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文檔簡介
2025年高考押題預(yù)測卷高三化學(xué)(考試時(shí)間:75分鐘試卷滿分:100分)注意事項(xiàng):1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)等填寫在答題卡和試卷指定位置上。2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?;卮鸱沁x擇題時(shí),將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回??赡苡玫降南鄬υ淤|(zhì)量:H1B11C12N14O16Mg24K39Fe56第Ⅰ卷(選擇題共42分)一、選擇題:本題共14小題,每小題3分,共42分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.材料是人類生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。下列說法錯(cuò)誤的是A.芯片中常用半導(dǎo)體材料是硅單質(zhì)B.氮化硅陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料C.中國首次人工合成的結(jié)晶牛胰島素中含有N元素D.月壤中含有的石墨烯屬于有機(jī)烯烴【答案】D【解析】A.硅單質(zhì)是應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料,芯片中常用半導(dǎo)體材料是硅單質(zhì),故A項(xiàng)正確;B.氮化硅陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料,故B項(xiàng)正確;C.牛胰島素是蛋白質(zhì),結(jié)構(gòu)中含有N元素,故C項(xiàng)正確;D.石墨烯是碳單質(zhì),不屬于有機(jī)烯烴,故D項(xiàng)錯(cuò)誤;故本題選D。2.在給定條件下,下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是A.制漂白粉:濃鹽酸漂白粉B.硝酸工業(yè):C.硫酸工業(yè):D.HCl制備:和【答案】D【解析】A.濃鹽酸和二氧化錳加熱生成氯氣,氯氣通入冷的石灰乳中制備漂白粉,A錯(cuò)誤;B.氨氣催化氧化生成一氧化氮,氨氣不能直接生成二氧化氮,B錯(cuò)誤;C.與氧氣高溫下反應(yīng)生成二氧化硫,二氧化硫進(jìn)一步氧化得到三氧化硫,三氧化硫和水反應(yīng)生成硫酸,C錯(cuò)誤;D.電解氯化鈉溶液生成氫氣和氯氣,氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫,轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn),D正確;故選D。3.化學(xué)與我們?nèi)粘Ia(chǎn)、生活及環(huán)境密切相關(guān),下列說法不正確的是A.當(dāng)光線透過樹葉間的縫隙射入密林中時(shí),可以觀察到丁達(dá)爾效應(yīng)B.當(dāng)火災(zāi)現(xiàn)場存放有大量金屬鈉時(shí),趕緊用泡沫滅火器滅火C.節(jié)日燃放的五彩繽紛的煙花,所呈現(xiàn)的就是鋰、鈉、鉀、鋇等金屬元素的焰色反應(yīng)【答案】B【解析】A.密林中有霧,霧是一種膠體,當(dāng)光線透過樹葉間的縫隙射入密林中時(shí),可以觀察到丁達(dá)爾效應(yīng),A正確;B.鈉能和水、二氧化碳反應(yīng),所以當(dāng)火災(zāi)現(xiàn)場存放有大量金屬鈉時(shí),不能用泡沫滅火器來滅火,B錯(cuò)誤;C.焰色反應(yīng),也稱焰色試驗(yàn),是某些金屬或它們的化合物在無色火焰中灼燒時(shí)使火焰呈現(xiàn)特殊顏色的反應(yīng);煙花所呈現(xiàn)的就是鋰、鈉、鉀、鋇等金屬元素的焰色,C正確;D.氯氣有刺激性氣味,目前很多自來水廠用Cl2來殺菌、消毒,我們偶爾聞到的自來水散發(fā)出來的刺激性氣味就是余氯的氣味,D正確;故選B。地球上的生物氮循環(huán)涉及多種含氮物質(zhì),轉(zhuǎn)化關(guān)系之一如下圖所示(X、Y均為氮氧化物),羥胺(NH2OH)以中間產(chǎn)物的形式參與循環(huán)。常溫常壓下,羥胺易潮解,水溶液呈堿性,與鹽酸反應(yīng)的產(chǎn)物鹽酸經(jīng)胺([NH3OH]Cl)廣泛用于藥品、香料等的合成?;卮?~6小題;4.NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LX和Y混合氣體中氧原子數(shù)為0.1NAB.1L0.1mol·L-1NaNO2溶液中Na+和NO數(shù)均為0.1NAC.3.3gNH2OH完全轉(zhuǎn)化為NO時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6NAD.2.8gN2中含有的價(jià)電子總數(shù)為0.6NA5.已知:25℃時(shí),Ka(HNO2)=7.2×10-4,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Kb(NH2OH)=8.7×10-9。下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)或性質(zhì)的比較中,正確的是A.鍵角:NH3B.熔點(diǎn):NH2OH>[NH3OH]ClC.25℃同濃度水溶液的pH:[NH3OH]Cl>NH4ClD.羥胺分子間氫鍵的強(qiáng)弱:6.氯胺(NH2Cl)在中性或酸性條件下是一種有效的強(qiáng)力消毒劑,據(jù)此判斷,氯胺在水溶液中因水解產(chǎn)生的物質(zhì)是A.HClO和HCl B.NH4Cl和HClC.NH4Cl和HClO D.NH4Cl和HClO3【答案】4.A5.D6.C【解析】4.X、Y均為氮氧化物,被亞硝酸鹽還原酶還原為X,X為NO,X被X還原酶還原為Y,Y為N2O;A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LNO和N2O混合氣體物質(zhì)的量為0.1mol,氧原子數(shù)為0.1NA,故A正確;B.NO要水解,故1L0.1mol·L-1NaNO2溶液中NO數(shù)小于0.1NA,故B錯(cuò)誤;C.NH2OH完全轉(zhuǎn)化為NO時(shí),N的化合價(jià)由-1上升到+3,3.3gNH2OH物質(zhì)的量為0.1mol,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.4NA,故C錯(cuò)誤;D.2.8gN2物質(zhì)的量為0.1mol,1個(gè)N2含有價(jià)電子數(shù)為10,則2.8gN2含有的價(jià)電子總數(shù)為NA,故D錯(cuò)誤;答案選A;5.A.NH3中N原子的價(jià)層電子對個(gè)數(shù)為3+=4且含有1個(gè)孤電子對,分子空間構(gòu)型為三角錐形,鍵角小于120°;NO中N原子價(jià)層電子對個(gè)數(shù)為3+=3且不含孤電子對,為平面正三角形結(jié)構(gòu),鍵角為120°,所以鍵角:NH3<NO,故A錯(cuò)誤;B.分子晶體熔點(diǎn)較低、離子晶體熔點(diǎn)較高,羥胺屬于分子晶體、鹽酸羥胺屬于離子晶體,所以熔點(diǎn):NH2OH<[NH3OH]Cl,故B錯(cuò)誤;C.相同溫度下相同濃度的[NH3OH]Cl、NH4Cl溶液,弱離子水解程度越大,其酸性越強(qiáng),溶液的pH值越小,根據(jù)電離平衡常數(shù)知,水解程度:[NH3OH]Cl>NH4Cl,所以酸性:[NH3OH]Cl>NH4Cl,溶液的pH:[NH3OH]Cl<NH4Cl,故C錯(cuò)誤;D.原子半徑越大,鍵長越長,氫鍵越弱,r(O)<r(N),所以氫鍵鍵長:O—H???O<N—H???N,則羥胺分子間氫鍵的強(qiáng)弱:O—H???O>N—H???N,故D正確;答案選D;6.NH2Cl中N為-3價(jià),Cl為+1價(jià),在水中水解生成一種有強(qiáng)氧化性的物質(zhì),說明生成HClO,同時(shí)應(yīng)生成NH3,酸性環(huán)境下,就應(yīng)生成銨鹽即氯化銨,只有C符合;答案選C。7.如圖所示為有機(jī)物M(只含C、H、O)的球棍模型圖。不同大小、顏色的小球代表不同的原子,小球之間的“棍”表示共價(jià)鍵,既可以表示三鍵,也可以表示雙鍵,還可以表示單鍵。下列有關(guān)M的推斷正確的是A.M的分子式為C12H12O2B.M與足量氫氣在一定條件下反應(yīng)的產(chǎn)物的環(huán)上一氯代物有7種C.M能發(fā)生中和反應(yīng)、取代反應(yīng)、加成反應(yīng)D.一個(gè)M分子最多有11個(gè)原子共面【答案】C【分析】根據(jù)球棍模型,推出該有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡式為,據(jù)此分析;【解析】A.根據(jù)球棍模型推出M的化學(xué)式為C12H10O2,故A錯(cuò)誤;B.M與足量氫氣在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng),得到,環(huán)上有10種不同的氫,因此環(huán)上一氯代物有10種,故B錯(cuò)誤;C.M中有羧基和苯環(huán),能發(fā)生中和反應(yīng)、取代反應(yīng)、加成反應(yīng),故C正確;D.苯的空間構(gòu)型是平面正六邊形,M分子中含有2個(gè)苯環(huán),因此一個(gè)M分子最多有22個(gè)原子共面,故D錯(cuò)誤;答案:C。8.化合物由位于前四周期且原子序數(shù)依次增大的W、X、Y、Z、M五種元素組成。M在地殼中的含量居第四位且其原子序數(shù)等于W、X、Z的原子序數(shù)之和。該化合物的熱重曲線如圖所示,150℃~600℃階段,只有XY和兩種無刺激性氣體逸出,600℃所得固體為和氧化物Q的混合物。下列說法錯(cuò)誤的是A.X的含氧酸不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色B.150℃~600℃階段熱分解生成的XY和的物質(zhì)的量之比為C.氧化物Q為MYD.由元素Y和Z組成的化合物可能含有共價(jià)鍵【答案】A【分析】化合物由位于前四周期且原子序數(shù)依次增大的W、X、Y、Z、M五種元素組成,M在地殼中的含量居第四位,所以M為Fe,150℃~600℃階段,只有XY和XY2兩種無刺激性氣體逸出,所以X為C,Y為O,由W與Y形成W2Y,可知W為H,又M在地殼中的含量居第四位且其原子序數(shù)等于W、X、Z的原子序數(shù)之和,所以Z為K?!窘馕觥緼.X為C,其含氧酸甲酸能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,故A錯(cuò)誤;B.化合物的相對分子質(zhì)量為491,由圖像可知,其起始物質(zhì)的量為1mol,437g-279g=158g,其減輕的質(zhì)量為釋放的CO和CO2質(zhì)量之和,據(jù)鉀原子物質(zhì)的量守恒,279g物質(zhì)中有1.5molK2CO3,而1mol中有6mol碳原子,據(jù)碳原子物質(zhì)的量守恒,n(CO)+n(CO2)=6mol-1.5mol=4.5mol,設(shè)n(CO)=x,n(CO2)=y,則x+y=4.5,28x+44y=158,解得x=2.5mol,y=2.0mol,所以生成的CO和CO2的物質(zhì)的量之比為5:4,故B正確;C.化合物的相對分子質(zhì)量為491,由圖像可知,其起始物質(zhì)的量為1mol,491g-437g=54g,質(zhì)量減輕為3molH2O,所以437g對應(yīng)為1mol,279g物質(zhì)中有1.5molK2CO3,其質(zhì)量為207g,所以氧化物Q質(zhì)量為279g-207g=72g,其中鐵元素為56g,所以氧元素質(zhì)量為72g-56g=16g,n(Fe):n(O)=1mol:1mol=1:1,即氧化物Q為FeO,故C正確;D.元素Y為O、元素Z為K,由元素Y和Z組成的化合物K2O2中含有共價(jià)鍵,故D正確;故答案為:A。9.室溫下,下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到相應(yīng)目的的是選項(xiàng)目的A將食品脫氧劑樣品中的還原鐵粉溶于鹽酸,滴加溶液,觀察溶液顏色變化探究食品脫氧劑樣品中有無價(jià)鐵B用計(jì)測量等物質(zhì)的量濃度的醋酸、鹽酸的,比較溶液大小證明是弱電解質(zhì)C向濃中插入紅熱的炭,觀察生成氣體的顏色證明炭可與濃反應(yīng)生成D向淀粉溶液中加適量溶液,加熱,冷卻后加溶液至堿性,再加少量碘水,觀察溶液顏色變化探究淀粉溶液在稀硫酸和加熱條件下是否水解【答案】B【解析】A.食品脫氧劑樣品中的還原鐵粉可能未完全變質(zhì),剩余較多鐵粉,溶于鹽酸后,多余的鐵粉將反應(yīng)得到的氯化鐵還原為二價(jià)鐵,加入硫氰化鉀,溶液無色,方案不能不能檢測出三價(jià)鐵,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;B.一元弱酸部分電離,一元強(qiáng)酸全部電離,用計(jì)測量等物質(zhì)的量濃度的醋酸、鹽酸的,醋酸溶液較大,存在電離平衡,鹽酸pH較小,可證明是弱電解質(zhì),B選項(xiàng)正確;C.濃硝酸見光或者受熱會(huì)分解生成NO2,不一定是碳單質(zhì)與濃硝酸的反應(yīng),C選項(xiàng)錯(cuò)誤;D.淀粉在酸性條件下加熱水解得到葡萄糖,葡萄糖在堿性條件下,可用新制氫氧化銅溶液檢驗(yàn),而不是用碘水檢驗(yàn),D選項(xiàng)錯(cuò)誤;故答案選B。10.丙烯和溴化氫在通常情況下發(fā)生加成反應(yīng)主要得到溴丙烷,其機(jī)理如下:下列說法不正確的是A.上述反應(yīng)中,第一步為反應(yīng)的決速步驟B.碳正離子中間體的穩(wěn)定性:C.丙烯與鹵化氫加成時(shí),的反應(yīng)速率最大D.與加成的主要產(chǎn)物為【答案】D【解析】A.上述反應(yīng)中,第一步為反應(yīng)慢,為決速步驟,A正確;B.第一步慢反應(yīng)得到的碳正離子為,可以推得碳正離子中間體穩(wěn)定性:>,B正確;C.慢反應(yīng)決定反應(yīng)速率,酸性HI>HBr>HCl,故加入HI第一步反應(yīng)更快,可知CH3CH=CH2與氫鹵酸反應(yīng)時(shí)速率大小HI>HBr>HCl,C正確;D.根據(jù)題干信息,烯烴與HBr反應(yīng)第一步是氫離子結(jié)合有一定負(fù)電性的碳原子,由于F為吸電子基團(tuán),,故與加成的主要產(chǎn)物為,D錯(cuò)誤;故選D。11.我國科技人員為了在更溫和的條件下實(shí)現(xiàn)廢水中氯苯的無害化處理,設(shè)計(jì)開發(fā)了一種電化學(xué)裝置(如圖所示)。轉(zhuǎn)化過程:下列說法錯(cuò)誤的是A.電解一段時(shí)間后,陰極區(qū)溶液pH變大B.陽極區(qū)發(fā)生的轉(zhuǎn)化ⅰ的電極反應(yīng)為C.若有氯苯完全反應(yīng)轉(zhuǎn)化為,生成X氣體D.將質(zhì)子交換膜換為陰離子交換膜,氣體X成分不變【答案】A【分析】從圖中可知,左側(cè)電極上,氯苯轉(zhuǎn)化為二氧化碳等物質(zhì),氯苯中的C失電子,因此左側(cè)電極為陽極,右側(cè)電極為陰極,陰極上氫離子得電子生成氫氣?!窘馕觥緼.陰極區(qū)氫離子得電子生成氫氣,同時(shí)陽極區(qū)的氫離子通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極區(qū),消耗的氫離子得到等量的補(bǔ)充,因此陰極區(qū)溶液的pH不變,A錯(cuò)誤;B.左側(cè)電極為陽極,陽極區(qū)氯苯失電子結(jié)合水生成鄰苯二酚、氯離子和氫離子,轉(zhuǎn)化i的電極反應(yīng)為,B正確;C.氯苯中C的表觀化合價(jià)為,1個(gè)氯苯轉(zhuǎn)化為CO2共失去28個(gè)電子,0.1mol氯苯完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移2.8mol電子,2H++2e-=H2↑,轉(zhuǎn)移2.8mol電子,生成1.4mol氫氣,C正確;D.將質(zhì)子交換膜換成陰離子交換膜,陰極一開始是硫酸溶液中的氫離子得電子生成氫氣,隨后是水得電子生成氫氣和氫氧根離子,氣體X始終是氫氣,成分不變,D正確;故本題選A。12.以和為原料可以合成尿素[],涉及的化學(xué)反應(yīng)如下:反應(yīng)I:(快)
反應(yīng)II:(慢)
下列有關(guān)說法正確的是A.反應(yīng)
B.和合成尿素的總反應(yīng)速率由反應(yīng)I決定C.增大壓強(qiáng),既能加快反應(yīng)Ⅰ的速率又能提高原料的平衡轉(zhuǎn)化率D.生產(chǎn)過程中溫度越高,尿素的產(chǎn)率越高【答案】C【解析】A.反應(yīng)可由反應(yīng)I和反應(yīng)Ⅱ相加得到,根據(jù)蓋斯定律,,A錯(cuò)誤;B.反應(yīng)Ⅱ是慢反應(yīng),活化能大,故總反應(yīng)的速率由反應(yīng)Ⅱ決定,B錯(cuò)誤;C.反應(yīng)I是氣體系數(shù)減小的反應(yīng),故增大壓強(qiáng)既能加快反應(yīng)Ⅰ的速率又能提高原料的平衡轉(zhuǎn)化率,C正確;D.由A選項(xiàng)知合成尿素的總反應(yīng)是放熱反應(yīng),故溫度越高,尿素的產(chǎn)率越低,D錯(cuò)誤;故選C。13.常溫下,向含少量鹽酸的0.1mol/L的CrCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液,所加NaOH溶液的體積與溶液pH變化如圖所示。已知:Cr(OH)3為灰綠色的沉淀,當(dāng)Cr3+濃度為10-5mol/L時(shí),可認(rèn)為沉淀完全,堿過量時(shí)生成[Cr(OH)4]-離子。下列說法正確的是A.AB段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:B.A到D過程中,溶液中水的電離程度先減小后增大C.當(dāng)溶液pH=5時(shí),D.D點(diǎn)溶液中【答案】C【解析】A.溶液中含少量鹽酸,且AB段的溶液pH值小于5.4,反應(yīng)肯定發(fā)生H++OH-=H2O,故A錯(cuò)誤;B.AB段肯定發(fā)生HCl和NaOH的反應(yīng),HCl的電離抑制水的電離,所以該階段水的電離程度逐漸增大,故B錯(cuò)誤;C.C點(diǎn)之后pH發(fā)生突變,則該點(diǎn)應(yīng)為Cr3+完全沉淀的點(diǎn),此時(shí)c(Cr3+)=10-5mol/L,c(H+)=10-5.4mol/,則c(OH-)=10-8.6mol/L,則Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-30.8,pH=5時(shí)c(OH-)=10-9mol/L,所以c(Cr3+)=mol/L=10-3.8mol/L,故C正確;D.D點(diǎn)溶液顯堿性,所以NaOH過量,溶液中存在NaCl、Na[Cr(OH)4],所以,故D錯(cuò)誤;故選C。14.鈣鈦礦具有獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu),廣泛應(yīng)用于太陽能電池材料、傳感器等諸多領(lǐng)域。圖1、2均為鈣鈦礦型化合物,圖1中另兩種離子為、,圖2中另兩種離子為和,晶胞參數(shù),a=B=y=90°。圖2鈣鈦礦型化合物制成的太陽能電池與鋰硫電池集成,可實(shí)現(xiàn)太陽能直接對鋰硫電池充電,其原理如圖3所示:圖3碳電極為共享電極,導(dǎo)電玻璃基底上涂作為電子傳輸層。充電時(shí),鈣鈦礦層吸收太陽光產(chǎn)生光生電子()和空穴(),分離后輸送到兩個(gè)電極上。下列說法不正確的是A.共享碳電極為鈣鈦礦太陽能電池的負(fù)極B.鋰硫電池放電時(shí),由金屬鋰電極遷移至含硫?qū)覥.充電時(shí),共享碳電極上電極反應(yīng)式可寫作:D.該裝置至少涉及了3種形式能源的轉(zhuǎn)化【答案】A【解析】A.電子由導(dǎo)電玻璃FTO電極流出,所以導(dǎo)電玻璃FTO電極為太陽能電池的負(fù)極,共享碳電極為鈣鈦礦太陽能電池的正極,故A錯(cuò)誤;B.鋰硫電池放電時(shí),鋰電極為負(fù)極,Li+由負(fù)極金屬鋰電極遷移至含硫?qū)?,故B正確;C.充電時(shí),共享碳電極為陽極,其電極反應(yīng)式可寫作:,故C正確;D.該裝置為太陽能電池與鋰硫電池集成,所以有太陽能轉(zhuǎn)化為電能以及化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,又可實(shí)現(xiàn)太陽能直接對鋰硫電池充電,即該裝置能將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,所以至少涉及了3種形式能源的轉(zhuǎn)化,故D正確;故答案為:A。第II卷(非選擇題共58分)二、非選擇題,共4題,共58分。15.(16分)釩(V)廣泛應(yīng)用于冶金、化工、航天等領(lǐng)域。一種以釩渣(主要成分是、、等)為原料制取金屬釩的工藝流程如圖所示:已知:①具有強(qiáng)氧化性,主要存在于pH<2的溶液中,pH>2時(shí)轉(zhuǎn)化成酸式多釩酸鹽。②溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金屬離子開始沉淀時(shí)的pH1.97.08.18.9沉淀完全時(shí)的pH3.29.010.110.9回答下列問題:(1)基態(tài)V原子的價(jià)電子軌道表示式為。(2)“焙燒Ⅰ”中(Fe為+2價(jià))轉(zhuǎn)化為和的化學(xué)方程式為。(3)“酸浸”所得浸出液中除含有、外,還含有的金屬陽離子有。(4)“沉釩”可得到沉淀,“焙燒Ⅱ”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(5)“沉釩”所得濾液中加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH=x,過濾得到沉淀和溶液A,溶液A中濃度為,為盡可能多地回收,并避免中混入,應(yīng)控制x=。(6)溶液A經(jīng)加氨沉淀除鎂后,溶液中的溶質(zhì)可再生循環(huán)到工序使用。(7)一種釩的硫化物的晶體結(jié)構(gòu)(圖a)及其俯視圖(圖b)如下圖所示:①該釩的硫化物的化學(xué)式是。②該釩的硫化物的晶體中,與每個(gè)V原子最近且等距的S原子的個(gè)數(shù)是?!敬鸢浮浚?)(2分)(2)4FeV2O4+5O2+8MgO4Mg2V2O7+2Fe2O3(2分)(3)Mg2+、Fe3+(2分)(4)(NH4)4H2V10O285V2O5+4NH3↑+3H2O(2分)(5)9.4(2分)(6)沉釩(2分)(7)VS(2分)6(2分)【分析】釩渣加氧化鎂在空氣中焙燒后,加入硫酸酸浸,硅轉(zhuǎn)化為沉淀成為濾渣,鐵、鎂、錳、釩進(jìn)入濾液中,濾液加入氨水調(diào)節(jié)pH,將錳、鎂、鐵轉(zhuǎn)化為沉淀,濾液加入硫酸銨沉釩可得到釩的沉淀,焙燒得到V2O5,最終得到金屬釩;【解析】(1)釩為23號(hào)元素原子,基態(tài)V原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2,故價(jià)電子軌道表達(dá)式為;(2)“焙燒I”中FeV2O4和氧化鎂、氧氣反應(yīng),轉(zhuǎn)化為Mg2V2O7和Fe2O3,化學(xué)方程式為4FeV2O4+5O2+8MgO4Mg2V2O7+2Fe2O3;(3)釩渣在空氣中焙燒后,+2價(jià)鐵被氧化為+3價(jià),“酸浸”過程中鎂、鐵也會(huì)和硫酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的鹽溶液,故所得浸出液中除含有、Mn2+外,還含有的金屬陽離子有Mg2+、Fe3+;(4)“沉釩”可得到(NH4)4H2V10O28沉淀,“焙燒II”中(NH4)4H2V10O28分解得到V2O5,根據(jù)質(zhì)量守恒可知,還會(huì)生成氨氣和水,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為(NH4)4H2V10O285V2O5+4NH3↑+3H2O;(5)由表格可知,鎂離子為c=0.1mol?L?1,pH=8.9開始沉淀,此時(shí)pOH=5.1,則氫氧化鎂的Ksp=0.1×(10-5.1)2=10-11.2;溶液A中Mg2+濃度為0.24g?L?1,為0.01mol?L?1,則氫氧根離子濃度為=10-4.6mol?L?1,pOH=4.6,則pH=9.4;(6)溶液A經(jīng)加氨沉淀除鎂后,溶液中的溶質(zhì)含有硫酸銨,故可再生循環(huán)到沉釩工序使用;(7)①由圖可知,根據(jù)均攤法,1個(gè)晶胞中V為12×+6×+2×+1=6個(gè)、S為6個(gè),故該釩的硫化物的化學(xué)式是VS;②該釩的硫化物的晶體中,以體心的V為例,可知與每個(gè)V原子最近且等距的S原子的個(gè)數(shù)是6。16.(14分)“歡樂”化學(xué)小組發(fā)現(xiàn)教材上驗(yàn)證和水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)用品包括溶液,但沒有稀硝酸。因此該小組深入探究溶液和氯水的反應(yīng)?;卮鹣铝袉栴}:【搭建裝置】(1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(2)B中試劑是。(3)用離子方程式表示D中NaOH溶液的作用:。(4)取C中氯水進(jìn)行實(shí)驗(yàn):向下述溶液a中加入1mL氯水。序號(hào)溶液a現(xiàn)象Ⅰ1滴品紅蒸餾水幾秒后品紅褪色Ⅱ1滴品紅溶液產(chǎn)生白色沉淀,幾分鐘后品紅褪色①實(shí)驗(yàn)Ⅰ的目的是。②小歡提出猜想:具有漂白性的濃度降低,因此品紅褪色速率降低。③小樂設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):將沉淀濾出、洗滌,向沉淀中加入鹽酸產(chǎn)生黃綠色氣體,證明沉淀中含AgClO。產(chǎn)生黃綠色氣體的離子方程式是④結(jié)合②、③,用化學(xué)方程式解釋Ⅱ中品紅褪色慢的原因:?!痉此荚u(píng)價(jià)】(5)為證明氯氣和水反應(yīng)生成,小歡重做實(shí)驗(yàn)Ⅱ:產(chǎn)生白色沉淀時(shí),加入足量稀硝酸,品紅溶液在幾秒后褪色。將沉淀濾出、洗滌,向沉淀中加入鹽酸,若觀察到,則證明有生成。(6)結(jié)合本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,僅加入溶液時(shí):①實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(填“能”或“不能”)說明氯氣與水反應(yīng)。②(填“會(huì)”或“不會(huì)”)對的檢驗(yàn)造成干擾。【答案】(1)(2分)(2)飽和食鹽水(1分)(3)(2分)(4)①排除稀釋/蒸餾水對褪色速率的影響(1分)②(不給分)(1分)③(2分)④(2分)(5)無黃綠色氣體(1分)(6)能(1分)會(huì)(1分)【分析】裝置A為制取氯氣的裝置,其反應(yīng)為;濃鹽酸具有揮發(fā)性,生成的氯氣中含有少量HCl氣體,為了防止HCl對實(shí)驗(yàn)干擾,裝置B中的為飽和食鹽水,用于除去氯氣中混有的HCl;氯氣本身沒有漂白性,因溶于水后產(chǎn)生HClO,HClO具有漂白性;裝置C中的水用于制備氯水,裝置D為尾氣處理裝置,其中NaOH溶液,可以吸收未反應(yīng)完的氯氣。【解析】(1)A中發(fā)生反應(yīng)是實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的反應(yīng),化學(xué)方程式是:;(2)根據(jù)分析可知,B中試劑是:飽和食鹽水;(3)D裝置內(nèi)的氫氧化鈉溶液吸收未反應(yīng)的氯氣,生成氯化鈉和次氯酸鈉、水,離子方程式為:;(4)①實(shí)驗(yàn)Ⅰ的目的:排除稀釋/蒸餾水對褪色速率的影響;②具有漂白性的的物質(zhì)是次氯酸,化學(xué)式為:;③AgClO加鹽酸,產(chǎn)生黃綠色氣體的離子方程式是:;④Ⅱ中品紅褪色慢的原因是次氯酸生成沉淀,減小了其濃度:;(5)重做實(shí)驗(yàn)Ⅱ:產(chǎn)生白色沉淀時(shí),加入足量稀硝酸,品紅溶液在幾秒后褪色。將沉淀濾出、洗滌,向沉淀中加入鹽酸,若觀察到無黃綠色氣體,則證明有生成。答案為:無黃綠色氣體;(6)僅加入溶液時(shí),①實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能說明氯氣與水反應(yīng),答案:能;②,會(huì)對的檢驗(yàn)造成干擾,答案:會(huì)。17.(14分)甲醇燃料是一種新的替代燃料,它和普通的汽油、柴油比較,優(yōu)勢十分明顯?;卮鹣铝袉栴}:(1)目前正在開發(fā)用甲烷和氧氣合成甲醇:2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g),已知:(C為常數(shù))。根據(jù)圖中信息,恒壓條件下,溫度升高,Kp(填“增大”、“減小”或“不變”);該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。(2)在Cu催化作用下,甲烷氧化合成甲醇的總反應(yīng)分兩步進(jìn)行:第一步為(寫化學(xué)方程式);第二步為*CuH2+2-CH3+O2=Cu+2CH3OH。第二步反應(yīng)幾乎不影響總反應(yīng)達(dá)到平衡所用的時(shí)間,由此推知,第二步反應(yīng)活化能(填“大于”、“小于”或“等于”)第一步反應(yīng)活化能。(3)用二氧化碳和氫氣也能合成甲醇。對于反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),v正=k正p(CO2)p3(H2),v逆=k逆p(CH3OH)p(H2O)。其中k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù),p為氣體分壓(分壓=物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)×總壓)。在540K下按初始投料比n(CO2):n(H2)=3:1、n(CO2):n(H2)=1:1、n(CO2):n(H2)=1:3,得到不同壓強(qiáng)條件下H2的平衡轉(zhuǎn)化率關(guān)系圖:①比較a、b、c各曲線所表示的投料比大小順序?yàn)?用字母表示)。②點(diǎn)N在線b上,計(jì)算540K的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算)。③540K條件下,某容器測得某時(shí)刻p(CO2)=0.2MPa,p(CH3OH)=p(H2O)=0.1MPa,p(H2)=0.4MPa,此時(shí)v正:v逆=?!敬鸢浮浚?)減?。?分)2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g)
?H=-0.251kJ/mol(2分)(2)2CH4+Cu=*CuH2+2-CH3(2分)小于(2分)(3)a>b>c(2分)0.5(MPa)-2(2分)0.64(2分)【解析】(1)根據(jù)圖象可知溫度越高,平衡常數(shù)Kp越??;將圖象上的點(diǎn)代入R得:0.4315=-?H×3.0×+C和0.055=-?H×1.5×+C,聯(lián)立求解得,?H=-251kJ·mol-1,因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g)?H=-0.251kJ·mol-1;(2)甲烷氧化合成甲醇的總反應(yīng)減去第二步反應(yīng)可得第一步的化學(xué)方程式為2CH4+Cu=*CuH2+2-CH3;第二步反應(yīng)幾乎不影響總反應(yīng)達(dá)到平衡所用的時(shí)間,由此推知,第二步反應(yīng)很快,第二步反應(yīng)活化能小于第一步反應(yīng)活化能;(3)①投料比越大,氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率越高,因此a代表n(CO2):n(H2)=3:1,b代表n(CO2):n(H2)=1:1,c代表n(CO2):n(H2)=1:3,a、b、c各曲線所表示的投料比大小順序?yàn)閍>b>c。②N點(diǎn)為投料比n(CO2):n(H2)=1:1,氫氣平衡轉(zhuǎn)化率為60%,設(shè)初始二氧化碳和氫氣的物質(zhì)的量都為1mol,列三段式:平衡時(shí)二氧化碳分壓為:,同樣的方法,平衡時(shí)氫氣分壓:0.5MPa,甲醇分壓0.25MPa,水蒸氣分壓0.25MPa,則壓強(qiáng)平衡常數(shù)。③v正=k正p(CO2)p3(H2),v逆=k逆p(CH3OH)p(H2O)
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