2021年山东省高考化学仿真试题(一)(解析版)

2021年山东省高考化学仿真试题（一）

可能用到的相对原子质量：H-lC-12N-140-16P-31S-32CI-35.51-127

Na-23Mg-24AI-27Mn-55Fe-56Cu-64Ag-108Ba-137

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。

1.2020年11月24日凌晨，嫦娥5号在长征5号火箭巨大的推力下，启程前往月球,

经20多天旅程后将带着月壤返回，这是中国航天“探月工程”向世界展示出“中国力量下

列相关说法错误的是（）

A.嫦娥5号带回的“快递”一“月壤”中含有珍贵的3He,它与《He互为同位素

B.嫦娥5号上使用的碳纤维被誉为“新材料之王”，是一种新型有机高分子材料

C.嫦娥5号上升起的“高科技国旗”具有“耐热性、耐高低温、抗静电”等特点，它是以

高性能芳纶纤维材料为主的复合材料，燃烧后没有烧焦羽毛的味道

D.长征5号火箭采用“液氢液氧”作为推进剂，它要比传统的“液朋”燃料绿色环保

【答案】B

【解析】A项，3He与4He的质子数都为2,但质量数不同，二者都属于氢元素，互为

同位素，A正确；B项，碳纤维主要由碳元素组成，属于无机非金属材料，B错误；C项，

芳纶纤维材料属于复合材料，不属于蛋白质，所以燃烧后没有烧焦羽毛的味道，C正确；D

项，“液氢液氧”燃烧产物为水，“液明'"燃烧后会生成氮的氧化物，对环境会造成污染，所

以“液氢液氧'’绿色环保，D正确；故选B。

2.下列说法正确的是（）

A.试纸在检测溶液时不需要湿润，而检测气体时必须湿润

B.焰色反应使用的伯丝通常可用稀硫酸清洗

C.碘水中的碘可以用酒精萃取

D.在实验室遇酸灼伤，用水洗后再用稀NaOH溶液浸洗

【答案】A

【解析】A项，试纸在检测溶液时不需要湿润，否则会稀释溶液，而检测气体时必须湿

润，故A正确；B项，硫酸难挥发，所以焰色反应使用的钻丝通常可用稀盐酸清洗，故B

错误；C项，酒精与水互溶，酒精不能作萃取剂，故C错误；D项，NaOH具有腐蚀性，不

能用NaOH溶液浸洗皮肤，则在实验室遇酸灼烧，用水洗后涂上硼酸，故D错误。

3.元素X的基态原子的2P能级有4个电子；元素Y的M层电子运动状态与X的价电

子运动状态相同；元素Z位于第四周期，其基态原子的2价阳离子M层轨道全部排满电子。

下列推断正确的是（）

3s3P

A.Y是S元素，基态原子最外层电子排布图为Ftirtititi

B.离子晶体ZX、ZY的熔点：ZX>ZY

C.在Y的氢化物H2Y分子中，Y原子轨道的杂化类型是sp2

D.Y与X可形成YX33,立体构型为四面体

【答案】B

【解析】元素Z位于第四周期，其基态原子的2价阳离子M层轨道全部排满电子，Z

是Zn元素；元素X的基态原子的2P能级有4个电子，X是O元素；元素Y的M层电子运

动状态与X的价电子运动状态相同，Y是S元素.A项，S元素基态原子最外层电子排布图

3s3p

为向IfUtlfpA错误；B项，离子晶体中离子的半径越小，带电荷数越多，晶格能越大，

晶体的熔沸点越高，可知熔点ZnO>ZnS,B正确C项，H2s分子中，S原子杂化轨道数是4,

S原子轨道的杂化类型是sp3,C错误；D项，S03?一中S原子的价层电子对数是4,含有一

对孤对电子，所以立体构型为三角锥形，D错误；故选B。

4.下列有关物质结构和性质的说法中，正确的是（）

A.元素非金属性C1>S的实验依据是酸性HC1>H2S

B.碳元素的电负性小于氧元素，每个C02分子中有4个。键

C.同周期主族元素的原子形成的简单离子的电子层结构一定相同

D.Na、Mg、Al三种元素，其第一电离能由大到小的顺序为Mg>Al>Na

【答案】D

【解析】元素非金属性C1>S的实验依据应是元素最高价氧化物水化物的酸性

HCIO4>H2SO4,A错误；每个CO2分子中有2个0键，B错误；同周期主族元素的原子形成

的简单离子的电子层结构不一定相同，如Na'和C「，C错误；对于金属元素而言，金属性

越强，第-电离能越小，但由于Mg的最外层电子排布为3s2,属于稳定结构，故第一电离

能由大到小的顺序为Mg>Al>Na,D正确。

5.用下列装置（夹持装置略）进行实验，不能达到目的的是（）

A.用甲装置证明非金属性S>C>SiB.用乙装置制备并收集NH3

C.用丙装置验证浓硫酸的吸水性D.用丁装置制备无水MgCL

【答案】B

【解析】A项，硫酸滴入碳酸钠中反应产生二氧化碳气体，二氧化碳进入硅酸钠溶液中

产生白色的硅酸沉淀，可知酸性硫酸〉碳酸〉硅酸，最高价含氧酸的酸性越强，元素的非金

属性越强，非金属性：S>C>Si,故A正确；B项，浓氨水滴到生石灰上可快速产生氨气，

氨气密度比空气小，应采用向下排空气法收集，但收集装置不能密闭，否则可能使试管炸裂，

故B错误；C项，浓硫酸吸收装置中挥发的水分，使得硫酸铜溶液中析出蓝色的晶体，因

此该装置可证明浓硫酸的吸水性，故C正确；D项，氯化镁晶体直接加热会发生水解，因

此要在HCI气流中加热脱水，用碱石灰吸收尾气HC1,故D正确；故选B。

6.拉坦前列素的结构如图所示，它具有良好降眼压效果。有关该化合物，下列叙述错

误的是（）

A.分子式为C26H10O5B.1mol该有机物最多能消耗4moiNaOH

C.能发生水解反应、加成反应D.分子中不可能所有碳原子共平面

【答案】B

【解析】A项，根据拉坦前列素的结构简式可得其分子式为C26H10O5,A正确；B项，

拉坦前列素分子中含有I个酯基，Imol该有机物最多能消耗ImolNaOH,B错误；C项，拉

坦前列素分子中含有酯基，能发生水解反应，含有碳碳双键，能发生加成反应，C正确；D

项，拉坦前列素分子中含有亚甲基，根据甲烷分子为正四面体结构可知，分子中不可能所有

碳原子共平面，D正确；故选B。

7.邻二氮菲(phen)与Fe2+生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子[Fe(phen)3]2+,可用于Fe?+

浓度的测定，邻二氮菲的结构简式如图所示。下列说法正确的是()

A.邻二氮菲的一氯代物有3种

B.[Fe(phen)3p+中Fe2+的配位数为3

C.邻二氮菲的熔点主要取决于所含化学键的键能

D.溶液酸性太强时无法用邻二氮菲测定Fe?+的浓度，其原因可能是邻二氮菲中的N优

先与H+形成配位键而减弱与Fe2+的配位能力

【答案】D

【解析】A项，邻二氮菲分子中含有4种不同位置的H原子，故其一氯代物有4种，A

错误；B项，N原子上有孤对电子，易形成配位键，在邻二氮菲分子内有2个N原子，则

Fe2+和3个邻二氮菲形成配合物时、Fe2+的配位数为6,B错误；C项，邻二氮菲是由分子构

成的分子晶体，物质熔沸点高低取决于分子间作用力的大小，与分子内所含化学键的键能无

关，C错误；D项，用邻二氮菲测定Fe2+浓度时应控制pH在2~9的适宜范围，这是因为：

当H+浓度高时，邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键，导致与Fe2+配位能力减弱；若0日

浓度较高时，0H-与Fe2+反应，也影响与邻氮菲配位，D正确；故选D。

8.实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示，下列分析错误的是()

适ht水

A.操作I是溶解，操作n是蒸发浓缩

B.若从分离出固体的滤液中获得NaCl晶体，可再降温结晶

C.操作HI是降温结晶一过滤-洗涤一＞干燥，使硝酸钾晶体从溶液中分离出来

D.除去KNO3中NaCl的原理是二者溶解度受温度变化影响不同

【答案】B

【解析】A项，试样先用适量水溶解，再进行蒸发浓缩，得到较高温度下的饱和溶液，

故A正确；B项，由于NaCl的溶解度随温度降低变化不大，故从其溶液中获得晶体一般采

用蒸发结晶的方法，故B错误；C项，操作HI是降温结晶析出KNCh,经过滤、洗涤、干燥

可得KN03晶体，故C正确；D项，KNCh的溶解度随温度的升高而增大，且较明显，NaCl

的溶解度随温度的升高基本无明显变化，故D正确。故选B。

9.轻质碳酸钙广泛用于橡胶、塑料、油漆等行业。以石灰石(主要成分CaCCh,含有少

量SiO2、MgO等)为原料制备轻质碳酸钙的一种流程如图所示。下列说法错误的是

NH4cl溶液NH31)NH3

|[,,2)CO：

石灰石一»|烦烧|-------►烧渣-------►♦曼♦浸液一》|调入日滤液|嬴~~►CaCO3

<CaSiOj、MgO、CaO)I~~1~

浸渣Mg(OHh滤液2

A.“煨烧”时生成CaSQ的化学方程式为CaCCh+SQ量遢CaSiCh+CO2T

B.“溶浸”生成的气体可用于“调pH”

C.相同温度下，ArSp[Mg(OH)2]>/CsP[Ca(OH)2]

D.“转化”时通入CO?过多会降低产品产率

【答案】C

【解析】根据流程，石灰石经煨烧后可以形成CaSiCh、MgO、CaO等烧渣，烧渣中加

入NH4cl溶液，烧渣溶解，得到另一种不溶的浸渣和一种溶液，向溶液中通入氨气调节pH

得到Mg(OH)2沉淀，向滤液I中先后通入氨气和二氧化碳可以得到CaCO3固体。A项，根

据分析，嘴烧”时生成CaSiCh的化学方程式为CaCO3+SiO2直遢CaSiCh+COzf,A项正确：

B项，用NH4cl溶液进行“溶浸”时生成的氨气可用于后续“调pH”，B项正确；C项，“调pH”

时生成Mg(0H)2,此时Mg(OH)2的溶解度更低，因此相同温度下,Ksp[Mg(OH)2]<Ksp[Ca(OH)2],

C项错误；D项，“转化”时通入CO?过多会使CaCO3转化为可溶的Ca(HCO3)2而降低产品

产率，D项正确；故选C。

10.如图为一氧化碳气体传感器工作原理示意图。图中电流方向已示。电极A、B外覆

盖一层聚四氟乙烯纳米纤维膜，可以让气体透过。下列相关叙述，正确的是()

A.该传感器运用了原电池原理，正极反应为CO-2e-+H2O=CO2+2H*

B.当外电路中流过0.002mol电子时，电池正极消耗O.OOlmol氧气

C.该传感器工作时，接触到的CO浓度增大，输出的电流强度也相应增大

D.给传感器充电时，传感器内部H+将由B极向A极迁移

【答案】C

【解析】由图中信息可知，电流从A电极经外电路流向B电极，则A为正极、B为负

极。A项，该传感器运用了原电池原理，02在正极上发生还原反应，电极反应式为

+

O2+4e+4H=2H2O,A叙述不正确；B项，由A中分析可知，当外电路中流过0.002mol电

子时，电池正极消耗0.0005mol氧气，B叙述不正确；C项，该传感器工作时，接触到的CO

浓度增大，则化学反应速率加快，单位时间内化学能转化的电能增多，输出的电流强度也相

应增大，C叙述正确；D项，给传感器充电时，A电极变为阳极，B变为阴极，传感器内部

H+将由A极向B极迁移，D叙述不正确。故选C。

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.下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是()

选项实验操作实验现象结论

用洁净的钳丝蘸取某食盐试样在

A火焰显黄色该食盐中不含有KIO

酒精灯火焰上灼烧3

将SO2气体通入到Ba(NO3)2溶液

B生成白色沉淀此沉淀是BaSO

中4

取久置的Na2O2粉末，向其中滴加

C产生无色气体NazCh没有变质

过量的盐酸

在CuSCU溶液中加入KI溶液，再有白色沉淀生成，

D白色沉淀可能为Cui

加入苯，振荡、静置苯层呈紫色

【答案】BD

【解析】焰色反应检验K元素需要透过蓝色钻玻璃，否则实验失败，A错误；SO2溶于

水生成亚硫酸，H2so3铲=^HSO3+H'、HS03^=^S0S+H",加入Ba(NC>3)2溶液相当

于稀硝酸环境，把S0T氧化为SO+,因此沉淀是BaSCh,B正确；久置的Na?。?粉末因吸

收二氧化碳变为Na2cCh，滴加过量的盐酸生成无色气体可能是二氧化碳，不能得出Na2O2

没有变质的结论，C错误；根据实验现象可知KI-L失去电子，则CuS04得到电子变为+1

价的C『，CJ与I生成白色沉淀，D正确。

12.分子中含有两个或两个以上中心原子(离子)的配合物称为多核配合物，如右图为

Co(II)双核配合物的内界，下列说法正确的是()

A.每个中心离子的配位数为6

B.如图结构中的氯元素为Cl,则其含有极性键、非极性键和离子键

C.配合物中的C原子都是sp2杂化

D.如图结构中所有微粒共平面

【答案】A

【解析】在题给配合物中，带“*”的碳原子，都与4个原子形成共价键。

A项，在Co(II)双核配合物中，每个中心离子与5

个N原子、1个C1-形成配位键，则配位数为6,A正确；B项，如图结构中的氯元素为Ch

则其含有C-H、C-N极性键、C-C非极性键，但不含有离子键，B不正确；C项，分析中所

标记的“*”碳原子，与周围4个原子形成共价键，都发生sp3杂化，C不正确；D项，图中“*”

标记碳原子与周围4个原子以共价键相连接，5个原子不可能共平面，D不正确；故选A。

13.我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CCh电池，将两组阴离子、阳离子复合膜反向

放置分隔两室电解液，充电、放电时，复合膜层间的H2O解离成H*和0H,工作原理如图

所示。下列说法不巧砸的是()

oo

A.a膜是阴离子交换膜，b膜是阳离子交换膜

B.放电时负极的电极反应式为Zn+4OH--2e=Zn(OH)42-

C.充电时多孔Pd纳米片附近pH升高

D.充电时Zn与外接直流电源正极相连，将电能转化为化学能

【答案】AD

【解析】根据图示可知，放电时是原电池，放电时，负极为锌，锌在负极上失去电子生

成锌离子，结合复合膜间的水解离出的氢氧根离子生成Zn(0H)4”，负极的电极反应式为：

Zn+4OH-2e=Zn(OH)42',多孔Pd纳米片为正极，二氧化碳在正极得到电子转化为甲酸，电

极反应式为：CO2+2H++2e=HCOOH。A项，复合膜间的H?。解离成H+和0H;根据图中

复合膜中H+通过a膜、0H•通过b膜可知，a膜是阳离子膜，b膜是阴离子膜，故A错误；

B项，根据图示可知，放电时是原电池，负极为锌，锌在负极上失去电子生成锌离子，结合

复合膜间的水解离出的氢氧根离子生成Zn(0H)4£,负极的电极反应式为：Zn+4OH-2e=

Zn(OH)42-,故B正确；C项，放电时多孔Pd纳米片为正极，二氧化碳在正极得到电子转化

为甲酸，充电时是电解池，据图可知，充电时甲酸在多孔Pd纳米片表面发生失电子的氧化

反应转化为CCh,电极反应式为：HCOOH+2OH-2e=CO2+2H2O,消耗0H;则pH升高，

故C正确；D项，放电时，Zn作负极，则充电时Zn与外接电源的负极相连，将电能转化

为化学能，故D错误；故选AD。

14.近日，北京航空航天大学教授团队与中科院高能物理研究所合作，合成了Y、Sc(Yi

/NC,Sci/NC)单原子催化剂，用于常温常压下的电化学催化氢气还原氮气的反应。反应

历程与相对能量模拟计算结果如图所示(*表示稀土单原子催化剂)。下列说法错误的是()

一Y/NC士Sc】/NC

0

-0.885

A».I.H26

**N2*NNH*NNHH*N*NH*NHH*NHHH

反应历程

A.Sc./NC比Yi/NC更有利于吸附氮气

B.实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级颗粒可提高氨气的平衡转化率

C.使用Sci/NC单原子催化剂的反应历程中，最大能垒的反应过程可表示为

*N2+H-*NNH

D.升高温度不一定可以提高氨气单位时间内的产率

【答案】B

【详解】A项，从图中可以看出，使用Sci/NC吸附氮气的活化能更低，更有利于吸

附氮气，A正确；B项，催化剂只能改变反应速率，不能影响化学平衡移动，故实际生产中

将催化剂的尺寸处理成纳米级颗粒不能提高氨气的平衡转化率，B错误；C项，从图中可以

看出，使用Sci/NC单原子催化剂的反应历程中，最大能垒的反应过程可表示为

*N2+H-*NNH,C正确；D项，从图中可知，合成氨的反应为放热反应，升高温度平衡逆

向移动，目温度越高，催化剂吸附N2更困难，故升高温度虽然可以加快反应速率，但不一

定可以提高氨气单位时间内的产率，D正确；故选B。

15.亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸，主要用于农药中间体以及有机磷水处理药剂的原料。

常温下，向1L0.500molI-iEbPCh溶液中滴加等浓度的NaOH溶液，混合溶液中含磷粒子的

物质的量分数(3)与溶液pH的关系如图所示，下列说法正确的是()

A.a、b两点时，水电离出的cMOJT)之比为1.43：6.54

B.b点对应溶液中存在：c(Na+)<3c(HPCh2一)

C.反应H3PCh+HPCh?-=2H2Po3一的平衡常数为105"

D.当V(NaOH)=lL时，c(Na+)>c(H2Po3-)>。(0口「)>c(H+)

【答案】BC

【解析】A项，a点为H3P03与NaH2P03的混合液，溶液显酸性，水电离出的cMOH)

in14

等于溶液中的氢氧根离了•浓度，则a点溶液中Ca水(OH-户玉产，b点为Na?HP03与

NaH2Po3的混合液，溶液显酸性，水电离出的cMOH)等于溶液中的氢氧根离子浓度，则b

in14

点溶液中4k(OH-)=上焉，则a、b两点时，水电离出的一(OH)之比为IO",A项错

误；B项，由图可知,b点溶液呈酸性，则c(H+)>c(OH-),且有c(H2Po3-)=c(HPCh2-),溶

+

液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH)+C(H2POT)+2C(HPO32-),则c(Na)<

c(H2Po3-)+2c(HPCh2-)=3c(HPO32),B项正确；C项，反应H3PO3+HPO32-2H2Po3一

的平衡常数为

/他P。；）一汽的。3）。"）一心」1心“

2+654

c（H3Po3）c（HP0j）c（H,PO3）c（HPO,）c（H）凡IO，'一，

D项，当"NaOH）=lL时，H3P。3与NaOH物质的量相等，二者恰好反应生成NaH2P。3溶

液，由图可知,该溶液显酸性,则c（Na+）＞c（H2P0.J）＞以H+）＞c（OH）,D项错误;故选BC。

三、非选择题：本题共5小题，共60分。

16.（12分）新型锂电池正极材料镒酸锂（LiMmO。有望取代广泛使用的LiCoCh。工业上

用某软镭矿（主要成分为MnCh,还含有少量铁、铝及硅等氧化物）为原料制备镭酸锂的流程

如图：

己知：lg2=0.3,师=8,25℃有关物质的溶度积常数:

物质Fe(OH)2Fe(OH)3AI(OH)3Mn(OH)2

8.0x10-164.0x10-385.12x10-334.0x10-14

KsP

（1）已知锂电池放电时正极的电极反应式为：LiMn2O4+e-+Li+===Li2MmO4,则镐酸锂中

铳元素的化合价为。

（2）“浸取”得到的浸取液中阳离子主要是Mn2+,生成Mt?+的离子方程式为

,检验还含有Fe2+的方法是o

（3）“精制”中加入H2O2的量比理论值大的多，其主要原因是,若所得溶液中锈离

子的浓度为1molL-1,则加入氧化锌调节pH的范围为一（当溶液中离子浓度小于IO?

mol.L1时可以认为沉淀完全）。

（4）“沉铳”得到的是Mn（0H）2和Mm（OH）2s04滤饼，二者均可被氧化为Mmd,若控温

氧化时溶液的pH随时间的变化如下图，则15750min内滤饼中一定参加反应的成分是

;判断的理由是（用化学方程式表示）。

（5）写出高温煨烧生成镒酸锂的化学方程式。

2++2+3+

【答案】（1）+3、+4（1分）（2）MnO2+2Fe+4H===Mn+2Fe+2H2O（1分）

取浸取液少许，加入儿滴K3[Fe（CN）6]溶液（或酸性KMnOa溶液），若有蓝色沉淀生成（或

紫红色褪去），则有Fe”（2分）

（3）溶液中的铁离子催化过氧化氢分解（1分）4.9-73（2

（4）Mn2（OH）2SO4（l分）3Mn2（OH）2SC）4+C）2==2Mn3O4+3H2so4（2分）

(5)8MmO4+6Li2co3+5O2_g选6cCh+12LiMn2O4(2分)

【解析】⑴LizMmCh中镒元素+3价，则LiMnQ*中锦元素有+4价，但只有一个镭原

子得电子，另一个镭原子未得电子变价，也为+4价，则锂电池正极材料钵酸锂中，铳元素

的化合价为+3、+4；(2)“浸取”过程MnCh转化为MW,Mn元素从+4价降至+2价，离子方

2++2+3+

程式为：MnO2+2Fe+4H===Mn+2Fe+2H2O；nJJUK3[Fe(CN)6]溶液来检验Fe?+：取浸

取液少许，加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液(或酸性KMnCU溶液)，若有蓝色沉淀生成(或紫红色褪

去)，则有Fe?+；⑶“浸取”过程还剩余Fe3+,“精制”中加入H2O2消耗一部分，故过氧化氢的

量比理论值大的多，故答案为溶液中的铁离子催化过氧化氢分解；除去Fe3+、AP+,氢氧化

铝完全沉淀时，C3(OH)=3]=12；：]”=5.12x10-28,解得

c(M)1x10

c(OH)=1512x10-3°=8乂1。1°，pH=4.9,

,A：[Mn(OH)J40x10414

铺离子的浓度为1mol-L-1时,C2(0H)=3n_==4X10u,

c(Mn2+)1

K1x10-41

c(OH)=2xl0-7molL',c(H+)=^-=------=-xlO-7mol-L-',pH=7.3,调节pH

OH2xl0-72

的范围为427.3；(4)根据分析，滤饼含有Mn(OH)2、Mn2(OH)2so4,与氧气可能的反应分

别为6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2。、3Mn2(OH)2so4+5=2Mn3O4+3H2so4,则Mm(OH)2s

被02氧化产生H+,而Mn(OH)2被02氧化不产生H+,根据图象通入O?时15-150分钟pH

越来越小，酸性增强，则15〜150分钟滤饼中一定参与反应的成分是MMOH)2so4；(5)高

温煨烧生成钵酸锂的化学方程式：8M113O4+6Li2CO3+502Sfi6CO2+12LiMn2O4o

17.(12分)由B、N、0、Fe等元素组成的新型材料有着广泛用途。

(1)基态Fe2+离子的核外电子有种空间运动状态。

(2)化合物4H3BNH3)是一种潜在的储氢材料，它可由六元环状化合物(HB=NH)3通过反

应：3cH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H_3BNH3制得。

①与上述化学方程式有关的叙述不正确的是。(填标号)

A.H3BNH3与(HB=NH)3分子中B原子的杂化类型相同

B.CH4、40、CO2分子空间构型分别是：正四面体形、角形、直线形

C.第一电离能：N>O>C>B

D.化合物A中存在配位键

②1个(HB=NH)3分子中有个。键。

(3)立方氮化硼(BN)是具有广泛应用的新型无机非金属材•料，结构和硬度都与金刚石相

似。

①立方氮化硼熔点比金刚石低,原因是o

②立方氮化硼晶胞如下图所示，则立方氮化硼晶胞沿着1―2方向的体对角线垂直在纸

平面上的投影图应该是图____(从A-D图中选填)。

(4)一种0(或F)、Fe、As、Sm形成的四方结构超导化合物的晶胞如图1所示，晶胞中

Sm和As原子的投影位置如图2所示。图中广和。2一共同占据晶胞的上下底面位置，若两者

的比例依次用x和1-x代表，则该化合物的化学式表示为。通过测定密度

p（g/cm3）和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系的表达式：x=。

IS1图2

【答案】（1）24（1分）（2）①A（2分）②12（1分）

（3）①都是原子晶体，B-N键键长大于C-C键，键能小于C-C键，故立方氮化硼熔点比

金刚石低（1分）②D（1分）

230

（4）SmFeAsOi-xFx（2分）（a-c-NA-10-p-594）/6（3分）

【解析】（1）基态Fe2+离子核外电子有24个电子，所以核外电子有24种空间运动状态；

（2）①A项，H3BNH3中B原子形成3个◎键，没有孤电子对，采取sp?杂化，（HB=NH）3分

子B原子形成2个◎键，没有孤电子对，（HB=NH）3B原子采取sp杂化，故A错误；B项，

甲烷中C原子形成4个。键、二氧化碳分子C原子形成2个。键，均没有孤电子对，价层

电子对数分别为4、2,甲烷为正四面体、二氧化碳为直线形，水分子中0原子形成2个0-H

键，含有2对孤电子对，价层电子对数为4,水分子为V形结构，故B正确；C项，同同周

期主族元素随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势，但IIA族、VA族处于全充满或半

充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一-电离能：N>O>C>B,故C正确；

D项，H3BNH3中B原子有空轨道，NH3中N原子有1对孤电子对，N原子提供孤电子对，

形成配位键，故D正确，故选A；②六元环状化合物（HB=NH）3与苯结构类似，分子中有3

个C-H键、3个B-H键，环上有6个c键，1个（HB=NH）3分子中有12个◎键；（3）①均

属于原子晶体，B-N键的键长大于C-C键的键长，故B-N键的键能小于C-C键的键能，

导致立方氮化硼的熔点比金刚石的低；②立方氮化硼晶胞类似金刚石晶胞，金刚石结构类似

甲烷空间构型的正四面体结构，沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应为规则的正六边形,

结合其晶胞图可知应是图D；（4）该晶胞中As原子个数4x1=2、501原子个数1*!=2、

22

Fe原子个数=1+4x^=2、F-和。2-离子总数=8X』+2XL=2,则该晶胞中AS、Sm,Fe、F-

482

和。2-离子总数个数之比=2：2：2：2=1：1：1：1,如果F-个数为x,则02-个数为1-x,

所以该化合物化学式为SmFeAsO.xFx：该晶胞体积axl0」°axl0」°cxl0」°cm3=

_M__x2c_2_8_1_+_1_6_（l_-_x_）_+_1_9_xx2c

a2clO-3Ocm\晶体密度PR=1=4______________2[28J+16（1-X）+19X]

V2M2M

VaxcxlOaxcNAxlO

解得x=（a2-c-NA-1O-30-p-594）/60

18.（12分）近年来，研究发现硫的单质和化合物在一次能源的转化、存储和释放中有重

要应用。回答下列问题：

(1)有学者指出：含硫物质可进行太阳能的转化和存储，具体过程如图所示。

2H,SO4(D?=^2SO2(g)+2H2O(g)+O;(g)明

・»

太阳能热能(Ql)3SO2(g)+2H:O(g)^2H:SO4(l)+S(s)A//2=-254kTmoH热能(0)

1

S(s)+O2(g)=SO2(g)AH?-297Umol'

热化学含硫物顺循环系统

①。

②经上述过程实际存储的热能Q2小于Qi,原因为

(2)SCh在含KI的溶液中发生反应的能量变化如图所示。

①总反应的化学方程式为(各物质需标明状态)。

②转化过程中的决速步骤为(填“第一步''或"第二步”)。

(3)反应H2s(g)+CO2(g)=COS(g)+H2O(g)AH>0可用于制备有机化工原料COS。

①275。(2时，将等物质的量的H2s(g)与CCh(g)充入密闭容器中，测得H?O(g)的平衡体

积分数为26%。则CCh(g)的平衡转化率a=。

②在300℃、320℃时上述反应中H2s(g)和COS(g)的体积分数(。)随时间⑴的变化关系

如图所示。起始密闭容器中①[H2s(g)]和3[CO2(g)J,①[COS(g)]和3[H2O(g)]分别相等。则

300℃时反应的平衡常数K=；320℃时0[H2s(g)]、0[COS(g)]随时间变化的曲线

分别为、。

5o10203040

//min

【答案】⑴①+551kJ/mol(2分)②能量在实际转化过程中有损失(1分)

r

⑵①3s(h(aq)+2H2O(l)=4H+(叫)+2SC>42-(叫)+s(s)(2分)②第一步(1分)

(3)①52%(2分)②2.25(2分)以(1分)Li(l分)

【解析】⑴①i.3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s)AH=-254kJ/mol,ii.S(s)+O2(g)

二^SO2(g)AH=-297kJ/mol,根据盖斯定律可知，-(i+ii)可得2H2sCUQ)二^

2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)A//=-[(-254)+(-297)kJ/mol=+551kJ/mol；②能量转换不可能为100%,

物质转化过程中能量有损失，导致实际存储的热能Q2小于Qi；(2)①由图可知，第一步反应

+

为SO2(aq)+4r(aq)+4H(aq)=2l2(aq)+2H2O(l)+S(s),第二步反应为

l2(aq)+2H2O(l)+SO2(aq)=4H+(aq)+SC^(aq)+2t(叫)，I•作第一步反应物，同时作第二步生成

物，因此为该反应的催化剂，两步反应相加可得总反应为3sO2(aq)+2H9⑴士4H+(aq)+2

2

SO4-(aq)+S(s);②由图可知，第一步活化能高于第二步，化学反应中，化学反应速率由活

化能高的反应决定，因此转化过程中的决速步骤为第一步；(3)①275%：时，将等物质的量的

H2s(g)与CCh(g)充入密闭容器中，容器内发生反应为H2s(g)+CO2(g)=COS(g)+

H2O(g),设起始”(H2s)=lmol,则

H2S(g)+CO2(g)^COS(g)+H2O(g)

起始(mol)1100

转化(mol)xXXX

平衡(mol)1-x1-XXX

H2O(g)的平衡体积分数为------------=26%,解得x=0.52,则CO2(g)的平衡转化率a=

l-x+1-x+x+x

052moix|oo%=52%；②Li、L?、La、的体积分数变化量分别为13%、10%、10%、13%,

Imol

所以Li、L4为一组实验数据，Lz、L3为一组实验数据，由①可知，275。(2下，K=

C(COS)XC(H2。)0.52X0.52

>1,该反应正向为吸热反应，升高温度，平衡将正向移动,

C(H2S)XC(CO2)-0.48X0.48

平衡常数将增大，所以在300℃、320℃时平衡时的平衡常数大于1,因起始密闭容器中切

吐S(g)]和①|CCh(g)]、①[COS(g)]和。曲0(g)]分别相等,所以平衡时加]COS(g)]=。

[H2O(g)l><y[H2S(g)]=w[CO2(g)],由此可知同一温度下，平衡时体积分数大的为生成物，体

积分数小的为反应物，即L|、L2表示&【COS(g)],L3、L4表示力[H2s(g)],升高温度，平衡

3(COS)co(COS)

常数增大,由图像可以看出，Li、L曲线对应的比L2、L3曲线对应的---/x

(OC(H2S)COC(H2S)

大，则Li、L4曲线对应的平衡常数更大，对应的反应温度越高，由此可知，Li、U分别为

320℃下的0[COS(g)]、(0[H2S(g)],L2、L3分别为300c下的0[COS(g)]、®[H2S(g)];所

以300℃下平衡时0[COS(g)]=<W[H2O(g)|=30%,01H2s(g)]=0[CCh(g)]=20%,所以300℃

时反应的平衡常数鬻=2.25。

2U/oxzu/o

19.(12分)乙苯是重要的化工原料，利用乙苯为初始原料合成高分子化合物J的流程如

图所示(部分产物及反应条件已略去)：

I

_OH-RiCH=CCHO

已知：①RiCHO+R2cH2CHO^^'

AR。

⑴物质B的名称为。反应④所需的试剂和条件分别为。

(2)②、③的反应类型分别为、。

(3)物质H中官能团的名称是；物质J的分子式是。

(4)反应⑤的化学方程式为o

(5)写出符合下列条件，与G互为同分异构体的芳香族化合物的结构简式：o

i.与Na反应能够生成氢气；ii.含碳碳三键(不考虑"一C三CCT结构)；iii.苯环上只有

两个处于对位的取代基；iv.核磁共振氢谱中峰的面积之比为2：2：2：1：lo

(6)参照上述合成路线和信息，设计由，乙醛、苯甲醇合成屋人厂)的路线

CHC乂J

__________________________________________________(无机试剂任选)。

【答案】⑴苯乙烯(1分)O2/Cu(或Ag)、加热(1分)

(2)加成反应(1分)取代反应(1分)

(3)醛基、碳碳双键(1分)(C|3HMO)n(l分)

CHO

0H-

(4)HCHO---]H：O（2分）

△CHO

(3分)

(6)O2/CuCHjCHO/OH-/~\(3分)

CHQH色a

△

【解析】乙苯在催化剂存在时，发生反应生成的B是苯乙烯CH=CH2，苯乙烯

与HC1发生加成反应生成C,C发生水解反应生成D,结合D的结构简式，C是

CH2cH2cl＞该物质水解生成的D是苯乙醇CH2CH2OH,苯乙醇氧化产生

E：苯乙醛CH2cHe।，结合已知①，可知苯乙醛与F：甲醛发生反应生成G：

；6与1,3-丁二烯发生加成反应生成H：OHC

双键，在一定条件卜发生加聚反应生成高聚物J：。（1）物质B结构筒式是

CH=CH2，B的名称为苯乙烯。反应④是CH2cH20H被氧化变为E：苯乙

醛CH2CHO.所需的试剂是02,反应条件是Cu或Ag作催化剂，在加热条件下进

行反应；（2）②是苯乙烯与HC1发生加成反应生成CH2cH2。；反应③是氯代燃

CH2cH2cl与