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文檔簡介

2023年高考考前押題密卷(廣東卷)

化學?全解全析

本卷滿分100分,考試時間75分鐘。

注意事項:

1.答卷前,考生務必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡對應題目的答案標號涂黑。如需改

動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標號?;卮鸱沁x擇題時,將答案寫在答題卡上。寫在本

試卷上無效。

3.考試結束后,將本試卷和答題卡一并交回。

可能用到的相對原子質量:H1C12N14O16Na23Mg24Al27S32

第I卷(選擇題共44分)

一、選擇題:本題共16個小題,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.廣東人愛“飲茶”,毛澤東有“飲茶粵海未能忘”詩句。下列說法錯誤的是

A.茶餅浸泡前要掰成小塊,可使之更快浸出茶香

B.使用沸水泡茶,可加速茶葉中物質的溶解

C.茶葉封裝時常附帶一包鐵粉,可減慢茶葉的氧化

D.某溫度下測得茶水的pH=6.6,則該茶水一定呈酸性

【答案】D

【解析】A.茶餅浸泡前要掰成小塊,增大其與水的接觸面積,可使之更快浸出茶香,A正確;

B.使用沸水泡茶,溫度升高,可加速茶葉中物質的溶解,B正確;

C.茶葉封裝時常附帶一包鐵粉,鐵粉吸收包裝袋內的氧氣,可減慢茶葉的氧化,C正確;

D.溶液呈酸性指氫離子濃度大于氫氧根離子濃度,某溫度下水的離子積未知,pH=6.6不能判

斷溶液的酸堿性,D錯誤;

故選D。

2.下列有關材料的說法錯誤的是

A.宇航服使用多種合成纖維B.聚乙快可用于制備導電高分子

C.復合材料具有優(yōu)異性能D.高吸水性樹脂都含有羥基

【答案】D

1

【解析】A.宇航服使用聚酰胺纖維等多種合成纖維,故A正確;

B.聚乙快是高分子材料,且結構中有單鍵和雙鍵交替,具有電子容易流動的性質可以導電,

故B正確;

C.復合材料一般具有強度高、質量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能,其綜合性能超過了單一

材料,故C正確;

D.高吸水性樹脂是含有竣基、羥基等強親水基團并具有一定交聯(lián)的網(wǎng)狀高分子化合物,不一

定都含有羥基,故D錯誤;

故選D。

3.對化學基本概念的理解和把握是學好化學的關鍵。下列說法正確的是()

A.14c與12c60互為同位素

B.14c60與12c60是具有相同質子數(shù)的不同核素

C.CH3coOH與HCOOCH3互為同素異形體

.,1I

D.硝基苯與、互為同分異構體

【答案】D

【解析】A.14c與12c互為同位素,14C與12c60不互為同位素,A錯誤;

B.14c60與12c6。是同一種物質,14c與12c是具有相同質子數(shù)的不同核素,B錯誤;

C.CH3coOH與HCOOCH3互為同分異構體,C錯誤;

D.硝基苯與分子式相同,互為同分異構體,D正確;

答案選D。

4.物質的性質、反應原理與其應用息息相關,陳述I和n均正確且具有因果關系的是

選項陳述I陳述n

A用鐵槽盛放濃HNC>3鐵不與濃HNO3反應

B用氫氟酸刻蝕玻璃HF能與玻璃中的Si。2反應

C用鉀鹽作紫色煙花原料電子躍遷到激發(fā)態(tài)釋放能量,產(chǎn)生紫色光

DNa高溫還原KC1制備金屬K金屬性:Na<K

【答案】B

2

【解析】A.鐵與濃HNO3常溫下發(fā)生鈍化,因此常用鐵槽盛放濃HNC>3,故A不符合題意;

B.HF能與玻璃中的Si。?反應,所以用氫氟酸刻蝕玻璃,故B符合題意;

C.用鉀鹽作紫色煙花原料是因為電子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)釋放能量,產(chǎn)生紫色光,故C不符合

題意;

D.Na高溫還原KC1制備金屬K,主要是K的沸點低,故D不符合題意。

綜上所述,答案為B。

5.生物質廢物產(chǎn)量大,污染重。一種“生物質廢物熱解耦合化學鏈制氫”技術,為生物質廢物資

源化和氫能開發(fā)開辟了新道路,其工藝流程示意圖如下:

A.蒸汽反應器中主要發(fā)生的反應為3Fe+4H20(g)亙遢Fe3O4+4H2

B.從蒸汽反應器所得H2和H2O的混合物中液化分離H2O,可獲得高純Hz

C.燃料反應器中Fe2C>3固體顆粒大小影響其與CO、H2反應的速率

D.空氣反應器中發(fā)生反應時,氧化劑與還原劑的物質的量之比為1:2

【答案】D

【解析】A.由圖可知,蒸汽反應器中主要發(fā)生的反應為鐵與水蒸氣在高溫條件下反應生成四

高溫

氧化三鐵和氫氣,反應的化學方程式為3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2,故A正確;

B.由圖可知,從蒸汽反應器中出來的混合氣體為水蒸氣和氫氣,水的沸點比氫氣高,冷卻混

合氣體可以將水液化,得到高純氫氣,故B正確;

C.燃料反應器中氧化鐵固體顆粒越小,與氫氣和一氧化碳的接觸面積越大,反應速率越快,

故C正確;

3

D.空氣反應器中發(fā)生的反應為四氧化三鐵在高溫下與氧氣反應生成氧化鐵,反應的化學方程

高溫

式為4Fe3O4+C>2=6Fe2O3,由方程式可知,反應中氧化劑氧氣與還原劑四氧化三鐵的物質的

量之比為1:4,故D錯誤;

故選D。

6.兩種金屬接觸時,接觸部位會發(fā)生“電偶腐蝕”。金屬鐵和銅在自來水和海水中,相同時間發(fā)

生的腐蝕情況如圖。下列有關說法正確的是()

A.甲圖中的介質為海水

B.腐蝕過程中電能轉化為化學能

C.鐵電極反應式為Fe—3e-=Fe,+

D.若在金屬表面涂油漆,可以減弱鐵的腐蝕

【答案】D

【分析】鐵和銅接觸時,遇到電解質溶液會形成原電池,且形成的原電池中鐵作負極,銅作正

極,電解質為海水時的腐蝕速度大于水作電解質時的腐蝕速度,因此甲圖的介質為水,乙圖的

介質是海水,且腐蝕的過程中化學能轉化為了電能,據(jù)此分析判斷。

【解析】A.由分析可知,甲圖的介質為水,乙圖的介質是海水,A項錯誤;

B,腐蝕的過程中化學能轉化為了電能,B項錯誤;

C.形成的原電池中鐵作負極,失去電子,電解反應為:Fe-2e-=Fe2+,C項錯誤;;

D.在金屬表面涂油漆,可以減弱鐵的腐蝕,D項正確;

答案選D。

7.某實驗小組利用下圖裝置進行實驗。下列說法不正確的是

4

(¥f足ilNaOH:玳啊駢花

XJ'-I

。一力!行淀出K1溶液的棉花

A.滴加濃鹽酸時需將分液漏斗上端玻璃塞上的凹槽對準漏斗上的小孔

B.蘸有淀粉KI溶液的棉花變藍,說明氯氣的氧化性強于碘

C.蘸有品紅溶液的棉花褪色,說明氯氣具有漂白性

D.蘸有紫色石蕊溶液的棉花上出現(xiàn)的現(xiàn)象是棉花先變紅后褪色

【答案】C

【解析】A.滴加濃鹽酸時需將分液漏斗上端玻璃塞上的凹槽對準漏斗上的小孔,A正確;

B.蘸有淀粉KI溶液的棉花變藍,說明Cb與KI溶液發(fā)生了反應:C12+2KI=2KCl+l2,12遇淀粉溶

液變?yōu)樗{色。在該反應中Cb為氧化劑,L為氧化產(chǎn)物,所以氯氣的氧化性強于碘,B正確;

C.氯氣本身沒有漂白性,氯氣與水反應生成的次氯酸具有漂白性,能夠使品紅溶液褪色,C錯

誤;

D.濃鹽酸與KMnCU溶液反應產(chǎn)生CL,Cb溶于蘸有紫色石蕊溶液中,反應產(chǎn)生HC1、HC1O,酸

使紫色石蕊試液變?yōu)榧t色,HC1O同時具有強氧化性,又將紅色物質氧化變?yōu)闊o色,因此看到蘸

有紫色石蕊溶液的棉花上出現(xiàn)的現(xiàn)象是先變紅后褪色,D正確;

故合理選項是C。

8.宏觀辨識與微觀探析是化學學科核心素養(yǎng)之一。下列物質性質對應的離子方程式書寫正確的

A.FeBn溶液與等物質的量的CL反應:2Fe2++C12=2Fe3++2Cl-

B.向NaAlCh溶液中滴入足量Ca(HCO3)2溶液:A1O+HCOJ+H2O=Al(OH)3i+COt

2+

C.向FeSCU溶液中加入NH4HCO3溶液得到FeCCh沉淀:Fe+2HCO;=FeCO3;+CO2t+H2O

D.將NazCh固體投入H2I8O中:2Na2O2+2H2i8O=4Na++4OH-+i8ChT

【答案】C

【解析】A.FeBn溶液與等物質的量CL反應,亞鐵離子全部被氧化,澳離子一半被氧化,反應

的離子方程式為2Fe2++2BF+2cb2Fe3++4Ct+B邑故A錯誤;

B.向NaAlCh溶液中滴入Ca(HCCh)2溶液,生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鋁沉淀,反應的離子方程式

5

2+

為Ca+A1O2+HCO-+H2O=A1(OH)3J+CaCO3L故B錯誤;

C.向FeSCU溶液中加入NH4HCO3溶液,反應生成碳酸亞鐵沉淀、二氧化碳和水,反應的離子方

2+

程式為Fe+2HCO;=FeCO3+CO2T+H2O,故C正確;

D.將NazCh固體投入H2I8O中,NazCh既是氧化劑也是還原劑,氧氣中的氧元素完全來自過氧化

鈉,正確的離子方程式為2Na2O2+2H;O=4Na++2i8OH-+2OH-+C)2個,故D錯誤;

答案選C。

9.剛剛過去的春節(jié)期間,一個名叫“福(氟)祿(氯)雙全(醛)”的物質(結構簡式如下圖)

在化學人的朋友圈中火了起來。下列說法正確的是

HH

A.該物質含有4種官能團B.該物質所有的碳原子都是SP3雜化

C.該物質可以發(fā)生銀鏡反應D.該物質中電負性最大的原子是O

【答案】C

【解析】根據(jù)此化合物的結構簡式可知,該物質含有3種官能團,其中碳原子都是SP2雜化,有

醛基可以發(fā)生銀鏡反應,電負性最大的原子是F。

10.鐵與不同濃度硝酸反應時各種還原產(chǎn)物的相對含量與硝酸溶液濃度的關系如圖所示,下列

說法錯誤的是

W

媼9

含8

量7

6

5

4

3

2

1

O

A.硝酸的濃度越小,其還原產(chǎn)物氮的價態(tài)越低的成分越多

B.硝酸與鐵反應往往同時生成多種還原產(chǎn)物

C.當硝酸濃度為9.75molLi時,氧化劑與還原劑的物質的量之比可為15:13

D.鐵能與大于12.2mobL-iHNCh溶液反應說明不存在“鈍化”現(xiàn)象

【答案】D

6

【分析】從圖中可以看出,當其他條件一致時,在濃硝酸濃度為12.2mol/L中,主要產(chǎn)物NO和

NO2,隨著硝酸濃度逐漸降低,產(chǎn)物NCh逐漸減少而NO的相對含量逐漸增多,當濃度為9.75mol/L

時,主要產(chǎn)物是NO,其次是NO2及少量的N2O,當HNCh的濃度降到4.02mol/L時,錢根離子成

為主要產(chǎn)物,可見,凡有硝酸參加的氧化還原反應都比較復雜,往往同時生成多種還原產(chǎn)物,

據(jù)此解答。

【解析】A.由圖可知,硝酸的濃度越小,氨氣含量越高,這說明其還原產(chǎn)物氮的價態(tài)越低的

成分越多,故A正確;

B.根據(jù)以上分析可知硝酸與鐵反應往往同時生成多種還原產(chǎn)物,故B正確;

C.當硝酸濃度為9.75moI-L」時,還原產(chǎn)物有NO、NCh和N2O,物質的量之比為其體積比=10:6:

2=5:3:1,假設NO是5mol、NO2是3mol、N2O是Imol,則反應中轉移電子的物質的量是26mo1,

假設氧化產(chǎn)物是鐵離子,則根據(jù)電子得失守恒可知還原劑的物質的量是日加。/,所以根據(jù)原子

守恒可知氧化劑與還原劑的物質的量之比可為10:y=15:13,故C正確;

D.常溫時,鐵遇濃硝酸要發(fā)生鈍化,鐵能與大于12.2mol-L」HNO3溶液反應,不能說明不存在

“鈍化”現(xiàn)象,故D錯誤;

故選D。

11.NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是()

A.O.lmolH2和O.lmolL在密閉容器中充分反應后的分子總數(shù)為0.2NA

B.常溫常壓下,6.2gP4中所含P-P鍵數(shù)目為0.2NA

C.標準狀況下,2.24LD2中所含中子數(shù)目為0.4NA

D.常溫下,O.lmol/LNa2c03溶液中陰離子總數(shù)大于O.INA

【答案】A

【解析】A.氫氣和碘蒸氣反應為氣體物質的量不變的反應,0.1molHz和O.lmolL于密閉容器中

充分反應后,其分子總數(shù)為0.2NA,選項A正確;

B.常溫常壓下,6.2gP4的物質的量是0.05moL由于白磷是正四面體結構,含有6個P—P鍵,因

此其中所含P—P鍵數(shù)目為0.3NA,選項B錯誤;

2247

C.標準狀況下,2.24LD2中所含中子數(shù)目為--X2X^=0.2NA,選項C錯誤;

22AL/mol

D.沒有給定溶液的體積,無法計算離子的數(shù)目,選項D錯誤;

答案選A。

12.下列實驗裝置能達到相應實驗目的的是

7

<A>

+飽

CUSO4溶液FeSC>4溶液

A.裝置①用于驗證反應是否有CO2生成

B.裝置②用于用標準NaOH溶液測定鹽酸濃度

C.裝置③用于制備少量含NaClO的消毒液

D.裝置④用于比較銅、鐵活潑性強弱

【答案】D

【解析】A.木炭與濃硫酸加熱反應可生成二氧化硫,二氧化硫也可與澄清石灰水反應使澄清

石灰水變渾濁,故A錯誤;

B.有活塞的滴定管為酸式滴定管,NaOH標準液應裝在堿式滴定管中,故B錯誤;

C.上端與電源正極相連為陽極,陽極上氯離子放電生成氯氣,陰極上生成氫氣和NaOH,上端

生成的氯氣無法接觸到NaOH,無法制備消毒液,故C錯誤;

D.圖示裝置為原電池裝置,根據(jù)電流表可判斷形成的原電池的正負極,若Fe為負極,Cu為正

極,可說明鐵比銅活潑,故D正確;

故答案為D。

13.短周期元素X、Y、Z、M的原子序數(shù)依次增大,且之和為37。X原子半徑最小,Y原子最外

層電子數(shù)為次外層的三倍,M的最高價氧化物對應的水化物為強酸。下列說法正確的是()

A.原子半徑:X<Y<Z<M

B.常溫常壓下,M形成的單質可能為固體

C.簡單氫化物的穩(wěn)定性:Y<M

D.Y與Z形成的化合物僅含離子鍵

【答案】B

【分析】短周期元素X、Y、Z、M的原子序數(shù)依次增大,Y原子最外層電子數(shù)為次外層的三倍,

8

則Y為O元素;X原子半徑最小,則X為H元素;M的最高價氧化物對應的水化物為強酸,則M可

能為S元素或C1元素,由原子序數(shù)之和為37可知,若M為S元素、Z為Mg元素,若M為C1元素、Z

為Na元素。

【解析】A.同周期元素,從左到右原子半徑依次減小,則Z的原子半徑大于M,故A錯誤;

B.由分析可知,M可能為S元素或C1元素,硫單質為固體,故B正確;

C.元素的非金屬性越強,氫化物的穩(wěn)定性越強,由分析可知,M可能為S元素或C1元素,S元素、

C1元素的非金屬性均弱于0元素,則簡單氫化物的穩(wěn)定性Y一定強于M,故C錯誤;

D.由分析可知,Z可能為Mg元素或Na元素,Y與Z形成的化合物可能為過氧化鈉,過氧化鈉含有

離子鍵和共價鍵,故D錯誤;

故選B。

14.中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,力爭于2030年前達到碳峰值,

2060年前實現(xiàn)碳中和。我國科學家研發(fā)了一種水系可逆Zn—CO2電池,電池工作時,復合

膜(由a、b膜復合而成)層間的H2O解離成H+和OH,在外加電場中可透過相應的離子膜定向

移動。當閉合Ki時,Zn—C02電池工作原理如圖所示。下列說法不正確的是

“傕化功他的

電代材料

A.閉合Ki時,H+通過a膜向Pd電極方向移動

B.閉合Ki時,Zn表面的電極反應式為Zn+4OH--2e-=Zn(OH):

C.閉合K2時,Zn電極與直流電源正極相連

D.閉合K2時,在Pd電極上有CO2生成

【答案】C

【解析】A.閉合Ki時為原電池,Pd為正極,H+通過a膜向正極移動,故A項正確;

B.閉合Ki時為原電池,Zn為負極,原電池中陰離子移向負極,所以0H-移向Zn,負極上Zn失

去電子結合0H-生成Zn(OH):,電極方程式為Zn+4OH=2e-=Zn(OH):,故B項正確;

C.閉合K2時為電解池,Zn電極上發(fā)生還原反應,應與直流電源的負極相連,故C項錯誤;

9

D.閉合Kz時Pd電極上發(fā)生氧化反應,HCOOH被氧化生成CCh,故D項正確。

故答案為:C

15.向1L的恒容密閉容器中加入ImolX和3moiY,發(fā)生反應X(g)+3Y(g)U2Z(g),X的轉化率a隨

溫度t的變化如圖所示(不同溫度下的轉化率均為反應第lOmin數(shù)據(jù))。下列說法正確的是

A.a點的反應速率。(Z)=0.03moLL,minT

B.a、b、c點對應的。(Y)逆大小關系為:b>c>a

C.c點時,每消耗3moiY的同時,消耗2molZ

D.若將容器體積擴大為2倍,則c點對應溫度下的a(X)增大

【答案】C

【解析】A.由題干圖像信息可知,a點X的轉化率為30%,故a點X的反應速率為:

^(X)=lm°1X30%=0.03mol.r1.min-1,根據(jù)反應速率之比等于化學計量系數(shù)之比,故a點的反應

ILxlOmin

速率u(Z)=2o(X)=2x0.03mol-r*-min^O.Oemol-U1-min1,A錯誤;

B.由題干圖像信息可知,a、b兩點lOmin時未達到平衡,而c點lOmin時達到平衡,溫度越高正、

逆反應速率越快,故a、b、c點對應的u(Y)逆大小關系為:c>b>a,B錯誤;

C.由題干圖像信息可知,c點時反應達到化學平衡,故有每消耗3molY的同時消耗2molZ即正、

逆反應速率相等,C正確;

D.由反應方程式可知X(g)+3Y(g)U2Z(g)正反應是一個氣體體積減小的方向,若將容器體積擴

大為2倍,即減小容器壓強,平衡逆向移動,則c點對應溫度下的a(X)減小,D錯誤;

故答案為:C。

16.儼(2時,向蒸儲水中不斷加入NaA溶液,溶液中c2(OH)與c(A)的變化關系如圖所示。下列敘

述錯誤的是

10

0123456

c(A-)/(xlO-4mol-L-')

A.該溫度下,H2O的Kw為lxl0-14

B.該溫度下,A-的水解常數(shù)的數(shù)量級為IO」1

C.溶液中:c(HA)+c(H+)=c(OH)

D.x點溶液中:c(Na+)>c(A)>c(HA)>c(H+)

【答案】B

【解析】A.由圖中信息知橫坐標為零,即未加入NaA溶液,此時c2(OH)等于1x10-14,又水電

離的氫離子等于水電離的氫氧根,所以Kw=c(H+>c(OH-尸c2(OH-)=lxlO」4,A正確;

B.NaA溶液中存在A-的水解平衡和水的電離平衡,溶液中A-濃度越大,溶液中OH與HA的濃度

越接近,越的水解常數(shù)Kh=c(HA,:(,H)xJ由圖可知,A-濃度較大時Kh=1x10」。,數(shù)

c(A)c(A)

量級為B錯誤;

C.NaA溶液中存在電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(O^^)+c(A-),物料守恒c(AD+c(HA尸c(Na卡),故

有質子守恒關系c(HA)+c(H+尸c(OH)C正確;

D.由圖可知,x點溶液中A-濃度為3xl0*mol/L,溶液中氫氧根離子濃度為2xl(?7m°l/L,則氫

離子濃度為5xl0-8moi/L,由C項分析可知NaA溶液中c(HA)+c(H+尸c(OH),溶液中HA的濃度小

于氫氧根離子濃度,大于氫離子濃度,則溶液中各微粒濃度的大小順序為c(Na+)>c(A-)>

c(HA)>c(H+),D正確;

故選B。

第n卷(非選擇題共56分)

二、非選擇題:本題共4個小題,共56分。

17.(14分)某實驗小組金屬的電化學腐蝕實驗探究

⑴完成下列問題。

11

實驗

實驗裝置實驗方案實驗現(xiàn)象

序號

1.將0.5g瓊脂加入250mL燒杯中,再加入25mL飽和食鹽

水和75mL水。攪拌、加熱煮沸,使瓊脂溶解,轉入培養(yǎng)

皿中。滴入5?6滴酚醐溶液和O.lmol-LX[Fe(CNk]溶

.鐵釘

實驗----------------------液

「U|

/\

瓊脂+培養(yǎng)口銅絲的區(qū)域溶

NaCl溶液

2.將一個鐵釘用砂紙打磨光滑,一端纏有銅絲,放入培養(yǎng)液變紅色;鐵

皿中一段時間。釘區(qū)域出現(xiàn)藍

色沉淀。

①請解釋銅絲區(qū)域溶液變紅的原因是.

②寫出生成藍色沉淀的離子方程式.

⑵完成下列問題。

實驗方案實驗現(xiàn)象

實取2mL飽和KI溶液于試管中,滴加幾滴淀粉,振蕩。

滴入O.lmol-L-'Kj[Fe(CN)J溶

驗繼續(xù)滴加5?6滴0.1mollTK3[Fe(CNM溶液,振

液后,溶液變藍色。

蕩。

根據(jù)實驗二的現(xiàn)象,推測K31Fe(CN)6]可能具有(填“氧化性”或“還原性”)。

(3)依據(jù)實驗二的現(xiàn)象,甲同學認為實驗一不一定能說明Fe發(fā)生了電化學腐蝕,設計如下實

驗證明其結論。

實驗

實驗裝置實驗方案實驗現(xiàn)象

序號

>1

實驗1.取2mL煮沸過的的O.lmolL^[Fe(CN)6]溶液于試

溶液無明顯變化

管中,向試管中加入一小段鐵片,再加入1mL煤油液封。

、煤油

12

一段時間后,鐵

2.繼續(xù)向試管中加入少許NaCl固體。片表面產(chǎn)生大量

的藍

根據(jù)實驗現(xiàn)象推出實驗三的結論是:在NaCl溶液中情況下,o

(4)結合實驗一?實驗三,乙同學設計如下裝置進行實驗四,證明金屬可以發(fā)生電化學腐蝕,

當電極X為Fe時,實驗四的兩個實驗方案均可以證明Fe發(fā)生電化學腐蝕

①補全實驗方案2中的空格部分

實驗序

實驗裝置實驗方案實驗現(xiàn)象

電流計電流表指針偏轉,讀數(shù)

.按圖連接好裝置,準確讀取電流表讀數(shù)。

電極?|墨1

k為I

實驗四

2.取______于試管中,加入_______溶液,

NaCl—液產(chǎn)生藍色沉淀。

甲振蕩。

②思考:若電極X為Mg時,電流表讀數(shù)為1.51,推測電極X為Zn時電流表讀數(shù)的范圍是。

【答案】⑴①銅絲發(fā)生電極反應:O2+2H2O+4e-=4OH",反應生成OH,溶液顯堿性,遇酚酬

變紅色(2分)

②3Fe"+2[Fe(CN)6『=Fe3[Fe?NJ(2分)

⑵氧化性(2分)

⑶K31Fe(CN)6]可將Fe氧化為Fe?+(2分)

(4)①少量燒杯中溶液(2分)O.lmoLL-K3[Fe(CN)6](2分)②(IL5I)(2分)

【解析】(1)鐵與銅絲連接,在氯化鈉溶液中形成原電池裝置,其中銅作正極,銅絲發(fā)生電極

反應:O2+2H2O+4e=4OH-,反應生成0氏,使銅絲附近溶液顯堿性,遇酚St變紅色;鐵作負

極,失電子生成Fe?+,Fe?+與K31Fe(CN)6]反應生成藍色Fes[Fe(CN口沉淀,故答案為:銅

絲發(fā)生電極反應:O2+2H2O+4e=4OH-,反應生成OH,溶液顯堿性,遇酚配變紅色;

3Fe"+2[Fe(CN)/一=Fe3[Fe?N)6]?;

(2)加入0.1111011-火3忸6化26]溶液后出現(xiàn)溶液變藍,可知KI被氧化生成碘單質,由此判斷

K31Fe(CN)6]具有氧化性,故答案為:氧化性;

13

(3)由實驗現(xiàn)象可知,未加氯化鈉時,沒有明顯現(xiàn)象,加入氯化鈉后鐵片與K3[Fe(CNM發(fā)

生氧化還原反應生成Fe",F(xiàn)e?+與Ks[Fe(CN)6]反應生成藍色Fe3[Fe(CN)6]沉淀,故答案為:

%[Fe(GN、]可將Fe氧化為Fe";

(4)①驗證產(chǎn)物是否有Fe?+,應取反應后燒杯中的溶液少量于試管中,滴加

0.1mol-L-K[Fe(CN)6]溶液,觀察是否生成藍色Fes[FelCN、1沉淀;故答案為:少量燒杯中

溶液;O.lmol-L-'^fFe^N^];

②該裝置中鐵作負極時電流強度為I,換成比鐵活潑的鎂時電流強度增大到L5I,由此判斷隨金

屬的活潑性增強電流強度增大,貝UZn的活潑性介于Fe和Mg之間,其作負極時電流強度應介于I

和1.51之間,故答案為:(IL5I)。

18.(14分)鍥鉆鋸酸鋰材料是近年來開發(fā)的一類新型鋰離子電池正極材料,具有容量高、循

環(huán)穩(wěn)定性好、成本適中等優(yōu)點,這類材料可以同時有效克服鉆酸鋰材料成本過高、磷酸鐵

鋰容量低等問題,工業(yè)上可由廢舊的鉆酸鋰、磷酸鐵鋰、銀酸鋰、鎰酸鋰電池正極材料(還

含有鋁箔、炭黑、有機黏合劑等),經(jīng)過一系列工藝流程制備銀鉆鋸酸鋰材料,該材料可用

于三元鋰電池的制備,實現(xiàn)電池的回收再利用,工藝流程如下圖所示:

CoSO4,N1SO4、

舊出。2、M11SO4溶液

好萃取劑

NaOHH2so4反

NH3H2ONa2cO3

萃調整、2

燒Ni2+Co\

極,堿浸,酸浸萃取沉淀,沉鋰*Li2c

取Mn?+物質的量之比

濾液

機鉆鎰銀氫氧化物I——

鎮(zhèn)鉆鎰酸鋰燒結

已知:①粉碎灼燒后主要成分是Li?。、NiO、Co2O3,MnO、Fe2O3>A12O3;

②萃取劑對Fe3+選擇性很高,且生成的物質很穩(wěn)定,有機相中的Fe3+很難被反萃取

回答下列問題:

(1)正極材料在“灼燒”前先粉碎的目的是o

(2)“堿浸”的目的是,涉及的化學方程式是o

(3)“酸浸”時加入H20?的作用是o

(4)上述工藝流程中采用萃取法凈化除去了Fe'+,若采用沉淀法除去鐵元素,結合下表,最

佳的pH范圍是o

Fe3+Al3+Fe2+Co2+Ni2+Mn2+

14

開始沉淀時pH1.53.46.36.66.77.8

完全沉淀時pH3.54.78.39.29.510.4

(5)銀鉆鎰酸鋰材料中根據(jù)饃鉆錦的比例不同,可有不同的結構,其中一種底面為正六邊形

結構的晶胞如圖所示。

銀鉆鎰酸鋰晶胞圖

①該物質的化學式為,寫出基態(tài)Mn原子價層電子的軌道表示式.

②已知晶胞底面邊長是anm,高是bnm,一個晶胞的質量為Mg,計算該晶胞的密度

P=g/cn?(用計算式表示)。

【答案】(1)增大固體與相應反應物的接觸面積,使反應更充分(1分)

(2)除去氧化物中的Al?。?(1分)A12O3+2NaOH=2NaAlO2+H,0(2分)

(3)把+3價鉆還原為+2價(1分)

(4)3.5<pH<6.6(2分)

M

3d4s---------------------

(5)Li3NiCoMnO6(2分)[:]]”荷,(2分)3后..叱(3分)

【分析】廢舊電池正極材料灼燒,得到Li?。、NiO、C0Q3、MnO>FezCh、A12O3,加入氫氧

化鈉堿浸除去鋁,固體加入過氧化氫、稀硫酸酸浸后溶液加入萃取劑,萃取除去鐵,水相加入

CoSO4>NiSO4>MnSCU調節(jié)饃、鉆、鎰離子物質的量之比后加入氨水得到鉆鎰饃氫氧化物沉淀,

濾液加入碳酸鈉得到碳酸鋰沉淀,鉆鎰銀氫氧化物沉淀與碳酸鋰沉淀燒結得到產(chǎn)品;

【解析】(1)粉碎的目的是增大固體與相應反應物的接觸面積,使反應更充分。

(2)根據(jù)流程可知粉碎灼燒后含有能和堿反應的ALO3,所以“堿浸”的目的是除去氧化物中的

A12O3,對應的化學反應方程式是Aiq3+2NaOH=2NaAlO2+H2O

(3)結合流程可知鉆元素價態(tài)在氧化物中是+3價,而最后得到+2價,中間不涉及其他還原反

15

應,故此過程中HQ2的作用應該是把+3價鉆還原為+2價。

(4)根據(jù)流程信息,需要保證Fe3+完全沉淀,而Co?*、Ni?+、+均未開始沉淀,故pH的

最佳范圍是3.5WpH<6.6。

(5)①根據(jù)晶胞的均攤規(guī)則可知:Li+數(shù)目=6xg+6+l=9,Ni?+和MF數(shù)目都是3,C(?+數(shù)

目=12x!+2x,=3,-數(shù)目=12X'+12+2=18,其化學式應為LisNiCoMnC^。Mn為25號

623

3d4s

元素,其價層電子軌道表示為不「||f|立|.;

3

2A20=______M______o/cm

(2)1個晶胞的質量為Mg,底面積S=2型nn?,故晶胞的密度?3曲「小1°

2-----xbxlO

2

19.(14分)航天員呼吸產(chǎn)生的CO2用下列反應處理,可實現(xiàn)空間站中02的循環(huán)利用。

Sabatior反應:CO2(g)+4H2(g)==CH4(g)+2H2O(g)

水電解反應:2H20(1)2H2(g)+02(g)

(1)將原料氣按〃82:〃H2=1:4置于密閉容器中發(fā)生Sabatier反應,測得H20(g)的物質的量分數(shù)

與溫度的關系如圖所示(虛線表示平衡曲線)。

①已知H2(g)、CHJg)的燃燒熱分別為AkJ/mol、BkJ/moLH2O(l>H2O(g)AH=CkJ/moL

計算Sabatier反應的△1£=__kJ/molo

②溫度過高或過低均不利于該反應的進行,原因是O

③200。(2達到平衡時體系的總壓強為P,該反應平衡常數(shù)Kp的計算式為o(不必化簡。

用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓x物質的量分數(shù))

(2)Sabatier反應在空間站運行時,下列措施能提高CCh轉化效率的是(填標號)。

A.適當減壓

16

B.增大催化劑的比表面積

C.反應器前段加熱,后段冷卻

D.提高原料氣中CO2所占比例

E.合理控制反應器中氣體的流速

(3)一種新的循環(huán)利用方案是用Bosch反應CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)代替Sabatier反

應。

在250。。向體積為2L且?guī)鈮河嫷暮闳菝荛]容器中通入0.08molH2和0.04molCC>2發(fā)生Bosch

反應CC)2(g)+2H2(g)=C(s)+2H2O(g)△H

①若反應起始和平衡時溫度相同(均為250。0,測得反應過程中壓強(P)隨時間(t)的變化如圖

I曲線a所示,則—0(填“盧Y或“不確定”);若其它條件相同,僅改變某一條件時,

測得其壓強(P)隨時間(t)的變化如圖I曲線b所示,則改變的條件是。

②圖n是甲、乙兩同學描繪上述反應平衡常數(shù)的對數(shù)值(igK)與溫度的變化關系,其中正確

的曲線是(填“甲”或"乙”):m值為。

③Bosch反應必須在高溫下才能啟動,原因是o

【答案】(1)4A-B+2c(2分)或(-4A+B+2C)(2分)溫度過低,反應速率??;溫度過高,

平衡向右進行的程度小(2分)然4(2分)

0.02/7x(0.08/7)

(2)BCE(2分)

(3)<(1分)加入催化劑(1分)乙(1分)2(1分)反應的活化能高(2

分)

【解析】(1)①已知H2(g)、CH4(g)的燃燒熱分別為AkJ/mol、BkJ/mol,貝I」

i、O2(g)+2H2(g)=2H2O(1)AH=2AkJ/mol

ii、2O2(g)+CH4(g)=2H2O(l)+CO2(g)AH=BkJ/mol

iii>H2O(l)=H2O(g)AH=CkJ/mol

根據(jù)蓋斯定律可知ix2—ii+iiix2即得到Sabatier反應的△H=(4A-B+2C)kJ/mol。

17

②溫度過低,反應速率很小;溫度過高,反應向右進行的程度小,故溫度過高或過低均不利于

該反應的進行。③200。(3時平衡體系中H2O(g)的物質的量分數(shù)為0.6,根據(jù)反應化學方程式

CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),所以CH4的物質的量分數(shù)為0.3,因此CCh和的物質的量

分數(shù)共為0.1,又因為原料氣按::4置于密閉容器中發(fā)生Sabatier反應,所以CCh的物

質的量分數(shù)為0.02,缶的物質的量分數(shù)為0.08;達到平衡時體系的總壓強為p,則四種物質的分

壓分別為:MC02)=0.02p、p(H2)=0.08p>p(CH4)=0.3p>p(H2O)=0.6p,所以該反應平衡常數(shù)迎為:

:

/?(C//4)x/(/72O)_

4

/?(co2)xJ>(ZZ2)O.O2px(O.O8p*

(2)首先明確:轉化效率不等于轉化率。A、適當減壓化學反應速率降低、降低平衡轉化率,

A錯誤;B、增大催化劑的比表面積,提高了化學反應速率,能提高CO2轉化效率,B正確;C、

反應器前段加熱,加快反應速率,后段冷卻,提高平衡轉化率,C正確;D、提高原料氣中CO2

所占比例,降低CO2的轉化率,D錯誤;E、合理控制反應器中氣體的流速,可使反應物充分反

應,提高了CO2轉化效率,E正確。答案選BCE。

(3)①由圖1分析可知,隨反應的進行壓強先增大后減小,5min達到平衡狀態(tài),推知開始因反

應是放熱的,隨反應進行溫度升高,壓強增大;反應到一定程度,因反應物濃度減小,隨反應

正向進行,壓強反而減小,到壓強隨時間變化不變時,達到平衡狀態(tài),反應焙變?yōu)椋骸鱄CO;

根據(jù)圖象可知改變條件后縮短了達到平衡的時間,但并沒有改變平衡狀態(tài),則改變的條件是加

入催化劑。②正反應放熱,升高溫度平衡向逆反應方向進行,平衡常數(shù)減小,則正確的曲線是

乙;根據(jù)方程式可知:

CO2(g)+2H2(g)nC(s)+2H2O(g)

起始濃度(mol/L)0.020.040

變化濃度(mol/L)x2x2x

平衡濃度(mol/L)0.02-x0.04-2x2x

壓強之比等于物質的量之比,貝16/5=(0.02+0.04)/(0.06-x),解得:x=0.01,所以平衡常數(shù)

K=-----:-------=100,所以lgK=lgl00=2=m。③Bosch反應為放熱反應,一定條件下必須在高溫

0.01x0.022

下才能啟動,說明高溫條件才能引發(fā)此反應開始,故該反應的活化能很高。

20.(14分)乙肝新藥的中間體化合物J的一種合成路線如圖:

18

Br

COOCH,

為HNQ,CHQH化合物M-Vf/yzCOOCH

?----------?C.HtO1NRr——------->I

第H5Q

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