W>X>Y>Z
B．简单离子的还原性：Y>X>W
C．简单离子的半径：W>X>Y>Z
D．氢化物水溶液的酸性：Y>W
答案 C
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。
4．下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是( )
A．键能C—C＞Si—Si、C—H＞Si—H，因此C H 稳定性大于Si H
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
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
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
答案 C
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，熔点高，B项正确；SiH 中Si也为－4价，且SiH 还原性强于CH ，C项
4 4 4
错误；π键是p轨道电子以“肩并肩”方式相互重叠形成的，半径越大越不易形成，D项
正确。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( )
A．用甲装置制备并收集CO
2
B．用乙装置制备溴苯并验证有HBr产生
C．用丙装置制备无水MgCl
2
D．用丁装置在铁上镀铜
答案 C
解析 CO 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
2
的溴也能与硝酸银溶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( )
A．可与FeCl 溶液发生显色反应
3
B．其酸性水解的产物均可与Na CO 溶液反应
2 3
C．苯环上氢原子发生氯代时，一氯代物有6种
D．1 mol该分子最多与8 mol H 发生加成反应
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
C．分子中B和N的杂化方式相同
D．分子中所有原子共平面
答案 A
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°，分子中所有原子共平面，C、D项正确。
8．实验室分离Fe3＋和Al3＋的流程如下：
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
4 2
成缔合物Et O·H＋·[FeCl ]－。下列说法错误的是( )
2 4
A．萃取振荡时，分液漏斗下口应倾斜向下
B．分液时，应先将下层液体由分液漏斗下口放出
C．分液后水相为无色，说明已达到分离目的
D．蒸馏时选用直形冷凝管
答案 A
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。
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
3 2 2 3 2 3
艺流程如下：
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
A．浸出镁的反应为MgO＋2NH Cl===MgCl ＋2NH ↑＋H O
4 2 3 2
B．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C．流程中可循环使用的物质有NH 、NH Cl
3 4
D．分离Mg2＋与Al3＋、Fe3＋是利用了它们氢氧化物K 的不同
sp
答案 B
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) ，利用三种离子氢氧化物
3 3 2
K 的不同，使其先后沉淀而分离，D项正确。
sp
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。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)。下列说法错误的是( )
3
A．负极反应为CH COO－＋2H O－8e－===2CO ↑＋7H＋
3 2 2B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜
C．当电路中转移1 mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5 g
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
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
3 2
膜1为阴离子交换膜，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 ：
2
CH COO－＋2H O－8e－===2CO ↑＋7H＋，正极产生H ：2H＋＋2e－===H ↑，根据电荷守
3 2 2 2 2
恒，正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1，D项正确。
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，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11．下列操作不能达到实验目的的是( )
目的 操作
A 除去苯中少量的苯酚 加入适量NaOH溶液，振荡、静置、分液
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
酚钠溶液
将尖嘴垂直向下，挤压胶管内玻璃球将气泡排
C 除去碱式滴定管胶管内的气泡
出
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
D
悬浊液 数滴2% CuSO 溶液，振荡
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。
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( )
A．其分子式为C H NO
8 11 2
B．分子中的碳原子有3种杂化方式
C．分子中可能共平面的碳原子最多为6个
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
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
8 11 2
sp、sp2、sp3 3种杂化方式，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。
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，下列说法错误的是( )
A．阳极反应为2H O－4e－===4H＋＋O ↑
2 2
B．电解一段时间后，阳极室的pH未变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
2 2
项，阳极室产生的氢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－===H O ，故 a极生成的 O
2 2 2 2 2 2
与b极反应的O 不等量，错误。
2
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－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( )
A．1,4加成产物比1,2加成产物稳定
B．与0 ℃相比，40 ℃时1,3丁二烯的转化率增大
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
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。
15． 25 ℃时 ， 某 混 合 溶 液 中 c(CH COOH)＋ c(CH COO－ )＝ 0.1 mol·L－ 1， lg
3 3c(CH COOH)、lg c(CH COO－)、lg c(H＋)和lg c(OH－)随pH变化的关系如下图所示。K 为
3 3 a
CH COOH的电离常数，下列说法正确的是( )
3
A．O点时，c(CH COOH)＝c(CH COO－)
3 3
B．N点时，pH＝－lg K
a
0.1𝑐(H+)
C．该体系中，c(CH COOH)＝ mol·L－1
3 𝐾 +𝑐(H+)
a
D．pH由7到14的变化过程中，CH COO－的水解程度始终增大
3
答案 BC
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
3 3
lgc(CH COO－)，NP线表示 lgc(CH COOH)，MO线表示 lgc(H＋)，OP线表示 lgc(OH－)。
3 3
O点时，c(H＋)＝c(OH－)，N点时，c(CH COOH)＝c(CH COO－)，A项错误；N点时，
3 3
lgc(CH COOH)与 lgc(CH COO－)相等，故 c(H＋)＝K ，pH＝－lgK ，B项正确；由
3 3 a a
𝐾
a
=𝑐(H+)∙𝑐(CH
3
COO‒) 0.1‒𝑐(CH
3
COOH)
CH COOH的电离平衡常数推导可知 · ，故c(CH COOH)＝
3 𝑐(CH
3
COOH)=𝑐(H+) 𝑐(CH
3
COOH) 3
0.1𝑐(H+)
，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。
𝐾 +𝑐(H+) 3
a
三、非选择题：本题共5小题，共60分
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
2 3 4 2 3 3
工艺流程如下：已知：MnO 是一种两性氧化物；25 ℃时相关物质的K 见下表。
2 sp
物质 Fe(OH) Fe(OH) Al(OH) Mn(OH)
2 3 3 2
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
2
MnO的化学方程式为________________________________。
(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，
2
而Ba(OH) 的量达到最大值后会减小，减小的原因是______________________。
2
(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)。
(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________(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)。
(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为______________________。
答案 (1)增大接触面积，充分反应，提高反应速率
MnO ＋BaS＋H O===Ba(OH) ＋MnO＋S
2 2 2
(2)过量的MnO 消耗了产生的Ba(OH)
2 2
(3)蒸发
(4)H O 4.9
2 2
(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
2
MnO；由流程图中给出的信息可知，生成物中还有Ba(OH) 和硫黄。根据原子守恒和得失
2
电子守恒，可写出该反应的化学方程式MnO ＋BaS＋H O===MnO＋Ba(OH) ＋S。
2 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
2 2
反应；Ba(OH) 的量达到最大值后会减小，说明过量的 MnO 与 Ba(OH) 发生了反应，消
2 2 2耗了产生的Ba(OH) 。
2
(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。
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
3 4 2 3 4 2 4 3 2 4 3
去Fe2＋，应先将Fe2＋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 。
2 2
因Fe(OH) 和Al(OH) 的组成相似，且Fe(OH) 的K 小于Al(OH) 的，因此当Al3＋完全沉
3 3 3 sp 3
淀时，Fe3＋也完全沉淀，由K [Al(OH) ]＝1×10－32.3可知，c(Al3＋)·c3(OH－)＝1×10－32.3，
sp 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－)≥1×10－9.1 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 ，由此可写出该反应的离子方程式为Mn2＋＋HCO‒＋NH ·H O===MnCO ↓＋NH+
3 3 3 2 3 4
＋H O。
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
(1)Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl 反应生成SnCl 。常温常压下SnCl 为无色液体，
2 4 4
SnCl 空间构型为____________，其固体的晶体类型为____________。
4
(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
3 3 3
强到弱的顺序为____________，键角由大到小的顺序为____________。
(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的杂化方式有__________种。
(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
2
的分数坐标如下表所示。坐标
x y z
原子
Cd 0 0 0
Sn 0 0 0.5
As 0.25 0.25 0.125
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Sn键合的As有__________个。
2
答案 (1)正四面体形 分子晶体
(2)NH 、AsH 、PH AsH 、PH 、NH NH 、PH 、AsH
3 3 3 3 3 3 3 3 3
(3)6 1
(4)4 (0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0) 4
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
4
面体形；由题给信息知SnCl 常温常压下为液体，说明SnCl 的熔点较低，所以其固体的晶
4 4
体类型为分子晶体。
(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 ；
3 3 3 3 3 3
AsH 的相对分子质量大于PH ，因此AsH 的沸点高于PH ，即三者沸点由高到低的顺序
3 3 3 3
为 NH 、AsH 、PH 。非金属性：N＞P＞As，因此氢化物的还原性由强到弱的顺序为
3 3 3
AsH 、PH 、NH 。NH 、PH 、AsH 分子中，N、P、As均形成3对共用电子对和一对孤
3 3 3 3 3 3
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
(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，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
1 1
棱上，因此一个晶胞中含Sn原子个数＝6× ＋4× ＝4。由Sn和As的分数坐标可知，x、
2 4
y轴上a pm长的分数坐标为1，z轴上2a 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)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个。
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
3 3
CO 、H 为原料合成CH OH涉及的主要反应如下：
2 2 3
Ⅰ.CO (g)＋3H (g) CH OH(g)＋H O(g)
2 2 3 2
ΔH ＝－49.5 kJ·mol－1
1
Ⅱ.CO(g)＋2H (g) CH OH(g)
2 3
ΔH ＝－90.4 kJ·mol－1
2
Ⅲ.CO (g)＋H (g) CO(g)＋H O(g) ΔH
2 2 2 3
回答下列问题：
(1)ΔH ＝________ 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，
2 2
达到平衡时，容器中CHOH(g)为a mol，CO为b mol，此时HO(g)的浓度为__________ mol·L－
3 2
1
(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为__________。
(3)不同压强下，按照 n(CO )∶n(H )＝1∶3投料，实验测定 CO 的平衡转化率和 CH OH
2 2 2 3
的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。𝑛(CO ) ‒𝑛(CO )
2 初始 2 平衡
已知：CO 的平衡转化率＝ ×100%
2 𝑛(CO )
2 初始
𝑛(CH OH)
3 平衡
CH OH的平衡产率＝ ×100%
3 𝑛(CO )
2 初始
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
2 1 2 3
由大到小的顺序为__________；图乙中 T 温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是
1
_______________________________________________________________________________。
(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
2 3
号)。
A．低温、高压 B．高温、低压
C．低温、低压 D．高温、高压
答案 (1)＋40.9
𝑎+𝑏 𝑏(𝑎+𝑏)
(2)
𝑉 (1‒𝑎‒𝑏)(3‒3𝑎‒𝑏)
(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
1 2 3 1
有影响
(4)A
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－
3
1)＝＋40.9 kJ·mol－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 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，生成的水的物质的量等于生成的甲醇和一氧化碳
𝑎+𝑏
的物质的量之和，即生成水的物质的量为(a＋b) mol，即水的浓度为 mol·L－1。由C原
𝑉
子个数守恒可知，平衡时混合气体中CO 的物质的量为(1－a－b) mol，由H原子个数守恒
2
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
𝑏(𝑎+𝑏)
。
(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
2
的增大，甲醇的平衡产率应增大，因此压强由大到小的顺序为p ＞p ＞p 。图乙中，当升
1 2 3温到T 时，CO 的平衡转化率与压强的大小无关，说明以反应Ⅲ为主，因为反应Ⅲ前后气
1 2
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
2 3
条件，A正确。
19．(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：
知：Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ar为芳基；X＝Cl，Br；Z或Z′＝COR，CONHR，COOR等。
回答下列问题：
(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________________。
(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____________。
(4)Br 和 的 反 应 与 Br 和 苯 酚 的 反 应 类 似 ， 以 和
2 2为原料合成 ，写出能获得更多目标产物的较优合成
路线(其他试剂任选)。
答案 (1)CH COOH＋CH CH OH CH COOC H ＋H O 及时蒸出产物(或增大乙
3 3 2 3 2 5 2
酸或乙醇的用量)
(2)取代反应 羰基、酰胺基
(3)CH COCH COOH
3 2
(4)
解析 A B( )，结合信息Ⅰ推知A是CH COOC H 。B
3 2 5
在加热条件下发生碱性水解，并酸化得到C，则C是 。C与SOCl
2
在加热条件下反应生成 D，D与 反应生成 E，结合信息Ⅱ推知，D是
， E是 。 E
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
3 2 5
CH COOC H ，化学方程式为CH COOH＋CH CH OH CH COOC H ＋H O。该反
3 2 5 3 3 2 3 2 5 2
应是可逆反应，及时转移出产物或增大乙醇(或乙酸)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，则必定只含有一种化学环境的
4 8 2
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
(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。
(3)由上述分析可知，C的结构简式为 ，F的结构简式为
。
(4)Br 和 的 反 应 与 Br 和 苯 酚 的 反 应 类 似 ， 类 比 推 理 可 知 ，
2 2
和 Br 发生取代反应生成 ，结合信息Ⅱ，
2
与 发 生 取 代 反 应 可 得 到
，再经信息Ⅲ中的两步转化得到 ，据此
写出合成路线。
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)：
2 2 4 4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
3MnO2‒＋2H O===2MnO‒＋MnO ↓＋4OH－
4 2 4 2
回答下列问题：
(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 的化学方程式为__________________________________。
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
(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”
4 4
或“碱式”)滴定管中；在规格为50.00 mL的滴定管中，若KMnO 溶液起始读数为15.00
4
mL，此时滴定管中KMnO 溶液的实际体积为______________(填标号)。
4
A．15.00 mL B．35.00 mL
C．大于35.00 mL D．小于15.00 mL
(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
2 4 2 2 2 4 3 2 2 4 2 4
法测定该样品的组成，实验步骤如下：
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
2 4
KMnO 溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30 s内不褪色，消耗KMnO 溶液V mL。
4 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 ℃
2 4
继续用KMnO 溶液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 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)。
𝑉
1
A. ＝3时，样品中一定不含杂质
𝑉
2
𝑉
1
B. 越大，样品中H C O ·2H O含量一定越高
𝑉 2 2 4 2
2C．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 ＋
2 2
2Cl ↑＋2H O
2 2
(2)在装置A、B之间加装盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶
(3)酸式 C
0.315𝑐(𝑉 ‒3𝑉 )
1 2
(4) ×100% BD
𝑚
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
2
置C用于Cl 的尾气处理，盛装的试剂为NaOH溶液。装置A中利用浓盐酸与漂白粉反应
2
制 取 Cl ， 漂 白 粉 的 有 效 成 分 是 Ca(ClO) ， 反 应 的 化 学 方 程 式 为 Ca(ClO) ＋
2 2 2
4HCl(浓)===CaCl ＋2Cl ↑＋2H O。
2 2 2
(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
2 4
反应，导致其产率降低，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。
(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
4
式滴定管下端有一段未标注刻度，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 溶液起始读数为 15.00 mL时，滴定管中KMnO 溶液的
4 4
实际体积大于35.00 mL。
(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
2 4 2 2 2 4 3 2 2 4 2
和KMnO 反应的关系式为：
4
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
5 ×10‒3+𝑐(𝑉 ‒3𝑉 )×126
2 1 2
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
0.315𝑐(𝑉 ‒3𝑉 )
1 2
＝ ×100%
𝑚
𝑉 1 3 6 1
＝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
𝑉 2 2 4 2 2 2 4 2 5 5 1 5
2
𝑉
1
(x＋2y)＝cV ×10－3可知，不论y是否为0，均有V ＝3V ，即当 ＝3时，样品中可能含有
2 1 2 𝑉
2
𝑉
1
Fe (C O ) ，A错误； 越大，加还原剂后所得溶液中 Fe2＋含量越低，则样品中
2 2 4 3 𝑉
2
H C O ·2H O含量越高，B正确；若步骤Ⅰ中滴入KMnO 溶液不足，H C O 未被完全氧
2 2 4 2 4 2 2 4
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 4
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
