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文档简介
新疆生产建设兵团二师华山中学2025年高三3月联考(化学试题文)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(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、我国科学家发明了一种“可固氮”的锂-氮二次电池,用可传递Li+的醚类物质作电解质,电池的总反应为6Li+N22Li3N,下列说法正确的是A.固氮时,电能转化为化学能B.固氮时,电流由锂电极经用电器流向钌复合电极C.脱氮时,钌复合电极的电极反应:2Li3N-6e-=6Li++N2↑D.脱氮时,Li+向钌复合电极迁移2、下列各项反应对应的图像正确的是()A.图甲为25℃时,向亚硫酸溶液中通入氯气B.图乙为向NaAlO2溶液中通入HCl气体C.图丙为向少量氯化铁溶液中加入铁粉D.图丁为向BaSO4饱和溶液中加入硫酸钠3、298K时,用0.01mol∙L-1NaOH溶液滴定10mL0.01mol∙L-1H2A溶液的滴定曲线如图所示(已知:25℃时,H2A的Ka1=10-1.75,Ka2=10-7.19)。下列说法不正确的是()A.a点所得溶液中:V0=5mLB.B点所得溶液中:c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-)C.C点所得溶液中:c(Na+)>3c(HA-)D.D点所得溶液中A2-水解平衡常数Kh1=10-6.814、铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一,与铝同族,位于周期表第六周期。Tl3+与银在酸性溶液中发生反应:Tl3++2AgTl++2Ag+,下列推断正确的是()A.Tl+的最外层有1个电子 B.Tl能形成+3价和+1价的化合物C.Tl3+氧化性比铝离子弱 D.Tl+的还原性比Ag强5、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6、下列说法错误的是()A.光照下,1molCH4最多能与4molCl2发生取代反应,产物中物质的量最多的是HClB.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、有关远洋轮船船壳腐蚀与防护叙述错误的是A.可在船壳外刷油漆进行保护B.可将船壳与电源的正极相连进行保护C.可在船底安装锌块进行保护D.在海上航行时,船壳主要发生吸氧腐蚀8、下列解释工业生产或应用的化学方程式正确的是()A.氯碱工业制氯气:2NaCl(熔融)2Na+C12↑B.利用磁铁矿冶炼铁:CO+FeOFe+CO2C.工业制小苏打:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4ClD.工业制粗硅:C+SiO2Si+CO2↑9、W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素的一种核素可用于鉴定文物年代,X元素的一种单质可作为饮用水消毒剂,Y元素的简单离子是同周期元素的简单离子中半径最小的,Z元素和W元素同主族,R元素被称为“成盐元素”。下列说法错误的是()A.X、Y简单离子半径:X>YB.W、Z元素的简单氢化物的稳定性:W>ZC.X元素和R元素形成的某种化合物可用于自来水的消毒D.工业上常用电解熔融Y元素和R元素形成的化合物的方法来制取单质Y10、含铬()废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到nmolFeO·FeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是()A.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x)molB.处理废水中的物质的量为molC.反应中发生转移的电子数为3nxmolD.在FeO·FeyCrxO3中,3x=y11、下列物质中,由极性键构成的非极性分子是A.氯仿 B.干冰 C.石炭酸 D.白磷12、25°C时,向10mL0.10mol·L-1的一元弱酸HA(Ka=1.0×10-3)中逐滴加入0.10mol·L-1NaOH溶液,溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A.a点时,c(HA)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)B.溶液在a点和b点时水的电离程度相同C.b点时,c(Na+)=c(HA)+c(A-)+c(OH-)D.V=10mL时,c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)13、下列实验中,依据实验操作及现象得出的结论正确的是选项操作现象结论A向3ml0.1mol/L的AgNO3溶液中先加入4—5滴0.1mol/L的NaCl溶液,再滴加4—5滴0.1mol/L的NaI溶液先出现白色沉淀后出现黄色沉淀Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)B将某气体通入品红溶液品红溶液褪色该气体是SO2C用pH计测定等浓度的Na2CO3和NaClO溶液的pH后者pH比前者的小非金属性:Cl>CD将铜粉加入1.0mol/LFe2(SO4)3溶液中溶液变蓝氧化性Fe3+>Cu2+A.A B.B C.C D.D14、化学与生活密切相关。下列叙述错误的是A.食用单晶冰糖的主要成分是单糖 B.硫酸亚铁可用作袋装食品的脱氧剂C.用水玻璃浸泡过的纺织品可防火 D.传播新冠病毒的气溶胶具有胶体性质15、下列颜色变化与氧化还原反应无关的是()A.长期放置的苯酚晶体变红 B.硝酸银晶体光照后变黑C.氢氧化亚铁变灰绿再变红褐 D.二氧化氮气体冷却后变淡16、利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除废气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法正确的是()下列说法正确的是()A.反应过程中NO2、NH4+之间的反应是氧化还原反应B.上述历程的总反应可以为:2NH3+NO+NO22N2+3H2OC.X是HNO2,是还原产物D.[(NH4)(HNO2)]+是反应过程中的催化剂17、下列说法不正确的是()A.氯气是一种重要的化工原料,广泛应用于自来水的消毒和农药的生产等方面B.化肥的生产、金属矿石的处理、金属材料的表面清洗等都可能用到硫酸C.利用光线在硅晶体内的全反射现象,可以制备光导纤维D.铜能与氯化铁溶液反应,该反应可以应用于印刷电路板的制作18、储存浓硫酸的铁罐外口出现严重的腐蚀现象。这主要体现了浓硫酸的()A.吸水性和酸性B.脱水性和吸水性C.强氧化性和吸水性D.难挥发性和酸性19、25℃时,将0.1mol•L﹣1NaOH溶液加入20mL0.1mol•L﹣1CH3COOH溶液中,所加入溶液的体积(V)和混合液的pH关系曲线如图所示。下列结论正确的是()A.①点时,c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)=c(Na+)B.对曲线上①②③任何一点,溶液中都有c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣)C.③点时,醋酸恰好完全反应完溶液中有c(CH3COO﹣)=c(Na+)>c(H+)=c(OH﹣)D.滴定过程中可能出现c(H+)>c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)20、以Fe3O4/Pd为催化材料,利用电化学原理实现H2消除酸性废水中的,其反应过程如图所示[已知Fe3O4中Fe元素化合价为+2、+3价,分别表示为Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)]。下列说法错误的是A.处理的电极反应为2NO2-+8H++6e-=N2↑+4H2OB.Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用C.用该法处理后,水体的pH降低D.消耗标准状况下6.72LH2,理论上可处理含NO2-4.6mg·L-1的废水2m321、下列有关物质的描述及其应用均正确的是()A.Al、Al2O3、Al(OH)3、NaAlO2均能和NaOH溶液发生反应B.Na2O2中含有O2,所以过氧化钠可为潜水艇舱提供氧气C.FeCl3具有氧化性,用FeCl3溶液刻蚀印刷铜电路板D.Na、Al、Cu可以分别用电解冶炼法、热还原法和热分解法得到22、下列微粒中,最易得电子的是()A.Cl- B.Na+ C.F D.S2-二、非选择题(共84分)23、(14分)美托洛尔(H)属于一线降压药,是当前治疗高血压、冠心病、心绞痛、慢性心力衰竭等心血管疾病的常用药物之一。它的一种合成路线如下:已知:CH3COCH2RCH3CH2CH2R。(1)A物质化学名称是_________。(2)反应B→C的化学方程式为_________________;C→D的反应类型为________。(3)D中所含官能团的名称是______________。(4)G的分子式为________;
已知碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳原子称为手性碳原子,则H(美托洛尔)中含有________个手性碳原子。(5)芳香族化合物X与C互为同分异构体。写出同时满足下列条件的X的一种结构简式___________。①能发生银镜反应;②不与FeCl3发生显色反应;③含"C-Cl”键;④核磁共振氢谱有4个峰,峰面积比为2:2:2:1。(6)4-苄基苯酚()是一种药物中间体,请设计以苯甲醇和苯酚为原料制备4基苯酚的合成路线:__________(无机试剂任选)。24、(12分)叶酸可以由下列甲、乙、丙三种物质合成。(1)甲的最简式为_____;丙中含有官能团的名称为____。(2)下列关于乙的说法正确的是______(填序号)。a.分子中碳原子与氮原子的个数比是7:5b.属于芳香族化合物c.既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液反应d.属于苯酚的同系物(3)甲在一定条件下能单独聚合成高分子化合物,请写出该反应的化学方程式:____。(4)甲可以通过下列路线合成(分离方法和其他产物已经略去):①步骤Ⅰ的反应类型是_______。②步骤I和IV在合成甲过程中的目的是______。③步骤IV反应的化学方程式为________。25、(12分)亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5℃,沸点:-5.5℃)是一种黄色气体,遇水易反应,生成一种氯化物和两种常见的氮氧化物,其中一种呈红棕色。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。(1)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2,制备装置如图所示:为制备纯净干燥的气体,下表中缺少的药品是:制备原料装置Ⅰ装置Ⅱ烧瓶中分液漏斗中制备纯净Cl2MnO2①________饱和食盐水制备纯净NOCu稀硝酸②________
(2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl,装置如图所示:①装置连接顺序为a→__________(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。②为了使气体充分反应,从A处进入的气体是____________(填Cl2或NO)。实验中先通入Cl2,待装置Ⅴ中充满黄绿色气体时,再将NO缓缓通入,此操作的目的是___________(回答一条即可)。③装置Ⅴ生成NOCl的化学方程式是_____________。④装置Ⅵ的作用为__________,若无该装置,Ⅷ中NOCl可能发生反应的化学方程式为_______。(3)丁组同学用以下方法测定亚硝酰氯(NOCl)纯度:取Ⅷ中所得液体m克溶于水,配制成250mL溶液,取出25.00mL,以K2CrO4溶液为指示剂,用cmol/LAgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为bmL。亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为_________(用代数式表示即可)。26、(10分)(13分)硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)是铜盐中重要的无机化工原料,广泛应用于农业、电镀、饲料添加剂、催化剂、石油、选矿、油漆等行业。Ⅰ.采用孔雀石[主要成分CuCO3·Cu(OH)2]、硫酸(70%)、氨水为原料制取硫酸铜晶体。其工艺流程如下:(1)预处理时要用破碎机将孔雀石破碎成粒子直径<1mm,破碎的目的是____________________。(2)已知氨浸时发生的反应为CuCO3·Cu(OH)2+8NH3·H2O[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3+8H2O,蒸氨时得到的固体呈黑色,请写出蒸氨时的反应方程式:______________________。(3)蒸氨出来的气体有污染,需要净化处理,下图装置中合适的为___________(填标号);经吸收净化所得的溶液用途是_______________(任写一条)。(4)操作2为一系列的操作,通过加热浓缩、冷却结晶、___________、洗涤、___________等操作得到硫酸铜晶体。Ⅱ.采用金属铜单质制备硫酸铜晶体(5)教材中用金属铜单质与浓硫酸反应制备硫酸铜,虽然生产工艺简洁,但在实际生产过程中不采用,其原因是______________________(任写两条)。(6)某兴趣小组查阅资料得知:Cu+CuCl22CuCl,4CuCl+O2+2H2O2[Cu(OH)2·CuCl2],[Cu(OH)2·CuCl2]+H2SO4CuSO4+CuCl2+2H2O。现设计如下实验来制备硫酸铜晶体,装置如图:向铜和稀硫酸的混合物中加入氯化铜溶液,利用二连球鼓入空气,将铜溶解,当三颈烧瓶中呈乳状浑浊液时,滴加浓硫酸。①盛装浓硫酸的仪器名称为___________。②装置中加入CuCl2的作用是______________;最后可以利用重结晶的方法纯化硫酸铜晶体的原因为______________________。③若开始时加入ag铜粉,含bg氯化铜溶质的氯化铜溶液,最后制得cgCuSO4·5H2O,假设整个过程中杂质不参与反应且不结晶,每步反应都进行得比较完全,则原铜粉的纯度为________。27、(12分)铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。某研究性学习小组的同学对铜常见化合物的性质和制备进行实验探究,研究的问题和过程如下:I.探究不同价态铜的稳定性进行如下实验:(1)向中加适量稀硫酸,得到蓝色溶液和一种红色固体,该反应的离子化学方程式为:__________。由此可知,在酸性溶液中,价Cu比+1价Cu更_______(填“稳定”或“不稳定”)。(2)将粉末加热至以上完全分解成红色的粉末,该反应说明:在高温条件下,+1价的Cu比+2价Cu更_______(填“稳定”或“不稳定”)。II.探究通过不同途径制取硫酸铜(1)途径A:如下图①杂铜(含少量有机物)灼烧后的产物除氧化铜还含少量铜,原因可能是___________(填字母代号)a.该条件下铜无法被氧气氧化b.灼烧不充分,铜未被完全氧化c.氧化铜在加热过程中分解生成铜d.灼烧过程中部分氧化铜被还原②测定硫酸铜晶体的纯度:某小组同学准确称取4.0g样品溶于水配成100mL溶液,取10mL溶液于锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI,用标准溶液滴定至终点,共消耗标准溶液。上述过程中反应的离子方程式如下:。则样品中硫酸铜晶体的质量分数为_________________(2)途径B:如下图①烧瓶内可能发生反应的化学方程式为_______________(已知烧杯中反应:)②下图是上图的改进装置,其中直玻璃管通入氧气的作用是_____________________。Ⅲ.探究用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体。(1)实验室采用如下图所示的装置,可将粗铜与反应转化为固体l(部分仪器和夹持装置已略去),有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收的装置,你认为是否必要________(填“是”或“否”)(2)将溶液2转化为的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为绿色。已知:在氯化铜溶液中有如下转化关系:[Cu(H2O)4]2+(aq,蓝色)+4Cl-(aq)CuCl42-(aq,黄色)+4H2O(l),该小组同学取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y,进行如下实验,其中能够证明溶液中有上述转化关系的是_____________(填序号)(已知:较高浓度的溶液呈绿色)。a.将Y稀释,发现溶液呈蓝色b.在Y中加入晶体,溶液变为绿色c.在Y中加入固体,溶液变为绿色d.取Y进行电解,溶液颜色最终消失Ⅳ.探究测定铜与浓硫酸反应取铜片和12mL18mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,一段时间后停止反应,为定量测定余酸的物质的量浓度,某同学设计的方案是:在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL,取20mL至锥形瓶中,滴入2~3滴甲基橙指示剂,用标准氢氧化钠溶液进行滴定(已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5),通过测出消耗氢氧化钠溶液的体积来求余酸的物质的量浓度。假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变,你认为该学生设计的实验方案能否求得余酸的物质的量浓度____________(填“能”或“不能”),其理由是_____________。28、(14分)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/℃Al6602467>800AlN:>2000(>1400升华)AlCl3:(>181升华)Mg6491090>300Mg3N2:>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.75~100b.600~1100c.2000~2300②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+N22AlN。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)∆H1=+3351kJ·mol-1ⅱ.2C(石墨,s)+O2(g)=2CO(g)∆H2=-221kJ·mol-1ⅲ.2Al(g)+N2(g)=2AlN(s)∆H3=-318kJ·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。①AlN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agAlN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v1mLc1mol·L-1H2SO4溶液吸收完全,剩余的H2SO4用v2mLc2mol·L-1NaOH溶液恰好中和,则样品中AlN的质量分数是________________________________。29、(10分)肼(N2H4)和氨均为重要的化工原料。回答下列问题:已知:I.N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)△H=-624.0kJ/molII.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/molIII.2NH3(g)N2H4(l)+H2(g)△H=+144.8kJ/mol(1)H2的燃烧热△H=_____________。(2)T1°C时,向恒容的密闭容器中加入1molN2H4和1molO2,发生反应I。达到平衡后,只改变下列条件,能使N2的平衡体积分数增大的是_______(填选项字母)。A.增大压强B.再通入一定量O2C.分离出部分水D.降低温度(3)在恒压绝热的密闭容器中通入一定量的N2和H2,发生反应II和反应III。反应III对N2的平衡转化率的影响为_____(填“增大”“减小”或“无影响”),理由为___________。(4)t2°C时,向刚性容器中充入NH3,发生反应III。NH3和H2的分压(p)与时间(t)的关系如图所示。①0~t1min内,反应的平均速率v(NH3)=____kPa/min②反应的平衡常数Kp=______kPa-1(Kp为用分压表示的平衡常数)。③反应物分子的有效碰撞几率:M____N(填“>”“<”或“=”)。④t2min时升高温度,再次达到平衡后,H2的分压增大的原因为______。
参考答案一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、C【解析】
A.固氮时为原电池原理,化学能转化为电能,A错误;B.固氮时,Li电极为负极,钌复合电极为正极,电流由钌复合电极经用电器流向锂电极,B错误;C.脱氮时为电解原理,钌复合电极为阳极,阳极上发生失电子的氧化反应,钌复合电极的电极反应为2Li3N-6e-=6Li++N2↑,C正确;D.脱氮时,钌复合电极为阳极,锂电极为阴极,Li+(阳离子)向锂电极迁移,D错误;答案选C。2、C【解析】
A.亚硫酸为酸性,其pH小于7,与图象不符,发生Cl2+H2SO3+H2O=2Cl-+4H++SO42-后,随着氯气的通入,pH会降低,直到亚硫酸反应完全,pH不变,故A错误;B.NaAlO2溶液中通入HCl气体,发生H++AlO2-+H2O=Al(OH)3↓、Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,图中上升与下降段对应的横坐标长度之比应为1:3,故B错误;C.向少量氯化铁溶液中加入铁粉,发生Fe+2FeCl3=3FeCl2,则Fe元素的质量增加,Cl元素的质量不变,所以Cl的质量分数减小,至反应结束不再变化,故C正确;D.BaSO4饱和溶液中,存在溶解平衡,加硫酸钠,硫酸根离子浓度增大,溶解平衡逆向移动,溶解度减小,故D错误;故答案为C。3、A【解析】
A.a点所得溶液中,pH=1.75,则c(H2A)==c(HA-),所以H2A与NaOH反应发生后,c(H2A)>c(HA-),V0<5mL,A不正确;B.B点时,H2A与KOH刚好完全反应生成KHA,溶液中存在三个平衡体系:HA-H++A2-,HA-+H2OH2A+OH-,H2OH++OH-,由此得出所得溶液中:c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-),B正确;C.C点时,c(HA-)==c(A2-),依据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)=3c(HA-)+c(OH-),因为pH=7.19,c(H+)<c(OH-),所以c(Na+)>3c(HA-),C正确;D.D点所得溶液中,A2-水解平衡常数Kh1===10-6.81,D正确;故选A。4、B【解析】
A.铊与铝同族,最外层有3个电子,则Tl+离子的最外层有2个电子,A项错误;B.根据反应Tl3++2Ag═Tl++2Ag+可知,Tl能形成+3价和+1价的化合物,B项正确;C.Tl3++2Ag═Tl++2Ag+,则氧化性Tl3+>Ag+,又知Al+3Ag+═Al3++3Ag,则氧化性Ag+>Al3+,可知Tl3+的氧化性比Al3+强,C项错误;D.还原剂的还原性大于还原产物的还原性来分析,在反应Tl3++2Ag=Tl++2Ag+,还原性Ag>Tl+,D项错误;答案选B。氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,掌握氧化还原反应的规律是解题的关键。5、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。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。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,1molCH4最多能与4molCl2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.可在船壳外刷油漆进行保护,A正确;B.若将船壳与电源的正极相连,则船壳腐蚀加快,B不正确;C.可在船底安装锌块进行保护属于牺牲阳极的阴极保护法,C正确;D.在海上航行时,船壳主要发生吸氧腐蚀,D正确。本题选B。8、C【解析】
A.氯碱工业制氯气是电解饱和食盐水,反应的化学方程式:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,故A错误;B.磁铁矿成分为四氧化三铁,反应的化学方程式:4CO+Fe3O43Fe+4CO2,故B错误;C.工业制小苏打是饱和氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,反应的化学方程式:NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,故C正确;D.工业制粗硅是焦炭和二氧化硅高温反应生成硅和一氧化碳,反应的化学方程式:2C+SiO2Si+2CO↑,故D错误;故选:C。9、D【解析】
W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素的一种核素可用于鉴定文物年代,W为C元素;X元素的一种单质可作为饮用水消毒剂,X为O元素;Y元素的简单离子是同周期元素的简单离子中半径最小的,Y为Al元素;Z元素和W元素同主族,Z为Si元素;R元素被称为“成盐元素”,R为Cl元素,以此来解答。【详解】由上述分析可知,W为C、X为O、Y为Al、Z为Si、R为Cl元素。A.O2-和Al3+核外电子排布都是2、8,离子的核电荷数越大,离子半径就越小,因此简单离子半径:X>Y,A正确;B.同一主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,则非金属性C>Si。元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强,因此简单氢化物的稳定性:W>Z,B正确;C.元素X和R形成的ClO2,该物质具有强氧化性,可用于自来水的消毒杀菌,C正确;D.Y和R化合物为AlCl3,AlCl3为共价化合物,熔融氯化铝不能导电。在工业上常用电解熔融Al2O3的方法制金属Al,D错误;故合理选项是D。本题考查原子结构与元素周期律。把握短周期元素、原子序数、元素的性质和位置来推断元素为解答的关键,D选项为易错点,注意冶炼金属Al原料的选择。10、A【解析】
具有强氧化性,FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O具有强还原性,二者发生氧化还原反应,Fe2+被氧化成Fe3+,中+6价Cr被还原成+3价Cr。该反应中,Fe失电子的物质的量等于Cr得电子的物质的量,则有nymol=3nxmol,即3x=y。据Cr、Fe原子守恒可知,生成nmolFeO·FeyCrxO3时,消耗mol,消耗n(y+1)mol硫酸亚铁铵,反应中转移电子的物质的量为mol×6=3nxmol,又知3x=y则消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(3x+1)mol,所以正确的答案选A。11、B【解析】
A、氯仿是极性键形成的极性分子,选项A错误;B、干冰是直线型,分子对称,是极性键形成的非极性分子,选项B正确;C、石炭酸是非极性键形成的非极性分子,选项C错误;D、白磷是下正四面体结构,非极键形成的非极性分子,选项D错误;答案选B。12、A【解析】
A.a点时,pH=3,c(H+)=10-3mol·L-1,因为Ka=1.0×10-3,所以c(HA)=c(A—),根据电荷守恒c(A—)+c(OH—)=c(Na+)+c(H+)和c(HA)=c(A—)即得c(HA)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),故A正确;B.a点溶质为HA和NaA,pH=3,水电离出的c(OH—)=10—11;b点溶质为NaOH和NaA,pH=11,c(OH—)=10-3,OH—是由NaOH电离和水电离出两部分之和组成的,推断出由水电离处的c(OH—)<10-3,那么水电离的c(H+)>10—11,故B错误;C.根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A—)+c(OH—)可得c(Na+)=c(A—)+c(OH—)-c(H+),假设C选项成立,则c(A—)+c(OH—)-c(H+)=c(HA)+c(A—)+c(OH—),推出c(HA)+c(H+)=0,故假设不成立,故C错误;D.V=10mL时,HA与NaOH恰好完全反应生成NaA,A—+H2O⇌HA+OH—,水解后溶液显碱性,c(OH—)>c(H+),即c(HA)>c(H+),故D错误;故答案选A。判断酸碱中和滴定不同阶段水的电离程度时,要首先判断这一阶段溶液中的溶质是什么,如果含有酸或碱,则会抑制水的电离;如果是含有弱酸阴离子或弱碱阳离子的溶液,则会促进水的电离;水的电离程度与溶液pH无关。13、D【解析】
A.AgNO3过量,生成氯化银沉淀后有剩余,滴加NaI溶液产生黄色碘化银沉淀,不能说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故A错误;B.能使品红溶液褪色的气体不仅有二氧化硫,氯气、臭氧等氧化性气体也可以,故B错误;C.比较元素非金属性,应该比较其最高价氧化物的水化物的酸性强弱,NaClO不是最高价氧化物的水化物,不能比较,故C错误;D.反应的离子方程式为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,所以氧化性Fe3+>Cu2+,故D正确;故选D。14、A【解析】
A.冰糖的主要成分是蔗糖,属于二糖,A错误;B.硫酸亚铁里的铁元素为+2价具有还原性,与空气中的氧气反应,可以用于袋装食品的脱氧剂,B正确;C.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,不易燃烧,用水玻璃浸泡过的纺织品可防火,C正确;D.气溶胶是胶粒分散到气态分散剂里所得到的分散系,气溶胶属于胶体,具有胶体性质,D正确;答案选A。15、D【解析】
A.苯酚在空气中能被氧气氧化,所以长期放置的苯酚晶体变红,属于氧化还原反应,故A不合题意;B.硝酸银晶体易分解,在光照后变黑,生成银,属于氧化还原反应,故B不合题意;C.氢氧化亚铁变灰绿再变红褐,生成氢氧化铁,Fe元素的化合价升高,所以属于氧化还原反应,故C不合题意;D.二氧化氮气体冷却时生成四氧化二氮,元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,故D符合题意;故选D。16、B【解析】
由题意可知,生成物为两种无毒物质,再结合反应历程可知,生成物为:N2和H2O,反应物为:NH3和NO和NO2,结合得失电子守恒、原子守恒可得反应方程式为:2NH3+NO+NO22N2+3H2O【详解】A.NO2和NH4+反应生成[(NH4)2(NO2)]2+无元素化合价发生变化,不是氧化还原反应,A错误;B.由分析可知,该反应的化学方程式为:2NH3+NO+NO22N2+3H2O,B正确;C.结合B可知,X是N2和H2O,C错误;D.由反应历程可知,[(NH4)(HNO2)]+是该反应的中间产物,不是催化剂,D错误。答案选B。17、C【解析】
A.氯气是一种重要的化工原料,可制备HCl等,可用于农药的生产等,如制备农药六六六等,氯气与水反应生成的次氯酸具有氧化性,能够杀菌消毒,故A正确;B.硫酸能够与氨气反应生成硫酸铵,是常见的化学肥料、能与金属矿石、金属氧化物反应生成硫酸盐,故B正确;C.光导纤维的主要成分为二氧化硅,而硅用于制作半导体材料,故C错误;D.铜能与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和氯化铜,该反应可以应用于印刷电路板的制作,故D正确;故选C。18、A【解析】
铁中不含有H、O元素,浓硫酸不能使铁发生脱水;浓硫酸具有强氧化性,可使铁发生钝化,在表面生成一层致密的氧化物膜而阻碍反应的进行;浓硫酸具有吸水性和酸性,铁罐外口浓硫酸稀释空气中的水蒸气,硫酸变稀,稀硫酸和与铁发生反应,从而可使铁罐外口出现严重的腐蚀现象,与难挥发性无关,故选A。19、B【解析】
①点溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COONa和CH3COOH,混合溶液中存在物料守恒,根据物料守恒判断;任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒判断;②点溶液呈中性,溶质为CH3COONa和CH3COOH,但CH3COOH较少③点溶液中溶质为CH3COONa,溶液的pH>7,溶液呈碱性。【详解】A、①点溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COONa和CH3COOH,混合溶液中存在物料守恒,根据物料守恒得c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)=2c(Na+),故A错误;B、任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣),所以滴定过程中①②③任一点都存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣),故B正确;C、③点溶液中溶质为CH3COONa,溶液的pH>7,溶液呈碱性,则c(H+)<c(OH﹣),根据电荷守恒得c(Na+)>c(CH3COO﹣),盐类水解程度较小,所以存在c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(H+),故C错误;D、滴定过程中遵循电荷守恒,如果溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH﹣),根据电荷守恒得c(Na+)<c(CH3COO﹣),故D错误;答案选B。本题以离子浓度大小比较为载体考查酸碱混合溶液定性判断,明确混合溶液中溶质成分及其性质是解本题关键,注意电荷守恒、物料守恒的灵活运用,注意:电荷守恒和物料守恒与溶液中溶质多少无关。20、C【解析】
A.根据图示,处理得到电子转化为氮气,电极反应为2NO2-+8H++6e-=N2↑+4H2O,故A正确;B.Fe(Ⅲ)得电子生成Fe(Ⅱ),Fe(Ⅱ)失电子生成Fe(Ⅲ),则Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用,故B正确;C.根据图示,总反应方程式可知:2H++2NO2−+3H2N2+4H2O,所以用该法处理后水体的pH升高,故C错误;D.根据C项的总反应2H++2NO2−+3H2N2+4H2O,消耗标准状况下6.72LH2即为=0.3mol,理论上可处理NO2-的物质的量=×0.3mol=0.2mol,可处理含4.6mg·L-1NO2-废水的体积==2×103L=2m3,故D正确;答案选C。21、C【解析】
A、NaAlO2与NaOH不反应,故A不正确;B、Na2O2为离子化合物,含O元素,不含O2,但用过氧化钠可为潜水艇舱提供氧气,故B不正确;C、Cu与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁,利用氧化铁的氧化性,用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板,故C正确;D、Al活泼性很强,用电解熔融氧化铝的方式制备,所以Na、Al、Cu可以分别用电解冶炼法、电解冶炼法热分解法得到,故D不正确;故选C。22、C【解析】
氧化性越强的微粒,越容易得到电子。在四个选项中,氧化性最强的为F,其余微粒均达到稳定结构,化学性质不活泼,C项正确;答案选C。二、非选择题(共84分)23、苯酚还原反应羟基、氯原子C12H16O31等【解析】
根据C结构简式及A分子式知,A为,B发生取代反应生成C,则B为,A和乙醛发生取代反应生成B,C发生信息中的反应生成D为,D水解然后酸化得到E为,由G的结构可知,E中醇羟基与甲醇发生分子间脱水反应生成F,F中酚羟基上H原子被取代生成G,故F为;对比G、美托洛尔的结构可知,G发生开环加成生成H。据此解答。【详解】(1)A为,其化学名称是苯酚;(2)反应B→C的化学方程式为:,C→D的反应类型为还原反应;(3)D为,D中所含官能团的名称是羟基、氯原子;(4)由结构简式可知G的分子式为:C12H16O3;H(美托洛尔)中连接羟基的碳原子为手性碳原子,所以含有1个手性碳原子;(5)芳香族化合物X与C互为同分异构体,X符合下列条件:①能发生银镜反应,说明含有醛基;②不与FeCl3发生显色反应,说明不含酚羟基;③含“C-C1”键;④核磁共振氢谱有4个峰,峰面积比为2:2:2:1,符合条件的结构简式为等;(6)苯甲醇发生氧化反应生成苯甲醛,苯甲醛与苯酚反应生成,最后与Zn(Hg)/HCl作用得到目标物,其合成路线为。24、C7H7NO2羧基、氨基acn+nH2O取代反应保护氨基+H2O+CH3COOH【解析】
(1)由甲的结构简式,则甲的分子式为C7H7NO2,所以甲的最简式为C7H7NO2
;由丙的结构简式,所以丙中含有官能团的名称为羧基、氨基;答案:C7H7NO2;羧基、氨基。(2)a.分子中碳原子与氮原子的个数比是7:5,故a正确;b.分子中没有苯环,故b错误;c.分子中含有氨基能与盐酸反应,含有氯原子又能与氢氧化钠溶液反应,故c正确;d.分子中没有苯环,故d错误,故选ac,(3).甲为,在一定条件下能单独聚合成高分子化合物,该反应的化学方程为。(4)①由可知步骤Ⅰ的反应类型是取代反应;答案:取代反应。②步骤Ⅰ和Ⅳ在合成甲过程中的目的是保护氨基。答案:保护氨基;③步骤Ⅳ反应的化学方程式为。答案:。25、浓盐酸水e→f(或f→e)→b→c→dCl2排尽装置中的空气,防止NO被装置中的氧气氧化2NO+Cl2=2NOCl防止水蒸气进入装置Ⅷ2NOCl+H2O=2HCl+NO+NO2【解析】
由氯气与一氧化氮在常温常压下合成NOCl:由图装置制备氯气,实验室用浓盐酸与二氧化锰制备,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,故装置Ⅱ用饱和食盐水吸收氯化氢气体,装置Ⅲ用浓硫酸干燥,由图制备NO,用铜和稀硝酸反应制备NO,制得的NO中可能混有NO2,故装置Ⅱ用水净化NO,装置IV用浓硫酸干燥,将氯气和NO干燥后在装置V中发生反应,在冰盐中冷凝收集NOCl,氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中,用氢氧化钠溶液吸收,NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置,据此进行解答。【详解】(1)实验室用浓盐酸与二氧化锰制备氯气,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,故装置Ⅱ用饱和食盐水吸收氯化氢气体,用铜和稀硝酸反应制备NO,制得的NO中可能混有NO2,NO不溶于水,故装置Ⅱ用水净化NO,故答案为:浓盐酸;水;
(2)①将氯气和NO干燥后在装置V中发生反应,在冰盐中冷凝收集NOCl,氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中,用氢氧化钠溶液吸收,NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置,故答案为:e→f(或f→e)→b→c→d;②A处进入的气体进入装置Ⅴ上方,为了使反应充分应从A口通入密度大的气体,即氯气;先通氯气可排尽装置中的空气,防止NO被装置中的氧气氧化;③根据电子守恒和元素守恒可得反应方程式为:2NO+Cl2=2NOCl;④NOCl遇水易反应生成一种氯化物和两种常见的氮氧化物,其中一种呈红棕色,反应方程式为:2NOCl+H2O=2HCl+NO+NO2,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置,所以装置Ⅵ的作用是防止水蒸气进入装置Ⅷ;(3)滴定过程中存在数量关系n(NOCl)=n(AgNO3),所以取出25.00mL溶液中n(NOCl)=bc×10-3mol,则NOCl总的物质的量为10bc×10-3mol,所以质量分数为:。26、增大反应物接触面积,提高氨浸的效率[Cu(NH3)4]2(OH)2CO32CuO+CO2↑+8NH3↑+H2OA制化学肥料等过滤干燥产生有毒的气体,污染环境;原材料利用率低;浓硫酸有强腐蚀性(任写两条)分液漏斗做催化剂氯化铜的溶解度在常温下比硫酸铜晶体大得多,且氯化铜的溶解度随温度的变化程度不大(合理即可)×100%(或%)【解析】
(1)破碎机把孔雀石破碎成细小颗粒,增大了与氨水接触面积,使铜与氨充分络合,提高氨浸的效率及浸取率。(2)由题意可知,氨浸时生成[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3,加热蒸氨的意思为加热时[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3分解生成氨气,由[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3的组成可知还会生成CO2、氧化铜和水,其反应方程式为[Cu(NH3)4]2(OH)2CO32CuO+CO2↑+8NH3↑+H2O。(3)蒸氨出来的气体有氨气和二氧化碳,氨气有污染,需要通入硫酸净化处理生成硫酸铵,为了防止倒吸,合适的装置为A;净化后生成硫酸铵溶液,其用途是可以制备化学肥料等。(4)由题意可知,操作2为硫酸铜溶液变成硫酸铜晶体,操作为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(5)课本中直接利用铜与浓硫酸反应会产生有毒的气体二氧化硫;这样既污染环境又使原材料利用率低;而且浓硫酸有强腐蚀性,直接使用危险性较大。(6)①盛装浓硫酸的仪器为分液漏斗。②由题意可知,氯化铜虽然参与反应,但最后又生成了等量的氯化铜,根据催化剂的定义可知氯化铜在此反应过程中做催化剂。因为氯化铜的溶解度在常温下比硫酸铜晶体大得多,在重结晶纯化硫酸铜晶体时可以使二者分离,同时氯化铜的溶解度随温度的变化程度不大,可使氯化铜保持在母液中,在下一次制备硫酸铜晶体时继续做催化剂使用。③由题意可知铜粉全部生成硫酸铜晶体(因氯化铜为催化剂,氯化铜中的铜最终不会生成硫酸铜晶体),硫酸铜晶体中的铜元素质量为g,则铜粉的纯度为×100%或化简为%。27、稳定稳定bd87.5%Cu+H2SO4+2HNO3(浓)=CuSO4+2NO2↑+2H2O3Cu+3H2SO4+2HNO3(稀)=3CuSO4+2NO↑+4H2O氧气氧化氮氧化合物,使氮氧化物全部被氢氧化钠溶液吸收,防止污染大气否abc不能虽然甲基橙变色的pH范围为3.1~4.4,Cu(OH)2开始沉淀时的pH为5,在指示剂变色范围之外,即中和酸时,Cu2+不会消耗OH-,但甲基橙由红色变成橙色、黄色时,铜离子溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰【解析】
I.(1)物质都有由不稳定物质转化为稳定物质的倾向,所以在酸性溶液中,+2价Cu比+1价Cu更稳定;(2)在高温下CuO分解产生Cu2O、O2,说明Cu2O比CuO在高温下稳定;II.(1)①Cu未完全反应、部分氧化铜能被有机物还原;②根据Cu元素守恒和反应方程式可得关系式,然后利用关系式计算CuSO4·5H2O的质量,最后根据质量分数的含义计算硫酸铜晶体的含量;(2)①Cu与稀硫酸、浓硝酸(或随着反应进行浓硝酸变为的稀硝酸)反应产生硫酸铜、NO2(或NO)、H2O,根据氧化还原反应规律书写反应方程式;②O2可以将NO氧化为NO2,可以将NO、NO2驱赶进入NaOH溶液中,发生反应,防止大气污染;III.(1)HCl对反应没有影响;(2)根据平衡移动原理分析;IV.含铜离子溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰。【详解】I.(1)向Cu2O中加适量稀硫酸,得到蓝色溶液和一种红色固体,这说明氧化亚铜和稀硫酸反应生成的是硫酸铜、水和单质铜,该反应的离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,这说明在酸性溶液中,+2价Cu比+1价Cu更稳定;(2)将粉末加热至以上完全分解成红色的粉末,该反应说明:在高温条件下,+1价的Cu比+2价Cu更稳定;II.(1)①a.加热条件下铜易被氧气氧化,a错误;b.灼烧不充分,铜未被完全氧化导致含有铜单质,b正确;c.氧化铜在加热过程中不会分解生成铜,c错误;d.灼烧过程中部分氧化铜被有机物还原生成铜单质,d正确;故合理选项是bd;②根据方程式可知:2Cu2+~I2~2S2O32-,n(S2O32-)=0.1000mol/L×0.014L×10=1.4×10-2mol,则n(Cu2+)=1.4×10-2mol,m(CuSO4·5H2O)=1.4×10-2mol×250g/mol=3.5g,所以硫酸铜晶体的质量分数为(3.5g÷4.0g)×100%=87.5%;(2)①Cu与稀硫酸、浓硝酸(或随着反应进行浓硝酸变为的稀硝酸)反应生成硫酸铜、NO2(或NO)、H2O,根据氧化还原反应规律,可得反应方程式为:;②NO不能被NaOH溶液吸收,O2可以将NO氧化为NO2,使氮氧化物完全被NaOH溶液吸收,同时可以将NO、NO2驱赶进入NaOH溶液中,发生反应,转化为NaNO2、NaNO3,防止大气污染;III.(1)Cl2中混有的HCl对反应没有影响,因此不需要在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装置;(2)a.将Y稀释,平衡向左移动,溶液呈蓝色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,a正确;b.在Y中加入CuCl2晶体,溶液中[Cu(H2O)4]2+、Cl-浓度增大,平衡向右移动,溶液变为绿色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,b正确;c.在Y中加入NaCl固体,溶液中氯离子浓度增大,平衡向右移动,溶液变为绿色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,c正确;d.取Y进行电解,铜离子放电,溶液颜色最终消失,不能可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,d错误;故合理选项是abc;IV.甲基橙变色的pH范围是3.1~4.4,Cu(OH)2开始沉淀的pH=5,在指示剂变色范围之外,即酸被碱中和时,Cu2+不会消耗OH-,但是甲基橙由红色变成橙色、黄色时,Cu2+溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰,因此不能测定剩余硫酸的物质的量浓度。本题考查了实验方案的设计、对工艺流程理解、实验装置的理解、平
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