2021屆高考化學(xué)真題模擬測試卷（三）【含答案解析】

2021屆高考化學(xué)精選真題模擬測試卷03

注意事項(xiàng)：

i.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。

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)號涂黑，如需改動(dòng)，用橡

皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；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。

可能用到的相對原子質(zhì)量：H1Li7C12N14O16Na23P31S32Cl35.5Fe56

一、選擇題：本題共14個(gè)小題，每小題3分。共42分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題

目要求的。

1.12019北京】下列我國科研成果所涉及材料中，主要成分為同主族元素形成的無機(jī)非金屬材料的是

A.4.03米大口徑碳化硅B.2022年冬奧會聚氨酯C.能屏蔽電磁波的碳包D.“玉兔二號”鈦合

反射鏡速滑服覆銀納米線金篩網(wǎng)輪

【答案】A

【解析】A.碳化硅(SiC)是由碳元素和硅元素組成的無機(jī)非金屬材料，且碳元素與硅元素均位于元素周期表

第IVA族，符合題意；B.聚氨酯為有機(jī)高分子化合物，不屬于無機(jī)非金屬材料，不符合題意；C.碳

包覆銀納米材料屬于復(fù)合材料?，不屬于無機(jī)非金屬材料，且銀不是主族元素，不符合題意；D.鈦合金

為含有金屬鈦元素的合金，其屬于金屬材料，不屬于無機(jī)非金屬材料，不符合題意：綜上所述，本題

應(yīng)選A。

2.12020新課標(biāo)HI】必是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

A.22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氮?dú)庵泻?NA個(gè)中子

B.1mol重水比1mol水多NA個(gè)質(zhì)子

C.12g石墨烯和12g金剛石均含有必個(gè)碳原子

D.1LImolL-1NaCl溶液含有28必個(gè)電子

【答案】C

【解析】A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為Imol,若該氮?dú)夥肿又械牡尤繛槊薟則每個(gè)N?

分子含有(14-7)x2=14個(gè)中子，Imol該氮?dú)夂?4NA個(gè)中子，不是7NA,且構(gòu)成該氮?dú)獾牡臃N類

并不確定，錯(cuò)誤；B.重水分子和水分子都是兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成的，所含質(zhì)子數(shù)相同，錯(cuò)誤；

C.石墨烯和金剛石均為碳單質(zhì)，12g石墨烯和12g金剛石均相當(dāng)于12g碳原子，即⑵總1墨molC原

子，所含碳原子數(shù)目為必個(gè)，正確；D.ImolNaCl中含有28必個(gè)電子，但該溶液中除NaCl外，水分

子中也含有電子，錯(cuò)誤；故答案為C。

3.【2020年7月浙江選考】下列說法正確的是()

A.35cl和37cl是兩種不同的元素B.單晶硅和石英互為同素異形體

C.HCOOH和HOCH2cHO互為同系物D.H與Na在元素周期表中處于同一主族

【答案】D

【解析】A.35cl和37cl是C1元素的兩種不同核素，屬于同種元素，錯(cuò)誤；B.同素異形體是指同種元素組

成的不同種單質(zhì)，而單晶硅為硅單質(zhì)，而石英是SiO2,兩者不屬于同素異形體，錯(cuò)誤；C.同系物是指

結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差若干個(gè)CH?的有機(jī)化合物，HCOOH和HOCH2cHO結(jié)構(gòu)不相似，不屬于同

系物，錯(cuò)誤；D.H和Na在元素周期表種均處于第IA族，正確；答案選D。

4.12020江蘇】下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是

+

A.C12通入水中制氯水：C12+H2OD2H+C1+C1O-

B.NO2通入水中制硝酸：2NC)2+H2O=2H++NO；+NO

C.0.Imol,NaAlCh溶液中通入過量CO2：A1O,+CO2+2H->O=A1(OH)S>1<+HCO3

+

D.0.1mol-LTAgNCh溶液中加入過量濃氨水：Ag+NH3+H?O=AgOH14-NH4

【答案】c

【解析】A.次氯酸為弱酸，書寫離子方程式時(shí)應(yīng)以分子形式體現(xiàn)，正確的是C12+H2OK^H++C1+HC1O,

+

錯(cuò)誤;B.NO2與H2O反應(yīng)：3NO2+H2O=2HNO3+NO,離子方程式為3NO2+H2O=2H+2NO；+NO,

錯(cuò)誤；C.碳酸的酸性強(qiáng)于偏鋁酸，因此NaAICh溶液通入過量的CO2,發(fā)生的離子方程式為A1O；+CO2

+2H2O=A1(OH)3；+HCO：,正確；D.AgOH能與過量的NFhHO反應(yīng)生成［Ag(NH3)2|OH,錯(cuò)誤；答

案為C。

5.(2014?重慶高考真題)茶葉中鐵元素的檢驗(yàn)可經(jīng)過以下四個(gè)步驟完成，各步驟中選用的實(shí)驗(yàn)用品不能都

用到的是

A.將茶葉灼燒灰化，選用①、②和⑨

B.用濃硝酸溶解茶葉并加蒸儲水稀釋，選用④、⑥和⑦

C.過濾得到濾液，選用④、⑤和⑦

D.檢驗(yàn)中濾液中的Fe3+,選用③、⑧和⑩

【答案】B

【解析】A.茶葉灼燒需要酒精燈、生煙、三腳架和泥三角等，A正確；B.容量瓶是用來配制一定物質(zhì)的

量濃度溶液的，不能用來稀釋溶液或溶解固體，B不正確；C.過濾需要燒杯、漏斗和玻璃棒，C正確；

D.檢驗(yàn)鐵離子一般用KSCN溶液，因此需要試管、膠頭滴管和KSCN溶液，D正確：答案選B。

6.12020新課標(biāo)0】北宋沈括《夢溪筆談》中記載：“信州鉛山有苦泉，流以為澗。挹其水熬之則成膽帆,

烹膽研則成銅。熬膽磯鐵釜，久之亦化為銅下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

A.膽研的化學(xué)式為CuSO4

B.膽磯可作為濕法冶銅的原料

C.“熬之則成膽研”是濃縮結(jié)晶過程

D.“熬膽磯鐵釜，久之亦化為銅”是發(fā)生了置換反應(yīng)

【答案】A

【解析】A.膽研為硫酸銅晶體，化學(xué)式為CUSO「5H2O,A說法錯(cuò)誤：B.濕法冶銅是用鐵與硫酸銅溶液

發(fā)生置換反應(yīng)制取銅，B說法正確；C.加熱濃縮硫酸銅溶液可析出膽磯，故“熬之則成膽磯”是濃縮結(jié)

晶過程，C說法正確；D.鐵與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成銅，D說法正確。綜上所述，相關(guān)說法錯(cuò)

誤的是A,故選A。

7.【2014年高考上海卷第15題】右圖模擬“侯氏制堿法”制取NaHCOs的部分裝置。下列操作正確的是（）

c

B.b通入N%,然后a通入CO2，c中放堿石灰

C.a通入NH3,然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉

D.b通入C02,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脫脂棉

【答案】C

【解析】由于CO2在水中的溶解度小，而氨氣極易溶于水，且氨氣是堿性氣體，co?是酸性氣體，因此先

通入氨氣，然后再通入CO2,這樣有利于吸收CO2，易于形成碳酸氫鈉晶體。又因?yàn)橛捎诎睔鈽O易溶

于水需要防止倒吸，因此a通入N%,b通入CO2。氨氣是堿性氣體需要稀硫酸吸收多余的氨氣，答案

選C。

8.（2020.黑龍江大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三開學(xué)考試）電化學(xué)固氮可以在常溫常壓下實(shí)現(xiàn)氮?dú)獾倪€原合成氨，某課

題組提出一種全新的電化學(xué)固氮機(jī)理——表面氫化機(jī)理示意圖如下，則有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）

?4-H*+e=*HZ(gy+2*H=中間體中間體+4H，+4e-=2NHj(g)

A.在表面氫化機(jī)理中，第一步是H+的還原反應(yīng)

B.在表面*H原子與催化劑的協(xié)同作用下，用與表面*H原子反應(yīng)生成*N2H4中間體

C.電化學(xué)固氮法較傳統(tǒng)工業(yè)合成氨將空氣中的游離氮固定，具有能耗小、環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)

D.若競爭反應(yīng)（析氫反應(yīng)）的勢壘顯著低于固氮反應(yīng)，則析氫反應(yīng)的速率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于固氮反應(yīng)

【答案】B

【解析】A.H*反應(yīng)得電子，為還原反應(yīng)，A項(xiàng)正確B.N2與2表面*H原子反應(yīng)生成*N2H4中間體，質(zhì)量

不守恒，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.傳統(tǒng)工業(yè)合成氨需要高溫高壓下實(shí)現(xiàn)，電化學(xué)固氮在常溫常壓下實(shí)現(xiàn)，C項(xiàng)正

確；D.活化能表示勢壘的高度。活化能的大小可以反映化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的難易程度，越小則速率越快,

D項(xiàng)正確。答案選B。

9.（2019?全國高考真題）X、Y、Z均為短周期主族元素，它們原子的最外層電子數(shù)之和為10,X與Z同

族，Y最外層電子數(shù)等于X次外層電子數(shù)，且Y原子半徑大于Z。下列敘述正確的是

A.熔點(diǎn)：X的氧化物比Y的氧化物高

B.熱穩(wěn)定性：X的氯化物大于Z的氫化物

C.X與Z可形成離子化合物ZX

D.Y的單質(zhì)與Z的單質(zhì)均能溶于濃硫酸

【答案】B

【解析】Y的最外層電子數(shù)等于X次外層電子數(shù)，由于均是主族元素，所以Y的最外層電子數(shù)不可能是8

個(gè)，則X只能是第二周期元素，因此Y的最外層電子數(shù)是2個(gè)，又因?yàn)閅的原子半徑大于Z,則Y只

能是第三周期的Mg,因此X與Z的最外層電子數(shù)是（10-2）/2=4,則X是C,Z是Si。A、碳的氧

化物形成的分子晶體，Y的氧化物是離子化合物氧化鎂，則氧化鎂的熔點(diǎn)高于碳的氧化物熔點(diǎn)，A錯(cuò)

誤；B、碳兀素的非金屬性強(qiáng)于硅元素，非金屬性越強(qiáng)，氫化物越穩(wěn)定，則碳的氫化物穩(wěn)定性強(qiáng)于硅的

氫化物穩(wěn)定性，B正確；C,C與Si形成的是共價(jià)化合物SiC,C錯(cuò)誤；D、單質(zhì)鎂能溶于濃硫酸，單

質(zhì)硅不溶于濃硫酸，D錯(cuò)誤；答案選B.

10.（2021?山東高三期末）苯乙烯是一種重要的化工原料，在CO2氣氛下乙苯催化脫氫生成苯乙烯的一種

反應(yīng)歷程如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.該反應(yīng)歷程中CO?是氧化劑

B.Imol八、生成1mol減少2moio鍵

C.催化劑改變了反應(yīng)歷程，降低了反應(yīng)的AH（焰變）

、分子中C原子都采取sp2雜化，分子中所有原子可能共平面

【答案】C

【解析】通過圖示可知，該反應(yīng)中二氧化碳被還原成CO,化合價(jià)降低，乙苯被氧化。A.從該反應(yīng)的歷程

中可以看出，CO2被還原，化合價(jià)降低，做氧化劑，故A正確：B.從乙苯到苯乙烯，失去兩個(gè)H原子，

每失去1個(gè)H原子，減少一個(gè)◎鍵，故B正確；C.催化劑只能提高反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)時(shí)間，不能

改變反應(yīng)的熔變，故C錯(cuò)誤；D.苯乙烯中苯環(huán)中存在一個(gè)大兀鍵，每個(gè)C原子均采用spz雜化，乙烯

基中碳碳雙鍵相連的碳原子采用sp2雜化，故苯乙烯中所有碳原子均為sp?雜化，故D正確；故選C。

提高人體免疫力。有關(guān)該化合物，下列敘述錯(cuò)誤的是

A.分子式為C|4H|4。4

B.不能使酸性重銘酸鉀溶液變色

C.能夠發(fā)生水解反應(yīng)

D.能夠發(fā)生消去反應(yīng)生成雙鍵

【答案】B

【解析】A.根據(jù)該有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)可以確定其分子式為CHHUCU,正確；B.該有機(jī)物的分子在有羥基，

且與羥基相連的碳原子上有氫原子，故其可以被酸性重銘酸鉀溶液氧化，能使酸性重倍酸鉀溶液變色，

不正確；C.該有機(jī)物的分子中有酯基，故其能夠發(fā)生水解反應(yīng)，正確；D.該有機(jī)物分子中與羥基相

連的碳原子的鄰位碳原子上有氫原子，故其可以在一定的條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成碳碳雙鍵，正確。

綜上所述，故選B。

12.（2020.山東高考真題）微生物脫鹽電池是一種高效、經(jīng)濟(jì)的能源裝置，利用微生物處理有機(jī)廢水獲得電

能，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)海水淡化?，F(xiàn)以NaCl溶液模擬海水，采用惰性電極，用下圖裝置處理有機(jī)廢水（以含

CH3coO一的溶液為例）。下列說法錯(cuò)誤的是

+

A.負(fù)極反應(yīng)為CH3COO+2H2O-8e=2CO2+7H

B.隔膜1為陽離子交換膜，隔膜2為陰離子交換膜

C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移Imol電子時(shí)，模擬海水理論上除鹽58.5g

D.電池工作一段時(shí)間后，正、負(fù)極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為2:1

【答案】B

【解析】據(jù)圖可知a極上CH3coO-轉(zhuǎn)化為CO?和H+,C元素被氧化，所以a極為該原電池的負(fù)極，則b極

為正極。A.a極為負(fù)極，CHKOCT失電子被氧化成CO2和H',結(jié)合電荷守恒可得電極反應(yīng)式為

CH3coeT+2H2O-8e-=2CO2T+7不，正確：B.為了實(shí)現(xiàn)海水的淡化，模擬海水中的氯離子需要移向負(fù)極，

即a極，則隔膜1為陰離子交換膜，鈉離子需要移向正極，即b極，則隔膜2為陽離子交換膜，錯(cuò)誤；

C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移Imol電子時(shí)，根據(jù)電荷守恒可知，海水中會有ImolC「移向負(fù)極，同時(shí)有ImolNa,

移向正極，即除去ImolNaCl,質(zhì)量為58.5g,正確；D.b極為正極，水溶液為酸性，所以氫離子得電

子產(chǎn)生氫氣，電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2f,所以當(dāng)轉(zhuǎn)移8moi電子時(shí)，正極產(chǎn)生4moi氣體，根據(jù)負(fù)極反

應(yīng)式可知負(fù)極產(chǎn)生2moi氣體，物質(zhì)的量之比為4:2=2:1,正確；故答案為B。

13.（2020.天津高考真題）常溫下，下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說法錯(cuò)誤的是

A.相同濃度的HCOONa和NaF兩溶液，前者的pH較大，則Ka（HCOOH）＞Ka（HF）

B.相同濃度的CH3coOH和CH3coONa兩溶液等體積混合后pH約為4.7,則溶液中

++

c（CH3COO）＞c（Na）＞c（H）＞c（0H-）

C.FeS溶于稀硫酸，而CuS不溶于稀硫酸，則Ksp（FeS）＞K￡CuS）

21

D.在ImolOPNa2s溶液中,c（S-）+c（HS）+c（H2S）=1molEL

【答案】A

【解析［A.HCOONa和NaF的濃度相同，HCOONa溶液的pH較大，說明HCOCT的水解程度較大，根據(jù)

越弱越水解，因此甲酸的電離平衡常數(shù)較小，即Ka(HCOOH)<&(HF),錯(cuò)誤；B.相同濃度的CH3co0H

和CH3coONa兩溶液等體積混合后pH約為4.7,此時(shí)溶液呈酸性，氫離子濃度大于氫氧根濃度，說明

溶液中醋酸電離程度大于水解程度，則醋酸根濃度大于鈉離子濃度，則溶液中c(CH3coeT)>c(Na+)>

c(H+)>c(OH),正確；C.CuS的溶解度較小，將CuS投入到稀硫酸溶液中，CuS溶解平衡電離出的

S?一不足以與H，發(fā)生反應(yīng)，而將FeS投入到稀硫酸后可以得到H2s氣體，說明Kp(FeS)>Kp(CuS),正

確：D.根據(jù)溶液中的物料守恒定律，1mollTNa2s溶液中所有含S兀素的粒子的總物質(zhì)的量的濃度

為1mold/,即c(s2-)+c(HS-)+c(H2s)=1molLl正確：綜上所述，答案為A。

14.(2008?海南高考真題)已知X、Y、Z三種元素組成的化合物是離子晶體，其晶胞如圖所示，則下面表

示該化合物的化學(xué)式正確的()

?X

OY

?Z

A.ZXY3B.ZX2Y6C.ZX4Y8D.ZX8Y12

【答案】A

【解析】本題主要考查了晶體結(jié)構(gòu)的計(jì)算及其應(yīng)用，較易。根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法可知，一個(gè)晶胞中含1

個(gè)Z原子，X原了數(shù)為8x1=1,Y原子數(shù)為12X?=3。所以化學(xué)式為ZXY3,綜上所述，本題正確

84

答案為A。

二、非選擇題：共58分，第15~17題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第35~36題為選考題，考生根

據(jù)要求作答。

(-)必考題：共43分。

15.［2019浙江4月選考］某興趣小組在定量分析了鎂渣［含有MgCCh、Mg(0H)2、CaCO3,A12O3,FezCh和

SiCM中Mg含量的基礎(chǔ)上，按如下流程制備六水合氯化鎂(MgCb6H20)。

相關(guān)信息如下：

①700C只發(fā)生MgCCh和Mg(0H)2的分解反應(yīng)。

②NH4cl溶液僅與體系中的MgO反應(yīng)，且反應(yīng)程度不大。

③“蒸氨”是將氨從固液混合物中蒸出來，且須控制合適的蒸出量。

請回答：

(1)下列說法正確的是，

A.步驟I,煨燒樣品的容器可以用堵煙，不能用燒杯和錐形瓶

B.步驟HI,蒸氨促進(jìn)平衡正向移動(dòng)，提高M(jìn)gO的溶解量

C.步驟HI,可以將固液混合物C先過濾，再蒸氨

D.步驟IV,固液分離操作可采用常壓過濾，也可采用減壓過濾

(2)步驟III,需要搭建合適的裝置，實(shí)現(xiàn)蒸氨、吸收和指示于一體(用硫酸溶液吸收氨氣)。

①選擇必須的儀器，并按連接順序排列(填寫代表儀器的字母，不考慮夾持和橡皮管連接)：熱源

n

o

u

f

②為了指示蒸氨操作完成，在一定量硫酸溶液中加指示劑。請給出并說明蒸氨可以停止時(shí)的現(xiàn)象

(3)溶液F經(jīng)鹽酸酸化、蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、洗滌和低溫干燥得到產(chǎn)品。取少量產(chǎn)品溶于水后發(fā)現(xiàn)溶

液呈堿性。

①含有的雜質(zhì)是

②從操作上分析引入雜質(zhì)的原因是

(4)有同學(xué)采用鹽酸代替步驟II中的NH4cl溶液處理固體B,然后除雜，制備MgCb溶液。已知金屬

離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍:

pH

金屬離子

開始沉淀完全沉淀

A產(chǎn)3.04.7

Fe3+1.12.8

Ca2+11.3——

Mg?卡8.410.9

請給出合理的操作排序(從下列操作中選取，按先后次序列出字母，操作可重復(fù)使用)：固體BTaI()

—()->()T()T()T()-MgC12溶液-產(chǎn)品。

a.用鹽酸溶解b.調(diào)pH=3.0c.調(diào)pH=5.0d.調(diào)pH=8.5

e.調(diào)pH=11.0f.過濾g.洗滌

【答案】(1)ABD(2)a—dTJc甲基橙，顏色由紅色變橙色

(3)堿式氯化鎂(氫氧化鎂)過度蒸發(fā)導(dǎo)致氯化鎂水解

(4)cfefga

【解析】(1)A.煨燒固體樣品需用坨煙，燒杯和錐形瓶用來加熱液體，A項(xiàng)正確；

B.氯化鍍水解方程式為NH4C1+H2OWNH3-H2O+HCL氧化鎂和HC1反應(yīng)，蒸氨即?水合氨分解，平衡向右

移動(dòng)，HC1濃度變大，促進(jìn)了氧化鎂的溶解，B項(xiàng)正確；

C.根據(jù)信息②NH,CI溶液僅與體系中的MgO反應(yīng)，且反應(yīng)程度不大，不能先過濾，否則氧化鎂損耗很大，

C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.固液分離操作均可采用常壓過濾，使用減壓過濾加快過濾速度，也可行，D項(xiàng)正確。

故答案選ABD?

(2)①先選發(fā)生裝置為a,然后連接回流裝置d,生成的氨氣有水蒸氣，需要干燥，然后連接干燥管f,氨

氣是堿性氣體，需要用酸吸收，最后連接c。故答案填a-d-f-c。

②硫酸和氨氣恰好完全反應(yīng)生成硫酸鍍((NHD2SO4),硫酸鍍顯酸性，因而選擇在酸性范圍內(nèi)變色的指示劑：

甲基橙，其顏色變化是紅色變?yōu)槌壬?/p>

(3)溶液F經(jīng)鹽酸酸化、蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、洗滌和低溫干燥得到產(chǎn)品。①溶液仍呈堿性，注意不可能是

氨氣的影響，由于氯化鎂水解使溶液呈酸性，故溶液的堿性是由雜質(zhì)引起的?？紤]到氯化鎂易水解，

所以含有的雜質(zhì)可能是Mg(OH)CI或者M(jìn)g(OH)2o

②升高溫度會促進(jìn)水解的進(jìn)行，因而必然是蒸發(fā)階段導(dǎo)致，即過度蒸發(fā)導(dǎo)致氯化鎂水解。

(4)根據(jù)各離子完全沉淀的pH值，加酸后溶液呈酸性，可逐步提高pH,同時(shí)以沉淀形式除掉不同離子，

因而先將pH調(diào)至5,除掉A產(chǎn)和Fe)+,然后過濾其沉淀，然后將pH調(diào)至11.0使得Mg?+變?yōu)镸g(OH)2

沉淀，過濾并洗滌，得到純凈的Mg(OH)2沉淀，然后加入鹽酸得到氯化鎂溶液。故答案依次填cfefga。

16.(2021.廣東高三零模)綜合利用煉鋅礦渣(主要含鐵酸鎂Ga2(Fe2O4)3＞鐵酸鋅ZnFe?。。獲得3種金屬鹽,

并進(jìn)一步利用保鹽制備具有優(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

Tghl黑晶1過『I一注餅黑裊號反萃取fl電解"I合成flMoynW

浸出注至54注液I水及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(jìn)入有機(jī)層中金屬離子的百分?jǐn)?shù))見表2。

(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，錢的存在形式為(填化學(xué)式)。

(4)電解過程包括電解反萃取液制粗錢和粗鍍精煉兩個(gè)步驟。精煉時(shí)，以粗錢為陽極，以NaOH溶液為電

解液，陰極的電極反應(yīng)為。

(5)GaN可采用MOCVD(金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積)技術(shù)制得：以合成的三甲基線為原料，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。

(6)濾液1中殘余的Ga?+的濃度為moll"(寫出計(jì)算過程)。

+3+

【答案】(1)+3價(jià)Fe2O^+8H=2Fe+4H2O(2)硫酸鋅Fe(OH)3,Ga(OH)3Fe(3)

102

NaGaO2(4)GaOj+3e+2H2O=Ga+4OH^(5)Ga(CH3)3+NH3=3CH4+GaN(6)3.OxlO_'

【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I中含有鋅離子。得到的濾餅加入鹽酸酸化得到氯化鐵

和氯化鏤，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Ga",加入氫氧化鈉溶液使Ga3+

轉(zhuǎn)化為NaGaCh，電解NaGaO?溶液生成單質(zhì)Ga,據(jù)此解答。

(1)Ga2(Fe2O4)3中Fe是+3價(jià)，O是一2價(jià)，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0可知Ga的化合價(jià)為+3價(jià),“浸出”時(shí)其

3+

發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe2O1+8H+=2Fe+4H2O(.

(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

3+

Ga,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NaGaO2,

(4)精煉時(shí)，以粗保為陽極，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)以合成的三甲基線為原料，使其與N%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(OH)3的溶度積常數(shù)為3.0X10-3X(IQ-*1)3=3.0X10-36,溶液的pH=5.4,即氫氧

3X10一%

根離子濃度是1086mol/L,所以濾液1中殘余的Ga3+的濃度為一mol/L=3.0xw'0-2\.L'.

(10巧3mo

17.(2020.山東高考真題)探究CH30H合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素，有利于提高CH30H的產(chǎn)率。以CO2>

H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下：

I.CO2(g)+3H2(g)DCH3OH(g)+H2O(g)=T9.5kJ?mol」

II.CO(g)+2H2(g)nCH3OH(g)AH2=-90.4kJmol-'

in.CO2(g)+H2(g)DCO(g)+H2O(g)AH3

回答下列問題:

_1

(1)A773=kJ-molo

（2）一定條件下，向體積為VL的恒容密閉容器中通入1molCCh和3m0IH2發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，

容器中CH30H（g）為amol,CO為bmol,此時(shí)見0稔）的濃度為mol.L”（用含a、b、V的代

數(shù)式表示，下同），反應(yīng)HI的平衡常數(shù)為。

（3）不同壓強(qiáng)下，按照n（CO"：n（H2）=l：3投料，實(shí)驗(yàn)測定CCh的平衡轉(zhuǎn)化率和CH30H的平衡產(chǎn)率隨溫

度的變化關(guān)系如下圖所示。

一〃（co,）還

已知：CO2的平衡轉(zhuǎn)化率=—~妥\~A曳X100%

〃（C5）初始

〃（CH30HM

CHQH的平衡產(chǎn)率=-~~7--工?'機(jī)x100%

〃（C02）初始

其中縱坐標(biāo)表示CO2平衡轉(zhuǎn)化率的是圖__________（填“甲”或“乙”卜壓強(qiáng)口、P2、P3由大到小的順序?yàn)?/p>

;圖乙中Ti溫度時(shí)，三條曲線幾乎交于一點(diǎn)的原因是。

（4）為同時(shí)提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH30H的平衡產(chǎn)率，應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為（填標(biāo)號）。

A.低溫、高壓B.高溫、低壓C.低溫、低壓D.高溫、高壓

a+bb(a+b)

【答案】（1）+40.9(2)―（3）乙pi、P2、PJTi時(shí)以反應(yīng)m為主,

V(l-a-b)(3-3a-b)

反應(yīng)ni前后氣體分子數(shù)相等，壓強(qiáng)改變對平衡沒有影響（4）A

【解析】

(1).根據(jù)反應(yīng)1-11=111,貝必/73=441-442=-49.55010「-(-90.4kJmo『)=+40.9kJ-mol1；

(2).假設(shè)反應(yīng)H中，CO反應(yīng)了xmol,則II生成的CH30H為xmol,I生成的CH30H為(a-x)mol,HI生

用「八￥小、?CO2(g)+3H2(g)DCH3OH(g)+H2O(g)

成CO為(b+x)moL根據(jù)反應(yīng)I：,反應(yīng)II：

a-x3(a-x)a-xa-x

CO(g)+2H式g)nCHQH(g),反應(yīng)nJ。式g)+H式g)口8(g)+HQ(g),所以平衡時(shí)水的物質(zhì)

x2xxb+xb+xb+xb+x

的量為(a-x)mol+(b+x)mol=(a+b)mol,濃度為:國一^上吧L空PmoLL”;平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量為

VLV

1mol-(a-x)mol-(b+x)mol=(1-a-b)mol,Hz的物質(zhì)的量為3moi-3(a?x)mol-2x-(b+x)mol=(3?3a-b)mol,CO的

物質(zhì)的量為bmoL水的物質(zhì)的量為(a+b)moL則反應(yīng)IH的平衡常數(shù)為：

_bx_a_+_b

VV_bx(a+b)

1-a-b3-3a-b(1-a-b)x(3-3a-b)

VV

(3).反應(yīng)I和II為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，則CH30H的平衡產(chǎn)率減少，所以圖甲表示CH30H

的平衡產(chǎn)率，圖乙中，開始升高溫度，由于反應(yīng)I和H為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，C02

的平衡轉(zhuǎn)化率降低，反應(yīng)III為吸熱反應(yīng)，升高溫度反應(yīng)ni向正反應(yīng)方向移動(dòng)，升高一定溫度后以反

應(yīng)山為主，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率又升高，所以圖乙表示CO?的平衡轉(zhuǎn)化率；壓強(qiáng)增大，反應(yīng)I和II是氣

體體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)I和n平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)III氣體體積不變化,平衡不移動(dòng),故壓強(qiáng)增大CH30H

的平衡產(chǎn)率增大，根據(jù)圖所以壓強(qiáng)關(guān)系為：溫度升高，反應(yīng)和平衡逆向移動(dòng)，反應(yīng)

P1>P2>P3；Inni

向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以T|溫度時(shí)，三條曲線交與一點(diǎn)的原因?yàn)椋骸笗r(shí)以反應(yīng)IH為主，反應(yīng)HI前后

分子數(shù)相等，壓強(qiáng)改變對平衡沒有影響：

(4).根據(jù)圖示可知，溫度越低，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率越大，CHQH的平衡產(chǎn)率越大，壓強(qiáng)越大，CO2的平

衡轉(zhuǎn)化率越大，CH30H的平衡產(chǎn)率越大，所以選擇低溫和高壓，答案選A。

(-)選考題：共15分。請考生從2道化學(xué)題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計(jì)分。

18.［化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)］(15分)

［2018新課標(biāo)用卷］鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素?；卮鹣铝袉栴}：

鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素?；卮鹣铝袉栴}：

(1)Zn原子核外電子排布式為。

(2)黃銅是人類最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu組成。第一電離能/,(Zn)九(Cu)(填

“大于”或“小于”)。原因是O

(3)ZnF2具有較高的熔點(diǎn)(872℃),其化學(xué)鍵類型是;ZnF2不溶于有機(jī)溶劑而ZnCl2.ZnBr2.

Znk能夠溶于乙醇、乙醛等有機(jī)溶劑，原因是。

(4)《中華本草》等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石(ZnCCh)入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。

ZnC03中，陰離子空間構(gòu)型為,C原子的雜化形式為。

(5)金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示，這種堆積方式稱為。六棱柱底邊邊長

為acm,高為ccm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，Zn的密度為g-cm7(列出計(jì)

算式)。

【答案】(1)[Ar]3d4s2

(2)大于Zn核外電子排布為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，較難失電子

(3)離子鍵ZnF2為離子化合物，ZnCb、ZnBr”Znb的化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為主、極性較小

(4)平面三角形sp2

(5)六方最密堆積(A,型)-----竺半-----

Nx6x@xa2c

A4

【解析】

(1)Zn是第30號元素，所以核外電子排布式為[Ar]3d'°4s2。

(2)Zn的第一電離能應(yīng)該高于Cu的第一電離能，原因是，Zn的核外電子排布已經(jīng)達(dá)到了每個(gè)能級都是全

滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以失電子比較困難。同時(shí)也可以考慮到Zn最外層上是一對電子，而Cu的最外層是

一個(gè)電子，Zn電離最外層一個(gè)電子還要拆開電子對，額外吸收能量。

(3)根據(jù)氟化鋅的熔點(diǎn)可以判斷其為離子化合物，所以一定存在離子鍵。作為離子化合物，氟化鋅在有機(jī)

溶劑中應(yīng)該不溶，而氯化鋅、溪化鋅和碘化鋅都是共價(jià)化合物，分子的極性較小，能夠溶于乙醇等弱

極性有機(jī)溶劑。

(4)碳酸鋅中的陰離子為COf,根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論，其中心原子C的價(jià)電子對為3+(4-3x24-2)72=3

對，所以空間構(gòu)型為正三角形，中心C為sp2雜化。

（5）由圖示，堆積方式為六方最緊密堆積。為了計(jì)算的方便，選取該六棱柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。六棱柱頂點(diǎn)的

原子是6個(gè)六棱柱共用的，面心是兩個(gè)六棱柱共用，所以該六棱柱中的鋅原子為12x1+2x2+3=6個(gè)，

62

所以該結(jié)構(gòu)的質(zhì)量為6x65/NAg。該六棱柱的底面為正六邊形，邊長為acm,底面的面?積為6個(gè)邊長為

acm的正三角形面積之和，根據(jù)正三角形面積的計(jì)算公式，該底面的面枳為6x近a?cm2,高為ccm,

4

6x65

所以體積為6xJia%所以密度為：一小一=一gem%

4V3V32XT

r6x——a2c——aJcN

44A

19.［化學(xué)——選修5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)］（15分）

（2020年山東新高考）化合物F是合成口部朵-2-酮類藥物的一種中間體，其合成路線如下:

A①爵鈉)B\?OH-,A

(CH&H&GH，F(xiàn)~

A皿小B(CnJciJoC^,)①OH：Jc/

②"②H,0’△

①NaNH/NHj⑴「

②HQ.-fF(GoH,NOJ

oo

U可前鈾IIIIa

知：藻>

I.IIoR1CH,CCHCOR

RCHCOR②HOJ

SR

oSOCIOO

II.II>IlRNH,>Il,

RCOHARCCIRCNHR

TTT//①NaNHJNH式1)、，Z

>

IILAr-X+CH.、r②H；O+Ai-CH、/

Ar為芳基；X=C1,Br；Z或Z，=COR,CONHR,COOR等。

回答下列問題：

(1)實(shí)驗(yàn)室制備A的化學(xué)方程式為,提高A產(chǎn)率的方法是；A的某同分異構(gòu)

體只有一種化學(xué)環(huán)境的碳原子，其結(jié)構(gòu)簡式為.

(2)C-D的反應(yīng)類型為；E中含氧官能團(tuán)的名稱為。

(3)C的結(jié)構(gòu)簡式為，