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答案解析
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1．陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是
| A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁 |
| B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成 |
| C．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐 |
| D．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 |
2．关于化合物2−苯基丙烯（
），下列说法正确的是
），下列说法正确的是| A．不能使稀高锰酸钾溶液褪色 |
| B．可以发生加成聚合反应 |
| C．分子中所有原子共平面 |
| D．易溶于水及甲苯 |
3．实验室制备溴苯的反应装置如下图所示，关于实验操作或叙述错误的是
| A．向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K |
| B．实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色 |
| C．装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 |
| D．反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯 |
4．固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图。下列叙述错误的是
| A．冰表面第一层中，HCl以分子形式存在 |
| B．冰表面第二层中，H+浓度为5×10−3 mol·L−1（设冰的密度为0.9 g·cm−3） |
| C．冰表面第三层中，冰的氢键网格结构保持不变 |
D．冰表面各层之间，均存在可逆反应HCl H++Cl− |
5．NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾（邻苯二甲酸H2A的Ka1=1.1×10−3 ，Ka2=3.9×10−6）溶液，混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示，其中b点为反应终点。下列叙述错误的是
| A．混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关 |
| B．Na+与A2−的导电能力之和大于HA−的 |
| C．b点的混合溶液pH=7 |
| D．c点的混合溶液中，c(Na+)>c(K+)>c(OH−) |
6．利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是
| A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 |
B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+ 2H++2MV+ |
| C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3 |
| D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 |
7．科学家合成出了一种新化合物（如图所示），其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是
| A．WZ的水溶液呈碱性 |
| B．元素非金属性的顺序为X>Y>Z |
| C．Y的最高价氧化物的水化物是中强酸 |
| D．该新化合物中Y不满足8电子稳定结构 |
8．硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________ 。
（2）“滤渣1”的主要成分有_________ 。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化学试剂是_________ 。
（3）根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2O
H++B(OH)−4，Ka=5.81×10−10，可判断H3BO3是_______ 酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是_______________ 。
（4）在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________ ，母液经加热后可返回___________ 工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________ 。
回答下列问题：
（1）在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为
（2）“滤渣1”的主要成分有
（3）根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2O
H++B(OH)−4，Ka=5.81×10−10，可判断H3BO3是（4）在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为
9．硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：
回答下列问题：
（1）步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是_________________ 。
（2）步骤②需要加热的目的是_________________ ，温度保持80~95 ℃，采用的合适加热方式是_________________ 。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为_________________ （填标号）。
（3）步骤③中选用足量的H2O2，理由是_________________ 。分批加入H2O2，同时为了_________________ ，溶液要保持pH小于0.5。
（4）步骤⑤的具体实验操作有______________ ，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
（5）采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150 ℃时，失掉1.5个结晶水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为______________ 。
回答下列问题：
（1）步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是
（2）步骤②需要加热的目的是
（3）步骤③中选用足量的H2O2，理由是
（4）步骤⑤的具体实验操作有
（5）采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150 ℃时，失掉1.5个结晶水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为
10．水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：
（1）Shibata曾做过下列实验：①使纯H2缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴CoO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴(Co)，平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。
②在同一温度下用CO还原CoO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。
根据上述实验结果判断，还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO_________ H2（填“大于”或“小于”）。
（2）721 ℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为_________ （填标号）。
A．＜0.25 B．0.25 C．0.25~0.50 D．0.50 E．＞0.50
（3）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用
标注。
可知水煤气变换的ΔH________ 0（填“大于”“等于”或“小于”），该历程中最大能垒（活化能）E正=_________ eV，写出该步骤的化学方程式_______________________ 。
（4）Shoichi研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系（如下图所示），催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的PH2O和PCO相等、PCO2和PH2相等。
计算曲线a的反应在30~90 min内的平均速率
(a)=___________ kPa·min−1。467 ℃时PH2和PCO随时间变化关系的曲线分别是___________ 、___________ 。489 ℃时PH2和PCO随时间变化关系的曲线分别是___________ 、___________ 。
（1）Shibata曾做过下列实验：①使纯H2缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴CoO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴(Co)，平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。
②在同一温度下用CO还原CoO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。
根据上述实验结果判断，还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO
（2）721 ℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为
A．＜0.25 B．0.25 C．0.25~0.50 D．0.50 E．＞0.50
（3）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用
标注。
可知水煤气变换的ΔH
（4）Shoichi研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系（如下图所示），催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的PH2O和PCO相等、PCO2和PH2相等。
计算曲线a的反应在30~90 min内的平均速率
(a)=11．在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要材料。回答下列问题：
（1）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是____________ (填标号)。
A．
B．
C．
D．
（2）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是__________ 、__________ 。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是__________ ，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是__________ (填“Mg2+”或“Cu2+”)。
（3）一些氧化物的熔点如下表所示：
解释表中氧化物之间熔点差异的原因__________ 。
（4）图(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x=__________ pm，Mg原子之间最短距离y=__________ pm。设阿伏加德罗常数的值为NA，则MgCu2的密度是__________ g·cm−3(列出计算表达式)。
（1）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是
A．
B．
C．
D．
（2）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是
（3）一些氧化物的熔点如下表所示：
| 氧化物 | Li2O | MgO | P4O6 | SO2 |
| 熔点/°C | 1570 | 2800 | 23.8 | −75.5 |
解释表中氧化物之间熔点差异的原因
（4）图(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x=
12．化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如下：
回答下列问题：
（1）A中的官能团名称是__________ 。
（2）碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。写出B的结构简式，用星号(*)标出B中的手性碳__________ 。
（3）写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式__________ 。(不考虑立体异构，只需写出3个)
（4）反应④所需的试剂和条件是__________ 。
（5）⑤的反应类型是__________ 。
（6）写出F到G的反应方程式__________ 。
（7）设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备
的合成路线__________ (无机试剂任选)。
回答下列问题：
（1）A中的官能团名称是
（2）碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。写出B的结构简式，用星号(*)标出B中的手性碳
（3）写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式
（4）反应④所需的试剂和条件是
（5）⑤的反应类型是
（6）写出F到G的反应方程式
（7）设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备
的合成路线