上海市黄浦区大同中学2024年高三最后一模化学试题含解析

上海市黄浦区大同中学2024年高三最后一模化学试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题（每题只有一个选项符合题意）1、氯酸是一种强酸，浓度超过40%时会发生分解，反应可表示为：aHClO3═bO2↑+cCl2↑+dHClO4+eH2O，用湿润的淀粉碘化钾试纸检验气体产物时，试纸先变蓝后褪色。下列说法正确的是()A．由反应可确定：氧化性：HClO4＞HClO3B．变蓝的淀粉碘化钾试纸褪色是因为可能发生了：4Cl2+I2+6H2O═12H++8Cl-+2IO3-C．若氯酸分解所得混合气体，1mol混合气体质量为47.6g，则反应方程式可表示为26HClO3═15O2↑+8Cl2↑+10HClO4+8H2OD．若化学计量数a=8，b=3，则该反应转移电子数为20e-2、在化学能与电能的转化中，下列叙述正确的是A．镀锌铁皮在食盐水中发生析氢腐蚀B．电解池的阴极材料一定比阳极材料活泼C．将铁器与电源正极相连，可在其表面镀锌D．原电池的负极和电解池的阳极均发生氧化反应3、丙烯是石油化学工业的重要基础原料，我国科学家利用甲醇转化制丙烯反应过程如下：3CH3OH+H3AlO6→3++3H2O3+→H3AlO6+3C○↑↓H23C○↑↓H2→CH2=CHCH3下列叙述错误的是A．甲醇转化制丙烯反应的方程式为3CH3OH→CH2=CHCH3+3H2OB．甲醇转化制丙烯反应的过程中H3AlO6作催化剂C．1.4gC○↑↓H2所含的电子的物质的量为1molD．甲基碳正离子的电子式为4、PET（，M链节=192g·mol−1）可用来生产合成纤维或塑料。测某PET样品的端基中羧基的物质的量，计算其平均聚合度：以酚酞作指示剂，用cmol·L−1NaOH醇溶液滴定mgPET端基中的羧基至终点（现象与水溶液相同），消耗NaOH醇溶液vmL。下列说法不正确的是A．PET塑料是一种可降解高分子材料B．滴定终点时，溶液变为浅红色C．合成PET的一种单体是乙醇的同系物D．PET的平均聚合度（忽略端基的摩尔质量）5、下列离子方程式书写正确的是()A．硫化钠溶液显碱性：S2-+2H2O=H2S+2OH-B．金属钠投入氯化镁溶液中：2Na+Mg2+=2Na++MgC．新制氢氧化铜溶于醋酸溶液：2CH3COOH+Cu(OH)2=Cu2++2CH3COO-+2H2OD．水溶液中，等物质的量的Cl2与FeI2混合：2Cl2+2Fe2++2I-=2Fe3++4Cl-+I26、下列说法不正确的是()A．Na-K合金用作快中子反应堆的导热剂B．MgO是一种常用的耐高温材料C．亚铁盐是常用的补血药剂D．石英坩埚常用来熔融碱7、在给定条件下，下列选项所示的物质转化均能实现的是A．SSO2CaSO4B．SiSiO2SiCl4C．FeFe2O3Fe(OH)3D．NaNaOH(aq)NaHCO3(aq)8、下列溶液一定呈中性的是A．c(H+)=c(OH–) B．pH=7 C．KW=10-14 D．c(H+)=10-7mol/L9、常温下，向某浓度的二元弱酸H2C2O4溶液中逐滴加入NaOH溶液，pC与溶液pH的变化关系如图所示(pC=－lgx，x表示溶液中溶质微粒的物质的量浓度)。下列说法正确的是A．常温下，H2C2O4的Ka1=100.8B．pH=3时，溶液中C．pH由0.8增大到5.3的过程中，水的电离程度逐渐增大D．常温下，随着pH的增大，的值先增大后减小10、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X与Z同主族，X为非金属元素，Y的原子半径在第三周期中最大，Y与W形成的离子化合物对水的电离无影响。下列说法正确的是A．常温下，X的单质一定呈气态B．非金属性由强到弱的顺序为：X>Z>WC．X与W形成的化合物中各原子均达到8电子稳定结构D．Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物可能相互反应11、工业上电化学法生产硫酸的工艺示意图如图，电池以固体金属氧化物作电解质，该电解质能传导O2-离子，已知S(g)在负极发生的反应为可逆反应，则下列说法正确的是（）A．在负极S(g)只发生反应S-6e-+3O2-=SO3B．该工艺用稀硫酸吸收SO3可提高S(g)的转化率C．每生产1L浓度为98%，密度为1.84g/mL的浓硫酸，理论上将消耗30mol氧气D．工艺中稀硫酸浓度增大的原因是水参与电极放电质量减少12、下列有关可逆反应：mA(g)+nB(？)⇌pC(g)+qD(s)的分析中，一定正确的是()A．增大压强，平衡不移动，则m＝pB．升高温度，A的转化率减小，则正反应是吸热反应C．保持容器体积不变，移走C，平衡向右移动，正反应速率增大D．保持容器体积不变，加入B，容器中D的质量增加，则B是气体13、实验室进行加热的方法有多种，其中水浴加热的局限性是（）A．加热均匀 B．相对安全 C．达到高温 D．较易控温14、高能LiFePO4电池多应用于公共交通，结构如图所示。电池中间是聚合物的隔膜，其主要作用是在反应过程中只让Li+通过，原理如下：(1−x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法错误的是（）A．放电时，Li+向正极移动B．放电时，电子由负极→用电器→正极C．充电时，阴极反应为xLi++nC+xe-=LixCnD．充电时，阳极质量增重15、能用共价键键能大小解释的性质是（）A．稳定性：HCl>HI B．密度：HI>HClC．沸点：HI>HCl D．还原性：HI>HCl16、有机物X的结构简式如图，某同学对其可能具有的化学性质进行了预测，其中正确的是①可以使酸性KMnO4溶液褪色②可以和NaHCO3溶液反应③一定条件下能与H2发生加成反应④在浓硫酸、加热条件下，能与冰醋酸发生酯化反应A．①② B．②③ C．①②③ D．①②③④二、非选择题（本题包括5小题）17、聚酰亚胺是重要的特种工程材料，广泛应用在航空、纳米、激光等领域。某聚酰亚胺的合成路线如下（部分反应条件略去）：已知：①有机物A的质谱与核磁共振氢谱图如下：②③回答下列问题：(1)A的名称是__________________；C中含氧官能团的名称是________________。(2)反应②的反应类型是____________________。(3)反应①的化学方程式是__________________________。(4)F的结构筒式是_____________________。(5)同时满足下列条件的G的同分异构体共有___________种(不含立体结构)；写出其中一种的结构简式：________________。①能发生银镜反应②能发生水解反应，其水解产物之一能与FeC13溶液发生显色反应③1mol该物质最多能与8molNaOH反应(6)参照上述合成路线，以间二甲苯和甲醇为原料（无机试剂任选）设计制备的合成路线：_______________________。18、丙胺卡因（H）是一种局部麻醉药物，实验室制备H的一种合成路线如下：已知：回答下列问题：(1)B的化学名称是________，H的分子式是_____________。(2)由A生成B的反应试剂和反应条件分别为_______________。(3)C中所含官能团的名称为_________，由G生成H的反应类型是___________。(4)C与F反应生成G的化学方程式为______________________________________。反应中使用K2CO3的作用是_______________。(5)化合物X是E的同分异构体，X能与NaOH溶液反应，其核磁共振氢谱只有1组峰。X的结构简式为____________________。(6)（聚甲基丙烯酸甲酯）是有机玻璃的主要成分，写出以丙酮和甲醇为原料制备聚甲基丙烯酸甲酯单体的合成路线：________________。（无机试剂任选）19、四溴化钛（TiBr4）可用作橡胶工业中烯烃聚合反应的催化剂。已知TiBr4常温下为橙黄色固体，熔点为38.3℃，沸点为233.5℃，具有潮解性且易发生水解。实验室利用反应TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制备TiBr4的装置如图所示。回答下列问题：（1）检查装置气密性并加入药品后，加热前应进行的操作是__，其目的是__，此时活塞K1，K2，K3的状态为__；一段时间后，打开电炉并加热反应管，此时活塞K1，K2，K3的状态为____。（2）试剂A为__，装置单元X的作用是__；反应过程中需用热源间歇性微热连接管，其目的是___。（3）反应结束后应继续通入一段时间CO2，主要目的是___。（4）将连接管切断并熔封，采用蒸馏法提纯。此时应将a端的仪器改装为__、承接管和接收瓶，在防腐胶塞上加装的仪器是___（填仪器名称）。20、研究金属与硝酸的反应，实验如下。（1）Ⅰ中的无色气体是_________。（2）Ⅱ中生成H2的离子方程式是______________。（3）研究Ⅱ中的氧化剂①甲同学认为该浓度的硝酸中H＋的氧化性大于，所以没有发生反应。乙同学依据Ⅰ和Ⅱ证明了甲的说法不正确，其实验证据是____________。②乙同学通过分析，推测出也能被还原，依据是_____________，进而他通过实验证实该溶液中含有，其实验操作是____________。（4）根据实验，金属与硝酸反应时，影响硝酸还原产物不同的因素有__________；试推测还可能有哪些因素影响_________（列举1条）。21、铜生锈会生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]，铜绿受热易分解，化学方程式为：Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑。(1)部分锈蚀成铜绿的铜片隔绝空气加热，完全反应后固体质量减少了9.3g，则生锈的铜片中铜绿的质量为___________g(2)将35g表面已锈蚀成铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜片投入100mL一定浓度的硝酸中；充分反应后，硝酸被还原成NO2和NO，测得反应后溶液PH值为1。往反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液，滤出沉淀，洗涤，干燥后得到39.2g蓝色固体。(假设反应前后溶液的体积不变)①已锈蚀的铜片中的铜元素的质量分数为________。(保留两位小数)②铜片中单质铜的物质的量为________mol。(3)若生成NO2和NO混合气体共aL(S.P.T)。①求a的取值范围(写出详细解答过程)________。②求原硝酸的物质的量浓度(用含a的代数式表示，写出详细解答过程)________。

参考答案一、选择题（每题只有一个选项符合题意）1、D【解析】

A.aHClO3═bO2↑+cCl2↑+dHClO4+eH2O反应中，HClO3是氧化剂，HClO4、O2是氧化产物，所以氧化性：HClO3＞HClO4，故A错误；B.变蓝的淀粉碘化钾试纸褪色是因为I2被Cl2继续氧化生成IO3-：5C12+I2+6H2O=12H++10Cl-+2IO3-，故B错误；C.由生成的Cl2和O2的混合气体平均分子量为47.6g/mol，则，可得n（Cl2）：n（O2）=2：3，由电子守恒得化学反应方程式为8HClO3=3O2↑+2Cl2↑+4HClO4+2H2O，故C错误；D.若化学计量数a=8，b=3，由C可知，化学反应方程式为8HClO3=3O2↑+2Cl2↑+4HClO4+2H2O，电子转移数为20e-，故D正确；答案选D。【点睛】本题考查氧化还原反应规律和计算，注意把握氧化还原反应中的强弱规律，易错点为C，注意得失电子守恒在氧化还原反应中的应用。2、D【解析】

A．镀锌铁在食盐水中发生吸氧腐蚀，故A错误；B．电解池中电解质溶液中的阳离子在阴极放电，与阴极电极材料活泼与否无关，故B错误；C．要在铁表面镀锌，将铁器与电源负极相连，故C错误；D．原电池的负极失电子发生氧化反应，电解池的阳极发生氧化反应，故D正确；故选：D。3、C【解析】

将题干中三个方程式相加即得甲醇转化制丙烯反应的方程式，选项A正确；在反应前有H3AlO6，反应后又生成了H3AlO6，而且量不变，符合催化剂的定义，选项B正确；反应前后原子守恒，电子也守恒，1.4gC○↑↓H2所含的电子的物质的量为0.8mol，所以选项C错误；甲基碳正离子是甲基失去一个电子形成的阳离子，选项D正确。4、C【解析】

是聚酯类高分子，它的单体为：HOCH2CH2OH和，可以发生水解反应生成小分子。【详解】A、PET塑料是聚酯类高分子，可发生水解反应生成HOCH2CH2OH和，故A正确；B、用NaOH醇溶液滴定PET端基中的羧基，恰好反应完时生成羧酸钠，显弱碱性，使酚酞试剂显浅红色，B正确；C、的单体为：HOCH2CH2OH和，乙二醇中有两个羟基，在组成上与乙醇也没有相差-CH2-的整数倍，故乙二醇与乙醇不是同系物，故C错误；D、NaOH醇溶液只与PET端基中的羧基反应，n（NaOH）=cv10-3mol，则PET的物质的量也等于cv10-3mol，则PET的平均相对分子质量==g/mol，PET的平均聚合度，故D正确。答案选C。【点睛】本题考查高分子化合物的结构，单体的判断，中和滴定等知识点，判断同系物的两个要点：一是官能团的种类和个数要相同，二是组成上要相差-CH2-的整数倍。5、C【解析】

A．硫化钠水解，溶液显碱性，反应的离子反应为S2-+H2O⇌HS-+OH-，故A错误；B．钠投入到氯化镁溶液中反应生成氢氧化镁、氢气和氯化钠，离子方程式：2H2O+2Na+Mg2+═Mg(OH)2↓+H2↑+2

Na+，故B错误；C．醋酸溶液与新制氢氧化铜反应，离子方程式：2CH3COOH+Cu(OH)2═2CH3COO-+Cu2++2

H2O，故C正确；D．在溶液中，FeI2与等物质的量的Cl2反应时，只氧化碘离子，反应的离子方程式为2I-+Cl2=I2+2Cl-，故D错误；故选C。【点睛】本题的易错点为B，要注意钠与盐溶液的反应规律，钠先与水反应，生成物再与盐反应。6、D【解析】

A、Na－K合金常温下为液体，具有良好的导热性，常用于快中子反应堆的导热剂，故A说法正确；B、MgO熔沸点高，常用作耐高温材料，故B说法正确；C、我国最常见的贫血症是缺铁性贫血，铁是制造血红蛋白必不可缺少的原料，因此亚铁盐是常用补血剂，故C说法正确；D、石英是SiO2，属于酸性氧化物，与碱能发生反应，因此石英坩埚不能熔融碱，常用铁制坩埚，故D说法错误；答案选D。7、D【解析】A.二氧化硫与氧化钙反应生成CaSO3，A错误；B.二氧化硅是酸性氧化物与盐酸不反应，所以二氧化硅无法与盐酸反应转化为四氯化硅，B错误；C.Fe与H2O蒸汽在高温下反应生成Fe3O4，Fe2O3与H2O不反应，不能生成Fe(OH)3，C错误；D.Na与H2O反应生成NaOH和H2，NaOH和足量CO2反应生成NaHCO3，D正确；答案选D.点睛：Fe与H2O蒸汽在高温下反应生成的产物是Fe3O4，而不是Fe2O3。8、A【解析】

溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)与c(OH–)的相对大小，据此判断溶液酸碱性。【详解】A.c(H+)=c(OH–)的溶液一定呈中性，A项正确；B.只有常温下pH=7的溶液才是中性的，B项错误；C.常温下稀溶液中KW=10-14，溶液不一定中性，C项错误；D.只有常温下c(H+)=10-7mol/L时，溶液才是中性的，D项错误；本题选A。9、C【解析】

A．曲线II为PC(H2C2O4)，曲线I为PC(HC2O4-)、III为PC(C2O42-)，当pH=0.8时，PC(H2C2O4)=PC(HC2O4-)，即c(H2C2O4)=c(HC2O4-)，则Ka1==c(H+)=10-0.8，故A错误；B．曲线II为PC(H2C2O4)，曲线I为PC(HC2O4-)、III为PC(C2O42-)，pH=3时，PC(H2C2O4)=PC(C2O42-)＞PC(HC2O4-)，pC越小则该微粒浓度越大，所以c(HC2O3-)＞c(C2O42-)=c(H2C2O4)，故B错误；C．酸抑制水电离，酸中c(H+)越大其抑制水电离程度越大，所以pH从0.8上升到5.3的过程中c(H+)减小，则水的电离程度增大，故C正确；D．，电离平衡常数只与温度有关，温度不变则不变，故D错误；故答案为C。【点睛】考查弱电解质的电离，侧重考查学生图象分析判断能力，正确判断曲线与微粒的一一对应关系是解本题关键，注意纵坐标大小与微粒浓度关系，为易错点，pC越小则该微粒浓度越大，c(H2C2O4)越大，pC越小。10、D【解析】

X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，Y的原子半径在第三周期中最大，Y为Na元素；Y与W形成的离子化合物对水的电离无影响，则W为Cl元素；X与Z同主族，X为非金属元素，则X可能为B、C、N、O，Z可能为Al、Si、P、S。【详解】A.常温下，B、C、N、O的单质不一定呈气态，如金刚石或石墨为固体，故A错误；B.同一周期，从左到右，非金属性逐渐增强，则非金属性：W>Z，故B错误；C.X与W形成的化合物中BCl3中的B原子未达到8电子稳定结构，故C错误；D.当Z为Al时，氢氧化铝为两性氢氧化物，Na、Al、Cl的最高价氧化物对应的水化物可能相互反应，故D正确；故选D。【点睛】本题的难点是X和Z的元素种类不确定，本题的易错点为C，要注意根据形成的化合物的化学式判断是否为8电子稳定结构。11、B【解析】

A．据图可知反应过程中有SO2生成，所以负极还发生S-4e-+2O2-=SO2，故A错误；B．S(g)在负极发生的反应为可逆反应，吸收生成物SO3可使反应正向移动，提高S的转化率，故B正确；C．浓度为98%，密度为1.84g/mL的浓硫酸中n(H2SO4)==18.4mol，由S～6e-～1.5O2～H2SO4可知，消耗氧气为18.4mol×1.5=27.6mol，故C错误；D．工艺中稀硫酸浓度增大的原因是负极生成的三氧化硫与水反应生成硫酸，故D错误；故答案为B。12、D【解析】

A．增大压强，平衡不移动，说明左右两边气体的体积相等，若B为气体，则m+n＝p，故A错误；B．升高温度，A的转化率减小，则平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应方向为放热反应，故B错误；C．移走C，生成物的浓度减小，平衡向右移动，逆反应速率减小，正反应速率瞬间不变，故C错误；D．加入B，容器中D的质量增加，说明平衡正向移动，说明B为气体；若B为固体，增加固体的量，浓度不改变，不影响速率，故不影响平衡，故D正确。答案选D。13、C【解析】

水浴加热的优点是受热均匀、便于控温，且相对较安全，但由于加热的温度只能在100℃以下，故缺点是无法达到高温。故选：C。14、D【解析】

A．放电时，工作原理为原电池原理，阳离子向正极移动，A正确；B．放电时，工作原理为原电池原理，电子由负极→用电器→正极，B正确；C．充电时，工作原理为电解池原理，阴极反应为xLi++nC+xe-=LixCn，C正确；D．充电时，工作原理为电解池原理，阳极反应为LiFePO4-xe-=(1−x)LiFePO4+xFePO4+xLi+，很明显，阳极质量减小，D错误。答案选D。【点睛】涉及x的电池或者电解池的电极反应书写，切不可从化合价入手，而应该以电荷守恒或者原子守恒作为突破口进行书写，如本题D中先根据总反应写出LiFePO4-e-→(1−x)LiFePO4+xFePO4，很显然右边少着x个Li+，故右边加上xLi+，右边加上xLi+后，根据电荷守恒可知左边应该-xe-，最终阳极反应为LiFePO4-e-→(1−x)LiFePO4+xFePO4。15、A【解析】

A.元素非金属性F>Cl>Br>I，影响其气态氢化物的稳定性的因素是共价键的键能，共价键的键能越大其氢化物越稳定，与共价键的键能大小有关，A正确；B.物质的密度与化学键无关，与单位体积内含有的分子的数目及分子的质量有关，B错误；C.HI、HCl都是由分子构成的物质，物质的分子间作用力越大，物质的沸点就越高，可见物质的沸点与化学键无关，C错误；D.元素非金属性F>Cl>Br>I，元素的非金属性越强，其得电子能力越强，故其气态氢化合物的还原性就越弱，所以气态氢化物还原性由强到弱为HI>HBr>HCl>HF，不能用共价键键能大小解释，D错误；故合理选项是A。16、D【解析】

①该有机物中含有碳碳双键和醇羟基，可以使酸性KMnO4溶液褪色，故正确；②含有羧基，可以和NaHCO3溶液反应，故正确；③含有碳碳双键，一定条件下能与H2发生加成反应，故正确；④含有羟基，在浓硫酸、加热条件下，能与冰醋酸发生酯化反应，故正确；故选D。二、非选择题（本题包括5小题）17、乙醇羧基取代反应3【解析】根据已知：①有机物A的质谱与核磁共振氢谱图可知，A的相对分子质量为46，核磁共振氢谱有3组峰，峰面积之比为1：2：3，则A为乙醇；根据流程可知，E在铁和氯化氢作用下发生还原反应生成，则E为；E是D发生硝化反应而得，则D为；D是由A与C在浓硫酸作用下发生酯化反应而得，则C为；C是由分子式为C7H8的烃B氧化而得，则B为甲苯；结合已知③以及G的分子式，可知对二甲苯与二分子一氯甲烷反应生成F，F为；根据已知②可知，F氧化生成G为；G脱水生成H，H为。(1)A的名称是乙醇；C为，含氧官能团的名称是羧基；(2)反应②是D在浓硫酸和浓硝酸作用下发生硝化反应（或取代反应）生成E；(3)反应①是A与C在浓硫酸作用下发生酯化反应生成D，其化学方程式是；(4)F的结构筒式是；(5)的同分异构体满足条件：①能发生银镜反应，说明含有醛基；②能发生水解反应，其水解产物之一能与FeC13溶液发生显色反应，说明含有甲酸酯的结构，且水解后生成物中有酚羟基结构；③1mol该物质最多能与8molNaOH反应，则符合条件的同分异构体可以是：、、共3种；(6)间二甲苯氧化生成间苯二甲酸，间苯二甲酸与甲醇发生酯化反应生成间苯二甲酸二甲酯，间苯二甲酸甲酯发生硝化反应生成，还原得到，其合成路线为：。18、邻硝基甲苯（或2-硝基甲苯）C13H20ON2浓HNO3／浓H2SO4，加热氨基取代反应吸收反应产生的HCl，提高反应的转化率或【解析】

A的分子式结合G得知：A是甲苯，B中有-NO2，结合G的结构苯环上的-CH3和N原子所连接B苯环上的C属于邻位关系，故B是邻硝基甲苯，在Fe和HCl存在下被还原成C物质：邻氨基甲苯，结合题干信息：二者反应条件一致，则确定D是乙醛CH3CHO，E是，部分路线如下：【详解】（1）B的化学名称是邻硝基甲苯（或2-硝基甲苯）；H的分子式是C13H20ON2；（2）由A生成B的反应是硝化反应，试剂：浓HNO3、浓H2SO4，反应条件：加热；（3）C中所含官能团的名称为氨基；观察G生成H的路线：G的Cl原子被丙胺脱掉—NH2上的一个H原子后剩下的集团CH3CH2CH2NH—取代，故反应类型是取代反应；（4）C与F反应生成G的化学方程式为；有机反应大多是可逆反应，加入K2CO3消耗反应产生的HCl，使平衡正向移动，提高反应物的转化率；（5）的单体是，联系原料有甲醇倒推出前一步是与甲醇酯化反应生成单体，由原料丙酮到增长了碳链，用到题干所给信息：，故流程如下：。19、打开K1，关闭K2和K3先通入过量的CO2气体，排除装置内空气打开K1，关闭K2和K3打开K2和K3，同时关闭K1浓硫酸吸收多余的溴蒸气同时防止外界的水蒸气使产物水解防止产品四溴化钛凝固成晶体，堵塞连接管，造成危险排出残留在装置中的TiBr4和溴蒸气直形冷凝管温度计（量程250°C）【解析】

⑴检查装置气密性并加入药品后，加热前应进行排除装置内的空气，防止反应物碳单质与氧气反应，浪费原料，还可能产生有毒气体CO等，污染空气，开始仅仅是通入CO2气体，所以只需要打开K1，关闭K2和K3，打开电炉并加热反应管，此时需要打开K2和K3,同时关闭K1，保证CO2气体携带溴蒸气进入反应装置中。⑵因为产品四溴化钛易发生水解，因此整套装置需要保持干燥，因此进入的CO2气体必须干燥，装置单元X应为尾气处理装置，吸收多余的溴蒸气，同时还能防止空气中的水蒸气干扰实验，防止产品四溴化钛水解变质。⑶反应结束后在反应装置中还有少量四溴化钛残留，以及剩余的溴蒸气，应继续通入一段时间CO2，主要目的是把少量残留四溴化钛排入收集装置中，提高产率，而且还可以排出剩余的溴蒸气，进行尾气处理，防止污染。⑷实验结束后，将连接管切断并熔封，采用蒸馏法提纯，因此需要用到直形冷凝管。【详解】⑴检查装置气密性并加入药品后，加热前应进行排除装置内的空气，防止反应物碳单质与氧气反应，浪费原料，还可能产生有毒气体CO等，污染空气，因此加热实验前应先通入过量的CO2气体，其目的是排除装置内空气。此时仅仅是通入CO2气体，所以只需要打开K1，关闭K2和K3；而反应开始一段时间后，打开电炉并加热反应管，此时需要打开K2和K3,同时关闭K1，保证CO2气体携带溴蒸气进入反应装置中，故答案为：先通入过量的CO2气体；排除装置内空气；打开K1，关闭K2和K3；打开K2和K3，同时关闭K1。⑵因为产品四溴化钛易发生水解，因此整套装置需要保持干燥，因此进入的CO2气体必须干燥，所以试剂A为浓硫酸（作干燥剂），装置单元X应为尾气处理装置，吸收多余的溴蒸气，同时还能防止空气中的水蒸气干扰实验，防止产品四溴化钛水解变质。反应过程中需用热源间歇性微热连接管，其目的是防止产品四溴化钛凝固成晶体，堵塞连接管，造成危险，用热源间歇性微热连接管可以使产品四溴化钛加热熔化，流入收集装置中，故答案为：浓硫酸；吸收多余的溴蒸气同时防止外界的水蒸气使产物水解；防止产品四溴化钛凝固成晶体，堵塞连接管，造成危险。⑶反应结束后在反应装置中还有少量四溴化钛残留，以及剩余的溴蒸气，应继续通入一段时间CO2，主要目的是把少量残留四溴化钛排入收集装置中，提高产率，而且还可以排出剩余的溴蒸气，进行尾气处理，防止污染，故答案为：排出残留在装置中的TiBr4和溴蒸气。⑷实验结束后，将连接管切断并熔封，采用蒸馏法提纯。在产品四溴化钛中还有残留的液溴，因此根据题中给出的四溴化钛的沸点233.5°C，可以使用蒸馏法提纯；此时应将a端的仪器改装为直形冷凝管、承接管和接收瓶，在防腐胶塞上加装的仪器是温度计（量程是250°C），故答案为：直形冷凝管；温度计（量程250°C）。20、NO或一氧化氮Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑硝酸浓度相同，铜的还原性弱于铁，但Ⅰ中溶液变蓝，同时没有氢气放出中氮元素的化合价为最高价，具有氧化性取Ⅱ中反应后的溶液，加入足量NaOH溶液并加热，产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体金属的种类、硝酸的浓度温度【解析】

(1)铜与硝酸反应生成无色气体为一氧化氮；(2)Ⅱ中铁与溶液中的氢离子发生氧化还原反应生成H2；(3)①如硝酸根离子没有发生反应，则Ⅰ溶液不会变蓝，溶液变蓝说明铜被氧化；②元素化合价处于最高价具有氧化性，铵根离子的检验可以加强碱并加热，产生的气体通过湿润红色石蕊试纸；(4)金属与硝酸反应时，影响硝酸还原产物不同的因素金属的活泼性，硝酸的浓度和温度【详解】(1)铜与硝酸反应生成无色气体为一氧化氮，遇空气变红棕色二氧化氮；(2)Ⅱ中铁与溶液中的氢离子发生氧化还原反应生成H2，离子反应方程式为：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；(3)①如硝酸根离子没有发生反应，则Ⅰ溶液不会变蓝，溶液变蓝说明铜被氧化，其实验证据是硝酸浓度相同，铜的还原性弱于铁，但Ⅰ中溶液变蓝，同时没有氢气放出；②元素化合价处于最高价具有氧化性，NO中氮元素的化合价为最高价，具有氧化性，被还原，铵根离子的检验可以加强碱并加热，产生的气体通过湿润红色石蕊试纸，所以具体操作为：取Ⅱ中反应后的溶液，加入足量NaOH溶液并加热，产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体；(4)金属与硝酸反应时，影响硝酸还原产物不同的因素有金属的活泼性，硝酸的浓度和温度。21、33.373.14%0.2Cu与硝酸反应，假设只生成NO，由方程式3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知，Cu为0.2mol，则NO为mol，其体积为mol×22.4L/mol=L，Cu与硝酸反应，假设只生成