高三化學參考答案

1.C【解析】鑄鐵風爐用于生火煮茶,其主要材質為生鐵,屬于金屬材料,A不符合題意;銅漉

水囊可以過濾茶水,其主要材質為銅,屬于金屬材料,B不符合題意;越瓷茶碗是品茗的工具,

其主要材質為陶瓷,屬于硅酸鹽材料,C符合題意;綢布茶巾就是約兩尺長的抹布,其主要材

質是天然纖維素或絲綢,屬于天然高分子材料,D不符合題意。

2.B【解析】單原子鎳修飾氧化鈰催化劑(Ni-CeO2)優(yōu)于非貴金屬光催化劑體系,能實現(xiàn)甲烷

室溫下高效轉化制備乙烷,CeO2中O的化合價為-2,總負電荷為-4,Ce的化合價為十4,A

-1-1

項正確;CH4、C2H6的摩爾質量分別為16g●mol、30g●mol,1molCH4、1molC2H6

的質量分別為16g、30g,B項錯誤;采用核磁共振氫譜技術給廢塑料混合物“做體檢”,可以

識別聚苯乙烯、聚乳酸、聚氨酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚乙烯和聚丙烯

等塑料內(nèi)部關鍵化學結構,所獲得強度高、分辨率好的譜圖為廢塑料混合物的分離奠定基礎,

C項正確;通過熱電技術,柔性復合熱電膜材料可直接將熱能轉換成電能,為解決智能可穿戴

電子設備的用電問題提供了優(yōu)選方案,D項正確。

3.A【解析】反式結構中兩個Br原子應位于雙鍵兩側,順式結構中兩個Br原子應位于雙鍵同

側,A項正確;鏷-210的質量數(shù)為210,質子數(shù)為91(與鏷-231相同),中子數(shù)為210-91=

119,而鏷-231的中子數(shù)為231-91=140,鏷-210比鏷-231少140-119=21個中子,B項錯

7

誤;3Li的核外電子數(shù)=其質子數(shù)=3,依據(jù)構造原理可知,基態(tài)鋰原子核外電子排布式為

2112

1s2s,由于能量:1s<2s,1s2s是激發(fā)態(tài)鋰原子的核外電子排布式,C項錯誤;NCl3分子的

中心原子價層電子對數(shù)為3十且含有1個孤電子對,VSEPR模型為四面

體形,但是原子半徑:N(中心原子)<Cl(周圍原子),因此該球棍模型違反該事實,D項錯誤。

4.D【解析】聚氯乙烯(PVC)含塑化劑等添加劑,可能釋放有害物質,不適合用于飲用水分離膜

(常用材料如聚丙烯),飲用水分離膜需使用無毒、安全的材料(如聚乙烯或聚丙烯),A項錯誤;

十-

用稀鹽酸浸泡氧化銀生成AgCl沉淀,正確的離子方程式為Ag2O十2H十2Cl===2AgCl↓十

2-2-

H2O,B項錯誤;石膏(CaSO4)與鹽堿地中的CO3反應生成CaCO3和SO4,沉淀轉化的離

2-2-

子方程式為CaSO4十CO3亍蘭CaCO3十SO4,C項錯誤;“84”消毒液主要成分是次氯酸鈉,

白醋中含醋酸,醋酸酸性比次氯酸強,醋酸與次氯酸鈉反應可生成次氯酸,次氯酸具有強氧化

性,消毒效率高于ClO-,因此能提高消毒效率,D項正確。

5.B【解析】銅絲與濃硝酸反應,生成硝酸銅、二氧化氮和水,化學方程式為CU十4HNO3(濃)

===CU(NO3)2十2NO2↑十2H2O,因而能用于制備NO2,A能達到實驗目的;NO2能與水發(fā)

生反應3NO2十H2O===2HNO3十NO,用水會損失主要成分NO2,生成更多的NO,B不能

達到實驗目的;NO2的相對分子質量比空氣大17,不能與空氣中的O2反應,能用向上排空氣

法收集,氣體從長導管進入,短導管排出空氣,C能達到實驗目的;NO2為有毒的氣體,與

NaOH溶液能發(fā)生歧化反應,生成可溶性的NaNO3、NaNO2和水,2NO2十2NaOH===

NaNO3十NaNO2十H2O,該裝置可吸收尾氣中的NO2,防止污染,D能達到實驗目的。

【高三化學●參考答案第1頁(共12頁)】26-118C

6.c【解析】干海帶含有無機物(如碘鹽)和有機物(如淀粉、纖維素),剪碎后灼燒時,有機物(

如淀粉、纖維素)容易燃燒且轉化為cO2和H2O,余下灰分主要是不能燃燒的無機鹽等,A

錯誤;b、c、e中含有的同一種元素是碘,碘是合成甲狀腺激素的必需元素,長期缺碘會導致甲

狀腺功能異常及相關疾病(地方性甲狀腺腫,又稱大脖子病),缺鈣才易引起骨質疏松,B錯

-

誤;海帶灰加入蒸餾水浸泡,然后過濾,得到含I的溶液,往溶液中加入強氧化劑(如H2O2、

-

cl2等),將I氧化為I2,c正確;加入ccl4萃取,然后分液,得到I2的ccl4溶液,將此溶液進

行加熱蒸餾,便可獲得I2,D錯誤。

7.D【解析】MOF-5(ZN)以ZN4O簇作為節(jié)點,和對苯二甲酸根離子通過配位鍵形成,該結構

中存在四個ZN2十和一個位于中心的O2-,四個ZN2十分別位于以中心O2-為頂點的正四面體

的四個頂點位置,這種構型使得鋅氧簇具有高度的對稱性,屬于正四面體結構,而非平面結

構,A錯誤;1個配合物含有3個苯環(huán)和6個酯基(含有6個碳氧雙鍵),其中苯環(huán)中存在的是

共軛大π鍵,不存在9個碳碳雙鍵,B錯誤;MOF-5(ZN)的配體源自對苯二甲酸(H2BDc),根

據(jù)結構簡式可知,其可以表示為ZN4O(BDc)3,化學式為c24H12O13ZN4,而非c24H15O13ZN4,

c錯誤;MOF-5(ZN)具有苯環(huán)結構,苯環(huán)含有大π鍵,因此在一定條件下可以和H2發(fā)生加成

反應,D正確。

8.A【解析】BasO4難溶于水和鹽酸,胃酸的主要成分是鹽酸,且不易被X射線透過,不會產(chǎn)生

有毒的Ba2十,能安全地在胃腸道中顯影,可在醫(yī)療上用作“鋇餐”,陳述I和陳述Ⅱ均正確,且

存在因果關系,A符合題意;鍍錫鋼板中,鐵的活潑性強于錫,則鐵被腐蝕,鍍鋅鋼板中,鋅的

活潑性強于鐵,鋼板被保護,則鋅被腐蝕,屬于犧牲陽極的陰極保護法,鍍層破損時馬口鐵比

白鐵皮更易被腐蝕,陳述I錯誤,B不符合題意;1,3-丁二烯的官能團為碳碳雙鍵,易發(fā)生加

聚反應,不能發(fā)生縮聚反應,陳述Ⅱ錯誤,c不符合題意;金屬鈉具有強還原性,鈉投入FesO4

溶液中,先與水劇烈反應生成NaOH和H2,生成的NaOH與FesO4反應生成Fe(OH)2沉

淀,而非置換出金屬鐵,陳述Ⅱ錯誤,D不符合題意。

9.c【解析】鉛筆芯a與外接直流電源的負極相連,因此作電解池的陰極,選用筆端為尖端狀的

2B鉛筆芯,銅單質能有效附著在尖端及其表面,便于學生觀察,電解飽和cucl2溶液時,陰極

附近溶液中會出現(xiàn)黑色物質,原因是電解高濃度的cucl2溶液時析出cu的速率太快,大多

數(shù)較大晶體顆粒的銅來不及吸附在碳棒上,形成納米級晶體顆粒銅懸浮于陰極周圍,使溶液

呈現(xiàn)黑色,如改用濃度較小的cucl2溶液進行電解可避免此現(xiàn)象,還能減少藥品用量,符合綠

2十

色化學思想,A正確;電解cucl2溶液的總反應式為cu十2clcu十cl2↑,其中鉛筆芯

2十---

a為陰極,反應式為cu十2e===cu,鉛筆芯b為陽極,反應式為2cl-2e===cl2↑,B

正確;先用鑷子將兩張被蒸餾水潤濕的淀粉-KI試紙分別放入左右兩端具支管口中,開始電

解cucl2溶液后,陽極產(chǎn)生的氣體先使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙逐漸變藍,原因是cl2(少量)十

--

2I===2cl十I2,I2遇淀粉顯藍色,然后變藍的淀粉-KI試紙逐漸褪色,原因是5cl2(過量)

十I2十6H2O===2HIO3十10Hcl,因此陽極端具支管中的淀粉-KI試紙逐漸變藍,而后繼續(xù)

氧化導致試紙開始褪色,而陰極端具支管中的淀粉-KI試紙無明顯現(xiàn)象,c錯誤;將氣球套在

左右兩端具支管口上,用翻口塞套在上端的兩個管口,形成密閉體系,能有效防止氯氣擴散。

【高三化學●參考答案第2頁(共12頁)】26-118C

實驗中陽極產(chǎn)生的氯氣最終被蘸有氫氧化鈉溶液的脫脂棉吸收,避免氯氣逸出危害師生健

康,D正確。

-1

10.B【解析】乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種二元弱堿,其水溶液的堿性較弱,0.005mol●L

-1

的H2NCH2CH2NH2溶液的PH應小于12,A錯誤;0.001mol●L的ClH3NCH2CH2NH3Cl溶

液加水稀釋,由于其為強酸弱堿鹽,水解顯酸性,稀釋后酸性減弱,溶液中H十濃度減小,PH

-

升高,B正確;H2NCH2CH2NH3Cl是鹽酸鹽,為強電解質,電離產(chǎn)生Cl,其電離方程式應

十-

為H2NCH2CH2NH3Cl===H2NCH2CH2NH3十Cl,C錯誤;根據(jù)電荷守恒原理,

--十十

ClH3NCH2CH2NH3Cl水溶液中,c(OH)十c(Cl)=2c(H3NCH2CH2NH3)十

十十

c(H2NCH2CH2NH3)十c(H),D錯誤。

11.B【解析】4.3gHN3(為0.1mol)含2.2mol電子,電子數(shù)目為2.2NA,A錯誤;單鍵均為

σ鍵,雙鍵中含有1個σ鍵1個π鍵,0.1molN2H4中含0.5molσ鍵,σ鍵數(shù)目為0.5NA,B

正確;1個NH3完全氧化為N2H4時,N由-3價升高為-2價,失去1個電子,常溫常壓下

-1

vm>22.4L●mol,因此2.24LNH3的n小于0.1mol,該轉化過程中轉移電子小于

0.1mol或電子數(shù)目小于0.1NA,C錯誤;HNO2為弱酸,在水溶液中部分電離,0.1mol

-

HNO2的溶液中含NO2的數(shù)目小于0.1NA,D錯誤。

12.D【解析】關閉三通閥K1,上推注射器a將濃硝酸擠入緩沖瓶b,濃硝酸與銅絲接觸發(fā)生反

應,生成紅棕色的NO2氣體,溶液變成深綠色,氮元素由十5價降低為十4價,體現(xiàn)了濃硝酸

的強氧化性,A正確;旋轉三通閥K1,連接注射器c與緩沖瓶b,將NO2吸入注射器c,而后

旋轉三通閥K1斷開注射器與緩沖瓶,一段時間后,觀察到注射器c內(nèi)紅棕色氣體變?yōu)闊o色,

活塞向上移動,氣體體積減小,該現(xiàn)象說明NO2與H2O反應生成了無色的NO,部分氮元

素由十4價降低為十2價且另有部分氮元素由十4價升高為十5價,NO2既作氧化劑也作還

原劑,B正確;旋轉三通閥K1與K4,連接注射器c與注射器e,上推注射器c,使無色NO進

入注射器e,溶液留在注射器c,該操作將NO存儲在了注射器e中,為后續(xù)NO性質實驗做

準備,旋轉三通閥K3與K4,連接注射器e與空氣閥門,下拉注射器e,吸入足量空氣,可觀察

到注射器e內(nèi)氣體迅速由無色變?yōu)榧t棕色,說明無色的NO被O2氧化成了NO2,C正確;

旋轉三通閥K4與K5,連接注射器e和注射器f,推動注射器e使NO2進入盛裝有NaOH溶

液的注射器f,混合均勻,發(fā)現(xiàn)紅棕色氣體消失,該現(xiàn)象說明可以用NaOH溶液吸收NO2。

旋轉三通閥K5與K6,連接注射器f與注射器g,上推注射器e,使NO2與NaOH反應后的

溶液進入KMNO4溶液中,發(fā)現(xiàn)KMNO4溶液的紫紅色立即褪去,該現(xiàn)象說明反應后溶液中

存在還原性物質。結合氧化還原反應原理推知,NO2與NaOH溶液生成還原性物質,也即

NaNO2,而非氧化性物質NaNO3,D錯誤。

13.C【解析】X、Y、Z、W、R為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,由圖中鍵線式可知,形成

1個共價鍵且原子序數(shù)最小的X為氫,而Y、Z、W、R分別形成4、3、2、6個共價鍵,則Y是

碳,Z為氮,W是氧、R為硫。W、Z、Y的最簡單氫化物分別為H2O、NH3、CH4,水分子形成

氫鍵數(shù)大于氨氣分子,則水沸點高于氨氣,甲烷不能形成氫鍵,沸點最低,最簡單氫化物沸

點:H2O>NH3>CH4,A正確;Z(N)、W(O)、Y(C)均為第二周期元素,同周期從左往右第

一電離能呈增大趨勢,N的2P能級半滿,第一電離能反高于O,即第一電離能:N>O>C,B

【高三化學●參考答案第3頁(共12頁)】26-118C

正確;YW2、RW2分別是cO2、SO2,二氧化碳中碳的價層電子對數(shù)為十2=2,為sP

雜化,為直線形結構,二氧化硫中硫的價層電子對數(shù)為十2=3,為sP2雜化,為V形

結構,則鍵角:cO2>SO2,c錯誤;電負性與非金屬性一致,同周期從左到右,金屬性減弱,非

金屬性增強,元素的電負性變強,電負性:O>N>c,D正確。

3十--3十-

14.A【解析】①中溶液存在Fe十4cl亍蘭[Fecl4]平衡,Fe以[Fecl4]形式為主,直接

3十”--2十-

寫“Fe參與反應不準確,正確的離子方程式應為2[Fecl4]十2I===2Fe十I2十8cl,

3十---

A錯誤;Fecl3溶液中存在平衡Fe十4cl亍蘭[Fecl4],加入濃鹽酸后cl濃度增大,平

-3-

衡正向移動,[Fecl4]濃度增加,溶液黃色加深,B正確;③中溶液主要含[FeF6],加水稀

3-3十-

釋時,盡管可能存在[FeF6]亍蘭Fe十6F的解離平衡,但溶液體積增大對濃度的影響占

3-2十-

主導,[FeF6]濃度一定減小,c正確;②中生成紅色[Fe(ScN)],③中加入F后紅色褪

3-3十-2十3十

去生成無色[FeF6],說明Fe與F的配位能力更強,能將[Fe(ScN)]中的Fe奪取

3-

形成更穩(wěn)定的[FeF6],D正確。

15.A【解析】苯因大π鍵結構穩(wěn)定,難以與溴發(fā)生加成或取代,A符合題意;常溫下,cl2為氣

體,Br2為液體,I2為固體,三者均為分子晶體,它們的相對分子質量逐漸增大,范德華力增

強,所以氯、溴、碘單質沸點依次升高,和鍵能(鍵能:cl-cl>Br-Br>I-I)沒有因果關系,

B不符合題意;存在離子鍵的化合物不一定易溶于水(如BaSO4),cocl2易溶于水是因其晶

格能小于水合能,與“存在離子鍵”無必然因果關系,c不符合題意;H2O沸點高于H2S的主

要原因是H2O分子間存在氫鍵、H2S分子間不存在氫鍵,而非O的電離能大于S,電離能與

沸點無直接關聯(lián),D不符合題意。

16.c【解析】開關接a(SD模式,短路階段)時,形成的是放電狀態(tài)下鋰離子電池,I電極反應

-十十

式為LiMN2O4-父e===Li1-父MN2O4十父Li,從該電極上脫嵌Li,失電子,因此I作負

十-十

極,Ⅱ電極反應式為Li1-父MN2O4十父Li十父e===LiMN2O4,源液中的Li移向電極Ⅱ并

發(fā)生還原反應后嵌入其中,回收液中的Li十穿過離子交換膜補充至源液,所以Ⅱ作正極;開

關接b(cV模式,接電源),此時為電解過程,電極Ⅱ接電源負極作陰極,電極I接電源正極

-十

作陽極,陽極(電極I):LiMN2O4-父e===Li1-父MN2O4十父Li(與短路階段負極反應一

十-

致),陰極(電極Ⅱ):Li1-父MN2O4十父Li十父e===LiMN2O4(與短路階段正極反應一致)。

放電時,電極I為負極,Ⅱ為正極,外電路中電流從電極Ⅱ流向電極I,說明短路時電極Ⅱ的

電勢較高,A正確;SD模式中,電極I(負極)脫嵌Li十進入回收液,電極Ⅱ(正極)從源液中

嵌入Li十,因此回收液中Li十濃度增大,源液中Li十濃度減小,B正確;開關接b(cV模式,接

-十

電源)時,電極I為陽極,發(fā)生氧化反應(LiMN2O4-父e===Li1-父MN2O4十父Li),Ⅱ為陰

十-

極,發(fā)生還原反應(Li1-父MN2O4十父Li十父e===LiMN2O4),c錯誤;采取自驅動(SD)和恒

定電壓(cV)驅動模式從鹽湖水中提取鋰過程主要包括3個步驟:首先,將LiMN2O4和

Li1-父MN2O4電極分別置于回收液和源液中,并通過SPDT開關使兩電極短路,促使電流從

高電位的Li1-父MN2O4流向LiMN2O4;然后,切換SPDT開關至位置“b”,并在對電極施加恒

定電位,從源液中進一步提取Li十,而陽極則釋放Li十至回收液;最后,將電極取出并用蒸餾

【高三化學●參考答案第4頁(共12頁)】26-118C

水沖洗,交換電極位置,并進入下一個循環(huán),D正確。

17.(14分)

--

(1)2cl-2e===cl2↑(1分)

(2)用電子天平稱取2.5g氯化鈉于燒杯中,然后用量筒量取7.5mL去離子水與之混合,在

燒杯中用玻璃棒攪拌加速溶解,從而配制出25%氯化鈉溶液(或稱量2.5g氯化鈉,用量筒

量取7.5mL去離子水,在燒杯中溶解,用玻璃棒攪拌)(2分)

(3)①對照實驗或對比探究乙醇是否發(fā)生電化學反應(1分);體系內(nèi)缺乏能與鐵粉直接反應

的腐蝕性介質,也不含有電解質溶液,化學腐蝕和電化學防腐均不能發(fā)生(或乙醇是非電解

質,不能電離出離子,不構成原電池反應的條件)(2分)

--

②2H2O十O2十4e===4OH(2分);實驗i中發(fā)生了顯著的電化學吸氧腐蝕,且腐蝕速率

較快(或鐵、碳和氯化鈉溶液構成原電池,消耗氧氣,且氯化鈉溶液導電性強,反應速率較快)

(1分)

③其他條件相同時,鐵的化學腐蝕速率低于電化學腐蝕的速率(或在氯化鈉溶液中,碳粉的

存在會加快吸氧腐蝕的速率)(1分)

(4)③Ⅳ主要發(fā)生了析氫腐蝕或析氫腐蝕為主,置換反應次之(或鋁片和銅片形成原電池,能

加快鋁與鹽酸的反應速率)(1分)

④0.79g鋁粉十0.79g銅片十0.5mL6mol●L-1鹽酸(1分);銅片氣泡顯著,鋁粉表面氣

泡較少,軟管末端有大量氣泡,玻璃干燥管溫度明顯上升(1分)

⑤鋁粉表面在常溫下會迅速形成一層致密的氧化鋁保護膜,這層鈍化膜有效阻止了內(nèi)部金

屬與外界環(huán)境的接觸(1分)

【解析】(1)工業(yè)上通過電解飽和食鹽水獲得氯氣和氫氣,兩者反應生成氯化氫,再溶于水制

得鹽酸,電解時內(nèi)電路中的陰離子移向陽極,濃度較大的氯離子優(yōu)先失去電子被氧化為氯

--

氣,即2cl-2e===cl2↑。

(2)用2.5gNacl和去離子水配制25%Nacl溶液時,先計算溶液的質量為2.5g÷25%=

10g,再計算溶劑的質量為10g-2.5g=7.5g,然后計算去離子水的體積為7.5mL,因此

配制25%Nacl溶液的主要操作是用電子天平稱取2.5g氯化鈉于燒杯中,然后用量筒量

取7.5mL去離子水與之混合,在燒杯中溶解,用玻璃棒攪拌加速溶解,從而配制出25%氯

化鈉溶液。

(3)①實驗,使用3g鐵粉十0.3g碳粉十無水乙醇,與實驗i、Ⅲ對比,其主要目的是對比

探究乙醇是否發(fā)生電化學反應,實驗移除針管堵頭后,針筒內(nèi)液面無明顯變化,因為乙醇是

非電解質,不能電離出離子,不構成原電池反應的條件;因此,實驗,為對照實驗,采用控制

變量法進行腐蝕效率對比,通過使用無水乙醇來消除電解質溶液的作用;該實驗體系內(nèi)部缺

乏能與鐵粉直接反應的腐蝕性介質(如酸性或堿性物質),因而無法支持化學腐蝕的發(fā)生;同

時,由于體系內(nèi)未含有電解質溶液,也無法形成腐蝕電池,因此電化學腐蝕同樣未能發(fā)生。

②實驗i移除針管堵頭后針筒內(nèi)液體持續(xù)增加,最終記錄的體積增加值為8.0mL,該實驗

中碳粉與鐵粉緊密接觸,并通過氯化鈉溶液構成閉合回路,具備了形成腐蝕電池的所有條

件,鐵粉充當負極發(fā)生氧化反應:2Fe-4e-===2Fe2十,而碳粉作為正極促進了氧氣的還原:

【高三化學●參考答案第5頁(共12頁)】26-118C

--

2H2O十O2十4e===4OH,由于氧氣的大量消耗導致內(nèi)部形成顯著的負壓,最終引起了針

筒內(nèi)液體的持續(xù)增加,因而實驗i中發(fā)生了顯著的電化學吸氧腐蝕,且腐蝕速率較快。

③實驗Ⅲ移除針管堵頭后針筒內(nèi)液體緩慢增加,最終記錄的體積增加值為5.0mL,這一數(shù)

值小于實驗i中的增加值;去除活性炭粉,僅保留單一金屬成分,缺少形成腐蝕電池所需的

必要電極材料,無法構建腐蝕電池,主要經(jīng)歷化學腐蝕,以此凸顯化學腐蝕與電化學腐蝕之

間的區(qū)別,表明鐵的化學腐蝕速率低于電化學腐蝕的速率。

(4)③向金屬薄片注入鹽酸反應1miN后,銅片表面產(chǎn)生的氣泡明顯多于鋁片,同時軟管末

端持續(xù)聚集大量氣泡,表明實驗Ⅳ主要發(fā)生了析氫腐蝕,活潑金屬鋁片作為負極失去電子,

自身逐漸溶解;銅片作為正極促使溶液中的氫離子結合電子生成氫氣,可以得出的結論是鋁

片和銅片形成原電池,能加快鋁與鹽酸的反應速率。

④為探究氫前金屬固體的表面積對與酸接觸反應速率的影響,由實驗Ⅳ和Ⅵ的反應試劑推

斷,實驗v的反應試劑應為0.79g鋁粉十0.79g銅片十0.5mL6mol●L-1鹽酸;在向附

著有鋁粉的銅片注入鹽酸并反應1miN后,觀察到銅片表面迅速聚集密集氣泡,同時軟管末

端也持續(xù)出現(xiàn)大氣泡,這表明實驗v中發(fā)生了顯著的析氫腐蝕。鋁粉與銅片在鹽酸溶液中

緊密接觸形成了腐蝕電池結構,鋁粉作為負極失去電子形成鋁離子溶解于溶液中,而銅片作

為正極促使氫離子結合電子生成氫氣。觀察到玻璃干燥管的溫度有明顯上升,表明反應過

程中釋放熱量,進一步證實析氫腐蝕放熱。

⑤向純鋁粉中注入鹽酸并反應1miN后,實驗Ⅵ裝置中未見明顯現(xiàn)象,這表明純鋁粉在該條

件下未發(fā)生顯著的化學反應。這是由于鋁粉表面在常溫下會迅速形成一層致密的氧化鋁保

護膜,這層鈍化膜有效阻止了內(nèi)部金屬與外界環(huán)境的接觸。在這種情況下,鹽酸首先需要溶

解這層鈍化膜,才能與內(nèi)部的金屬鋁發(fā)生反應并產(chǎn)生氫氣,這種“氧化膜溶解-金屬裸露-

析氫反應”的分階段進程導致了化學反應明顯的滯后性。

18.(14分)

(1)作催化劑(雙氧水或氯酸鉀分解)或電池材料或氧化劑等(合理即可得分)(1分)

2十十2十3十

(2)MNO2十2Fe十4H===MN十2Fe十2H2O(2分);3(1分)

十2十

(3)此時萃銦廢液中的H、Fe與陽極泥中的MNO2恰好達到完全反應的化學計量比(1分)

2十-

(4)①cu十cu十2cl===cu2cl2↓或2cucl↓(2分)

②0.030mol●L-1(2分)

十-

(5)ca(OH)2十2H十2F===caF2↓十2H2O(2分)

(6)①小于(1分)

②15:4(2分)

【解析】(1)設錳的氧化物的化學式為MNO父,其中錳元素的質量分數(shù)約為63.22%,則

55

×100%≈63.22%,解得:父=2,說明陽極泥中的錳主要以二氧化錳的形式存在,二

55十16父

氧化錳的化學式為MNO2;中學化學教材中,二氧化錳(MNO2)的主要用途是作為催化劑,用

于加速某些化學反應的速率,但其本身的質量和化學性質在反應前后保持不變;二氧化錳在

工業(yè)和其他領域也有廣泛應用,如用作干電池的正極材料,提高電池的穩(wěn)定性和壽命;作氧

【高三化學●參考答案第6頁(共12頁)】26-118C

化劑,與濃鹽酸反應生成氯氣(cl2),用于實驗室制備氯氣等。

(2)陽極泥中的二氧化錳和萃銦廢液中的酸和Fe2十反應,二氧化錳被還原為MN2十進入溶

2十3十

液,同時萃銦廢液中的Fe與部分二氧化錳和酸反應變成Fe,離子方程式為MNO2十

2十十2十3十3十

2Fe十4H===MN十2Fe十2H2O;Fe在PH為4~5時轉變成氫氧化鐵沉淀,進入

浸出渣;鉛、銀因化學性質不活潑,不參與反應,進入浸出渣中富集。Fe3十剛好完全沉淀,即

3十-5-13十-

c(Fe)恰好減少至10mol●L以下,由于Fe(OH)3亍蘭Fe十3OH,則

-

-383十33

KSP[Fe(OH)3]=1.0×10=c(Fe)×c(OH),因此c

1.0×10-3mol●L-1,PH=-lgc(H十)=-lg10-3=3;

(3)反應時間、陽極泥加入量均對錳浸出影響較大,反應時間小于3h時,二氧化錳和酸的化

學反應在不斷進行;當化學反應進行3h以上時,反應完成,錳浸出率達到最高;陽極泥加入

量是理論量的0.8倍時,剛好與萃銦廢液中H十、Fe2十達到最佳比例,化學反應進行完全,之

后隨著陽極泥加入量增加,錳浸出率逐漸下降。

(4)使用新鮮濕銅渣與硫酸銅,浸出液脫氯是利用單質銅和銅離子與氯離子發(fā)生歧化反應,使

2十-

氯離子轉化為氯化亞銅沉淀除去,反應方程式為cu十cu十2cl===cu2cl2或2cucl↓;脫

氯前氯離子質量濃度:0.086g●L-1÷(1-91.86%)=1.0565g●L-1,c(cl-)=

1.056g●L-1÷35.5g●mol-1=0.02976mol●L-1≈0.030mol●L-1。

(5)脫氯液脫氟是利用微溶的氫氧化鈣與氟離子和氫離子反應,使一部分氟離子轉化為氟化

鈣沉淀除去。同時,硫酸鋁中的鋁離子與氟離子反應,生產(chǎn)難溶的氟化鋁沉淀除去一部分氟,

十-3十-

反應的離子方程式為ca(OH)2十2H十2F===caF2↓十2H2O、Al十3F===AlF3↓。

(6)①晶體密度計算公式為PcaO晶體密度為P

-3

g●cm,cacO3晶體密度為P=

-3

g●cm,cacO3晶體

密度小于caO晶體密度。

-

2

②cacO3晶胞中原子個數(shù)為十4十×4=30(省略cO3中的氧,

-

4十2

只標出c,所以一起計算cO3的原子),caO晶胞中原子個數(shù)為

十1=8,caO晶胞和cacO3晶胞中原子數(shù)之比是30:8=15:4。

19.(14分)

3d84s2

(1)AAAAA(2分)

(2)①-172(2分)

【高三化學●參考答案第7頁(共12頁)】26-118C

②a(1分)

(3)①焦炭沉積增加(1分)

②0.25~0.45(1分)

(4),.增大(1分)

i.5:4(1分);設初始投料時CH4、CO2、N2均為4mol,由圖中a、b兩點縱坐標可知,平衡

時n(CH4)=4mol×(1-50%)=2mol,n(CO2)=4mol×(1-60%)=1.6mol,由C守恒

可知n(CO)=8mol-n(CH4)-n(CO2)=8mol-2mol-1.6mol=4.4mol,由O守恒可

知n(H2O)=8mol-n(CO)-2n(CO2)=8mol-4.4mol-2×1.6mol=0.4mol,由H

守恒可知n(H2)=8mol-n(H2O)-2n(CH4)=8mol-0.4mol-2×2mol=3.6mol,則

平衡時氣體總物質的量為4mol十2mol十1.6mol十4.4mol十0.4mol十3.6mol=16mol,

則CO2的物質的量分數(shù)=0.1(或

所.2分)

【解析】(1)Ni為28號元素,基態(tài)Ni原子的價層電子排布式為3d84s2,價層電子排布圖為

3d84s2

AAAAAA;

(2)①觀察表中反應過程可知,反應(a)十(d)=(e),則反應(d):2CO(g)亍蘭CO2(g)十C(s)

-1-1

的ΔH2=[(十75)-(十247)]KJ●mol=-172KJ●mol;

②針對氣相反應CH4(g)十CO2(g)亍蘭2CO(g)十2H2(g)所達到的化學平衡,增加原料中

CH4的量,CH4自身轉化率降低,但CO2轉化率會提高,a正確;增大原料中CO2的量,CH4

轉化率增大,但CO2自身轉化率降低,b錯誤;恒溫恒容條件下,通入惰性的氮氣(與反應體

系的各成分均不反應)可以增大壓強,但是各物質濃度不變,平衡不移動,CO2轉化率不變,c

錯誤;使用更高效的催化劑,不能使平衡發(fā)生移動,只能加快反應速率、縮短達到平衡的時

間,但CO2平衡轉化率不變,d錯誤。

(3)讀圖可知,Ni與Cu的比例對Ni-Cu/Mg(Al)O催化劑在甲烷干重整中的催化活性和穩(wěn)

定性有顯著影響,低Cu含量(Cu:Ni=0.16)會導致焦炭沉積增加,而在Cu:Ni=0.25~

0.45時,焦炭沉積得到極大抑制,石墨炭急劇減少,為Ni/Mg(Al)O的1/136~1/85。然

而,較高的Cu含量(Cu:Ni=0.71)會形成富Cu合金,增加焦炭沉積;從催化性能和積炭情

況來看,為獲得較高的甲烷轉化率,Ni-Cu合金的Cu含量應在0.25~0.45之間;

(4),.如圖可知,恒壓時,隨著N2含量上升(圖像從右到左,不參加反應的惰性氣體壓強增

大),反應物的分壓減小(相當于減小壓強),導致正反應氣體體積增大的氣相反應CH4(g)

十CO2(g)亍蘭2CO(g)十2H2(g)和CH4(g)十H2O(g)亍蘭CO(g)十3H2(g)的平衡正向移

動,但是正反應氣體體積不變的反應CO2(g)十H2(g)亍蘭CO(g)十H2O(g)的平衡則不發(fā)

生移動;隨著投料組成中N2含量下降(相當于增大壓強),反應CH4(g)十CO2(g)亍蘭

2CO(g)十2H2(g)和CH4(g)十H2O(g)亍蘭CO(g)十3H2(g)的平衡逆向移動,且甲烷的轉

化率減小得更快,由于反應CH4(g)十CO2(g)亍蘭2CO(g)十2H2(g)中甲烷和二氧化碳的

轉化率相同,由此推斷反應CH4(g)十H2O(g)亍蘭CO(g)十3H2(g)的逆向移動起了決定性

【高三化學●參考答案第8頁(共12頁)】26-118C

作用,該反應CO減小的物質的量與H2減少的物質的量之比為1:3,因此H2減少程度更

大,導致平衡體系中n(CO):n(H2)的值增大;

i.忽略副反應,設初始投料時n(CH4)=4mol、n(CO2)=4mol、n(N2)=4mol,圖中a、b

兩點時CH4、CO2的轉化率分別為50%、60%,則平衡時n(CH4)=4mol×(1-50%)=

2mol,n(CO2)=4mol×(1-60%)=1.6mol,則平衡時n(CH4):n(CO2)=2:1.6=5:4;

由C守恒可知n(CO)=(4十4)mol-n(CH4)-n(CO2)=8mol-2mol-1.6mol=

4.4mol,由O守恒可知n(H2O)=2×4mol-n(CO)-2n(CO2)=8mol-4.4mol-2×

1.6mol=0.4mol,由H守恒可知n(H2)=2×4mol-n(H2O)-2n(CH4)=8mol-

0.4mol-2×2mol=3.6mol;平衡時,氣體總物質的量為2mol十1.6mol十4mol十

4.4mol十0.4mol十3.6mol=16mol,則CO2的物質的量分數(shù)

=10%);

4“”

所.N2的物質的量分數(shù)為,由分壓=總壓×物質的量分數(shù)、N2的分壓為kpa可知,總

16p

20.4

壓為4kpa,p(CH4)=×4kpa=0.5kpa、p(H2O)=×4kpa=0.1kpa、

p16pp16pp

ppkpa=0.9pkpa、p(CO)=×4pkpa=1.1pkpa,反應CH4(g)十

22

H2O(g)亍蘭CO(g)十3H2(g)的平衡常數(shù)Kp≈16p

20.(14分)

(1)間硝基苯甲醛或3-硝基苯甲醛(1分);酯基(1分)

(2)①C5H8O3(1分)

(3)AC(2分)

(4)增加4組新信號峰;峰面積之比由3:2:2:3變?yōu)?:2:3:1:1:1:1:1,且峰的

位置有所偏移(2分)

OOHNO

90℃

(5)①//十NH3—→//十H2O(2分)

OO

NO2

OONO2

H十

②加成反應(1分);—→Ⅱ|分)

Ⅱ|十90℃O十H2O(2

|O|

CHO

|O

O

【高三化學●參考答案第9頁(共12頁)】26-118C

NO2

【解析】(1)由化合物“1a的結構簡式為Ⅱ|”可知,其化學名稱可以是間硝基苯甲醛

|

CHO

OO

(習慣命名法)或3-硝基苯甲醛(系統(tǒng)命名法);由“3a的鍵線式為//八”可知,其中含

O

氧官能團的名稱為羰基和酯基;

OO

(2)①由化合物“2a的鍵線式為//”可知,1個該分子中含有5個C、3十2十3=8個

O

H、3個O原子,因此其分子式為C5H8O3;

②2a中含有的官能團酯基在一定條件下可以發(fā)生水解反應或取代反應,生成的化合物I為

OO

/,1個I分子含有4個C、3十2十1=6個H、3個O原子,因此I的分子式為

OH

C4H6O3,不飽和度為2;在I的同分異構體中,具有酸性且同時含有醇羥基結構,就是1個分

子中含有1個-COOH和1個-OH,則余下的碳骨架為-C3H4-且不飽和度為1,因此可

能是丙烯或環(huán)丙烷分別失去2個氫原子后的原子團或基團,然后分類分析如下:,.丙烯的

碳骨架為C=C—C,雖然由對稱性或等效氫判斷其具有三種氫原子,但是由于羥基連在碳

碳雙鍵時不穩(wěn)定,羥基只能連在sp3雜化的單鍵碳原子上,因此先確定丙烯的一元(羥基)取

代物只有C=C—C—OH一種可能,再由等效氫或對稱性判斷C=C—C—OH中碳原子上

123

的氫原子種類和數(shù)目有三種,即C=C—C—OH,因此丙烯的二元取代物有3種,結構簡式

分別為HO