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文檔簡介

1、2018年全國統(tǒng)一高考化學試卷(新課標)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)化學與生活密切相關,下列說法錯誤的是()A碳酸鈉可用于去除餐具的油污B漂白粉可用于生活用水的消毒C氫氧化鋁可用于中和過多胃酸D碳酸鋇可用于胃腸X射線造影檢查2(6分)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(如圖所示)。下列敘述錯誤的是()A霧和霾的分散劑相同B霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨CNH3是形成無機顆粒物的催化劑D霧霾的形成與過度施用氮肥有關3(6分)實驗室中用如圖所示的裝置進行甲烷與氯氣在光照下反應的實驗。在光照下反應一段時

2、間后,下列裝置示意圖中能正確反映實驗現(xiàn)象的是()ABCD4(6分)W、X、Y和Z為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素。W與X可生成一種紅棕色有刺激性氣味的氣體;Y的周期數(shù)是族序數(shù)的3倍;Z原子最外層的電子數(shù)與W的電子總數(shù)相同,下列敘述正確的是()AX與其他三種元素均可形成兩種或兩種以上的二元化合物BY與其他三種元素分別形成的化合物中只含有離子鍵C四種元素的簡單離子具有相同的電子層結構DW的氧化物對應的水化物均為強酸5(6分)NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是()A常溫常壓下,124gP4中所含P一P鍵數(shù)目為4NAB100 mL 1molL1FeCl3溶液中所含F(xiàn)e3+的數(shù)目為0.1NA

3、C標準狀況下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氫原子數(shù)目為2NAD密閉容器中,2 mol SO2和1molO2催化反應后分子總數(shù)為2NA6(6分)我國科學家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的NaCO2二次電池,將NaClO4溶于有機溶劑作為電解液。鈉和負載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料,電池的總反應為:3CO2+4Na2Na2CO3+C,下列說法錯誤的是()A放電時,ClO4向負極移動B充電時釋放CO2,放電時吸收CO2C放電時,正極反應為:3CO2+4e2CO32+CD充電時,正極反應為:Na+eNa7(6分)下列實驗過程可以達到實驗目的是() 編號 實驗目的 實驗過程 A 配制 0.4000mol

4、L1的NaOH溶液 稱取4.0g固體NaOH于燒杯中,加入少量蒸餾水溶解,轉移至250mL容量瓶中定容 B 探究維生素C的還原性 向盛有2mL黃色氯化鐵溶液的試管中滴加濃的維生素C溶液,觀察顏色變化 C 制取并純化氫氣 向稀鹽酸中加入鋅粒,將生成的氣體依次通過NaOH溶液、濃硫酸和KMnO4溶液 D 探究濃度對反應速率的影響 向2支盛有5mL不同濃度 NaHSO3溶液的試管中同時加入2mL5%H2O2溶液,觀察實驗現(xiàn)象AABBCCDD二、非選擇題:每個試題考生必須作答。8(14分)我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家。一種以閃鋅礦(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì))為原料

5、制備金屬鋅的流程如圖所示:相關金屬離子c0(Mn+)=0.1molL1形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:金屬離子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+開始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列問題:(1)焙燒過程中主要反應的化學方程式為 。(2)濾渣1的主要成分除SiO2外還有 ;氧化除雜工序中ZnO的作用是 ,若不通入氧氣,其后果是 。(3)溶液中的Cd2+用鋅粉除去,還原除雜工序中反應的離子方程式為 。(4)電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時,陰極的電極反應式為 ;沉積鋅后的電解液可返回 工序繼續(xù)使用。9(14分)CH4CO2的催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H

6、2),還對溫室氣體的減排具有重要意義?;卮鹣铝袉栴}:(1)CH4CO2催化重整反應為:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。已知:C(s)+2H2(g)CH4(g)H=75kJmol1C(s)+O2(g)=CO2(g)H=394kJmol1C(s)+(g)=CO(g)H=111kJmol1該催化重整反應的H= kJmol1有利于提高CH4平衡轉化率的條件是 (填標號)。A高溫低壓 B低溫高壓 C高溫高壓 D低溫低壓某溫度下,在體積為2L的容器中加入2mol CH4、1molCO2以及催化劑進行重整反應,達到平衡時CO2的轉化率是50%,其平衡常數(shù)為 mol2L2。(2)反中催化

7、劑活性會因積碳反應而降低,同時存在的消碳反應則使積碳碳量減少。相關數(shù)據(jù)如下表:積碳反應CH4(g)C(s)+2H2(g)消碳反應CO2(g)+C(s)2CO(g)H/(kJmol1)75172活化能/(kJmol1)催化劑X3391催化劑Y4372由上表判斷,催化劑X Y(填“優(yōu)于或劣于”),理由是 。在反應進料氣組成,壓強及反應時間相同的情況下,某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關系如右圖1所示。升高溫度時,下列關于積碳反應,消碳反應的平衡常數(shù)(K)和速率(v)的敘述正確的是 (填標號)。AK積、K消均增加BV積減小、V消增加CK積減小、K消增加DV消增加的倍數(shù)比V積增加的倍數(shù)大 圖1 圖2在

8、一定溫度下,測得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v=kp(CH4)p(CO2)0.5(k為速率常數(shù))。在p(CH4)一定時,不同p(CO2)下積碳量隨時間的變化趨勢如圖2所示,則Pa(CO2)、Pb(CO2)、Pc(CO2)從大到小的順序為 。10(15分)K3Fe(C2O4)33H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體,可用于曬制藍圖,回答下列問題:(1)曬制藍圖時,用K3Fe(C2O4)33H2O作感光劑,以K3Fe(CN)6溶液為顯色劑。其光解反應的化學方程式為2K3Fe(C2O4)32FeC2O4+3K2C2O4+2CO2;顯色反應的化學方程式為 。(2)某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解

9、產(chǎn)物,按如圖所示裝置進行實驗。通入氮氣的目的是 。實驗中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁,裝置E中固體變?yōu)榧t色,由此判斷熱分解產(chǎn)物中一定含有 、 。為防止倒吸,停止實驗時應進行的操作是 。樣品完全分解后,裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3,檢驗Fe2O3存在的方法是: 。(3)測定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。稱量mg樣品于錐形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用cmolL1KMnO4溶液滴定至終點。滴定終點的現(xiàn)象是 。向上述溶液中加入過量鋅粉至反應完全后,過濾、洗滌,將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化,用cmolL1KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液VmL該晶體

10、中鐵的質(zhì)量分數(shù)的表達式為 ?;瘜W一選修3:物質(zhì)結構與性質(zhì)(15分)11(15分)硫及其化合物有許多用途。相關物質(zhì)的物理常數(shù)如表所示:H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔點/85.5115.2600(分解)75.516.810.3沸點/60.3444.610.045.0337.0回答下列問題:(1)基態(tài)Fe原子價層電子的電子排布圖(軌道表達式)為 ,基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為 形。(2)根據(jù)價層電子對互斥理論,H2S,SO2,SO3的氣態(tài)分子中,中心原子價層電子對數(shù)不同于其他分子的是 。(3)圖(a)為S8的結構,其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多,主要原因為 。(

11、4)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在,其分子的立體構型為 形,其中共價鍵的類型有 種;固體三氧化硫中存在如圖(b)所示的三聚分子。該分子中S原子的雜化軌道類型為 。(5)FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示,晶胞邊長為anm,F(xiàn)eS2相對式量為M、阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,其晶體密度的計算表達式為 gcm3;晶胞中Fe2+位于S22所形成的八面體的體心,該正八面體的邊長為 nm?;瘜W一選修5:有機化學基礎(15分)12以葡萄糖為原料制得的山梨醇(A)和異山梨醇(B)都是重要的生物質(zhì)轉化平臺化合物。E是一種治療心絞痛的藥物。由葡萄糖為原料合成E的路線如下:回答下列問題:(1)葡萄糖的分子式為 。(2)A

12、中含有的官能團的名稱為 。(3)由B到C的反應類型為 。(4)C的結構簡式為 。(5)由D到E的反應方程式為 。(6)F是B的同分異構體,7.30g的F與足量飽和碳酸氫鈉反應可釋放出2.24L二氧化碳(標準狀況),F(xiàn)的可能結構共有 種(不考慮立體異構);其中核磁共振氫譜為三組峰,峰面積比為3:1:1的結構簡式為 。2018年全國統(tǒng)一高考化學試卷(新課標)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)化學與生活密切相關,下列說法錯誤的是()A碳酸鈉可用于去除餐具的油污B漂白粉可用于生活用水的消毒C氫氧化鋁可用于中和

13、過多胃酸D碳酸鋇可用于胃腸X射線造影檢查【考點】14:物質(zhì)的組成、結構和性質(zhì)的關系菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【分析】A碳酸鈉水溶液呈堿性,堿性條件下促進油脂水解;B當把漂白粉撒到水中時,發(fā)生反應Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO,HClO具有強氧化性;C氫氧化鋁屬于弱堿,能中和酸;D碳酸鋇能和稀鹽酸反應生成有毒的氯化鋇,但是硫酸鋇不溶于稀鹽酸、不溶于水?!窘獯稹拷猓篈碳酸鈉水解生成NaOH而導致其水溶液呈堿性,堿性條件下促進油脂水解,從而除去油污,故A正確;B當把漂白粉撒到水中時,發(fā)生反應Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO,HClO具有強氧化性而殺菌消毒,所以漂

14、白粉可用于生活用水的消毒,故B正確;C氫氧化鋁屬于弱堿,能中和胃酸中的鹽酸而降低胃液酸性,所以氫氧化鋁可以用于中和過多胃酸,故C正確;D碳酸鋇能和稀鹽酸反應生成有毒的氯化鋇,但是硫酸鋇不溶于稀鹽酸、不溶于水,所以應該用硫酸鋇而不是碳酸鋇作胃腸X射線造影檢查,故D錯誤;故選:D。【點評】本題考查物質(zhì)結構和性質(zhì),側重考查化學在生產(chǎn)生活中的應用,明確物質(zhì)性質(zhì)是解本題關鍵,會運用化學知識正確解釋生產(chǎn)生活現(xiàn)象,題目難度不大。2(6分)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(如圖所示)。下列敘述錯誤的是()A霧和霾的分散劑相同B霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨CNH3是形成無機顆粒物的催化劑D霧

15、霾的形成與過度施用氮肥有關【考點】EK:氮的氧化物的性質(zhì)及其對環(huán)境的影響菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【分析】由圖示可知霧霾的主要成分為顆粒物,其中無機顆粒物的主要成分為銨鹽,可由氨氣和硝酸、硫酸反應生成,以此解答該題?!窘獯稹拷猓篈霧和霾的分散劑都是空氣,故A正確;B由圖示可知霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨,故B正確;C由圖示可知氨氣參與反應生成銨鹽,為反應物,不是催化劑,故C錯誤;D無機顆粒物的主要成分為銨鹽,可形成霧霾,可知霧霾的形成與過度施用氮肥有關,故D正確。故選:C?!军c評】本題考查環(huán)境污染問題,側重于化學與生活、生產(chǎn)以及環(huán)境保護的考查,有利于培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng),樹立環(huán)保意識,難度不大。3(6分)實

16、驗室中用如圖所示的裝置進行甲烷與氯氣在光照下反應的實驗。在光照下反應一段時間后,下列裝置示意圖中能正確反映實驗現(xiàn)象的是()ABCD【考點】T4:甲烷的取代反應菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【分析】CH4與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應,取代反應的產(chǎn)物有CH3Cl(g),CH2Cl2(l),CHCl3(l),CCl4(l)和HCl?!窘獯稹拷猓篊H4與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應,取代反應的產(chǎn)物有CH3Cl(g),CH2Cl2(l),CHCl3(l),CCl4(l)和HCl,產(chǎn)生的CH2Cl2(l),CHCl3(l),CCl4(l)能附著在管壁上形成油狀液滴,由于試管連接飽和食鹽水,HCl在其中的溶解度降低,

17、所以HCl能和管內(nèi)部的空氣中的水蒸氣形成白霧附著在管內(nèi)壁上,整個反應是氣體體積減少的反應,管內(nèi)液面上升,所以D選項正確,故選:D?!军c評】本題考查CH4與Cl2在光照下的取代反應,明確反應過程,產(chǎn)物及其物理狀態(tài)和化學性質(zhì)是解題的關鍵,為高頻考點,題目難度不大,是基礎題。4(6分)W、X、Y和Z為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素。W與X可生成一種紅棕色有刺激性氣味的氣體;Y的周期數(shù)是族序數(shù)的3倍;Z原子最外層的電子數(shù)與W的電子總數(shù)相同,下列敘述正確的是()AX與其他三種元素均可形成兩種或兩種以上的二元化合物BY與其他三種元素分別形成的化合物中只含有離子鍵C四種元素的簡單離子具有相同的電子層結構D

18、W的氧化物對應的水化物均為強酸【考點】8F:原子結構與元素周期律的關系菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【分析】W、X、Y和Z為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素,W與X可生成一種紅棕色有刺激性氣味的氣體,該氣體是NO2,則W、X分別是N、O元素;Y的周期數(shù)是族序數(shù)的3倍,其原子序數(shù)大于O,則Y為Na元素;Z原子最外層的電子數(shù)與W的電子總數(shù)相同,為Cl元素;AX是O元素,與W形成的二元化合物有NO、NO2、N2O5等;與Y元素形成的二元化合物有Na2O、Na2O2;有Z元素形成的二元化合物有ClO2、Cl2O7等;BNa與O元素形成的化合物Na2O2中含有共價鍵;C形成的簡單離子中W、X、Y電子層結構相同;DW的氧

19、化物的水化物HNO2是弱酸?!窘獯稹拷猓篧、X、Y和Z為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素,W與X可生成一種紅棕色有刺激性氣味的氣體,該氣體是NO2,則W、X分別是N、O元素;Y的周期數(shù)是族序數(shù)的3倍,其原子序數(shù)大于O,則Y為Na元素;Z原子最外層的電子數(shù)與W的電子總數(shù)相同,為Cl元素;AX是O元素,與W形成的二元化合物有NO、NO2、N2O5等;與Y元素形成的二元化合物有Na2O、Na2O2;有Z元素形成的二元化合物有ClO2、Cl2O7等,所以X與其他三種元素均可形成兩種或兩種以上的二元化合物,故A正確;BNa與O元素形成的化合物Na2O2的電子式為,含有共價鍵和離子鍵,故B錯誤;C形成的簡

20、單離子中W、X、Y電子層有2個,而Z離子核外電子層有3個,所以這四種元素簡單離子電子層結構不相同,故C錯誤;DW的氧化物的水化物HNO3是強酸,而HNO2為弱酸,故D錯誤;故選:A。【點評】本題考查原子結構和元素周期律,側重考查學生分析、判斷及知識綜合運用能力,明確原子結構、物質(zhì)結構、元素周期表結構、元素周期律即可解答,注意規(guī)律中的特殊現(xiàn)象,題目難度不大。5(6分)NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是()A常溫常壓下,124gP4中所含P一P鍵數(shù)目為4NAB100 mL 1molL1FeCl3溶液中所含F(xiàn)e3+的數(shù)目為0.1NAC標準狀況下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氫原子數(shù)目為2

21、NAD密閉容器中,2 mol SO2和1molO2催化反應后分子總數(shù)為2NA【考點】4F:阿伏加德羅常數(shù)菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【分析】A1molP4含有6molPP鍵;BFeCl3溶液中存在Fe3+的水解;C.1mol乙烷含有4molH,1mol乙烯含有4molH;DSO2和O2的催化反應為可逆反應?!窘獯稹拷猓篈.124gP4的物質(zhì)的量為=1mol,根據(jù)P4的結構式,1molP4含有6molPP鍵,即含有PP鍵數(shù)目為6NA,故A錯誤;BFeCl3溶液中存在Fe3+的水解,所以100 mL 1molL1FeCl3溶液中所含F(xiàn)e3+的數(shù)目小于0.1mol,即小于0.1NA,故B錯誤;C.1mol甲烷含有

22、4molH,1mol乙烯含有4molH,二者無論按何種比例,相當于1mol混合氣體含有4molH,則標準狀況下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含H有=2mol,即含氫原子數(shù)目為2NA,故C正確;DSO2和O2的催化反應為可逆反應,反應不可能完全進行,存在一個化學平衡,所以密閉容器中,2 mol SO2和1molO2催化反應后分子總數(shù)不一定為2mol,即不一定為2NA,故D錯誤,故選:C?!军c評】本題考查阿伏伽德羅常數(shù)的簡單計算,注意鹽類水解知識和化學平衡知識的運用,明確P4的結構是解題的關鍵,為易錯點,題目難度不大,是基礎題。6(6分)我國科學家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的NaCO2二次電池,將

23、NaClO4溶于有機溶劑作為電解液。鈉和負載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料,電池的總反應為:3CO2+4Na2Na2CO3+C,下列說法錯誤的是()A放電時,ClO4向負極移動B充電時釋放CO2,放電時吸收CO2C放電時,正極反應為:3CO2+4e2CO32+CD充電時,正極反應為:Na+eNa【考點】BH:原電池和電解池的工作原理菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【分析】A放電時,Na失電子作負極、Ni作正極,電解質(zhì)溶液中陰離子向負極移動;B放電時Na作負極、Ni作正極,充電時Ni作陽極、Na作陰極,則放電電池反應式為3CO2+4Na2Na2CO3+C、充電電池反應式為2Na2CO3+C3CO2+4Na;C放電

24、時負極反應式為Nae=Na+、正極反應式為3CO2+4e2CO32+C;D充電時,原來的正極作電解池的陽極,失電子發(fā)生氧化反應。【解答】解:A放電時,Na失電子作負極、Ni作正極,電解質(zhì)溶液中陰離子向負極移動,所以ClO4向負極移動,故A正確;B放電時Na作負極、Ni作正極,充電時Ni作陽極、Na作陰極,則放電電池反應式為3CO2+4Na2Na2CO3+C、充電電池反應式為2Na2CO3+C3CO2+4Na,所以充電時釋放CO2,放電時吸收CO2,故B正確;C放電時負極反應式為Nae=Na+、正極反應式為3CO2+4e2CO32+C,故C正確;D充電時,原來的正極Ni作電解池的陽極,Na作電解

25、池陰極,則正極發(fā)生的反應為原來正極反應式的逆反應,即2CO32+C4e=3CO2,負極發(fā)生的反應為Na+eNa,故D錯誤;故選:D。【點評】本題考查原電池原理,明確充電電池中正負極、陰陽極發(fā)生反應關系是解本題關鍵,側重考查學生分析判斷能力,難點是電極反應式的書寫,題目難度不大。7(6分)下列實驗過程可以達到實驗目的是() 編號 實驗目的 實驗過程 A 配制 0.4000molL1的NaOH溶液 稱取4.0g固體NaOH于燒杯中,加入少量蒸餾水溶解,轉移至250mL容量瓶中定容 B 探究維生素C的還原性 向盛有2mL黃色氯化鐵溶液的試管中滴加濃的維生素C溶液,觀察顏色變化 C 制取并純化氫氣 向

26、稀鹽酸中加入鋅粒,將生成的氣體依次通過NaOH溶液、濃硫酸和KMnO4溶液 D 探究濃度對反應速率的影響 向2支盛有5mL不同濃度 NaHSO3溶液的試管中同時加入2mL5%H2O2溶液,觀察實驗現(xiàn)象AABBCCDD【考點】U5:化學實驗方案的評價菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【分析】A在轉移溶液之前應該將溶液冷卻至室溫,否則配制的溶液濃度偏高;B氯化鐵具有氧化性、維生素C具有還原性,二者發(fā)生氧化還原反應而使溶液變色;C高錳酸鉀溶液和氫氣、HCl都不反應,且最后通過酸性高錳酸鉀溶液會導致得到的氫氣中含有水蒸氣;D要探究濃度對化學反應速率影響實驗時,應該只有濃度不同其它條件必須完全相同?!窘獯稹拷猓篈NaOH溶

27、解過程是放熱的,導致溶液濃度高于室溫,如果在轉移溶液之前未將溶液冷卻至室溫,否則配制的溶液體積偏小,則配制溶液濃度偏高,所以不能實現(xiàn)實驗目的,故A不選;B氯化鐵具有氧化性、維生素C具有還原性,二者發(fā)生氧化還原反應而生成亞鐵離子,導致溶液由黃色變?yōu)闇\綠色,則溶液變色,所以能實現(xiàn)實驗目的,故B選;C高錳酸鉀溶液和氫氣、HCl都不反應,且最后通過酸性高錳酸鉀溶液會導致得到的氫氣中含有水蒸氣,所以不能實現(xiàn)實驗目的,用NaOH吸收HCl、用濃硫酸干燥氣體即可,故C不選;D要探究濃度對化學反應速率影響實驗時,應該只有濃度不同其它條件必須完全相同,該實驗沒有明確說明溫度是否相同,并且實驗現(xiàn)象也不明顯,所以不

28、能實現(xiàn)實驗目的,故D不選,故選:B。【點評】本題考查化學實驗評價,涉及溶液配制、性質(zhì)檢驗、物質(zhì)的分離提純、化學反應速率影響因素探究等知識點,側重考查學生實驗操作、實驗分析和判斷能力,明確實驗原理及物質(zhì)性質(zhì)是解本題關鍵,題目難度不大。二、非選擇題:每個試題考生必須作答。8(14分)我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家。一種以閃鋅礦(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì))為原料制備金屬鋅的流程如圖所示:相關金屬離子c0(Mn+)=0.1molL1形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:金屬離子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+開始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.3

29、8.29.4回答下列問題:(1)焙燒過程中主要反應的化學方程式為2ZnS+3O22ZnO+2SO2。(2)濾渣1的主要成分除SiO2外還有PbSO4;氧化除雜工序中ZnO的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH到2.86.2之間,使Fe3+完全沉淀,若不通入氧氣,其后果是無法除去溶液中Fe2+。(3)溶液中的Cd2+用鋅粉除去,還原除雜工序中反應的離子方程式為Cd2+Zn=Cd+Zn2+。(4)電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時,陰極的電極反應式為Zn2+2e=Zn;沉積鋅后的電解液可返回溶浸工序繼續(xù)使用?!究键c】U3:制備實驗方案的設計菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【分析】焙燒過程中發(fā)生的反應有2ZnS+3O22ZnO+2SO2、4

30、FeS+7O22Fe2O3+4SO2、2PbS+3O22PbO+2SO2、2CdS+3O22CdO+2SO2,所以焙燒過程中生成的氣體是SO2;然后加入稀硫酸酸浸,F(xiàn)eS(未焙燒)、ZnO、Fe2O3、PbO、CdO和稀硫酸反應生成Fe 2+、Zn 2+、Fe 3+、PbSO4、Cd2+,所以濾渣1為未反應的SiO2和生成的PbSO4;氧化除雜時通入氧氣,使Fe 2+轉化為Fe 3+,加入ZnO和稀硫酸反應調(diào)節(jié)溶液的pH值,將Fe 3+轉化為Fe(OH)3而除去Fe 3+,濾渣2為生成的Fe(OH)3;然后向溶液中加入Zn,Zn和Cd2+發(fā)生氧化還原生成Cd,然后過濾得到濾液,濾渣3為Cd;將

31、濾液電解得到Zn;(1)焙燒過程中ZnS、FeS、CdS、PbS都和氧氣發(fā)生氧化還原反應,但是ZnS的反應是主要反應;(2)濾渣1的主要成分除SiO2外還有生成的硫酸鉛;ZnO能和酸反應生成鹽和水,從而改變?nèi)芤旱膒H值;如果不通入氧氣,亞鐵離子影響Zn的制備;(3)Cd2+和Zn發(fā)生氧化還原反應生成Cd;(4)電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時,陰極上溶液中Zn 2+ 得電子生成Zn;沉積鋅后的電解液中鋅離子濃度降低,可以通過返回溶浸工序繼續(xù)使用?!窘獯稹拷猓罕簾^程中發(fā)生的反應有2ZnS+3O22ZnO+2SO2、4FeS+7O22Fe2O3+4SO2、2PbS+3O22PbO+2SO2、2CdS+

32、3O22CdO+2SO2,所以焙燒過程中生成的氣體是SO2;然后加入稀硫酸酸浸,F(xiàn)eS(未焙燒)、ZnO、Fe2O3、PbO、CdO和稀硫酸反應生成Fe 2+、Zn 2+、Fe 3+、PbSO4、Cd2+,所以濾渣1為未反應的SiO2和生成的PbSO4;氧化除雜時通入氧氣,使Fe 2+轉化為Fe 3+,加入ZnO和稀硫酸反應調(diào)節(jié)溶液的pH值,將Fe 3+轉化為Fe(OH)3而除去Fe 3+,濾渣2為生成的Fe(OH)3;然后向溶液中加入Zn,Zn和Cd2+發(fā)生氧化還原生成Cd,然后過濾得到濾液,濾渣3為Cd;將濾液電解得到Zn;(1)焙燒過程中ZnS、FeS、CdS、PbS都和氧氣發(fā)生氧化還原

33、反應,但是ZnS的反應是主要反應,所以其主要方程式為2ZnS+3O22ZnO+2SO2,故答案為:2ZnS+3O22ZnO+2SO2;(2)濾渣1的主要成分除SiO2外還有PbO和稀硫酸生成的沉淀PbSO4;ZnO能和酸反應生成鹽和水,從而改變?nèi)芤旱膒H值,使溶液的pH調(diào)節(jié)在2.86.2之間,從而Fe 3+將轉化為沉淀除去Fe 3+;Fe2+、Zn2+開始沉淀、完全沉淀的pH相近,如果不通入氧氣,F(xiàn)e2+不能完全除去而影響Zn的制備,故答案為:PbSO4;調(diào)節(jié)溶液的pH到2.86.2之間,使Fe3+完全沉淀;無法除去溶液中Fe2+;(3)Cd2+和Zn發(fā)生氧化還原反應生成Cd,離子方程式為Cd

34、2+Zn=Cd+Zn2+,故答案為:Cd2+Zn=Cd+Zn2+;(4)電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時,陰極上溶液中Zn 2+ 得電子生成Zn,電極反應式為Zn2+2e=Zn;沉積鋅后的電解液中鋅離子濃度降低,可以通過返回溶浸工序繼續(xù)使用,從而減少資源浪費,故答案為:Zn2+2e=Zn;溶浸。【點評】本題考查物質(zhì)制備,綜合性較強,涉及物質(zhì)分離提純、電解原理、氧化還原反應、方程式的書寫等知識點,明確流程圖中各物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應及物質(zhì)分離提純方法是解本題關鍵,知道每一步的目的及原理,題目難度中等。9(14分)CH4CO2的催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2),還對溫室氣體的減排具有重要意義。回

35、答下列問題:(1)CH4CO2催化重整反應為:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。已知:C(s)+2H2(g)CH4(g)H=75kJmol1C(s)+O2(g)=CO2(g)H=394kJmol1C(s)+(g)=CO(g)H=111kJmol1該催化重整反應的H=+247kJmol1有利于提高CH4平衡轉化率的條件是A(填標號)。A高溫低壓 B低溫高壓 C高溫高壓 D低溫低壓某溫度下,在體積為2L的容器中加入2mol CH4、1molCO2以及催化劑進行重整反應,達到平衡時CO2的轉化率是50%,其平衡常數(shù)為mol2L2。(2)反中催化劑活性會因積碳反應而降低,同時存在的

36、消碳反應則使積碳碳量減少。相關數(shù)據(jù)如下表:積碳反應CH4(g)C(s)+2H2(g)消碳反應CO2(g)+C(s)2CO(g)H/(kJmol1)75172活化能/(kJmol1)催化劑X3391催化劑Y4372由上表判斷,催化劑X劣于Y(填“優(yōu)于或劣于”),理由是催化劑X較催化劑Y,積碳反應時,活化能低,反應速率快,消碳反應時,活化能高,反應速率慢,綜合考慮,催化劑X較催化劑Y更利于積碳反應,不利于消碳反應,會降低催化劑活性。在反應進料氣組成,壓強及反應時間相同的情況下,某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關系如右圖所示。升高溫度時,下列關于積碳反應,消碳反應的平衡常數(shù)(K)和速率(v)的敘述正

37、確的是AD(填標號)。AK積、K消均增加BV積減小、V消增加CK積減小、K消增加DV消增加的倍數(shù)比V積增加的倍數(shù)大在一定溫度下,測得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v=kp(CH4)p(CO2)0.5(k為速率常數(shù))。在p(CH4)一定時,不同p(CO2)下積碳量隨時間的變化趨勢如圖所示,則Pa(CO2)、Pb(CO2)、Pc(CO2)從大到小的順序為pc(CO2)pb(CO2)pa(CO2)。【考點】CP:化學平衡的計算菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【專題】51E:化學平衡專題【分析】(1)C(s)+2H2(g)CH4(g)H=75kJmol1C(s)+O2(g)=CO2(g)H=394kJmol1C(s)

38、+(g)=CO(g)H=111kJmol1將方程式2得CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),H進行相應的改變;要提高CH4平衡轉化率應該使平衡正向移動,但是不能通過增大甲烷濃度實現(xiàn);達到平衡時CO2的轉化率是50%,根據(jù)方程式知,參加反應的n(CO2)=n(CH4)=1mol50%=0.5mol,生成的n(CO)=n(H2)=1mol,該化學反應CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),開始(mol/L)1 0.5 0 0反應(mol/L)0.25 0.25 0.5 0.5平衡(mol/L)0.75 0.25 0.5 0.5化學平衡常數(shù)K=;(2)消碳反應越容易發(fā)生

39、,催化劑活性越好,消碳反應所需活化能越低,消碳反應越容易進行;A積碳反應和消碳反應的正反應都是吸熱反應,升高溫度平衡向吸熱方向移動;B升高溫度所有的化學反應速率都增大;C積碳反應和消碳反應的正反應都是吸熱反應,升高溫度平衡向吸熱方向移動;D積碳量達到最大值以后再升高溫度積碳量降低,V消增加的倍數(shù)比V積增加的倍數(shù)大;在一定溫度下,相同時間內(nèi),沉積的碳越多,則沉積碳生成速率越快,根據(jù)v=kp(CH4)p(CO2)0.5(k為速率常數(shù))知,p(CH4)一定時,沉積碳生成速率與二氧化碳壓強成反比?!窘獯稹拷猓海?)C(s)+2H2(g)CH4(g)H=75kJmol1C(s)+O2(g)=CO2(g)

40、H=394kJmol1C(s)+(g)=CO(g)H=111kJmol1將方程式2得CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),H=2(111kJmol1)(75kJmol1)(394kJmol1)=+247kJ/mol;要提高CH4平衡轉化率應該使平衡正向移動,但是不能通過增大甲烷濃度實現(xiàn),該反應的正反應是一個反應前后氣體體積增加的吸熱反應,升高溫度、減小壓強能使平衡正向移動,增大甲烷轉化率,達到平衡時CO2的轉化率是50%,根據(jù)方程式知,參加反應的n(CO2)=n(CH4)=1mol50%=0.5mol,生成的n(CO)=n(H2)=1mol,該化學反應CH4(g)+CO2(g)

41、2CO(g)+2H2(g),開始(mol/L)1 0.5 0 0反應(mol/L)0.25 0.25 0.5 0.5平衡(mol/L)0.75 0.25 0.5 0.5化學平衡常數(shù)K=;故答案為:+247;高溫低壓;(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)知,催化劑X較催化劑Y,積碳反應時,活化能低,反應速率快,消碳反應時,活化能高,反應速率慢,綜合考慮,催化劑X較催化劑Y更利于積碳反應,不利于消碳反應,會降低催化劑活性;A積碳反應和消碳反應的正反應都是吸熱反應,升高溫度平衡正向移動,則K積、K消均增加,故正確;B升高溫度化學反應速率都增大,V積增加、V消增加,故錯誤;C積碳反應和消碳反應的正反應都是吸熱反應,升高

42、溫度平衡正向移動,則K積、K消均增加,故錯誤;D積碳量達到最大值以后再升高溫度積碳量降低,V消增加的倍數(shù)比V積增加的倍數(shù)大,故正確;所以選AD;故答案為:劣于;催化劑X較催化劑Y,積碳反應時,活化能低,反應速率快,消碳反應時,活化能高,反應速率慢,綜合考慮,催化劑X較催化劑Y更利于積碳反應,不利于消碳反應,會降低催化劑活性;AD;在一定溫度下,相同時間內(nèi),沉積的碳越多,則沉積碳生成速率越快,根據(jù)v=kp(CH4)p(CO2)0.5(k為速率常數(shù))知,p(CH4)一定時,沉積碳生成速率與二氧化碳壓強成反比,根據(jù)圖知,積碳量abc,則pc(CO2)pb(CO2)pa(CO2),故答案為:pc(CO

43、2)pb(CO2)pa(CO2)。【點評】本題考查化學反應原理,涉及蓋斯定律、化學平衡計算、外界條件對化學平衡影響等知識點,側重考查學生分析、推斷及圖象分析能力,正確理解題給信息及出題人目的是解本題關鍵,難點是(2)題分析解答。10(15分)K3Fe(C2O4)33H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體,可用于曬制藍圖,回答下列問題:(1)曬制藍圖時,用K3Fe(C2O4)33H2O作感光劑,以K3Fe(CN)6溶液為顯色劑。其光解反應的化學方程式為2K3Fe(C2O4)32FeC2O4+3K2C2O4+2CO2;顯色反應的化學方程式為3FeC2O4+2K3Fe(CN)6=Fe3Fe(CN)62

44、+3K2C2O4。(2)某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產(chǎn)物,按如圖所示裝置進行實驗。通入氮氣的目的是排出裝置中原有空氣,避免O2和CO2干擾實驗,同時用N2把裝置A、E中反應生成的氣體排出進行后續(xù)檢驗。實驗中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁,裝置E中固體變?yōu)榧t色,由此判斷熱分解產(chǎn)物中一定含有CO、CO2。為防止倒吸,停止實驗時應進行的操作是先關閉A、E中的酒精燈,冷卻后再停止通入N2。樣品完全分解后,裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3,檢驗Fe2O3存在的方法是:取少量裝置A中殘留物放入試管中,加入稀硫酸溶解,再滴加幾滴KSCN溶液,若觀察到溶液變紅,則證明A中殘留物中含F(xiàn)e2O3

45、。(3)測定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。稱量mg樣品于錐形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用cmolL1KMnO4溶液滴定至終點。滴定終點的現(xiàn)象是當?shù)稳胱詈笠坏蔚稳牒螅芤鹤兂蓽\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色。向上述溶液中加入過量鋅粉至反應完全后,過濾、洗滌,將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化,用cmolL1KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液VmL該晶體中鐵的質(zhì)量分數(shù)的表達式為100%或100%(或%)?!究键c】5C:物質(zhì)的量濃度的相關計算;RD:探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【分析】(1)顯色過程是FeC2O4中的亞鐵離子與Fe(CN)63結合成藍色沉淀,據(jù)此

46、寫出該后續(xù)方程式; (2)反應開始前通氮氣,可排凈裝置中空氣,以免氧氣、二氧化碳對實驗干擾,同時把裝置A、E中反應生成的氣體排出;B中澄清石灰水變渾濁證明含有二氧化碳,E中固體變紅、F中澄清石灰水變渾濁證明分解產(chǎn)物中有一氧化碳;為避免倒吸,需先關閉反應裝置中的酒精燈,冷卻后再停止通入N2;檢驗Fe2O3,需將Fe2O3轉化成鐵離子,再用硫氰化鉀進行檢驗;(3)用KMnO4溶液滴定亞鐵離子,滴定終點溶液變成淺紅色;根據(jù)n=cV計算出消耗高錳酸根離子的物質(zhì)的量,根據(jù)化合價升降相等可得反應關系式5Fe2+MnO4,則n(Fe2+)=5n(MnO4),然后根據(jù)m=nM計算出樣品中含有鐵元素的質(zhì)量,最后

47、根據(jù)100%計算。【解答】解:(1)顯色過程是FeC2O4中的亞鐵離子與Fe(CN)63結合成藍色沉淀的反應,該反應的化學方程式為:3FeC2O4+2K3Fe(CN)6=Fe3Fe(CN)62+3K2C2O4,故答案為:3FeC2O4+2K3Fe(CN)6=Fe3Fe(CN)62+3K2C2O4;(2)在反應開始前通入N2,可排凈裝置中的空氣,以免O2和CO2對實驗干擾,同時用N2把裝置A、E中反應生成的氣體排出進行后續(xù)檢驗,故答案為:排出裝置中原有空氣,避免O2和CO2干擾實驗,同時用N2把裝置A、E中反應生成的氣體排出進行后續(xù)檢驗;B中澄清石灰水變渾濁證明分解產(chǎn)物中一定含有CO2,E中固體

48、變紅、F中澄清石灰水變渾濁證明分解產(chǎn)物中有還原性氣體CO,故答案為:CO;CO2;為防止倒吸,需要先關閉反應裝置中的酒精燈,冷卻至常溫過程中需保持一直通入N2,故答案為:先關閉A、E中的酒精燈,冷卻后再停止通入N2;檢驗固體中是否存在Fe2O3,需將Fe2O3轉化成鐵離子,再用硫氰化鉀進行檢驗,操作方法為:取少量裝置A中殘留物放入試管中,加入稀硫酸溶解,再滴加幾滴KSCN溶液,若觀察到溶液變紅,則證明A中殘留物中含F(xiàn)e2O3,故答案為:取少量裝置A中殘留物放入試管中,加入稀硫酸溶解,再滴加幾滴KSCN溶液,若觀察到溶液變紅,則證明A中殘留物中含F(xiàn)e2O3;(3)用KMnO4溶液滴定亞鐵離子,滴

49、定終點溶液變成淺紅色,則滴定終點為:當?shù)稳胱詈笠坏蔚稳牒螅芤鹤兂蓽\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色,故答案為:當?shù)稳胱詈笠坏蔚稳牒?,溶液變成淺紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色;用cmolL1KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液VmL,消耗MnO4的物質(zhì)的量為:n(MnO4)=cmol/LL=mol,根據(jù)化合價升降相等可得反應關系式:5Fe2+MnO4, 則n(Fe2+)=5n(MnO4)=5mol,m(Fe2+)=56g/mol5mol,所以鐵的質(zhì)量分數(shù)=100%=100%或100%(或%),故答案為:100%或100%(或%)【點評】本題考查探究物質(zhì)組成、測量物質(zhì)含量,題目難度較大,明確實驗原理、實驗

50、目的為解答關鍵,注意掌握常見元素及其化合物性質(zhì),試題知識點較多、綜合性較強,充分考查了學生的分析、理解能力及綜合應用能力?;瘜W一選修3:物質(zhì)結構與性質(zhì)(15分)11(15分)硫及其化合物有許多用途。相關物質(zhì)的物理常數(shù)如表所示:H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔點/85.5115.2600(分解)75.516.810.3沸點/60.3444.610.045.0337.0回答下列問題:(1)基態(tài)Fe原子價層電子的電子排布圖(軌道表達式)為,基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為啞鈴形。(2)根據(jù)價層電子對互斥理論,H2S,SO2,SO3的氣態(tài)分子中,中心原子價層電子對數(shù)不同于其他分子的

51、是H2S。(3)圖(a)為S8的結構,其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多,主要原因為S8與SO2都是分子晶體,S8相對分子質(zhì)量比SO2大,S8的分子間作用力大于SO2,所以熔沸點S8SO2。(4)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在,其分子的立體構型為平面三角形,其中共價鍵的類型有2種;固體三氧化硫中存在如圖(b)所示的三聚分子。該分子中S原子的雜化軌道類型為sp3。(5)FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示,晶胞邊長為anm,F(xiàn)eS2相對式量為M、阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,其晶體密度的計算表達式為gcm3;晶胞中Fe2+位于S22所形成的八面體的體心,該正八面體的邊長為anm。【考點】86:原子

52、核外電子排布;98:判斷簡單分子或離子的構型;9I:晶胞的計算;9S:原子軌道雜化方式及雜化類型判斷菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【專題】51D:化學鍵與晶體結構【分析】(1)基態(tài)Fe原子價層電子為其3d、4s能級上電子;基態(tài)S原子電子占據(jù)的能級有1s、2s、2p、3s、3p,最高能級為3p,其電子云輪廓圖為啞鈴形;(2)H2S中S原子價層電子對個數(shù)=2+=4、SO2中S原子價層電子對個數(shù)=2+=3、SO3中S原子價層電子對個數(shù)=3+=3;(3)S8、SO2都分子晶體,分子晶體熔沸點與其分子間作用力成正比,分子間作用力與其相對分子質(zhì)量成正比;(4)SO3中S原子價層電子對個數(shù)=3+=3,且不含孤電子對,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷其空間構型;該分子中SO原子之間存在共價鍵;該分子中每個S原子價層電子對個數(shù)都是4,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷S原子雜化類型;(5)晶胞邊長為anm=a107cm,晶胞體積=(a107cm)3,該晶胞中Fe2+個數(shù)=1+12=4,S22個數(shù)=8+6=4,其晶體密度=;晶胞中Fe2+位于S22所形成的八面體的體心,該正八面體的邊長為每個面對角線長度的一半?!窘獯稹拷猓海?)基態(tài)Fe原子的核外價電子排布式為Ar3d64S2,基態(tài)Fe原子價層電子為其3d、4s能級上電子,則基態(tài)Fe原子的核外價電子排布圖為;基態(tài)S原子電子占據(jù)的能級有1s、2s、2p、3s

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