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精品文檔精心整理精品文檔可編輯的精品文檔2018年全國(guó)統(tǒng)一高考化學(xué)試卷（新課標(biāo)Ⅰ）一、選擇題（共7小題，每小題6分，滿分42分）1．（6分）磷酸亞鐵鋰（LiFePO4）電池是新能源汽車的動(dòng)力電池之一，采用濕法冶金工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬，其流程如下：下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．合理處理廢舊電池有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用 B．從“正極片”中可回收的金屬元素有Al、Fe、Li C．“沉淀”反應(yīng)的金屬離子為Fe3+ D．上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉 2．（6分）下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．蔗糖、果糖和麥芽糖均為雙糖 B．酶是一類具有高選擇催化性能的蛋白質(zhì) C．植物油含不飽和脂肪酸酯，能使Br2/CCl4褪色 D．淀粉和纖維素水解的最終產(chǎn)物均為葡萄糖 3．（6分）在生成和純化乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列操作未涉及的是（）A．B．C．D． 4．（6分）NA是阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法正確的是（）A．16.25gFeCl3，水解形成的Fe（OH）3為膠體粒子數(shù)為0.1NA B．22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氬氣含有的質(zhì)子數(shù)為18NA C．92.0g甘油（丙三醇）中含有羥基數(shù)為1.0NA D．1.0molCH4與Cl2在光照下生成CH3Cl的分子數(shù)為1.0NA 5．（6分）環(huán)之間共用一個(gè)碳原子的化合物稱為螺環(huán)化合物，螺（2，2）戊烷（）是最簡(jiǎn)單的一種，下列關(guān)于該化合物的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．與環(huán)戊烯互為同分異構(gòu)體 B．二氯化物超過(guò)兩種 C．所有碳原子均處同一平面 D．生成1molC5H12，至少需要2molH2 6．（6分）主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加，且均不大于20．W、X、Z最外層電子數(shù)之和為10；W與Y同族；W與Z形成的化合物可與濃硫酸反應(yīng)，其生成物可腐蝕玻璃。下列說(shuō)法正確的是（）A．常溫常壓下X的單質(zhì)為氣態(tài) B．Z的氫化物為離子化合物 C．Y和Z形成的化合物的水溶液呈堿性 D．W與Y具有相同的最高化合價(jià) 7．（6分）最近我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如右所示，其中電極分別為ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為：①EDTA﹣Fe2+﹣e﹣=EDTA﹣Fe3+②2EDTA﹣Fe3++H2S=2H++S+2EDTA﹣Fe2+該裝置工作時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．陰極的電極反應(yīng)：CO2+2H++2e﹣═CO+H2O B．協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：CO2+H2S═CO+H2O+S C．石墨烯上的電勢(shì)比ZnO@石墨烯上的低 D．若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA﹣Fe3+/EDTA﹣Fe2+，溶液需為酸性 二、解答題（共3小題，滿分43分）8．（14分）醋酸亞鉻[（CH3COO）2Cr?2H2O]為磚紅色晶體，難溶于冷水，易溶于酸，在氣體分析中用作氧氣吸收劑。一般制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑，將三價(jià)鉻還原為二價(jià)絡(luò)；二價(jià)鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)中所用蒸餾水均需經(jīng)煮沸后迅速冷卻，目的是儀器a的名稱是。（2）將過(guò)量鋅粒和氯化鉻固體置于c中，加入少量蒸餾水，按圖連接好裝置。打開(kāi)K1、K2，關(guān)閉K3。①c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{(lán)色，該反應(yīng)的離子方程式為②同時(shí)c中有氣體產(chǎn)生，該氣體的作用是（3）打開(kāi)K3，關(guān)閉K1和K2．c中亮藍(lán)色溶液流入d，其原因是；d中析出磚紅色沉淀。為使沉淀充分析出并分離，需采用的操作是、洗滌，干燥。（4）指出裝置d可能存在的缺點(diǎn)9．（14分）焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）生產(chǎn)Na2S2O5，通常是由NaHSO3過(guò)飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫出該過(guò)程的化學(xué)方程式（2）利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5，的工藝為：①pH=4.1時(shí)，Ⅰ中為溶液（寫化學(xué)式）。②工藝中加入Na2CO3固體，并再次充入SO2的目的是。（3）制備Na2S2O5也可采用三室膜電解技術(shù)，裝置如圖所示，其中SO2堿吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3．陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為。電解后，室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進(jìn)行結(jié)晶脫水，可得到Na2S2O5（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測(cè)定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時(shí)，取50.00mL葡萄萄酒樣品，用0.01000mol?L﹣1的碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，消耗10.00mL．滴定反應(yīng)的離子方程式為該樣品中Na2S2O5的殘留量為g?L﹣1（以SO2計(jì)）10．（15分）采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù)，在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）1840年Devil用干燥的氯氣通過(guò)干燥的硝酸銀，得到N2O5，該反應(yīng)氧化產(chǎn)物是一種氣體，其分子式為（2）F．Daniels等曾利用測(cè)壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25℃時(shí)N2O5（g）分解反應(yīng)：其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡。體系的總壓強(qiáng)ρ隨時(shí)間t的變化如下表所示（t=∞時(shí)，N2O5（g）完全分解）：t/min0408016026013001700∞ρ/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1①已知：2N2O5（g）=2N2O4（g）+O2（g）△H1=﹣44kJ?mol﹣12NO2（g）=N2O4（g）△H2=﹣55.3kJ?mol﹣1則反應(yīng)N2O5（g）=2NO2（g）+O2（g）的△H=kJ?mol﹣1②研究表明，N2O5（g）分解的反應(yīng)速率v=2×10﹣3×P（kPa?min﹣1），t=62min時(shí)，測(cè)得體系中P=2.9kPa，則此時(shí)的P=kPa，v=kPa?min﹣1。③若提高反應(yīng)溫度至35℃，則N2O5（g）完全分解后體系壓強(qiáng)P∞（35℃）63.1kPa（填“大于”“等于”或“小于”），原因是④25℃時(shí)N2O4（g）?2NO2（g）反應(yīng)的平衡常數(shù)KP=kPa（Kp為以分壓表示的平衡常數(shù)，計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)）。（3）對(duì)于反應(yīng)2N2O5（g）→4NO2（g）+O2（g），R．A．Ogg提出如下反應(yīng)歷程：第一步：N2O5?NO2+NO3快速平衡第二步NO2+NO3→NO+NO2+O2慢反應(yīng)第三步NO+NO3→2NO2快反應(yīng)其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是（填標(biāo)號(hào)）A．v（第一步的逆反應(yīng)）＞v（第二步反應(yīng)）B．反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3C．第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效D．第三步反應(yīng)活化能較高[化學(xué)一選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]11．（15分）Li是最輕的固體金屬，采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能，得到廣泛應(yīng)用。回答下列問(wèn)題：（1）下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為（填標(biāo)號(hào)）A．B．C．D．（2）Li+與H﹣具有相同的電子構(gòu)型，r（Li+）小于r（H﹣），原因是。（3）LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑，LiAlH4中的陰離子空間構(gòu)型是中心原子的雜化形式為。LiAlH4中，存在（填標(biāo)號(hào)）。A．離子鍵B．σ鍵C．π鍵D．氫鍵（4）Li2O是離子晶體，其晶格能可通過(guò)圖（a）的Bormi﹣Haber循環(huán)計(jì)算得到?？芍?，Li原子的第一電離能為kJ?mol﹣1，O=O鍵鍵能為kJ?mol﹣1，Li2O晶格能為kJ?mol﹣1。（5）Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖（b）所示。已知晶胞參數(shù)為0.4665nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Li2O的密度為g?cm﹣3（列出計(jì)算式）。[化學(xué)一選修5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]（15分）12．化合物W可用作高分子膨脹劑，一種合成路線如下：回答下列問(wèn)題（1）A的化學(xué)名稱為。（2）②的反應(yīng)類型是。（3）反應(yīng)④所需試劑，條件分別為。（4）G的分子式為。（5）W中含氧官能團(tuán)的名稱是。（6）寫出與E互為同分異構(gòu)體的酯類化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式（核磁共振氫譜為兩組峰，峰面積比為1：1）（7）苯乙酸芐酯（）是花香型香料，設(shè)計(jì)由苯甲醇為起始原料制備苯乙酸芐酯的合成路線（無(wú)機(jī)試劑任選）。

精品文檔精心整理精品文檔可編輯的精品文檔2019年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試·全國(guó)Ⅰ卷理科綜合(化學(xué)部分)可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量：H—1C—12N—14O—16Mg—24S—32Fe—56Cu—64一、選擇題：本題共7小題，每小題6分，共42分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。7．陶瓷是火與土的結(jié)晶，是中華文明的象征之一，其形成、性質(zhì)與化學(xué)有著密切的關(guān)系。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．“雨過(guò)天晴云破處”所描述的瓷器青色，來(lái)自氧化鐵B．聞名世界的秦兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成C．陶瓷是應(yīng)用較早的人造材料，主要化學(xué)成分是硅酸鹽D．陶瓷化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)答案A解析“雨過(guò)天晴云破處”所描述的瓷器青色與氧化亞鐵有關(guān)，而氧化鐵顯紅棕色，A項(xiàng)錯(cuò)誤；秦兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，B項(xiàng)正確；陶瓷以黏土為原料，經(jīng)高溫?zé)贫桑瑢儆谌嗽觳牧?，主要成分是硅酸鹽，C項(xiàng)正確；陶瓷主要成分是硅酸鹽，硅酸鹽中硅元素化合價(jià)處于最高價(jià)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)，D項(xiàng)正確。8．關(guān)于化合物2-苯基丙烯()，下列說(shuō)法正確的是()A．不能使稀高錳酸鉀溶液褪色B．可以發(fā)生加成聚合反應(yīng)C．分子中所有原子共平面D．易溶于水及甲苯答案B解析2-苯基丙烯分子中苯環(huán)的側(cè)鏈上含有碳碳雙鍵，它能與稀高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng)而使其褪色，A項(xiàng)錯(cuò)誤；類比乙烯，2-苯基丙烯能發(fā)生加成聚合反應(yīng)，B項(xiàng)正確；2-苯基丙烯分子中含有甲基，故該分子中不可能所有原子共平面，C項(xiàng)錯(cuò)誤；2-苯基丙烯屬于烴，不易溶于水，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9．實(shí)驗(yàn)室制備溴苯的反應(yīng)裝置如圖所示，關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作或敘述錯(cuò)誤的是()A．向圓底燒瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打開(kāi)KB．實(shí)驗(yàn)中裝置b中的液體逐漸變?yōu)闇\紅色C．裝置c中碳酸鈉溶液的作用是吸收溴化氫D．反應(yīng)后的混合液經(jīng)稀堿溶液洗滌、結(jié)晶，得到溴苯答案D解析苯和溴均易揮發(fā)，苯與液溴在溴化鐵作用下發(fā)生劇烈的放熱反應(yīng)，釋放出溴化氫氣體(含少量苯和溴蒸氣)，先打開(kāi)K，后加入苯和液溴，避免因裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)過(guò)大而發(fā)生危險(xiǎn)，A項(xiàng)正確；四氯化碳用于吸收溴化氫氣體中混有的溴單質(zhì)，防止溴單質(zhì)與碳酸鈉溶液反應(yīng)，四氯化碳呈無(wú)色，吸收紅棕色溴蒸氣后，液體呈淺紅色，B項(xiàng)正確；溴化氫極易溶于水，倒置漏斗防倒吸，碳酸鈉溶液呈堿性，易吸收溴化氫，發(fā)生反應(yīng)為Na2CO3＋HBr=NaHCO3＋NaBr，NaHCO3＋HBr=NaBr＋CO2↑＋H2O，C項(xiàng)正確；反應(yīng)后的混合液中混有苯、液溴、溴化鐵和少量溴化氫等，提純溴苯的正確操作是①用大量水洗滌，除去可溶性的溴化鐵、溴化氫和少量溴；②用氫氧化鈉溶液洗滌，除去剩余的溴等物質(zhì)；③用水洗滌，除去殘留的氫氧化鈉；④加入干燥劑除去水，過(guò)濾；⑤對(duì)有機(jī)物進(jìn)行蒸餾，除去雜質(zhì)苯，從而提純溴苯，分離溴苯，不用“結(jié)晶”的方法，D項(xiàng)錯(cuò)誤。A．冰表面第一層中，HCl以分子形式存在B．冰表面第二層中，H＋濃度為5×10－3mol·L－1(設(shè)冰的密度為0.9g·cm－3)C．冰表面第三層中，冰的氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)保持不變D．冰表面各層之間，均存在可逆反應(yīng)HClH＋＋Cl－答案D解析觀察圖示知，第一層只存在HCl分子，HCl沒(méi)有電離，A項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；在冰表面第二層中，假設(shè)H2O的物質(zhì)的量為1mol，則n(Cl－)＝1×10－4mol，n(Cl－)＝n(H＋)，冰的體積V＝eq\f(1mol×18g·mol－1,0.9g·cm－3)＝20.00cm3，c(H＋)＝eq\f(1×10－4mol,20×10－3L)＝5.0×10－3mol·L－1，B項(xiàng)正確；第三層中水分子結(jié)構(gòu)不變，每個(gè)水分子與4個(gè)水分子形成氫鍵，氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)保持不變，C項(xiàng)正確。A．混合溶液的導(dǎo)電能力與離子濃度和種類有關(guān)B．Na＋與A2－的導(dǎo)電能力之和大于HA－的C．b點(diǎn)的混合溶液pH＝7D．c點(diǎn)的混合溶液中，c(Na＋)>c(K＋)>c(OH－)答案C解析滴定至終點(diǎn)時(shí)發(fā)生反應(yīng)：2NaOH＋2KHA=K2A＋Na2A＋2H2O。溶液導(dǎo)電能力與溶液中離子濃度、離子種類有關(guān)，離子濃度越大、所帶電荷越多，其導(dǎo)電能力越強(qiáng)，A項(xiàng)正確；圖像中縱軸表示“相對(duì)導(dǎo)電能力”，隨著NaOH溶液的滴加，溶液中c(K＋)、c(HA－)逐漸減小，而Na＋、A2－的物質(zhì)的量逐漸增大，由題圖可知，溶液的相對(duì)導(dǎo)電能力逐漸增強(qiáng)，說(shuō)明Na＋與A2－的導(dǎo)電能力之和大于HA－的，B項(xiàng)正確；本實(shí)驗(yàn)?zāi)J(rèn)在常溫下進(jìn)行，滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為鄰苯二甲酸鈉和鄰苯二甲酸鉀，由于鄰苯二甲酸是弱酸，所以溶液呈堿性，pH>7，C項(xiàng)錯(cuò)誤；滴定終點(diǎn)時(shí)，c(K＋)＝c(Na＋)，a點(diǎn)到b點(diǎn)加入NaOH溶液的體積大于b點(diǎn)到c點(diǎn)的，故c點(diǎn)時(shí)c(K＋)>c(OH－)，所以c(Na＋)>c(K＋)>c(OH－)，D項(xiàng)正確。12．利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成，電池工作時(shí)MV2＋/MV＋在電極與酶之間傳遞電子，示意圖如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法條件溫和，同時(shí)還可提供電能B．陰極區(qū)，在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H2＋2MV2＋=2H＋＋2MV＋C．正極區(qū)，固氮酶為催化劑，N2發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3D．電池工作時(shí)質(zhì)子通過(guò)交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng)答案B解析由題圖和題意知，電池總反應(yīng)是3H2＋N2=2NH3。該合成氨反應(yīng)在常溫下進(jìn)行，并形成原電池產(chǎn)生電能，反應(yīng)不需要高溫、高壓和催化劑，A項(xiàng)正確；觀察題圖知，左邊電極發(fā)生氧化反應(yīng)MV＋－e－=MV2＋，為負(fù)極，不是陰極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；正極區(qū)N2在固氮酶作用下發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3，C項(xiàng)正確；電池工作時(shí)，H＋通過(guò)交換膜，由左側(cè)(負(fù)極區(qū))向右側(cè)(正極區(qū))遷移，D項(xiàng)正確。13．科學(xué)家合成出了一種新化合物(如圖所示)，其中W、X、Y、Z為同一短周期元素，Z核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半。下列敘述正確的是()A．WZ的水溶液呈堿性B．元素非金屬性的順序?yàn)閄>Y>ZC．Y的最高價(jià)氧化物的水化物是中強(qiáng)酸D．該新化合物中Y不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)答案C解析氯化鈉是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，其水溶液呈中性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；元素非金屬性順序?yàn)閆(Cl)>Y(P)>X(Si)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；磷的最高價(jià)氧化物是P2O5，其對(duì)應(yīng)的水化物為HPO3、H3PO4，它們均是中強(qiáng)酸，C項(xiàng)正確；2個(gè)硅原子和1個(gè)P原子形成2個(gè)共價(jià)鍵，陰離子得到1個(gè)電子，所以該化合物中磷原子最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題：共58分。第26～28題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第35～36題為選考題，考生根據(jù)要求作答。(一)必考題：共43分?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)在95℃“溶浸”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_(kāi)___________。(2)“濾渣1”的主要成分有________。為檢驗(yàn)“過(guò)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)eq\o\al(－,4)，Ka＝5.81×10－10，可判斷H3BO3是________酸；在“過(guò)濾2”前，將溶液pH調(diào)節(jié)到3.5，目的是_____________________。(4)在“沉鎂”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的離子方程為_(kāi)____________________________，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)NH4HCO3＋NH3=(NH4)2CO3(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3KSCN(3)一元弱轉(zhuǎn)化為H3BO3，促進(jìn)析出(4)2Mg2＋＋3COeq\o\al(2－,3)＋2H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓＋2HCOeq\o\al(－,3)[或2Mg2＋＋2COeq\o\al(2－,3)＋H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓＋CO2↑]溶浸高溫焙燒解析(1)硫酸銨溶液中存在平衡：NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋，硼酸鎂能與水解出的H＋反應(yīng)，促進(jìn)平衡向右移動(dòng)，生成的一水合氨濃度增大，因溶液中存在平衡NH3·H2ONH3＋H2O，一水合氨濃度增大，促進(jìn)NH3·H2O分解產(chǎn)生NH3。用NH4HCO3溶液吸收氨氣，發(fā)生的反應(yīng)為NH4HCO3＋NH3=(NH4)2CO3。(2)二氧化硅、氧化鐵、氧化鋁不溶于硫酸銨溶液，濾渣1的主要成分是二氧化硅、氧化鐵、氧化鋁。檢驗(yàn)Fe3＋的試劑可選用KSCN。(3)由題給硼酸的解離反應(yīng)方程式知，硼酸是一元弱酸。“過(guò)濾2”之前，調(diào)節(jié)pH≈3.5的目的是將硼元素轉(zhuǎn)化為硼酸，促進(jìn)硼酸析出。(4)“沉鎂”中，碳酸銨溶液與硫酸鎂溶液發(fā)生雙水解反應(yīng)生成堿式碳酸鎂：2MgSO4＋2(NH4)2CO3＋H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓＋2(NH4)2SO4＋CO2↑，或者反應(yīng)生成堿式碳酸鎂和碳酸氫鹽。母液含硫酸銨，可以將母液返回“溶浸”工序循環(huán)使用，體現(xiàn)綠色化學(xué)理念和環(huán)境保護(hù)思想。堿式碳酸鎂轉(zhuǎn)化成輕質(zhì)氧化鎂，聯(lián)系碳酸鎂、氫氧化鎂受熱都能分解生成氧化鎂，也可以聯(lián)系堿式碳酸銅分解生成氧化銅、水和二氧化碳，可知采用的方法是高溫焙燒法，Mg(OH)2·MgCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))2MgO＋H2O＋CO2↑。27．硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]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(lái)制備硫酸鐵銨，具體流程如下：回答下列問(wèn)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_(kāi)_______(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________，溶液要保持pH小于0.5。(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)失掉1.5個(gè)結(jié)晶水，失重5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式為_(kāi)_______。答案(1)堿煮水洗(2)加快反應(yīng)熱水浴C(3)將Fe2＋全部氧化為Fe3＋；不引入雜質(zhì)防止Fe3＋水解(4)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾(洗滌)(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O解析(1)除去鐵屑表面油污的方法是：用熱純堿溶液清洗鐵屑，再用水洗。(2)鐵與稀硫酸反應(yīng)時(shí)加熱，可提高反應(yīng)速率。溫度低于水的沸點(diǎn)，可以用熱水浴加熱，受熱均勻且便于控制。含少量硫化物的鐵屑與稀硫酸反應(yīng)有H2S生成。氫氣不與堿溶液反應(yīng)，而硫化氫能與堿溶液反應(yīng)，而H2S在水中溶解度小，故氫氣中混有的硫化氫用燒堿溶液除去，又因?yàn)榱蚧瘹渑c堿反應(yīng)較快，容易引起倒吸，C裝置倒置漏斗能防倒吸。故宜選擇C裝置吸收硫化氫。(3)鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，加入足量雙氧水的目的是將Fe2＋全部氧化為Fe3＋，發(fā)生反應(yīng)為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，從生成物看，又不引入雜質(zhì)。鐵離子對(duì)雙氧水分解起催化作用，分批加入雙氧水，避免反應(yīng)過(guò)快、放出熱量較多，減少雙氧水分解，以免造成氧化劑損失；鐵離子易水解，保持溶液呈強(qiáng)酸性，避免鐵離子發(fā)生水解反應(yīng)生成氫氧化鐵。(4)步驟⑤是要從溶液中得到硫酸鐵銨晶體，故實(shí)驗(yàn)操作有加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾(洗滌)。(5)失重5.6%是質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)結(jié)晶水合物的化學(xué)式為NH4Fe(SO4)2·xH2O，由題意知eq\f(1.5×18,266＋18x)＝eq\f(5.6,100)，解得x≈12。28．水煤氣變換[CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)]是重要的化工過(guò)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?wèn)題：(1)Shibata曾做過(guò)下列實(shí)驗(yàn)：①使純H2緩慢地通過(guò)處于721℃下的過(guò)量氧化鈷 CoO(s)，氧化鈷部分被還原為金屬鈷Co(s)，平衡后氣體中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0250。②在同一溫度下用CO還原CoO(s)，平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0192。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)的量的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_(kāi)_______(填標(biāo)號(hào))。A．<0.25B．0.25C．0.25～0.50D．0.50 E．>0.50(3)我國(guó)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?？芍簹庾儞Q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30～90min內(nèi)的平均速率eq\x\to(v)(a)＝________kPa·min－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2.02COOH*＋H*＋H2O*=COOH*＋2H*＋OH*(或H2O*=H*＋OH*)(4)0.0047bcad解析(1)由題給信息①可知，H2(g)＋CoO(s)Co(s)＋H2O(g)(i)K1＝eq\f(cH2O,cH2)＝eq\f(1－0.0250,0.0250)＝39，由題給信息②可知，CO(g)＋CoO(s)Co(s)＋CO2(g)(ii)K2＝eq\f(cCO2,cCO)＝eq\f(1－0.0192,0.0192)≈51.08。相同溫度下，平衡常數(shù)越大，反應(yīng)傾向越大，故CO還原氧化鈷的傾向大于H2。(2)第(1)問(wèn)和第(2)問(wèn)的溫度相同，利用蓋斯定律，由(ii)－(i)得CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)K＝eq\f(K2,K1)＝eq\f(51.08,39)≈1.31。設(shè)起始時(shí)CO(g)、H2O(g)的物質(zhì)的量都為1mol，容器體積為1L，在721℃下，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)H2的物質(zhì)的量為xmol。CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)起始/mol1100轉(zhuǎn)化/molxxxx平衡/mol1－x1－xxxK＝eq\f(x2,1－x2)＝1.31，若K取1，則x＝0.5，φ(H2)＝0.25；若K取4，則x≈0.67，φ(H2)≈0.34。氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)介于0.25與0.34之間，故選C。(3)觀察起始態(tài)物質(zhì)的相對(duì)能量與終態(tài)物質(zhì)的相對(duì)能量知，終態(tài)物質(zhì)相對(duì)能量低于始態(tài)物質(zhì)相對(duì)能量，說(shuō)明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH小于0。過(guò)渡態(tài)物質(zhì)相對(duì)能量與起始態(tài)物質(zhì)相對(duì)能量相差越大，活化能越大，由題圖知，最大活化能E正＝1.86eV－(－0.16eV)＝2.02eV，該步起始物質(zhì)為COOH*＋H*＋H2O*，產(chǎn)物為COOH*＋2H*＋OH*。(4)由題圖可知，30～90min內(nèi)，eq\x\to(v)(a)＝eq\f(4.08－3.80kPa,90min－30min)≈0.0047kPa·min－1。水煤氣變換中CO是反應(yīng)物，H2是產(chǎn)物，又該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向左移動(dòng)，重新達(dá)到平衡時(shí)，H2的壓強(qiáng)減小，CO的壓強(qiáng)增大。故a曲線代表489℃時(shí)pH2隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線，d曲線代表489℃時(shí)pCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線，b曲線代表467℃時(shí)pH2隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線，c曲線代表467℃時(shí)pCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線。(二)選考題：共15分。請(qǐng)考生從2道化學(xué)題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計(jì)分。35．[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]在普通鋁中加入少量Cu和Mg后，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)的主要材料。回答下列問(wèn)題：(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))。(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)如表所示：氧化物L(fēng)i2OMgOP4O6SO2熔點(diǎn)/℃1570280023.8－75.5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?jiàn)，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________g·cm－3(列出計(jì)算表達(dá)式)。答案(1)A(2)sp3sp3乙二胺的兩個(gè)N提供孤對(duì)電子與金屬離子形成配位鍵Cu2＋(3)Li2O、MgO為離子晶體，P4O6、SO2為分子晶體。晶格能：MgO>Li2O。分子間作用力(分子量)：P4O6>SO2(4)eq\f(\r(2),4)aeq\f(\r(3),4)aeq\f(8×24＋16×64,NAa3×10－30)解析(1)由題給信息知，A項(xiàng)和D項(xiàng)代表Mg＋，B項(xiàng)和C項(xiàng)代表Mg。A項(xiàng)，Mg＋再失去一個(gè)電子較難，即第二電離能大于第一電離能，所以電離最外層一個(gè)電子所需能量A大于B；3p能級(jí)的能量高于3s,3p能級(jí)上電子較3s上易失去，故電離最外層一個(gè)電子所需能量：A>C、A>D，選A。(2)乙二胺分子中，1個(gè)N原子形成3個(gè)單鍵，還有一個(gè)孤電子對(duì)，故N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，N原子采取sp3雜化；1個(gè)C原子形成4個(gè)單鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，采取sp3雜化。乙二胺中2個(gè)N原子提供孤電子對(duì)與金屬鎂離子或銅離子形成穩(wěn)定的配位鍵，故能形成穩(wěn)定環(huán)狀離子。由于銅離子半徑大于