山东省2020届高三普通高中学业水平等级模拟考试化学试题

山东省2020届高三普通高中学业水平等级模拟考试化学试题

山东省 2020 年普通高中学业水平等级考试（模拟卷） 化 学 试 题 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形 码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用 2B 铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使 用 0.5 毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草 稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 Cr 52 Cu 64 一、选择题：本题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分。每小题只有一个选项符合 题意。 1.山梨醇[CH2OH(CHOH)4CH2OH]可用作牙膏、食品的水分保持剂。其生产路线如下图所示。 下列说法错误的是 A. 活性炭脱色的过程为物理变化 B. 加压氢化时葡萄糖中醛基转化为羟基 C. 离子交换时可选用阴离子交换树脂 D. 山梨醇可作水分保持剂是因为能与水形成氢键 【答案】C 【解析】 【分析】 由生产流程图可知，葡萄糖先溶解后经过活性炭吸附褪色，后醛基加压氢化还原成羟基，再 利用阳离子交换膜去除重金属离子得到山梨醇，以此分析。 【详解】A. 活性炭脱色利用了活性炭的吸附性，属于物理变化，故 A 正确； B. 加压氢化时葡萄糖中醛基转化为羟基，故 B 正确； C. 离子交换为了除去重金属离子，应选用阳离子交换膜，故 C 错误； D. 山梨醇可作水分保持剂是因为山梨醇中羟基能与水形成氢键，故 D 正确； 故答案选：C。 2.下列实验操作或实验仪器使用正确的是 A. 将高锰酸钾溶液盛装在碱式滴定管中 B. 容量瓶、滴定管使用前均需用蒸馏水洗净并烘干 C. 用 10 mL 量筒量取 2.5 mL 浓硫酸用于配制一定浓度的稀硫酸 D. 溶液蒸发浓缩时，用坩埚钳夹持蒸发皿直接加热 【答案】C 【解析】 【详解】A. 将高锰酸钾溶液应盛装在酸式滴定管中，故 A 错误； B. 容量瓶使用前不需要烘干，滴定管使用前需用蒸馏水洗净然后再用标准液润洗，不需要烘 干，故 B 错误； C. 可用 10 mL 量筒量取 2.5 mL 浓硫酸用于配制一定浓度的稀硫酸，操作正确，故 C 正确； D. 溶液蒸发浓缩时，蒸发皿应放置在泥三角上加热，不能直接用坩埚钳夹持加热，故 D 错误； 故答案选：C。 3.下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是 A. ⅡA 族基态原子最外层电子排布均为 ns2 B. 第三、第四周期同主族元素的原子序数均相差 8 C. 第四周期ⅡA 族与ⅢA 族元素的原子序数相差 11 D. 基态原子 3d 轨道上有 5 个电子的元素位于ⅥB 族或ⅦB 族 【答案】B 【解析】 【详解】A. ⅡA 族基态原子最外层电子排布均为 ns2，故 A 正确 B. 第三、第四周期同主族元素的原子序数ⅠA、ⅡA 均相差 8，ⅢA-0 族均相差 18，故 B 错误； C. 第四周期ⅡA 族与ⅢA 族元素的原子序数相差 11，故 C 正确； D. 基态原子 3d 轨道上有 5 个电子的元素位于ⅥB 族或ⅦB 族，故 D 正确； 故答案选：B。 4.中医药是中华民族的瑰宝，厚朴酚是一种常见中药的主要成分之一，有抗菌、消炎等功效， 其结构简式如图 a 所示。下列说法错误的是 A. 厚朴酚与溴水既可发生加成反应又可发生取代反应 B. 图 b 所示为厚朴酚的一种同分异构体 C. 厚朴酚分子中所有碳原子可能共平面 D. 厚朴酚分子中不含手性碳原子 【答案】B 【解析】 【分析】 由厚朴酚的结构简式可知，厚朴酚含官能团酚羟基、碳碳双键，图 a 图 b 有机物结构相同， 为同一物质；苯环中所有原子共面，碳碳双键中所有原子共面；手性碳原子是指与四个各不 相同原子或基团相连的碳原子，以此分析。 【详解】A. 厚朴酚含有酚羟基、碳碳双键可与溴水发生加成反应又可发生取代反应，故 A 正 确； B. 图 b 结构与厚朴酚相同，和厚朴酚为同一物质，故 B 错误； C. 厚朴酚分子中苯环中所有原子共面，碳碳双键中所有原子共面，则所有碳原子可能共面， 故 C 正确； D. 手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，由结构图可知厚朴酚分子中不 含手性碳原子，故 D 正确； 故答案选：B。 【点睛】手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子。 5.缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结构（一个原子通过共享电子使其价层电子数达到 8， H 原子达到 2 所形成的稳定分子结构）要求的一类化合物。下列说法错误的是 A. NH3、BF3、BF4-中只有 BF3 是缺电子化合物 B. BF3、BF4-中心原子的杂化方式分别为 sp2、sp3 C. BF3 与 NH3 反应时有配位键生成 D. BF4-的键角小于 NH3 【答案】D 【解析】 【详解】A.NH3 电子式为 符合路易斯结构，BF3 电子式为 ，B 原子价 层电子数为 6，不符合路易斯结构、BF4-电子式为 ，只有 BF3 是缺电子化合 物，故 A 正确； B. BF3 中心原子 B 价层电子对数为 ，则杂化方式为 sp2 杂化；BF4-中心原 子 B 价层电子对数为 ，则杂化方式分别为 sp3 杂化，故 B 正确； C. BF3 与 NH3 反应时，NH3 中 N 原子有孤电子对，BF3 中 B 有空轨道，可生成配位键，故 C 正确； D. BF4-和 NH3 均为 sp3 杂化， BF4-中心原子无孤电子对，NH3 有一对孤电子对，根据价层电 子对互斥理论，孤电子对数增多，对成键电子的斥力增大，键角减小，则 BF4-的键角大于 NH3，故 D 错误； 故答案选：D。 6.设计如下装置制备硝酸（夹持装置略），每个虚线框表示一个装置单元，其中完全正确的是 A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④ 【答案】A 【解析】 【分析】 制备硝酸流程为 NH3 先进行催化氧化生成 NO，NO 再和氧气、水反应生成硝酸，以此分析。 【详解】制备硝酸流程为 NH3 先进行催化氧化生成 NO，NO 再和氧气、水反应生成硝酸，图 中装置①制取氨气和氧气，图②为 NH3 的催化氧化生成 NO，③为除去氨气的装置，应使用浓 : F: : F: : F : B : F : −                 13+ (3-1 3)=32 × 14+ (3+1-4 1)=42 × 硫酸除去气体中的 NH3，④为防倒吸装置和吸收装置，进气应该是短口进，故①②正确，③④ 错误。故答案选：A。 7.设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下，1 个氧气分子体积为 cm3 B. 铜电解精炼时，当阳极质量减少 64 g 时，电路中转移电子数为 2NA C. 标准状况下 22.4 L Cl2 完全溶于水时，所得溶液中含氯微粒总数为 2NA D. NaCl 晶体中 Na+与最近 Cl－的核间距离为 a cm，则其晶体密度为 g·cm－3 【答案】D 【解析】 【详解】A. 标准状况下，1 个氧气分子体积由氧气分子的大小决定不能直接用气体摩尔体积 进行计算，故 A 错误； B.铜电解精炼时，阳极中含有 Cu、Fe、Zn 等金属，Fe、Zn 先放电，当阳极质量减少 64g 时， 电路中转移电子数不等于 2NA，故 B 错误； C. 标准状况下 22.4 L Cl2 物质的量为 1mol 完全溶于水时，所得溶液中含氯微粒有 Cl2、 HClO、Cl-、ClO-，根据氯原子守恒可知： ， 则 含氯微粒总数小于 2NA，故 C 错误； D. NaCl 晶胞中 Na+数目为 ， Cl－数目为 ，则晶胞质量为： , 与最近 Cl－的核间距离为 a cm，则体积为 ，则其晶体密度为 g·cm －3，故 D 正确； 故答案选：D。 8.锂－空气电池是一种可充放电池，电池反应为 2Li + O2 = Li2O2，某锂－空气电池的构造原理 图如下。下列说法正确的是 4 A 2.24 10 N × 3 A 234 8N a - - 22n(Cl )+n(HClO)+n(ClO ) n(Cl )=2mol+ 11+12 =44 × 1 18 +6 =48 2 × × A 4M N 38a cm3 3 A m 234ρ= =V 8N a A. 可选用有机电解液或水性电解液 B. 含催化剂的多孔电极为电池的负极 C. 放电时正极的电极反应式为 O2 + 2Li+ + 2e－= Li2O2 D. 充电时锂电极应连接外接电源的正极 【答案】C 【解析】 【分析】 在锂空气电池中，锂失电子作负极，锂不能与该电解液直接反应，负极反应式为： Li-e-=Li+， 以空气中的氧气作为正极反应物，氧气得电子生成 Li2O2，正极反应为：O2 + 2Li+ + 2e－= Li2O2，总反应为：2Li + O2 = Li2O2，据此解答。 【详解】A. 应选用有机电解液，水性电解液会与 Li 直接反应，故 A 错误； B. 含催化剂的多孔电极为电池的正极，故 B 错误； C. 放电时正极的电极反应式为 O2 + 2Li+ + 2e－= Li2O2，故 C 正确； D. 充电时锂电极应连接外接电源的负极发生电极反应： Li++ e-= Li，故 D 错误； 故答案选：C。 9.实验室利用反应 合成洋茉 莉醛的流程如下。下列说法错误的是 A. 水洗的目的是除去 KOH B. 试剂 X 应选用有机溶剂 C. 加入 Na2CO3 溶液的目的是除去酸 D. 进行蒸馏操作时可选用球形冷凝管 【答案】D 【解析】 【分析】 由流程图可知黄樟油素通过反应 1 生成异黄樟油素，异黄樟油素水洗过滤除去 KOH，通过反 应Ⅱ得到洋茉莉醛，利用有机溶剂将含洋茉莉醛的有机剂萃取出来，再加入 Na2CO3 除去酸， 再通过蒸馏分离得到洋茉莉醛，以此分析。 【详解】A. 黄樟油素和异黄樟油素不溶于水，水洗的目的是除去 KOH，故 A 正确； B. 洋茉莉醛不溶于水溶液有机溶剂，则试剂 X 应选用有机溶剂，故 B 正确； C. 加入 Na2CO3 溶液 目的是除去稀硫酸，故 C 正确； D. 进行蒸馏操作时应选用直形冷凝管，故 D 错误； 故答案选：D。 10.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均会在工业生产硝酸过程中发生，其中反应Ⅰ、Ⅱ发生在氧化炉中，反应Ⅲ 发生在氧化塔中，不同温度下各反应的化学平衡常数如下表所示。下列说法正确的是 化学平衡常数 温 度 (K) 反应Ⅰ: 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O 反应Ⅱ: 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O 反应Ⅲ: 2NO + O2 → 2NO2 500 1.1×1026 7.1×1034 1.3×102 700 2.1×1019 2.6×1025 1.0 A. 使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂可增大氧化炉中 NO 的含量 B. 通过改变氧化炉的温度可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ C. 通过改变氧化炉的压强可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ D. 氧化炉出气在进入氧化塔前应进一步提高温度 【答案】A 【解析】 【详解】A. 使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ，增大氧化炉中 NO 的含量，故 A 正确； B. 升高温度，反应Ⅰ和反应ⅡK 值均减小，则正反应均为放热反应，无法通过改变氧化炉的 温度可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ，故 B 错误； 的 C. 反应Ⅰ和反应Ⅱ正反应均为增大压强的反应，无法通过改变氧化炉的压强可促进反应Ⅰ而 抑制反应Ⅱ，故 C 错误； D. 氧化炉出气在进入氧化塔前应降低温度，提高氨气的转化率，故 D 错误； 故答案选：A。 二、选择题：本题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分。每小题有一个或两个选项符 合题意，全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 11.下列关于有机物结构的说法错误的是 A. 环己烷中所有 C—C—C 键角均 120° B. CnH2n+1Cl 与 CnHCl2n+1 同分异构体数目相同 C. C 原子与 N 原子之间可形成单键、双键和叁键 D. 含有手性碳原子的饱和链烃中，碳原子数最少的一定是 3-甲基己烷 【答案】AD 【解析】 【详解】A. 环己烷中所有 C—C—C 键角为四面体结构，键角不是 120°，故 A 错误； B. CnH2n+1Cl 与 CnHCl2n+1 等效氢数目相同，则同分异构体数目相同，故 B 正确； C. C 原子与 N 原子之间可形成单键、双键和叁键，故 C 正确； D. 含有手性碳原子的饱和链烃中，碳原子数最少的可能是 3-甲基己烷，也可能是 2,3-二甲基 戊烷，故 D 错误； 故答案选：AD。 【点睛】含有手性碳原子的饱和链烃中，碳原子数最少的可能是 3-甲基己烷，也可能是 2,3-二 甲基戊烷。 12.工业上常用电解铬酐（CrO3，遇水生成 H2Cr2O7 和 H2CrO4）水溶液的方法镀铬，电镀液中 需加入适量的催化剂和添加剂，并通过加入 H2O2 提高或降低电镀液中 Cr（Ⅲ）的含量，发生 的部分反应有： ①Cr2O72-+14H++6e−=2Cr3++7H2O ②2H++2e−=H2 ③2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O ④CrO42-+8H++6e−=Cr+4H2O ⑤2H2O−4e−=O2+4H+ ⑥2Cr3++7H2O−6e−=Cr2O72-+14H+ 为  下列说法错误的是（　　） A. 反应①②在镀件上发生 B. H2O2 既体现氧化性又体现还原性 C 当镀件上析出 52g 单质铬时，电路中转移 6mol 电子 D. 电镀一段时间后，电极附近溶液的 pH：阳极＞阴极 【答案】CD 【解析】 【详解】A.反应①②得到电子发生还原反应。在阴极上发生，镀件为阴极，故 A 正确； B. H2O2 既能提高也能降低电镀液中 Cr（Ⅲ）的含量，则 H2O2 既体现氧化性又体现还原性， 故 B 正确； C.阴极上发生反应①②④，当镀件上析出 52g 单质铬时，电路中转移电子大于 6mol，故 C 错 误； D. 由反应②可知阴极 pH 增大，由反应⑥可知阳极 pH 减小，则 pH 阳极＜阴极，故 D 错误； 故答案选：CD。 13.改良 Claus 法利用天然气脱硫产生的 H2S 回收单质硫，首先将原料气通入反应炉并发生高 温反应Ⅰ：2H2S(g) + 3O2(g) ＝2SO2(g) + 2H2O(g)；反应后的混合气体通入串联的多个温度逐渐 降低的转化器内进行反应Ⅱ：2H2S(g) + SO2(g) 3S(l) + 2H2O(g)。下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ、Ⅱ消耗等量 H2S 时，转移电子数之比为 2:1 B. 根据工艺流程判断反应Ⅱ为吸热反应 C. 通过串联多个转化器可提高硫的回收率 D. 反应Ⅰ中消耗 H2S 的量占通入 H2S 总量的 时，硫的回收率最高 【答案】CD 【解析】 【详解】A. 反应Ⅰ消耗 1molH2S 时，转移电子 6mol，反应Ⅱ消耗 1molH2S 时，转移电子 2mol，则转移电子数之比为 3：1，故 A 错误； B. 为了提高原料利用率，反应Ⅱ温度降低，平衡正移，则正反应为放热反应， 故 B 错误； C. 通过串联多个转化器，分离出硫，平衡正移，可提高硫的回收率，故 C 正确； D. 反应Ⅰ中消耗 H2S 的量占通入 H2S 总量的 时，反应Ⅱ中 H2S 和 SO2 物质的量之比为 2： 1，此时反应进行的最彻底，硫的回收率最高，故 D 正确；  1 3 1 3 故答案选：CD。 14.常温下，将 10 mL 0.1 mol·L－1 NaA 溶液逐滴加入 10 mL 0.1 mol·L－1 HA 溶液中，已知 HA 的电离平衡常数 Ka = 1.8×10－4。下列说法正确的是 A. 滴加过程中，混合溶液中 始终变小 B. 滴加过程中，混合溶液中 c(H+) + c(OH－) > 2.0×10－7 mol·L－1 C. 充分混合后，溶液中 A－的水解程度比原 NaA 溶液中 A－的水解程度大 D. 充分混合后，溶液中 c(Na+) > c(A－) > c(HA) > c(H+) > c(OH－) 【答案】B 【解析】 【详解】A. ，滴加过程中，氢离子浓度减小，则混合溶 液中 始终变大，故 A 错误； B. Ka = 1.8×10－4，则 HA 的电离大于 A-水解，滴加过程中，混合溶液呈酸性，且水的离子 键 ，则 ，故 B 正确； C. 充分混合后，溶液为 NaA 和 HA 的混合液，HA 溶液抑制 A－的水解，故 C 错误； D. 充分混合后，溶液为 NaA 和 HA 的混合液，且 HA 的电离大于 A-水解，则溶液中 c(A－)＞ c(Na+)＞c(HA)＞c(H+)＞c(OH－)，故 D 错误； 故答案选：B。 15.氨基甲酸铵发生分解的化学方程式为 NH2COONH4(s) 2NH3(g) + CO2(g)。利用如下装 置测定不同温度下该反应以分压表示的化学平衡常数 Kp，实验步骤如下： （Ⅰ）关闭 K3，打开 K1 和 K2，开启真空泵抽气至测压仪数值稳定后关闭 K1； （Ⅱ）关闭 K2，缓慢开启 K3 至 U 型管两边液面相平并保持不变，读取压强数值。记录 25℃、30℃下压强分别为 12.0 kPa、17.1 kPa。下列说法错误的是 -c(A ) c(HA) - 4 a +c(A ) c(H ) =c 1 1(HA) 8 －K . 0××= -c(A ) c(HA) -14 WK =10 ( ) ( )+ + 7 1c H +c(OH ) >2 c H c(OH ) =2.0 10 mol L－ － － －× × ⋅  A. 氨基甲酸铵分解反应的 ΔH＞0 B. 该反应 25℃时的化学平衡常数 Kp = 2.56×1011 Pa3 C. 步骤Ⅰ中测压仪数值未稳定即关闭 K1，Kp 测量值偏小 D 步骤Ⅱ中读数时 U 型管左侧液面偏高，Kp 测量值偏小 【答案】CD 【解析】 【详解】A. 温度升高气压增大，由反应可知，平衡正移，则正反应为吸热反应，故 A 正确； B. 设 CO2 的压强为 xPa，则 NH3 的压强为 2xPa，总压强为 12.0 kPa，则 ， ，则 ，故 B 正确； C. 步骤Ⅰ中测压仪数值未稳定即关闭 K1，U 型管左侧会有残留空气，导致 Kp 测量值偏大， 故 C 错误； D. 步骤Ⅱ中读数时 U 型管左侧液面偏高，则证明左侧气压小于右侧，Kp 测量值偏大，故 D 错误。 故答案选 CD。 三、非选择题：本题共 5 小题，共 60 分。 16.我国科学家成功合成了甲基胺离子导向的钙钛矿类杂化材料(CH3NH3)PbI3，该物质因具有 较高的光电转换效率而在太阳能电池领域具有重要的应用价值。回答下列问题 （1）C、N 基态原子中，第一电离能较大的是_____。 （2）CH3NH3+的电子式为_____，C、N 原子的杂化轨道类型分别为______、______；CH3NH3+ 中，存在______（填代号）。 a．σ 键 b．π 键 c．配位键 d．氢键 已知甲基 供电子能力强于氢原子，则 CH3NH2、(CH3)2NH 中接受质子能力较强的是的 2 aP(CO )= = a12000P 4000P3 3 2P(NH )=2P(CO )= a8000P 2 11 3 p 2 3K =P(CO ) P (NH )=2 56 1 Pa. 0× × ______。 （3）(CH3NH3)PbI3 的立方晶格结构如图所示，其中 B 代表 Pb2+，则______代表 I−，每个晶 胞中含有 I− 的数目为______。原子分数坐标可用于表示晶胞内部各原子的相对位置。其中， 原子分数坐标 A 为（0，0，0），B 为（1/2，1/2，1/2），则 C 的原子分数坐标为______。已 知(CH3NH3)PbI3 的晶胞参数为 a pm，晶体密度为ρ g·cm−3，设 NA 为阿伏加德罗常数的值， 则(CH3NH3)PbI3 的摩尔质量为________g·mol−1（用代数式表示）。 【答案】 (1). N (2). (3). sp3 (4). sp3 (5). ac (6). (CH3)2NH (7). C (8). 3 (9). （ ， ，0） (10). ρa3NA×10－30 【解析】 【详解】（1）C、N 均属于第二周期，第一电离能随序数递增，则 N 的第一电离能强于 C，故 答案为：N； （2）CH3NH3+电子式为： ，C 原子含有 4 个 σ 键，则杂化轨道为 sp3； N 原子含有 4 个 σ 键，则杂化轨道为 sp3； 由 CH3NH3+电子式可知 C、H，N、H 之间存在 σ 键，无 π 键，N 提供孤电子对，H 含有空轨道，可形成配位键；甲基的供电子能力强于氢原子， 则 CH3)2NH 中含有两个甲基接受质子能力较强，故答案为： ；sp3； sp3；ac；(CH3)2NH； （3）晶胞中 A 的数目为 ，B 的数目为 1，C 的数目为： ，B 代表 Pb2+，由 1 2 1 2 =118 8 × 16 =32 × 化学式可知(CH3NH3)PbI3，Pb2+和 I−个数之比为 1:3，则 C 代表 I−；个数为 3；原子分数坐标 A 为（0，0，0），B 为（1/2，1/2，1/2），则 C 的原子分数坐标为（ ， ，0）；晶胞质量 为 ，晶胞体积为 ，晶胞密度为 ，则摩尔质 量为 ρa3NA×10－30，故答案为：C；3；（ ， ，0）；ρa3NA×10－30。 【点睛】共价单键是 σ 键；双键中有一个 σ 键和一个 π 键；三键中有一个 σ 键和两个 π 键。 17.四水合磷酸锌[Zn3(PO4)2·4H2O，摩尔质量为 457 g·mol－1，难溶于水] 是一种性能优良 的绿色环保防锈颜料。实验室以锌灰（含 ZnO、PbO、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2 等）为原料制 备 Zn3(PO4)2·4H2O 的流程如下，回答下列问题： 已知：6NH4HCO3 + 3ZnSO4 ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓ + 3(NH4)2SO4 + 5CO2↑ ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O + 2H3PO4 Zn3(PO4)2·4H2O + 2H2O + CO2↑ （1）滤渣Ⅰ的主要成分为________；步骤Ⅰ中，需先将溶液的 pH 调至 5.1，此时应选择的最 佳试剂是________； a．氨水 b．氢氧化钠 c．氧化锌 d．氢氧化钡 滴加 KMnO4 溶液后有 MnO2 生成，该反应的离子方程式为________；试剂 a 为________；步 骤Ⅳ反应结束后，得到 Zn3(PO4)2·4H2O 的操作包括________和干燥。 （2）称取 45.7 mg Zn3(PO4)2·4H2O 进行热重分析，化合物质量随温度的变化关系如图所示， 为获得 Zn3(PO4)2·2H2O 和 Zn3(PO4)2·H2O 的混合产品，烘干时的温度范围为________。 a．90～145℃ b．145～195℃ c．195～273℃ d．＞273℃ 1 2 1 2 A M gN 3 -30 3a 10 cm× A 3 -30 M Nmρ= = g cmV a 10 3/× 1 2 1 2 Δ Δ （3）为测定产品中 Zn3(PO4)2·4H2O 的含量，进行如下实验，已知滴定过程中 Zn2+与 H2Y2− 按 1:1 反应。 步骤Ⅰ：准确称取 0.4570 g 产品于烧杯中，加入适量盐酸使其溶解，将溶液转移至 100 mL 容 量瓶，定容。 步骤Ⅱ：移取 20.00 mL 上述溶液于锥形瓶中，加入指示剂，在 pH = 5～6 的缓冲溶液中用 0.02000mol·L－1 Na2H2Y 标准溶液滴定至终点，测得 Na2H2Y 标准溶液的用量为 27.60 mL。 步骤Ⅱ中移取溶液时所使用的玻璃仪器为________；产品中 Zn3(PO4)2·4H2O 的质量分数为 _______。下列操作中，导致产品中 Zn3(PO4)2·4H2O 含量测定值偏低的是________。 a．步骤 I 中定容时俯视刻度线 b．步骤 I 中转移溶液时未洗涤烧杯 c．步骤 II 中滴定管未用 Na2H2Y 标准溶液润洗 d．步骤 II 中滴定前滴定管内无气泡，滴定结束后有气泡 【答案】 (1). SiO2、PbSO4 (2). c (3). MnO+ 3Fe2+ + 7H2O＝MnO2↓ + 3Fe(OH)3↓ + 5H+ (4). Zn (5). 过滤、洗涤 (6). b (7). 移液管（或酸式滴定管） (8). 92% (9). bd 【解析】 【分析】 酸浸时 SiO2 不参与反应，PbO 与稀硫酸反应生成难溶物质 PbSO4；调节 pH 时应注意不能带入 新的杂质；KMnO4 与溶液中亚铁离子发生氧化还原反应，以此写出化学方程式；试剂 a 为了 除去溶液中的其他金属阳离子；步骤Ⅳ反应结束后，得到 Zn3(PO4)2·4H2O 的操作有过滤、 洗涤、干燥，据此解答。 【详解】（1）酸浸时 SiO2 不参与反应，PbO 与稀硫酸反应生成难溶物质 PbSO4,故滤渣Ⅰ的主 要成分为 SiO2、PbSO4,；调节 pH 时不能带入新的杂质，也不能与所需产品反应，最佳试剂 为 氧 化 锌 ； KMnO4 与 溶 液 中 亚 铁 离 子 发 生 氧 化 还 原 反 应 ： ；试剂 a 为了除去溶液中的其 他金属阳离子 Cu2+ ，为了不带入新的杂质，可用 Zn 单质；步骤Ⅳ 反应结束后，得到 Zn3(PO4)2·4H2O 的 操 作 有 过 滤 、 洗 涤 、 干 燥 ； 故 答 案 为 ： SiO2 、 PbSO4 ； c ； ；Zn；过滤、洗涤； （2）由图可知当温度小于 90℃时，产品为 Zn3(PO4)2·4H2O，此时物质的量为 ，当温度为 145℃时质量为 42.1g，蒸发水分物质的量为 ，则产品为 Zn3(PO4)2·2H2O，同理可得，当温度为 195℃时产品为 Zn3(PO4)2·H2O，当温度为 273℃时产品为 Zn3(PO4)2，为获得 Zn3(PO4)2·2H2O 和 Zn3(PO4)2·H2O 的混合产品，应控制温度在 145～195℃，故答案为：b； （3）移取溶液时所使用的玻璃仪器为移液管（或酸式滴定管）；滴定时有关系： ，消耗 Na2H2Y 物质的量为 ，则样品中含有 Zn3(PO4)2·4H2O 的物 质的量为： ，则产品中 Zn3(PO4)2·4H2O 的质 量分数为 ； a．步骤 I 中定容时俯视刻度线，导致产品浓度偏高，测定值偏高； b．步骤 I 中转移溶液时未洗涤烧杯，导致产品浓度偏低，测定值偏低； c．步骤 II 中滴定管未用 Na2H2Y 标准溶液润洗，所需标准液体积偏高，测定值偏高； d．步骤 II 中滴定前滴定管内无气泡，滴定结束后有气泡，所需标准液体积偏低，测定值偏低； 故答案为：移液管（或酸式滴定管）；92%；bd。 18.利用钒钛磁铁矿冶炼后产生的钒渣（主要含 FeO·V2O3、Al2O3、SiO2 及少量可溶性磷酸盐） 生产 V2O5 的工艺流程如下，回答下列问题： ( )2 2 2 3 MnO 3Fe 7H O MnO 3Fe OH 5H+ ++ + = ↓ + ↓ + ( )2 2 2 3 MnO 3Fe 7H O MnO 3Fe OH 5H+ ++ + = ↓ + ↓ + g = molg mol 45. 7 0. 1457 / g- g = molg mol 45. 7 42. 1 0. 218 / ( ) 2+ 3 4 2 2 22 Zn PO 4H O 3Zn 3Na H Y·   - 1 -27 6 2 mol L = mol3 － 4. 0 10 L 0. 0 000 5. 52 10× × × - -mol m = molm 4 45. 52 10 100 L 9. 2 103 20 L × × × - mol g mol %= %g 49. 2 10 457 / 100 920. 457 × × × 已知：①V2O5、Al2O3、SiO2 可与 Na2CO3、NaCl 组成的混合钠盐在高温下反应，并转化为 NaVO3、 NaAlO2、Na2SiO3 等可溶性钠盐。 ②AlO +4H+=Al3++2H2O。 （1）焙烧Ⅰ包括氧化和钠化成盐两个过程，氧化的目的是获得 V2O5，写出氧化过程中 FeO·V2O3 发生反应的化学方程式________；废渣Ⅰ的主要成分是________；精制Ⅰ中加盐 酸调 pH 的主要作用是________，加入 NH3·H2O 后发生反应的离子方程式为________。 （2）精制Ⅱ中加入 CaCl2 溶液除去磷酸盐，pH 过小时影响除磷效果的原因是________；pH 过大时，沉淀量增大的原因是________。 （3）沉钒所得 NH4VO3 沉淀需进行洗涤，洗涤时除去的阴离子主要是________。NH4VO3 在 500℃时焙烧脱氨制得产品 V2O5，反应方程式为 2NH4VO3 V2O5+H2O↑+2NH3↑。但脱氨过 程中，部分 V2O5 会转化成 V2O4，反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为 3:2，该反应的化学 方程式为________。 【答案】 (1). 4FeO·V2O3 + 5O2 2Fe2O3 + 4V2O5 (2). Fe2O3 [或 Fe(OH)3] (3). 除 Si 并转化 AlO2-写“除 Si”即得分） (4). Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓ + 3NH H+ + NH3·H2O = H2O + NH（写出第一个离子方程式即得分） (5). 形成溶解度较大的酸式盐 （或形成溶解度较大的磷酸氢钙和/或磷酸二氢钙） (6). 产生了 Ca(OH)2 沉淀 (7). Cl－ (8). 3V2O5 + 2NH3 3V2O4 + N2 + 3H2O 【解析】 【分析】 氧化过程 FeO·V2O3 生成对应的金属氧化物 Fe2O3 和 V2O5；经过氧化和钠化后，V2O5、 2 − Δ 焙烧 500℃ Al2O3、SiO2 均转化为可溶性盐，Fe2O3[或 Fe(OH)3]成为滤渣；精制Ⅰ中加盐酸调 pH 为了和 SiO32- 反应生成硅酸沉淀，将 AlO2- 转化为 Al3+ ；加入 NH3·H2O 后与 Al3+ 发生反应生成 Al(OH)3 沉淀；精制Ⅱ中加入 CaCl2 溶液生成磷酸钙沉淀，除去磷酸盐，沉钒时加入试剂 NH4Cl， 所得 NH4VO3 沉淀，焙烧得到产品，据此分析。 【详解】（1）氧化过程 FeO·V2O3 生成对应的金属氧化物 Fe2O3 和 V2O5，化学方程式为： 4FeO·V2O3 + 5O2 2Fe2O3 + 4V2O5；经过氧化和钠化后，V2O5、Al2O3、SiO2 均转化为可 溶性盐，Fe2O3 [或 Fe(OH)3]成为滤渣；精制Ⅰ中加盐酸调 pH 为了和 SiO32-反应生成硅酸沉 淀，将 AlO2-转化为 Al3+；加入 NH3·H2O 后与 Al3+发生反应生成 Al(OH)3 沉淀，还可以中和 酸 ， 反 应 方 程 式 为 ： 、 ，故答案为：4FeO·V2O3 + 5O2 2Fe2O3 + 4V2O5；Fe2O3 [ 或 Fe(OH)3] ； 除 Si 并 转 化 AlO2-( 写 “ 除 Si” 即 得 分 ) ； ， （写出第一个离 子方程式即得分）； （2）精制Ⅱ中加入 CaCl2 溶液生成磷酸钙沉淀，除去磷酸盐，pH 过小时形成溶解度较大的酸 式盐；pH 过大时易形成 Ca(OH)2 沉淀，故答案为：形成溶解度较大的酸式盐（或形成溶解度 较大的磷酸氢钙和/或磷酸二氢钙）；产生了 Ca(OH)2 沉淀； （3）沉钒时加入试剂 NH4Cl，因此所得 NH4VO3 沉淀含有阴离子主要为 Cl-；脱氨过程中，部 分 V2O5 会转化成 V2O4，且反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为 3:2，则 V2O5 为氧化剂， NH3 为还原剂，还原产物为 V2O4，氧化产物为 N2，则氧化还原方程式为：3V2O5 + 2NH3 3V2O4 + N2 + 3H2O，故答案为：Cl－；3V2O5 + 2NH3 3V2O4 + N2 + 3H2O。 19.探索氮氧化合物反应的特征及机理，对处理该类化合物的污染问题具有重要意义。回答下 列问题： （1）工业上利用 Na2CO3 溶液吸收 NO、NO2 混合气制备 NaNO2，该反应可实现 NO 和 NO2 的完全转化，反应的化学方程式为________。 焙烧 ( )3+ + 3 2 43 Al +3NH H O=Al OH +3NH↓ + + 3 2 2 4H +NH H O=H O+NH 焙烧 ( )3+ + 3 2 43 Al +3NH H O=Al OH +3NH↓ + + 3 2 2 4H +NH H O=H O+NH 500℃ 500℃ （2）NO2 可发生二聚反应生成 N2O4，化学方程式为 ，上述反应达到 平衡后，升高温度可使体系颜色加深，则该反应的 ________0（填＞或＜）。已知该反应 的正反应速率方程为 υ 正= k 正·c2(NO2)，逆反应速率方程为 υ 逆=k 逆·c(N2O4)，其中 k 正、k 逆分别为正、逆反应的速率常数。则图（lgk 表示速率常数的对数； 表示温度的倒数）所示 ①、②、③、④四条斜线中，能表示 lgk 正随变化关系的是斜线________，能表示 lgk 逆随 变化关系的是斜线________。 （3）图中 A、B、C、D 点的纵坐标分别为 a + 1.5、a+0.5、a－0.5、a－1.5，则温度 T1 时化 学平衡常数 K=_______mol－1·L。已知温度 T1 时，某时刻恒容密闭容器中 NO2、N2O4 浓度均 为 0.2 mol·L－1，此时 υ 正________υ 逆（填＞或＜）；上述反应达到平衡后，继续通入一定量 的 NO2，则 NO2 的平衡转化率将________，NO2 的平衡浓度将________（填增大、减小或不 变）。 【答案】 (1). NO + NO2 + Na2CO3＝2NaNO2 + CO2 (2). ＜ (3). ③ (4). ④ (5). 10 (6). ＞ (7). 增大 (8). 增大 【解析】 【分析】 （1）Na2CO3 溶液和 NO、NO2 反应生成 NaNO2，再写出化学方程式； （2）升高温度体系颜色加深，平衡逆移，则正反应为放热反应；化学反应速率和温度成正比， 随着温度下降 增大，正逆反应速率下降，则 lgk 正和 lgk 逆均减小，由于温度下降平衡正移， υ 正>υ 逆，则下降相同温度时 lgk 逆减小更快，以此分析； （3）化学平衡常数 ，平衡时 υ 正=υ 逆再 利用 C 点和 D 点数据求得 k 逆和 k 正；比较浓度商 Q 与 K 值得大小，若 Q>K 则平衡逆移，若 k 2 2 4k 2NO (g) N O (g) 正 逆  H∆ 1 T 1 T 1 T ( ) ( ) ( ) ( )2 4 2 4 2 2 2 2 N O N O vK = = vNO NO 逆 逆正 正 逆 正 逆正 c k c k k k kc k c = × ×  Q

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