廣東省2021年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇考適應(yīng)性測試化學(xué)試卷及答案解析

廣東省2021年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇考適應(yīng)性測試化學(xué)試卷及答案解析

本試卷共8頁，21小題，滿分100分?？荚囉脮r75分鐘。

注意事項：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號、考場號和座位號填寫在答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型(B)填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼橫貼在答題卡右上角“條形碼粘貼處”。

2.作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆在答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試卷上。

3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不

按以上要求作答無效.

4.考生必須保持答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，將試卷和答題卡一并交回。

可能用到的相對原子質(zhì)量：HlHe4C12N14016Ne20Na23S32

一、選擇題。本題共16小題，共44分。第1?10小題，每小題2分；第H?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.書法是中華文化之瑰寶，“無色而具畫圖的燦爛，無聲而有音樂的和諧”，書法之美盡在筆墨紙硯之間(如圖所示的王羲之的“平安貼下列關(guān)于傳統(tǒng)文房四

寶的相關(guān)說法正確的是

左

出r*

1

衣u

7

u牛

^

金

整

塞

力

睛

也

、

3戲

也

田

聯(lián)if

同a4-<

做

-1-

A,墨汁是一種水溶液B.宣紙是合成高分子材料

C.硯石的成分與水晶相同D.制筆用的狼毫主要成分是蛋白質(zhì)

【答案】D

【解析】

A.墨汁中分散質(zhì)粒子直徑在1至100納米之間，屬于膠體，故A錯誤；

B.宣紙的主要成分是天然纖維素，不是合成高分子材料，故B錯誤；

C.水晶的主要成分是二氧化硅，而硯石的成分為無機鹽，故C錯誤；

D.狼毫為動物的毛，主要成分為蛋白質(zhì)，故D正確；

綜上所述答案為Do

2.“古詩文經(jīng)典已融入中華民族的血脈下列詩文中隱含化學(xué)變化的是

A.月落烏啼霜滿天，江楓漁火對愁眠B.掬月水在手，弄花香滿衣

C.飛流直下三千尺，疑是銀河落九天D,舉頭望明月，低頭思故鄉(xiāng)

【答案】A

【解析】

A.漁火為物質(zhì)燃燒發(fā)的光，燃燒屬于化學(xué)變化，A符合題意；

B.捧起清澄明澈的泉水，泉水照見月影，好像那一輪明月在自己的手里一般；擺弄山花，馥郁之氣溢滿衣衫，為物理變化，B與題意不符;

C.飛流直下三千尺，為水的自由落體運動，為物理變化，C與題意不符；

D.舉頭望明月，月光為反射的太陽光，為物理變化，D與題意不符；

答案為A。

-2-

3.“嫦娥五號”成功著陸月球，展示了以芳綸為主制成的五星紅旗，用SiC增強鋁基材料鉆桿“挖士”，實現(xiàn)了中國首次月球無人采樣返回。下列有關(guān)說法錯誤的

是

A.月壤中含有的3He,其質(zhì)子數(shù)為3

B.制作五星紅旗用的芳綸為合成纖維

C.制作鉆桿用的SiC增強鋁基材料屬復(fù)合材料

D.運載火箭用的液02液比推進劑在工作時發(fā)生氧化還原反應(yīng)

【答案】A

【解析】

A.月壤中含有的3He,其質(zhì)子數(shù)為2,質(zhì)量數(shù)為3,A說法錯誤；

B.芳綸為芳香族聚酰胺纖維，則制作五星紅旗用的芳綸為合成纖維，B說法正確；

c.SiC增強鋁基材料由碳化硅和顆粒狀的鋁復(fù)合而成，其中碳化硅是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生產(chǎn)綠色碳化硅時需要加食鹽）等原料在電阻爐內(nèi)經(jīng)高

溫冶煉而成，再和增強顆粒鋁復(fù)合而成，故制作鉆桿用的SiC增強鋁基材料屬復(fù)合材一料，c說法正確；

D.運載火箭用的液02液H2推進劑在工作時發(fā)生氧化還原反應(yīng)釋放出大量的熱量及氣體催動火箭運動，D說法正確；

答案為A。

4.“原子”原意是"不可再分'’的意思。20世紀(jì)初，人們才認(rèn)識到原子不是最小的粒子。從電子層模型分析，Ca原子核外N能層中運動的電子數(shù)為

A.8B.2C.18D.10

【答案】B

【解析】

-3-

Ca原子核外有4個電子層，分別對應(yīng)符號K、L、M、N,其原子結(jié)構(gòu)示意圖為⑨^^2,第4層有2個電子，故N能層運動的電子數(shù)有2個;

故選B。

5.提取海帶中h的實驗中，所選擇的裝置或儀器（夾持裝置已略去）正確的是

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【解析】

A.灼燒應(yīng)該用甜煙，圖示用的蒸發(fā)皿，故A錯誤；

B.溶解不需要用容量瓶，故B錯誤；

C.過濾時應(yīng)該用玻璃棒引流，且漏斗下端要緊靠燒杯內(nèi)壁，故C錯誤；

D.分液時需要使用分液漏斗，漏斗下口緊靠燒杯內(nèi)部，故D正確；

-4-

綜上所述答案為Do

6.HOOC-^O/-CH2NH2具有止血功能。下列關(guān)于該有機物的說法正確的是

A.屬于芳香煌B.分子式為C8HliChN

C.可與NaOH溶液反應(yīng)1).能發(fā)生加成反應(yīng)，不能發(fā)生取代反應(yīng)

【答案】C

【解析】

根據(jù)有機物結(jié)構(gòu)簡式中的官能團的種類判斷有機物的性質(zhì)。

【詳解】A.煌是指只含C、H兩種元素的化合物，該物質(zhì)除了含C、H元素外還含N、O元素，故不是燒，故A錯誤：

B.該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式中含8個C、9個H、1個N、2個O,故其分子式為C8H9O2N,故B錯誤；

C.其結(jié)構(gòu)式中含官能團一COOH,呈酸性，可與NaOH反應(yīng)，故C正確；

D.該結(jié)構(gòu)式中含苯環(huán)，可與H2加成，一COOH可與羥基發(fā)生酯化反應(yīng)，一NH2可與YOOH發(fā)生取代反應(yīng)生成肽鍵，故D錯誤;

故選C。

7.“人世間一切幸福都需要靠辛勤的勞動來創(chuàng)造下列勞動與所涉及的化學(xué)知識不相符的是

選項勞動項目化學(xué)知識

A使用草木灰對蔬菜施肥草木灰屬于鉀肥

B使用84消毒液對衣物消毒NaClO具有漂白性

C實驗后，清洗儀器、處理廢液、打掃衛(wèi)生廢液隨意排放會造成污染

-5-

D將濃硫酸放入分類儲存、專人保管的安全柜中濃硫酸具有強腐蝕性

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【解析】

A.草木灰主要成分為碳酸鉀，屬于鉀肥，A與題意不符；

B.84消毒液有效成分為NaClO,具有強氧化性，能殺菌消毒，與漂白性無關(guān)，B符合題意；

C.廢液隨意排放會造成污染，則試驗后，清洗儀器，及時合理處理廢液，C與題意不符；

D.濃硫酸具有強腐蝕性，使用不當(dāng)已造成事故，應(yīng)將濃硫酸放入分類、專人保管的安全柜中，D與題意不符;

答案為B。

8.我國科學(xué)家研究了活性炭催化條件下煤氣中的H2s和Hg的協(xié)同脫除，部分反應(yīng)機理如圖（吸附在催化劑表面的物種用*標(biāo)注）。有關(guān)該過程的敘述錯誤的是

A.產(chǎn)生清潔燃料HzB.H2s脫除率為100%

-6-

C.H2s既被氧化又被還原D.脫Hg反應(yīng)為Hg+S=HgS

【答案】B

【解析】

A.H2s被吸附在催化劑活性炭表面形成H原子，H原子與H原子成鍵生成H2,A正確；

B.由圖可知，H2s分解產(chǎn)生的H2和S單質(zhì)會再次生成HzS,脫除率小于100%,B錯誤；

C.由圖可知，H2s生成S單質(zhì)的過程中，硫元素的化合價升高，被氧化，H2s生成H2的過程中，H元素化合價降低，被還原，C正確；

D.該過程是H2s和Hg的協(xié)同脫除，故生成的S單質(zhì)與Hg反應(yīng)生成HgS,D正確；

故答案選B。

9.疊氮酸(HN3)與NaOH溶液反應(yīng)生成NaN3。已知NaN3溶液呈堿性，下列敘述正確是

A.0.01mol【THN3溶液的pH=2

B.HN3溶液的pH隨溫度升高而減小

C.NaN3的電離方程式：NaN3=Na，+3N]

1++

D.0.01mol-L-NaN3溶液中：c(H)+c(Na)=c(N；)+c(HN3)

【答案】B

【解析】

A.由題意，NaN3溶液呈堿性，則疊氮酸根(N；)會發(fā)生水解，說明HN3為弱酸，在水溶液中不能完全電離，故0.01HN?溶液的pH>2,A錯誤;

B.HN3為弱酸，電離方程式為HN3口H++N],電離是吸熱過程，升高溫度促進HN3的電離，c(H+)增大，pH減小，B正確；

C.NaN3是強電解質(zhì)，完全電離出Na+和N，電離方程式為NaN?=Na++N；,C選項錯誤；

-7-

D.0.01mol-L-iNaN3溶液中：由物料守恒c(Na+)=c(N；)+c(HN3),故D錯誤;

故答案選B。

10.部分含氮物質(zhì)的分類與相應(yīng)氮元素的化合價關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是

+5

+4

+2

-3

A.a可經(jīng)催化氧化生成bB.b為紅棕色，可轉(zhuǎn)化為c

C.密閉體系中，c存在2NO2UN2O4I).d的溶液與Cu反應(yīng)可生成b或c

【答案】B

【解析】

A.根據(jù)圖像，a為NEB,b為NO,NH3可經(jīng)催化氧化生成NO,A說法正確；

B.b為NO,為無色氣體，與氧氣反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為c,即NO2,B說法錯誤；

C.+4價的含氮氧化物有NO2、N2O4,密閉體系中，c存在2NO2UN2CU,C說法正確;

D.d為硝酸，Cu與稀硝酸溶液反應(yīng)生成NO,與濃硝酸反應(yīng)生成NO2,D說法正確；

答案為Bo

11.設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法正確的是

-8-

A.ImolCb和Fe充分反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NA

B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1.12L苯含有C-H鍵的個數(shù)為3NA

C.22gCC>2和足量Na2O2反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體的分子數(shù)為0.25NA

D.0.5mol乙酸乙酯在酸性條件下水解，生成乙醇的分子數(shù)為1.0NA

【答案】C

【解析】

A.ImolCL和Fe充分反應(yīng)，氯氣少量，C1原子的化合價由0價變?yōu)?1價，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA,A說法錯誤；

B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，苯為液體，不能用氣體摩爾體積計算其物質(zhì)的量，B說法錯誤；

C.22gCO2的物質(zhì)的量為0.5mol,其與足量NazCh反應(yīng)，產(chǎn)生0.25mol的氧氣，則氣體的分子數(shù)為0.25NA,C說法正確;

D.0.5moi乙酸乙酯在酸性條件下水解為可逆反應(yīng)，則生成乙醇的分子數(shù)小于0.5NA,D說法錯誤；

答案為C。

12.陳述I和H均正確且具有因果關(guān)系的是

選項陳述I陳述II

ANa可與水反應(yīng)產(chǎn)生。2Na著火不能用水撲滅

B可用鋁槽運輸濃硝酸濃硝酸與A1不反應(yīng)

C硅膠用作干燥劑硅膠具有很強的吸水性

DFe的金屬性比Cu強不銹鋼水龍頭上銅部件易發(fā)生電化學(xué)腐蝕

-9-

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】

A.Na可與水反應(yīng)產(chǎn)生H2,陳述I錯誤，A與題意不符；

B.濃硝酸與Al發(fā)生鈍化，不是不反應(yīng)，陳述H錯誤，B與題意不符；

C.硅膠具有很強的吸水性，故硅膠可用作干燥劑，陳述正確，且具有因果關(guān)系，C符合題意；

D.Fe的金屬性比Cu強，則不銹鋼水龍頭上的鐵部件易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，陳述H錯誤，D與題意不符；

答案為C?

13.環(huán)氧乙烷(C2H40)常用于醫(yī)用消毒，一種制備方法為：使用惰性電極電解KC1溶液，用C1-交換膜將電解液分為陰極區(qū)和陽極區(qū)，其中一區(qū)持續(xù)通入乙烯;

電解結(jié)束，移出交換膜，兩區(qū)混合反應(yīng)：HOCH2CH2CI+OH=C1-+H2O+C2H4O,下列說法錯誤的是

A.乙烯應(yīng)通入陰極區(qū)

B.移出交換膜前存在反應(yīng)CI2+H2OUHCI+HCIO

C.使用C1-交換膜阻止0H-通過，可使C12生成區(qū)的pH逐漸減小

D.制備過程的總反應(yīng)為：H2C=CH2+H20=H2?+C2H4O

【答案】A

【解析】

環(huán)氧乙烷的制備原理：C1-在陽極被氧化生成C12,C12與水發(fā)生反應(yīng)CI2+H2OWHCI+HCIO,HC1O與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)生成HOCH2cH2。；陰極區(qū)水電離出的

氫離子放電生成氫氣，同時產(chǎn)生氫氧根，電解結(jié)束，移出交換膜，兩區(qū)混合反應(yīng)：HOCH2CH2CI+OH=C1-+H2O+C2H4OO

【詳解】A.陽極區(qū)產(chǎn)生HC10,所以乙烯通入陽極區(qū)，故A錯誤；

-10-

B.根據(jù)分析可知陽極氧化生成的氯氣會與水發(fā)生反應(yīng)CI2+H2OWHCI+HCIO,故B正確；

C.根據(jù)分析可知陽極區(qū)會產(chǎn)生HC1,使用CI-交換膜阻止0H-通過，HC1的濃度不斷增大，pH逐漸減小，故C正確；

D.根據(jù)分析可知該反應(yīng)過程中KC1并沒有被消耗，實際上是水、乙烯反應(yīng)，總反應(yīng)為H2C=CH2+H2O=H2T+C2H式)，故D正確;

綜上所述答案為A.

14.推理是一種重要的能力。打開分液漏斗活塞，進行如圖所示的探究實驗，對實驗現(xiàn)象的預(yù)測及分析錯誤的是

A.試管內(nèi)CC14層溶液褪色，說明Br2具有氧化性

B.試管中的紅色花瓣褪色，說明S02具有漂白性

C.試管中產(chǎn)生大量氣泡，說明Na2sCh被氧化產(chǎn)生S03

D.一段時間后試管內(nèi)有白色沉淀，說明有S0：生成

【答案】C

【解析】

A.錐形瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)Na2sO3+H2sC)4=Na2sO4+SO2，+凡。，產(chǎn)生的SCh進入到試管中，CCL層溶液褪色，證明Bn發(fā)生反應(yīng)，SCh具有還原性，可以

被Bn氧化，證明Bn具有氧化性，A項正確；

B.試管中花瓣褪色，說明S02可以漂白花瓣中的有色物質(zhì)，證明S02具有漂白性，B項正確；

-11-

C.試管中產(chǎn)生大量氣泡是錐形瓶中產(chǎn)生的S02進入到試管中引起的，Na2s03沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)，發(fā)生的是“強酸制弱酸”的復(fù)分解反應(yīng)，C項錯誤；

D.試管中朋2可將S02氧化，生成H2s04和HBr,SO；可以和Ba?+結(jié)合成不溶于酸的白色沉淀，D項正確；

故答案為CD

15.水體中重金屬鉛的污染問題備受關(guān)注。溶液中Pb2+及其與0H-形成的微粒的濃度分?jǐn)?shù)a隨溶液pH變化的關(guān)系如圖所示。已知NH3-H2O的1.74x1(y5。

向Pb(NO3)2溶液中滴加氨水，關(guān)于該過程的說法正確的是

A.Pb2+的濃度分?jǐn)?shù)先減小后增大

B.c(N0；)與c(Pb2+)的比值減小后增大，pH>10后不變

C.pH=7時，存在的陽離子僅有Pb2\Pb(OH)+和H+

D.溶液中Pb2+與Pb(0H)2濃度相等時，氨主要以NH：的形式存在

【答案】D

【解析】

由圖示可知，Pb2+與0H-依次形成Pd(OH)+、Pd(0H)2、Pd(OH)；、Pd(OH)/四種微粒，據(jù)此分析。

【詳解】A.隨著pH的增大，Pb2+的濃度分?jǐn)?shù)逐漸減小，當(dāng)pH=10時，Pb2+的濃度分?jǐn)?shù)減小為0,A錯誤;

-12-

B.NO；與Pb?+在同一溶液中，c(NO,)與c(Pb2+)的比值等于其物質(zhì)的量之比，滴加氨水過程中，隨著pH的增大，”(Pb2+)逐漸減小，”(NO；)不變，”(NO；)與

，?(Pb2+)的比值增大，故c(NO；)與c(Pb2+)的比值增大，pH>10,c(Pb2+)減小為0時，比值無意義，B錯誤;

C.當(dāng)pH=7時，根據(jù)圖示可知，溶液中存在的陽離子有Pb2+、Pb(OH)+、H+以及NH：,C錯誤;

D.當(dāng)溶液中Pb2+與Pb(OH)2濃度相等時，由圖可知，此時溶液pH約等于8,由NH3H2O電離常數(shù)心="'金"°")=1.74xiO-5,則'(NHJ=

C(NH3H2O)c(NH3H2。)c(OH)

1.74x10-5

=17.4,故溶液中氨主要以NH：形式存在，D正確;

1.0x10-6

故答案選D

16,2019年諾貝爾化學(xué)獎頒給研究鋰電池的科學(xué)家，一種用作鋰電池電解液的鋰鹽結(jié)構(gòu)如圖所示。其中，X位于第三周期，X原子的電子數(shù)為Z原子的兩倍,

w、Z、Y位于同一周期。下列敘述正確的是

A.原子半徑：X>Z>WB.非金屬性：X>Z>W

C.Y的氫化物可用于刻蝕玻璃D.X的氧化物對應(yīng)的水化物均為強酸

【答案】C

【解析】

-13-

據(jù)圖可知X可以形成6個共價鍵，X原子的電子數(shù)為Z原子的兩倍，則原子序數(shù)為偶數(shù)，且位于第三周期，所以為S元素，則Z為0元素；W、Z、Y位于同

一周期，Y可以形成一個共價鍵，則Y為F元素，整個離子帶一個單位負(fù)電荷，則W為N元素。

【詳解】A.電子層數(shù)越多，原子半徑越大，電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越小原子半徑越大，所以原子半徑S>N>0,即X>W>Z,故A錯誤；

B.同周期自左至右非金屬性增強，同主族自上而下非金屬性減弱，所以非金屬性0>N>S,即Z>W>X,故B錯誤；

C.Y為F元素，其氫化物為HF,可以與SiCh反應(yīng)從而刻蝕玻璃，故C正確；

D.X為S元素，其+4價氧化物對應(yīng)的水化物H2s03為弱酸，故D錯誤；

綜上所述答案為C。

二、非選擇題：共56分。第17?19題為必考題，考生都必須作答。第20?21題為選考題，考生根據(jù)要求作答。

(一)必考題：共42分。

17.試劑級NaCl可用海鹽(含泥沙、海藻、K+、Ca2+,Mg2\Fe3\SOj等雜質(zhì))為原料制備。制備流程簡圖如下：

海拄川培抄而］T|除雜R速液T操作x卜》?飽和溶液-N?C1

(1)焙炒海鹽的目的是。

(2)根據(jù)除雜原理，在表中填寫除雜時依次添加的試劑及其預(yù)期沉淀的離子。

實驗步驟試劑預(yù)期沉淀的離子

步驟IBaCC溶液sod

步驟2——

步驟3——

-14-

(3)操作X為o

(4)用如圖所示裝置，以焙炒后的海鹽為原料制備HC1氣體，并通入NaCl飽和溶液中使NaCl結(jié)晶析出。

①試劑a為。相比分液漏斗，選用儀器1的優(yōu)點是。

②對比實驗發(fā)現(xiàn)，將燒瓶中的海鹽磨細(xì)可加快NaCl晶體的析出，其原因是

(5)己知：CrO：+Ba2+=BaCrC)41(黃色)

CrOf+3Fe2++8H+=Cr3++3Fe3++4HO

42

設(shè)計如下實驗測定NaCl產(chǎn)品中SO；的含量，填寫下列表格。

操作現(xiàn)象目的/結(jié)論

①稱取樣品mig,加水溶解，加鹽酸調(diào)至弱酸性，滴加過量cimol?L"BaCL溶液VimL稍顯渾濁目的：______。

產(chǎn)生黃色沉

②繼續(xù)滴加過量c2moi?L-IK2C1O4溶液V2mL目的：沉淀過量的Ba2+。

淀

-15-

過濾洗滌，滴加少許指示劑于濾液中，用C3moi?L-】FeSO4溶液滴定至終點，消耗FeSCM溶液結(jié)論：so：-的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______o(列算

③—

V3mL式)

【答案】⑴.除去海藻等有機雜質(zhì)，并使其顆粒變小(2).NaOH(3).Mg2+和Fe3+(4).Na2cCh⑸.Ba?+和Ca?+⑹.蒸發(fā)濃縮⑺.濃

硫酸(8).可平衡壓強，使液體順利滴下(9).增大與濃硫酸的接觸面積，使產(chǎn)生HC1氣體的速率加快(10).使SO；完全沉淀(11).

9.69“。2丫2+卜丫3)

--------------=2-----%

時

【解析】

海鹽經(jīng)過焙炒，除去海藻等有機雜質(zhì)，并使其顆粒變小，之后溶解，加入氯化根除去硫酸根，加入NaOH除去Mg?+和Fe",再加入碳酸鈉除去過量的鋼離子

和鈣離子，之后過濾取濾液，蒸發(fā)濃縮得到飽和溶液，KC1的溶解度比NaCl大，所以通入HC1氣體結(jié)晶得到NaCI。

【詳解】(1)焙炒海鹽可以除去海藻等有機雜質(zhì)，并使其顆粒變小，加速溶解；

3+2+

⑵根據(jù)分析可知步驟2可以加入NaOH溶液除去Mg2+和Fe,步驟3加入Na2cCh除去Ba?+和Ca?+(或步驟2加入Na2CO3除去Ba?+和Ca,步驟3可以加入

NaOH溶液除去Mg?+和Fe3+)；

(3)根據(jù)分析可知操作X為蒸發(fā)濃縮；

(4)①實驗室可以利用濃硫酸與氯化鈉固體共熱制取HCI氣體，所以試劑a為濃硫酸；儀器1側(cè)面導(dǎo)管可以平衡壓強，使液體順利滴下；

②將燒瓶中海鹽磨細(xì)可以增大與濃硫酸的接觸面積，使產(chǎn)生HC1氣體的速率加快，從而加快NaCl晶體的析出；

(5)步驟①中加入過量的氯化鋼溶液，目的是使SO1完全沉淀，之后再加入過量的KzCrCU溶液沉淀過量的Ba2+,然后用FeSC>4溶液滴定剩余的CrO；,根據(jù)

32+33313

方程式可知”S(CrO)=yC3V3X10-mol,則n4!(Ba)=ns(CrO)-??(CrO)=(C2V2X1O--yC3V3X10)mol,所以“(SO：尸ciVix10mol-(C2V2XO--j

-16-

,1,八(C.V,-c,V,+-c.V.)X1o_3molx96gQnof19.6(c.V,-CoV,+-c,V.)

33

c3V3xlO-)mol=(ciVi-C2V2+-C3V3)xlO-mol,SO；的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為?--3：'蒼xlQQ%=一一3'%

m>g°叫

18.綜合利用煉鋅礦渣(主要含鐵酸銹Ga2(Fe2O4)3、鐵酸鋅ZnFezCU)獲得3種金屬鹽，并進一步利用鐵鹽制備具有優(yōu)異光電性能的氮化錢(GaN),部分工藝流

程如下：

萃取劑NaOH溶液CH,Br

&餅?zāi)螲電解卜》1合成1?碩宇5]

水層GaN

已知：①常溫下，浸出液中各離子的濃度及其開始形成氫氧化物沉淀的pH見表1。

②金屬離子在工藝條件下的萃取率(進入有機層中金屬離子的百分?jǐn)?shù))見表2。

表1金屬離子濃度及開始沉淀的pH

金屬離子濃度(mol?I/】)開始沉淀pH

Fe2’l.OX1038.0

Fe3+4.OX1021.7

Zn2+1.55.5

Ga33.0X1033.0

表2金屬離子的萃取率

金屬離子萃取率(%)

-17-

Fer0

Fer99

Zn2+0

Ga397-98.5

(DGa2(Fe2O4)3中Ga的化合價為,“浸出”時其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

(2)濾液1中可回收利用的物質(zhì)是,濾餅的主要成分是；萃取前加入的固體X為。

(3)Ga與A1同主族，化學(xué)性質(zhì)相似。反萃取后，線的存在形式為(填化學(xué)式)。

(4)電解過程包括電解反萃取液制粗錢和粗鉉精煉兩個步驟。精煉時，以粗錢為陽極，以NaOH溶液為電解液，陰極的電極反應(yīng)為o

(5)GaN可采用MOCVD(金屬有機物化學(xué)氣相淀積)技術(shù)制得：以合成的三甲基像為原料，使其與NH3發(fā)生系列反應(yīng)得到GaN和另一種產(chǎn)物，該過程的化學(xué)

方程式為。

⑹濾液1中殘余的Ga3'的濃度為mol?L?(寫出計算過程)。

+3+

【答案】⑴.+3價(2).Fe2O^+8H=2Fe+4H2O(3).硫酸鋅(4).Fe(OH)3,Ga(OH)3(5).Fe(6).NaGaO2(7).GaO-+3e+2H2O=

102

Ga+4OH(8).Ga(CH3)3+NH3=3CH4+GaN(9).3.OX10

【解析】

煉鋅礦渣用稀硫酸酸浸后所得濾液中含有亞鐵離子、鐵離子、鋅離子、Ga3)加入雙氧水氧化亞鐵離子，調(diào)節(jié)pH=5.4,沉淀鐵離子和Ga3;濾液1中含有鋅

離子。得到的濾餅加入鹽酸酸化得到氯化鐵和氯化錢,加入固體鐵把鐵離子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子,然后利用萃取劑萃取Ga3,,力口入氫氧化鈉溶液使Ga3'轉(zhuǎn)化為NaGaCh,

電解NaGaCh溶液生成單質(zhì)Ga,據(jù)此解答。

【詳解】⑴Ga2(Fe2O4)3中Fe是+3價，O是一2價，根據(jù)化合價代數(shù)和為0可知Ga的化合價為+3價，“浸出”時其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為FezOj+SH'

-18-

3+

2Fe+4H2Oo

(2)根據(jù)以上分析可知濾液1中為硫酸鋅，則可回收利用的物質(zhì)是硫酸鋅，調(diào)節(jié)pH=5.4,沉淀鐵離子和Ga3',濾餅的主要成分是Fe(OH)3、Ga(OH)3;萃取

前加入的固體X的目的是還原鐵離子，則X為Fe。

(3)Ga與Al同主族，化學(xué)性質(zhì)相似；反萃取后加入氫氧化鈉溶液使Ga3+轉(zhuǎn)化為NaGaCh,即錢的存在形式為NaGaCh。

⑷精煉時，以粗錢為陽極，以NaOH溶液為電解液，陰極是得到電子轉(zhuǎn)化為Ga,電極反應(yīng)為GaO￡+3e.+2H2O=Ga+4OH，

(5)以合成的三甲基像為原料，使其與NH3發(fā)生系列反應(yīng)得到GaN和另一種產(chǎn)物，根據(jù)原子守恒可知還有甲烷生成，該過程的化學(xué)方程式為Ga(CH3)3+NH3-

3cH4+GaN。

(6)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知Ga(0H)3的溶度積常數(shù)為3.0X103義(10")3-3.0X1036,溶液的pH=5.4,即氫氧根離子濃度是1086moi/L,所以濾液1中殘余

3x10-36

的Ga?+的濃度為----rr-^mollL=3.0X10102mol?LL

(10一8.6)3

19.溫室氣體的利用是當(dāng)前環(huán)境和能源領(lǐng)域的研究熱點。

1.CH4與CO2重整可以同時利用兩種溫室氣體，其工藝過程中涉及如下反應(yīng)：

反應(yīng)①CH4(g)+CO2(g)w2co(g)+2H2(g)

1

反應(yīng)②CO2(g)+H2(g)wCO(g)+H2O(g)\Hi=+41.2kJ-mol-

反應(yīng)③CH4(g)+；O2(g片CO(g)+2H2(g)=-35.6kJ-mok1

(1)已知：yO2(g)+H2(g)=H2O(g)A//=-241.8kJmol-',則=kJmolL

(2)一定條件下，向體積為VL的密閉容器中通入CH」、CO2各1.0111。1及少量。2,測得不同溫度下反應(yīng)平衡時各產(chǎn)物產(chǎn)量如圖所示。

-19-

850100011501300

溫度/K

①圖中a和b分別代表產(chǎn)物和,當(dāng)溫度高于900K,H2O的含量隨溫度升高而下降的主要原因是_____。

②1100K時，CFU與CO2的轉(zhuǎn)化率分別為95%和90%,反應(yīng)①的平衡常數(shù)K=(寫出計算式)。

II.Ni-CeOz催化CO2加比形成CH4的反應(yīng)歷程如圖1所示(吸附在催化劑表面的物種用*標(biāo)注)，含碳產(chǎn)物中CH4的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)(Y)及CCh的轉(zhuǎn)化率隨溫度

的變化如圖2所示。

w

*100

680

60

的40

20

(3)下列對C02甲烷化反應(yīng)體系的說法合理的有_____。

A.含碳副產(chǎn)物的產(chǎn)率均低于CH4

-20-

B.存在反應(yīng)CO2+4H2-CH4+2H2O

C.存在副反應(yīng)C02+H2WCO+HiO

D.CCh轉(zhuǎn)化為CH4過程中發(fā)生了能量轉(zhuǎn)化

E.溫度高于260I后，升高溫度，甲烷產(chǎn)率幾乎不變

(4)CO2甲烷化的過程中，保持CO2與H2的體積比為1：4,反應(yīng)氣的總流量控制在4()mL-minL320n時測得CO2轉(zhuǎn)化率為80%,則CO?反應(yīng)速率為mLmin'o

【答案】⑴.+247.4kJmoH(2).H2(3).CO(4).反應(yīng)502(8)+112?=%0植)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆行移動，H2O的含量減小(5).

1.902xl.552

(6).ABCDE(7).6.4

0.05x0.11V

【解析】

已知若干已知方程式的反應(yīng)熱，求目標(biāo)方程式的反應(yīng)熱，核心是蓋斯定律，在進行求解時抓住目標(biāo)方程式的關(guān)鍵物質(zhì)在已知方程式中是位于反應(yīng)物還是生成物,

能快速進行求解；CH4和CCh重整CO、比和H2O,生成的H2會在反應(yīng)②中與CO2反應(yīng)生成CO,產(chǎn)物中產(chǎn)量降低，據(jù)此分析。

【詳解】1.(1)記反應(yīng)5O2(g)+H2(g)=H2O(g)為反應(yīng)④，由蓋斯定律反應(yīng)①=②+③-④，故M產(chǎn)A//2+A//3-△4=41.2-35.6+241.8=+247.4kJ-moH

(2)①由反應(yīng)①②③可知，反應(yīng)產(chǎn)物有CO、H2和H2O,生成的H2會在反應(yīng)②中與CO2反應(yīng)生成CO,CO的產(chǎn)量高于H2,故a曲線表示產(chǎn)物H2,b曲線表示

CO；

反應(yīng)②是吸熱反應(yīng)，升高溫度，有利于反應(yīng)的正向進行，H2O的含量增大，但反應(yīng)：O2(g)+H2(g尸H2O(g)為放熱反應(yīng)，升高溫度，不利于反應(yīng)的正向進行，

比0的含量減小，故答案為反應(yīng)；O2(g)+H2(g)=H2O(g)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆行移動，比0的含量減??；

1.0-0.950.051.0-0.90.1

②110()K時，CFU與CCh的轉(zhuǎn)化率分別為95%、90%,則計算得平衡時c(CH4尸---mol/L,c(CC)2)==---mol/L,由圖可知，C(H)=

V-------------------VV2

VV

-21-

k902產(chǎn)2

(j422

c2(CO).C2(H)VV_1.90xl.55

反應(yīng)①的平衡常數(shù)K=2

0050.1-0.05x0.1IV2

C(CH4).C(CO2)

V'V

II.(3)由圖可知，含碳產(chǎn)物中CH；的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)Y270%,則含碳副產(chǎn)物的產(chǎn)率430%,故含碳副產(chǎn)物的產(chǎn)率均低于CK,A正確；由題意及圖Ni-Ceth催

化CO2加H2形成CH4,故存在反應(yīng)CO2+4H2WCH4+2H2O,B正確；由圖可知，存在CCh和H2反應(yīng)生成CO+和H2O,C正確；化學(xué)反應(yīng)伴隨著物質(zhì)變化和能

量變化，D正確；由圖2可知，當(dāng)溫度高于260時，CO2的轉(zhuǎn)化率還在增大，但CH4的百分含量幾乎不在變化，則繼續(xù)升高溫度甲烷產(chǎn)率幾乎不變，E正確,

故答案為ABCDE；

(4)CO2甲烷化的過程中，CO2與H2的體積比為1：4,反應(yīng)氣的總流量為40mL皿山」，則Imin內(nèi)初始時CCh的體積為40x：mL=8mL,32()時CO2轉(zhuǎn)化率

8x08

為80%,則CO2反應(yīng)速率為v=—p-mL-min-'=6.4mLmin1,故答案為6.4。

(二)選考題：共14分。請考生從2道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計分。

20.磷及其化合物在電池、催化等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。黑磷與石墨類似，也具有層狀結(jié)構(gòu)(如圖1)。為大幅度提高鋰電池的充電速率，科學(xué)家最近研發(fā)了黑磷一

石墨復(fù)合負(fù)極材料，其單層結(jié)構(gòu)俯視圖如圖2所示。

(l)Li、C、P三種元素中，電負(fù)性最小的是(用元素符號作答)。

-22-

(2)基態(tài)磷原子價電子排布式為。

(3)圖2黑磷區(qū)中P原子的雜化方式為______,石墨區(qū)中C原子的雜化方式為______。

(4)氫化物PFh、CPU、NH3的沸點由高到低順序為。

(5)根據(jù)圖1和圖2的信息，下列說法正確的有(填字母)。

A.黑磷區(qū)中P-P鍵的鍵能不完全相同

B.黑磷與石墨都屬于混合型晶體

C.由石墨與黑磷制備該復(fù)合材料的過程，發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)

D.石墨與黑磷的交界結(jié)合區(qū)域中，P原子與C原子共平面

E.復(fù)合材料單層中，P原子與C原子之間的作用力屬范德華力

(6)貴金屬磷化物Rh2P(化學(xué)式量為237)可用作電解水的高效催化劑，其立方晶胞如圖3所示。己知晶胞參數(shù)為anm,晶體中與P距離最近的Rh的數(shù)目為

晶體的密度為g?cm3(列出計算式)。

圖3

237x4

32

【答案】(1).Li(2).3s23P3(3).sp(4).sp(5).NH3>PH3>CH4(6).ABCD(7).8(8).雙(八叱門

【解析】

(I)非金屬性越強電負(fù)性越大，三種元素中Li的非金屬性最弱，所以電負(fù)性最小；

-23-

(2)P為15號元素，核外電子排布為[Ne]3s23P3,價電子排布為3s23P-?；

(3)晶體中六元環(huán)不是平面結(jié)構(gòu)，P原子形成3個P-P鍵，有1對孤電子對，價層電子對數(shù)為4,P原子采取sp3雜化；石墨中C原子的雜化方式為sp2雜化；

(4)NH3分子間存在氫鍵