2020年全國統(tǒng)一高考化學(xué)試卷（新課標(biāo)ⅲ）

2020年全國統(tǒng)一高考化學(xué)試卷（新課標(biāo)m）

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）宋代《千里江山圖）描繪了山清水秀的美麗景色，歷經(jīng)千年色彩依然，其中綠色

來自孔雀石顏料（主要成分

為Cu（OH）2?CuCO3）,青色來自藍銅礦顏料（主要成分為Cu（OH）2?2CuCO3）?下

列說法錯誤的是（）

A.保存《千里江山圖》需控制溫度和濕度

B.孔雀石、藍銅礦顏料不易被空氣氧化

C.孔雀石、藍銅礦顏料耐酸耐堿

D.Cu(OH)2，CuCO3中銅的質(zhì)量分數(shù)高于Cu(OH)2?2CuCO3

2.（6分）金絲桃甘是從中藥材中提取的一種具有抗病毒作用的黃酮類化合物，結(jié)構(gòu)式如圖:

下列關(guān)于金絲桃首的敘述，錯誤的是（)

B.分子含21個碳原子

C.能與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)D.不能與金屬鈉反應(yīng)

3.（6分）NA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）氮氣中含有7NA個中子

B.Imol重水比Imol水多NA個質(zhì)子

C.12g石墨烯和12g金剛石均含有NA個碳原子

D.ILImoPL1NaCl溶液含有28NA個電子

4.（6分）噴泉實驗裝置如圖所示。應(yīng)用下列各組氣體--溶液，能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是（）

氣體溶液

A.H2s稀鹽酸

B.HC1稀氨水

C.NO稀H2SO4

D.CO2飽和NaHCO3

溶液

5.（6分）對于下列實驗，能正確描述其反應(yīng)的離子方程式是（）

A.用Na2s03溶液吸收少量C12：3SO32+Ch+H2O=2HSO3+2C1+S0?

B.向CaC12溶液中通入CO2：Ca2++H2O+CO2=CaCO31+2H+

C.向H2O2溶液中滴加少量FeC13：2Fe3++H2O2=O2t+2H++2Fe2+

D.同濃度同體積NH4HSO4溶液與NaOH溶液混合：NH4++0H—NH3?H2O

6.（6分）一種高性能的堿性硼化鈿（VB2）--空氣電池如圖所示，其中在VB2電極發(fā)

生反應(yīng)：VB2+16OPT-lie'-VO43-+2B（OH），+4H2O該電池工作時，下列說法錯誤

的是（）

負載

KOH溶液離子選擇性膜

A.負載通過0.04mol電子時，有0.224L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）02參與反應(yīng)

B.正極區(qū)溶液的pH降低、負極區(qū)溶液的pH升高

C.電池總反應(yīng)為4VB2+IIO2+2OOH-+6H2O—8B（OH）4+4VO43'

D.電流由復(fù)合碳電極經(jīng)負載、VB2電極、KOH溶液回到復(fù)合碳電極

7.（6分）W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，四種元素的核外電子總數(shù)滿足

X+Y=W+Z；化合物XW3

與WZ相遇會產(chǎn)生白煙。下列敘述正確的是（）

A.非金屬性：W>X>Y>Z

B.原子半徑：Z>Y>X>W

C.元素X的含氧酸均為強酸

D.Y的氧化物水化物為強堿

二、非選擇題：共58分。第8?10題為必考題，每個試題考生都必須作答。第11?12為

選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共43分。

8.（14分）氯可形成多種含氧酸鹽，廣泛應(yīng)用于殺菌、消毒及化工領(lǐng)域。實驗室中利用如

圖裝置（部分裝置省略）制備

KC1O3和NaClO,探究其氧化還原性質(zhì)。

回答下列問題：

（1）盛放MnO2粉末的儀器名稱是,a中的試劑為。

（2）b中采用的加熱方式是°C中化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是,采用冰水

浴冷卻的目的是。

（3）d的作用是,可選用試劑（填標(biāo)號）。

A.Na2sB.NaCIC.Ca（OH）2D.H2SO4

（4）反應(yīng)結(jié)束后，取出b中試管，經(jīng)冷卻結(jié)晶，，，干燥，得到KC1O3

晶體。

（5）取少量KC103和NaClO溶液分別置于1號和2號試管中，滴加中性KI溶液。1號

試管溶液顏色不變。2號試管溶液變?yōu)樽厣?，加入CC14振蕩，靜置后CC14層顯色。

可知該條件下KC1O3的氧化能力NaClO（填“大于”或“小于”）。

9.（15分）某油脂廠廢棄的油脂加氫銀催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少

量其他不溶性物質(zhì)。采用如圖工藝流程回收其中的鎂制備硫酸銀晶體（NiSO4?7H2O）：

NaOH'溶液稀H2so,*0：溶滿NaOH溶液

恩*—舉螞|在警轉(zhuǎn);I調(diào)*型5曩線f嚼?

傕化劑Lj」~---------_j_濃縮落日日|日印平

濾港①濾渣②濾渣③

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Ni2+Al3+Fe3+Fe2+

開始沉淀時(c=0.01mol,L'')的pH7.23.72.27.5

沉淀完全時(c=1.0X10'5moPL')的8.74.73.29.0

pH

回答下列問題:

（1）“堿浸”中NaOH的兩個作用分別是o為回收金屬，用稀硫酸將“濾液①”

調(diào)為中性，生成沉淀。寫出該反應(yīng)的離子方程式。

（2）“濾液②”中含有的金屬離子是。

（3）“轉(zhuǎn)化”中可替代H2O2的物質(zhì)是。若工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”,

NaOH溶液H9z溶液

濾液②苗工）『|—?轉(zhuǎn)化濾液③》

即濾渣③，“濾液③”中可能含有的雜質(zhì)離子為。

（4）利用上述表格數(shù)據(jù)，計算Ni（OH）2的Ksp=（列出計算式）。如果“轉(zhuǎn)化”

后的溶液中Ni?+濃度為l.OmokL，則“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍是。

（5）硫酸鎮(zhèn)在強堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作銀鎘電池正極材料的

NiOOH.寫出該反應(yīng)的離子方程式。

（6）將分離出硫酸銀晶體后的母液收集、循環(huán)使用，其意義是

10.(14分)二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點研究領(lǐng)域?；卮鹣铝袉栴}:

(1)CO2催化加氫生成乙烯和水的反應(yīng)中，產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n(C2H4)：n(H2O)

=o當(dāng)反應(yīng)達到平衡時，若增大壓強，則n(C2H4)(填“變大”“變小”

或“不變

(2)理論計算表明。原料初始組成n(CO2)：n(H2)=1：3,在體系壓強為0.1MPa,

反應(yīng)達到平衡時，四種組分的物質(zhì)的量分數(shù)x隨溫度T的變化如圖所示。圖中，表示C2H4、

CO2變化的曲線分別是、oCO2催化加氫合成C2H4反應(yīng)的AH0

(填“大于”或“小于

(3)根據(jù)圖中點A(440K,0.39),計算該溫度時反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=(MPa)

一3(列出計算式。以分壓表示，分壓=總壓X物質(zhì)的量分數(shù)).

(4)二氧化碳催化加氫合成乙烯反應(yīng)往往伴隨副反應(yīng)，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳

崎。一定溫度和壓強條件下，為了提高反應(yīng)速率和乙烯選擇性，應(yīng)當(dāng)o

0.7

0.6

0.5

0.4

X

0.3

0.2

0.1

0

390450510570630690750

77K

(二)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

一題計分。［化學(xué)-選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)］(15分)

11.(15分)氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好，是一種具有潛力的固體儲氫材料。

回答下列問題：

(1)H、B、N中，原子半徑最大的是。根據(jù)對角線規(guī)則，B的一些化學(xué)性質(zhì)與

元素的相似。

(2)NH3BH3分子中，N-B化學(xué)鍵稱為鍵，其電子對由提供。氨硼烷

在催化劑作用下水解釋放氫氣：

3NH3BH3+6H2O=3NH4++B3O63-+9H2

3-

?

83063一的結(jié)構(gòu)為1°/°/、oj.在該反應(yīng)中，B原子的雜化軌道類型由變

為。

（3）NH3BH3分子中，與N原子相連的H呈正電性（H”），與B原子相連的H呈負電

性（H，'）,電負性大小順序是。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是（寫

分子式），其熔點比NH3BH3（填“高”或"低”），原因是在NH3BH3分子之間，

存在作用，也稱“雙氫鍵”。

（4）研究發(fā)現(xiàn)，氨硼烷在低溫高壓條件下為正交晶系結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)分別為apm、bpm,

cpm,a=0=Y=9O°.氨硼烷的2X2X2超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。氨硼烷晶體的密度p=

g-cm'3（列出計算式，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值）.

［化學(xué)--選修5：有機化學(xué)基礎(chǔ)］（15分）

12.苯基環(huán)丁烯酮（PCBO）是一種十分活潑的反應(yīng)物，可利用它的開環(huán)

反應(yīng)合成一系列多官能團化合物。近期我國科學(xué)家報道用PCBO與醛或酮發(fā)生［4+2］環(huán)加

成反應(yīng)，合成了具有生物活性的多官能團化合物（E）,部分合成路線如圖：

已知如下信息:

CH3cH0、

NaOHHjO

回答下列問題：

(1)A的化學(xué)名稱是。

(2)B的結(jié)構(gòu)簡式為o

(3)由C生成D所用的試劑和反應(yīng)條件為；該步反應(yīng)中，若反應(yīng)溫度過高，C

易發(fā)生脫竣反應(yīng)，生成分子式為C8H802的副產(chǎn)物，該副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為o

(4)寫出化合物E中含氧官能團的名稱；E中手性碳(注：連有四個不同的原

子或基團的碳)的個數(shù)為。

(5)M為C的一種同分異構(gòu)體。已知：ImolM與飽和碳酸氫鈉溶液充分反應(yīng)能放出2moi

二氧化碳；M與酸性高鐳酸鉀溶液反應(yīng)生成對苯二甲酸。M的結(jié)構(gòu)簡式為。

(6)對于,選用不同的取代基R，，在催化劑作用下與PCBO發(fā)生的[4+2]

反應(yīng)進行深入研究，R'對產(chǎn)率的影響見下表：

R'-CH3-C2H5-CH2cH2c6H5

產(chǎn)率/%918063

請找出規(guī)律，并解釋原因

2020年全國統(tǒng)一高考化學(xué)試卷(新課標(biāo)m)

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.

I.(6分)宋代《千里江山圖)描繪了山清水秀的美麗景色，歷經(jīng)千年色彩依然，其中綠色

來自孔雀石顏料(主要成分

為Cu(OH)2?CuCO3),青色來自藍銅礦顏料(主要成分為Cu(OH)2?2CuCO3)。下

列說法錯誤的是()

A.保存《千里江山圖》需控制溫度和濕度

B.孔雀石、藍銅礦顏料不易被空氣氧化

C.孔雀石、藍銅礦顏料耐酸耐堿

D.Cu(OH)2?CuCO3中銅的質(zhì)量分數(shù)高于Cu(OH)2?2CuCO3

【解答】解：A.Cu(OH)2?CuCO3和Cu(OH)2?2CuCO3均不穩(wěn)定，受熱易分解，纖

維素或蛋白質(zhì)均能水解，長期在潮濕環(huán)境中易腐爛變質(zhì)，則保存《千里江山圖》需控制

溫度和濕度，故A正確；

B.Cu(OH)2?CuCO3和Cu(OH)2,2CuCO3中除O元素外，C,H、Cu均為最高價，

無還原性，不能被空氣中氧氣氧化，則孔雀石、藍銅礦顏料不易被空氣氧化，故B正確;

C.Cu(OH)2?CuCO3和Cu(OH)2*2CuCC)3均能與酸反應(yīng)，不與堿反應(yīng)，則孔雀石、

藍銅礦顏料耐堿不耐酸，故C錯誤；

D.Cu(OH2)?CUCO3中銅的質(zhì)量分數(shù)為100%-Cu(OH2)?2CUCO3中銅的質(zhì)量

分數(shù)為絲X100%，則Cu(OH2AC11CO3中銅的質(zhì)量分數(shù)高于Cu(OH2)?2CUCO3,故

346

D正確；

故選：C?

2.(6分)金絲桃甘是從中藥材中提取的一種具有抗病毒作用的黃酮類化合物，結(jié)構(gòu)式如圖:

下列關(guān)于金絲桃昔的敘述，錯誤的是()

OH

OH

A.可與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)B.分子含21個碳原子

C.能與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)D.不能與金屬鈉反應(yīng)

【解答】解：A、分子中含有碳碳雙鍵、碳氧雙鍵和苯環(huán)，可以發(fā)生加成反應(yīng)，故A正

確；

B、由圖可知金絲桃昔的分子式C21H20。⑵則分子含21個碳原子，故B正確；

C、分子中含有羥基，能發(fā)生酯化反應(yīng)，即能與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)，故C正確；

D、分子結(jié)構(gòu)可知結(jié)構(gòu)中含有羥基，能與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生氨氣，故D錯誤；

故選：D。

3.（6分）NA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）氮氣中含有7NA個中子

B.1mol重水比1mol水多NA個質(zhì)子

C.12g石墨烯和12g金剛石均含有NA個碳原子

D.ILNaCl溶液含有28NA個電子

【解答】解：A.氮氣是雙原子分子，一個氮氣分子有14個中子，22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）

氮氣中含有14NA個中子，故A錯誤；

B.重水（D2O）和水（H2O）的質(zhì)子數(shù)都是10,Imol重水比1mol水都是IONA個質(zhì)子,

故B錯誤；

C.l2g石墨烯n=Et=——空^—=lmoL含有NA個碳原子，12g金剛石（C）的物質(zhì)的

M12g/mol

量n=@=——四一=lmol,含有NA個碳原子，故C正確；

M12g/mol

D.lLlmol?L/iNaCl溶質(zhì)含有28NA個電子，溶劑水也要考慮，故D錯誤；

故選：C,

4.（6分）噴泉實驗裝置如圖所示。應(yīng)用下列各組氣體--溶液，能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是（)

氣體溶液

A.H2s稀鹽酸

B.HC1稀氨水

C.NO稀H2s04

D.CO2飽和NaHC03

溶液

A.AB.Bc.cD.D

【解答】解：A、H2s在稀鹽酸中溶解度小，且與稀鹽酸不反應(yīng)，不能出現(xiàn)噴泉，故A

錯誤;

B.HCI氣體極易溶于稀氨水，且氯化氫氣體與氨水反應(yīng)生成氯化錢，產(chǎn)生壓強差，形成

噴泉，故B正確；

C、一氧化氮不溶于稀H2s04,也不與稀H2s04反應(yīng)，不能出現(xiàn)噴泉，故C錯誤；

D、二氧化碳不溶于飽和碳酸氫鈉，也不與飽和碳酸氫鈉反應(yīng)，不能出現(xiàn)噴泉，故D錯

、口

1天；

故選：Bo

5.（6分）對于下列實驗，能正確描述其反應(yīng)的離子方程式是（）

A.用Na2s03溶液吸收少量C12：3SO32+CI2+H2O-2HSO3-+2C1+SO42

B.向CaC12溶液中通入C02：Ca2++H2O+CO2—CaCOsI+2H+

C.向H2O2溶液中滴加少量FeCh：2Fe3++H2O2=O2t+2H++2Fe2+

+

D.同濃度同體積NH4Hse）4溶液與NaOH溶液混合：NH4+OH—NH3.H2O

【解答】解：A.用Na2s03溶液吸收少量C12：3SO32'+CI2+H2O—2HSO3'+2C1-+SO42

一，符合電荷守恒，物料守恒，強制弱規(guī)律，故A正確；

B.弱酸不能制強酸，向CaC12溶液中通入C02不反應(yīng)，故B錯誤；

C.向H2O2溶液中滴加少量FeC13,FeC13做催化劑，促進雙氧水的分解，氧氣的氧化性

大于三價鐵離子，弱氧化劑不能制強氧化劑，故C錯誤；

D.不符合客觀事實，氫氧根優(yōu)先與酸性更強的氫離子反應(yīng)，正確的離子方程式：H++OH

=H20,故D錯誤；

故選：A。

6.(6分)一種高性能的堿性硼化銳(VB2)--空氣電池如圖所示，其中在VB2電極發(fā)

生反應(yīng)：VB2+16OIT-lie=VCU3+2B(OH)屋+4七0該電池工作時，下列說法錯誤

的是()

負載

——----

VB、電極復(fù)合碳電極

KOH溶液離子選擇性膜

A.負載通過0.04mol電子時，有0.224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。2參與反應(yīng)

B.正極區(qū)溶液的pH降低、負極區(qū)溶液的pH升高

C.電池總反應(yīng)為4VB2+11O2+20OH-+6H2O-8B(OH)4+4VO43'

D.電流由復(fù)合碳電極經(jīng)負載、VB2電極、KOH溶液回到復(fù)合碳電極

【解答】解：A、正極氧氣得電子生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為：O2+4e+2H2O=4OH

',由電極反應(yīng)式可知，消耗1mol氧氣轉(zhuǎn)移4moi電子，則負載通過0.04mol電子時，有

0.224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)02參與反應(yīng)，故A正確；

3

B、根據(jù)負極VB2+I6OH-lie—VO4+2B(OH)4+4H2O消耗氫氧根離子，正極

O2+4e+2H2O=4OH,則正極區(qū)溶液的pH升高、負極區(qū)溶液的pH降低，故B錯誤；

C,負極：VB2+I6OH-lie=VO43+2B(OH)4+4H2O…①,正極：O2+4e+2H2。

=401…②，根據(jù)得失電子守恒，即4①+11②得：4VB2+llO2+20OH+6H2O=8B(OH)

4+4VO43',故C正確；

D、原電池中電流由正極經(jīng)過外電路向負極，則電流由復(fù)合碳電極經(jīng)負載、VB2電極、

KOH溶液回到復(fù)合碳電極，故D正確;

故選：Bo

7.（6分）W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，四種元素的核外電子總數(shù)滿足

X+Y=W+Z；化合物XW3

與WZ相遇會產(chǎn)生白煙。下列敘述正確的是（）

A.非金屬性：W>X>Y>Z

B.原子半徑：Z>Y>X>W

C.元素X的含氧酸均為強酸

D.Y的氧化物水化物為強堿

【解答】解：A.根據(jù)最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強弱，非金屬性Cl>N>H>Na,

故A錯誤；

B.同周期元素從左向右原子半徑依次減小，同主族元素自上而下原子半徑依次增大，原

子半徑：Na>Cl>N>H,故B錯誤；

C.元素X的含氧酸有硝酸和亞硝酸，亞硝酸是弱酸，故c錯誤；

D.Y的氧化物水化物為氫氧化鈉，氫氧化鈉是強堿，故D正確；

故選：D。

二、非選擇題：共58分。第8?10題為必考題，每個試題考生都必須作答。第11-12為

選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共43分。

8.（14分）氯可形成多種含氧酸鹽，廣泛應(yīng)用于殺菌、消毒及化工領(lǐng)域。實驗室中利用如

圖裝置（部分裝置省略）制備

KC1O3和NaClO,探究其氧化還原性質(zhì)。

abcd

回答下列問題:

(1)盛放MnO2粉末的儀器名稱是圓底燒瓶，a中的試劑為飽和食鹽水。

(2)b中采用的加熱方式是水浴加熱。c中化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是C12+2OH-

冰水一CIO+C1+H20,采用冰水浴冷卻的目的是避免生成NaClO3。

(3)d的作用是吸收多余的氯氣，防止污染大氣，可選用試劑AC(填標(biāo)號)。

A.Na2sB.NaClC.Ca(OH)2D.H2SO4

(4)反應(yīng)結(jié)束后，取出b中試管，經(jīng)冷卻結(jié)晶，過濾，少量的冷水洗滌，干燥，

得到KC1O3晶體。

(5)取少量KC1O3和NaClO溶液分別置于1號和2號試管中，滴加中性KI溶液。1號

試管溶液顏色不變。2號試管溶液變?yōu)樽厣?，加入CC14振蕩，靜置后CC14層顯紫色。

可知該條件下KC1O3的氧化能力小于NaClO(填“大于”或“小于”)。

【解答】解：(1)根據(jù)形狀和用途判斷，盛放Mn02粉末的儀器名稱是圓底燒瓶，a為除

雜裝置，雜質(zhì)為揮發(fā)的氯化氫和水，后面還要通入溶液，沒有必要除水，所以a中用飽

和食鹽水除氯化氫，a中的試劑為飽和食鹽水：

故答案為：圓底燒瓶；飽和食鹽水；

(2)根據(jù)裝置圖看出b中采用的加熱方式是水浴加熱；c中化學(xué)反應(yīng)：

C12+2NaOH逆生J\faC10+NaCl+H20,改離子方程式：C12+2OH沐水一C1C+C

+H2O,氫氧化鈉與氯氣反應(yīng)有多種情況，溫度高時生成NaClOs.采用冰水浴冷卻的目

的是提高產(chǎn)品的純度；

故答案為：水浴加熱；C12+2OHCIO+C1-+H2O；避免生成NaCKh;

(3)d為尾氣處理裝置，作用是裝置d用來吸收多余的氯氣，防止污染大氣，可選用試

劑為可以和氯氣反應(yīng)的物質(zhì)Na2s和Ca(OH)2；

故答案為：吸收多余的氯氣，防止污染大氣；AC；

(4)b試管中的溶質(zhì)主要是KCIO3,KC1,KC1O3的溶解度受溫度影響大，冷卻結(jié)晶，

析出KC1O3晶體，經(jīng)過過濾得到KC1O3晶體，表面還有KC1雜質(zhì)，通過冷水洗滌減少

KC1O3的損失；

故答案為：過濾；少量的冷水洗滌；

(5)取少量KC1O3和NaClO溶液分別置于1號和2號試管中，滴加中性KI溶液，1號

試管溶液顏色不變，說明KC1O3沒有和KI溶液反應(yīng),2號試管溶液變?yōu)樽厣f明NaClO

和KI溶液反應(yīng)生成了碘單質(zhì)，加入CC14振蕩，碘單質(zhì)易溶解于CC14中，靜置后CC14

層顯紫色。可知該條件下KC103的氧化能力比NaCIO差；

故答案為：紫；小于。

9.(15分)某油脂廠廢棄的油脂加氫銀催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少

量其他不溶性物質(zhì)。采用如圖工藝流程回收其中的銀制備硫酸銀晶體(NiSO4?7H2O)：

NaOH溶'液稀HNSO,氐0：'溶港NaOH溶流

鶻_,一產(chǎn)拼①同迷仔滿②轉(zhuǎn)；__調(diào)|濾液③.曩婢f鬻F

怪化劑l_^ZJ丁I-----------j1|濃縮結(jié)晶日日體

濾灑①濾渣②濾渣③

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Ni2+Al3+Fe3+Fe2+

開始沉淀時(c=0.01moHL')的pH7.23.72.27.5

沉淀完全時(c=1.0X10-5moI*L')的8.74.73.29.0

PH

回答下列問題：

(1)“堿浸”中NaOH的兩個作用分別是除去油脂、溶解鋁及其氧化物。為回收金

屬，用稀硫酸將“濾液①”調(diào)為中性，生成沉淀。寫出該反應(yīng)的離子方程式A1O2二

+H++H2O=A1(OH)3I或「Al(OH)41+H+=Al(OH)3I+H2O。

(2)“濾液②”中含有的金屬離子是用2+、Fe2+、Fe3+。

(3)“轉(zhuǎn)化”中可替代H2O2的物質(zhì)是02或空氣。若工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)

NaOH溶液H9;溶液

濾液②MAH]—轉(zhuǎn)產(chǎn)液外

化”，即濾渣③，“濾液③”中可能含有的雜質(zhì)離子為

Fe3+

(4)利用上述表格數(shù)據(jù)，計算Ni(OH)2的Ksn=c(Ni2+)c2(OH-)=1.0義105mo]

?l/i><lX1063moi/LXlX10f3mo|/L=l><10.|56(mol?Lr)J(列出計算式)。如

果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中W+濃度為l.OmolLi,則“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍是3.2?

6.2。

(5)硫酸鍥在強堿溶液中用NaCIO氧化，可沉淀出能用作保鎘電池正極材料的

NiOOH.寫出該反應(yīng)的離子方程式2Ni2++C10-+4OH-=2NiOOHI+C1-+H2。。

(6)將分離出硫酸銀晶體后的母液收集、循環(huán)使用，其意義是提高銀的回收率。

【解答】解：(1)根據(jù)分析可知，向廢銀催化劑中加入NaOH溶液進行堿浸，可除去油

脂，并將A1及其氧化物溶解，濾液①中含有NaAKh(或Na[Al(OH)4]),加入稀硫酸

可發(fā)生反應(yīng)A1O2+H++H2O=A1(OH)3I或[Al(OH)4]+H+=A1(OH)3I+H2O；

+

故答案為：除去油脂、溶解鋁及其氧化物；A1O2+H+H2O=A1(OH)3I或[Al(OH)

4]+H+=A1(OH)3I+H2O；

(2)加入稀硫酸酸浸，Ni、Fe及其氧化物溶解，所以“濾液②”中含有的金屬離子是

Ni2+、Fe2+,Fe3+,

故答案為：Ni2\Fe2\Fe3+；

(3)“轉(zhuǎn)化”中H2O2的作用是將Fe2+氧化為Fe3+,不能引入雜質(zhì)，可用02或空氣替代；

若將工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”，會使調(diào)pH過濾后的溶液中含有Fe2\則濾

液③中可能含有轉(zhuǎn)化生成的Fe3+；

故答案為：02或空氣；Fe3+；

(4)由上述表格可知，Ni?+完全沉淀時的pH=8.7,此時c(Ni2+)=1.0X10-5moPL

K—14

c(H+)=1.0X108-7moI?LI,則c(OH)=——"———=1X1053mol/L,

C(H+)1X10-8-7

2+25_153

則Ni(OH)2的Ksp=c(Ni)c(OH)=1.0X10-moHLXIX10_-mol/LX1X

10-5-3mol/L=lX1015-6(mol-L')3.如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni2+濃度為l.OmoPL-

K

I為避免銀離子沉淀，Ksp=c(Ni2+)c2(OH),c2(OH)=-----%—=1X10'156

c(Ni2+)

(mobL1)2,此時c(OH)=1X10-7-8mol*L-則c(H+)=1.0X10-6-2mol?L-1,

即pH=6.2；Fe3+完全沉淀的pH為3.2,因此“調(diào)節(jié)pH”應(yīng)控制的pH范圍是3.2?6.2；

故答案為：c(Ni2+)c2(OH)=1.0X10'5mol?L_1X1X10'53mol/LX1X10-53mol/L

=1X10156(moPL3；3.2?6.2；

(5)由題干信息，硫酸鎮(zhèn)在強堿中被NaClO氧化得到NiOOH沉淀，即反應(yīng)中Ni?+被氧

化為NiOOH沉淀，CIO-被還原為C1-,則根據(jù)氧化還原得失電子守恒可得離子方程式

為2Ni2++C10-+4OH-=2NiOOHI+CI-+H2O；

故答案為:2Ni2++C10-+4OH-=2NiOOHI+C1-+H2O；

(6)分離出硫酸銀晶體后的母液中還含有Ni2+,可將其收集、循環(huán)使用，從而提高鎮(zhèn)的

回收率；

故答案為：提高銀的回收率。

10.(14分)二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點研究領(lǐng)域?；卮鹣铝袉栴}：

(1)CO2催化加氫生成乙烯和水的反應(yīng)中，產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n(C2H4)：n(H2O)

=1：4。當(dāng)反應(yīng)達到平衡時，若增大壓強，則n(C2H4)變大(填“變大”“變

小”或“不變嘰

(2)理論計算表明。原料初始組成n(CO2)：n(H2)=1：3,在體系壓強為O.IMPa,

反應(yīng)達到平衡時，四種組分的物質(zhì)的量分數(shù)x隨溫度T的變化如圖所示。圖中，表示C2H4、

CO2變化的曲線分別是d、c。CO2催化加氫合成C2H4反應(yīng)的小于0(填

“大于”或“小于

(3)根據(jù)圖中點AC440K,0.39),計算該溫度時反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=-X——-~-

4(0.039)3

(MPa)3(列出計算式。以分壓表示，分壓=總壓X物質(zhì)的量分數(shù))。

(4)二氧化碳催化加氫合成乙烯反應(yīng)往往伴隨副反應(yīng)，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳

崎。一定溫度和壓強條件下，為了提高反應(yīng)速率和乙烯選擇性，應(yīng)當(dāng)選擇合適的催化

劑。

0|I；；!，：

390450510570630690750

【解答】解：(1)CO2催化加氫生成乙烯和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為

2co2+6H2UCH2=CH2+4H2O,

則該反應(yīng)中產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n(C2H4)：n(H2O)=1：4；

由于該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，若增大壓強，則化學(xué)平

衡向正反應(yīng)方向移動，n(C2H4)變大,

故答案為：1：4；變大；

(2)由題中信息可知，兩反應(yīng)物初始投料之比等于化學(xué)計量數(shù)之比；由圖中曲線的起點

坐標(biāo)可知，c和a所表示的物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)之比為1：3、d和b表示的物質(zhì)的物質(zhì)的

量分數(shù)之比為1：4,則結(jié)合化學(xué)計量數(shù)之比可以判斷，表示乙烯變化的曲線是d,表示

二氧化碳變化曲線的是c；

由圖中曲線的變化趨勢可知，升高溫度，乙烯的物質(zhì)的量分數(shù)減小，則化學(xué)平衡向逆反

應(yīng)方向移動，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，AH小于0,

故答案為：d：c；小于：

(3)原料初始組成n(CO2)：n(H2)=1：3,在體系壓強為O.IMpa建立平衡，由A

點坐標(biāo)可知，該溫度下，氫氣和水的物質(zhì)的量分數(shù)均為0.39,則乙烯的物質(zhì)的量分數(shù)為

水的四分之一，即乙烯的物質(zhì)的量分數(shù)為之毀，二氧化碳的物質(zhì)的量分數(shù)為氫氣的三分

4

之一，即二氧化碳的物質(zhì)的量分數(shù)為因毀，

3

44

“p(C2H4)-p(H20)*0.1虹撲?(0.39X0,IMPa)

Kp—----------------==—

2626

P(CO2)'P(H2)(^1^X0.lMPa)-(0.39X0.IMPa)

o

9義----------(MPa)-3,

4(0.039)3

故答案為：-x------...-;

4(0.039)3

(4)工業(yè)上通常通過選擇合適催化劑，以加快化學(xué)反應(yīng)速率，同時還可以提高目標(biāo)產(chǎn)品

的選擇性，減少副反應(yīng)的發(fā)生。因此，一定溫度和壓強下，為了提高反應(yīng)速率和乙烯的

選擇性，應(yīng)當(dāng)選擇合適的催化劑，

故答案為：選擇合適的催化劑。

(二)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

一題計分。［化學(xué)-選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)］(15分)

II.(15分)氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好，是一種具有潛力的固體儲氫材料。

回答下列問題：

(1)H、B、N中，原子半徑最大的是B°根據(jù)對角線規(guī)則，B的一些化學(xué)性質(zhì)與元

素Si的相似。

(2)NH3BH3分子中，N-B化學(xué)鍵稱為配位鍵,其電子對由N提供。氨硼烷在

催化劑作用下水解釋放氫氣：

+3

3NH3BH3+6H2O=3NH4+B3O6'+9H2

133063一的結(jié)構(gòu)為1°,、。J.在該反應(yīng)中，B原子的雜化軌道類型由S。變?yōu)?/p>

SP2O

（3）NH3BH3分子中，與N原子相連的H呈正電性（H*+）,與B原子相連的H呈負電

性（H”）,電負性大小順序是N>H>B。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是

C2H6（寫分子式），其熔點比NH3BH3低（填“高”或"低”），原因是在NH3BH3

分子之間，存在H"+與H”的靜電引力作用,也稱“雙氫鍵”。

（4）研究發(fā)現(xiàn)，氨硼烷在低溫高壓條件下為正交晶系結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)分別為apm、bpm、

cpm,a=0=Y=9O°.氨硼烷的2X2X2超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。氨硼烷晶體的密度p=

3

------泌~—_g-cm（列出計算式，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值）。

_30

NAabcX1Q

【解答】解：（1）在所有元素中，H原子的半徑是最小的，同一周期從左到右，原子半

徑依次減小，所以，H、B、N中原子半徑最大是B.B與Si在元素周期表中處于對角線

的位置，根據(jù)對角線規(guī)則，B的一些化學(xué)性質(zhì)與Si元素相似。

故答案為：B；Si。

（2）B原子最外層有3個電子，其與3個H原子形成共價鍵后，其價層電子對只有3

對，還有一個空軌道；在NH3中，N原子有一對孤對電子，故在NH3BH3分子中，N-B

鍵為配位鍵，其電子對由N原子提供。NH3BH3分子中，B原子的價層電子對數(shù)為4,故

其雜化方式為sp3.NH3BH3在催化劑的作用下水解生成氫氣和B3O63,由圖中信息可知,

B3O63一中每個B原子只形成3個。鍵，其中的B原子的雜化方式為sp2,因此，B原子

的雜化軌道類型由sp3變?yōu)閟p?。

故答案為：配位、N、sp3、sp2。

（3）NH3BH3分子中，與N原子相連的H呈正電性，說明N的電負性大于H；與B原

子相連的H呈負電性，說明H的電負性大于B,因此3種元素電負性由大到小的順序為

N>H>B.NH3BH3分子中有8個原子，其價電子總數(shù)為14,N和B的價電子數(shù)的平均

值為4,依據(jù)等量代換的原則，可以找到其等電子體為CH3cH3.由于NH3BH3分子屬于

極性分子，而CH3cH3屬于非極性分子，兩者相對分子質(zhì)量接近，但是極性分子的分子

間作用力較大，故CH3cH3熔點比NH3BH3低。NH3BH3分子間存在“雙氫鍵”，類比氫

鍵的形成原理，說明其分子間存在H，+與H6一的靜電引力。

故答案為：N>H>B、C2H6、低、H“與H”的靜電引力。

（4）在氨硼烷的2X2X2的超晶胞結(jié)構(gòu)中，共有16個氨硼烷分子，晶胞的長、寬、高

分別為2apm、2bpm、2cpm,若將其平均分為8份可以得到8個小長方體，則平均每個

小長方體中占有2個氨硼烷分子，小長方體的長、寬、高分別為apm、bpm、cpm,則小

長方體的質(zhì)量為31*2g,小長方體的體積為abcX10-3%m-3,因此，氨硼烷晶體的密

NA

31X2g

聲力一______