文档内容
绝密 ★ 启用前 确；醋中含有醋酸，与铁反应生成醋酸亚铁和氢气，因此铁华粉是指醋酸亚铁，C正确；“曾青得
铁则化铜”是湿法炼铜的先驱，D错误；故答案选D。
2021 年普通高等学校招生全国统一考试
班级
2．室温时用下列实验装置进行相应实验，能达到目的的是
姓名
化 学
准考证号
注意事项：
考场号
此卷只
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答题前，考生务必将自己
装订座不位密号封
的姓名、考生号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑， A．图1装置：检验有丙烯生成
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。
B．图2装置：除去二氧化碳中的少量氯化氢气体
3．回答第Ⅱ卷时，将答案填写在答题卡上，写在试卷上无效。
4．考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。 C．图3装置：验证乙炔的还原性
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 P 31 S 32 Cl 35.5
D．图4装置：验证浓硫酸具有强氧化性
【答案】A
一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符
【解析】A．生成的丙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色，从而达到实验目的，A正确；B．HCl会
合题目要求的。
与NaCO 发生反应，但是CO 也会与NaCO 发生反应：CO+Na CO+H O=2NaHCO ，因此不能用
2 3 2 2 3 2 2 3 2 3
1．下列对有关文献的理解错误的是 于除去二氧化碳中的少量氯化氢气体，故B错；C．电石中含有硫化物等杂质，其与水反应时会有
硫化氢等还原性物质生成，硫化氢能使酸性高锰酸钾溶液褪色，则不能证明为乙炔的还原性，故 C
A．《天工开物》记载：“每炉甘石（碳酸锌）十斤，装载入一泥罐内，....然后逐层用碳饼垫
错；D．铜与浓硫酸反应需要加热，故D错；答案选A。
盛，发火煅烧，.....，冷定毁罐取出，即倭铅”。“泥封”的主要目的是防止得到的锌被氧化
3．设N 为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是
B．《物理小识》记载“青矾(绿矾)厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不没，“气”凝即得“矾 A
油”。青矾厂气是SO 2 和SO 3 A．标准状况下，11.2L环戊烯中含有双键的数目为0.5N A
C．《开宝本草》中记载了中药材铁华粉的制作方法：“取钢煅作时如笏或团，平面磨错令光净， B．用惰性电极电解1L 0.2mol·L−1 AgNO 溶液，当两极产生气体的物质的量相等时，阴极得到
3
以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣。”中药材铁华粉是醋酸亚铁 的气体体积为2.24L
D．《淮南子·万比术》所载“曾青得铁则化铜”是火法炼铜的先驱 C．常温下，2L pH=1的HCl溶液中，H+数目为0.2N
A
【答案】D D．1mol Na与足量O 反应，生成NaO和NaO 的混合物，钠失去电子数为2N
2 2 2 2 A
【解析】A．该过程主要发生的反应为ZnCO 3 +2C=====Zn+3CO，所以“泥封”的主要目的是 【答案】C
防止得到的锌被氧化，A正确；这里所说的“青矾厂气”，指煅烧硫酸亚铁（FeSO ·7H O）后产生
4 2
【解析】标准状况下，戊烯是液体，11.2L戊烯的物质的量不是0.5mol，A错误；没有指明是在
的三氧化硫和二氧化硫，这类气体遇水或湿空气，会生成硫酸、亚硫酸或具有腐蚀性的酸雾，B正标况下，故不能用22.4L/mol进行计算，故B错误；常温下，pH=1的HCl溶液中c(H+)=0.1mol/L， B．该过程中只得到甲醇一种产物
2L pH=1的HCl溶液中，H+数目为0.2N ，C项正确；1mol钠反应失去1mol电子，钠失去电子数
A
C．能通过调控反应条件获得甲醛(HCHO)等有机物
为N ，D项错误。
A
D．该催化过程中同时有极性共价键、非极性共价键的断裂和形成
4．不能正确表示下列反应的离子方程式是
【答案】C
A．在氯化亚铁溶液中通入氧气：4Fe2++O +4H+＝4Fe3++2H O
2 2
【解析】A．由图示转化关系可知，Cua+并没有参加反应，作催化剂，能加快反应速率，但不影
B．用石墨作阴极、铁作阳极电解饱和食盐水：2Cl−+2H O=====2OH−+Cl↑+H ↑
2 2 2
响平衡的移动，不能提高H 的转化率，故A错误；B．CO 多步加氢合成甲醇的反应方程式为
2 2
CO+3H ＝CHOH+H O，故B错误；C．可以调控反应条件，如减少还原剂的量，可得甲醛，故 C
2 2 3 2
C．向稀硝酸中加入少量FeS：
正确；D．该催化过程涉及到H－H、C＝O的断裂和C－H、O－H键的形成，没有非极性键的形成，
D．NaAlO 溶液中通入过量CO：AlO+CO+2H O=Al(OH) ↓+HCO 故D错误；答案选C。
2 2 2 2 3
【答案】B 6．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数逐渐增大，四种元素形成的化合物结构如图所示。在
元素周期表中元素W是原子半径最小的元素，Z原子的最外层电子数是周期数的3倍，且W与
【解析】A．Fe2+具有还原性，会被氧气氧化为Fe3+，反应的离子方程式为4Fe2++O +4H+=4Fe3+
2
X、Y、Z均可形成电子数相等的分子。下列说法正确的是
+2
HO，A正确；B．用Fe为阳极，Fe是活性电极。阳极上Fe失去电子变为Fe2+进入溶液，阴极上
2
Cl−失去电子变为Cl 逸出，故电解方程式为：Fe+2Cl−=====Fe2++Cl↑，B错误；C．FeS少量，稀硝
2 2
酸过量，则Fe和S元素均变为高价态，即生成 ， 被还原为NO，根据得失电子守
A．简单气态氢化物稳定性：WZ＞XW
2 4
恒可得离子方程式： ，C正确；D．NaAlO 溶液
2
B．由W、Y、Z三种元素组成的化合物均是共价化合物
中 通 入 过 量 CO 反 应 生 成 氢 氧 化 铝 和 碳 酸 氢 钠 ， 则 其 离 子 方 程 式 为 ：
2
C．YF 分子中的原子均是稳定的8电子结构
3
AlO+CO+2H O=Al(OH) ↓+HCO，D正确；故选B。
2 2 3
D．X元素的最高价氧化物对应的水化物为强酸
5．某科研小组采用铜基催化剂（Cua+，其中a=0或者1），CO 多步加氢合成甲醇，其合成反应历
2
【答案】A
程如下。下列说法中正确的是
【解析】在元素周期表中元素W是原子半径最小的元素，W是H，Z原子的最外层电子数是周
期数的3倍，Z是O元素；W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子；Y能形成3个共价键，所
以Y是N元素；X能形成4个共价键，X是C元素。A．同周期元素从左到右，非金属性增强，最
简单气态氢化物的稳定性增强，所以HO的稳定性大于CH，故A正确；B．H、N、O三种元素能
2 4
形成离子化合物NH NO ，故B错误；C．NF 分子中N原子和F原子最外层均为8电子的稳定结构，
4 3 3
故C错误；D．N元素的最高价氧化物对应的水化物为HCO，HCO 为一元弱酸，故D错误。
2 3 2 3
A．催化剂Cua+是加氢反应的活性中心，能提高H 的转化率
27．已知实验室用乙醇在浓硫酸条件下加热制备乙烯，实验室制备的乙烯中常含有副产物CO 、SO B．装置Ⅱ中若生成1.204×1023个H+，则消耗18g水
2 2
等。某实验小组利用如下装置制备少量1，2－二溴乙烷。
C．装置Ⅲ中得到0.3mol SO时，若用乙醇燃料电池进行电解时，理论上要消耗0.05mol乙醇
2
D．装置Ⅳ获得粗产品NH NO 的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等
4 3
【答案】B
【解析】由题给流程可知，装置Ⅰ中的氢氧化钠溶液将一氧化氮和二氧化硫混合气体中的二氧
化硫转化为亚硫酸氢根离子，未反应的一氧化氮在装置Ⅱ中与 Ce4+发生氧化还原反应生成Ce3+、硝
酸根离子和亚硝酸根离子，反应的离子方程式为NO+3Ce4++2H O=NO+3Ce3++4H+、NO+Ce4++H O
下列说法正确的是 2 2
=NO+Ce3++2H+；在装置Ⅲ中的Ce3+在阳极失去电子发生氧化反应生成Ce4+，Ce4+可以循环使用，亚
A．装置连接顺序为acbdegfh
硫酸氢根离子在阴极发生还原反应生成SO，未反应的硝酸根离子和亚硝酸根离子在装置Ⅳ中与氨
2
B．D中在冷水中进行的目的是为了减少溴的挥发
气和氧气反应生成硝酸铵，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等得到硝酸铵粗产品。A．根据分
C．可用酸性高锰酸钾溶液代替品红溶液 析可知Ce4+可以循环使用，故A正确；B．由分析可知，反应生成的氢离子由参加反应的水提供，
则由氢原子个数守恒可知，装置Ⅱ中若生成1.204×1023个H+（0.2mol），反应消耗1.8g水，故B错
D．装置B和装置E中都盛有NaOH溶液，其吸收的杂质相同
误；C．由得失电子数目守恒可知，装置Ⅲ得到0.3mol SO，乙醇燃料电池中负极消耗乙醇的物质
2
【答案】B
的量为2×0.3mol× =0.05mol，故C正确；D．由分析可知，从装置Ⅳ中反应后的溶液中获得粗产
【解析】A．由分析可知，实验装置A是制备乙烯的实验装置，装置B来除去副产物CO 、
2
SO ，并用装置C中的品红来检验SO 是否除干净，装置D用于制备1，2－二溴乙烷，故装置连接 品硝酸铵的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等，故D正确；故选B。
2 2
顺序为acbdefgh，A错误；B．溴易挥发，装置D水的作用是冷凝液溴，可避免溴的大量挥发，B
9．LiAlH 既是金属储氢材料又是有机合成中的常用试剂，遇水能剧烈分解释放出H ，又知LiAlH
4 2 4
正确；C．由于乙烯也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故不可用酸性高锰酸钾溶液代替品红溶液，C
在125℃分解为LiH、Al和H。下列有关说法不正确的是
2
错误；D．装置B吸收乙烯中混有的SO 、CO ；装置E是吸收逸出的溴蒸气，防止污染空气，吸
2 2
A．LiAlH 遇水反应的方程式为LiAlH +2H O＝LiAlO +4H ↑
4 4 2 2 2
收的杂质不相同，D错误；故答案为B。
B．LiAlH 中含有离子键、共价键
4
8．废气的污染成为世界各国关注的焦点，科技团队研究发现利用工业尾气中硫化物与氮氧化物可
以制取NaSO 和NH NO 。 C．LiAlH 与乙醛作用生成乙醇，LiAlH 作还原剂
2 2 4 4 3 4 4
D．LiAlH 在125℃分解，每转移2mol电子放出2.24L H
4 2
【答案】D
【解析】A．LiAlH 中的-1价氢和水中的+1价氢发生氧化还原反应生成氢气，同时生成的
4
OH−与Al3+反应生成AlO，所以反应方程式为 LiAlH +2H O=LiAlO +4H ↑，故A正确；B．根据
4 2 2 2
有关该流程下列说法错误的是
A．该流程中可以循环使用的物质是Ce4+ LiAlH 的结构 得出LiAlH 中含有离子键、共价键，故B正确；C．LiAlH 与乙醛反应
4 4 4可生成乙醇，乙醛被还原，LiAlH 作还原剂，故C正确；D．未注明状态，所以计算不出氢气的体 B．能使酸性KMnO 溶液褪色
4 4
积，故D错误。答案选D。
C．1mol该有机物与金属钠反应产生标况下的氢气为22.4L
10．微生物电池是在微生物作用下将化学能转化为电能的装置。利用微生物电池处理含铬废水可以
D．该有机物能发生氧化反应、加成反应、消去反应和取代反应
回收铬，其工作原理如图所示。下列说法错误的是
【答案】A
【解析】A．环氧泽泻分子中含15个C，2个O，不饱和度为3，因此分子中H的个数=15×2+2-
6=26，环氧泽泻烯的分子式为C H O ，A错误；B．环氧泽泻烯含碳碳双键，能与酸性KMnO 溶
15 26 2 4
液反应，B正确；C．该有机物中含两个－OH，因此1mol该有机物能消耗2mol Na得到1mol氢气，
标况下，气体体积为22.4L，C正确；D．该有机物结构中含有碳碳双键能发生加成反应和氧化反应，
含有羟基能发生消去反应和取代反应，D正确；答案选A。
A．温度越高，电池工作效率越高
12．下列各实验的现象及结论不正确的是
B．a极反应式为CHCOOH-8e−+2H O=2CO+8H+
3 2 2
选项 实验 现象 结论
C．当电路中转移0.3mol电子时，能处理0.05mol Cr O
2
蔗糖变黑、体积膨
D．每生成1mol Cr(OH) ，右池n(H+)减少1mol 浓硫酸滴入蔗糖中，产生的气体 浓硫酸具有脱水性和强
3 A 胀，澄清石灰水变浑
导入澄清石灰水 氧化性
浊
【答案】A
分别向相同浓度的ZnSO 溶液和 前者无现象，后者有
B 4 K (ZnS)>K (CuS)
【解析】A．该电池是在微生物作用下，温度不宜过高，故 A错误；B．由图可知，a电极 CuSO 溶液中通入HS 黑色沉淀生成 sp sp
4 2
CHCOOH失电子生成CO ，电极方程式为CHCOOH-8e−+2H O=2CO+8H+，故B正确；C．1mol
3 2 3 2 2
向黄色的Fe(NO ) 溶液中滴加氢
Cr O转化为Cr3+，得到6mol电子，当电路中转移0.3mol电子时，能处理0.05mol Cr O，故C正确； C 3 3 溶液变为紫红色 氧化性：Fe3+＞I
2 2 碘酸 2
D．根据反应可知每生成1mol Cr(OH) ，电路中转移了3mol电子，即有3mol H+从进入右池，同时
3
D 将一定量的苯加入到溴水中振荡 溴水层褪色 苯和溴发生了取代反应
Cr3+水解生成了3mol H+，同时Cr O反应过程中消耗7mol H+，故右池n(H+)减少1mol，故D正确；
2
选A。
【答案】CD
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有1个或2个选
【解析】A．蔗糖与浓硫酸反应生成蓬松多孔的黑色物质，浓硫酸先使蔗糖脱水生成 C单质，
项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
蔗糖变黑，体现了浓硫酸的脱水性，C单质与浓硫酸反应生成CO ，同时生成刺激性气味的气体
2
11．环氧泽泻烯(结构如图)具有多种药理活性，可用于医药制备领域。下列说法错误的是 SO 2 ，使体积膨胀，体现了浓硫酸的强氧化性，气体导入澄清石灰水生成固体变浑浊，故 A不符合
题意；B．分别向相同浓度的ZnSO 溶液和CuSO 溶液中通入HS，前者无现象，后者有黑色沉淀
4 4 2
生成，说明CuS的溶解度更小，则K (ZnS)＞K (CuS)，B不符合题意；C．酸性环境中硝酸根也可
sp sp
以将碘离子氧化为碘单质，该实验中无法确定是哪种物质氧化的碘离子，所以不能比较 Fe3+和I−的
氧化性强弱关系，C符合题意；D．苯滴加到溴水中发生了萃取，没有发生化学反应，结论错误，
D符合题意；故答案选CD。
A．环氧泽泻烯的分子式为C H O
15 25 213．甲醇是重要的化工原料，具有广泛的开发和应用前景。在体积一定的密闭容器中投入 1mol CO
和2mol H，一定条件下发生反应：CO(g)+2H(g) CHOH(g) ΔH。实验测得平衡时CHOH 则K(Y)=K(X)= = (MPa)−2，故D错误；故选C。
2 2 3 3
的物质的量随温度、压强的变化如图所示。下列说法正确的是
14．常温下，将NaOH溶液分别加到HF溶液、CHCOOH溶液中，两混合溶液中离子浓度与pH的
3
变化关系如图所示，已知pK=-lgK。下列有关叙述错误的是
a a
A．ΔH＞0
B．混合气体的密度不再发生变化，能说明该反应已达到平衡状态
C．X点的逆反应速率大于Y点的正反应速率
A．将0.2mol·L−1 CHCOOH溶液和0.1mol·L−1 NaOH溶液等体积混合，则反应后的混合液中：
3
2c(OH−)+c(CH COO−)=2c(H+)+c(CH COOH)
3 3
D．若 =0.25MPa，则Y点的平衡常数K=64(MPa)−2
p
B．a点时，c(Na+)>c(HF)>c(H+)>c(OH−)
【答案】C
C．常温下，0.1mol/L NaF溶液的pH大于0.1mol/L CH COONa溶液的pH
3
【解析】A．对于反应CO(g)+2H(g) CHOH(g)，升高温度，平衡逆向移动，甲醇的物质的
2 3
D．向0.1mol·L−1 HF溶液中加入等体积的0.1mol·L−1 NaOH溶液后所得的混合溶液中：c(H+)
量减少，可知正反应是放热反应，故A错误；B．达到平衡时，由于容器体积不变，气体的质量不
+c(HF)
变，则密度不变，不可说明达到平衡状态，故 B 错误；C．对于反应 CO(g)+2H(g)
2
=c(OH−)
CHOH(g)，增大压强，平衡正向移动，甲醇的物质的量增大，由图象可知 ＞ ，X点和Y点
3
【答案】BC
都是平衡状态，正逆反应速率相等，由于X点压强大于Y点，所以X点逆反应速率大于Y点正反
【解析】A．0.2mol·L−1 CHCOOH溶液和0.1mol·L−1 NaOH溶液等体积混合后的溶液中存在等
应速率，故 C 正确；D．X、Y 点在相同温度下，则平衡常数相同，X 点甲醇的物质的量为 3
浓度的醋酸钠和醋酸，根据电荷守恒可得c(OH−)+c(CH COO−)=c(H+)+c(Na+)，根据物料守恒可得
0.25mol，则 3
c(CHCOO−)+c(CH COOH)=2c(Na+)，根据上述2式有2c(OH−)+c(CH COO−)=2c(H+)+c(CH COOH)，
3 3 3 3
CO(g) +2H (g) CHOH(g)
2 3
起始量（mol） 1 2 0
故A正确；B.根据图像，a点时，lg =0，则c(F−)=c(HF)，溶液的pH=4，则c(H+)>c(OH−)，此
变化量（mol） 0.25 0.5 0.25
时溶液中含有NaF和HF，根据电荷守恒可得c(F−)+c(OH−)=c(Na+)+c(H+)，则c(F−)>c(Na+)，因此
平衡量（mol） 0.75 1.5 0.25
c(HF)>c(Na+)>c(H+)>c(OH−)，故B错误；C．根据图像，当lg =lg =0，有K(HF)=充分反应后，将A中混合液蒸发浓缩，有大量晶体析出，该晶体主要成分的化学式为______，
=c(H+)=10−4，同理K(CH COOH)=10−5，因此酸性HF＞CHCOOH，则0.1mol/L NaF溶 然后______、______、过滤、洗涤、干燥，得到NaH PO 的粗产品。
3 3 2 2
液的pH小于0.1mol/L CH COONa溶液的pH，故C错误；D．反应后的溶质为NaF，根据质子守恒 (5)产品纯度测定：取NaH PO 的粗产品1.50g配成100mL溶液，取25.0mL于锥形瓶中，酸化后
3 2 2
可得c(H+)+c(HF)=c(OH−)，故D正确；故选BC。 加入25mL 0.10mol·L−1碘水，于暗处充分反应后，以淀粉溶液做指示剂，用0.10mol·L−1 Na SO 溶
2 2 3
液滴定至终点，平均消耗10.0mL Na SO 溶液，相关反应方程式为HPO+H O+I =H PO+2H++2I−，
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第15题～第17题为必考题，每个试题考生都必须作 2 2 3 2 2 2 2
2SO+I =S O+2I−。判断滴定终点的现象是______，产品纯度为______(保留3位有效数字)。
答。第18题～第19题为选考题，考生根据要求做答。 2 2 4
【答案】（1）三颈烧瓶（1分） 吸收尾气，防止污染空气（1分）
（一）必考题：共39分。
（2）正盐（1分） +1（1分）
15．（12分）次磷酸钠(NaH PO )是电镀业上重要还原剂，一般制备方法是将白磷(P )和过量烧碱溶
2 2 4
液混合、加热，生成次磷酸钠和PH ，PH 是一种无色、有毒的可燃性气体。实验装置如下图所 （3）PH +4NaClO=H PO +4NaCl（2分）
3 3 3 3 4
示：
（4）NaCl（1分） 趁热过滤（1分） 冷却结晶（1分）
（5）滴入最后一滴NaSO 溶液，溶液蓝色刚好消失，且半分钟内不再发生新的变化（1分）
2 2 3
46.9%（2分）
【解析】(1)仪器a的名称是三颈烧瓶；D装置最后进行尾气处理，从而达到保护环境的目的；
(2)次磷酸钠是次磷酸与足量的氢氧化钠反应的产物，因此次磷酸钠是正盐，其中Na显+1价，氢显
+1价，氧显-2价，整个化合价的代数和为0，P的化合价是+1价；(3)利用ClO−作氧化剂，把PH
3
氧化成HPO ，P的化合价由-3价→+5价，化合价升高8价，Cl由+1价→-1价，降低2价，最小公
3 4
回答下列问题： 倍数为8，配平系数可得化学反应方程式为PH +4NaClO=H PO +4NaCl；(4)NaCl的溶解度受温度影
3 3 4
响变化不大，所以A中混合液蒸发浓缩时，有大量NaCl晶体析出，NaH PO 的溶解度受温度影响
(1)仪器a的名称是______。装置D的作用______。 2 2
变化较大，所以趁热过滤分离出NaCl，得到NaH PO 的方法为冷却结晶；(5)根据给出的滴定反应
2 2
(2)次磷酸钠(NaH PO )是次磷酸(H PO )与足量NaOH溶液反应的产物，NaH PO 属于_______(填
2 2 3 2 2 2
“正盐”“酸式盐”“碱式盐”），NaH PO 中磷元素的化合价为_________。 方程式可得2n(NaH PO )+n(Na SO)=2n(I )，即n(NaH PO )=n(I )- n(Na SO)=0.10mol·L−1×25mL-
2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 2 3
(3)PH 在装置C中被氧化为最高价化合物，反应的化学方程式为 。
3
×
(4)A中生成NaH PO 和NaCl，相关物质溶解度(S)如下：
2 2
0.10mol·L−1×10mL=0.002mol ， 1.5g 样 品 中 n(NaH PO )=0.002mol× =0.008mol ， 样 品 中
S(20℃) S(98℃) 2 2
NaCl 36 38.8
m(NaHPO )=nM=0.008mol×88g/mol=0.704g，产品纯度为 。
2 2
NaH PO 90 657
2 2
16．（14分）随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重，如何消除大气污染物中的氮氧化
物成为人们关注的主要问题之一。I．(1)利用CH 催化还原氮氧化物消除氮氧化物的污染。已知： 【答案】（1）-1248kJ·mol−1（2分）
4
①CH(g)+4NO (g) 4NO(g)+CO (g)+2HO(l) ΔH=-662kJ/mol （2）A（2分）
4 2 2 2
②CH (g)+2NO (g) N(g)+CO (g)+2HO(l) ΔH=-955kJ/mol
4 2 2 2 2
（3）>（2分） （2分）
则反应CH(g)+4NO(g)=2N (g)+CO (g)+HO(l) ΔH=_________。
4 2 2 2
II．利用NH 的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反应如下：4NH (g) （4）正（2分） O+4e−+2N O=4NO（2分）
3 3 2 2 5
+6NO(g)
（5）4NO +O =2N O（2分）
2 2 2 5
5N(g)+6HO(l) ΔH＜0
2 2
【 解 析 】 (1)①CH(g)+4NO (g) 4NO(g)+CO (g)+2HO(l) ΔH=-662kJ/mol ； ② CH(g)
4 2 2 2 4
(2)一定温度下，在恒容密闭容器中按照n(NH )∶n(NO)=2∶3充入反应物，发生上述反应。下列不 +2NO(g)
3 2
能判断该反应达到平衡状态的是____________。
N(g)+CO (g)+2HO(l) ΔH=-955kJ/mol；由盖斯定律②×2-① 可得：CH(g)+4NO(g)=2N (g)
2 2 2 4 2
A．c(NH )∶c(NO)=2∶3 +CO
3 2
B．1mol N—H键断裂的同时断裂1mol O—H键 (g)+HO(1) ΔH=2×(-955kJ/mol)-(-662kJ/mol)=-1248kJ/mol，(2)A．投料比等于化学计量数之比，
2
c(NH )∶c(NO)始终等于2∶3，c(NH )∶c(NO)=2∶3，不一定平衡，故符合题意；B．1mol N－H键断裂的
3 3
C．容器内压强不变
同时断裂1mol O－H键，反应一定达到平衡状态，故不符合题意；C．反应前后气体系数和不同，
D．容器内混合气体的密度不变
压强是变量，容器内压强不变，一定达到平衡状态，不符合题意；D．由于HO呈液态，反应前后
2
(3)实验测得v =k ·c4(NH )·c6(NO)，v =k ·c5(N )（k 、k 为速率常数，只与温度有关）。 气体总质量变化、体积不变，密度是变量，容器内混合气体的密度不变，一定达到平衡状态，不符
正 正 3 逆 逆 2 正 逆
合题意；答案选A。(3)①该反应的正反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，则正反应速率大于
①达到平衡后，仅降低温度，k 增大的倍数_________（填“>”“<”或“=”）k 增大的倍数。
正 逆
逆反应速率，则k 增大的倍数大于k 增大的倍数；故答案为：>；
正 逆
②若在1L的恒容密闭容器中充入2mol CO和3mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化
②可逆反应 4NH (g) + 6NO(g) 5N(g)+6HO(l)
3 2 2
率为80%，则k ︰k =_____L/mol（用数字表达式表示）。
正 逆
起始量（mol/L） 2 3 0
Ⅲ．利用燃料电池的原理来处理氮氧化物是一种新方向。装置如图所示，在处理过程中石墨电
极I上反应生成一种氧化物Y。 变化量（mol/L） 1.6 2.4 2
平衡量（mol/L） 0.4 0.6 2
v =k ·c4(NH )·c6(NO)，v =k ·c5(N )，平衡时正逆反应速率相等，则k ·c4(NH )·c6(NO)=k
正 正 3 逆 逆 2 正 3 逆
·c5(N )，则 = L/mol。(4)石墨Ⅱ通O ，为正极，则石墨Ⅰ为负极，
2 2
(4)石墨II电极为______(填“正”或“负”)极，该电极反应为______。 发生反应NO 2 +NO-e−=N 2 O 5 ；石墨II电极为正极，O 2 得电子产物与N 2 O 5 作用生成NO，该电极反应
为 O+4e−+2N O=4NO；(5)该电池中，NO 、O 发生反应，生成 NO ，反应的方程式为
2 2 5 2 2 2 5
(5)写出该电池反应的方程式______。4NO +O =2N O。 【解析】以含钛废料(主要成分为TiO ，含少量MgO、Cu、Al O 、FeO、Fe O)为原料，分离提
2 2 2 5 2 2 3 2 3
纯TiO 并制取少量焦磷酸镁。由于原料中除主要含有 TiO 外还含少量MgO、Cu、Al O 、FeO、
2 2 2 3
17.（13分）钛用途广泛，焦磷酸镁(Mg PO)不溶于水，是牙膏、牙粉的稳定剂。一种以含钛废料
2 2 7
Fe O，所以碱浸时是为了除去Al O，然后过滤，向滤液中加入过量的硫酸除去不与酸反应的Cu，
2 3 2 3
(主要成分为TiO ，含少量MgO、Cu、Al O 、FeO、Fe O)为原料，分离提纯TiO 并制取少量
2 2 3 2 3 2
再次过滤，向滤液中加铁粉，将铁离子还原成亚铁离子。然后冷却结晶时亚铁离子生成七水硫酸铁
焦磷酸镁的工艺流程如下：
晶体析出从而除去大部分亚铁离子；然后过滤，滤液加热水解生成 TiO(OH) ，过滤得到TiO(OH)
2 2
固体和主要含硫酸镁以及少量硫酸亚铁的溶液；煅烧 TiO(OH) 得TiO ；将滤液氧化后调pH是铁离
2 2
子生成氢氧化铁而除去铁离子，然后过滤，向滤液中加焦硫酸钠得到焦硫酸镁。(1)提高“酸浸”的
反应速率的措施有适当的升温、搅拌、增大酸的浓度等，“碱浸”主要是杂质中的Al O 与NaOH
2 3
反应，反应的离子方程式为Al O+2OH−=2AlO+H O；(2)温度过高，易导致TiO2+水解程度增大，造
2 3 2
成Ti的损失，故答案为：防止TiO2+水解，减少损失；(3)杂质中的铜不与稀硫酸反应，故过滤得到
已知：TiO 不与碱反应，与酸反应后以TiO2+的形式存在。回答下列问题：
2
的滤渣为Cu，“酸浸”后溶液中存在的离子有 ，所以加Fe是为了将
(1)提高“酸浸”的反应速率的措施有 ，“碱浸”时发生反应的离子方程式为
Fe3+还原成 Fe2+便于在冷却结晶生成 FeSO ·7H O 晶体而析出，所以滤渣 2 的主要成分为
4 2
。
FeSO ·7H O；(4)“氧化”时，SO与Fe2+发生氧化还原反应生成Fe3+和SO，则反应的离子方程式为
4 2 2
(2)工业上“酸浸”时，温度选择40℃而不选择更高温度的原因是_______。
；(5)当 Fe3+离子浓度≤1.0×10−5mol·L−1时表示该离子沉淀完全。由
(3)滤渣1是 ，滤渣2的主要成分为_____（填化学式）。
(4)“氧化”时SO转化为SO的离子方程式为___________。
2
K [Fe(OH) ]=1.0×10−38，可知Fe3+完全沉淀时氢氧根离子浓度
sp 3
(5)离子浓度≤1.0×10−5mol·L−1时表示该离子沉淀完全。常温下，为了使Fe3+沉淀完全，调节pH
的最小值为___________。(已知：K sp [Fe(OH) 3 ]=1×10−38) mol·L−1，则pOH=11，则pH=3，故答案为3；(6)滤液Ⅲ中加入Na 4 P 2 O 7 溶液和MgSO 4 反应生成焦磷
酸镁(Mg PO)，要检验沉淀是否洗涤干净，可以检验最后一次洗涤液中是否还含有SO，操作为取
(6)过滤洗涤得到焦磷酸镁(Mg PO)固体，判断沉淀是否洗涤干净操作是___________。 2 2 7
2 2 7
最后一次洗涤液于试管中，向试管中加入BaCl 溶液，如果没有出现白色沉淀，则证明洗涤干净，
2
【答案】（1）搅拌，适当增大酸的浓度等（1分） Al O+2OH−=2AlO+H O（2分）
2 3 2
反之则没有洗涤干净。
（2）防止TiO2+水解，减少损失（2分）
（二）选考题（共 15分，请考生从2道题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计
（3）Cu（1分） FeSO ·7H O（2分） 分。）
4 2
18．钛呈银白色，因它坚硬、强度大、耐热、密度小，被称为高技术金属。目前生产钛采用氯化法，
（4） （2分）
即将金红石或钛铁矿与焦炭混合，通入氯气并加热制得 TiCl 。相关反应为：
4
（5）3（1分） 2FeTiO 3 +7Cl 2 +6C========2TiCl 4 +2FeCl 3 +6CO；TiO 2 +2Cl 2 +2C========TiCl 4 +2CO。将 TiCl 4
蒸 馏 并 提 纯 ， 在 氩 气 保 护 下 与 镁 共 热 得 到 钛 ， 相 关 反 应 为 ：
（6）取最后一次洗涤液于试管中，向试管中加入BaCl 溶液，如果没有出现白色沉淀，则证明
2
TiCl +2Mg===========Ti+2MgCl ，MgCl 和过量Mg用稀盐酸溶解后得海绵状钛，再在真空
4 2 2
洗涤干净（2分）
熔化铸成钛锭。请回答下列问题：（1）Ti2+基态的电子排布式可表示为_________。与钛同周期的所有元素的基态原子中，未成对 子，价电子总数为10，则CO的等电子体为分子为N；(3)在CHCl、C H、CO、C H 中，分子构
2 2 2 6 6 2 2 4
电子数与钛相同的元素有________种。 型分别为四面体形、平面六边形、直线形、平面形，所以碳原子的杂化方式分别为 sp3、sp2、sp、
sp2杂化，采取sp杂化的分子是CO ；(4)TiCl 为分子晶体，分子晶体的结构粒子为分子，分子间作
2 4
（2）与CO互为等电子体的分子为_________（填化学式）。
用力较弱，因此，分子晶体的熔点较低；(5)由结构图可知O含有2个σ键，含有2个孤电子对，则
（3）在CHCl、C H、CO、C H 中，碳原子采取sp杂化的分子有__________。
2 2 6 6 2 2 4
（4）TiCl 的熔点为-25℃，TiCl 熔点低的原因为___________。
4 4 杂化方式为sp3杂化；阴离子SO的中心原子S的价层电子对数为 ，则SO的
（5）已知TiO 与浓硫酸反应生成硫酸氧钛，硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子，
2
空间构型为正四面体结构，故答案为sp3；正四面体；(6)观察晶胞结构，可以知道每个钛周围距离
结构如图所示，阳离子中O的杂化方式为_____，阴离子的空间构型为_____。
最近的氧原子有6个，即钛的配位数为6，答案为6。
19．（15分）有机物M可用于治疗支气管哮喘，慢性支气管炎。该有机物可以由有机物A经过一
系列反应合成得到，其合成路线如下图所示：
（6）在自然界中TiO 有金红石、板钛矿、锐钛矿三种晶型，其中金红石的晶胞如下图所示，
2
则其中Ti4+的配位数为__________。
【答案】（1）1s22s22p63s23p63d2（2分） 3（2分）
（2）N（2分）
2
（3）CO（2分）
2
（4）TiCl 为分子晶体，分子间作用力弱（2分）
4
（5）sp3（1分） 正四面体（2分）
已知；
（6）6（2分）
请回答下列问题：
【解析】(1)钛是22号元素，Ti2+核外有20个电子，根据构造原理，其基态核外电子排布式为：
1s22s22p63s23p63d2 ； 在 第 四 周 期 的 所 有 元 素 的 基 态 原 子 中 Ni 核 外 电 子 排 布 式 ： (1)有机物M中含氧官能团的名称为______________________。
1s22s22p63s23p63d84s2，Ge 核外电子排布式：1s22s22p63s23p64s24p2，Se 核外电子排布式：
(2)⑤的反应所需试剂及条件为___________，③的反应类型为___________。
1s22s22p63s23p64s24p4，故未成对电子数与钛相同的元素有Ni、Ge、Se，共3种；(2)CO为双原子分
(3)反应⑥的化学方程式为___________。(4)A的同分异构体中，同时符合下列条件的有___________种。
，D发生氧化反应生成E，为 ，反应⑦是醛基
①含有苯环结构，②能与NaHCO 溶液反应。
3
请写出核磁共振氢峰面积之比满足1∶2∶2∶2∶1的结构简式为___________。
被氧化为羧基，生成M的反应是羧基与氨基脱去1分子水。(1)由A的结构简式可知，有机物M中
含氧官能团的名称为：羧基、醚键、酰胺基；(2)⑤发生的是溴代烃的取代反应，故反应所需试剂
(5)结合上述合成路线，设计以苯甲醛和CHMgBr为起始原料制备苯基乙二醇( )的合
3 及条件为NaOH溶液、加热；③发生醇的消去反应，故答案为：NaOH溶液、加热；消去反应；(3)
成路线___________(无机试剂任选)。
【答案】（1）羧基、醚键、酰胺基（2分）
反 应 ⑥ 为 在 Cu 、 O 条 件 下 加 热 发 生 氧 化 反 应 生 成
2
（2）NaOH溶液、加热（2分） 消去反应（1分）
（3） （2分）
， 反 应 方 程 式 为 ；
（4）19（2分） 、 （2分）
；(4)A的同分异构体符合下
列条件：①含有苯环结构，②能与NaHCO 溶液反应；说明含有羧基，当其中取代基为－OH、－
（5） （4分） 3
COOH、－CH 时有10种，取代基是－OCH 、－COOH；－CHCOOH、－OH；－CHOH、－
3 3 2 2
COOH，均有邻、间、对3种位置结构，共有3×3=9种，故总共有19种；核磁共振氢峰面积之比满
足1∶2∶2∶2∶1，说明其中不同化学环境的氢原子数之比为1∶2∶2∶2∶1，满足该要求的结构
【解析】由反应①前、后物质结构，可知①属于取代反应，A 发生信息中反应生成 B 为
简式为 、 ；(5)苯甲醛与CHMgBr/HO、H+作用得
3 2
，反应③发生醇的消去反应，由E氧化后产物结构，可知反应④是与溴发
到 ，然后发生消去反应生成 ，再与溴发生加成反应生成
生取代反应生成 C，为 ，C 发生卤代烃的水解反应生成 D，为，最后在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成 ，
合成路线流程图为： 。
