2023年全國統(tǒng)一高考化學(xué)試卷（乙卷）真題及答案

2023年全國統(tǒng)一高考化學(xué)試卷（乙卷）真題及答案

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）下列應(yīng)用中涉及到氧化還原反應(yīng)的是（）

A.使用明磯對水進行凈化

B.雪天道路上撒鹽融雪

C.暖貼中的鐵粉遇空氣放熱

D.熒光指示牌被照發(fā)光

【答案】C

解析：發(fā)生的反應(yīng)中存在元素的化合價變化，則發(fā)生氧化還原反應(yīng)，以此來解

答。

【解答】解：A.明磯作凈水劑，與水解有關(guān)，沒有元素的化合價變化，不發(fā)生

氧化還原反應(yīng)，故A錯誤；

B.雪天道路上撒鹽融雪是利用溶解吸熱，沒有元素的化合價變化，不發(fā)生氧化

還原反應(yīng)，故B錯誤；

C.暖貼中的鐵粉遇空氣放熱是利用鐵的氧化放熱原理，即鐵元素的化合價發(fā)生

了變化，因而發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，故C正確；

D.熒光指示牌被照發(fā)光中沒有元素化合價的變化，即沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng),

故D錯誤，

故選:Co

2.（6分）下列反應(yīng)得到相同的產(chǎn)物，相關(guān)敘述錯誤的是（)

①Y°\人生小

①OH00

A.①的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)

B.反應(yīng)②是合成酯的方法之一

C.產(chǎn)物分子中所有碳原子共平面

D.產(chǎn)物的化學(xué)名稱是乙酸異丙酯

【答案】C

解析：A.反應(yīng)①中竣基上的-OH被取代生成CH3coOCH(CH3)2;

B.反應(yīng)②是乙酸和丙烯發(fā)生加成反應(yīng)生成CH3coOCH(CH3)2,生成物中含

有酯基；

C.連接兩個甲基的碳原子具有甲烷結(jié)構(gòu)特點，甲烷分子中最多有3個原子共

平面，-coo中所有原子共平面，單鍵可以旋轉(zhuǎn)；

D.CH3coOCH(CH3)2的名稱是乙酸異丙酯。

【解答】解：A.反應(yīng)①中竣基上的-OH被取代生成CH3coOCH(CH3)2,

該反應(yīng)類型是取代反應(yīng)，故A正確；

B.反應(yīng)②是乙酸和丙烯發(fā)生加成反應(yīng)生成CH3coOCH(CH,)2,生成物中含

有酯基，所以反應(yīng)②是合成酯的方法之一，故B正確；

C.連接兩個甲基的碳原子具有甲烷結(jié)構(gòu)特點，甲烷分子中最多有3個原子共

平面，-COO中所有原子共平面，單鍵可以旋轉(zhuǎn)，該分子相當于2-丙醇中羥

基上的氫原子被CMCO-取代，則生成物中所有碳原子一定不共平面，故C

錯誤；

D.CH3COOCH（CHO2的名稱是乙酸異丙酯，故D正確;

故選：Co

3.（6分）下列裝置可以用于相應(yīng)實驗的是（）

n水

準

量

管

氣l

管

【答案】D

解析：A.碳酸鈉加熱不分解；

B.乙醇與乙酸互溶，不分層；

C.二氧化硫與品紅化合生成無色的物質(zhì);

D.調(diào)節(jié)左右兩側(cè)的液面相平，排水可測定氧氣的體積。

【解答】解：A.碳酸鈉加熱不分解，不能制備二氧化碳，故A錯誤；

B.乙醇與乙酸互溶，不分層，不能選圖中分液漏斗分離，故B錯誤；

C.二氧化硫與品紅化合生成無色的物質(zhì)，可知二氧化硫具有漂白性，與酸性

無關(guān),故C錯誤；

D.調(diào)節(jié)左右兩側(cè)的液面相平，排出水可的體積可折合為氧氣的體積，圖中裝

置可測量氧氣的體積，故D正確；

故選：D。

4.（6分）一種礦物由短周期元素W、X、Y組成，溶于稀鹽酸有無色無味氣體

生成。W、X、Y原子序數(shù)依次增大。簡單離子X2與丫2+具有相同的電子結(jié)構(gòu)。

下列敘述正確的是（）

A.X的常見化合價有-1、-2

B.原子半徑大小為Y>X>W

C.YX的水合物具有兩性

D.W單質(zhì)只有4種同素異形體

【答案】A

解析：一種礦物由短周期元素W、X、Y組成，W、X、Y原子序數(shù)依次增大，

簡單離子X2與Y2+具有相同的電子結(jié)構(gòu)，則X位于第二周期、Y位于第三周

期，根據(jù)簡單離子所帶電荷知，X為O、Y為Mg元素；該礦物溶于稀鹽酸有

無色無味的氣體生成，且W元素的原子序數(shù)小于X,W為C元素，該礦物為

MgCO3；

A.X為O元素，O元素常見化合價有-1、-2價；

B.一般來說，原子核外電子層數(shù)越多，其原子半徑越大；同一周期元素，原

子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減??；

C.YX的水化物為Mg（OH）2;

D.碳元素的同素異形體有：金剛石、石墨、C”）（富勒烯）、石墨烯、碳納米

管等。

【解答】解：通過以上分析知，W、X、Y分別是C、O、Mg以上；

A.X為O元素，O元素常見化合價有-1、-2價，故A正確；

B.一般來說，原子核外電子層數(shù)越多，其原子半徑越大；同一周期元素，原

子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小,W、x位于同一周期且原子序數(shù)W小于X,

所以原子半徑大小為W>X,Y位于第三周期，原子半徑最大，所以原子半徑

大小為：Y>W>X,故B錯誤；

C.YX的水化物為Mg（OH）2,具有堿性，故C錯誤；

D.碳元素的同素異形體有：金剛石、石墨、C”）（富勒烯）、石墨烯、碳納米

管等，則同素異形體種類大于4種，故D錯誤；

故選：Ao

5.（6分）一些化學(xué)試劑久置后易發(fā)生化學(xué)變化。下列化學(xué)方程式可正確解釋相

應(yīng)變化的是（）

A硫酸亞鐵溶液出現(xiàn)棕黃色沉6FeSO4+O2+2H2O=2Fe2（SO4）3+2Fe

淀(OH)2I

B硫化鈉溶液出現(xiàn)渾濁顏色變Na2S+2O2=Na2SO4

深

C濱水顏色逐漸褪去4Br2+4H2O=HBrO4+7HBr

D膽磯表面出現(xiàn)白色粉末CuSO4?5H2O=CUSO4+5H2O

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

解析：A.硫酸亞鐵溶液出現(xiàn)棕黃色沉淀是因為硫酸亞鐵和氧氣、水反應(yīng)生成硫

酸鐵和氫氧化鐵；

B.硫化鈉溶液出現(xiàn)渾濁顏色變深是因為發(fā)生了硫化鈉和氧氣、水反應(yīng)生成了硫

和氫氧化鈉；

C.濱水顏色逐漸褪去是因為發(fā)生了澳和水反應(yīng)生成了次澳酸和澳化氫；

D.膽磯表面出現(xiàn)白色粉末是由于膽磯失去了水。

【解答】解：A.硫酸亞鐵溶液出現(xiàn)棕黃色沉淀是因為發(fā)生了反應(yīng)

12FeSO4+3O2+6H2O=4Fe2（SO4）3+4Fe（OH）3I，故A錯誤；

B.硫化鈉溶液出現(xiàn)渾濁顏色變深是因為硫化鈉與氧氣、水發(fā)生反應(yīng)生成單質(zhì)硫,

即發(fā)生了2Na2S+O2+2H2O=2SI+4NaOH,故B錯誤；

C.濱水顏色逐漸褪去是因為發(fā)生了Br2+H2O=HBrO+HBr,故C錯誤；

D.膽磯表面出現(xiàn)白色粉末是由于膽磯失去了水，即發(fā)生了反應(yīng)CUSO4?5H2O=

CUSO4+5H2O,故D正確，

故選：D。

6.（6分）室溫鈉一硫電池被認為是一種成本低、比能量高的能源存儲系統(tǒng)。一

種室溫鈉一硫電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪嗖膜上作為一個電極,

表面噴涂有硫磺粉末的炭化纖維素紙作為另一電極。工作時一，在硫電極發(fā)生反

應(yīng)：JiSs+e-f上《2-,工g2-+e-f&2-,2Na++Ac2-+2（1-三）e-*Na2So下列敘

2282804444X

述錯誤的是（）

A.充電時Na+從鈉電極向硫電極遷移

B.放電時外電路電子流動的方向是a-b

C.放電時正極反應(yīng)為：2Na++AS8+2e-->NaS

82x

D.炭化纖維素紙的作用是增強硫電極導(dǎo)電性能

【答案】A

解析：鈉-硫電池中鈉作負極，電極反應(yīng)式為：Na-e=Na+,表面噴涂有硫

磺粉末的炭化纖維素紙作正極，電極反應(yīng)式為：1Ss+e1S『+e一一

22828>4

2Na++三鏟-+2(1-三)ejNa2Sx,充電時，鈉電極作陰極，電極反應(yīng)式為：Na++e

4"4

-=Na,據(jù)此分析。

【解答】解：A.由分析知，充電時Na電極作為陰極，陽離子移向陰極，因

此充電時Na+從硫電極向鈉電極遷移，故A錯誤；

B.放電時，電子由負極流向正極，由分析知，a為負極，b為正極，因此放電

時外電路電子流動的方向是afb,故B正確；

C.放電時，硫電極作為正極，由題意知，在硫電極發(fā)生反應(yīng)：①工S8+e--工

22,8

②工12-+e?￡2-,③2Na++三[2-+2(1-A)e-NazSx,(①+②)*三+③得反應(yīng)

28044444

2Na++三Ss+2e-NazSx,因此放電時正極反應(yīng)為：2Na++”8+2e-NazSx,故C

88

正確；

D.炭化纖維素紙具有導(dǎo)電性，其作用是增強硫電極導(dǎo)電性能，故D正確；

故選：Ao

7.(6分)一定溫度下，AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說

T【

L

o

a

n

+

M

V

s

M

I

—

或一lg[c(CrOr)/(mol?L)]

A.a點條件下能生成Ag2CrO4沉淀，也能生成AgCl沉淀

B.b點時，c(Cl)=c(Cr02-),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)

79

C.Ag2CrO4+2Cl=2AgCl+croj-的平衡常數(shù)K=10

D.向NaQ、NazCrQi均為的混合溶液中滴力口AgNCh溶液，先產(chǎn)

生AgzCrOd沉淀

【答案】C

解析：A.a點在AgCl和AgzCrCh的沉淀溶解平衡曲線的上方，為不飽和溶液；

+

B.由圖可知，b點時，c(Cl)=c(Cr02-),而Ksp(AgCl)=c(Ag)c(Cl

),KSp(Ag2CrO4)*(Ag+)c(Cr02-);

+

C.根據(jù)AgCl和AgzCQ的沉淀溶解平衡曲線可得,Ksp(AgCl)=c(Ag)c

IL7

(Cl)=10%Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)c(CrQ2-)=10,Ag2CrO4+2Cl

'=2AgCl+Cr02-的平衡常數(shù)K=。(.。/).=c2(Ag+)c(Cr042)=

4C2(CT)c2(Ag+)c(cr)

.p(Ag2CrO4)；

2

Ks_(AgCl)，

D.當c(Cl-)=0.1mol/L,c(Ag+)=Ksp、gCl)=型吧■mol/LnO".8mol/L,

c(Cl-)0-i

2-+KAgcQ

開始產(chǎn)生AgCl沉淀，當c(cro)=0.1mol/L,c(Ag)—JsP^^^4^_—

41c(CrO/)

J1,；7moi/L=10f35mo]/L>10-&8moi/L,開始產(chǎn)生AgzCrCh沉淀。

【解答】解：A.a點在AgCl和AgzCrCh的沉淀溶解平衡曲線的上方，為不飽

和溶液，因此a點條件下既不能生成AgzCrCU沉淀，也不能生成AgCl沉淀，

故A錯誤；

+

B.由圖可知，b點時，c(Cl)=c(Cr02-),而Ksp(AgCl)=c(Ag)c(Cl

),Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)c(Cr02-),因此％(AgCl)WKp(Ag2CrO4),

故B錯誤;

C.Ag2CrO4+2Cl-=2AgCl+Cr02-的平衡常數(shù)K=*，°二)

4c2(Cl-)

c(Ag)c(Cr°4)_K$p_10T1?？—?Q7.9故C正確.

2+2-982

c(Ag)c(Cr)KSD(AgCl)(IO-)，，

D.當c(CL)=0.1mol/L,c(Ag+)=Ksp(AgJ)=]0/8mo]/L=l(y&8mol/L,

c(Cl-)0」

2+sC

開始產(chǎn)生AgCl沉淀，當c(crn~)=0.1mol/L,c(Ag)—rsp^2^04^-

4Nc(CrO/)

p^Zmol/L=lOf35moi/L>io-8.8m0i/L,開始產(chǎn)生AgzCrCh沉淀，因此向NaCl、

NazCrCh均為0.1moI?L?的混合溶液中滴加AgNCh溶液，先產(chǎn)生AgCl沉淀,

故D錯誤；

故選：Co

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題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共43分。

8.（14分）元素分析是有機化合物的表征手段之一。按如圖實驗裝置（部分裝置

略）對有機化合物進行C、H元素分析。

abcd

回答下列問題：

（1）將裝有樣品的Pt蛆煙和CuO放入石英管中，先通氧氣，而后將已

稱重的U型管c、d與石英管連接，檢查氣密性。依次點燃煤氣燈b、

a_,進行實驗。

(2)Ch的作用有作助燃劑使有機物充分反應(yīng)，排盡裝置中的二氧化碳和水

蒸氣。CuO的作用是CO±CuO^=Cu±CO2(舉1例，用化學(xué)方程式

表示)。

(3)c和d中的試劑分別是A、C(填標號)。c和d中的試劑不可調(diào)

換，理由是堿石灰可吸收水蒸氣。

A.CaCh

B.NaCl

C.堿石灰(CaO+NaOH)

D.Na2sO3

(4)Pt用埸中樣品CxHyOz反應(yīng)完全后，應(yīng)進行操作：先熄滅a,一段時間

后再熄滅b,繼續(xù)通入氧氣至石英管冷卻至室溫。取下c和d管稱重。

(5)若樣品CxHyOz為0.0236g,實驗結(jié)束后,c管增重0.0108g,d管增重0.0352g。

質(zhì)譜測得該有機物的相對分子量為118,其分子式為C4H。

【答案】(1)通氧氣；氣密性；b、a；

(2)作助燃劑使有機物充分反應(yīng)，排盡裝置中的二氧化碳和水蒸氣；CO+CuO

ACU+CO2；

(3)A；C；堿石灰可吸收水蒸氣；

(4)先熄滅a,一段時間后再熄滅b,繼續(xù)通入氧氣至石英管冷卻至室溫；

(5)C4H6。4。

解析：由實驗裝置可知，先通入氧氣可排除裝置中的空氣，連接裝置后檢驗裝

置的氣密性，先點燃b處，保證有機物中C元素轉(zhuǎn)化為二氧化碳，再點燃a處，

有機物燃燒生成二氧化碳和水，C處無水氯化鈣可吸收水，d處堿石灰水可吸

收二氧化碳，a、d不能互換，否則堿石灰吸收的質(zhì)量為混合物的質(zhì)量，然后熄

滅a,一段時間后再熄滅b,繼續(xù)通入氧氣至石英管冷卻至室溫，可保證水、

二氧化碳被完全吸收，取下c和d管稱重，c中為水的質(zhì)量、d中為二氧化碳

的質(zhì)量，結(jié)合質(zhì)量守恒及相對分子質(zhì)量確定分子式。

【解答】解：(1)將裝有樣品的Pt均煙和CuO放入石英管中，先通氧氣，排

出裝置中的空氣，而后將已稱重的U型管c、d與石英管連接，檢查氣密性，

防止漏氣，依次點燃煤氣燈b、a保證有機物充分燃燒，進行實驗，

故答案為：通氧氣；氣密性；b、a；

(2)O2的作用有作助燃劑使有機物充分反應(yīng)，排盡裝置中的二氧化碳和水蒸

氣；CuO的作用是CO+CuO△Cu+CCh,

故答案為：作助燃劑使有機物充分反應(yīng)，排盡裝置中的二氧化碳和水蒸氣；

CO+CuOACU+CO2；

(3)c處無水氯化鈣可吸收水，d處堿石灰水可吸收二氧化碳，c和d中的試

劑分別是A、C；c和d中的試劑不可調(diào)換，理由是堿石灰可吸收水蒸氣，

故答案為：A；C；堿石灰可吸收水蒸氣；

(4)Pt用期中樣品CxHQz反應(yīng)完全后，應(yīng)進行操作：先熄滅a,一段時間后

再熄滅b,繼續(xù)通入氧氣至石英管冷卻至室溫，取下c和d管稱重，

故答案為：先熄滅a,一段時間后再熄滅b,繼續(xù)通入氧氣至石英管冷卻至室

溫；

(5)若樣品CxHyOz為0.0236g,實驗結(jié)束后,c管增重0.0108g,n(H2O)=t2嗎

18g/mol

=0.0006mol,H元素的質(zhì)量為0.0006molX2Xlg/mol=0.0012g,d管增重

O352

0.0352g,n(CO2)=°-g=0.0008mobC元素的質(zhì)量為0.0008molX12g/mol

44g/mol

=0.0096g,則有機物中n(O)=°?0236g-0.0096g-0.”絲g=o.oo()8mol,C、H、

16g/mol

O的原子個數(shù)比為0.0008mol：0.0012mol：0.0008mol=2：3：2,最簡式為C2H3O2,

設(shè)分子式為(C2H3。2兀，質(zhì)譜測得該有機物的相對分子量為118,59X11=118,

解得n=2,可知其分子式為C4H6O4,

故答案為：C4H6。4。

9.(15分)LiMmCU作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關(guān)注，由菱鎬礦

(MnCCh,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制備LiMmO’的流程如圖：

硫酸MnO2石灰乳BaS碳酸鋰CO^和0?

濾渣電解廢液

33

已知：KSp[Fe(OH)3]=2.8KIO、%KJA1(OH)3]=1.3XIO,Ksp[Ni(OH)

16

2]=5.5X10

回答下列問題：

(1)硫酸溶礦主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnCCh+H2s。4=M11SO4+H2O+CO2

to為提高溶礦速率，可采取的措施粉碎菱鎰礦(舉1例)。

(2)加入少量MnCh的作用是將Fe2+氧化為Fe3+,不宜使用壓。2替代

MnO2,原因是Fe3+可以催化H2O2分解。

(3)溶礦反應(yīng)完成后，反應(yīng)器中溶液pH=4,此時c(Fe3+)2.8X10^mol

?L'；用石灰乳調(diào)節(jié)至pH-7,除去的金屬離子是AF+。

(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+,生成的沉淀有BaS。,、NiS。

(5)在電解槽中，發(fā)生電解反應(yīng)的離子方程式為MM++2H2O電解魚t

+MnCU+2H+。隨著電解反應(yīng)進行，為保持電解液成分穩(wěn)定，應(yīng)不斷加

入MnSQ。電解廢液可在反應(yīng)器中循環(huán)利用。

(6)煙燒窯中，生成LiMn2O4反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Li2co3+8MnO2)燒

4LiMn2O4+2CO2t+O2t。

【答案】(1)MnCCh+H2so4=MnSO4+H2O+CO2t；粉碎菱鋅礦；

(2)將Fe2+氧化為Fe3+；Fe3+可以催化H2O2分解;

(3)2.8X109；AF+；

(4)BaSO4>NiS；

(5)M112++2H2O電解H2t+MnO2\+2H+；加入MnSO4；

(6)2Li2co3+8MnO2.煙燒NLiMmO,+ZCCht+O21。

解析：根據(jù)題目中的流程，將菱錦礦置于反應(yīng)器中，加入硫酸和MnO2,可將

固體溶解為離子，將雜質(zhì)中的Fe、Ni、Al等元素物質(zhì)也轉(zhuǎn)化為其離子形式，

同時，加入的MnCh可以將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+；隨后將溶液pH調(diào)至制約

等于7,此時，根據(jù)已知條件給出的三種氫氧化物的溶度積可以將溶液中AP+

沉淀出來；隨后加入BaS,可以將溶液中的Ni2+沉淀，得到相應(yīng)的濾渣；后溶

液中含有大量的Mn2+,將此溶液置于電解槽中電解，得到MnCh,將MnO2與

碳酸鋰共同燃燒得到最終產(chǎn)物L(fēng)iMn2O4o

【解答】解：(1)菱鑄礦中主要含有MnCCh,加入硫酸后可以與其反應(yīng)，硫酸

溶礦主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnCCh+H2sO4=MnSO4+H2O+CO2t；為提高

溶礦速率，可以將菱鎰礦粉碎，

故答案為：MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2f；粉碎菱錦礦；

(2)根據(jù)分析，加入MnO2的作用是將酸溶后溶液中含有的Fe2+氧化為Fe3+,

但不宜使用H2O2氧化Fe2+,因為氧化后生成的Fe3+,可以催化H2O2分解，不

能使溶液中的Fe2+全部氧化為Fe3+,

故答案為：將Fe2+氧化為Fe"；Fe?+可以催化H2O2分解；

(3)溶礦完成以后，反應(yīng)器中溶液pH=4,此時溶液中c(OH)=L0X10mol

?L,此時體系中含有的c(Fe3+)*二[吧(0H)3]=2.8義10"。/口,這時，

C3(OH~)

溶液中的c(Fe3+)小于1.0X105,認為Fe3+已經(jīng)沉淀完全；用石灰乳調(diào)節(jié)至

pH^7,這時溶液中c(OH)=1.0X107mol*L*,溶液中/(AF+)=1.3X10

12moi?L,c(Ni2+)=5.5X104mol*L),c(Al3+)小于LOXIO-AF沉淀完

全，這一階段除去的金屬離子是AF+,

故答案為：2.8X109；AP+；

(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+,此時溶液中發(fā)生的離子方程式為BaS+Ni2++

S02-=BaSO4I+NiSI,生成的沉淀有BaSO4>NiS,

故答案為:BaSO4>NiS；

(5)在電解槽中，MM+發(fā)生反應(yīng)生成MnCh,反應(yīng)的離子方程式為MM++2H2O

+

=SB=H2f+MnO2；+2H；電解時電解液中MM+大量減少，需要加入MnSO4

以保持電解液成分的穩(wěn)定，

故答案為：Mn2++2H2。電解H?t+MnO2I+2H+；加入MnSO4;

(6)煨燒窯中MnCh與Li2c。3發(fā)生反應(yīng)生成LiMn2O4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2Li2CO3+8MnO2^2=4LiMn2O4+2CO2f+O2t,

故答案為：2Li2co3+8MnO2送超=4LiMn2O4+2CO2t+O2t。

10.(14分)硫酸亞鐵在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有許多用途，如可用作農(nóng)藥防治小麥黑穗

病，制造磁性氧化鐵、鐵催化劑等?；卮鹣铝袉栴}:

(1)在N2氣氛中，F(xiàn)eSO4?7H2O的脫水熱分解過程如圖所示:

50

45.3%

4038.8%

3o

F

2O)XL?

19.4%

10-------f--------------------------------

FeSO4?7H2O/

050100150200250300

溫度/匕

根據(jù)上述實驗結(jié)果，可知X=4,Y=1。

(2)已知下列熱化學(xué)方程式：

FeSO4*7H2O(s)=FeSO4(s)+7H2O(g)△Hi=akJ?moli

1

FeSO4*xH2O(s)=FeSO4(s)+xH2O(g)△H2=bkJ*mol

l

FeSO4*yH2O(s)=FeSO4(s)+yH2O(g)△H3=ckJ?mol

則FeSO4*7H2O(s)+FeSO4.yH2O(s)=2(FeSO4*xH2O)(s)的AH=(a+c

1

-2b)kJ,mol_o

(3)將FeSCh置入抽空的剛性容器中，升高溫度發(fā)生分解反應(yīng)：2FeSO4(s)

^Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)(I)o平衡時Rs。-T的關(guān)系如圖所示，660K

時，該反應(yīng)的平衡總壓3.0kPa、平衡常數(shù)Kp(I)=2.25(kPa)

2oKp(I)隨反應(yīng)溫度升高而增大(填“增大”“減小”或“不變”)。

5.0

4.5

4.0

3.5

b3.0

§2.5

12.0

1.5

1.0

0.5

0.0

560600640680720760

T/K

(4)提高溫度，上述容器中進一步發(fā)生反應(yīng)2so3(g)W2SO2(g)+O2(g)

(H),平衡時p°=—[ps。二Ps。.」(用Ps。.、Ps。2表示)。在929K時，

2

p總=84.6kPa、Me=35.7kPa,貝hoc=46.26kPa,K(II)=46.26x2.64

S°3Pso2P—35.72

kPa(列出計算式)。

【答案】（1）4；1；

⑵(a+c-2b)；

(3)3.0；2.25；增大;

46.262><2.64

(4)4(psoPS。,4626；

235.7*2

解析：（1）設(shè)起始時FeSO4?7H2。的物質(zhì)的量為1moLm（FeSO4?7H2O）=278g,

生成FeSOrxILO的失重率為19.4%,生成FeSCVylLO的失重率為38.8%,即

278X19.4%=126-18x,278*38.8%=126-18y；

(2)①FeSO4?7H2。(s)=FeSO4(s)+7H2O(g)△H尸akJ?mo「，②FeSCh

?XH2O(S)=FeSO4(s)+xH2O(g)△H2=bkJ?mol1③FeSCVyHzO(s)=

,

FeSO4(s)+yH2O(g)AH3=ckJ?mor,根據(jù)蓋斯定律：①+③-2X②計算

FeSO4*7H2O(s)+FeSO4*yH2O(s)=2(FeSO4xH2O)(s)的焰變7H；

(3)反應(yīng)為2FeSO4(s)^Fe2O3(g)+SO2(g)+SO3(g)(I),由圖可知，

平衡時p-隨著溫度升高而增大，即升高溫度時平衡正向移動，該反應(yīng)為吸熱

反應(yīng)，且剛性容器中存在n(SO2)=n(SO3),根據(jù)恒溫恒容條件下氣體的物

質(zhì)的量之比等于壓強之比可知p.SO2)—P(SO3>>平衡總壓P&—P(SO2)+p(SO3)—2p,SO3>>

結(jié)合圖中ps03,數(shù)值計算該反應(yīng)的分壓平衡常數(shù)Kp(I)=p(SO2)-p(SO3)；

(4)設(shè)平衡體系中n(SO?)=xmol,n(SO3)=ymoLn(O2)=zmoL根

據(jù)S原子守恒可知參加反應(yīng)的FeSCU的物質(zhì)的量為(x+y)mol,即有(x+y)

molFe2+發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，有2zmol-2價氧原子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，

有xmolSO;得電子生成xmolSCh,根據(jù)電子守恒可得x+y+4z=2x,即y+4z=x,

所以n(SO3)+4n(O2)=n(SO2),結(jié)合恒溫恒容條件下氣體的物質(zhì)的量之

比等于壓強之比可知Ps。.、Pso「P。、的等量關(guān)系；929K時，P.&=PSO+PSO+P。-

Z3ZZ32

=84.6kPa,結(jié)合ps0「PSO「Po-的等量關(guān)系計算PsoJ代入2s(g)

23222

2

的平衡常數(shù)匕(S?)'P(02)_中計算K

WSO2(g)+O2(g)(II)KP(II)=2P

2

P(S03)

(II)。

【解答】解：(1)設(shè)起始時FeSOL7H2O的物質(zhì)的量為ImoLm(FeSO4*7H2O)

=278g,生成FeSO4'xH2O的失重率為19.4%,生成FeSCVyH?。的失重率為

38.8%,即278X19.4%=126-18x,278X38.8%=126-18y,解得x^4,ygl,

故答案為：4；1；

(2)①FeSO4?7H2。(s)-FeSCU(s)+7H2O(g)△H尸akJ?mo「，②FeSCh

?XH2O(s)=FeSO4(s)+XH2O(g)△H2=bkJ?molI③FeSCVyHzO(s)=

,

FeSCU(s)+yH2O(g)AH3=ckJ-mor,根據(jù)蓋斯定律：①+③-2X②計算

反應(yīng)：FeSO4*7H2O(s)+FeSO4*yH2O(s)=2(FeSO4xH2O)(s)的AH=

(a+c-2b)kJ/mol,

故答案為：(a+c-2b)；

(3)反應(yīng)為2FeSO4(s)^Fe2O3(g)+SO2(g)+SO3(g)(I),由圖可知，

平衡時隨著溫度升高而增大，說明升高溫度時平衡正向移動，該反應(yīng)為吸

熱反應(yīng)，則平衡常數(shù)Kp(I)隨反應(yīng)溫度升高而增大，并且剛性容器中存在n

(SO2)=n(SO3),根據(jù)恒溫恒容條件下氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強之比、

660K時=1.5kPa可知P(SO2)=p(SO3)=1.5kPa,平衡總壓p總=P(SO2)+p(SO3>

=2p,so3>=3.0kPa,該反應(yīng)的分壓平衡常數(shù)Kp(I)=p(SO2)?p(SO3)=1.5kPa

X1.5kPa=2.25(kPa)2,

故答案為:3.0；2.25；增大；

(4)設(shè)平衡體系中n(SO2)=xmobn(SO3)=ymobn(O2)=zmoL根

據(jù)S原子守恒可知參加反應(yīng)的FeSCU的物質(zhì)的量為(x+y)moL反應(yīng)中Fe?+失

電子生成FezCh,-2價氧原子失電子生成O2,so：得電子生成SO2,根據(jù)電子

守恒可得x+y+4z=2x,即y+4z=x,所以體系中n(SO3)+4n(O2)=n(SO2),

根據(jù)恒溫恒容條件下氣體的壓強之比等于其物質(zhì)的量之比可知=p』+

A

OV2cOv3

則Po、=1(Pso「PsoP'929K時PLPSO+PSO+PO=84.6kPa、PS=

2

35.7kPa,則=46.26kPa,D=2.64kPa,Kp(II)2)_"。21.=

PsP2

°2°2P(S03)

46.262><2.64kp?,

35.72

9

故答案為：工(-p)；46.26；46.26x?64。

2

4bU225.7

(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)中國第一輛火星車“祝融號”成功登陸火星。探測發(fā)現(xiàn)火星上存在

大量橄欖石礦物(MgxFez一xSiO4),回答下列問題：

(1)基態(tài)Fe原子的價電子排布式為3d64s2,橄欖石中，各元素電負性大

小順序為O>Si>Fe>M>,鐵的化合價為+2o

(2)已知一些物質(zhì)的熔點數(shù)據(jù)如下表：

物質(zhì)熔點/℃

NaCl800.7

SiCl4-68.8

GeCh-51.5

SnCl4-34.1

Na與Si均為第三周期元素，NaCl熔點明顯高于SiCk原因是NaCl為離子

晶體，SiC14為分子晶體，離子晶體的熔點高于分子晶體。分析同族元素的氯

化物SiCI4>GeCl4>SnCL熔點變化趨勢及其原因SiCMGeCL、SnCS均為

分子晶體，相對分子質(zhì)量逐漸增大，隨著相對分子質(zhì)量的增大，熔沸點逐漸升

高。SiCL的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，其中Si的軌道雜化形式為sp3

雜化。

(3)一種硼鎂化合物具有超導(dǎo)性能，晶體結(jié)構(gòu)屬于立方晶系，其晶體結(jié)構(gòu)、

晶胞沿c軸的投影圖如圖所示，晶胞中含有1個Mgo該物質(zhì)化學(xué)式為

MgB2,B-B最近距離為—近a_。

3

【答案】（1）3d64s2；O>Si>Fe>Mg；+2；

（2）NaCl為離子晶體，SiCLt為分子晶體，離子晶體的熔點高于分子晶體;SiCl4>

GeC。、SnC。均為分子晶體，相對分子質(zhì)量逐漸增大，隨著相對分子質(zhì)量的增

大，熔沸點逐漸升高；正四面體形；sp3雜化；

⑶1；MgB2;近且。

3

解析：（l）Fe為26號元素，價電子排布式為：3d64s2；非金屬性越強電負性越

大；化合物MgxFe2-xSiO4中Mg元素的化合價為+2價，Si元素的化合價為+4

價，O元素的化合價為-2價，根據(jù)各元素的代數(shù)和為0分析；

（2）NaCl為離子晶體，SiCL,為分子晶體，離子晶體的熔點高于分子晶體;SiCM

GeC。、SnCL均為分子晶體，相對分子質(zhì)量逐漸增大，隨著相對分子質(zhì)量的增

大，熔沸點逐漸升高；SiCL的價電子對數(shù)為：生1=4,孤電子對數(shù)為0,因此

2

SiC14的空間構(gòu)型為正四面體形，Si的軌道雜化形式為sp3雜化；

（3）根據(jù)均攤法進行計算；晶胞沿c軸的投影圖可知，B-B間最近距離為邊

長a的兩個正三角形重心間的距離，因此B-B最近距離為近

3

【解答】解：（l）Fe為26號元素，價電子排布式為：3d64s2；非金屬性越強電

負性越大，橄欖石中含有Mg、Fe、Si、O四種元素，因此電負性大小順序為：

O>Si>Fe>Mg；化合物MgxFez一xSiCU中Mg元素的化合價為+2價，Si元素的

化合價為+4價，O元素的化合價為-2價，根據(jù)各元素的代數(shù)和為0,可知Fe

元素的化合價為+2價，

故答案為：3d64s2；0>Si>Fe>Mg；+2；

（2）NaCl為離子晶體，SiCL.為分子晶體，離子晶體的熔點高于分子晶體，因

此NaCl熔點明顯高于SiC。；SiCl4>GeCl4>SnC。均為分子晶體，相對分子質(zhì)

量逐漸增大，隨著相對分子質(zhì)量的增大，熔沸點逐漸升高；SiCL的價電子對數(shù)

為：生1=4,孤電子對數(shù)為0,因此SiCL,的空間構(gòu)型為正四面體形，Si的軌

2

道雜