高考化学二轮复习专题化学实验专题限时集训实验方案的设计与评价

专题限时集训(十六) 实验方案的设计与评价
(对应学生用书第143页)
(限时：40分钟)
1．(2017·河北衡水中学七调)某同学为了探究钠与CO2的反应，利用如图装置进行实验。

(已知PdCl2能被CO还原为黑色的Pd) 【导学号：97184232】
(1)装置②中用稀盐酸与CaCO3反应制备CO2，在加稀盐酸时，发现CaCO3与稀盐酸不能接
触，而稀盐酸又不够了，为使反应能顺利进行，可向长颈漏斗中加入的试剂是________。

A．H2SO4溶液B．CCl4
C．苯D．稀硝酸
(2)请将图中各装置按顺序连接(填装置接口字母)：c接________，________接________，
________接________，________接________。

(3)装置④的作用是_______________________________________________。

(4)检查完装置气密性并装好药品后，点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹，让
CO2充满整个装置，当观察到________________时再点燃酒精灯。

(5)若反应过程中CO2足量，钠与CO2充分反应后，生成的固体物质可能有多种情况，该
同学提出以下猜想：
①生成的固体物质为Na2CO3
②生成的固体物质为Na2CO3和C的混合物
③生成的固体物质为Na2CO3和Na2O的混合物
④生成的固体物质为Na2O和C的混合物
假如反应过程中有下列两种情况：
Ⅰ.观察到装置⑤PdCl2溶液中有黑色沉淀，若装置①中固体成分只有一种，且向固体中加入稀盐酸可产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，写出该情况下钠与CO2反应的化学方程式：_______________________________________
_______________________________________________________________。

Ⅱ.装置①中钠的质量为0.46 g，充分反应后，将装置①中的固体加入足量的稀盐酸中
产生224 mL(标准状况)CO 2气体，溶液中残留固体的质量为_____。

(6)设计实验方案证明装置①中加入的金属钠部分被氧化________________
________________________________________________________________。

【解析】 (1)加入的液体若不与CaCO 3反应时，其密度应比稀盐酸大，CCl 4符合；也可以加入与CaCO 3反应生成CO 2的液体，如稀硝酸。

(2)装置②制取的CO 2中含有HCl 和水蒸气，可以用④装置除去HCl ，装置③干燥气体，装置①中CO 2与Na 反应，装置⑤可以检验CO 2与Na 反应的产物，故c 接f ，g 接d ，e 接a(或b)，b(或a)接h 。

(3)装置④的作用是吸收HCl 气体。

(4)当装置⑤中澄清石灰水变浑浊时，说明整个装置充满CO 2。

(5)Ⅰ.根据题中信息可知，装置①中固体为Na 2CO 3，⑤中PbCl 2溶液中生成黑色沉淀，
说明装置①中生成CO 气体，可以写出2Na ＋2CO 2=====△Na 2CO 3＋CO 。

Ⅱ.装置①中固体与足量稀盐酸反应有残留固体，则该固体只能是碳，说明Na 与CO 2反应生成Na 2CO 3和C 。

装置①中n (Na)＝0.46 g 23 g/mol
＝0.02 mol ，装置①中固体与足量稀盐酸反应生成n (CO 2)＝0.224 L 22.4 L/mol
＝0.01 mol ，则反应生成Na 2CO 3为n (Na 2CO 3)＝0.01 mol ，说明Na 完全转化为Na 2CO 3，可以写出反应方程式为4Na ＋3CO 2=====△2Na 2CO 3＋C ，则生成
的C 为0.005 mol ，其质量为0.06 g 。

(6)准确称取0.46 g 金属钠样品，并投入足量水中，测得生成气体的体积小于224 mL(标准状况下测量)，则可以说明装置①中的金属钠被部分氧化。

【答案】 (1)BD (2)f g d e a(或b) b(或a) h
(3)吸收HCl 气体
(4)装置⑤中澄清石灰水开始变浑浊
(5)Ⅰ.2Na＋2CO 2=====△Na 2CO 3＋CO
Ⅱ.0.06 g
(6)准确称取0.46 g 金属钠样品，并投入足量水中，测得收集到的气体体积小于224 mL(标准状况下测量)(或其他合理答案)
2．(2017·江西百校联盟五月质检)某研究性学习小组用下列装置(铁架台等夹持仪器略)探究氧化铁与乙醇的反应，并检验反应产物。

【导学号：97184233】
(1)用2%的CuSO4溶液和10%的NaOH溶液配制Cu(OH)2悬浊液的注意事项是________________________________________________________________
________________________________________________________________。

(2)为快速得到乙醇气体，可采用的方法是__________________________。

若实验时小试管中的溶液刚开始发生倒吸，可采取的措施是________(填字母)。

a．取下小试管
b．移去酒精灯
c．将导管从橡胶管中取下
d．以上都可以
(3)如图实验，观察到红色的Fe2O3全部变为黑色固体M，充分反应后停止加热。

取下小试管加热，有砖红色固体生成。

为了检验固体M的组成，进行下列实验。

①固体M能被磁铁吸引；加入足量稀硫酸，振荡，固体全部溶解，未观察到有气体生成。

②经检验溶液中有Fe3＋和Fe2＋，检验Fe3＋的试剂是________；证明溶液含有Fe2＋的试剂是________。

能得出的结论是________(填字母)。

a．固体M中一定有＋3价和＋2价铁，不能确定是否有0价铁
b．固体M中一定有＋3价和0价铁，无＋2价铁
c．固体M中一定有＋3价铁，0价和＋2价铁至少有一种
d．固体M中一定有＋3价、＋2价和0价铁
(4)若固体M的成分可表示为Fe x O y，用CO还原法定量测定其化学组成。

称取m g固体M 样品进行定量测定，实验装置和步骤如下：
①组装仪器；②点燃酒精灯；③加入试剂；④打开分液漏斗活塞；⑤检查气密性；⑥停止加热；⑦关闭分液漏斗活塞；⑧……
正确的操作顺序是________(填字母)。

a．①⑤④③②⑥⑦⑧ B．①⑤③④②⑥⑦⑧
c．①③⑤④②⑦⑥⑧D．①③⑤②④⑥⑦⑧
【解析】(1)配制Cu(OH)2悬浊液时，NaOH溶液应稍过量。

(2)升高温度可以加速乙醇的挥发。

若小试管中的溶液刚开始发生倒吸，可将导管从橡胶管中取下，选c。

(3)乙醇
与Fe2O3反应的过程中可能会生成Fe或Fe3O4，由②知溶液中有Fe3＋、Fe2＋，故固体M中一定有＋3价和＋2价铁，不能确定是否有0价铁，选a。

(4)检查气密性属于实验的准备阶段，应在加药品前进行，为防止Fe再次被氧化，撤去酒精灯后，应继续通入CO，冷却后再停止通气。

【答案】(1)NaOH溶液稍过量
(2)在烧杯中加入热水(或对烧杯加热) c
(3)②KSCN溶液酸性高锰酸钾溶液或K3[Fe(CN)6]溶液 a
(4)b
3．(2017·辽宁鞍山一中一模)某高校老师要求学生配制0.1 mol/L的KMnO4溶液100 mL。

完成下列实验。

[实验一] 研究温度对反应速率的影响，学生取两支试管，均加入4 mL 0.1 mol/L的酸性KMnO4溶液和10 mL 0.1 mol/L H2C2O4(乙二酸)溶液，振荡，A试管置于热水中，B 试管置于凉水中，记录溶液褪色所需的时间。

要用________来酸化KMnO4溶液，褪色所需时间t A________t B(填“>”“＝”或“<”)。

写出此反应的离子方程式：___________________________________。

[实验二] 测定某乙二酸溶液的浓度，具体操作为：
(1)滴定：准确量取25.00 mL乙二酸溶液于锥形瓶中，加少量酸酸化，将KMnO4溶液装
入________(填“酸式”或“碱式”)滴定管，进行滴定操作。

在实验中发现，刚滴下少量KMnO4溶液时，溶液迅速变成紫红色。

将锥形瓶摇动一段时间后，紫红色慢慢消失；
继续滴加时，紫红色就很快褪去了。

请解释原因：___________________________________________________。

待到___________________________________________________________，
证明达到滴定终点。

(2)计算：重复上述操作2次，记录实验数据如下。

(3)误差分析：下列操作会导致测定的乙二酸溶液浓度偏大的是________(填序号)。

A．配制KMnO4溶液定容时，仰视观察刻度线
B．未用待测液乙二酸润洗滴定管
C．滴定前锥形瓶有少量水
D．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失
E ．滴定时振荡锥形瓶有溶液飞溅出去
F ．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视
【解析】 [实验一]酸化KMnO 4溶液一般选用稀硫酸。

温度越高，反应速率越快，溶液褪色所需时间越短，所以t A <t B ，反应的离子方程式为2MnO －4＋5H 2C 2O 4＋6H ＋===2Mn 2＋＋10CO 2↑＋8H 2O 。

[实验二](1)酸性KMnO 4溶液具有强氧化性，会腐蚀橡胶，应该选用酸式滴定管盛放。

在实验中发现，刚滴下少量KMnO 4溶液时，溶液迅速变成紫红色。

将锥形瓶摇动一段时间后，紫红色慢慢消失；继续滴加时，紫红色就很快褪去了，可能是反应中生成的Mn 2＋具有催化作用，所以随后褪色会加快；当滴入最后一滴KMnO 4溶液，锥形瓶内的颜色恰好变成浅红色，且半分钟内不变化，证明达到滴定终点。

(2)三次滴定的数据中第3组偏差较大，舍去，消耗KMnO 4溶液的平均体积为20.10 mL ＋19.90 mL 2＝20.00 mL ，根据离子方程式2MnO －4＋5H 2C 2O 4＋6H ＋===2Mn 2＋＋10CO 2↑＋8H 2O ，乙二酸溶液的浓度为0.020 00 L×0.1 mol/L×50.025 00 L×2
＝0.2 mol/L 。

(3)A 项，配制KMnO 4溶液定容时，仰视观察刻度线，导致溶液体积偏大，浓度偏小，滴定时消耗KMnO 4溶液体积偏大，根据c (待测)＝c 标准×V 标准V 待测
，测得的乙二酸溶液浓度偏大，符合；B 项，未用待测液乙二酸润洗滴定管，造成乙二酸浓度偏小，不符合；C 项，滴定前锥形瓶有少量水，对实验结果无影响，不符合；D 项，滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失，导致消耗KMnO 4溶液体积偏大，根据c (待测)＝c 标准×V 标准V 待测
，测得的乙二酸溶液浓度偏大，符合；E 项，滴定时振荡锥形瓶有溶液飞溅出去，导致消耗KMnO 4溶液体积偏小，根据c (待测)＝c 标准×V 标准V 待测
，测得的乙二酸溶液浓度偏小，不符合；F 项，观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视，导致读取的消耗KMnO 4溶液体积偏小，根据c (待测)＝
c 标准×V 标准V 待测
，测得的乙二酸溶液浓度偏小，不符合。

【答案】 [实验一]硫酸 <
2MnO －4＋5H 2C 2O 4＋6H ＋===2Mn 2＋＋10CO 2↑＋8H 2O
[实验二](1)酸式 反应中生成的Mn 2＋具有催化作用，所以随后褪色会加快 滴入最后一滴KMnO 4溶液，锥形瓶内的颜色恰好变成浅红色，且半分钟内不变化
(2)0.2 mol/L (3)AD
4．(2017·江西九校联考)2017年1月9日，中国中医科学院青蒿素专家屠呦呦研究员获得2016年度国家科学技术奖最高奖。

青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，易溶于
丙酮、氯仿和苯中，在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156～157 ℃，热稳定性差，青蒿素是高效的抗疟药。

已知：乙醚沸点为35 ℃。

从青蒿中提取青蒿素的方法主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。

乙醚浸取法的主要工艺为：
请回答下列问题：【导学号：97184234】
(1)操作Ⅱ的名称是________________________________________________。

(2)操作Ⅲ的主要过程可能是________(填字母)。

A．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶
B．加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤
C．加入乙醚进行萃取分液
(3)用下列实验装置测定青蒿素分子式的方法如下：
将28.2 g青蒿素样品放在硬质玻璃管C中，缓缓通入空气数分钟后，再充分燃烧，精确测定装置E和F实验前后的质量，根据所测数据计算。

①装置D的作用是______________________________________________，
装置E中吸收的物质是________，装置F中盛放的物质是________。

②实验装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是_________________________________________________________________
________________________________________________________________。

③用合理改进后的装置进行实验，称得：
装置实验前/g 实验后/g
E 22.6 42.4
F 80.2 146.2。

(4)某学生对青蒿素的性质进行探究。

将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中，青蒿素的溶解量较小，加热并搅拌，青蒿素的溶解量增大，且溶液红色变浅，说明青蒿素与________(填字母)具有相同的性质。

A．乙醇B．乙酸
C．乙酸乙酯D．葡萄糖
【解析】(2)青蒿素在水中几乎不溶，A项错误；获得的精品应是固体，C项错误。

(3)青蒿素分子式的测定原理为，燃烧一定质量的青蒿素样品，使其完全转化为CO2和
H2O，然后测量CO2和H2O的质量，据此求出样品中C、H、O三种元素的质量，进而可确定青蒿素的实验式(最简式)，若已知青蒿素的相对分子质量，则可确定其分子式。

②测定的含氧量偏低是由于外界空气中的CO2和水蒸气进入装置F中引起测定的含碳量
偏高而造成的，因此改进方法是在装置F后再连接一个防止空气中CO2和水蒸气进入F 的装置(如盛有碱石灰的干燥管)。

③由实验数据可知，m(H2O)＝42.4 g－22.6 g＝19.8 g，m(CO2)＝146.2 g－80.2 g＝66
g，则n(H2O)＝1.1 mol，n(CO2)＝1.5 mol，n(H)＝2.2 mol，n(C)＝1.5 mol，m(H)＝2.2 g，m(C)＝18.0 g，m(O)＝m(样品)－m(C)－m(H)＝28.2 g－18.0 g－2.2 g＝8.0 g，n(O)＝0.5 mol，所以n(C)∶n(H)∶n(O)＝1.5∶2.2∶0.5＝15∶22∶5，即青蒿素的实验式是C15H22O5。

【答案】(1)蒸馏(2)B
(3)①将可能生成的CO氧化为CO2H2O(水蒸气) 碱石灰②在装置F后连接一个防止
空气中的CO2和水蒸气进入F的装置③C15H22O5
(4)C
5．某校化学课外学习小组在实验探究中发现将镁粉投入氯化铵溶液中，两者立即发生反应，产生大量气泡。

经检验该过程产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味。

【导学号：97184235】
(1)请你根据所学的知识分析生成的气体可能为______和________(填化学式)。

(2)①请你设计简单的实验方案检验上述实验中有刺激性气味的气体：
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。

②实验开始时用校准过的pH传感器测定纯水的pH，发现纯水的pH总是在7.30左右，
其原因可能是___________________________________________
_______________________________________________________________。

③实验中0.2 mol·L－1氯化铵溶液的pH为 5.90，请用离子方程式解释原因：
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。

(3)该小组同学对实验中产生这两种气体的原因进行了假设，请你完成下面的假设。

假设一：_______________________________________________________。

假设二：是氯化铵溶液中的铵根离子造成的。

实验探究选用了三种溶液：氯化铵溶液、盐酸溶液、醋酸铵溶液。

这三种溶液分别和镁粉进行反应，实验过程、现象和实验图像记录在下面的表格中。

实验过程实验现象实验图像
实验一：镁与0.2 mol·L－1氯化
铵溶液反应
反应明显，有气泡产生
实验二：镁与一定浓度的盐酸反应反应不明显，几乎没有
气泡产生
—
实验三：镁与0.2 mol·L－1醋酸
铵溶液反应
反应明显，有气泡产生
①上述探究实验二选用的盐酸为________(填字母)。

a．1 mol·L－1B．pH＝1.0
c．0.2 mol·L－1D．pH＝5.90
②通过上述探究实验对比，你能从中得出什么合理性的结论？_________________________________________________________________
________________________________________________________________。

【解析】(1)将金属镁粉投入氯化铵溶液中，根据元素守恒和题给信息，可以推测生成的气体为氢气和氨气。

(2)①有刺激性气味的气体是氨气，检验氨气可用两种方法：一是将湿润的红色石蕊试纸放在试管口看是否变蓝，如果变蓝则有氨气生成，否则没有氨气生成；二是用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在试管口，看是否有白烟生成，如果有白烟生成，则有氨气，否则没有氨气。

②根据影响水电离的因素分析，气温低于常温时，水的电离程度低于常温下水的电离程度，K w小于1×10－14，故纯水的pH会比7略大。

③0.2 mol·L－1氯化铵溶液水解显弱酸性。

(3)对于金属镁粉可以和氯化铵溶液反应产生这两种气体，猜测应与溶液中的氢离子、铵根离子有关，设计实验时，应分别选择和0.2 mol·L－1氯化铵溶液具有相同浓度氢离子的盐酸和具有相同浓度铵根离子的醋酸铵溶液进行对比探究，最后得出结论：实验现象主要和溶液中的铵根离子有关系。

【答案】(1)H2NH3(2)①将湿润的红色石蕊试纸放在试管口看是否变蓝，如果变蓝，则有氨气生成，否则没有氨气生成(或者用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在试管口，看是否有白烟生成，如果有白烟生成，则有氨气，否则没有氨气，答案合理即可) ②因为气温低于25 ℃时，K w小于1.0×10－14，纯水的pH略大于7 ③NH＋4＋H2O NH3·H2O ＋H＋(3)是氯化铵溶液中的氢离子造成的①d ②pH相同的盐酸与镁粉几乎不反应，
说明不是氢离子的作用；而同浓度且呈中性的醋酸铵与镁粉反应，说明主要是铵根离子的作用(其他合理答案也可)
2021届新高考化学模拟试卷
一、单选题（本题包括15个小题，每小题4分，共60分．每小题只有一个选项符合题意）1．某新型水系钠离子电池工作原理如下图所示。

TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电，充电时Na2S4还原为Na2S。

下列说法错误的是
A．充电时，太阳能转化为电能，又转化为化学能
B．放电时，a极的电极反应式为：4S2--6e-=S42-
C．充电时，阳极的电极反应式为：3I--2e-=I3-
D．M是阴离子交换膜
2．下列说法正确的是（）
A．氢键、分子间作用力、离子键、共价键都是微粒间的作用力。

其中分子间作用力只影响物质的熔沸点而不影响物质的溶解性。

B．石墨烯是一种从石墨材料中用“撕裂”方法剥离出的单层碳原子平面材料，用这种方法可以从C60、金刚石等中获得“只有一层碳原子厚的碳薄片”也必将成为研究方向。

C．由“同温度下等浓度的Na2CO3溶液比Na2SO3溶液的pH大”，可推知C比S的非金属性弱。

D．H、S、O三种元素组成的物质的水溶液与Na、S、O三种元素组成的物质的水溶液混合可能会观察到浑浊现象。

3．香草醛是一种广泛使用的可食用香料，可通过如下方法合成。

下列说法正确的是()
A ．物质Ⅰ的分子式为C 7H 7O 2
B ．CHCl 3分子具有正四面体结构
C ．物质Ⅰ、Ⅲ(香草醛)互为同系物
D ．香草醛可发生取代反应、加成反应
4．设A N 代表阿伏加德罗常数的值。

下列说法不正确的是
A ．含A N 个铜原子的CuO 和2Cu S 的混合物质量为80.0g
B ．标准状况下，22.4L 氧气作氧化剂时转移电子数一定为A 4N
C ．1500mL 2mol L -⋅碳酸钠溶液中带电粒子数一定大于A 3N
D ．150mL 18mol L -⋅浓硫酸与足量锌粒反应，产生的气体分子数小于A 0.9N
5．某同学采用工业大理石（含有少量SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3等杂质）制取CaCl 2·6H 2O ，设计了如下流程：
下列说法不正确的是
A ．固体I 中含有SiO 2，固体II 中含有Fe(OH)3
B ．使用石灰水时，要控制pH ，防止固体II 中Al(OH)3转化为AlO 2-
C ．试剂a 选用盐酸，从溶液III 得到CaCl 2·6H 2O 产品的过程中，须控制条件防止其分解
D ．若改变实验方案，在溶液I 中直接加氨水至沉淀完全，滤去沉淀，其溶液经蒸发浓缩、冷却结晶也可得到纯净CaCl 2·6H 2O
6．下列关于物质的分类或性质描述不正确的是( )
A ．NaClO 是强碱弱酸盐，具有强氧化性
B ．氯气溶于水能导电，氯气是电解质
C ．Fe(OH)3胶体遇氢碘酸先聚沉后溶解，并有氧化还原反应发生
D ．加热煮沸Mg(HCO 3)2溶液，可产生Mg(OH)2沉淀
7．向Ca(HCO 3)2饱和溶液中加入一定量的Na 2O 2(设溶液体积不变)，推断正确的是 A ．产生CO 2气体
B ．产生白色沉淀
C ．所得溶液的碱性一定减弱
D ．所得溶液中一定不含HCO 3-
8．设N A为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．112gMgS与NaHS混合晶体中含有阳离子的数目为2N A
B．25℃时，1L0.1mol·L－1的Na3PO4溶液中Na+的数目为0.3N A
C．常温下，64gCu与足量的浓硫酸混合，转移的电子数目为2N A
D．88g乙酸乙酯中含有的非极性共价键的数目为2N A
9．在25°C时，向amL0.10mol·L-1的HNO2溶液中逐滴加入0.10mol·L-1的NaOH溶液。

滴定过程中混合溶液的pOH[pOH=-lgc(OH-)]与NaOH溶液的体积V的关系如图所示。

已知P点溶液中存在c(OH-)=c(H+)+c(HNO2)，下列说法不正确的是（）
A．25°C时，HNO2电离常数的数量级是10-4
B．M点溶液中存在：2c(H+)+c(HNO2)=c(OH-)+c(NO2-)
C．图上M、N、P、Q四点溶液中所含离子的种类相同
D．a=10.80
10．下列有机物都可以在碱的醇溶液和加热条件下发生消去反应，条件相同时，转化率最高的是()
A．
B．
C．
D．
11．设N A为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（）
A ．18gT 2O 和18gH 2O 中含有的质子数均为10N A
B ．1L1mol/L 的Na 2CO 3溶液中CO 32-和HCO 3-离子数之和为N A
C ．78gNa 2O 2与足量CO 2充分反应转移的电子数目为2N A
D ．加热条件下，含0.2molH 2SO 4的浓硫酸与足量铜反应，生成SO 2的分子数小于0.1N A 12．做好垃圾分类，推动城市绿色发展。

下列有关生活垃圾分类不合理的是（ ） 选项
A B C D 生活垃圾 牛奶盒 眼药水 干电池 西瓜皮 垃圾分类标识 A ．A B ．B C ．C D ．D
13．下列选项中，利用相关实验器材（规格和数量不限）能够完成相应实验的是 选项 实验器材 相应实验
A 天平(带砝码)、100mL 容量瓶、烧杯、胶头滴管
用NaCl 固体配制100mL 1.00
mol/LNaCI 溶液
B
烧杯、环形玻璃搅拌棒、碎泡沫塑料、硬纸板 中和反应反应热的测定 C 酸/碱式滴定管、滴定管夹、烧杯、锥形瓶、铁架台 实验测定酸碱滴定曲线
D
三脚架、酒精灯、坩埚、坩埚钳、镊子、泥三角、滤
纸、小刀、玻璃片
钠在空气中燃烧 A ．A B ．B C ．C
D ．D 14．已知某锂电池的总反应为2
24Li 2SOCl 4LiCl S SO +++↑放电
充电。

下列说法错误的
是 A ．金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料
B ．该电池组装时，必须在无水无氧条件下进行
C ．放电时，电子从Li 电极经电解质溶液流向正极
D ．充电时，阳极反应式为224Cl S SO 4e 2SOCl --++-=
15．化学与生产生活密切相关，下列说法不正确的是（）
A．水华、赤潮等水体污染与大量排放硫、氮氧化物有关
B．干千年，湿万年，不干不湿就半年——青铜器、铁器的保存
C．国产大飞机C919使用的碳纤维是一种新型的无机非金属材料
D．乙烯加聚后得到超高分子量的产物可用于防弹衣材料
二、实验题（本题包括1个小题，共10分）
16．钴元素由于其良好的物理化学性质，被广泛应用于生产生活中。

从含钴废料(含CoO、Co2O3、单质Al、Li等)中制取粗CoCl2·6H2O的流程如下所示。

请回答下列问题：
(1)步骤I中主要发生的化学反应方程式为______。

(2)已知Co2O3具有强氧化性，若步骤II中浸出剂为盐酸，造成的后果是_______。

(3)步骤Ⅲ中①的目的是除去Al3+，写出该步反应的离子方程式______。

(4)若在实验室煅烧CoCO3，所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外，还有______、
______(填仪器名称)。

(5)操作①是在HCl氛围中进行的，其步骤是______、_____、过滤、洗涤、干燥。

洗涤过程中可以用工业酒精代替水，其优点是_____。

(6)某同学用标准硝酸银溶液滴定未知浓度的CoCl2溶液，下列可作为指示剂的是____(填选项，忽略亚钴离子的颜色干扰)
A．KCl B．KSCN C．K2CrO4 D．K2S
已知几种物质在20℃时的颜色及K sp值如下表
化学式AgCl AgSCN Ag2S Ag2CrO4
颜色白色浅黄色黑色红色
K sp 2.0×10-10 1.0×10-12 2.0×10-48 2.0×10-12
三、推断题（本题包括1个小题，共10分）
17．聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料，在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。

PPG的一种合成路线如图：
已知：
①烃A的相对分子质量为70，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢
②化合物B为单氯代烃；化合物C的分子式为C5H8
③E、F为相对分子质量差14的同系物，F是福尔马林的溶质
④R1CHO+R2CH2CHO
回答下列问题：
（1）A的结构简式为__。

（2）由B生成C的化学方程式为__。

（3）由E和F生成G的反应类型为__，G的化学名称为__。

（4）①由D和H生成PPG的化学方程式为__；
②若PPG平均相对分子质量为10000，则其平均聚合度约为__(填标号)。

a.48
b.58
c.76
d.122
（5）D的同分异构体中能同时满足下列条件的共有__种(不含立体异构)；
①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体
②既能发生银镜反应，又能发生皂化反应
其中核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积比为6∶1∶1的是__(写结构简式)；D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同，该仪器是__(填标号)。

a.质谱仪
b.红外光谱仪
c.元素分析仪
d.核磁共振仪
四、综合题（本题包括2个小题，共20分）
18．我国由海水提取的食盐(海盐)不足四成，大部分产自内陆盐湖(湖盐)和盐矿(矿盐)。

（1）由内陆盐湖水为原料进行晒盐，有“夏天采盐（食盐）、冬天捞硝（芒硝）”的说法，下列对其化学原理的描述正确的是___（选填编号）。

a．由夏到冬，芒硝的溶解度变小
b．由冬到夏，氯化钠的溶解度变小
c．夏天温度高，氯化钠易结晶析出
（2）芒硝型矿盐卤水中含有一定量Na2SO4和少量Ca2+、Mg2+、H2S等杂质，利用硫酸钙微溶于水的性质，用石灰-烟道气（CO2）法净化芒硝型矿盐卤水的流程如图：
脱硫工序中先吹空气，发生物理和化学变化：物理变化是氢硫酸有挥发性，部分被直接吹出，化学变化是___（用化学方程式表示）。

再加入稍过量的FeCl3溶液除去残留的硫化氢。

检验FeCl3已经过量的试剂是___（填写化学式）。

（3）加入Ca(OH)2能降低芒硝浓度并生成烧碱，同时除去Fe3+，另一目的是___。

滤渣A 的主要成分除了Fe(OH)3外，还有___（填写化学式）。

（4）如图所示是石灰-纯碱法净化芒硝型矿盐卤水的部分流程：加入纯碱的作用是___（选填编号）。

a．调节溶液的pH b．除去溶液中的Ca2+
c．除去溶液中的Mg2+ d．除去溶液中的SO42―
石灰-烟道气法与石灰-纯碱法相比较，石灰-烟道气法的优点是___。

（5）如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，离子交换膜只允许阳离子通过，上述精盐水需要进行二次精制后才能作为离子交换膜电解槽的原料。

对盐水进行二次精制的目的是___（选填编号）。

a．进一步降低Ca2+、Mg2+的浓度，提高烧碱纯度
b．进一步降低SO42―的浓度，提高烧碱纯度
c．防止杂质离子与碱生成的沉淀堵塞离子交换膜
d．防止溶液酸性或碱性过强，腐蚀离子交换膜
盐水中硫酸根浓度过高会使生成的氯气中混有氧气，检验氯气中是否含有少量氧气的操作是___。

19．（6分）氢原子是最轻的原子，人们曾预言它可能是所有元素之母。

碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。

按要求回答：
（1）宇宙中含量最多的元素是氢和______。

基态碳原子的核外电子占有______个原子轨道。

（2）光化学烟雾中除了含有NOx 外，还含有HCOOH、（PAN）等二次污染物。

①PAN 中C 的杂化方式有______。

1mol PAN 中含有的σ键数目为______。

组成PAN 的元素的电负性大小顺序为______。

②相同压强下，HCOOH 的沸点比CH3OCH3______（填“高”或“低”），
（3）水溶液中有H3O+、H5O2+、H9O4+ 等微粒的形式。

请画出H5O2的结构式：______。

（4）硅和碳在同一主族。

下图为SiO2晶胞中Si 原子沿z 轴方向在xy 平面的投影图（即俯视图），其中O原子略去，Si 原子旁标注的数字表示每个Si 原子位于z 轴的高度，则SiA 与SiB 之间的距离是______nm。

（d 的单位为nm）
参考答案
一、单选题（本题包括15个小题，每小题4分，共60分．每小题只有一个选项符合题意）
1．D
【解析】
【分析】
TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电，所以充电时，太阳能转化为电能，电能又能转化为化学能，充电时Na2S4还原为Na2S，放电和充电互为逆过程，所以a是负极，b是正极，在充电时，阳极失电子发生氧化反应，3I--2e-=I3-，据此回答。

【详解】
A.TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电，所以充电时，太阳能转化为电能，电能又能转化为化学能，A正确；
B.充电时Na2S4还原为Na2S，放电和充电互为逆过程，所以a是负极，a极的电极反应式为：4S2--6e-=S42-，B正确；
C.在充电时，阳极I-失电子发生氧化反应，极反应为3I--2e-=I3-，C正确；
D.通过图示可知，交换膜只允许钠离子自由通过，所以M是阳离子交换膜，D错误；
答案选D。

【点睛】
本题考查了原电池的原理，明确正负极上得失电子及反应类型是解题的关键，难点是电极反应式的书写，明确哪种离子能够自由通过交换膜，可以确定交换膜的类型。

2．D
【解析】
【详解】
A.氢键也属于分子间作用力，分子间作用力不仅影响物质的熔沸点，也影响物质的溶解性，故A错误；
B.C60、金刚石中碳原子间形成网状结构而不是层状结构，所以不能用“撕裂”方法剥离出的单层碳原子面材料，故B错误；
C.等浓度的Na2CO3溶液比Na2SO3溶液的pH大，则碳酸的酸性小于亚硫酸，而亚硫酸不是硫元素的最高价氧化物的水化物，不能比较C比S的非金属性弱，故C错误；
D.H、S、O三种元素组成的物质的水溶液可以是硫酸溶液，Na、S、O三种元素组成的物质的水溶液可以是硫代硫酸钠溶液，硫酸和硫代硫酸钠溶液混合有不溶于水的硫单质生成，所以可能会观察到浑浊现象，故D正确。

答案选D。