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文檔簡介

2020年全國統(tǒng)一高考化學試卷(新課標Ⅲ)一、選擇題:本題共7小題,每小題6分,共42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.(6分)宋代《千里江山圖)描繪了山清水秀的美麗景色,歷經(jīng)千年色彩依然,其中綠色來自孔雀石顏料(主要成分為Cu(OH)2?CuCO3),青色來自藍銅礦顏料(主要成分為Cu(OH)2?2CuCO3)。下列說法錯誤的是()A.保存《千里江山圖》需控制溫度和濕度 B.孔雀石、藍銅礦顏料不易被空氣氧化 C.孔雀石、藍銅礦顏料耐酸耐堿 D.Cu(OH)2?CuCO3中銅的質量分數(shù)高于Cu(OH)2?2CuCO32.(6分)金絲桃苷是從中藥材中提取的一種具有抗病毒作用的黃酮類化合物,結構式如圖:下列關于金絲桃苷的敘述,錯誤的是()A.可與氫氣發(fā)生加成反應 B.分子含21個碳原子 C.能與乙酸發(fā)生酯化反應 D.不能與金屬鈉反應3.(6分)NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A.(標準狀況)氮氣中含有7NA個中子 B.1mol重水比1mol水多NA個質子 C.12g石墨烯和12g金剛石均含有NA個碳原子 D.1L1mol?L﹣1NaCl溶液含有28NA個電子4.(6分)噴泉實驗裝置如圖所示。應用下列各組氣體﹣﹣溶液,能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是()氣體溶液A.H2S稀鹽酸B.HCl稀氨水C.NO稀H2SO4D.CO2飽和NaHCO3溶液A.A B.B C.C D.D5.(6分)對于下列實驗,能正確描述其反應的離子方程式是()A.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3SO32﹣+Cl2+H2O═2HSO3﹣+2Cl﹣+SO42﹣ B.向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2═CaCO3↓+2H+ C.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3:2Fe3++H2O2═O2↑+2H++2Fe2+ D.同濃度同體積NH4HSO4溶液與NaOH溶液混合:NH4++OH﹣═NH3?H2O6.(6分)一種高性能的堿性硼化釩(VB2)﹣﹣空氣電池如圖所示,其中在VB2電極發(fā)生反應:VB2+16OH﹣﹣11e﹣═VO43﹣+2B(OH)4﹣+4H2O該電池工作時,下列說法錯誤的是()A.負載通過電子時,有(標準狀況)O2參與反應 B.正極區(qū)溶液的pH降低、負極區(qū)溶液的pH升高 C.電池總反應為4VB2+11O2+20OH﹣+6H2O═8B(OH)4﹣+4VO43﹣ D.電流由復合碳電極經(jīng)負載、VB2電極、KOH溶液回到復合碳電極7.(6分)W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,四種元素的核外電子總數(shù)滿足X+Y=W+Z;化合物XW3與WZ相遇會產(chǎn)生白煙。下列敘述正確的是()A.非金屬性:W>X>Y>Z B.原子半徑:Z>Y>X>W(wǎng) C.元素X的含氧酸均為強酸 D.Y的氧化物水化物為強堿二、非選擇題:共58分。第8~10題為必考題,每個試題考生都必須作答。第11~12為選考題,考生根據(jù)要求作答。(一)必考題:共43分。8.(14分)氯可形成多種含氧酸鹽,廣泛應用于殺菌、消毒及化工領域。實驗室中利用如圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO,探究其氧化還原性質?;卮鹣铝袉栴}:(1)盛放MnO2粉末的儀器名稱是,a中的試劑為。(2)b中采用的加熱方式是。c中化學反應的離子方程式是,采用冰水浴冷卻的目的是。(3)d的作用是,可選用試劑(填標號)。A.Na2SB.NaClC.Ca(OH)2D.H2SO4(4)反應結束后,取出b中試管,經(jīng)冷卻結晶,,,干燥,得到KClO3晶體。(5)取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號和2號試管中,滴加中性KI溶液。1號試管溶液顏色不變。2號試管溶液變?yōu)樽厣尤隒Cl4振蕩,靜置后CCl4層顯色??芍摋l件下KClO3的氧化能力NaClO(填“大于”或“小于”)。9.(15分)某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物,還有少量其他不溶性物質。采用如圖工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4?7H2O):溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金屬離子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+開始沉淀時(c=mol?L﹣1)的pH沉淀完全時(c=×10﹣5mol?L﹣1)的pH回答下列問題:(1)“堿浸”中NaOH的兩個作用分別是。為回收金屬,用稀硫酸將“濾液①”調為中性,生成沉淀。寫出該反應的離子方程式。(2)“濾液②”中含有的金屬離子是。(3)“轉化”中可替代H2O2的物質是。若工藝流程改為先“調pH”后“轉化”,即,“濾液③”中可能含有的雜質離子為。(4)利用上述表格數(shù)據(jù),計算Ni(OH)2的Ksp=(列出計算式)。如果“轉化”后的溶液中Ni2+濃度為?L﹣1,則“調pH”應控制的pH范圍是。(5)硫酸鎳在強堿溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH.寫出該反應的離子方程式。(6)將分離出硫酸鎳晶體后的母液收集、循環(huán)使用,其意義是。10.(14分)二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點研究領域?;卮鹣铝袉栴}:(1)CO2催化加氫生成乙烯和水的反應中,產(chǎn)物的物質的量之比n(C2H4):n(H2O)=。當反應達到平衡時,若增大壓強,則n(C2H4)(填“變大”“變小”或“不變”)。(2)理論計算表明。原料初始組成n(CO2):n(H2)=1:3,在體系壓強為,反應達到平衡時,四種組分的物質的量分數(shù)x隨溫度T的變化如圖所示。圖中,表示C2H4、CO2變化的曲線分別是、。CO2催化加氫合成C2H4反應的△H0(填“大于”或“小于”)。(3)根據(jù)圖中點A(440K,),計算該溫度時反應的平衡常數(shù)Kp=(MPa)﹣3(列出計算式。以分壓表示,分壓=總壓×物質的量分數(shù))。(4)二氧化碳催化加氫合成乙烯反應往往伴隨副反應,生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烴。一定溫度和壓強條件下,為了提高反應速率和乙烯選擇性,應當。(二)選考題:共15分。請考生從2道化學題中任選一題作答。如果多做,則按所做的第一題計分。[化學--選修3:物質結構與性質](15分)11.(15分)氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好,是一種具有潛力的固體儲氫材料。回答下列問題:(1)H、B、N中,原子半徑最大的是。根據(jù)對角線規(guī)則,B的一些化學性質與元素的相似。(2)NH3BH3分子中,N﹣B化學鍵稱為鍵,其電子對由提供。氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣:3NH3BH3+6H2O═3NH4++B3O63﹣+9H2B3O63﹣的結構為.在該反應中,B原子的雜化軌道類型由變?yōu)?。?)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(Hδ+),與B原子相連的H呈負電性(Hδ﹣),電負性大小順序是。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是(寫分子式),其熔點比NH3BH3(填“高”或“低”),原因是在NH3BH3分子之間,存在作用,也稱“雙氫鍵”。(4)研究發(fā)現(xiàn),氨硼烷在低溫高壓條件下為正交晶系結構,晶胞參數(shù)分別為apm、bpm、cpm,α=β=γ=90°.氨硼烷的2×2×2超晶胞結構如圖所示。氨硼烷晶體的密度ρ=g?cm﹣3(列出計算式,設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。[化學--選修5:有機化學基礎](15分)12.苯基環(huán)丁烯酮(PCBO)是一種十分活潑的反應物,可利用它的開環(huán)反應合成一系列多官能團化合物。近期我國科學家報道用PCBO與醛或酮發(fā)生[4+2]環(huán)加成反應,合成了具有生物活性的多官能團化合物(E),部分合成路線如圖:已知如下信息:回答下列問題:(1)A的化學名稱是。(2)B的結構簡式為。(3)由C生成D所用的試劑和反應條件為;該步反應中,若反應溫度過高,C易發(fā)生脫羧反應,生成分子式為C8H8O2的副產(chǎn)物,該副產(chǎn)物的結構簡式為。(4)寫出化合物E中含氧官能團的名稱;E中手性碳(注:連有四個不同的原子或基團的碳)的個數(shù)為。(5)M為C的一種同分異構體。已知:1molM與飽和碳酸氫鈉溶液充分反應能放出2mol二氧化碳;M與酸性高錳酸鉀溶液反應生成對苯二甲酸。M的結構簡式為。(6)對于,選用不同的取代基R',在催化劑作用下與PCBO發(fā)生的[4+2]反應進行深入研究,R'對產(chǎn)率的影響見下表:R'﹣CH3﹣C2H5﹣CH2CH2C6H5產(chǎn)率/%918063請找出規(guī)律,并解釋原因。

2020年全國統(tǒng)一高考化學試卷(新課標Ⅲ)參考答案與試題解析一、選擇題:本題共7小題,每小題6分,共42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.(6分)宋代《千里江山圖)描繪了山清水秀的美麗景色,歷經(jīng)千年色彩依然,其中綠色來自孔雀石顏料(主要成分為Cu(OH)2?CuCO3),青色來自藍銅礦顏料(主要成分為Cu(OH)2?2CuCO3)。下列說法錯誤的是()A.保存《千里江山圖》需控制溫度和濕度 B.孔雀石、藍銅礦顏料不易被空氣氧化 C.孔雀石、藍銅礦顏料耐酸耐堿 D.Cu(OH)2?CuCO3中銅的質量分數(shù)高于Cu(OH)2?2CuCO3【解答】解:A.Cu(OH)2?CuCO3和Cu(OH)2?2CuCO3均不穩(wěn)定,受熱易分解,纖維素或蛋白質均能水解,長期在潮濕環(huán)境中易腐爛變質,則保存《千里江山圖》需控制溫度和濕度,故A正確;B.Cu(OH)2?CuCO3和Cu(OH)2?2CuCO3中除O元素外,C、H、Cu均為最高價,無還原性,不能被空氣中氧氣氧化,則孔雀石、藍銅礦顏料不易被空氣氧化,故B正確;C.Cu(OH)2?CuCO3和Cu(OH)2?2CuCO3均能與酸反應,不與堿反應,則孔雀石、藍銅礦顏料耐堿不耐酸,故C錯誤;D.Cu(OH2)?CuCO3中銅的質量分數(shù)為,Cu(OH2)?2CuCO3中銅的質量分數(shù)為,則Cu(OH2)?CuCO3中銅的質量分數(shù)高于Cu(OH2)?2CuCO3,故D正確;故選:C。2.(6分)金絲桃苷是從中藥材中提取的一種具有抗病毒作用的黃酮類化合物,結構式如圖:下列關于金絲桃苷的敘述,錯誤的是()A.可與氫氣發(fā)生加成反應 B.分子含21個碳原子 C.能與乙酸發(fā)生酯化反應 D.不能與金屬鈉反應【解答】解:A、分子中含有碳碳雙鍵、碳氧雙鍵和苯環(huán),可以發(fā)生加成反應,故A正確;B、由圖可知金絲桃苷的分子式C21H20O12,則分子含21個碳原子,故B正確;C、分子中含有羥基,能發(fā)生酯化反應,即能與乙酸發(fā)生酯化反應,故C正確;D、分子結構可知結構中含有羥基,能與金屬鈉反應產(chǎn)生氫氣,故D錯誤;故選:D。3.(6分)NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A.(標準狀況)氮氣中含有7NA個中子 B.1mol重水比1mol水多NA個質子 C.12g石墨烯和12g金剛石均含有NA個碳原子 D.1L1mol?L﹣1NaCl溶液含有28NA個電子【解答】解:A.氮氣是雙原子分子,一個氮氣分子有14個中子,(標準狀況)氮氣中含有14NA個中子,故A錯誤;B.重水(D2O)和水(H2O)的質子數(shù)都是10,1mol重水比1mol水都是10NA個質子,故B錯誤;石墨烯n(C60)==mol,含有個碳原子物質的量n(c)=mol×60=1mol,含有NA個碳原子,12g金剛石(C)的物質的量n===1mol,含有NA個碳原子,故C正確;1mol?L﹣1NaCl溶質含有28NA個電子,溶劑水也要考慮,故D錯誤;故選:C。4.(6分)噴泉實驗裝置如圖所示。應用下列各組氣體﹣﹣溶液,能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是()氣體溶液A.H2S稀鹽酸B.HCl稀氨水C.NO稀H2SO4D.CO2飽和NaHCO3溶液A.A B.B C.C D.D【解答】解:A、H2S在稀鹽酸中溶解度小,且與稀鹽酸不反應,不能出現(xiàn)噴泉,故A錯誤;B.HCl氣體極易溶于稀氨水,且氯化氫氣體與氨水反應生成氯化銨,產(chǎn)生壓強差,形成噴泉,故B正確;C、一氧化氮不溶于稀H2SO4,也不與稀H2SO4反應,不能出現(xiàn)噴泉,故C錯誤;D、二氧化碳不溶于飽和碳酸氫鈉,也不與飽和碳酸氫鈉反應,不能出現(xiàn)噴泉,故D錯誤;故選:B。5.(6分)對于下列實驗,能正確描述其反應的離子方程式是()A.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3SO32﹣+Cl2+H2O═2HSO3﹣+2Cl﹣+SO42﹣ B.向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2═CaCO3↓+2H+ C.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3:2Fe3++H2O2═O2↑+2H++2Fe2+ D.同濃度同體積NH4HSO4溶液與NaOH溶液混合:NH4++OH﹣═NH3?H2O【解答】解:A.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3SO32﹣+Cl2+H2O═2HSO3﹣+2Cl﹣+SO42﹣,符合電荷守恒,物料守恒,強制弱規(guī)律,故A正確;B.弱酸不能制強酸,向CaCl2溶液中通入CO2不反應,故B錯誤;C.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3,F(xiàn)eCl3做催化劑,促進雙氧水的分解,氧氣的氧化性大于三價鐵離子,弱氧化劑不能制強氧化劑,故C錯誤;D.不符合客觀事實,氫氧根優(yōu)先與酸性更強的氫離子反應,正確的離子方程式:H++OH﹣═H2O,故D錯誤;故選:A。6.(6分)一種高性能的堿性硼化釩(VB2)﹣﹣空氣電池如圖所示,其中在VB2電極發(fā)生反應:VB2+16OH﹣﹣11e﹣═VO43﹣+2B(OH)4﹣+4H2O該電池工作時,下列說法錯誤的是()A.負載通過電子時,有(標準狀況)O2參與反應 B.正極區(qū)溶液的pH降低、負極區(qū)溶液的pH升高 C.電池總反應為4VB2+11O2+20OH﹣+6H2O═8B(OH)4﹣+4VO43﹣ D.電流由復合碳電極經(jīng)負載、VB2電極、KOH溶液回到復合碳電極【解答】解:A、正極氧氣得電子生成氫氧根離子,電極反應式為:O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣,由電極反應式可知,消耗1mol氧氣轉移4mol電子,則負載通過電子時,有(標準狀況)O2參與反應,故A正確;B、根據(jù)負極VB2+16OH﹣﹣11e﹣═VO43﹣+2B(OH)4﹣+4H2O消耗氫氧根離子,正極O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣,則正極區(qū)溶液的pH升高、負極區(qū)溶液的pH降低,故B錯誤;C、負極:VB2+16OH﹣﹣11e﹣═VO43﹣+2B(OH)4﹣+4H2O…①,正極:O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣…②,根據(jù)得失電子守恒,即4①+11②得:4VB2+11O2+20OH﹣+6H2O═8B(OH)4﹣+4VO43﹣,故C正確;D、原電池中電流由正極經(jīng)過外電路向負極,則電流由復合碳電極經(jīng)負載、VB2電極、KOH溶液回到復合碳電極,故D正確;故選:B。7.(6分)W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,四種元素的核外電子總數(shù)滿足X+Y=W+Z;化合物XW3與WZ相遇會產(chǎn)生白煙。下列敘述正確的是()A.非金屬性:W>X>Y>Z B.原子半徑:Z>Y>X>W(wǎng) C.元素X的含氧酸均為強酸 D.Y的氧化物水化物為強堿【解答】解:A.根據(jù)最高價氧化物對應水化物的酸性強弱,非金屬性Cl>N>H>Na,故A錯誤;B.同周期元素從左向右原子半徑依次減小,同主族元素自上而下原子半徑依次增大,原子半徑:Na>Cl>N>H,故B錯誤;C.元素X的含氧酸有硝酸和亞硝酸,亞硝酸是弱酸,故C錯誤;D.Y的氧化物水化物為氫氧化鈉,氫氧化鈉是強堿,故D正確;故選:D。二、非選擇題:共58分。第8~10題為必考題,每個試題考生都必須作答。第11~12為選考題,考生根據(jù)要求作答。(一)必考題:共43分。8.(14分)氯可形成多種含氧酸鹽,廣泛應用于殺菌、消毒及化工領域。實驗室中利用如圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO,探究其氧化還原性質?;卮鹣铝袉栴}:(1)盛放MnO2粉末的儀器名稱是圓底燒瓶,a中的試劑為飽和食鹽水。(2)b中采用的加熱方式是水浴加熱。c中化學反應的離子方程式是Cl2+2OH﹣ClO﹣+Cl﹣+H2O,采用冰水浴冷卻的目的是避免生成NaClO3。(3)d的作用是吸收多余的氯氣,防止污染大氣,可選用試劑AC(填標號)。A.Na2SB.NaClC.Ca(OH)2D.H2SO4(4)反應結束后,取出b中試管,經(jīng)冷卻結晶,過濾,少量的冷水洗滌,干燥,得到KClO3晶體。(5)取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號和2號試管中,滴加中性KI溶液。1號試管溶液顏色不變。2號試管溶液變?yōu)樽厣?,加入CCl4振蕩,靜置后CCl4層顯紫色。可知該條件下KClO3的氧化能力小于NaClO(填“大于”或“小于”)?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)形狀和用途判斷,盛放MnO2粉末的儀器名稱是圓底燒瓶,a為除雜裝置,雜質為揮發(fā)的氯化氫和水,后面還要通入溶液,沒有必要除水,所以a中用飽和食鹽水除氯化氫,a中的試劑為飽和食鹽水;故答案為:圓底燒瓶;飽和食鹽水;(2)根據(jù)裝置圖看出b中采用的加熱方式是水浴加熱;c中化學反應:Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O,改離子方程式:Cl2+2OH﹣ClO﹣+Cl﹣+H2O,氫氧化鈉與氯氣反應有多種情況,溫度高時生成NaClO3.采用冰水浴冷卻的目的是提高產(chǎn)品的純度;故答案為:水浴加熱;Cl2+2OH﹣ClO﹣+Cl﹣+H2O;避免生成NaClO3;(3)d為尾氣處理裝置,作用是裝置d用來吸收多余的氯氣,防止污染大氣,可選用試劑為可以和氯氣反應的物質Na2S和Ca(OH)2;故答案為:吸收多余的氯氣,防止污染大氣;AC;(4)b試管中的溶質主要是KClO3,KCl,KClO3的溶解度受溫度影響大,冷卻結晶,析出KClO3晶體,經(jīng)過過濾得到KClO3晶體,表面還有KCl雜質,通過冷水洗滌減少KClO3的損失;故答案為:過濾;少量的冷水洗滌;(5)取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號和2號試管中,滴加中性KI溶液,1號試管溶液顏色不變,說明KClO3沒有和KI溶液反應,2號試管溶液變?yōu)樽厣?,說明NaClO和KI溶液反應生成了碘單質,加入CCl4振蕩,碘單質易溶解于CCl4中,靜置后CCl4層顯紫色??芍摋l件下KClO3的氧化能力比NaClO差;故答案為:紫;小于。9.(15分)某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物,還有少量其他不溶性物質。采用如圖工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4?7H2O):溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金屬離子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+開始沉淀時(c=mol?L﹣1)的pH沉淀完全時(c=×10﹣5mol?L﹣1)的pH回答下列問題:(1)“堿浸”中NaOH的兩個作用分別是除去油脂、溶解鋁及其氧化物。為回收金屬,用稀硫酸將“濾液①”調為中性,生成沉淀。寫出該反應的離子方程式AlO2﹣+H++H2O=Al(OH)3↓或[Al(OH)4]﹣+H+=Al(OH)3↓+H2O。(2)“濾液②”中含有的金屬離子是Ni2+、Fe2+、Fe3+。(3)“轉化”中可替代H2O2的物質是O2或空氣。若工藝流程改為先“調pH”后“轉化”,即,“濾液③”中可能含有的雜質離子為Fe3+。(4)利用上述表格數(shù)據(jù),計算Ni(OH)2的Ksp=c(Ni2+)c2(OH﹣)=×10﹣5mol?L﹣1×1×10﹣L×1×10﹣L=1×10﹣(mol?L﹣1)3(列出計算式)。如果“轉化”后的溶液中Ni2+濃度為?L﹣1,則“調pH”應控制的pH范圍是~。(5)硫酸鎳在強堿溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH.寫出該反應的離子方程式2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O。(6)將分離出硫酸鎳晶體后的母液收集、循環(huán)使用,其意義是提高鎳的回收率?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)分析可知,向廢鎳催化劑中加入NaOH溶液進行堿浸,可除去油脂,并將Al及其氧化物溶解,濾液①中含有NaAlO2(或Na[Al(OH)4]),加入稀硫酸可發(fā)生反應AlO2﹣+H++H2O=Al(OH)3↓或[Al(OH)4]﹣+H+=Al(OH)3↓+H2O;故答案為:除去油脂、溶解鋁及其氧化物;AlO2﹣+H++H2O=Al(OH)3↓或[Al(OH)4]﹣+H+=Al(OH)3↓+H2O;(2)加入稀硫酸酸浸,Ni、Fe及其氧化物溶解,所以“濾液②”中含有的金屬離子是Ni2+、Fe2+、Fe3+,故答案為:Ni2+、Fe2+、Fe3+;(3)“轉化”中H2O2的作用是將Fe2+氧化為Fe3+,不能引入雜質,可用O2或空氣替代;若將工藝流程改為先“調pH”后“轉化”,會使調pH過濾后的溶液中含有Fe2+、則濾液③中可能含有轉化生成的Fe3+;故答案為:O2或空氣;Fe3+;(4)由上述表格可知,Ni2+完全沉淀時的pH=,此時c(Ni2+)=×10﹣5mol?L﹣1,c(H+)=×10﹣?L﹣1,則c(OH﹣)===1×10﹣L,則Ni(OH)2的Ksp=c(Ni2+)c2(OH﹣)=×10﹣5mol?L﹣1×1×10﹣L×1×10﹣L=1×10﹣(mol?L﹣1)3.如果“轉化”后的溶液中Ni2+濃度為?L﹣1,為避免鎳離子沉淀,Ksp=c(Ni2+)c2(OH﹣),c2(OH﹣)==1×10﹣(mol?L﹣1)2,此時c(OH﹣)=1×10﹣?L﹣1,則c(H+)=×10﹣?L﹣1,即pH=;Fe3+完全沉淀的pH為,因此“調節(jié)pH”應控制的pH范圍是~;故答案為:c(Ni2+)c2(OH﹣)=×10﹣5mol?L﹣1×1×10﹣L×1×10﹣L=1×10﹣(mol?L﹣1)3;~;(5)由題干信息,硫酸鎳在強堿中被NaClO氧化得到NiOOH沉淀,即反應中Ni2+被氧化為NiOOH沉淀,ClOˉ被還原為Clˉ,則根據(jù)氧化還原得失電子守恒可得離子方程式為2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O;故答案為:2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O;(6)分離出硫酸鎳晶體后的母液中還含有Ni2+,可將其收集、循環(huán)使用,從而提高鎳的回收率;故答案為:提高鎳的回收率。10.(14分)二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點研究領域?;卮鹣铝袉栴}:(1)CO2催化加氫生成乙烯和水的反應中,產(chǎn)物的物質的量之比n(C2H4):n(H2O)=1:4。當反應達到平衡時,若增大壓強,則n(C2H4)變大(填“變大”“變小”或“不變”)。(2)理論計算表明。原料初始組成n(CO2):n(H2)=1:3,在體系壓強為,反應達到平衡時,四種組分的物質的量分數(shù)x隨溫度T的變化如圖所示。圖中,表示C2H4、CO2變化的曲線分別是d、c。CO2催化加氫合成C2H4反應的△H小于0(填“大于”或“小于”)。(3)根據(jù)圖中點A(440K,),計算該溫度時反應的平衡常數(shù)Kp=(MPa)﹣3(列出計算式。以分壓表示,分壓=總壓×物質的量分數(shù))。(4)二氧化碳催化加氫合成乙烯反應往往伴隨副反應,生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烴。一定溫度和壓強條件下,為了提高反應速率和乙烯選擇性,應當選擇合適的催化劑?!窘獯稹拷猓海?)CO2催化加氫生成乙烯和水,該反應的化學方程式可表示為2CO2+6H2?CH2=CH2+4H2O,則該反應中產(chǎn)物的物質的量之比n(C2H4):n(H2O)=1:4;由于該反應是氣體分子數(shù)減少的反應,當反應達到平衡狀態(tài)時,若增大壓強,則化學平衡向正反應方向移動,n(C2H4)變大,故答案為:1:4;變大;(2)由題中信息可知,兩反應物初始投料之比等于化學計量數(shù)之比;由圖中曲線的起點坐標可知,c和a所表示的物質的物質的量分數(shù)之比為1:3、d和b表示的物質的物質的量分數(shù)之比為1:4,則結合化學計量數(shù)之比可以判斷,表示乙烯變化的曲線是d,表示二氧化碳變化曲線的是c;由圖中曲線的變化趨勢可知,升高溫度,乙烯的物質的量分數(shù)減小,則化學平衡向逆反應方向移動,則該反應為放熱反應,△H小于0,故答案為:d;c;小于;(3)原料初始組成n(CO2):n(H2)=1:3,在體系壓強為建立平衡,由A點坐標可知,該溫度下,氫氣和水的物質的量分數(shù)均為,則乙烯的物質的量分數(shù)為水的四分之一,即乙烯的物質的量分數(shù)為,二氧化碳的物質的量分數(shù)為氫氣的三分之一,即二氧化碳的物質的量分數(shù)為,Kp===(MPa)﹣3,故答案為:;(4)工業(yè)上通常通過選擇合適催化劑,以加快化學反應速率,同時還可以提高目標產(chǎn)品的選擇性,減少副反應的發(fā)生。因此,一定溫度和壓強下,為了提高反應速率和乙烯的選擇性,應當選擇合適的催化劑,故答案為:選擇合適的催化劑。(二)選考題:共15分。請考生從2道化學題中任選一題作答。如果多做,則按所做的第一題計分。[化學--選修3:物質結構與性質](15分)11.(15分)氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好,是一種具有潛力的固體儲氫材料。回答下列問題:(1)H、B、N中,原子半徑最大的是B。根據(jù)對角線規(guī)則,B的一些化學性質與元素Si的相似。(2)NH3BH3分子中,N﹣B化學鍵稱為配位鍵,其電子對由N提供。氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣:3NH3BH3+6H2O═3NH4++B3O63﹣+9H2B3O63﹣的結構為.在該反應中,B原子的雜化軌道類型由sp3變?yōu)閟p2。(3)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(Hδ+),與B原子相連的H呈負電性(Hδ﹣),電負性大小順序是N>H>B。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是CH3CH3(寫分子式),其熔點比NH3BH3低(填“高”或“低”),原因是在NH3BH3分子之間,存在Hδ+與Hδ﹣的靜電引力作用,也稱“雙氫鍵”。(4)研究發(fā)現(xiàn),氨硼烷在低溫高壓條件下為正交晶系結構,晶胞參數(shù)分別為apm、bpm、cpm,α=β=γ=90°.氨硼烷的2×2×2超晶胞結構如圖所示。氨硼烷晶體的密度ρ=g?cm﹣3(列出計算式,設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。【解答】解:(1)在所有元素中,H原子的半徑是最小的,同一周期從左到右,原子半徑依次減小,所以,H、B、N中原子半徑最大是B.B與Si在元素周期表中處于對角線的位置,根據(jù)對角線規(guī)則,B的一些化學性質與Si元素相似。故答案為:B;Si。(2)B原子最外層有3個電子,其與3個H原子形成共價鍵后,其價層電子對只有3對,還有一個空軌道;在NH3中,N原子有一對孤對電子,故在NH3BH3分子中,N﹣B鍵為配位鍵,其電子對由N原子提供。NH3BH3分子中,B原子的價層電子對數(shù)為4,故其雜化方式為sp3.NH3BH3在催化劑的作用下水解生成氫氣和B3O63﹣,由圖中信息可知,B3O63﹣中每個B原子只形成3個σ鍵,其中的B原子的雜化方式為sp2,因此,B原子的雜化軌道類型由sp3變?yōu)閟p2。故答案為:配位、N、sp3、sp2。(3)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性,說明N的電負性大于H;與B原子相連的H呈負電性,說明H的電負性大于B,因此3種元素電負性由大到小的順序為N>H>B.NH3BH3分子中有8個原子,其價電子總數(shù)為14,N和B的價電子數(shù)的平均值為4,依據(jù)等量代換的原則,可以找到其等電子體為CH3CH3.由于NH3BH3分子屬于極性分子,而CH3CH3屬于非極性分子,兩者相對分子質量接近,但是極性分子的分子間作用力較大,故CH3CH3熔點比NH3BH3低。NH3BH3分子間存在“雙氫鍵”,類比氫鍵的

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