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2021年湖南省普通高中学业水平选择性考试化学试卷（湖南卷）

题号	一	二	三	总分
得分

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

评卷人 得分

一、选择题

1.下列有关湘江流域的治理和生态修复的措施中，没有涉及到化学变化的是
A．定期清淤，疏通河道
B．化工企业“三废”处理后，达标排放
C．利用微生物降解水域中的有毒有害物质
D．河道中的垃圾回收分类后，进行无害化处理

2.下列说法正确的是
A．糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物
B． 粉末在空气中受热，迅速被氧化成
C． 可漂白纸浆，不可用于杀菌、消毒
D．镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀

3.下列实验设计不能达到实验目的的是

	实验目的	实验设计
A	检验溶液中 是否被氧化	取少量待测液，滴加 溶液，观察溶液颜色变化
B	净化实验室制备的	气体依次通过盛有饱和 溶液、浓 的洗气瓶
C	测定 溶液的pH	将待测液滴在湿润的pH试纸上，与标准比色卡对照
D	工业酒精制备无水乙醇	工业酒精中加生石灰，蒸馏

A．A
B．B
C．C
D．D

4.已二酸是一种重要的化工原料，科学家在现有工业路线基础上，提出了一条“绿色”合成路线：


下列说法正确的是
A．苯与溴水混合，充分振荡后静置，下层溶液呈橙红色
B．环己醇与乙醇互为同系物
C．已二酸与 溶液反应有 生成
D．环己烷分子中所有碳原子共平面

5. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A． 含有的中子数为
B． 溶液中含有的 数为
C． 与 在密闭容器中充分反应后的分子数为
D． 和 (均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为

6.一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：


下列说法错误的是
A．物质X常选用生石灰
B．工业上常用电解熔融 制备金属镁
C．“氯化”过程中发生的反应为
D．“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水

7.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Z的最外层电子数为K层的一半，W与X可形成原子个数比为2：1的 分子。下列说法正确的是
A．简单离子半径：
B．W与Y能形成含有非极性键的化合物
C．X和Y的最简单氢化物的沸点：
D．由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性

8. 常用作食盐中的补碘剂，可用“氯酸钾氧化法”制备，该方法的第一步反应为 。下列说法错误的是
A．产生22.4L(标准状况) 时，反应中转移
B．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11：6
C．可用石灰乳吸收反应产生的 制备漂白粉
D．可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中 的存在

9.常温下，用 的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为 三种一元弱酸的钠盐 溶液，滴定曲线如图所示。下列判断错误的是

A．该 溶液中：
B．三种一元弱酸的电离常数：
C．当 时，三种溶液中：
D．分别滴加20.00mL盐酸后，再将三种溶液混合：

10.锌溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌溴液流电池工作原理如图所：


下列说法错误的是
A．放电时，N极为正极
B．放电时，左侧贮液器中 的浓度不断减小
C．充电时，M极的电极反应式为
D．隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过

11.已知： ，向一恒温恒容的密闭容器中充入 和 发生反应， 时达到平衡状态I，在 时改变某一条件， 时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是

A．容器内压强不变，表明反应达到平衡
B． 时改变的条件：向容器中加入C
C．平衡时A的体积分数 ：
D．平衡常数K：

12.对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是

	粒子组	判断和分析
A	、 、 、	不能大量共存，因发生反应：
B	、 、 、	不能大量共存，因发生反应：
C	、 、 、	能大量共存，粒子间不反应
D	、 、 、	能大量共存，粒子间不反应

A．A
B．B
C．C
D．D

13.1-丁醇、溴化钠和70%的硫酸共热反应，经过回流、蒸馏、萃取分液制得1-溴丁烷粗产品，装置如图所示：


已知：
下列说法正确的是
A．装置I中回流的目的是为了减少物质的挥发，提高产率
B．装置Ⅱ中a为进水口，b为出水口
C．用装置Ⅲ萃取分液时，将分层的液体依次从下放出
D．经装置Ⅲ得到的粗产品干燥后，使用装置Ⅱ再次蒸馏，可得到更纯的产品

14.铁的配合物离子(用 表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示：


下列说法错误的是
A．该过程的总反应为
B． 浓度过大或者过小，均导致反应速率降低
C．该催化循环中 元素的化合价发生了变化
D．该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定

评卷人 得分

二、解答题

15.碳酸钠俗称纯碱，是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠，并测定产品中少量碳酸氢钠的含量，过程如下：
步骤I. 的制备


步骤Ⅱ.产品中 含量测定
①称取产品2.500g，用蒸馏水溶解，定容于250mL容量瓶中；
②移取25.00mL上述溶液于锥形瓶，加入2滴指示剂M，用 盐酸标准溶液滴定，溶液由红色变至近无色(第一滴定终点)，消耗盐酸 ；
③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N，继续用 盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点)，又消耗盐酸 ；
④平行测定三次， 平均值为22.45， 平均值为23.51。
已知：(i)当温度超过35℃时， 开始分解。
(ii)相关盐在不同温度下的溶解度表

温度/	0	10	20	30	40	50	60
	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0	37.3
	11.9	15.8	21.0	27.0
	6.9	8.2	9.6	11.1	12.7	14.5	16.4
	29.4	33.3	37.2	41.4	45.8	50.4	55.2

回答下列问题：
(1)步骤I中晶体A的化学式为_______，晶体A能够析出的原因是_______；
(2)步骤I中“300℃加热”所选用的仪器是_______(填标号)；
A. B. C. D.
(3)指示剂N为_______，描述第二滴定终点前后颜色变化_______；
(4)产品中 的质量分数为_______(保留三位有效数字)；
(5)第一滴定终点时，某同学俯视读数，其他操作均正确，则 质量分数的计算结果_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

16.氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。
方法I：氨热分解法制氢气
相关化学键的键能数据

化学键
键能	946	436.0	390.8

一定温度下，利用催化剂将 分解为 和 。回答下列问题：
(1)反应 _______ ；
(2)已知该反应的 ，在下列哪些温度下反应能自发进行？_______(填标号)
A.25℃ B.125℃ C.225℃ D.325℃
(3)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将 通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。

①若保持容器体积不变， 时反应达到平衡，用 的浓度变化表示 时间内的反应速率 _______ (用含 的代数式表示)
② 时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后 分压变化趋势的曲线是_______(用图中a、b、c、d表示)，理由是_______；
③在该温度下，反应的标准平衡常数 _______。(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应 ， ，其中 ， 、 、 、 为各组分的平衡分压)。
方法Ⅱ：氨电解法制氢气
利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。

(4)电解过程中 的移动方向为_______(填“从左往右”或“从右往左”)；
(5)阳极的电极反应式为_______。
KOH溶液KOH溶液

17. 可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)主要以 形式存在，还含有 、 、 、 等物质。以独居石为原料制备 的工艺流程如下：

回答下列问题：
(1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子，该核素的符号为_______；
(2)为提高“水浸”效率，可采取的措施有_______(至少写两条)；
(3)滤渣Ⅲ的主要成分是_______(填化学式)；
(4)加入絮凝剂的目的是_______；
(5)“沉铈”过程中，生成 的离子方程式为_______，常温下加入的 溶液呈_______(填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知： 的 ， 的 ， )；
(6)滤渣Ⅱ的主要成分为 ，在高温条件下， 、葡萄糖( )和 可制备电极材料 ，同时生成 和 ，该反应的化学方程式为_______

18.硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题：
(1)基态硅原子最外层的电子排布图为_______，晶体硅和碳化硅熔点较高的是_______(填化学式)；
(2)硅和卤素单质反应可以得到 ， 的熔沸点如下表：

熔点/K	183.0	203.2	278.6	393.7
沸点/K	187.2	330.8	427.2	560.7

①0℃时， 、 、 、 呈液态的是____(填化学式)，沸点依次升高的原因是_____，气态 分子的空间构型是_______；
② 与N-甲基咪唑 反应可以得到 ，其结构如图所示：

N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为_______，H、C、N的电负性由大到小的顺序为_______，1个 中含有_______个 键；
(3)下图是 、 、 三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。

①已知化合物中 和 的原子个数比为1：4，图中Z表示_______原子(填元素符号)，该化合物的化学式为_______；
②已知该晶胞的晶胞参数分别为anm、bnm、cnm， ，则该晶体的密度 _______ (设阿伏加德罗常数的值为 ，用含a、b、c、 的代数式表示)。

评卷人 得分

三、推断题

19.叶酸拮抗剂 是一种多靶向性抗癌药物。以苯和丁二酸酐为原料合成该化合物的路线如下：
回答下列问题：

已知：①
②
(1)A的结构简式为_______；
(2) ， 的反应类型分别是_______，_______；
(3)M中虚线框内官能团的名称为a_______，b_______；
(4)B有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)
①苯环上有2个取代基②能够发生银镜反应③与 溶液发生显色发应
其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为6：2：2：1：1的结构简式为_______；
(5)结合上述信息，写出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反应方程式_______；
(6)参照上述合成路线，以乙烯和 为原料，设计合成 的路线_______(其他试剂任选)。

参考答案

1.A

【解析】
A．定期清淤，疏通河道，保证河流畅通，没有涉及化学变化，A符合题意；
B．工业生产中得到产品的同时常产生废气、废水和废渣（简称“三废”），常涉及化学方法进行处理，如石膏法脱硫、氧化还原法和沉淀法等处理废水，废渣资源回收利用等过程均有新物质生成，涉及化学变化，B不符合题意；
C．可通过微生物的代谢作用，将废水中有毒有害物质尤其复杂的有机污染物降解为简单的、无害物质，所以微生物法处理废水有新物质的生成，涉及的是化学变化，C不符合题意；
D．河道中的垃圾回收分类，适合焚化处理的垃圾，利用现代焚化炉进行燃烧，消灭各种病原体，把一些有毒、有害物质转化为无害物质，同时可回收热能，用于供热和发电等，此过程涉及化学变化，D不符合题意；
故选A。

2.B

【解析】
A．糖类分为单糖、二糖和多糖，其中属于多糖的淀粉、纤维素的相对分子质量上万，属于天然高分子化合物，蛋白质也属于天然有机高分子化合物，而单糖和二糖相对分子质量较小，不属于天然高分子化合物，A错误；
B．氧化亚铁具有较强的还原性，在空气中受热容易被氧气氧化为稳定的四氧化三铁，B正确；
C．二氧化硫除了具有漂白作用，可漂白纸浆、毛和丝等，还可用于杀菌消毒，例如，在葡萄酒酿制过程中可适当添加二氧化硫，起到杀菌、抗氧化作用，C错误；
D．镀锌的铁皮镀层破损后构成原电池，锌作负极，铁作正极被保护，铁皮不易被腐蚀，D错误；
故选B。

3.C

【解析】
A.若Fe²⁺被氧化为Fe³⁺，Fe³⁺能与SCN^-生成Fe(SCN)₃，溶液变成血红色，能达到实验目的，故A不符合题意；
B．实验室用浓盐酸和二氧化锰加热制氯气，先用饱和食盐水除去混有的氯化氢，再通过浓硫酸的洗气瓶干燥，能达到实验目的，故B不符合题意；
C．用pH试纸测定NaOH溶液的pH不能润湿pH试纸，否则会因浓度减小，而影响测定结果，不能达到实验目的，故C符合题意；
D．制取无水酒精时，通常把工业酒精跟新制的生石灰混合，加热蒸馏，能达到实验目的，故D不符合题意。
答案选C。

4.C

【解析】
A.苯的密度比水小，苯与溴水混合，充分振荡后静置，有机层在上层，应是上层溶液呈橙红色，故A错误；
B．环己醇含有六元碳环，和乙醇结构不相似，分子组成也不相差若干CH₂原子团，不互为同系物，故B错误；
C．己二酸分子中含有羧基，能与NaHCO₃溶液反应生成CO₂，故C正确；
D．环己烷分子中的碳原子均为饱和碳原子，与每个碳原子直接相连的4个原子形成四面体结构，因此所有碳原子不可能共平面，故D错误；
答案选C。

5.D

【解析】
A． 的物质的量为 =0.9mol，1个 含0+(18-8)=10个中子，则 含有的中子数为 ，A错误；
B．未给溶液体积，无法计算，B错误；
C．存在2NO+O₂=2NO₂，2NO₂ N₂O₄，因此 与 在密闭容器中充分反应后的分子数小于 ，C错误；
D．甲烷和氯气在光照下发生取代，1mol氯气可取代1molH，同时产生1molHCl分子，标准状况下 的物质的量为0.5mol， 的物质的量为1mol，0.5molCH₄含4molH，最多可消耗4molCl₂，因此CH₄过量，根据1mol氯气可取代1molH，同时产生1molHCl分子可知1molCl₂完全反应可得1moHCl，根据C守恒，反应后含C物质的物质的量=甲烷的物质的量=0.5mol，因此 和 (均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为 ，D正确；
选D。

6.D

【解析】
海水经一系列处理得到苦卤水，苦卤水中含Mg²⁺，苦卤水中加物质X使Mg²⁺转化为Mg(OH)₂，过滤除去滤液，煅烧Mg(OH)₂得MgO，MgO和C、Cl₂经“氯化”得无水MgCl₂。
A．物质X的作用是使Mg²⁺转化为Mg(OH)₂，工业上常采用CaO，发生CaO+H₂O=Ca(OH)₂，Ca(OH)₂+Mg²⁺=Mg(OH)₂+Ca²⁺，A正确；
B．Mg是较活泼金属，工业上常用电解熔融 制备金属镁，B正确；
C．由图可知“氯化”过程反应物为MgO、氯气、C，生成物之一为MgCl₂，C在高温下能将二氧化碳还原为CO，则“气体”为CO，反应方程式为 ，C正确；
D．“煅烧”后得到MgO，MgO和盐酸反应得到MgCl₂溶液，由于MgCl₂在溶液中水解为氢氧化镁和HCl，将所得溶液加热蒸发HCl会逸出，MgCl₂水解平衡正向移动，得到氢氧化镁，得不到无水MgCl₂，D错误；
选D。

7.B

【解析】
Z的最外层电子数为K层的一半，则Z的核外有3个电子层，最外层电子数为1，即为Na，W与X能形成原子个数比为2:1的18电子的分子，则形成的化合物为N₂H₄，所以W为H，X为N，Y的原子序数是W和X的原子序数之和，则Y为O。据此分析解答。
由分析可知，W为H，X为N，Y为O，Z为Na。
A．离子的电子层数相同时，原子序数越小，半径越大，即离子半径大小为：N^3-＞O^2-＞Na⁺，即简单离子半径为：X＞Y＞Z，故A错误；
B．W为H，Y为O，能形成H₂O₂，含有极性共价键和非极性共价键，故B正确；
C．X的最简单氢化物为氨气，Y的最简单氢化物为水，水的沸点高于氨气，即最简单氢化物的沸点为Y＞X，故C错误；
D．由W、X、Y三种元素形成的化合物有硝酸，硝酸铵，氨水等，硝酸，硝酸铵显酸性，氨水显碱性，故由W、X、Y三种元素形成的化合物不一定都是酸性，故D错误；
故选B。

8.A

【解析】
A．该反应中只有碘元素价态升高，由0价升高至KH(IO₃)₂中+5价，每个碘原子升高5价，即6I₂ 60e^-，又因方程式中6I₂ 3Cl₂，故3Cl₂ 60e^-，即Cl₂ 20e^-，所以产生22.4L (标准状况) Cl₂即1mol Cl₂时，反应中应转移20 mol e^-，A错误；
B．该反应中KClO₃中氯元素价态降低，KClO₃作氧化剂，I₂中碘元素价态升高，I₂作还原剂，由该方程式的计量系数可知，11KClO₃ 6I₂，故该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6，B正确；
C．漂白粉的有效成分是次氯酸钙，工业制漂白粉可用石灰乳与氯气反应，C正确；
D．食盐中 可先与酸化的淀粉碘化钾溶液中的H⁺、I^-发生归中反应 生成I₂，I₂再与淀粉发生特征反应变为蓝色，故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中 的存在，D正确。
故选A。

9.C

【解析】
由图可知，没有加入盐酸时，NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大，则HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱。
A．NaX为强碱弱酸盐，在溶液中水解使溶液呈碱性，则溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na⁺)＞c(X^-)＞c(OH^-)＞c(H⁺)，故A正确；
B．弱酸的酸性越弱，电离常数越小，由分析可知，HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱，则三种一元弱酸的电离常数的大小顺序为K_a(HX)＞K_a (HY)＞K_a(HZ)，故B正确；
C．当溶液pH为7时，酸越弱，向盐溶液中加入盐酸的体积越大，酸根离子的浓度越小，则三种盐溶液中酸根的浓度大小顺序为c(X^-)＞c(Y^-)＞c(Z^-)，故C错误；
D．向三种盐溶液中分别滴加20.00mL盐酸，三种盐都完全反应，溶液中钠离子浓度等于氯离子浓度，将三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒关系c(Na⁺)+ c(H⁺)= c(X^-)+c(Y^-)+c(Z^-)+ c(Cl^-)+ c(OH^-)，由c(Na⁺)= c(Cl^-)可得：c(X^-)+c(Y^-)+c(Z^-)= c(H⁺)—c(OH^-)，故D正确；
故选C。

10.B

【解析】
由图可知，放电时，N电极为电池的正极，溴在正极上得到电子发生还原反应生成溴离子，电极反应式为Br₂+2e^—=2Br^—，M电极为负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应式为Zn—2e^—=Zn²⁺，正极放电生成的溴离子通过离子交换膜进入左侧，同时锌离子通过交换膜进入右侧，维持两侧溴化锌溶液的浓度保持不变；充电时，M电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，N电极与直流电源的正极相连，做阳极。
A．由分析可知，放电时，N电极为电池的正极，故A正确；
B．由分析可知，放电或充电时，左侧储液器和右侧储液器中溴化锌的浓度维持不变，故B错误；
C．由分析可知，充电时，M电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，锌离子在阴极上得到电子发生还原反应生成锌，电极反应式为Zn²⁺+2e^—=Zn，故C正确；
D．由分析可知，放电或充电时，交换膜允许锌离子和溴离子通过，维持两侧溴化锌溶液的浓度保持不变，故D正确；
故选B。

11.BC

【解析】
根据图像可知，向恒温恒容密闭容器中充入1molA和3molB发生反应，反应时间从开始到t₁阶段，正反应速率不断减小，t₁-t₂时间段，正反应速率不变，反应达到平衡状态，t₂-t₃时间段，改变条件使正反应速率逐渐增大，平衡向逆反应方向移动，t₃以后反应达到新的平衡状态，据此结合图像分析解答。
A.容器内发生的反应为A(g)+2B(g) 3C(g)，该反应是气体分子数不变的可逆反应，所以在恒温恒容条件下，气体的压强始终保持不变，则容器内压强不变，不能说明反应达到平衡状态，A错误；
B.根据图像变化曲线可知，t₂ t₃过程中，t₂时 ^，瞬间不变，平衡过程中不断增大，则说明反应向逆反应方向移动，且不是“突变”图像，属于“渐变”过程，所以排除温度与催化剂等影响因素，改变的条件为：向容器中加入C，B正确；
C.最初加入体系中的A和B的物质的量的比值为1：3，当向体系中加入C时，平衡逆向移动，最终A和B各自物质的量增加的比例为1：2，因此平衡时A的体积分数 (II)＞ (I)，C正确；
D.平衡常数K与温度有关，因该反应在恒温条件下进行，所以K保持不变，D错误。
故选BC。

12.B

【解析】
A.Al³⁺和NH₃ H₂O生成Al(OH)₃沉淀而不是生成Al ，故A错误；
B．S₂ 和H⁺反应生成单质硫、二氧化硫和水，离子方程式为：2H⁺+ S₂ =S↓+SO₂↑+H₂O，故B正确；
C．Fe³⁺做催化剂促进H₂O₂分解，不能大量共存，故C错误；
D．在酸性条件下Mn 能将Cl^-氧化为Cl₂，不能大量共存，故D错误；
答案选B。

13.AD

【解析】
根据题意1-丁醇、溴化钠和70%的硫酸在装置I中共热发生 得到含 、 、NaHSO₄、NaBr、H₂SO₄的混合物，混合物在装置Ⅱ中蒸馏得到 和 的混合物，在装置Ⅲ中用合适的萃取剂萃取分液得 粗产品。
A．浓硫酸和NaBr会产生HBr，1-丁醇以及浓硫酸和NaBr产生的HBr均易挥发，用装置I回流可减少反应物的挥发，提高产率，A正确；
B．冷凝水应下进上出，装置Ⅱ中b为进水口，a为出水口，B错误；
C．用装置Ⅲ萃取分液时，将下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出，C错误；
D．由题意可知经装置Ⅲ得到粗产品，由于粗产品中各物质沸点不同，再次进行蒸馏可得到更纯的产品，D正确；
选AD。

14.CD

【解析】
A．由反应机理可知，HCOOH电离出氢离子后，HCOO^-与催化剂结合，放出二氧化碳，然后又结合氢离子转化为氢气，所以化学方程式为HCOOH CO₂↑+H₂↑，故A正确；
B．若氢离子浓度过低，则反应Ⅲ→Ⅳ的反应物浓度降低，反应速率减慢，若氢离子浓度过高，则会抑制加酸的电离，使甲酸根浓度降低，反应Ⅰ→Ⅱ速率减慢，所以氢离子浓度过高或过低，均导致反应速率减慢，故B正确；
C．由反应机理可知，Fe在反应过程中，做催化剂，化合价没有发生变化，故C错误；
D．由反应进程可知，反应Ⅳ→Ⅰ能垒最大，反应速率最慢，对该过程的总反应起决定作用，故D错误；
故选CD。

15.     NaHCO₃     在30-35 C时NaHCO₃的溶解度最小（意思合理即可）     D     甲基橙     由黄色变橙色，且半分钟内不褪色     3.56%     偏大

【解析】
步骤I：制备Na₂CO₃的工艺流程中，先将NaCl加水溶解，制成溶液后加入NH₄HCO₃粉末，水浴加热，根据不同温度条件下各物质的溶解度不同，为了得到NaHCO₃晶体，控制温度在30-35 C发生反应，最终得到滤液为NH₄Cl，晶体A为NaHCO₃，再将其洗涤抽干，利用NaHCO₃受热易分解的性质，在300 C加热分解NaHCO₃制备Na₂CO₃；
步骤II：利用酸碱中和滴定原理测定产品中碳酸氢钠的含量，第一次滴定发生的反应为：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，因为Na₂CO₃、NaHCO₃溶于水显碱性，且碱性较强，所以可借助酚酞指示剂的变化来判断滴定终点，结合颜色变化可推出指示剂M为酚酞试剂；第二次滴定时溶液中的溶质为NaCl，同时还存在反应生成的CO₂，溶液呈现弱酸性，因为酚酞的变色范围为8-10，所以不适合利用酚酞指示剂检测判断滴定终点，可选择甲基橙试液，所以指示剂N为甲基橙试液，发生的反应为：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，再根据关系式求出总的NaHCO₃的物质的量，推导出产品中NaHCO₃的，最终通过计算得出产品中NaHCO₃的质量分数。
根据上述分析可知，
(1)根据题给信息中盐在不同温度下的溶解度不难看出，控制温度在30-35 C，目的是为了时NH₄HCO₃不发生分解，同时析出NaHCO₃固体，得到晶体A，因为在30-35 C时，NaHCO₃的溶解度最小，故答案为：NaHCO₃；在30-35 C时NaHCO₃的溶解度最小；
(2)300 C加热抽干后的NaHCO₃固体，需用坩埚、泥三角、三脚架进行操作，所以符合题意的为D项，故答案为：D；
(3)根据上述分析可知，第二次滴定时，使用的指示剂N为甲基橙试液，滴定到终点前溶液的溶质为碳酸氢钠和氯化钠，滴定达到终点后溶液的溶质为氯化钠，所以溶液的颜色变化为：由黄色变为橙色，且半分钟内不褪色；
(4) 第一次滴定发生的反应是：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，则n(Na₂CO₃)=n_生成(NaHCO₃)=n(HCl)=0.1000mol/L 22.45 10^-3L=2.245 10^-3mol，第二次滴定消耗的盐酸的体积V₂=23.51mL，则根据方程式NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑可知，消耗的NaHCO₃的物质的量n_总(NaHCO₃)= 0.1000mol/L 23.51 10^-3L=2.351 10^-3mol，则原溶液中的NaHCO₃的物质的量n(NaHCO₃)= n_总(NaHCO₃)- n_生成(NaHCO₃)= 2.351 10^-3mol-2.245 10^-3mol=1.06 10^-4mol，则原产品中NaHCO₃的物质的量为 =1.06 10^-3mol，故产品中NaHCO₃的质量分数为 ，故答案为：3.56%；
(5)若该同学第一次滴定时，其他操作均正确的情况下，俯视读数，则会使标准液盐酸的体积偏小，即测得V₁偏小，所以原产品中NaHCO₃的物质的量会偏大，最终导致其质量分数会偏大，故答案为：偏大。

16.     +90.8     CD          b
     开始体积减半，N₂分压变为原来的2倍，随后由于加压平衡逆向移动，N₂分压比原来2倍要小     0.48     从右往左     2NH₃-6e^-+6OH^-= N₂+6H₂O

【解析】
(1) 根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，2NH₃(g) N₂(g)+3H₂(g)， H=390.8kJ mol^-1 -(946 kJ mol^-1+436.0kJ mol^-1 )= +90.8kJ mol^-1，故答案为：+90.8；
(2)若反应自发进行，则需 H-T S＜0，T＞ = =456.5K，即温度应高于(456.5-273)℃=183.5℃，CD符合，故答案为：CD；
(3)①设t₁时达到平衡，转化的NH₃的物质的量为2x，列出三段式：

根据同温同压下，混合气体的物质的量等于体积之比， = ，解得x=0.02mol， (H₂)= = mol L^-1 min^-1，故答案为： ；
②t₂时将容器体积压缩到原来的一半，开始N₂分压变为原来的2倍，随后由于加压平衡逆向移动，N₂分压比原来2倍要小，故b曲线符合，故答案为：b；开始体积减半，N₂分压变为原来的2倍，随后由于加压平衡逆向移动，N₂分压比原来2倍要小；
③由图可知，平衡时，NH₃、N₂、H₂的分压分别为120 kPa、40 kPa、120 kPa，反应的标准平衡常数 = =0.48，故答案为：0.48；
(4)由图可知，通NH₃的一极氮元素化合价升高，发生氧化反应，为电解池的阳极，则另一电极为阴极，电解过程中OH^-移向阳极，则从右往左移动，故答案为：从右往左；
(5)阳极NH₃失电子发生氧化反应生成N₂，结合碱性条件，电极反应式为：2NH₃-6e^-+6OH^-= N₂+6H₂O，故答案为：2NH₃-6e^-+6OH^-= N₂+6H₂O。

17.          适当升高温度，将独居石粉碎等     Al(OH)₃     促使铝离子沉淀     ↑     碱性     3 + +6 =6 +9CO↑+6H₂O

【解析】
焙烧浓硫酸和独居石的混合物、水浸， 转化为Ce₂(SO₄)₃和H₃PO₄， 与硫酸不反应， 转化为Al₂(SO₄)₃， 转化为Fe₂(SO₄)₃， 转化为CaSO₄和HF，酸性废气含HF；后过滤，滤渣Ⅰ为 和磷酸钙、FePO₄，滤液主要含H₃PO₄，Ce₂(SO₄)₃，Al₂(SO₄)₃，Fe₂(SO₄)₃，加氯化铁溶液除磷，滤渣Ⅱ为FePO₄；聚沉将铁离子、铝离子转化为沉淀，过滤除去，滤渣Ⅲ主要为氢氧化铝，还含氢氧化铁；加碳酸氢铵沉铈得Ce₂(CO₃)₃·nH₂O。
(1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子，则质量数为58+80=138，该核素的符号为 ；
(2)为提高“水浸”效率，可采取的措施有适当升高温度，将独居石粉碎等；
(3)结合流程可知，滤渣Ⅲ的主要成分是Al(OH)₃；
(4)加入絮凝剂的目的是促使铝离子沉淀；
(5)用碳酸氢铵“沉铈”，则结合原子守恒、电荷守恒可知生成 的离子方程式为 ↑；铵根离子的水解常数K_h( )= ≈5.7×10^-10，碳酸氢根的水解常数K_h( )== ≈2.3×10^-8，则K_h( )＜K_h( )，因此常温下加入的 溶液呈碱性；
(6)由在高温条件下， 、葡萄糖( )和 可制备电极材料 ，同时生成 和 可知，该反应中Fe价态降低，C价态升高，结合得失电子守恒、原子守恒可知该反应的化学方程式为3 + +6 =6 +9CO↑+6H₂O。

18.     ；     SiC     SiCl₄     SiX₄都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大     正四面体形     sp²、sp³；；     N＞C＞H     54     O     Mg₂GeO₄     = ×10²¹

【解析】
(1)硅元素的原子序数为14，价电子排布式为3s²3p²，则价电子排布图为 ；原子晶体的熔点取决于共价键的强弱，晶体硅和碳化硅都是原子晶体，碳原子的原子半径小于硅原子，非金属性强于硅原子，碳硅键的键能大于硅硅键、键长小于硅硅键，则碳硅键强于硅硅键，碳化硅的熔点高于晶体硅，故答案为： ；SiC；
(2) ①由题给熔沸点数据可知，0℃时，四氟化硅为气态，四氯化硅为液态，四溴化硅、四碘化硅为固态；分子晶体的沸点取决于分子间作用力的大小，SiX₄都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大，则SiX₄的沸点依次升高；SiX₄分子中硅原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，则分子的空间构型为正四面体形，故答案为：SiCl₄； SiX₄都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大；正四面体形；
②由M²⁺离子的结构可知，离子中含有杂化方式为sp³杂化的单键碳原子和sp²杂化的双键碳原子；元素的非金属性越强，其电负性越大，元素的非极性强弱顺序为N＞C＞H，则元素电负性的大小顺序为N＞C＞H；M²⁺离子的结构中含有单键、双键和配位键，单键和配位键都是σ键，双键中含有1个σ键，则离子中含有54个σ键，故答案为：sp²、sp³；N＞C＞H；54；
(3)①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点、面心、棱上和体内的X原子为8× +6× +4× +3=8，位于体内的Y原子和Z原子分别为4和16，由Ge和O原子的个数比为1：4可知，X为Mg原子、Y为Ge原子、Z为O原子，则晶胞的化学式为Mg₂GeO₄，故答案为：O；Mg₂GeO₄；
②由晶胞的质量公式可得： =abc×10^—21×ρ，解得ρ= ×10²¹g/cm³，故答案为： ×10²¹。

19.          还原反应     取代反应     酰胺基     羧基     15              

【解析】
1)由已知信息①可知， 与 反应时断键与成键位置为 ，由此可知A的结构简式为 ，故答案为： 。
(2)A→B的反应过程中失去O原子，加入H原子，属于还原反应；D→E的反应过程中与醛基相连的碳原子上的H原子被溴原子取代，属于取代反应，故答案为：还原反应；取代反应。
(3)由图可知，M中虚线框内官能团的名称为a：酰胺基；b：羧基。
(4) 的同分异构体满足：①能发生银镜反应，说明结构中存在醛基，②与FeCl₃溶液发生显色发应，说明含有酚羟基，同时满足苯环上有2个取代基，酚羟基需占据苯环上的1个取代位置，支链上苯环连接方式（红色点标记）： 、 共五种，因此一共有5×3=15种结构；其中核磁共振氢谱有五组峰，因酚羟基和醛基均无对称结构，因此峰面积之比为6：2：2：1：1的结构简式一定具有对称性(否则苯环上的氢原子不等效)，即苯环上取代基位于对位，核磁共振氢谱中峰面积比为6的氢原子位于与同一碳原子相连的两个甲基上，因此该同分异构的结构简式为 ，故答案为：15； 。
(5)丁二酸酐( )和乙二醇(HOCH₂CH₂OH)合成聚丁二酸乙二醇酯( )的过程中，需先将 转化为丁二酸，可利用已知信息②实现，然后利用B→C的反应类型合成聚丁二酸乙二醇酯，因此反应方程式为 ，故答案为： 。
(6)以乙烯和 为原料合成 的路线设计过程中，可利用E→F的反应类型实现，因此需先利用乙烯合成 ， 中醛基可通过羟基催化氧化而得， 中溴原子可利用D→E的反应类型实现，因此合成路线为 ，故答案为： 。