【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ＞S＞P，故B錯(cuò)誤； C項(xiàng)、P元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物為磷酸，磷酸是三元中強(qiáng)酸，故C正確； D項(xiàng)、新化合物中P元素化合價(jià)為—3價(jià)，滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故D錯(cuò)誤。
故選C。
【點(diǎn)睛】本題考查元素周期律的應(yīng)用，注意分析題給化合物的結(jié)構(gòu)示意圖，利用化合價(jià)代數(shù)和為零和題給信息推斷元素為解答關(guān)鍵。
三、非選擇題：共174分，第22~32題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。
（一）必考題：共129分。
（H3BO3）是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工藝。一種以硼鎂礦（含Mg2B2O5H2O、SiO2及少量Fe2OAl2O3）為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如下： 回答下列問題： （1）在95 ℃“溶侵”硼鎂礦粉，產(chǎn)生的氣體在“吸收”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。
（2）“濾渣1”的主要成分有_________。為檢驗(yàn)“過濾1”后的濾液中是否含有Fe3+離子，可選用的化學(xué)試劑是_________。
（3）根據(jù)H3BO3的解離反應(yīng)：H3BO3+H2OH++B(OH)?4，Ka=10?10，可判斷H3BO3是_______酸；在“過濾2”前，目的是_______________。
（4）在“沉鎂”中生成Mg(OH)2MgCO3沉淀的離子方程式為__________，母液經(jīng)加熱后可返回___________工序循環(huán)使用。由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是_________。
【答案】 (1). NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3。 (2). Fe2OAl2OSiO2 (3). KSCN (4). 一元弱酸 (5). 目的是將B(OH)?4轉(zhuǎn)化為H3BO3，并促進(jìn)H3BO3析出 (6). 2Mg2++2H2O+3CO32=Mg(OH)2?MgCO3↓+2HCO3 (7). 母液加熱分解后生成硫酸銨溶液，可以返回“溶浸”工序循環(huán)使用 (8). 高溫焙燒 【解析】 【詳解】（1）根據(jù)流程圖知硼鎂礦粉中加入硫酸銨溶液產(chǎn)生的氣體為氨氣，用碳酸氫銨溶液吸收，反應(yīng)方程式為：NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3。 （2）濾渣I為不與硫酸銨溶液反應(yīng)的Fe2OAl2OSiO2。檢驗(yàn)Fe3+,可選用的化學(xué)試劑為KSCN； （3）由硼酸的離解方程式知，硼酸在水溶液中是通過與水分子的配位作用產(chǎn)生氫離子，而三價(jià)硼原子最多只能再形成一個(gè)配位鍵，且硼酸不能完全解離，所以硼酸為一元弱酸；在“過濾2”前，目的是將B(OH)?4轉(zhuǎn)化為H3BO3，并促進(jìn)H3BO3析出； （4）沉鎂過程中用碳酸銨溶液與Mg2+反應(yīng)生成Mg(OH)2?MgCO3，沉鎂過程的離子反應(yīng)為：2Mg2++2H2O+3CO32=Mg(OH)2?MgCO3↓+2HCO3；母液加熱分解后生成硫酸銨溶液，可以返回“溶浸”工序循環(huán)使用；堿式碳酸鎂不穩(wěn)定，高溫下可以分解，故由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是高溫焙燒。
[NH4Fe(SO4)2xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源，變廢為寶，在實(shí)驗(yàn)室中探究采用廢鐵屑來制備硫酸鐵銨，具體流程如下： 回答下列問題： （1）步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，方法是_________________。
（2）步驟②需要加熱的目的是_________________，溫度保持80~95 ℃，采用的合適加熱方式是_________________。鐵屑中含有少量硫化物，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體需要凈化處理，合適的裝置為_________________（填標(biāo)號(hào)）。
（3）步驟③中選用足量的H2O2，理由是_________________。分批加入H2O2，同時(shí)為了_________________。
（4）步驟⑤的具體實(shí)驗(yàn)操作有______________，經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。
（5）采用熱重分析法測(cè)定硫酸鐵銨晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù)，將樣品加熱到150 ℃時(shí)，%。硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式為______________。
【答案】 (1). 堿煮水洗 (2). 加快反應(yīng)速率 (3). 水浴加熱 (4). C (5). 將Fe2+全部氧化為Fe3+，不引入新的雜質(zhì) (6). 因?yàn)镠2O2本身易分解，所以在加入時(shí)需分量加入，同時(shí)為了防止Fe3+水解 (7). 加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾（洗滌） (8). NH4Fe(SO4)2?12H2O 【解析】 【詳解】（1）步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，油污在堿性條件下容易水解，所以工業(yè)上常常用熱的碳酸鈉溶液清洗，即堿煮水洗； （2）步驟②需要加熱目的是為了加快反應(yīng)速率；溫度保持80~95 ℃，由于保持溫度比較恒定且低于水的沸點(diǎn)，故采用的合適加熱方式是水浴加熱（熱水?。昏F屑中含有少量硫化物，硫化物與硫酸反應(yīng)生成硫化氫氣體，可以用氫氧化鈉溶液吸收，為了防止倒吸可以加裝倒置的漏斗，故選擇C裝置； （3）步驟③中選用足量的H2O2，H2O2可以將Fe2+氧化為Fe3+，且H2O2的還原產(chǎn)物為H2O，不會(huì)引入新的雜質(zhì)，故理由是：將Fe2+全部氧化為Fe3+，不引入新的雜質(zhì)。因?yàn)镠2O2本身易分解，所以在加入時(shí)需分量加入，同時(shí)為了防止Fe3+水解，； （4）為了出去可溶性的硫酸銨、鐵離子等，需要經(jīng)過的步驟為：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾（洗滌） （5）設(shè)硫酸鐵銨的化學(xué)式為NH4Fe(SO4)2?xH2O，其相對(duì)分子質(zhì)量為266+18x，18=27，則27/(266+18x)=%，解得x=12，則硫酸鐵銨的化學(xué)式為NH4Fe(SO4)2?12H2O。
[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工過程，主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中?；卮鹣铝袉栴}： （1）Shibata曾做過下列實(shí)驗(yàn)：①使純H2緩慢地通過處于721 ℃下的過量氧化鈷CoO(s)，氧化鈷部分被還原為金屬鈷(Co)。
②在同一溫度下用CO還原CoO(s)。
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，還原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO_________H2（填“大于”或“小于”）。
（2）721 ℃時(shí)，在密閉容器中將等物質(zhì)量的CO(g)和H2O(g)混合，采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┻M(jìn)行反應(yīng)，則平衡時(shí)體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_________（填標(biāo)號(hào)）。
A．＜ B． C．~ D． E．＞ （3）我國學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用標(biāo)注。
可知水煤氣變換的ΔH________0（填“大于”“等于”或“小于”），該歷程中最大能壘（活化能）E正=_________eV，寫出該步驟的化學(xué)方程式_______________________。
（4）Shoichi研究了467 ℃、489 ℃時(shí)水煤氣變換中CO和H2分壓隨時(shí)間變化關(guān)系（如下圖所示），催化劑為氧化鐵，實(shí)驗(yàn)初始時(shí)體系中的PH2O和PCO相等、PCO2和PH2相等。
計(jì)算曲線a的反應(yīng)在30~90 min內(nèi)的平均速率(a)=___________kPamin?1。467 ℃時(shí)PH2和PCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是___________、___________。489 ℃時(shí)PH2和PCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是___________、___________。
【答案】 (1). 大于 (2). C (3). 小于 (4). (5). COOH+H+H2O===COOH+2H+OH或H2O===H+OH (6). (7). b (8). c (9). a (10). d 【解析】 【分析】 （1）由HCO與CoO反應(yīng)后其氣體物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)判斷二者的傾向大??； （2）根據(jù)三段式以及CO與H2的傾向大小關(guān)系綜合判斷； （3）根據(jù)反應(yīng)物與生成物的相對(duì)能量差大小進(jìn)行比較判斷；根據(jù)反應(yīng)物達(dá)到活化狀態(tài)所需能量為活化能以及相對(duì)能量差值大小計(jì)算并比較最大能壘；根據(jù)最大能壘對(duì)應(yīng)的反應(yīng)歷程對(duì)應(yīng)的物質(zhì)寫出方程式； （4）根據(jù)圖中曲線a在30~90 min內(nèi)分壓變化量計(jì)算平均反應(yīng)速率；先根據(jù)CO與H2的傾向大小關(guān)系判斷CO與H2的含量范圍，然后根據(jù)溫度變化對(duì)化學(xué)平衡的影響判斷出在不同溫度下曲線對(duì)應(yīng)的物質(zhì)。
【詳解】（1）H2還原氧化鈷的方程式為：H2(g)＋CoO(s)Co(s)＋H2O(g)；CO還原氧化鈷的方程式為：CO(g)＋CoO(s)Co(s)＋CO2(g)，平衡時(shí)H2還原體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（）高于CO還原體系中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（），故還原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO大于H2； （2）721 ℃時(shí)，在密閉容器中將等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)混合，可設(shè)其物質(zhì)的量為1mol，則 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) 起始（mol） 1 1 0 0 轉(zhuǎn)化（mol） x x x x 平衡（mol） 1x 1x x x 則平衡時(shí)體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=，因該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，~，故答案為C； （3）根據(jù)水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]并結(jié)合水煤氣變換的反應(yīng)歷程相對(duì)能量可知，CO(g)+H2O(g)的能量（）高于CO2(g)+H2(g)的能量（），故水煤氣變換的ΔH小于0；活化能即反應(yīng)物狀態(tài)達(dá)到活化狀態(tài)所需能量，根據(jù)變換歷程的相對(duì)能量可知，最大差值為： 其最大能壘（活化能）E正=()eV=；該步驟的反應(yīng)物為COOH+H+H2O===COOH+2H+OH；因反應(yīng)前后COOH和1個(gè)H未發(fā)生改變，也可以表述成H2O===H+OH； （4）由圖可知，30~90 min內(nèi)a曲線對(duì)應(yīng)物質(zhì)的分壓變化量Δp=（）kPa= kPa，故曲線a的反應(yīng)在30~90 min內(nèi)的平均速率(a)== kPamin?1；由（2）~，CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)介于0~，即H2的分壓始終高于CO的分壓，據(jù)此可將圖分成兩部分： 由此可知，a、b表示的是H2的分壓，c、d表示的是CO的分壓，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，CO分壓增加，H2分壓降低，故467 ℃時(shí)PH2和PCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是b、c；489 ℃時(shí)PH2和PCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是a、d。
【點(diǎn)睛】本題以水煤氣交換為背景，考察化學(xué)反應(yīng)原理的基本應(yīng)用，較為注重學(xué)生學(xué)科能力的培養(yǎng)，難點(diǎn)在于材料分析和信息提取，圖像比較新，提取信息能力較弱的學(xué)生，會(huì)比較吃力。第（3）問來源于我國化學(xué)工作者發(fā)表在頂級(jí)刊物Science中的文章“沉積在αMoC上單層金原子對(duì)水煤氣的低溫催化反應(yīng)”，試題以文章中的單原子催化能量變化的理論計(jì)算模型為情境，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)、分析催化吸附機(jī)理及反應(yīng)過程中的能量變化。本題屬于連貫性綜合題目，本題的解題關(guān)鍵在于第（1）問的信息理解與應(yīng)用，若本題的第（1）問判斷錯(cuò)誤，會(huì)導(dǎo)致后續(xù)多數(shù)題目判斷錯(cuò)誤；第（2）問可以采取特殊值法進(jìn)行賦值并結(jié)合極限法計(jì)算，考生若只是考慮到完全轉(zhuǎn)化極限，這是由于對(duì)題干的信息應(yīng)用能力不熟練而導(dǎo)致；對(duì)于第（4）問中曲線對(duì)應(yīng)物質(zhì)的確定需根據(jù)第（1）（2）問得出的相關(guān)結(jié)論進(jìn)行推斷，需先確定物質(zhì)對(duì)應(yīng)曲線，然后再根據(jù)勒夏特列原理判讀相關(guān)物質(zhì)的變化。
（二）選考題：共45分。請(qǐng)考生從2道物理題、2道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做，則每科按所做的第一題計(jì)分。
［化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)］ ，形成一種稱為拉維斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得鋁材的硬度增加、延展性減小，形成所謂“堅(jiān)鋁”，是制造飛機(jī)的主要村料?；卮鹣铝袉栴}： （1）下列狀態(tài)的鎂中，電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是____________(填標(biāo)號(hào))。
A． B． C． D． （2）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物，分子中氮、碳的雜化類型分別是__________、__________。乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子，其原因是__________，其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對(duì)較高的是__________(填“Mg2+”或“Cu2+”)。
（3）一些氧化物的熔點(diǎn)如下表所示： 氧化物 Li2O MgO P4O6 SO2 熔點(diǎn)/176。C 1570 2800 ? 解釋表中氧化物之間熔點(diǎn)差異的原因__________。
（4）圖(a)是MgCu2的拉維斯結(jié)構(gòu)，Mg以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中，填入以四面體方式排列的Cu。圖(b)是沿立方格子對(duì)角面取得的截圖?？梢?，Cu原子之間最短距離x=__________pm，Mg原子之間最短距離y=__________pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則MgCu2的密度是__________gcm?3(列出計(jì)算表達(dá)式)。
【答案】 (1). A (2). sp3 (3). sp3 (4). 乙二胺的兩個(gè)N提供孤對(duì)電子給金屬離子形成配位鍵 (5). Cu2＋ (6). Li2O、MgO為離子晶體，P4OSO2為分子晶體。晶格能MgO＞Li2O，分子間力（分子量）P4O6＞SO2 (7). (8). (9). 【解析】 【詳解】（1）A.[Ne]3s1屬于基