2020年【高考】新課標(biāo)全國3卷理綜化學(xué)及答案

2020年【高考】新課標(biāo)全國3卷理綜化學(xué)及答案2020年【高考】新課標(biāo)全國3卷理綜化學(xué)及答案2020年【高考】新課標(biāo)全國3卷理綜化學(xué)及答案2020年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試全國卷Ⅲ理科綜合化學(xué)能力測試可能用到的相對原子質(zhì)量：H1C12N14O16Mg24S32Fe56Cu64一、選擇題：在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.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(lán)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(lán)銅礦顏料不易被空氣氧化C.孔雀石、藍(lán)銅礦顏料耐酸耐堿D.Cu(OH)2·CuCO3中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于Cu(OH)2·2CuCO32.金絲桃苷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)式如下：下列關(guān)于金絲桃苷的敘述，錯誤的是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)3.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?dú)庵泻?NA個中子B1mol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.1L1mol·L?1NaCl溶液含有28NA個電子4.噴泉實(shí)驗(yàn)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．HCl稀氨水C．NO稀H2SO4D．CO2飽和NaHCO3溶液A.A B.B C.C D.D5.對于下列實(shí)驗(yàn)，能正確描述其反應(yīng)的離子方程式是A.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:B.向CaCl2溶液中通入CO2：C.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3：D.同濃度同體積NH4HSO4溶液與NaOH溶液混合：6.一種高性能的堿性硼化釩(VB2)—空氣電池如下圖所示，其中在VB2電極發(fā)生反應(yīng)：該電池工作時，下列說法錯誤的是A.負(fù)載通過0.04mol電子時，有0.224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)O2參與反應(yīng)B.正極區(qū)溶液的pH降低、負(fù)極區(qū)溶液的pH升高C.電池總反應(yīng)為D.電流由復(fù)合碳電極經(jīng)負(fù)載、VB2電極、KOH溶液回到復(fù)合碳電極7.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>WC.元素X的含氧酸均為強(qiáng)酸 D.Y的氧化物水化物為強(qiáng)堿二、非選擇題(一)必考題8.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(shí)驗(yàn)室中利用下圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3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．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，________，__________，干燥，得到KClO3晶體。(5)取少量KClO3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CCl4振蕩，靜置后CCl4層顯____色?？芍摋l件下KClO3的氧化能力____NaClO(填“大于”或“小于”)。9.某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4·7H2O)：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?1)的pH沉淀完全時(c=1.0×10?5mol·L?1)的pH7.28.73.74.72.23.27.59.0回答下列問題：(1)“堿浸”中NaOH的兩個作用分別是______________。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”，即“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(jì)算Ni(OH)2的Ksp=______________(列出計(jì)算式)。如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni2+濃度為1.0mol·L?1，則“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍是______________。(5)硫酸鎳在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH。寫出該反應(yīng)的離子方程式______________。(6)將分離出硫酸鎳晶體后的母液收集、循環(huán)使用，其意義是______________。10.二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點(diǎn)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)=__________。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，若增大壓強(qiáng)，則n(C2H4)___________(填“變大”“變小”或“不變”)。(2)理論計(jì)算表明，原料初始組成n(CO2)∶n(H2)=1∶3，在體系壓強(qiáng)為0.1MPa，反應(yīng)達(dá)到平衡時，四種組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?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______、______。CO2催化加氫合成C2H4反應(yīng)的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。(3)根據(jù)圖中點(diǎn)A(440K，0.39)，計(jì)算該溫度時反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_________(MPa)?3(列出計(jì)算式。以分壓表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?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等低碳烴。一定溫度和壓強(qiáng)條件下，為了提高反應(yīng)速率和乙烯選擇性，應(yīng)當(dāng)___________________。(二)選考題［化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)］11.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?；卮鹣铝袉栴}：(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=3NH3++9H2，的結(jié)構(gòu)如圖所示：在該反應(yīng)中，B原子的雜化軌道類型由______變?yōu)開_____。(3)NH3BH3分子中，與N原子相連的H呈正電性(Hδ+)，與B原子相連的H呈負(fù)電性(Hδ-)，電負(fù)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(diǎn)比NH3BH3____________(填“高”或“低”)，原因是在NH3BH3分子之間，存在____________________，也稱“雙氫鍵”。(4)研究發(fā)現(xiàn)，氦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，α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。氨硼烷晶體的密度ρ=___________g·cm?3(列出計(jì)算式，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。[化學(xué)——選修5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]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(tuán)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(tuán)化合物(E)，部分合成路線如下：已知如下信息：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___________。(3)由C生成D所用的試別和反應(yīng)條件為___________；該步反應(yīng)中，若反應(yīng)溫度過高，C易發(fā)生脫羧反應(yīng)，生成分子式為C8H8O2的副產(chǎn)物，該副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為________。(4)寫出化合物E中含氧官能團(tuán)的名稱__________；E中手性碳(注：連有四個不同的原子或基團(tuán)的碳)的個數(shù)為___________。(5)M為C一種同分異構(gòu)體。已知：1molM與飽和碳酸氫鈉溶液充分反應(yīng)能放出2mol二氧化碳；M與酸性高錳酸鉀溶液反應(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(jìn)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___________。解析卷一、選擇題：在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.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(lán)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(lán)銅礦顏料不易被空氣氧化C.孔雀石、藍(lán)銅礦顏料耐酸耐堿D.Cu(OH)2·CuCO3中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于Cu(OH)2·2CuCO3【答案】C【解析】【詳解】A．字畫主要由紙張和絹、綾、錦等織物構(gòu)成，為防止受潮和氧化，保存古代字畫時要特別注意控制適宜溫度和濕度，A說法正確；B．由孔雀石和藍(lán)銅礦的化學(xué)成分可知，其中的銅元素、碳元素和氫元素均處于最高價，其均為自然界較穩(wěn)定的化學(xué)物質(zhì)，因此，用其所制作的顏料不易被空氣氧化，B說法正確；C．孔雀石和藍(lán)銅礦的主要成分均可與酸反應(yīng)生成相應(yīng)的銅鹽，因此，用其制作的顏料不耐酸腐蝕，C說法錯誤；D．因?yàn)闅溲趸~中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于碳酸銅，所以Cu(OH)2?CuCO3中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于Cu(OH)2?2CuCO3，D說法正確。綜上所述，相關(guān)說法錯誤的是C，故本題答案為C。2.金絲桃苷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)式如下：下列關(guān)于金絲桃苷的敘述，錯誤的是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)【答案】D【解析】【詳解】A．該物質(zhì)含有苯環(huán)和碳碳雙鍵，一定條件下可以與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，故A正確；B．根據(jù)該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式可知該分子含有21個碳原子，故B正確；C．該物質(zhì)含有羥基，可以與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)，故C正確；D．該物質(zhì)含有普通羥基和酚羥基，可以與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣，故D錯誤；故答案為D。3.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?dú)庵泻?NA個中子B1mol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.1L1mol·L?1NaCl溶液含有28NA個電子【答案】C【解析】【詳解】A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為1mol，若該氮?dú)夥肿又械牡尤繛?4N，則每個N2分子含有(14-7)×2=14個中子，1mol該氮?dú)夂?4NA個中子，不是7NA，且構(gòu)成該氮?dú)獾牡臃N類并不確定，故A錯誤；B．重水分子和水分子都是兩個氫原子和一個氧原子構(gòu)成的，所含質(zhì)子數(shù)相同，故B錯誤；C．石墨烯和金剛石均為碳單質(zhì)，12g石墨烯和12g金剛石均相當(dāng)于12g碳原子，即=1molC原子，所含碳原子數(shù)目為NA個，故C正確；D．1molNaCl中含有28NA個電子，但該溶液中除NaCl外，水分子中也含有電子，故D錯誤；故答案為C。4.噴泉實(shí)驗(yàn)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．HCl稀氨水C．NO稀H2SO4D．CO2飽和NaHCO3溶液A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】【分析】能夠發(fā)生噴泉實(shí)驗(yàn)，需要燒瓶內(nèi)外產(chǎn)生明顯的壓強(qiáng)差；產(chǎn)生壓強(qiáng)差可以通過氣體溶于水的方法，也可以通過發(fā)生反應(yīng)消耗氣體產(chǎn)生壓強(qiáng)差，據(jù)此分析?！驹斀狻緼．由于硫化氫氣體和鹽酸不發(fā)生反應(yīng)且硫化氫在水中的溶解度較小，燒瓶內(nèi)外壓強(qiáng)差變化不大，不會出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象，A錯誤；B．氯化氫可以和稀氨水中的一水合氨發(fā)生反應(yīng)，使燒瓶內(nèi)外產(chǎn)生較大壓強(qiáng)差，能夠出現(xiàn)噴泉實(shí)驗(yàn)，B正確；C．一氧化氮不與硫酸發(fā)生反應(yīng)且不溶于水，燒瓶內(nèi)外不會產(chǎn)生壓強(qiáng)差，不能發(fā)生噴泉現(xiàn)象，C錯誤；D．二氧化碳不會溶于飽和碳酸氫鈉溶液中，燒瓶內(nèi)外不會產(chǎn)生壓強(qiáng)差，不能發(fā)生噴泉實(shí)驗(yàn)，D錯誤；故選B。5.對于下列實(shí)驗(yàn)，能正確描述其反應(yīng)的離子方程式是A.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:B.向CaCl2溶液中通入CO2：C.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3：D.同濃度同體積NH4HSO4溶液與NaOH溶液混合：【答案】A【解析】【詳解】A．用Na2SO3溶液吸收少量的Cl2，Cl2具有強(qiáng)氧化性，可將部分氧化為，同時產(chǎn)生的氫離子與剩余部分結(jié)合生成，Cl2被還原為Cl-，反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為：3+Cl2+H2O=2+2Cl-+，A選項(xiàng)正確；B．向CaCl2溶液中通入CO2，H2CO3是弱酸，HCl是強(qiáng)酸，弱酸不能制強(qiáng)酸，故不發(fā)生反應(yīng)，B選項(xiàng)錯誤；C．向H2O2中滴加少量的FeCl3，F(xiàn)e3+的氧化性弱于H2O2，不能氧化H2O2，但Fe3+能催化H2O2的分解，正確的離子方程式應(yīng)為2H2O22H2O+O2↑，C選項(xiàng)錯誤；D．NH4HSO4電離出的H+優(yōu)先和NaOH溶液反應(yīng)，同濃度同體積的NH4HSO4溶液與NaOH溶液混合，氫離子和氫氧根恰好完全反應(yīng)，正確的離子反應(yīng)方程式應(yīng)為：H++OHˉ=H2O，D選項(xiàng)錯誤；答案選A?！军c(diǎn)睛】B選項(xiàng)為易錯點(diǎn)，在解答時容易忽略H2CO3是弱酸，HCl是強(qiáng)酸，弱酸不能制強(qiáng)酸這一知識點(diǎn)。6.一種高性能的堿性硼化釩(VB2)—空氣電池如下圖所示，其中在VB2電極發(fā)生反應(yīng)：該電池工作時，下列說法錯誤的是A.負(fù)載通過0.04mol電子時，有0.224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)O2參與反應(yīng)B.正極區(qū)溶液的pH降低、負(fù)極區(qū)溶液的pH升高C.電池總反應(yīng)為D.電流由復(fù)合碳電極經(jīng)負(fù)載、VB2電極、KOH溶液回到復(fù)合碳電極【答案】B【解析】【分析】根據(jù)圖示的電池結(jié)構(gòu)，左側(cè)VB2發(fā)生失電子的反應(yīng)生成和，反應(yīng)的電極方程式如題干所示，右側(cè)空氣中的氧氣發(fā)生得電子的反應(yīng)生成OH-，反應(yīng)的電極方程式為O2+4e-+2H2O=4OH-，電池的總反應(yīng)方程式為4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8+4，據(jù)此分析?！驹斀狻緼．當(dāng)負(fù)極通過0.04mol電子時，正極也通過0.04mol電子，根據(jù)正極的電極方程式，通過0.04mol電子消耗0.01mol氧氣，在標(biāo)況下為0.224L，A正確；B．反應(yīng)過程中正極生成大量的OH-使正極區(qū)pH升高，負(fù)極消耗OH-使負(fù)極區(qū)OH-濃度減小pH降低，B錯誤；C．根據(jù)分析，電池的總反應(yīng)為4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8+4，C正確；D．電池中，電子由VB2電極經(jīng)負(fù)載流向復(fù)合碳電極，電流流向與電子流向相反，則電流流向?yàn)閺?fù)合碳電極→負(fù)載→VB2電極→KOH溶液→復(fù)合碳電極，D正確；故選B?！军c(diǎn)睛】本題在解答時應(yīng)注意正極的電極方程式的書寫，電解質(zhì)溶液為堿性，則空氣中的氧氣得電子生成氫氧根；在判斷電池中電流流向時，電流流向與電子流向相反。7.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>WC.元素X的含氧酸均為強(qiáng)酸 D.Y的氧化物水化物為強(qiáng)堿【答案】D【解析】【分析】根據(jù)題干信息可知，W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，化合物XW3與WZ相遇會產(chǎn)生白煙，則WX3為NH3，WZ為HCl，所以W為H元素，X為N元素，Z為Cl元素，又四種元素的核外電子總數(shù)滿足X+Y=W+Z，則Y的核外電子總數(shù)為11，Y為Na元素，據(jù)此分析解答?！驹斀狻扛鶕?jù)上述分析可知，W為H元素，X為N元素，Y為Na元素，Z為Cl元素，則A．Na為金屬元素，非金屬性最弱，非金屬性Y＜Z，A選項(xiàng)錯誤；B．同周期元素從左至右原子半徑依次減小，同主族元素至上而下原子半徑依次增大，則原子半徑：Na＞Cl＞N＞H，B選項(xiàng)錯誤；C．N元素的含氧酸不一定全是強(qiáng)酸，如HNO2為弱酸，C選項(xiàng)錯誤；D．Y的氧化物水化物為NaOH，屬于強(qiáng)堿，D選項(xiàng)正確；答案選D。二、非選擇題(一)必考題8.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(shí)驗(yàn)室中利用下圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3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．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，________，__________，干燥，得到KClO3晶體。(5)取少量KClO3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尤隒Cl4振蕩，靜置后CCl4層顯____色?？芍摋l件下KClO3的氧化能力____NaClO(填“大于”或“小于”)?！敬鸢浮?1).圓底燒瓶(2).飽和食鹽水(3).水浴加熱(4).Cl2+2OH?=ClO?+Cl?+H2O(5).避免生成NaClO3(6).吸收尾氣(Cl2)(7).AC(8).過濾(9).少量(冷)水洗滌(10).紫(11).小于【解析】【分析】本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵苽銴ClO3和NaClO，并探究其氧化還原性質(zhì)；首先利用濃鹽酸和MnO2粉末共熱制取氯氣，生成的氯氣中混有HCl氣體，可在裝置a中盛放飽和食鹽水中將HCl氣體除去；之后氯氣與KOH溶液在水浴加熱的條件發(fā)生反應(yīng)制備KClO3，再與NaOH溶液在冰水浴中反應(yīng)制備NaClO；氯氣有毒會污染空氣，所以需要d裝置吸收未反應(yīng)的氯氣?！驹斀狻?1)根據(jù)盛放MnO2粉末的儀器結(jié)構(gòu)可知該儀器為圓底燒瓶；a中盛放飽和食鹽水除去氯氣中混有的HCl氣體；(2)根據(jù)裝置圖可知盛有KOH溶液的試管放在盛有水的大燒杯中加熱，該加熱方式為水浴加熱；c中氯氣在NaOH溶液中發(fā)生歧化反應(yīng)生成氯化鈉和次氯酸鈉，結(jié)合元素守恒可得離子方程式為Cl2+2OHˉ=ClOˉ+Clˉ+H2O；根據(jù)氯氣與KOH溶液的反應(yīng)可知，加熱條件下氯氣可以和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成氯酸鹽，所以冰水浴的目的是避免生成NaClO3；(3)氯氣有毒，所以d裝置的作用是吸收尾氣(Cl2)；A．Na2S可以將氯氣還原成氯離子，可以吸收氯氣，故A可選；B．氯氣在NaCl溶液中溶解度很小，無法吸收氯氣，故B不可選；C．氯氣可以Ca(OH)2或濁液反應(yīng)生成氯化鈣和次氯酸鈣，故C可選；D．氯氣與硫酸不反應(yīng)，且硫酸溶液中存在大量氫離子會降低氯氣的溶解度，故D不可選；綜上所述可選用試劑AC；(4)b中試管為KClO3和KCl的混合溶液，KClO3的溶解度受溫度影響更大，所以將試管b中混合溶液冷卻結(jié)晶、過濾、少量(冷)水洗滌、干燥，得到KClO3晶體；(5)1號試管溶液顏色不變，2號試管溶液變?yōu)樽厣?，說明1號試管中氯酸鉀沒有將碘離子氧化，2號試管中次氯酸鈉將碘離子氧化成碘單質(zhì)，即該條件下KClO3的氧化能力小于NaClO；碘單質(zhì)更易溶于CCl4，所以加入CCl4振蕩，靜置后CCl4層顯紫色?！军c(diǎn)睛】第3小題為本題易錯點(diǎn)，要注意氯氣除了可以用堿液吸收之外，氯氣還具有氧化性，可以用還原性的物質(zhì)吸收。9.某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4·7H2O)：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?1)的pH沉淀完全時(c=1.0×10?5mol·L?1)的pH7.28.73.74.72.23.27.59.0回答下列問題：(1)“堿浸”中NaOH的兩個作用分別是______________。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”，即“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(jì)算Ni(OH)2的Ksp=______________(列出計(jì)算式)。如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni2+濃度為1.0mol·L?1，則“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍是______________。(5)硫酸鎳在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH。寫出該反應(yīng)的離子方程式______________。(6)將分離出硫酸鎳晶體后的母液收集、循環(huán)使用，其意義是______________。【答案】(1).除去油脂、溶解鋁及其氧化物(2).+H++H2O=Al(OH)3↓或+H+=Al(OH)3↓+H2O(3).Ni2+、Fe2+、Fe3+(4).O2或空氣(5).Fe3+(6).(7).3.2~6.2(8).2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O(9).提高鎳回收率【解析】【分析】由工藝流程分析可得，向廢鎳催化劑中加入NaOH溶液進(jìn)行堿浸，可除去油脂，并發(fā)生反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Al2O3+4NaOH=4NaAlO2+2H2O將Al及其氧化物溶解，得到的濾液①含有NaAlO2，濾餅①為Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性雜質(zhì)，加稀H2SO4酸浸后得到含有Ni2+、Fe2+、Fe3+的濾液②，F(xiàn)e2+經(jīng)H2O2氧化為Fe3+后，加入NaOH調(diào)節(jié)pH使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去，再控制pH濃縮結(jié)晶得到硫酸鎳的晶體，據(jù)此分析解答問題?！驹斀狻?1)根據(jù)分析可知，向廢鎳催化劑中加入NaOH溶液進(jìn)行堿浸，可除去油脂，并將Al及其氧化物溶解，濾液①中含有NaAlO2(或Na[Al(OH)4])，加入稀硫酸可發(fā)生反應(yīng)+H++H2O=Al(OH)3↓或+H+=Al(OH)3↓+H2O，故答案為：除去油脂、溶解鋁及其氧化物；+H++H2O=Al(OH)3↓或+H+=Al(OH)3↓+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”在H2O2的作用是將Fe2+氧化為Fe3+，可用O2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：O2或空氣；Fe3+；(4)由上述表格可知，Ni2+完全沉淀時的pH=8.7，此時c(Ni2+)=1.0×10-5mol·L-1，c(H+)=1.0×10-8.7mol·L-1，則c(OH-)=，則Ni(OH)2的；或者當(dāng)Ni2+開始沉淀時pH=7.2，此時c(Ni2+)=0.01mol·L-1，c(H+)=1.0×10-7.2mol·L-1，則c(OH-)=，則Ni(OH)2的；如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni2+濃度為1.0mol·L-1，為避免鎳離子沉淀，此時，則，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：；3.2~6.2；(5)由題干信息，硫酸鎳在強(qiáng)堿中被NaClO氧化得到NiOOH沉淀，即反應(yīng)中Ni2+被氧化為NiOOH沉淀，ClOˉ被還原為Clˉ，則根據(jù)氧化還原得失電子守恒可得離子方程式為2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O，故答案為：2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O；(6)分離出硫酸鎳晶體后的母液中還含有Ni2+，可將其收集、循環(huán)使用，從而提高鎳的回收率，故答案為：提高鎳的回收率?！军c(diǎn)睛】本題主要考查金屬及其化合物的性質(zhì)、沉淀溶解平衡常數(shù)Ksp的計(jì)算、氧化還原離子反應(yīng)方程式的書寫等知識點(diǎn)，需要學(xué)生具有很好的綜合遷移能力，解答關(guān)鍵在于正確分析出工藝流程原理，難點(diǎn)在于Ksp的計(jì)算及“調(diào)pH”時pH的范圍確定。10.二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點(diǎn)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)=__________。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，若增大壓強(qiáng)，則n(C2H4)___________(填“變大”“變小”或“不變”)。(2)理論計(jì)算表明，原料初始組成n(CO2)∶n(H2)=1∶3，在體系壓強(qiáng)為0.1MPa，反應(yīng)達(dá)到平衡時，四種組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?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______、______。CO2催化加氫合成C2H4反應(yīng)的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。(3)根據(jù)圖中點(diǎn)A(440K，0.39)，計(jì)算該溫度時反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_________(MPa)?3(列出計(jì)算式。以分壓表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?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等低碳烴。一定溫度和壓強(qiáng)條件下，為了提高反應(yīng)速率和乙烯選擇性，應(yīng)當(dāng)___________________?！敬鸢浮?1).1∶4(2).變大(3).d(4).c(5).小于(6).或等(7).選擇合適催化劑等【解析】【分析】根據(jù)質(zhì)量守恒定律配平化學(xué)方程式，可以確定產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比。根據(jù)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)分析增大壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響。根據(jù)物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，從圖中找到關(guān)鍵數(shù)據(jù)確定代表各組分的曲線，并計(jì)算出平衡常數(shù)。根據(jù)催化劑對化反應(yīng)速率的影響和對主反應(yīng)的選擇性，工業(yè)上通常要選擇合適的催化劑以提高化學(xué)反應(yīng)速率、減少副反應(yīng)的發(fā)生。【詳解】(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+6H2?CH2=CH2+4H2O，因此，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(dá)到平衡狀態(tài)時，若增大壓強(qiáng)，則化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，n(C2H4)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(jì)量數(shù)之比；由圖中曲線的起點(diǎn)坐標(biāo)可知，c和a所表示的物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之比為1:3、d和b表示的物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之比為1:4，則結(jié)合化學(xué)計(jì)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?jǐn)?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)，?H小于0。(3)原料初始組成n(CO2)∶n(H2)=1∶3，在體系壓強(qiáng)為0.1Mpa建立平衡。由A點(diǎn)坐標(biāo)可知，該溫度下，氫氣和水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)均為0.39，則乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為水的四分之一，即，二氧化碳的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為氫氣的三分之一，即，因此，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)(MPa)-3=(MPa)-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(qiáng)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?！军c(diǎn)睛】本題確定圖中曲線所代表的化學(xué)物質(zhì)是難點(diǎn)，其關(guān)鍵在于明確物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)之比等于各組分的物質(zhì)的量之比，也等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比（在初始投料之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比的前提下，否則不成立）。(二)選考題［化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)］11.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?；卮鹣铝袉栴}：(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=3NH3++9H2，的結(jié)構(gòu)如圖所示：在該反應(yīng)中，B原子的雜化軌道類型由______變?yōu)開_____。(3)NH3BH3分子中，與N原子相連的H呈正電性(Hδ+)，與B原子相連的H呈負(fù)電性(Hδ-)，電負(fù)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(diǎn)比NH3BH3____________(填“高”或“低”)，原因是在NH3BH3分子之間，存在____________________，也稱“雙氫鍵”。(4)研究發(fā)現(xiàn)，氦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，α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。氨硼烷晶體的密度ρ=___________g·cm?3(列出計(jì)算式，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)?！敬鸢浮?1).B(2).Si(硅)(3).配位(4).N(5).sp3(6).sp2(7).N＞H＞B(8).CH3CH3(9).低(10).Hδ+與Hδ?的靜電引力(11).【解析】【分析】根據(jù)元素在周期表中的位置比較和判斷元素的相關(guān)性質(zhì)；根據(jù)中心原子的價層電子對數(shù)確定其雜化軌道的類型；運(yùn)用等量代換的方法尋找等電子體；根據(jù)電負(fù)性對化合價的影響比較不同元素的電負(fù)性；根據(jù)晶胞的質(zhì)量和體積求晶體的密度?！驹斀狻?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張的位置，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。(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-中每個B原子只形成3個σ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p2。(3)NH3BH3分子中，與N原子相連的H呈正電性，說明N的電負(fù)性大于H；與B原子相連的H呈負(fù)電性，說明H的電負(fù)性大于B，因此3種元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镹＞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(diǎn)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Hδ+與Hδ-的靜電引力。(4)在氨硼烷的222的超晶胞結(jié)構(gòu)中，共有1