2024年安徽省高考化學(xué)模擬試卷及答案解析

2024年安徽省高考化學(xué)模擬試卷

一.選擇題（共7小題，滿分42分，每小題6分）

1.（6分）（2022?鏡湖區(qū)校級模擬）化學(xué)與生產(chǎn)、生活、環(huán)境密切相關(guān)。下列說法正確的是

（）

A.熒光材料BGO的主要成分錯(cuò)酸祕（Bi2Ge2O7）屬于無機(jī)非金屬材料

B.活性炭具有還原性，可用于除去水體中Pb"等重金屬離子

C棉、絲、羽毛及塑料完全燃燒都只生成CO2和H2O

D.“燃煤脫硫”有利于實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和

2.（6分）（2022?揚(yáng)山縣校級模擬）連花清瘟膠囊對新冠肺炎輕癥狀患者有顯著療效，其有

效成分綠原酸，合成綠原酸的某中間體結(jié)構(gòu)簡式如下。下列關(guān)于該有機(jī)物的說法不正確

的是（）

A.該有機(jī)物的分子式為C9H8。4

B.該有機(jī)物能使濱水和酸性高鋅酸鉀褪色，且反應(yīng)原理相同

C.Imol該有機(jī)物與足量鈉可產(chǎn)生33.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體

D.該有機(jī)物荒環(huán)上的一氯取代物有3種

3.（6分）（2022?揚(yáng)山縣校級模擬）研究表明CO與N2O在Fe+作用下發(fā)生反應(yīng)的能量變化

及反應(yīng)歷程如圖所示，兩步反應(yīng)分別為：①N2O+Fe+—N2+FeCf（慢）；②FeCf+CO-

+

CO2+Fe（快）。下列說法正確的是（）

己3。\二，4

：?7*%.嚴(yán)：）：

反應(yīng)歷慳

A.反應(yīng)①是氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)②是非氧化還原反應(yīng)

B.Fe+使反應(yīng)的活化能減小，F(xiàn)eO+是中間產(chǎn)物

C.兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，總反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定

D.若轉(zhuǎn)移Imol電子,則消耗ImolN2O

4.（6分）（2019?福州三模）設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，卜列敘述止確的是（)

A.1LO.2moi/L亞硫酸鈉溶液中H2s03、HSOa\S03?一的總數(shù)為0.2NA

B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，等物質(zhì)的量的C2H4和CPU所含的氫原子數(shù)均為4NA

C.向含1molFeb的溶液中通入等物質(zhì)的量的C12,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA

D.100g9.8%的硫酸與磷酸的混合溶液中含氧原子數(shù)為0.4NA

5.（6分）（2022?鏡湖區(qū)校級模擬）如圖所示的兩種化合物可應(yīng)用于阻燃材料和生物材料的

合成。其中W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，X和Z同主族，Y原子序

數(shù)為W原子價(jià)電子數(shù)的3倍。下列說法正確的是（）

A.X和Z的最高化合價(jià)均為+7價(jià)

B.Z與H、0形成的化合物HZO的電子式為七2場：

C.四種元素中，丫原子半徑最大，X原子半徑最小

D,上圖兩種化合物中各原子最外層均滿足8電子結(jié)構(gòu)

6.（6分）（2022?沅陵縣校級模擬）天津大學(xué)某課題組于2021年7月首次實(shí)現(xiàn)了常溫常壓

下電催化固氮，他們制備了具有拉伸應(yīng)變的把多孔納米片（Pd-sPNSs）催化劑，并將其

負(fù)載于鈦板上用作電極，使之吸附大量N2分子并在電場作用下實(shí)現(xiàn)氮的固定，其原理如

圖所示，電解質(zhì)溶液為O.lmol/LKOH溶液。下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.b接電源正極，發(fā)生的電極反應(yīng)為N2-10e；120H~=2N03-+6H20

B.兩室之間采用的離子交換膜只允許陽離子通過

C.電路中轉(zhuǎn)移3mole時(shí)，陰極生成33.6L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）

D.提高Pd-sPNSs催化劑吸附N2分子的能力，有利于提高該裝置的固氮效率

7.（6分）（2022?鏡湖區(qū)校級模擬）天然溶洞的形成與巖石中的CaCCh和空氣中CO2溶于

天然水體形成的含碳物種的濃度有密切關(guān)系。常溫卜某溶洞水體中Ige(X)(X為HCO3

一、CO3?-或Ca2+)與pH變化的關(guān)系如圖所示，已知圖中a=-4.35。下列說法錯(cuò)誤的是

)

A.Ka2(H2CO3)數(shù)量級為1011

B.體系中c(Ca2+)=c(H2CO3)+c(HCO3)+c(CO32)

C.Ksp(CaC03)>Kw(H2O)

D.b=-2.65

二.實(shí)驗(yàn)題(共1小題，滿分14分，每小題14分)

8.(14分)(2020?龍巖一模)鈕酸鈉(NaBiO3)是分析化學(xué)中的重要試劑，在水中緩慢分

解，遇沸水或酸則迅速分解。某興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制取銹酸鈉并探究其應(yīng)用。回答下列

問題：

I.制取二酸鈉

制取裝置如圖(加熱和夾持儀器已略去)，部分物質(zhì)性質(zhì)如下：

物質(zhì)NaBiO?Bi(OH)3

性質(zhì)不溶于冷水，淺黃色難溶于水：白色

(1)B裝置用于除去HC1,盛放的試劑是：

(2)C中盛放Bi(OH)3與NaOH混合物，與CI2反應(yīng)生成NaBiO3，反應(yīng)的離子方程

9

%7

共l(x)

氨90

好5

80

位

3

4

)A

回答下列問題：

（1）SC2O3中Sc的化合價(jià)為o

（2）“溶解”時(shí)鐵屑被MnO2氧化為F03+,該反應(yīng)的離子方程式是o

（3）“濾渣”的主要成分是0

（4）“萃取除鐵”時(shí)鐵和銃的萃取率與0/A比（有機(jī)相與水相的體積比）的關(guān)系如圖2

所示。該工藝中最佳0/A比為o

（5）有機(jī)萃取劑P507萃取Sc3+的反應(yīng)原理為陽離子交換：ScCh+3HR=ScR3+3HCl（HR

代表P507）。在“富銃有機(jī)相”中反應(yīng)生成Sc（OH）3的化學(xué)方程式是o

（6）“萃余液2”中的金屬陽離子除A13+、Ca2+外，還有。

（7）Sc2（C2O4）3在空氣中“煨燒”生成SC2O3的化學(xué)方程式是。

（8）某廠用1000kg的銃缽礦制備SC2O3,最終得到Sc2O3306g,該礦中含銃的質(zhì)曷分?jǐn)?shù)

為。

10.（15分）（2022?遂宇二模）中科院大連物化所成功利用具有尖晶石結(jié)構(gòu)的CO3O4電催化

劑電解水。

（1）Co在周期表中的位置是,基態(tài)Co的電子占據(jù)的最高能層符號為。

（2）鉆鹽引發(fā)動(dòng)物中毒時(shí)，通?？梢杂肊DTA（結(jié)構(gòu)如圖）解毒。其中，N的雜化方式

均為,N的Ii（第一電離能）大于O的Ii,其原因是；自由基是指含單

電子的基團(tuán)，Imol-COOH（撥基自由基）中存在mol。鍵和mohr鍵。

（3）EDTA可以由乙二胺與甲醛、銀化鈉間接得到。離子化合物氟化鈉的晶體類型

為，甲醛分子的空間構(gòu)型為o

（4）CO3O4晶體中O作面心立方最密堆積（如圖），Co隨機(jī)填充在晶胞中O構(gòu)成的8

個(gè)四面體空隙和4個(gè)八面體空隙中，則C。的配位數(shù)分別為,C?？偟目障短畛?/p>

率為,如果晶胞邊長為anm,C03CM的摩爾質(zhì)量為Mg/moLNA為阿伏加德羅常

數(shù)的值，則CO3O4的晶體密度為g/cn。（列出計(jì)算式）。

II.（15分）（2022?揚(yáng)山縣校級模擬）暗化鋅（ZnTe）可用作半導(dǎo)體和紅外材料。以一種鋅

合金廢渣（主要含鋅、鋁、銅、鎂，還含少量鐵）制備磁化鋅的工藝流程如圖：

濟(jì)琉放試劑X衛(wèi)）調(diào)節(jié)PH

mVpH1

固T粉碎㈠政浸卜兩訐■竺T毓化H沉淀［㈠過泌I—T沉淀2H過渡—用液3

ZnTe合成卜土還原灼燒!

\r

Tc%

已知：常溫下，金屬離子開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH及氫氧化物的Ksp如表所示：

金屬離子開始沉淀沉淀完全

pHpHKsP

Al3+4.15.0LOX1032

Fe3+2.23.53.5X1038

Mg2+9.611.61.8X10'11

Zn2+6.58.51.2X10'17

請問答下列問題：

（1）Te與0同主族，則Te在元素周期表中的位置是。

（2）濾渣1的主要成分是（填化學(xué)式）。

（3）“灼燒”時(shí)，用到的硅酸鹽儀器有泥三角、玻璃棒、o

（4）“氧化”時(shí)，若試劑X為KCI03,則該過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

（5）常溫下，“沉淀1”中加ZnO調(diào)節(jié)pH的范圍是o若向含相同濃度的Al3\

Fe3+混合溶液中滴加氨水，當(dāng)A產(chǎn)剛好沉淀完全時(shí)，c（Fe3+）=mol-L-1（當(dāng)離

子濃度小于等于1X10-5mol*L',時(shí)，認(rèn)為離子沉淀完全）。

（6）Zn與AI性質(zhì)相似，其氧化物和氫氧化物都具有兩性。常溫下“沉淀2”中（填

“能”或“不能”）加KOH調(diào)節(jié)pH,其原因是o

（7）將濾液3加入相應(yīng)試劑調(diào)配后，再蒸發(fā)濃縮可以制得晶體nK2SO4-mMgSO4-

XH2O.稱取40.2g該晶體溶于水配成500mL溶液，再將該溶液分成兩等份，向其中一份

溶液中滴加50mLLOmokL/NaOH溶液,恰好沉淀完全，向另一份溶液中滴加足量BaC12

溶液充分反應(yīng)后，過漉、洗滌、干燥，稱得固體質(zhì)量為23.3g,則該晶體的化學(xué)式為。

12.（15分）（2022?謝山縣校級模擬）節(jié)丙酮香豆素（H）常用于防治血栓栓塞性疾病，其

合成路線如圖所示（部分反應(yīng)條件略去）。

④GH

SKNaOH溶液

已知：①CH3cHO+CH3coeH3->CH3CH(OH)CH2COCH3(其中一種產(chǎn)物)。

一定條件

@RCOCH3+RICOOR2TRCOCH2COR1+R2OH

③烯醉式（）結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，容易結(jié)構(gòu)互變，但當(dāng)有共規(guī)體系（苯環(huán)、碳碳雙鍵、

碳氧雙鍵等)與其相連時(shí)變得較為穩(wěn)定。

(1)寫出化合物C中官能團(tuán)的名稱O

(2)寫出化合物D(分子式C9H603)的結(jié)構(gòu)簡式。

(3)寫出反應(yīng)⑤的反應(yīng)類型o

(4)寫出反應(yīng)④的化學(xué)方程式o

(5)寫出化合物F滿足以下條件所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。

①屬于芳香族化合物但不能和FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；

②Imol該有機(jī)物能與2moiNaOH恰好完全反應(yīng)；

③疳-NMR圖譜表明分子中共有4種氫原子。

(6)參照羊丙酮香豆素的合成路線，設(shè)計(jì)一種以E和乙醛為原料制備

的合成路線

2024年安徽省高考化學(xué)模擬試卷

參考答案與試題解析

一.選擇題（共7小題，滿分42分，每小題6分）

1.（6分）（2022?鏡湖區(qū)校級模擬）化學(xué)與生產(chǎn)、生活、環(huán)境密切相關(guān)。下列說法正碓的是

（）

A.熒光材料BGO的三要成分楮酸祕（Bi2Ge2O7）屬于無機(jī)非金屬材料

B.活性炭具有還原性，可用于除去水體中Pb?+等重金屬離子

C.棉、絲、羽毛及塑料完全燃燒都只生成CO2和H2O

D.“燃煤脫硫”有利于實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和

【考點(diǎn)】無機(jī)非金屬材料；有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)；物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

的關(guān)系；“三廢”處理與環(huán)境保護(hù).

【專題】化學(xué)應(yīng)用.

【分析】A.錯(cuò)酸能（Bi2Ge2O7）屬于無機(jī)非金屬材料；

B.活性炭具有吸附性；

C.羽毛是蛋白質(zhì)；

D.“燃煤脫硫”可以減少酸雨污染。

【解答】解：A.錯(cuò)酸秘（Bi2Ge2O7）屬于無機(jī)非金屬材料，故A正確；

B.活性炭具有吸附性，可吸附水體色素等雜質(zhì)，不能除去水體中Pb2+等重金屬離子，故

B錯(cuò)誤；

C.羽毛是蛋白質(zhì)，含有N元素，故燃燒還有氮氧化物產(chǎn)生，故C錯(cuò)誤；

D.“燃煤脫硫”可以減少酸雨污染，不能減少二氧化碳的排放，故不利于實(shí)現(xiàn)“碳運(yùn)峰、

碳中和，故D錯(cuò)誤；

故選：Ao

【點(diǎn)評】本題考查物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)關(guān)系，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷及知識(shí)綜合運(yùn)用

能力，明確物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，知道化學(xué)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。

2.（6分）（2022?揚(yáng)山縣校級模擬）連花清瘟膠囊對新冠肺炎輕癥狀患者有顯著療效，其有

效成分綠原酸，合成綠原酸的某中間體結(jié)構(gòu)簡式如下。下列關(guān)于該有機(jī)物的說法不正確

的是（）

A.該有機(jī)物的分子式為C9H804

B.該有機(jī)物能使澳水和酸性高缽酸鉀褪色，且反應(yīng)原理相同

C.Imol該有機(jī)物與足量鈉可產(chǎn)生33.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體

D.該有機(jī)物苯環(huán)上的一氯取代物有3種

【考點(diǎn)】有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì).

【專題】有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)及推斷.

【分析】A.該有機(jī)物分子含有9個(gè)碳原子、8個(gè)氫原子、4個(gè)氧原子；

B.碳碳雙鍵與澳發(fā)生加成反應(yīng)，碳碳雙鍵能被酸性高缽酸鉀溶液氧化；

C.分子中羥基、竣基與鈉反應(yīng)生成氫氣；

D.苯環(huán)上有3種化學(xué)環(huán)境不同的氫。

【解答】解：A.該有機(jī)物分子含有9個(gè)碳原子、8人氫原子、4個(gè)氧原子，其分子式為

C9H8。4,故A正確；

B.碳碳雙鍵與澳發(fā)生加成反應(yīng)而使濱水褪色，碳碳雙鍵被酸性高錦酸鉀溶液氧化，使酸

性高鋅酸鉀褪色，二者反應(yīng)原理不相同，故B錯(cuò)誤；

C.分子中含有2個(gè)羥基、1個(gè)竣基，它們鈉反應(yīng)生成氫氣，Imol該有機(jī)物與足量鈉可產(chǎn)

生1.5molH2,標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成H2體積為1.5molX22.4L/mol=33.6L,故C正確;

D.該有機(jī)物苯環(huán)上有3種化學(xué)環(huán)境不同的氫，苯環(huán)上的一氯取代物有3種，故D正確；

故選：Bo

【點(diǎn)評】本題考查有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，熟練掌握官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與轉(zhuǎn)化，利用等

效氫確定一元取代，題目側(cè)重考查學(xué)生分析能力、運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。

3.（6分）（2022?揚(yáng)山縣校級模擬）研究表明CO與N2O在Fe+作用下發(fā)生反應(yīng)的能量變化

及反應(yīng)歷程如圖所示，兩步反應(yīng)分別為：①NzO+Fe+—N2+FeCf（慢）：②FeCf+CO-

+

CO2+Fe（快）。下列說法正確的是（）

—?CC-Fr?西

反應(yīng)歷程

A.反應(yīng)①是氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)②是非氧化還原反應(yīng)

B.Fe+使反應(yīng)的活化能減小，F(xiàn)eO+是中間產(chǎn)物

C.兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，總反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定

D.若轉(zhuǎn)移Imol電子,則消耗1molN2O

【考點(diǎn)】反應(yīng)熱和焙變.

【專題】化學(xué)反應(yīng)中的能最變化.

【分析】A.②發(fā)生FcO++CO=CO2+Fe+（快），F(xiàn)e、C元素化合價(jià)發(fā)生變化；

B.Fe+作催化劑：

C.總反應(yīng)由反應(yīng)慢的決定；

D.反應(yīng)中N2O中N元素化合價(jià)由+1降低到0價(jià)，據(jù)此計(jì)算。

【解答】解：A.反應(yīng)①、②均有元素化合價(jià)的升降，因此都是氧化還原反應(yīng)，故A錯(cuò)

誤：

B.Fe+作催化劑，使反應(yīng)的活化能減小，F(xiàn)eO+是反應(yīng)過程中產(chǎn)生的物質(zhì)，因此是中間產(chǎn)

物，故B正確；

C.由圖可知，F(xiàn)e++N2O-*FeO++N2.FeO++CO-Fe+-CO2兩步中均為反應(yīng)物總能早大于

生成物總能量，所以兩個(gè)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，總反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率由速率慢的反應(yīng)①

決定，故C錯(cuò)誤；

D.反應(yīng)中N2O中N元素化合價(jià)由+1降低到0價(jià)，所以若轉(zhuǎn)移Imol電子，則消耗O.5mol

N2O,故D錯(cuò)誤；

故選：Bo

【點(diǎn)評】本題考查反應(yīng)熱與焰變，為高頻考點(diǎn)，把握反應(yīng)中能量變化、催化劑對活化能

的影響為解答的關(guān)犍，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度不大。

4.（6分）（2019?福州三模）設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是（）

A.1L0.2moi/L亞硫酸鈉溶液中H2s03、HSO3,SO3?一的總數(shù)為0.2NA

B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，等物質(zhì)的量的C2H4和CH4所含的氫原子數(shù)均為4NA

C.向含1molFeh的溶液中通入等物質(zhì)的量的CI2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA

D.100g9.8%的硫酸與磷酸的混合溶液中含氧原子數(shù)為0.4NA

【考點(diǎn)】阿伏加德羅常數(shù).

【分析】A.亞硫酸鈉溶液中存在硫元素的物料守恒；

B.等物質(zhì)的量的C2H4和CH4氫原子物質(zhì)的量相同，但不一定是4m01；

C碘離子和亞鐵離子都能夠被氯氣氧化且先氧化碘離子再氧化亞鐵離子分析；

D.溶液中水也含有0原子。

【解答】解:A.lL0.2mol/L亞硫酸鈉溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量=1LX0.2mol/L=0.2mol,亞

硫酸根離子分步水解生成、硫元素守恒得到溶液中、2

H2so3HS0?',H2so3HSO3\SO3

的總數(shù)為0.2NA,故A正確；

B.等物質(zhì)的量的C2H4和CH4氫原子物質(zhì)的量相同，但不一定是4mol,等物質(zhì)的量的

C2H4和CH4所含的氫原子數(shù)不能確定，故B錯(cuò)誤；

C.Fe”溶液中，碘離子的還原性大于亞鐵離子的，通入氯氣，先發(fā)生的反應(yīng)為2I+C12

=h+2Cl?2moie,則O.lmolFeb含碘離子0.2moL由方程式得0.2moll需要O.lmolClz,

轉(zhuǎn)移0.2mol電子，故通入O.lmolCb充分反應(yīng)后轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA,故C錯(cuò)誤；

D.100g9.8%的硫酸與磷酸的混合液中含有酸的物質(zhì)的量為黑獸=lmol,Imol酸含

有4mol,溶液中水也含有O原子，所以混合液中含芍氧原子數(shù)大于0.4NA,故D錯(cuò)誤；

故選：Ao

【點(diǎn)評】本題考查了阿伏加德羅常數(shù)的有關(guān)計(jì)算，題目難度不大，應(yīng)注意掌握公式的運(yùn)

用和物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。

5.（6分）（2022?鏡湖區(qū)校級模擬）如圖所示的兩種化合物可應(yīng)用于阻燃材料和生物材料的

合成。其中W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，X和Z同主族，Y原子序

數(shù)為W原子價(jià)電子數(shù)的3倍。下列說法正確的是（）

A.X和Z的最高化合價(jià)均為+7價(jià)

????

B.Z與H、O形成的化合物HZO的電子式為“4小

C.四種元素中，丫原子半徑最大，X原子半徑最小

D.上圖兩種化合物中各原子最外層均滿足8電子結(jié)構(gòu)

【考點(diǎn)】原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的關(guān)系.

【專題】元素周期律與元素周期表專題.

【分析】W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，X和Z同主族，由原子序數(shù)

可知，X處于第二周期、Z處于第三周期，結(jié)構(gòu)式中X、Z都形成1個(gè)共價(jià)鍵，則X為F

元素、Z為C1元素；Y形成5個(gè)共價(jià)鍵，W形成3個(gè)共價(jià)鍵，W原子的價(jià)電子數(shù)為5,

丫原子序數(shù)為W原子價(jià)電子數(shù)的3倍，則丫為P,W為N元素。

【解答】解：由分析可知，W為N,X為F,丫為P,Z為CI元素；

A.氯的最高化合價(jià)為+7價(jià)，但氟的非金屬性最強(qiáng)，沒有最高正價(jià)+7價(jià)，故A錯(cuò)誤；

H，61ci：

B.HZO為HC1O,其電子式為????，故B錯(cuò)誤；

C.同周期主族元素從左向右原子半徑減小，一般電子層越多原子半徑越大，故原子半徑

P>C1>N>F,即Y原子半徑最大，X原子半徑最小，故C正確；

D.結(jié)構(gòu)中P元素原子最外層為10電子結(jié)構(gòu)，故D錯(cuò)誤；

故選：Co

【點(diǎn)評】本撅考杳原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的關(guān)系，推斷元素為解答關(guān)錦，緊扣短周期元

素、價(jià)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析推斷，注意熟練掌握元素周期律內(nèi)容，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能

力及邏輯推理能力。

6.（6分）（2022?沅陵縣校級模擬）天津大學(xué)某課題組于2021年7月首次實(shí)現(xiàn)了常溫常壓

下電催化固氮，他們制備了具有拉伸應(yīng)變的把多孔納米片（Pd?sPNSs）催化劑，并將其

負(fù)載于鈦板上用作電極，使之吸附大量N2分子并在電場作用下實(shí)現(xiàn)氮的固定，其原理如

圖所示，電解質(zhì)溶液為O.lmol/LKOH溶液。下列說法錯(cuò)誤的是（）

離子交挨膜

9M

A.b接電源正極，發(fā)生的電極反應(yīng)為N2-10e-+120H-=2N03-+6H20

B.兩室之間采用的離子交換膜只允許陽離子通過

C.電路中轉(zhuǎn)移3mole時(shí)，陰極生成33.6L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）

D.提高Pd-sPNSs催化劑吸附N2分子的能力，有利于提高該裝置的固氮效率

【考點(diǎn)】電解原理.

【專題】電化學(xué)專題.

【分析】a電極上H2O-*H2,發(fā)生還原反應(yīng)，b電極上N2—NO3.,發(fā)生氧化反應(yīng)，故a

電極為陰極，b電極為陽極，陽極反應(yīng)式為N2-10e-+120H，2N03,6H20,陰極反應(yīng)

式為2H2O+2e-H2t+20H',陽極消耗OH',陰極產(chǎn)生的0卜「通過離子交換膜移向陽

極，故離子交換膜為俄離子交換膜。

【解答】解：A.a電極上H20fH2,發(fā)生還原反應(yīng)，b電極上N2fNO3,發(fā)生氧化反

應(yīng)，故a電極為陰極，b電極為陽極，陽極反應(yīng)式為N2-10e+I20H2NO3、6H2O,

陰極反應(yīng)式為2H2O+2e--*H2f+2OH.,b接電源的正極，故A正確；

B.陽極消耗OFT,陰極產(chǎn)生0丁，OFT過離子交換膜移向陽極，故離子交換膜為陰離

子交換膜，故B錯(cuò)誤；

C.電路中轉(zhuǎn)移3mol電子時(shí)，由2H2O+2e-H2t+20H-,可知生成1.5mol氫氣，標(biāo)準(zhǔn)

狀況卜氫氣體枳為1.5inolX22.4L/mol=33.6L,故C正確；

D.反應(yīng)在催化劑表面進(jìn)行.提高Pd-*PN依催化劑吸附N2分子的能力.有利于氮?dú)庠?/p>

陽極放電，從而提高該裝置的固氮效率，故D正確；

故選：Bo

【點(diǎn)評】本題考查了電解應(yīng)用，理解電解池的工作原理，正確判斷電極，正確書寫電極

反應(yīng)式，題目側(cè)重考查學(xué)生的信息獲取能力、分析能力、運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力，

7.（6分）（2022?鏡湖區(qū)校級模擬）天然溶洞的形成與巖石中的CaCO3和空氣中CO2溶于

天然水體形成的含碳物種的濃度有密切關(guān)系。常溫下某溶洞水體中Ige（X）（X為HCCb

.、CO32或Ca2+）與pH變化的關(guān)系如圖所示，已知圖中a=-4.35。下列說法錯(cuò)誤的是

（）

Igc(X)

A.Ka2(H2CO3)數(shù)量級為10”

B.體系中c(Ca2+)=c(H2CO3)+c(HCO3)+c(CO32)

C.K.p(CaC03)>Kw(H2O)

D.b=-2.65

【考點(diǎn)】難溶電解質(zhì)佗溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì).

【專題】電離平衡與溶液的pH專題.

【分析】CO2可以和少量反應(yīng)生成HC03,和過量0丁反應(yīng)生成CO??"所以堿

222+

性越強(qiáng)c(CO3)越大，而c(CO3)越大，則c(Ca)越小，所以曲線①為HCO3

\②為CO32-③為Ca2+。

【解答】解：A.Ka2(H2CO3)二叫松華)，據(jù)圖可知當(dāng)C(CO32)=C(HCO3D

時(shí)，pH=10.3,所以c(H+)=IO-103mol/L,所以Ka2(H2CO3)=c(H+)=1O'103,

數(shù)量級為10”，故A正確；

B.由于調(diào)節(jié)體系中pH值時(shí)所用的物質(zhì)未知，所以無法確定體系中存在的物料守恒，只

有當(dāng)體系中的物質(zhì)只有CaCO3時(shí)才滿足此關(guān)系，故B錯(cuò)誤；

22

C.KsP(CaCO3)=c(CO3)-c(Ca2+),根據(jù)題目所給信息可知②、③交點(diǎn)處，c(CO3

2+43543587

")=c(Ca)=10一4.35口］0K，所以Ksp(CaCO3)=10X10-=10-->Kw(H2O)，

故C正確；

D.b點(diǎn)對應(yīng)的pH=8.6,即c(H*)=1086mol/L,c(CO32)=10435mol/L,c(HCO3

")=蓼萍鏢?=10-86^^435mol/L=10-265mol/L,所以b=-2.65,故D正確；

兀12(“2°。3)10~

故選：Bo

【點(diǎn)評】本題主要考查沉淀溶解平衡與電離平衡的綜合應(yīng)用，掌握電離平衡與沉淀溶解

平衡的原理等才是解決問題的根本，同時(shí)還考查了學(xué)生的看圖能力、理解能力、分析能

力，對學(xué)生的要求較高，難度較大。

二.實(shí)驗(yàn)題(共1小題，滿分14分，每小題14分)

8.(14分)(2020?龍巖一模)鈕酸鈉(NaBiCh)是分析化學(xué)中的重要試劑，在水中緩慢分

解，遇沸水或酸則迅速分解。某興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制取鈿酸鈉并探究其應(yīng)用?；卮鹣铝?/p>

問題：

I.制取鋸酸鈉

制取裝置如圖(加熱和夾持儀器已略去)，部分物質(zhì)性質(zhì)如下：

ABC

物質(zhì)NaBiOaBi（OH）3

性質(zhì)不溶于冷水，淺黃色難溶于水：白色

（1）B裝置用于除去HC1,盛放的試劑是飽和食鹽水；

（2）C中盛放Bi（OH）3與NaOH混合物，與C12反應(yīng)生成NaBiCh,反應(yīng)的離子方程

式為Bi（OH）3+3OH+Na++C12=NaBiO3I+2CI-3H2O；

（3）當(dāng)觀察到CH」白色固體消失，黃色不再加深（填現(xiàn)象）時(shí)，可以初步判斷C中

反應(yīng)已經(jīng)完成；

（4）拆除裝置前必須先除去燒瓶中殘留C12以免污染空氣。除去C12的操作是一關(guān)閉Ki、

K3,打開K2:

（5）反應(yīng)結(jié)束后，為從裝置C中獲得盡可能多的產(chǎn)品，需要的操作有在冰水中冷卻結(jié)

晶、過濾、洗滌、干燥；

II.強(qiáng)酸鈉的應(yīng)用-檢驗(yàn)M/+

（6）往待測液中加入鋸酸鈉晶體，加硫酸酸化，溶液變?yōu)樽霞t色，證明待測液中存在

Mn2+o

①產(chǎn)生紫紅色現(xiàn)象的離子方程式為5NaBiO3+2MP+l4H+=5Bi3++2MnO4二

+5Na++7H2。；

②某同學(xué)在較濃的MnSCU溶液中加入秘酸鈉晶體，加硫酸酸化，結(jié)果沒有紫紅色出現(xiàn)，

但觀察到黑色固體（MnCh）生成。產(chǎn)生此現(xiàn)象的囹子反應(yīng)方程式為3Mn2++2MnOL

+2H2O=5MnO2I+4H，。

in.產(chǎn)品純度的測定

（7）取上述NaBiO3產(chǎn)品wg,加入足量稀硫酸和MnSCM稀溶液使其完全反應(yīng)，再用cmol

?L-1的H2c204標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的MnO4'（已知：H2c2O4+MnO/-CO2+Mn2++H2O,

未配平），當(dāng)溶液紫紅色恰好褪去時(shí)，消耗vmL標(biāo)準(zhǔn)溶液。該產(chǎn)品的純度為—%

-w

(用含w、c、V的代數(shù)式表示)。

【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).

【專題】制備實(shí)驗(yàn)綜合.

【分析】A用于制取氯氣，濃鹽酸具有揮發(fā)性導(dǎo)致生成的氯氣中含有HC1,HC1極易溶

于飽和食鹽水且飽和食鹽水能抑制氯氣溶解，C中盛放Bi(OH)3與NaOH混合物，與

。2反應(yīng)生成NaBiO3,氯氣有毒不能直接排空，但是能和NaOH反應(yīng)而消除完污染，所

以D裝置是尾氣處理；

(1)濃鹽酸具有揮發(fā)性導(dǎo)致生成的氯氣中含有HQ,HC1極易溶于水，但是氯氣不易溶

于飽和氯化鈉溶液；

(2)制得NaBiO3的反應(yīng)是Bi(OH)3與NaOH混合物，與C12發(fā)生反應(yīng)生成+5價(jià)鋅的

沉淀NaBiO?；

(3)C中原來盛放Ri(OH)3與是白色難溶干水固體,牛成物為不溶干冷水的,淺黃色

的NaBiO?；

(4)氯氣有毒不能直接排空，但是能和NaOH反應(yīng)而消除完污染；

(5)想要獲得純凈NaBiO3,首先要將讓其結(jié)晶析出，然后沉淀過濾出來，再進(jìn)行洗滌、

干燥才可以得到純凈的NaBiOs；

(6)①紫紅色為MnQT,證明待測液中存在的M/+被硫酸酸化鈕'酸鈉氧化，據(jù)此書寫

離子方程式；

②據(jù)題意可知：較濃的MnSCh溶液中，說明MnSO4溶液過量，結(jié)果沒有紫紅色出現(xiàn)，

是MnCU-被過量的MnSO4溶液乂還原為黑色固體(MnO2)；

(7)依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的定量關(guān)系5NaBiO3?2MnO4-?5H2c204計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

【解答】解：A用于制取氯氣，濃鹽酸具有揮發(fā)性導(dǎo)致生成的氯氣中含有HC1,HCI極

易溶于飽和食鹽水且飽和食鹽水能抑制氯氣溶解，C中盛放Bi(OH)3與NaOH混合物，

與C12反應(yīng)生成NaBiO3,氯氣有毒不能直接排空，但是能和NaOH反應(yīng)而消除完污染，

所以D裝置是尾氣處理；

(1)濃鹽酸具有揮發(fā)性導(dǎo)致生成的氯氣中含有HCI,HC1極易溶于水，但是氯氣不易溶

于飽和氯化鈉溶液，所以用飽和食鹽水除去雜質(zhì)H。，

故答案為：飽和食鹽水；

(2)NaBiO3是為數(shù)不多的鈉鹽沉淀之一，由Bi(OH)3與NaOH混合物，與C12發(fā)生

反應(yīng)的離子方程式是：

Bi（OH）3+3OH'+Na4+C12=NaBiO3+2Cl-+3H2O,

故答案為：Bi（OH）3+3OH*+Na++C12=NaBiO3+2CI-+3H2O；

（3）C中原來盛放Bi（OH）3與是白色難溶于水固體，生成物為不溶于冷水的，淺黃色

的NaBiO3,

故答案為：C中白色固體消失，黃色不再加深；

（4）氯氣有毒不能直接排空，但是能和NaOH反應(yīng)而消除完污染，所以要讓A中NaOH

溶液滴下來，吸收氯氣，

故答案為：關(guān)閉Ki、K3,打開K2；

（5）想要獲得純凈NaBiO3,首先要將讓其結(jié)晶析出，然后沉淀過濾出來，再進(jìn)行洗滌、

干燥才可以得到純凈的NaBiOs,

故答案為：在冰水中冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥：

（6）①紫紅色為MnCi,證明待測液中存在的Mn2+被硫酸酸化鈿酸鈉氧化,離子方程

式為：5NaBiO3+2Mn2Vl4H+=5Bi3++2MnO4'+5Na+^7H2O,

故答案為：5NaBiO3+2Mn2++!4H+=5Bi3++2MnO4'+5Na++7H2O；

②據(jù)題意可知：較濃的MnSO4溶液中，說明MnSCM溶液過量，結(jié)果沒有紫紅色出現(xiàn)，

是MnO「被過量的MnSCM溶液又還原為黑色固體（MnO2）,

離子方程式為：3Mn2++2MnOj+2H2O=5MnO2I+4H+：

2+++3+2++

（7）rtl5NaBiO3+2Mn+14H-2MnO4'+5Na+5Bi+7H2OMnO4'+5Fc+8H-

5Fe3++Mn2++4H2O可知，

設(shè)該產(chǎn)品的純度為x,

5NaBiO3?2MnO4?5H2c2O4,

5X280g5mol

wgXxVLXlO^XcmoPL'1

5x280x：xl(r3xcx10()%=吧％,

□WW

故答案為：等％。

【點(diǎn)評】本題考查了物質(zhì)分離提純的方法和過程分析判斷，實(shí)驗(yàn)基本操作，產(chǎn)品的純度

計(jì)算等，注意物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等。

三.解答題（共4小題，滿分59分）

9.（14分）（2020?廣州二模）氯化銃（SC2O3）是一種稀土氧化物，可用于制作激光、半導(dǎo)

體材料。以銃鋅礦石（主要含MnO2、SiO2及少量SC2O3、AI2O3、CaO、FcO）為原料制

備SC2O3的工藝流程如圖1,其中TBP和P507均為有機(jī)萃取劑。

IIC!H2C?O4

m機(jī)機(jī)卜問J攵Fech超產(chǎn)M與1

9

%7

、

標(biāo)!(X)

安9O

浙8O5

嶺

3

234

)A

回答下列問題:

（1）SC2O3中Sc的化合價(jià)為+3。

（2）“溶解”時(shí)鐵屑被Mn02氧化為Fe3+,該反應(yīng)的離子方程式是一3MnO2+2Fe+12H+

=3M/+2Fe3++6H2O。

（3）“濾渣”的主要成分是CsSO4和SiO2。

（4）“萃取除鐵”時(shí)鐵和銃的萃取率與O/A比（有機(jī)相與水相的體積比）的關(guān)系如圖2

所示。該工藝中最佳0/A比為2°

（5）有機(jī)萃取劑P507萃取Sc3+的反應(yīng)原理為陽離子交換：SCC13+3HR—SCR3+3HC1（HR

代表P5（）7）O在“富銃有機(jī)相”中反應(yīng)生成Sc（OH）3的化學(xué)方程式是一ScR3有NaOH

=3NaR+Sc（OH）3I。

（6）“萃余液2”中的金屬陽離子除AF+、Ca"外，還有Mi?+。

（7）SC2（C2O4）3在空氣中“煨燒”生成SC2O3的化學(xué)方程式是-2SC2（C2O4）

期燒

3+302---2SC2O3+12CO20

（8）某廠用1000kg的銃錦礦制備SC2O3,最終得到Sc2O3306g,該礦中含銃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

為002%。

【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).

【專題】制備實(shí)驗(yàn)綜合.

【分析】銃缽礦石（主要含MnCh、SiOz及少量SC2O3、AI2O3、CaO>FeO）,加入稀硫

酸后，溶液中含有Al3+,Fe2+,Ca2+,Sc3+,再加入Fe,可以將二氧化鋅還原為Mn2+,

3+3+

鐵被氧化成Fe,濾渣中含有CsSO4和SiO2,TBP和HC1加入可以除去Fe,得到有機(jī)

相和萃余液1.萃余液1加入有機(jī)萃取劑P507萃取Sc3+,萃余液2中剩余Al3\Ca2\

Mn2+,富銃有機(jī)相加入氫氧化鈉后得到反萃固體Sc（OH）3,加入HC1得到ScC13,加

入H2c204后得到Sc2（C2O4）3，在空氣中燃燒后SC2O3；

（1）根據(jù)化合物的化合價(jià)為0計(jì)算：

（2）“溶解”時(shí)鐵屑被MnO2氧化為Fe3+.MnQ?壞原Mn?+,溶液為酸性,有氫肉子參

與反應(yīng)，根據(jù)元素守恒補(bǔ)齊生成物水；

（3）銃鐳礦石中不與疏酸和廢鐵屑反應(yīng)的物質(zhì)為二氧化硅；

（4）從圖中可以看出，萃取除鐵時(shí)需要將鐵的萃取率最高，銃的萃取率最低，此時(shí)該工

藝中最佳O/A比為2；

（5）在“富銃有機(jī)相”中反應(yīng)生成Sc（OH）3,ScR3與氫氧化鈉反應(yīng)生成Sc（OH）3；

（6）除去鐵離子后，“萃余液1”中含有Sc3+,“萃余液2”中的金屬陽離子除A13+、Ca2+

外，還有Mi?+；

（7）Sc2（C2O4）3在空氣中“敏燒”生成SC2O3和二氧化碳；

（8）某廠用1000kg的銃錦礦制備SC2O3,最終得到Sc2O33（）6g,銃元素的質(zhì)量等于三氧

化二銃的質(zhì)量X銃元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=306gX455?1：）<3=306gX需=200g,

該礦中含銃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為一x100%=x100%o

1000kg106g

【解答】解：（1）Sc2O3中O的化合價(jià)為-2價(jià)，根據(jù)元素的化合價(jià)之和等于0,則Sc

的化合價(jià)為+3價(jià)；

故答案為：+3；

（2）“溶解”時(shí)鐵屑被MnO2氧化為Fe3+,MnO2還原M/+,溶液為酸性，有氫離子參

與反應(yīng)，根據(jù)元素守恒補(bǔ)齊生成物水，反應(yīng)的離子方程式：3MnO2+2Fe+l2H+=

3Mn2++2Fe3++6H2O：

故答案為：3MnO2+2Fc+l2H+=3Mi】2++2Fe3++6H2O：

（3）銃缽礦石中不與硫酸和廢鐵屑反應(yīng)的物質(zhì)為二氧化硅，另外生成的CaSO4微溶于水,

則“濾渣”的主要成分是CsSCU和SiO2；

故答案為：CsS04和S1O2；

（4）從圖中可以看出，萃取除鐵時(shí)需要將鐵的萃取率最高，銃的萃取率最低，此時(shí)該工

藝中最佳O/A比為2；

故答案為：2；

（5）在“富銃有機(jī)相”中反應(yīng)生成Sc（OH）3,ScR3與氫氧化鈉反應(yīng)生成Sc（OH）3,

化學(xué)方程式是ScR3+3NaOH=3NaR+Sc（OH）3I；

故答案為：ScRs+3NaOH=3NaR+Sc（OH）3I;

（6）除去鐵離子后，“萃余液1”中含有Sc3+,“萃余液2”中的金屬陽離子除Al3\Ca2+

外.還有Mn2+：

故答案為：Mn2+；

（7）SC2（C2O4）3在空氣中“煨燒”生成Sc2O3和二氧化碳的化學(xué)方程式是2SC2（C2O4）

做燒

3+302---2SC2O3+I2co2；

煨燒

故答案為：2SC2（C2O4）3+3O2^2SC2O3+12CO2；

（8）某廠用1000kg的銃錦礦制備SC2O3,最終得到Sc2O3306g,銃元素的質(zhì)量等于三氧

化二銃的質(zhì)量X銃元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=306gx45善后x3=306gx患=200g,

200（7200。c

該礦中含銃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為----T-X100%=-x100%=0.02X10-2=0.02%；

1000kg106g

故答案為：0.02%。

【點(diǎn)評】本題考查無機(jī)工藝流程分析，明確工藝流程中操作的目的，發(fā)生的相關(guān)化學(xué)反

應(yīng)，正確運(yùn)用化學(xué)原理知識(shí)分析解決問題是關(guān)鍵，整體難度中等，是中檔題，試題有助

于培養(yǎng)綜合分析問題的能力。

10.（15分）（2022?遂宇二模）中科院大連物化所成功利用具有尖晶石結(jié)構(gòu)的CO3O4電催化

劑電解水。

（1）C。在周期表中的位置是第四周期第vni族，基態(tài)C。的電子占據(jù)的最高能層符號

為N。

（2）鉆鹽引發(fā)動(dòng)物中毒時(shí)，通?？梢杂肊DTA（結(jié)構(gòu)如圖）解毒。其中，N的雜化方式

均為sr?,N的11（第一電離能）大于O的h,其原因是N的價(jià)電子排布為2sFi?,

D軌道屬于半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；自由基是指含單電子的基團(tuán)，Imol-COOH（段基自由基）

中存在3mol。鍵和1molir鍵。

（3）EDTA可以由乙二胺與甲醛、氟化鈉間接得到。離子化合物弱化鈉的晶體類型為離

子晶體，甲醛分子的空間構(gòu)型為平面三角形。

（4）CO3O4晶體中O作面心立方最密堆積（如圖），Co隨機(jī)填充在晶胞中O構(gòu)成的8

個(gè)四面體空隙和4個(gè)八面體空隙中，則C。的配位數(shù)分別為6和4,C。總的空隙填

充率為25%,如果晶胞邊長為anm,Co3O4的摩爾質(zhì)量為Mg/mol,NA為阿伏加德

羅常數(shù)的值，則CO3O4的晶體密度為7、『g/cn。（列出計(jì)算式）。

一必、（。、10-7）3—°

【考點(diǎn)】晶胞的計(jì)算；原子軌道雜化方式及雜化類型判斷；原子核外電子排布；元素電

離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用；判斷簡單分子或離子的構(gòu)型.

【專題】化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu).

【分析】（1）C。是27號元素，核外有四個(gè)能層，基態(tài)C。的電子占據(jù)的最高能層符號為

N層；

（2）從EDTA結(jié)構(gòu)圖可知，其中N原子均連接三個(gè)單鍵，有三個(gè)。鍵和一對孤電子對；

N的價(jià)電子排布為2s22P3,p軌道屬于半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，需要較多的能量失去第一個(gè)電子;

（3）離子化合物氟化鈉的晶體類型為離子晶體；甲醛分子中C原子形成碳氧雙鍵，所以

為sp2雜化，分子空間構(gòu)型為平面三角形；

（4）四面體空隙要四個(gè)原子構(gòu)成，八面體空隙要六人原子構(gòu)成，C。填充在晶胞中O構(gòu)

成的8個(gè)四面體空隙和4個(gè)八面體空隙中；CO3O4晶體中O作面心立方最密堆枳，根據(jù)

均攤法可知一個(gè)晶胞中4個(gè)0原子，結(jié)合化學(xué)式可知晶胞中有3個(gè)C。原子，一個(gè)晶胞

3

中共有12個(gè)空隙，則C?？偟目障短畛渎蕿椤?；一個(gè)晶胞中有4個(gè)O原子，所以有一

12

Mr

個(gè)CO3O4單元，則品胞質(zhì)量為工-g,晶胞邊長為anm,則晶胞體積為（aX10一7cm）3,

NA

則CO3O4的晶體密度為p=yo

【解答】解：（l）C。是27號元素，在周期表中的位置是第四周期第VD1族；C。核外有四

個(gè)能層，基態(tài)C。的電子占據(jù)的最高能層符號為N層，

故答案為：第四周期第避族；N：

（2）從EDTA結(jié)構(gòu)圖可知，其中N原子均連接三個(gè)單鍵，有三個(gè)。鍵和一對孤電子對，

雜化方式均為卬3；?4