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2021全国卷Ⅱ高考压轴卷：化学+答案解析
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这是一份2021全国卷Ⅱ高考压轴卷：化学+答案解析，共18页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分等内容，欢迎下载使用。
2021新课标Ⅱ高考压轴卷 化学
注意事项：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 Mg：24 Al：27 S：32 Cl：35.5 Fe：56 Cu：64 Ge:73 Ba：137
一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。
1．古诗词、谚语等都是我国传统文化的瑰宝。下列有关解读错误的是
选项
传统文化
化学角度解读
A
本草经集注记载“如握盐雪不冰,强烧之,紫青烟起云是真硝石也
利用物理方法可以检验钠盐和钾盐
B
“司南之杓勺,投之于地,其柢勺柄指南”
司南中“杓”的材质为Fe3O4
C
本草图经在绿矾项记载:“盖此矾色绿,味酸,烧之则赤”
因为绿矾能电离出H+,所以“味酸”
D
兰陵美酒郁金香,玉碗盛来琥珀光
“香”主要因为美酒含有酯类物质
A．A B．B C．C D．D
2．某溶液由Na+、Ba2+、Al3+、AlO、CrO、CO、SO中的若干种组成。取适量该溶液进行如下实验：①加入过量盐酸有气体生成并得到无色溶液；②在①所得溶液中再加入过量NH4HCO3溶液，有气体生成并析出白色沉淀甲；③在②所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液也有气体生成并产生白色沉淀乙，则原溶液中一定存在的离子是
A．Na+、AlO、CrO、CO B．Na+、AlO、CO
C．Na+、AlO、CO、SO D．Na+、Ba2+、AlO、CO
3．车发动机在稀燃和富燃条件下交替进行，将尾气中的NOx在催化剂上反应脱除。其工作原理示意图如下：
下列说法错误的是
A．稀燃过程中，Pt作催化剂，NO与氧气反应生成NO2
B．稀燃过程中，NO2与BaO反应可能生成NO和Ba(NO3)2
C．富燃过程中，Pt催化下NO2被CO还原的反应为：2NO2＋4CON2＋4CO2
D．富燃过程中，还原产物为N2和CO2
4．2020年，天津大学化学团队以CO2和辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图(隔膜a只允许OH-通过)。下列说法错误的是
A．In/In2O3-x电极与电源负极相连
B．电解过程中，OH-由In/In2O3-x电极区向Ni2P电极区迁移
C．每消耗xmol的CO2理论上通过隔膜a的OH-也为xmol
D．Ni2P电极上发生的反应：CH3(CH2)7NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O
5．Y是合成药物查尔酮类抑制剂的中间体，可由X在一定条件下反应制得：
下列叙述不正确的是
A．反应过程中加入K2CO3的作用是提高X的转化率
B．Y与Br2的加成产物中含手性碳原子
C．可以用Na2CO3溶液检验Y中是否存在X
D．等物质的量的X、Y分别与H2反应，最多消耗H2的物质的量之比为3∶4
6．X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大的短周期元素，Z、W为同族元素，R的原子半径是同周期主族元素中最大的。其中，X、Y、Z、W形成的化合物可表示为。下列说法正确的是
A．原子半径：
B．氢化物的热稳定性：
C．Z与X、Y、R、W均可形成多种化合物
D．Z、R、W三种元素形成的化合物的水溶液呈中性
7．某温度下，分别向10mL浓度均为0.1mol·L-1的CuCl2和ZnCl2溶液中滴加0.1mol·L-1的Na2S溶液，滴加过程中溶液中-lgc(Cu2+)和-lgc(Zn2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。[已知：Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)， 1g3≈0.5]，下列说法不正确的是
A．a点的ZnCl2溶液中：c(Cl-)<2[c(Zn2+)+c(H+)]
B．由图像可以计算得出该温度下Ksp(CuS)=10-35.4
C．a—b—e为滴定CuCl2溶液的曲线
D．d点纵坐标约为33.9
三、非选择题：共58分，第8~10题为必考题，每个试题考生都必须作答。第11~12题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题
8．2-硝基-1，3-苯二酚是重要的医药中间体。实验室常以间苯二酚为原料，经磺化、硝化、去磺酸基三步合成：
部分物质相关性质如下表：
名称
相对分子质量
性状
熔点/℃
水溶性(常温)
间苯二酚
110
白色针状晶体
110.7
易溶
2-硝基-1，
3-苯二酚
155
桔红色针状晶体
87.8
难溶
制备过程如下：
第一步：磺化。称取77.0 g间苯二酚，碾成粉末放入烧瓶中，慢慢加入适量浓硫酸并不断搅拌，控制温度在一定范围内搅拌15 min(如图1)。
第二步：硝化。待磺化反应结束后将烧瓶置于冷水中，充分冷却后加入“混酸”，控制温度继续搅拌15 min。
第三步：蒸馏。将硝化反应混合物的稀释液转移到圆底烧瓶B中，然后用如图2所示装置进行水蒸气蒸馏(水蒸气蒸馏可使待提纯的有机物在低于100℃的情况下随水蒸气一起被蒸馏出来，从而达到分离提纯的目的)，收集馏出物，得到2-硝基-1，3-苯二酚粗品。
请回答下列问题：
(1)图1中仪器a的名称是___________；磺化步骤中控制温度最合适的范围为___________(填字母代号，下同)。
A．30～60℃ B．60～65℃
C．65～70℃ D．70~100℃
(2)已知：酚羟基邻对位的氢原子比较活泼，均易被取代。请分析第一步磺化引入磺酸基基团(—SO3H)的作用是___________。
(3)硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是___________。
(4)水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一，被提纯物质必须具备的条件正确的是___________。
A．具有较低的熔点 B．不溶或难溶于水，便于最后分离
C．难挥发性 D．在沸腾下与水不发生化学反应
(5)下列说法正确的是___________。
A．直型冷凝管内壁中可能会有红色晶体析出
B．反应一段时间后，停止蒸馏，先熄灭酒精灯，再打开旋塞，最后停止通冷凝水
C．烧瓶A中长玻璃管起稳压作用，既能防止装置中压强过大引起事故，又能防止压强过小引起倒吸
(6)蒸馏所得2-硝基-1，3-苯二酚中仍含少量杂质，可用少量乙醇水混合剂洗涤。请设计简单实验证明2-硝基-1，3-苯二酚已经洗涤干净___________。
(7)本实验最终获得15.5 g桔红色晶体，则2-硝基-1，3-苯二酚的产率约为___________(保留3位有效数字)。
9．锑在工业上应用价值广泛，它的一种提取工艺流程如下：
请回答下列问题：
(1)辉锑矿是含锑的重要矿物，其主要成分是，其中Sb的化合价是____。
(2)写出阳极区产物与辉锑矿粉主要成分发生反应的化学方程式：______________。
(3)电解池所用的“隔膜”宜采用____填“阳离子”“阴离子”或“质子”交换膜。“电解”中阴极反应的产物之一X是____填化学式。
(4)为除去操作1所得滤液中的，可加入。若滤液中，当溶液中完全沉淀时，____。 已知
(5)除去废液中的，是用次磷酸钠还原，产生了棕色单质砷沉淀和。该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为____。
(6)若电解池阴极得到气体，同时电路中转移，阴极生成的___g。
10．我国在CO利用方面取得突破性进展。回答下列问题：
（1）CO可用于合成甲醇，热化学方程式为。已知有关化学键的键能数据如下：
化学键
E
436
343
1076
465
413
由此计算________。
（2）一定温度下，将CO和按照物质的量之比1:2充入容积为2L的密闭容器中，发生上述反应，保持温度和体积不变，反应过程中CO的物质的量随时间变化如图所示。
①0—10min内的平均反应速率为________；该反应的平衡常数________。
②15min时，若保持温度不变，再向容器中充入CO和各0.3mol，平衡将________填“向左”“向右”或“不”移动。若改变外界反应条件，导致发生如上图所示的变化，则改变的条件可能是________填字母。
增大CO浓度 升温 减小容器体积 加入催化剂
（3）CO可制成碱性燃料电池，工作原理如图，电极M上发生的电极反应式为________；当外电路通过电子0.2min时，消耗空气的体积在标准状况下为________L。在空气中氧气约占总体积的
（二）选考题：共15分。请考生从2道化学题任选一题作答。如果多做，则每按所做的第一题计分。
11．［化学——选修3：物质结构与性质］（15分）
锂离子电池让电动汽车飞速发展，有利于实现节能减排。LiCoO2、LiFePO4、Li4TisO12常用作电池的电极材料，LiPF6、LiAsF6常用作锂离子聚合物电池的载体材料。
回答下列问题：
(1)LiCoO2中基态Co原子的电子排布式为___________，其核外电子的空间运动状态有___________种。
(2)LiFePO4与LiPF6中所含的非金属元素电负性由大到小的顺序为___________，PF的空间构型为___________。
(3)含氧酸的通式可写为(HO)mROn，根据含氧酸的结构规律，下列酸中酸性与H3PO4相近的有___________。
a．HClO b．H2SO4 c．HNO2 d．HNO3
(4)电池工作时，Li+可在电解质LiPF6或LiAsF6的中发生迁移，相同条件下，Li+在___________(选填“LiPF6”或“LiAsF6”)中迁移较快，原因是___________。
(5)Li4Ti5O12中Ti元素的化合物TiO2是一种重要的瓷器釉料。研究表明，在TiO2中通过氮掺杂反应可生成TiO2-aNb，能使TiO2对可见光具有活性，掺杂过程如图所示。
则TiO2-aNb晶体中a=___________，b=___________。
12．[化学——选修5：有机化学基础]（15分）
近日，由蒋华良院士和饶子和院士领衔的联合课题组，综合利用虚拟筛选和酶学测试相结合的策略进行药物筛选，发现I(肉桂硫胺)是抗击新型冠状病毒的潜在用药，其合成路线如图：
已知:
(1)D中官能团的名称为_______。
(2)C分子中最多有_______个原子共平面，F的结构简式为_______。
(3)A反应生成B的化学方程式是_______。
(4)符合下列条件的D的同分异构体有_______种。
①与溶液反应时，最多可消耗
②能水解，且能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱显示有四种不同化学环境的氢，且峰面积之比为的有机物结构简式为_______。
(5)已知：，写出以甲苯和乙酸为原料制备乙酰对甲基苯胺()的合成路线_______(无机试剂和有机溶剂任选)。
参考答案
1．【答案】C
【解析】
A．钠盐和钾盐焰色反应的颜色不同，钠的焰色反应为黄色，钾的焰色反应为紫色，焰色反应是物理变化，故A正确；
B．司南中“杓”的材质为有磁性的物质，四氧化三铁具有磁性，所以司南中“杓”的材质为Fe3O4，故B正确；
C．绿矾的主要成分为FeSO4·7H2O，FeSO4·7H2O是强酸弱碱盐，电离生成亚铁离子、硫酸根离子，不能电离出H+，“味酸”是因为亚铁离子水解显酸性，故C错误；
D．酒放置时间长，少量的乙醇被氧化为乙酸，乙酸与乙醇生成乙酸乙酯，乙酸乙酯等酯
类物质具有香味，所以产生香味主要是因为美酒含有酯类物质，故D正确；
答案选C。
2．【答案】B
【解析】
①加入过量盐酸有气体生成并得到无色溶液，该气体应该是CO2，一定含有CO，则就一定没有Ba2+、Al3+，根据溶液的电中性可知，一定有Na+；溶液是无色的，所以没有CrO。②在①所得溶液中再加入过量NH4HCO3溶液，有气体生成并析出白色沉淀甲，则该气体是氨气，沉淀甲只能是氢氧化铝，说明原溶液中含有AlO。③在②所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液也有气体生成并产生白色沉淀乙，由于碳酸氢铵是过量的，所以一定生成气体氨气和白色沉淀碳酸钡，不能确定有无SO，因此原溶液中一定存在的离子有Na+、AlO、CO，故选B。
3．【答案】D
【解析】
A．由反应机理图(稀燃)可知，Pt作催化剂，NO与氧气反应生成NO2，故A正确；
B．稀燃过程中，NO2与BaO发生氧化还原反应，反应可能生成NO和Ba(NO3)2，N的化合价由+4变为+2、+5，故B正确；
C．由富燃过程机理图可知，Pt催化下NO2被CO还原为N2，反应为：2NO2＋4CON2＋4CO2，故C正确；
D．富燃过程中，反应为：2NO2＋4CON2＋4CO2，还原产物为N2，CO2为氧化产物，故D错误；
故选D。
4．【答案】C
【分析】
由图中In/In2O3-x电极上CO2→HCOO-可知，CO2发生得电子的还原反应，In/In2O3-x电极为阴极，阴极反应为：CO2+2e-+H2O═HCOO-+OH-，则Ni2P电极为阳极，辛胺在阳极上发生失电子的氧化反应生成辛腈，电极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O，据此分析解答。
【解析】
A．由图可知，In/In2O3-x电极为阴极，与电源负极相连，A正确；
B．由图可知，Ni2P电极为阳极，电解过程中，阴离子向阳极移动，则OH-由In/In2O3-x电极区向Ni2P电极区迁移，B正确；
C．根据电子守恒，每消耗xmol的CO2理论上通过隔膜a的OH-应为2xmol，C错误；
D．由图可知，Ni2P电极为阳极，CH3(CH2)7NH2→CH3 (CH2 )6CN，阳极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O，D正确；
故选C。
5．【答案】D
【解析】
A． 与反应除了生成Y，还会生成HBr，加入K2CO3，可以消耗HBr，有利于反应的正向进行，从而提高转换率，A正确；
B．Y与Br2的加成产物是，箭头指向处是手性碳原子，B正确；
C．X中有酚羟基，与碳酸钠溶液反应生成酚钠和碳酸氢钠，溶液不分层，Y是有机物，难溶于碳酸钠溶液，分层，故可以用于鉴别，C正确；
D．X中的苯环、醛基都可与H2反应，1molX消耗(3+1)molH2，Y中的苯环、醛基、碳碳双键均能反应，1molY消耗(3+1+1)molH2，故比例为4：5，D错误；
答案为D。
6．【答案】C
【分析】
X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大的短周期元素，R的原子半径是同周期主族元素中最大的，则R处于IA族，由原子序数可知，R只能处于第三周期，故R为Na；X、Y、Z、W形成的化合物可表示为，而Z、W为同族元素，可推知X为H元素、Y为N元素、Z为O元素、W为S元素，该化合物为NH4HSO4，据此解答。
【解析】
A．Y为N元素、Z为O元素、W为S元素，原子半径：W＞Y＞Z，故A错误；
B．W为S元素，Z为O元素，非金属性O＞S，非金属性越强，氢化物越稳定，则氢化物的热稳定性Z＞W，故B错误；
C．O元素与H元素形成H2O、H2O2，O元素与N元素形成N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5，O元素与Na形成Na2O、Na2O2，O元素与S元素形成SO2、SO3，故C正确；
D．Z（氧）、R（钠）、W（硫）三种元素形成的化合物有Na2SO4、Na2SO3等，而Na2SO3溶液呈碱性，故D错误；
故选C。
7．【答案】C
【分析】
根据Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，沉淀类型相同，硫化铜溶解度小，故向等体积等浓度两溶液中分别滴入等体积、等浓度硫化钠溶液，硫化铜溶液中，恰好完全反应时，阳离子沉淀更彻底，剩余阳离子浓度小，则此时，-lg c(Cu2+)>-lg c(Zn2+)，则可判断a-c-d点所在曲线为CuCl2溶液中阳离子变化曲线。从而判断各选项情况。
【解析】
A．a 点，ZnCl2溶液显酸性，电荷守恒，c(Cl-)= 2c(Zn2+)+c(H+)-c(OH-)< 2[c(Zn2+)+c(H+)，A正确；
B．已知：Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，由图像可以计算得出该温度下Ksp(CuS)=10-35.4，B正确；
C．Ksp(ZnS) > Ksp(CuS)，硫离子浓度相同时，-1gc(Cu2+)
8．【答案】三颈烧瓶 B 防止硝基取代两个酚羟基对位上的氢原子 在烧杯中加入适量的浓硝酸，沿杯壁缓慢加入一定量的浓硫酸，边加边搅拌，冷却 BD AC 取最后一次洗涤液少量，滴加氯化钡溶液，若无沉淀产生，证明已经洗涤干净，反之则没有洗涤干净 14.3%
【分析】
由题中信息可知，间苯二酚与适量浓硫酸共热后可发生磺化反应；待磺化反应结束后将烧瓶置于冷水中，充分冷却后加入“混酸”，控制温度继续搅拌15min；将硝化反应混合物的稀释液进行水蒸气蒸馏可以得到2-硝基- 1，3-苯二酚。
【解析】
(1)根据仪器的外观可知图1中仪器a的名称是三颈烧瓶，由题中信息可知，在磺化步骤中要控制温度低于65°C。若温度过低，磺化反应的速率过慢；间苯二酚具有较强的还原性，而浓硫酸具有强氧化性，若温度过高，苯二酚易被浓硫酸氧化，并且酚羟基的所有邻位均可被磺化，这将影响下一步硝化反应的进行，因此，在磺化步骤中控制温度最合适的范围为60°C~65°C，选B，故答案为：三颈烧瓶；B；
(2)已知：酚羟基邻对位的氢原子比较活泼，均易被取代，故第一步磺化引入磺酸基基团(—SO3H)的作用是防止硝基取代两个酚羟基对位上的氢原子，故答案为：防止硝基取代两个酚羟基对位上的氢原子；
(3)类比浓硫酸的稀释方法，为了防止液体飞溅和硝酸温度过高发生分解和挥发过多，要将浓硫酸慢慢加入浓硝酸中，因此，硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是：在烧杯中加入适量的浓硝酸，沿杯壁缓慢加入一-定量的浓硫酸，边加边搅拌，冷却，故答案为：在烧杯中加入适量的浓硝酸，沿杯壁缓慢加入一定量的浓硫酸，边加边搅拌，冷却；
(4)由题中信息可知，水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一，在低于100°C的情况下,有机物可以随水蒸气一起被蒸馏出来，从而达到分离提纯的目的。因此，被提纯物质必须具备的条件是：其在一定的温度范围内有一定的挥发性，可以随水蒸气-起被蒸馏出来；不溶或难溶于水，便于最后分离；在沸腾条件下不与水发生化学反应，选BD，故答案为：BD；
(5) A．由于2-硝基-1，3-苯二酚的熔点是87.8°C，且其难溶于水，因此，冷凝管C中有2-硝基-1， 3-苯二酚析出，可能看到的现象是冷凝管内壁有桔红色晶体析出，A正确；
B．反应一段时间后，停止蒸馏，应先打开旋塞，再熄灭酒精灯，B错误；
C．图2中烧瓶A中长玻璃管起稳压作用，能使装置中的气体压强维持在一定的安全范围， 既能防止装置中压强过大引起事故，又能防止压强过小引起倒吸，C正确；
故答案为：AC；
(6)实验证明2-硝基-1，3-苯二酚已经洗涤干净， 取最后一次洗涤液少量，滴加氯化钡溶液，若无沉淀产生，证明已经洗涤干净，反之则没有洗涤干净，故答案为：取最后一次洗涤液少量，滴加氯化钡溶液，若无沉淀产生，证明已经洗涤干净，反之则没有洗涤干净；
(7) 77.0 g间苯二酚的物质的量为==0.7mol，理论上可以制备出2-硝基-1，3-苯二酚0.7mol，其质量为0.7mol×155g/mol=7×15.5g。 本实验最终获得15.5桔红色晶体，则2-硝基-1，3-苯二酚的产率=，约为14.3%，故答案为：14.3%。
9．【答案】 阴离子 2:3 162.4
【分析】
带隔膜的电解液含、、，通电电解，阳极上、，阴极上Sb、X气体，阳极区产物与辉锑矿粉主要成分发生反应，操作Ⅰ过滤分离得到滤渣和滤液，滤液中主要含、、、，加入锑的还原剂过滤得到粗锑和废液主要含、、等，加入沉淀铜离子，加入次磷酸钠还原，产生了棕色单质砷沉淀和，据此答题。
【解析】
(1)硫元素化合价为-2价，化合物中元素化合价代数和为0，其中Sb的化合价为+3价；
(2)阳极区产物与辉锑矿粉主要成分发生反应的化学方程式：；
(3)电解池所用的“隔膜”宜采用阴离子交换膜，为促使向阳极迁移加快反应，通常要进行的操作是电解过程中需要不断搅拌，“电解”中阴极反应的产物之一X是氢气；
(4)已知 c(Cu2+)∙ c(S2-)=8×10-45，当溶液中Cu2+恰好完全沉淀时c(Cu2+)≤10-5mol/L，c(S2-)=；
(5)除去废液中的，是用次磷酸钠还原，产生了棕色单质砷沉淀和，反应的化学方程式：，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：3；
(6)若电解池阴极得到1molX气体，同时电路中转移，阴极上电极反应：，生成1mol氢气电子转移2mol，则，生成Sb物质的量=mol，阴极生成的。
10．【答案】 不 c
【分析】
（1）根据热化学方程式的反应热反应物总键能生成物总键能机型计算；
（2）根据速率计算公式和平衡常数表达式进行计算，根据影响平衡移动因素进行判断；
（3）根据原电池原理和电极反应书写方法和电子转移守恒进行计算。
【解析】
（1）△H=反应物总键能生成物总键能==，故答案为：；
（2）①由反应方程式化学计量数关系可知，0—10min内的平均反应速率；由题意建立如下三段式：
，故答案为：；；
②15min时，若保持温度不变，再向容器中充入CO和各0.3mol，由题意可得平衡时各物质的浓度依次为（0.1+）mol、0.2mol、（0.1+）mol，则浓度熵，则平衡不移动；由图可知，CO的物质的量减少，且与15min时相连接，
a.15min处相连接，不是增大CO浓度，故a错误；
b.正向为放热反应，升温，平衡逆向移动，CO物质的量增大，故b错误；
c.减小容器体积，平衡正向移动，CO的物质的量减少，故c正确；
d.加入催化剂，平衡不移动，故d错误；
c正确，故答案为：c；
（3）燃料电池中，通入燃料一极为负极，则电极M为负极，发生氧化反应，依据装置可知，电极反应式为：；当外电路通过电子0.2mol时，根据电子得失可知，消耗的物质的量为，体积为，消耗空气的体积在标准状况下为，故答案为：；。
11．【答案】
1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 15 F>O>P 正八面体形 C LiAsF6 PF的半径比AsF的小，PF与Li+的作用比AsF的强，迁移速度就慢
【解析】
(1)基态Co原子核外有27个电子，根据能量最低原理书写电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；s轨道有一种空间运动状态，p轨道有三种空间运动状态，d轨道有五种空间运动状态，因此基态Co厦于的核外电于的空间运动状态有15种，故答案为：1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；15；
(2)LiFePO4与LiPF6中所含的非金属元素为P、O、F，电负性由大到小的顺序为F>O>P；PF的价层电子对数为6+(5+1-6)=6，没有孤电子对，空间构型为正八面体形，故答案为：F>O>P；正八面体形；
(3)H3PO4的通式可写为(HO)3PO，HClO的通式可写为HOCl，H2SO4的通式可写为(HO)2PO2，HNO2的通式可写为HONO，HNO3的通式可写为(HO)3N，HNO2和H3PO4的非羟基氧原子数n相同，酸性相近，故答案为：C；
(4)PF的半径比AsF的小，PF与Li+的作用比AsF的强，迁移速度就慢，故答案为：LiAsF6；PF的半径比AsF的小，PF与Li+的作用比AsF的强，迁移速度就慢；
(5)由图可知，在 TiO2 晶胞中，Ti 原子位于顶点、面上和体心处，O 原子位于面上、棱边以及晶胞内部，因此 1 个晶胞中含有的 Ti 原子个数为：8×+4×+1=4，O 原子个数为：8×+8×+2=8，进行 N 掺杂后，棱边上和晶胞内部分别有 1 个 O 原子形成氧空穴，面上有 1 个 O 原子被 N 原子替代，则掺杂后晶体中 N 原子个数为：12，O 原子个数为：8−1−−=，晶胞内各原子数为：Ti4ON，将 Ti 原子数定为 1，可得：TiON，即2-a=，a=，b=，故答案为：；。
12．【答案】羟基、羧基 15 +NaOH+NaBr 26 、
【分析】
A为，由B→C的反应条件，可确定B为，C为，D为，E为，F为。由I的结构简式，可推出G为，H为，以此解答。
【解析】
(1)D为，官能团的名称为羟基、羧基，故答案为：羟基、羧基；
(2)C为，根据苯环的平面结构和-CH2-、-CHO结构特点可知，最多有15个原子共平面，由分析可知F为，故答案为：15；；
(3)由B→C的反应条件，结构D的结构可以推知B为，A为氯代烃，A发生取代反应生成B，化学方程式为：+NaOH+NaBr，故答案为：+NaOH+NaBr；
(4)D为，同分异构体中满足①与溶液反应时，最多可消耗，说明其中含有酚羟基、；②能水解，且能发生银镜反应，说明酯基水解的产物中含有醛基；若含有1个-OOCH，1个乙基、1个酚羟基，则共有10种情况；若含有1个-OOCH，2个甲基、1个酚羟基，则共有16种；满足条件的同分异构体共有26种；其中核磁共振氢谱显示有四种不同化学环境的氢，且峰面积之比为时，说明含有2个甲基，故为、，故答案为：26；、；
(5)先将苯制成苯胺，乙酸制成乙酰氯，然后让二者发生取代反应，便可制备乙酰苯胺。合成路线为：，故答案为：。
2021新课标Ⅱ高考压轴卷 化学
注意事项：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 Mg：24 Al：27 S：32 Cl：35.5 Fe：56 Cu：64 Ge:73 Ba：137
一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。
1．古诗词、谚语等都是我国传统文化的瑰宝。下列有关解读错误的是
选项
传统文化
化学角度解读
A
本草经集注记载“如握盐雪不冰,强烧之,紫青烟起云是真硝石也
利用物理方法可以检验钠盐和钾盐
B
“司南之杓勺,投之于地,其柢勺柄指南”
司南中“杓”的材质为Fe3O4
C
本草图经在绿矾项记载:“盖此矾色绿,味酸,烧之则赤”
因为绿矾能电离出H+,所以“味酸”
D
兰陵美酒郁金香,玉碗盛来琥珀光
“香”主要因为美酒含有酯类物质
A．A B．B C．C D．D
2．某溶液由Na+、Ba2+、Al3+、AlO、CrO、CO、SO中的若干种组成。取适量该溶液进行如下实验：①加入过量盐酸有气体生成并得到无色溶液；②在①所得溶液中再加入过量NH4HCO3溶液，有气体生成并析出白色沉淀甲；③在②所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液也有气体生成并产生白色沉淀乙，则原溶液中一定存在的离子是
A．Na+、AlO、CrO、CO B．Na+、AlO、CO
C．Na+、AlO、CO、SO D．Na+、Ba2+、AlO、CO
3．车发动机在稀燃和富燃条件下交替进行，将尾气中的NOx在催化剂上反应脱除。其工作原理示意图如下：
下列说法错误的是
A．稀燃过程中，Pt作催化剂，NO与氧气反应生成NO2
B．稀燃过程中，NO2与BaO反应可能生成NO和Ba(NO3)2
C．富燃过程中，Pt催化下NO2被CO还原的反应为：2NO2＋4CON2＋4CO2
D．富燃过程中，还原产物为N2和CO2
4．2020年，天津大学化学团队以CO2和辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图(隔膜a只允许OH-通过)。下列说法错误的是
A．In/In2O3-x电极与电源负极相连
B．电解过程中，OH-由In/In2O3-x电极区向Ni2P电极区迁移
C．每消耗xmol的CO2理论上通过隔膜a的OH-也为xmol
D．Ni2P电极上发生的反应：CH3(CH2)7NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O
5．Y是合成药物查尔酮类抑制剂的中间体，可由X在一定条件下反应制得：
下列叙述不正确的是
A．反应过程中加入K2CO3的作用是提高X的转化率
B．Y与Br2的加成产物中含手性碳原子
C．可以用Na2CO3溶液检验Y中是否存在X
D．等物质的量的X、Y分别与H2反应，最多消耗H2的物质的量之比为3∶4
6．X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大的短周期元素，Z、W为同族元素，R的原子半径是同周期主族元素中最大的。其中，X、Y、Z、W形成的化合物可表示为。下列说法正确的是
A．原子半径：
B．氢化物的热稳定性：
C．Z与X、Y、R、W均可形成多种化合物
D．Z、R、W三种元素形成的化合物的水溶液呈中性
7．某温度下，分别向10mL浓度均为0.1mol·L-1的CuCl2和ZnCl2溶液中滴加0.1mol·L-1的Na2S溶液，滴加过程中溶液中-lgc(Cu2+)和-lgc(Zn2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。[已知：Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)， 1g3≈0.5]，下列说法不正确的是
A．a点的ZnCl2溶液中：c(Cl-)<2[c(Zn2+)+c(H+)]
B．由图像可以计算得出该温度下Ksp(CuS)=10-35.4
C．a—b—e为滴定CuCl2溶液的曲线
D．d点纵坐标约为33.9
三、非选择题：共58分，第8~10题为必考题，每个试题考生都必须作答。第11~12题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题
8．2-硝基-1，3-苯二酚是重要的医药中间体。实验室常以间苯二酚为原料，经磺化、硝化、去磺酸基三步合成：
部分物质相关性质如下表：
名称
相对分子质量
性状
熔点/℃
水溶性(常温)
间苯二酚
110
白色针状晶体
110.7
易溶
2-硝基-1，
3-苯二酚
155
桔红色针状晶体
87.8
难溶
制备过程如下：
第一步：磺化。称取77.0 g间苯二酚，碾成粉末放入烧瓶中，慢慢加入适量浓硫酸并不断搅拌，控制温度在一定范围内搅拌15 min(如图1)。
第二步：硝化。待磺化反应结束后将烧瓶置于冷水中，充分冷却后加入“混酸”，控制温度继续搅拌15 min。
第三步：蒸馏。将硝化反应混合物的稀释液转移到圆底烧瓶B中，然后用如图2所示装置进行水蒸气蒸馏(水蒸气蒸馏可使待提纯的有机物在低于100℃的情况下随水蒸气一起被蒸馏出来，从而达到分离提纯的目的)，收集馏出物，得到2-硝基-1，3-苯二酚粗品。
请回答下列问题：
(1)图1中仪器a的名称是___________；磺化步骤中控制温度最合适的范围为___________(填字母代号，下同)。
A．30～60℃ B．60～65℃
C．65～70℃ D．70~100℃
(2)已知：酚羟基邻对位的氢原子比较活泼，均易被取代。请分析第一步磺化引入磺酸基基团(—SO3H)的作用是___________。
(3)硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是___________。
(4)水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一，被提纯物质必须具备的条件正确的是___________。
A．具有较低的熔点 B．不溶或难溶于水，便于最后分离
C．难挥发性 D．在沸腾下与水不发生化学反应
(5)下列说法正确的是___________。
A．直型冷凝管内壁中可能会有红色晶体析出
B．反应一段时间后，停止蒸馏，先熄灭酒精灯，再打开旋塞，最后停止通冷凝水
C．烧瓶A中长玻璃管起稳压作用，既能防止装置中压强过大引起事故，又能防止压强过小引起倒吸
(6)蒸馏所得2-硝基-1，3-苯二酚中仍含少量杂质，可用少量乙醇水混合剂洗涤。请设计简单实验证明2-硝基-1，3-苯二酚已经洗涤干净___________。
(7)本实验最终获得15.5 g桔红色晶体，则2-硝基-1，3-苯二酚的产率约为___________(保留3位有效数字)。
9．锑在工业上应用价值广泛，它的一种提取工艺流程如下：
请回答下列问题：
(1)辉锑矿是含锑的重要矿物，其主要成分是，其中Sb的化合价是____。
(2)写出阳极区产物与辉锑矿粉主要成分发生反应的化学方程式：______________。
(3)电解池所用的“隔膜”宜采用____填“阳离子”“阴离子”或“质子”交换膜。“电解”中阴极反应的产物之一X是____填化学式。
(4)为除去操作1所得滤液中的，可加入。若滤液中，当溶液中完全沉淀时，____。 已知
(5)除去废液中的，是用次磷酸钠还原，产生了棕色单质砷沉淀和。该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为____。
(6)若电解池阴极得到气体，同时电路中转移，阴极生成的___g。
10．我国在CO利用方面取得突破性进展。回答下列问题：
（1）CO可用于合成甲醇，热化学方程式为。已知有关化学键的键能数据如下：
化学键
E
436
343
1076
465
413
由此计算________。
（2）一定温度下，将CO和按照物质的量之比1:2充入容积为2L的密闭容器中，发生上述反应，保持温度和体积不变，反应过程中CO的物质的量随时间变化如图所示。
①0—10min内的平均反应速率为________；该反应的平衡常数________。
②15min时，若保持温度不变，再向容器中充入CO和各0.3mol，平衡将________填“向左”“向右”或“不”移动。若改变外界反应条件，导致发生如上图所示的变化，则改变的条件可能是________填字母。
增大CO浓度 升温 减小容器体积 加入催化剂
（3）CO可制成碱性燃料电池，工作原理如图，电极M上发生的电极反应式为________；当外电路通过电子0.2min时，消耗空气的体积在标准状况下为________L。在空气中氧气约占总体积的
（二）选考题：共15分。请考生从2道化学题任选一题作答。如果多做，则每按所做的第一题计分。
11．［化学——选修3：物质结构与性质］（15分）
锂离子电池让电动汽车飞速发展，有利于实现节能减排。LiCoO2、LiFePO4、Li4TisO12常用作电池的电极材料，LiPF6、LiAsF6常用作锂离子聚合物电池的载体材料。
回答下列问题：
(1)LiCoO2中基态Co原子的电子排布式为___________，其核外电子的空间运动状态有___________种。
(2)LiFePO4与LiPF6中所含的非金属元素电负性由大到小的顺序为___________，PF的空间构型为___________。
(3)含氧酸的通式可写为(HO)mROn，根据含氧酸的结构规律，下列酸中酸性与H3PO4相近的有___________。
a．HClO b．H2SO4 c．HNO2 d．HNO3
(4)电池工作时，Li+可在电解质LiPF6或LiAsF6的中发生迁移，相同条件下，Li+在___________(选填“LiPF6”或“LiAsF6”)中迁移较快，原因是___________。
(5)Li4Ti5O12中Ti元素的化合物TiO2是一种重要的瓷器釉料。研究表明，在TiO2中通过氮掺杂反应可生成TiO2-aNb，能使TiO2对可见光具有活性，掺杂过程如图所示。
则TiO2-aNb晶体中a=___________，b=___________。
12．[化学——选修5：有机化学基础]（15分）
近日，由蒋华良院士和饶子和院士领衔的联合课题组，综合利用虚拟筛选和酶学测试相结合的策略进行药物筛选，发现I(肉桂硫胺)是抗击新型冠状病毒的潜在用药，其合成路线如图：
已知:
(1)D中官能团的名称为_______。
(2)C分子中最多有_______个原子共平面，F的结构简式为_______。
(3)A反应生成B的化学方程式是_______。
(4)符合下列条件的D的同分异构体有_______种。
①与溶液反应时，最多可消耗
②能水解，且能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱显示有四种不同化学环境的氢，且峰面积之比为的有机物结构简式为_______。
(5)已知：，写出以甲苯和乙酸为原料制备乙酰对甲基苯胺()的合成路线_______(无机试剂和有机溶剂任选)。
参考答案
1．【答案】C
【解析】
A．钠盐和钾盐焰色反应的颜色不同，钠的焰色反应为黄色，钾的焰色反应为紫色，焰色反应是物理变化，故A正确；
B．司南中“杓”的材质为有磁性的物质，四氧化三铁具有磁性，所以司南中“杓”的材质为Fe3O4，故B正确；
C．绿矾的主要成分为FeSO4·7H2O，FeSO4·7H2O是强酸弱碱盐，电离生成亚铁离子、硫酸根离子，不能电离出H+，“味酸”是因为亚铁离子水解显酸性，故C错误；
D．酒放置时间长，少量的乙醇被氧化为乙酸，乙酸与乙醇生成乙酸乙酯，乙酸乙酯等酯
类物质具有香味，所以产生香味主要是因为美酒含有酯类物质，故D正确；
答案选C。
2．【答案】B
【解析】
①加入过量盐酸有气体生成并得到无色溶液，该气体应该是CO2，一定含有CO，则就一定没有Ba2+、Al3+，根据溶液的电中性可知，一定有Na+；溶液是无色的，所以没有CrO。②在①所得溶液中再加入过量NH4HCO3溶液，有气体生成并析出白色沉淀甲，则该气体是氨气，沉淀甲只能是氢氧化铝，说明原溶液中含有AlO。③在②所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液也有气体生成并产生白色沉淀乙，由于碳酸氢铵是过量的，所以一定生成气体氨气和白色沉淀碳酸钡，不能确定有无SO，因此原溶液中一定存在的离子有Na+、AlO、CO，故选B。
3．【答案】D
【解析】
A．由反应机理图(稀燃)可知，Pt作催化剂，NO与氧气反应生成NO2，故A正确；
B．稀燃过程中，NO2与BaO发生氧化还原反应，反应可能生成NO和Ba(NO3)2，N的化合价由+4变为+2、+5，故B正确；
C．由富燃过程机理图可知，Pt催化下NO2被CO还原为N2，反应为：2NO2＋4CON2＋4CO2，故C正确；
D．富燃过程中，反应为：2NO2＋4CON2＋4CO2，还原产物为N2，CO2为氧化产物，故D错误；
故选D。
4．【答案】C
【分析】
由图中In/In2O3-x电极上CO2→HCOO-可知，CO2发生得电子的还原反应，In/In2O3-x电极为阴极，阴极反应为：CO2+2e-+H2O═HCOO-+OH-，则Ni2P电极为阳极，辛胺在阳极上发生失电子的氧化反应生成辛腈，电极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O，据此分析解答。
【解析】
A．由图可知，In/In2O3-x电极为阴极，与电源负极相连，A正确；
B．由图可知，Ni2P电极为阳极，电解过程中，阴离子向阳极移动，则OH-由In/In2O3-x电极区向Ni2P电极区迁移，B正确；
C．根据电子守恒，每消耗xmol的CO2理论上通过隔膜a的OH-应为2xmol，C错误；
D．由图可知，Ni2P电极为阳极，CH3(CH2)7NH2→CH3 (CH2 )6CN，阳极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O，D正确；
故选C。
5．【答案】D
【解析】
A． 与反应除了生成Y，还会生成HBr，加入K2CO3，可以消耗HBr，有利于反应的正向进行，从而提高转换率，A正确；
B．Y与Br2的加成产物是，箭头指向处是手性碳原子，B正确；
C．X中有酚羟基，与碳酸钠溶液反应生成酚钠和碳酸氢钠，溶液不分层，Y是有机物，难溶于碳酸钠溶液，分层，故可以用于鉴别，C正确；
D．X中的苯环、醛基都可与H2反应，1molX消耗(3+1)molH2，Y中的苯环、醛基、碳碳双键均能反应，1molY消耗(3+1+1)molH2，故比例为4：5，D错误；
答案为D。
6．【答案】C
【分析】
X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大的短周期元素，R的原子半径是同周期主族元素中最大的，则R处于IA族，由原子序数可知，R只能处于第三周期，故R为Na；X、Y、Z、W形成的化合物可表示为，而Z、W为同族元素，可推知X为H元素、Y为N元素、Z为O元素、W为S元素，该化合物为NH4HSO4，据此解答。
【解析】
A．Y为N元素、Z为O元素、W为S元素，原子半径：W＞Y＞Z，故A错误；
B．W为S元素，Z为O元素，非金属性O＞S，非金属性越强，氢化物越稳定，则氢化物的热稳定性Z＞W，故B错误；
C．O元素与H元素形成H2O、H2O2，O元素与N元素形成N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5，O元素与Na形成Na2O、Na2O2，O元素与S元素形成SO2、SO3，故C正确；
D．Z（氧）、R（钠）、W（硫）三种元素形成的化合物有Na2SO4、Na2SO3等，而Na2SO3溶液呈碱性，故D错误；
故选C。
7．【答案】C
【分析】
根据Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，沉淀类型相同，硫化铜溶解度小，故向等体积等浓度两溶液中分别滴入等体积、等浓度硫化钠溶液，硫化铜溶液中，恰好完全反应时，阳离子沉淀更彻底，剩余阳离子浓度小，则此时，-lg c(Cu2+)>-lg c(Zn2+)，则可判断a-c-d点所在曲线为CuCl2溶液中阳离子变化曲线。从而判断各选项情况。
【解析】
A．a 点，ZnCl2溶液显酸性，电荷守恒，c(Cl-)= 2c(Zn2+)+c(H+)-c(OH-)< 2[c(Zn2+)+c(H+)，A正确；
B．已知：Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，由图像可以计算得出该温度下Ksp(CuS)=10-35.4，B正确；
C．Ksp(ZnS) > Ksp(CuS)，硫离子浓度相同时，-1gc(Cu2+)
8．【答案】三颈烧瓶 B 防止硝基取代两个酚羟基对位上的氢原子 在烧杯中加入适量的浓硝酸，沿杯壁缓慢加入一定量的浓硫酸，边加边搅拌，冷却 BD AC 取最后一次洗涤液少量，滴加氯化钡溶液，若无沉淀产生，证明已经洗涤干净，反之则没有洗涤干净 14.3%
【分析】
由题中信息可知，间苯二酚与适量浓硫酸共热后可发生磺化反应；待磺化反应结束后将烧瓶置于冷水中，充分冷却后加入“混酸”，控制温度继续搅拌15min；将硝化反应混合物的稀释液进行水蒸气蒸馏可以得到2-硝基- 1，3-苯二酚。
【解析】
(1)根据仪器的外观可知图1中仪器a的名称是三颈烧瓶，由题中信息可知，在磺化步骤中要控制温度低于65°C。若温度过低，磺化反应的速率过慢；间苯二酚具有较强的还原性，而浓硫酸具有强氧化性，若温度过高，苯二酚易被浓硫酸氧化，并且酚羟基的所有邻位均可被磺化，这将影响下一步硝化反应的进行，因此，在磺化步骤中控制温度最合适的范围为60°C~65°C，选B，故答案为：三颈烧瓶；B；
(2)已知：酚羟基邻对位的氢原子比较活泼，均易被取代，故第一步磺化引入磺酸基基团(—SO3H)的作用是防止硝基取代两个酚羟基对位上的氢原子，故答案为：防止硝基取代两个酚羟基对位上的氢原子；
(3)类比浓硫酸的稀释方法，为了防止液体飞溅和硝酸温度过高发生分解和挥发过多，要将浓硫酸慢慢加入浓硝酸中，因此，硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是：在烧杯中加入适量的浓硝酸，沿杯壁缓慢加入一-定量的浓硫酸，边加边搅拌，冷却，故答案为：在烧杯中加入适量的浓硝酸，沿杯壁缓慢加入一定量的浓硫酸，边加边搅拌，冷却；
(4)由题中信息可知，水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一，在低于100°C的情况下,有机物可以随水蒸气一起被蒸馏出来，从而达到分离提纯的目的。因此，被提纯物质必须具备的条件是：其在一定的温度范围内有一定的挥发性，可以随水蒸气-起被蒸馏出来；不溶或难溶于水，便于最后分离；在沸腾条件下不与水发生化学反应，选BD，故答案为：BD；
(5) A．由于2-硝基-1，3-苯二酚的熔点是87.8°C，且其难溶于水，因此，冷凝管C中有2-硝基-1， 3-苯二酚析出，可能看到的现象是冷凝管内壁有桔红色晶体析出，A正确；
B．反应一段时间后，停止蒸馏，应先打开旋塞，再熄灭酒精灯，B错误；
C．图2中烧瓶A中长玻璃管起稳压作用，能使装置中的气体压强维持在一定的安全范围， 既能防止装置中压强过大引起事故，又能防止压强过小引起倒吸，C正确；
故答案为：AC；
(6)实验证明2-硝基-1，3-苯二酚已经洗涤干净， 取最后一次洗涤液少量，滴加氯化钡溶液，若无沉淀产生，证明已经洗涤干净，反之则没有洗涤干净，故答案为：取最后一次洗涤液少量，滴加氯化钡溶液，若无沉淀产生，证明已经洗涤干净，反之则没有洗涤干净；
(7) 77.0 g间苯二酚的物质的量为==0.7mol，理论上可以制备出2-硝基-1，3-苯二酚0.7mol，其质量为0.7mol×155g/mol=7×15.5g。 本实验最终获得15.5桔红色晶体，则2-硝基-1，3-苯二酚的产率=，约为14.3%，故答案为：14.3%。
9．【答案】 阴离子 2:3 162.4
【分析】
带隔膜的电解液含、、，通电电解，阳极上、，阴极上Sb、X气体，阳极区产物与辉锑矿粉主要成分发生反应，操作Ⅰ过滤分离得到滤渣和滤液，滤液中主要含、、、，加入锑的还原剂过滤得到粗锑和废液主要含、、等，加入沉淀铜离子，加入次磷酸钠还原，产生了棕色单质砷沉淀和，据此答题。
【解析】
(1)硫元素化合价为-2价，化合物中元素化合价代数和为0，其中Sb的化合价为+3价；
(2)阳极区产物与辉锑矿粉主要成分发生反应的化学方程式：；
(3)电解池所用的“隔膜”宜采用阴离子交换膜，为促使向阳极迁移加快反应，通常要进行的操作是电解过程中需要不断搅拌，“电解”中阴极反应的产物之一X是氢气；
(4)已知 c(Cu2+)∙ c(S2-)=8×10-45，当溶液中Cu2+恰好完全沉淀时c(Cu2+)≤10-5mol/L，c(S2-)=；
(5)除去废液中的，是用次磷酸钠还原，产生了棕色单质砷沉淀和，反应的化学方程式：，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：3；
(6)若电解池阴极得到1molX气体，同时电路中转移，阴极上电极反应：，生成1mol氢气电子转移2mol，则，生成Sb物质的量=mol，阴极生成的。
10．【答案】 不 c
【分析】
（1）根据热化学方程式的反应热反应物总键能生成物总键能机型计算；
（2）根据速率计算公式和平衡常数表达式进行计算，根据影响平衡移动因素进行判断；
（3）根据原电池原理和电极反应书写方法和电子转移守恒进行计算。
【解析】
（1）△H=反应物总键能生成物总键能==，故答案为：；
（2）①由反应方程式化学计量数关系可知，0—10min内的平均反应速率；由题意建立如下三段式：
，故答案为：；；
②15min时，若保持温度不变，再向容器中充入CO和各0.3mol，由题意可得平衡时各物质的浓度依次为（0.1+）mol、0.2mol、（0.1+）mol，则浓度熵，则平衡不移动；由图可知，CO的物质的量减少，且与15min时相连接，
a.15min处相连接，不是增大CO浓度，故a错误；
b.正向为放热反应，升温，平衡逆向移动，CO物质的量增大，故b错误；
c.减小容器体积，平衡正向移动，CO的物质的量减少，故c正确；
d.加入催化剂，平衡不移动，故d错误；
c正确，故答案为：c；
（3）燃料电池中，通入燃料一极为负极，则电极M为负极，发生氧化反应，依据装置可知，电极反应式为：；当外电路通过电子0.2mol时，根据电子得失可知，消耗的物质的量为，体积为，消耗空气的体积在标准状况下为，故答案为：；。
11．【答案】
1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 15 F>O>P 正八面体形 C LiAsF6 PF的半径比AsF的小，PF与Li+的作用比AsF的强，迁移速度就慢
【解析】
(1)基态Co原子核外有27个电子，根据能量最低原理书写电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；s轨道有一种空间运动状态，p轨道有三种空间运动状态，d轨道有五种空间运动状态，因此基态Co厦于的核外电于的空间运动状态有15种，故答案为：1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；15；
(2)LiFePO4与LiPF6中所含的非金属元素为P、O、F，电负性由大到小的顺序为F>O>P；PF的价层电子对数为6+(5+1-6)=6，没有孤电子对，空间构型为正八面体形，故答案为：F>O>P；正八面体形；
(3)H3PO4的通式可写为(HO)3PO，HClO的通式可写为HOCl，H2SO4的通式可写为(HO)2PO2，HNO2的通式可写为HONO，HNO3的通式可写为(HO)3N，HNO2和H3PO4的非羟基氧原子数n相同，酸性相近，故答案为：C；
(4)PF的半径比AsF的小，PF与Li+的作用比AsF的强，迁移速度就慢，故答案为：LiAsF6；PF的半径比AsF的小，PF与Li+的作用比AsF的强，迁移速度就慢；
(5)由图可知，在 TiO2 晶胞中，Ti 原子位于顶点、面上和体心处，O 原子位于面上、棱边以及晶胞内部，因此 1 个晶胞中含有的 Ti 原子个数为：8×+4×+1=4，O 原子个数为：8×+8×+2=8，进行 N 掺杂后，棱边上和晶胞内部分别有 1 个 O 原子形成氧空穴，面上有 1 个 O 原子被 N 原子替代，则掺杂后晶体中 N 原子个数为：12，O 原子个数为：8−1−−=，晶胞内各原子数为：Ti4ON，将 Ti 原子数定为 1，可得：TiON，即2-a=，a=，b=，故答案为：；。
12．【答案】羟基、羧基 15 +NaOH+NaBr 26 、
【分析】
A为，由B→C的反应条件，可确定B为，C为，D为，E为，F为。由I的结构简式，可推出G为，H为，以此解答。
【解析】
(1)D为，官能团的名称为羟基、羧基，故答案为：羟基、羧基；
(2)C为，根据苯环的平面结构和-CH2-、-CHO结构特点可知，最多有15个原子共平面，由分析可知F为，故答案为：15；；
(3)由B→C的反应条件，结构D的结构可以推知B为，A为氯代烃，A发生取代反应生成B，化学方程式为：+NaOH+NaBr，故答案为：+NaOH+NaBr；
(4)D为，同分异构体中满足①与溶液反应时，最多可消耗，说明其中含有酚羟基、；②能水解，且能发生银镜反应，说明酯基水解的产物中含有醛基；若含有1个-OOCH，1个乙基、1个酚羟基，则共有10种情况；若含有1个-OOCH，2个甲基、1个酚羟基，则共有16种；满足条件的同分异构体共有26种；其中核磁共振氢谱显示有四种不同化学环境的氢，且峰面积之比为时，说明含有2个甲基，故为、，故答案为：26；、；
(5)先将苯制成苯胺，乙酸制成乙酰氯，然后让二者发生取代反应，便可制备乙酰苯胺。合成路线为：，故答案为：。
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