【贏在高考 黃金20卷】 2021年高考化學全真模擬卷（湖南專用）（解析版）

【贏在高考?黃金20卷】備戰(zhàn)2021高考化學全真模擬卷（湖南專用）

第四模擬

（本卷共19小題，滿分100分，考試用時75分鐘）

可能用到的相對原子質(zhì)量：H1N14O16C135.5Hg201

一、選擇題：本題共10個小題，每小題3分。共30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.化學與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。下列敘述錯誤的是（）

A.固體苛性鈉和鋁粉的混合物可用作管道疏通劑

B.免洗手消毒液的成分活性銀離子、乙醇均能使蛋白質(zhì)變性

C.工業(yè)上可通過煤的干播獲得乙烯、丙烯等化工原料

D.“世間絲、麻、裘皆具素質(zhì)……”，“絲、麻”的主要成分分別是蛋白質(zhì)和纖維素

【答案】C

【詳解】A.鋁粉和氫氧化鈉反應(yīng)生成大量氣體，使管道內(nèi)壓強增大，利于疏通，并且放出大量熱使污漬快

速溶解腐蝕，故A正確；

B.乙醇和重金屬離子均能使蛋白質(zhì)變性，故B正確；

C.煤的干播得到的是芳香族化合物，故C錯誤；

D.絲指天然高分子化合物蛋白質(zhì)，麻屬于纖維素，屬于糖類，故D正確；故選C。

2.我國科學家研究了活性炭催化條件下煤氣中的H2s和Hg的協(xié)同脫除，部分反應(yīng)機理如圖（吸附在催化劑

表面的物種用*標注）。有關(guān)該過程的敘述錯誤的是

A.產(chǎn)生清潔燃料H?B.H2s脫除率為100%

C.H2s既被氧化又被還原D.脫Hg反應(yīng)為Hg+S=HgS

【答案】B

【詳解】

A.H?S被吸附在催化劑活性炭表面形成H原子，H原子與H原子成鍵生成Hz,A正確;

B.由圖可知，H2s分解產(chǎn)生的H2和S單質(zhì)會再次生成H?S,脫除率小于100%,B錯誤；

C.由圖可知，H2s生成S單質(zhì)的過程中，硫元素的化合價升高，被氧化，H2s生成H2的過程中，H元素化

合價降低，被還原，C正確；

D.該過程是H2s和Hg的協(xié)同脫除，故生成的S單質(zhì)與Hg反應(yīng)生成HgS,D正確；故答案選B。

3.2020年是“氫鍵”的百年誕辰.M分子部分結(jié)構(gòu)如圖所示（-表示氫鍵）。W、X、Y、Z是短周期主族元素，

M中含有碳、氮、W、Z四種元素，化合物W2Z能與丫2反應(yīng)產(chǎn)生Z2,X元素是地殼中含量最高的金屬元素。

下列說法正確的是（）

?W

。Z

M

A.氫鍵是一種特殊的化學鍵B.穩(wěn)定性：W2Z>WY

c.X的氧化物的水化物是強堿D.簡單離子半徑：Z>Y>X

【答案】D

【分析】

W、X、Y、Z是短周期主族元素；M中含有碳、氮、W、Z四種元素，且能形成氫鍵，根據(jù)原子結(jié)構(gòu)可

知，W是H,Z是O；化合物WzZ能與丫2反應(yīng)產(chǎn)生Z2,則Y的非金屬性強于Z,Y是F；X元素是地殼中

含量最高的金屬元素，則X是AI；綜合分析：W是H、X是Al、Y是F、Z是O,依此解答。

【詳解】

A.氫鍵是一種特殊的分子間作用力，影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，A錯誤；

B.非金屬性越強，對應(yīng)氫化物的熱穩(wěn)定性越強，故穩(wěn)定性：HF>H2O,B錯誤；

C.氫氧化鋁是兩性氫氧化物，C錯誤；

D.原子結(jié)構(gòu)相同，序數(shù)越大，半徑越小，故簡單離子半徑：O>E>A1,D正確；答案選D。

4.設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法正確的是

A.1molCb和Fe充分反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NA

B.標準狀況下，1.12L苯含有C-H鍵的個數(shù)為3NA

C.22gCO2和足量Na2O2反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體的分子數(shù)為0.25NA

D.0.5mol乙酸乙酯在酸性條件下水解，生成乙醇的分子數(shù)為1.0NA

【答案】C

【詳解】

A.ImolCh和Fe充分反應(yīng)，氯氣少量，。原子的化合價由0價變?yōu)?1價，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA,A說法錯誤；

B.標準狀況下，苯為液體，不能用氣體摩爾體積計算其物質(zhì)的量，B說法錯誤；

C.22gCCh的物質(zhì)的量為0.5mol,其與足量Na^Ch反應(yīng)，產(chǎn)生0.25mol的氧氣，則氣體的分子數(shù)為0.25NA,

C說法正確；

D.0.5mol乙酸乙酯在酸性條件下水解為可逆反應(yīng)，則生成乙醇的分子數(shù)小于0.5M\,D說法錯誤；

答案為C。

5.常溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是（）

A.能使酚配變紅的溶液：K+、NH：、C「、NO；

B.0.1mol-LTKFe（SO4）2溶液：Na+、K+>SCN」、BP

K

c.c（o工）=°」m°LLT的溶液:Na+、Mg2\SO『、NO；

D.水電離的c（H+）=lxl（）T3moi[T的溶液：Na*、Fe2+>F，NO；

【答案】C

【詳解】

A.能使酚配變紅的溶液屬于堿性溶液，OH-與NH：形成難電離物質(zhì)NH3-H2。，不能大量共存，故A

錯誤；

B.KFeGOj?溶液中含有Fe3+,Fe?+與SCN一形成紅色絡(luò)合物Fe（SCN%,不能大量共存，故B錯誤；

K

C.c（（春）=0/molL,即c（H+）=01molLT,該溶液為酸性溶液，Na+，Mg2\SO：、N（二在

酸性溶液中可以大量共存，故C正確；

D.水電離的c（H+）=Ixl（rQmoLLT的溶液，可能是酸性溶液，也可能是堿性溶液，若是酸性溶液，相

當于含有HNO3，HNO3具有強氧化性，可以與Fe?+、「分別發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能大量共存，若是堿

性溶液，F(xiàn)e?+與OFT形成Fe（0H）2沉淀，不能大量共存，故D錯誤。

故選Co

6.利用CH4燃料電池電解制備Ca（H2PoJ2并得到副產(chǎn)物NaOH、H2,Cl2,裝置如圖所示（M、N、

P、Q極均為惰性電極）。下列說法正確的是（）

M板N極產(chǎn)品室原料室

A.P極、Q極分別為陰極、陽極

B.A膜、C膜均為陽離子交換膜，B膜為陰離子交換膜

c.M極上的反應(yīng)為C%—4e一+4（產(chǎn)=C（）2+2也0

D.理論上，M極消耗2.24L甲烷，P極產(chǎn)生OdmolCL

【答案】B

【分析】

由裝置圖知左邊裝置：甲烷燃料電池裝置，屬于原電池

M極為負極，電極反應(yīng)為CH4—8e.+4（T=CC>2+2H2。

N極為正極，電極反應(yīng)為02+4e--2。2-

右邊裝置：電解池裝置

P極為陽極，電極反應(yīng)為2c「—2e--Cl2T

Q極為陰極，電極反應(yīng)為2H2。+21：^=20H-+H2T

【詳解】

A.由可知，P極與燃料電池正極相連，為電解池的陽極，Q極為陰極，A錯誤;

B.由上述分析可知，Ca?+通過A膜向產(chǎn)品室移動，原料室中的Na+通過C膜向陰極室移動，l^PO；通

過B膜向產(chǎn)品室移動，所以，A膜、C膜均為陽離子交換膜，B膜為陰離子交換膜，B正確；

C.M極為負極，電極反應(yīng)為?^!4-86-+402-=（：02+21^0,C錯誤；

D.題中未說明溫度、壓強，無法計算2.24L甲烷的物質(zhì)的量（若題目中說明CH4為標準狀況下的氣體，則

甲烷是O.lmol,整個電路中通過的電子數(shù)目相等，消耗O.lmol甲烷時，電路中通過O.8mol電子，P極得

到（UmolC、），D錯誤；故選B。

7.下列儀器裝置和操作能達到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖牵ǎ?/p>

ABCD

=II1ItlA

1?」丁

準確量取一定體積蒸干A1C13溶液制無水A1C13

接受蒸儲水過濾海帶灰的浸泡液

KMnCU標準溶液固體

【答案】B

【詳解】

A.不能使用橡皮塞密封錐形瓶，不利于蒸儲水的接收，應(yīng)去掉橡皮塞，故不選A；

B.B為過濾裝置，用B裝置過濾除去海帶灰的浸泡液中的固體雜質(zhì)，故選B；

C.應(yīng)該用酸式滴定管準確量取一定體積KMnOa標準溶液，故不選C；

D.AlCb水解生成氫氧化鋁和HC1,加熱促進鋁離子水解且HC1揮發(fā)，水解平衡正向移動，直接蒸干AlCb

溶液得到A1（OH）3固體，得不到A1C13固體，故不選D；

選B?

8.甲、乙、丙、丁均為中學化學中常見物質(zhì)，它們之間有如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系（反應(yīng)條件及其他產(chǎn)物已略去）：下

列說法不正確的是（）

'V]+J丙

A.若甲是Fe,則丁可能是Cl2

B.若丁是CO2,則甲可能為NaOH溶液

C.若甲是AlCy溶液，則丁可能是KOH溶液

D.若丁是。2,則乙、丙的相對分子質(zhì)量可能相差16

【答案】A

【詳解】

A.若甲是Fe,丁是CI2,Fe在CL中燃燒只生成氯化鐵，氯化鐵與氯氣不反應(yīng)，不符合轉(zhuǎn)化關(guān)系，故A

錯誤；

B.若丁是CO2,則甲可能為NaOH溶液，NaOH先與CO?生成Na2co3,Na2cO3再與CO2和水反應(yīng)生成

NaHCCh,故B正確；

C.若甲是A1C13溶液，氯化鋁和少量KOH溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁和過量KOH反應(yīng)生成

偏鋁酸鉀，所以符合轉(zhuǎn)化關(guān)系，故C正確；

D.若丁是02,甲為氨氣，乙為NO、丙為二氧化氮（甲為硫或硫化氫、乙為二氧化硫、丙為三氧化硫）

等符合轉(zhuǎn)化關(guān)系，乙、丙的相對分子質(zhì)量可能相差16,故D正確；

故選A?

9.下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說法正確的是（）

A.常溫下pH均為4的H2SO4和（NH41S04溶液中水電離出的c（H+）之比為1（）6:1

B.等濃度的HC1和CH3co0H溶液均加水稀釋10倍，CH3coOH溶液的pH變化較大

+

C.O.lmoLLiNaHC）。,溶液的pH小于7,溶液中粒子濃度大小順序為：c（Na）>c（C2O^j>

C（H2C2O4）

D.pH=2的H2s溶液與pH=12的NaOH溶液任意比例混合：c（Na+）+c（H+）=c（0H）+c（HSj+

C（H2S）

【答案】C

【詳解】A.常溫下pH為4的H2sO4溶液中水電離的c（H'）等于溶液中的C（OH],

K]0/4

c（OH-）=1^、=H=10“°mol/L,pH為4的（NHJSO4溶液中水電離出的c（H+）等于溶液中的氫離

子總濃度=l（Hmol/L,兩溶液中水電離的c（H+）之比1：1（）6,故A錯誤;

B.等濃度的HC1和CH3co0H溶液均加水稀釋10倍，因醋酸是弱酸能繼續(xù)電離出氫離子，因此

CH3coOH溶液的pH變化較小，故B錯誤；

C.O.lmoLl/NaHC2（）4溶液的pH小于7,說明HC2。；的電離程度大于其水解程度，則電離產(chǎn)生的

+

c（C2O;j大于水解產(chǎn)生的c（H2c2O4），離子濃度的大?。篶（Na）>c（C2O；j>c（H2C2O4）,故C正確；

D.H2s溶液HNaOH溶液混合時：由電荷守恒可知：c（Na+）+c（H+）=c（0H）+c（HS）+2c（s?],兩

者任意比例混合時c（H?S）不一定等于2c（S'],因此等式c（Na+）+c（H+）=c（0H）+c（HS1+c（H2S）

不一定成立，故D錯誤；

故選：Co

10.某學生設(shè)計石蠟加熱催化分解反應(yīng)的實驗裝置如圖。下列對該實驗的說法正確的是（）

A.裝置A中碎瓷片有催化作用，同時可以增大氣態(tài)石蠟油的受熱面積

B.裝置B中試管中產(chǎn)生了液體，說明汽化的石蠟油重新冷凝

C.裝置C、D中溶液均褪色，說明石蠟油催化分解生成的氣體為乙烯

D.裝置D中溶液顏色變淺，裝置E中的氣體可以燃燒，說明裝置E中收集了CH’

【答案】A

【詳解】

A.A中碎瓷片有催化作用，催化分解石蠟油，同時石蠟油汽化后，碎瓷片可以增大氣態(tài)石蠟油的受熱面積，

A正確；

B.B中試管中產(chǎn)生了液體，不僅僅是冷凝的汽化的石蠟油，還有石蠟油分解生成的相對分子質(zhì)量較大的烯

煌和烷煌，B錯誤;

C.C、D中溶液均褪色，說明石蠟油催化分解的產(chǎn)物含不飽和燒，C錯誤；

D.D中溶液顏色變淺，說明烯嫌被酸性高鋅酸鉀氧化；裝置E中的氣體可以燃燒，說明氣體是小分子烷短，

可能含有甲烷，D錯誤；

答案選A。

二、選擇題：本題共4個小題，每小題4分。共16分，在每小題給出的四個選項中，有一個或兩個選項是

符合題目要求的。全部選對的的4分，選對但不全的得2分，有選錯的得。分。

11.實驗室探究制備高鐳酸鉀的綠色化方案，其實驗流程如圖：

KC10KOHH0CH,COOH

I3I2；1

MnO2―”共熔|"f|溶解i因葉f|過濾i濾液—KMn()4晶體

濾渣

己知：KaMnO,在酸性、中性和弱堿性環(huán)境下，MnO：會發(fā)生自身氧化還原(歧化)反應(yīng)，生成MnO&和

MnO,1,

下列說法正確的是()

A.“共熔”投料的順序為：先加入MW?和Ke.,待熔融后再加入KOH

B.“歧化”步驟所得的氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2:1

C.“歧化”過程中加入的CH3coOH會被氧化

D.從提高原料利用率的角度分析，本實驗流程的優(yōu)點是濾渣可循環(huán)利用

【答案】BD

【分析】

MnCh、KOH和KCKX在高溫下熔融反應(yīng)生成KzMnO」,加水溶解，向溶液中加入醋酸調(diào)節(jié)溶液的pH,K2MnO4

發(fā)生歧化生成KMnCh和MnCh,過濾后，將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到KMnCU晶體。

【詳解】

MnO^

A.共熔投料時若先加入MnO?和KCIO3,則2Ko2KCl+3ChT，KCQ分解，就不能和MnCh、

A

KOH在高溫下熔融反應(yīng)生成K2MnO4,故A項錯誤；

B.“歧化”步驟中KzMnCU反應(yīng)得到氧化產(chǎn)物(KMnCU)和還原產(chǎn)物(MnCh),一部分K?MnO4中Mn元素化合

價升高1價生成KMnCU,另一部分KzMnCh中Mn元素化合價降低2價生成MnCh,根據(jù)得失電子守恒，氧

化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2:1,故B項正確；

C.“歧化”過程中加入的CH.3C00H不會被生成的KMnCh氧化，故C項錯誤；

D.過濾這個步驟得到的濾渣是MnCh,可以循環(huán)利用，所以D項正確。

故答案選：BD。

12.相同溫度下，分別在起始體積均為1L的兩個密閉容器中發(fā)生反應(yīng):X2(g)+3Y2(g)^2XY3(g)AH=-akJ/mol,

實驗測得反應(yīng)的有關(guān)數(shù)據(jù)如表。

起始物質(zhì)的量/mol達到平衡

達平衡過程中

容器反應(yīng)條件所用時間

的能量變化

X2丫2XY3

/min

①恒容13010放熱0.1akJ

②恒壓130t放熱bkJ

下列敘述正確的是

A.對于上述反應(yīng)，①、②中反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值相同

B.①中：從開始至lOmin內(nèi)的平均反應(yīng)速率u(X2)=0.1mol/(LTnin)

C.②中：X2的平衡轉(zhuǎn)化率小于10%

D.b>O.la

【答案】AD

【詳解】

A.平衡常數(shù)是溫度函數(shù)，只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，故A正確；

B.由題給數(shù)據(jù)可知，容器①達到平衡時反應(yīng)放出熱量0.1akJ,則反應(yīng)消耗X2的物質(zhì)的量為1:

akJ/mol

0.1mol

=0.1mol,從開始至lOmin內(nèi)的平均反應(yīng)速率1)(X2)=——--=0.01mol/(L?min),故B錯誤；

10min

l

C.由題給數(shù)據(jù)可知，恒容容器①達到平衡時反應(yīng)放出熱量O.lakJ,則反應(yīng)消耗X2的物質(zhì)的量為W21ay

akJ/mol

=0.1mol,X2的平衡轉(zhuǎn)化率為需1x100%=10%,該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，恒壓容器相比于恒容容

器，相當于是增大壓強，增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，X2的平衡轉(zhuǎn)化率會增大，恒壓容器②中X2的

平衡轉(zhuǎn)化率應(yīng)大于10%,故c錯誤；

D.由題給數(shù)據(jù)可知，恒容容器①達到平衡時反應(yīng)放出熱量O.lakJ,該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，恒壓容器

相比于恒容容器，相當于是增大壓強，增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，X2的平衡轉(zhuǎn)化率會增大，恒壓

容器②中放出的熱量大于O.lakJ,即b>0.1a,故D正確；

故選AD。

13.實驗測得等物質(zhì)的量濃度NaHCCh和Na2c03溶液的pH隨溫度變化如圖所示.下列說法錯誤的是（）

A.NaHCCh和Na2cCh水解均是吸熱反應(yīng)

B.M點之前，升溫pH減小，主要原因是升溫促進水的電離

C.N點時NaHCCh已經(jīng)完全分解

D.若將N點溶液恢復(fù)到25℃,pH>8.62

【答案】BC

【詳解】

A.鹽的水解反應(yīng)為中和反應(yīng)的逆過程，中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則NaHCCh和Na2co3水解均是吸熱反應(yīng)，

A說法正確：

B.NaHCCh溶液中，碳酸氫根離子電離產(chǎn)生氫離子，碳酸氫根離子水解產(chǎn)生氫氧根離子，M點之前，升溫

pH減小，主要原因是碳酸氫根離子的電離程度大于其水解程度，抑制水的電離，B說法錯誤；

C.若N點NaHCCh己經(jīng)完全分解，則碳酸鈉溶液在45℃時的pH約為11.45,與碳酸氫鈉溶液的pH不符，

C說法錯誤；

D.升高溫度部分碳酸氫鈉發(fā)生變質(zhì)，則將N點溶液恢復(fù)到25℃,混合液pH>8.62,D說法正確；

答案為BCo

14.25℃時，難溶鹽CaSC>4、CaCO,,MnCO3溶液中陽離子濃度的負對數(shù)［pM=-lg（M2+）］和陰離子濃

度的負對數(shù)“R=-lg（R"）］的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是（）

III?)

r--l-CaCO.-r

86

A.25℃,Ksp(CaCO3)=10-

B.向A點對應(yīng)的溶液中加入固體CaCl),可得到Y(jié)點對應(yīng)的溶液

C.25℃，三種物質(zhì)的溶解度：MnCO3>CaCO3>CaSO4

D.25C，向lOOmLMnCO；飽和溶液中加入LllgCaC^G),有CaCC)3沉淀生成

【答案】AD

【詳解】

A.25"C，K、p(CaCO3)=c(Ca2+)c(CO；-)=1043x1()43=i0a6,故A正確；

B.向A點對應(yīng)的溶液中加入固體CaCU，鈣離子濃度增大，pM=-Ig(M2+)減小，不可能得到Y(jié)點對應(yīng)

的溶液，故B錯誤；

C.比較三種物質(zhì)的Ksp,25℃.三種物質(zhì)的溶解度：MnCO3<CaCO3<CaSO4,故C錯誤；

D.100mLMnCC)3飽和溶液中c(CO1)=1053moHJ.25"C，向100mLMnCC)3飽和溶液中加入

LUg

22+536386

l.llgCaCl2(s),c(Ca>Illgmor'=0.1mol-L-',0c=c(CO)c(Ca)=10-x0.1=10->10-,有GCO3

-OJA

沉淀生成，故D正確；

三、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。第15-17題為必考題，每個試題考生都必須作答。第18-19題

為選考題，考生根據(jù)要求作答。

(-)必考題：此題包括3小題，共39分。

15.(12分)碳酸鎂晶須是一種新型的吸波隱形材料中的增強材料。

I.合成該物質(zhì)的步驟如下：

1

步驟1：配制200mL0.5mol-L-'MgSO4溶液和400mL0.5molL-NH4HCO3溶液；

步驟2：將所配NH4HCO3溶液倒入四口燒瓶中，控制溫度50℃,邊攪拌邊把所配MgS04溶液于1min內(nèi)逐

滴加入NH4HCO3溶液中，然后用氨水調(diào)節(jié)溶液pH至9.5；

步驟3：放置lh后，過濾、洗滌、干燥得碳酸鎂晶須產(chǎn)品（MgCO3?nH2O,n=l~5）?

（1）步驟1中配制4（）0mL0.5moi.L-iNFhHCCh溶液所需玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和量筒外，

還有?

（2）①步驟2中應(yīng)采取的較好加熱的方法為；

②生成MgCO3?nH2O的離子方程式為。

II.測定合成的MgCOnlhO中的n值：稱量1.000g碳酸鎂晶須，放入如圖所示的廣口瓶中，加入水，滴

入稀硫酸與晶須反應(yīng)，生成的CCh被過量的NaOH溶液吸收，在室溫下反應(yīng)4?5h,反應(yīng)后期將溫度升到

30℃,最后，燒杯中的溶液加足量氯化釧溶液后，用已知濃度的鹽酸滴定至中性，從而測得CO2的總量；

重復(fù)上述操作2次。

（3）圖中氣球的作用是

（4）設(shè)NaOH溶液為amol-L"bmL。3次實驗測得消耗c鹽酸的體積平均值為dmL,則n值為

（用含a、b、c、d的代數(shù)式表示）。

（5）若省去“反應(yīng)后期升溫到30℃”的步驟，產(chǎn)生的后果是n值______（填“偏大”、"偏小”或“無影響”）。

【答案】（1）500mL容量瓶

2+

(2)水浴加熱Mg+(n-l)H2O+NHrH2O+HCO'=MgCOj-nH2O；+NH^

(3)緩沖壓強并封閉體系

l-0.042(ab-cd)

0.009(ab-cd)

(5)偏大

【分析】

II.測定合成的MgCChFHzO中的n值實驗原理：MgCO3nH2。溶液先與稀硫酸反應(yīng)生成CO2,反應(yīng)方程式

為MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2t,將生成的CCh氣體導(dǎo)入過量NaOH溶液反應(yīng)生成碳酸鈉，反應(yīng)方程

式為2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,向燒杯中的反應(yīng)液加入足量氯化鋼溶液后，碳酸鈉與氯化鋼反應(yīng)生成碳酸

銀，此時溶液中溶質(zhì)為氯化鋼、氫氧化鈉、氯化鈉，向溶液中滴加鹽酸，鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng)，滴加鹽

酸至溶液呈中性時，鹽酸恰好與氫氧化鈉完全反應(yīng)，通過鹽酸的量確定吸收二氧化碳后剩余氫氧化鈉的量，

然后利用總氫氧化鈉的量與剩余氫氧化鈉的量確定吸收二氧化碳中氫氧化鈉的反應(yīng)量，從而計算出二氧化

碳的物質(zhì)的量，由MgCChiiHzO可知〃(C)=〃(MgCO3),由此可得1.000g碳酸鎂晶須中碳酸鎂的質(zhì)量，由碳

酸鎂晶須總質(zhì)量-碳酸鎂質(zhì)量=晶須中水的質(zhì)量，由此計算出“(H2O),通過八',；二、=一解得門值,以此

n(MgCO3)1

進行解答。

【詳解】

I.⑴配制400mL0.5molBNHuHCCh溶液實驗中，應(yīng)選擇500mL容量瓶進行配制，利用托盤天平稱量

NFhHCCh固體質(zhì)量，將NHjHCCh固體質(zhì)量轉(zhuǎn)移至燒杯中，用量筒量取一定體積蒸儲水加入燒杯中，用玻

璃棒不斷攪拌使固體溶解，待溶液恢復(fù)至室溫后，再轉(zhuǎn)移至容量瓶中，然后洗滌燒杯并轉(zhuǎn)移至容量瓶中，

再向容量瓶中加入蒸儲水至液面刻度接近刻度線時，改用膠頭滴管滴加蒸緇水至刻度線，然后搖勻溶液，

因此所需玻璃儀器有：500mL容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和量筒，故答案為：500mL容量瓶；

(2)①NEHCCh受熱易發(fā)生分解，因此將反應(yīng)溫度控制在50℃較好的加熱方式為水浴加熱；

②MgSO4溶液和NKHCCh溶液以及氨水之間發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成MgCOrnHzO,反應(yīng)離子方程式為Mg2+

+(n-1)H2O+NH3-HzO+HCO3=MgCO3-nHuOJ+NH：；

II.(3)由上述分析可知，實驗過程中會有CO?氣體生成，裝置內(nèi)壓強會增大，容易產(chǎn)生安全隱患，目實驗

過程中需要將反應(yīng)生成的CO2氣體全部吸收，因此氣球的作用是緩沖壓強并封閉體系；

(4)由上述分析可知,n(HCI)=cmol-L1xdx1()-3L=10-3xcdmol="(NaOH)余,

則吸收二氧化碳中氫氧化鈉的反應(yīng)量為“(NaOH),產(chǎn)“(NaOH)總-n(NaOH)*=amol-L-'xbxlO^L-10-3xcd

mol=10-3x(ab-cd)mol,

由2NaOH?CO2可知，”(CO2)=—〃(NaOH)“*=*(ab-cd)mo]>

22

10-3x(ab-cd)

由MgCO3nH2。~CC)2可知,n(MgCO3)=n(CO2)=mol,

2

n?(MgCO3)=molx84g/mol=4.2x102(ab—cd)g,

根據(jù)質(zhì)量守恒可知,m(H2O)=加(MgCChnHzO)—/?z(MgCO,3)=[1-4.2x102(ab—cd)]g,

[1-4.2x10-2曲-cd)]g

則H(H2O)=

18g/mol

[l-4.2xl0-2(ab-cd)]g

?(HO)n18g/mol=1-OEZQib-cd)

由化學式MgCO3-nHO可知,2

23

zz(MgCO3)]10-x(ab-cd)0.009(ab-cd)'

-----------------mol

2

（5）若省去“反應(yīng)后期升溫到30℃”的步驟，部分CO2將溶于水未參加反應(yīng)，會導(dǎo)致〃（CO2）偏小，使得

〃KMgCO3）偏小，制止0）將偏大，導(dǎo)致最終計算結(jié)果偏大。

16.（15分）鉆鋁系催化劑主要用于石油煉制等工藝，從廢鉆鋁催化劑（主要含有MoS2、CoS和ALO?）中

回收鉆和銅的工藝流程如圖:

氨水

鯉限有機萃取劑I

有嬴ff'翳f匹卜的酸鉉

辮T焙燒卜*|嶗i+一沒取液-幽

水相2

水相1

有機相2f水相草酸牯一ACOJOI

有機萃取劑2j）

破酸草酸核

已知：浸取液中的金屬離子主要為MoO；+、Co2+>AT"。

（l）鋁酸錢［（NH4）2MoO4］中Mo的化合價為,MoS2在空氣中高溫焙燒產(chǎn)生兩種氧化物：SO2

和（填化學式）。

（2）為了加快酸浸速率，可采取的措施為（任寫一條）。

（3）若選擇兩種不同萃取劑按一定比例（協(xié)萃比）協(xié)同萃取MoO；+和Co?*,萃取情況如圖所示，當協(xié)萃比=

更有利于MoO；+的萃取。

%

M

萃w

取

率?

/?

M

協(xié)萃比

(4)操作I的名稱為o

(5)向有機相1中滴加氨水，發(fā)生的離子方程式為。

(6)Co?+萃取的反應(yīng)原理為C『+2HR/COR2+2H\向有機相2中加入H2s0&能進行反萃取的原

因是(結(jié)合平衡移動原理解釋)。

(7)水相2中的主要溶質(zhì)除了H2s還有(填化學式)。

(8)CO3O4可用作電極，若選用KOH電解質(zhì)溶液，通電時可轉(zhuǎn)化為CoOOH,其電極反應(yīng)式為o

【答案】(1)+6MOO3

(2)攪拌

(3)4:1

(4)分液

+

(5)MOO^+4NH3-H2O=MOO：+4NH；+2H2。

(6)根據(jù)Co2++2HR褶為C0R2+2H+可知，加入H2so4,c(H)增大,平衡向左移動Al2(SO4)3

-

(7)Co3O4+OH'+H20-e=3CoOOH

【分析】

從廢鉆鋁催化劑(主要含有MOS2、CoS和A12O3)經(jīng)過焙燒后，得到MOO3,CoO和二氧化硫，加入硫酸后，

浸取液中的金屬離子主要為MoO］、Co?+、AP+,經(jīng)過萃取和分液得到有機相1和水相1,有機相1中

含有MoOf,加入氨水后得到鋁酸核溶液，經(jīng)結(jié)晶后得到鋁酸鏤；水相1中含有Co?+、Al3+-SO42-,經(jīng)

萃取分液后，水相2中含有H2sO4和A12(SC)4)3,有機相2中含有Co?*、SCV-,加入硫酸后，得到水相

3,加入草酸鍍，得到草酸鉆，加熱草酸鉆可以得到四氧化三鉆，據(jù)此分析解答。

【詳解】

(1)[(NHJ2MOO4]中，錢根離子為+1價，0為-2價，所有元素的化合價之和為0,Mo的化合價為+6,

MoS2和氧氣反應(yīng)的化學方程式為：2Mos2+7Ch=2MOO3+4SO2,可知生成物有二氧化硫和MOO3兩種氧

化物；

(2)為「加快酸浸速率，可采取的措施為攪拌，可以增大接觸面積；

(3)根據(jù)圖像，找到MoO；+最多，Co2+較少的協(xié)萃比為4:1；

(4)操作1是將有機相和水相分開，是分液；

(5)有機相1中含有MoO；+,加入氨水后得到鋁酸鐵溶液，化學方程式為

+

MoO；+4NH3-H20=MoOf+4NH；+2H2O:

⑹根據(jù)CQ2++2HR皤公C0R2+2H+可知，加入H2so4，c(H。增大，平衡向左移動，能進行反萃

??；

⑺水相1中含有Co?＞、Al3+-SO42-,經(jīng)萃取分液后，水相2中含有H2sO4和A12(SC)4)3；

(8)CO3O4可以表示成CoOCo2O3,在堿性條件下可發(fā)生氧化反應(yīng)，生成CoOOH,電極反應(yīng)為

--

Co3O4+OH+H2O-e=3CoOOH。

17.(12分)綜合利用C02、CO對構(gòu)建低碳社會有重要意義。

(1)Li4SiO4可用于富集得到高濃度CO2o原理是：在500℃,低濃度CO2與口4竽。4接觸后生成兩種鋰鹽;

平衡后加熱至700℃,反應(yīng)逆向進行，放出高濃度C02,Li4SiO4再生。700℃時反應(yīng)的化學方程式為。

(2)固體氧化物電解池(SOEC)用于高溫共電解CO2/H2O,既可高效制備合成氣(C0+H2),又可實現(xiàn)C02

的減排，其工作原理如圖。寫出電極c發(fā)生的電極反應(yīng)式：、。

H2OH2

co2co

o,

(3)電解生成的合成氣在催化劑作用下發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)+2H2(g)#CH3OH(g)o對此反應(yīng)進行如下研

究：某溫度下在一恒壓容器中分別充入1.2molCO和1molH2,達到平衡時容器體積為2L,且含有0.4mol

CH3OH(g)o此時向容器中再通入0.35molCO氣體，則此平衡將(填“向正反應(yīng)方向"“不”或響逆反應(yīng)

方向”）移動。

（4）已知:

若甲醇的燃燒熱為AH3,試用AF、△外、表示CO（g）+2H2（g）UCH30H⑴的AH,則△”=

（5）利用太陽能和缺鐵氧化物可將廉價C02熱解為碳和氧氣，實現(xiàn)CCh再資源化，轉(zhuǎn)化過程如圖所示,

若用1mol缺鐵氧化物與足量CCh完全反應(yīng)可生成molC(碳)。

【答案】(1)Li2CO3+Li2SiO3=CO2+Li4SiO4

22

(2)CO2+2e=CO+OHiO+2e=H2+O

(3)向逆反應(yīng)方向

(4)2A//1-AH2-A//3

(5)

【分

（1）根據(jù)信息分析和質(zhì)量守恒書寫低濃度CO2與Li4SiO4接觸后生成的兩種鋰鹽,再書寫平衡后加熱至700℃,

反應(yīng)逆向進行，放出高濃度C02,Li4SiCU再生的方程式。

（2）其工作原理如圖，電極c上CO?中C化合價降低，比0中H化合價降低，作電解池的陰極。

（3）先計算平衡時HMg）、CO（g）和CH30H（g）物質(zhì)的量，求出平衡常數(shù)，再求出向容器中再通入0.35molCO

氣體時容器體枳，求出濃度商并與平衡常數(shù)比較。

（4）根據(jù)圖像和燃燒熱的概念得到三個熱反應(yīng)方程式，再根據(jù)蓋斯定律計算。

（5）根據(jù)圖中信息得到反應(yīng)方程式，再根據(jù)方程式計算。

【詳解】

（1）在500℃,低濃度CO2與Li4SiCU接觸后生成兩種鋰鹽，根據(jù)元素守恒得到兩種鋰鹽為Li2cCh和LizSiCh；

平衡后加熱至700℃,反應(yīng)逆向進行，放出高濃度CO2,LhSiCU再生。700C時反應(yīng)的化學方程式為Li2c03+

Li2SiO3=CO2+Li4SiO4；故答案為：Li2cO3+Li2SiC>3=CCh+LhSiOo。

(2)其工作原理如圖，電極c±CO2中C化合價降低，比0中H化合價降低，作電解池的陰極，電極c發(fā)

222

生的電極反應(yīng)式：C€)2+2e=CO+O,H2O+2e=Hz+CP；故答案為：CCh+2e=CO+O,H2O+2e=H2+O?

(3)某溫度下在一恒壓容器中分別充入1.2molCO和1molH2,達到平衡時容器體積為2L,且含有0.4mol

CH3OH(g),則消耗0.8molH2(g),0.4molCO(g),剩余0.2molHz(g)和().8molCO(g),此時容器內(nèi)氣體物質(zhì)的

0.4

量共0.2mol+0.8moi+0.4mol=1.4mol,容器體積為2L,此時平衡常數(shù)為K=2=50；此時向容

U.o

——X(——)

22

器中再通入0.35molCO氣體，則氣體物質(zhì)的量為1.75mol,根據(jù)恒溫恒壓下氣體體積之比等于物質(zhì)的量之

比，得到容器體積為1.75molX2L=2.5L,此時co物質(zhì)的量為1.15moL則濃度商

1.4mol

0.4

54.3>50,因此平衡將向逆反應(yīng)方向移動；故答案為：向逆反應(yīng)方向。

1.15

--------X

2.5

(4)根據(jù)圖像得到H2(g)+^-O2(g)=H20(1)A//I,CO2(g)=CO(g)+^-O2(g)Aft,甲醇的燃燒熱為AH3,

3

即CH3OH(I)+-O2(g)=CO2(g)+2H2O(I)Aft,將第一個方程式乘以2減去第二個方程式，再減去第三個方

程式得到CO(g)+2H2(g)=CH30H⑴的則—A為；故答案為：2A//1-Aft-Afto

(5)根據(jù)圖中信息得到反應(yīng)方程式為10Feo.90+C02=3Fe304+C,若用1mol缺鐵氧化物與足量CCh完全

反應(yīng)，根據(jù)方程式可生成0」molC(碳)；故答案為：0.1。

【點睛】

向恒壓容器加入氣體時，一定要注意加入的氣體會使整個容器體積增大，因此要計算出此時容器的體積，

再根據(jù)濃度商進行計算并與平衡常數(shù)相比較。

(-)選考題：共15分。請考生從給出的兩道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計分。

18.【選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】(15分)

FritzHaber在合成氨領(lǐng)域的貢獻距今已經(jīng)110周年，氮族元素及其化合物應(yīng)用廣泛。

(1)在基態(tài)I3N原子中，核外存在對自旋相反的電子，核外電子占據(jù)的最高能級的電子云輪廓

圖為形。

(2)根據(jù)價層電子對互斥理論，N/、NO,、Nth-中，中心原子價層電子對數(shù)不同于其他兩種粒子的是

，與N0『互為等電子體的分子為。液氨中存在電離平衡2NH3=NH4++NH2,根據(jù)

價層電子對互斥理論，可推知NH2-的空間構(gòu)型為，液氨體系內(nèi)，氮原子的雜化軌道類型為

。NH3比P%更容易液化的原因為o

(3)我國科學工作者實現(xiàn)世界首次全氮陰離子(NQ金屬鹽CO(N5)2(H2O)4-4H2O的合成，其結(jié)構(gòu)如圖所示,

可知N5-的化學鍵類型有。

(4)把特定物質(zhì)的量之比的NEC1和HgCb在密封管中一起加熱時，生成晶體X,其晶胞的結(jié)構(gòu)圖及晶胞

參數(shù)如圖所示。則晶體X的化學式為,其晶體密度為(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,

列出計算式)g-cm3。

【答案】(1)2啞鈴(紡錘)

(2)NH3SCh或BF3V形sp3

液氨存在分子間氫鍵，沸點高于PH3,故NH3比P%更易液化

(3)Q鍵、兀鍵

10210

(4)HgNHKh1x325.5/NAx(ax10-)xcx1O'

【詳解】

(I)氮原子的電子排布是Is22s22P3,可知核外存在2對自旋相反的電子。核外電子占據(jù)的最高能級為2p,

電子云輪廓圖為啞鈴(紡錘)形；

(2)NE、NO工、NO2-中，中心原子價層電子對數(shù)分別為3、4,4,不同于其他兩種粒子的是NHs；等

電子體要求原子總數(shù)相同、價原子總數(shù)相同，與NOr互為等電子體的分子為SO.;或BF3：N正的中心原子N

的價層電子對數(shù)為4,孤電子對數(shù)為2,可知空間構(gòu)型為V形：氨氣分子中氮原子價層電子對個數(shù)=3+gx

（5-3x1）=4,所以N原子采用sp3雜化；液氮存在分子間氫鍵，沸點高于P%,故NH3比P%更易液化；

（3）由結(jié)構(gòu)可知，存在的化學鍵為。鍵、兀鍵；

（4）由均攤法可知，1個晶胞中Hg2+、NHj、C「個數(shù)分別為1、1、3,則晶體X的化學式為HgNH4c13；

晶體密度P=NM/NAV,又M（HgNH4cl3）=325.5g/mol,V=（axlOlo）2-cxlO10cm3.

故p=lx325.5/NAX（axlO-lo）2xcxlO-|0g-cm~3o

19.【選修5：有機化學