2025年湖北省随州市第二高级中学、郧阳中学化学高三第一学期期末学业质量监测试题.doc

2025年湖北省随州市第二高级中学、郧阳中学化学高三第一学期期末学业质量监测试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题（每题只有一个选项符合题意）
1、以熔融的碳酸盐（K2CO3）为电解液,泡沫镍为电极,氧化纤维布为隔膜（仅允许阴离子通过）可构成直接碳燃料电池,其结构如图所示，下列说法正确的是

A．该电池工作时CO32-通过隔膜移动到a极
B．若a极通入空气,负载通过的电流将增大
C．b极的电极反应式为2CO2+O2-4e- =2CO32-
D．为使电池持续工作,理论上需要补充K2CO3
2、某澄清透明溶液中，可能大量存在下列离子中的若干种：H+、NH4+、K+、Mg2+、 Cu2+、Br－、AlO2－、Cl－、SO42－、CO32－，现进行如下实验：
①用试管取少量溶液，逐滴加入稀盐酸至过量，溶液先浑浊后又变澄清，有无色气体放出。将溶液分为3份。
②在第1份溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，溶液先浑浊后又变澄清。加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，未见明显现象。
③在第2份溶液中加入新制的氯水和CCl4，振荡后静置，下层溶液显橙红色。
则下列推断正确的是:
A．溶液中一定有K+、Br－、AlO2－、CO32－
B．溶液中一定没有NH4+、Mg2+、Cu2+、Cl－
C．不能确定溶液中是否有K+、Cl－、SO42－
D．往第3份溶液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液可确认是否有Cl－
3、 “我有熔喷布，谁有口罩机”是中国石化为紧急生产医用口罩在网络发布的英雄帖，熔喷布是医用口罩的核心材料，该材料是以石油为原料生产的聚丙烯纤维制成的。下列说法错误的是
A．丙烯分子中所有原子可能共平面
B．工业上，丙烯可由石油催化裂解得到的
C．丙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．聚丙烯是由丙烯通过加聚反应合成的高分子化合物
4、下列说法不正确的是
A．某些生活垃圾可用于焚烧发电
B．地沟油禁止食用，但可以用来制肥皂或生物柴油
C．石油裂解主要是为了获得气态不饱和短链烃
D．煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物，其中含有焦炭、苯、甲苯等
5、关于常温下 pH＝2 的草酸(H2C2O4)溶液，下列说法正确的是
A．1L 溶液中含 H+为 0.02mol
B．c(H+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)
C．加水稀释，草酸的电离度增大，溶液 pH 减小
D．加入等体积 pH＝2 的盐酸，溶液酸性减小
6、下列说法错误的是（ ）
A．光照下，1 mol CH4最多能与4 mol Cl2发生取代反应，产物中物质的量最多的是HCl
B．将苯滴入溴水中，振荡、静置，上层接近无色
C．邻二氯苯仅有一种结构可证明苯环结构中不存在单双键交替结构
D．乙醇、乙酸都能与金属钠反应，且在相同条件下乙酸比乙醇与金属钠的反应更剧烈
7、研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时，使用类似数轴的方法可以收到的直观形象的效果。下列表达不正确的是（ ）
A．密闭容器中CuO和C高温反应的气体产物：
B．Fe在Cl2中的燃烧产物：
C．AlCl3溶液中滴加NaOH后铝的存在形式：
D．氨水与SO2反应后溶液中的铵盐：
8、分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有（ ）
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
9、下列指定反应的化学用语表达正确的是（）
A
质子交换膜氢氧燃料电池的负极反应

B
用铁电极电解饱和食盐水

C
锅炉水垢中的CaSO4用饱和Na2CO3溶液浸泡

D
KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应制取K2FeO4

A．A B．B C．C D．D
10、能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A．用过量氨水吸收工业尾气中的SO2：2NH3∙H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O
B．氯化钠与浓硫酸混合加热：H2SO4+2Cl-SO2↑+Cl2↑+H2O
C．磁性氧化铁溶于稀硝酸：3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O
D．明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO42-，恰好完全沉淀：2Ba2++3OH-+Al3++2SO42-═2BaSO4↓+Al(OH)3↓
11、NA代表阿伏加德罗常数的值，以下说法正确的是
A．2NA个HCl分子与44.8 L H2和Cl2的混合气体所含的原子数目均为4NA。
B．32gCu将足量浓、稀硝酸分别还原为NO2和NO，浓、稀硝酸得到的电子数均为NA。
C．物质的量浓度均为1mol/L的NaCl和MgCl2混合溶液中，含有Cl―的数目为3NA。
D．1mol D318O+（其中D代表）中含有的中子数为10 NA。
12、NA代表阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是（ ）
A．标准状况下，560mL的氢气和氯气的混合气体充分反应后共价键数目为0.05NA
B．标准状况下，2.24LCl2通入NaOH溶液中反应转移的电子数为0.2NA
C．常温常压下，1.5molHCHO和C2H2O3的混合物完全充分燃烧，消耗的O2分子数目为1.5NA
D．0.1mol/L的NH4Cl溶液中通入适量氨气呈中性，此时溶液中NH4+数目为NA
13、在标准状况下，ALNH3溶于B mL水中，得到密度为ρg/cm3的RL氨水，则此氨水的物质的量浓度是（ ）
A．mol/L B．mol/L
C．mol/L D．mol/L
14、某有机物分子式为C5H10O3，与饱和NaHCO3溶液反应放出气体体积与同等状况下与Na反应放出气体体积相等，该有机物有(不含立体异构)(　　)
A．9种 B．10种 C．11种 D．12种
15、钠与水反应的现象和钠的下列性质无关的是（ ）
A．钠的熔点低 B．钠的密度小 C．钠的硬度小 D．钠的强还原性
16、反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是

A．X→Y反应的活化能为E5
B．加入催化剂曲线a变为曲线b
C．升高温度增大吸热反应的活化能，从而使化学反应速率加快
D．压缩容器体积不改变活化能，但增大单位体积活化分子数，使得反应速率加快
二、非选择题（本题包括5小题）
17、有机物W（C16H14O2）用作调香剂、高分子材料合成的中间体等，制备W的一种合成路线如下：

已知：
请回答下列问题：
（1）F的化学名称是_______，⑤的反应类型是_______。
（2）E中含有的官能团是_______（写名称），E在一定条件下聚合生成高分子化合物，该高分子化合物的结构简式为_______。
（3）E + F→W反应的化学方程式为_______。
（4）与A含有相同官能团且含有苯环的同分异构体还有___种（不含立体异构），其中核磁共振氢谱为六组峰，且峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2∶2的结构简式为____。
（5）参照有机物W的上述合成路线，写出以M和CH3Cl为原料制备F的合成路线（无机试剂任选）_______。
18、化合物F是一种食品保鲜剂，可按如下途径合成：
已知：RCHO＋CH3CHORCH(OH)CH2CHO。
试回答：
（1）A的化学名称是____，A→B的反应类型是____。
（2）B→C反应的化学方程式为________。
（3）C→D所用试剂和反应条件分别是_____。
（4）E的结构简式是_____。F中官能团的名称是_____。
（5）连在双键碳上的羟基不稳定，会转化为羰基，则D的同分异构体中，只有一个环的芳香族化合物有____种。
其中苯环上只有一个取代基，核磁共振氢谱有5个峰，峰面积比为2∶1∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为____。
19、CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下：

已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：(金属离子浓度为：0.01mol/L)
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀
2.7
7.6
7.6
4.0
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
③CoCl2·6H2O熔点为86℃，加热至110~120℃时，失去结晶水生成无水氯化钴。
（1）写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式_________________。
（2）写出NaClO3发生反应的主要离子方程式________________；若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时，可能会生成有毒气体，写出生成该有毒气体的离子方程式_________________。
（3）加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为___________________。
（4）“操作1”中包含3个基本实验操作，它们依次是_____________、____________和过滤。制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是__________________。
（5）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是______________；其使用的最佳pH范围是_________。

A．2.0~2.5 B．3.0~3.5
C．4.0~4.5 D．5.0~5.5
（6）为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100％，其原因可能是______________________。(答一条即可)
20、设计一个方案，在用廉价的原料和每种原料只用一次的条件下，分三步从含有Fe3＋、Cu2＋、Cl－和NO3－的废液中，把Fe3＋转化为绿矾回收，把Cu2＋转化为Cu回收，各步反应加入的原料依次是________，________，________。各步反应的离子方程式是：
（1）_________________________________；
（2）________
（3）__________________________________。
21、AlN新型材料应用前景广泛，其制备与性质研究成为热点。
相关数据如下：
物质
熔点/℃
沸点/℃
与N2反应温度/℃
相应化合物分解温度/℃
Al
660
2467
＞800
AlN：＞2000 （＞1400升华）
AlCl3：（＞181升华）
Mg
649
1090
＞300
Mg3N2：＞800
(1)AlN的制备。
① 化学气相沉积法。
Ⅰ.一定温度下，以AlCl3气体和NH3为原料制备AlN，反应的化学方程式是____________________。
Ⅱ.上述反应适宜的温度范围是______℃（填字母）。
a.75~100 b.600~1100 c.2000~2300
② 铝粉直接氮化法。
Al与N2可直接化合为AlN固体，AlN能将Al包裹，反应难以继续进行。控制温度，在Al粉中均匀掺入适量Mg粉，可使Al几乎全部转化为AlN固体。该过程发生的反应有：__________________、_________和2Al + N2 2AlN。
③碳热还原法。
以Al2O3、C（石墨）和N2为原料，在高温下制备AlN。
已知：ⅰ. 2Al2O3(s) ⇌ 4Al(g) + 3O2(g) ∆H 1 =＋3351 kJ·mol-1
ⅱ. 2C(石墨，s) + O2(g) = 2CO(g) ∆H 2 =－221 kJ·mol-1
ⅲ. 2Al(g) + N2(g) = 2AlN(s) ∆H 3 =－318 kJ·mol-1
运用平衡移动原理分析反应ⅱ对反应ⅰ的可能影响：______________________________________。
(2)AlN的性质。AlN粉末可发生水解。相同条件下，不同粒径的AlN粉末水解时溶液pH的变化如图所示。

① AlN粉末水解的化学方程式是____________________________________。
② 解释t1-t2时间内两条曲线差异的可能原因：_______________________________。
(3)AlN含量检测。向a g AlN样品中加入足量浓NaOH溶液，然后通入水蒸气将NH3全部蒸出，将NH3用过量的v1 mL c1 mol·L-1 H2SO4溶液吸收完全，剩余的H2SO4用v2 mL c2 mol·L-1 NaOH溶液恰好中和，则样品中AlN的质量分数是________________________________。
参考答案

一、选择题（每题只有一个选项符合题意）

1、A
【解析】
A. 该电池的总反应方程式为：C+O2=CO2，炭粉在负（a）极失电子发生氧化反应，空气中的氧气在正（b）极得电子，该电池工作时，阴离子CO32-通过隔膜移动到a极，故A正确；
B. a极通入Ar，可以使炭粉和熔融碳酸盐的混合物隔绝空气，防止炭粉被氧化，如果a极通入空气，炭粉将直接被氧化，负载上没有电流通过，故B错误；
C. b极为正极，得电子发生还原反应，电极反应式为：2CO2+O2+4e- =2CO32-，故C错误；
D. 该电池的总反应方程式为：C+O2=CO2，从方程式可以看出钾离子和碳酸根离子都没有被消耗，因此理论上不需要补充K2CO3，故D错误；
故选A。
2、A
【解析】
①用试管取少量溶液，逐滴加入稀盐酸至过量，溶液先浑浊后又变澄清，有无色气体放出，可知无色气体为二氧化碳，一定含CO32-，溶液先浑浊后又变澄清可知，溶液中一定含AlO2-，由离子共存的条件可知，一定不含H+、Mg2+、Cu2+；
②在一份溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，溶液先浑浊后又变澄清，加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，未见明显现象，则溶液中不含NH4+；
③在另一份溶液中加入新制的氯水和CCl4，振荡后静置，下层溶液显橙红色，则溶液中一定含Br-，由电荷守恒可知溶液中一定存在的阳离子为K+，不能确定是否含Cl-、SO42-。
【详解】
A项、由实验现象可知，溶液中一定存在K+、Br-、CO32-、AlO2-，故A正确；
B项、由实验操作可知，一定不含NH4+、H+、Mg2+、Cu2+，不能确定溶液中是否含Cl-，故B错误；
C项、溶液中一定含K+，不能确定是否含Cl-、SO42-，故C错误；
D项、由于溶液事先已经加入盐酸，往第3份溶液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液无法确认是否有Cl－，故D错误。
故选A。
本题考查离子的共存，试题信息量较大，侧重分析与推断能力的考查，把握离子的反应、现象与结论的关系为解答的关键。
3、A
【解析】
A.丙烯分子中有一个甲基，甲基上的四个原子不可能共平面，A项错误；
B.石油的裂解是在催化剂存在的情况下，加强热使烃类断裂成小分子的不饱和烃，丙烯也是产物之一，B项正确；
C.丙烯中有碳碳双键，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，C项正确；
D.碳碳双键可以发生加聚反应，得到高分子的聚合物，D项正确；
答案选A。
从字面意思也能看出，裂“化”比裂“解”要“温柔”一点，得到的是较长链的汽油、柴油等轻质燃油，裂解则完全将碳链打碎，得到气态不饱和烃。
4、D
【解析】
A. 焚烧将某些还原性的物质氧化，某些生活垃圾可用于焚烧发电，故A正确；
B. “地沟油”的主要成分为油脂，含有有毒物质，不能食用，油脂在碱性条件下水解称为皂化反应，油脂燃烧放出大量热量，可制作生物柴油，故B正确；

C. 石油裂解主要是为了获得气态不饱和短链烃，如乙烯、丙烯等，故C正确；
D. 煤中不含苯、甲苯等，苯和甲苯是煤的干馏的产物，故D错误；
故选D。
本题考查了有机物的结构和性质，应注意的是煤中不含苯、甲苯等，苯、甲苯是煤的干馏产物。
5、B
【解析】
A选项，c(H+) =0.01mol/L，1L 溶液中含 H+为 0.01mol，故A错误；
B选项，根据电荷守恒得到c(H+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)，故B正确；
C选项，加水稀释，平衡正向移动，氢离子浓度减小，草酸的电离度增大，溶液pH增大，故C错误；
D选项，加入等体积pH＝2的盐酸，溶液酸性不变，故D错误。
综上所述，答案为B。
草酸是二元弱酸，但pH =2，氢离子浓度与几元酸无关，根据pH值可得c(H+) =0.01mol/L，很多同学容易混淆c(二元酸) =0.01mol/L，如果是强酸c(H+) = 0.02mol/L，若是弱酸，则c(H+) < 0.01mol/L。
6、B
【解析】
A．甲烷和氯气发生取代反应生成多种氯代烃，取代1个氢原子消耗1mol氯气，同时生成氯化氢；
B．苯与溴水不反应，发生萃取；
C．如果苯环是单双键交替，则邻二氯苯有两种；
D．醇羟基氢活泼性弱于羧羟基氢。
【详解】
A．甲烷和氯气发生取代反应生成多种氯代烃，取代1个氢原子消耗1mol氯气，同时生成氯化氢，1 mol CH4最多能与4 mol Cl2发生取代反应，产物中物质的量最多的是HCl，故A正确；
B．苯与溴水不反应，发生萃取，溴易溶于苯，苯密度小于水，所以将苯滴入溴水中，振荡、静置，下层接近无色，故B错误；
C．如果苯环是单双键交替，则邻二氯苯有两种，邻二氯苯仅有一种结构可证明苯环结构中不存在单双键交替结构，故C正确；
D．醇羟基氢活泼性弱于羧羟基氢，所以乙醇、乙酸都能与金属钠反应，且在相同条件下乙酸比乙醇与金属钠的反应更剧烈，故D正确；
故选：B。
7、B
【解析】
A. 该过程涉及的化学方程式有：，，A错正确；
B. Fe在Cl2中燃烧，只会生成FeCl3，B错误；
C. 该过程涉及的化学方程式有：Al3++3OH-=Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，C正确；
D. 该过程涉及的化学方程式有：2NH3·H2O+SO2 =(NH4)2SO3+H2O，NH3·H2O+SO2 =NH4HSO3，D正确；
故合理选项为B。
8、B
【解析】
分子式为C5H10O2的有机物可能是羧酸或酯，能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体，说明该有机物含有-COOH，为饱和一元羧酸，烷基为-C4H9，丁基异构数等于该有机物的异构体数。
【详解】
分子式为C5H10O2的有机物能与NaHCO3能产生气体，说明该有机物中含有-COOH，为饱和一元羧酸，则烷基为-C4H9，-C4H9异构体有：-CH2CH2CH2CH3，-CH（CH3）CH2CH3，-CH2CH（CH3）CH3，-C（CH3）3，故符合条件的有机物的异构体数目为4，故选B。
本题考查特定结构的同分异构体书写，侧重于分析能力的考查，注意官能团的性质与确定，熟练掌握碳原子数小于5的烃基的个数是解决本题的关键。
9、C
【解析】
A．负极上氢气失电子生成氢离子，所以负极反应为：2H2﹣4e﹣═4H+，故A错误；
B．阳极上Fe失电子生成亚铁离子，阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，离子方程式为Fe+2H2OFe（OH）2↓+H2↑，故B错误；
C．碳酸钙溶解度小于硫酸钙，锅炉水垢中的CaSO4用饱和Na2CO3溶液浸泡，离子方程式：CO32﹣+CaSO4＝CaCO3+SO42﹣，故C正确；
D．碱性溶液中，反应产物不能存在氢离子，正确的离子方程式为：3ClO﹣+2Fe（OH）3+4OH¯＝2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O，故D错误；
答案：C。
书写离子方程式一定要注意环境是碱性还是酸性。
10、A
【解析】
A．用过量氨水吸收工业尾气中的SO2的离子反应为2NH3•H2O+SO2═2NH4++SO32-+H2O，故A正确；
B．氯化钠与浓硫酸混合加热，浓硫酸中只有很少的水，氯化钠几乎不能电离，故该反应的离子方程式就是其化学方程式，H2SO4+2NaCl Na2SO4+2HCl↑，故B错误；
C．磁性氧化铁的主要成分为四氧化三铁，溶于稀硝酸的离子反应方程式为3Fe3O4+28H++NO3-═9Fe3++NO↑+14H2O，故C错误；
D．明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO42-恰好完全沉淀的离子反应方程式为2Ba2++4OH-+Al3++2SO42-═2BaSO4↓+AlO2-+2H2O，故D错误；
答案选A。
掌握离子方程式的正误判断的常见方法是解题的关键。本题的易错点为D，要注意明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO42-恰好完全沉淀时，铝离子恰好转化为偏铝酸根。
11、B
【解析】
A．氢气和氯气所处的状态不明确，故其物质的量无法计算，则和HCI的原子数目是否相同无法计算，A错误；
B．32gCu的物质的量0.5mol，失去的电子数均为NA，浓硝酸被还原为二氧化氮，稀硝酸被还原为NO，根据得失电子数守恒，浓、稀硝酸得到的电子数均为NA，B正确；
C．溶液体积不明确，故溶液中含有的氯离子个数无法计算，C错误；
D．D318O+中含13个中子，故1molD318O+中含13NA个中子，D错误；
答案选B。
12、C
【解析】
A.标准状态下560mL的氢气和氯气混合物含有气体的物质的量为 n= ，无论是否反应，每个分子中含有1个共价键，所以0.025mol气体混合物反应后含有的共价键数目为0.025NA，故A错误；
B.氯气在反应中既是氧化剂也是还原剂，1mol氯气反应时转移电子数为1mol，2.24LCl2的物质的量为则转移电子数为0.1NA，故B错误；
C.1molHCHO和1mol C2H2O3完全燃烧均消耗1mol氧气，所以1.5mol两种物质的混合物完全燃烧消耗氧气的物质的量为1.5mol，则消耗的O2分子数目为1.5NA，故C正确；
D. 缺少溶液的体积，无法计算微粒的数目，故D错误。
故选C。
13、A
【解析】
A. c===mol/L，A正确；
B. c== mol/L，B错误；
C. 表示NH3的物质的量，不表示氨水的物质的量浓度，C错误；
D. 由选项B可知，不是氨水物质的量浓度的数值，D错误。
故选A。
14、D
【解析】
分子式为 C5H10O3与饱和 NaHCO3 溶液反应能放出气体，说明含有羧基，且 1molC5H10O3 与足量钠反应 放出 1mol 气体，说明分子中含有羟基，可看作-OH取代C4H9-COOH中C4H9－的H原子。
【详解】
分子式为 C5H10O3与饱和 NaHCO3 溶液反应能放出气体，说明含有羧基，且 1molC5H10O3 与足量钠反应 放出 1mol 气体，说明分子中含有羟基，可看作-OH取代C4H9－的H原子，C4H9－有4种，分别为CH3CH2CH2CH2－（4种）、CH3CH（CH3）CH2－（3种）、CH3CH2CH（CH3）-（4种）、C（CH3）3-（1种），共12种。
故选D。
本题考查同分异构体的判断，侧重考查学生的分析能力，解题关键：注意把握同分异构体的判断角度和方法。
15、C
【解析】
A．因钠与水反应放热，钠的熔点低，所以看到钠熔成闪亮的小球，与性质有关，故A错误；
B．钠的密度比水小，所以钠浮在水面上，与性质有关，故B错误；
C．硬度大小与Na和水反应现象无关，与性质无关，故C正确；
D．因钠的还原性强，所以与水反应剧烈，放出热量，与性质有关，故D错误；
故答案为C。
考查钠与水的反应，应从钠的强还原性和钠的物理性质来理解钠与水反应的现象，钠与水反应时产生的各种现象如下：钠浮在水面，然后熔化成闪亮的小球，在水面游动，并发出嘶嘶的响声。现象是物质性质的体现，根据钠的性质分析现象原因。
16、D
【解析】
A、根据能量变化，X→Y，活化能是(E5－E2)，故错误；B、使用催化剂降低活化能，产物不变，故错误；C、升高温度，提高了活化分子的百分数，化学反应速率都增大，故错误；D、压缩体积，增大压强，增加单位体积内活化分子的个数，反应速率加快，故正确。

二、非选择题（本题包括5小题）
17、苯甲醇 消去反应 碳碳双键、羧基 +H2O 5
【解析】
A和Br2的CCl4溶液反应发生加成反应，结合B的结构简式，则A的结构简式为，B在NaOH的水溶液下发生水解反应，－Br被—OH取代，C的结构简式为，C的结构中，与—OH相连的C上没有H原子，不能发生醇的催化氧化，—CH2OH被氧化成—CHO，醛基再被氧化成－COOH，则D的结构简式为，根据分子式，D到E消去了一分子水，为醇羟基的消去反应，E的结构简式为，E和苯甲醇F，在浓硫酸的作用下发生酯化反应得到W，W的结构简式为。
【详解】
(1)F的名称是苯甲醇；根据分子式，D到E消去了一分子水，反应类型为消去反应；

(2)根据分析，E的结构简式为，则含有的官能团名称为碳碳双键、羧基；E中含有碳碳双键，可以发生加聚反应，结构简式为；
(3)E中含有羧基，F中含有羟基，在浓硫酸的作用下发生酯化反应，化学方程式为++H2O；
(4)有A含有相同的官能团且含有苯环，A的结构简式为，则含有碳碳双键，除了苯环外，还有3个C原子，则苯环上的取代基可以为－CH=CH2和－CH3，有邻间对，3种同分异构体；也可以是－CH=CHCH3，或者－CH2CH=CH2，共2种；共5种；核磁共振氢谱为六组峰，且峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2∶2的结构简式为；
(5)由M到F，苯环上多了一个取代基，利用已知信息，可以在苯环上引入一个取代基，－CH2OH，可由氯代烃水解得到，则合成路线为。
并不是所有的醇都能发生催化氧化反应，－CH2OH被氧化得到－CHO，被氧化得到；中，与—OH相连的C上没有H原子，不能发生催化氧化反应。
18、对二甲苯（或1， 4-二甲苯） 取代反应 +2NaOH+NaCl O2/Cu或Ag，加热 碳碳双键、醛基 8 ，
【解析】
由流程转化关系，结合题给信息可知，D为。运用逆推法，C为，催化氧化生成；B为，在氢氧化钠溶液中，共热发生水解反应生成；A为，在光照条件下与氯气发生侧链的取代反应生成；与乙醛发生信息反应生成，加热发生消去反应生成。据此解答。
【详解】
（1）A的结构简式为，名称为对二甲苯或1，4-二甲苯；A→B的反应为在光照条件下与氯气发生侧链的取代反应生成。
（2）B→C反应为在氢氧化钠溶液中，共热发生水解反应生成，反应的化学方程式为：+2NaOH+NaCl。
（3）C→D的反应为在铜或银作催化剂，在加热条件下与氧气发生氧化反应生成，因此C→D所用试剂和反应条件分别是O2/Cu或Ag，加热。
（4）E的结构简式是。F的结构简式为，分子中官能团的名称是碳碳双键、醛基。
（5）D为，D的同分异构体中，只有一个环的芳香族化合物说明侧链为链状结构，其可能为醛、酮、含苯环的乙烯基醚和乙烯基酚，其中芳香醛有3种（除去D）、芳香酮1种、含苯环的乙烯基醚1种、乙烯基酚3种，共8种；苯环上只有一个取代基，核磁共振氢谱有5个峰，峰面积比为2∶1∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为和。
19、Co2O3+SO32－+4H+=2Co2++SO42－+2H2O ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O Fe(OH)3 、Al(OH)3 蒸发(浓缩) 冷却(结晶) 降低烘干温度，防止产品分解 除去溶液中的Mn2+ B 粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水
【解析】
（1）向水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]中加入盐酸和亚硫酸钠，浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等，所以Co2O3和亚硫酸钠在酸性条件下发生氧化还原，根据电荷守恒和得失电子守恒，反应的离子方程式为：Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O，故答案为Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O；
（2）NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+，其反应的离子方程式为：ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O；在酸性条件下，NaClO3与氯离子发生氧化还原反应生成氯气，其反应的离子方程式为：ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O；故答案为ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O；ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O；
（3）NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+，加Na2CO3调pH至a，铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳，水解的离子方程式为：2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑；铁离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铁和二氧化碳，水解的离子方程式为：2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑，所以沉淀成分为：Fe(OH)3、Al(OH)3，故答案为Fe(OH)3、Al(OH)3；
（4）从溶液中制取氯化钴固体，其操作步骤为：蒸发浓缩、冷却结晶和过滤，故答案为蒸发浓缩；冷却结晶；
（5）根据流程图可知，此时溶液中存在Mn2+、Co2+金属离子；由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知，调节溶液pH在3.0～3.5之间， Mn2+的萃取率很高而Co2+的萃取率较小，并防止Co2+转化为Co(OH)2沉淀，故答案为除去溶液中的Mn2+；B；
（6）根据CoCl2•6H2O的组成分析，造成产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%的原因可能是：含有杂质，导致氯离子含量大或结晶水化物失去部分水，导致相同质量的固体中氯离子含量变大，故答案为粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水。
【点晴】
理解工艺流程图、明确实验操作与设计及相关物质的性质是解答本题的关键，试题充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。
20、Ca(OH)2溶液 稀H2SO4 铁 Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓ Cu2＋＋2OH－＝Cu(OH)2↓ Fe(OH)3＋3H＋＝Fe3＋＋3H2O Cu(OH)2＋2H＋＝Cu2＋＋2H2O 2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋ Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu
【解析】
从含有Fe3+、Cu2+、Cl-、NO3的废液中，把Fe3+转化为绿矾回收，把Cu2+转化为铜回收，先加碱使金属离子转化为沉淀，与阴离子分离，然后加酸溶解沉淀，再加铁粉可得到硫酸亚铁溶液和Cu，过滤得到铜和硫酸亚铁溶液，硫酸亚铁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾。
【详解】
依据题意从含有Fe3+、Cu2+、Cl-、NO3-的废液中，把Fe3+转化为绿矾回收，把Cu2+转化为铜回收应分三步实施，先加廉价的碱Ca(OH)2将Fe3+、Cu2+转化为Fe(OH)3和Cu(OH)2，与Cl-、NO3-分离，反应的离子方程式为Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓，Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓；过滤后向Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀中加入稀硫酸，使沉淀溶解得到硫酸铁和硫酸铜的混合液，反应的离子方程式为Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O，Cu(OH)2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O；向所得溶液中加入铁粉与硫酸铁和硫酸铜反应，可得到硫酸亚铁溶液和Cu，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu；过滤得到铜和硫酸亚铁溶液，硫酸亚铁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾，故答案为：Ca(OH)2溶液；稀H2SO4；铁；Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓，Cu2＋＋2OH－＝Cu(OH)2↓；Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O，Cu(OH)2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O；2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。
21、AlCl3 + NH3=AlN + 3HCl b 3Mg + N2Mg3N2 Mg3N23Mg + N2 反应ⅱ能降低氧气浓度，有利于反应ⅰ正向移动 AlN + 4H2O = Al(OH)3 + NH3·H2O 粒径较小的AlN表面积大，水解反应速率较大
【解析】
(1) ①Ⅰ.气体和制备不是氧化还原反应，根据元素守恒配平即可；
Ⅱ.根据表中数据判断；
②根据表中数据，大于300℃，镁和氮气反应，大于800℃氮化镁会分解；
③反应ⅱ能消耗氧气，反应ⅰ生成氧气；
（2）①氮化铝水解产生氢氧化铝和一水合氨；
②反应速率和接触面积有关；
（3）首先计算消耗硫酸的物质的量，氨气和硫酸按照2:1反应，得出氨气的物质的量，根据氮元素守恒，得到氮化铝的物质的量，然后计算质量分数。
【详解】
(1) ①Ⅰ.气体和制备 ，反应的化学方程式是，
答案为：；
Ⅱ.根据表中数据，要保证为气体，需要温度大于181℃，排除a，大于2000℃会分解， 排除c，
故答案选b；
②根据表中数据，大于300℃，镁和氮气反应，大于800℃氮化镁会分解，
故答案为：；；
③反应ⅱ能消耗氧气，反应ⅰ生成氧气，故反应ⅱ能促进反应ⅰ正向进行，
答案为：反应ⅱ能降低氧气浓度，有利于反应ⅰ正向移动；
（2）①氮化铝水解产生氢氧化铝和一水合氨，
故答案为： ；
②由图像可以看出两条曲线的反应速率是不同的，反应速率和接触面积有关，
故答案为：粒径较小的AlN表面积大，水解反应速率较大；
（3）消耗硫酸的物质的量为：，氨气和硫酸按照2:1反应，故氨气的物质的量为：，根据氮元素守恒，氮化铝的物质的量也是，故样品中氮化铝的质量分数为，
故答案为：。