2016年全国统一高考化学试卷（新课标ⅰ）（含解析版）下载

2016 年全国统一高考化学试卷（新课标Ⅰ） 一、选择题（共 7 小题，每小题 6 分，满分 42 分） 1．（6 分）化学与生活密切相关，下列有关说法错误的是（　　） A．用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维 B．食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质 C．加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性 D．医用消毒酒精中乙醇的浓度为 95% 2．（6 分）设 NA 为阿伏加德罗常数值．下列有关叙述正确的是（　　） A．14g 乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为 2NA B．1mol N2 与 4mol H2 反应生成的 NH3 分子数为 2NA C．1mol Fe 溶于过量硝酸，电子转移数为 2NA D．标准状况下，2.24L CCl4 含有的共价键数为 0.4NA 3．（6 分）下列关于有机化合物的说法正确的是（　　） A．2﹣甲基丁烷也称异丁烷 B．由乙烯生成乙醇属于加成反应 C．C4H9Cl 有 3 种同分异构体 D．油脂和蛋白质都属于高分子化合物 4．（6 分）下列实验操作能达到实验目的是（　　） A．用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物 B．用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的 NO C．配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释 D．将 Cl2 与 HCl 混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的 Cl2 5．（6 分）三室式电渗析法处理含 Na2SO4 废水的原理如图所示，采用惰性电极， ab、cd 均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的 Na+和 SO42﹣可通 过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室．下列叙述正确 的是（　　） 第 1 页（共 34 页） A．通电后中间隔室的 SO42﹣离子向正极迁移，正极区溶液 pH 增大 B．该法在处理含 Na2SO4 废水时可以得到 NaOH 和 H2SO4 产品 C．负极反应为 2H2O﹣4e﹣=O2+4H+，负极区溶液 pH 降低 D．当电路中通过 1mol 电子的电量时，会有 0.5mol 的 O2 生成 6．（6 分）298K 时，在 20.0mL 0.10mol•L﹣1 氨水中滴入 0.10mol•L﹣1 的盐酸， 溶液的 pH 与所加盐酸的体积关系如图所示。已知 0.10mol•L﹣1 氨水的电离度 为 1.32%，下列有关叙述正确的是（　　） A．该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂 B．M 点对应的盐酸体积为 20.0mL +C．M 点处的溶液中 c（NH4 ）=c（Cl﹣）=c（H+）=c（OH﹣） D．N 点处的溶液中 pH＜12 7．（6 分）短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加．m、p、r 是由这些元 素组成的二元化合物，n 是元素 Z 的单质，通常为黄绿色气体，q 的水溶液具 有漂白性，r 溶液是一种常见的强酸，s 通常是难溶于水的混合物．上述物质 的转化关系如图所示．下列说法正确的是（　　） 第 2 页（共 34 页） A．原子半径的大小 W＜X＜Y B．元素的非金属性 Z＞X＞Y C．Y 的氢化物常温常压下为液态 D．X 的最高价氧化物的水化物为强酸 　二、解答题（共 3 小题，满分 43 分） 8．（14 分）氮的氧化物（NOx）是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化 剂条件下用 NH3 将 NOx 还原生成 N2．某同学在实验室中对 NH3 与 NO2 反应进 行了探究。回答下列问题： （1）氨气的制备 ①氨气的发生装置可以选择上图中的　 　，反应的化学方程式为　 　。 ②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→　 （按气流方向，用小写字母表示）。 　（2）氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的 NH3 充入注射器 X 中，硬质玻璃管 Y 中加入少量催化剂，充入 NO2（两端用夹子 K1、K2 夹好）。在一定温度下按图示装置进行实验。 第 3 页（共 34 页） 操作步骤 实验现象 解释原因 打开 K1，推动注射器活塞，使 X 中的气体缓慢充入 Y 管中 ①Y 管中　 　 ②反应的化学方程式 　　将注射器活塞退回原处并固定， Y 管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 待装置恢复到室温 打开 K2 ③　 　④　 　9．（15 分）元素铬（Cr）在溶液中主要以 Cr3+（蓝紫色）、Cr（OH）4 （绿色 ﹣）、Cr2O72﹣（橙红色）、CrO42﹣（黄色）等形式存在，Cr（OH） 为难溶于水 3的灰蓝色固体，回答： （1）Cr3+与 Al3+的化学性质相似，往 Cr2（SO4）3 溶液中滴入 NaOH 溶液直至过 量，可观察到的现象是　 　。 （2）CrO42﹣和 Cr2O72﹣在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为 1.0mol•L﹣1 的 Na2CrO4 溶液中 c（Cr2O72﹣）随 c（H+）的变化如图所示。 ①用离子方程式表示 Na2CrO4 溶液中的转化反应　 ②由图可知，溶液酸性增强，CrO42﹣的平衡转化率　 　。 　（填“增大“减小”或“不 变”）。 根据 A 点数据，计算出该转化反应的平衡常数为　 　。 （3）用 K2CrO4 为指示剂，以 AgNO3 标准液滴定溶液中的 Cl﹣，Ag+与 CrO42﹣生成 砖红色沉淀时到达滴定终点。当溶液中 Cl﹣恰好完全沉淀（浓度等于 1.0× 2﹣ 10﹣5mol•L﹣1）时，溶液中 c （Ag+）为　 　mol•L﹣1，此时溶液中 c（CrO4 ）等于　 ）。 　mol•L﹣1．（Ksp（Ag2CrO4）=2.0×10﹣12、Ksp（AgCl）=2.0×10﹣10 第 4 页（共 34 页） （4）+6 价铬的化合物毒性较大，常用 NaHSO3 将废液中的 Cr2O72﹣还原成 Cr3+， 反应的离子方程式为　。 10．（14 分）NaClO2 是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种 生产工艺如下： 回答下列问题： （1）NaClO2 中 Cl 的化合价为　。 （2）写出“反应”步骤中生成 ClO2 的化学方程式　 （3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去 Mg2+和 Ca2+，要加 入的试剂分别为　、　。“电解”中阴极反应的主要产物是　。 （4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量 ClO2．此吸收反应中，氧化剂与 还原剂的物质的量之比为　，该反应中氧化产物是　。 　。 （5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消 毒剂的氧化能力相当于多少克 Cl2 的氧化能力。NaClO2 的有效氯含量为　 。（计算结果保留两位小数） 　　（二）选考题：共 45 分．请考生从给出的 3 道物理题、3 道化学题、2 道生物 题中每科任选一题作答，并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂 第 5 页（共 34 页） 黑．注意所选题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指 定位置答题．如果多做，则每学科按所做的第一题计分．[化学–选修 2：化 学与技术] 11．（15 分）高锰酸钾（KMnO4）是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及 制药工业等．以软锰矿（主要成分为 MnO2）为原料生产高锰酸钾的工艺路线 如下： 回答下列问题： （1）原料软锰矿与氢氧化钾按 1：1 的比例在“烘炒锅”中混配，混配前应将软锰 矿粉碎，其作用是　 　． （2）“平炉”中发生的化学方程式为　 （3）“平炉”中需要加压，其目的是　 　． 　． （4）将 K2MnO4 转化为 KMnO4 的生产有两种工艺． ①“CO2 歧化法”是传统工艺，即在 K2MnO4 溶液中通入 CO2 气体，使体系呈中性 或弱酸性，K2MnO4 发生歧化反应，反应中生成 KMnO4，MnO2 和　 　（写 化学式）． ②“电解法”为现代工艺，即电解 K2MnO4 水溶液，电解槽中阳极发生的电极反应 为　 ，阴极逸出的气体是　 ③“电解法”和“CO2 歧化法”中，K2MnO4 的理论利用率之比为　 　　． 　． （5）高锰酸钾纯度的测定：称取 1.0800g 样品，溶解后定容于 100mL 容量瓶中， 摇匀．取浓度为 0.2000mol•L﹣1 的 H2C2O4 标准溶液 20.00mL，加入稀硫酸酸化 ，用 KMnO4 溶液平行滴定三次，平均消耗的体积为 24.48mL，该样品的纯度 为　　（列出计算式即可，已知2MnO4 +5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O）． ﹣　第 6 页（共 34 页） [化学–选修 3：物质结构与性质] 12．（15 分）锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛． 回答下列问题： （1）基态 Ge 原子的核外电子排布式为[Ar]　 （2）Ge 与 C 是同族元素，C 原子之间可以形成双键、叁键，但 Ge 原子之间难 以形成双键或叁键．从原子结构角度分析，原因是　． （3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因　 　，有　 　个未成对电子． 　． GeCl4 GeBr4 26 GeI4 146 ﹣49.5 熔点/℃ 沸点/℃ 83.1 186 约 400 （4）光催化还原 CO2 制备 CH4 反应中，带状纳米 Zn2GeO4 是该反应的良好催化 剂．Zn、Ge、O 电负性由大至小的顺序是　． （5）Ge 单晶具有金刚石型结构，其中 Ge 原子的杂化方式为　 在的作用力是　． 　微粒之间存 （6）晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置， 如图（1、2）为 Ge 单晶的晶胞，其中原子坐标参数 A 为（0，0，0）；B 为（ ，0， ）；C 为（ ， ，0）．则 D 原子的坐标参数为　 　． ②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知 Ge 单晶的晶胞参数 a=565.76pm，其 密度为　 　g•cm﹣3（列出计算式即可）． 　[化学–选修 5：有机化学基础] 13．（15 分）秸秆（含多糖类物质）的综合利用具有重要的意义．下面是以秸 第 7 页（共 34 页） 秆为原料合成聚酯类高分子化合物 回答下列问题： （1）下列关于糖类的说法正确的是　 a．糖类都有甜味，具有 CnH2mOm 的通式 　．（填标号） b．麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖 c．用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全 d．淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物 （2）B 生成 C 的反应类型为　 （3）D 中的官能团名称为　 　． 　，D 生成 E 的反应类型为　 　． 　． （4）F 的化学名称是　，由F 生成 G 的化学方程式为　 （5）具有一种官能团的二取代芳香化合物 W 是 E 的同分异构体，0.5molW 与足 量碳酸氢钠溶液反应生成 44gCO2，W 共有　种（不含立体异构），其 中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为　． （6）参照上述合成路线，以（反，反）﹣2，4﹣已二烯和 C2H4 为原料（无机试 剂任选），设计制备对苯二甲酸的合成路线　 　． 　第 8 页（共 34 页） 2016 年全国统一高考化学试卷（新课标Ⅰ） 参考答案与试题解析 　一、选择题（共 7 小题，每小题 6 分，满分 42 分） 1．（6 分）化学与生活密切相关，下列有关说法错误的是（　　） A．用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维 B．食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质 C．加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性 D．医用消毒酒精中乙醇的浓度为 95% 【考点】11：化学的主要特点与意义；14：物质的组成、结构和性质的关系．菁优网版权所有 【专题】56：化学应用． 【分析】A．蚕丝含有蛋白质，灼烧时具有烧焦的羽毛气味； B．食用油反复加热会生成苯并芘等物质； C．加热可导致蛋白质变性； D．医用消毒酒精中乙醇的浓度为 75%． 【解答】解：A．蚕丝含有蛋白质，灼烧时具有烧焦的羽毛气味，为蛋白质的特 有性质，可用于鉴别蛋白质类物质，故 A 正确； B．食用油反复加热会生成苯并芘等稠环芳香烃物质，可致癌，故 B 正确； C．加热可导致蛋白质变性，一般高温可杀菌，故 C 正确； D．医用消毒酒精中乙醇的浓度为 75%，故 D 错误。 故选：D。 【点评】本题综合考查元素化合物知识，为高频考点，侧重于化学与生活、生产 的考查，有利于培养学生良好的科学素养，提高学习的积极性，注意相关基 础知识的积累，难度不大． 　2．（6 分）设 NA 为阿伏加德罗常数值．下列有关叙述正确的是（　　） A．14g 乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为 2NA 第 9 页（共 34 页） B．1mol N2 与 4mol H2 反应生成的 NH3 分子数为 2NA C．1mol Fe 溶于过量硝酸，电子转移数为 2NA D．标准状况下，2.24L CCl4 含有的共价键数为 0.4NA 【考点】4F：阿伏加德罗常数．菁优网版权所有 【专题】518：阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律． 【分析】A．乙烯和丙烯最简式 CH2，计算 14gCH2 中的氢原子数； B．氮气和氢气反应生成氨气是可逆反应； C.1mol Fe 溶于过量硝酸生成硝酸铁，依据反应的铁计算电子转移； D．标准状况下四氯化碳不是气体． 【解答】解：A.14g 乙烯和丙烯混合气体中含 CH2 物质的量= 氢原子数为 2NA，故 A 正确； =1mol，含 B.1mol N2 与 4mol H2 反应生成的 NH3，反应为可逆反应 1mol 氮气不能全部反应 生成氨气，生成氨气分子数小于 2NA，故 B 错误； C.1mol Fe 溶于过量硝酸生成硝酸铁，电子转移为 3mol，电子转移数为 3NA，故 C 错误； D．标准状况下，四氯化碳不是气体，2.24L CCl4 含物质的量不是 0.1mol，故 D 错 误； 故选：A。 【点评】本题考查了阿伏伽德罗常数的分析应用，主要是物质组成、氧化还原反 应、可逆反应、气体摩尔体积等知识点的应用，掌握基础是解题关键，题目 较简单． 　3．（6 分）下列关于有机化合物的说法正确的是（　　） A．2﹣甲基丁烷也称异丁烷 B．由乙烯生成乙醇属于加成反应 C．C4H9Cl 有 3 种同分异构体 D．油脂和蛋白质都属于高分子化合物 第 10 页（共 34 页） 【考点】HD：有机物的结构和性质．菁优网版权所有 【专题】531：同系物和同分异构体． 【分析】A．异丁烷含有 4 个 C 原子，2﹣甲基丁烷含有 5 个 C 原子； B．乙烯与水在催化剂加热的条件下发生加成反应生成乙醇； C．同分异构体是化合物具有相同分子式，但具有不同结构的现象； D．油脂不是高分子化合物． 【解答】解：A．异丁烷含有 4 个 C 原子，2﹣甲基丁烷含有 5 个 C 原子，故 A 错误； B．乙烯与水在催化剂加热的条件下发生加成反应生成乙醇，故 B 正确； C．同分异构体是化合物具有相同分子式，但具有不同结构的现象，C4H10 的同分 异构体有：CH3CH2CH2CH3、CH3CH（CH3）CH32 种，CH3CH2CH2CH3 分子中有 2 种化学环境不同的 H 原子，其一氯代物有 2 种；CH3CH（CH3）CH3 分子中有 2 种化学环境不同的 H 原子，其一氯代物有 2 种；故 C4H9Cl 的同分异构体共有 4 种，故 C 错误； D．油脂不是高分子化合物，故 D 错误； 故选：B。 【点评】本题考查有机物的命名，有机物的反应类型，同分异构体书写及高分子 化合物等知识，为高频考点，把握官能团与性质的关系为解答的关键，注意 有机物的成分、性质及反应类型，注重基础知识的考查，题目难度不大． 　4．（6 分）下列实验操作能达到实验目的是（　　） A．用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物 B．用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的 NO C．配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释 D．将 Cl2 与 HCl 混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的 Cl2 【考点】U5：化学实验方案的评价．菁优网版权所有 【专题】542：化学实验基本操作． 【分析】A．互不相溶的液体采用分液方法分离，用的仪器是分液漏斗； 第 11 页（共 34 页） B．NO 易和空气中 O2 反应生成 NO2； C．FeCl3 属于强酸弱碱盐，Fe 3+易水解生成 Fe（OH）3 而产生浑浊； D．将 Cl2 与 HCl 混合气体通过饱和食盐水会带出部分水蒸气。 【解答】解：A．长颈漏斗不能用作分离操作，互不相溶的液体采用分液漏斗分 离，乙酸、乙醇、乙酸乙酯互溶，不能采取分液法分离，应该采用蒸馏方法 分离提纯，故 A 错误； B．NO 易和空气中 O2 反应生成 NO2，所以不能用排空气法收集，NO 不易溶于水 ，应该用排水法收集，故 B 错误； C．FeCl3 属于强酸弱碱盐，Fe 3+易水解生成 Fe（OH）3 而产生浑浊，为了防止氯 化铁水解，应该将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释，故 C 正确； D．将 Cl2 与 HCl 混合气体通过饱和食盐水会带出部分水蒸气，所以得不到纯净的 氯气，应该将饱和食盐水出来的气体再用浓硫酸干燥，故 D 错误； 故选：C。 【点评】本题考查化学实验方案评价，为高频考点，涉及物质分离提纯、气体收 集、盐类水解、洗气等知识点，明确实验原理、物质性质、实验操作基本方 法及仪器的用途是解本题关键，注意：从水溶液中出来的气体中含有水蒸气， 为易错点。 　5．（6 分）三室式电渗析法处理含 Na2SO4 废水的原理如图所示，采用惰性电极， ab、cd 均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的 Na+和 SO42﹣可通 过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室．下列叙述正确 的是（　　） A．通电后中间隔室的 SO42﹣离子向正极迁移，正极区溶液 pH 增大 第 12 页（共 34 页） B．该法在处理含 Na2SO4 废水时可以得到 NaOH 和 H2SO4 产品 C．负极反应为 2H2O﹣4e﹣=O2+4H+，负极区溶液 pH 降低 D．当电路中通过 1mol 电子的电量时，会有 0.5mol 的 O2 生成 【考点】DI：电解原理．菁优网版权所有 【专题】51I：电化学专题． 【分析】A、阴离子向阳极（即正极区）移动，氢氧根离子放电 pH 减小； B、从两极的电极反应和溶液的电中性角度考虑； C、负极即为阴极，发生还原反应，氢离子放电； D、当电路中通过 1mol 电子的电量时，会有 0.25mol 的 O2 生成． 【解答】解：A、阴离子向阳极（即正极区）移动，氢氧根离子放电 pH 减小， 故 A 错误； B、直流电场的作用下，两膜中间的 Na+和 SO42﹣可通过离子交换膜，而两端隔室 中离子被阻挡不能进入中间隔室，通电时，氢氧根离子在阳极区放电生成水 和氧气，考虑电荷守恒，两膜中间的硫酸根离子会进入正极区，与氢离子结 合成硫酸；氢离子在阴极得电子生成氢气，考虑电荷守恒，两膜中间的钠离 子会进入负极区，与氢氧根离子结合成氢氧化钠，故可以得到 NaOH 和 H2SO4 产品，故 B 正确； C、负极即为阴极，发生还原反应，氢离子得电子生成氢气，故 C 错误； D、每生成 1mol 氧气转移 4mol 电子，当电路中通过 1mol 电子的电量时，会有 0.25mol 的 O2 生成，故 D 错误。 故选：B。 【点评】本题考查了电解原理的应用，明确电解池中的阴阳极以及阴阳极上离子 的放电顺序是解题的关键，注意题干信息的分析应用，题目难度不大． 　6．（6 分）298K 时，在 20.0mL 0.10mol•L﹣1 氨水中滴入 0.10mol•L﹣1 的盐酸， 溶液的 pH 与所加盐酸的体积关系如图所示。已知 0.10mol•L﹣1 氨水的电离度 为 1.32%，下列有关叙述正确的是（　　） 第 13 页（共 34 页） A．该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂 B．M 点对应的盐酸体积为 20.0mL +C．M 点处的溶液中 c（NH4 ）=c（Cl﹣）=c（H+）=c（OH﹣） D．N 点处的溶液中 pH＜12 【考点】DO：酸碱混合时的定性判断及有关 ph 的计算．菁优网版权所有 【专题】51G：电离平衡与溶液的 pH 专题． 【分析】A．强酸弱碱相互滴定时，由于生成强酸弱碱盐使溶液显酸性，所以应 选择甲基橙作指示剂； B．如果 M 点盐酸体积为 20.0mL，则二者恰好完全反应生成氯化铵，溶液应该 呈酸性； +C．M 处溶液呈中性，则存在 c（H+）=c（OH﹣），根据电荷守恒得 c（NH4 ）=c （Cl﹣），该点溶液中溶质为氯化铵和一水合氨，铵根离子水解而促进水电离 、一水合氨抑制水电离，铵根离子水解和一水合氨电离相互抑制； D．N 点为氨水溶液，氨水浓度为 0.10mol•L﹣1，该氨水电离度为 1.32%，则该溶 液 中c （ OH﹣ ） =0.10mol/L × 1.32%=1.32 × 10﹣3 mol/L ， c （ H+ ） =mol/L=7.6×10﹣12mol/L。 【解答】解：A．强酸弱碱相互滴定时，由于生成强酸弱碱盐使溶液显酸性，所 以应选择甲基橙作指示剂，所以盐酸滴定氨水需要甲基橙作指示剂，故 A 错 误； B．如果 M 点盐酸体积为 20.0mL，则二者恰好完全反应生成氯化铵，氯化铵中 铵根离子水解导致该点溶液应该呈酸性，要使溶液呈中性，则氨水应该稍微 过量，所以盐酸体积小于 20.0mL，故 B 错误； 第 14 页（共 34 页） +C．M 处溶液呈中性，则存在 c（H+）=c（OH﹣），根据电荷守恒得 c（NH4 ）=c （Cl﹣），该点溶液中溶质为氯化铵和一水合氨，铵根离子水解而促进水电离 、一水合氨抑制水电离，铵根离子水解和一水合氨电离相互抑制，水的电离 +程度很小，该点溶液中离子浓度大小顺序是 c（NH4 ）=c（Cl﹣）＞c（H+）=c（ OH﹣），故 C 错误； D．N 点为氨水溶液，氨水浓度为 0.10mol•L﹣1，该氨水电离度为 1.32%，则该溶 液 中c （ OH﹣ ） =0.10mol/L × 1.32%=1.32 × 10﹣3 mol/L ， c （ H+ ） =mol/L=7.6×10﹣12mol/L，所以该点溶液 pH＜12，故 D 正确； 故选：D。 【点评】本题考查酸碱混合溶液定性判断，为高频考点，侧重考查学生实验操作 、试剂选取、识图及分析判断能力，明确实验操作、盐类水解、弱电解质的 电离等知识点是解本题关键，注意 B 采用逆向思维方法分析解答，知道酸碱 中和滴定中指示剂的选取方法，题目难度中等。 　7．（6 分）短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加．m、p、r 是由这些元 素组成的二元化合物，n 是元素 Z 的单质，通常为黄绿色气体，q 的水溶液具 有漂白性，r 溶液是一种常见的强酸，s 通常是难溶于水的混合物．上述物质 的转化关系如图所示．下列说法正确的是（　　） A．原子半径的大小 W＜X＜Y B．元素的非金属性 Z＞X＞Y C．Y 的氢化物常温常压下为液态 第 15 页（共 34 页） D．X 的最高价氧化物的水化物为强酸 【考点】GS：无机物的推断．菁优网版权所有 【专题】111：无机推断． 【分析】短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加．m、p、r 是由这些元素 组成的二元化合物，n 是元素 Z 的单质，通常为黄绿色气体，则 n 为 Cl2，Z 为 Cl，氯气与 p 在光照条件下生成 r 与 s，r 溶液是一种常见的强酸，则 r 为 HCl ，s 通常是难溶于水的混合物，则 p 为 CH4，氯气与 m 反应生成 HCl 与 q，q 的水溶液具有漂白性，则 m 为 H2O，q 为 HClO，结合原子序数可知 W 为 H 元 素，X 为 C 元素，Y 为 O 元素，然后结合元素周期律解答． 【解答】解：短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加。m、p、r 是由这些 元素组成的二元化合物，n 是元素 Z 的单质，通常为黄绿色气体，则 n 为 Cl2， Z 为 Cl，氯气与 p 在光照条件下生成 r 与 s，r 溶液是一种常见的强酸，则 r 为 HCl，s 通常是难溶于水的混合物，则 p 为 CH4，氯气与 m 反应生成 HCl 与 q，q 的水溶液具有漂白性，则 m 为 H2O，q 为 HClO，结合原子序数可知 W 为 H 元素，X 为 C 元素，Y 为 O 元素， A．所以元素中 H 原子半径最小，同周期自左而右原子半径减小，故原子半径 W （H）＜Y（O）＜X（C），故 A 错误； B．氯的氧化物中氧元素表现负化合价，氧元素非金属性比氯的强，高氯酸为强 酸，碳酸为弱酸，氯元素非金属性比碳的强，故非金属性 Y（O）＞Z（Cl）＞ X（C），故 B 错误； C．氧元素氢化物为水或双氧水，常温下为液态，故 C 正确； D．X 的最高价氧化物的水化物为碳酸，碳酸属于弱酸，故 D 错误。 故选：C。 【点评】本题考查无机物的推断，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、 元素周期律等为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意 n 为氯气及 氯气性质为推断的突破口，题目难度不大． 　二、解答题（共 3 小题，满分 43 分） 第 16 页（共 34 页） 8．（14 分）氮的氧化物（NOx）是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化 剂条件下用 NH3 将 NOx 还原生成 N2．某同学在实验室中对 NH3 与 NO2 反应进 行了探究。回答下列问题： （1）氨气的制备①氨气的发生装置可以选择上图中的　A　，反应的化学方程式为　Ca（OH） 2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O　。 ②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→　 d→c→f→e→j　（按气流方向，用小写字母表示）。 （2）氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的 NH3 充入注射器 X 中，硬质玻璃管 Y 中加入少量催化剂，充入 NO2（两端用夹子 K1、K2 夹好）。在一定温度下按图示装置进行实验。 操作步骤 实验现象 解释原因 打开 K1，推动注射器活塞，使 X ①Y 管中　红棕色 中的气体缓慢充入 Y 管中 气体慢慢变浅　 ②反应的化学方程式 　8NH3+6NO2 7N2 +12H2O　 将注射器活塞退回原处并固定， Y 管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 待装置恢复到室温 第 17 页（共 34 页） 打开 K2 ③　Z 中 NaOH 溶 ④　反应后气体分子数减少， 液产生倒吸现 象　 Y 管压强小于外压　 【考点】ED：氨的实验室制法；S7：氨的制取和性质．菁优网版权所有 【专题】547：有机实验综合． 【分析】（1）①实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气，依据反 应物状态和条件选择发生装置； ②气体制备一般顺序为：发生装置，净化装置，收集装置，尾气处理装置，结合 氨气为碱性气体，密度小于空气密度，极易溶于水的性质解答； （2）打开 K1，推动注射器活塞，使 X 中的气体缓慢充入 Y 管中，则氨气与二氧 化氮发生归中反应生成无色氮气，所以看到现象为：红棕色变浅； 依据 8NH3+6NO2=7N2+12H2O 以及气态水凝聚判断反应后气体分子数减少从而判 断打开 K2 发生的现象。 【解答】解：（1）①实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气，反 应物状态为固体与固体，反应条件为加热，所以选择 A 为发生装置，反应方 程式：Ca（OH）2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O； CaCl2+2NH3↑+2H2O； 故答案为：A；Ca（OH）2+2NH4Cl ②实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气，制备的气体中含有水蒸 气，氨气为碱性气体，应选择盛有碱石灰干燥管干燥气体，氨气极易溶于水， 密度小于空气密度所以应选择向下排空气法收集气体，氨气极易溶于水，尾 气可以用水吸收，注意防止倒吸的发生，所以正确的连接顺序为：发生装置 →d→c→f→e→j； 故答案为：d→c→f→e→j； （2）打开 K1，推动注射器活塞，使 X 中的气体缓慢充入 Y 管中，则氨气与二氧 化氮发生归中反应 生成无色氮气，所以看到现象为：红棕色气体慢慢变浅； 根据反应 8NH3+6NO2 7N2+12H2O 以及装置恢复至室温后气态水凝聚可 判断反应后气体分子数减少，装置内压强降低，所以打开 K2 在大气压的作用 第 18 页（共 34 页） 下发生倒吸； 故答案为： 操作步骤 实验现象 解释原因 打开 K1，推动注射器活塞，使 X ①红棕色气体 中的气体缓慢充入 Y 管中 慢慢变浅 ②反应的化学方程式 8NH3+6NO2 7N2+12H 2O 将注射器活塞退回原处并固定， Y 管中有少量水 生成的气态水凝聚 待装置恢复到室温 珠打开 K2 ③Z 中 NaOH 溶 ④反应后气体分子数减少，Y 液产生倒吸 现象 管中压强小于外压 【点评】本题考查了氨气的制备和性质的检验，明确氨气的制备原理及制备气体 的一般程序是解题关键，题目难度不大。 　9．（15 分）元素铬（Cr）在溶液中主要以 Cr3+（蓝紫色）、Cr（OH）4 （绿色 ﹣）、Cr2O72﹣（橙红色）、CrO42﹣（黄色）等形式存在，Cr（OH） 为难溶于水 3的灰蓝色固体，回答： （1）Cr3+与 Al3+的化学性质相似，往 Cr2（SO4）3 溶液中滴入 NaOH 溶液直至过 量，可观察到的现象是　溶液蓝紫色变浅，同时产生灰蓝色沉淀，然后沉淀 逐渐溶解形成绿色溶液　。 （2）CrO42﹣和 Cr2O72﹣在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为 1.0mol•L﹣1 的 Na2CrO4 溶液中 c（Cr2O72﹣）随 c（H+）的变化如图所示。 ①用离子方程式表示 Na2CrO4 溶液中的转化反应　2CrO42﹣+2H+⇌Cr2O72﹣+H2O　 。②由图可知，溶液酸性增强，CrO42﹣的平衡转化率　增大　（填“增大“减小”或“ 不变”）。 根据 A 点数据，计算出该转化反应的平衡常数为　1.0×1014　。 第 19 页（共 34 页） （3）用 K2CrO4 为指示剂，以 AgNO3 标准液滴定溶液中的 Cl﹣，Ag+与 CrO42﹣生成 砖红色沉淀时到达滴定终点。当溶液中 Cl﹣恰好完全沉淀（浓度等于 1.0× 10﹣5mol•L﹣1）时，溶液中 c （Ag+）为　2.0×10﹣5　mol•L﹣1，此时溶液中 c （CrO42﹣）等于　5.0×10﹣3　mol•L﹣1．（Ksp（Ag2CrO4）=2.0×10﹣12、Ksp（ AgCl）=2.0×10﹣10）。 （4）+6 价铬的化合物毒性较大，常用 NaHSO3 将废液中的 Cr2O72﹣还原成 Cr3+， 反应的离子方程式为　Cr2O72﹣+3HSO3 +5H+=2Cr3++3SO42﹣+4H2O　。 ﹣【考点】CP：化学平衡的计算．菁优网版权所有 【专题】51E：化学平衡专题． 【分析】（1）根据 Cr3+与 Al3+的化学性质相似，可知 Cr（OH） 为两性氢氧化物 3，能溶解在氢氧化钠溶液中，往 Cr2（SO4）3 溶液中滴入 NaOH 溶液直至过量 ，先生成沉淀，沉淀再溶解； （ 2 ） ① CrO42﹣ 和 Cr2O72﹣ 在 溶 液 中 转 化 的 离 子 方 程 式 为 ： 2CrO42﹣+2H+ ⇌ Cr2O72﹣+H2O； ②图象分析可知随氢离子浓度增大，铬酸根离子转化为重铬酸根离子；A 点 c（ Cr2O72﹣）=0.25mol/L，c（H+）=10﹣7mol/L，c（CrO42﹣）=0.5mol/L，依据平衡 常数概念计算； （3）当溶液中 Cl﹣完全沉淀时，即 c（Cl﹣）=1.0×10﹣5mol/L，依据 Ksp（AgCl） 第 20 页（共 34 页） =2.0×10﹣10，计算得到 c（Ag+）；再依据计算得到的银离子浓度和溶度积常 数计算此时溶液中 c（CrO42﹣）； 2﹣ （4）NaHSO3 的还原性将废液中的 Cr2O72﹣还原成 Cr3+，HSO3 被氧化为 SO4 ﹣。【解答】解：（1）Cr3+与 Al3+的化学性质相似，可知 Cr（OH）3 为两性氢氧化物 ，能溶解在氢氧化钠溶液中，往 Cr2（SO4）3 溶液中滴入 NaOH 溶液直至过量 ，先生成 Cr（OH） 灰蓝色沉淀，继续加入 NaOH 后沉淀溶解，生成绿色 Cr（ 3﹣OH）4 ； 故答案为：溶液蓝紫色变浅，同时产生灰蓝色沉淀，然后沉淀逐渐溶解形成绿色 溶液； （ 2 ） ① CrO42﹣ 和 Cr2O72﹣ 在 溶 液 中 转 化 的 离 子 方 程 式 为 ： 2CrO42﹣+2H+ ⇌ Cr2O72﹣+H2O； 故答案为：2CrO42﹣+2H+⇌Cr2O72﹣+H2O； ②溶液酸性增大，平衡 2CrO42﹣+2H+⇌Cr2O72﹣+H2O 正向进行，CrO42﹣的平衡转化 率增大；A 点 Cr2O72﹣的浓度为 0.25mol/L，则消耗的 CrO42﹣的浓度为 0.5mol/L ，则溶液中的 c（CrO42﹣）=1.0mol/L﹣0.25mol/L×2=0.5mol/L，H+浓度为 1× 10﹣7mol/L ， 此 时 该 转 化 反 应 的 平 衡 常 数 为K= ==1.0×1014； 故答案为：增大；1.0×1014； （3）当溶液中 Cl﹣完全沉淀时，即 c（Cl﹣）=1.0×10﹣5mol/L，依据 Ksp（AgCl） =2.0×10﹣10，计算得到 c（Ag+）= 溶液中 c（CrO42﹣）= ==2.0×10﹣5；此时 ==5.0×10﹣3； 故答案为：2.0×10﹣5； 5.0×10﹣3； 第 21 页（共 34 页） 2﹣ （4）NaHSO3 的还原性将废液中的 Cr2O72﹣还原成 Cr3+，HSO3 被氧化为 SO4 ﹣，反应的离子方程式为： Cr2O72﹣+3HSO3 +5H+=2Cr3++3SO42﹣+4H2O； ﹣故答案为：Cr2O72﹣+3HSO3 +5H+=2Cr3++3SO42﹣+4H2O。 ﹣【点评】本题考查化学反应原理的分析与探究、化学平衡常数、溶度积常数的计 算的知识，注意平衡常数的理解应用和两性物质的性质，题目难度中等。 　10．（14 分）NaClO2 是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种 生产工艺如下： 回答下列问题： （1）NaClO2 中 Cl 的化合价为　+3 价　。 （ 2 ） 写 出 “ 反 应 ” 步 骤 中 生 成ClO2 的 化 学 方 程 式2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2　。 （3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去 Mg2+和 Ca2+，要加 入的试剂分别为　NaOH 溶液　、　Na2CO3 溶液　。“电解”中阴极反应的主要 ﹣产物是　ClO2 （或 NaClO2）　。 （4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量 ClO2．此吸收反应中，氧化剂与 还原剂的物质的量之比为　2：1　，该反应中氧化产物是　O2　。 （5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消 毒剂的氧化能力相当于多少克 Cl2 的氧化能力。NaClO2 的有效氯含量为　1.57　 。（计算结果保留两位小数） 【考点】B1：氧化还原反应．菁优网版权所有 第 22 页（共 34 页） 【专题】546：无机实验综合． 【分析】（1）在 NaClO2 中 Na 为+1 价，O 为﹣2 价，根据正负化合价的代数和 为 0 计算得到； （2）NaClO3 和 SO2 在 H2SO4 酸化条件下生成 ClO2，其中 NaClO2 是氧化剂，还原 产物为 NaCl，回收产物为 NaHSO4，说明生成硫酸氢钠，且产生 ClO2，根据电 子守恒和原子守恒配平书写化学方程式； （3）食盐溶液中混有 Mg2+ 和 Ca2+，可以利用过量 NaOH 溶液除去 Mg2+，利用 过量 Na2CO3 溶液除去 Ca2+，ClO2 氧化能力强，根据结晶干燥后的产物可知 ClO2 的还原产物为 NaClO2； ﹣（4）依据图示可知，利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收 ClO2，产物为 ClO2 ， ﹣则此反应中 ClO2 为氧化剂，还原产物为 ClO2 ，化合价从+4 价降为+3 价，H2O2 为还原剂，氧化产物为 O2，每摩尔 H2O2 得到 2mol 电子，依据电子守恒可知 氧化剂和还原剂的物质的量之比； （5）每克 NaClO2 的物质的量 =mol，依据电子转移数目相等，可 mol，计算得到氯气的质量。 知氯气的物质的量为 mol×4× = 【解答】解：（1）在 NaClO2 中 Na 为+1 价，O 为﹣2 价，根据正负化合价的代 数和为 0，可得 Cl 的化合价为+3 价， 故答案为：+3； （2）NaClO3 和 SO2 在 H2SO4 酸化条件下生成 ClO2，其中 NaClO3 是氧化剂，还原 产物为 ClO2，回收产物为 NaHSO4，说明生成硫酸氢钠，且产生 ClO2，根据电 子守恒可知，此反应的化学方程式为：2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2， 故答案为：2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2； （3）食盐溶液中混有 Mg2+ 和 Ca2+，可以利用过量 NaOH 溶液除去 Mg2+，利用 过量 Na2CO3 溶液除去 Ca2+，ClO2 氧化能力强，根据结晶干燥后的产物可知 ﹣ClO2 的还原产物为 NaClO2，因此电解装置中阴极 ClO2 得电子生成 ClO2 ，阳 极 Cl﹣失电子生成 Cl2。 ﹣故答案为：NaOH 溶液；Na2CO3 溶液；ClO2 （或 NaClO2）； 第 23 页（共 34 页） ﹣（4）依据图示可知，利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收 ClO2，产物为 ClO2 ， ﹣则此反应中 ClO2 为氧化剂，还原产物为 ClO2 ，化合价从+4 价降为+3 价，H2O2 为还原剂，氧化产物为 O2，每摩尔 H2O2 得到 2mol 电子，依据电子守恒可知 氧化剂和还原剂的物质的量之比为 2：1， 故答案为：2：1；O2； （5）1gNaClO2 的物质的量 ～Cl﹣ ～4e﹣ ，Cl2 ～2Cl﹣ ～2e﹣ ，可知氯气的物质的量为 mol，则氯气的质量为 mol×71g/mol=1.57g， 故答案为：1.57g。 =mol，依据电子转移数目相等，NaClO2 mol×4× =【点评】本题考查了物质制备的实验方法分析、氧化还原反应概念分析和电子转 移的计算、注意物质性质的理解应用，题目难度中等。 　（二）选考题：共 45 分．请考生从给出的 3 道物理题、3 道化学题、2 道生物 题中每科任选一题作答，并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂 黑．注意所选题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指 定位置答题．如果多做，则每学科按所做的第一题计分．[化学–选修 2：化 学与技术] 11．（15 分）高锰酸钾（KMnO4）是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及 制药工业等．以软锰矿（主要成分为 MnO2）为原料生产高锰酸钾的工艺路线 如下： 回答下列问题： （1）原料软锰矿与氢氧化钾按 1：1 的比例在“烘炒锅”中混配，混配前应将软锰 矿粉碎，其作用是　增大反应物接触面积，加快反应速率，提高原料利用率　． （2）“平炉”中发生的化学方程式为　2MnO2+4KOH+O2 2K2MnO4+2H2O　． 第 24 页（共 34 页） （3）“平炉”中需要加压，其目的是　提高氧气的压强，加快反应速率，增加软 锰矿转化率　． （4）将 K2MnO4 转化为 KMnO4 的生产有两种工艺． ①“CO2 歧化法”是传统工艺，即在 K2MnO4 溶液中通入 CO2 气体，使体系呈中性 或弱酸性，K2MnO4 发生歧化反应，反应中生成 KMnO4，MnO2 和　KHCO3　（ 写化学式）． ②“电解法”为现代工艺，即电解 K2MnO4 水溶液，电解槽中阳极发生的电极反应 为　MnO42﹣﹣e﹣=MnO4 　 ﹣，阴极逸出的气体是　H2　． ③“电解法”和“CO2 歧化法”中，K2MnO4 的理论利用率之比为　3：2　． （5）高锰酸钾纯度的测定：称取 1.0800g 样品，溶解后定容于 100mL 容量瓶中， 摇匀．取浓度为 0.2000mol•L﹣1 的 H2C2O4 标准溶液 20.00mL，加入稀硫酸酸化 ，用 KMnO4 溶液平行滴定三次，平均消耗的体积为 24.48mL，该样品的纯度 为　 ×100%　（列出计算式即可， 已知 2MnO4 +5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O）． ﹣【考点】U3：制备实验方案的设计．菁优网版权所有 【专题】546：无机实验综合． 【分析】（1）固体混合粉碎目的是增大接触面积加快反应速率； （2）流程分析可知平炉中发生的反应是氢氧化钾、二氧化锰和氧气加热反应生 成锰酸钾和水； （3）“平炉”中加压能提高氧气的压强，加快反应速率，增加软锰矿转化率； （4）①在 K2MnO4 溶液中通入 CO2 气体，使体系呈中性或弱酸性，K2MnO4 发生 歧化反应，根据元素守恒以及二氧化碳过量推测反应生成 KMnO4，MnO2 和 KHCO3； ②“电解法”为现代工艺，即电解 K2MnO4 水溶液，在电解槽中阳极，MnO42﹣失去 电子，发生氧化反应，产生 MnO4 ；在阴极，水电离产生的 H+获得电子变为 ﹣第 25 页（共 34 页） 氢气逸出，电极反应式是：2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣； ③依据电解法方程式 2K2MnO4+2H2O 2KMnO4+2H2↑+2KOH，可知 K2MnO4 的 理 论 利 用 率 是100% ， 而 在 二 氧 化 碳 歧 化 法 反 应 中 3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+K2CO3 中 K2MnO4 的理论利用率是 ； （5）依据离子方程式 2MnO4 +5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 可由 n（ ﹣H2C2O4）计算出 n（KMnO4），进而计算出样品中的 n（KMnO4），然后可计 算样品的纯度． 【解答】解：（1）原料软锰矿与氢氧化钾按 1：1 的比例在“烘炒锅”中混配，混 配前应将软锰矿粉碎，其作用是增大接触面积加快反应速率，提高原料利用 率． 故答案为：增大反应物接触面积，加快反应速率，提高原料利用率； （2）流程分析可知平炉中发生的反应是氢氧化钾、二氧化锰和氧气加热反应生 成锰酸钾和水，反应的化学方程式为：2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O， 故答案为：2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O； （3）“平炉”中加压能提高氧气的压强，加快反应速率，增加软锰矿转化率． 故答案为：提高氧气的压强，加快反应速率，增加软锰矿转化率； （4）①在 K2MnO4 溶液中通入 CO2 气体，使体系呈中性或弱酸性，K2MnO4 发生 歧化反应，根据元素守恒以及二氧化碳过量推测反应生成 KMnO4，MnO2 和 KHCO3； 故答案为：KHCO3； ②“电解法”为现代工艺，即电解 K2MnO4 水溶液，在电解槽中阳极，MnO42﹣失去 ﹣﹣电子，发生氧化反应，产生 MnO4 ．电极反应式是：MnO42﹣﹣e﹣=MnO4 ； 在阴极，水电离产生的 H+ 获得电子变为氢气逸出，电极反应式是： 2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣ ；所以阴极逸出的气体是 H2 ；总反应方程式是： 2K2MnO4+2H2O 2KMnO4+2H2↑+2KOH， 故答案为：MnO42﹣﹣e﹣=MnO4 ；H2； ﹣第 26 页（共 34 页） ③依据电解法方程式 2K2MnO4+2H2O 2KMnO4+2H2↑+2KOH，可知 K2MnO4 的 理 论 利 用 率 是100% ， 而 在 二 氧 化 碳 歧 化 法 反 应 中 3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+K2CO3 中 K2MnO4 的理论利用率是 ，所以二者 的理论利用率之比为 3：2， 故答案为：3：2； （5）依据离子方程式 2MnO4 +5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O ﹣可知 KMnO4 与草酸反应的定量关系是 2KMnO4～5H2C2O4， n（H2C2O4）=20.00×10﹣3L×0.2000mol/L=20.00×10﹣3×0.2000mol n（KMnO4）=20.00×10﹣3×0.2000× mol， 1.0800g 样品中 n（KMnO4）=20.00×10﹣3×0.2000× × 1.0800g 样品中 m（KMnO4）=20.00×10﹣3×0.2000× × mol， ×158g， 样品的纯度= ×100%． 故答案为： ×100%． 【点评】本题考查了物质制备工艺流程的知识．制备方案的过程分析和物质性质 的理解应用，特别是电解原理、滴定实验的熟练掌握和计算应用，掌握基础 是解题关键，题目难度中等． 　[化学–选修 3：物质结构与性质] 12．（15 分）锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛． 回答下列问题： （1）基态 Ge 原子的核外电子排布式为[Ar]　3d104s24p2　，有　2　个未成对电 子． （2）Ge 与 C 是同族元素，C 原子之间可以形成双键、叁键，但 Ge 原子之间难 以形成双键或叁键．从原子结构角度分析，原因是　锗的原子半径大，原子 之间形成的 σ 单键较长，p﹣p 轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难 第 27 页（共 34 页） 以形成 π 键　． （3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因　GeCl4、GeBr4、 GeI4 熔、沸点依次增高；原因是分子结构相似，相对分子质量依次增大，分 子间相互作用力逐渐增强　． GeCl4 GeBr4 26 GeI4 146 ﹣49.5 熔点/℃ 沸点/℃ 83.1 186 约 400 （4）光催化还原 CO2 制备 CH4 反应中，带状纳米 Zn2GeO4 是该反应的良好催化 剂．Zn、Ge、O 电负性由大至小的顺序是　O＞Ge＞Zn　． （5）Ge 单晶具有金刚石型结构，其中 Ge 原子的杂化方式为　sp3　微粒之间存 在的作用力是　共价键　． （6）晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置， 如图（1、2）为 Ge 单晶的晶胞，其中原子坐标参数 A 为（0，0，0）；B 为（ ，0， ）；C 为（ ， ，0）．则 D 原子的坐标参数为　（ ， ， ）　． ②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知 Ge 单晶的晶胞参数 a=565.76pm，其 密度为　 　g•cm﹣3（列出计算式即可）． 【考点】86：原子核外电子排布；9I：晶胞的计算；9S：原子轨道杂化方式及杂 化类型判断．菁优网版权所有 【专题】51D：化学键与晶体结构． 【分析】（1）Ge 是 32 号元素，位于第四周期第 IVA 族，基态 Ge 原子核外电子 排布式为[Ar]3d104s24p2； 第 28 页（共 34 页） （2）Ge 原子半径大，难以通过“肩并肩”方式形成 π 键； （3）锗的卤化物都是分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸 点越高； （4）元素的非金属性越强，吸引电子的能力越强，元素的电负性越大； （5）Ge 单晶具有金刚石型结构，Ge 原子与周围 4 个 Ge 原子形成正四面体结构 ，向空间延伸的立体网状结构，属于原子晶体； （6）①D 与周围 4 个原子形成正四面体结构，D 与顶点 A 的连线处于晶胞体对 角线上，过面心 B、C 及上底面面心原子的平面且平行侧面将晶胞 2 等分，同 理过 D 原子的且平衡侧面的平面将半个晶胞 2 等等份可知 D 处于到各个面的 处； ②根据均摊法计算晶胞中 Ge 原子数目，结合阿伏伽德罗常数表示出晶胞的质量 ，再根据 ρ= 计算晶胞密度． 【解答】解：（1）Ge 是 32 号元素，位于第四周期第 IVA 族，基态 Ge 原子核外 电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p2 或[Ar]3d104s24p2，在最外层的 4s 能 级上 2 个电子为成对电子，4p 轨道中 2 个电子分别处以不同的轨道内，有 2 轨道未成对电子， 故答案为：3d104s24p2；2； （2）虽然 Ge 与 C 是同族元素，C 原子之间可以形成双键、叁键，但考虑 Ge 的 原子半径大，难以通过“肩并肩”方式形成 π 键，所以 Ge 原子之间难以形成双 键或叁键， 故答案为：Ge 原子半径大，原子间形成的 σ 单键较长，p﹣p 轨道肩并肩重叠程 度很小或几乎不能重叠，难以形成 π 键； （3）锗的卤化物都是分子晶体，分子间通过分子间作用力结合，对于组成与结 构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高， 由于相对分子质量：GeCl4＜GeBr4＜GeI4，故沸点：GeCl4＜GeBr4＜GeI4， 故答案为：GeCl4、GeBr4、GeI4 的熔、沸点依次增高；原因是分子结构相似，分 子量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强； （4）元素非金属性：Zn＜Ge＜O，元素的非金属性越强，吸引电子的能力越强， 第 29 页（共 34 页） 元素的电负性越大，故电负性：O＞Ge＞Zn， 故答案为：O＞Ge＞Zn； （5）Ge 单晶具有金刚石型结构，Ge 原子与周围 4 个 Ge 原子形成正四面体结构 ，向空间延伸的立体网状结构，属于原子晶体，Ge 原子之间形成共价键，Ge 原子杂化轨道数目为 4，采取 sp3 杂化， 故答案为：sp3；共价键； （6）①D 与周围 4 个原子形成正四面体结构，D 与顶点 A 的连线处于晶胞体对 角线上，过面心 B、C 及上底面面心原子的平面且平行侧面将晶胞 2 等分，同 理过 D 原子的且平衡侧面的平面将半个晶胞再 2 等份，可知 D 处于到各个面 的 处，则D 原子的坐标参数为（ ， ， ）， 故答案为：（ ， ， ）； ②晶胞中 Ge 原子数目为 4+8× +6× =8，结合阿伏伽德罗常数，可知出晶胞的 质量为 ，晶胞参数 a=565.76pm， 其密度为 ÷（565.76×10﹣10cm）3= ，故答案为： ．【点评】本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、化学键、晶体类 型与性质、电负性、杂化方式、晶胞计算等，（6）中晶胞计算为易错点、难 点，需要学生具备一定的空间想象与数学计算能力，难度较大． 　[化学–选修 5：有机化学基础] 13．（15 分）秸秆（含多糖类物质）的综合利用具有重要的意义．下面是以秸 秆 为 原 料 合 成 聚 酯 类 高 分 子 化 合 物 的 路 线 第 30 页（共 34 页） 回答下列问题： （1）下列关于糖类的说法正确的是　cd　．（填标号） a．糖类都有甜味，具有 CnH2mOm 的通式 b．麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖 c．用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全 d．淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物 （2）B 生成 C 的反应类型为　酯化反应或取代反应　． （3）D 中的官能团名称为　酯基、碳碳双键　，D 生成 E 的反应类型为　消去 反应　． （4）F 的化学名称是　己二酸　，由 F 生成 G 的化学方程式为　n HOOC（CH2） 4COOH+n HOCH2CH2CH2CH2OH +（2n﹣1）H2O　 ．（5）具有一种官能团的二取代芳香化合物 W 是 E 的同分异构体，0.5molW 与足 量碳酸氢钠溶液反应生成 44gCO2，W 共有　12　种（不含立体异构），其中 核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为　 　． （6）参照上述合成路线，以（反，反）﹣2，4﹣已二烯和 C2H4 为原料（无机试 剂 任 选 ） ， 设 计 制 备 对 苯 二 甲 酸 的 合 成 路 线第 31 页（共 34 页） 　． 【考点】HC：有机物的合成．菁优网版权所有 【专题】112：有机推断；32：结构决定性质思想；43：演绎推理法；534：有机 物的化学性质及推断． 【分析】（1）a．糖类不一定有甜味，如纤维素等，组成通式不一定都是 CnH2mOm 形式，如脱氧核糖（C6H10O4）； b．麦芽糖水解生成葡萄糖； c．淀粉水解生成葡萄糖，能发生银镜反应说明含有葡萄糖，说明淀粉水解了， 不能说明淀粉完全水解； d．淀粉和纤维素都属于多糖类，是天然高分子化合物； （2）B 与甲醇发生酯化反应生成 C； （3）由 D 的结构简式可知，含有的官能团有酯基、碳碳双键；D 脱去 2 分子氢 气形成苯环得到 E，属于消去反应； （4）己二酸与 1，4﹣丁二醇发生缩聚反应生成 ；（5）具有一种官能团的二取代芳香化合物 W 是 E 的同分异构体，0.5mol W 与足 量碳酸氢钠溶液反应生成 44gCO2，生成二氧化碳为 1mol，说明 W 含有 2 个 羧基，2 个取代基为﹣COOH、﹣CH2CH2COOH，或者为﹣COOH、﹣CH（CH3） COOH，或者为﹣CH2COOH、﹣CH2COOH，或者﹣CH3、﹣CH（COOH）2，各 有邻、间、对三种； （6）（反，反）﹣2，4﹣己二烯与乙烯发生加成反应生成 ，在 Pd/C 作用 第 32 页（共 34 页） 下生成 ，然后用酸性高锰酸钾溶液氧化生成 ．【解答】解：（1）a．糖类不一定有甜味，如纤维素等，组成通式不一定都是 CnH2mOm 形式，如脱氧核糖（C6H10O4），故 a 错误； b．葡萄糖与果糖互为同分异构体，但麦芽糖水解生成葡萄糖，故 b 错误； c．淀粉水解生成葡萄糖，能发生银镜反应说明含有葡萄糖，说明淀粉水解了， 不能说明淀粉完全水解，故 c 正确； d．淀粉和纤维素都属于多糖类，是天然高分子化合物，故 d 正确， 故选：cd； （2）B 与甲醇发生酯化反应生成 C，属于取代反应， 故答案为：酯化反应或取代反应； （3）由 D 的结构简式可知，含有的官能团有酯基、碳碳双键，D 脱去 2 分子氢 气形成苯环得到 E，属于消去反应， 故答案为：酯基、碳碳双键；消去反应； （ 4 ） F 的 名 称 为 己 二 酸 ， 己 二 酸 与1 ， 4﹣ 丁 二 醇 发 生 缩 聚 反 应 生 成 ， 反 应 方 程 式 为 ： n HOOC（ CH2 ） 4COOH+n HOCH2CH2CH2CH2OH +（2n﹣1）H2O， CH2 4COOH+n +（2n﹣1）H2O； 故答案为：己二酸；nHOOC （）HOCH2CH2CH2CH2OH （5）具有一种官能团的二取代芳香化合物 W 是 E 的同分异构体，0.5mol W 与足 量碳酸氢钠溶液反应生成 44gCO2，生成二氧化碳为 1mol，说明 W 含有 2 个 羧基，2 个取代基为﹣COOH、﹣CH2CH2COOH，或者为﹣COOH、﹣CH（CH3） COOH，或者为﹣CH2COOH、﹣CH2COOH，或者﹣CH3、﹣CH（COOH）2，各 有邻、间、对三种，共有 12 种，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为： ，第 33 页（共 34 页） 故答案为：12； ；（6）（反，反）﹣2，4﹣己二烯与乙烯发生加成反应生成 ，在 Pd/C 作用 ，合成路 ，下生成 ，然后用酸性高锰酸钾溶液氧化生成 线流程图为： 故答案为： ．【点评】本题考查有机物的合成、官能团的结构与性质、有机反应类型、限制条 件同分异构体书写等，是对有机化学基础基础的综合考查，（6）中注意根据 题目中转化关系涉及合成路线，较好的考查学生知识迁移运用能力． 第 34 页（共 34 页）