【解析】陕西省西安市长安区第一中学2020-2021学年高二上学期期末考试化学(理)试卷

长安一中2020—2021学年度第一学期期末考试
高二化学(理科)试题
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16
一、选择题(本大题共20小题，第1～10题，每小题2分，第11~20题，每小题3分，共计50分。

在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的)
1. 相同物质的量的下列各烃，完全燃烧后生成H 2O 最少的是( ) A. CH 4 B. C 2H 6
C. C 2H 4
D. C 2H 2
【答案】D 【分析】
烃燃烧时分子中的C 原子变为CO 2，H 原子变为H 2O ，因此若相同物质的量的烃完全燃烧后生成H 2O 最少，则分子中含有的H 原子数最少。

【详解】A ．CH 4分子中含有4个H 原子，1 mol CH 4完全燃烧后生成2 mol 的H 2O ； B ．C 2H 6分子中含有6个H 原子，1 mol C 2H 6完全燃烧后生成3 mol 的H 2O ； C ．C 2H 4分子中含有4个H 原子，1 mol C 2H 4完全燃烧后生成2 mol 的
H 2O ； D ．C 2H 2分子中含有2个H 原子，1 mol C 2H 2完全燃烧后生成1 mol 的H 2O ；
可见等物质的量的上述几种烃，完全燃烧产生水最少的物质是C 2H 2，故合理选项是D 。

2. 下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是( ) A. 一氯乙烷 B. 2-丁烯
C. 乙炔
D. 甲烷
【答案】C 【分析】
【详解】A ．一氯乙烷分子中含有饱和C 原子，具有甲烷的四面体结构，因此所有原子不可能共平面，A 不符合题意；
B ．2-丁烯含有饱和
C 原子，具有甲烷的四面体结构，因此所有原子不可能共平面，B 不符合题意；
C ．乙炔分子中四个原子在同一条直线上，因此分子中所有原子共平面，C 符合题意；
D ．甲烷分子中C 原子与4个H 原子形成正四面体结构，键角是109°28′，因此分子中所有原子不可能共平面，D 不符合题意；
故合理选项是C。

3. 涂改液的主要成分之一是甲基环己烷()，下列有关叙述正确的是( )
A. 是己烷的同系物
B. 易溶于水和乙醇
C. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 一氯代物有5种
【答案】D
【分析】
【详解】A．环己烷属于脂环烃、己烷是烷烃，两者结构不相似，不属于同系物，A错误；B．环己烷易溶于乙醇、难溶于水，B错误；
C．环己烷中碳原子均属于饱和碳原子，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误；
D．环己烷分子内有5种氢原子，故一氯代物有5种，D正确；
答案选D。

4. 下列说法正确的是( )
A.
的命名为2，3—二甲基—1—丙醇B. 分子中含有两种官能团C. 含有羟基的化合物一定为醇类物质D. 1，3-丁二烯与氯气发生加成反应时产物只有一种【答案】B 【分析】【详解】A ．命名时要选择包括羟基连接的C原子在内的最长碳链为主
链，从离羟基C原子较近的一端给碳链编号，该物质最长碳链上含有4个C原子，该物质名称是3-甲基-2-丁醇，A错误；
B ．分子中含有羟基、碳碳双键两种官能团，B正确；
C．若烃基连接在苯环上，物质就属于酚类，因此含有羟基的化合物不一定为醇类物质，C错
误；
D．1，3-丁二烯与氯气按1：1发生加成反应时，可能发生1，2加成，也可能发生1，4加成，产物有2种，若发生1：2发生加成反应，产物又有1种，故1，3-丁二烯与氯气发生加成反应时产物不只有一种，D错误；
故合理选项是B。

5. 设N A为阿伏加德罗常数的值。

下列有关叙述正确的是
A. 100 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中，CO32-的数目为0.01N A
B. 100 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中，Cl-的数目为0.01N A
C. 100 mL 0.1 mol·L-1 (NH4)2SO4溶液中，SO42-的数目为0.01N A
D. 100 mL 0.1 mol·L-1 NaCl溶液中，阳离子的数目为0.01N A
【答案】C
【分析】
【详解】A. 100 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中，溶质的物质的量是0.01 mol，该盐是强碱弱酸盐，CO32-发生水解反应而消耗，所以溶液中CO32-的数目小于0.01N A，A错误；
B. 100 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中，FeCl3的物质的量为n(FeCl3)=c·V=0.1mol/L×0.1 L=0.01 mol，根据盐的组成可知，1个FeCl3电离产生3个Cl-，所以0.01 molFeCl3电离Cl-的数目为0.03N A，B错误；
C. 100 mL 0.1 mol·L-1 (NH4)2SO4溶液中，溶质的物质的量为n[(NH4)2SO4]=c·V=0.1mol/L×0.1 L=0.01 mol，根据盐的组成可知，1个(NH4)2SO4电离产生1个SO42-，所以0.01 mol(NH4)2SO4电离产生的SO42-数目为0.01N A，C正确；
D. 溶液中阳离子有Na+、水电离产生的H+，Na+的物质的量是0.01 mol，其数目为0.01N A，所以溶液中含有的阳离子Na+、H+的和大于0.01N A，D错误；
故合理选项是C。

6. 25℃时，将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合，反应后的溶液中c(NH4
＋)=c(Cl-)。

则反应后溶液显
A. 酸性
B. 碱性
C. 中性
D. 无法判断【答案】C
【分析】
【详解】在反应后的溶液中存在离子有H+、NH4+、OH-、Cl-，根据电荷守恒可知c(H+)+c(NH4+)=c(Cl-)+c(OH-)，由于溶液中c(NH4＋)=c(Cl-)，所以c(H+)=c(OH-)，故溶液显中性，则合理选项是C。

7. 某温度下的反应为SO2(g)+1
2
O 2(g)SO3(g) △H=－98 kJ·mol-1。

开始时在100 L的密闭
容器中加入4.0 mol SO2(g)和10.0 mol O2(g)，当反应达到平衡时共放出热量196 kJ，此温度下，该反应的平衡常数为
A. 1
B. 3
C. 10
3
D.
100
9
【答案】C 【分析】
热化学方程式SO2(g)+1
2
O2(g)SO3(g) △H=-98 kJ·mol-1表示1 mol SO2(g)与0.5 mol O2(g)
完全反应产生1 mol SO3(g)时放出98 kJ的热量，根据反应放出热量计算反应产生的SO3(g)的物质的量，利用题目给出的SO2(g)和O2(g)的物质的量计算出各种物质的平衡浓度，带入平衡常数表达式可得该温度下的平衡常数。

【详解】根据热化学方程式可知反应产生1 mol SO3气体时放出98 kJ的热量，则现在反应放出热量是196 kJ，产生的SO3气体的物质的量是196÷98=2 mol，根据物质反应转化关系可知反应消耗2 mol SO2(g)和1 mol的O2(g)，由于容器的容积是100 L，所以平衡时各种气体的浓
度分别为c(SO2)=()
42mol
100?L
-
=0.02 mol/L，c(O2)=
()
10.01mol
100?L
-
=0.09 mol/L，
c(SO3)=2mol
100?L
=0.02 mol/L，因此该温度下该反应的化学平衡常数
K=
()
()()()
3
11
22
22
c SO0.02
0.020.09
c sO c O
=
⨯
=
10
3
，故合理选项是C。

【点睛】本题考查了化学平衡常数的计算，根据反应放出的热量计算出各种物质的平衡浓度是解题关键，结合平衡常数的定义计算，同一化学反应，化学平衡常数只与温度有关，与其它条件无关。

8. 将铁片和锌片放在盛有NaCl溶液(其中滴有酚酞)的表面皿中，组成甲、乙两个装置(如图)。

下列说法不正确的是( )
A. 甲为原电池，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+
B. 甲为原电池，Fe电极上有气体放出
C. 乙为电解池，阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D. 一段时间后，甲、乙两表面皿中溶液均有红色出现
【答案】B
【分析】
【详解】A．甲为原电池，由于Zn金属活动性比Fe强，所以Zn为负极，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，A正确；
B．甲为原电池，Fe电极为正极，由于电解质溶液为NaCl溶液，溶液呈中性，因此发生吸氧腐蚀，在Fe上没有气体放出，B错误；
C．装置乙为电解池，在阴极Zn上，溶液中H2O电离产生的H+得到电子变为H2逸出，故阴极的电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，C正确；
D．甲为原电池，溶液中溶解的O2得到电子变为OH-，使溶液碱性增强；对于乙装置，由于H2O电离产生的H+放电变为H2逸出，溶液中c(OH-)增大，溶液的碱性也增强，溶液中含有酚酞试液，酚酞遇碱变为红色，故一段时间后，甲、乙两表面皿中溶液均有红色出现，D正确；故合理选项是B。

9. 已知下列两个热化学方程式：
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ·mol－1
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220 kJ·mol－1
下列说法正确的是
A. H2的燃烧热为571.6 kJ·mol－1
B. C3H8完全燃烧生成1 mol H2O(l)放出的热量为555 kJ
C. 1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧放出的热量为5011.6 kJ
D. 5 mol H2和C3H8的混合气体，若完全燃烧时放出3847 kJ热量，则V(H2)：V(C3H8)=1：3 【答案】B
【分析】
【详解】A. 燃烧热是 1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ·mol－1可知H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，A错误；B. 根据C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220 kJ·mol－1可知反应产生4 mol H2O时放出2220 kJ的热量，则反应产生1 mol H2O(l)放出热量为2220 kJ÷4=555 kJ，B正确；
C. 1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧放出的热量为(571.6 kJ ÷2)+2×2220 kJ
=4725.8 kJ，C错误；
D.假设混合气体中H2、C3H8的物质的量分别是x、y，则x+y=5；285.8x+2220y=3847，解得x=3.75，y=1.25，所以x：y=3.75：1.25=3：1，在同温同压下，气体的体积比等于气体的物质的量的比，所以V(H2)：V(C3H8)=3：1，D错误；
故合理选项是B。

10. 下列关于反应2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-98 kJ·mol－1的图像中，不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
升高温度，加快反应速率到达平衡的时间缩短，逆反应速率增大更多，平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的含量降低；增大压强，加快反应速率到达平衡的时间缩短，正反应速率增大更多，平衡向正反应方向移动，三氧化硫的含量增大，据此结合图象判断。

【详解】A．升高温度，逆反应速率增大更多，说明升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，图象与实际符合，A正确；
B．升高温度，平衡向逆反应方向移动，使三氧化硫的含量降低，图象与实际符合，B正确；
C．升高温度，加快反应速率，到达平衡的时间缩短，先达到平衡，由于逆反应速率增大更多，所以化学平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的含量降低，图象与实际不符，C错误；
D．增大压强，加快反应速率到达平衡的时间缩短，由于反应物的计量数大于生成物的计量数，所以正反应速率增大更多，化学平衡向正反应方向移动，三氧化硫的含量增大，图象与实际符合，D正确；
故合理选项是C。

【点睛】本题考查了图象方法在化学反应速率和化学平衡移动的应用。

掌握横坐标、纵坐标的含义，清楚先拐先平衡，然后根据平衡移动原理和外界条件对化学反应速率的影响分析判断。

11. 下列鉴别方法不可行的是( )
A. 用燃烧法鉴别苯和甲烷
B. 用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯和己烯
C. 用水鉴别溴苯和苯
D. 用溴水鉴别丙烯和丙炔
【答案】D
【分析】
【详解】A．甲烷燃烧有淡蓝色火焰，苯燃烧冒黑烟，现象不同可鉴别，故A正确；
B．苯与高锰酸钾不反应，出现分层现象，上层无色、下层紫红色，己烯含碳碳双键能与酸性高锰酸钾溶液反应、使之褪色，现象不同可鉴别，故B正确；
C．溴苯与水分层后有机层在下层、苯与水分层后有机层在上层，现象不同可鉴别，故C正确；D．丙烯含碳碳双键、丙炔含碳碳叁键，均能与溴水反应，现象相同不可鉴别，故D不正确；答案选D。

12. 1—氯丙烷和2—氯丙烷分别与氢氧化钠的乙醇溶液共热，下列说法错误的是( )
A. 1—氯丙烷与2—氯丙烷互为同分异构体
B. 反应均是消去反应
C. 反应均是水解反应
D. 反应产物相同
【答案】C
【分析】
【详解】A．1—氯丙烷与2—氯丙烷分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故A不选；B．1—氯丙烷和2—氯丙烷分别与氢氧化钠的乙醇溶液共热，生成丙烯，属于消去反应，故B不选；
C．有B分析可知，反应类型是消去反应，故C选；
D．有B分析可知，产物都是丙烯，故D不选；
故选：C。

13. 下列实验现象与实验操作不相匹配的是( )
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】B
【分析】
【详解】A．乙炔与溴发生加成反应产生的1，1，2，2-四溴乙烷能够溶于四氯化碳，因此充分反应后静置，液体不分层，A不符合题意；
B．乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2气体逸出，酸性高锰酸钾被还原为K2SO4、MnSO4，因此看到溶液褪色，静置后溶液不分层，B符合题意；
C．苯分子具有独特的稳定性，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此溶液不褪色，C不符合题意；
D．甲苯分子上甲基被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基，物质由甲苯变为苯甲酸，因此看到溶液紫色褪去，D不符合题意；
故合理选项是B。

14. 下列氯代烃中不能由烯烃与氯化氢加成直接得到的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
【详解】A．由丙烯与HCl加成得到，A不符合题意；
B．不能由加成得到，因为与HCl加成得到，Cl所在碳位邻位碳上必须有H原子，而的Cl所在碳位邻位碳上没有H原子，所以不能由加成得到，故B符合题意；
C．C中Cl所在碳位邻位碳上有H原子，可以由加成得到，C不符合题意；
D．可以由环己烯与HCl加成得到，故D不符合题意；
故选B。

15. 下列实验装置正确且操作能达到目的的是( )
A. 蒸馏时的接收装置
B. 蒸干AlCl3溶液制无水AlCl3固体
C. 除去实验室所制乙烯中的少量SO2
D. 证明乙炔可使溴水褪色
【答案】C
【分析】
【详解】A．接收器与羊角管之间不能密闭连接，A错误；
B．AlCl3是强酸弱碱盐，水解产生Al(OH)3和HCl，HCl加热挥发，导致最终不能制得无水AlCl3固体，B错误；
C．SO2是酸性氧化物，与NaOH反应产生盐，留在洗气瓶中，而乙烯不能发生反应，因此可以用NaOH溶液除去乙烯中的杂质SO2，C正确；
D．电石中的杂质CaS与水反应产生H2S具有还原性，也可以与溴水作用而使溴水褪色，因此不能证明褪色原因是乙炔所致，D错误；
故合理选项是C。

16. 已知1 mol某烃A完全燃烧可得到3 mol CO2；在一定条件下，1 mol该烃能与2 mol HCl 完全加成生成化合物B。

下列说法正确的是( )
A. 烃A为2—甲基丙烯
B. 实验室制取烃A的化学方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
C. 化合物B可发生聚合反应
D. 1 mol化合物B上的氢原子可被6 mol Cl2完全取代
【答案】D
【分析】
【详解】A．1 mol某烃A完全燃烧可得到3 mol CO2，说明物质分子中含有3个C原子，在一定条件下，1 mol该烃能与2 mol HCl完全加成生成化合物B，则物质分子中含有碳碳三键，则A分子式是C3H4，其结构简式是CH≡C-CH3。

A的名称是丙炔，A错误；
B．物质A是丙炔，不是乙炔，因此不是采用电石与水反应制取，B错误；
C．1 mol该烃能与2 mol HCl完全加成生成的化合物B分子中无碳碳双键或碳碳三键，因此不
能发生加聚反应，C错误；
D．1 mol该烃能与2 mol HCl完全加成生成化合物B分子式是C3H6Cl2，由于物质分子中含有6个H原子，则完全被取代需消耗6个Cl原子，1 mol化合物B上的氢原子完全被Cl取代可被6 mol Cl2，D正确；
故合理选项是D。

17. 在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表：
下列说法正确的是( )
A. 反应达到平衡时，Y的转化率为50%
B. 25℃时，该反应的平衡常数为1600
C. 增大压强使平衡向逆反应方向移动
D. 改变温度或压强均能改变此反应的平衡常数
【答案】B
【分析】
【详解】A．Y的初始浓度是0.2 mol/L，平衡浓度是0.05 mol/L，反应改变浓度是
(0.2-0.05)mol/L=0.15 mol/L，故反应达到平衡时，Y的转化率为0.15
×100%=75%
0.2
，A错误；
B．根据表格数据可知：X、Y浓度逐渐减小，Z浓度逐渐增大，说明X、Y是反应物，Z是生成物。

X、Y、Z三种物质改变浓度分别是0.05 mol/L、0.15 mol/L、0.1 mol/L，△c(X)：△c(Y)：△c(Z) =1：3：2，由于物质改变的浓度比等于物质反应时化学方程式的计量数的比，故该反
应化学方程式为X(g)+3Y(g)2Z(g)，则反应平衡常数K=
2
3
(0.1)
=1600
(0.05)?(0.05)
，B正确；
C．根据选项B分析可知：该反应的正反应是气体体积减小的反应，在其它条件不变时，增大压强，会使化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，C错误；
D．化学平衡常数只与温度有关，与压强无关，因此改变压强化学平衡常数不变，D错误；故合理选项是B。

18. 已知断开1 mol Cl2(g)中Cl－Cl键需要吸收243 kJ能量。

根据能量变化示意图，下列说法或热化学方程式正确的是
A. H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=－185 kJ·mol－1
B. 生成1 mol H2(g)中的H－H键放出121.5 kJ能量
C. 断开1 mol HCl(g)中的H－Cl键要吸收864 kJ能量
D. HCl(g)=1
2
H2(g)+
1
2
Cl2(g) △H=－92.5 kJ·mol－1
【答案】A
【分析】
【详解】A. 由图可知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-(864-679) kJ/mol=-185 kJ/mol，A正确；B. 由图可知断开1 mol H2(g)中的H－H键和1 mol Cl2(g)中的Cl－Cl键需吸收679 kJ/mol的能量，而已知断开1 mol Cl2(g)中Cl－Cl键需要吸收243 kJ能量，所以断开断开1 mol H2(g)中的H－H键需要吸收的能量为679 kJ-243 kJ=436 kJ，因此生成1 mol H2(g)中的H－H键放出436 kJ 能量，B错误；
C. 生成2 mol HCl (g)中的H-Cl键放出864 kJ的能量，所以生成2 mol HCl (g)中的H-Cl键放出432 kJ的能量，则断开1 mol HCl(g)中的H－Cl键要吸收432 kJ能量，C错误；
D. 根据选项A分析可知2 mol HCl(g)反应产生1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)吸收185 kJ的能量，因此1 mol HCl反应产生H2(g)、Cl2(g)吸收92.5 kJ的热量，热化学方程式为
HCl(g)=1
2
H2(g)+
1
2
Cl2(g) △H=+92.5 kJ·mol－1，D错误；
故合理选项是A。

19. SO2是大气污染物，利用电化学法处理SO2的装置如图所示(已知电极M、N均为石墨烯电极，阳膜只允许H+通过)。

下列说法错误的是( )
A. N极的电极反应式：O2+4e-+4H+=2H2O
B. 电极M的电势比电极N的低
C. 一段时间后右室稀H2SO4的浓度变大
D. 反应过程中，氢离子从左向右移动
【答案】C
【分析】
【详解】A．由图可知，M为负极，N为正极，电解质为硫酸，则N极的电极反应式：O2+4e-+4H+=2H2O，A正确；
B．电子由M极经外电路流向N极，电子总是由低电势流向高电势，则电极M的电势比电极N的低，B正确；
C．右室为正极，N极的电极反应式：O2+4e-+4H+=2H2O，水增多，硫酸的浓度减小，所以稀硫酸的浓度减小，C错误；
D．原电池工作时，阳离子向正极移动，所以H+从左向右通过阳离子交换膜进入右室，D正确；故选C。

20. 25℃，向20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.1 mol·L-1的NaOH溶液，有关粒子物质的量的变化如图所示。

下列说法正确的是
A. II表示微粒A2-的物质的量的变化曲线
B. H 2A在水中的第一步电离方程式为H2A A2-+2H+
C.
()
2
(
c H A
c HA)－
的值随着V[NaOH(aq)]的增大而减小
D. V[NaOH(aq)]＝20 mL时，溶液中存在关系：c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)=0.1 mol/L
【答案】C 【分析】
【详解】A ．H 2A 总物质的量为2×
10-3 mol ，结合图象可知，氢氧化钠溶液体积为0时，0.1 mol/LH 2A 溶液中H 2A 的物质的量为1.5×10-3 mol ，说明H 2A 在溶液中不能电离，所以H 2A 为弱酸，存在电离平衡：H 2A
H ++HA -，HA -H ++A 2-，电离程度是微弱的，主要以H 2A
存在，第一步电离产生的H +对第二步电离起抑制作用，故I 表示H 2A ，II 表示HA -，III 表示A 2-的浓度变化曲线，A 错误；
B ．H 2A 是二元弱酸，电离分步进行，第一步电离方程式为H 2A H ++HA -，B 错误；
C. 由电离平衡常数可知：
()
()
()21
c H c H A K c HA +
-
=
，温度不变，K 1
不变，随着NaOH 溶液的加入
c (H +
)逐渐进行，所以()1
c H K
+
会随着V [NaOH(aq)]的增大而减小，即()()2c H A c HA -
会逐渐减小，C 正确；
D ．V [NaOH(aq)]=20 mL 时，发生反应：NaOH+H 2A=NaHA+H 2O ，溶质为NaHA ，根据物料守恒可得：c (HA -)+c (A 2-)+c (H 2A)=c (Na +)=()0.1?mol /L 20mL
2020mL
⨯+=0.05 mol/L ，D 错误；
故合理选项是C 。

二、非选择题(本题包括5小题，共50分)
21. 卤代烃在工农业生产和人们的生活中具有广泛的应用。

回答下列问题：
(1)四氯化碳(CCl 4)可用作灭火剂，其分子结构为___形。

多卤代甲烷可用工业上，分离这些多卤代甲烷的方法是___。

(2)三氟氯溴乙烷(CF 3CHClBr)是一种麻醉剂，其有___种同分异构体(不考虑立体异构)，写出其中任意两种的结构简式：___。

(3)聚氯乙烯是生活中常见的塑料。

工业生产聚氯乙烯的一种工艺路线如下：
乙烯−−−−→2Cl ①1，2-二氯乙烷−−−−−−→②
480~530℃
氯乙烯聚合
−−−→聚氯乙烯 反应①的反应类型为___。

反应②的化学方程式为___，应类型为___。

【答案】 (1). 正四面体 (2). 分馏(或精馏) (3). 3 (4). 、
、(5). 加成反应(6). CH2ClCH2Cl°
480~530C
−−−−→HCl↑+CH2=CHCl↑(7). 消去反应
【分析】
【详解】(1)四氯化碳的分子结构为正四面体结构，多卤代甲烷是沸点不同的互溶液体，分离这些多卤代甲烷的方法是分馏(或精馏)；
(2)三氟氯溴乙烷(CF3CHClBr)是一种麻醉剂，其有3种同分异构体(不考虑立体异构)，写出其中任意两种的结构简式：、、；
(3)反应①是乙烯与氯气反应生成1，2-二氯乙烷，碳碳双键变成碳碳单键，其反应类型为加
480~530℃氯乙烯，化学方程式为
成反应，反应②是1，2-二氯乙烷−−−−−−→
②
CH2ClCH2Cl°
480~530C
−−−−→HCl↑+CH2=CHCl↑，碳碳单键变成碳碳双键，其应类型为消去反应。

22. 某化学小组为测定有机物G的组成和结构，设计如图实验装置：
回答下列问题：
(1)实验开始时，先打开分液漏斗活塞，一段时间后再加热反应管C，目的是___。

(2)装置B和装置D中浓硫酸的作用分别是___和___。

(3)装置E和装置F中碱石灰的作用分别是___和___。

(4)若准确称取4.4g样品G(只含C、H、O三种元素)，经充分燃烧后(CuO的作用是确保有机物充分氧化，最终生成CO2和H2O)，装置D质量增加3.6g，U形管E质量增加8.8g。

又知有机物G的质谱图如图所示。

该有机物的分子式为___。

(5)已知有机物G中含有羧基，经测定其核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为6：1：1。

综上所述，G的结构简式为___。

【答案】(1). 排出装置中的空气(2). 干燥O2(3). 吸收有机物燃烧生成的水蒸气(4). 吸收有机物燃烧生成的CO2(5). 吸收空气中的H2O和CO2(6). C4H8O2(7).
【分析】
实验开始时先制氧气，把装置中空气排出来，防止二氧化碳干扰，B干燥氧气，加热C，样品燃烧生成二氧化碳和水，CuO的作用是确保有机物充分氧化，最终生成CO2和H2O，D用于吸收生成物中的水，E用于吸收生成物中的二氧化碳，F防止空气中的二氧化碳和水进入E装置，根据称量的质量进行有关的计算。

【详解】(1) 实验开始时先制氧气，把装置中空气排出来，防止二氧化碳干扰，答案为排出装置中的空气；
(2) B中浓硫酸用于干燥氧气，防止干扰生成的水，D用于吸收生成物中的水，答案为干燥O2 吸收有机物燃烧生成的水蒸气；
(3) E用于吸收生成物中的二氧化碳，F防止空气中的二氧化碳和水进入E装置，答案为吸收有机物燃烧生成的CO2 吸收空气中的H2O和CO2；
(4)装置D的质量增加3.6g，样品中的H的物质的量为3.6g÷18g/mol×2=0.4mol，质量为0.4g，U形管E质量增加8.8g，样品中C的物质的量为8.8g÷44g/mol=0.2mol，质量为2.4g，所以样品中O的质量为4.4g-0.4g-2.4g=1.6g，O的物质的量为1.6g÷16g/mol=0.1mol，样品中C：H：O=0.2mol：0.4mol：0.1mol=2：4：1，由图可知，该物质的相对分子质量为88，因此该物质的分子式为C4H8O2。

(5)有机物G 的分子式为C 4H 8O 2，其中有羧基，经测定其核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为6：1：1，符合条件的结构简式为。

23. 某科研人员以废镍催化剂(主要成分为NiO ，另含Fe 2O 3、CaO 、CuO 、BaO)为原料回收镍，工艺流程如图：
已知：常温下，有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH 如表： 氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ni(OH)2 开始沉淀的pH 1.5 6.5 7.7 沉淀完全的pH 3.7
9.7
9.2
回答下列问题：
(1)浸出渣主要成分为___、___ (填化学式)。

(2)"除铜"时，Fe 3+与H 2S 反应的离子方程式为___。

(3)"氧化"的目的是将溶液中Fe 2+氧化为Fe 3+，温度需控制在40～50℃之间，该步骤温度不能太高的原因是___。

(4)"调pH"时，pH 的控制范围为___。

(5)"除钙"后，若溶液中F -浓度为3×10-3mol·L -1，则2+
-c(Ca )
c(F )
=___。

[已知常温下，
()11sp 2CaF 2.710K -=⨯]
(6)在碱性条件下，电解产生2NiOOH·HO 的原理分两步，其中第一步是Cl -在阳极被氧化为ClO -，则该步电极反应式为___。

【答案】 (1). CaSO 4(或CaSO 4·
2H 2O) (2). BaSO 4 (3). 2Fe 3++H 2S=2Fe 2++S↓+2H + (4). 温度太高，H 2O 2受热分解 (5). 3.7≤pH<7.7 (6). 1.0×10-3 (7). Cl -+2OH --2e -=ClO -+H 2O
【分析】
废镍催化剂(主要成分为NiO ，另含Fe 2O 3、CaO 、CuO 、BaO 等)，用硫酸浸取，过滤得含有镍离子、铁离子、钙离子、铜离子的溶液，再通入硫化氢除去铜离子，且使铁离子被还原成亚铁离子，得硫化铜、硫固体，过滤得滤液中含有镍离子、亚铁离子、钙离子，加入过氧化氢氧化亚铁离子生成铁离子，调节溶液pH 生成氢氧化铁沉淀，加入氟化钠除去钙离子，再加入氯化钠后电解得NiOOH ，灼烧得三氧化二镍，以此解答该题。

【详解】(1) 用硫酸浸取，钙离子和钡离子与硫酸根离子结合得到CaSO 4、BaSO 4沉淀，故浸出渣主要成分为CaSO 4(或CaSO 4·
2H 2O)、BaSO 4。

(2)"除铜"时，铁离子具有强氧化性，可与硫化氢反应生成亚铁离子和S ，反应的
离子方程式为
2Fe 3++H 2S=2Fe 2++S↓+2H +。

(3)"氧化"时用过氧化氢将溶液中Fe 2+氧化为Fe 3+，过氧化氢受热易分解，故温度不能太高。

(4) "调pH"，使铁离子完全沉淀，且避免生成Ni(OH)2，由表中数据可知，pH 范围为3.7≤pH<7.7。

(5) 已知常温下，()11
sp 2CaF 2.710
K -=⨯，"除钙"后，若溶液中F -浓度为3×
10-3mol·L -1，则钙离子浓度为116
322.710310mol /L (310)---⨯=⨯⨯ ， 2633
c(Ca )310 1.010c(F )310
+----⨯==⨯⨯。

(6) 阳极上氯离子失电子生成氯气，氯气和氢氧根离子反应生成次氯酸根离子和水，所以阳极反应式为Cl -+2OH --2e -=ClO -+H 2O 。

24. 羰基硫(化学式：COS)又称氧硫化碳、硫化羰，通常状态下为有臭鸡蛋气味的无色有毒气体。

已知：I ．CO(g)+H 2O(g)H 2(g)+CO 2(g) △H 1=x kJ·mol -1 II ．COS(g)+H 2O(g)H 2S(g)+CO 2(g) △H 2=y kJ·mol -1
回答下列问题：
(1)氢气脱除COS 生成CO 和H 2S ，写出该反应的热化学方程式：_______。

(2)在2 L 恒容密闭容器中加入一定量CO 和H 2O(g)，发生反应Ⅰ。

平衡常数随温度和压强的变化如表所示：
200
a b 9 450 c 18 d 600
25
e
f
①x _____(填"＞"或"＜")0。

②a=______；d=______。

(3)在T ℃下，向2 L 恒容密闭容器中充入5 mol H 2O(g)和5 mol COS(g)，发生反应II 。

测得混合气体中CO 2体积分数(φ)与时间(t)的关系如图所示。

①该条件下COS 的平衡转化率为___，0~6 min 内，v [H 2O(g)]=___mol·L -1·min -1(结果保留2位有效数字)。

②T ℃时反应Ⅱ的平衡常数K =___。

③下列能说明该可逆反应达到平衡状态的是___ (填字母)。

a ．v (H 2O)消耗=v (CO 2)生成 b ．
()
2n(COS)
n H S 不变
c ．压强保持不变
d ．混合气体的密度保持不变 【答案】
(1). H 2(g)+COS(g)CO(g)+H 2S(g) △H =(y-x) kJ·mol -1 (2). ＞ (3). 9
(4). 18 (5). 80% (6). 0.33 (7). 16 (8). b 【分析】
【详解】(1)已知：I ．CO(g)+H 2O(g)H 2(g)+CO 2(g) △H 1=x kJ·mol -1
II ．COS(g)+H 2O(g)
H 2S(g)+CO 2(g) △H 2=y kJ·mol -1
根据盖斯定律，将II- I ，整理可得H 2(g)+COS(g)CO(g)+H 2S(g) △H =(y-x) kJ·mol -1；
(2)①反应I ．CO(g)+H 2O(g)
H 2(g)+CO 2(g) △H 1=x kJ·mol -1的正反应是吸热反应，所以x
＞0；
②化学平衡常数只与温度有关，而与体系的压强无关，根据表格数据可知：在200℃时该反应的化学平衡常数K =9，所以a=9；在450℃时化学平衡常数K =18，所以d=18； (3)①对于反应II ．COS(g)+H 2O(g)
H 2S(g)+CO 2(g) △H 2=y kJ·mol -1 ，假设反应的COS
的物质的量为x ，根据方程式物质转化关系可知：平衡时n (COS)=n (H 2O)=(5-x)mol ， n (CO 2)=n (H 2S)=x mol ，由于平衡时CO 2的含量是40%，则
x
(5-x)+(5-x)+x+x
×100%=40%，解
得x=4 mol ，所以该条件下COS 的平衡转化率为
4mol
×100%5mol
=80%； 0~6 min 内，v [H 2O(g)]=4mol
2L 6min
= 0.33 mol·L -1·min -1；
②根据①的
计算可知在T ℃时反应II 达到平衡时，n (COS)=n (H 2O)=(5-x)mol=1 mol ， n (CO 2)=n (H 2S)=4 mol ，由于容器的容积的2 L ，则各种物质的平衡浓度分别是：c (COS)=c (H 2O)=0.5 mol/L ，c (CO 2)=c (H 2S)=2 mol/L ，故该反应的化学平衡常数K=
2?2
=160.5?0.5
；
③a ．v (H 2O)消耗=v (CO 2)生成表示的都是反应正向进行，不能据此判断反应是否处于平衡状态，a 不符合题意；
b ．若()
2n(COS)n H S 不变，则任何物质的物质的量浓度不变，反应处于平衡状态，b 符合题意；
c ．该反应是反应前后气体体积不变的反应，因此无论反应是否处于平衡状态，体系的压强都保持不变，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，c 不符合题意；
d ．反应混合物都是气体，气体的质量不变；反应在恒容密闭容器中进行，容器的容积不变，则混合气体的密度始终保持不变，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，d 不符合题意； 故合理选项是b 。

25. 含碳化合物种类繁多。

回答下列问题：
(1)一定温度下，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H 2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应CO(g)+H 2O(g)
CO 2(g)+H 2(g)，已知此温度下，该反应的平衡常数K =16，则平衡时
体系中H 2的物质的量分数为___。

(2)在催化剂Ru 催化下，CO 2与H 2反应可生成CH 4，反应方程式为。