(15分)草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)可用于制镍催化剂，硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)主要用于电镀工业。某小组用废镍催化剂(成分为Al2O3、Ni、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的部分实验流程如下：

已知：①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)。

②Ksp(CaF2)=1.46×10-10，Ksp(CaC2O4)=2.34×10-9。

（1）“粉碎”的目的是 。

（2）保持其他条件相同，在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”，镍浸出率随时间变化如右图。“酸浸”的适宜温度与时间分别为 (填字母)。

a．30℃、30min

b．90℃、150min

c．70℃、120min

d．90℃、120min

（3）证明“沉镍”工序中Ni2+已经沉淀完全的实验步骤及现象是 。

（4）将“沉镍”工序得到的混合物过滤，所得固体用乙醇洗涤、110 ℃下烘干，得草酸镍晶体。

①用乙醇洗涤的目的是 。

②烘干温度不超过110℃的原因是 。

（5）由流程中的“浸出液”制备硫酸镍晶体的相关实验步骤如下：

第1步：取“浸出液”， ，充分反应后过滤，以除去铁、铝元素；

第2步：向所得滤液中加入适量NH4F溶液，充分反应后过滤，得“溶液X”；

第3步： ，充分反应后过滤；

第4步：滤渣用稍过量硫酸充分溶解后，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得硫酸镍晶体。

①请补充完整相关实验步骤(可选试剂：H2SO4溶液、NaOH溶液、HNO3溶液、H2O2溶液)。

②第2步中加入适量NH4F溶液的作用是 。

(14分)质子交换膜燃料电池广受关注。

（1）质子交换膜燃料电池中作为燃料的H2通常来自水煤气。

已知：C(s)+O2(g)CO(g) ΔH1=-110.35kJ·mol-1

2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH2=+571.6kJ·mol-1

H2O(l)H2O(g) ΔH3=+44.0kJ·mol-1

则C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH4= 。

（2）燃料气(流速为1800mL·h-1；体积分数为50% H2，0.98% CO，1.64% O2，47.38% N2)中的CO会使电极催化剂中毒，使用CuO/CeO2催化剂可使CO优先氧化而脱除。

①160 ℃、CuO/CeO2作催化剂时，CO优先氧化反应的化学方程式为 。

②灼烧草酸铈[ Ce2(C2O4)3]制得CeO2的化学方程式为 。

③在CuO/CeO2催化剂中加入不同的酸(HIO3或H3PO4)，测得燃料气中CO优先氧化的转化率随温度变化如图1所示。

加入 (填酸的化学式)的CuO/CeO2催化剂催化性能最好。催化剂为CuO/CeO2—HIO3，120℃时，反应1h后CO的体积为 mL。

（3）图2为甲酸质子交换膜燃料电池的结构示意图。该装置中 (填“a”或“b”)为电池的负极，负极的电极反应式为 。

(12分)本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答。若两题都做，则按A题评分。

A．钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、卫星、舰艇、医疗以及石油化工等领域。下面是用金红石(主要成分为TiO2)制备金属钛和钛酸钡的流程。

（1）Ti基态的电子排布式为 。

（2）TiCl4熔点为-24℃，沸点为136.4℃，室温下为无色液体，可溶于甲苯和氯代烃。固态TiCl4属于 晶体。

（3）BaCO3为离子化合物。CO32-中C原子的杂化类型为 ，写出一种与CO32-互为等电子体的阴离子： (填化学式)。

（4）钛酸钡的晶胞如图所示，其化学式为 。

（5）用锌还原TiCl4的盐酸溶液，经后续处理可制得绿色的配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O。1mol该配合物中含有δ键的数目为 。

B.草酸二乙酯可用于苯巴比妥等药物的中间体，实验室以草酸(HOOC—COOH)和乙醇为原料制备草酸二乙酯的实验步骤如下：

步骤1：在上图所示装置中，加入无水草酸45g，无水乙醇81g，苯200mL，浓硫酸10mL，搅拌下加热6870℃回流共沸脱水。

步骤2：待水基本蒸完后，分离出乙醇和苯。

步骤3：所得混合液冷却后依次用水、饱和碳酸氢钠溶液洗涤，再用无水硫酸钠干燥。

步骤4：常压蒸馏，收集182-184℃的馏分，得草酸二乙酯57g。

（1）步骤1中发生反应的化学方程式是 ，反应过程中冷凝水应从 (填“a”或“b”)端进入。

（2）步骤2操作为 。

（3）步骤3用饱和碳酸氢钠溶液洗涤的目的是 。

（4）步骤4除抽气减压装置外所用玻璃仪器有蒸馏烧瓶、冷凝管、接液管、锥形瓶和 。

（5）本实验中，草酸二乙酯的产率为 。

化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列有关说法不正确的是

A．开发高效氢能、太阳能等新型电动汽车，以解决城市机动车尾气排放问题

B．高空臭氧层吸收太阳紫外线，保护地球生物；低空过量臭氧是污染气体，对人体有危害

C．PM2.5表示每立方米空气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物的含量，PM2.5值越高，大气污染越严重

D．棉、麻、羊毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O，故对环境不造成污染

下列依据相关实验得出的结论正确的是

A．将Al2(SO4)3溶液蒸干、灼烧至恒重，最终剩余固体是Al2O3

B．将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，则此气体一定是SO2

C．取少许某溶液，滴加数滴KSCN溶液，无明显现象；再另取少许原溶液，先滴少量新制氯水，再滴加数滴KSCN溶液，溶液变血红色，则原溶液中一定含Fe2＋

D．在淀粉溶液中加入稀硫酸并加热片刻后，再加入适量银氨溶液，水浴加热后没有银镜生成，说明淀粉没有水解

下列说法正确的是

A．分子式为C10H12O2的有机物，①苯环上有两个取代基，②能与NaHCO3反应生成气体，满足以上2个条件的该有机物的同分异构体有15种

B．对苯二甲酸（）与乙二醇（HOCH2CH2OH）能通过加聚反应制取聚酯纤维（）

C．分子式为C5H12O的醇，能在铜催化下被O2氧化为醛的同分异构体有5种

D．分子中的所有原子有可能共平面

在元素周期表短周期元素中，X元素与Y、Z、W三元素相邻，X、Y的原子序数之和等于Z的原子序数，这四种元素原子的最外层电子数之和为20。下列判断正确的是

A．四种元素的原子半径：rZ>rX>rY>rw

B．X、Y、Z、W形成的单质最多有6种

C．四种元素中，Z的最高价氧化物对应水化物酸性最强

D．四种元素均可与氢元素形成18电子分子

下列有关说法正确的是

A．常温下，0.1 mol·L－1Na2S溶液中存在：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋c(H2S)

B．常温下，0.1 mol·L－1HA溶液与0.1 mol·L－1 NaOH溶液恰好完全反应时，溶液中一定存在：c(Na＋)＝c(A－)>c(OH－)＝c(H＋)

C．常温下，将0.1 mol·L－1CH3COOH溶液加水稀释，当溶液的pH从3.0升到4.0时，溶液中的值增大到原来的10倍

D．常温下，pH＝7的CH3COONa和CH3COOH混合溶液中c(Na＋)＝0.1 mol·L－1：c(Na＋)＝c(CH3COOH)>c(CH3COO－)>c(H＋)＝c(OH－)

用无机矿物资源生产部分材料，其产品流程示意图如下。下列有关说法不正确的是

A．制取玻璃的同时产生CO2气体，制取粗硅时生成的气体产物为CO

B．生产高纯硅、铝、铜及玻璃的过程中都涉及氧化还原反应

C．粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次蒸馏的方法

D．黄铜矿冶炼铜时产生的SO2可用于生产硫酸，FeO可用作冶炼铁的原料