安徽省示范高中皖北協(xié)作區(qū)2024屆高三聯(lián)考化學(xué)試題 含解析

2024年安徽省示范高中皖北協(xié)作區(qū)第26屆高三聯(lián)考

化學(xué)試卷

考生注意：

1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號填寫在試卷和答題卡上，并將考生號條形碼粘貼

在答題卡上的指定位置。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改

動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(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：H-lC-120-16F-19Cl-35.5K-39Cu-64Zn-65In-115

一、選擇題：本題共14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.化學(xué)與生活、生產(chǎn)息息相關(guān)，從化學(xué)視角認(rèn)識世界，下列說法錯(cuò)誤的是

A.黃山迎客松扎根于巖石縫，以驚人的韌性和剛強(qiáng)創(chuàng)造了奇跡，松木富含糖類

B.2023年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予量子點(diǎn)研究，直徑為2~20nm硅量子點(diǎn)屬于膠體

C.Nature在線發(fā)表了同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院精準(zhǔn)合成的芳香型碳環(huán)Cio和Ci4,兩者互為同素異形

體

D.新型陶瓷碳化硅不僅可用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料，還可用作耐高溫半導(dǎo)體材料

【答案】B

【解析】

【詳解】A.松木含纖維素，纖維素屬于糖類，A正確；

B.膠體是混合物，是分散質(zhì)粒子直徑為1-lOOnm的分散系，直徑為2~20nm硅量子點(diǎn)無分散劑，不是膠

體，B錯(cuò)誤；

C.Cio和C14都是碳元素的不同單質(zhì)，兩者互為同素異形體，C正確；

D.新型陶瓷碳化硅是新型無機(jī)非金屬材料，可用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料、耐高溫半導(dǎo)體材料，D正確；

本題選B。

2.下列化學(xué)用語或圖示表達(dá)正確的是

y/

A.基態(tài)鎂原子價(jià)層電子的電子云輪廓圖：-----\----#

/I

X

B.空間填充模型既可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子

C.CH3coOH分子中，碳原子與氧原子之間形成的共價(jià)鍵類型為sp3-p◎鍵

0HOH

D.合成酚醛樹脂HCH2—0H的單體是0和ECHO

n

【答案】D

【解析】

【詳解】A.基態(tài)鎂原子價(jià)層電子排布式為3s2,s能級電子云輪廓為球形，A錯(cuò)誤;

B.原子半徑：C1>C>H,則甲烷分子、四氯化碳分子的空間填充模型不同,只能表示甲烷分

子，B錯(cuò)誤;

C.CH3co0H分子中，碳原子與氧原子之間形成的共價(jià)鍵類型為sp2-pc鍵、sp2-sp3?鍵，C錯(cuò)誤;

OH

D.根據(jù)聚合物酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)簡式，可得其單體為&和HCHO,D正確;

本題選D。

3.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)正確且能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ú糠謯A持裝置省略）

NH4cl固體一濃鹽酸

曠球P2P5堿石灰虱工

碳

上小孔1

酸性K-酸

濃硫酸濕潤的藍(lán)干燥的硅酸鈉

,水鈣

KMnO；J-Cu色石蕊試酚獻(xiàn)試紙溶液

溶液■四氯化碳

紙

丁

甲乙丙

A.利用裝置甲制取SO2并驗(yàn)證其具有還原性

B.利用裝置乙檢驗(yàn)NH4cl受熱分解產(chǎn)生的兩種氣體

利用裝置丙吸收尾氣中的氨氣

D.利用裝置丁比較碳、硅元素的非金屬性強(qiáng)弱

【答案】C

【解析】

【詳解】A.Cu與濃硫酸反應(yīng)需要加熱才能產(chǎn)生SO2,A錯(cuò)誤;

B.氨氣不能使干燥的酚酸試紙變色，B錯(cuò)誤;

C.氨氣極易溶于水，難溶于CC14,故可用丙裝置吸收氨氣，可以防倒吸，c正確；

D.由于鹽酸易揮發(fā)，也能使硅酸鈉溶液變渾濁，硅酸鈉溶液變渾濁并不能說明碳酸酸性大于硅酸，也不

能說明碳的非金屬性強(qiáng)于硅，D錯(cuò)誤；

本題選Co

4.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

A.100mLpH=l的CF3COOH溶液中含有H+的數(shù)目為O.OINA

B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，^.2LHF含有5NA個(gè)質(zhì)子

C.Imol苯中含有3NA個(gè)71鍵

1818

D.lmolCH3COOH與足量乙醇反應(yīng)生成H2O的數(shù)目為NA

【答案】A

【解析】

【詳解】A.pH=l的溶液中c(H+>=0.1mol/L,100mL溶液，氫離子物質(zhì)的量為0.1mol/Lx0.1L=0.01mol,即

數(shù)目為O.OINA.AiEffl；

B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，HF為液態(tài)，體積為1L2L物質(zhì)的量未知，無法計(jì)算質(zhì)子數(shù)目，B錯(cuò)誤；

C.苯中含有的是大兀鍵，不是含3個(gè)普通兀鍵，C錯(cuò)誤；

D.酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，得到水分子數(shù)目小于NA,D錯(cuò)誤；

本題選A。

5.下列離子方程式書寫正確的是

2++

A.將CCh通入BaCb溶液中：CO2+Ba+H2O=BaCO3；+2H

+

B.向AgCl懸濁液中繼續(xù)滴加氨水：AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]+C1-

2++

C.將少量SO2氣體通入Ca(C10)2溶液中：Ca+ClO-+SO2+H2O=CaSO4i+2H+CP

D.乙酰胺在鹽酸中力口熱水解：CH3CONH2+H2O—CH3COOH+NH3

【答案】B

【解析】

【詳解】A.二氧化碳通入氯化鋼溶液無現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；

B.向AgCl的懸濁液繼續(xù)滴加氨水，形成一氯二氨合銀，AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]++C1-,B正確；

2+

C.少量SO2通入漂白粉溶液中生成HC1O,Ca+3ClO+SO2+H2O=CaSO4；+Cl-+2HClO,C錯(cuò)誤；

+

D.乙酰胺在鹽酸中加熱水解，CH3CONH,+H+H.O=CH3COOH+NH^^D錯(cuò)誤；

故答案為：Bo

6.下列實(shí)驗(yàn)根據(jù)現(xiàn)象能得出相應(yīng)結(jié)論的是

選

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論

項(xiàng)

酸性KMnCU溶液

A向Feb溶液中滴加少量酸性KMnCU溶液Fe2+具有還原性

褪色

pH變化是Kw的改變與水

在25℃和50℃時(shí),分別測量0.1mol-L-升高溫度，溶液

B解平衡移動共同作用的結(jié)

Na2cO3溶液的pH的pH下降

果

向盛有2mL0.1mol-L"AgNCh溶液的試管中先生成白色沉

C先滴加2滴0.1mol-L-1NaCl溶液，再滴加2滴淀，后產(chǎn)生淡黃Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl)

0.1mol-L1NaBr溶液色沉淀

向久置的Na2sCh樣品中加入足量出現(xiàn)白色沉淀，

DNa2sO3樣品完全變質(zhì)

Ba(NCh)2溶液，再加入足量稀鹽酸沉淀不溶解

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【解析】

【詳解】A.r有還原性且還原性強(qiáng)于Fe2+,酸性KMnO4溶液褪色不能說明Fe2+具有還原性，A錯(cuò)誤；

B.升高溫度，水解平衡正向移動，溶液pH應(yīng)增大，升高溫度，Kw增大，pH應(yīng)減小，所以最終溶液的pH

下降，是Kw的改變與水解平衡移動共同作用的結(jié)果，B正確；

C.AgNCh溶液過量，可以與NaBr反應(yīng)生成AgBr沉淀，不能說明AgCl沉淀發(fā)生了轉(zhuǎn)化，無法判斷Ksp大

小,C錯(cuò)誤;

D.溶液中加入足量Ba(NO3)2,再加入足量稀鹽酸，硝酸根在酸性條件下有強(qiáng)氧化性，無論Na2sCh是否

變質(zhì)，都會有白色沉淀生成且沉淀不溶解，D錯(cuò)誤；

本題選B。

7.某種電解質(zhì)的組成如圖所示，其中X、Y、Z、Q、W為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，下列說法正

確的是

r

A.第一電離能：Y>Z>X

B.沸點(diǎn)：Z的氫化物,Y的氫化物

C.W的含氧酸均為強(qiáng)酸

D.已知該化合物的五元環(huán)上的5個(gè)原子共平面，則環(huán)上Y和Z的雜化方式相同

【答案】D

【解析】

【分析】X、Y、Z、Q、W為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，結(jié)合圖可知，Q與4個(gè)W形成帶一個(gè)負(fù)

電荷的陰離子，W形成1個(gè)鍵，推知W為Cl,Q為Al,X形成1個(gè)鍵，Y形成4個(gè)鍵，Z形成3個(gè)鍵或

4個(gè)鍵，結(jié)合原子序數(shù)可知，X為H,Y為C,Z為N。

【詳解】A.同一周期，從左到右，第一電離能是增大趨勢，N的最高能級為半滿，更穩(wěn)定，第一電離能

比相鄰元素大，故第一電離能：Z>X>Y,A錯(cuò)誤；

B.沒指明是簡單氫化物，所以Z的氫化物沸點(diǎn)不一定比Y的氫化物高，B錯(cuò)誤；

C.C1的含氧酸也可能為HC1O,不一定是強(qiáng)酸，C錯(cuò)誤；

D.該化合物五元環(huán)上的原子共平面，N和C元素都是sp2雜化，形成大兀鍵，D正確；

本題選D。

8.中國科學(xué)家首次用硼自由基催化有機(jī)物X-Y的環(huán)化異構(gòu)化反應(yīng)，反應(yīng)過程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤

的是

Ph表示笨基

A.依據(jù)紅外光譜可確定X、Y中存在不同的官能團(tuán)

B.除氫原子外，X、Y中其他原子均可能共平面

C.X和Y互為同分異構(gòu)體

D.X、Y均能發(fā)生加成反應(yīng)和水解反應(yīng)

【答案】B

【解析】

【詳解】A.紅外光譜可以通過測定紅外吸收峰的位置、形狀及強(qiáng)度來推斷化合物中含有的官能團(tuán)，X中

有碳碳三鍵，Y中沒有，A正確；

B.X、Y中均有多個(gè)碳原子雜化方式為sp3,且雜化方式為sp3的碳原子形成了六元環(huán)，除氫原子外，X、

Y中其他原子不可能共平面，B錯(cuò)誤；

C.X和Y分子式相同，結(jié)構(gòu)式不同，互為同分異構(gòu)體，C正確；

D.X、Y中含有苯環(huán)，酯基，均能發(fā)生加成反應(yīng)和水解反應(yīng)，D正確；

本題選B。

9.科學(xué)家發(fā)明了一種新型可充電Zn-NO/C2H50H電池，電池示意圖如圖所示，電極為金屬鋅和雙

功能催化材料，放電時(shí)，NO；轉(zhuǎn)化為NH3H2O進(jìn)行氨電合成等，為解決環(huán)境問題提供了一種新途徑。

已知：電解質(zhì)溶液1為弱堿性環(huán)境。

A.放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-+20T=ZnO+H2。

B.放電時(shí)，lmolNC>3轉(zhuǎn)化為NH3-H2O,轉(zhuǎn)移的電子為8moi

C.充電時(shí)，左側(cè)電極的電勢低于右側(cè)電極

D.充電時(shí)，陽極溶液中OH-濃度升高

【答案】D

【解析】

【詳解】A.放電時(shí)，Zn作負(fù)極，失電子轉(zhuǎn)化為氧化鋅，電極反應(yīng)式：Zn-2e-+20H-=ZnO+H2。，A正

確；

B.由圖可知，放電時(shí)NO］轉(zhuǎn)化NH3H2O,N元素化合價(jià)由+5價(jià)降為-3價(jià)，ImolNO］轉(zhuǎn)化為

NHj，凡0轉(zhuǎn)移8moi電子，B正確；

C.充電時(shí)左側(cè)電極為陰極，由此電極為陽極，左側(cè)電極的電勢低于右側(cè)電極，C正確；

D.充電時(shí)陽極發(fā)生電極反應(yīng)：C2H5OH-4e+50H=CH3COO+4H2O,消耗氫氧根離子，濃度

降低，D錯(cuò)誤；

答案選D。

10.雌黃(As2s3)和雄黃(As4s4)都是自然界中常見的碑化物，中國自古有“信口雌黃”、“雄黃入藥”之說。早

期曾用作繪畫顏料，因有抗病毒療效也用來入藥。碎元素有+2、+3兩種常見價(jià)態(tài)。一定條件下，雌黃和

雄黃的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是

A.反應(yīng)I中Si?+為氧化產(chǎn)物

B.反應(yīng)I中As2s3和S#+恰好完全反應(yīng)時(shí)，其物質(zhì)的量a之比為2：1

C.若反應(yīng)H中轉(zhuǎn)移電子0.7mol,則生成O.lmolSCh

D.反應(yīng)III和IV均屬于非氧化還原反應(yīng)

【答案】B

【解析】

【詳解】A.反應(yīng)I中Sn元素化合價(jià)升高，Sn4+為氧化產(chǎn)物，A正確；

B.反應(yīng)I方程式2As2s3+2Sn2++4H+=As4s4+2Sn4++2H2Sf,As2s3與5d+恰好完全反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為1:1,

B錯(cuò)誤；

C.反應(yīng)II中As4s4+7O2=2AS2O3+4SO2,轉(zhuǎn)移28moi電子，生成4moiSCh,所以轉(zhuǎn)移0.7mol電子，生成

O.lmolSO2,C正確；

D.反應(yīng)III和IV中各元素化合價(jià)都沒有變化，均屬于非氧化還原反應(yīng)，D正確；

本題選B。

11.一定條件下，K、CuCb和F2反應(yīng)生成KC1和化合物X,化合物X的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(晶胞參數(shù)

a#,a=P=Y=90°),其中灰球代表Cu、黑球代表K、白球代表F。若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說

法錯(cuò)誤的是

z

A.上述反應(yīng)中CuCb與F2的物質(zhì)的量之比為1：2

B.基態(tài)F原子核外電子有5種空間運(yùn)動狀態(tài)

C.Cu原子填充在由F原子構(gòu)成的八面體空隙中

218x1()32_

D.化合物X的密度p=二^------gcm3

aCNA

【答案】D

【解析】

【詳解】A.由晶胞結(jié)構(gòu)圖，晶胞中Cu的個(gè)數(shù)為8義1+1=2,K的個(gè)數(shù)8x^+2=4,F的個(gè)數(shù)

84

16x-+4x-+2=8,貝UCu、K、F的個(gè)數(shù)比為1:2:4,所以化合物X的化學(xué)式為K2C11F4,反應(yīng)的方程式

42

為4K+CUC12+2F2=2KC1+K2CUF4,所以CuCh與F2的物質(zhì)的量之比為1:2,A正確；

B.基態(tài)F原子電子排布為Is22s22P5,電子占據(jù)5個(gè)原子軌道，有5種空間運(yùn)動狀態(tài)，B正確；

C.由晶胞結(jié)構(gòu)圖，Cu原子填充在由F原子構(gòu)成的八面體空隙中，C正確；

c218

2x-----

D.化合物X的密度即晶體的密度，即「=NA03,D錯(cuò)誤；

a2cxi0-3。3

本題選D。

12.N2H4是一種強(qiáng)還原性的高能物質(zhì)，在航天、能源等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。我國科學(xué)家合成的某Ru(II)催化

劑用[L-Ru-NH3]+表示|能高效電催化氧化NH3合成N2H4,其反應(yīng)機(jī)理如圖所示(圖中L為原子團(tuán))。下列說

法錯(cuò)誤的是

+

2[L-RU-NH2]IN2[L-RU-NH2]

A.[L-R11-NH3F+中Ru的化合價(jià)為+3

B.反應(yīng)W中有非極性鍵的斷裂與形成

C.電催化氧化NH3合成N2H4發(fā)生在電解池陽極區(qū)

D.N2H4與NH3中N原子的VSEPR模型均為四面體形

【答案】B

【解析】

【詳解】A.反應(yīng)I中2個(gè)[L-Ru-NH3]+失去2個(gè)電子生成2個(gè)[L-Ru-NH3]2+,[L-Ru-NH3]+中Ru為+2價(jià),

[L-Ru-NH3]2+中Ru為+3價(jià)，A正確；

B.由圖可知反應(yīng)IV中只有非極性鍵的形成，B錯(cuò)誤；

C.電催化氧化NH3合成N2H4為氧化反應(yīng)，失電子，發(fā)生在電解池陽極區(qū)，C正確；

D.N2H4與NH3中N原子價(jià)層電子對數(shù)都是4,VSEPR模型均為四面體形，D正確；

本題選B。

13.一定條件下可合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)^CH2=CH2(g)+4H2O(g)已知溫度對CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催

化劑催化效率的影響如圖所示，下列說法正確的是

百分比/%

A.溫度不變，若增大壓強(qiáng)，V!E>V逆，平衡常數(shù)增大

B.升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，催化劑的催化效率降低

C.溫度不變，若恒壓下向平衡體系中充入惰性氣體，平衡不移動

D.若投料比n(H2)：n(CO2)=3：1,則圖中M點(diǎn)乙烯的體積分?jǐn)?shù)為7.7%

【答案】D

【解析】

【詳解】A.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，若增大壓強(qiáng)，v正〉v逆，平衡常數(shù)不變，故A錯(cuò)誤;

B.升高溫度，C02的平衡轉(zhuǎn)化率降低，可知平衡向逆反應(yīng)方向移動；根據(jù)圖示，催化劑的催化效率先升

高后降低，故B錯(cuò)誤;

C.溫度不變，若恒壓下向平衡體系中充入惰性氣體，體積增大，相當(dāng)于減壓，平衡逆向移動，故C錯(cuò)

誤;

D.若投料比n(H2)：n(CO2)=3：1,圖中M點(diǎn)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%

6H2(g)+2C"(g)CH2=CH2(g)+4H20(g)

初始(mol)3aa00

轉(zhuǎn)化(mol)1.5a0.5a0.25aa

平衡(mol)1.5a0.5a0.25aa

乙烯的體積分?jǐn)?shù)為空

100%=7.7%,故D正確;

3.25a

選D。

14.25C時(shí)，用HC1氣體調(diào)節(jié)O.lmol-匚1氨水的pH,體系中粒子濃度的對數(shù)(Ige)、反應(yīng)物的物質(zhì)的量之

n(HCl)

比巡福與溶液PH的關(guān)系如圖所示。若忽略通入氣體后溶液體積的變化，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的

是

〃(HC1)

W(NH3-H2O)

A.P,點(diǎn)溶液中:C(cr)>C(NH3-H2O)

B.P2點(diǎn)溶液中：c(NH4尸c(Cl-)

C.25℃時(shí)，NH4C1的水解平衡常數(shù)的數(shù)量級為10-9

n(HCl)

D.n(N工點(diǎn)0)時(shí)，C(NH3-H2O)+C(NH：)=2C(C1)

【答案】C

【解析】

【詳解】A.Pi點(diǎn)反應(yīng)后是氯化鏤溶液，溶液顯酸性，C(C1-)>C(NH；)>C(H+)>C(NH3-H2O)>C(OH-),A正確;

B.P2點(diǎn)c(H+)=c(OH-),由電荷守恒得c(NH：)+c(H+尸c(Cl-)+c(OH)故c(NH：)=c(Cl)B正確;

K_C(2VH；)C(0H)

C.NH3H2O,根據(jù)圖可知當(dāng)lgc(NH；)=lgc(NH3-H2O),即C(NH：)=C(NH3?H2O)

bc(N&?2)

時(shí)，溶液pH=9.25,則此時(shí)c(OH-)=10475mol/L,所以NH3H2O的電離平衡常數(shù)為IO"下，的水解常

K

數(shù)Kh=U=l°f數(shù)量級為10“。，C錯(cuò)誤;

—

n(HCZ)

D.=0.5時(shí)，溶液相當(dāng)于等濃度的NH3H2O和NH4cl混合，根據(jù)元素守恒,

n(W2)

C(NH3-H2O)+C(NH；)=2c(Cl-),D正確；

本題選Co

二、非選擇題：本題共4小題，共58分。

15.氧砥IV)堿式碳酸鏤晶體｛(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]-10H2。｝是制備多種含鋼產(chǎn)品和催化劑的基礎(chǔ)原

料和前驅(qū)體。

己知：①氧帆(W)堿式碳酸鍍晶體呈紫紅色，難溶于水和乙醇。

②VO2+有較強(qiáng)還原性，易被氧化。

實(shí)驗(yàn)室以V2O5為原料制備該晶體的流程如圖所示：

國盥2，步崖I步舞皿|氧佻(IV段式碳酸鉞品體

步驟i：向V2O5中加入足量鹽酸酸化的N2H4-2HC1溶液，微沸數(shù)分鐘，制得VOCL

步驟ii：在有CO2保護(hù)氣的環(huán)境中，將凈化的VOCb溶液緩慢加入足量NH4HCO3溶液中，有氣泡產(chǎn)生，

析出紫紅色晶體。

步驟：待反應(yīng)結(jié)束后，在有CCh保護(hù)氣的環(huán)境中，將混合液靜置一段時(shí)間，抽濾，所得晶體用飽和

NH4HCO3溶液洗滌3次，再用無水乙醇洗滌2次，得到粗產(chǎn)品。

請回答下列問題：

(1)步驟i中生成VOCh的同時(shí)還生成一種無色無污染的氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(2)步驟ii可在圖1裝置中進(jìn)行:

ABE

圖1

①儀器D的名稱為

②實(shí)驗(yàn)時(shí)先打開Ki,,當(dāng)___________（填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）時(shí)，再關(guān)閉Ki,打開Kz。

③裝置B中試劑的作用為o

（3）步驟III在有CCh保護(hù)氣的環(huán)境中進(jìn)行的原因?yàn)椤?/p>

（4）抽濾用圖2所示裝置進(jìn)行，與用普通漏斗過濾相比，抽濾的優(yōu)點(diǎn)是（填兩條）。

（5）稱取bg粗產(chǎn)品，用KMnCU溶液氧化，再除去多余的KMnO4方法略），滴入幾滴鐵氧化鉀

K3[Fe（CN）6]溶液，最后用cmol-L”（NH4）2Fe（SO4）2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定終點(diǎn)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為15.00

2++2+3+

mL（已知釧，的相對原子質(zhì)量為M,滴定反應(yīng)為VOt+Fe+2H=VO+Fe+H2O）o

①寫出滴定終點(diǎn)指示劑變色的離子方程式：。

②產(chǎn)品中鋼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%（用含b、c、M的代數(shù)式表示）。

A.

【答案】（1）N2H4-2HC1+V2O5+6HC1=4VOC12+6H2O+N2T

（2）①.恒壓滴液漏斗②.E裝置中產(chǎn)生白色沉淀③.除去HC1氣體

（3）v（y+具有還原性，二氧化碳可以防止其被氧化

（4）使抽濾瓶內(nèi)形成負(fù)壓，快速抽干水分

+2+

（5）①.K+Fe+[Fe（CN）6]^=KFe[Fe（CN）6]^②.

【解析】

【分析】帆原子序數(shù)為23,在元素周期表VB族，實(shí)驗(yàn)室以丫2。5制備該化合物，步驟i制備VOC",

步驟ii制備出有無色無污染的氮?dú)獠⑽龀鲎霞t色晶體，步驟ii根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置A為制備CO2氣體的發(fā)生裝

置，B為除雜裝置，藥品為飽和NaHCOs溶液，D為檢驗(yàn)CCh的裝置，整個(gè)裝置會產(chǎn)生氣體所以采用恒

壓漏斗，其目的為平衡氣壓，使液體順利流下，檢驗(yàn)晶體中是否有氯離子的方法為取少量最后一次洗滌

液于試管中，加入適量硝酸酸化的AgNOs溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則證明沉淀洗滌干凈，檢驗(yàn)亞鐵離

子的方法為加入鐵氧化鉀有藍(lán)色沉淀，檢驗(yàn)離子的含量采用氧化還原滴定的方法，據(jù)此答題。

【小問1詳解】

V2O5中加入足量鹽酸酸化的N2H“2HC1溶液反應(yīng)生成VOCU，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，該氣體為氮?dú)猓?/p>

則該化學(xué)反應(yīng)方程式：N2H4-2HC1+V2O5+6HC1=4VOC12+6H2O+N2T；

【小問2詳解】

儀器D的名稱：恒壓滴液漏斗；實(shí)驗(yàn)時(shí)先打開Ki,當(dāng)A裝置中碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，鹽

酸具有揮發(fā)性，則B裝置為除去HC1氣體，裝置B中為飽和NaHCCh溶液，D裝置為檢驗(yàn)CCh氣體，實(shí)

驗(yàn)現(xiàn)象為：E裝置中出現(xiàn)渾濁或E裝置中產(chǎn)生白色沉淀；

【小問3詳解】

步驟III在有CCh保護(hù)氣的環(huán)境中進(jìn)行的原因：VO?+具有還原性，二氧化碳可以防止其被氧化；

【小問4詳解】

抽濾的優(yōu)點(diǎn)：使抽濾瓶內(nèi)形成負(fù)壓，快速抽干水分；

【小問5詳解】

①滴定終點(diǎn)指示劑變色離子方程式：K++Fe2++[Fe(CN)6『=KFe[Fe(CN)6]J；

2++2+3+

②根據(jù)V。；+Fe+2H=VO+Fe+H2O,

n(VO")=n(Fe2+)=cxV=cmol/Lxl5xlO_3L=15cxlO_3mol,樣品中帆的質(zhì)量分?jǐn)?shù):

Mx0.015c1.5cM

xlOOzo=%。

bg---------------b

16.錮(In)是制造半導(dǎo)體、電光源等的重要原料，廣泛用于航空航天、光電信息、太陽能電池等領(lǐng)域。從

銅冶煉過程中產(chǎn)生的錮碑煙灰(主要含有ZnO、PbO、Fe2O3>In2O3>AS2O3、In2S3>SiCh)中提取錮的流程

如圖所示：

已知：①“氧化酸浸”后鋼以1〃+離子形式存在；硫元素轉(zhuǎn)化為最高價(jià)含氧酸。

②“萃取”過程中萃取劑可用H2A2表示，其在酸性溶液中可萃取三價(jià)金屬離子。

③ln3+與AF+相似，易水解。

請回答下列問題：

（1）濾渣的主要成分除SiO2外還有（填化學(xué)式）；“氧化酸浸”過程中，AS2O3中的碑元素被氧

化為最高價(jià)的含氧酸，寫出此反應(yīng)的離子方程式：0

（2）“還原鐵”操作的目的是o

（3）萃取是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用分離方法，其操作過程為：檢查分液漏斗是否漏液一加萃取劑和萃取液一

振蕩—一靜置一...

（4）“萃取”過程的離子方程式IIP++3H2A2=In（HA2）3+3H+,實(shí)驗(yàn)證明，在有機(jī)相HA體積分?jǐn)?shù)為

55%、溫度為25。（2時(shí)，水相的pH對ln3+萃取率的影響如圖所示。結(jié)果表明，pH>2.1時(shí)，In3+萃取率

快速下降，其原因是。

群

學(xué)

感

S定

（5）已知“置換”過程中產(chǎn)生一種氣體，則制備ag錮時(shí)，至少需要加入鋅g（用含a的分?jǐn)?shù)表

示）；“置換”后所得濁液需要經(jīng)過過濾、洗滌、干燥等操作得到粗錮，在洗滌操作中，檢驗(yàn)粗鈿已經(jīng)洗滌

干凈的具體操作為。

（6）鋅是一種重要的金屬，晶體結(jié)構(gòu)屬于六方晶系，其晶體結(jié)構(gòu)、晶胞沿z軸的投影圖如圖所示，設(shè)Zn

原子半徑為rmm,,晶胞邊長為acm,高為hcm,則該晶體的空間利用率為（列出計(jì)算式即

可）。

【答案】（1）①.MnCh、PbSO4②.As2O3+2MnO2+4H++H2O=2H3AsO4+2Mn2+

（2）將Fe3+還原為Fe2+,使其不被萃取劑萃取，提高錮產(chǎn)品的純度（3）放氣或排氣

（4）pH>2.1時(shí)，溶液中的錮離子水解程度增大，導(dǎo)致萃取率下降

26a

（5）①?二?、?取最后一次洗滌液于試管中，加入硝酸酸化的硝酸銀溶液，若無渾濁，說明洗

凈

7)3

(6)-^―T=---------X100%

qh

2

【解析】

【分析】錮碑煙灰(主要含有ZnO、PbO、Fe2O3>In2O3>As2O3>In2s3、SiCh)中提取錮，先加入硫酸，二

氧化鎰進(jìn)行酸浸氧化，將1112s3氧化生成IiP+和硫酸，ZnO、PbO、Fe2O3>AS2O3分別生成ZnSCM、

PbSCU、Fe2(SCU)3和H3ASO4,硫酸鉛難溶，二氧化鋅過量，SiCh不參加反應(yīng)，則濾渣的主要成分為

SiCh、MnCh和PbSCU,加入硫代硫酸鈉作還原劑，將Fe3+還原為Fe?+,從而萃取步驟不會被萃取，通過

反萃取將IM+離子從有機(jī)相轉(zhuǎn)入水溶液，加入單質(zhì)鋅置換出粗錮，再電解精煉得產(chǎn)品。

【小問1詳解】

“氧化酸浸”過程中，PbO會轉(zhuǎn)化為難溶物PbSCU,而MnCh過量，還有剩余的難溶物，所以濾渣的主要成

分除SiCh外還有MnO2、PbSO4,由信息知AS2O3轉(zhuǎn)化為H3ASO4,可寫出離子方程式并配平得到：

+2+

As2O3+2MnO2+4H+H2O=2H3AsO4+2Mn；

【小問2詳解】

“萃取”過程中萃取劑可萃取三價(jià)金屬離子，所以要把三價(jià)鐵離子還原為二價(jià)，否則干擾錮的提取和產(chǎn)品的

純度；

【小問3詳解】

萃取實(shí)驗(yàn)過程中的一個(gè)重要步驟是放氣或者排氣，防止分液漏斗內(nèi)部壓強(qiáng)過大；

【小問4詳解】

根據(jù)“萃取”過程的離子方程式In3++3H2A2=In(HA2)3+3H+,推知pH>2.1,c(H+)減小，錮的萃取率提高，但

實(shí)際上錮的萃取率降低，再由信息I/+與相似AP+相似，易水解可知，pH>2.1時(shí)溶液中的錮離子水解程

度增大，導(dǎo)致萃取率下降；

【小問5詳解】

“置換”過程中產(chǎn)生一種氣體是氫氣，化學(xué)方程式為4Zn+2HInC14=4ZnCb+2In+H2T，所以制取Imolln需要

26a

2molZn,制取ag錮至少需要51gZn?！爸脫Q”后所得濾液中含有氯離子，推知檢驗(yàn)粗錮是否洗滌干凈

可以檢驗(yàn)氯離子，取最后一次洗滌液于試管中，加入硝酸酸化的硝酸銀溶液，若無渾濁，說明洗凈；

【小問6詳解】

由晶胞圖推知，一個(gè)晶胞含有Zn個(gè)數(shù)為4xg+4xg=l,晶胞中原子體積為當(dāng)卜1義10一,丫。^,晶胞

V3

的體積為a-hcm3,所以空間利用率為xlOO%。

2

2

17.2023年杭州亞運(yùn)會主火炬創(chuàng)新使用了綠色“零碳甲醇”作為燃料，這不僅在亞運(yùn)史上是第一次，在全球

大型體育賽事上也是首次實(shí)現(xiàn)了廢碳的再生利用。“零碳甲醇”是符合“碳中和”屬性的綠色能源。

請回答下列問題：

(1)工業(yè)上主要利用以下反應(yīng)合成甲醇：CO2(g)+3H2(g);"CH3OH(g)+H2O(g)?已知在一定條件下該反

應(yīng)的AH=-akJmoH,AS-bJmol-1b>0),假設(shè)該反應(yīng)的焰變和焙變不隨溫度的改變而改變，

請計(jì)算該反應(yīng)能夠發(fā)生的適宜溫度T的取值范圍K(用含a、b的代數(shù)式表示)。

(2)目前有多種用于工業(yè)捕集CO2的方法，主要分為吸收(物理吸收、化學(xué)吸收、生物吸收)、吸附、深

冷分離和膜分離等，也有將不同捕集方法相結(jié)合的方法。一種模擬脫除工業(yè)尾氣中CCh的示意圖如圖所

示：

工業(yè)尾氣

某溫度下，吸收塔中H2c03溶液吸收一定量的C02后，C(CO|)：c(HCC)3)=1:2,則該溶液的

|

pOH=(該溫度下H2cO3的Kai=4.6xl0-7,Ka2=5.0xl0iKw=lxlO%用含a的代數(shù)式表示)。

(3)CCh合成甲醇的工藝主要分為兩類，一類稱為直接法：C02直接加H2合成甲醇；一類稱為間接法:

CCh和H2通過逆水煤氣反應(yīng)，先合成CO后，CO和H2再合成甲醇。

I.C02(g)+3H2(g),*CH3OH(g)+H2O(g)△Hi=-48.9kJ-mol-i

1

II.CO2(g)+H2(g).CO(g)+H2O(g)AH2=+41.1kJ-mol-

1

III.CO(g)+2H2(g),'3CH3OH(g)AH3=-90kJmol

①若利用間接工藝法合成甲醇，反應(yīng)的決速步為逆水煤氣反應(yīng)，下列示意圖中能體現(xiàn)上述反應(yīng)體系能量

變化的是(填字母)。

反應(yīng)進(jìn)程反應(yīng)進(jìn)程

B

D

②室溫下，二氧化碳與氫氣合成甲醇的平衡常數(shù)K為6.8x10-3,尋找催化效率高、選擇性高的催化劑是推

動該反應(yīng)投入實(shí)際生產(chǎn)的一個(gè)重要研究方向。在某催化劑下，反應(yīng)III的反應(yīng)歷程(圖中的數(shù)據(jù)表示的僅為

微粒的數(shù)目以及各個(gè)階段微粒的相對總能量，*表示吸附在催化劑上)如圖所示：

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iii-1v.3L4

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反應(yīng)歷程

已知V中有一種吸附在催化劑表面的物質(zhì)，V可表示為o

③工業(yè)生產(chǎn)中測定體系的壓強(qiáng)具有實(shí)際意義。一定溫度下，僅利用反應(yīng)I直接合成甲醇，將體積分