第三章物质在水溶液中的行为第 1 1 节
水溶液第 1 1 课时
一、选择题 1．短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，其简单离子都能破坏水的电离平衡的是(
) A. W2－ 、X ＋
B. X ＋ 、Y 3＋
C. Y3＋ 、Z 2－
D. X ＋ 、Z 2－
2．在一定条件下，相同pH的硫酸和硫酸铁溶液中水电离出来的c(H+ )分别是1.0×10 －a mol·L－1 和 1.0×10 －b mol·L －1 ，在此温度下，下列说法正确的是(
) A. a<b
B. a=b C. 水的离子积为 1.0×10－(7+ a )
D. 水的离子积为 1.0×10－(b+ a)
3．常温下 a mol·L－1 稀氨水和 b mol·L －1 稀盐酸等体积混合，对混合后溶液判断一定正确的是( ) A. 若 a＝b，则 c(NH 4+ )＝c(Cl － ) B. 若 a＞b，则 c(NH 4+ )＞c(Cl － ) C. 若 a＞b，则 c(OH－ )＞c(H ＋ ) D. 若 a＜b，则 c(OH－ )＜c(H ＋ ) 4．中和相同体积、相同 pH 值的 H 2 SO 4 、HCl 和 CH 3 COOH 三种稀溶液，所需相同浓度的 NaOH溶液的体积为 V 1 、V 2 和 V 3 ，则(
) A. V 1 ＞V 2 ＞V 3
B. V 3 ＞V 2 ＞V 1
C. V 3 ＞V 1 ＝V 2
D. V 1 ＞V 2 ＝V 3
5．在由水电离产生的 c（H+ ）=1×10 –14 mol/L 的溶液中，一定可以大量共存的离子组是（
）
A. K+ 、Ba 2+ 、Cl – 、NO3–
B. Na+ 、Ca 2+ 、Fe 2+ 、NO3–
C. NH 4+ 、Al 3+ 、Br – 、SO42–
D. K+ 、Na + 、HCO3– 、SO42–
6．已知在室温时纯水中存在电离平衡：H 2 O H+ +OH - 。下列叙述正确的是（
）
A. 向水中加入少量 NH 4 Cl，由水电离出的 c（H+ ）＞1×10 -7 mol/L B. 升高温度，水的电离程度增大，c（H+ ）增大，pH＜7，所以溶液显酸性 C. 向水中加入氨水，平衡逆向移动，水的电离受到抑制，所以 c（OH- ）降低
D. 向水中加入少量硫酸，c（H+ ）增大，所以由水电离出的 c（H + ）＞1×10 -7 mol/L 7．25 ℃时，水的电离达到平衡：H 2 O H+ ＋OH ― ；ΔH＞0 。则下列叙述正确的是(
) A. 向水中加入稀氨水，水的电离程度增大 B. 向水中加入少量固体醋酸钠，平衡逆向移动，c(H+ )降低 C. 向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H+ )增大，KW 不变 D. 将水加热，平衡逆向移动 8．常温下，加水冲稀时 c(H＋ )/c(OH － )的值明显减小的溶液中，一定能大量共存的离子组是(
) ①K＋ 、Cl － 、NO 、CH3 COO－
②Na + 、Fe 2＋ 、I － 、SO
③Ba2＋ 、Cl － 、NO 、Na ＋
④Na ＋ 、Ca 2＋ 、Cl － 、HCO
⑤K＋ 、SO 、Cl － 、NO A. ①③⑤
B. ②③
C. ②④
D. ②③⑤ 9．常温下，某溶液中由水电离的 c（H+ ）=1×10 -13 mol/L，该溶液可能是
(
) ①SO 2 水溶液
②NH 4 Cl 溶液
③NaNO 3 溶液
④NaOH 溶液 A. ②③
B. ①④
C. ③④
D. ①② 10．由水电离产生的 c(H+ )和 c(OH - )的乘积为 1×10 -18 的溶液里，可能大量共存的离子组( ) A. NH 4+ 、Na + 、Cl - 、I -
B. Na+ 、K + 、Fe 3+ 、SCN -
C. Na+ 、Al 3+ 、Cl - 、AlO2-
D. Na+ 、K + 、Cl - 、HCO3-
11．室温下，由水电离生成的 c(H+ )为 1.0×10 －12 mol·L－1 下列说法正确的是（
）
A. 一定是酸溶液
B. 一定是碱溶液 C. 一定是显碱性的溶液
D. 可能是酸溶液，也可能是碱溶液 12．将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是(
) A. 水的离子积变大，c(H+ )变大，呈酸性
B. 水的离子积不变，c(H+ )不变，呈中性 C. 水的离子积变小，c(H+ )变小，呈碱性
D. 水的离子积变大，c(H+ )变大，呈中性
13．某种碳酸饮料中主要含柠檬酸、碳酸、白砂糖、苯甲酸钠等成分，常温下测得其 pH 约为 3.5，下列说法不正确的是(
) A. 常温下，该碳酸饮料中 K W 的值大于纯水中 K W 的值 B. 柠檬酸的电离会抑制碳酸的电离 C. 该碳酸饮料中水的电离受到抑制 D. 打开瓶盖冒出大量气泡，是因为压强减小，降低了 CO2 的溶解度 14．能说明溶液呈中性的可靠依据是（
）
A. pH=7
B. c (H+ )= c (OH ﹣ )
C. 紫色石蕊试液不变色
D. 强酸强碱盐的溶液 二、非选择题 15. （1）室温时纯水中 c(H+ )=c(OH - )，向纯水中加入少量下列固体物质：
A.NaOH
B.Na 2 SO 4
C.NH 4 Cl 试回答如下问题：
I.溶液中 H+ 、OH - 浓度变化情况（填“变大”“减小”或“不变”）
II. c(H+ )与 c(OH - )大小比较（填“＞”“＜”或“=”）
III.溶液的酸碱性（填“酸性”“碱性”或“中性”）
请按上述要求补完整表中相关内容
A.NaOH a Na 2 SO 4
C.NH 4 C1 c(H+ ) 减少 ①________ 增大 c(OH- ) ②_______ 不变 ③_____ c(H+ )与 c(OH - )的大小比较 ④_______ = > 溶液的酸碱性 碱性 ⑤_______ 酸性
(2)己知 25℃合成氨反应中，1 mol N 2 完全转化为 NH 3 时释放的能量为 92.4 kJ。X 现将 1 molN 2和 3 mol H 2 混合置于 2 L 密闭容器中，反应进行到 2 s 末测得 NH 3 为 0.4mol。试回答：
①该反应的热化学方方程式为
________________________； ②该反应达到平衡后，升髙温度平衡向_____(填“正”或“逆”)反应方向移动；增大压强平衡向_____ (填“正”或“逆”)反应方向移动；加入催化剂平衡________(填“能”或“不能”)移动；
③前 2 s 内 v(H 2 )为_____________。
16. 现有下列物质 ①液态 SO 3
②硝酸钾晶体
③CH 3 COOH ④硫酸钡⑤NH 3
⑥C 2 H 5 OH ⑦熔化的NaCl ⑧KOH 溶液⑨氢氧化铝请用以上物质回答下列问题：（填序号）
（1）属于弱电解质的是
； （2）属于强电解质且在上述状态下能导电的是
； （3）属于非电解质，但溶于水后的水溶液能导电的是
。
17.( 1）常温下，如果取 0.1mol•L-1 HA 溶液与 0.1mol•L -1 NaOH 溶液等体积混合，测得混合液的 pH=8。混合液中由水电离出的 OH- 浓度与 0.1mol•L -1 NaOH 溶液中由水电离出的 OH - 浓度之比为__________； （2）相同温度下，将足量硫酸钡固体分别放入相同体积的 ①0.1mol•L-1 硫酸铝溶液 ②0.1mol•L-1 氯化钡溶液 ③蒸馏水 ④0.1mol•L-1 硫酸溶液中， Ba2+ 浓度由大到小的顺序是
；（用序号填写）
（3）常温下，将 a mol•L-1 的氨水与 0.1mol•L -1 的盐酸等体积混合，当溶液中 c（NH4+ ）=c（Cl- ）时，用含 a 的代数式表示 NH3 •H 2 O 的电离常数 K b =
。
18. 常温下，有浓度均为 1 mol·L－1 的下列四种溶液：
①H 2 SO 4 溶液 ②NaHCO 3 溶液 ③NH 4 Cl 溶液 ④NaOH 溶液 （1）溶液 pH 由大到小的顺序是
，其中由水电离的 H＋ 浓度最小的是
；（均填序号）
（2）③中各离子浓度由大到小的顺序是_____________
，升高温度，NH 4 Cl 溶液的pH______（填“升高”、“降低”或“不变”）
； （3）向③中通入少量氨气，此时 的值_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（4）将③和④混合后溶液恰好呈中性，则混合前③的体积
④的体积(填“大于”、“小于”或“等于”)。
参考答案
1．【答案】C 【解析】结合原子序数和简单离子的电荷数，确定 W、X、Y、Z 分别为 O、Na、Al、S 四种元素，能发生水解的离子为 Al3＋ 、S 2－ ，故 C 项正确。
2．【答案】D 【解析】试题分析：硫酸中水电离出来的 c(H+ )=c(OH - )=1.0×10 -a mol/L，硫酸铁溶液中水电离 出 来 的 c(H+ ) 是1.0×10-b mol/L ， 则 硫 酸 中c(H+ ) 是1.0×10-b mol/L ， 则Kw=c(H+ )×c(OH - )=1.0×10 -a ×1.0×10 -b =1.0×10 -(a+b) ，故 D 正确，故选 D。
本题考查较为综合。易错点为 B，注意电荷守恒的应用，把握水的离子积的计算。由水电离出来的 c(H+ )=c(OH - )，硫酸铁溶液中铁离子水解促进水的电离，硫酸抑制水的电离，两者 pH 值相同，说明硫酸电离出的氢离子浓度与硫酸铁中水电离的氢离子浓度相同。
3．【答案】D 【解析】A 项，若 a＝b，由于 NH 4+ 的水解，应是 c(NH4+ )＜c(Cl － )；B 项，若 a＞b 时，c(NH)不一定大于 c(Cl－ )，“大于”、“小于”、“等于”均可能出现；C 项，a＞b 时，酸性、碱性、中性均可能出现；D 项，a＝b 时，c(OH－ )＜c(H ＋ )，当 a＜b 时，c(OH － )更小。
4．【答案】C 【解析】试题分析：等体积、等 pH 的 H 2 SO 4 、HCl 中，溶液 pH 相同，则 c(H+ )相同，滴加等浓度的氢氧化钠将它们恰好中和，消耗氢氧化钠溶液的体积相等，即：V 1 =V 2 ；而 CH 3 COOH 为弱酸，等 pH 时，醋酸的浓度远远大于 HCl、H 2 SO 4 ，滴加等浓度的氢氧化钠将三者恰好中和，中和过程中弱酸会继续电离产生更多的氢离子，则醋酸消耗氢氧化钠溶液体积大，所以消耗NaOH 溶液的体积关系为：V 3 ＞V 2 =V 1 ，故选 C。
5．【答案】A 【解析】由水电离产生的 c（H+ ）=1×10 –14 mol/L，此溶液为酸或碱，A、在酸或碱中能大量共存，故 A 正确；B、NO 3－ 在酸性溶液具有强氧化性，能把 Fe 2＋ 氧化成 Fe 3＋ ，在酸中不能大量共存，在碱中 Ca2＋ 和 Fe 2＋ 与 OH － 不能大量共存，故 B 错误；C、NH4＋ 和 Al 3＋ 在碱中不能大量共存，生成 NH 3 ·H 2 O 和 Al(OH) 3 ，因此不能大量共存，故 C 错误；D、HCO 3－ 既不能存在酸中，也不能存在于碱中，因此不能大量共存，故 D 错误。
6．【答案】A 【解析】A、加入 NH 4 Cl，NH 4 Cl 属于强酸弱碱盐，NH 4＋ 结合 OH － 生成 NH3 ·H 2 O，使溶液显酸性，即 c(H＋ )>10 －7 mol·L －1 ，故 A 正确；B、水的电离是吸热过程，升高温度，促使水电离，c(H＋ )增大，但 c(H ＋ )=c(OH － )，溶液仍然显中性，故 B 错误；C、NH3 ·H 2 O 是弱碱，纯水中加入
氨水，抑制水的电离，但 c(OH－ )增大，故 C 错误；D、加入硫酸，抑制水的电离，水电离产生 c(H＋ )<10 －7 mol·L －1 ，故 D 错误。
7．【答案】C 【解析】A、NH 3 ·H 2 O 是弱碱，抑制水的电离，水的电离程度减小，故 A 错误；B、CH 3 COONa是强碱弱酸盐，CH 3 COO－ 水解，促进水的电离，c(H ＋ )降低，故 B 错误；C、NaHSO4 在水中完全电离出 Na＋ 、H ＋ 、SO42－ ，抑制水的电离，但 c(H ＋ )增大，Kw 只受温度的影响，因此 Kw 不变，故 C 正确；D、水的电离是吸热过程，升高温度促进电离，故 D 错误。
8．【答案】B 【解析】常温下，加水冲稀时 c(H＋ )/c(OH － )的值明显减小的溶液中，说明溶液显酸性，①CH 3 COO－ 和 H ＋ 生成弱电解质 CH3 COOH，不能大量共存，故①错误；②在酸中能够大量共存，故②正确；③在酸中能够大量共存，故③正确；④HCO 3－ 和 H ＋ 反应生成 CO2 ，不能大量共存，故④错误；⑤NO 3－ 在酸性条件下，具有强氧化性，能把 SO32－ 氧化成 SO42－ ，不能大量共存，故⑤错误；综上所述，选项 B 正确。
9．【答案】B 【解析】此溶液中水电离出 c(H＋ )=10 －13 mol·L －1 ，说明此溶液为酸或碱，①SO2 的水溶液为H 2 SO 3 ，故正确；②NH 4 Cl 为强酸弱碱盐，NH 4＋ 水解，促进水的电离，故②错误；③NaNO3 的溶液显中性，故③错误；④NaOH 是碱，抑制水的电离，故④正确，综上所述，选项 B 正确。
10．【答案】A 【解析】试题分析：A．酸溶液中，该组离子之间不反应，能大量共存，故 A 正确；B．因Fe3+ 、SCN - 结合生成络离子，不能大量共存，故 B 错误；C．因 Al 3+ 、AlO2- 相互促进水解，不能大量共存，故 C 错误；D．无论酸或碱溶液中均不能大量存在 HCO 3- ，一定不能共存，故 D错误；故选 A。
本题考查离子的共存，为高考常见题型，侧重信息的抽取和离子反应的考查，注意发生的络合反应、相互促进水解反应为解答的难点。由水电离产生的 c(H+ )和 c(OH - )的乘积为1×10-18 的溶液，水的电离受到抑制，为酸或碱溶液，根据离子之间不能结合生成水、气体、沉淀，不能结合生成络离子、不能相互促进水解等，可以大量共存。
11．【答案】D 【解析】常温下水电离出的 c(H＋ )为 1.0×10 －12 mol·L －1 ＜1.0 ×10 －7 mol·L －1 ，说明抑制了水的电离，可能是加入了 OH－ 或 H ＋ ，所以溶液可能是碱性溶液，也可能是酸性溶液。答案选D。
12．【答案】D 【解析】加热促进水电离， c(H+ )变大、c(OH - )变大，水的离子积变大，但 c(H + )=c(OH - ) 呈中性，故 D 正确。
13．【答案】A 【解析】常温下，该碳酸饮料中 K W 的值等于纯水中 K W 的值，故 A 错误；柠檬酸的酸性大于碳酸，所以柠檬酸的电离会抑制碳酸的电离，故 B 正确；酸电离抑制水电离，故 C 正确；气体物质的溶解度随压强的减小而变小，故 D 正确。
14．【答案】B 【解析】A．pH=7 的溶液不一定呈中性，如 100℃时，水的离子积常数是 10-12 ，pH=6 时溶液呈中性，当 pH=7 时溶液呈碱性，故 A 错误； B．c(H+ )=c(OH - )溶液一定呈中性，故 B 正确；C. 紫色石蕊试液不变色的溶液不一定显中性，可能显弱酸性或溶解性，故 C 错误；D. 强酸强碱盐的溶液不一定呈中性，如硫酸氢钠溶液，显酸性，故 D 错误；故选 B。
15．【答案】
不变
增大
减少
<
中性
N 2 (g) +3H 2 (g) 2NH 3 (g) ；ΔH=-92.4 kJ/mol
逆
正
不能
0.15mol/(L·s) 【解析】(1)室温时纯水中 c(H+ )=c(OH - )=10 -7 mol/L。加入 NaOH 固体后，导致 c(OH - )增大，水的电离平衡左移，导致 c(H+ )减小，故有 c(H + )＜c(OH - )，故②为增大，④为＜；加入 Na2 SO 4固体后，由于 Na 2 SO 4 是强碱强酸的正盐，水的电离平衡没被破坏，故溶液中的 c(H+ )和 c(OH - )均不变，溶液呈中性，即①不变，⑤呈中性；加入 NH 4 Cl 固体后，由于 NH 4 Cl 是强酸弱碱盐，能结合水电离出的 OH- ，导致溶液中 c(OH - )变小，故③为减少；故答案为：①不变；②增大；③减少；④＜；⑤中性； (2)①书写热化学方程式时，反应热与反应物的物质的量成比例，且要标注物质的聚集状态，由 于 1molN 2 完 全 转 化 为 NH 3 时 释 放 的 能 量 为 92.4kJ ， 故 热 化 学 方 程 式 为 ：N 2 (g)+3H 2 (g)═2NH 3 (g)△H=-92.4kJ/mol ， 故 答 案 为 ：N 2 (g)+3H 2 (g)═2NH 3 (g)△H=-92.4kJ/mol； ②由于此反应为放热反应，故升高温度，平衡向着吸热反应方向移动即向逆反应方向移动；此反应正反应方向是气体体积减小的反应，而增大压强，平衡向着气体体积减小的方向移动即向正反应方向移动；使用催化剂，平衡不移动，故答案为：逆，正，不能； ③由于反应进行到2s末测得NH 3 为0.4mol，故V(NH 3 )= 3n NHVt=0.422molLs=0.1mol/(L•s)，
而 一 个 反 应 中 各 物 质 的 反 应 速 率 之 比 等 于 计 量 数 之 比 ， 故 有 ：
v(H 2 )= 32v NH×3=0.15 mol/(L•s)，故答案为：0.15 mol/(L•s)。
本题考查了外界条件对水的电离平衡的影响、热化学方程式的书写以及平衡的移动。本题的易错点是(1)，酸或碱抑制水的电离，能够水解的盐促进水的电离，温度不变，水的离子积常数不变。
16．【答案】（1）③⑨；（2）⑦；（3）①⑤。
【解析】①液态 SO 3 在水溶液和熔融状态下本身不能电离产生自由移动的离子，属于非电解质，但是三氧化硫能够与水反应生成硫酸，硫酸属于电解质能够电离产生自由移动的离子而导电；②硝酸钾晶体在水溶液或者熔融状态下能够完全电离的化合物为强电解质，但是硝酸钾晶体不存在自由移动的离子，所以不能导电；③纯醋酸在水溶液能部分电离产生自由移动的离子，属于弱电解质，但是纯醋酸不含自由移动的离子，不导电；④硫酸钡在熔融状态下能够完全电离，属于强电解质，但是固体硫酸钡不含自由移动的离子，不能导电；⑤NH 3 在水溶液和熔融状态下本身不能电离产生自由移动的离子，属于非电解质，但是氨气能够与水反应生成一水合氨，一水合氨属于电解质能够电离产生自由移动的离子而导电；⑥C 2 H 5 OH 在水溶液和熔融状态下都不能导电，属于非电解质，与水不反应；⑦熔化的 NaCl 能够完全电离产生自由移动的离子，属于强电解质，熔化的 NaCl 含有自由移动的离子，能够导电；⑧KOH 溶液属于混合物既不是电解质也不是非电解质，KOH 溶液中含有自由移动的离子，能够导电；⑨氢氧化铝为两性氢氧化物，属于弱电解质，不导电。故（1）属于弱电解质的是③⑨；（2）属于强电解质且在上述状态下能导电的是⑦；（3）属于非电解质，但溶于水后的水溶液能导电的是①⑤。
17．【答案】（1）107 ：1；（2）②>③>④>①；（3）8100.1 a 【解析】（1）NaA 水解呈碱性，混合液中由水电离出的 OH﹣ 浓度等于溶液中 OH‾浓度，根据pH＝8 可得 c（OH‾）＝Kw/c(H+ )＝10 -6 mol•L‾ 1 ，0.1mol•L ﹣1 NaOH 溶液中由水电离出的 OH ﹣ 浓度等于溶液中 H+ 浓度，为 Kw/c(OH‾)＝10 -13 mol•L‾ 1 ，所以混合液中由水电离出的 OH ﹣ 浓度与0.1mol•L﹣1 NaOH 溶液中由水电离出的 OH ﹣ 浓度之比＝10 -6 mol•L‾ 1 /10 -13 mol•L‾ 1 ＝10 7 ：1。
（2）相同温度下，溶液中 SO 42 ‾与 Ba 2+ 浓度之积为常数，所以 SO42 ‾浓度越大，Ba 2+ 浓度越小，故 Ba2+ 浓度由大到小的顺序是：②③④①。
（3）将 a mol•L﹣1 的氨水与 0.1mol•L ﹣1 的盐酸等体积混合，溶液的体积变为原来的 2 倍，
则 c（NH 4+ ）＝c（Cl ﹣ ）＝0.05mol•L‾ 1 ，根据电荷守恒，c（NH4+ ）+c（H + ）＝c（Cl‾）+c（OH‾），所以 c（H+ ）＝c（OH‾）＝10 -7 mol•L‾ 1 ，电离平衡后 c（NH3 •H 2 O）＝(a/2—0.05)mol•L‾1 ，则 NH 3 •H 2 O 的电离常数 K b ＝c （NH 4+ ）•c （OH‾）/c(NH3 •H 2 O)＝0.05×10-7 /( a/2—0.05)＝8100.1 a。
18. 【答案】I.c＞a=b（3 分）Ⅱ.(1)④＞②＞③＞①（3 分）；①（2 分）
（2）c(Cl— )＞c(NH4+ )＞c(H + )＞c(OH — )（3 分）；降低（2 分）
（3）减小（2 分）（4）大于（2 分）
【解析】：
I.盐酸和硫酸是强酸，完全电离，所以当氢离子浓度和体积相同时，二者提供的氢离子物质的量相等，产生的氢气的量相等。但醋酸是弱酸，部分电离，当电离出的氢粒子浓度与盐酸相同时，醋酸的浓度比盐酸大，能提供的氢离子物质的量比盐酸多，产生氢气比盐酸多，所以氢气的体积大小顺序为 c＞a=b。
Ⅱ.（1）硫酸是二元强酸，pH＜7，碳酸氢钠水解显碱性，氯化铵水解显酸性，氢氧化钠是一元强碱，显碱性，由于水解程度都很小，所以酸性或碱性都很弱，因此溶液的 pH 的顺序为④＞②＞③＞①；硫酸和氢氧化钠抑制水的电离，由于硫酸电离出的氢离子浓度大于氢氧化钠电离出的氢氧根离子浓度，对水的电离抑制作用更强，所以在硫酸中水的电离程度最小，选①。
（2）氯化铵完全电离出氯离子和铵根离子，因为铵根离子水解显酸性，所以离子浓度顺序为 c(Cl— )＞c(NH4+ )＞c(H + )＞c(OH — )。升温，促进铵根离子水解，溶液的 pH 降低。
（3）氯化铵溶于中通入氨气，抑制铵根离子水解，所以铵根离子浓度减小，一水合氨浓度增大，比值减小。（4）氯化铵和氢氧化钠等体积混合后生成氯化钠和一水合氨，溶液显碱性，要想中性，则氯化铵过量，则氯化铵的体积大于氢氧化钠的体积。
注意溶液中的 c(H＋ )和水电离出来的 c(H ＋ )是不同的：①常温下水电离出的 c(H ＋ )＝1×10－7
mol·L －1 ，若某溶液中水电离出的 c(H ＋ )＜1×10 －7
mol·L －1 ，则可判断出该溶液中加入了酸或碱抑制了水的电离；若某溶液中水电离出的 c(H＋ )＞1×10 －7
mol·L －1 ，则可判断出该溶液中加入了可以水解的盐或活泼金属促进了水的电离。②常温下溶液中的 c(H＋ )＞1×10－7
mol·L －1 ，说明该溶液是酸溶液或水解显酸性的盐溶液；c(H ＋ )＜1×10 －7
mol·L －1 ，说明是碱溶液或水解显碱性的盐溶液。
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．下列有关溶液的说法中，正确的是 A．(NH 4 ) 2 SO 4 溶液浓缩时温度过高可能导致生成 NH 4 HSO 4
B．相同温度下，强酸溶液的导电能力一定大于弱酸溶液 C．通电时，溶液中溶质粒子分别向两极移动 D．蒸干 Na 2 CO 3 溶液最终得到 NaOH 【答案】A 【解析】
【详解】
A.温度升高，促进 NH 4 + 水解，酸性增强，产生 NH 4 HSO 4 ，选项 A 正确； B.电解质溶液导电能力与离子所带电荷数及离子浓度等因素有关，离子浓度越大，所带电荷越多，导电能力就越强，与电解质强弱无关，选项 B 错误； C.溶液中的溶质可能为非电解质，如乙醇溶液，通电时乙醇分子不发生移动，选项 C 错误； D.蒸干 Na 2 CO 3 溶液，应得到的主要成分仍为 Na 2 CO 3 ，选项 D 错误； 答案选 A。
2．在下列自然资源的开发利用中，不涉及化学变化的是 A．用蒸馏法淡化海水 B．用铁矿石冶炼铁 C．用石油裂解生产乙烯 D．用煤生产水煤气 【答案】A 【解析】
【分析】
【详解】
A.蒸馏海水，利用沸点的差异分离易挥发和难挥发的物质，没有涉及到化学变化，A 项符合题意； B.铁矿石炼铁，从铁的化合物得到铁单质，涉及到化学变化，B 项不符合题意； C.石油裂解，使得较长碳链的烷烃断裂得到较短碳链的烃类化工原料，涉及到化学变化，C项不符合题意； D.煤生成水煤气，C 与水蒸气高温条件下得到 CO 和 H 2 ，涉及到化学变化，D 项不符合题意； 本题答案选 A。
3．下列由实验得出的结论正确的是
实验 结论 A 将适量苯加入溴水中，充分振荡后，溴水层接近无色 苯分子中含有碳碳双键，能与 Br 2 发生加成反应 B 向某溶液中加入稀硫酸，生成淡黄色沉淀和有刺激性气味的气体 该溶液中一定含有 S 2 O 3 2－
C 向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，加热，然后加入新制Cu(OH) 2 悬浊液，加热，未观察到砖红色沉淀 蔗糖未水解或水解的产物不是还原性糖 D 相同条件下，测定等浓度的Na 2 CO 3 溶液和Na 2 SO 4溶液的 pH，前者呈碱性，后者呈中性 非金属性：S>C A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】
【详解】
A．苯与溴水发生萃取，苯分子结构中没有碳碳双键，不能与溴发生加成反应，故 A 错误； B．向某溶液中加入稀硫酸，生成淡黄色沉淀和有刺激性气味的气体，生成的产物为硫和二氧化硫，原溶液中可能含有 S 2- 和 SO 3 2- ，不一定是 S 2 O 3 2- ，故 B 错误； C．水解后检验葡萄糖，应在碱性条件下进行，没有向水解后的溶液中加碱调节溶液至碱性，加入新制 Cu(OH) 2 悬浊液，加热，实验不能成功，故 C 错误； D．测定等物质的量浓度的 Na 2 CO 3 和 Na 2 SO 4 溶液的 pH，Na 2 CO 3 的水解使溶液显碱性，Na 2 SO 4不水解，溶液显中性，说明酸性：硫酸＞碳酸，硫酸、碳酸分别是 S 元素、C 元素的最高价含氧酸，因此非金属性：硫强于碳，故 D 正确； 答案选 D。
4．短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W、Y 同主族，W 的简单氢化物与 Z的单质混合在光照下反应，气体颜色不断变浅，瓶壁上有油状液滴，X 的简单氢化物与 Z 的氢化物相遇会产生白烟。下列说法正确的是 A．“白烟”晶体中只含共价键 B．四种元素中，Z 的原子半径最大 C．X 的简单氢化物的热稳定性比 Y 的强 D．W 的含氧酸的酸性一定比 Z 的弱
【答案】C 【解析】
【分析】
短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W 的简单氢化物与 Z 的单质混合在光照下反应，气体颜色不断变浅，瓶壁上有油状液滴，所以 Z 是 Cl，W 是 C，W、Y 同主族，则 Y为 Si；X 的简单氢化物与 Z 的氢化物相遇会产生白烟，X 为 N。
【详解】
A. 根据上述分析知“白烟”为 NH 4 Cl 晶体，NH 4 Cl 属于离子化合物，既有离子键又有含共价键，故 A 错误；B. 四种元素的原子半径为 Si>Cl>C>N，故 B 错误；C. X 的简单氢化物为 NH 3 ，Y 的简单氢化物为 SiH 4 ，非金属性:N>Si，热稳定性 NH 3 > SiH 4 ，故 C 正确；D. W 的含氧酸为H 2 CO 3 ，Z 的含氧酸有 HClO、HClO 4 等几种，酸性 HClO<H 2 CO 3 < HClO 4 ，故 D 错误；答案：C。
5．下列说法正确的是 ①氯气的性质活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸 ②实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收 ③新制氯水的氧化性强于久置氯水 ④检验 HCl 气体中是否混有 Cl 2 方法是将气体通入硝酸银溶液 ⑤除去 HCl 气体中的 Cl 2 ，可将气体通入饱和食盐水中 A．①②③ B．③ C．②③④ D．③⑤ 【答案】B 【解析】
【详解】
①氯气和氢气在点燃或光照条件下能产生爆炸，在没有条件下不反应，故错误； ②氢氧化钙的溶解度较小，所以吸收氯气的能力较小，实验室一般用氢氧化钠溶液吸收氯气，故错误； ③次氯酸有强氧化性，新制的氯水中次氯酸的量较多，久置的氯水中，次氯酸分解生成氯化氢和氧气，所以久置的氯水中次氯酸含量较少，强氧化性较低，所以新制氯水的氧化性强于久置氯水的，故正确； ④氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，氯化氢和硝酸银反应生成氯化银沉淀，所以氯气、氯化氢都能和硝酸银溶液反应生成白色沉淀，所以硝酸银溶液不能用于检验 HCl 气体中是否混有Cl 2 ，故错误；
⑤饱和食盐水中含有氯离子，抑制氯气的溶解，氯化氢极易溶于饱和食盐水，所以可以除去Cl 2 中的 HCl 气体，但达不到除去 HCl 气体中的 Cl 2 的目的，故错误； 6．氰气[(CN) 2 ]性质与卤素相似，分子中 4 个原子处于同一直线．下列叙述正确的是(
) A．是极性分子 B．键长：N≡C 大于 C≡C C．CN﹣ 的电子式：
D．和烯烃一样能发生加成反应 【答案】D 【解析】
【分析】
【详解】
A．[(CN) 2 ]的结构为 N≡C﹣C≡N，结构对称，为非极性分子，为 A 错误； B．N 原子半径小于 C，则键长：N≡C 小于 C≡C，故 B 错误； C．CN﹣ 的电子式为，故 C 错误； D．N≡C﹣C≡N 含有不饱和键，可发生加成反应，故 D 正确； 选 D。
7．下列实验操作、现象和结论均正确的是
A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】
【详解】
A、石蜡油主要是含 17 个碳原子以上的烷烃混合物,在加热条件下,石蜡油可分解生成烯烃，烯烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故 A 正确；
B、若待测液中含有 Fe3+ 也能出现相同的现象，故 B 错误； C、CH 3 CH 2 Br 是非电解质不能电离出 Br－ ，加入硝酸银溶液不能生产浅黄色沉淀，故 C 错误； D、盐酸具有挥发性，锥形瓶中挥发出的氯化氢气体能与苯酚钠反应生成苯酚，不能证明碳酸的酸性大于苯酚，故 D 错误。
【点睛】
本题考查化学实验方案的评价，涉及卤代烃卤素原子的检验、酸性比较、离子检验等，把握实验操作及物质的性质为解答的关键，注意实验方案的严谨性。
8．常温下，下列有关溶液的说法正确的是（
）
A．pH 相等的①NH 4 Cl②NH 4 Al(SO 4 ) 2 ③NH 4 HSO 4 溶液：NH 4＋ 浓度的大小顺序为①>②>③ B．常温下，pH 为 5 的氯化铵溶液和 pH 为 5 的醋酸溶液中水的电离程度相同 C．HA 的电离常数 K a =4.93×10 -10 ，则等浓度的 NaA、HA 混合溶液中：c(Na＋ )>c(HA)>c(A － ) D．已知在相同条件下酸性 HF>CH 3 COOH，则物质的量浓度相等的 NaF 与 CH 3 COOK 溶液中：c(Na＋ )－c(F - )>c(K ＋ )－c(CH3 COO- ) 【答案】A 【解析】
【分析】
【详解】
A．氢离子抑制铵根离子水解，NH 4 HSO 4 溶液呈强酸性，NH 4 Al(SO 4 ) 2 中两种阳离子水解显酸性，要使这三种溶液的 pH 相等，则 NH 4 Cl 和 NH 4 Al(SO 4 ) 2 溶液中阳离子的水解程度相等，硫酸氢铵浓度最小，所以 NH 4＋ 浓度的大小顺序为①>②>③，故 A 正确； B．氯化铵溶液中铵根水解促进水的电离，醋酸溶液中醋酸电离抑制水的电离，当 pH 相同时，溶液中水的电离程度不同，故 B 错误； C．K h ＝10-144.930101＞K a ，可知混合溶液中盐的水解大于弱酸的电离，则等浓度的 NaA、HA混合溶液中：
c(HA)＞c(Na＋ )＞c(A − )，故 C 错误； D．酸性 HF＞CH 3 COOH，则酸根离子水解程度 F − ＜CH 3 COO − ，则溶液中 c(F − )＞c(CH 3 COO − )，物质的量浓度相等的 NaF 与 CH 3 COOK 溶液中由物料守恒得 c(Na ＋ )＝c(K ＋ )，可知 c(Na ＋ )−c(F − )＜c(K＋ )−c(CH3 COO− )，故 D 错误； 故答案选 A。
【点睛】
本题 C 选项注意利用 HA 的电离常数计算 A - 的水解常数，判断混合溶液中水解和电离程度的相对大小，进而得出溶液中粒子浓度的相对大小。
9．室温下，用 0.100mol·L−1 的 NaOH 溶液分别滴定均为 20.00mL0.100mol·L−1 的 HCl 溶液和醋酸溶液，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A．Ⅰ表示的是滴定醋酸的曲线 B．pH=7 时，滴定醋酸消耗的 V（NaOH）＞20.00mL C．V（NaOH）＝20.00mL 时，两份溶液中 c（Cl－ ）＞c（CH3 COO－ ）
D．V（NaOH）＝10.00mL 时，醋酸中 c（Na + ）＞c（CH 3 COO－ ）＞c（H + ）＞c（OH － ）
【答案】C 【解析】
【详解】
A. 0.100mol·L -1 的 HCl 溶液和醋酸溶液，醋酸属于弱酸，存在电离平衡，所以起点 pH 较小的Ⅰ表示的是滴定盐酸的曲线，A 项错误； B. 当醋酸与氢氧化钠恰好完全反应时，形成醋酸钠溶液，醋酸钠水解使溶液 pH>7，所以pH =7 时，滴定醋酸消耗的 V(NaOH)<20.00mL，B 项错误； C. V(NaOH)= 20.00mL 时，酸碱恰好完全反应，因为 CH 3 COO - 水解而消耗，所以两份溶液中 c(Cl - ）＞c(CH 3 COO - ），C 项正确； D. V(NaOH)=10.00mL 时，生成的醋酸钠与剩余醋酸浓度相等，由于醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度，所以溶液中 c(CH 3 COO - )＞c(Na + )＞c(H + )＞c(OH - )，D 项错误； 答案选 C。
10．在 25℃时,将 1.0Lc mol·L -1
CH 3 COOH 溶液与 0.1mol NaOH 固体混合,使之充分反应。然后向该混合溶液中通入 HCl 气体或加入 NaOH 固体(忽略体积和温度变化),溶液 pH 随通入(或加入)物质的物质的量的变化如图所示。下列叙述错误的是（
）
A．水的电离程度:a>b>c B．b 点对应的混合溶液中:c(Na + )<c(CH 3 COO - ) C．c 点对应的混合溶液中:c(CH 3 COOH)>c(Na + )>c(OH - ) D．该温度下,a、b、c 三点 CH 3 COOH 的电离平衡常数均为-8a10K =c-0.1 【答案】D 【解析】
【详解】
根据图示可知，原混合液显酸性，则为醋酸与醋酸钠的混合液，a 点加入 0.10molNaOH 固体，pH=7，说明原溶液中 CH 3 COOH 的物质的量稍大于 0.2mol。酸或碱抑制水的电离，含弱酸根离子的盐促进水的电离，酸或碱的浓度越大，抑制水电离程度越大。
A.1.0Lcmol·L -1
CH 3 COOH 溶液与 0.1molNaOH 固体混合，发生的反应为：CH 3 COOH+NaOH=CH 3 COONa+H 2 O，反应后的溶液是 CH 3 COOH 和 CH 3 COONa 的混合溶液，其中 CH 3 COONa 的水解能够促进水的电离，而 CH 3 COOH 的电离会抑制水的电离。若向该混合溶液中通入 HCl，b→c 发生的反应为：CH 3 COONa+HCl=CH 3 COOH+NaCl，CH 3 COONa 减少，CH 3 COOH 增多，水的电离程度减小；若向该混合溶液中加入 NaOH 固体，b→a 发生的反应是：CH 3 COOH+NaOH=CH 3 COONa+H 2 O，CH 3 COONa 增多，CH 3 COOH 减少，水的电离会逐渐增大，因此水的电离程度：a>b>c，故 A 正确； B. b 点对应的混合溶液呈酸性，c(H + )>c(OH - )，则此时溶质为 CH 3 COOH 和 CH 3 COONa，结合电荷守恒，所以 c(Na + )<c(CH 3 COO - )，故 B 正确； C. c 点对于的溶液是通入 0.1molHCl 的溶液，相当于 HCl 中和氢氧化钠，所以 c 点溶液相当于原 CH 3 COOH 溶液和 0.1molNaCl 固体的混合液，醋酸浓度大于 0.2mol/L，所以c(CH 3 COOH)>c(Na + )>c(OH - )，故 C 正确；
D.该温度下，CH 3 COOH 的电离平衡常数-a+33c(CH COO ) c(H )c(CH CK =OOH)，a 点对于溶液中 pH=7，c(Na + )=c(CH 3 COO - )=0.2mol/L，c(H + )=c(OH - )=10 -7 mol/L，则溶液中 c(CH 3 COOH)=(c-0.2)mol/L，带入公式得- + -7 -833ac(CH COO ) c(H ) 10 0.2 2 10= =c(CH COOHK) c-=0.2 c-0.2 ，故 D 错误。
11．下列能源不属于直接或间接利用太阳能的是(
) A．风能 B．江河水流能 C．生物质能 D．地热温泉 【答案】D 【解析】
【详解】
A.风能是因为地球表面受热不均匀而产生的空气流动，故 A 不选。
B. 江河水流能是利用水循环，水循环是太阳能促进的，故 B 不选。
C. 生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物之中的能量形式，故 C 不选。
D. 地热温泉是利用来自地球内部的熔岩的地热能，故 D 选。
故选 D。
12．2019 年 6 月 6 日，工信部正式向四大运营商颁发了 5G 商用牌照，揭示了我国 5G 元年的起点。通信用磷酸铁锂电池其有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池，放电时，正极反应式为 M 1 － x Fe x PO 4 +e- +Li ＋ =LiM1 － x
Fe x PO 4 ，其原理如图所示，下列说法正确的是（
）
A．放电时，电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极 B．电池总反应为 M 1 － x Fe x PO 4 +LiC 6 Li M 1 － x Fe x PO 4 +6C C．放电时，负极反应式为 LiC 6 -e- =Li ＋ +6C
D．充电时，Li＋ 移向磷酸铁锂电极 【答案】C 【解析】
【详解】
A.放电时，电子由石墨电极流向磷酸铁锂电极，则电流由磷酸铁锂电极流向石墨电极，A 错误； B.根据电池结构可知，该电池的总反应方程式为：M 1 － x Fe x PO 4 +LiC 6 Li M 1 － x Fe x PO 4 +6C，B 错误； C.放电时，石墨电极为负极，负极反应式为 LiC 6 -e - =Li + +6C，C 正确； D.放电时，Li + 移向磷酸铁锂电极，充电时 Li + 移向石墨电极，D 错误； 故合理选项是 C。
13．事实上，许多非金属氧化物在一定条件下能与 Na 2 O 2 反应，且反应极有规律。如：Na 2 O 2＋SO 2
→ Na 2 SO 4 、Na 2 O 2 ＋SO 3
→Na 2 SO 4 + O 2 ，据此，你认为下列方程式中不正确的是 A．2Na 2 O 2 ＋2Mn 2 O 7 →4NaMnO 4 ＋O 2 ↑ B．2Na 2 O 2 ＋P 2 O 3 →Na 4 P 2 O 7
C．2Na 2 O 2 ＋2 N 2 O 3 →NaNO 2 ＋O 2 ↑ D．2 Na 2 O 2 ＋2 N 2 O 5 →4NaNO 3 ＋O 2 ↑ 【答案】C 【解析】
【分析】
Na 2 O 2 可与某些元素的最高价氧化物反应，生成对应的盐(或碱)和 O 2 ，Na 2 O 2 具有强氧化性，与所含元素不是最高价态的氧化物反应时，只生成相对应的盐，不生成 O 2 。据此分析。
【详解】
A．Mn 2 O 7 是最高价态的锰的氧化物，NaMnO 4 中的锰为+7 价，符合上述规律， A 正确； B．P 2 O 3 不是最高正价，生成 Na 4 P 2 O 7 ，符合上述规律，B 正确； C．N 2 O 3 不是最高价态的氮的氧化物，不符合上述规律，C 错误； D．N 2 O 5 是最高价态的氮的氧化物，因此过氧化钠与五氧化二氮反应生成硝酸钠和氧气，D正确； 答案选 C。
【点睛】
Na 2 O 2 具有氧化性、还原性，所以与强氧化剂反应体现还原性，与还原剂反应体现氧化性，同时也既可以作氧化剂，也作还原剂，再依据得失电子守恒判断书写是否正确。
14．用惰性电极电解饱和食盐水(含少量 Ca 2+ 、Mg 2+ )并进行相关实验(装置如图)，电解一段时间后，各部分装置及对应的现象为：(1)中黑色固体变红；(2)电极 a 附近溶液出现浑浊；(3)中溶液出现浑浊；(4)中溶液红色褪去。下列对实验现象解释不正确的是
A．(1)中：CuO+H 2ΔCu+H 2 O B．(2)中 a 电极：2H 2 O+2e - =H 2 ↑+2OH - ，Mg 2+ +2OH - =Mg(OH) 2 ↓ C．(3)中：Cl 2 +S 2- =S↓+2Cl -
D．(4)中：Cl 2 具有强氧化性 【答案】D 【解析】
【分析】
用惰性电极电解饱和食盐水(含少量 Ca 2+ 、Mg 2+ )产生的气体为氢气和氯气，氯气具有强氧化性，而氢气在加热条件下具有较强还原性，根据(1)中黑色固体变红，(2)电极 a 附近溶液出现浑浊可知，a 电极为阴极，放出氢气，生成氢氧根与镁离子结合成白色沉淀，b 电极为阳极，产生的氯气可氧化硫化钠生成硫沉淀出现浑浊，过量的氯气通入含酚酞的 NaOH 溶液中，溶液褪色的原因可能为 H + 中和了 OH - ，也可能是氯气与水反应生成的次氯酸的强氧化性所致，据此分析解答。
【详解】
A．(1)中黑色固体变红，是氢气还原氧化铜，反应的化学方程式为：CuO+H 2 Cu+H 2 O，故 A 正确； B．(2)电极 a 附近溶液出现浑浊，则 a 电极放出氢气生成氢氧根，与镁离子结合成白色沉淀，相关反应为：2H 2 O+2e - ═H 2 ↑+2OH - ，Mg 2+ +2OH - ═Mg(OH) 2 ↓，故 B 正确；
C．(3)中溶液出现浑浊，是产生的氯气氧化硫化钠生成硫沉淀，离子方程式为：Cl 2 +S 2- ═S↓+2Cl - ，故 C 正确； D．(4)中过量的氯气通入含酚酞的 NaOH 溶液中，溶液褪色的原因可能为 H + 中和了 OH - ，也可能是氯气与水反应生成的次氯酸的强氧化性所致，故 D 错误； 故选 D。
15．下列物质的工业制法错误的是 A．氨气：加热氢氧化钙和氯化铵的混合物 B．金属锰：高温下铝和二氧化锰反应 C．粗硅：高温下焦炭还原二氧化硅，副产物为 CO D．硫酸：黄铁矿煅烧生成的气体经接触氧化后用浓硫酸吸收 【答案】A 【解析】
【详解】
A. 氨气：加热氢氧化钙和氯化铵的混合物为氨气的实验室制法，工业用氮气与氢气在一定条件下反应制取，符合题意，A 正确； B. 金属锰：高温下铝和二氧化锰发生铝热反应可制取金属锰，与题意不符，B 错误； C. 粗硅：用焦炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅，副产物为 CO，与题意不符，C 错误； D. 硫酸：黄铁矿煅烧生成的气体经接触氧化后用浓硫酸吸收三氧化硫制取浓硫酸，与题意不符，D 错误； 答案为 A。
【点睛】
加热氢氧化钙和氯化铵的混合物为氨气的实验室制法。
二、实验题（本题包括 1 个小题，共 10 分）
16．Ⅰ.含氨废水和废气对环境造成的污染越来越严重，某课外活动小组先测定废水中含 NO 3 -为 3×10 -4 mol/L，而后用金属铝将 NO 3 - 还原为 N 2 ，从而消除污染。
(1)配平下列有关离子方程式：_____NO 3 - +_______Al+_______H 2 O→_______N 2 ↑+______Al(OH) 3 +________OH - 。
(2)上述反应中被还原的元素是____________，每生成 2 mol N 2 转移_________mol 电子。
(3)有上述废水 100 m 3 ，若要完全消除污染，则所消耗金属铝的质量为_________g。
Ⅱ.NO 与 Cl 2 在常温常压下可以合成亚硝酰氯(NOCl)。它是一种红褐色液体或黄色气体，其熔
点-64.5 ℃，沸点-5.5 ℃，遇水易水解。亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂。实验室制备原料气 Cl 2 的装置如图所示：
(4)实验室制 Cl 2 时，装置 A 中烧瓶内发生反应的化学方程式为_________________________。
(5)将上述收集到的 Cl 2 充入 D 的集气瓶中，按图示装置制备亚硝酰氯。
①装置 D 中发生的反应方程式为__________________________。
②如果不用装置 E 会引起什么后果：__________________。
③某同学认为装置 F 不能有效吸收尾气中的某种气体，该气体为_____________，为了充分吸收尾气，可将尾气与________________同时通入氢氧化钠溶液中。
【答案】6
10
18
3
10
6
N
20
1350
MnO 2 +4HCl(浓) MnCl 2 +Cl 2 ↑+2H 2 O
2NO+Cl 2 ═2NOCl
F 中的水蒸气进入 D 装置中，会导致产品水解
NO
O 2
【解析】
【分析】
Ⅰ.N 元素化合价由+5 降低为 0，铝元素化合价由 0 升高为+3；根据反应的离子方程式计算消耗金属铝的质量； Ⅱ.实验室在加热条件下用二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气；NO 与 Cl 2 发生化合反应生成NOCl，根据 NOCl 遇水易水解分析装置 E 的作用；尾气中含有 NO，NO 不能与氢氧化钠溶液反应。
【详解】
(1) N 元素化合价由+5 降低为 0，铝元素化合价由 0 升高为+3，根据得失电子守恒、元素守
恒、电荷守恒配平离子方程式为 6NO 3 - +10Al+18H 2 O==3N 2 ↑+10Al(OH) 3 +6OH - 。
(2)上述反应中，N 元素化合价由+5 降低为 0，被还原的元素是 N，每生成 2 mol N 2 转移2mol×2×(5－0)=20mol 电子。
(3) 100 m 3 废水含有 NO 3 - 的物质的量是 100×10 3 L×3×10 -4 mol/L=30mol，设反应消耗铝的物质的量是 n - -3 2 236NO +10Al+18H O==3N +10A6mol 10mol30l OH +mol6OHn↑
10 30mol6momolln =50mol，则所消耗金属铝的质量为 50mol×27g/mol= 1350g。
(4) 实验室在加热条件下用二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气，制 Cl 2 时发生反应的化学方程式为 MnO 2 +4HCl(浓) =
MnCl 2 +Cl 2 ↑+2H 2 O。
(5) ①装置 D 中 NO 与 Cl 2 发生化合反应生成 NOCl，发生的反应方程式为 2NO+Cl 2 ═2NOCl。
②NOCl 遇水易水解，若没有 E 装置，F 中的水蒸气进入 D 装置中，会导致产品水解。
③尾气中含有 NO，NO 不能与氢氧化钠溶液反应，该气体为 NO，氧气与 NO 反应生成 NO 2 ，为了充分吸收尾气，可将尾气与 O 2 同时通入氢氧化钠溶液中。
【点睛】
本题考查了物质制备方案设计以及实验方案评价、氧化还原反应方程式的配平，侧重于考查学生的分析问题和解决问题的能力。
三、推断题（本题包括 1 个小题，共 10 分）
17．化合物 I( ）是治疗心脏病的一种重要药物，可由简单有机物 A、B 和萘（ ）合成，路线如下：
(1)C 的结构简式为_________，E 的化学名称_______。
(2)由萘生成 C、B 生成 E 的反应类型分别为_________、_________
。
(3)I 中含氧官能团的名称为_______。
(4)D 可使溴水褪色，由 D 生成 G 的反应实现了原子利用率 100%，则该反应的化学方程式为_______________。
(5)同位素标记可用来分析有机反应中的断键情况，若用超重氢（T）标记的 G（ ）与 F 反应，所得 H 的结构简式为 则反应中 G（ ）断裂的化学键为 _______（填编号）
(6)Y 为 H 的同分异构体，满足以下条件的共有______种,请写出其中任意一种的结构简式_________。
①含有萘环，且环上只有一个取代基。
②可发生水解反应，但不能发生银镜反应。
【答案】
乙醇
取代反应
加成反应
醚键和羟基
ad
8
(任写一种，符合题目要求即可)
【解析】
【分析】
和氯气在催化剂作用下发生取代生成 C，C 在碱性条件下发生发生水解反应生成F，F 和 G 在碱性条件下生成 H，根据 H 的结构简式，可知 C 的结构简式为 ，F 的结构简式为 ；B(乙烯)在催化剂作用下与水发生加成反应生成 E，则 E为乙醇，乙醇与氨气发生取代反应生成(CH 3 CH 2 ) 3 N，据此分析解答。
【详解】
(1)根据分析 C 的结构简式为 ，E 的化学名称是乙醇； (2)根据分析， 和氯气在催化剂作用下发生取代生成 C，反应类型为取代反应；B(乙烯)在催化剂作用下与水发生加成反应生成 E，反应类型为加成反应； (3)化合物 I 的结构简式为 ，其中含氧官能团有醚键和羟基； (4) A 与氯气在加热条件下反应生成 D，D 在催化剂作用下被氧气氧化生成 G，D 可使溴水褪色，说明 D 中含有碳碳双键，由 D 生成 G 的反应实现了原子利用率 100%，结合 G 的结构简式可知，D 的结构简式为 ，则该反应的化学方程式为：
； (5)反应中 G（ ）到 H( )过程中，氯原子从 G 分子中脱离，则 a 位置的键发生断键；含有重氢的环状结构断开，说明 d 位置化学键断裂；断裂的化学键为 ad； (6)H 的结构简式为 ，Y 为 H 的同分异构体，含有萘环，且环上只有一个取代基，可发生水解反应，但不能发生银镜反应，说明分子中由酯基，没有醛基，故符合要求的结构简式为 、、 、 、
、 、
、 ，共有 8 种(任写一种，符合题目要求即可)。
四、综合题（本题包括 2 个小题，共 20 分）
18．锂离子电池是现代高性能电池的代表，高性能的电极材料与物质结构密切相关。
(l) LiFePO 4 因具有良好的结构稳定性而成为新一代正极材料，这与PO 4 3- 的结构密切相关，PO 4 3-的立体构型为____。P、O、S 的电负性从大到小的顺序为______________ (2)通常在电极材料表面进行“碳”包覆处理以增强其导电性。抗坏血酸 常被用作碳包覆的碳源，其易溶于水的原因是 ___，抗坏血酸中碳原子的杂化方式为 ___，1mol抗坏血酸中手性碳原子的数目为______ (3) Li + 过度脱出易导致锂电池结构坍塌产生 O 2 而爆炸，实验证实 O 2 因具有单电子而成为顺磁性分子，下列结构式（黑点代表电子）中最有可能代表 O 2 分子结构的是____（填标号）。
A．
B．
C．
D．
(4)目前最常用的电极材料有锂钴复合氧化物和石墨。
①锂钴复合氧化物中 Li、Co、O 分别形成了六边层状结构（图 a），按照 Li-O-Co-O-Li–O-Co-O- Li--顺序排列，则该化合物的化学式为____，Co 3+ 的价层电子排布式为_____。
②石墨晶胞（图 b）层间距为 d pm，C—C 键长为 a pm，石墨晶体的密度为 p g/cm 3 ，列式表示阿伏加德罗常数为____mol -l 。
【答案】正四面体
O>S>P
分子中含有多个羟基，可与水分子间形成氢键
sp 2 、sp 3
2N A
B
LiCoO 2
3d 6
30216103a dρ
【解析】
【分析】
(l) 根据价层电子对互斥理论，计算磷酸根离子的价电子对数，找出 PO 4 3- 空间构型，P、O、S 的电负性从大到小的顺序按非金属性强弱和电负性大小之间的关系来回答； (2)抗坏血酸 易溶于水的原因从影响溶解性的因素——含羟基及其与水的作用来分析，抗坏血酸中碳原子的杂化方式从碳碳键角度分析，1mol 抗坏血酸中手性碳原子的数目结合定义和图示结构判断； (3)结合信息和示意图选择判断；
(4)结合①锂钴复合氧化物中 Li、Co、O 分别形成了六边层状结构（图 a），用均摊法计算晶胞内的原子数，求该化合物的化学式，钴的原子序数为 27，则按电子排布规律可写 Co 3+ 的价层电子排布式； ②已知石墨晶胞（图 b）层间距为 d pm，C—C 键长为 a pm，按晶胞的密度等于晶体的密度为 p g/cm 3 ，列式求阿伏加德罗常数； 【详解】
(l) PO 4 3- 中 P 原子价层电子对个数5 0 4 342
且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断空间...
扩展阅读文章
推荐阅读文章
致富创业网 www.csyzzm.com
Copyright © 2002-2018 . 致富创业网 版权所有 湘ICP备12008529号-1