高考化学复习步步高《考前三个月》高考化学(江苏专用)高考冲刺练：等值模拟二(16页,含答案解析)

等值模拟二
(限时100分钟)
一、单项选择题(本题包括10小题，每小题2分，共20分。

每小题只有一个选项符合题意。

)
1．下列说法正确的是() A．2013年1月1日起，我省正式发布环境空气质量指数(AQI)，包括PM2.5、PM10、O3、CO2、SO2和NO2等6项指标
B．凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不可食用
C．明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可以用于饮用水的杀菌消毒
D．将实验室的废碱液和废酸液中和后再排放符合“绿色化学”的要求
答案 D
解析A项中环境空气质量指标包括PM2.5、PM10、O3、CO、SO2、NO2 6项指标，不包括CO2，A项错；C项中明矾能作净水剂，杀菌消毒需用强氧化性物质，C项错。

2．下列化学用语使用正确的组合是()
①氘表示为21D②乙炔的分子结构模型示意图：
③有机还原剂LiAlH4中，氢显－1价④质量数为40的钙原子：4020Ca⑤NH4Cl的电子
式：⑥2-甲基丁醇的结构简式：
A．①②③B．③④C．②④⑤D．①④⑥
答案 B
解析①氘表示为D或21H；②乙炔分子结构应为直线形；⑤NH4Cl的电子式应为[H··
；⑥该有机物的名称应为3-甲基-1-丁醇，③④正确。

3．在下列各溶液中，离子可能大量共存的是() A．无色的碱性溶液中：CrO2－4、K＋、Na＋、SO2－4
B．使pH试纸变红的溶液中：NH＋4、Na＋、SO2－4、Cl－
C．含有大量ClO－的溶液中：K＋、H＋、I－、SO2－4
D．水电离产生的c(H＋)＝10－12 mol·L－1的溶液中：Na＋、Fe2＋、SO2－4、NO－3
答案 B
解析A项，CrO2－4呈黄色；B项，在酸性条件下，这四种离子能大量共存；C项，在H＋存在条件下，ClO－氧化I－或ClO－和H＋反应生成HClO；D项，该溶液既可能呈酸性，也可能呈碱性，Fe2＋均不能存在。

4．化学反应中，有时存在“一种物质过量，另一种物质仍不能完全反应”的特殊情况。

下列反应中属于这种情况的是()
①过量的锌与18 mol·L
－1
的硫酸反应；②过量的氢气与少量氮气在催化剂存在下充分反
应；③浓盐酸与过量的MnO 2反应；④过量铜与浓硫酸反应；⑤过量稀硝酸与银反应；⑥过量稀硫酸与块状石灰石反应 A ．②③④⑥ B ．②③⑤ C ．①④⑤
D ．①②③④⑤⑥
答案 A
解析 ①Zn ＋2H 2SO 4(浓)=====△
ZnSO 4＋SO 2↑＋2H 2O 、 Zn ＋H 2SO 4(稀)===ZnSO 4＋H 2↑； ②N 2和H 2的反应为可逆反应； ③当浓盐酸变稀后，反应停止； ④Cu 不和稀硫酸反应； ⑤Ag 和稀HNO 3完全反应；
⑥生成的CaSO 4微溶，阻止反应进一步进行。

5． 利用下列实验装置能完成相应实验的是
( )
答案 C
解析 溶液倒吸导致得不到氯化氢，故A 错误；氯化铵加热时分解，在导管口冷却又生成氯化铵，所以得不到氨气，故B 错误；分离沸点不同的液体混合物可以采用蒸馏的方法，温度计水银球应该在支管口处，故D 错误。

6． 下列物质的转化在给定条件下不能实现的是
( )
①Na ――→O 2点燃Na 2O 2――→CO 2
Na 2CO 3 ②MgO ――→HCl MgCl 2溶液――→电解
Mg ③Fe ――→O 2点燃Fe 2O 3――→H 2SO 4
Fe 2(SO 4)3 ④SiO 2――→NaOH Na 2SiO 3――→HCl
H 2SiO 3 ⑤HCHO ――→O 2HCOOH ――→CH 3OH
浓H 2
SO
4
HCOOCH 3 A ．①②③ B ．②③④ C ．②③ D ．①④⑤ 答案 C
解析 ①2Na ＋O 2=====点燃
Na 2O 2,2Na 2O 2＋2CO 2===2Na 2CO 3＋O 2；②MgO ＋2HCl===MgCl 2 ＋H 2O ，电解MgCl 2溶液，不能得到Mg ；③Fe 在O 2中燃烧生成Fe 3O 4；④SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O ，Na 2SiO 3＋2HCl===2NaCl ＋H 2SiO 3↓；⑤2HCHO ＋O 2――→△
2HCOOH ，HCOOH ＋CH 3OH
浓硫酸△
HCOOCH 3＋H 2O 。

7． 设N A 为阿伏加德罗常数的值。

下列叙述正确的是
( )
A ．标准状况下，2.24 L 水中所含电子总数为N A
B ．1 L 0.2 mol·L
－1
硫酸铁溶液中含有的SO 2－
4数为0.2N A
C ．1 mol 苯和苯甲酸混合物完全燃烧消耗O 2的分子数为7.5N A
D ．标准状况下，7.1 g 氯气与足量石灰乳充分反应转移电子数为0.2N A 答案 C
解析 A 项，标况下，H 2O 为液体，错误；B 项，1 L 0.2 mol·L －1的Fe 2(SO 4)3溶液中含
有0.6N A 个SO 2－4，错误；D 项，7.1 g Cl 2与Ca(OH)2反应，Cl 2既是氧化剂，又是还原剂，
应转移0.1N A 个电子，错误；C 项，
可以写成C 6H 6(CO 2)，所以1 mol 苯
和苯甲酸的混合物完全燃烧消耗O 2 7.5N A ，正确。

8． 下列各组离子或分子能大量共存，当加入相应试剂后会发生化学变化，且发生反应的离
子方程式书写正确的是
( )
选项
离子组
加入试剂 加入试剂后发生反应的离子方 程式
A
NH ＋
4、Fe 2＋
、SO 2－
4
少量Ba(OH)2溶液 2NH ＋
4＋SO 2－
4＋Ba 2
＋
＋2OH
－
===BaSO 4↓＋2NH 3·H 2O B Mg 2＋
、HCO －
3、Cl －
过量NaOH 溶液
Mg 2＋
＋2HCO －
3＋4OH －
===2H 2O
＋Mg(OH)2↓＋2CO 2－
3
C K ＋
、NH 3·H 2O 、CO 2－
3 通入少量CO 2 2OH －
＋CO 2===CO 2
－
3＋H 2O
D Fe 2＋
、NO －
3、HSO －
3
NaHSO 4溶液 HSO －3＋H ＋
===SO 2↑＋H 2O
答案 B
解析 A 项因Ba(OH)2少量，所以NH ＋4不能反应，应为Fe 2＋＋SO 2－4＋Ba
2＋
＋2OH － ===BaSO 4↓＋Fe(OH)2↓；C 项中NH 3·H 2O 不能拆，发生的反应为2NH 3·H 2O ＋
CO 2===CO 2－3＋2NH ＋4＋H 2O ；D 项中正确的写法为NO －3＋Fe 2＋＋H ＋＋HSO －3===SO 2－4
＋ NO ↑＋Fe 3＋＋H 2O 。

9． 某小组利用下列装置进行电化学实验，下列实验操作及预期现象正确的是
( )
A．X和Y与电流表连接，电子由Cu极流向Zn极
B．X和Y与电流表连接，将Zn换成Fe测得电流更大
C．X和Y分别与电源“－”、“＋”极相连，Cu极质量减轻
D．X和Y分别与电源“－”、“＋”极相连，Zn极质量减轻
答案 C
解析A项，Zn作负极，电子由Zn极流向Cu极，错误；B项，Fe、Cu的活动性相差小，测得电流也小，错误；C项，X为负极、Y为正极，则Cu作阳极，Cu被电解，质量减轻，正确；D错误。

10．同周期的A、B、C三元素，其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是HAO4＞H2BO4＞H3CO4，则下列判断错误的是() A．非金属性A＞B＞C
B．气态氢化物稳定性HA＞H2B＞CH3
C．原子半径A＞B＞C
D．阴离子还原性C3－＞B2－＞A－
答案 C
解析根据酸性强弱可推断，原子半径A＜B＜C，非金属性A＞B＞C，非金属性越强，气态氢化物越稳定，阴离子的还原性越弱。

二、不定项选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分。

每小题只有一个或两个选项符
合题意。

)
11．下图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是()
A．电极Ⅰ上发生还原反应，作原电池的正极
B．电极Ⅱ的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu
C．该原电池的总反应为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋
D．盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递电子
答案AC
解析电极反应式为
正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
负极：Cu－2e－===Cu2＋
盐桥的作用是传递离子，不是传递电子。

12．依曲替酯是一种皮肤病用药，它可以由原料X经过多步反应合成。

下列说法不正确的是() A．原料X与中间体Y互为同分异构体
B．原料X可以使酸性KMnO4溶液褪色
C．中间体Y能发生加成、取代、消去反应
D．1 mol 依曲替酯能与2 mol NaOH发生反应
答案 C
解析中间体Y不能发生消去反应。

13．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
A 取等物质的量的两种金属单质
X、Y，分别与足量的盐酸反应
X产生氢气的
体积比Y多
金属性：X＞Y
B 向滴有甲基橙的AgNO3溶液中
滴加KCl溶液
溶液由红色变
为黄色
KCl溶液具有
碱性
C 在CuSO4溶液中加入KI溶液，
再加入苯，振荡
有白色沉淀生
成，苯层呈紫色
白色沉淀可能
为CuI
D 取久置的Na2O2粉末，向其中
滴加过量的盐酸
产生无色气体Na2O2没有变质
答案 C
解析A项，X产生氢气多只能说明X失去的电子数多，不能证明金属性X＞Y；B项，
AgNO3溶液中存在水解平衡：Ag＋＋H2O AgOH＋H＋，使甲基橙呈红色，当加入KCl 时，Ag＋＋Cl－===AgCl↓，c(Ag＋)减小，平衡左移，酸性减弱，溶液颜色由红色变为黄色；D项，产生的气体可能是CO2。

14．25 ℃时，0.1 mol Na2CO3与盐酸混合所得的一组体积为1 L的溶液，溶液中部分微粒与pH的关系如图所示。

下列有关溶液中离子浓度关系叙述正确的是()
A．W点所示的溶液中：
c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO2－3)＋c(OH－)＋c(Cl－)
B．pH＝4的溶液中：
c(H2CO3)＋c(HCO－3)＋c(CO2－3)＜0.1 mol·L－1
C．pH＝8的溶液中：
c(H＋)＋c(H2CO3)＋c(HCO－3)＝c(OH－)＋c(Cl－)
D．pH＝11的溶液中：
c(Na＋)＞c(Cl－)＞c(CO2－3)＞c(HCO－3)＞c(H2CO3)
答案 B
解析A项，电荷守恒式应为c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO2－3)＋c(HCO－3)＋c(OH－)＋c(Cl－)；
B项，根据图示数据判断该项正确；
C项，根据c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO2－3)＋c(HCO－3)＋c(OH－)＋c(Cl－)和c(Na＋)＝2c(HCO－3)＋2c(H2CO3)＋2c(CO2－3)推出：
c(HCO－3)＋2c(H2CO3)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)；
D项，当pH＝11时，c(Cl－)应小于c(CO2－3)。

15．在体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应x A(g)＋y B(g)z C(g)，图Ⅰ表示200 ℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化，图Ⅱ表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。

则下列结论正确的是()
A．200 ℃时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)＝0.02 mol·L－1·min－1
B．由图Ⅱ所知反应x A(g)＋y B(g)z C(g)的ΔH＜0，且a＝2
C．若在图Ⅰ所示的平衡状态下，再向体系中充入He，重新达到平衡前v正＞v逆
D．200 ℃时，向容器中充入2 mol A和1 mol B，达到平衡时，A的体积分数小于0.5 答案AD
解析根据图Ⅰ，该反应的方程式为2A＋B C。

A项，v(B)＝0.2 mol
2 L×5 min
＝0.02 mol·L－1·min －1；B项，根据图Ⅱ，当n(A)∶n(B)一致时，升高温度，C的含量增多，平衡右移，ΔH ＞0；C项，充入He，反应体系压强不变，平衡不移动；D项，该反应达到平衡时，A
的体积分数为0.4 mol
0.4 mol＋0.2 mol＋0.2 mol
＝0.5，再加入2 mol A和1 mol B，相当于加压，平衡右移，A的体积分数减小。

三、非选择题
16．(12分)锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携
式电源。

工业上常以β­锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。

其中一种工艺流程如下：
已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：
氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2
开始沉淀pH 2.7 3.7 9.6
完全沉淀pH 3.7 4.7 11
②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：
温度/℃0 10 20 50 75 100 Li2CO3的溶解度/g 1.539 1.406 1.329 1.181 0.866 0.728
请回答下列问题：
(1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成：__________________________。

(2)反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是__________________________________。

(3)写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式：________________________。

(4)洗涤所得Li2CO3沉淀要使用________(选填“热水”或“冷水”)，你选择的理由是__________________________________。

(5)电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是
________________________________________________________________________。

答案(1)Li2O·Al2O3·4SiO2
(2)除去反应Ⅰ中过量的H2SO4；控制pH，使Fe3＋、Al3＋完全沉淀
(3)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、Ca2＋＋CO2－3===CaCO3↓
(4)热水Li2CO3在较高温度下溶解度小，用热水洗涤可减少Li2CO3的损耗
(5)加热蒸干LiCl溶液时，LiCl有少量水解生成LiOH，受热分解生成Li2O，电解时产生O2(其他合理答案均可)
解析(1)用氧化物表示LiAlSi2O6时，活泼的金属氧化物在前，不活泼的在后，水放在最后。

(2)加入CaCO3，可除去反应Ⅰ中过量的H2SO4，降低溶液中c(H＋)，根据pH＝5，可使Fe3＋、Al3＋完全沉淀。

(3)在反应Ⅲ中，加入Ca(OH)2、Na2CO3沉淀的是Mg2＋和Ca2＋。

(4)由于温度越高，Li2CO3的溶解度越小，所以应用热水洗涤Li2CO3。

(5)由于在加热蒸干LiCl溶液时，会产生少量的LiOH，受热分解生成Li2O，所以电解时
会产生O2。

17．(15分) M分子的球棍模型如图所示：
(1)B能使溴的四氯化碳溶液褪色，则B的结构简式为____________________，B与等物
质的量Br2作用时可能有________种产物。

(2)C―→D的反应类型为________________，M的分子式为__________________。

(3)写出E―→F的化学方程式__________________________________。

(4)G中的含氧官能团的名称是__________________，写出由G反应生成高分子的化学反
应方程式：____________________________________。

(5)M的同分异构体有多种，写出四种满足以下条件的同分异构体的结构简式：
①能发生银镜反应②含有苯环且苯环上一氯取代物有两种③遇FeCl3溶液不显紫色
④1 mol该有机物与足量的钠反应生成1 mol氢气(一个碳原子上同时连接两个—OH的结
构不稳定)______________、______________、______________、______________。

答案(1) 2
(2)加成反应C9H10O3
(4)(酚)羟基、羧基
解析(1)A的相对分子质量是26，为乙炔，104÷26＝4，所以B是，与等物质的量
Br 2作用可能有2种加成产物，即1,2-加成和1,4-加成。

(2)C 是，D 是，由C 到D 的反应为加成反应，E 为，F 为
，G 为，M 为，其分子式为C 9H 10O 3。

(3)注意酚—OH 能继续和NaOH 反应。

(5)能发生银镜反应，说明含有醛基，遇FeCl 3溶液不显紫色，不含有酚—OH,1 mol 该有机物与足量的Na 反应生成1 mol H 2，说明含有2个羟基，又因为苯环上一氯代物有两种，若有两个取代基，应为对位，若有三个取代基，应为均位或邻位。

18．(12分)某废水样品中含有一定量的K ＋
、HCO －
3、SO 2－
3，甲、乙两研究小组欲测定其中
SO 2－
3的浓度。

甲组方案：
废水100 mL ――→试剂X SO 2－
4――――――――――→①加盐酸②加BaCl 2溶液③系列操作
固体――→称量
计算 乙组方案：
①用烧杯取废水适量，加适量活性炭除色；过滤，取滤液。

②精确量取20.00 mL 过滤后的废水试样，用0.1 mol·L
－1
紫色KMnO 4(H 2SO 4酸化)溶液
进行滴定(有关反应为2MnO －
4＋5SO 2－
3＋6H ＋
===2Mn 2＋
＋5SO 2
－
4＋3H 2O)。

③记录数据，计算。

(1)甲组方案中的“试剂X ”可选用______________(填字母序号)。

a ．0.1 mol·L －
1KMnO 4(H 2SO 4酸化)溶液
b ．0.5 mol·L －
1KOH 溶液
c ．新制氯水
d ．NaI 溶液
(2)甲组方案中，加入(1)中选用的试剂X 后生成SO 2－
4的离子方程式为________________。

(3)甲组方案中，第③步的“系列操作”包含的操作名称依次为____________。

(4)为乙组方案设计的下列滴定方式中，最合理的是____________(填字母序号)，达到滴定终点时可观察到的现象是______________。

命题意图本题主要考查了实验方案等的相关知识，意在考查考生的分析能力。

答案(1)c
(2)SO2－3＋Cl2＋H2O===SO2－4＋2Cl－＋2H＋
(3)过滤、洗涤、干燥
(4)b溶液由无色变为紫红色，且30 s内不褪色
解析(1)加入试剂X后所得溶液中含有SO2－4，故试剂X为氧化剂，排除选项b、d；由于最后需要测定SO2－4，故不能用含有SO2－4的高锰酸钾溶液，排除a；新制氯水具有氧化性，且对后续定量实验没有影响，合理选项为c。

(2)新制氯水中含有Cl2，能够将SO2－3氧化为SO2－4，而本身被还原为Cl－。

(3)经第①步、第②步操作后产生沉淀，故第③步操作为过滤，然后对滤渣进行洗涤、干燥。

(4)酸性高锰酸钾具有强氧化性，容易腐蚀碱式滴定管的橡胶管，故高锰酸钾应该用酸式滴定管盛装，a错；乙组方案第②步中提示“精确量取20.00 mL 过滤后的废水试样，用0.1 mol·L－1紫色KMnO4(H2SO4酸化)溶液进行滴定”，故锥形瓶中应盛装废水试样，而滴定管中应该盛高锰酸钾溶液，c错。

19．(15分)高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。

高铁酸钾(K2FeO4)易溶于水，具有强氧化性，是一种新型水处理剂。

替代传统的净水剂及Cl2对淡水进行净化消毒是城市饮用水处理新技术。

工业上常用如下方法制备高铁酸钾：以铁丝网为阳极电解NaOH溶液，然后在阳极液中加入50%的KOH溶液，充分反应后，过滤、用异丙醇洗涤、干燥，即可制得。

(1)高铁酸钾具有强氧化性的原因是________________。

(2)用异丙醇代替水洗涤产品的好处是________________。

(3)高铁酸钾是一种理想的水处理剂，其处理水的原理为________，________。

(4)高铁电池是正在研制中的可充电干电池，下图为该电池和常用的高能碱性电池的放电
曲线，由此可得出的高铁电池的优点有________、________。

(5)探究高铁酸钾的某种性质。

[实验1]将适量K2FeO4固体分别溶解于pH为4.74、7.00、11.50的水溶液中，配得FeO2－4浓度为1.0 mmol·L－1(1 mmol·L－1＝10－3mol·L－1)的试样，静置，考察不同初始pH的水
溶液对K2FeO4某种性质的影响，结果见图1(注：800 min后，三种溶液中高铁酸钾的浓
度不再改变)。

[实验2]将适量K2FeO4溶解于pH＝4.74的水溶液中，配制成FeO2－4浓度为1.0 mmol·L－1
的试样，将试样分别置于20 ℃、30 ℃、40 ℃和60 ℃的恒温水浴中，考察不同温度对K2FeO4某种性质的影响，结果见图2。

则
①实验1的目的是____________________；
②实验2可得出的结论是____________________；
③高铁酸钾在水中的反应为4FeO2－4＋10H2O4Fe(OH)3＋8OH－＋3O2↑。

由图1可知，
800 min时，pH＝11.50的溶液中高铁酸钾最终浓度比pH＝4.74的溶液中高，主要原因
是__________________。

答案(1)铁元素为＋6价，易得电子
(2)减少洗涤时产品的损失且产品易干燥
(3)高铁酸钾有强氧化性，能杀菌消毒产生的Fe(OH)3胶体有吸附性，起到净化作用
(4)放电时间长工作电压稳定
(5)①研究FeO2－4在不同pH溶液中的稳定性(或反应的速率)
②温度越高，FeO2－4越不稳定(或与水反应的速率越快)
③pH＝11.50的溶液中OH－浓度大，使平衡向左移动
解析(1)在K2FeO4中Fe的价态为＋6价，易得电子。

(2)K2FeO4在有机溶剂中的溶解度很小，可减少洗涤时的损失。

(3)K2FeO4具有强氧化性，可杀菌消毒，其还原产物Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，具有吸附性能。

(4)根据曲线判断，高铁电池电压稳定，放电时间长。

(5)图1研究的是FeO2－4在不同pH时的稳定性，图2研究的是FeO2－4在不同温度时的稳定性。

根据曲线变化可知，pH越大，FeO2－4越稳定；温度越高，FeO2－4越不稳定。

20．(14分)随着氮氧化物污染的日趋严重，国家将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。

目前，消除氮氧化物污染有多种方法。

(1)用活性炭还原法处理氮氧化物。

有关反应为C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)ΔH。

某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温(T1℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
浓度/mol·L－1
NO N2CO2
时间/min
0 0.100 0 0
10 0.058 0.021 0.021
20 0.040 0.030 0.030
30 0.040 0.030 0.030
40 0.032 0.034 0.017
50 0.032 0.034 0.017
①T1℃时，该反应的平衡常数K＝________(保留两位小数)。

②30 min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是________________。

③若30 min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5∶3∶3，
则该反应的ΔH________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

(2)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。

已知：
①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574 kJ·mol－1
②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1 160 kJ·mol－1
③H2O(g)===H2O(l)ΔH＝－44.0 kJ·mol－1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式______________。

(3)以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如右图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电
极反应生成一种氧化物Y，有关电极反应可表示为______________________。

答案(1)①0.56②减小CO2的浓度③＜
(2)CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－955 kJ·mol－1
(3)NO2＋NO－3－e－===N2O5
解析(1)①20 min已达到平衡状态，
C(s)＋2NO(g)N 2(g)＋CO2(g)
起始(mol·L－1) 0.100 0 0
平衡(mol·L －1) 0.040 0.030 0.030
K ＝0.030×0.0300.0402
≈0.56。

②由于达到平衡时，c (NO)减小，c (N 2)增加，c (CO 2)减小，所以改变的条件为减小CO 2的浓度。

③30 min 时，c (NO)∶c (N 2)∶c (CO 2)＝4∶3∶3，升温后，变为5∶3∶3，说明升温，平衡左移，所以ΔH ＜0。

(2)根据盖斯定律书写 ①＋②＋③×4得：
2CH 4(g)＋4NO 2(g)===2N 2(g)＋2CO 2(g)＋4H 2O(l) ΔH ＝－1 910 kJ·mol －1 所以CH 4(g)＋2NO 2(g)===N 2(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－955 kJ·mol －1。

(3)通O 2一极为正极，通NO 2一极为负极。

负极：2NO 2－2e －＋2NO －3===2N 2O 5
正极：1
2
O 2＋2e －＋N 2O 5===2NO －3 21．(12分)[选做题]本题包括A 、B 两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作
答。

若多做，则按A 小题评分。

A ．[物质结构与性质]
下图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分——血红素的结构：
回答下列问题：
(1)血红素中含有C 、H 、O 、N 、Fe 五种元素，C 、H 、N 、O 四种元素的电负性由小到大的顺序是________，根据以上电负性请判断H 2N —CHO 中C 和N 的化合价分别为________和________。

写出基态Fe 原子的核外价电子排布式______________________。

(2)血红素中两种N 原子的杂化方式分别为________________、__________________；在
上图乙的方框内用“―→”标出Fe 2＋
的配位键。

(3)铁有δ、γ、α三种同素异形体，γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为________，δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为________；在δ晶胞中空间利用率为________，其晶体的堆积方式的名称为____________，与其具有相同堆积方式的金属还有________(填元素符号)。

答案 (1)H ＜C ＜N ＜O ＋2 －3 3d 64s 2
(2)sp 2 sp 3
(3)4 4∶3 68% 体心立方(堆积) Na 、K(或其他合理答案)
解析 (1)非金属性越强，电负性越强，其顺序为O ＞N ＞C ＞H 。

在H 2N —CHO 中H 为＋1价，N 为－3价，O 为－2价，所以C 为＋2价。

(2)在血红素中，含有双键的N 原子采取sp 2杂化，全部为单键的N 原子为sp 3杂化，sp 2杂化的N 原子提供孤电子对。

(3)γ晶体为面心立方堆积，含有的铁原子数为4，δ晶胞中铁原子配位数为8，α晶胞中
铁原子配位数为6，其比值为4∶3。

在δ晶胞中，空间利用率为2×43
πr 3
(4r 3)3×100%＝68%。

其堆积方式为体心立方堆积，Na 、K 也采取这种堆积方式。

B ．[实验化学]
某兴趣小组根据镁与沸水的反应推测镁也能与饱和碳酸氢钠溶液反应。

资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。

该兴趣小组设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。

实验Ⅰ：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变红。

(1)提出假设
该同学对反应中产生的白色不溶物作出如下猜测： 猜测1：可能为____________________。

猜测2：可能为MgCO 3。

猜测3：可能是碱式碳酸镁[x MgCO 3·y Mg(OH)2]。

(2)设计定性实验确定产物并验证猜测： 实验序号
实验
预期现象和结论
实验Ⅱ 将实验Ⅰ中收集的气体点燃
实验Ⅲ
取实验Ⅰ中的白色不溶物，洗涤，加入足量________
________________；白色不溶物可能含有MgCO 3 实验Ⅳ
取实验Ⅰ中的澄清液，向其中加入少量CaCl 2稀溶液
产生白色沉淀；溶液中存在________离子
(3)设计定量实验确定实验Ⅰ的产物：称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物31.0 g ，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A 和B 中。

实验前后装置A 增重1.8 g ，装置B 增重13.2 g ，试确定白色不溶物的化学式_________________。

(4)请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg 和饱和NaHCO 3溶液反应产生大量气泡的原因__________________________。

答案 (1)Mg(OH)2 (2)
实验序号 实验 预期现象和结论
实验Ⅱ
能安静燃烧、产生淡蓝色火焰，气体成分为氢气 实验Ⅲ 稀盐酸(合理均可)
产生气泡，沉淀全部溶解
实验Ⅳ
CO 2－
3
(3)3MgCO 3·Mg(OH)2[或Mg(OH)2·3MgCO 3或Mg 4(OH)2(CO 3)3] (4)NaHCO 3溶液中存在如下平衡：HCO －
3
H ＋
＋CO 2－
3、H 2O
H ＋＋OH －；Mg 和H
＋
反应生成H 2和Mg 2＋
，Mg 2＋
跟OH －
、CO 2－
3生成难溶物Mg(OH)2·3MgCO 3，则H ＋
、 OH －
、CO 2－
3的浓度均降低，促使上述两平衡均向右移动。

故Mg 与饱和NaHCO 3溶液反
应产生大量H 2
解析 因为Mg 和沸水反应的原理为H 2O H ＋＋OH －
Mg ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2↑ Mg 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓ 所以Mg 和NaHCO 3反应的原理应为 HCO －3H ＋＋CO 2－3
H 2O
H ＋＋OH －
Mg ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2↑
Mg 2＋＋CO 2－
3===MgCO 3↓
Mg 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓
所以白色物质可能为MgCO 3、Mg(OH)2或是它们的混合物。

点燃H 2，产生淡蓝色的火焰，向沉淀中加入足量的稀HCl ，若产生气泡，则应含有MgCO 3；向实验Ⅰ中澄清液中
加入CaCl 2溶液，若产生白色沉淀，则应含有CO 2－3。

(3)装置A 用来吸收H 2O(g)，装置B 用来吸收CO 2，由于Mg(OH)2=====△
MgO ＋H 2O MgCO 3=====△
MgO ＋CO 2
所以n [Mg(OH)2]＝n (H 2O)＝
1.8 g
1.8 g·mol －1＝0.1 mol
n (MgCO 3)＝n (CO 2)＝13.2 g
44 g·mol －1＝0.3 mol
所以不溶物的化学式为3MgCO 3·Mg(OH)2。