河南省新乡市2020届-2022届高考化学三年模拟（二模）试题汇编-非选择题1

这是一份河南省新乡市2020届-2022届高考化学三年模拟（二模）试题汇编-非选择题1，共25页。试卷主要包含了工业流程题，原理综合题，有机推断题等内容，欢迎下载使用。
河南省新乡市2020届-2022届高考化学三年模拟（二模）试题汇编-非选择题1

一、工业流程题
1．（2020·河南新乡·二模）Zn3(PO4)2·2H2O（溶于酸，难溶于水）是一种无毒害作用的防锈颜料，利用锌浮渣（主要含Zn、ZnO、ZnCl2，还含少量的铁、锰、铜、铅及砷的化合物等）制取Zn3(PO4)2·2H2O的工艺流程如图：

回答下列问题：
（1）“浸出”时，下列措施能提高锌的浸取率的是__（填字母）。
A．用浓硫酸代替稀硫酸         B．适当升高浸取液的温度
C．将“浸渣”再次浸取           D．缩短“浸出”时间
（2）“除锰”时，Mn2+发生反应的离子方程式为__（S2O被还原为SO）。
（3）流程中除铁、砷时，当生成8.9gFeOOH和7.8gFeAsO4时，消耗H2O2__mol。
（4）“净化”时加锌粉的目的是__。
（5）“沉锌”时发生反应的化学方程式为__。
（6）“沉锌”至得到“产品”还需要经过的操作是__、洗涤、__。证明产品已洗涤干净的实验方法是__。
（7）Meyer等认为磷酸锌防腐机理是在钢铁表面形成组成近似为Zn2Fe(PO4)2·4H2O的覆盖膜，则在形成该覆盖膜的过程中，负极的电极反应式为__。
2．（2021·河南新乡·统考二模）纳米氧化锌具有极高的化学活性及优界的光催化活性，并具有抗红外线、紫外线辐射及杀菌功能，可用作催化材料、光化学用半导体材料。鸟粪石(MgNH4PO4)是一种优质复合化肥，在工业上主要用于氨氮废水的处理。以普通锌锰电池的锌皮[主要成分是Zn。还含有少量FeO和黏附的Zn(NH3)2Cl2]为原料制备纳米氧化锌和鸟粪石的主要流程如下：

(1)下列关于鸟粪石的叙述不正确的是_______(填标号)。
A．既属于铵盐又属于磷酸盐             B．既含有离子键又含有非极性键
C．既能与强酸反应又能与强碱反应       D．既可以水解呈酸性又可以水解呈碱性
(2)已知：Kb(NH3∙H2O)=1.8×10-5，Ka1(H2CO3)=4.7×10-7，Ka2(H2CO3)=4.5×10-11，则常温时，(NH4)2CO3溶液的pH_______(填“>”、“10.5时，氨氮的去除率和磷的利用率均减小的原因是_______。

(5)“中和”时，含锌溶液与(NH4)2CO3溶液反应，生成用于制备纳米氧化锌的碱式碳酸锌[Zn2(OH)2CO3]沉淀。设计制备碱式碳酸锌的实验方案：_______，洗涤，烘干得碱式碳酸锌[已知反应的适宜温度为50～60°C．实验中必须使用的试剂：乙醇(可降低碱式碳酸锌在水中的溶解度)和1mol•L-1的(NH)2CO3溶液]。
3．（2022·河南新乡·二模）某工业生产上用铜镍矿石(主要成分为CuS、NiS、FeS、SiO2及不溶于酸的杂质)制备胆矾CuSO4•5H2O的流程如图。

已知：有机萃取剂HR可以萃取Cu2+，其萃取原理(org为有机相)Cu2+(aq)+2HR(org)CuR2(org)+2H+(aq)。
回答下列问题：
(1)焙烧前粉碎的目的是____。
(2)“调节pH时，生成氢氧化铁沉淀的离子方程式为____，试剂X的最佳选择是___(填标号)。
a.HCl b.NaOH c.H2SO4 d.NH3•H2O
(3)25℃时，“调节pH”后，测得滤液中各离子浓度及相关数据如表所示。(lg2=0.3)
离子
Fe3+
Cu2+
Ni2+
Fe2+
浓度/(mol·L-1)
1.0×10-6
5.0
1.2
0
对应氢氧化物的Ksp
6.4×10-38
2.2×10-20
2.0×10-15
8.0×10-16

该滤液的pH为___；加入的Cu(OH)2____(填“已经”或“没有”)完全溶解。
(4)向“萃取”后的水相中加入一定量的NaClO和NaOH，能制得黑色不溶物NiOOH，该反应的化学方程式为___。
(5)“操作Ⅱ”包括洗涤，洗涤该沉淀的操作为___。
(6)将得到的胆矾产品做热重分析，测得的数据如图所示。
已知：杂质不分解，250℃时，胆矾失去所有结晶水。则A点胆矾分解得到的物质为___(填化学式)；该胆矾产品的纯度为___(保留4位有效数字)。


二、原理综合题
4．（2020·河南新乡·二模）CH3OCH3（二甲醚）常用作有机合成的原料，也用作溶剂和麻醉剂。CO2与H2合成CH3OCH3涉及的相关热化学方程式如下：
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.1kJ·mol-1
Ⅱ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-24.5kJ·mol-1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2(g) ΔH3
Ⅳ.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH4
回答下列问题：
⑴ΔH4=__kJ·mol-1。
⑵体系自由能变ΔG=ΔH-TΔS，ΔG”或“0。其他条件相同、以γ-Al2O3作为催化剂，研究表明，γ-Al2O3在240℃以上发挥催化作用。反应相同的时间，SO2的去除率随反应温度的变化如图1所示。下列有关SO2大除率的说法正确的是_______(填标号)。

A．240°C以下，SO2能够被催化剂吸附，温度升高，吸附能力减弱，SO2去除率降低
B．以γ-Al2O3作为催化剂，SO2去除率最高只能达到80%
C．温度高于500℃，SO2去除率降低是因为催化剂的活性降低
(4)在气体总压强分别为p1和p2时，反应2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g)在不同温度下达到平衡，测得SO3(g)及SO2(g)的物质的量分数如图2所示：

①压强：p1_______(填“>”或“v逆；在T2℃时，v正 10.5时，OH-与NH和Mg2+反应生成NH3和Mg(OH)2，所以氨氮去除率和磷的利用率均减小。
(5)由于乙醇可降低碱式碳酸镁在水中的溶解度，且反应的适宜温度为50~60°C，所以制备碱式碳酸锌的实验方案为：向含锌溶液中加入一定量的乙醇，搅拌，升温至50~60°C，在搅拌下慢慢滴加1mol·L(NH4)2CO3溶液至pH=7时停止滴加，过滤，洗涤，烘干得碱式碳酸锌。
3．(1)增大接触面积，提高反应速率
(2)     2Fe3++3Cu(OH)2=2Fe(OH)3↓+3Cu2+，     c
(3)     3.6     已经
(4)2NiSO4+NaClO+4NaOH=2NiOOH↓+NaCl+2Na2SO4+H2O
(5)向过滤器中加入蒸馏水浸没沉淀，待蒸馏水流下后，重复操作2～3次。
(6)     CuSO4•3H2O     96.53%

【分析】由题中流程可知，铜镍矿石(主要成分为CuS、NiS、FeS、SiO2及不溶于酸的杂质)粉碎焙烧，充分氧化，烟气的主要成分为二氧化硫，加稀硫酸酸浸，过滤，滤渣1为SiO2和不溶于酸的杂质，滤液中加入H2O2，氧化Fe2+生成Fe3+，再加入Cu(OH)2调节溶液pH，使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀，继续过滤，滤渣2为Fe(OH)3，滤液中加入HR进行萃取，除去镍离子，有机相中加入硫酸进行反萃取，水相的主要成分为硫酸铜溶液，加热蒸发，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥即可获得产品；据此解答。
【详解】（1）由上述分析可知，焙烧前粉碎的目的是增大接触面积，提高反应速率，使矿石充分氧化；答案为增大接触面积，提高反应速率。
（2）由上述分析可知，加入Cu(OH)2调节溶液pH，使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀，生成氢氧化铁沉淀的离子方程式为2Fe3++3Cu(OH)2=2Fe(OH)3↓+3Cu2+；由题中信息Cu2+(aq)+2HR(org)CuR2(org)+2H+(aq)可知，要使平衡逆向移动，则增加H+浓度，即有机相中加入硫酸进行反萃取，可以分离铜离子，还不会产生杂质，所以选项c正确；答案为2Fe3++3Cu(OH)2=2Fe(OH)3↓+3Cu2+；c。
（3）由题中表格数据可知，25℃时，“调节pH”后，测得滤液中c(Fe3+)=1.0×10-6mol/L，c(Cu2+)=5.0mol/L，因为Ksp[Fe(OH)3]= 6.4×10-38，所以c(Fe3+)×c3(OH-)= Ksp[Fe(OH)3]，则c(OH-)===4×10-11mol/L，c(H+)==×10-3mol/L，pH=3+lg4=3+2lg2=3.6；又c(Cu2+)×c2(OH-)=5×(4×10-11)2=8×10-21＜Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20，所以Cu(OH)2已经完全溶解；答案为3.6；已经。
（4）向“萃取”后的水相中加入一定量的NaClO和NaOH，能制得黑色不溶物NiOOH，即NiSO4与NaClO发生氧化还原反应，该反应的化学方程式为2NiSO4+NaClO+4NaOH=2NiOOH↓+NaCl+2Na2SO4+H2O；答案为2NiSO4+NaClO+4NaOH=2NiOOH↓+NaCl+2Na2SO4+H2O。
（5）“操作Ⅱ”包括洗涤，洗涤该沉淀的操作为向过滤器中加入蒸馏水浸没沉淀，待蒸馏水流下后，重复操作2～3次；答案为向过滤器中加入蒸馏水浸没沉淀，待蒸馏水流下后，重复操作2～3次。
（6）由题中信息和图示可知，杂质不分解，250℃时，胆矾失去所有结晶水，此时失重率为34.75%，设产品总质量为m克，该胆矾产品的纯度为x，则，解之x==96.53%；A点时，失重率为13.90%，设A点胆矾分解得到的物质为CuSO4•yH2O，则，所以，解之y=3，所以A点胆矾分解得到的物质为CuSO4•3H2O；答案为CuSO4•3H2O；96.53%。
4．     －122.54     Ⅱ     >     0.21     小于     p1>p2>p3     m1>m2>m3     23
【分析】⑴第Ⅰ个方程式的2倍加上第Ⅱ个方程式。
⑵根据图中信息得到298~998K下只有Ⅱ的ΔG＜0。
⑶①升高温度，CO2的平衡转化率增大，说明平衡正向移动，正向是吸热反应；②三段式式建立关系，根据公式求出压强；③根据平衡常数分析产物与反应物的关系。
⑷①利用转化率分析压强，利用一个量不变，另一个量变化来分析。
②建立三段式建立再求平衡常数。
【详解】⑴将第Ⅰ个方程式的2倍加上第Ⅱ个方程式得到ΔH4=－122.54 kJ·mol−1；故答案为：－122.54。
⑵体系自由能变ΔG=ΔH－TΔS，ΔG＜0时反应能自发进行，在298~998K下只有Ⅱ的ΔG＜0，因此均能自发进行的反应为Ⅱ；故答案为：Ⅱ。
⑶①升高温度，CO2的平衡转化率增大，说明平衡正向移动，正向是吸热反应，即ΔH3＞0；故答案为：＞。
②，反应Ⅳ，若A点总压强为pMPa，则A点时CO2的分压为；故答案为：0.21。
③在B点对应温度下，根据Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)和Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2(g)的反应，CO2转化率相等，产物的量相等，但Ⅰ中氢气平衡时量较少，但是大于1的值，由于是浓度三次方，因此平衡常数小，平衡常数K(Ⅰ)小于K(Ⅲ)；故答案为：小于。
⑷①该反应是体积减小的反应，图c中定温度，从下到上看，转化率增大，说明平衡正向移动，向体积减小方向移动即加压，压强从大到小的顺序为p1＞p2＞p3，图d中可以理解为二氧化碳物质的量不变，氢气量不断增加，平衡正向移动，二氧化碳转化率不断增大，因此氢碳比m从大到小的顺序为m1＞m2＞m3；故答案为：m1＞m2＞m3。
②若在1L恒容密闭容器中充入0.2molCO2和0.6molH2，CO2的平衡转化率为50%，，则在此温度下该反应的平衡常数；故答案为：23。
5．               AC     ＞     0.06     nHS-―2(n-1)e－+nOH－＝S+nH2O     阳极产生的硫覆盖在石墨电极表面，导致石墨电极导电性下降
【详解】(1)已知：
①2NH3(g)+H2O(1)+SO2(g)=(NH4)2SO3(aq)∆H=akJ∙mol-1
②(NH4)2SO3(aq)t+H2O(l)+SO2(g)=2NH4HSO3(aq)∆H=bkJ∙mol-1
③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)∆H=ckJ∙mol-1
依据盖斯定律（①－②+③）/2即得到反应NH3(g)+NH4HSO3(aq)+O2(g)=(NH4)2SO4(aq)的∆H= kJ∙mol-1。
(2)在上述温度范围内，该反应的平衡常数K＝[c(SO3)∙c(NO)]/[c(SO2)∙c(NO2)]，由于平衡时正逆反应速率相等，则v正=k正∙c(SO2)∙c(NO2)=v逆=k逆∙c(SO3)∙c(NO)，所以[c(SO3)∙c(NO)]/[c(SO2)∙c(NO2)]=k正/k逆，即；
(3)A. 催化剂γ-Al2O3的比表面积大，具有吸附性，温度较低时（小于240℃），SO2能够被催化剂吸附，SO2含量降低，随着温度的升高催化剂的吸附能力减弱，导致催化剂吸附的SO2减少，A正确；
B.催化剂不能影响转化率，B错误；
C.温度高于500℃，由于温度升高会降低催化剂的活性，因此SO2去除率降低是因为催化剂的活性降低，C正确；
答案选AC；
(4)①当温度相同时，增大压强，平衡逆向进行，SO3含量升高，所以根据图象可知压强p1＞p2；
②若p1=0.81MPa，起始时充入一定量的SO3(g)发生反应，计算
Q点对应温度下平衡时SO3的物质的量分数是0.5，则依据三段式可知

因此，解得x＝0.2，所以该反应的平衡常数Kp=MPa＝0.06MPa。
(5)①阳极HS-失电子首先被氧化生成中间产物S，电极反应式为nHS-―2(n-1)e－+nOH－＝S+nH2O；
②由于阳极生成的S容易被继续氧化而生成硫单质，硫单质不导电，覆盖在石墨电极表面，从而导致石墨电极导电性下降。
6．(1)     -49kJ/mol     低温
(2)     4∶9     0.5
(3)     AC     温度变化对平衡移动的影响大于浓度变化对平衡移动的影响
(4)     CO2+2e-+2H+=HCOOH     CO

【解析】（1）
根据盖斯定律：反应i+ii得iii，则△H3=(-90+41)kJ/mol=-49kJ/mol，反应ⅲ气体分子数减小，则△S