2025年湖南省长沙市师大附中梅溪湖中学化学高三第一学期期末综合测试试题.doc

2025年湖南省长沙市师大附中梅溪湖中学化学高三第一学期期末综合测试试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

一、选择题（每题只有一个选项符合题意）
1、使用石油热裂解的副产物中的甲烷来制取氢气，需要分两步进行，其反应过程中的能量变化如图所示：

则甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为（ ）
A．CH4(g)＋H2O(g)=3H2(g)＋CO(g) ΔH＝－103.3kJ/mol
B．CH4(g)＋2H2O(g)=4H2(g)＋CO2(g) ΔH＝－70.1kJ/mol
C．CH4(g)＋2H2O(g)=4H2(g)＋CO2(g) ΔH＝70.1kJ/mol
D．CH4(g)＋2H2O(g)=4H2(g)＋CO2(g) ΔH＝－136.5kJ/mol
2、化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关，下列说法错误的是
A．84消毒液具有强氧化性，可用于居家环境杀菌消毒
B．加强生活垃圾分类与再生资源回收有利于践行“绿水青山就是金山银山”的理念
C．中国华为自主研发的5G芯片巴龙5000的主要材料是Si
D．太阳能光催化环境技术技术可以将二氧化碳转化为燃料，该燃料属于一次能源
3、人工肾脏可用电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO（NH2）2]，原理如图，下列有关说法不正确的是（ ）

A．B为电源的正极
B．电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将升高
C．电子移动的方向是B→右侧惰性电极，左侧惰性电极→A
D．阳极室中发生的反应依次为2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑、CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl
4、常温下，向10mL0.10 mol/L CuCl2溶液中滴加0.10mol/L Na2S溶液，滴加过程中－lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法正确的是

A．Ksp(CuS)的数量级为10－21
B．曲线上a点溶液中，c(S2－)•c(Cu2+) > Ksp(CuS)
C．a、b、c三点溶液中，n(H+)和n(OH－)的积最小的为b点
D．c点溶液中：c(Na+)>c(Cl－)>c(S2－)>c(OH－)>c(H+)
5、下列有关化学反应与能量变化的说法正确的是

A．如图所示的化学反应中，反应物的键能之和大于生成物的键能之和
B．相同条件下，氢气和氧气反应生成液态水比生成等量的气态水放出的热量少
C．金刚石在一定条件下转化成石墨能量变化如图所示，热反应方程式可为:C(s金刚石) =C(s，石墨) ∆H＝-(E2—E3)kJ·mol—1
D．同温同压下，H2(g)+C12(g)==2HCl(g)能量变化如图所示，在光照和点燃条件下的△H相同
6、某工厂排放的污水只可能含Na+、K+、NH4+、Mg2+、Fe3+、SO32-、SO42-和Cl-中的几种（忽略由水电离产生的H+、OH-）。将试样平均分成甲、乙、丙各l00mL三份，每次均加入足量的试剂，设计如下实验。下列说法正确的是（ ）

A．废水可能含有Na+、K+、Fe3+
B．可能存在的离子用焰色反应进一步检验确认
C．废水一定含有Cl-、SO42-和Mg2+，且c(Cl-)=0.2mol·L-1
D．废水一定不含 SO32-、Cl-、NH4+、Na+、K+、Fe3+
7、物质性质的差异与分子间作用力有关的是
A．沸点：Cl2＜I2 B．热稳定性：HF＞HCl
C．硬度：晶体硅＜金刚石 D．熔点：MgO＞NaCl
8、为证明铁的金属活动性比铜强，某同学设计了如下一些方案：
方案
现象或产物
① 将铁片置于CuSO4溶液中
铁片上有亮红色物质析出
②将铁丝和铜丝分别在氯气中燃烧
产物分别为FeCl3和CuCl2
③将铁片和铜片分别放入热浓硫酸中
产物分朋为Fe2 (SO4)3和CuSO4
④将铜片置于FeCl3溶液中
铜片逐渐溶解
⑤将铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中，并用导线连接
铁片溶解，铜片上有气泡产生
能根据现象或产物证明铁的金属活动性比铜强的方案一共有
A．2种 B．3种 C．4种 D．5 种
9、某种兴奋剂的结构如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．该物质遇FeCl3溶液显紫色，属于苯酚的同系物
B．1mol该物质分别与浓溴水和NaOH溶液反应时最多消耗Br2和NaOH均为4mol
C．滴入酸性KMnO4溶液振荡，紫色褪去即证明该物质结构中存在碳碳双键
D．该分子中所有碳原子均可能位于同一平面
10、下列实验可以达到目的是（　　）
选项
实验目的
实验过程
A
探究浓硫酸的脱水性
向表面皿中加入少量胆矾，再加入约3mL浓硫酸，搅拌，观察实验现象
B
制取干燥的氨气
向生石灰中滴入浓氨水，将产生的气体通过装有P2O5的干燥管
C
制备氢氧化铁胶体
向饱和氯化铁溶液中滴加氨水
D
除去MgCl2溶液中少量FeCl3
向溶液中加入足量MgO粉末，充分搅拌后过滤
A．A B．B C．C D．D
11、某科研小组将含硫化氢的工业废气进行了资源化利用，将获得的电能用于制取“84”消毒液。已知:2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O(l)△H= -632 KJ/ mol。下图为该小组设计的原理图。下列说法正确的是 ( )

A．电极a为燃料电池正极
B．电极b上发生的电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-
C．电路中每流过4mol电子，电池质子固体电解质膜饱和NaCl溶液内部释放热能小于632kJ
D．a极每增重32g，导气管e将收集到气体22.4L
12、下列物质的水溶液因水解而呈碱性的是(　　)
A．NH3 B．NH4Cl C．KOH D．NaClO
13、《现代汉语词典》中有：“纤维”是细丝状物质或结构。下列关于“纤维”的说法不正确的是（　　）
A．造纸术是中国古代四大发明之一，所用到的原料木材纤维属于糖类
B．丝绸是连接东西方文明的纽带，其中蚕丝纤维的主要成分是蛋白质
C．光纤高速信息公路快速发展，光导纤维的主要成分是二氧化硅
D．我国正大力研究碳纤维材料，碳纤维属于天然纤维
14、萜类化合物广泛存在于动植物体内。下列关于萜类化合物a、b的说法正确的是

A．a中六元环上的一氯代物共有3种(不考虑立体异构)
B．b的分子式为C10H12O
C．a和b都能发生加成反应、氧化反应、取代反应
D．只能用钠鉴别a和b
15、人的血液中存在H2CO3～HCO3﹣这样“一对”物质，前者的电离和后者的水解两个平衡使正常人血液的pH保持在7.35～7.45之间．血液中注射碱性物质时，上述电离和水解受到的影响分别是
A．促进、促进 B．促进、抑制 C．抑制、促进 D．抑制、抑制
16、下列关于铝及其化合物的说法中不正确的是（ ）
A．工业上冶炼金属铝时，通过在氧化铝中添加冰晶石的方法降低电解能耗
B．铝制品表面可以形成耐腐蚀的致密氧化膜保护层，因此可以用铝罐盛放咸菜，用铝罐车运输浓硫酸
C．铝合金具有密度小、强度高、塑性好等优点，广泛应用于制造飞机构件
D．在饱和明矾溶液中放入几粒形状规则的明矾晶体，静置几天后可观察到明矾小晶体长成明矾大晶体
二、非选择题（本题包括5小题）
17、有机物N的结构中含有三个六元环，其合成路线如下。

已知：RCH=CH2+CH2=CHR′ CH2=CH2+RCH=CHR′
请回答下列问题：
（1）F分子中含氧官能团的名称为_______。B的结构简式为____________。
（2）G→H的化学方程式______________。其反应类型为_____。
（3）D在一定条件下能合成高分子化合物，该反应的化学方程式____________。
（4）A 在5000C和Cl2存在下生成，而不是或的原因是_________。
（5）E的同分异构体中能使FeCl3溶液显色的有_______种。
（6）N的结构简式为________________。
18、有机物聚合物M：是锂电池正负极之间锂离子迁移的介质。由烃C4H8合成M的合成路线如下：

回答下列问题：
（1）C4H8的结构简式为_________________，试剂II是________________。
(2)检验B反应生成了C的方法是___________________________________________。
（3）D在一定条件下能发生缩聚反应生成高分子化合物，反应的化学方程式为___________；
(4)反应步骤③④⑤不可以为⑤③④的主要理由是_______________________________。
19、工业尾气中的氮氧化物常用氨催化吸收法，原理是NH3与NOx反应生成无毒物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。
(一)提供的装置

(二)NH3的制取
(1)下列有关实验室制备气体的说法正确的是__________(填序号)。
①可以用排饱和食盐水的方法收集氯气　②用赤热的炭与水蒸气反应制取氢气　③实验室制氧气有时需要加热，有时不需要加热　④用无水氯化钙干燥氨气　⑤用浓盐酸洗涤高锰酸钾分解制氧气的试管
(2)从所提供的装置中选取一个能制取氨气的装置：________________(填序号)。
(3)当采用你所选用的装置制取氨气时，相应反应的化学方程式是___________。
(三)模拟尾气的处理
选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置，回答有关问题：

(4)A中反应的离子方程式为___________。
(5)D装置中的液体可换成________(填序号)。
a CuSO4　b H2O　c CCl4　d 浓硫酸
(6)该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是________________。
20、次氯酸溶液由于其具有极强的氧化性，可以使病毒的核酸物质发生氧化反应，从而杀灭病毒，是常用的消毒剂和漂白剂。已知：
Ⅰ.常温常压下，Cl2O 为棕黄色气体，沸点为 3.8℃，42 ℃以上会分解生成 Cl2 和 O2，Cl2O 易溶于水并与水立即反应生成 HClO。
Ⅱ.将氯气和空气(不参与反应)按体积比1∶3 混合通入潮湿的碳酸钠中生成Cl2O 气体，用水吸收Cl2O(不含 Cl2)制得次氯酸溶液。某实验室利用以下装置制备浓度不小于 0.8mol/L 的次氯酸溶液。
A． B． C． D． E.
回答下列问题：
(1)装置D 的作用为_______________。
(2)配平装置 B 中的反应___________：Cl2+Na2CO3+H2O = Cl2O+NaCl+NaHCO3。写出Cl2O 的结构式为_____。
(3)装置C 中加入的试剂X 为CCl4，其作用是__________。
(4)各装置的连接顺序为 A→____________→____________→______________→E。
(5)此方法相对于氯气直接溶于水制备次氯酸溶液的优点是__________。(答出 1 条即可)
(6)若装置 B 中生成的 Cl2O 气体有 20%滞留在E 前各装置中，其余均溶于装置E 的水中，装置E 所得 500mL 次氯酸溶液浓度为 0.8mol/L，则至少需要含水 8%的碳酸钠的质量为_____g。
21、金属钛在航天、潜海和医疗方面应用广泛。以钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),含少量Fe2O3]为原料制备钛的工艺流程如图所示。

(1)步骤②、③、④中,均需进行的操作是_____________(填操作名称)。
(2)滤液1中钛元素以TiO2+形式存在,步骤①中生成TiO2+的化学方程式为__________,硫酸质量分数对钛、铁浸出率的影响如图所示.据此判断,酸浸时所加硫酸的质量分数应为______(填范围)。.

(3)请结合离子方程式解释步骤④中加热水的原因:__________。
(4)电解法制备Ti的装置是以石墨为阳极,TiO2为阴极,熔融CaO为电解质。Ti在_______(填“阳极”或“阴极”)生成，____(填“能”或“不能”)将熔融CaO换成石灰乳。
(5)以绿矾为原料,可以制备重要工业原料氧化铁,基本流程如下:

①绿矾溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________。
②FeCO3达到沉淀溶解平衡时,室温下测得溶液的pH为8,c(Fe2+ )=1.0×10-5 mol·L-1。所得FeCO3中_____(填“含”或“不含”)有Fe(OH)2。已知: {Ksp[Fe(OH)2]= 4.9×10-17}
参考答案

一、选择题（每题只有一个选项符合题意）
1、D
【解析】
本题考查化学反应与能量变化,意在考查考生的图象分析能力与推理能力。
【详解】
左图对应的热化学方程式为A. CH4(g)＋H2O(g)=3H2(g)＋CO(g) ΔH＝－103.3kJ/mol，右图对应的热化学方程式为CO (g) + H2O(g)=H2 (g) + CO2 (9) △H=-33. 2kJ/mol；两式相加即可得相应的热化学方程式D. CH4(g)＋2H2O(g)=4H2(g)＋CO2(g) ΔH＝－136.5kJ/mol，故D符合题意；
答案：D。
根据两图都为放热反应，完成热化学反应方程式，再根据盖斯定律进行分析即可。
2、D
【解析】
A．84消毒液主要成分是NaClO，具有强氧化性，有杀菌消毒作用，因此可用于居家环境杀菌消毒，A正确；
B．生活垃圾分类处理，使能够回收利用的物质物尽其用，再生资源回收利用，有害物质集中处理，就可以减少污染物的排放，有利于社会持续发展，B正确；
C．5G芯片主要材料是Si单质，C正确；
D．太阳能光催化环境技术技术可以将二氧化碳转化为燃料，涉及太阳能与化学能的转移，产生的燃料为氢气、CO等属于二次能源，D错误；
故合理选项是D。
3、A
【解析】
根据反应装置可确定为电解池，右边电极H原子得电子化合价降低，发生还原反应，为阴极；左边电极为阳极，阳极室反应为6Cl﹣-6e﹣=3Cl2↑、CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl，阴极反应式为2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣，电子从负极流向阴极、阳极流向正极；
【详解】
A．通过以上分析知，B为电源的负极，A错误；
B．电解过程中，阴极反应式为2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣，溶液中氢氧根离子浓度增大，溶液的pH增大，所以电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将升高，B正确；
C．电子从负极流向阴极、阳极流向正极，所以电子移动的方向是B→右侧惰性电极、左侧惰性电极→A，C正确；
D．通过以上分析知，阳极室中发生的反应依次为2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑、CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl，D正确；
答案为A。
4、D
【解析】
A．求算CuS的Ksp，利用b点。在b点，CuCl2和Na2S恰好完全反应，方程式为Cu2＋＋S2－=CuS↓，溶液中的Cu2＋和S2－的浓度相等，－lgc(Cu2＋)=17.7，则c(Cu2＋)=10－17.7mol/L。则Ksp= c(Cu2＋)·c(S2-)=10－17.7×10－17.7=10—35.4≈4×10－36，其数量级为10－36，A项错误；
B．曲线上a点溶液为CuS的饱和溶液，c(S2-) • c(Cu2+)=Ksp(CuS)，B项错误；
C．在水溶液中，c(H＋)·c(OH－)=Kw，温度不变，其乘积不变，C项错误；
D．c点溶液Na2S溶液多加了一倍，CuCl2＋Na2S=CuS↓＋2NaCl，溶液为NaCl和Na2S的混合溶液，浓度之比为2:1。c(Na＋)>c(Cl－)>c(S2－)，S2－会水解，S2－＋H2OHS－＋OH－溶液呈现碱性，c(OH－)>c(H＋)，水解是微弱的，有c(S2－) > c(OH－)。排序为c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+)；D项正确；
本题答案选D。
5、D
【解析】
A. 据图可知，该反应是放热反应，反应实质是旧键断裂和新键生成，前者吸收能量，后者释放能量，所以反应物的键能之和小于生成物的键能，A错误；
B. 液态水的能量比等量的气态水的能量低，而氢气在氧气中的燃烧为放热反应，故当生成液态水时放出的热量高于生成气态水时的热量，故B错误；
C. 放出的热量=反应物的总能量−生成物的总能量=-(E1—E3)kJ·mol-1，故C错误；
D. 反应的热效应取决于反应物和生成的总能量的差值，与反应条件无关，故D正确；
答案选D。
6、D
【解析】甲中滴加溴水不褪色，说明溶液中没有还原性的SO32-；乙中滴加酸化的BaCl2溶液，生成2.33g白色沉淀，此沉淀为BaSO4，物质的量为0.01mol，可知含有0.01molSO42-，滤液滴加酸化的AgNO3溶液生成白色沉淀AgCl的质量为2.87g，物质的量为0.02mol，则溶液中不存在Cl-，原因滴加BaCl2溶液生成0.01molBaSO4时引入的Cl-为0.02mol；丙中滴加NaOH溶液有白色沉淀生成，此沉淀为Mg(OH)2，同时无气体生成，说明没有Fe3+、NH4+，0.58gMg(OH)2的物质的量为0.01mol，可知溶液里含有0.01molMg2+恰好与0.01molSO42-组成中性溶液，故原溶液中也不存在Na+、K+；A．有分析可知废水不存在Na+、K+和Fe3+，故A错误；B．不存在Na+、K+，无须通过焰色反应进一步检验确认，故B错误；C．废水一定含有SO42-和Mg2+，不含Cl-，故C错误；D．有分析可知废水一定不含 SO32-、Cl-、NH4+、Na+、K+、Fe3+，故D正确；答案为D。
7、A
【解析】
A、分子晶体的相对分子质量越大,沸点越高,则卤素单质的熔、沸点逐渐升高，与分子间作用力有关，A正确；
B、非金属性F＞Cl＞Br＞I，则HF、HCl、HBr、HI热稳定性依次减弱，与共价键有关，B错误；
C、原子晶体中，共价键的键长越短，熔点越高，金刚石的硬度大于硅，其熔、沸点也高于硅，与共价键有关，C错误；
D、离子键的键长越短，离子所带电荷越多，离子键越强，熔点越高，离子半径：Mg2+＜Na+、O2—＜Cl-，所以熔点：MgO＞NaCl，与离子键大小有关，D错误；
正确选项A。
8、A
【解析】
①铁片置于CuSO4溶液中，铁片上有亮红色物质析出，说明发生了置换反应Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu，活泼性Fe>Cu；②、③、④均不能说明活泼性Fe>Cu；⑤铁、铜用导线连接置于稀硫酸中，铁、铜形成原电池，Fe作负极，铁片溶解，铜作正极有H2放出，说明活泼性Fe>Cu，故答案选A。
9、D
【解析】
A．该有机物中含有酚羟基，遇FeCl3溶液显紫色，苯酚的同系物应符合有且只有一个苯环，且苯环上只连一个羟基，其余全部是烷烃基，A错误；
B．与浓溴水反应酚类为邻对位上的氢被溴取代，左边苯环邻对位上只有一个H，右边苯环邻对位上有两个H，还有一个C=C与溴水发生加成反应，共消耗4 mol的Br2；3个酚羟基、一个氯原子，氯原子水解又产生1个酚羟基，1mol该有机物消耗5mol氢氧化钠，B错误；
C．能使酸性KMnO4褪色的官能团有酚羟基、C=C、苯环上的甲基，C错误；
D．苯环和碳碳双键均是平面形结构，因此分子中碳原子有可能均共平面，D正确；
答案选D。
10、D
【解析】
A、该实验体现的是浓硫酸的吸水性，选项A错误；
B、氨气为碱性气体，而P2O5是酸性氧化物，两者在潮湿的条件下可发生反应，选项B错误；
C、向饱和氯化铁溶液中滴加氨水将得到氢氧化铁沉淀，得不到胶体，选项C错误；
D、MgO粉末可促进铁离子水解生成氢氧化铁的沉淀，过滤后得到MgCl2溶液，选项D正确；
答案选D。
11、C
【解析】
根据2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O反应，得出负极H2S失电子发生氧化反应，则a为电池的负极，正极O2得电子发生还原反应，则b为电池的正极，则c为阴极，发生还原反应生成氢气，d为阳极，发生氧化反应生成氯气，以此解答该题。
【详解】
A.由2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O反应，得出负极H2S失电子发生氧化反应，则a为电池的负极，故A错误；
B.正极O2得电子发生还原反应，所以电极b上发生的电极反应为：O2+4H++4e-＝2H2O，故B错误；
C.电路中每流过4mol电子，则消耗1mol氧气，但该装置将化学能转化为电能，所以电池内部释放热能小于632kJ，几乎不放出能量，故C正确；
D.a极发生2H2S−4e−=S2+4H+，每增重32g，则转移2mol电子，导气管e 将收集到气体1mol，但气体存在的条件未知，体积不一定为22.4L，故D错误。
故选C。
此题易错点在D项，涉及到由气体物质的量求体积时，一定要注意条件是否为标准状态。
12、D
【解析】
A.NH3溶于水后电离产生OH－而使溶液呈碱性，与水解无关，选项A错误；
B.NH4Cl中NH4+水解溶液呈酸性，选项B错误；
C.KOH溶于水后电离产生OH－而使溶液呈碱性，与水解无关，选项C错误；
D.由于ClO－水解产生OH－，使NaClO溶液呈碱性，选项D正确。
答案选D。
13、D
【解析】
A．造纸所用的原料木材纤维属于糖类，A项正确；
B．蚕丝纤维的主要成分是蛋白质，B项正确；
C．光导纤维的主要成分是二氧化硅，C项正确；
D．碳纤维的主要成分为单质碳，不属于天然纤维，D项错误。
故选D。
14、C
【解析】
A、a中六元环上有5个碳上有氢，a中六元环上的一氯代物共有5种(不考虑立体异构)，故A错误；B、b的分子式为C10H14O，故B错误；C、 a中的碳双键和b中苯环上的甲基都能发生氧化反应、a、b甲基上的氢都可以发生取代反应、a中碳碳双键、b中苯环都可以发生加成反应，故C正确；D.可以用钠鉴别a和b，还可以用溴水来鉴别，故D错误；故选C。
点睛：本题考查有机物的结构与性质，侧重分析能力和应用能力的考查，解题关键：官能团与性质的关系、有机反应类型，难点：选项D为解答的难点，醇能与钠反应。题目难度中等。
15、B
【解析】
碱性物质可以结合碳酸电离出的氢离子，对碳酸的电离是促进作用，对碳酸氢根离子的水解其抑制作用。答案选B。
16、B
【解析】
A.电解熔融氧化铝加冰晶石是为了降低电解液工作温度，降低电解能耗，故A正确；
B.长时间用铝罐盛放咸菜，铝表面的氧化膜会被破坏失去保护铝的作用；浓硫酸具有强吸水性，容器口部的浓硫酸吸收空气中的水蒸汽后稀释为稀硫酸，稀硫酸能溶解铝罐口部的氧化膜保护层，故B错误；
C.铝合金具有密度小、强度高、塑性好等优点，被广泛地应用于航空工业等领域，例如用于制造飞机构件，故C正确；
D.培养明矾晶体时，在饱和明矾溶液中放入几粒形状规则的明矾晶体，静置几天后可观察到明矾小晶体长成明矾大晶体，故D正确；
综上所述，答案为B。

二、非选择题（本题包括5小题）
17、羧基 C6H5CHClCOOH+2NaOHC6H5CHOHCOONa+NaCl+H2O 取代反应、（中和反应） 因为该条件下与双键相连的甲基上的氢原子更易取代 9种
【解析】
由A与氯气在加热条件下反应生成，可知A的结构简式为：，故苯乙烯与发生已知信息中的反应生成A，为。与HCl反应生成B，结合B的分子式可知，应是发生加成反应，B发生卤代烃的水解反应反应生成C，C氧化生成D，结合D分子式可知B为，顺推可知C为，D为。根据N分子结构中含有3个六元环可知，D与M应是发生酯化反应，M中羧基与羟基连接同一碳原子上，结合N的分子式可推知M为，N为。苯乙烯与水发生加成反应生成E为，再发生氧化反应生成，与氯气反应生成G，G在氢氧化钠溶液条件下水解、酸化得到H，则G为，H为，据此解答。
【详解】
（1）F分子中含氧官能团的名称为羧基，B的结构简式为；故答案为：羧基；；
（2）G→H的化学方程式：C6H5CHClCOOH+2NaOHC6H5CHOHCOONa+NaCl+H2O，其反应类型为水解反应取代反应、中和反应；故答案为：C6H5CHClCOOH+2NaOHC6H5CHOHCOONa+NaCl+H2O；水解反应取代反应、中和反应；
（3）D在一定条件下能合成高分子化合物，该反应的化学方程式：；故答案为：；
（4）A在和存在下生成，而不是或的原因是：因为该条件下与双键相连的甲基上的氢原子更易取代；故答案为：因为该条件下与双键相连的甲基上的氢原子更易取代；
（5）E（）的同分异构体中能使溶液显色，说明含有酚羟基，另外取代基为乙基，有邻、间、对3种，或取代基为2个甲基，当2个甲基处于邻位时，有2种位置，当2个甲基处于间位时，有3种位置，当2个甲基处于对位时，有1种位置，共有9种；故答案为：9；
（6）根据以上分析可知N的结构简式为；故答案为：。
已知条件RCH=CH2+CH2=CHR′ CH2=CH2+RCH=CHR′为烯烃双键断裂，结合新对象的过程。由此可以迅速知道C8H8的结构为为,，A为，再依次推导下去，问题迎刃而解。
18、 NaOH水溶液 取样，加入新配Cu(OH)2悬浊液，加热至沸，产生砖红色沉淀，证明生成C。或取样，加入银氨溶液，水浴加热，产生银镜，证明生成C 保护碳碳双键不被氧化
【解析】
（1）根据M的结构简式可知F与乙酸酯化生成M，则F的结构简式为CH2＝C(CH3)COOCH2CH2OH。E和环氧乙烷生成F，则E的结构简式为CH2＝C(CH3)COOH，因此C4H8应该是2—甲基—2丙烯，其结构简式为；B连续氧化得到D，D发生消去反应生成E，所以反应②应该是卤代烃的水解反应，因此试剂II是NaOH水溶液；
（2）B发生催化氧化生成C，即C中含有醛基，所以检验B反应生成了C的方法是取样，加入新配Cu(OH)2悬浊液，加热至沸，产生砖红色沉淀，证明生成C。或取样，加入银氨溶液，水浴加热，产生银镜，证明生成C；
（3）D分子中含有羟基和羧基，因此在一定条件下能发生缩聚反应生成高分子化合物，反应的化学方程式为；
(4)由于碳碳双键易被氧化，所以不能先发生消去反应，则反应步骤③④⑤不可以为⑤③④的主要理由是保护碳碳双键不被氧化。
19、①③⑤ C或G 2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O或CaO＋NH3·H2O=NH3↑＋Ca(OH)2(要对应) 3Cu＋2NO3−＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O c NO尾气直接排放，没有进行处理
【解析】
(1)①氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，可以用排饱和食盐水的方法收集氯气，①正确；
②用赤热的炭与水蒸气反应生成CO、H2，制取的氢气含有杂质，②错误；
③实验室制氧气，用高锰酸钾或氯酸钾时需要加热，用过氧化氢时不需要加热，③正确；
④氯化钙与氨气可形成配合物，不能用无水氯化钙干燥氨气，④错误；
⑤用高锰酸钾制取氧气后剩余的固体为二氧化锰、高锰酸钾，均可与浓盐酸反应生成可溶性的二氯化锰，故可用浓盐酸洗涤高锰酸钾分解制氧气的试管，⑤正确；
故答案为：①③⑤；
(2)实验室制备氨气可用氢氧化钙与氯化铵固体加热法，也可以用浓氨水与氢氧化钠(或氧化钙)在常温下制取。可选装置C或G，故答案为：C或G；
(3)根据所选装置，相应制备氨气的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O或CaO＋NH3·H2O=NH3↑＋Ca(OH)2(要对应)，故答案为：2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O或CaO＋NH3·H2O=NH3↑＋Ca(OH)2；
(4)A中为Cu与稀硝酸的反应：3Cu＋2 NO3−＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故答案为：3Cu＋2 NO3−＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；
(5)D中用饱和氨水防止氨气被吸收，因此还可以换成CCl4，故答案为：c；
(6)该反应中尾气含有NO等污染性气体，应除去后再排空，故答案为：NO尾气直接排放，没有进行处理。
20、除去氯气中的HCl气体；观察产生气泡的速度来调节流速和体积比 1:3 2Cl2＋2Na2CO3＋H2O=Cl2O＋2NaCl＋2NaHCO3 Cl-O-Cl 除去Cl2O 中的 Cl2，提高制得的 HClO 的纯度 D B C 制备的HClO的浓度大，纯度高，不含有Cl- 57.6
【解析】
该实验属于物质制备类实验，所需原料为氯气和空气，并且要注意体积比1:3这个要求；因此就出现了这两个问题：(1)原料Cl2含有杂质需要除杂；(2)如何准确地控制两种原料气体积比；带着问题分析每个装置的作用就不难发现D装置就恰好能解决上述两个问题。接下来，由于B中的制备反应是气体与固体的反应，所以产物中肯定含有未反应完全的原料气，所以这里又出现了一个问题：未反应完的原料气是否会干扰后续的制备，如何除去；通过分析不难发现装置C恰好可以解决上述问题；最终在装置E中，成功制备了纯度较高的次氯酸溶液。
【详解】
(1)装置D的作用一方面要对装置A制备的Cl2进行净化除杂，另一方面也要保证空气和氯气的最佳体积比；所以D的作用为：除去氯气中的HCl杂质，同时观察气泡的速度来调节氯气和空气的体积比至1:3；
(2)根据题意，B中发生的反应为2Cl2＋2Na2CO3＋H2O=Cl2O＋2NaCl＋2NaHCO3，Cl2O中的O为-2价，Cl为+1价，所以该反应是氯元素的歧化反应；根据Cl2O中氯和氧的价态可推测其结构为Cl-O-Cl；
(3)题干中提到，用水吸收Cl2O制得次氯酸溶液，Cl2O中不能含有Cl2，而B处的反应是气体与固体的反应，必然会有一部分Cl2无法反应，因此，需要对B装置的出口气体进行除氯气操作，C中的CCl4由于与Cl2极性相近，可以将Cl2吸收，所以C的作用即：除去中的Cl2，提高次氯酸溶液的纯度；
(4)结合以上分析，可知连接顺序为A→D→B→C→E；
(5)氯气直接溶解在水中会生成盐酸杂质，并且由于Cl2在水中溶解度很小，所以制备的次氯酸的浓度也不高，因此该方法的优点为：制备的次氯酸溶液浓度大，纯度高；
(6)由题可知，E中次氯酸的含量为0.4mol，根据E中发生的反应：，可知E中参与反应的n(Cl2O)=0.2mol，所以总共生成的Cl2O的物质的量为。根据Cl2O的制备反应方程式可知，所需碳酸钠的物质的量为：，那么至少需要含水量8%的碳酸钠的质量为。
在考虑制备类实验的装置连接顺序时，可先找出其中的原料发生装置，反应制备装置和尾气处理装置，再根据具体信息考虑这些装置之间的除杂干燥防倒吸问题，最终设计出合理的连接顺序。
21、过滤 FeTiO3+2H2SO4FeSO4+TiOSO4+2H2O 80%~85% TiO2++ 2H2OH2TiO3+2H+，水解反应是吸热反应，用热水促进反应向正反应方向进行 阴极 不能 c(SO42-)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-) 不含
【解析】
钛铁矿加酸溶解过滤得到含有TiO2+和Fe3+的滤液，向滤液中加铁粉还原Fe3+，过滤除去滤渣，对滤液冷却结晶，过滤得到FeSO4•7H2O和含有TiO2+的溶液，加入热水促进TiO2+水解生成H2TiO3，煅烧H2TiO3生成TiO2，电解可生成Ti，以此解答该题。
【详解】
(1)根据分析可知步骤②、③、④中，均需进行的操作是过滤；
(2)反应物为钛铁矿，结合元素守恒可知方程式为FeTiO3+2H2SO4FeSO4+TiOSO4+2H2O；根据图像可知硫酸质量分数在80%~85%之间时浸出率最大；
(3)TiO2+在水溶液中发生水解TiO2++ 2H2OH2TiO3+2H+，水解反应是吸热反应，用热水促进反应向正反应方向进行，生成H2TiO3；
(4)由TiO2生成Ti，Ti元素化合价降低发生还原反应，电解池中阴极得电子发生还原反应；若换成石灰乳，石灰乳中有水，阴极将产生氢气，无法得到金属钛，所以不能将熔融CaO换成石灰乳；
(5)①绿矾溶液中亚铁离子会发生水解使溶液显酸性，所以溶液中离子浓度由大到小为c(SO42-)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-)；
②根据题意，pH为8，则c(OH-)=1×10-6mol/L，因为c(Fe2+)•c2(OH-)=1.0×10-5×(1×10-6)2 =1.0×10-17＜Ksp[Fe(OH)2]，故无Fe(OH)2生成。