試卷第=page1010頁(yè)，共=sectionpages1212頁(yè)河北省衡水中學(xué)2022屆高三第一次模擬考試化學(xué)試題學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________一、單選題1．下列有關(guān)化學(xué)發(fā)展歷史的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．伏打電堆的發(fā)明，促進(jìn)了新元素的發(fā)現(xiàn)、研究及電學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展B．門(mén)捷列夫?qū)⒃匕凑障鄬?duì)原子質(zhì)量由小到大依次排列，編制了第一張?jiān)刂芷诒鞢．侯德榜發(fā)明了以食鹽、氨、二氧化碳為原料制取碳酸鈉的制堿方法，為我國(guó)化工事業(yè)的發(fā)展作出了卓越貢獻(xiàn)D．我國(guó)科學(xué)家從傳統(tǒng)中藥提取出青蒿素，并對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾和改造，得到了一系列抗瘧疾新藥【答案】C【解析】【詳解】侯氏制堿法優(yōu)化了索爾維制堿法，提高了NaCl利用率，減少無(wú)用的副產(chǎn)品CaCl2排放，轉(zhuǎn)成有用的化肥NH4Cl，節(jié)約成本并提高了經(jīng)濟(jì)效益，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；A、B、D選項(xiàng)說(shuō)法正確；答案選C。2．無(wú)機(jī)非金屬材料在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．玻璃纖維用于高強(qiáng)度復(fù)合材料，其主要成分為玻璃B．陶瓷是一種常見(jiàn)硅酸鹽材料，可以用陶瓷坩堝熔融純堿C．碳納米材料是一類新型無(wú)機(jī)非金屬材料，其中石墨烯具有導(dǎo)電性D．碳化硅俗稱金剛砂，可用作砂紙、砂輪的磨料【答案】B【解析】【詳解】A．玻璃纖維是纖維狀的玻璃，其主要成分為玻璃，常用于高強(qiáng)度復(fù)合材料，故A正確；B．陶瓷中的硅酸鹽在高溫條件下能與純堿反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．碳納米材料的主要成分為碳，屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料，石墨烯具有石墨的層狀結(jié)構(gòu)，具有導(dǎo)電性，故C正確；D．碳化硅為共價(jià)晶體，具有高硬度，可用作砂紙、砂輪的磨料，故D正確；故選：B。3．用如圖實(shí)驗(yàn)裝置(部分夾持裝置略去)進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿．用甲裝置除去溶在中的B．用裝置乙制備氫氧化亞鐵沉淀C．用丙裝置定量測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率D．加熱裝置丁中的燒杯分離和高錳酸鉀固體【答案】A【解析】【詳解】A．四氯化碳和氫氧化鈉不反應(yīng)，單質(zhì)溴與氫氧化鈉反應(yīng)，可用甲裝置除去溶在中的，故A正確；B．應(yīng)將試劑互換，利用生成的氫氣將裝置內(nèi)空氣排出，圖中裝置無(wú)法制備，故B錯(cuò)誤；C．應(yīng)該用分液漏斗，不能用長(zhǎng)頸漏斗，故C錯(cuò)誤；D．加熱時(shí)碘升華，而高錳酸鉀分解，可分離出碘，不能分離出高錳酸鉀，故D錯(cuò)誤；故選A。4．下列過(guò)程涉及的離子方程式不正確的是A．用燒堿溶液處理使用時(shí)過(guò)量的衣物除銹劑(主要成分為溶液)：B．用過(guò)量氨水吸收廢氣中的：C．磁性氧化鐵溶于HI溶液：D．用稀溶液鑒別銅合金制的假金幣：【答案】C【解析】【詳解】A．為弱酸，燒堿為強(qiáng)堿，兩者發(fā)生中和反應(yīng)生成可溶性鈉鹽甲酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為：，故A正確；B．過(guò)量氨水吸收廢氣中的，生成亞硫酸銨和水，離子方程式正確，故B正確；C．HI具有強(qiáng)的還原性，能被氧化成碘單質(zhì)，離子方程式為：，故C錯(cuò)誤；D．銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、NO和水，離子方程式正確，故D正確；故選：C。5．是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是A．常溫下，1LpH=1的氫氟酸中氫離子數(shù)目大于0.1B．22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)與足量反應(yīng)后的體系中氫原子數(shù)目小于2C．1mol與金屬鈉充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目一定為4D．1mol中含有的極性鍵的數(shù)目為18【答案】D【解析】【詳解】A．pH=1表示溶液中c(H+)=0.1mol/L，所以數(shù)目為0.1NA，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；B．化學(xué)變化中原子守恒，H原子數(shù)目仍然是2mol，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；C．當(dāng)生成產(chǎn)物為Na2O2時(shí)，電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為2mol，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；D．該分子中含有N-C、C-H等極性共價(jià)鍵共計(jì)18個(gè)，D選項(xiàng)正確；答案選D。6．由重晶石礦(主要成分是BaSO4，還含有SiO2等雜質(zhì))可制得氯化鋇晶體，某興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如圖。下列說(shuō)法正確的是A．浸取過(guò)濾操作中得到的濾渣主要成分為SiO2B．“高溫焙燒”和“結(jié)晶”兩處操作均需用到蒸發(fā)皿C．在“高溫焙燒”焦炭和BaSO4的反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4：1D．為提高產(chǎn)品產(chǎn)率，結(jié)晶得到的氯化鋇晶體常用乙醇進(jìn)行洗滌【答案】D【解析】【分析】由流程可知，焙燒時(shí)發(fā)生BaSO4(s)+4C(s)4CO(g)+BaS(s)，加鹽酸時(shí)BaS與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋇和硫化氫，雜質(zhì)SiO2也會(huì)與C發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生SiC或Si單質(zhì)，濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾分離出BaCl2·2H2O，以此來(lái)解答?！驹斀狻緼．在高溫煅燒時(shí)雜質(zhì)SiO2與焦炭在高溫下會(huì)發(fā)生反應(yīng)：SiO2+2CSi+2CO↑，或SiO2+3CSiC+2CO↑，Si、SiC不溶于鹽酸，故浸取過(guò)濾操作中得到的濾渣主要成分為Si及SiC，A錯(cuò)誤；B．“高溫焙燒”需要坩堝，“結(jié)晶”需要蒸發(fā)皿，B錯(cuò)誤；C．焙燒時(shí)發(fā)生BaSO4(s)+4C(s)4CO(g)+BaS(s)，在該反應(yīng)中BaSO4為氧化劑，C為還原劑，故氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：4，C錯(cuò)誤；D．BaS與鹽酸反應(yīng)生成BaCl2和H2S，從BaCl2溶液中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到的氯化鋇晶體時(shí)，為減少氯化鋇晶體在分離提純時(shí)的損耗，常用易揮發(fā)的乙醇進(jìn)行洗滌，D正確；故合理選項(xiàng)是D。7．室溫下，通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)探究NH4HCO3溶液的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作1用pH試紙測(cè)定0.1mol/LNH4HCO3溶液的pH，測(cè)得pH約為82將濃度均為0.1mol/LNH4HCO3溶液和Ba(OH)2溶液等體積混合，產(chǎn)生白色沉淀和刺激性氣味的氣體3將等體積1mol/LNH4HCO3與NaCl溶液混合，析出晶體4向1mol/LNH4HCO3溶液中滴加0.1mol/LAlCl3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，逸出無(wú)色氣體下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．1mol/LNH4HCO3溶液中存在B．根據(jù)實(shí)驗(yàn)2的現(xiàn)象可以得出C．實(shí)驗(yàn)3靜置后的上層清液中有D．實(shí)驗(yàn)4中產(chǎn)生的氣體是和混合氣體【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．NH4HCO3屬于弱酸弱堿的酸式鹽，在溶液中存在水解平衡（+H2O?NH3·H2O+H+），既存在電離平衡（?H++）、又存在水解平衡（+H2O?H2CO3+OH-），用pH試紙測(cè)定0.1mol/LNH4HCO3溶液的pH，測(cè)得pH約為8，溶液呈堿性，說(shuō)明的水解程度大于的水解程度，故溶液中存在c()＞c()＞c()，A正確；B．將濃度均為0.1mol/LNH4HCO3溶液和Ba(OH)2溶液等體積混合，產(chǎn)生白色沉淀和刺激性氣味的氣體，有白色BaCO3沉淀生成，只能說(shuō)明混合液中c(Ba2+)?c()=0.05×0.05=2.5×10-3＞Ksp(BaCO3)，B錯(cuò)誤；C．原NH4HCO3溶液中存在物料守恒：c()+c(NH3·H2O)=c()+c(H2CO3)+c()，將等體積1mol/LNH4HCO3與NaCl溶液混合，析出晶體，發(fā)生反應(yīng)NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，由于有部分在NaHCO3晶體中析出，故靜置后的上層清液中c()+c(NH3·H2O)＞c()+c(H2CO3)+c()，C錯(cuò)誤；D．向1mol/LNH4HCO3溶液中滴加0.1mol/LAlCl3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，逸出無(wú)色氣體，發(fā)生的反應(yīng)為3+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑，產(chǎn)生的氣體是CO2，D錯(cuò)誤；答案選A。8．我國(guó)科學(xué)家研發(fā)的催化劑@，實(shí)現(xiàn)了含炔化合物與二氧化碳的酯化。(a)HCC-CH2OH+CO2(b)HCC-CH2NH2+CO2下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．M環(huán)上的一氯代物有3種 B．M、N都能使溴水褪色C．M最多消耗40g D．N的分子式為【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，M環(huán)上有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫，其一氯代物有3種，選項(xiàng)A正確；B．M、N都含有碳碳雙鍵，能使溴水褪色，選項(xiàng)B正確；C．M分子中可相當(dāng)于看成二個(gè)酯基，M最多消耗2mol，80g，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，N的分子式為，選項(xiàng)D正確；答案選C。9．中溫SOFC電池Ni電極上的反應(yīng)機(jī)理如圖所示，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．該Ni電極是中溫SOFC電池的負(fù)極B．該中溫SOFC電池采用酸性電解質(zhì)溶液C．從電勢(shì)高的電極向該Ni電極移動(dòng)D．該Ni電極對(duì)有較強(qiáng)的吸附作用【答案】B【解析】【分析】固體氧化物燃料電池(SolidOxideFuelCell，簡(jiǎn)稱SOFC)，是一種在中高溫下直接將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能高效、環(huán)境友好地轉(zhuǎn)化成電能的全固態(tài)化學(xué)發(fā)電裝置?！驹斀狻緼．吸附燃料H2的Ni為燃料電池的負(fù)極，A選項(xiàng)正確；B．由圖可知過(guò)程中傳遞O2-，其內(nèi)部電解質(zhì)屬非水環(huán)境，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；C．O2-移向電勢(shì)地的負(fù)極即Ni電極，C選項(xiàng)正確；D．該電池利用Ni表面的多孔結(jié)構(gòu)吸附H2，D選項(xiàng)正確；答案選B。10．下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論A將氨水滴加到紅色石蕊試紙上試紙變藍(lán)氨氣屬于堿性電解質(zhì)B向某鉀鹽中滴加濃鹽酸產(chǎn)生的氣體可以使品紅溶液褪色該鉀鹽一定為或或二者的混合物C取兩支試管各加入2mL0.1mol/L的草酸溶液，分別滴加2mL0.01mol/L、0.02mol/L的高錳酸鉀溶液高錳酸鉀溶液褪色并觀察褪色的時(shí)間其他條件不變時(shí)，反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快D向溶液(墨綠色)中通入溶液由墨綠色變?yōu)樽仙⒂泻谏恋懋a(chǎn)生溶液在酸性條件下不穩(wěn)定，發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)A．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】【詳解】A．氨氣溶于水生成一水合氨，一水合氨為弱堿能使紅色石蕊試紙變藍(lán)，但氨氣自身不能電離屬于非電解質(zhì)，故A錯(cuò)誤；B．使品紅溶液褪色的氣體可能是二氧化硫也可能是氯氣，若鉀鹽為氯酸鉀，能與濃鹽酸生成氯氣，也能使品紅溶液褪色，故B錯(cuò)誤；C．兩組實(shí)驗(yàn)中所用的高錳酸鉀的濃度、用量不同，不能根據(jù)褪色時(shí)間確定濃度對(duì)速率的影響，應(yīng)該為相同體積、濃度的高錳酸鉀中滴加不同濃度的草酸溶液觀察褪色時(shí)間，故C錯(cuò)誤；D．溶液(墨綠色)中通入，溶液由墨綠色變?yōu)樽仙⒂泻谏恋懋a(chǎn)生，可知反應(yīng)生成高錳酸鉀和二氧化錳固體，發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，故D正確；故選：D。11．天然水體中的與空氣中的保持平衡。已知，某溶洞水體中(X為、、或)與pH變化的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)溶液說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．隨pH增大，與的變化趨勢(shì)相反B．pH=8.3時(shí)，C．的電離常數(shù)，D．pH=7時(shí)，【答案】C【解析】【分析】H2CO3溶液中有H2CO3H++，H++，由于第一步電離程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二步電離，故酸性環(huán)境中，c()＞c()，lgc()＞lgc()，由此可知，曲線①②分別表示lgc()、lgc()與pH的變化關(guān)系，則曲線③表示lgc(Ca2+)與pH的變化關(guān)系?！驹斀狻緼．由分析可知，曲線①表示lgc()與pH的變化關(guān)系，曲線③表示lgc(Ca2+)與pH的變化關(guān)系，隨pH增大，lgc()與lgc(Ca2+)的變化趨勢(shì)相反，c()與c(Ca2+)的變化趨勢(shì)也相反，A正確；B．由分析可知，曲線②分別表示lgc()與pH的變化關(guān)系；pH=8.3時(shí)，lgc()=-5，則c()=1.010-5mol?L-1，c(Ca2+)===2.810-4mol?L-1，B正確；C．pH=6.3時(shí)，lgc()=lgc(H2CO3)，則c()=c(H2CO3)，Ka1==c(H+)=10-6.3；pH=10.3時(shí)，lgc()=lgc()，則c()=c()，Ka2==c(H+)=10-10.3；C錯(cuò)誤；D．由圖可知，pH=7時(shí)，lgc(Ca2+)＞lgc()＞lgc(H2CO3)＞lgc()，故c(Ca2+)＞c()＞c(H2CO3)＞c()，D正確；故選C。二、多選題12．某種電化學(xué)的電解液的組成如圖所示，X、Y、Z、Q、W為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，下列說(shuō)法正確的是A．Q、W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物可以發(fā)生反應(yīng)B．原子半徑：Z>YC．Y和Z的簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性：Y>ZD．X、Y、Z三種元素可形成同時(shí)含有離子鍵和共價(jià)鍵的化合物【答案】AD【解析】【分析】X和W均只形成一條共價(jià)鍵，可知X為H、W為Cl，Y形成四條共價(jià)鍵，結(jié)合原子序數(shù)可知Y為C，Z形成三條共價(jià)鍵，可知Z為N，Q共用W提供的4個(gè)電子同時(shí)得一個(gè)電子才滿足穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，可知Q最外層電子數(shù)為3，結(jié)合原子序數(shù)可知Q為Al，據(jù)此分析解答。【詳解】A．Q、W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物分別為，兩者能發(fā)生反應(yīng)，故A正確；B．Y為C、Z為N，兩者為同周期元素，從左到右原子半徑減小，原子半徑：C>N，故B錯(cuò)誤；C．非金屬性：N>C，非金屬性越強(qiáng)氫化物越穩(wěn)定，故C錯(cuò)誤；D．X、Y、Z三種元素可形成，既含離子鍵又含共價(jià)鍵，故D正確；故選：AD。13．2022年北京冬奧會(huì)被譽(yù)為科技奧運(yùn)綠色奧運(yùn)。為減少空氣阻力，短道速滑競(jìng)賽服的手腳處使用了蜂窩樣式的聚氨酯材料。二苯基甲烷二異氰酸酯()是制備聚氨酯的原料之一，下列關(guān)于該物質(zhì)的敘述正確的是A．易溶于水及有機(jī)溶劑B．分子中所有碳原子可能共平面C．能發(fā)生取代、加成反應(yīng)D．苯環(huán)上的二氯代物有10種(不考慮立體異構(gòu))【答案】BC【解析】【詳解】A．二苯基甲烷二異氰酸脂中憎水基團(tuán)大，難溶于水，故A錯(cuò)誤；B．中間的碳可通過(guò)單鍵旋轉(zhuǎn)與兩個(gè)苯平面共面，分子中所有碳原子可能共平面，故B正確；C．苯環(huán)能發(fā)生取代、加成反應(yīng)，故C正確；D．苯環(huán)上的二氯代物有7種，如圖、，故D錯(cuò)誤；故選BC。三、工業(yè)流程題14．銅轉(zhuǎn)爐煙灰含金屬元素(主要為、、、)的硫酸鹽和氧化物以及。其有價(jià)金屬回收工藝流程如下。已知：時(shí)，，?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)“浸出液①”中所含有的金屬陽(yáng)離子有___________和、?！敖觥敝?，當(dāng)硫酸濃度大于時(shí)，金屬離子浸出率反而下降，原因是___________。(2)“除雜”中，加入調(diào)至5.2后，用溶液氧化后，所得濾渣主要成分為、，該氧化過(guò)程的離子方程式為_(kāi)__________。(3)的溶解度隨溫度變化曲線如圖所示?！皾饪s結(jié)晶”的具體操作步驟為：①在時(shí)蒸發(fā)至溶液出現(xiàn)晶膜，停止加熱；②降溫至___________蒸發(fā)至溶液出現(xiàn)晶膜，停止加熱；③冷卻至室溫，過(guò)濾、洗滌、干燥。其中，步驟①的目的為_(kāi)__________。(4)“轉(zhuǎn)化”后，濾餅的主要成分是和___________。該工藝中，可循環(huán)利用的物質(zhì)有___________。(5)測(cè)定煙灰中的：取硝酸浸出液于錐形瓶中，調(diào)為5，加入指示劑后用的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(離子方程式為)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液，則的濃度為_(kāi)__________?！敬鸢浮?1)

Cu2+、Zn2+

難溶物PbSO4覆蓋在表面，阻礙銅、鋅元素的浸出(2)3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+(3)

60

加快蒸發(fā)速率(4)

PbCO3

HNO3(5)10.35ab【解析】【分析】銅轉(zhuǎn)爐煙灰用硫酸“浸出”，得到難溶于硫酸的浸出渣、PbSO4；浸出液中含有硫酸鋅、硫酸銅、硫酸鐵、硫酸亞鐵；浸出渣加入碳酸鈉溶液中，PbSO4沉淀轉(zhuǎn)化為PbCO3，濾餅用硝酸溶解，PbCO3生成Pb(NO3)2，濾液中加入硫酸生成PbSO4沉淀；“浸出液①”中加入過(guò)量鐵粉置換出銅、鐵把硫酸鐵還原為硫酸亞鐵，所得濾液①中含有硫酸鋅、硫酸亞鐵；“除雜”中，加入調(diào)至5.2后，用溶液氧化把氧化為，過(guò)濾，所得濾渣主要成分為、，濾液②蒸發(fā)濃縮得到。(1)“浸出液①”中含有硫酸鋅、硫酸銅、硫酸鐵、硫酸亞鐵；“浸出液①”中所含有的金屬陽(yáng)離子有Cu2+、Zn2+、、；當(dāng)硫酸濃度大于時(shí)，難溶物PbSO4覆蓋在表面，阻礙銅、鋅元素的浸出，金屬離子浸出率反而下降；(2)“除雜”中，加入調(diào)至5.2后，用溶液氧化Fe2+，氧化產(chǎn)物是、還原產(chǎn)物是，根據(jù)得失電子守恒，配平氧化過(guò)程的離子方程式為3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+；(3)①在時(shí)蒸發(fā)至溶液出現(xiàn)晶膜，停止加熱；②60硫酸鋅的溶解度最大，降溫至60蒸發(fā)至溶液出現(xiàn)晶膜，得到硫酸鋅飽和濃溶液；③冷卻至室溫，過(guò)濾、洗滌、干燥。其中，步驟①在時(shí)蒸發(fā)的目的加快蒸發(fā)速率。(4)“轉(zhuǎn)化”后，PbSO4沉淀轉(zhuǎn)化為PbCO3，濾餅的主要成分是和PbCO3。該工藝中，“酸浸”是PbCO3和硝酸反應(yīng)生成硝酸鉛，“沉鉛”是硝酸鉛和硫酸反應(yīng)生成硫酸鉛和硝酸，所以可循環(huán)利用的物質(zhì)有HNO3。(5)設(shè)硝酸浸出液中的物質(zhì)的量是xmol，x=；則的濃度為10.35ab。四、實(shí)驗(yàn)題15．二氧化釩(VO2)是一種新型熱敏材料。實(shí)驗(yàn)室以V2O5為原料合成用于制備VO2的氧釩(IV)堿式碳酸銨晶體，過(guò)程如下：V2O5VOCl2溶液(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O回答下列問(wèn)題：(1)步驟I中生成VOCl2的同時(shí)生成一種無(wú)色無(wú)污染的氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。已知：氧化性：V2O5>Cl2，則加入N2H4·2HCl的作用是_______。(2)步驟II可在如圖裝置(氣密性良好)中進(jìn)行。已知：VO2+能被O2氧化。裝置B中盛裝的試劑是_______；向C中通入是CO2的作用是_______。(3)加完VOCl2溶液后繼續(xù)攪拌數(shù)分鐘，使反應(yīng)完全，小心取下分液漏斗，停止通氣，立即塞上橡膠塞，將錐形瓶置于CO2保護(hù)下的干燥器中，靜置過(guò)夜，得到紫色晶體，過(guò)濾。此時(shí)紫色晶體上殘留的雜質(zhì)離子主要為_(kāi)______，接下來(lái)的簡(jiǎn)要操作是_______，最后用乙醚洗滌2-3次，干燥后稱重。(所用藥品為：飽和NH4HCO3溶液，無(wú)水乙醇)。(4)測(cè)定氧釩(IV)堿式碳酸銨晶體粗產(chǎn)品中釩的含量。稱量5.1000g樣品于錐形瓶中，用硫酸溶液溶解后得到含VO2+的溶液，加稍過(guò)量的0.0200mol/L的KMnO4溶液將VO2+氧化為VO，充分反應(yīng)后加入特定的還原劑X除去過(guò)量的KMnO4，最后用0.0800mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗體積為30.00mL。(滴定反應(yīng)：)①在該實(shí)驗(yàn)條件下，還原劑X與Mn2+、VO2+的還原性由大到小為_(kāi)______。②粗產(chǎn)品中釩元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______。(保留四位有效數(shù)字)【答案】(1)

2V2O5+N2H4?2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O

做還原劑，防止生成氯氣污染環(huán)境(2)

飽和NaHCO3溶液

排盡裝置內(nèi)的空氣，防止VO2+被氧化(3)

Cl-

先用飽和NH4HCO3溶液洗滌2~3次，再用無(wú)水乙醇洗滌2~3次(4)

VO2+>X>Mn2+

2.400%【解析】【分析】V2O5與鹽酸、N2H4?2HCl混合發(fā)生反應(yīng)：2V2O5+N2H4?2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O，得到VOCl2溶液，加入NH4HCO3溶液，得到氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體；(1)步驟i中V2O5與鹽酸、N2H4?2HCl混合得到VOCl2的同時(shí)生成氮?dú)猓磻?yīng)為：2V2O5+N2H4?2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O；已知氧化性：V2O5>Cl2，則加入N2H4·2HCl的作用是做還原劑，防止生成氯氣污染環(huán)境；(2)裝置A中生成的CO2含有HCl雜質(zhì)，所以裝置B的作用是除去HCl，故B中的試劑是飽和NaHCO3溶液；因?yàn)?4價(jià)的釩化合物在弱酸性條件下易被氧化，所以在向錐形瓶中滴加VOCl2溶液前應(yīng)通入一段時(shí)間的CO2，目的是排盡裝置內(nèi)的空氣，防止VO2+被氧化；(3)用飽和NH4HCO3溶液洗滌是為了除去Cl-，減少晶體的溶解，洗滌操作是先用飽和NH4HCO3溶液洗滌2~3次，再用無(wú)水乙醇洗滌2~3次，最后用乙醚洗滌2-3次，干燥后稱重；(4)①KMnO4溶液將VO2+氧化為VO，KMnO4被還原為Mn2+，則VO2+做還原劑，由還原劑的還原性比還原產(chǎn)物強(qiáng)可知還原性VO2+>Mn2+，充分反應(yīng)后加入加入特定的還原劑X將KMnO4還原為Mn2+，則還原性X>Mn2+，且說(shuō)明X不能將還原為VO2+說(shuō)明X的還原性比VO2+弱，故還原性由大到小為VO2+>X>Mn2+；②根據(jù)釩元素的質(zhì)量守恒，根據(jù)滴定反應(yīng)為：VO2++Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O，則釩元素的物質(zhì)的量n=n[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.0800mol/L×30.00×10-3L=2.4×10-3mol，粗產(chǎn)品中釩的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。五、原理綜合題16．近年來(lái)，改善環(huán)境是科學(xué)研究的重要課題，對(duì)于實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)及廢氣資源的再利用經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展都具有重要意義。Ⅰ.利用與CH4制備合成氣CO、?？赡艿姆磻?yīng)歷程如圖所示：說(shuō)明：C(ads)為吸附性活性炭，E表示方框中物質(zhì)的總能量(單位：kJ)，TS表示過(guò)渡態(tài)。(1)制備合成氣CO、總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)______。(2)若，則決定制備“合成氣”反應(yīng)速率的化學(xué)方程式為_(kāi)______。(3)已知，以與發(fā)生總反應(yīng)生成CO、為背景向密閉容器中充入等體積的和，測(cè)得平衡時(shí)壓強(qiáng)對(duì)數(shù)和的關(guān)系如圖所示。①_______(填“>”“<”或“=”)。②時(shí)，(CO)與的比值是_______。Ⅱ.利用高效催化劑處理汽車(chē)尾氣中的NO的反應(yīng)為。(4)一定溫度下，在體積為1L的恒容密閉容器中加入1molCO和1molNO發(fā)生上述反應(yīng)，部分物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)φ隨時(shí)間t變化如圖所示。曲線b表示_______物質(zhì)的φ~t關(guān)系，正反應(yīng)速率_______(填“>”“<”或“=”)，若起始?jí)簭?qiáng)為，則該反應(yīng)溫度下_______(分壓=物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)×總壓，用含的式子表示)。(5)可用如圖裝置將霧霾中的NO、轉(zhuǎn)化為則陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)______。【答案】(1)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)

ΔH=(E5-E1)kJ·mol-1(2)CO2(g)+CH4(g)=C(ads)+CO2(g)+2H2(g)(3)

＞

(4)

＞

(5)NO+5e-+6H+=NH+H2O【解析】(1)根據(jù)反應(yīng)歷程圖可知，該總反應(yīng)的反應(yīng)物是甲烷和二氧化碳，其能量總和為E1總反應(yīng)的產(chǎn)物為一氧化碳和氫氣，其能量總和為E5，則制備合成氣CO、H2總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=(E5-E1)kJ·mol-1；(2)若E4+E1＜E3+E2，則E2-E1＞E4-E3，其中E2-E1是第一步反應(yīng)的活化能，E4-E3是第二步反應(yīng)的活化能，化學(xué)反應(yīng)的快慢，是由活化能大的步驟決定的，因此是由第一步?jīng)Q定的，由反應(yīng)歷程圖可知，反應(yīng)的方程式為CO2(g)+CH4(g)=C(ads)+CO2(g)+2H2(g)；(3)①因?yàn)镋1＜E5，故反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=(E5-E1)kJ·mol-1為吸熱反應(yīng)，由圖可知，當(dāng)圖中橫坐標(biāo)相同時(shí)T1時(shí)氫氣對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)值大，對(duì)于吸熱反應(yīng)來(lái)說(shuō)，升高溫度平衡正向移動(dòng)，故T1＞T2；②由題意可知：，因?yàn)镃O2和CH4的充入的體積相同，且反應(yīng)的系數(shù)相同，故=，由圖可知b點(diǎn)lgp(H2)=0，則b點(diǎn)時(shí)p(H2)=1，lgp(CH4)=1，則p(CH4)=10，因此=；(4)由圖可知，平衡時(shí)一氧化碳和一氧化氮的體積分?jǐn)?shù)都為0.125，設(shè)反應(yīng)生成氮?dú)鉃閍mol，由題意可建立如下三段式：由一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為0.125可得=0.125，解得a=0.4，此時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)為=0.25，因此b曲線為N2；由圖可知，t3時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡，t4時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，故t3時(shí)正反應(yīng)速率大于t4時(shí)正反應(yīng)速率；由平衡前后氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比可知，反應(yīng)后的壓強(qiáng)為×po=0.8po，則該反應(yīng)溫度下Kp==(5)NO、SO2轉(zhuǎn)化為(NH4)2SO4時(shí)，NO發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，SO2發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，則電解池中通入SO2的電極為陽(yáng)極、通入NO的電極為陰極，陰極上NO得電子生成NH，電極反應(yīng)式為NO+5e-+6H+=NH+H2O。六、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)17．氮、鐵、鈷等元素的化合物在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、科技、國(guó)防建設(shè)中有著許多獨(dú)特的用途。(1)鐵、鈷位于周期表的_______區(qū)，的電子式為_(kāi)______，N、C、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)______，中心離子的電子排布式為_(kāi)______，已知的幾何構(gòu)型為正八面體形，推測(cè)的空間結(jié)構(gòu)有_______種。(2)是的一種配合物，IMI的結(jié)構(gòu)為，IMI中大π鍵可表示為_(kāi)______(已知苯中的大π鍵可表示為)，該配合物的配位原子為_(kāi)______(填序號(hào))，配位數(shù)為_(kāi)______，IMI的某種衍生物與甘氨酸形成的離子化合物常溫下為液態(tài)而非固態(tài)。原因是_______。(3)Co可以形成六方晶系晶體，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子坐標(biāo)。已知晶胞含對(duì)稱中心，其中1號(hào)O原子的坐標(biāo)為(0.6667，0.3333，0.1077)，則2號(hào)O原子的坐標(biāo)為_(kāi)______。設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值，該晶體的密度為_(kāi)______(用代數(shù)式表示)?！敬鸢浮?1)

d

N>O>C

2(2)

I

4

陰陽(yáng)離子半徑大，電荷小，形成的離子晶體晶格能小，熔點(diǎn)低(3)

(0.3333，0.6667，0.6077)

【解析】(1)由元素周期表結(jié)構(gòu)可知，鐵、鈷屬于第四周期第Ⅷ族元素，均位于周期表d區(qū)；CN-中間以三個(gè)共用電子對(duì)形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，電子式為；同一周期主族元素，從左到右第一電離能呈增大趨勢(shì)，N元素的P軌道處于半充滿狀態(tài)，第一電離能大于同周期相鄰元素，故N、C、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)镹>O>C；中心離子為Co3+，電子排布式為1s22s22p63s23p63d6；[Co(NH3)6]3+為正八面體結(jié)構(gòu)，Co3+位于正八面體中心，若將[Co(NH3)6]3+中的2個(gè)NH3分子換成2個(gè)Cl-后，2個(gè)Cl-可以是相對(duì)的位置或者相鄰的位置，故可以形成2中不同的結(jié)構(gòu)形式；(2)大π鍵可用符號(hào)Ⅱ表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)，根據(jù)IMI的結(jié)構(gòu)可知，形成5個(gè)原子6個(gè)電子的大π鍵，即為Ⅱ；由結(jié)構(gòu)可知，該配合物的配位原子為I；配位數(shù)為4；該化合物中陰陽(yáng)離子體積大，半徑大，電荷小，形成的離子晶體晶格能小，熔點(diǎn)低，故常溫下為液態(tài)而非固態(tài)；(3)根據(jù)晶胞中1號(hào)O原子的坐標(biāo)和晶胞含對(duì)稱關(guān)系，根據(jù)對(duì)稱關(guān)系0.6667+0.3333=1，0.3333+0.6667=1，0.1077+0.8923=1，對(duì)稱位上的O的坐標(biāo)為(0.3333，0.