2021-2022學(xué)年江蘇省南京市六校聯(lián)合體高一下學(xué)期期末考試化學(xué)試題（含解析）

2021-2022學(xué)年第二學(xué)期期末六校聯(lián)合調(diào)研考試高一化學(xué)可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量：H1C12O16Co59一、單項(xiàng)選擇題：共14題，每題3分，共42分。每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。1.新材料的蓬勃發(fā)展彰顯化學(xué)學(xué)科的魅力。下列說法不正確的是A.太陽能電池光電轉(zhuǎn)換材料的主要成分是二氧化硅B.火星車的熱控材料納米氣凝膠能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)C.液冷散熱技術(shù)使用的石墨烯屬于無機(jī)非金屬材料D.深海載人潛水器外殼使用的鈦合金屬于金屬材料【答案】A【解析】【詳解】A．硅單質(zhì)是良好的半導(dǎo)體材料，太陽能電池光電轉(zhuǎn)換材料的主要成分是硅，A錯(cuò)誤；B．火星車的熱控材料納米氣凝膠是膠體，能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)，B正確；C．石墨烯是碳元素組成的單質(zhì)，屬于無機(jī)非金屬材料，C正確；D．鈦合金是金屬鈦和其他元素組成的合金，屬于金屬材料，D正確；故選：A。2.三元催化器是汽車排氣系統(tǒng)中重要的凈化裝置，可將碳?xì)浠衔铩⒁谎趸己偷趸镛D(zhuǎn)化為N2、CO2和H2O。下列說法正確的是A.N2的電子式為 B.CO2的空間結(jié)構(gòu)為直線型C.O的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 D.中子數(shù)為2的氫原子可表示為【答案】B【解析】【詳解】A．N2中N和N原子共用3對(duì)電子對(duì)，每個(gè)N原子滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，電子式為，A錯(cuò)誤；B．CO2中C和O原子共用2對(duì)電子對(duì)，結(jié)構(gòu)式為O=C=O，空間結(jié)構(gòu)為直線型，B正確；C．O原子質(zhì)子數(shù)為8，核外電子數(shù)為8，電子排布為2、6，該示意圖表示O2-，C錯(cuò)誤；D．中子數(shù)為2的氫原子的質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)=1+2=3，表示為，D錯(cuò)誤；故選：B。3.冶煉金屬鋁時(shí)，常用冰晶石(NaAlF6)作電解熔融Al2O3的助熔劑。下列說法正確的是A.原子半徑：r(Al)>r(Na) B.堿性：Al(OH)3>NaOHC.熱穩(wěn)定性：H2O>HF D.氧化性：F2>O2【答案】D【解析】【詳解】A．Na、Al均為第三周期主族元素，第三周期主族元素從左向右原子半徑減小，則原子半徑：r(Al)<r(Na)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．金屬性Al<Na，則堿性：Al(OH)3<NaOH，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．非金屬性O(shè)<F，則熱穩(wěn)定性：H2O<HF，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．非金屬性O(shè)<F，則氧化性：F2>O2，D項(xiàng)正確；答案選D。4.實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O制取Cl2時(shí)，下列裝置不能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿.制備Cl2 B.凈化Cl2C.干燥Cl2 D.收集Cl2【答案】B【解析】【詳解】A．KMnO4和濃鹽酸是固液不加熱類型，可用該裝置制備Cl2，A正確；B．濃鹽酸易揮發(fā)出HCl雜質(zhì)氣體，鹽酸和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，應(yīng)用飽和食鹽水洗氣，B錯(cuò)誤；C．濃硫酸具有吸水性，可干燥酸性氣體，可用來干燥氯氣，C正確；D．氯氣的密度比空氣大，能溶于水且發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可用向上排空氣法收集氯氣，D正確；故選：B。5.氮和硫是化工生產(chǎn)中的重要元素。下列相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是A.液氨汽化時(shí)吸收大量熱，可用作制冷劑B.碳酸氫銨受熱易分解，可用作化學(xué)肥料C.二氧化硫易溶于水，可用作紙漿漂白劑D.濃硫酸具有脫水性，可用作氣體干燥劑【答案】A【解析】【詳解】A．液氨汽化時(shí)吸收大量熱，能使環(huán)境溫度降低，具有制冷作用，可作制冷劑，A項(xiàng)正確；B．碳酸氫銨含有植物生長所需的營養(yǎng)元素N，則碳酸氫銨可作化學(xué)肥料，與碳酸氫銨受熱易分解無關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．二氧化硫能與某些有色物質(zhì)反應(yīng)生成無色物質(zhì)，表現(xiàn)出漂白性，可作紙漿漂白劑，與二氧化硫易溶于水無關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．濃硫酸可用作氣體干燥劑，是因?yàn)槠渚哂形裕c濃硫酸具有脫水性無關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選A。6.下列說法不正確的是A.NO和NO2都是共價(jià)化合物B.NH3的水溶液能導(dǎo)電，所以NH3是電解質(zhì)C.濃HNO3見光易分解，用棕色試劑瓶保存D.NH4NO3固體溶于水的過程可以自發(fā)進(jìn)行【答案】B【解析】【詳解】A．一般非金屬元素之間形成共價(jià)鍵，只含共價(jià)鍵的化合物為共價(jià)化合物，則NO和NO2都是共價(jià)化合物，A項(xiàng)正確；B．氨氣本身不能電離，氨水中一水合氨發(fā)生電離，則NH3的水溶液能導(dǎo)電，所以NH3是非電解質(zhì)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．濃硝酸不穩(wěn)定，光照易分解，則其用棕色試劑瓶保存，C項(xiàng)正確；D．NH4NO3溶于水，混亂度增大，為熵增過程，可自發(fā)進(jìn)行，D項(xiàng)正確；答案選B。7.在指定條件下，下列選項(xiàng)所示物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實(shí)現(xiàn)的是A.濃HNO3(aq)NO(g) B.NH3(g)NO2(g)C.NH4Cl(s)NH3(g) D.NO(g)NaNO3(aq)【答案】C【解析】【詳解】A．濃HNO3與Cu反應(yīng)生成硝酸銅和NO2，A錯(cuò)誤；B．NH3具有還原性，與氧氣反應(yīng)生成NO，B錯(cuò)誤；C．加熱NH4Cl和氫氧化鈣固體混合物可生成氨氣，C正確；D．NO難溶于水，與NaOH溶液不反應(yīng)，D錯(cuò)誤；故選：C。8.對(duì)于反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)?2NO2(g)ΔH=-114.2kJ·mol-1，下列說法正確的是A.該反應(yīng)的ΔS>0B.使用高效催化劑能提高NO的平衡轉(zhuǎn)化率C.增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)K增大D.每消耗1molO2，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約為4×6.02×1023【答案】D【解析】【詳解】A．該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，ΔS<0，A錯(cuò)誤；B．催化劑只改變反應(yīng)歷程，不能使平衡移動(dòng)，使用高效催化劑NO的平衡轉(zhuǎn)化率不變，B錯(cuò)誤；C．該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，但平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變，平衡常數(shù)K不變，C錯(cuò)誤；D．每消耗1molO2，轉(zhuǎn)移4mol電子，則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約為4×6.02×1023，D正確；故選：D9.根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論A向紅色布條上滴加幾滴新制氯水，紅色布條褪色新制氯水有漂白性B向FeCl3溶液中滴加維生素C溶液，溶液變淺綠色維生素C有氧化性C向某溶液中滴加AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀溶液中一定含有Cl-D用潔凈的鉑絲蘸取某溶液在酒精燈外焰灼燒，火焰呈黃色溶液中一定不含K＋A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】【詳解】A．新制氯水中含有次氯酸，次氯酸具有漂白性，向紅色布條上滴加幾滴新制氯水，紅色布條褪色，能夠證明新制氯水有漂白性，A項(xiàng)正確；B．向FeCl3溶液中滴加維生素C溶液，溶液變?yōu)闇\綠色，說明鐵離子被還原，維生素C具有還原性，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．向某溶液中滴加AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，該沉淀可能為碳酸銀，原溶液中可能含有碳酸根離子，不一定含有Cl-，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．用潔凈的鉑絲蘸取某溶液在酒精燈外焰灼燒，火焰呈黃色，說明溶液中含有Na+，無法確定是否含有K+，因?yàn)橛^察鉀元素的焰色試驗(yàn)火焰需要透過藍(lán)色鈷玻璃，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選A。10.我國科研人員發(fā)現(xiàn)，在鈣鈦礦活性層中引入稀土Eu3+/Eu2+離子對(duì)，通過循環(huán)反應(yīng)可消除零價(jià)鉛和零價(jià)碘缺陷，大幅提高鈣鈦礦電池的使用壽命，其原理如圖。下列說法正確的是A.Eu3+/Eu2+離子對(duì)在反應(yīng)過程中不斷損耗，需定時(shí)補(bǔ)充B.消除零價(jià)碘的過程中，Eu3+/Eu2+離子對(duì)發(fā)生還原反應(yīng)C.消除零價(jià)鉛的反應(yīng)為：2Eu3++Pb0＝2Eu2++Pb2+D.整個(gè)過程實(shí)質(zhì)上將電子從I0轉(zhuǎn)移給Pb0【答案】C【解析】【分析】根據(jù)原理圖分析可知，循環(huán)過程發(fā)生反應(yīng)Pb0+2Eu3+=Pb2++2Eu2+，I0+Eu2+=Eu3++I-，Eu3+/Eu2+離子對(duì)在反應(yīng)過程中循環(huán)使用，從而消除零價(jià)鉛和零價(jià)碘缺陷，大幅提高鈣鈦礦電池的使用壽命，據(jù)此分析解答?！驹斀狻緼．根據(jù)上述分析可知，Eu3+/Eu2+離子對(duì)在反應(yīng)過程中循環(huán)使用，不會(huì)損耗，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；B．消除零價(jià)碘的過程中，發(fā)生反應(yīng)I0+Eu2+=Eu3++I-，反應(yīng)中Eu2+失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Eu3+，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；C．由上述分析可知，消除零價(jià)鉛的反應(yīng)為：2Eu3++Pb0＝2Eu2++Pb2+，C選項(xiàng)正確；D．整個(gè)過程中，Pb0失去電子，I0得到電子，即電子從Pb0轉(zhuǎn)移給I0，D選項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選C。11.由硫鐵礦燒渣(主要含F(xiàn)e2O3、Al2O3、SiO2)制取綠礬(FeSO4·7H2O)的流程如下：下列有關(guān)說法不正確的是A.“酸溶”時(shí)適當(dāng)提高稀硫酸濃度，可提高鐵元素浸出效率B.“還原”時(shí)主要發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋C.“檢驗(yàn)”時(shí)可用KSCN溶液檢驗(yàn)“還原”步驟是否進(jìn)行完全D.“系列操作”必須使用的儀器有玻璃棒、酒精燈、坩堝等【答案】D【解析】【分析】硫鐵礦燒渣(主要含F(xiàn)e2O3、Al2O3、SiO2)中加入稀硫酸酸溶，F(xiàn)e2O3、Al2O3溶解得到Fe3+、Al3+的酸性溶液，SiO2不反應(yīng)，過濾，濾渣為SiO2；濾液中加入過量鐵粉還原，離子方程式為：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋；然后用KSCN溶液檢驗(yàn)“還原”步驟是否進(jìn)行完全；加入NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH除鋁，過濾，濾渣為氫氧化鋁，濾液中含有FeSO4；經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到FeSO4·7H2O，據(jù)此分析作答?！驹斀狻緼．“酸溶”時(shí)適當(dāng)提高稀硫酸濃度，可加快反應(yīng)速率，從而提高鐵元素的浸出效率，A項(xiàng)正確；B．“還原”時(shí)加入的過量鐵粉與鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子，主要發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋+Fe=3Fe2＋，B項(xiàng)正確；C．Fe3+與KSCN溶液反應(yīng)生成硫氰化鐵，溶液變紅，所以“檢驗(yàn)”時(shí)可用KSCN溶液檢驗(yàn)是否存在Fe3+，若溶液不變紅，說明“還原”步驟進(jìn)行完全，C項(xiàng)正確；D．濾液中含有FeSO4，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到FeSO4·7H2O，則“系列操作”必須使用的儀器有玻璃棒、酒精燈、蒸發(fā)皿等，不需要坩堝，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選D。12.某溫度下，等體積、等c(H＋)的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋，溶液中的c(H＋)隨溶液體積的變化如圖所示。下列說法正確的是A.曲線I表示稀釋時(shí)醋酸中c(H＋)的變化B.a點(diǎn)酸的總濃度小于b點(diǎn)酸的總濃度C.b點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性比c點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)D.稀釋過程中，醋酸溶液中減小【答案】C【解析】【分析】等體積、等c(H＋)的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋，因?yàn)榇姿釣槿跛?，加水稀釋，?huì)促進(jìn)其水解，而鹽酸為強(qiáng)酸，故醋酸的c(H＋)減小更慢，則Ⅰ表示醋酸稀釋時(shí)的變化曲線、Ⅱ表示鹽酸稀釋時(shí)的變化曲線?！驹斀狻緼．由上述分析可知，Ⅰ表示醋酸稀釋時(shí)的變化曲線、Ⅱ表示鹽酸稀釋時(shí)的變化曲線，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．醋酸是弱酸，鹽酸是強(qiáng)酸，等體積、等c(H＋)的鹽酸和醋酸溶液中酸的濃度：醋酸>鹽酸，稀釋相同倍數(shù)時(shí)，酸濃度：醋酸>鹽酸，即a點(diǎn)酸的總濃度大于b點(diǎn)酸的總濃度，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．陰陽離子所帶電荷相同時(shí)，溶液導(dǎo)電性與離子濃度成正比，兩溶液中c(H＋)：b>c，則溶液導(dǎo)電性：b>c，C項(xiàng)正確；D．稀釋促進(jìn)醋酸的電離，溶液中n(H＋)增大，n(CH3COOH)減小，則醋酸稀釋過程中，增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選C。13.H2S分解的熱化學(xué)方程式為2H2S(g)?2H2(g)＋S2(g)ΔH>0。向體積為1L的恒容密閉容器中充入n(H2S)＋n(Ar)=0.1mol的混合氣體(Ar不參與反應(yīng))，不同溫度下H2S的平衡轉(zhuǎn)化率隨比值的變化如圖所示。下列說法正確的是A.T1＜T2B.反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為K=C.維持X點(diǎn)時(shí)n(H2S)不變，向容器中充入Ar，H2S的平衡轉(zhuǎn)化率減小D.反應(yīng)在X點(diǎn)對(duì)應(yīng)條件下達(dá)到平衡時(shí)，H2的體積分?jǐn)?shù)為【答案】D【解析】【詳解】A．通入的n(H2S)相同時(shí)，在T1時(shí)，H2S的平衡轉(zhuǎn)化率更大，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度H2S的平衡轉(zhuǎn)化率升高，則T1＞T2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．根據(jù)反應(yīng)，反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為K=，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．恒容容器中，通入惰性氣體，參加反應(yīng)氣體的濃度不變，則平衡不移動(dòng)，H2S的平衡轉(zhuǎn)化率不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．當(dāng)=1，且n(H2S)+n(Ar)=0.1mol，可知n(H2S)=0.05mol，H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則轉(zhuǎn)化0.025mol，列三段式：

，恒容下體積分?jǐn)?shù)等于物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則H2的體積分?jǐn)?shù)為，D項(xiàng)正確；答案選D。14.反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)在金催化劑表面上的歷程如下圖所示(吸附在金催化劑表面上的物種用*標(biāo)注)。下列說法正確的是A.該歷程共包括8個(gè)基元反應(yīng)B.CO(g)和H2O(g)被吸附在催化劑表面時(shí)吸收能量C.決速步驟的化學(xué)方程式為H2O*=OH*＋H*D.放熱最多的步驟只有極性鍵的斷裂與形成【答案】C【解析】【詳解】A．由圖可知，該歷程共包括4個(gè)基元反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．由圖可知，CO(g)和H2O(g)被吸附在催化劑表面時(shí)相對(duì)能量降低，則為放熱能量，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．發(fā)生反應(yīng)H2O*=OH*+H*過程中正反應(yīng)活化能最大，而活化能越大反應(yīng)速率越慢，決定整體反應(yīng)速率，C項(xiàng)正確；D．反應(yīng)COOH*+2H*+OH*=CO2(g)＋H2(g)+H2O*放熱最多，該步驟有極性鍵的斷裂與形成，還存在非極性鍵的形成，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選C。二、非選擇題：共4題，共58分。15.二硫化碳(CS2)是制造黏膠纖維、玻璃紙的原材料。工業(yè)上利用硫(S8)和CH4為原料制備CS2，S8受熱分解成氣態(tài)S2，發(fā)生反應(yīng)2S2(g)＋CH4(g)?CS2(g)＋2H2S(g)。（1）CH4的結(jié)構(gòu)式為_______。（2）某溫度下，S8完全分解成氣態(tài)S2，在恒溫密閉容器中，S2與CH4物質(zhì)的量比為2：1時(shí)開始反應(yīng)。①下列選項(xiàng)能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是_______(填序號(hào))。a.CH4與S2體積比不變b.v(S2)正=2v(CS2)逆c.濃度商不變d.氣體平均摩爾質(zhì)量不變②當(dāng)CS2體積分?jǐn)?shù)為20%時(shí)，CH4的轉(zhuǎn)化率為_______。（3）一定條件下，S2與CH4反應(yīng)中CH4的平衡轉(zhuǎn)化率、S8分解產(chǎn)生S2的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化曲線如圖所示。據(jù)圖分析，生成CS2的反應(yīng)為_______(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。工業(yè)上通常在600~650℃的條件下進(jìn)行此反應(yīng)，不采用低于600℃的原因是_______。（4）燃煤廢氣中的氮氧化物會(huì)將尾氣中的H2S轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫(S)，實(shí)現(xiàn)廢物利用，保護(hù)環(huán)境。轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______(氮氧化物用NOx表示)?！敬鸢浮浚?）（2）①.bc②.60%（3）①.放熱②.600℃時(shí)甲烷平衡轉(zhuǎn)化率高達(dá)99%，低于600℃時(shí)，S2濃度明顯偏小，且反應(yīng)速率慢（4）2xH2S＋2NOx=2xS＋2xH2O＋N2【解析】【小問1詳解】甲烷分子中碳原子形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，氫原子是2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則甲烷的結(jié)構(gòu)式為：，故答案為：；【小問2詳解】①a．CH4與S2體積比一直為1:2，不能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡，a項(xiàng)錯(cuò)誤；b．v(S2)正=2v(CS2)逆，說明正逆反應(yīng)速率相等，該反應(yīng)達(dá)到平衡，b項(xiàng)正確；c．濃度商不變，說明各物質(zhì)濃度不變，該反應(yīng)達(dá)到平衡，c項(xiàng)正確；d．反應(yīng)前后物質(zhì)的量不變，氣體質(zhì)量不變，則氣體平均摩爾質(zhì)量不變，不能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡，d項(xiàng)錯(cuò)誤；故答案為：bc；②在恒溫密閉容器中，與物質(zhì)量比為時(shí)開始反應(yīng)，根據(jù)三段式有：，CS2的體積分?jǐn)?shù)為20%，即，解得x=0.6a，則CH4的轉(zhuǎn)化率為，故答案為：60%；【小問3詳解】由圖可知，隨溫度升高，甲烷的轉(zhuǎn)化率降低，故反應(yīng)為放熱反應(yīng)；工業(yè)上通常采用在600~650℃的條件下進(jìn)行此反應(yīng)，不采用低于600℃的原因是600℃時(shí)甲烷平衡轉(zhuǎn)化率高達(dá)99%，低于600℃時(shí)，S2濃度明顯偏小，且反應(yīng)速率慢，故答案為：放熱；600℃時(shí)甲烷平衡轉(zhuǎn)化率高達(dá)99%，低于600℃時(shí)，S2濃度明顯偏小，且反應(yīng)速率慢；【小問4詳解】燃煤廢氣中的氮氧化物會(huì)將尾氣中的H2S轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫(S)，實(shí)現(xiàn)廢物利用，保護(hù)環(huán)境，則轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2xH2S+2NOx=2xS+2xH2O+N2，故答案為：2xH2S＋2NOx=2xS＋2xH2O＋N2。16.以廢舊鋰離子電池正極材料(主要成分為LiCoO2和Al)為原料可制備Co3O4。主要步驟如下：（1）堿浸：將正極材料浸于過量NaOH溶液中，充分反應(yīng)后過濾，留取濾渣(主要為LiCoO2)。濾液中大量存在的陰離子有_______。（2）還原：LiCoO2與稀硫酸酸化的H2O2溶液反應(yīng)生成O2、Li2SO4和CoSO4，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_______。（3）沉鈷：除雜后，向CoSO4溶液中緩慢滴加NaHCO3溶液，得到CoCO3沉淀和CO2氣體，反應(yīng)的離子方程式為_______。（4）熱分解：得到CoCO3沉淀。在純氧中加熱分解CoCO3，測得升溫過程中固體的質(zhì)量變化如圖所示。加熱分解CoCO3制備Co3O4需要控制的溫度為_______(寫出計(jì)算推理過程)?！敬鸢浮浚?）、OH-（2）2：1（3）Co2＋＋2=CoCO3↓＋CO2↑＋H2O（4）300~600℃【解析】【小問1詳解】將正極材料(主要成分為LiCoO2和Al)浸于過量NaOH溶液中，充分反應(yīng)后過濾，留取濾渣(主要為LiCoO2)，則主要發(fā)生的反應(yīng)為Al與NaOH溶液反應(yīng)，生成偏鋁酸鈉和氫氣，則濾液中大量存在的陰離子有、OH-，故答案為：、OH-；【小問2詳解】LiCoO2中Co化合價(jià)為+3，與H2O2反應(yīng)生成CoSO4，Co化合價(jià)降低1，O元素化合價(jià)升高1，H2O2中2個(gè)O原子均升價(jià)，則LiCoO2為氧化劑，H2O2為還原劑，根據(jù)得失電子守恒可知，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2：1，故答案為：2：1；【小問3詳解】向CoSO4溶液中緩慢滴加NaHCO3溶液，得到CoCO3沉淀和CO2氣體，離子方程式為Co2＋＋2=CoCO3↓＋CO2↑＋H2O，故答案為：Co2＋＋2=CoCO3↓＋CO2↑＋H2O；【小問4詳解】由Co元素守恒可得關(guān)系式：3CoCO3~Co3O4，，則需要控制的溫度300~600℃，故答案為：300~600℃。17.由某鎳礦(主要成分為NiO，含少量MgO、SiO2和鐵的氧化物等)制取黃鈉鐵礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]和NiSO4·6H2O的實(shí)驗(yàn)流程如下：（1）“預(yù)處理”時(shí)需將Fe2＋全部轉(zhuǎn)化為Fe3＋，試劑X最好選用_______(填序號(hào))。a.稀硝酸b.雙氧水c.高錳酸鉀溶液d.新制氯水（2）“沉鐵”后溶液的酸性增強(qiáng)，生成黃鈉鐵礬的離子方程式為_______。（3）“沉鎂”前需用MgO調(diào)節(jié)pH，防止溶液酸性過強(qiáng)，其原因是_______。(已知：HF是一元弱酸)（4）判斷“沉鎂”完全的操作是_______。（5）硫酸鎳的溶解度隨溫度的變化如圖所示。請(qǐng)將由濾液Y制備NiSO4·6H2O晶體的實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整：向?yàn)V液Y中_______，過濾，_______，向?yàn)V渣中_______，蒸發(fā)濃縮，_______，趁熱過濾，將所得固體洗滌、干燥，得到NiSO4·6H2O晶體。[已知：Ni(OH)2難溶于水和強(qiáng)堿，易溶于強(qiáng)酸實(shí)驗(yàn)中須選用的試劑：BaCl2溶液、稀硫酸、NaOH溶液、蒸餾水]【答案】（1）b（2）2Na＋＋6Fe3＋＋4＋12H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓＋12H＋（3）溶液酸性過強(qiáng)，F(xiàn)-與H＋結(jié)合形成HF，導(dǎo)致F-濃度降低，Mg2＋沉淀不完全（4）靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加NaF溶液，若無沉淀產(chǎn)生，則“沉鎂”完全（5）①.邊攪拌邊滴加NaOH溶液至不再產(chǎn)生沉淀②.用蒸餾水洗滌濾渣至向最后一次洗滌濾液中滴加BaCl2溶液無白色沉淀生成③.邊攪拌邊加入稀硫酸至沉淀完全溶解④.控制溫度在30.8~53.8℃間結(jié)晶【解析】【分析】某鎳礦(主要成分為NiO，含少量MgO、SiO2和鐵的氧化物等)中加入硫酸酸浸，NiO、MgO和鐵的氧化物轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的硫酸鹽，SiO2不溶，形成濾渣；濾液中加入H2O2將亞鐵離子氧化為鐵離子，再加入硫酸鈉沉鐵，得到黃鈉鐵礬沉淀，向?yàn)V液中加入MgO調(diào)節(jié)溶液pH，確保鐵元素除去，再加入NaF溶液沉鎂，所得濾液Y中含有硫酸鎳，濾液Y中加入NaOH溶液，使Ni2+轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2沉淀，過濾后洗滌沉淀，向沉淀中加硫酸溶解，蒸發(fā)濃縮，控制溫度在30.8～53.8℃間冷卻結(jié)晶，趁熱過濾，即可得到NiSO4?6H2O；【小問1詳解】“預(yù)處理”時(shí)需將Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+，從環(huán)保角度和不能引進(jìn)雜質(zhì)離子考慮，稀硝酸試劑X最好雙氧水，故b正確，故答案為：b；【小問2詳解】“沉鐵”過程為加入Na2SO4固體，反應(yīng)后溶液的酸性增強(qiáng)，說明產(chǎn)物中存在H+，該反應(yīng)的離子方程式為：2Na＋＋6Fe3＋＋4＋12H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓＋12H＋，故答案為：2Na＋＋6Fe3＋＋4＋12H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓＋12H+；【小問3詳解】“沉鎂”前需用MgO調(diào)節(jié)pH，pH值過小時(shí)氟離子與氫離子結(jié)合形成HF，所以需要防止溶液酸性過強(qiáng)，故答案為：pH值過小，氟離子與氫離子結(jié)合形成HF；【小問4詳解】“沉鎂”步驟中，加入NaF溶液沉鎂，則判斷“沉鎂”已完全的操作是：靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加NaF，若無沉淀產(chǎn)生，則“沉鎂”完全，故答案為：靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加NaF，若無沉淀產(chǎn)生，則“沉鎂”完全；【小問5詳解】濾液Y中主要含有硫酸鎳，還含有硫酸鈉等雜質(zhì)，為除去雜質(zhì)可加入NaOH溶液，使Ni2+轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2沉淀，過濾后洗滌沉淀，向沉淀中加硫酸溶解，蒸發(fā)濃縮，控制溫度在30.8～53.8℃間冷卻結(jié)晶，趁熱過濾，即可得到NiSO4?6H2O，故答案為：NaOH溶液；洗滌；加硫酸溶解；控制溫度在30.8～53.8℃間冷卻結(jié)晶。18.工業(yè)廢水中的六價(jià)鉻[Cr(VI)]常采用還原沉淀法、離子交換法和微生物法等方法進(jìn)行處理。（1）室溫下，含Cr(VI)的微粒在水溶液中存在如下平衡：H2CrO4?H＋＋HCrOΔH1HCrO?H＋＋CrOΔH22HCrO?＋H2OΔH3室溫下，反應(yīng)2CrO＋2H＋?＋H2O的ΔH=_______(用含ΔH1、ΔH2或ΔH3的代數(shù)式表示)。（2）還原沉淀法：使用Na2SO3將Cr(VI)還原為Cr3＋，再將Cr3＋轉(zhuǎn)化為沉淀除去。①酸性條件下Cr(VI)具有很強(qiáng)的氧化能力，將還原為Cr3＋的離子方程式為_______。②其他條件相同，用Na2SO3處理不同初始pH的含Cr(VI)廢水相同時(shí)間，當(dāng)pH＜2時(shí)，Cr(VI)的去除率隨pH降低而降低的原因是_______。（3）微生物法：①用硫酸鹽還原菌(SRB)處理含Cr(VI)廢水時(shí)，Cr(VI)去除率隨溫度的變化如圖所示。55℃時(shí)，Cr(VI)的去除率很低的原因是_______。②水體中，F(xiàn)e合金在SRB存在條件下腐蝕的機(jī)理如圖所示。Fe腐蝕后生成FeS的過程可描述為：Fe失去電子轉(zhuǎn)化為Fe2＋，_______。（4）離子交換法：用強(qiáng)堿性離子交換樹脂(ROH)與和HCrO等發(fā)生離子交換，交換過程中發(fā)生如下反應(yīng)：ROH(s)＋HCrO(aq)?RHCrO4(s)＋OH-(aq)2ROH(s)＋(aq)?R2CrO4(s)＋2OH-(aq)其他條件相同，當(dāng)pH>4時(shí)，Cr(VI)去除率隨pH升高而下降的原因是_______。【答案】（1）ΔH3-2ΔH2（2）①.3＋＋8H＋=2Cr3＋＋3＋4H2O②.部分與H＋結(jié)合后轉(zhuǎn)化為SO2逸出，使得與Cr(VI)反應(yīng)的的物質(zhì)的量濃度減小，反應(yīng)速率減慢（