山東省菏澤市2021屆-2023屆高考化學(xué)三年模擬（一模）匯編-02非選擇題

山東省荷澤市2021屆-2023屆高考化學(xué)三年模擬（一模）按

題型分類匯編-02非選擇題

一、工業(yè)流程題

1.（2021?山東莉澤?統(tǒng)考一模）硼氫化鈉（NaBH4）是有機(jī)合成中常用的還原劑。一種制

備硼氫化鈉的工藝如下（部分條件和產(chǎn)物省略）：

SOClj

M1BT∣I.O→{r*<?}->M?<l,→-a?l→Mt*MeH,η

1AMBH,

?∣Λ-??%M1U.ΛAfHA.idΛ2.ft*.Jβ-*N?BO,-----------------------

已知：MgH-NaBH,遇水蒸氣劇烈反應(yīng)并放出H?；卮鹣铝袉?wèn)題：

（I）Mg2B2O5H2O中B元素化合價(jià)為；難溶的MgzBq,HQ與濃氫氧化鈉

溶液反應(yīng)的離子方程式為。

（2）SOCI2溶于水能產(chǎn)生兩種氣體，其中一種氣體能使品紅溶液褪色，則灼燒

MgCl2?7H2O時(shí)加入的目的是0

（3廣有效氫”含量是衡量含氫還原劑的還原能力指標(biāo)，定義為Ig含氫還原劑的還原能力

與多少g%相當(dāng)。NaBH4的“有效氫”含量為（結(jié)果保留2位小數(shù)）。

（4）MgH2和NaBO2必須在干燥條件下合成NaBH4其原因是,二者反應(yīng)生成

NaBH4的化學(xué)方程式為。

2.（2022.山東荷澤.統(tǒng)考一模）納米二氧化錯(cuò)（ZrO2）是制備特種陶瓷重要的原料之一，工

業(yè)上以天然錯(cuò)英石（ZrSio4,含F(xiàn)e0、Al2O3sCU0、Sio2等雜質(zhì)）為原料制備納米ZrO?

的工藝流程如下：

過(guò)量鹽酸

過(guò)量NaoqJb

錯(cuò)央石堿熔一麗一

納米Zro2?煨燒-Zr(OH)4?

濾液濾渣3

己知：①錯(cuò)英石常溫下與酸、堿不反應(yīng)，高溫時(shí)能與燒堿反應(yīng)生成可溶于水的Na/rOj,

Na2ZrO3與酸反應(yīng)生成ZrO"。

②部分離子在實(shí)驗(yàn)條件下開(kāi)始沉淀和完全沉淀的PH如下表:?

離子Fe3+Al3+Cu2+ZrO2+Fe2+

開(kāi)始沉淀時(shí)PH1.93.34.46.27.6

完全沉淀時(shí)PH3.25.26.48.09.7

回答下列問(wèn)題：

(1)濾渣1的主要成分為(填化學(xué)式)，堿熔時(shí)生成Na2ZrO3的化學(xué)方程式為

⑵過(guò)濾2前調(diào)pH=a,a的取值范圍為,“水洗”的操作方法是。

(3)由于氟化鈉有劇毒，通常選用雙氧水氧化除銅后濾液中的氧化鈉，已知雙氧水與氟化

鈉反應(yīng)能生成一種酸式鹽和能夠使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則該反應(yīng)的離子方

程式為,若除銅后溶液中C(CU2+)=1X1(Γ6mol?U,則此時(shí)溶液中

C(CN)=o(已知KJCU(CN)』=4X1()T°mol3U3)

(4)一種甲醇燃料電池，電解質(zhì)是摻雜匕。3的Zro2晶體，它在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O?-,

寫(xiě)出該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式。

3.(2023?山東荷澤??？家荒?銃是一種稀土金屬元素，在國(guó)防、航天、核能等領(lǐng)域具

有重要應(yīng)用。工業(yè)上利用固體廢料"赤泥”(含F(xiàn)eO、Fe2O3,SiO2、Sc2O3>Tio2等)回收

試卷第2頁(yè)，共16頁(yè)

SC2θ3的工藝流程如圖。

—田

38

已知：Tio2難溶于鹽酸;KsplFe(OH)3J=LOxIO-O

回答下列問(wèn)題：

(1)為提高"酸浸”速率，對(duì)"赤泥”的處理方式為;濾渣I的主要成分是

___________(填化學(xué)式)。

⑵“氧化”時(shí)加入足量H2O2的目的是；氧化后溶液中Fe3+濃度為0.001

morL，常溫下“調(diào)pH”時(shí)，若控制pH=3,則Fe"的去除率為(忽略調(diào)PH

前后溶液的體積變化)。

(3)已知25℃時(shí)，KhI(C2θ^)=a,Kh2(C2O^)=b,Kp[Sc2(C2O4)3]=c。"沉航''時(shí)，發(fā)生

3++

反應(yīng)：2Sc+3H2C2θ4.Sc2(C2O4)31+6H,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(用含

a、b、c的代數(shù)式表示)。

(4)Sc2(C2O4)3?6H2O在空氣中加熱至550℃時(shí)生成SC2O3、82和H2O,寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)

方程式?

二、原理綜合題

4.(2021.山東荷澤.統(tǒng)考一模)研究大氣污染物和水污染物的處理對(duì)建設(shè)美麗中國(guó)具有

重要意義。汽車尾氣中的CO、NO,、碳氮化合物是大氣污染物?？蒲泄ぷ髡呓?jīng)過(guò)研究,

可以用不同方法處理氮的氧化物，防止空氣污染。回答下列問(wèn)題：

(1)已知：

N2(g)+O2(g)=2Nθ(g)?H=+180.4kJ?moΓ'

l

4NH3(g)+5O2(g)=4Nθ(g)+6H2θ(l)AH=-905.8kJ?moΓ

N&能將NO轉(zhuǎn)化成無(wú)毒物質(zhì)。寫(xiě)出在298K時(shí)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：。

(2)我國(guó)科研人員研究出了用活性炭對(duì)汽車尾氣中NO處理的方法：

C(s)+2Nθ(g)N2(g)+CO2(g)ΔH<0o在恒壓密閉容器中加入足量的活性炭和一

定量的NO氣體，反應(yīng)相同時(shí)間時(shí)，測(cè)得NO的轉(zhuǎn)化率α(N0)隨溫度的變化關(guān)系如圖所

示:

Aa(N()y%

IoO

由圖可知，溫度低于105OK時(shí)，NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大，原因是

用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)（記作Kp）。在

1050K、LlXIO<,pa時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)KP=［已知：氣體分壓（P分）=

氣體總壓（PiX體積分?jǐn)?shù)］。

（3）氮氧化物也可以用尿素［（NHj?CO］水溶液吸收。用尿素水溶液吸收體積比為1：?

的No和NO?混合氣，可將N元素轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)環(huán)境無(wú)害的氣體。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

（4）科研人員進(jìn)一步對(duì)比研究了活性炭負(fù)載鈣、銅氧化物的反應(yīng)活性。在三個(gè)反應(yīng)器中分

別加入C、CaO/C、La2O√C,通入Nc）使其濃度達(dá)到0.1mol?L。不同溫度下，測(cè)得2

小時(shí)時(shí)No去除率如圖所示：

a..

?t?*

7

/o

①據(jù)圖分析，490。C以下反應(yīng)活化能最小的是（用a、b、C表示）；Cao/C、

LaQj/C去除NO效果比C更好，其理由是。（寫(xiě)出一條即可）

②上述實(shí)驗(yàn)中，490。C時(shí)，若測(cè)得CaO/C對(duì)No的去除率為60%,則可能采取的措施是

試卷第4頁(yè)，共16頁(yè)

A.恒容下，及時(shí)分離出CO?B.壓縮體積C.恒容下，向體系通入氮?dú)?/p>

③490。C時(shí)的反應(yīng)速率V(NO)=mo?-l?'h1，該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)

為121,則反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)NO的去除率為(保留兩位有效數(shù)字)。

5.(2022?山東莉澤?統(tǒng)考一模)乙烯是現(xiàn)代工業(yè)的重要原材料，中科院設(shè)計(jì)完成了在催

化劑作用下CO2氧化CRe制取CR,的新路徑，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有：

I.C2H6(g)+CO2(g).?C2H4(g)+H2θ(g)+Cθ(g)ΔWl=+177kJ?moΓ'

l

II.C2H6(g)+2CO2(g).4∞(g)+3H2(g)Δ?2=+430kJ-moΓ

回答下列問(wèn)題：

(1)根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)CzH6(g)+2CO(g)+3H2(g)2C2H4(g)+2H2θ(g)β<j

ΔH=kJ?moΓl?

(2)一定條件下，向容積為1.0L的容器中通入2molJH,和3molCO?發(fā)生上述反應(yīng)，測(cè)

得乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率、乙烯的選擇性與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。

s0

s

，

W爵

蟒

則X代表(填“溫度'或"壓強(qiáng)”)；L11^(填“>”或“<")，M點(diǎn)反

應(yīng)I的平衡常數(shù)為(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

(3)TC時(shí)，向容積為2L的某剛性容器中通入2molC2H6、2molCCh混合氣體，若僅發(fā)生

反應(yīng)I,達(dá)到平衡時(shí)，C2H4的體積分?jǐn)?shù)為20%。測(cè)得ι?=kjEC(C2兒)?c(CO?),

??(C2H4)?C(H2O)?C(CO),其中卜正、k逆為速率常數(shù)，則k逆=(用KC

υ

和k正表示），kIE=0.25L?moΓ'?min^',則平衡時(shí)正=

(4)由水煤氣在一定條件下也可制備乙烯，反應(yīng)方程式為：

,

2Cθ(g)+4H2(g),?C2H4(g)+2H2O(g)ΔH=-210.5kJ?moΓ,下圖為分別在不同溫

度、不同催化劑下，保持其它初始條件不變，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，在相同時(shí)間內(nèi)測(cè)得CO轉(zhuǎn)化率

與溫度的關(guān)系。

co的轉(zhuǎn)化率/%

010020030040()5006∞Tvte

在催化劑乙作用下，圖中M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速率V,EV逆(填或“=")，理

由是o

6.(2023?山東荷澤??？家荒?為實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”、“碳中和”目標(biāo)，可將CO2催化加氫制

甲醇。該反應(yīng)體系中涉及以下兩個(gè)主要反應(yīng)：

反應(yīng)I：CO2(g)+3H2(g).CH3OH(g)+H2O(g)ΔH∣=-49kJ∕mol

反應(yīng)∏:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41kJ∕mol

(1)反應(yīng)CO(g)+2H2(g).?CH3OH(g)的反應(yīng)熱AFh=0

(2)在密閉容器中，上述反應(yīng)混合體系建立平衡后，下列說(shuō)法正確的是

A.增大壓強(qiáng)，Co的濃度一定保持不變

B.降低溫度，反應(yīng)∏的逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速率減小

C.增大CHQH的濃度，反應(yīng)∏的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

D.恒溫恒容下充入氨氣，反應(yīng)I的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

(3)不同條件下，相同的時(shí)間段內(nèi)CH3OH的選擇性和產(chǎn)率隨溫度的變化如圖。

CH3OH選擇性(%)CH3。H產(chǎn)率(%)

CHOH選擇性

T-CZT催化齊IJ

f~<?Z(Zr-I)T催化劑

CHQH的選擇性=反應(yīng)的CQ的物質(zhì)的量一100%

①由圖可知，合成甲醇的適宜條件為(填標(biāo)號(hào))

A.CZT催化齊IJB.CZ(Zr-I)T催化劑C.230oCD.290℃

試卷第6頁(yè)，共16頁(yè)

②在230。C以上,升高溫度,C02的平衡轉(zhuǎn)化率增大,但甲醇的產(chǎn)率降低,原因是。

(4)恒溫恒壓密閉容器中，加入2molCCh和4molH2,發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)H,反應(yīng)達(dá)平衡

時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率為50%,氣體體積減小10%,則在達(dá)到平衡時(shí)，CH3C)H的選擇性

=,反應(yīng)II的平衡常數(shù)K=O

(5)利用電催化可將CO2同時(shí)轉(zhuǎn)化為多種燃料，裝置如圖：

交換膜

甲

①銅電極上產(chǎn)生HCOOH的電極反應(yīng)式為。

②若銅電極上只生成5.6gCO,則銅極區(qū)溶液質(zhì)量變化了go

三、填空題

7.(2021?山東荷澤?統(tǒng)考一模)環(huán)烷酸金屬(Cu、Ni、Co、Sn,Zn)鹽常作為合成聚氨酯

過(guò)程中的有效催化劑?；卮鹣铝袉?wèn)題：

⑴基態(tài)Cu原子的價(jià)電子排布。

⑵保的氨合離子［Ni(NH)T中存在的化學(xué)鍵有。

A.離子鍵B.共價(jià)鍵C.配位鍵D.氫鍵E.0鍵F.兀鍵

(3)Ni、Co的第五電離能：l5(Ni)=7339kJ?moL,L(Co)=7670kJ?molτ,L(Ni)<L(Co),

其原因是O

(4)錫元素可形成白錫、灰錫、脆錫三種單質(zhì)。其中灰錫晶體與金剛石結(jié)構(gòu)相似，但灰錫

不如金剛石穩(wěn)定，其原因是0

(5)硒化鋅晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其晶胞參數(shù)為apm。

OSeOZn

①相鄰的Se”與Zn?+之間的距離為pm。

②已知原子坐標(biāo)：A點(diǎn)為(0,0,0),B點(diǎn)為(1,1,1),則C點(diǎn)的原子坐標(biāo)

③若硒化鋅晶體的密度為pg?cm-,則阿伏加德羅常數(shù)NA=(用含a、P的

計(jì)算式表示)。

四、有機(jī)推斷題

8.(2021.山東莉澤?統(tǒng)考一模)丁苯酥(J)是治療輕、中度急性腦缺血的藥物，合成J的

一種路線如下：

RCOOH

Mg,乙醛

已知：R-Br力BffiARMgBr-

端“RLFR2

(I)G中官能團(tuán)的名稱為。

(2)用系統(tǒng)命名法給D命名：o

(3)請(qǐng)寫(xiě)出H-J反應(yīng)的化學(xué)方程式：,該反應(yīng)的反應(yīng)類型是0

(4)根據(jù)CM“乙破>α?>X。X有多種同分異構(gòu)體，寫(xiě)出滿足下列條件的同分異構(gòu)體的

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式?

①除苯環(huán)外無(wú)其它環(huán)，且苯環(huán)上的一氯代物只有兩種

②能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，但不能發(fā)生水解反應(yīng)

試卷第8頁(yè)，共16頁(yè)

③0.5mol該同分異構(gòu)體與足量銀氨溶液反應(yīng)，生成216gAg固體

合成bfHCHzCHqHQ的路線

(5)參照題中信息寫(xiě)出以乙烯和甲苯為原料,

OHOH

流程圖(其它試劑自選)。

9.(2022?山東荷澤?統(tǒng)考一模)一種藥物中間體G的合成路線如下:

O

y

c

已知：①DMF的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為H-N

ijah

(2)-NO,'^>-NH2

(I)C中除氨基之外的官能團(tuán)名稱為,檢驗(yàn)C中含氧官能團(tuán)的試劑為

(2)E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為OE→F的反應(yīng)類型為。F→G的化學(xué)方程式

為o

Ox

(3)由A可制備重要的藥物中間體對(duì)氨基苯甲醛),它的同分異構(gòu)體中，存在酚

NH2

羥基且苯環(huán)上只有兩個(gè)取代基的有種，其中核磁共振氫譜有5組峰，峰面

積之比為2：2：2：2：1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

(4)乙酰苯胺(l?i)是精細(xì)化工的重要中間體，寫(xiě)出由苯制備乙酰苯胺的合成

NHCOCH3

路線(其它試劑任選)：.

10.(2023?山東莉澤??？家荒?葉酸是一種水溶性維生素，對(duì)貧血的治療非常重要。葉

酸的一種合成方法如下：

COOH

,,

己知：RCOOH+S0Cl2→RC0Cl+HSO2CI；RCOCl+H2NR→RCONHR+HCl0

(I)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

(2)⑤的反應(yīng)類型為。

(3)E中的含氧官能團(tuán)名稱為。

(4)寫(xiě)出④的化學(xué)方程式：?

(5)D的同分異構(gòu)體中，屬于α-氨基酸、含有羥基、且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有

種。

(6)根據(jù)題中的相關(guān)信息，設(shè)計(jì)以對(duì)二甲苯與對(duì)苯二胺為主要原料，經(jīng)過(guò)三步反應(yīng)合成防

O

彈材料H-?NH-/?-NH-C

五、實(shí)驗(yàn)題

11.(2021?山東荷澤?統(tǒng)考一模)二氧化氯(Clo2)是一種高效消毒滅菌劑，可以有效殺滅

新冠病毒。目前制備C1C>2常用氯酸鈉還原法，其中一種方法是NaClO3與CHQH在適

當(dāng)催化劑、溫度為60。C時(shí)，發(fā)生反應(yīng)得到，下圖裝置(夾持裝置略)對(duì)其制備、吸收，

釋放進(jìn)行了研究。己知：

①CIO2的濃度較大時(shí)易分解爆炸，一般用C0,或空氣稀釋到10%以下；實(shí)驗(yàn)室也常用

穩(wěn)定劑吸收，生成NaelO2,使用時(shí)加酸釋放出氣體。

試卷第10頁(yè)，共16頁(yè)

②CIO:與KI在酸性溶液中反應(yīng)的離子方程式為:

+

2C102+10I+8H=2CΓ+5I2+4H2Oo

③

物質(zhì)CH3OHHCOOHClO2

沸點(diǎn)64.7℃100.8oC11℃

甲

回答下列問(wèn)題：

(1)儀器C的名稱為,儀器b在裝置中的作用是。

(2)根據(jù)反應(yīng)條件判斷制備裝置甲中需改進(jìn)的一項(xiàng)措施是。

(3)已知反應(yīng)中甲醇被氧化為甲酸，寫(xiě)出制備ClO?的化學(xué)反應(yīng)方程式：o

(4)該制備法可選用不同的還原性物質(zhì)作為還原劑，例如草酸(草酸的氧化產(chǎn)物為CO?),

相比甲醇法，草酸法的優(yōu)點(diǎn)是。

(5)下列有關(guān)說(shuō)法正確的是o

A.儀器a中NaOH溶液主要用于停止反應(yīng)，并吸收多余的CIo?

B.裝置e主要用于檢驗(yàn)是否有C1生成

C.在ClO?釋放實(shí)驗(yàn)中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是：4H'+5CIO2=CΓ+4CIO2↑+2H2O

D.Clo2和Cl?都為強(qiáng)氧化劑，在相同條件下，等物質(zhì)的量時(shí)，Cl2的氧化能力是ClO?的

2.5倍

(6)Clo2常用于自來(lái)水的殺菌消毒。自來(lái)水廠用碘量法檢測(cè)水中ClQ的濃度，其實(shí)驗(yàn)操

作如下：

I.取100.0mL的水樣，加入足量的碘化鉀和少量稀硫酸

H.待充分反應(yīng)后，再加氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，并加入淀粉溶液

III.ffl0.2000mol?L^lNafM標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定(已知L+ZS?。；-=2「+SQ：-)，達(dá)到

滴定終點(diǎn)時(shí)用去10.0OmLNa?，。,標(biāo)準(zhǔn)溶液。滴定終點(diǎn)時(shí)溶液顏色的變化為

,

，該水樣中CIO。的含量為mg?L"o

12.(2022?山東荷澤?統(tǒng)考一模)無(wú)水三氯化倍(CrCI3)為紫色單斜晶體，熔點(diǎn)為83℃,

易潮解，易升華，高溫下易被氧氣氧化，在工業(yè)上主要用作媒染劑和催化劑，某化學(xué)小

組在氮?dú)獾姆諊掠肅r/),和CCL(沸點(diǎn)：76?8°C)在高溫下制備無(wú)水三氯化銘，并測(cè)定

某樣品中三氯化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，回答下列問(wèn)題：

(1)儀器a的名稱為,制備CrCl3時(shí)有光氣(Ce)CL)生成，寫(xiě)出管式爐內(nèi)發(fā)生

反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。

(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需持續(xù)通入N?,寫(xiě)出通入N?的兩個(gè)作用、.

(3)為保證產(chǎn)生穩(wěn)定的CC1,氣流，需對(duì)a加熱，適宜的加熱方式為,實(shí)驗(yàn)結(jié)

束時(shí)，C中的現(xiàn)象為O

(4)測(cè)定某樣品中三氯化珞的含量。

稱取0.7000g樣品溶于水配制成50OmL溶液，取50.00mL所得溶液于錐形瓶中，加入

20.0OmLo.020Omol?L^d的EDTA(Na2H2Y)溶液，充分反應(yīng)后，加入指示劑，用

0.010OmoI?L的ZnCl2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)時(shí);消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為5.00mL(已知：

,+2+2+2

Cr+H2Y-=CrY-+2H?Zn+H2Y-=ZnH2Y)0該樣品中CrCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

試卷第12頁(yè)，共16頁(yè)

(計(jì)算結(jié)果精確到1%),如果滴定管用蒸儲(chǔ)水洗滌后未用待裝溶液潤(rùn)洗，則

測(cè)定結(jié)果(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。

13.(2023?山東荷澤??？家荒?以V2O5為原料制備氧銳(IV)堿式碳酸鍍

(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]?1OH2O

過(guò)程：V2O5→'VOCI2溶液號(hào)嚷”>氧鈿(IV)堿式碳酸鍍粗產(chǎn)品

6mol∕L鹽酸、N2H12HCI.微沸灰源”

已知VO2+能被02氧化，回答下列問(wèn)題：

(1)步驟I的反應(yīng)裝置如圖(夾持及加熱裝置略去，下同)

6mol?L-鹽酸.

N2H4?2HC1

①儀器b的名稱為o

②步驟I生成VOCl2的同時(shí)，還生成一種無(wú)色無(wú)污染的氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(2)步驟H可在如圖裝置中進(jìn)行。

澄清飽和NaHCo3NHHCO

溶液43

石灰水溶液

①接口的連接順序?yàn)閍→。

②實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，先關(guān)閉K2,打開(kāi)Ki,當(dāng)___________時(shí)(寫(xiě)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)，再關(guān)閉Ki,打開(kāi)

K2,充分反應(yīng)，靜置，得到固體。

(3)測(cè)定產(chǎn)品純度

稱取mg樣品用稀硫酸溶解后，加入過(guò)量的0.02mol?L"KMnCU溶液，充分反應(yīng)后加入

過(guò)量的NaNO2溶液，再加適量尿素除去NaNO2,用Cmol?LJ(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴

定達(dá)終點(diǎn)時(shí)，消耗體積為VmL。(己知：V(X+Fe2'+2H'=V02l+Fe3'+H20)

①樣品中氧機(jī)(IV)堿式碳酸錢(摩爾質(zhì)量為Mg?moH)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

②下列情況會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品純度偏大的是(填標(biāo)號(hào))。

A.未加尿素，直接進(jìn)行滴定

B.滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)，俯視刻度線讀數(shù)

C.用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗滴定管后，液體從上口倒出

D.滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡生成

六、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

14.(2022?山東荷澤?統(tǒng)考一模)GaN是研制微電子器件、光電子器件的第三代半導(dǎo)體材

料。

⑴基態(tài)Ga的核外電子排布為［Ar］3dκι4s24p∣,轉(zhuǎn)化為下列激發(fā)態(tài)時(shí)所需能量最少的是

3d4s,4p

a?[Ar]m∣TIlNlHl田E

3d4s4p

B?[Ar]ITllNl川TlITUITl∣↑∣↑∣I

3d4s4p

c?[Ar]ITllNN∣↑l∣N∣□「Mm

3d4s4p

d-[Ar]∣↑i∣↑i∣↑i∣↑i∣↑i∣∏l↑i∣↑l

(2)與錢同主族的B具有缺電子性，硼氫化鈉(NaBH4)是有機(jī)合成中重要的還原劑，其陰

離子BH；的立體構(gòu)型為。另一種含硼的陰離子［BQ5(OH)4『的結(jié)構(gòu)如圖

所示，其中B原子的雜化方式為。

(3)GaN、GaP、GaAS熔融狀態(tài)均不導(dǎo)電，據(jù)此判斷它們是。(填“共價(jià)”或“離

子”)化合物。它們的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，其熔點(diǎn)如下表所示，試分析GaN、GaP、

GaAs熔點(diǎn)依次降低的原因___________o

物質(zhì)GaNGaPGaAs

熔點(diǎn)/℃170014801238

試卷第14頁(yè)，共16頁(yè)

OH2-

,0—B—0?

/

HO-BOB-OH

?O—B—(?/

(4)GaAs的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，將Mn摻雜到GaAs的晶體中得到稀磁性半導(dǎo)體材料

如圖乙所示。

①圖甲中，GaAS的相對(duì)分子質(zhì)量為M,晶體密度為pg?cm-3,NA表示阿伏伽德羅常數(shù)

的值，則晶胞中距離最近的兩個(gè)Ga原子間距離為nm(列出計(jì)算式)。

②圖乙中，a、b的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分別為(0,0,0)和(1,1,0),則C點(diǎn)Mn的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為

。摻雜Mn之后，晶體中Mn、Ga、AS的原子個(gè)數(shù)比為。

15.(2023?山東莉澤?校考一模)分子人工光合作用的光捕獲原理如圖所示，WOC1是水

氧化催化劑WOC在水氧化過(guò)程中產(chǎn)生的中間體,HEC1是析氫催化劑HEC在析氫過(guò)程

中產(chǎn)生的中間體。

回答下列問(wèn)題:

(1)下列狀態(tài)的鐵中，電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是(填標(biāo)號(hào))。

a.[Ar]FtJI

3d4s

b.[Ar]INlMtItrn

3d

C.[Ar]ItI?ItIt^Γ∏

3d

d.[Ar]ΓH1Γt-∣

3d4s4p

(2)含有多個(gè)配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過(guò)螯合配位成環(huán)而形成的配合

物為螯合物。1molWOC1中通過(guò)螯合作用形成的配位鍵有mol。

(3)HEC1中的C、N、O三種元素都能與H元素形成含A-A(A表示C、N、O元素)犍的

氫化物。氫化物中A-A鍵的鍵能(kJ?moU)如下表：

H3C-CH3H2N-NH2HO-OH

346247207

A-A鍵的鍵能依次降低的原因是o

(4)在多原子分子中有相互平行的P軌道，它們連貫、重疊在一起，構(gòu)成一個(gè)整體，P電

子在多個(gè)原子間運(yùn)動(dòng)，像這樣不局限在兩個(gè)原子之間的π鍵稱為離域兀鍵，如苯分子中

的離域兀鍵可表示為?！礜元素形成的兩種微粒NO；、NO；中，NO；中的離域π鍵可

表示為,NO；、N0；的鍵角由大到小的順序?yàn)?

(5)水催化氧化是“分子人工光合作用”的關(guān)鍵步驟。水的晶體有普通冰和重冰等不同類

型。普通冰的晶胞結(jié)構(gòu)與水分子間的氫鍵如圖甲、乙所示。晶胞參數(shù)a=452pm,

c=737pm,7=120°；標(biāo)注為1、2、3的氧原子在Z軸的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分別為:0.375c、0.5c、

0.875c(.

普通冰晶體的密度為g?c∏Γ%列出數(shù)學(xué)表達(dá)式，不必計(jì)算出結(jié)果)。

試卷第16頁(yè)，共16頁(yè)

參考答案:

1.+3Mg2B2O5?H2O+2OH-=2Mg(OH)2+2BO-反應(yīng)生成的HCI能夠抑

制MgCl2水解0.21MgH2、NaBH4與水蒸氣反應(yīng)

Δ

2MgH,+NaBO2=NaBH4+2MgO

【分析】Mg2B2O5?H2O與NaOH反應(yīng)，得到濾渣和濾液，從濾液中最終得到了NaBo2。從

濾渣最終得到了MgCho濾液的溶質(zhì)為NaBO2,經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮等一系列操作得到晶體。濾渣

為Mg(OH)2,與濃鹽酸作用得到MgCL?7H2θ,經(jīng)電解等一系列操作得MgH2,與NaBe)2反

應(yīng)得到NaBH4。

【詳解】(1)根據(jù)化合物中各元素的化合價(jià)代數(shù)和為0,Mg的化合價(jià)為+2,0的化合價(jià)為一

2,設(shè)B的化合價(jià)為X,有2x(+2)+2x+5x(-2)=0,得x=+3。則B的化合價(jià)為+3。難溶

的Mg2B2O5HQ與濃氫氧化鈉溶液反應(yīng)，Mg轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2、B轉(zhuǎn)化為B0；,所以離子

方程式為：Mg2B2O5?H2O+2OH-=2Mg(OH),+2BO；。

(2)MgC12?7H2O脫去結(jié)晶水的時(shí)候要防止Mg2+水解生成Mg(OH)20而

SOCl2+H2O^=SO2↑+2HCl↑,消耗了水，生成的氯化氫又能抑制氯化鎂水解。故答案為：

反應(yīng)生成的HCl能夠抑制MgCI2水解。

(3)含氫還原劑的氧化產(chǎn)物為正一價(jià)含氫物質(zhì)，ImolNaBH4的質(zhì)量為38g,發(fā)生反應(yīng)時(shí)，失

Q

去8mol電子，相當(dāng)于4molH2,為8g氫氣。NaBK的有效氫等于前≈0.21。

(4)NaBK遇水蒸氣劇烈反應(yīng)并放出H2,所以保持干燥環(huán)境的目的是防止硼氫化鈉、氫化鎂

與水蒸氣反應(yīng)。所以原因是為防止MgH2、NaBE與水蒸氣反應(yīng)；反應(yīng)物為MgH?和NaBO?,

Δ

生成物為NaBH」根據(jù)原子守恒即可得出答案為：2MgH2+NaBO2=NaBH4+2MgOo

2.(1)H2SiO3;ZrSiO4+4NaOH-Na2ZrO3+Na2SiO3+2H2O

(2)5.2~6.2向過(guò)濾器中加入蒸儲(chǔ)水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流出后，重復(fù)2~3次

2

(3)H2O+H2O2+CN-HCO'+NH3↑2×10-mol∕L

2

(4)2CH3OH-12e+6O=2CO2+4H2O

【分析】天然錨英石(ZrSiO4)含有鐵、鋁、銅等金屬元素的氧化物雜質(zhì)，用過(guò)量NaOH堿熔

答案第1頁(yè)，共19頁(yè)

時(shí)，錯(cuò)英石能與燒堿高溫反應(yīng)生成可溶于水的Na2ZrO3,同時(shí)生成Na2SiO3,然后用過(guò)量鹽

酸酸浸，Na2ZrO3與酸反應(yīng)生成Zr02+,硅酸鈉與酸反應(yīng)生成硅酸，過(guò)濾分離，濾渣1為硅

酸，加入H2O2是將Fe?+轉(zhuǎn)化為Fe?+,便于調(diào)節(jié)PH值以除去，由離子沉淀完全pH,加入氨

水調(diào)節(jié)pH=5.2,使Fe3+、AW轉(zhuǎn)化為沉淀而除去，即濾渣2為Fe(OH)3、Al(OH)3,除CU過(guò)

程是將溶液中CP+除去，流程使用NaCN除銅，濾渣3為CU(CN)2,除CU后的濾液中加入

氨水調(diào)節(jié)pHN8.0,使ZrO2+轉(zhuǎn)化為Zr(OH)4沉淀，過(guò)濾分離，Zr(OH)4分解生成Zro2,濾液

中含有NaC1、NECl等，據(jù)此分析解題。

(1)

由分析可知，濾渣1的主要成分為H2SiO3,堿熔時(shí)生成Na2ZrO,即ZrSie)4與NaOH反應(yīng)生

成Na2Zrθ3?Na2SiO3和H2O,故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZrSiO4+4NaoH幽^

Na2ZrO3+Na2SiO3+2H2O,故答案為：H2SiO3;ZrSiO4+4NaoH史典Na2ZrO3+Na2SiO3+2H2O;

(2)

由分析可知，過(guò)濾2前調(diào)pH=a,目的是使Fe3+和AF+完全沉淀，而ZrCP+不產(chǎn)生沉淀，以

達(dá)到分離提純的目的，故a的取值范圍為5.2~6.2,“水洗”的操作方法即洗滌沉淀的操作是

向過(guò)濾器中加入蒸儲(chǔ)水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流出后，重復(fù)2~3次，故答案為：5.2~6.2,;

向過(guò)濾器中加入蒸儲(chǔ)水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流出后，重復(fù)2~3次；

(3)

由于氟化鈉有劇毒，通常選用雙氧水氧化除銅后濾液中的氧化鈉，已知雙氧水與氟化鈉反應(yīng)

能生成一種酸式鹽即NaHCo3和能夠使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體即NH3,則該反應(yīng)的

離子方程式為：H2O+H2O2+CN=HCO3+NH3↑,若除銅后溶液中C(CU2*)=lxl()Y>molL,

則此時(shí)溶液中C(CN)=4嗯埠甌=悝—誓_=2xlO-2moi∕L,故答案為：

7Vc(Cu)VL0∏i??■,

2

H2O+H2O2+CN-HCO'+NH3↑i2×10-mol∕L;

(4)

該燃料電池中，通入甲醇的電極是負(fù)極，通入氧氣的電極是正極，負(fù)極上甲醇失電子和氧離

子反應(yīng)生成CCh和水，正極上氧氣得電子生成氧離子，負(fù)極反應(yīng)式為

2

2CH3OH-12e-+6θ2-=2Cθ2+4H2θ,故答案為：2CH3θH-12e+6O-2Cθ2+4H2Oo

3.(1)將“赤泥”粉碎Sio2、TiO2

答案第2頁(yè)，共19頁(yè)

⑵將Fe?+氧化為Fe3+便于后續(xù)調(diào)節(jié)PH來(lái)除去Fe3+99%

K6

⑼abc

Δ

(4)2Sc2(C2O4)3?6H2O+302=2SC2O3+12CO2+12H2O

【分析】“赤泥”含有Fe0、Fe2O3,SiO2、Sc2O3,TiO2等，用鹽酸酸浸時(shí)，SiO2、TiO2難溶

2+3+3+

于鹽酸，F(xiàn)eO,Fe2O3,Sc2O3與鹽酸反應(yīng)生成Fe,Fe,Sc,過(guò)濾的濾渣主要成分為SiO2、

Tio2,濾液中加入H2O2將Fe?+氧化為Fe?+便于后續(xù)調(diào)節(jié)PH來(lái)除去Fe3+,加氨水調(diào)節(jié)PH值

沉淀鐵離子，過(guò)濾得固體沉淀物為Fe(C)H)3沉淀，向?yàn)V液中加入草酸，得到草酸銃晶體，過(guò)

濾洗滌干燥后，在空氣中加熱可得Sc2O3固體。

【詳解】(1)將“赤泥”粉碎，可增大其與酸的接觸面積，加快化學(xué)反應(yīng)速率，故"酸浸”前對(duì)

“赤泥”的處理方式為將“赤泥”粉碎；“赤泥”含有FeO、Fe2O3?Sio2、Sc2O3,TiO2等，用鹽

酸酸浸時(shí)，SiO2、TiO2難溶于鹽酸，故濾渣1的主要成分為Sio2、TiO2;故答案為：將“赤

泥”粉碎；SiO2、Tio2。

(2)由分析可知，氧化時(shí)，加入H2O2將Fe?+氧化為Fe?+便于后續(xù)調(diào)節(jié)PH來(lái)除去Fe"；當(dāng)

pH=3時(shí)，溶液中氫氧根離子的濃度C(C)H—)=10TlmorLl此時(shí)三價(jià)鐵的濃度為

C(FeA)==LoXla1=1.0χ10^mol?匚’,則Fe?+的去除率為

c,(OH^)(IOTI)3

°0011°^5×100%=99%；故答案為：將Fe?+氧化為Fe?+便于后續(xù)調(diào)節(jié)PH來(lái)除去Fe3+;

99%。

(3)已知25℃時(shí)，Khi(C2θj)=a,Kh2(C2θ})=b,K*p[Sc2(C2θ4)3]=c,則反應(yīng)2Sc3++3H2Czθ4

=Sc2(C2O4)3+6H+的平衡常數(shù)

--∣3

KZKW

K—c6(H+)(%.KJ[鳳正0；-)4?0*故答案

23+335

C(Sc)-C(H2C2O4)^Ksp[Sc2(C2O4)3]^K,p[Sc2(C2O4)i]^abc

(4)Sc2(C2O4)3?6H2O在空氣中加熱至550℃時(shí)生成SC2O3、CO2和H2θ,草酸根被氧化為二

Δ

氧化碳，說(shuō)明氧氣參與反應(yīng)，則反應(yīng)的化學(xué)方程式2Sc2(C2O4)3?6H2O+3θ2=2Sc2O3+12CO2

答案第3頁(yè)，共19頁(yè)

Δ

+12H2O;故答案為：2Sc2(C2θ4)3?6H2θ+3θ2=2Sc2θ3+12Cθ2+12H2θ°

1

4.4NH3(g)+6Nθ(g)=5N2(g)+6H2θ(l)ΔH=-1807.8kJ-moΓ溫度低于

1050K時(shí)，反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，隨溫度升高，反應(yīng)速率加快，NO轉(zhuǎn)化率增大4

(NH2),CO+NO+NO2=2N2+CO2+2H2Oa活性炭負(fù)載鈣、鋤氧化物后反應(yīng)活

化能小，反應(yīng)速率快，相同條件下，NO去除率更高。(或純碳的活化能高、反應(yīng)速率慢)B

0.022596%

【詳解】(1)根據(jù)題干信息，N&能將NO轉(zhuǎn)化成無(wú)毒物質(zhì)，該無(wú)毒物質(zhì)為N2,又已知：

l

N2(g)+O2(g)=2N0(g)?H=+180.4kJ?moΓ

1

4NH,(g)+5O2(g)=4NΘ(g)+6H2θ(l)?H=-905.8kJ?mol^

則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

4NH,(g)+6NO(g)=5N2(g)÷6H2O(I)

ΔH=[-905.8kJ?moΓ'-5×(180.4kJ?mol')]=-1807.8kJ?moΓ'；

(2)溫度低于105OK時(shí)，反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，因此隨溫度升高，反應(yīng)速率加快，NO轉(zhuǎn)化

率增大,1050K>LlxlO6PaHt,NO的轉(zhuǎn)化率為80%,假設(shè)起始投入No的物質(zhì)的量為Imo1,

則列三段式有：

N

C(S)+2N0(g).?2(g)÷∞2(g)

起始(mol)100

轉(zhuǎn)化(mol)0.80.40.4

平衡(mol)0.20.40.4

(3)由題可知，用尿素水溶液吸收體積比為1：1的NO和NOz混合氣，可將N元素轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)

環(huán)境無(wú)害的氣體N2,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為(NHJ?CO+NO+NO2=2N2+CO2+2H2O;

(4)①根據(jù)圖象，490℃以下，a(CaO∕C)的NO去除率最高，故加入a(CaO∕C)的反應(yīng)活化能最

小，因?yàn)榛钚蕴控?fù)載鈣、鐲氧化物后反應(yīng)活化能小，反應(yīng)速率快，(或純碳的活化能高、反

應(yīng)速率慢)，所以在相同條件下，No去除率更高；

答案第4頁(yè)，共19頁(yè)

②根據(jù)圖象可知，490℃時(shí)CaO/C對(duì)Ne)的去除率為45%,若測(cè)得去除率為60%,說(shuō)明采取

的措施使得平衡正向移動(dòng)，則可能是壓縮了容器體積，故答案選B；

③490時(shí)，NO的去除率為45%,則反應(yīng)速率V(No)=(Um；*45%=()0225mol?L?h∣,

若該溫度下的平衡常數(shù)為121,列三段有：

+c0

C(S)+2N0(g)一-N2(g)2(g)

起始(mol∕L)0.100

XX

轉(zhuǎn)化(mol∕L)X

22

XX

平衡(mol∕L)0.1-x

22

X×X0096

則有：K=」_=121，解得x≈0?096,則此時(shí)NO的去除率為「一×100%=96%。

(O.1-x)2°-1

5.(1)-76

⑵溫度V0.57

(3)0.0625mol?L'1?min^l

Kc

(4)>溫度過(guò)高，乙催化劑活性降低

【解析】(1)

已知反應(yīng)I.C2H6(g)+CO2(g).C2H4(g)+H20(g)+C0(g)A"∣=+177kJ?mo「反應(yīng)

∏.C2H6(g)+2CO2(g).4Cθ(g)+3H2(g)=+430kJ?moL則目標(biāo)反應(yīng)

C2H6(g)+28(g)+3H2(g)τ2C2H4(g)+2Hzθ(g)可由2I-Π得到,根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)

C2H6(g)+2Cθ(g)+3H2(g)?2C2H4(g)+2H,θ(g)的ΔH=2ΔH1-ΔH2

=2×(+177kJ?moll)-(+430kJ?moΓ,)=-76kJ?moΓl;

(2)

由題干信息可知，

l

I.C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H20(g)+C0(g)ΔH,=+177kJ?moΓII.

1

C2H6(g)+2CO2(g)4Cθ(g)÷3H2(g)Δ∕∕2=+430kJ?moΓ,升高溫度，平衡正向移

答案第5頁(yè)，共19頁(yè)

動(dòng)，乙烷的轉(zhuǎn)化率增大，增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，乙烷的轉(zhuǎn)化率減小，由圖可知，LnL2

隨X增大而增大，則X代表溫度，當(dāng)溫度相同時(shí)，由Ll對(duì)應(yīng)的乙烷的轉(zhuǎn)化率更大，說(shuō)明

Ll對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)更低，故L∣<L2,M點(diǎn)表示乙烷的轉(zhuǎn)化率為50%,根據(jù)三段式可知,

C2H6(g)÷∞2(g)?C2H4(g)÷H20(g)÷C0(g)

起始量(mol)23OO0

轉(zhuǎn)化量(mol)2×50%X80%0.80.80.80.8'

平衡量(mol)1.22.20.80.80.8

C2H6(g)÷2CO2(g)-3H2(g)+4C0(g)

起始量(mol)2300

?故平衡時(shí),

轉(zhuǎn)化量(mol)2×50%×20%0.40.60.8

平衡量(mol)

Ii(C2H6)=I.2-0.2=1.Omohn(Cθ2)=2.2-0.4=1.8mol,n(C2H4)=O.8mo],n(H2O)=O.8mo],

n(CO)=0.8+0.8=1.6mol,容器體積為1L,所以反