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答案解析
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1．化学与生活密切相关。下列叙述错误的是
| A．高纯硅可用于制作光感电池 |
| B．铝合金大量用于高铁建设 |
| C．活性炭具有除异味和杀菌作用 |
| D．碘酒可用于皮肤外用消毒 |
2．下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是
| A．甲苯 | B．乙烷 | C．丙炔 | D．1,3−丁二烯 |
3．X、Y、Z均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和为10，X与Z同族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是
| A．熔点：X的氧化物比Y的氧化物高 |
| B．热稳定性：X的氢化物大于Z的氢化物 |
| C．X与Z可形成离子化合物ZX |
| D．Y的单质与Z的单质均能溶于浓硫酸 |
4．离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是
| A．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变 |
B．水中的 、 、Cl−通过阴离子树脂后被除去 |
| C．通过净化处理后，水的导电性降低 |
D．阴离子树脂填充段存在反应H++OH− H2O |
5．设NA为阿伏伽德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液，下列说法正确的是
| A．每升溶液中的H+数目为0.02NA |
B．c(H+)= c( )+2c( )+3c( )+ c(OH−) |
| C．加水稀释使电离度增大，溶液pH减小 |
| D．加入NaH2PO4固体，溶液酸性增强 |
6．下列实验不能达到目的的是
| 选项 | 目的 | 实验 |
| A | 制取较高浓度的次氯酸溶液 | 将Cl2通入碳酸钠溶液中 |
| B | 加快氧气的生成速率 | 在过氧化氢溶液中加入少量MnO2 |
| C | 除去乙酸乙酯中的少量乙酸 | 加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液 |
| D | 制备少量二氧化硫气体 | 向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸 |
| A．A | B．B | C．C | D．D |
7．为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D−Zn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)
ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。以下说法不正确的是
ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。以下说法不正确的是
| A．三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高 |
B．充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH−(aq)−e− NiOOH(s)+H2O(l) |
| C．放电时负极反应为Zn(s)+2OH−(aq)−2e−ZnO(s)+H2O(l) |
| D．放电过程中OH−通过隔膜从负极区移向正极区 |
8．高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
（1）“滤渣1”含有S和__________________________ ；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________ 。
（2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将________________________ 。
（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_______ ~6之间。
（4）“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是______________ 。
（5）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是_____________________________________________________________________ 。
（6）写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________ 。
（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=
时，z=___________ 。
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
| 金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | Zn2+ | Ni2+ |
| 开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 8.9 | 6.2 | 6.9 |
| 沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.9 | 8.2 | 8.9 |
（1）“滤渣1”含有S和
（2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将
（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为
（4）“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是
（5）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是
（6）写出“沉锰”的离子方程式
（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=
时，z=9．乙酰水杨酸（阿司匹林）是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下：
实验过程：在100 mL锥形瓶中加入水杨酸6.9 g及醋酸酐10 mL，充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加0.5 mL浓硫酸后加热，维持瓶内温度在70 ℃左右，充分反应。稍冷后进行如下操作.
①在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100 mL冷水中，析出固体，过滤。
②所得结晶粗品加入50 mL饱和碳酸氢钠溶液，溶解、过滤。
③滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。
④固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4 g。
回答下列问题：
（1）该合成反应中应采用__________ 加热。（填标号）
A．热水浴 B．酒精灯 C．煤气灯 D．电炉
（2）下列玻璃仪器中，①中需使用的有________ （填标号），不需使用的_______________________ （填名称）。
（3）①中需使用冷水，目的是______________________________________ 。
（4）②中饱和碳酸氢钠的作用是_________________________________ ，以便过滤除去难溶杂质。
（5）④采用的纯化方法为____________ 。
（6）本实验的产率是_________ %。
| 水杨酸 | 醋酸酐 | 乙酰水杨酸 | |
| 熔点/℃ | 157~159 | -72~-74 | 135~138 |
| 相对密度/（g·cm﹣3） | 1.44 | 1.10 | 1.35 |
| 相对分子质量 | 138 | 102 | 180 |
实验过程：在100 mL锥形瓶中加入水杨酸6.9 g及醋酸酐10 mL，充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加0.5 mL浓硫酸后加热，维持瓶内温度在70 ℃左右，充分反应。稍冷后进行如下操作.
①在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100 mL冷水中，析出固体，过滤。
②所得结晶粗品加入50 mL饱和碳酸氢钠溶液，溶解、过滤。
③滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。
④固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4 g。
回答下列问题：
（1）该合成反应中应采用
A．热水浴 B．酒精灯 C．煤气灯 D．电炉
（2）下列玻璃仪器中，①中需使用的有
（3）①中需使用冷水，目的是
（4）②中饱和碳酸氢钠的作用是
（5）④采用的纯化方法为
（6）本实验的产率是
10．近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：
（1）Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl) ∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系：
可知反应平衡常数K（300℃）____________ K（400℃）（填“大于”或“小于”）。设HCl初始浓度为c0，根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的数据计算K（400℃）=____________ （列出计算式）。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低、过高的不利影响分别是____________ 。
（2）Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：
CuCl2(s)=CuCl(s)+
Cl2(g) ΔH1=83 kJ·mol-1
CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) ΔH2=-20 kJ·mol-1
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=-121 kJ·mol-1
则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________ kJ·mol-1。
（3）在一定温度的条件下，进一步提高HCl的转化率的方法是______________ 。（写出2种）
（4）在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：
负极区发生的反应有____________________ （写反应方程式）。电路中转移1 mol电子，需消耗氧气__________ L（标准状况）
（1）Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl) ∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系：
可知反应平衡常数K（300℃）
（2）Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：
CuCl2(s)=CuCl(s)+
Cl2(g) ΔH1=83 kJ·mol-1CuCl(s)+
O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) ΔH2=-20 kJ·mol-1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=-121 kJ·mol-1
则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=
（3）在一定温度的条件下，进一步提高HCl的转化率的方法是
（4）在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：
负极区发生的反应有
11．磷酸亚铁锂（LiFePO4）可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题：
（1）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是________ ，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_________ （填“相同”或“相反”）。
（2）FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为________ ，其中Fe的配位数为_____________ 。
（3）苯胺
）的晶体类型是__________ 。苯胺与甲苯（
）的相对分子质量相近，但苯胺的熔点（-5.9℃）、沸点（184.4℃）分别高于甲苯的熔点（-95.0℃）、沸点（110.6℃），原因是___________ 。
（4）NH4H2PO4中，电负性最高的元素是______ ；P的_______ 杂化轨道与O的2p轨道形成_______ 键。
（5）NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示：
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为____________ （用n代表P原子数）。
（1）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是
（2）FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为
（3）苯胺
）的晶体类型是
）的相对分子质量相近，但苯胺的熔点（-5.9℃）、沸点（184.4℃）分别高于甲苯的熔点（-95.0℃）、沸点（110.6℃），原因是（4）NH4H2PO4中，电负性最高的元素是
（5）NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示：
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为
12．氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法：
回答下列问题：
（1）A的化学名称为___________。
（2）
中的官能团名称是___________。
（3）反应③的类型为___________，W的分子式为___________。
（4）不同条件对反应④产率的影响见下表：
上述实验探究了________和________对反应产率的影响。此外，还可以进一步探究________等对反应产率的影响。
（5）X为D的同分异构体，写出满足如下条件的X的结构简式________________。
①含有苯环；②有三种不同化学环境的氢，个数比为6∶2∶1；③1 mol的X与足量金属Na反应可生成2 g H2。
（6）利用Heck反应，由苯和溴乙烷为原料制备
，写出合成路线________________。（无机试剂任选）
回答下列问题：
（1）A的化学名称为___________。
（2）
中的官能团名称是___________。（3）反应③的类型为___________，W的分子式为___________。
（4）不同条件对反应④产率的影响见下表：
| 实验 | 碱 | 溶剂 | 催化剂 | 产率/% |
| 1 | KOH | DMF | Pd(OAc)2 | 22.3 |
| 2 | K2CO3 | DMF | Pd(OAc)2 | 10.5 |
| 3 | Et3N | DMF | Pd(OAc)2 | 12.4 |
| 4 | 六氢吡啶 | DMF | Pd(OAc)2 | 31.2 |
| 5 | 六氢吡啶 | DMA | Pd(OAc)2 | 38.6 |
| 6 | 六氢吡啶 | NMP | Pd(OAc)2 | 24.5 |
（5）X为D的同分异构体，写出满足如下条件的X的结构简式________________。
①含有苯环；②有三种不同化学环境的氢，个数比为6∶2∶1；③1 mol的X与足量金属Na反应可生成2 g H2。
（6）利用Heck反应，由苯和溴乙烷为原料制备
，写出合成路线________________。（无机试剂任选）