化學2021年秋季高三開學摸底考試卷02廣東專用（解析版）

2021年秋季高三開學摸底考試卷02

班級姓名分數(shù)

（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分）

可能用到的相對原子質量：HIC12N14O16Na23Mg24S32Ca40Mn55Fe56

Cu64

一、選擇題：本題共16小題，共44分。第1?10小題，每小題2分；第11?16小題，每小題4

分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1.新聞及廣告中經(jīng)常出現(xiàn)“化學用語從化學學科的角度看，下列敘述中的“化學用語''中，正確的

是

A.本產品屬于天然綠色食品，不含任何“化學元素”

B.全球人均年碳排量高達7噸，每人每年種19棵樹才能達到“中和”

C.某支NBA球隊連勝時，記者會說，這得益于隊員間的“化學反應”

D.某酶加洗衣粉含有生物“催化劑”，可加速衣服上污漬、奶漬和血污的分解

【答案】D

【詳解】

A.天然綠色食品指無污染、安全、營養(yǎng)豐富的食品，其含有含有多種物質，這些物質都是由元素

組成的，A錯誤；

B.中和在化學中指酸堿反應生成鹽和水的反應，B錯誤；

C.球員配合沒有產生新的物質，不屬于化學反應，C錯誤；

D.洗衣粉中含有酶，可作為催化劑，加快反應速率，D正確。

故選D。

2.下列文獻記載內容涉及非氧化還原反應的是

A.東漢《周易參同契》中記載“胡粉投火中，色壞還為鉛”

B.宋代《天工開物》中“凡石灰，經(jīng)火焚煉為用”

C.西漢時期的《淮南萬畢術》中有“曾青得鐵，則化為銅”

D.晉代《抱撲子》一書中記載有“丹砂燒之成水銀，積變又還成丹砂”

【答案】B

【詳解】

A.胡粉是堿式碳酸鉛[Pb3（OH）2（CCh）2],加熱過程+2價Pb被碳還原為鉛單質，Pb元素化合價降

低，涉及氧化還原反應，故不選A：

B.“凡石灰，經(jīng)火焚煉為用”，涉及CaCO,=CaO+CO,T反應，涉及非氧化還原反應，故選B；

C.“曾青得鐵，則化為銅”，涉及Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,Fe、Cu元素化合價有變化，涉及氧

化還原反應，故不選C；

A

D.“丹砂燒之成水銀，積變又還成丹砂”，丹砂為硫化汞，不穩(wěn)定，加熱發(fā)生HgS=Hg+S,溫度

降低時，又可發(fā)生Hg+S=HgS,Hg、S元素化合價有變化，涉及氧化還原反應，故不選D；

選B。

3.2020年11月24日，嫦娥5號在長征5號火箭巨大的推力下前往月球，經(jīng)過20多天旅程后帶著

月壤返回。這是中國航天“探月工程”向世界展示出“中國力量”，下列有關說法正確的是

A.嫦娥5號上升起的“高科技國旗”具有“耐熱性、耐高低溫、抗靜電”等特點，它是以高性能的芳綸

纖維材料為主的復合材料

B.嫦娥5號帶回的月壤中含有珍貴的3He,它與地球上的4He互為同素異形體

C.長征5號火箭采用液氫、煤油、液氧作為推進劑，液氫、煤油、液氧都屬于純凈物

D.登月中所用北斗系統(tǒng)的導航衛(wèi)星，其計算機芯片材料是高純度的二氧化硅

【答案】A

【詳解】

A.芳綸纖維材料屬于復合材料，具有“耐熱性、耐高低溫、抗靜電”等特點，選項A正確；

B.，He與,He的質子數(shù)都為2,但質量數(shù)不同，二者都屬于氮元素，互為同位素，選項B錯誤；

C.煤油是煌類混合物，選項C錯誤；

D.計算機芯片材料是高純度的硅，而不是二氧化硅，選項D錯誤；

答案選A。

4.下列敘述I和n均正確并且有因果關系的是

敘述I敘述H

ANH3能使酚酸溶液變紅NH3可用于設計噴泉實驗

B1-己醇的沸點比己烷的沸點高1-己醒和己烷可通過蒸儲初步分離

CKNCh的溶解度大用重結晶法除去KNO3中混有的NaCl

DNa在Ch中燃燒的生成物含離子鍵NaCl固體可導電

【答案】B

【詳解】

A.NH3用于設計噴泉實驗，是利用了NHj極易溶于水的性質，A項錯誤；

B.1-己醇的沸點高于己烷，可通過蒸懦初步分離，符合蒸儲分離的原理，B項正確；

C.重結晶法除去KNO3中混有的NaCl是利用KNCh的溶解度隨溫度變化大，C項錯誤；

D.NaCl是離子化合物，含有離子鍵，但固體離子化合物不易導電，須在溶于水或融融狀態(tài)下才導

電，D項錯誤；

答案選B。

5.漢黃苓素（如圖）從黃苓等中草藥中提取，具有抗病毒作用。有關該化合物，下列敘述錯誤的是

A.分子式為C|6Hl2O5B.含有四種官能團

C.能夠發(fā)生水解反應D.能使酸性重銘酸鉀溶液變色

【答案】C

【詳解】

A.由結構可知，該有機物分子中含有16個C原子、12個H原子、5個0原子，故漢黃苓素的分子

式為C6Hl2O5,A正確；

B.該有機物含有4種官能團，分別是碳碳雙鍵、酸鍵、羥基、默基，B正確；

C.羥基、?；荒馨l(fā)生水解反應，而叫鍵一般不易發(fā)生水解反應，C錯誤；

D.酚羥基、碳碳雙鍵可以被酸性重鋁酸鉀溶液氧化，能使酸性重銘酸鉀溶液變色，D正確。

故答案為：C。

6.下列操作規(guī)范且能達到實驗目的的是

NaOH

溫度計J環(huán)形破網(wǎng)

標準溶液

攪拌棒

醋酸八硬紙板

碎抵條

（含酚敢》、/1）

甲乙

A.圖甲測定醋酸濃度B.圖乙測定中和熱

C.圖丙稀釋濃硫酸D.圖丁萃取分離碘水中的碘

【答案】A

【詳解】

A.氫氧化鈉溶液呈堿性，因此需裝于堿式滴定管，氫氧化鈉溶液與醋酸溶液恰好完全反應后生成

的醋酸鈉溶液呈堿性，因此滴定過程中選擇酚獻作指示劑，當溶液由無色變?yōu)榈t色時，達到滴定

終點，故A選：

B.測定中和熱實驗中溫度計用于測定溶液溫度，因此不能與燒杯內壁接觸，并且大燒杯內空隙需用

硬紙板填充，防止熱量散失，故B不選；

C.容量瓶為定容儀器，不能用于稀釋操作，故C不選；

D.分液過程中長頸漏斗下方放液端的長斜面需緊貼燒杯內壁，防止液體留下時飛濺，故D不選；

綜上所述，操作規(guī)范且能達到實驗目的的是A項，故答案為A。

7.FeMnTiOx催化劑對NHa-SCR脫硝技術的反應機理如圖所示，下列說法錯誤的是

A.運用該技術應控制溫度在200℃以下B.較理想的中間產物是NH4NO,

C.N?既是氧化產物又是還原產物D.NH3參與的是非氧化還原反應

【答案】B

【詳解】

A.根據(jù)脫硝的反應機理，NH4NC>3在溫度超過200℃時會反應生成N2O,達不到脫硝目的，因此運

用該技術應控制溫度在200℃以下，故A正確；

B.根據(jù)圖小，NH4NO3在溫度超過200℃時會反應生成N2O,NH4NO2可以直接轉化為氮氣和水,

因此較理想的中間產物是NH4NO2,故B錯誤；

C.根據(jù)脫硝的反應機理，反應物是氨氣和NO、02,生成物是氮氣和水，N元素的化合價由-3價升

高到0價，+2價降低為。價，因此N?既是氧化產物又是還原產物，故C正確；

D.根據(jù)圖示，NH3與硝酸或亞硝酸反應生成硝酸鐵或亞硝酸鉉，沒有元素化合價的變化，是非氧

化還原反應，故D正確；

故選Bo

8.某金屬-空氣電池的工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是

02

A.金屬M作電池負極，放電時發(fā)生氧化反應

B.放電時，空氣中的氧氣得到電子

C.電池總反應為2M+C)2+2H2O=2M(OH)2

D.放電時，外電路電子由碳材料電極流向金屬M電極

【答案】D

【分析】

由示意圖中離子的移動方向可知，金屬M電極為原電池的負極，M失去電子發(fā)生氧化反應生成M2+,

碳材料電極為正極，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氧根離子，電池的總反應方程式為

2M+GJ2+2H2(D=2M(OH)2。

【詳解】

A.由分析可知，金屬M電極為原電池的負極，M失去電子發(fā)生氧化反應生成M2+,故A正確；；

B.由分析可知，碳材料電極為正極，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氧根離子，故B正

確；

C.由分析可知，電池的總反應方程式為2M+O2+2H2O=2M(OH)2，故C正確；

D.原電池工作時，外電路電子由負極流向正極，則放電時，外電路電子由M電極流向金屬碳材料

電極，故D錯誤；

故選D。

9.下列實驗事實能證明相應性質的是

選項實驗或事實性質

AHCOONH4溶液顯堿性電離平衡常數(shù)：K;1(HCOOH)>Kb(NH.vH2O)

BFeCh溶液可以刻蝕銅電路板金屬性：Fe>Cu

C鹽酸的導電能力比氫氟酸的強酸性：鹽酸>氯氟酸

DHNCh可與H2O2反應制得HNCh氧化性：HNO2>HNO3

【答案】A

【詳解】

A.HC00NH4溶液顯堿性，說明HCOO的水解程度小于NH：的水解程度，根據(jù)“越弱越水解”的原

理，可知電離平衡常數(shù)：Ka(HCOOH)>Kb(NH3H2O),故選A項；

B.FeCb溶液可以刻蝕銅電路板，這是因為Fe3+的氧化性強于Cu,故不選B項；

C.沒有指明鹽酸和氯氟酸的濃度，無法直接比較兩種酸的酸性強弱，故不選C項；

D.根據(jù)表中信息，若HNCh可與H2O2反應制得HN03,該反應中H2O2為氧化劑，HNCh為反應的

氧化產物，氧化劑的氧化性強于氧化產物，則氧化性：H2O2>HNO2,故不選D項；

故選Ao

10.氯及其化合物的“價-類”二維圖體現(xiàn)了化學變化之美。下列說法錯誤的是

B.。的電子式為H：ei：6：

????

C.d的水溶液呈堿性D.相同質量的e的消毒效率比b高

【答案】B

【詳解】

A.根據(jù)圖像，a為HCI、f為HCICh,a的濃溶液和f發(fā)生歸中反應，生成氯氣，A說法正確;

B.c為HCIO,結構式為H-O-C1,電子式為H：。：《］_：，B說法錯誤;

C.d為+1價的鈉鹽，為次氯酸鈉，為強堿弱酸鹽，其水溶液呈堿性，C說法正確；

D.e為+4價的氧化物CO2,消毒時,C1的化合價由+4變?yōu)?1,即67.5g轉移5moi電子,氯氣為71g,

轉移2moi電子，則相同質量的e的消毒效率比b高，D說法正確；

答案為B。

11.除去下列各組物質中的少量雜質，所選用的試劑及操作方法均合理的是（括號內的物質為雜質,

所選試劑均足量）

選項物質試劑操作方法

AFe(OH)3膠體(NaCl)蒸僧水過濾

溶液

BKBr(Bj)CC14萃取、分液

C乙烷（乙烯）酸性KMnO4溶液、濃硫酸洗氣、干燥

DNaCl固體化）—蒸儲

【答案】B

【詳解】

A.Fe（0H）3膠體能通過濾紙，NaCl溶于水后也能通過濾紙，所以不能用過濾方法分離Fe（OH%

膠體合NaCl,故A錯；

B.KBr不溶于Cel,而易溶于CC1&；水與Cd,互不相容，所以可選用萃取、分液分離KBr溶

液（B「2）,故B正確：

C.乙烯能被酸性KM11O4溶液氧化成二氧化碳和水，水蒸氣能被濃硫酸吸收，但二氧化碳不能被濃

硫酸吸收，所以甲烷氣體中在除去乙烯的同時又引入新的雜質二氧化碳，故c錯；

D.L易升華為碘蒸氣，應該用升華法，故D錯；

答案選B。

12.“84”消毒液可以殺死新冠病毒，可以噴灑在小區(qū)、學校、醫(yī)院等公共場所。在工業(yè)上的制備原

理為CL+2NaOH=NaCl+NaClO+H2。。設NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

A.標準狀況下，22.4LC%中所含質子數(shù)為17NA

B.“84”消毒液中主要的有效成分為HC10

C.40gNaOH中所含共用電子對數(shù)為2NA

D.ImolCl2完全反應后，溶液中C「和CKT的總數(shù)小于2NA

【答案】D

【詳解】

A.：笈是17號兀素，?個奈I原廣仃17個質廣，故標準狀況卜，22.4LCl2imol.所以北所含峽廣數(shù)

為1*17*2*NA=34NA,A錯誤;

B.“84”消毒液中主要的有效成分為NaClO,B錯誤；

C.40gNaOH含ImolNaOH,其中氫氧根離子中含有Imol共用電子對數(shù)，C錯誤：

D.由于氯氣和水反應是一個可逆反應，故ImolCU完全反應后，溶液中還有C12分子，故溶液中CT

和CIO-的總數(shù)小于2N,\,D正確；

故答案為：D。

13.我國科技工作者設計了如圖所示的電化學裝置，實現(xiàn)了兩電極體系中甲酸和辛月青

[CH3（CH2）6CN]的高選擇性合成。下列說法正確的是

B.負極區(qū)的反應為CO2+2e-+H*=HCO（r

C.電解過程中，溶液中的OH-從左邊移向右邊

D.理論上有ImolCO2參與反應，會有2moi辛睛生成

【答案】C

【分析】

由圖可知，該裝置為電解池，電極a為電解池的陰極，堿性條件下，二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還

原反應生成甲酸根離子，電極反應式為C0?+2e—+H?O=HCOO—+0H-,電極b為陽極，堿性條件下,

辛胺在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成辛晴，電極反應式為CH3（CH2）7NH2-4e-+4

OH=CH3（CH2）6CN+4H2O,

【詳解】

A.由分析可知，電極a為電解池的陰極，連接電源的負極，故A錯誤；

B.由分析可知，電極a為電解池的陰極，堿性條件下，二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成

甲酸根離子，電極反應式為CO2+2e—+H2O=HCOO—+0H-,故B錯誤；

C.電解過程中，氫氧根離子向陽極移動，從左邊移向右邊，故c正確；

D.由得失電子數(shù)目守恒可知，有Imol二氧化碳參加反應時，陽極生成辛睛的物質的量為

lmolx2x—=0.5mol,故D錯誤；

4

故選Co

14.常溫下，20mLX溶液中可能含有下列離子中的若干種：NH：、Mg2\Fe3+>A「+、C「、

SOj?，F(xiàn)對X溶液進行如下實驗，其現(xiàn)象和結果如圖：

T刺激性氣味氣體224mL（標準狀況）|

25mL4mol/L

10mL|NaOH溶液

H白色沉淀1.妖1

一X溶液

20mL麗.財至幽嗎而不

X溶液足量HC1酸化

10mL的BaC，溶液

x溶液一*白色沉淀2.33g

下列說法正確的是

A.X溶液的pH>7

B.X溶液中一定含有Mg?*、A產、NH：,不能確定是否含有C「

C.X溶液中一定含有c「，且c（C「）為6.0mol-lji

D.向濾液中通入足量的CO2氣體，可得白色沉淀，將沉淀過濾、洗滌、灼燒至恒重，可得固體0.78g

【答案】c

【分析】

加入NaOH有刺激性氣體生成，為NH3,說明X溶液中含有NH：,

n(NH；)=n(NH3)=V/Vm=0.224L/22.4L/mol=0.01mol,產生白色沉淀，則含有Mg?+不含F(xiàn)e"，

n(Mg2+)=n(Mg(OH)2)=m/M=1.16g/58g/mol=0.02mol,由濾液稀釋后氫氧根離子濃度，可知氫氧化鈉有

剩余，反應消耗NaOH為：0.025Lx4.00mol/L-0.1LxO.1mol/L=0.09mol,則與Af5+反應的NaOH為

0.09-0.0l-0.02x2=0.04mol,則n(Al")=0.01mol；加入BaCL產生白色沉淀，則含有SO；,

n(SO；)=n(BaSO4)=m/M=2.33g/233g/mol=().01mol,由溶液呈電中性，

n(+)=0.01x1+0.02x2+0.01x3=0.08mol,n(-)=0.01x2=0.02mol,則一定含有CT,且n(Cr)=0.()6mol；

【詳解】

分析知，一定存在:NH：、Mg2+、AP+、SO：,一定不存在：Fe3+.

A.溶液中存在NH：、Al"發(fā)生水解而溶液呈酸性，即pH<7,A錯誤；

B.x溶液中一定含有Mg"、A「+、NH：、cr,B錯誤；

C.X溶液中一定含有c「，Kn(Cl-)=0.06moL在10mL溶液中C(C1)=n/V=6.0mol?，C正確;

D.濾液成分是NaAlCh,通入CCh生成A1(OH)3,灼燒后得到AI2O3,分析知n(A13+)=0.01mol,則

n(AhO3)=2n(Al3+)=0.02mol,m=nM=0.02molx102g/mol=2.04g,D錯誤；

故選：Co

15.常溫下,用如圖1所示裝置，分別向25mL0.3moi/LNa2co3溶液和25mL0.3mo/lLNaHCC)3溶液

中逐滴滴加0.3mol/L的稀鹽酸，用壓強傳感器測得壓強隨鹽酸體積的變化曲線如圖2所示。下列說

法正確的是

A.X曲線為Na2c03溶液的滴定曲線

B.b點溶液的pH大于c點溶液的pH

C.a、d兩點水的電離程度：a>d

D.c點的溶液中：c(Na+)+c(H+)=2c(CO；-)+c(HCC)3)+c(OH)

【答案】C

【詳解】

碳酸鈉溶液中滴加鹽酸時先發(fā)生反應。然后發(fā)生

A.CO；+H+=HCO3+HHCO3+H+=H2CCh+H2O,

碳酸氫鈉溶液中滴加鹽酸時發(fā)生HCO：+H+=H2co3+H2O,所以滴加25mL鹽酸時，碳酸鈉溶液中幾

乎不產生二氧化碳，壓強兒乎不變，而碳酸量鈉恰好完全反應，壓強達到最大，所以X代表NaHCCh

溶液，Y代表Na2cCh溶液，A錯誤：

B.b點溶液溶質為NaCl,c點溶液溶質為NaHCCh,所以c點代表溶液的pH更大，B錯誤：

C.d點鹽酸和碳酸鈉恰好完全反應，溶質為NaCL還有少量溶解的二氧化碳，而a點溶質為碳酸

鈉和碳酸氫鈉，HCO：、CO；的水解都會促進水的電離，所以a點水的電離程度更大，C正確。

D.c點的溶液中：根據(jù)電荷守恒知，c(Na+)+(H+)=2(CO；)+c(HCC>3)+c(OH-)+c(Cr),D錯誤。

故選：Co

16.已知A、B、C、D、E是五種短周期主族元素，其原子半徑與原子序數(shù)的關系如圖1,且A、B、

C、D可形成化合物X如圖2,C與E同主族。下列說法錯誤的是

[￡f+

原子序數(shù)D+C-B-CjD+?A—C—C—A

化合物X

圖1圖2

A.化合物X高溫下有較強穩(wěn)定性

B.A、B、E均可與C形成常見的兩種二元化合物

C.簡單離子的半徑：E>C>D>A

D.簡單氫化物的沸點：C>E

【答案】A

【分析】

已知A、B、C、D、E是五種短周期主族元素，其原子半徑與原子序數(shù)的關系如圖1,則A位于第

一周期，為H元素，B、C位于第二周期，D、E位于第三周期；A、B、C、D可形成化合物X如圖

2,C與E同主族，D形成+1價陽離子，其原子半徑最大，則D為Na；C形成2個共價鍵，位于VIA

族，則C為0,E為S元素；B形成4個共價鍵，則B為C元素。

【詳解】

A.化合物X為Na2c03H2。2,高溫下易分解，穩(wěn)定性差，故A錯誤：

B.A、B、E均可與C形成常見的兩種二元化合物，分別是H2O、HKh、CO、CO2、SO?、SO3,

故B正確；

C.電子層越多離子半徑越大，則簡單離子的半徑越大S2>02一，Na+>H+,電子層結構相同的離子，

核電荷越大，半徑越小，O2->Na+,所以簡單離子的半徑：S2>O2>Na+>H+,故C正確；

D.水分子間形成氫鍵，硫化氫分子間不能形成氫鍵，分子間作用力小，簡單氫化物的沸點：C>E,

故D正確；

故選Ao

二、非選擇題：共56分。第17~19題為必考題，考生都必須作答。第20~21題為選考題，

考生根據(jù)要求作答。

(一)必考題：共42分。

17.(16分)莫爾鹽［(NH4)2Fe(SO4)2?6比0］是一種重要的還原劑，在空氣中比一般的亞鐵鹽穩(wěn)定。

某學習小組利用鐵屑、稀硫酸和硫酸鍍?yōu)樵显O計如下實驗制備少量的莫爾鹽并測定其純度。

已知：鐵屑中含有硫、磷等雜質，與硫酸反應生成具有刺激性氣味的HzS、PH3

回答下列問題：

I.制取莫爾鹽

(1)如上圖所示連接裝置，檢查裝置氣密性。將0.1mol(NH4)2SO4晶體置于玻璃儀器(填

儀器名稱)中，將6.0g潔凈鐵屑加入錐形瓶中。

(2)①打開分液漏斗瓶塞，關閉活塞K3,打開活塞Ki和K2,加入55.0mL2moi/L稀硫酸后關閉Ki

該步驟的目的是并制備FeSO4o

②待大部分鐵屑溶解后，打開活塞K3、關閉活塞K2,此時可以看到的現(xiàn)象為。

③關閉活塞K2、K3,采用100℃水浴蒸發(fā)B中水分，液面產生晶膜時，停止加熱，冷卻結晶，過濾,

用無水乙醇洗滌晶體。該反應中硫酸需過量，保持溶液的pH在1?2之間，其目的為o

④裝置C的作用為裝置C存在的缺陷是o

II.測定莫爾鹽樣品的純度

取mg該樣品配制成1L溶液，分別設計如下兩個實驗方案，請回答：

方案一：取20.00mL所配(NH4)2Fe(SO4)2溶液用0.1000moH/i酸性KzCnCh溶液進行滴定。重復三

次。

（1）寫出此反應的離子方程式。滴定時必須選用的儀器是（填編號）。

寸

廣

r上

Ln△

D【

H^EUI

vn⑤

①1②1③④

方案二：取20.00mL所配（NH4）2Fe（SCU）2溶液進行如下實驗。（相對質量（NH4）2Fe（SO4）2?6H2O：392,

BaSO4：233）

待測液一加入足量的BaCh溶液一過濾-洗滌一干燥—稱量TWg固體。

（2）莫爾鹽晶體純度為。（用含m、w的式子表示，不需化簡）。若實驗操作都正確，但

方案一的測定結果總是小于方案二，其可能原因為o

【答案】I.（1）三頸燒瓶（1分）

（2）排盡裝置中的空氣（1分）淺綠色溶液會流入B（1分）抑制亞鐵離子水解（1分）

液封作用，防止空氣進入B裝置氧化Fe?+（2分）不能吸收H?S,P%等尾氣（2分）

11.（1）6Fe2*+Cr2O；.+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2。（2分）①③⑤（2分）

wx50x392

（2）——--xl00%（2分）部分Fe?+被氧化（含有雜質（NHQ2SO4）（2分）

2x233m

【分析】

制取莫爾鹽：打開分液漏斗瓶塞，關閉活塞K3,打開K2、K|,加完55.0mL2moi?1/稀硫酸,硫酸

和鐵反應生成氫氣，將裝置內的空氣排出，待大部分鐵粉溶解后，打開K3、關閉K2,A中的液體被

壓入B中，關閉活塞K2、K3,采用100℃水浴蒸發(fā)B中水分，可生成莫爾鹽，冷卻結晶，過濾，用

無水乙醇洗滌，可得到莫爾鹽晶體，裝置C可用于液封，防止空氣進入三頸燒瓶氧化Fe2+。據(jù)此解

答。

【詳解】

I.（1）根據(jù)裝置的結構特點可知裝置為三頸燒瓶；

（2）①這時A中產生H?會進入的到B中，排盡裝置中的空氣并制備FeSO/

②待大部分鐵粉溶解后，打開K3、關閉K2,A中生成氫氣，壓強增大，可將A中的液體壓入B中;

③硫酸過量，可抑制亞鐵離子水解；

④導管插入液面以下，可起到液封作用，防止空氣進入三頸燒瓶氧化Fe2+的作用，但不能除去尾氣

中的H2,甚至發(fā)生倒吸；

II.(1)C^O廣還原產物為CN+,摩爾鹽中亞鐵離子被氧化生成鐵離子，同時還生成水，根據(jù)反應

物和生成物結合電子守恒和元素守恒可得離子方程式為

2+2+3+3+

6Fe+Cr2O7'+14H=6Fe+2Cr+7H2O；酸性KzCnCh溶液具有強氧化性和酸性，應該盛放

在酸式滴定管中，所以該實驗滴定時需要的儀器有酸式滴定管、滴定管夾、錐形瓶，所以應該選取

①③⑤；

⑵得到的沉淀是BaSO,，n(BaSO4)=^-I=-mol,根據(jù)硫酸根離子守恒得

(NH4)2Fe(SO4)2-6H2O~2BaSO4,則n[(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O]=l/2n(BaSO4>[(0.5*W)/233]mol；

x1000_392x50xw

m[(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O]~~molx392g/molx摩爾鹽純度

20.00466

392x50xW

-^2——x100%=yx50x392*]0Q%

mg2x233m

(4)Fe?+不穩(wěn)定，易被空氣氧化，會導致方法一測定值偏小。

18.(14分)磷酸鐵鋰是一種鋰離子電池材料.，該電池正極片主要含有石墨、A1、LiFePO4等物質,

還有少量不溶性雜質。采用下列工藝流程回收制備有關物質。

T/℃0102030506080100

溶解度/g1.641.531.481.171.051.010.850.72

請回答下列問題:

（1）為提高電極片的堿浸率，可以采用的方法有（任寫一條即可，題干中的除外）。

（2）得到濾渣2的化學方程式是,濾渣3的主要成分為。

（3）“沉淀"中Na2cO3溶液的作用是,H2O2的作用是（用離子方程式表示）。

（4）寫出“濾渣”中加入NaOH溶液時發(fā)生反應的離子方程式o

（5）20℃時，“沉鋰”后的溶液中，Li2cO3的濃度為mol.匚|（結果保留1位有效數(shù)字，

假設溶液的密度為1.0148g-mL-1）o

（6）“沉鋰”后所得固體需要進行洗滌，洗滌時最好選用（填“冷水”或“熱水

【答案】（1）提高NaOH溶液的濃度或堿浸溫度（1分）

（2）NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO,+A1（OH）3sK

Na[Al（OH）4]+CO2=NaHCO3+Al（OH）3；（2分）石墨（1分）

（3）中和溶液中的H*，得到FePO,沉淀（或中和溶液中的H+，使Fd+完全沉淀）（2分）

2++3+

H2O2+2Fe+2H=2Fe+2H2O（2分）

（4）3OFT+FePC）4=Fe（OH）3+PO；（2分）

（5）0.2（2分）

（6）熱水（2分）

【分析】

電池正極片主要含有石墨、Al、LiFeP（）4等物質，還有少量不溶性雜質。廢舊電池正極片粉碎后

用氫氧化鈉溶液堿浸，濾液1中含有偏鋁酸鈉（NaAlCh）,濾渣1中含有C和LiFePC）4,以及少量不

溶性雜質；NaAKh溶液中通入過量的二氧化碳調節(jié)pH,得到的濾渣2為氫氧化鋁；濾渣1中加入

鹽酸溶解LiFePC）4后得到的濾渣3含有石墨以及少量不溶性雜質，濾液3中含有Fe2+、Li+等，濾液

3中加入過氧化氫將Fe，+氧化生成Fe3+,再加入碳酸鈉沉淀FU+得到FePO,,濾液中含有Li+等，濾

液中加入碳酸鈉沉淀Li+得到Li2co3；FePO4中加入氫氧化鈉發(fā)生沉淀的轉化生成氫氧化鐵沉淀和

磷酸鈉，據(jù)此分析解答。

【詳解】

（1）為提高電極片的堿浸率，可以提高NaOH溶液的濃度或堿浸溫度，故答案為：提高NaOH溶

液的濃度或堿浸溫度；

(2)得到的濾渣2為氫氧化鋁，反應的化學方程式為

NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)31；根據(jù)上述分析，漉渣3的主要成分為石墨，故

答案為：NaAlO2+CO2+2H2ONaHC03+Al(OH)3；石墨；

(3)根據(jù)流程圖，“沉淀”中Na2cO3溶液是中和溶液中的H+，得到FePC)4沉淀，耳。2是將Fe?+

氧化生成Fe",反應的離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2。，故答案為：中和溶液

2+3+

中的H+，得到FePC)4沉淀；H2O2+2Fe+2H-=2Fe+2H2O；

(4)“濾渣”中含有FePO,,加入NaOH溶液發(fā)生沉淀的轉化，反應的離子方程式為

3OH+FePO4=Fe(OH)3+PO；,故答案為：3OIT+FePO4=Fe(OH)3+PO：；

(5)20℃時，Li2cO3的溶解度為1.48g,表示100g中溶解1.48gLi2CO3,溶液的體枳為

148g

101.48g

=!00mL=0.1L,“沉鋰”后的溶液中,Li2co3的濃度=74g/mol=0.2mol-U1，故答

1.0148grnL1

0.1L

案為：0.2；

(6)根據(jù)不同溫度下，碳酸鋰在水中的溶解度的數(shù)據(jù)，碳酸鋰的溶解度隨著溫度的升高，逐漸減小,

因此“沉鋰”后所得固體需要進行洗滌，洗滌時最好選用熱水，故答案為：熱水。

19.(12分)甲醵是目前人類認知最為安全、高效、清潔的替代燃料，可用如下方法制備：碳的氧

化物和氫氣合成法，其主要反應包括：

I.CO(g)+2H2(g)UCH30H(g)90.8kJ?mol-'

II.CO2(g)+3H2(g)^CH3OH(g)+H2O(g)AH2=—49.0kJ*mol-1

IILCO2(g)+H2(g)=C0(g)+H20(g)Aft

(1)在恒溫的合成塔中發(fā)生上述反應，達到平衡時合成塔出口處總壓強為5.0MPa,各組分的體積

分數(shù)如表所示：

其他

COCO2H2CH3OH

10.0%5.0%50.0%2.5%32.5%

①反應m的焰變△小=。

②此溫度下反應I的平衡常數(shù)Kp=(MPa)—2。

（2）反應I是合成甲醛的主要反應，在二氧化碳存在時，單位體積催化劑上生成甲醉的速率如圖:

(

國

(H

O

M

U

)

D

②在無二氧化碳的體系中加入適量氧氣也可以起到和二氧化碳相似的作用，原因是

（3）一氧化碳與氫氣的反應歷程如圖，其中吸附在催化劑表面上的物種用*標注。

。

.一

.

.

O.出

3『

A7H

Z-Z

3H.+0.32(

、§Xg

姍Z.

+.0W)

褪H

3.3EO

玄.?x

0.+Ho

姿

。.

.575Q一

8H

HO-1.

TT

反應歷程

①該反應歷程中控速步驟的能壘為eV。

②寫出虛線框內發(fā)生的化學反應方程式。

【答案】（1）+41.8kJ/mol（2分）0.04（2分）

（2）先增大后減?。?分）氧氣能與一氧化碳反應生成二氧化碳（2分）

（3）0.8（2分）HCO*+-H2=CH3OH*（2分）

32

【詳解】

（1）①由蓋斯定律可知，反應II—反應I得反應HI,則焰變A〃3=A42—AHIX—49.0

kJ/mol）―（—90.8kJ/mol）=+41.8kJ/moL故答案為：+41.8kJ/mol；

②由題給數(shù)據(jù)可知，一氧化碳、氯氣和甲醇的平衡分壓分別為10.0%x5.0MPa=0.5MPa、

50%x5.0MPa=2.5MPa、2.5%x5.0MPa=0.l25MPa,則反應I的平衡常數(shù)

p(CH0")0.125MPa

22=0.04(MPa)-2,故答案為:0.04；

5p{CO)p(H2)=0.5MPax(2.5MPa)

（2）①由圖可知，隨著二氧化碳百分含量的增加，單位體積催化劑上，甲醇反應速率先增大后減小,

故答案為：先增大后減小；

②若在無二氧化碳的體系中加入適量氧氣，氧氣能與一氧化碳反應生成二氧化碳，從而起到和二氧

化碳相似的作用，故答案為：氧氣能與一氧化碳反應生成二氧化碳；

（3）①化學反應速率取決于化學反應速率最慢的一步，反應的能壘越大，反應速率越慢，由圖可知，

反應歷程中控速步驟的能壘為（一O.leV）—（―0.9eV）=0.8eV,故答案為：0.8；

②由圖可知，虛線框內發(fā)生的反應為與比反應生成反應的化學反應方程式為

H3cO*CH3OH\H3co

*+'H2=CH3OH*,故答案為：MC0*+LH2=CHQH*。

22

（二）選考題：共14分。請考生從2道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題

計分。

20.［選修3：物質結構與性質］（14分）

Cr、Mn、Fe都屬于黑色金屬，回答下列問題。

（1）基態(tài)Cr原子的價層電子排布式是一,基態(tài)Mn原子核外有一種不同能量的電子，F(xiàn)e元素

位于周期表中—區(qū)。

（2）納米Fe因其表面活性常用作有機催化劑，如圖所示：

NH,

①納米Fc

②NHj

化合物M化合物N

①化合物M的熔沸點明顯低于化合物N,其主要原因是。

②化合物N中C原子的雜化類型為，元素C、N、O的第一電離能由小到大的順序為。

（3）一種屬于立方晶系的硫鐳礦，其晶胞如圖所示（?=Mn,O=S）。在該晶胞中，硫原子的堆積方

式為o

a.簡單立方堆積b.體心立方堆積c.面心立方最密堆積

（4）已知上述晶胞中最近兩個硫原子之間的距離為d&（l&=10」0m）,晶體密度為pgcnr3,則阿伏加

德羅常數(shù)的值NA=（要求化簡）。

（5）Cr是周期表中第VIB族元素，化合價可以是0~+6的整數(shù)價態(tài)?；卮鹣铝袉栴}，某化合物的化

學式為Na3CrO8,其陰離子結構可表示為則Cr的化合價為。CrO孑呈四面體構

型，結構為人一Cr2。丁由兩個CrO；-四面體組成，這兩個CrO『四面體通過共用一個頂角氧原子

彼此連接，結構為人入。則由n（n>l）個CrO彳通過頂角氧原子連續(xù)的鏈式結構的化學式為。

【答案】（1）3d54sl（1分）25（1分）d（I分）

（2）化合物N分子間能形成氫鍵（1分）sp2、sp3（2分）C<O<N（2分）

（3）c（1分）

z8.772xlO35“八、

（4）N.=------------mol（2分）

3

Ap.d

（5）+5（I分）CmO：3n+i）（2分）

【詳解】

（1）24號Cr元素的原子的電子排布式為：Is22s22P63s23P63d54s1則基態(tài)Cr原子的價層電子排布式：

3d54s',Mn是25號元素，核外每個電子的運動狀態(tài)都不相同，因此基態(tài)Mn原子核外有25種運動

狀態(tài)不同的電子，F(xiàn)e位于d區(qū)，故答案為:3d54sl25；d：

（2）①化合物N分子中含有氨基（-NH2）,分子間能形成氫鍵，故其熔沸點明顯高于化合物M,故答

案為：化合物N分子間能形成氫鍵；

②化合物N中飽和C原子的雜化方式為sp3,苯環(huán)上的碳原子為sp2；由于氮原子的2P軌道上的電子

處于半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能小于同周期相鄰元素，則元素C、N、O的第電離能由小到大的順

序為C<O<N,故答案為：sp2、sp\C<O<N；

（3）由圖可知，硫原子位于鎰原子的正四面體空隙中，整體結構與金剛石排列相似，硫原子和鐳原

子堆積方式相同，晶胞中鐳位于面心和頂點，采用面心立方最密堆積，則硫原子也為面心立方最密

堆積，故答案為：C