2025新高考化学模拟试题及答案

2025新高考化学模拟试题及答案一、单项选择题1.化学与生活密切相关。下列说法错误的是()A.用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维B.食用油反复加热会产生稠环芳烃等有害物质C.加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性D.医用消毒酒精中乙醇的浓度为95%答案：D解析：蚕丝的主要成分是蛋白质，灼烧时有烧焦羽毛的气味，而人造纤维没有，所以可用灼烧的方法区分蚕丝和人造纤维，A项正确；食用油反复加热会发生复杂的化学反应，产生稠环芳烃等有害物质，B项正确；加热能使蛋白质变性，从而杀死流感病毒，C项正确；医用消毒酒精中乙醇的浓度为75%，不是95%，D项错误。2.下列有关化学用语表示正确的是()A.中子数为10的氧原子：(^{10}_{8}O)B.(Mg^{2+})的结构示意图：C.硫化钠的电子式：D.甲酸甲酯的结构简式：(C_{2}H_{4}O_{2})答案：B解析：中子数为10的氧原子，其质量数为(8+10=18)，应表示为(^{18}{8}O)，A项错误；(Mg^{2+})的核内有12个质子，核外有10个电子，其结构示意图为，B项正确；硫化钠是离子化合物，其电子式为，C项错误；甲酸甲酯的结构简式为(HCOOCH{3})，(C_{2}H_{4}O_{2})是甲酸甲酯的分子式，D项错误。3.下列物质性质与应用对应关系正确的是()A.晶体硅熔点高硬度大，可用于制作半导体材料B.氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂C.漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张D.氧化铁能与酸反应，可用于制作红色涂料答案：B解析：晶体硅用于制作半导体材料是因为其导电性介于导体和绝缘体之间，与熔点高硬度大无关，A项错误；氢氧化铝具有弱碱性，能与胃酸（主要成分是盐酸）发生中和反应，可用于制胃酸中和剂，B项正确；漂白粉用于漂白纸张是因为其具有强氧化性，能使有色物质褪色，与在空气中不稳定无关，C项错误；氧化铁用于制作红色涂料是因为其颜色为红色，与能与酸反应无关，D项错误。4.设(N_{A})为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.高温下，(0.2molFe)与足量水蒸气反应，生成的(H_{2})分子数目为(0.3N_{A})B.室温下，(1LpH=13)的(NaOH)溶液中，由水电离的(OH^{-})离子数目为(0.1N_{A})C.氢氧燃料电池正极消耗(22.4L)（标准状况）气体时，电路中通过的电子数目为(2N_{A})D.(5NH_{4}NO_{3}$\xlongequal{\triangle}$2HNO_{3}+4N_{2}↑+9H_{2}O)反应中，生成(28gN_{2})时，转移的电子数目为(3.75N_{A})答案：D解析：高温下，(Fe)与水蒸气反应的化学方程式为(3Fe+4H_{2}O(g)$\xlongequal{高温}$Fe_{3}O_{4}+4H_{2})，(0.2molFe)与足量水蒸气反应，生成(H_{2})的物质的量为(0.2×43mol=0.83mol)，则生成的(H_{2})分子数目为(0.83N_{A})，A项错误；室温下，(pH=13)的(NaOH)溶液中(c(OH^{-})=0.1mol/L)，(NaOH)抑制水的电离，由水电离的(OH{-})离子浓度等于溶液中(H{+})离子浓度，即(10^{-13}mol/L)，则(1L)该溶液中由水电离的(OH{-})离子数目为(10{-13}N_{A})，B项错误；氢氧燃料电池正极消耗的气体是氧气，标准状况下(22.4LO_{2})的物质的量为(1mol)，(O_{2})在正极发生反应(O_{2}+4e^{-}+2H_{2}O=4OH^{-})，则电路中通过的电子数目为(4N_{A})，C项错误；在(5NH_{4}NO_{3}$\xlongequal{\triangle}$2HNO_{3}+4N_{2}↑+9H_{2}O)反应中，(NH_{4}{+})中(-3)价的(N)元素升高到(0)价，(NO_{3}{-})中(+5)价的(N)元素降低到(0)价，生成(4molN_{2})时转移(15mol)电子，(28g5.下列指定反应的离子方程式正确的是()A.氯气溶于水：(Cl_{2}+H_{2}O=2H^{+}+Cl^{-}+ClO^{-})B.(Na_{2}CO_{3})溶液中(CO_{3}^{2-})的水解：(CO_{3}^{2-}+H_{2}O=HCO_{3}^{-}+OH^{-})C.酸性溶液中(KIO_{3})与(KI)反应生成(I_{2})：(IO_{3}^{-}+5I^{-}+6H^{+}=3I_{2}+3H_{2}O)D.(NaHCO_{3})溶液中加足量(Ba(OH){2})溶液：(2HCO{3}^{-}+Ba^{2+}+2OH^{-}=BaCO_{3}↓+CO_{3}^{2-}+2H_{2}O)答案：C解析：氯气溶于水生成的(HClO)是弱酸，不能拆写成离子形式，正确的离子方程式为(Cl_{2}+H_{2}O=H^{+}+Cl^{-}+HClO)，A项错误；(CO_{3}^{2-})的水解是可逆反应，应该用可逆号，正确的离子方程式为(CO_{3}^{2-}+H_{2}O⇌HCO_{3}^{-}+OH{-})，B项错误；酸性溶液中(KIO_{3})与(KI)反应生成(I_{2})，离子方程式为(IO_{3}{-}+5I^{-}+6H^{+}=3I_{2}+3H_{2}O)，C项正确；(NaHCO_{3})溶液中加足量(Ba(OH){2})溶液，反应生成(BaCO{3})沉淀、(NaOH)和(H_{2}O)，正确的离子方程式为(HCO_{3}^{-}+Ba^{2+}+OH^{-}=BaCO_{3}↓+H_{2}O)，D项错误。6.短周期主族元素(X)、(Y)、(Z)、(W)原子序数依次增大，(X)原子最外层有6个电子，(Y)是至今发现的非金属性最强的元素，(Z)在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，(W)的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是()A.原子半径由大到小的顺序：(W>Z>Y>X)B.原子最外层电子数由多到少的顺序：(Y>X>W>Z)C.元素非金属性由强到弱的顺序：(Z>W>X)D.简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：(X>Y>W)答案：B解析：短周期主族元素(X)、(Y)、(Z)、(W)原子序数依次增大，(X)原子最外层有6个电子，则(X)为(O)元素；(Y)是至今发现的非金属性最强的元素，则(Y)为(F)元素；(Z)在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，且原子序数大于(F)，则(Z)为(Al)元素；(W)的单质广泛用作半导体材料，则(W)为(Si)元素。原子半径由大到小的顺序为(Z(Al)>W(Si)>X(O)>Y(F))，A项错误；原子最外层电子数由多到少的顺序为(Y(F)>X(O)>W(Si)>Z(Al))，B项正确；元素非金属性由强到弱的顺序为(X(O)>W(Si)>Z(Al))，C项错误；简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为(Y(F)>X(O)>W(Si))，D项错误。7.下列实验操作能达到实验目的的是()A.用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物B.用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的(NO)C.配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释D.将(Cl_{2})与(HCl)混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的(Cl_{2})答案：C解析：乙酸与乙醇反应的产物是乙酸乙酯，分离乙酸乙酯应该用分液漏斗，而不是长颈漏斗，A项错误；(NO)能与空气中的氧气反应生成(NO_{2})，不能用向上排空气法收集，应该用排水法收集，B项错误；氯化铁易水解，配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中可抑制其水解，再加水稀释即可，C项正确；将(Cl_{2})与(HCl)混合气体通过饱和食盐水可除去(HCl)，但得到的(Cl_{2})中还含有水蒸气，不是纯净的(Cl_{2})，D项错误。8.已知分解(1molH_{2}O_{2})放出热量(98kJ)。在含有少量(I^{-})的溶液中，(H_{2}O_{2})分解的机理为：(H_{2}O_{2}+I^{-}→H_{2}O+IO^{-})慢(H_{2}O_{2}+IO^{-}→H_{2}O+O_{2}+I^{-})快下列有关该反应的说法正确的是()-A.反应速率与(I^{-})浓度有关-B.(IO^{-})也是该反应的催化剂-C.反应活化能等于(98kJ⋅mol^{-1})-D.(v(H_{2}O_{2})=v(H_{2}O)=v(O_{2}))答案：A解析：在含有少量(I{-})的溶液中，(H_{2}O_{2})分解的反应中(I{-})作催化剂，(I{-})浓度越大，反应速率越快，所以反应速率与(I{-})浓度有关，A项正确；(IO^{-})是中间产物，不是催化剂，B项错误；分解(1molH_{2}O_{2})放出热量(98kJ)，这是反应热，不是反应活化能，C项错误；根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，(v(H_{2}O_{2})=2v(O_{2}))，D项错误。9.下列说法正确的是()A.若(H_{2}O_{2})分解产生(1molO_{2})，理论上转移的电子数约为(4×6.02×B.室温下，(pH=3)的(CH_{3}COOH)溶液与(pH=11)的(NaOH)溶液等体积混合，溶液(pH>7)C.钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀D.一定条件下反应(N_{2}+3H_{2}⇌2NH_{3})达到平衡时，(3v_{正}(H_{2})=2v_{逆}(NH_{3}))答案：C解析：(H_{2}O_{2})分解的化学方程式为(2H_{2}O_{2}=2H_{2}O+O_{2}↑)，(O)元素的化合价由(-1)价升高到(0)价，生成(1molO_{2})时转移(2mol)电子，理论上转移的电子数约为(2×6.02×10^{23})，A项错误；室温下，(pH=3)的(CH_{3}COOH)溶液中(c(CH_{3}COOH)>0.001mol/L)，(pH=11)的(NaOH)溶液中(c(NaOH)=0.001mol/L)，等体积混合后，(CH_{3}COOH)过量，溶液呈酸性，(pH<7)，B项错误；钢铁水闸可用牺牲阳极的阴极保护法（如连接锌块）或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀，C项正确；一定条件下反应(N_{2}+3H_{2}⇌2NH_{3})达到平衡时，(2v_{正}(H_{2})10.常温下，将等体积、等物质的量浓度的(NH_{4}HCO_{3})与(NaCl)溶液混合，析出部分(NaHCO_{3})晶体，过滤，所得滤液(pH<7)。下列关于滤液中的离子浓度关系不正确的是()A.(Kwc(B.(c(Na^{+})=c(HCO_{3}^{-})+c(CO_{3}^{2-})+c(H_{2}CO_{3}))C.(c(H^{+})+c(NH_{4}^{+})=c(OH^{-})+c(HCO_{3}^{-})+2c(CO_{3}^{2-}))D.(c(Cl^{-})>c(NH_{4}^{+})>c(HCO_{3}^{-})>c(CO_{3}^{2-}))答案：C解析：滤液(pH<7)，说明溶液呈酸性，(c(H{+})>1.0×10{-7}mol/L)，(K_{w}=c(H{+})⋅c(OH{-}))，则(Kwc(H+)=c(OH^{-})<1.0×10^{-7}mol/L)，A项正确；等体积、等物质的量浓度的(NH_{4}HCO_{3})与(NaCl)溶液混合，根据物料守恒，(c(Na^{+})二、不定项选择题11.下列说法正确的是()A.分子式为(C_{2}H_{6}O)的有机化合物性质相同B.相同条件下，等质量的碳按(a)、(b)两种途径完全转化，途径(a)比途径(b)放出更多热能途径(a)：(C→O2CO_{2})；途径(b)：(C→HC.在氧化还原反应中，还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子的总数D.通过化学变化可以直接将水转变为汽油答案：C解析：分子式为(C_{2}H_{6}O)的有机化合物可能是乙醇(CH_{3}CH_{2}OH)，也可能是二甲醚(CH_{3}OCH_{3})，二者结构不同，性质不同，A项错误；根据盖斯定律，化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，与反应途径无关，所以途径(a)和途径(b)放出的热能相等，B项错误；在氧化还原反应中，得失电子守恒，还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子的总数，C项正确；水由氢、氧两种元素组成，汽油中含有碳元素，根据质量守恒定律，通过化学变化不能直接将水转变为汽油，D项错误。12.用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是()A.用图1所示装置除去(Cl_{2})中含有的少量(HCl)B.用图2所示装置蒸干(NH_{4}Cl)饱和溶液制备(NH_{4}Cl)晶体C.用图3所示装置制取少量纯净的(CO_{2})气体D.用图4所示装置分离(CCl_{4})萃取碘水后已分层的有机层和水层答案：D解析：除去(Cl_{2})中含有的少量(HCl)，应该用饱和食盐水，而图1中用的是(NaOH)溶液，(Cl_{2})也会与(NaOH)溶液反应，A项错误；(NH_{4}Cl)受热易分解，不能用蒸干(NH_{4}Cl)饱和溶液的方法制备(NH_{4}Cl)晶体，B项错误；图3中用的是稀硫酸和大理石反应制取(CO_{2})，反应生成的(CaSO_{4})微溶于水，会覆盖在大理石表面，阻止反应的进一步进行，不能制取少量纯净的(CO_{2})气体，C项错误；(CCl_{4})的密度比水大，萃取碘水后，有机层在下层，水层在上层，可用图4所示装置分离(CCl_{4})萃取碘水后已分层的有机层和水层，D项正确。13.已知：(C(s)+O_{2}(g)=CO_{2}(g)ΔH_{1})(CO_{2}(g)+C(s)=2CO(g)ΔH_{2})(2CO(g)+O_{2}(g)=2CO_{2}(g)ΔH_{3})(4Fe(s)+3O_{2}(g)=2Fe_{2}O_{3}(s)ΔH_{4})(3CO(g)+Fe_{2}O_{3}(s)=3CO_{2}(g)+2Fe(s)ΔH_{5})下列关于上述反应焓变的判断正确的是()-A.(ΔH_{1}>0)，(ΔH_{3}<0)-B.(ΔH_{2}>0)，(ΔH_{4}<0)-C.(ΔH_{1}=ΔH_{2}+ΔH_{3})-D.(ΔH_{3}=ΔH_{4}+ΔH_{5})答案：BC解析：(C(s))、(CO(g))燃烧都是放热反应，(ΔH_{1}<0)，(ΔH_{3}<0)，A项错误；(CO_{2}(g)+C(s)=2CO(g))是吸热反应，(ΔH_{2}>0)，(4Fe(s)+3O_{2}(g)=2Fe_{2}O_{3}(s))是放热反应，(ΔH_{4}<0)，B项正确；将(CO_{2}(g)+C(s)=2CO(g))与(2CO(g)+O_{2}(g)=2CO_{2}(g))相加可得(C(s)+O_{2}(g)=CO_{2}(g))，根据盖斯定律，(ΔH_{1}=ΔH_{2}+ΔH_{3})，C项正确；将(4Fe(s)+3O_{2}(g)=2Fe_{2}O_{3}(s))与(2×[3CO(g)+F14.在体积均为(1.0L)的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入(0.1molCO_{2})和(0.2molCO_{2})，在不同温度下反应(CO_{2}(g)+C(s)⇌2CO(g))达到平衡，平衡时(CO_{2})的物质的量浓度(c(CO_{2}))随温度的变化如图所示（图中(I)、(II)、(III)点均处于曲线上）。下列说法正确的是()A.反应(CO_{2}(g)+C(s)⇌2CO(g))的(ΔS>0)、(ΔH<0)B.体系的总压强(p_{总})：(p_{总}(II)>2p_{总}(I))C.体系中(c(CO))：(c(CO,II)<2c(CO,I))D.逆反应速率(v_{逆})：(v_{逆}(I)>v_{逆}(III))答案：BC解析：反应(CO_{2}(g)+C(s)⇌2CO(g))是气体体积增大的反应，(ΔS>0)，由图可知，温度升高，(c(CO_{2}))减小，说明平衡正向移动，正反应是吸热反应，(ΔH>0)，A项错误；(II)中(CO_{2})的起始量是(I)中的(2)倍，若平衡不移动，(p_{总}(II)=2p_{总}(I))，但该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，所以(p_{总}(II)>2p_{总}(I))，B项正确；假设(II)中(CO_{2})的起始量是(I)中的(2)倍时，平衡不移动，(c(CO,II)=2c(CO,I))，但增大压强，平衡逆向移动，所以(c(CO,II)<2c(CO,I))，C项正确；温度越高，反应速率越快，(III)的温度高于(I)，所以(v_{逆}(III)>v_{逆}(I))，D项错误。15.室温下，向下列溶液中通入相应的气体至溶液(pH=7)（通入气体对溶液体积的影响可忽略），溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是()A.向(0.10mol⋅L{-1}NH_{4}HCO_{3})溶液中通入(CO_{2})：(c(NH_{4}{+})=c(HCO_{3}^{-})+c(CO_{3}^{2-}))B.向(0.10mol⋅L{-1}NaHSO_{3})溶液中通入(NH_{3})：(c(Na{+})>c(NH_{4}^{+})>c(SO_{3}^{2-}))C.向(0.10mol⋅L{-1}Na_{2}SO_{3})溶液中通入(SO_{2})：(c(Na{+})=2[c(SO_{3}^{2-})+c(HSO_{3}^{-})+c(H_{2}SO_{3})])D.向(0.10mol⋅L{-1}CH_{3}COONa)溶液中通入(HCl)：(c(Na{+})>c(CH_{3}COOH)=c(Cl^{-}))答案：D解析：向(0.10mol⋅L^{-1}NH_{4}HCO_{3})溶液中通入(CO_{2})，溶液(pH=7)时，根据电荷守恒(c(NH_{4}^{+})+c(H^{+})=c(HCO_{3}^{-})+2c(CO_{3}^{2-})+c(OH{-}))，因为(c(H{+})=c(OH{-}))，所以(c(NH_{4}{+})=c(HCO_{3}^{-})+2c(CO_{3}^{2-}))，A项错误；向(0.10mol⋅L^{-1}NaHSO_{3})溶液中通入(NH_{3})，溶液(pH=7)时，根据电荷守恒(c(NH_{4}^{+})+c(Na^{+})+c(H^{+})=c(HSO_{3}^{-})+2c(SO_{3}^{2-})+c(OH{-}))，因为(c(H{+})=c(OH{-}))，则(c(NH_{4}{+})+c(Na^{+})=c(HSO_{3}^{-})+2c(SO_{3}^{2-}))，又因为(NaHSO_{3})溶液中(HSO_{3}{-})电离程度大于水解程度，通入(NH_{3})后，(c(SO_{3}{2-})>c(NH_{4}^{+}))，B项错误；向(0.10mol⋅L^{-1}Na_{2}SO_{3})溶液中通入(SO_{2})，溶液(pH=7)时，根据物料守恒，(c(Na^{+})=2[c(SO_{3}^{2-})+c(HSO_{3}^{-})+c(H_{2}SO_{3})])不成立，C项错误；向(0.10mol⋅L^{-1}CH_{3}COONa)溶液中通入(HCl)，溶液(pH=7)时，根据电荷守恒(c(Na^{+})+c(H^{+})=c(CH_{3}COO^{-})+c(Cl^{-})+c(OH{-}))，因为(c(H{+})=c(OH{-}))，所以(c(Na{+})=c(CH_{3}COO^{-})+c(Cl{-}))，根据物料守恒(c(Na{+})=c(CH_{3}COOH)+c(CH_{3}COO{-}))，则(c(Na{+})>c(CH_{3}COOH)=c(Cl^{-}))，D项正确。三、非选择题16.（12分）以磷石膏（主要成分(CaSO_{4})，杂质(SiO_{2})、(Al_{2}O_{3})等）为原料可制备轻质(CaCO_{3})。（1）匀速向浆料中通入(CO_{2})，浆料清液的(pH)和(c(SO_{4}^{2-}))随时间变化见下图。清液(pH>11)时(CaSO_{4})转化的离子方程式为______；能提高其转化速率的措施有______（填序号）。A.搅拌浆料B.加热浆料至100℃C.增大氨水浓度D.减小(CO_{2})通入速率（2）当清液(pH)接近6.5时，过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为______和______（填化学式）；检验洗涤是否完全的方法是______。（3）在敞口容器中，用(NH_{4}Cl)溶液浸取高温煅烧的固体，随着浸取液温度上升，溶液中(c(Ca^{2+}))增大的原因是______。答案：（1）(CaSO_{4}+2NH_{3}⋅H_{2}O+CO_{2}=CaCO_{3}↓+2NH_{4}^{+}+SO_{4}^{2-}+H_{2}O)；AC（2）(SO_{4}^{2-})；(HCO_{3}^{-})；取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的(BaCl_{2})溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全（3）浸取液温度上升，(NH_{4}{+})水解程度增大，(c(H{+}))增大，促进(CaCO_{3})溶解平衡正向移动，溶液中(c(Ca^{2+}))增大解析：（1）清液(pH>11)时，(CaSO_{4})与氨水、(CO_{2})反应生成(CaCO_{3})、((NH_{4}){2}SO{4})和(H_{2}O)，离子方程式为(CaSO_{4}+2NH_{3}⋅H_{2}O+CO_{2}=CaCO_{3}↓+2NH_{4}^{+}+SO_{4}^{2-}+H_{2}O)。搅拌浆料可以增大反应物的接触面积，加快反应速率，A项正确；加热浆料至100℃，会使氨水挥发，不利于反应进行，B项错误；增大氨水浓度，反应物浓度增大，反应速率加快，C项正确；减小(CO_{2})通入速率，反应速率减慢，D项错误。（2）当清液(pH)接近6.5时，溶液中主要存在((NH_{4}){2}SO{4})和(NH_{4}HCO_{3})，所以滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为(SO_{4}^{2-})和(HCO_{3}{-})。检验洗涤是否完全，就是检验洗涤液中是否含有(SO_{4}{2-})，方法是取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的(BaCl_{2})溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全。（3）在敞口容器中，用(NH_{4}Cl)溶液浸取高温煅烧的固体，(NH_{4}{+})水解使溶液呈酸性，浸取液温度上升，(NH_{4}{+})水解程度增大，(c(H{+}))增大，促进(CaCO_{3})溶解平衡正向移动，溶液中(c(Ca{2+}))增大。17.（15分）化合物(F)是一种抗心肌缺血药物的中间体，可以通过以下方法合成：（1）化合物(A)中的含氧官能团为______和______（填官能团名称）。（2）化合物(B)的结构简式为______；由(C)→(D)的反应类型是______。（3）写出同时满足下列条件的(E)的一种同分异构体的结构简式______。Ⅰ.分子中含有(2)个苯环Ⅱ.分子中含有(3)种不同化学环境的氢（4）已知：(RCH_{2}CN→H2/NiRCH_{2}CH_{2}NH_{2})，请写出以(为原料制备化合物X（）)的合成路线流程图（无机试剂可任选）。合成路线流程图示例如下：答案：（1）醚键；醛基（2）；取代反应（3）（或）（4）解析：（1）根据化合物(A)的结构简式可知，其中的含氧官能团为醚键和醛基。（2）由(A)和(C)的结构简式以及反应条件可知，(A)与(CH_{3}NO_{2})发生加成反应生成(B)，(B)的结构简式为。由(C)→(D)的反应中，(C)中的(-Cl)被(-NH_{2})取代，反应类型是取代反应。（3）(E)的同分异构体满足：分子中含有(2)个苯环，分子中含有(3)种不同化学环境的氢，符合条件的结构简式为或。（4）以为原料制备化合物(X)，可先将与(HCN)发生加成反应生成，然后将与(H_{2}/Ni)反应生成，最后将与发生取代反应生成(X)，合成路线流程图为。18.（12分）实验室以一种工业废渣（主要成分为(MgCO_{3})、(Mg_{2}SiO_{4})和少量(Fe)、(Al)的氧化物）为原料制备(MgCO_{3}⋅3H_{2}O)。实验过程如下：（1）酸溶过程中主要反应的热化学方程式为(MgCO_{3}(s)+2H^{+}(aq)=Mg^{2+}(aq)+CO_{2}(g)+H_{2}O(l)ΔH=-50.4kJ⋅mol^{-1})(Mg_{2}SiO_{4}(s)+4H^{+}(aq)=2Mg^{2+}(aq)+H_{2}SiO_{3}(s)+H_{2}O(l)ΔH=-225.4kJ⋅mol^{-1})酸溶需加热的目的是______；所加(H_{2}SO_{4})不宜过量太多的原因是______。（2）加入(H_{2}O_{2})氧化时发生反应的离子方程式为______；为使(Fe^{3+})和(Al^{3+})沉淀完全，需调节溶液的(pH)范围是______。（3）滤渣的主要成分有______。（4）由滤液制备(MgCO_{3}⋅3H_{2}O)的操作步骤依次为______、______、过滤、洗涤、干燥。答案：（1）加快酸溶速率；避免制备(MgCO_{3})时消耗过多的碱（2）(2Fe^{2+}+H_{2}O_{2}+2H^{+}=2Fe^{3+}+2H_{2}O)；5.0～5.4（3）(H_{2}SiO_{3})、(Fe(OH){3})、(Al(OH){3})（4）边搅拌边向滤液中滴加(Na_{2}CO_{3})溶液至有大量沉淀生成；静置，向上层清液中滴加(Na_{2}CO_{3})溶液，若无沉淀生成解析：（1）酸溶需加热的目的是加快酸溶速率。所加(H_{2}SO_{4})不宜过量太多，是因为过量的(H_{2}SO_{4})在后续制备(MgCO_{3})时会消耗过多的碱。（2）加入(H_{2}O_{2})氧化时，(Fe^{2+})被氧化为(Fe^{3+})，发生反应的离子方程式为(2Fe^{2+}+H_{2}O_{2}+2H^{+}=2Fe^{3+}+2H_{2}O)。由表中数据可知，为使(Fe^{3+})和(Al^{3+})沉淀完全，需调节溶液的(pH)范围是5.0～5.4。（3）酸溶后溶液中含有(Mg^{2+})、(Fe^{3+})、(Al^{3+})、(SO_{4}^{2-})等，加入(H_{2}O_{2})氧化(Fe^{2+})为(Fe^{3+})，调节(pH)使(Fe^{3+})、(Al^{3+})沉淀，同时(Mg_{2}SiO_{4})与(H_{2}SO_{4})反应生成(H_{2}SiO_{3})沉淀，所以滤渣的主要成分有(H_{2}SiO_{3})、(Fe(OH){3})、(Al(OH){3})。（4）由滤液制备(MgCO_{3}⋅3H_{2}O)，可边搅拌边向滤液中滴加(Na_{2}CO_{3})溶液至有大量沉淀生成，然后静置，向上层清液中滴加(Na_{2}CO_{3})溶液，若无沉淀生成，说明(Mg^{2+})已完全沉淀，最后过滤、洗涤、干燥即可。19.（15分）实验室用下图所示装置制备(KClO)溶液，并通过(KClO)溶液与(Fe(NO_{3}){3})溶液的反应制备高效水处理剂(K{2}FeO_{4})。已知(K_{2}FeO_{4})具有下列性质：①可溶于水、微溶于浓(KOH)溶液，②在(0℃～5℃)、强碱性溶液中比较稳定，③在(Fe^{3+})和(Fe(OH){3})催化作用下发生分解，④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成(Fe(OH){3})和(O_{2})。（1）装置(A)中(KMnO_{4})与盐酸反应生成(MnCl_{2})和(Cl_{2})，其化学方程式为______。将制备的(Cl_{2})通过装置(B)可除去______（填化学式）。（2）(Cl_{2})和(KOH)在较高温度下反应生成(KClO_{3})。在不改变(KOH)溶液的浓度和体积的条件下，控制反应在(0℃～5℃)进行，实验中可采取的措施有______、______。（3）制备(K_{2}FeO_{4})时，(KClO)饱和溶液与(Fe(NO_{3}){3})饱和溶液的混合方式为_____。（4）提纯(K_{2}FeO_{4})粗产品[含有(Fe(OH)_{3})、(KCl)等杂质]的实验方案为：将一定量的(K_{2}FeO_{4})粗产品溶于冷的(3mol⋅L^{-1}KOH)溶液中，______（实验中须使用的试剂有：饱和(KOH)溶液、乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有：砂芯漏斗、真空干燥箱）。答案：（1）(2KMnO_{4}+16HCl=2MnCl_{2}+2KCl+5Cl_{2}↑+8H_{2}O)；(HCl)（2）缓慢滴加盐酸；装置(C)加冰水浴（3）在搅拌下，将(Fe(NO_{3})_{3})饱和溶液缓慢滴加到(KClO)饱和溶液中（4）用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和(KOH)溶液，搅拌、静置，再用砂芯漏斗过滤，晶体用乙醇洗涤2～3次后，在真空干燥箱中干燥解析：（1）(KMnO_{4})与盐酸反应生成(MnCl_{2})、(KCl)、(Cl_{2})和(H_{2}O)，化学方程式为(2KMnO_{4}+16HCl=2MnCl_{2}+2KCl+5Cl_{2}↑+8H_{2}O)。浓盐酸具有挥发性，制备的(Cl_{2})中含有(HCl)，通过装置(B)（饱和食盐水）可除去(HCl)。（2）为控制反应在(0℃～5℃)进行，可缓慢滴加盐酸，使反应缓慢进行，减少热量的产生；装置(C)加冰水浴，降低反应温度。（3）因为(K_{2}FeO_{4})在(Fe^{3+})和(Fe(OH){3})催化作用下发生分解，所以制备(K{2}FeO_{4})时，应在搅拌下，将(Fe(NO_{3}){3})饱和溶液缓慢滴加到(KClO)饱和溶液中，避免生成的(K{2}FeO_{4})与(Fe^{3+})接触。（4）提纯(K_{2}FeO_{4})粗产品，可将一定量的(K_{2}FeO_{4})粗产品溶于冷的(3mol⋅L^{-1}KOH)溶液中，用砂芯漏斗过滤，除去(Fe(OH){3})等不溶性杂质，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和(KOH)溶液，降低(K{2}FeO_{4})的溶解度，使(K_{2}FeO_{4})结晶析出，搅拌、静置，再用砂芯漏斗过滤，晶体用乙醇洗涤2～3次后，在真空干燥箱中干燥，除去乙醇和水分。20.（14分）铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。（1）铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有(Cr_{2}O_{7}^{2-})的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上(Cr_{2}O_{7}^{2-})转化为(Cr^{3+})，其电极反应式为______。（2）在相同条