2021—2022學(xué)年湖北省新高考聯(lián)考協(xié)作體高二上學(xué)期期末考試高二化學(xué)試卷試卷滿分：100分可能用到的相對原子質(zhì)量：H—1C—12N—14O—16V—51一、選擇愿：本題共15小題，每小題3分，共45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.下列過程中，反應(yīng)速率的增大對人類有益的是A.金屬的腐蝕 B.海水的淡化 C.食物的腐敗 D.橡膠的老化【答案】B【解析】【詳解】A．金屬的腐蝕速率的加快會導(dǎo)致停工、停產(chǎn)，甚至發(fā)生危害事故，對人類無益，選項A不符合題意；B．海水的淡化加快，可以提高淡水資源的利用，對人類有益，選項B符合題意；C．食物的腐敗速率的加快，會導(dǎo)致物質(zhì)浪費，影響人類食物的使用，對人類無益，選項C不符合題意；D．橡膠的老化速率的加快，會影響橡膠制品的使用壽命，影響人類的出行、生產(chǎn)、工作等，對人類無益，選項D不符合題意；答案選B。2.已知：相同條件下，①②。下列說法正確的是A. B.C. D.無法比較與的大小【答案】A【解析】【詳解】相同條件下，等量的的能量高于。反應(yīng)②放出的熱量更多，又是為放熱反應(yīng)，小于0，故，故選A。3.在容積不變的密閉容器中，A與B反應(yīng)生成C，其化學(xué)反應(yīng)速率分別用，，。已知：，，則此反應(yīng)可表示為A. B.C. D.【答案】B【解析】【分析】對于同一個化學(xué)反應(yīng)，不同的物質(zhì)表示的反應(yīng)速率是不同的，但表示的意義是相同的，且反應(yīng)速率之比等于相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比?！驹斀狻坑?，可知，，故該反應(yīng)的化學(xué)計量之比為3︰2︰3，方程式即為：3A+2B=3C；故選B。4.相同溫度和壓強下，關(guān)于物質(zhì)熵的大小比較，合理的是A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】熵值；相同狀態(tài)的相同物質(zhì)，物質(zhì)的量越大，熵值越大，所以熵值；等量的同物質(zhì)，熵值關(guān)系為：，所以熵值，故選：B。5.下列敘述中錯誤的是A.生鐵是鐵合金，其抗腐蝕能力比純鐵強B.在鐵制品上鍍銅時，鐵制品為陰極C.用錫焊接的鐵質(zhì)器件，焊接處易生銹D.鐵管上鑲嵌鋅塊，鐵管不易被腐蝕【答案】A【解析】【詳解】A．生鐵中含有碳，由于活動性Fe大于C，F(xiàn)e、C及周圍電解質(zhì)構(gòu)成原電池，進(jìn)而腐蝕鐵，使得生鐵的抗腐蝕能力比純鐵弱，A錯誤；B．在鐵制品上鍍銅時，鍍件鐵制品為陰極，鍍層金屬銅為陽極，含有Cu2+的溶液為電鍍液，B正確；C．用錫焊接的鐵質(zhì)器件，鐵、錫及周圍電解質(zhì)構(gòu)成原電池。由于鐵的活動性比錫強，所以焊接處鐵易被氧化而生銹，C正確；D．鐵管上鑲嵌鋅塊，由于鋅的活動性比鐵強，首先被腐蝕的是活動性強的鋅，故鐵管不易被腐蝕，D正確；故合理選項是A。6.為了除去溶液中的，可在加熱并攪拌的條件下加入一種試劑，過濾后，再向濾液中加入適量鹽酸，這種試劑是A. B.NaOH C. D.【答案】C【解析】【詳解】A．加入一水合氨會生成Mg(OH)2沉淀使鎂離子減少并引入新雜質(zhì)氯化銨，故A錯誤；B．加入NaOH易生成氫氧化鎂沉淀，且新的雜質(zhì)NaCl，故B錯誤；C．金屬陽離子水解使溶液顯酸性，加入Mg(OH)2，Mg(OH)2與氫離子反應(yīng)，可起到調(diào)節(jié)溶液pH的作用，促進(jìn)鐵離子的水解生成氫氧化鐵沉淀而除去，且不引入新的雜質(zhì)，故C正確；D．加入Na2CO3，生成碳酸鎂沉淀使鎂離子減少引入新的雜質(zhì)NaCl，故D錯誤；故答案為C。7.幾種短周期元素的原子半徑及某些化合價見下表。判斷下列說法錯誤的是元素代號LMQRTXYZ化合價、、、原子半徑/nm0.0710.0740.0770.0990.1100.1430.1600.186A.L的簡單氫化物的鍵長小于R的簡單氫化物的鍵長B.L、X、Z的簡單離子半徑由大到小的順序是C.X、Y、Z第一電離能大小順序是D.分子中所有原子均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)【答案】C【解析】【分析】結(jié)合題意，根據(jù)L、M、R的化合價易知分別為F、O、Cl；Q的化合價為、，說明Q為C或Si，結(jié)合其原子半徑大于M，但又小于R，說明Q為C；T的化合價為、，說明T為N或P，結(jié)合其原子半徑大于R，說明為T為P；X、Y、Z的原子半徑大于T，結(jié)合它們的化合價知分別為Al、Mg、Na?！驹斀狻緼．F原子半徑小于Cl，故HF的鍵長小于HCl的鍵長，故A正確；B．F-、Al3+、Na+三種離子核外電子數(shù)相同，核電荷數(shù)越大半徑越小，故順序為，故B正確；C．Mg為第ⅡA元素，s能級全充滿，p能級全空，較穩(wěn)定，故電離能大于Al，故電離能大小順序為，故C錯誤；D．CO2中個原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故D正確；故選C。8.下列說法正確的是A.p能級能量一定比s能級的能量高B.原子的核外電子僅從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)才產(chǎn)生原子光譜C.2p、3p、4p能級的軌道數(shù)依次增多D.2p和3p軌道的形狀均為啞鈴形【答案】D【解析】【詳解】A．p能級能量與s能級的能量比較還要考慮能層的影響，故A錯誤；B．原子光譜有吸收光譜和發(fā)射光譜兩種，故B錯誤；C．2p、3p、4p能級的軌道數(shù)均為3，故C錯誤；D．p軌道的形狀為啞鈴形，故D正確；故選D。9.下列實驗操作正確且能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖茿BCD

測反應(yīng)生成的體積用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定鹽酸測定中和熱驗證A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】【詳解】A．鋅粒與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，注射器中可以收集氫氣，故A正確；B．用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定鹽酸時氫氧化鈉溶液應(yīng)放在堿式滴定管中，且視線注視錐形瓶，故B錯誤；C．無保溫措施，放出的熱量易散失，不能用裝置C測定反應(yīng)熱，故C錯誤；D．濃硫酸易將硫化鈉氧化生成硫、二氧化硫等物質(zhì)，并且硫化氫可與硝酸銀直接反應(yīng)生成硫化銀沉淀，不發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化，故D錯誤；故選A。10.由-烴基丁酸生成-丁內(nèi)酯()的反應(yīng)如何：。在25℃時，2L溶液中-烴基丁酸的初始濃度為0.180mol/L，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，測得-丁內(nèi)酯的濃度隨時間的變化如下表所示。t/min2150801001201602200.0240.0500.0710.0810.0900.1040.1160.132下列說法中錯誤的是A.適當(dāng)控制反應(yīng)溫度可提高平衡時-烴基丁酸的轉(zhuǎn)化率B.在80—100min內(nèi)，以-丁內(nèi)酯的濃度變化表示的反應(yīng)速率為C.在120min時，-烴基丁酸的轉(zhuǎn)化率為50%D.在25℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為【答案】B【解析】【詳解】A．適當(dāng)控制反應(yīng)溫度可使平衡正向移動，可提高平衡時-烴基丁酸的轉(zhuǎn)化率，選項A正確；B．在80-100min內(nèi)，以γ-丁內(nèi)酯的濃度變化表示的反應(yīng)速率為=，選項B錯誤；C．在120min時，-烴基丁酸的轉(zhuǎn)化率為=50%，選項C正確；D．在25℃時，該反應(yīng)達(dá)平衡時-丁內(nèi)酯的濃度為0.132mol/L，則-烴基丁酸的濃度為0.048mol/L，的平衡常數(shù)為，選項D正確；答案選B。11.在一定溫度下，冰醋酸稀釋過程中溶液的導(dǎo)電能力變化如下圖所示。下列說法錯誤的是A.加水前導(dǎo)電能力約為零的原因是冰醋酸中幾乎沒有自由移動的離子B.a、b、c三點對應(yīng)的溶液中，c(H+)由小到大的順序是c＜a＜bC.a、b、c三點對應(yīng)的溶液中，CH3COOH電離程度最大的是bD.在b點加入NaOH固體，可使溶液中c(CH3COO-)增大、c(H+)減小【答案】C【解析】【詳解】A．在加水以前的冰醋酸是純凈的醋酸，以電解質(zhì)分子存在，其中無自由移動的離子，因此不能導(dǎo)電，A正確；B．溶液中自由移動的離子濃度越大，溶液的導(dǎo)電能力就越強。由于導(dǎo)電能力：c＜a＜b，所以溶液中c(H+)由小到大的順序是c＜a＜b，B正確；C．向冰醋酸中加入水，加水量越多，醋酸電離程度就越大。由圖可知加水量：a＜b＜c，所以a、b、c三點對應(yīng)的溶液中，CH3COOH電離程度最大的是c，C錯誤；D．在b點加入NaOH固體，CH3COOH與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)產(chǎn)生CH3COONa和水，使溶液中c(CH3COO-)增大、c(H+)減小，D正確；故合理選項是C。12.用活性炭還原NO2可防止空氣污染，其反應(yīng)原理為在密閉容器中1molNO2和足量C發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時間內(nèi)測得NO2的生成速率與N2的生成速率隨溫度變化的關(guān)系如圖1所示；維持溫度不變，反應(yīng)相同時間內(nèi)得NO2的轉(zhuǎn)化率隨壓強的變化如圖2所示。下列說法正確的是A.圖1中的A、B、C三個點中只有A點的v正=v逆B.圖2中E點的v逆大于F點的v正C.圖2中平衡常數(shù)K(E)=K(G)，則NO2的平衡濃度c(E)=c(G)D.在恒溫恒容下，向圖2中G點平衡體系中充入一定量NO2，與原平衡相比，NO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小【答案】D【解析】【詳解】A．由可知，NO2的生成速率(逆反應(yīng)速率)應(yīng)該是N2的生成速率(正反應(yīng)速率)的2倍時，才能使正、逆反應(yīng)速率相等，即達(dá)到平衡，只有C點滿足，A錯誤；B．由圖2知，E點反應(yīng)未達(dá)到平衡，F(xiàn)點反應(yīng)達(dá)到平衡，且壓強E＜F，則E點的v逆小于E點的v正；反應(yīng)正向進(jìn)行，則E點的v正小于F點的v正，故E點的v逆小于F點的v正，B錯誤；C．由題中信息可知，維持溫度不變，即E、G兩點溫度相同，平衡常數(shù)K(E)=K(G)?；旌蠚怏w中氣體壓強與濃度有關(guān)，壓強越大，體積越小，濃度越大，所以G點壓強大，濃度大，即c(E)＜c(G)，C錯誤；D．在恒溫恒容下，向G點平衡體系中充入一定量的NO2，相當(dāng)于增大壓強，化學(xué)平衡相氣體體積減小的逆反應(yīng)方向移動，最終達(dá)到平衡時NO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，D正確；故合理選項是D。13.在常溫下，有關(guān)下列4種溶液的敘述中正確的是編號①②③④溶液氨水氫氧化鈉溶液醋酸鹽酸pH111133A.在溶液①、②中分別加入適量的氯化銨晶體后，②溶液的pH減小，①溶液的pH增大B.分別加水稀釋10倍，四種的溶溶液pH：②＞①＞③＞④C.將aL溶液④與bL溶液②混合后，若所得溶液的，則D.將溶液①、④等體積混合，所得溶液中：c(Cl-)＞c()＞c(OH-)＞c(H+)【答案】C【解析】【詳解】A．①在氨水中存在NH3·H2O的電離平衡：NH3·H2O+OH-，向其中加入NH4Cl，鹽電離產(chǎn)生，使溶液中c()增大，電離平衡逆向移動，導(dǎo)致溶液中c(OH-)減小，溶液pH減??；②NaOH是強堿，完全電離，向其中加入NH4Cl，鹽電離產(chǎn)生會結(jié)合OH-產(chǎn)生弱電解質(zhì)NH3·H2O，導(dǎo)致溶液中c(OH-)減小，溶液pH也減小，故在溶液①、②中分別加入適量的氯化銨晶體后，兩溶液的pH均減小，A錯誤；B．①、②都是堿溶液，溶液pH＞7；③、④都是酸溶液，溶液pH＜7。由于氨水中NH3·H2O是弱電解質(zhì)，在溶液中存在電離平衡，加水稀釋電離平衡正向移動，導(dǎo)致溶液中c(OH-)比等pH的NaOH的大，所以分別加水稀釋10倍后，pH：①＞②；同理醋酸是弱酸，也存在電離平衡，分別加水稀釋10倍后，溶液中c(H+)比HCl的大，溶液中c(H+)越大，溶液的pH就越小，則③、④兩種溶液的pH：④＞③，故四種溶液都稀釋10倍后，溶液的pH大小關(guān)系為：①＞②＞④＞③，B錯誤；C．NaOH、HCl都是強電解質(zhì)，完全電離，若將aL溶液④與bL溶液②混合后，若所得溶液的pH=4，則，解得a：b=11：9，C正確；D．由于氨水中NH3·H2O是弱電解質(zhì)，在溶液中存在電離平衡，c(NH3·H2O)＞10-3mol/L。HCl是強酸完全電離，c(HCl)=10-3mol/L。將溶液①、④等體積混合，所得溶液為NH4Cl與NH3·H2O的混合溶液，NH3·H2O的電離作用大于的水解作用，溶液顯堿性，所以c()＞c(Cl-)，c(OH-)＞c(H+)，且鹽電離產(chǎn)生的離子濃度大于弱電解質(zhì)電離產(chǎn)生的OH-的濃度，故c(Cl-)＞c(OH-)，因此所得混合溶液中離子濃度大小關(guān)系為：c()＞c(Cl-)＞c(OH-)＞c(H+)，D錯誤；故合理選項是C。14.室溫下，通過下列實驗探究溶液的性質(zhì)。選項實驗操作和現(xiàn)象1向溶液中滴加酸性高錳酸鉀溶液，溶液紫紅色褪去2用pH試紙測定溶液的pH，測得pH約為83向溶液中加入過量溶液，產(chǎn)生白色沉淀4向溶液中滴加等體積的HCl溶液，測得pH約為5.5下列有關(guān)說法錯誤的是A.實驗1說明具有還原性B.溶液中存在C.實驗3反應(yīng)靜置后的上層清液中D.實驗4得到的溶液中【答案】D【解析】【詳解】A．高錳酸鉀具有強氧化性，草酸鈉能使高錳酸鉀溶液褪色，實驗1說明具有還原性，故A正確；B．根據(jù)質(zhì)子守恒得到溶液中存在，故B正確；C．實驗3生成白色沉淀，靜置后的上層清液中存在溶解平衡即，故C正確；D．實驗4反應(yīng)后得到溶質(zhì)為草酸氫鈉和氯化銨且物質(zhì)的量濃度相等，由于溶液顯酸性，說明草酸氫根電離大于水解即，故D錯誤。綜上所述，答案為D。15.氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝節(jié)能超過30%。在這種工藝設(shè)計中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，其中的電極未標(biāo)出。下列相關(guān)說法中錯誤的是A.圖中X、Y分別是Cl2、H2B.圖中a、b、c的大小關(guān)系為：c＞b＞aC.燃料電池中的負(fù)極電極反應(yīng)為：H2-2e-+2OH-=2H2OD.電解池中產(chǎn)生2molCl2時，理論上燃料電池中消耗1molO2【答案】B【解析】【詳解】A．電解飽和食鹽水，陽極上Cl-失去電子變?yōu)镃l2，陰極上水電離產(chǎn)生的H+得到電子變?yōu)镠2，同時在陰極附近產(chǎn)生NaOH，反應(yīng)產(chǎn)生的H2可作為燃料電池的原料，故X是Cl2，Y是H2，A正確；B．在陰極上H+得到變?yōu)镠2逸出，Na+通過陽離子交換膜進(jìn)入陰極室，與產(chǎn)生的OH-結(jié)合為NaOH，從陰極流出，故NaOH溶液的濃度：a＞b；在燃料電池中，左側(cè)通入燃料H2為負(fù)極，右側(cè)通入空氣為正極。在燃料電池正極發(fā)生反應(yīng)：O2+4e-+2H2O=4OH-，燃料電池中的離子膜只允許陽離子通過，而燃料電池中正極氧氣得到電子產(chǎn)生OH-，所以反應(yīng)后NaOH的濃度升高。即c＞a，因此圖中a、b、c的大小關(guān)系為：c＞a＞b，B錯誤；C．在燃料電池中，通入燃料H2的電極為負(fù)極，H2失去電子變?yōu)镠+，H+再與溶液中的OH-結(jié)合形成H2O，故燃料電池中的負(fù)極的電極反應(yīng)為：H2-2e-+2OH-=2H2O，C正確；D．電解池中產(chǎn)生2molCl2時反應(yīng)轉(zhuǎn)化4mol電子。由于同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，因此理論上在燃料電池中消耗1molO2，D正確；故合理選項是B。二、非選擇題：本題共4小題，共55分。16.A、B、C、D、E、F均為36號以前的元素。請完成下列空白：（1）A元素的原子最外層電子排布式為，位于元素周期表第___________周期第___________族。（2）B元素基態(tài)原子的最外層有2個未成對電子，次外層有2個電子，其元素符號為___________。（3）C元素基態(tài)的正三價離子的3d軌道為半充滿，其元素符號為___________，其基態(tài)原子的電子排布式為___________。（4）D元素基態(tài)原子的M層全充滿；N層沒有成對電子，只有一個未成對電了。D元素位于元素周期表___________區(qū)(填“s”、“p”、“d”、“”或“ds”)。其基態(tài)原子的價層電子的軌道表示為___________。（5）E、F元素的基態(tài)原子都只有一個未成對電子；它們相互作用可形成中學(xué)化學(xué)常見的離表示式為子化合物，并且陰、陽離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，最高能級的電子對數(shù)等于其最高能層的電子層數(shù)；則此離子化合物的化學(xué)式為___________?！敬鸢浮浚?）①.二②.ⅤA（2）C或O（3）①.Fe②.（4）①.ds②.（5）KCl【解析】【小問1詳解】由題意可知，A元素存在np能級，則ns能級含有的電子數(shù)n為2，故A元素的原子最外層電子排布式為2s22p3，A為氮元素，位于元素周期表的第二周期第ⅤA族?！拘?詳解】根據(jù)題干B元素基態(tài)原子最外層有2個未成對電子，次外層有2個電子，則A為碳或氧，故為C或O?！拘?詳解】根據(jù)題意，C元素基態(tài)的正三價離子的3d軌道為半充滿，則C為鐵元素，元素符號為Fe，由能量最低原理，其基態(tài)原子電子排布式為?！拘?詳解】根據(jù)題意，D元素基態(tài)原子的M層全充滿；N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，則D為銅，位于元素周期表的ds區(qū)，其基態(tài)原子的價層電子的軌道表示式為?！拘?詳解】根據(jù)題意，E、F元素的基態(tài)原子都只有一個未成對電子；且它們相互作用形成的離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，最高能級的電子對數(shù)等于其最高能層的電子層數(shù)，則E、F分別為鉀、氯，其元素符號分別為K、Cl，離子化合物的化學(xué)式為KCl。17.我國力爭于2030年前做到碳達(dá)峰，2060年前實現(xiàn)碳中和。CH4與CO2重整是CO2利用的研究熱點之一、該重整反應(yīng)體系主要涉及以下反應(yīng)：a)b)c)d)e)（1）已知相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱(25℃、101kPa)：物質(zhì)CH4(g)CO(g)H2(g)燃燒熱()則△H1=___________。（2）上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后，下列說法正確的有___________。A.移去部分C(s)，反應(yīng)c、d、e的平衡均向右移動B.增大CO2與CH4的濃度，反應(yīng)a、b、c的正反應(yīng)速率都增加C.加入反應(yīng)a的催化劑，可提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率D.降低反應(yīng)溫度，反應(yīng)a～e的正、逆反應(yīng)速率都減?。?）一定條件下，CH4分解形成碳的反應(yīng)歷程如圖所示。該歷程分___________步進(jìn)行，其中，第___________步的正反應(yīng)活化能最大。

（4）900℃下，將CH4和CO2的混合氣體(投料比1：1)按一定流速通過盛有炭催化劑的反應(yīng)器，測得CH4的轉(zhuǎn)化率受炭催化劑顆粒大小的影響如圖所示。(注：目數(shù)越大，表示炭催化劑顆粒越小)

由圖可知，75min后CH4轉(zhuǎn)化率與炭催化劑目數(shù)的關(guān)系為___________，原因是___________。（5）CO2用途廣泛，寫出基于其物理性質(zhì)的一種用途：___________?！敬鸢浮浚?）+247.3kJ/mol（2）BD（3）①.4②.4（4）①.在達(dá)到化學(xué)平衡前，催化劑的目數(shù)越大，CH4轉(zhuǎn)化率越大②.催化劑的顆粒越小，原料氣與催化劑的接觸更加充分（5）做冷凍劑【解析】【小問1詳解】由CH4、CO、H2的燃燒熱可得熱化學(xué)方程式：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol；②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=2×(-285.8)kJ/mol；③2CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=2×(-283)kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律，將①-②-③，整理可得△H1=+247.3kJ/mol；【小問2詳解】A．由于C是固體，其濃度不變，所以移去部分C(s)，反應(yīng)c、d、e的平衡均不移動，A錯誤；B．增大CO2與CH4的濃度，反應(yīng)a、b、c的反應(yīng)物的濃度增大，正反應(yīng)速率都增加，B正確；C．加入反應(yīng)a的催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率加快，但化學(xué)平衡不移動，因此不能提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率，C錯誤；D．降低反應(yīng)溫度，物質(zhì)的內(nèi)能降低，活化分子數(shù)減小，分子之間的有效碰撞次數(shù)減少，化學(xué)反應(yīng)速率減慢，因此反應(yīng)a～e的正、逆反應(yīng)速率都減小，D正確；故合理選項是BD；【小問3詳解】由圖可知：反應(yīng)過程中能量變化出現(xiàn)了4個峰，即吸收了4次活化能，經(jīng)歷了4步反應(yīng)；且從左往右看在這4次活化能吸收中，第4次對應(yīng)的峰最高，說明第4個反應(yīng)的正反應(yīng)方向吸收的能量最多，該步對應(yīng)的正反應(yīng)活化能最大；【小問4詳解】據(jù)圖可知，75min后在反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡前，催化劑目數(shù)越大，反應(yīng)速率越快，在相同時間反應(yīng)的甲烷更多，CH4轉(zhuǎn)化率越大，因為催化劑目數(shù)越大，顆粒越小，表面積越大，原料氣與催化劑的接觸更加充分，反應(yīng)更完全；【小問5詳解】固態(tài)CO2即為干冰，干冰氣化吸收大量熱，使周圍環(huán)境溫度降低，因此可以用于人工降雨或制冷，干冰用于制冷或人工降雨均是利用其物理性質(zhì)。18.鈷在硬質(zhì)高溫合金、催化劑等高新技術(shù)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。從某煉鋅廠的廢渣(含Zn、Co、Fe、ZnO、SiO2等)中回收鈷的一種工藝流程如圖：相關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍如表：金屬離子Co2+Fe2+Fe3+Zn2+開始沉淀的pH7.156.31.56.2沉淀完全的pH9.158.32.88.2回答下列問題：（1）濾渣1是___________。（2）若無氧化步驟，對實驗的影響是___________。（3）操作1的名稱是___________，從流程信息分析，在有機溶劑M中___________(填“ZnSO4”或“CoSO4”)溶解度更大。（4）可用電解水溶液制備金屬鈷，其裝置如下圖所示。①電解池工作時，Ⅱ室溶液的pH___________(填“增大”、“減小”或“不變”)。②電解反應(yīng)的離子方程式___________。（5）工業(yè)上也可利用次氯酸鈉氧化Co2+生產(chǎn)Co(OH)3沉淀，實現(xiàn)鈷的回收。該反應(yīng)的離子方程式是___________?！敬鸢浮浚?）SiO2（2）無法有效除去鐵元素（3）①.萃取、分液②.ZnSO4（4）①.減?、?（5）【解析】【分析】廢渣(含Zn、Co、Fe、ZnO、SiO2等)，其中二氧化硅不溶于酸，濾渣1為SiO2，溶液中含有鋅離子，亞鐵離子，鈷離子，經(jīng)雙氧水氧化后，亞鐵離子轉(zhuǎn)化為三價鐵離子，調(diào)節(jié)pH值使三價鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，加入有機溶劑經(jīng)過萃取分液，水相中含鈷離子，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到CoSO4晶體，有機相含鋅離子，經(jīng)蒸餾得到ZnSO4，據(jù)此分析解題。【小問1詳解】根據(jù)上述分析可知濾渣1成分是SiO2；【小問2詳解】若無氧化步驟，F(xiàn)e2+不能轉(zhuǎn)化為Fe3+，F(xiàn)e2+形成沉淀的溶液的pH與Co2+、Zn2+比較接近，導(dǎo)致無法有效分離除鐵；【小問3詳解】由于Zn2+易溶于有機物，而Co2+易溶于水中，水與有機物互不相溶，加入有機溶劑進(jìn)行萃取，可更好的分離Co2+、Zn2+，然后通過分液分離互不相溶的兩層液體物質(zhì)，因此操作1是萃取、分液；從流程信息分析，有機溶劑M蒸餾分離出ZnSO4，說明在有機溶劑M中ZnSO4溶解度更大；【小問4詳解】由圖可知，該裝置為電解池，左側(cè)石墨電極連接電源的正極作陽極，水電離產(chǎn)生的OH-在陽極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)生成O2和H+，故陽極的電極反應(yīng)式為，Ⅰ室中陽離子帶有的正電荷數(shù)大于陰離子帶有的負(fù)電荷數(shù)，放電生成的H+通過陽離子交換膜由Ⅰ室向Ⅱ室移動，鈷電極與電源的負(fù)極連接，作陰極，Co2+在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鈷，電極反應(yīng)式為Co2++2e-=Co，Ⅲ室中陰離子帶有的負(fù)電荷數(shù)大于陽離子帶有的正電荷數(shù)，Cl-通過陰離子交換膜由Ⅲ室向Ⅱ室移動，故電解的總反應(yīng)的離子方程式為；【小問5詳解】工業(yè)上也可利用NaClO氧化Co2+生產(chǎn)Co(OH)3沉淀，實現(xiàn)鈷的回收。NaClO得到電子被還原為NaCl，根據(jù)電子守恒、原子守恒、電荷守恒，可得該反應(yīng)的離子方程式是。19.氧釩(IV)堿式碳酸銨晶體的化學(xué)式為，難溶于水，是制備熱敏材料VO2的原料。實驗室以V2O5未原料合成該晶體的流程如圖：已知：+4價釩在弱酸性條件下具有還原性，能被O2氧化。請回答下列問題：（1）步驟1中生成了一種空氣中的主要氣體，寫出該步驟反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。（2）步驟2可在如圖裝置中進(jìn)行(夾持儀器略去)。①裝置B的作用是___________。②實驗時，先關(guān)閉K2，打開K1，當(dāng)觀察到___________(填實驗現(xiàn)象)時，再關(guān)閉，打開K2。（3）步驟3洗滌晶體時需用飽和NH4HCO3溶液洗滌3次，再用無水乙醇洗滌2次。選擇飽和NH4HCO3的原因是___________，檢驗用飽和NH4HCO3溶液洗滌沉淀是否干凈的操作是___________。（4）稱量wg產(chǎn)品，用KMnO4溶液氧化，再除去多余的KMnO4，最后用cmol/L標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點