2021年高考化學(xué)信息速遞卷03（河北新高考解析版）

2021年高考信息速遞卷03（河北新高考）

化學(xué)試卷

（本卷共18小題，滿分100分，考試用時75分鐘）

可能用到的相對原子質(zhì)量：H1B11C12N14O16A127Si28S32V51Fe

56Ce140Pb207

絕密★啟用前

注意事項(xiàng)：

1.答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息

2.請將答案正確填寫在答題卡上

第I卷（選擇題）

一、選擇題：本題共9小題，每小題3分，共27分。每小題只有一個選項(xiàng)符合題目要求。

1.古代文學(xué)中蘊(yùn)含許多化學(xué)知識，下列說法正確的是（）

A.成語“水滴石穿”中只發(fā)生了物理變化

B.俗語“鹵水點(diǎn)豆腐”中“鹵水”指的是氯水

C.“客從南溟來，遺我泉客珠”中珍珠的主要成分是碳酸鈣

D“丹砂（HgS）燒之成水銀，積變又還成丹砂”，該過程涉及可逆反應(yīng)

【答案】C

【詳解】

A.“水滴石穿”的過程中二氧化碳溶于水后,與石頭（主要成分為碳酸鈣）反應(yīng)生成了溶于水的碳酸氫鈣,使得石

頭逐漸溶解，該過程中不止發(fā)生了物理變化，還發(fā)生了化學(xué)變化，故A錯誤；

B.“鹵水”是電解質(zhì)溶液，溶質(zhì)主要是氯化鎂，豆?jié){屬于膠體，電解質(zhì)溶液能使膠體發(fā)生聚沉，故“鹵水”可使豆?jié){

變?yōu)槎垢?，故B錯誤；

C.珍珠為貝類內(nèi)分泌作用而形成的含碳酸鈣的礦物珠粒，因此主要成分是碳酸鈣，故CiE確；

D.在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng),稱為可逆反應(yīng)，“丹砂燒之成水銀

”的過程需要加熱，“積變又還成丹砂”則在常溫下即可發(fā)生，兩者不是同時發(fā)生，因此不是可逆反應(yīng)，故D錯誤；

故選Co

2.下列相關(guān)化學(xué)用語表示正確的是

A.HC1O的結(jié)構(gòu)式：H—Cl—O

B.甲烷的比例模型:

C.中子數(shù)為18的氯的核素：35^C1

H

的電子式：

D.CH3clHi?C?iCl

H

【答案】B

【詳解】

A.HOO的結(jié)構(gòu)式：H-0—Cl,A項(xiàng)錯誤；

B.甲烷的比例模型：(■，B項(xiàng)正確；

C.中子數(shù)為18的氯的核素：C項(xiàng)錯誤；

H

D.CHQ的電子式：H：C：Cl：，D項(xiàng)錯誤；

??.?

H

答案選B。

3.1,3-丁二烯和2-丁烘分別與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：

①CH2=CH-CH=CH?(g)+2H2(g).CH3CH2CH2CH,(g)A//=-236.6kJ/mol

②CH3-C=C-CH,(g)+2H2(g)-CH3CH2CH2CH3(g)AW=-272.7kJ/mol

由此判斷正確的是

A.①和②的產(chǎn)物相比，②的產(chǎn)物更穩(wěn)定B.1,3一丁二烯比2—丁快更穩(wěn)定

C.1,3一丁二烯轉(zhuǎn)化為2—丁快是放熱反應(yīng)D.丁烷的能量比1,3-丁二烯和2—丁快都要高

【答案】B

【分析】

由蓋斯定律可知，②一①可得反應(yīng)③CH「C三C-C&(g)fCH2=CH-CH=CH2(g)A”=-36.1kJ/mol,

反應(yīng)③為放熱反應(yīng)，2—丁烘的能量比L3一丁二烯高。

【詳解】

A.①和②的產(chǎn)物都是丁烷，產(chǎn)物相同，穩(wěn)定性相同，故A錯誤；

B.物質(zhì)的能量越高，越不穩(wěn)定，由分析可知，2—丁快的能量比L3一丁二烯高，則1,3一丁二烯比2—J

煥更穩(wěn)定，故B正確;

C.由分析可知，2—丁煥轉(zhuǎn)化為1,3-丁二烯是放熱反應(yīng)，則1,3一丁二烯轉(zhuǎn)化為2—丁煥是吸熱反應(yīng)，故

C錯誤；

D.由①知1,3一丁二烯和氫氣的總能量比丁烷高，由②知2—丁煥和氫氣的總能量比丁烷高，不能比較丁

烷的能量與1,3一丁二烯和2-丁快能量的高低，故D錯誤;

故選B。

4.用如圖實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

C.用丙裝置分離甲醇(沸點(diǎn)647C)與水的混合物D.用丁裝置除去溶在CC14中的加2

【答案】D

【詳解】

A.生成氧氣可從長頸漏斗逸出，不能測定反應(yīng)速率，應(yīng)改為分液漏斗，故A錯誤；

B.氯化錢分解后，在試管口化合生成氯化鏤，應(yīng)選鏤鹽與堿加熱制備，故B錯誤：

C.溫度計應(yīng)處于圓底燒瓶的支氣管處，故C錯誤；

D.溟和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶性的鈉鹽，四氯化碳不反應(yīng)，四氯化碳和水不互溶，四氯化碳密度大于

水，所以水溶液在上方、四氯化碳在下方，再通過分液即可除去，故D正確；

故選：D。

5.下列方程式與所給事實(shí)相符的是

A.用過量NaOH溶液脫除煙氣中的Sth：OH+SO2=HSO3

B.電鍍銅的陰極反應(yīng)：Cu2++2e-=Cu

C.向AgNCh溶液中加入過量水：Ag*+NH「HzO=AgOHJ+NH：

2+

D.用食醋處理水垢[主要成分CaCCh和Mg(OH)2]2H++CaCO,=Ca+CO2T+H2O；

2+

2H++Mg(OH)2=Mg+2H,0

【答案】B

【詳解】

A.過量氫氧化鈉溶液與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為2OHTSO2=SO；-+H2。，

故A錯誤；

B.電鍍銅時，鍍件做陰極，銅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，電極反應(yīng)式為Cu2++2e=Cu,故

B正確；

C.硝酸銀溶液與過量的氨水反應(yīng)生成Ag(NH3)2OH、NH4NO3和H2O,反應(yīng)的離子方程式為

++

Ag+2NH,-H2O=[Ag(NH3)2]+2H2O,故C錯誤；

D.用食醋處理水垢發(fā)生的反應(yīng)為醋酸與碳酸鈣反應(yīng)生成醋酸鈣、二氧化碳和水，反應(yīng)的離子方程式為

2+

2CH3COOH+CaCO3=Ca+2CH3COO+C02t+H2O,醋酸與氫氧化鎂反應(yīng)生成醋酸鎂和水，反應(yīng)的

離子方程式為2cH3coOH+Mg(OH),=Mg"+2CH3coO+2H2O,故D錯誤；

故選B。

6.鈉沉入液氨中，快速溶劑化(如圖所示)，得到深藍(lán)色溶液，并慢慢產(chǎn)生氣泡，且溶液顏色逐漸變淺。下

列說法錯誤的是

Na+(NHj

A.鈉的液氨溶液不再具有還原性

B.液體的導(dǎo)電性增強(qiáng)

C.溶液呈藍(lán)色是因?yàn)楫a(chǎn)生e-(NH3)x

D.鈉和液氨可發(fā)生反應(yīng)：2NH3+2Na=2NaNH,+H2T

【答案】A

【詳解】

A.鈉的液氨溶液中含有鈉單質(zhì)，具有還原性，故A錯誤；

B.液氨中沒有自由移動的帶電子粒子，不導(dǎo)電，而鈉投入液氨中生成藍(lán)色的溶劑合電子，能導(dǎo)電，即溶液

的導(dǎo)電性增強(qiáng)，故B正確；

C.溶液呈藍(lán)色是因?yàn)殁c單質(zhì)的自由電子與氨氣結(jié)合產(chǎn)生e-(NH3)x，隨著反應(yīng)進(jìn)行，e-(NH3)x不斷減小，

故藍(lán)色變淺，故C正確；

D.Na和液氨反應(yīng)生成NaNH?和H2,則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3+2Na=2NaNH2+H?t,故D正確。

故選A?

7.電致變色器件可通過在膜材料內(nèi)部Li+定向遷移，實(shí)現(xiàn)對器件的光透過率進(jìn)行多級可逆性調(diào)節(jié)，其工作

原理如圖。已知：W03和Li4Fe4[Fe(CN)6]3均為無色透明晶體，LiWCh和FedFe(CN)6]3均為藍(lán)色晶體。下列

有關(guān)說法錯誤的是

a—____________________________透明導(dǎo)電層

LiWQTWQ、電致變色層

離子導(dǎo)體層

LiFj[Fc(CN)“h/FeJFe(CN)“]3離子儲存層

b?-____透__明__導(dǎo)___電__層_______________

A.該裝置可用于汽車的玻璃變色調(diào)光

B.切換電源正負(fù)極使得無色變?yōu)樗{(lán)色時，Li+通過離子導(dǎo)體層由電致變色層向離子儲存層遷移

C.當(dāng)a接外接電源負(fù)極時，膜的透射率降低，可以有效阻擋陽光

D.當(dāng)b接外接電源負(fù)極時，離子儲存層發(fā)生的反應(yīng)為Fe4[Fe(CN)6]3+4Li++4e-=Li4Fe4[Fe(CN)6]3

【答案】B

【詳解】

電致變色器件可通過在膜材料內(nèi)部Li+定向遷移，W03和Li4Fe4[Fe(CN)613均為無色透明晶體，LiWCh和

Fe4[Fe(CN)6b均為藍(lán)色晶體。即對該裝置進(jìn)行通電可以改變玻璃的顏色，該裝置為電解池裝置，

A.該裝置通電后可以改變玻璃的顏色，則可用于汽車的玻璃變色調(diào)光，故A正確；

B.切換電源正負(fù)極使得無色變?yōu)樗{(lán)色時，W03變?yōu)長iWCh,Li4Fe4[Fe(CN)6]3變?yōu)镕e4[Fe(CN)6]3,根據(jù)兩

極物質(zhì)的的轉(zhuǎn)變，Li+應(yīng)通過離子導(dǎo)體層由離子儲存層向電致變色層遷移，故B錯誤；

C.當(dāng)a接外接電源負(fù)極時，電致變色層為陰極，發(fā)生反應(yīng)為WO3+Li++e=LiWO3,LiWO：i為藍(lán)色晶體，b

接正極，發(fā)生電極反應(yīng)為Li4Fe4[Fe(CN)6]3-4e=Fe“Fe(CN)6]3+4Li+,Fe4[Fe(CN)6]3為藍(lán)色晶體，玻璃由無色

變?yōu)樗{(lán)色，膜的透射率降低，可以有效阻擋陽光，故C正確；

D.當(dāng)b接外接電源負(fù)極時，離子儲存層為陰極，電致變色層為陽極，結(jié)合C項(xiàng)分析，此時玻璃由藍(lán)色變?yōu)?/p>

+

無色，則離子儲存層發(fā)生的反應(yīng)為Fe4[Fe(CN)613+4Li+4e-=Li4Fe4[Fe(CN)6]3,故D正確；

答案選B。

8.一種由短周期主族元素組成的化合物(如圖所示)，可用于制備各種高性能防腐蝕材料。其中W、X、Y、

Z的原子序數(shù)依次增大且占據(jù)三個不同周期。下列說法不正確的是

XXX

IIIIII

Ys+[x-z—x—z—x-z-x]3-

III

W—XXx-w

A.簡單離子半徑：Z>X>Y

B.工業(yè)上電解熔融態(tài)X與Y組成的化合物制備單質(zhì)Y

C.Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸

D.該化合物中Z不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

【答案】C

【分析】

一種由短周期主族元素組成的化合物，其中W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大且占據(jù)三個不同周期，根據(jù)

結(jié)構(gòu)所示，W只形成一條共價鍵，為第I主族元素，W為H元素；Y為+3價，則Y為A1元素；X形成兩

條共價鍵，為第VI主族元素，X為0元素，Z能形成3個單鍵和1個雙鍵，則為第VI主族元素，Z為P元素,

據(jù)此分析解答。

【詳解】

根據(jù)分析，W為H元素，X為0元素，Y為A1元素，Z為P元素，

A.0、AI的簡單離子核外均為2個電子層，且電子排布結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大，半徑越小，P的簡單離

子有3個電子層，則半徑最大，因此簡單離子半徑：Z>X>Y,故A正確；

B.X為0元素，Y為A1元素，X與Y組成的化合物為氧化鋁，屬于離子化合物，工業(yè)上電解熔融態(tài)氧化

鋁制備單質(zhì)鋁單質(zhì)，故B正確；

c.Z為P元素，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物為磷酸，屬于中強(qiáng)酸，故c錯誤；

D.根據(jù)分析，該化合物中Z形成3個單鍵和I個雙鍵，Z原子最外層含有10個電子，不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)

構(gòu)，故D正確；

答案選C。

9.某學(xué)校化學(xué)社團(tuán)為探究SO2與Fe3+是否發(fā)生氧化還原反應(yīng)，按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持、加熱裝置均

省略），已知濃硫酸的沸點(diǎn)為338。（2。下列說法錯誤的是

A.甲中生成SO2的同時還會有硫酸酸霧產(chǎn)生

B.試劑a為飽和NaHSCh溶液

C.丙中溶液pH降低，證明Fe3*氧化了S02

D.若Fe3+氧化了SCh,則在丙中的溶液中滴加K3［Fe(CN)6］溶液，會出現(xiàn)藍(lán)色沉淀

【答案】C

【詳解】

A.銅和濃硫酸反應(yīng)需要加熱，硫酸的沸點(diǎn)為338℃,所以甲中生成S02的同時還會有硫酸酸霧產(chǎn)生，故A

正確；

B.為了除去SO?中的硫酸酸霧，可以選擇飽和NaHSCh溶液，故B正確；

C.丙中溶液pH降低，也可能是S02溶于水生成了亞硫酸，不能證明是Fe3+氧化了SO2,故C錯誤；

D.若Fe3+氧化了SO2,則生成了Fe2+,Fe?+和K3【Fe(CN)6］反應(yīng)會出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,故D正確；

故選C。

二、選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有一個或兩個選項(xiàng)符合題目要求，全部選對得

4分，選對但不全的得2分，有選錯的得。分。

10.2021年亞青會將在鯨城汕頭舉辦，在場館建設(shè)中用到一種耐腐蝕、耐高溫的涂料是以某雙環(huán)烯酯

o

(為原料制得的，下列說法不正確的是

A.Imol雙環(huán)烯酯能與2moiH2發(fā)生加成反應(yīng)

B.該雙環(huán)烯酯分子中至少有12個原子共平面

C.該雙環(huán)烯酯的水解產(chǎn)物均能使酸性高鋅酸鉀褪色

D.該雙環(huán)烯酯完全加氫后的產(chǎn)物一氯代物有9種

【答案】B

【詳解】

A.雙環(huán)烯酯含有2個碳碳雙鍵和酯基，酯基不能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，則Imol雙環(huán)烯酯能與2moiH2發(fā)生

加成反應(yīng)，故A正確；

B.連接在碳碳雙鍵上的原子共平面，由三點(diǎn)成面可知，雙環(huán)烯酯中至少有6個碳原子共平面，故B錯誤；

C.雙環(huán)烯酯和酯的水解產(chǎn)物中都含有碳碳雙鍵，都能與酸性高鈦酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng)，均能使酸性高錦

酸鉀褪色，故C正確；

D.雙環(huán)烯酯分子加氫后，左右的兩個六元環(huán)各有4種一氯代物，一CH2一上有1種一氯代物，共有9種，故

D正確；

故選B。

11.常溫下，將NaOH溶液滴加到20mL等濃度的某一元酸(HA)溶液中，測得混合溶液的pH與微粒濃度

變化關(guān)系如圖所示［已知：P：2=Tg22］。下列說法錯誤的是

c(HA)c(HA)

A.m點(diǎn)對應(yīng)的NaOH溶液體積小于10mLB.4(HA)的數(shù)量級為10-5

C.1點(diǎn)所示溶液中：c(Na+)>c(A-)+c(HA)D.n、m、1三點(diǎn)，n點(diǎn)水的電離程度最大

【答案】CD

【詳解】

A.NaOH與HA濃度相等，當(dāng)NaOH溶液體積等于10mL時，得到的溶液中溶質(zhì)為等濃度的HA和NaA的

c(A)

混合溶液，HA的電離程度大于A-的水解程度，所以t(A)>c(HA),而m點(diǎn)p———=0,說明c(A)=c(HA),

c(HA)

則m點(diǎn)對應(yīng)的NaOH溶液的體積小于10mL,A項(xiàng)正確；

c(H+)-c(A)

B.m點(diǎn)時c(A-)=c(HA),&(HA)=——--^-=c(H+)-10-4-76,所以Ka(HA)的數(shù)量級為10,，B項(xiàng)正確;

c(HA)

C.1點(diǎn)溶液呈酸性，溶液中溶質(zhì)HA和NaA的混合溶液，由物料守恒可知:溶液中存在c(Na+)<c(A)+c(HA),

C項(xiàng)錯誤；

D.1、m、n點(diǎn)各溶液均呈酸性，溶液的酸性越強(qiáng)，HA的濃度越大，對水電離的抑制作用就越強(qiáng)。由于酸

性：則各點(diǎn)水的電離程度大小關(guān)系：l>m>n,D項(xiàng)錯誤；

答案選CD。

12.下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到目的的是

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

驗(yàn)證結(jié)合質(zhì)子的能力

將Na[Al(OH)4]溶液與NaHCO3溶液混合，產(chǎn)生白色絮

A

)-

狀沉淀[Al(OH4]>COr

B用酸性高鋅酸鉀溶液滴定白葡萄酒試樣測定試樣中SO?的濃度

C將適量HC1氣體通入硅酸鈉溶液，出現(xiàn)白色膠狀沉淀比較元素Cl、Si的非金屬性強(qiáng)弱

向AgNO?溶液中加入過量的NaCl溶液，靜置后滴加Nai溶

D探究AgCl與Agl的Ksp相對大小

液

【答案】AD

【詳解】

A.偏鋁酸根離子促進(jìn)碳酸氫根離子的電離，生成氫氧化鋁沉淀，則結(jié)合質(zhì)子的能力：[AI(OH)4,〉COj,

故A能達(dá)到目的；

B.葡萄酒中的乙醇也可以與酸性高鎰酸鉀溶液反應(yīng)，所以不測定樣品中SO2的濃度，故B不能達(dá)到目的：

C.發(fā)生強(qiáng)酸制取弱酸的反應(yīng)，可知鹽酸的酸性大于硅酸的酸性，鹽酸為無氧酸、不是氯元素的最高價含氧

酸，不能比較非金屬性，故C不能達(dá)到目的：

D.加入過量的NaCl溶液，銀離子完全沉淀，此時滴加Nai溶液時，白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色沉淀，說明Agl

更難溶，可以探究AgCl與Agl的Kp相對大小，故D能達(dá)到目的；

故選ADo

13.鋅鎘渣是生產(chǎn)立德粉(硫化鋅和硫酸鋼的混合物)的廢渣，其主要成分為鋅、鎘、鎰、鐵及其氧化物等，

如圖所示為從鋅鎘渣中獲得金屬鎘的工藝流程：

濾渣1濾液1氧化鎘濾渣2

已知：鎘(Cd)的金屬活動性介于鋅、鐵之間。下列說法錯誤的是

A.“浸取”步驟所用的ILO.lmol/L的硫酸中，氧原子的數(shù)目大于0.4刈

B.“氧化”步驟的目的是將Fe2+氧化為Fe3+,同時將Md+氧化為MnCh除去

C.“氧化”步驟加入氧化鎘的目的是調(diào)pH,除去雜質(zhì)元素

D.“電解”步驟中，陰極生成11.2g金屬鎘時，陽極生成氣體的體積為I.12L

【答案】D

【分析】

鋅鎘渣是生產(chǎn)立德粉(硫化鋅和硫酸鋼的混合物)的廢渣，其主要成分為鋅、鎘、鐳、鐵及其氧化物等，加入

稀硫酸進(jìn)行酸浸浸取，金屬及其氧化物與硫酸反應(yīng)得到含有Zn?+、Cd2\MntFe2\Fe；+的溶液，過濾掉不

溶性雜質(zhì)，向?yàn)V液中加入鋅單質(zhì)發(fā)生置換反應(yīng)，Cd2\M"+、Fe2\Fe3+全部轉(zhuǎn)化為單質(zhì)，過濾后的濾液1

中主要為ZnSO4,海綿鎘的主要成分為Zn、Mn、Fe,再向海綿鎘中加入稀硫酸溶解，Zn、Mn、Fe又轉(zhuǎn)化

為C(P+、MM+、Fe?+,再加入高鋅酸鉀，酸性條件下將Fe?+氧化為Fe3+,MM+氧化為MnCh,再加入氧化鎘,

調(diào)節(jié)溶液pH值，將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3,過濾后，濾渣2的主要成分為MnCh、Fe(OH)3,得到的濾液中主

要含有CdSO4,最后對溶液通電電解制得金屬鎘。

【詳解】

人.“浸取”步驟所用的1口).血01/1的硫酸中硫酸的物質(zhì)的量為().10101,硫酸溶液中含有水，也含有氧原子，

則氧原子的數(shù)目大于0.4NA,故A正確；

B.根據(jù)分析，“氧化”步驟的目的是將Fe?+氧化為Fe3+,同時將M?+氧化為MnCh除去，故B正確；

C.根據(jù)分析，“氧化”步驟加入氧化鎘的目的是調(diào)pH,將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3除去，故C正確；

D.“電解”步驟中，陰極生成11.2g金屬鎘，即生成O.lmol金屬鎘時，轉(zhuǎn)移0.2mol電子，陽極上電解水生成

+

氧氣和氫離子，電極反應(yīng)為：2H2O-4e=O2t+4H,生成0.05mol氧氣，標(biāo)況下氣體的體積為

0.05molX22.4L/mol-l.l2L,題中未說明氣體的狀態(tài)條件，無法用標(biāo)況下氣體摩爾體積計算，故D錯誤；

答案選D。

第n卷(非選擇題)

非選擇題：共57分。第14~16題為必考題，每個試題考生都必須作答。第17-18題為選考題，考生根據(jù)要

求作答。

(-)必考題：共42分

14.工業(yè)上以銘鐵礦為原料，制備重倍酸鈉晶體(NazCnOZHzO)和硫酸鈉的主要工藝流程如圖:

銘鐵礦操作XNa2Cr2O7-2H2O

濾渣1濾渣2硫酸鈉

已知：①銘鐵礦的主要成分為Fe(CrCh)2,含有AI2O3、SiCh等雜質(zhì)；②NaFeCh遇水強(qiáng)烈水解。結(jié)合相關(guān)信

息，回答下列問題：

(1)焙燒時，F(xiàn)e(CrO2)2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)生成濾渣1的離子方程式為,濾渣2的成分為。

(3)Na2Cr2O7-2H2O和Na2sCU固體的溶解度曲線如圖一所示。從濾液2獲取NazCnCh,PhO和Na2so4晶體

的操作X為：蒸發(fā)濃縮，,洗滌，干燥然后將濾液、過濾、洗滌、干燥。

20406080刀七

圖—

(4)含CnO；的廢水要經(jīng)化學(xué)處理才能排放。某污水處理廠利用微生物電池將廢水中的CnO；催化還原，其

工作原理如圖二所示。

-

''-1

圖二

①a電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為?

②依據(jù)工作原理示意圖，每處理ImolCmO；,右池的An(H+)=mol,

③某學(xué)習(xí)小組將含0.0015mol/LCnO；的廢水處理得到磁性材料Cro.5Fei.5Fe04(Cr的化合價為+3,Fe的化

合價依次為+3、+2)。欲使1L該廢水中的CnO；.完全轉(zhuǎn)化，理論上需要加入gFeSOr7H20(己知

FeSO4-7H2O摩爾質(zhì)量為278g/mol),,

【答案】(1)4Fe(CrO2),+7O2+20NaOH—4NaFe02+8Na2Cr04+10H20

(2)FeO；+2H2O=Fe(OH)+OHA1(OH)3>FbSQ

(3)趁熱過濾冷卻結(jié)晶

+

(4)CH3COOH-8e+2H2O=2CO2T+8H84.17

【分析】

原料中含有Fe(CrO2)2、AI2O3、SiCh,加入燒堿，通入空氣燃燒得到鋸酸鈉、偏鋁酸鈉、NaFeCh以及硅酸鈉

等，加水溶解，NaFeCh水解生成Fe(OH)3,通入二氧化碳形成械氧化鋁和硅酸等沉淀，加入稀硫酸調(diào)至中

性過濾除去廢渣，得到錨酸鈉和硫酸鈉混合溶液，趁熱分離得到絡(luò)酊，據(jù)此分析解題。高溫

【詳解】

(1)焙燒時Fe(CrCh)2與氫氧化鈉氧氣共熱生成NaFeCh和Na2CrO4,則反應(yīng)的方程式為：

?宿j,目］

4Fe(CrO2)9+7O2+20NaOH—4NaFeO2+8Na2CrO4+10H2O

(2)生成濾渣1的離子方程式為NaFeCh水解生成Fe(OH)3,離子方程式為：FeO2+2H2O=Fe(OH)+OH,

濾渣2的為偏鋁酸鈉和硅酸鈉與二氧化碳反應(yīng)后形成的A1(OH)3、H2SiO3o

(3)由圖可知，從濾液2獲取NaKnChNH?。和Na2sCU晶體需要趁熱過濾，所以整個操作為：蒸發(fā)濃縮，

趁熱過濾，洗滌，干燥；然后將濾液冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，所以答案為：趁熱過濾；冷卻結(jié)晶。

(4)①由圖可知a電極失電子為原電池負(fù)極，電解質(zhì)溶液為酸性，則發(fā)生的電極反應(yīng)式為：

+

CH3COOH-8e+2H2O=2CO2T+8H。

+3+

②依據(jù)工作原理示意圖，可知b電極反應(yīng)式為：Cr2O^+6e+14H=2Cr+7H2O,每處理ImolCnO；,

左池有6moiH+進(jìn)入右池，右池消耗14moi的H+,則△n(H+)=8mol。

③IL0.0015mol/LCnO；的廢水中含有0.0015molCnO：,根據(jù)反應(yīng)

2++

Cr2O^+K)Fe+9H2O=4Ci;)5Fel5FeO4+18H可知消耗的FeSO：7H2。為0.015mol,質(zhì)量為0.015mol

x278g/molM.17g,所以答案為：4.17

15.過氧化鈣是一類環(huán)境友好的氧化劑，廣泛用于環(huán)保、農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、食品、冶金、藥物制造等多個

領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)室模仿工業(yè)上生產(chǎn)過氧化鈣的主要流程如圖:

NH,副產(chǎn)品產(chǎn)品

己知：“沉淀”時需控制溫度在0℃左右;CaC)2-8H2。為白色晶體，微溶于水，不溶于乙醇等有機(jī)溶劑，加

熱至366℃時開始分解放出氧氣。

(1)“沉淀”需使用如圖裝置。

①"沉淀”裝置連接順序?yàn)?填接口序號)。

②橡膠管X的作用是

③B中反應(yīng)需在冰水浴中進(jìn)行，除了便于析出晶體外，另一個原因是

④B中反應(yīng)的離子方程式為

⑵①“沉淀”通入NH,的作用是

②洗滌Ca。？-8H2。，最佳試劑是(填序號)。

A.水B.無水乙醇

【答案】(1)①fab(ba)cd(dc)e

②平衡氣強(qiáng)，有利氯化鈣溶液滴入

③防止溫度過高氨大量揮發(fā)(或過氧化氫分解)

2+

④Ca+H2O2+2NH,+8H2O=CaO2?8凡。J+2NH：

(2)①保持反應(yīng)體系一定且穩(wěn)定的堿性環(huán)境，有利CaO2-8H2。不斷生成

②B

【分析】

將CaCh固體溶解得到CaCb溶液，向溶液中加入30%的H2O2并通入氨氣，CaCL、H2O2和NH3反應(yīng)生成

CaO2-8H2O沉淀和NH4CI,過濾后得到CaChOHzO,CaO2-8凡0為白色晶體，微溶于水，不溶于乙醇等

有機(jī)溶劑，用乙醇洗滌烘干后得到CaO2；沉淀時，A為氣體收集裝置；B為反應(yīng)發(fā)生裝置；C為尾氣吸收

裝置，吸收反應(yīng)剩余的NH3：D為制備氨氣的實(shí)驗(yàn)裝置，所以裝置連接順序?yàn)镈、A、B、C?

【詳解】

(1)①沉淀時，A為氣體收集裝置；B為反應(yīng)發(fā)生裝置；C為尾氣吸收裝置，吸收反應(yīng)剩余的NH3；D為制備

氨氣的實(shí)驗(yàn)裝置，所以裝置連接順序?yàn)镈、A、B、C,所以答案為缶bcde或fbadce：

②橡膠管X是為了平衡氣強(qiáng)，有利氯化鈣溶液滴入；

③B中反應(yīng)需在冰水浴中進(jìn)行，有利于析出晶體，并且防止溫度過高氨大量揮發(fā)、過氧化氫分解；

④裝置B中CaCb、H2O2和NH3反應(yīng)生成CaO2-8H2。沉淀和NH4CI,離子方程式為：

2+

Ca+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2-8H2OJ+2NH：；

(2)①“沉淀”時通入NH3,可以保持反應(yīng)體系一定且穩(wěn)定的堿性環(huán)境，有利CaC)2-8H2。不斷生成；

②CaO2-8H2。微溶于水，不溶于乙醇等有機(jī)溶劑，所以洗滌CaO2-8H2。的最佳試劑是乙醉，答案選B。

16.我國科學(xué)家在“催化劑表面H2還原NO反應(yīng)”的研究取得重大突破，這對消除NO的污染有重要意義。

回答下列問題：

(1)N2、H2與氧氣反應(yīng)的能量變化如下圖所示：

寫出H2還原NO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

⑵為測定c(H2)、c(NO)與反應(yīng)2NO(g)+2H2(g)目他N2(g)+2H2O(g)的關(guān)系，興趣小組同學(xué)在T℃,體積為

1L的密閉容器中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，獲得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):

實(shí)驗(yàn)

11

起始濃度c/(mol?L)生成N2的起始反應(yīng)速率V(mol?L-?s-')

編號

NOH2

a6.00x10-31.00x10-33.18X10-3

b6.00X10-32.00X10-36.36X10-3

c1.00X10-36.00X10-30.53X10-3

d3.00X10-36.00X10-34.77X10-3

①該反應(yīng)的速率方程為(速率常數(shù)用k表示，不必求出k值)。

②實(shí)驗(yàn)d測得體系的總壓強(qiáng)p隨時間t的變化如下表所示：

t/min010203040

p/kPa3633.83230.430.4

t=20min時，體系中P(H2)=kPa,v=mol?L」?s」(速率常數(shù)

k=8.83X104mol-2-L-1-sL計算結(jié)果保留2位小數(shù))。

(3)研究表明，催化劑表面反應(yīng)2NO(g)+2H2(g)日麗N2(g)+2H2O(g)發(fā)生的同時還發(fā)生

2NO(g)+H2(g)gi?N2O(g)+H2O(g)；反應(yīng)溫度、出和NO的初始物質(zhì)的量之比均對NO的有效去除率(NO

轉(zhuǎn)化為N2)造成較大影響。在體積均為1L的三個密閉容器中按下表所示關(guān)系加入H2和NO,在催化劑表面

發(fā)生反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測得不同溫度時N2在NO(g)、N2O、N2三種混合氣體中的平衡體積分?jǐn)?shù)如圖所示。

甲乙丙

n(H2)/(mol)123

n(NO)/(mol)111

1

N

的2

體

積

分

數(shù)

?00150200250300350

溫度/℃

①“催化劑表面H2還原NO反應(yīng)”選擇的合適條件是o

②在200C,丙容器中的H?(g)和NO(g)發(fā)生反應(yīng)，測得體系的平衡壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為3.52：4,則NO

的有效去除率為o

【答案】(1)2H2(g)+2N0(g)nN2(g)+2H20(g)△”=-592.1kJ/mol

(2)①u=k?C(H2)?C2(NO)②163.53x1O-4

n(H,)c

⑶麗或丙)，溫度為25?！?3.2%

【詳解】

⑴由圖1得熱化學(xué)方程式①：N2(g)+O2(g)=2NO(g)A/7=+108.5kJ/mol；由圖2得熱化學(xué)方程式②：2H?(g)+

O2(g)=2H2O(g)A//=-483.6kJ/mol,②-①得：2H2(g)+2NO(g)口N2(g)+2H2O(g)A//=-592.1kJ/mol,即為

生還原NO的熱化學(xué)方程式(由第(2)問知該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，故用可逆符號連接)；

(2)①對比a、b組實(shí)驗(yàn)可知，反應(yīng)速率與c(H?)成正比，對比c、d組實(shí)驗(yàn)可知，反應(yīng)速率與c2(NO)成正比，

故該反應(yīng)速率方程為：u=k?C(H2)?c2(NO)；

②根據(jù)所給信息列三段式如下：

(

2N0(g)+2H2(g)□N2(g)+2Hqg)

起始J0mol/L6?00

由此得20min時

轉(zhuǎn)化2xmol/L2xmol/Lxmol/L2xmol/L

20min(3?-310_2x)mol/L@mol/L2xmol/L

氣體總物質(zhì)的量=(9x10-3_x)moI/LxlL=(9xl(?3-x)mol；由于恒溫恒容，故壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比，所以

P始36%=9?103mol/L?1L

==,解得x=1x1O_3mol/L,故20min時,n(H2)=(6x10-3-2x)mol/Lx1

鼠丁至一二一(9?比-x)mol/L?

40-3

L=4xl0-3mol,n(g,總)=(9xl0-3_x)mol=8xl0-3mol,故P(H2)=p(總)?n(H2)%=32kPax------=16kPa；20min

80

3333

時，C(H2)=(6X10--2x)mol/L=4xlO-mol/L,c(NO)=(3x10--2x)mol/L=1x1O'mol/L,故反應(yīng)速率

2324

u=k?C(H2)?c(NO)=8.83xI(Hx4x10^x(1x10)=3.53xIO-mol?L」?S'；

⑶①由題意知'混合氣體中N2體積分?jǐn)?shù)越高越好’故合適條件為喘=3,溫度為250C；

②設(shè)2amolNO轉(zhuǎn)化為N2,2bmolNO轉(zhuǎn)化為N2O,列轉(zhuǎn)化如下:

2NO+2H2□N2+2H2O

轉(zhuǎn)化2amol2amolamol2amol

2NO+H2□N2O+HQ

~,則平衡時：n(N2)=amol,n(N2O)=bmol,

轉(zhuǎn)化2bmolbmolbmolfbmol

n(H2O)=(2a+b)mol,n(NO)=(1-2a-2b)mol,n(H2)=(3-2a-b)mol,故n(g,總)=(a+b+2a+b+l-2a-2b+3-2a-b)

...Pg4n?,4

mol=(4-a-b)moL由題意知：一-=----=_*=---,解得n、r=3.52mol=n(g,總)=(4-a-b)moL化筒得：

P平3.52%n平

@a+b=0.48mol；平衡時N2、NO、N2O三者物質(zhì)的量之和=a+l-2a-2b+b=(l-a-b)mol,依據(jù)N2占80%,列式

得：amol=(l-a-b)molx80%,化簡得：②9a+4b=4,解得a=0.416mol,故NO有效去除率

(-)選考題：共15分。請考生從2道題中任選一題作答，并用2B鉛筆將答題卡上所選題目對應(yīng)的題號

右側(cè)方框涂黑，按所涂題號進(jìn)行評分；多涂、多答，按所涂的首題進(jìn)行評分；不涂，按本選考題的首題進(jìn)

行評分。

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

金屬鈦被譽(yù)為“二十一世紀(jì)金屬”，有“生物金屬，海洋金屬，太空金屬”的美稱，具有廣泛的應(yīng)用前景。

回答下列問題：

(1)鈦元素位于元素周期表的___________區(qū)，其基態(tài)原子核外電子有種空間運(yùn)動狀態(tài)。

(2)磷酸鈦鋁鋰可用作鋰離子電池的正極材料，PO：的空間構(gòu)型是,第一電離能介于Al、P之間

的第三周期元素為(填元素符號)。

(3)TiCL可以與胺形成配合物，如［TiC14(CH3NH2)2］、［TiC14(H2NCH2cH2NH2)］等。

①［TiClKFhNCH2cH2NH2)］中Ti的配位數(shù)是。

②1molH2NCH2cH2NH2中含有的。鍵物質(zhì)的量為o

③配合物［TiC14(H2NCH2cH2NH2)］與游離的H2NCH2cH2NH2分子相比，其H-N-H鍵角(填“較

大”，“較小”或“相同”)，原因是。

(4)TiO2的一種晶胞具有典型的四方晶系結(jié)構(gòu)(如圖所示)，以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞

中各原子的位置，稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。晶胞中A、B的原子坐標(biāo)為(0.31,0.31,0),(0.81,0.19,0.5)。已知

晶胞含對稱中心，則C、D原子坐標(biāo)為、。該晶胞中B、C兩個氧原子之間的核間

白球代表O

黑球代表Ti

(2)正四面體Mg、Si、S

(3)①6②llmol③較大FhNCH2cH2NH2通過配位鍵與Ti結(jié)合后，原來的孤電子變?yōu)槌涉I電

子對，對N-H成鍵電子對的排斥力減小，N-H鍵之間的鍵角增大

(4)(0.19,0.81,0.5)(0.69,0.69,1)0.62X&a

【詳解】

(1)鈦是22號元素，電子排布式為：Is22s22P63s23P63d24s2,價電子最后填入d軌道故為d區(qū)；電子的運(yùn)動狀

態(tài)包括空間運(yùn)動狀態(tài)和自旋，電子的空間運(yùn)動狀態(tài)就是軌道數(shù)，鈦核外電子共占據(jù)12個軌道，所以有12

種空間運(yùn)動狀態(tài)。

(2)PO：的價層電子對數(shù)為4,并且中心原子P不含有孤電子對，故PO；的空間構(gòu)型為正四面體：同周期主

族元素從左到右第一電離能呈增大趨勢，但第HA族由于r能級全滿，處于穩(wěn)定狀態(tài)，第VA由于p能級半

滿，較穩(wěn)定，故第三周期元素第一電離能介于Al、P之間的元素有Mg、Si、S三種。

(3)①［TiCL(H2NCH2cH2NH2)］中Ti與H2NCH2CH2NH2形成2個配位鍵與C1形成4個配位鍵，從而得出配位

鍵的數(shù)目為6。

②1個H2NCH2cH2NH2含有11個共價單鍵，從而得出1molH2NCH2cH2NH2中，含11mol個o鍵。

③游離態(tài)H2NCH2CH2NH2中N有I個孤電子對，配合物［TiCMHzNCH2cH2NH2)］中N提供一個孤電子對與

Ti形成配位鍵，孤電子對之間的斥力＞孤電子與成鍵電子對之間的斥力〉成鍵電子對之間的斥力，與Ti結(jié)合

后，孤電子對變成了G鍵電子對，排斥力減小，因此N-H鍵之間的夾角會增大。

(4)根據(jù)晶胞中A、B的原子坐標(biāo)為(0.31,0.31,0),(0.81,0.19,0.5)和晶胞含對稱中心，根據(jù)對稱關(guān)系

0.31+0.69=1,0.81+0.19=1,0.5+0.5=1,則C、D原子坐標(biāo)為(0.19,0