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福建省名校联盟全国优质校2024届高三下学期高考化学联考试卷（变式卷）（Word版附答案）
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这是一份福建省名校联盟全国优质校2024届高三下学期高考化学联考试卷（变式卷）（Word版附答案），共28页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．化学与生活密切相关，下列应用原理说法正确的是（ ）
A．维生素C用于食品抗氧化剂，是由于其具有还原性
B．明矾用于净水，是由于其有杀菌消毒的作用
C．氯化钠用于食品防腐剂，是由于其能使蛋白质变性
D．SO2用于葡萄酒的添加剂，是由于其具有漂白性
2．肼（N2H4）是一种良好的火箭推进剂，肼（N2H4）的燃烧热为624kJ/ml。下列说法正确的是（ ）
A．和NH3中的H﹣N﹣H键角前者大于后者
B．N2H4分子中N原子轨道的杂化方式为sp2
C．肼在空气中燃烧的热化学方程式为：N2H4（g）+2O2（g）＝N2（g）+2H2O（g） ΔH＝﹣624kJ•ml﹣1
D．N2H4易液化是由于N2H4与H2O分子间形成氢键
3．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是（ ）
A．工业上用电解法冶炼a
B．向含c的溶液中依次加入H2O2和KSCN溶液以检验c
C．d易与水反应生成e
D．可存在f→c→b→e的转化
4．一种可吸附甲醇的材料，其化学式为[C（NH2）3]4[B（OCH3）4]3Cl，部分晶体结构如图所示，其中[C（NH2）3]+为平面结构。下列说法正确的是（ ）
A．该晶体中存在N﹣H…O氢键
B．基态原子的第一电离能：C＜N＜O
C．基态原子未成对电子数：B＜C＜O
D．晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
5．科学家可视化了某复杂钙钛矿晶体结构的三维原子和电子密度结构。如图，以1号原子为坐标原点，晶胞参数为单位长度建立坐标系。下列有关说法错误的是（ ）
A．该晶体的化学式为CaTiO3
B．Ti原子位于氧原子形成的正八面体中心
C．a为晶胞参数，则2、3号原子间的距离为
D．3号原子的原子坐标参数为
6．已知：常温下，碳酸的电离平衡常数Ka1＝4.4×10﹣6.36，Ka2＝10﹣10.32。常温下，向20 mL 0.1ml•L﹣1Na2CO3溶液中缓慢滴加20 mL 0.2ml•L﹣1盐酸，溶液中各离子的物质的量浓度（不含H+和OH﹣）随加入盐酸的体积的变化如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．曲线L1为的物质的量浓度变化曲线
B．滴加至A点时，溶液pH约为10.32
C．滴加至C点时，溶液中c（Cl﹣）＞c（）＞c（）＞c（H2CO3）
D．滴加至D点时，溶液中存在c（）+2c（）+c（OH﹣）＝c（H+）
7．新型镁−锂双离子二次电池的工作原理如图。下列关于该电池的说法正确的是（ ）
A．放电时，Li+通过离子交换膜向左移动
B．放电时，Li1﹣yFePO4/LiFePO4一极电极反应式为Li1﹣yFePO4+yLi+﹣ye﹣＝LiFePO4
C．充电时，x与电源的正极相连
D．充电时，导线上每通过0.4mle﹣，左室中溶液的质量减少2g
8．根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
9．实验室中使用钠盐或NaOH溶液时，对应关系错误的是（ ）
A．饱和NaCl溶液：除去Cl2中的HCl
B．饱和Na2CO3溶液：除去CO2中HCl
C．NaOH水溶液：油脂的皂化反应
D．NaOH醇溶液：CH3CH2Br的消去反应
10．。逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：
反应Ⅰ：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）；
反应Ⅱ：CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）。
在恒压条件下，按 V（CO2）：V（H2）＝1：1投料比进行反应，含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．反应CO（g）+3H2（g）⇌CH4（g）+H2O（g）ΔH＞0
B．M点反应Ⅰ的平衡常数K约为1
C．加入合适的催化剂可由N点到P点
D．500℃后，温度升高，反应Ⅰ的改变程度大于反应Ⅱ导致CO2转化率明显减小
二、非选择题
11．镍及其化合物用途广泛。某矿渣的主要成分是NiFe2O4（铁酸镍）、NiO、FeO、CaO、SiO2等，以下是从该矿渣中回收NiSO4的工艺路线：
已知：①（NH4）2SO4在350℃以上会分解生成NH3和H2SO4，NiFe2O4在焙烧过程中生成NiSO4、Fe2（SO4）3。②铁元素以针铁矿（FeOOH）形式沉淀，铁渣易过滤。
请回答下列问题：
（1）焙烧前将矿渣与（NH4）2SO4混合研磨，混合研磨的目的是 ，写出焙烧过程中铁酸镍发生的化学反应方程式 。
（2）“浸渣”的主要成分为 （填化学式）。
（3）溶液pH对铁去除率的影响实验结果如图所示：
①从图中数据来看，沉铁的最佳pH为 。
②结合图中数据，解释pH偏小或偏大都不利于沉铁的原因是 、 。
③检验“除铁”后溶液中是否还有Fe3+的操作是 。
（4）若溶液中c（Ca2+）＝1.0×10﹣3ml•L﹣1，当除钙率达到99%时，溶液中c（F﹣）＝ ml•L﹣1。[已知Ksp（CaF2）＝4.0×10﹣11]
12．我国科学家研发的一条氯霉素（H）的合成路线如图所示：
已知：
（1）A的名称为 ，氯霉素（H）中的官能团有羟基、硝基和 。
（2）B→C的反应类型是 。C→D的化学反应方程式为 。
（3）G的结构简式为 。
（4）E的同分异构体中，符合下列条件的有 种。
①苯环上有两个取代基且其中一个为氨基
②能发生水解反应和银镜反应
其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为1：2：2：2：6的结构简式为 。
（5）根据上述信息，写出以乙醇为原料合成的路线（无机试剂任选） 。
13．一氧化二氮是一种强大的温室气体，也是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。它可由NH4NO3在加热条件下分解产生。
（1）等电子体理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构（包括电子式），则其空间构型是 ，为 分子（填“极性”或“非极性”）。
（2）一定温度下，将足量NH4NO3（s）加入含有催化剂的1L恒容密闭容器中，发生下面两个反应：
反应1：NH4NO3（s）⇌2H2O（g）+N2O（g）ΔH1＜0
反应2：2N2O（g）⇌2N2（g）+O2（g）；
测得平衡时容器中气体总压为33.0kPa，且P（O2）为2.4kPa。则平衡时，P（H2O）为 kPa。
（3）分别向三个体积不变的密闭容器中充入如表所示相应气体，进行反应2N2O（g）⇌2N2（g）+O2（g）。容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示：
①V1、V2、V3由大到小的顺序为 。
②保持温度不变的情况下，达平衡后再向容器Ⅰ中注入Ar稀释，N2O的分压p（N2O）将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
③370℃时该反应的平衡常数为 。（结果保留2位有效数字）
（4）在C*的催化作用下，用CO（g）还原N2O（g）以除去污染，反应的化学方程式为：CO（g）+N2O（g）⇌CO2（g）+N2（g），其反应历程和能量变化如图所示（逸出后物质认为状态未发生变化，在图中略去）。
该反应分两步进行：
第一步：C*（s）+N2O（g）⇌CO*（s）+N2（g）ΔH1＝+15.9kJ⋅ml﹣1；
第二步： （填写第二步反应的热化学方程式）。
（5）若将CO（g）还原N2O（g）的反应设计成如图的原电池装置，则该电池正极的电极反应式为 。
14．常用的自来水消毒剂有高铁酸钾（K2FeO4）、二氧化氯等。
Ⅰ．制取高铁酸钾
已知：①2FeCl3+10NaOH+3NaClO═2Na2FeO4+9NaCl+5H2O
②Na2FeO4+2KOH═K2FeO4↓+2NaOH
③高铁酸钾易溶于水，微溶于浓KOH溶液，不溶于乙醇；在强碱性溶液中稳定；酸性至弱碱性条件下，与水反应生成氧气。
（1）制取NaClO溶液的装置如图所示。装有浓盐酸的仪器名称是： ；装置A中反应的化学方程式为 ；装置B中盛装的液体是 ，玻璃管a的作用是 。
（2）制取高铁酸钾晶体。请补充完整由装置C中反应后的溶液制取高铁酸钾晶体的实验方案：将装置C中制得的NaClO溶液转移到大烧杯中，依次加入一定量的1ml/LNaOH溶液和FeCl3饱和溶液，搅拌，充分反应，再向反应后的溶液中加入 ，搅拌至 ，静置过滤， ，干燥。（实验中须使用的试剂：KOH固体，无水乙醇）
Ⅱ．制取二氧化氯
已知：ClO2常温下为易溶于水但不与水反应的气体，水溶液呈深黄绿色，11℃时液化成红棕色液体。以NaClO3和HCl的乙醇溶液为原料制取ClO2的反应为2NaClO3+4HCl═2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O。制取装置如图所示。
（3）该反应中氧化产物是 ，当反应消耗4mlHCl时，转移 电子。
（4）冰水浴的作用是 。
（5）烧杯中混合液用于吸收产生的Cl2同时生成KIO3，反应的离子方程式为 。
2024年福建省名校联盟全国优质校高考化学联考试卷（变式卷）
参考答案与试题解析
一、选择题
1．化学与生活密切相关，下列应用原理说法正确的是（ ）
A．维生素C用于食品抗氧化剂，是由于其具有还原性
B．明矾用于净水，是由于其有杀菌消毒的作用
C．氯化钠用于食品防腐剂，是由于其能使蛋白质变性
D．SO2用于葡萄酒的添加剂，是由于其具有漂白性
【分析】A．依据维生素C的还原性解答；
B．明矾不具有杀菌消毒效力；
C．NaCl防腐主要利用的是高浓度的盐溶液使细胞脱水死亡而达到防腐的作用；
D．依据二氧化硫的还原性解答。
【解答】解：A．维生素C具有还原性，可用于食品抗氧化剂，故A正确；
B．明矾溶于水电离产生的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，具有吸附性，能用于净水，但是明矾不具有强的氧化性，不能杀菌消毒，故B错误；
C．NaCl防腐主要利用的是高浓度的盐溶液使细胞脱水死亡而达到防腐的作用，故C错误；
D．SO2用于葡萄酒的添加剂，是由于其具有还原性，故 D错误；
故选：A。
【点评】本题考查物质的性质及应用，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、性质与用途的关系为解答的关键，侧重分析与运用能力的考查，题目难度不大。
2．肼（N2H4）是一种良好的火箭推进剂，肼（N2H4）的燃烧热为624kJ/ml。下列说法正确的是（ ）
A．和NH3中的H﹣N﹣H键角前者大于后者
B．N2H4分子中N原子轨道的杂化方式为sp2
C．肼在空气中燃烧的热化学方程式为：N2H4（g）+2O2（g）＝N2（g）+2H2O（g） ΔH＝﹣624kJ•ml﹣1
D．N2H4易液化是由于N2H4与H2O分子间形成氢键
【分析】A．根据价层电子对互斥模型进行解答；
B．根据N2H4分子中价层电子对个数进行分析解答；
C．肼（N2H4）的燃烧热为624 kJ/ml，则表示肼完全燃烧产生N2和液态水时放出的热量；
D．N2H4易液化是由于N2H4的分子间会形成氢键。
【解答】解：A．和NH3中的中心N原子价层电子对数都是4，但NH3的N原子上有一对孤电子对，孤电子对与成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用，导致键角减小，故和NH3中H﹣N﹣H键角前者大于后者，故A正确；
B．N2H4分子中N原子的价层电子对数是4，因此N原子的轨道的杂化方式为sp3杂化，故B错误；
C．肼的燃烧热是指肼完全燃烧产生N2和液态水时放出的热量，而不是反应产生气态水时放出的热量，故C错误；
D．N2H4易液化是由于N2H4的分子间会形成氢键，增加了分子之间的吸引作用，与其是否会与水形成氢键无关，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查了分子的空间构型的判断、杂化方式的判断等知识点，题目比较简单。
3．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是（ ）
A．工业上用电解法冶炼a
B．向含c的溶液中依次加入H2O2和KSCN溶液以检验c
C．d易与水反应生成e
D．可存在f→c→b→e的转化
【分析】由图可知，a为Fe，b为Fe（OH）2，c为亚铁盐，d为氧化铁，e为Fe（OH）3，f为铁盐，据此作答。
【解答】解：A．工业上冶炼铁是用CO、C作还原剂还原，采用的是高温热还原法，故A错误；
B．溶液c中含亚铁离子可被过氧化氢氧化成铁离子，反应的离子方程式为：H2O2+2Fe2++2H+＝2Fe3++2H2O，Fe3+遇到KSCN溶液会变红色，溶液变红色说明溶液c中有Fe2+存在，溶液c中可能还有其他离子干扰，故B错误；
C．氧化铁不溶于水，不能和水反应，故C错误；
D．Fe3+和铁反应生成Fe2+，Fe2+和碱溶液反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查铁及其化合物的性质，题目难度中等，掌握相关物质等基本性质和转化是解题的关键。
4．一种可吸附甲醇的材料，其化学式为[C（NH2）3]4[B（OCH3）4]3Cl，部分晶体结构如图所示，其中[C（NH2）3]+为平面结构。下列说法正确的是（ ）
A．该晶体中存在N﹣H…O氢键
B．基态原子的第一电离能：C＜N＜O
C．基态原子未成对电子数：B＜C＜O
D．晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
【分析】A．由晶体结构图可知，[C（NH2）3]4+中的﹣NH2的H与[B（OCH3）4]3﹣中的O形成氢键；
B．同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第ⅡA、ⅤA元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子；
C．B、C、O的未成对电子数分别为1、2、2、1；
D．[C（NH2）3]+为平面结构，则其中的C原子和N原子轨道杂化类型均为sp2；[B（OCH3）4]3﹣中B与4个O形成了4个σ键，B没有孤电子对，则B的原子轨道杂化类型为sp3；[B（OCH3）4]3﹣中O分别与B和C形成了2个σ键，O原子还有2个孤电子对，则O的原子轨道的杂化类型均为sp3。
【解答】解：A．[C（NH2）3]+中的﹣NH2的H与[B（OCH3）4]﹣中的O形成氢键，因此，该晶体中存在氢键，故A正确；
B．同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第ⅡA、ⅤA元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C＜O＜N，故B错误；
C．B、C、O的未成对电子数分别为1、2、2，基态原子未成对电子数B＜C＝O，故C错误；
D．[C（NH2）3]+的C和N原子轨道杂化类型均为sp2；[B（OCH3）4]﹣中B的原子轨道杂化类型为sp3；[B（OCH3）4]﹣中O分别与B和C形成了2个σ键，O原子还有2个孤电子对，则O的原子轨道的杂化类型均为sp3；晶体中B、O和N原子轨道的杂化类型不相同，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查化学键、原子杂化类型判断等知识点，明确物质构成微粒及微粒之间作用力、原子杂化类型判断方法是解本题关键。
5．科学家可视化了某复杂钙钛矿晶体结构的三维原子和电子密度结构。如图，以1号原子为坐标原点，晶胞参数为单位长度建立坐标系。下列有关说法错误的是（ ）
A．该晶体的化学式为CaTiO3
B．Ti原子位于氧原子形成的正八面体中心
C．a为晶胞参数，则2、3号原子间的距离为
D．3号原子的原子坐标参数为
【分析】A.Ca原子个数为8×＝1，O原子个数为6×＝3，Ti原子个数为1；
B.分析图示可知，Ti原子位于氧原子形成的正八面体中心；
C.2、3号原子间的距离为面对角线的一半；
D.3号原子位于x轴方向的中心，y轴方向中心，z轴起点。
【解答】解：A.Ca原子个数为8×＝1，O原子个数为6×＝3，Ti原子个数为1，故该晶体的化学式为CaTiO3，故A正确；
B.分析图示可知，Ti原子位于氧原子形成的正八面体中心，故B正确；
C.2、3号原子间的距离为面对角线的一半，即a，故C错误；
D.3号原子位于x轴方向的中心，y轴方向中心，z轴起点，对应原子坐标参数为，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查物质结构与性质，涉及晶胞计算等内容，其中晶胞计算为解题难点，需要结合均摊法进行分析，掌握基础为解题关键，整体难度适中。
6．已知：常温下，碳酸的电离平衡常数Ka1＝4.4×10﹣6.36，Ka2＝10﹣10.32。常温下，向20 mL 0.1ml•L﹣1Na2CO3溶液中缓慢滴加20 mL 0.2ml•L﹣1盐酸，溶液中各离子的物质的量浓度（不含H+和OH﹣）随加入盐酸的体积的变化如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．曲线L1为的物质的量浓度变化曲线
B．滴加至A点时，溶液pH约为10.32
C．滴加至C点时，溶液中c（Cl﹣）＞c（）＞c（）＞c（H2CO3）
D．滴加至D点时，溶液中存在c（）+2c（）+c（OH﹣）＝c（H+）
【分析】A．碳酸为二元弱酸，的物质的量随着盐酸的加入逐渐减小，的物质的量先增大后减小；
B．由，A点时c（）＝c（），此时＝c（H+）；
C．由图可知C点加入的盐酸的体积为10mL，则C点溶液的溶质为等物质的量的NaHCO3和NaCl，由物料守恒分析判断n（Cl）＝n（C）；
D．滴加至D点时，溶质为NaCl，HCl和NaHCO3反应生成的CO2部分和水反应，根据溶液呈电中性，溶液中存在c（）+2c（）+c（OH﹣）+c（Cl﹣）＝c（H+）+c（Na+），据此分析判断。
【解答】解：A．碳酸为二元弱酸，的物质的量随着盐酸的加入逐渐减小，的物质的量先增大后减小，则L1为的物质的量浓度变化曲线，L2为的物质的量浓度变化曲线，故A正确；
B．由，A点时c（）＝c（），此时＝c（H+）＝10﹣10.32ml/L，pH＝10.32，故B正确；
C．由图可知C点加入的盐酸的体积为10 mL，则C点溶液的溶质为等物质的量的NaHCO3和NaCl，由物料守恒可得：c（Cl﹣）＝c（）+c（）+c（H2CO3），因为的电离程度小于水解程度，所以溶液中，则，故C错误；
D．滴加至D点时，溶质为NaCl，HCl和NaHCO3反应生成的CO2部分和水反应，根据溶液呈电中性，溶液中存在c（）+2c（）+c（OH﹣）+c（Cl﹣）＝c（H+）+c（Na+），且D点时c（Na+）＝c（Cl﹣），故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查了弱电解质电离平衡、平衡常数的计算应用，注意知识的熟练掌握，题目难度中等。
7．新型镁−锂双离子二次电池的工作原理如图。下列关于该电池的说法正确的是（ ）
A．放电时，Li+通过离子交换膜向左移动
B．放电时，Li1﹣yFePO4/LiFePO4一极电极反应式为Li1﹣yFePO4+yLi+﹣ye﹣＝LiFePO4
C．充电时，x与电源的正极相连
D．充电时，导线上每通过0.4mle﹣，左室中溶液的质量减少2g
【分析】放电时，左边镁为负极失电子发生氧化反应，反应式为Mg﹣2e﹣＝Mg2+，右边为正极得电子发生还原反应，反应式为Li1﹣yFePO4+yLi++ye﹣＝LiFePO4，阳离子移向正极；充电时，外加电源的正极与正极相连，负极与负极相连，结合电子转移进行计算解答。
【解答】解：A．放电时，阳离子移向正极，所以Li+由左向右移动，故A错误；
B．放电时，右边为正极得电子发生还原反应，反应式为Li1﹣yFePO4+yLi++ye﹣＝LiFePO4，故B错误；
C．充电时，外加电源的正极与正极相连，所以外加电源的正极与y相连，故C错误；
D．充电时，导线上每通过0.4mle﹣，左室得电子发生还原反应，反应式为Mg2++2e﹣＝Mg，但右侧将有0.4mlLi+移向左室，所以溶液质量减轻×24g/ml﹣0.4ml×7g/ml＝2g，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查充电电池的原理，为高频考点，明确电极的判断、离子移动方向即可解答，难点是电极反应式的书写。
8．根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【分析】A．钠盐可能为硫代硫酸钠等；
B．碳碳双键、羟基均使酸性高锰酸钾溶液褪色；
C．氯化铁不足，反应后检验铁离子可证明反应的可逆性；
D．盐酸为无氧酸，且挥发的盐酸与硅酸钠反应。
【解答】解：A．钠盐可能为硫代硫酸钠、Na2SO3或NaHSO3，均与稀盐酸反应生成二氧化硫，二氧化硫使品红褪色，故A错误；
B．碳碳双键、羟基均使酸性高锰酸钾溶液褪色，紫色褪去，不能证明含碳碳双键，故B错误；
C．氯化铁不足，充分反应后，再滴加少量的KSCN溶液，溶液变红，可知KI与FeCl3的反应是可逆反应，故C正确；
D．盐酸为无氧酸，且挥发的盐酸与硅酸钠反应，由实验操作和现象，不能比较非金属性强弱，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、反应与现象、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大。
9．实验室中使用钠盐或NaOH溶液时，对应关系错误的是（ ）
A．饱和NaCl溶液：除去Cl2中的HCl
B．饱和Na2CO3溶液：除去CO2中HCl
C．NaOH水溶液：油脂的皂化反应
D．NaOH醇溶液：CH3CH2Br的消去反应
【分析】A．HCl极易溶于水，食盐水抑制氯气的溶解；
B．饱和Na2CO3溶液可以和CO2、HCl都发生反应；
C．油脂在碱性条件下完全水解；
D．CH3CH2Br在NaOH醇溶液中发生消去反应。
【解答】解：A．制备的Cl2中往往含有HCl气体，利用饱和食盐水可除杂，HCl极易溶于水，食盐水抑制氯气的溶解，故饱和NaCl溶液可除去Cl2中的HCl，故A正确；
B．饱和Na2CO3溶液可以和CO2、HCl都发生反应，故除去CO2中HCl不能用饱和Na2CO3溶液，故B错误；
C．油脂在碱性条件下完全水解，发生皂化反应，故C正确；
D．CH3CH2Br在NaOH醇溶液中发生消去反应，故D正确；
故选：B。
【点评】本题主要考查钠盐或NaOH溶液在常见反应中的作用，属于基本知识的考查，难度不大。
10．。逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：
反应Ⅰ：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）；
反应Ⅱ：CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）。
在恒压条件下，按 V（CO2）：V（H2）＝1：1投料比进行反应，含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．反应CO（g）+3H2（g）⇌CH4（g）+H2O（g）ΔH＞0
B．M点反应Ⅰ的平衡常数K约为1
C．加入合适的催化剂可由N点到P点
D．500℃后，温度升高，反应Ⅰ的改变程度大于反应Ⅱ导致CO2转化率明显减小
【分析】A．由图可知，随着温度的升高，CH4含量减小，CO含量增大；
B．M点没有CH4产物，且CO2、CO含量相等，按V（CO2）：V（H2）＝1：1投料比进行反应，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，根据化学平衡常数表达式计算平衡常数；
C．催化剂能改变化学反应速率，不能改变化学平衡；
D．500℃后，二氧化碳转化率明显增大，CO生成速率也明显增大。
【解答】解：A．由图可知，随着温度的升高，CH4含量减小，CO含量增大，则反应CO（g）+3H2（g）⇌CH4（g）+H2O（g）ΔH＜0，故A错误；
B．M点没有CH4产物，且CO2、CO含量相等，按V（CO2）：V（H2）＝1：1投料比进行反应，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数K＝＝1，故B正确；
C．N、P点含碳物质的平衡体积分数不同，加入合适的催化剂改变反应速率，不能改变N点到P点，故C错误；
D．500℃后，二氧化碳转化率明显增大，CO生成速率也明显增大，说明反应温度升高，反应Ⅰ的改变程度大于反应Ⅱ，导致CO2转化率明显增大，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查了化学平衡、平衡常数影响因素的分析判断，注意图象中曲线变化的理解，题目难度中等。
二、非选择题
11．镍及其化合物用途广泛。某矿渣的主要成分是NiFe2O4（铁酸镍）、NiO、FeO、CaO、SiO2等，以下是从该矿渣中回收NiSO4的工艺路线：
已知：①（NH4）2SO4在350℃以上会分解生成NH3和H2SO4，NiFe2O4在焙烧过程中生成NiSO4、Fe2（SO4）3。②铁元素以针铁矿（FeOOH）形式沉淀，铁渣易过滤。
请回答下列问题：
（1）焙烧前将矿渣与（NH4）2SO4混合研磨，混合研磨的目的是 增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分 ，写出焙烧过程中铁酸镍发生的化学反应方程式 4（NH4）2SO4+NiFe2O4NiSO4+Fe2（SO4）3+8NH3↑+4H2O 。
（2）“浸渣”的主要成分为 SiO2、CaSO4 （填化学式）。
（3）溶液pH对铁去除率的影响实验结果如图所示：
①从图中数据来看，沉铁的最佳pH为 4.8 。
②结合图中数据，解释pH偏小或偏大都不利于沉铁的原因是 Fe3++2H2O⇌FeO（OH）+3H+，pH过小，c（H+）较大，使Fe3+的水解平衡逆向移动，不利于生成FeOOH沉淀 、 溶液pH较大，Fe3+水解产物更多是不易过滤的氢氧化铁胶体 。
③检验“除铁”后溶液中是否还有Fe3+的操作是 取少量除铁后溶液于试管，滴加KSCN溶液，若不显红色，则证明不含Fe3+ 。
（4）若溶液中c（Ca2+）＝1.0×10﹣3ml•L﹣1，当除钙率达到99%时，溶液中c（F﹣）＝ 2.0×10﹣3 ml•L﹣1。[已知Ksp（CaF2）＝4.0×10﹣11]
【分析】由题给流程控制，矿渣加入硫酸铵研磨得到的混合物在600℃条件下焙烧，将铁酸镍转化为硫酸镍和硫酸铁，向焙烧渣中加入稀硫酸浸泡，将金属氧化物转化为硫酸盐，二氧化硅与稀硫酸不反应，过滤得到含有二氧化硅、硫酸钙的滤渣和含有可溶性硫酸盐的滤液；向滤液中加入过氧化氢溶液，将溶液中亚铁离子氧化为铁离子，加入氧化镍将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣和滤液；向滤液中加入氟化钠溶液，将溶液中的钙离子转化为氟化钙沉淀，过滤得到含有氟化钙的废渣和滤液；向滤液中加入有机萃取剂萃取、分液得到有机相和含有硫酸镍的无机相；无机相经分离提纯制得硫酸镍。
【解答】解：（1）焙烧前将矿渣与硫酸铵混合研磨可以增大固体表面积，有利于增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分；由分析可知，焙烧过程中铁酸镍发生的反应为铁酸镍与硫酸铵在600℃条件下反应生成硫酸镍、硫酸铁、氨气和水，反应的化学反应方程式为4（NH4）2SO4+NiFe2O4NiSO4+Fe2（SO4）3+8NH3↑+4H2O，
故答案为：增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分；4（NH4）2SO4+NiFe2O4NiSO4+Fe2（SO4）3+8NH3↑+4H2O；
（2）由分析可知，“浸渣”的主要成分为二氧化硅、硫酸钙，
故答案为：SiO2、CaSO4；
（3）①由图可知，溶液pH为4.8时，铁去除率最大，则沉铁的最佳pH为4.8，
故答案为：4.8；
②由题意可知，铁离子在溶液中存在如下水解平衡：Fe3++2H2O⇌FeO（OH）+3H+，沉铁时，若溶液pH过小，溶液中氢离子浓度过大使水解平衡向逆反应方向移动，不利于生成FeOOH沉淀的生成；若溶液pH较大，Fe3+水解产物更多是不易过滤的氢氧化铁胶体，不利于生成FeOOH沉淀的生成，
故答案为：Fe3++2H2O⇌FeO（OH）+3H+，pH过小，c（H+）较大，使Fe3+的水解平衡逆向移动，不利于生成FeOOH沉淀；溶液pH较大，Fe3+水解产物更多是不易过滤的氢氧化铁胶体；
③溶液中铁离子与硫氰酸根离子反应生成红色的硫氰化铁，则检验“除铁”后溶液中是否还有铁离子的操作为取少量除铁后溶液于试管，滴加KSCN溶液，若不显红色，则证明不含Fe3+，
故答案为：取少量除铁后溶液于试管，滴加KSCN溶液，若不显红色，则证明不含Fe3+；
（4）由溶度积可知，溶液中除钙率达到99%时，氟离子浓度为ml/L＝2.0×10﹣3ml/L，
故答案为：2.0×10﹣3。
【点评】本题考查分离提纯，侧重考查学生物质之间的反应和分离提纯知识的掌握情况，试题难度中等。
12．我国科学家研发的一条氯霉素（H）的合成路线如图所示：
已知：
（1）A的名称为 苯乙烯 ，氯霉素（H）中的官能团有羟基、硝基和 酰胺基、碳氯键 。
（2）B→C的反应类型是 消去反应 。C→D的化学反应方程式为 。
（3）G的结构简式为 。
（4）E的同分异构体中，符合下列条件的有 15 种。
①苯环上有两个取代基且其中一个为氨基
②能发生水解反应和银镜反应
其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为1：2：2：2：6的结构简式为 。
（5）根据上述信息，写出以乙醇为原料合成的路线（无机试剂任选） 。
【分析】根据D的分子式及E的结构简式知，D和NH3发生取代反应生成E，则D为，C和甲醛发生信息中的反应，则C中含有碳碳双键，C为，A发生加成反应生成B、B发生消去反应生成C，则B为；E发生信息中的反应生成F，结合F的分子式知，F为，F和浓硝酸发生取代反应生成G为，G发生取代反应生成H；
（5）以乙醇为原料合成，乙醇发生氧化反应生成乙醛，乙醇发生消去反应生成乙烯，乙烯和乙醛发生信息中的反应生成。
【解答】解：（1）A的名称为苯乙烯，氯霉素（H）中的官能团有羟基、硝基和酰胺基、碳氯键，
故答案为：苯乙烯；酰胺基、碳氯键；
（2）B→C的反应类型是消去反应，C→D的化学反应方程式为，
故答案为：消去反应；；
（3）G的结构简式为，
故答案为：；
（4）E的同分异构体符合下列条件：
①苯环上有两个取代基且其中一个为氨基；
②能发生水解反应和银镜反应，结合氧原子个数及不饱和度知，存在HCOO﹣，两个取代基中1个为氨基，另一个为HCOOCH2CH2CH2﹣、HCOOCH（CH3）CH2﹣、HCOOCH2CH（CH3）﹣、HCOOC（CH3）2﹣、HCOOCH（CH2CH3）﹣，两个取代基有邻位、间位、对位结构，所以符合条件的同分异构体种类为5×3＝15，，其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为1：2：2：2：6的结构简式为，
故答案为：15；；
（5）以乙醇为原料合成，乙醇发生氧化反应生成乙醛，乙醇发生消去反应生成乙烯，乙烯和乙醛发生信息中的反应生成，合成路线为，
故答案为：。
【点评】本题考查有机物的合成，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，正确推断各物质的结构简式是解本题关键，采用知识迁移、逆向思维方法进行合成路线设计，题目难度中等。
13．一氧化二氮是一种强大的温室气体，也是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。它可由NH4NO3在加热条件下分解产生。
（1）等电子体理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构（包括电子式），则其空间构型是 N＝N＝O ，为 非极性 分子（填“极性”或“非极性”）。
（2）一定温度下，将足量NH4NO3（s）加入含有催化剂的1L恒容密闭容器中，发生下面两个反应：
反应1：NH4NO3（s）⇌2H2O（g）+N2O（g）ΔH1＜0
反应2：2N2O（g）⇌2N2（g）+O2（g）；
测得平衡时容器中气体总压为33.0kPa，且P（O2）为2.4kPa。则平衡时，P（H2O）为 20.4 kPa。
（3）分别向三个体积不变的密闭容器中充入如表所示相应气体，进行反应2N2O（g）⇌2N2（g）+O2（g）。容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示：
①V1、V2、V3由大到小的顺序为 V1＞V2＞V3 。
②保持温度不变的情况下，达平衡后再向容器Ⅰ中注入Ar稀释，N2O的分压p（N2O）将 不变 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
③370℃时该反应的平衡常数为 0.018 。（结果保留2位有效数字）
（4）在C*的催化作用下，用CO（g）还原N2O（g）以除去污染，反应的化学方程式为：CO（g）+N2O（g）⇌CO2（g）+N2（g），其反应历程和能量变化如图所示（逸出后物质认为状态未发生变化，在图中略去）。
该反应分两步进行：
第一步：C*（s）+N2O（g）⇌CO*（s）+N2（g）ΔH1＝+15.9kJ⋅ml﹣1；
第二步： CO*（s）+CO（g）⇌CO2（g）+C*（s）ΔH＝﹣374.5kJ/ml （填写第二步反应的热化学方程式）。
（5）若将CO（g）还原N2O（g）的反应设计成如图的原电池装置，则该电池正极的电极反应式为 N2O+2H++2e﹣＝N2+H2O 。
【分析】（1）CO2分子中C原子的价层电子对数为2+（4﹣2×2）＝2，无孤电子对，其VSEPR模型和空间构型均为直线形，结合N2O与CO2分子具有相似的结构对比解答；
（2）设平衡时n（O2）＝xml，n（N2O）＝yml，反应2为2N2O（g）⇌2N2（g）+O2（g），n（N2）＝2xml，消耗n（N2O）＝2xml，共生成n（N2O）＝（y+2x）ml，反应1为NH4NO3（s）⇌2H2O（g）+N2O（g），则生成n（H2O）＝2（y+2x）ml＝（2y+4x）ml，P（O2）＝2.4kPa，即×33.0kPa＝2.4kPa，解得y＝x；
（3）①2N2O（g）⇌2N2（g）+O2（g）是气体分子数增大的反应，温度相同时增大压强，平衡逆向移动，即压强越大，N2O的平衡转化率越小；
②恒温恒容条件下，注入Ar稀释时容器内压强增大，但反应物、生成物的浓度不变；
③由图可知，370℃时容器Ⅰ中N2O的平衡转化率为40%，结合三段式计算平衡时c（N2O）、c（N2）、c（O2），代入K＝中计算K；
（4）由图可知，总反应为CO（g）+N2O（g）⇌CO2（g）+N2（g）ΔH＝﹣358.6kJ/ml，该反应分两步进行：第一步为C*（s）+N2O（g）⇌CO*（s）+N2（g）ΔH1＝+15.9kJ⋅ml﹣1，根据盖斯定律：第二步反应＝总反应﹣第一步反应；
（5）原电池总反应为CO+N2O⇌CO2+N2，CO发生氧化反应生成CO2，N2O发生还原反应生成N2，则催化电极a为负极，催化电极为正极，结合电子守恒、电荷守恒写出电极反应式。
【解答】解：（1）CO2分子中C原子的价层电子对数为2+（4﹣2×2）＝2，无孤电子对，其VSEPR模型和空间构型均为直线形，结构式为O＝C＝O，则CO2分子为非极性分子，N2O分子与CO2是等电子体，具有相似的结构，则空间构型是N＝N＝O，属于非极性分子，
故答案为：N＝N＝O；非极性；
（2）设平衡时n（O2）＝xml，n（N2O）＝yml，反应2为2N2O（g）⇌2N2（g）+O2（g），n（N2）＝2xml，消耗n（N2O）＝2xml，共生成n（N2O）＝（y+2x）ml，反应1为NH4NO3（s）⇌2H2O（g）+N2O（g），则生成n（H2O）＝2（y+2x）ml＝（2y+4x）ml，P（O2）＝2.4kPa，即×33.0kPa＝2.4kPa，解得y＝x，n（H2O）＝2（y+2x）ml＝（2y+4x）ml＝xml，恒温恒容条件下气体的压强之比等于其物质的量之比，所以P（H2O）＝×2.4kPa＝20.4kPa，
故答案为：20.4；
（3）①2N2O（g）⇌2N2（g）+O2（g）是气体分子数增大的反应，温度相同时增大压强，平衡逆向移动，即压强越大，N2O的平衡转化率越小，则相同条件下，容器的体积越大，压强越小，N2O的平衡转化率越大，所以图中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应体积：V1＞V2＞V3，
故答案为：V1＞V2＞V3；
②保持温度不变的情况下，达平衡后再向容器Ⅰ中注入Ar稀释，反应物、生成物的浓度不变，根据分压定律可知，N2O的分压p（N2O）不变，
故答案为：不变；
③由图可知，370℃时容器Ⅰ中N2O的平衡转化率为40%，
反应的三段式为2N2O（g）⇌2N2（g）+O2（g）
起始量（ml/L） 0.2 0 0
变化量（ml/L）0.08 0.08 0.04
平衡量（ml/L）0.12 0.08 0.04
平衡常数K＝＝≈0.018，
故答案为：0.018；
（4）由图可知，总反应为CO（g）+N2O（g）⇌CO2（g）+N2（g）ΔH＝﹣358.6kJ/ml，该反应分两步进行：第一步为C*（s）+N2O（g）⇌CO*（s）+N2（g）ΔH1＝+15.9kJ⋅ml﹣1，且第二步反应＝总反应﹣第一步反应，则第二步反应为CO*（s）+CO（g）⇌CO2（g）+C*（s）ΔH＝﹣374.5kJ/ml，
故答案为：CO*（s）+CO（g）⇌CO2（g）+C*（s）ΔH＝﹣374.5kJ/ml；
（5）由图可知，该原电池工作时，CO发生氧化反应生成CO2，N2O发生还原反应生成N2，则催化电极a为负极，催化电极为正极，电极反应式为N2O+2H++2e﹣＝N2+H2O，
故答案为：N2O+2H++2e﹣＝N2+H2O。
【点评】本题考查化学平衡计算、分子空间构型判断、化学平衡及其影响因素、原电池原理等知识，把握价层电子对数的计算及VSEPR模型的应用、盖斯定律的应用及热化学方程式书写、平衡常数计算、化学平衡影响因素是解题关键，题目难度中等。
14．常用的自来水消毒剂有高铁酸钾（K2FeO4）、二氧化氯等。
Ⅰ．制取高铁酸钾
已知：①2FeCl3+10NaOH+3NaClO═2Na2FeO4+9NaCl+5H2O
②Na2FeO4+2KOH═K2FeO4↓+2NaOH
③高铁酸钾易溶于水，微溶于浓KOH溶液，不溶于乙醇；在强碱性溶液中稳定；酸性至弱碱性条件下，与水反应生成氧气。
（1）制取NaClO溶液的装置如图所示。装有浓盐酸的仪器名称是： 分液漏斗 ；装置A中反应的化学方程式为 MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O ；装置B中盛装的液体是 饱和食盐水 ，玻璃管a的作用是 平衡压强 。
（2）制取高铁酸钾晶体。请补充完整由装置C中反应后的溶液制取高铁酸钾晶体的实验方案：将装置C中制得的NaClO溶液转移到大烧杯中，依次加入一定量的1ml/LNaOH溶液和FeCl3饱和溶液，搅拌，充分反应，再向反应后的溶液中加入 足量KOH固体 ，搅拌至 大量晶体析出 ，静置过滤， 无水乙醇洗涤2～3次 ，干燥。（实验中须使用的试剂：KOH固体，无水乙醇）
Ⅱ．制取二氧化氯
已知：ClO2常温下为易溶于水但不与水反应的气体，水溶液呈深黄绿色，11℃时液化成红棕色液体。以NaClO3和HCl的乙醇溶液为原料制取ClO2的反应为2NaClO3+4HCl═2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O。制取装置如图所示。
（3）该反应中氧化产物是 Cl2 ，当反应消耗4mlHCl时，转移 2ml 电子。
（4）冰水浴的作用是 液化ClO2，分离Cl2和ClO2 。
（5）烧杯中混合液用于吸收产生的Cl2同时生成KIO3，反应的离子方程式为 3Cl2+I﹣+6OH﹣＝6Cl﹣++3H2O 。
【分析】浓盐酸和二氧化锰共热生成氯气，浓盐酸易挥发，所以生成的氯气中含有HCl，B中饱和食盐水除去氯气中的HCl，C中氯气和NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O，氯气有毒，不能直接排入空气中，用NaOH溶液吸收。
【解答】解：（1）装置A中二氧化锰和浓盐酸共热生成氯气，装有浓盐酸的仪器是分液漏斗，该反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，装置B中盛装的液体是饱和食盐水，目的是除去氯气中的HCl，玻璃管a的作用是平衡压强，
故答案为：分液漏斗；MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O；饱和食盐水；平衡压强；
（2）根据信息②③知，制取高铁酸钾晶体。请补充完整由装置C中反应后的溶液制取高铁酸钾晶体的实验方案：将装置C中制得的NaClO溶液转移到大烧杯中，依次加入一定量的1ml/LNaOH溶液和饱和FeCl3溶液，搅拌充分反应，再向反应后的溶液中加入足量KOH固体，搅拌至大量晶体析出，静置过滤，无水乙醇洗涤2～3次，干燥，
故答案为：足量KOH固体；大量晶体析出；无水乙醇洗涤2～3次；
（3）根据反应方程式：2NaClO3+4HCl＝2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O，该反应中氧化产物是Cl2，反应消耗4 ml HCl时，转移2ml电子，
故答案为：Cl2；2ml；
（4）冰水浴可降低温度，防止挥发，可用于液化ClO2，分离Cl2和ClO2，
故答案为：液化ClO2，分离Cl2和ClO2；
（5）烧杯中混合液用于吸收产生的Cl2同时生成KIO3，反应的离子方程式为3Cl2+I﹣+6OH﹣＝6Cl﹣++3H2O，
故答案为：3Cl2+I﹣+6OH﹣＝6Cl﹣++3H2O。
【点评】本题考查实验方案的设计，侧重考查学生物质制备的掌握情况，试题难度中等。
声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/5/2 16:35:02；用户：方柏初；邮箱：dwxx117@xyh.cm；学号：53357778选项
实验操作
现象
结论
A
向某钠盐粉末上滴加浓盐酸，将产生的气体通入品红溶液。
品红溶液褪色
该钠盐为Na2SO3或NaHSO3
B
将酸性KMnO4溶液滴入烯丙醇（CH2＝CH﹣CH2OH）中
KMnO4溶液紫色褪去
烯丙醇中含有碳碳双键
C
取5mL0.1ml•L﹣1KI溶液，滴加5～6滴0.1ml•L﹣1FeCl3溶液，充分反应后，再滴加少量的KSCN溶液
溶液变红
KI与FeCl3的反应是可逆反应
D
向纯碱固体中滴加足量稀盐酸，将产生的气体通入水玻璃中
水玻璃变浑浊
非金属性：Cl＞C＞Si
容器
物质的量/ml
编号
体积/L
N2O
N2
O2
Ⅰ
V1＝1.0
0.2
0
0
Ⅱ
V2
0.2
0
0
Ⅲ
V3
0.2
0
0
选项
实验操作
现象
结论
A
向某钠盐粉末上滴加浓盐酸，将产生的气体通入品红溶液。
品红溶液褪色
该钠盐为Na2SO3或NaHSO3
B
将酸性KMnO4溶液滴入烯丙醇（CH2＝CH﹣CH2OH）中
KMnO4溶液紫色褪去
烯丙醇中含有碳碳双键
C
取5mL0.1ml•L﹣1KI溶液，滴加5～6滴0.1ml•L﹣1FeCl3溶液，充分反应后，再滴加少量的KSCN溶液
溶液变红
KI与FeCl3的反应是可逆反应
D
向纯碱固体中滴加足量稀盐酸，将产生的气体通入水玻璃中
水玻璃变浑浊
非金属性：Cl＞C＞Si
容器
物质的量/ml
编号
体积/L
N2O
N2
O2
Ⅰ
V1＝1.0
0.2
0
0
Ⅱ
V2
0.2
0
0
Ⅲ
V3
0.2
0
0
1．化学与生活密切相关，下列应用原理说法正确的是（ ）
A．维生素C用于食品抗氧化剂，是由于其具有还原性
B．明矾用于净水，是由于其有杀菌消毒的作用
C．氯化钠用于食品防腐剂，是由于其能使蛋白质变性
D．SO2用于葡萄酒的添加剂，是由于其具有漂白性
2．肼（N2H4）是一种良好的火箭推进剂，肼（N2H4）的燃烧热为624kJ/ml。下列说法正确的是（ ）
A．和NH3中的H﹣N﹣H键角前者大于后者
B．N2H4分子中N原子轨道的杂化方式为sp2
C．肼在空气中燃烧的热化学方程式为：N2H4（g）+2O2（g）＝N2（g）+2H2O（g） ΔH＝﹣624kJ•ml﹣1
D．N2H4易液化是由于N2H4与H2O分子间形成氢键
3．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是（ ）
A．工业上用电解法冶炼a
B．向含c的溶液中依次加入H2O2和KSCN溶液以检验c
C．d易与水反应生成e
D．可存在f→c→b→e的转化
4．一种可吸附甲醇的材料，其化学式为[C（NH2）3]4[B（OCH3）4]3Cl，部分晶体结构如图所示，其中[C（NH2）3]+为平面结构。下列说法正确的是（ ）
A．该晶体中存在N﹣H…O氢键
B．基态原子的第一电离能：C＜N＜O
C．基态原子未成对电子数：B＜C＜O
D．晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
5．科学家可视化了某复杂钙钛矿晶体结构的三维原子和电子密度结构。如图，以1号原子为坐标原点，晶胞参数为单位长度建立坐标系。下列有关说法错误的是（ ）
A．该晶体的化学式为CaTiO3
B．Ti原子位于氧原子形成的正八面体中心
C．a为晶胞参数，则2、3号原子间的距离为
D．3号原子的原子坐标参数为
6．已知：常温下，碳酸的电离平衡常数Ka1＝4.4×10﹣6.36，Ka2＝10﹣10.32。常温下，向20 mL 0.1ml•L﹣1Na2CO3溶液中缓慢滴加20 mL 0.2ml•L﹣1盐酸，溶液中各离子的物质的量浓度（不含H+和OH﹣）随加入盐酸的体积的变化如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．曲线L1为的物质的量浓度变化曲线
B．滴加至A点时，溶液pH约为10.32
C．滴加至C点时，溶液中c（Cl﹣）＞c（）＞c（）＞c（H2CO3）
D．滴加至D点时，溶液中存在c（）+2c（）+c（OH﹣）＝c（H+）
7．新型镁−锂双离子二次电池的工作原理如图。下列关于该电池的说法正确的是（ ）
A．放电时，Li+通过离子交换膜向左移动
B．放电时，Li1﹣yFePO4/LiFePO4一极电极反应式为Li1﹣yFePO4+yLi+﹣ye﹣＝LiFePO4
C．充电时，x与电源的正极相连
D．充电时，导线上每通过0.4mle﹣，左室中溶液的质量减少2g
8．根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
9．实验室中使用钠盐或NaOH溶液时，对应关系错误的是（ ）
A．饱和NaCl溶液：除去Cl2中的HCl
B．饱和Na2CO3溶液：除去CO2中HCl
C．NaOH水溶液：油脂的皂化反应
D．NaOH醇溶液：CH3CH2Br的消去反应
10．。逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：
反应Ⅰ：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）；
反应Ⅱ：CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）。
在恒压条件下，按 V（CO2）：V（H2）＝1：1投料比进行反应，含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．反应CO（g）+3H2（g）⇌CH4（g）+H2O（g）ΔH＞0
B．M点反应Ⅰ的平衡常数K约为1
C．加入合适的催化剂可由N点到P点
D．500℃后，温度升高，反应Ⅰ的改变程度大于反应Ⅱ导致CO2转化率明显减小
二、非选择题
11．镍及其化合物用途广泛。某矿渣的主要成分是NiFe2O4（铁酸镍）、NiO、FeO、CaO、SiO2等，以下是从该矿渣中回收NiSO4的工艺路线：
已知：①（NH4）2SO4在350℃以上会分解生成NH3和H2SO4，NiFe2O4在焙烧过程中生成NiSO4、Fe2（SO4）3。②铁元素以针铁矿（FeOOH）形式沉淀，铁渣易过滤。
请回答下列问题：
（1）焙烧前将矿渣与（NH4）2SO4混合研磨，混合研磨的目的是 ，写出焙烧过程中铁酸镍发生的化学反应方程式 。
（2）“浸渣”的主要成分为 （填化学式）。
（3）溶液pH对铁去除率的影响实验结果如图所示：
①从图中数据来看，沉铁的最佳pH为 。
②结合图中数据，解释pH偏小或偏大都不利于沉铁的原因是 、 。
③检验“除铁”后溶液中是否还有Fe3+的操作是 。
（4）若溶液中c（Ca2+）＝1.0×10﹣3ml•L﹣1，当除钙率达到99%时，溶液中c（F﹣）＝ ml•L﹣1。[已知Ksp（CaF2）＝4.0×10﹣11]
12．我国科学家研发的一条氯霉素（H）的合成路线如图所示：
已知：
（1）A的名称为 ，氯霉素（H）中的官能团有羟基、硝基和 。
（2）B→C的反应类型是 。C→D的化学反应方程式为 。
（3）G的结构简式为 。
（4）E的同分异构体中，符合下列条件的有 种。
①苯环上有两个取代基且其中一个为氨基
②能发生水解反应和银镜反应
其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为1：2：2：2：6的结构简式为 。
（5）根据上述信息，写出以乙醇为原料合成的路线（无机试剂任选） 。
13．一氧化二氮是一种强大的温室气体，也是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。它可由NH4NO3在加热条件下分解产生。
（1）等电子体理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构（包括电子式），则其空间构型是 ，为 分子（填“极性”或“非极性”）。
（2）一定温度下，将足量NH4NO3（s）加入含有催化剂的1L恒容密闭容器中，发生下面两个反应：
反应1：NH4NO3（s）⇌2H2O（g）+N2O（g）ΔH1＜0
反应2：2N2O（g）⇌2N2（g）+O2（g）；
测得平衡时容器中气体总压为33.0kPa，且P（O2）为2.4kPa。则平衡时，P（H2O）为 kPa。
（3）分别向三个体积不变的密闭容器中充入如表所示相应气体，进行反应2N2O（g）⇌2N2（g）+O2（g）。容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示：
①V1、V2、V3由大到小的顺序为 。
②保持温度不变的情况下，达平衡后再向容器Ⅰ中注入Ar稀释，N2O的分压p（N2O）将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
③370℃时该反应的平衡常数为 。（结果保留2位有效数字）
（4）在C*的催化作用下，用CO（g）还原N2O（g）以除去污染，反应的化学方程式为：CO（g）+N2O（g）⇌CO2（g）+N2（g），其反应历程和能量变化如图所示（逸出后物质认为状态未发生变化，在图中略去）。
该反应分两步进行：
第一步：C*（s）+N2O（g）⇌CO*（s）+N2（g）ΔH1＝+15.9kJ⋅ml﹣1；
第二步： （填写第二步反应的热化学方程式）。
（5）若将CO（g）还原N2O（g）的反应设计成如图的原电池装置，则该电池正极的电极反应式为 。
14．常用的自来水消毒剂有高铁酸钾（K2FeO4）、二氧化氯等。
Ⅰ．制取高铁酸钾
已知：①2FeCl3+10NaOH+3NaClO═2Na2FeO4+9NaCl+5H2O
②Na2FeO4+2KOH═K2FeO4↓+2NaOH
③高铁酸钾易溶于水，微溶于浓KOH溶液，不溶于乙醇；在强碱性溶液中稳定；酸性至弱碱性条件下，与水反应生成氧气。
（1）制取NaClO溶液的装置如图所示。装有浓盐酸的仪器名称是： ；装置A中反应的化学方程式为 ；装置B中盛装的液体是 ，玻璃管a的作用是 。
（2）制取高铁酸钾晶体。请补充完整由装置C中反应后的溶液制取高铁酸钾晶体的实验方案：将装置C中制得的NaClO溶液转移到大烧杯中，依次加入一定量的1ml/LNaOH溶液和FeCl3饱和溶液，搅拌，充分反应，再向反应后的溶液中加入 ，搅拌至 ，静置过滤， ，干燥。（实验中须使用的试剂：KOH固体，无水乙醇）
Ⅱ．制取二氧化氯
已知：ClO2常温下为易溶于水但不与水反应的气体，水溶液呈深黄绿色，11℃时液化成红棕色液体。以NaClO3和HCl的乙醇溶液为原料制取ClO2的反应为2NaClO3+4HCl═2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O。制取装置如图所示。
（3）该反应中氧化产物是 ，当反应消耗4mlHCl时，转移 电子。
（4）冰水浴的作用是 。
（5）烧杯中混合液用于吸收产生的Cl2同时生成KIO3，反应的离子方程式为 。
2024年福建省名校联盟全国优质校高考化学联考试卷（变式卷）
参考答案与试题解析
一、选择题
1．化学与生活密切相关，下列应用原理说法正确的是（ ）
A．维生素C用于食品抗氧化剂，是由于其具有还原性
B．明矾用于净水，是由于其有杀菌消毒的作用
C．氯化钠用于食品防腐剂，是由于其能使蛋白质变性
D．SO2用于葡萄酒的添加剂，是由于其具有漂白性
【分析】A．依据维生素C的还原性解答；
B．明矾不具有杀菌消毒效力；
C．NaCl防腐主要利用的是高浓度的盐溶液使细胞脱水死亡而达到防腐的作用；
D．依据二氧化硫的还原性解答。
【解答】解：A．维生素C具有还原性，可用于食品抗氧化剂，故A正确；
B．明矾溶于水电离产生的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，具有吸附性，能用于净水，但是明矾不具有强的氧化性，不能杀菌消毒，故B错误；
C．NaCl防腐主要利用的是高浓度的盐溶液使细胞脱水死亡而达到防腐的作用，故C错误；
D．SO2用于葡萄酒的添加剂，是由于其具有还原性，故 D错误；
故选：A。
【点评】本题考查物质的性质及应用，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、性质与用途的关系为解答的关键，侧重分析与运用能力的考查，题目难度不大。
2．肼（N2H4）是一种良好的火箭推进剂，肼（N2H4）的燃烧热为624kJ/ml。下列说法正确的是（ ）
A．和NH3中的H﹣N﹣H键角前者大于后者
B．N2H4分子中N原子轨道的杂化方式为sp2
C．肼在空气中燃烧的热化学方程式为：N2H4（g）+2O2（g）＝N2（g）+2H2O（g） ΔH＝﹣624kJ•ml﹣1
D．N2H4易液化是由于N2H4与H2O分子间形成氢键
【分析】A．根据价层电子对互斥模型进行解答；
B．根据N2H4分子中价层电子对个数进行分析解答；
C．肼（N2H4）的燃烧热为624 kJ/ml，则表示肼完全燃烧产生N2和液态水时放出的热量；
D．N2H4易液化是由于N2H4的分子间会形成氢键。
【解答】解：A．和NH3中的中心N原子价层电子对数都是4，但NH3的N原子上有一对孤电子对，孤电子对与成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用，导致键角减小，故和NH3中H﹣N﹣H键角前者大于后者，故A正确；
B．N2H4分子中N原子的价层电子对数是4，因此N原子的轨道的杂化方式为sp3杂化，故B错误；
C．肼的燃烧热是指肼完全燃烧产生N2和液态水时放出的热量，而不是反应产生气态水时放出的热量，故C错误；
D．N2H4易液化是由于N2H4的分子间会形成氢键，增加了分子之间的吸引作用，与其是否会与水形成氢键无关，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查了分子的空间构型的判断、杂化方式的判断等知识点，题目比较简单。
3．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是（ ）
A．工业上用电解法冶炼a
B．向含c的溶液中依次加入H2O2和KSCN溶液以检验c
C．d易与水反应生成e
D．可存在f→c→b→e的转化
【分析】由图可知，a为Fe，b为Fe（OH）2，c为亚铁盐，d为氧化铁，e为Fe（OH）3，f为铁盐，据此作答。
【解答】解：A．工业上冶炼铁是用CO、C作还原剂还原，采用的是高温热还原法，故A错误；
B．溶液c中含亚铁离子可被过氧化氢氧化成铁离子，反应的离子方程式为：H2O2+2Fe2++2H+＝2Fe3++2H2O，Fe3+遇到KSCN溶液会变红色，溶液变红色说明溶液c中有Fe2+存在，溶液c中可能还有其他离子干扰，故B错误；
C．氧化铁不溶于水，不能和水反应，故C错误；
D．Fe3+和铁反应生成Fe2+，Fe2+和碱溶液反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查铁及其化合物的性质，题目难度中等，掌握相关物质等基本性质和转化是解题的关键。
4．一种可吸附甲醇的材料，其化学式为[C（NH2）3]4[B（OCH3）4]3Cl，部分晶体结构如图所示，其中[C（NH2）3]+为平面结构。下列说法正确的是（ ）
A．该晶体中存在N﹣H…O氢键
B．基态原子的第一电离能：C＜N＜O
C．基态原子未成对电子数：B＜C＜O
D．晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
【分析】A．由晶体结构图可知，[C（NH2）3]4+中的﹣NH2的H与[B（OCH3）4]3﹣中的O形成氢键；
B．同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第ⅡA、ⅤA元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子；
C．B、C、O的未成对电子数分别为1、2、2、1；
D．[C（NH2）3]+为平面结构，则其中的C原子和N原子轨道杂化类型均为sp2；[B（OCH3）4]3﹣中B与4个O形成了4个σ键，B没有孤电子对，则B的原子轨道杂化类型为sp3；[B（OCH3）4]3﹣中O分别与B和C形成了2个σ键，O原子还有2个孤电子对，则O的原子轨道的杂化类型均为sp3。
【解答】解：A．[C（NH2）3]+中的﹣NH2的H与[B（OCH3）4]﹣中的O形成氢键，因此，该晶体中存在氢键，故A正确；
B．同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第ⅡA、ⅤA元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C＜O＜N，故B错误；
C．B、C、O的未成对电子数分别为1、2、2，基态原子未成对电子数B＜C＝O，故C错误；
D．[C（NH2）3]+的C和N原子轨道杂化类型均为sp2；[B（OCH3）4]﹣中B的原子轨道杂化类型为sp3；[B（OCH3）4]﹣中O分别与B和C形成了2个σ键，O原子还有2个孤电子对，则O的原子轨道的杂化类型均为sp3；晶体中B、O和N原子轨道的杂化类型不相同，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查化学键、原子杂化类型判断等知识点，明确物质构成微粒及微粒之间作用力、原子杂化类型判断方法是解本题关键。
5．科学家可视化了某复杂钙钛矿晶体结构的三维原子和电子密度结构。如图，以1号原子为坐标原点，晶胞参数为单位长度建立坐标系。下列有关说法错误的是（ ）
A．该晶体的化学式为CaTiO3
B．Ti原子位于氧原子形成的正八面体中心
C．a为晶胞参数，则2、3号原子间的距离为
D．3号原子的原子坐标参数为
【分析】A.Ca原子个数为8×＝1，O原子个数为6×＝3，Ti原子个数为1；
B.分析图示可知，Ti原子位于氧原子形成的正八面体中心；
C.2、3号原子间的距离为面对角线的一半；
D.3号原子位于x轴方向的中心，y轴方向中心，z轴起点。
【解答】解：A.Ca原子个数为8×＝1，O原子个数为6×＝3，Ti原子个数为1，故该晶体的化学式为CaTiO3，故A正确；
B.分析图示可知，Ti原子位于氧原子形成的正八面体中心，故B正确；
C.2、3号原子间的距离为面对角线的一半，即a，故C错误；
D.3号原子位于x轴方向的中心，y轴方向中心，z轴起点，对应原子坐标参数为，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查物质结构与性质，涉及晶胞计算等内容，其中晶胞计算为解题难点，需要结合均摊法进行分析，掌握基础为解题关键，整体难度适中。
6．已知：常温下，碳酸的电离平衡常数Ka1＝4.4×10﹣6.36，Ka2＝10﹣10.32。常温下，向20 mL 0.1ml•L﹣1Na2CO3溶液中缓慢滴加20 mL 0.2ml•L﹣1盐酸，溶液中各离子的物质的量浓度（不含H+和OH﹣）随加入盐酸的体积的变化如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．曲线L1为的物质的量浓度变化曲线
B．滴加至A点时，溶液pH约为10.32
C．滴加至C点时，溶液中c（Cl﹣）＞c（）＞c（）＞c（H2CO3）
D．滴加至D点时，溶液中存在c（）+2c（）+c（OH﹣）＝c（H+）
【分析】A．碳酸为二元弱酸，的物质的量随着盐酸的加入逐渐减小，的物质的量先增大后减小；
B．由，A点时c（）＝c（），此时＝c（H+）；
C．由图可知C点加入的盐酸的体积为10mL，则C点溶液的溶质为等物质的量的NaHCO3和NaCl，由物料守恒分析判断n（Cl）＝n（C）；
D．滴加至D点时，溶质为NaCl，HCl和NaHCO3反应生成的CO2部分和水反应，根据溶液呈电中性，溶液中存在c（）+2c（）+c（OH﹣）+c（Cl﹣）＝c（H+）+c（Na+），据此分析判断。
【解答】解：A．碳酸为二元弱酸，的物质的量随着盐酸的加入逐渐减小，的物质的量先增大后减小，则L1为的物质的量浓度变化曲线，L2为的物质的量浓度变化曲线，故A正确；
B．由，A点时c（）＝c（），此时＝c（H+）＝10﹣10.32ml/L，pH＝10.32，故B正确；
C．由图可知C点加入的盐酸的体积为10 mL，则C点溶液的溶质为等物质的量的NaHCO3和NaCl，由物料守恒可得：c（Cl﹣）＝c（）+c（）+c（H2CO3），因为的电离程度小于水解程度，所以溶液中，则，故C错误；
D．滴加至D点时，溶质为NaCl，HCl和NaHCO3反应生成的CO2部分和水反应，根据溶液呈电中性，溶液中存在c（）+2c（）+c（OH﹣）+c（Cl﹣）＝c（H+）+c（Na+），且D点时c（Na+）＝c（Cl﹣），故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查了弱电解质电离平衡、平衡常数的计算应用，注意知识的熟练掌握，题目难度中等。
7．新型镁−锂双离子二次电池的工作原理如图。下列关于该电池的说法正确的是（ ）
A．放电时，Li+通过离子交换膜向左移动
B．放电时，Li1﹣yFePO4/LiFePO4一极电极反应式为Li1﹣yFePO4+yLi+﹣ye﹣＝LiFePO4
C．充电时，x与电源的正极相连
D．充电时，导线上每通过0.4mle﹣，左室中溶液的质量减少2g
【分析】放电时，左边镁为负极失电子发生氧化反应，反应式为Mg﹣2e﹣＝Mg2+，右边为正极得电子发生还原反应，反应式为Li1﹣yFePO4+yLi++ye﹣＝LiFePO4，阳离子移向正极；充电时，外加电源的正极与正极相连，负极与负极相连，结合电子转移进行计算解答。
【解答】解：A．放电时，阳离子移向正极，所以Li+由左向右移动，故A错误；
B．放电时，右边为正极得电子发生还原反应，反应式为Li1﹣yFePO4+yLi++ye﹣＝LiFePO4，故B错误；
C．充电时，外加电源的正极与正极相连，所以外加电源的正极与y相连，故C错误；
D．充电时，导线上每通过0.4mle﹣，左室得电子发生还原反应，反应式为Mg2++2e﹣＝Mg，但右侧将有0.4mlLi+移向左室，所以溶液质量减轻×24g/ml﹣0.4ml×7g/ml＝2g，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查充电电池的原理，为高频考点，明确电极的判断、离子移动方向即可解答，难点是电极反应式的书写。
8．根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【分析】A．钠盐可能为硫代硫酸钠等；
B．碳碳双键、羟基均使酸性高锰酸钾溶液褪色；
C．氯化铁不足，反应后检验铁离子可证明反应的可逆性；
D．盐酸为无氧酸，且挥发的盐酸与硅酸钠反应。
【解答】解：A．钠盐可能为硫代硫酸钠、Na2SO3或NaHSO3，均与稀盐酸反应生成二氧化硫，二氧化硫使品红褪色，故A错误；
B．碳碳双键、羟基均使酸性高锰酸钾溶液褪色，紫色褪去，不能证明含碳碳双键，故B错误；
C．氯化铁不足，充分反应后，再滴加少量的KSCN溶液，溶液变红，可知KI与FeCl3的反应是可逆反应，故C正确；
D．盐酸为无氧酸，且挥发的盐酸与硅酸钠反应，由实验操作和现象，不能比较非金属性强弱，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、反应与现象、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大。
9．实验室中使用钠盐或NaOH溶液时，对应关系错误的是（ ）
A．饱和NaCl溶液：除去Cl2中的HCl
B．饱和Na2CO3溶液：除去CO2中HCl
C．NaOH水溶液：油脂的皂化反应
D．NaOH醇溶液：CH3CH2Br的消去反应
【分析】A．HCl极易溶于水，食盐水抑制氯气的溶解；
B．饱和Na2CO3溶液可以和CO2、HCl都发生反应；
C．油脂在碱性条件下完全水解；
D．CH3CH2Br在NaOH醇溶液中发生消去反应。
【解答】解：A．制备的Cl2中往往含有HCl气体，利用饱和食盐水可除杂，HCl极易溶于水，食盐水抑制氯气的溶解，故饱和NaCl溶液可除去Cl2中的HCl，故A正确；
B．饱和Na2CO3溶液可以和CO2、HCl都发生反应，故除去CO2中HCl不能用饱和Na2CO3溶液，故B错误；
C．油脂在碱性条件下完全水解，发生皂化反应，故C正确；
D．CH3CH2Br在NaOH醇溶液中发生消去反应，故D正确；
故选：B。
【点评】本题主要考查钠盐或NaOH溶液在常见反应中的作用，属于基本知识的考查，难度不大。
10．。逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：
反应Ⅰ：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）；
反应Ⅱ：CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）。
在恒压条件下，按 V（CO2）：V（H2）＝1：1投料比进行反应，含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．反应CO（g）+3H2（g）⇌CH4（g）+H2O（g）ΔH＞0
B．M点反应Ⅰ的平衡常数K约为1
C．加入合适的催化剂可由N点到P点
D．500℃后，温度升高，反应Ⅰ的改变程度大于反应Ⅱ导致CO2转化率明显减小
【分析】A．由图可知，随着温度的升高，CH4含量减小，CO含量增大；
B．M点没有CH4产物，且CO2、CO含量相等，按V（CO2）：V（H2）＝1：1投料比进行反应，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，根据化学平衡常数表达式计算平衡常数；
C．催化剂能改变化学反应速率，不能改变化学平衡；
D．500℃后，二氧化碳转化率明显增大，CO生成速率也明显增大。
【解答】解：A．由图可知，随着温度的升高，CH4含量减小，CO含量增大，则反应CO（g）+3H2（g）⇌CH4（g）+H2O（g）ΔH＜0，故A错误；
B．M点没有CH4产物，且CO2、CO含量相等，按V（CO2）：V（H2）＝1：1投料比进行反应，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数K＝＝1，故B正确；
C．N、P点含碳物质的平衡体积分数不同，加入合适的催化剂改变反应速率，不能改变N点到P点，故C错误；
D．500℃后，二氧化碳转化率明显增大，CO生成速率也明显增大，说明反应温度升高，反应Ⅰ的改变程度大于反应Ⅱ，导致CO2转化率明显增大，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查了化学平衡、平衡常数影响因素的分析判断，注意图象中曲线变化的理解，题目难度中等。
二、非选择题
11．镍及其化合物用途广泛。某矿渣的主要成分是NiFe2O4（铁酸镍）、NiO、FeO、CaO、SiO2等，以下是从该矿渣中回收NiSO4的工艺路线：
已知：①（NH4）2SO4在350℃以上会分解生成NH3和H2SO4，NiFe2O4在焙烧过程中生成NiSO4、Fe2（SO4）3。②铁元素以针铁矿（FeOOH）形式沉淀，铁渣易过滤。
请回答下列问题：
（1）焙烧前将矿渣与（NH4）2SO4混合研磨，混合研磨的目的是 增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分 ，写出焙烧过程中铁酸镍发生的化学反应方程式 4（NH4）2SO4+NiFe2O4NiSO4+Fe2（SO4）3+8NH3↑+4H2O 。
（2）“浸渣”的主要成分为 SiO2、CaSO4 （填化学式）。
（3）溶液pH对铁去除率的影响实验结果如图所示：
①从图中数据来看，沉铁的最佳pH为 4.8 。
②结合图中数据，解释pH偏小或偏大都不利于沉铁的原因是 Fe3++2H2O⇌FeO（OH）+3H+，pH过小，c（H+）较大，使Fe3+的水解平衡逆向移动，不利于生成FeOOH沉淀 、 溶液pH较大，Fe3+水解产物更多是不易过滤的氢氧化铁胶体 。
③检验“除铁”后溶液中是否还有Fe3+的操作是 取少量除铁后溶液于试管，滴加KSCN溶液，若不显红色，则证明不含Fe3+ 。
（4）若溶液中c（Ca2+）＝1.0×10﹣3ml•L﹣1，当除钙率达到99%时，溶液中c（F﹣）＝ 2.0×10﹣3 ml•L﹣1。[已知Ksp（CaF2）＝4.0×10﹣11]
【分析】由题给流程控制，矿渣加入硫酸铵研磨得到的混合物在600℃条件下焙烧，将铁酸镍转化为硫酸镍和硫酸铁，向焙烧渣中加入稀硫酸浸泡，将金属氧化物转化为硫酸盐，二氧化硅与稀硫酸不反应，过滤得到含有二氧化硅、硫酸钙的滤渣和含有可溶性硫酸盐的滤液；向滤液中加入过氧化氢溶液，将溶液中亚铁离子氧化为铁离子，加入氧化镍将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣和滤液；向滤液中加入氟化钠溶液，将溶液中的钙离子转化为氟化钙沉淀，过滤得到含有氟化钙的废渣和滤液；向滤液中加入有机萃取剂萃取、分液得到有机相和含有硫酸镍的无机相；无机相经分离提纯制得硫酸镍。
【解答】解：（1）焙烧前将矿渣与硫酸铵混合研磨可以增大固体表面积，有利于增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分；由分析可知，焙烧过程中铁酸镍发生的反应为铁酸镍与硫酸铵在600℃条件下反应生成硫酸镍、硫酸铁、氨气和水，反应的化学反应方程式为4（NH4）2SO4+NiFe2O4NiSO4+Fe2（SO4）3+8NH3↑+4H2O，
故答案为：增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分；4（NH4）2SO4+NiFe2O4NiSO4+Fe2（SO4）3+8NH3↑+4H2O；
（2）由分析可知，“浸渣”的主要成分为二氧化硅、硫酸钙，
故答案为：SiO2、CaSO4；
（3）①由图可知，溶液pH为4.8时，铁去除率最大，则沉铁的最佳pH为4.8，
故答案为：4.8；
②由题意可知，铁离子在溶液中存在如下水解平衡：Fe3++2H2O⇌FeO（OH）+3H+，沉铁时，若溶液pH过小，溶液中氢离子浓度过大使水解平衡向逆反应方向移动，不利于生成FeOOH沉淀的生成；若溶液pH较大，Fe3+水解产物更多是不易过滤的氢氧化铁胶体，不利于生成FeOOH沉淀的生成，
故答案为：Fe3++2H2O⇌FeO（OH）+3H+，pH过小，c（H+）较大，使Fe3+的水解平衡逆向移动，不利于生成FeOOH沉淀；溶液pH较大，Fe3+水解产物更多是不易过滤的氢氧化铁胶体；
③溶液中铁离子与硫氰酸根离子反应生成红色的硫氰化铁，则检验“除铁”后溶液中是否还有铁离子的操作为取少量除铁后溶液于试管，滴加KSCN溶液，若不显红色，则证明不含Fe3+，
故答案为：取少量除铁后溶液于试管，滴加KSCN溶液，若不显红色，则证明不含Fe3+；
（4）由溶度积可知，溶液中除钙率达到99%时，氟离子浓度为ml/L＝2.0×10﹣3ml/L，
故答案为：2.0×10﹣3。
【点评】本题考查分离提纯，侧重考查学生物质之间的反应和分离提纯知识的掌握情况，试题难度中等。
12．我国科学家研发的一条氯霉素（H）的合成路线如图所示：
已知：
（1）A的名称为 苯乙烯 ，氯霉素（H）中的官能团有羟基、硝基和 酰胺基、碳氯键 。
（2）B→C的反应类型是 消去反应 。C→D的化学反应方程式为 。
（3）G的结构简式为 。
（4）E的同分异构体中，符合下列条件的有 15 种。
①苯环上有两个取代基且其中一个为氨基
②能发生水解反应和银镜反应
其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为1：2：2：2：6的结构简式为 。
（5）根据上述信息，写出以乙醇为原料合成的路线（无机试剂任选） 。
【分析】根据D的分子式及E的结构简式知，D和NH3发生取代反应生成E，则D为，C和甲醛发生信息中的反应，则C中含有碳碳双键，C为，A发生加成反应生成B、B发生消去反应生成C，则B为；E发生信息中的反应生成F，结合F的分子式知，F为，F和浓硝酸发生取代反应生成G为，G发生取代反应生成H；
（5）以乙醇为原料合成，乙醇发生氧化反应生成乙醛，乙醇发生消去反应生成乙烯，乙烯和乙醛发生信息中的反应生成。
【解答】解：（1）A的名称为苯乙烯，氯霉素（H）中的官能团有羟基、硝基和酰胺基、碳氯键，
故答案为：苯乙烯；酰胺基、碳氯键；
（2）B→C的反应类型是消去反应，C→D的化学反应方程式为，
故答案为：消去反应；；
（3）G的结构简式为，
故答案为：；
（4）E的同分异构体符合下列条件：
①苯环上有两个取代基且其中一个为氨基；
②能发生水解反应和银镜反应，结合氧原子个数及不饱和度知，存在HCOO﹣，两个取代基中1个为氨基，另一个为HCOOCH2CH2CH2﹣、HCOOCH（CH3）CH2﹣、HCOOCH2CH（CH3）﹣、HCOOC（CH3）2﹣、HCOOCH（CH2CH3）﹣，两个取代基有邻位、间位、对位结构，所以符合条件的同分异构体种类为5×3＝15，，其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为1：2：2：2：6的结构简式为，
故答案为：15；；
（5）以乙醇为原料合成，乙醇发生氧化反应生成乙醛，乙醇发生消去反应生成乙烯，乙烯和乙醛发生信息中的反应生成，合成路线为，
故答案为：。
【点评】本题考查有机物的合成，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，正确推断各物质的结构简式是解本题关键，采用知识迁移、逆向思维方法进行合成路线设计，题目难度中等。
13．一氧化二氮是一种强大的温室气体，也是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。它可由NH4NO3在加热条件下分解产生。
（1）等电子体理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构（包括电子式），则其空间构型是 N＝N＝O ，为 非极性 分子（填“极性”或“非极性”）。
（2）一定温度下，将足量NH4NO3（s）加入含有催化剂的1L恒容密闭容器中，发生下面两个反应：
反应1：NH4NO3（s）⇌2H2O（g）+N2O（g）ΔH1＜0
反应2：2N2O（g）⇌2N2（g）+O2（g）；
测得平衡时容器中气体总压为33.0kPa，且P（O2）为2.4kPa。则平衡时，P（H2O）为 20.4 kPa。
（3）分别向三个体积不变的密闭容器中充入如表所示相应气体，进行反应2N2O（g）⇌2N2（g）+O2（g）。容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示：
①V1、V2、V3由大到小的顺序为 V1＞V2＞V3 。
②保持温度不变的情况下，达平衡后再向容器Ⅰ中注入Ar稀释，N2O的分压p（N2O）将 不变 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
③370℃时该反应的平衡常数为 0.018 。（结果保留2位有效数字）
（4）在C*的催化作用下，用CO（g）还原N2O（g）以除去污染，反应的化学方程式为：CO（g）+N2O（g）⇌CO2（g）+N2（g），其反应历程和能量变化如图所示（逸出后物质认为状态未发生变化，在图中略去）。
该反应分两步进行：
第一步：C*（s）+N2O（g）⇌CO*（s）+N2（g）ΔH1＝+15.9kJ⋅ml﹣1；
第二步： CO*（s）+CO（g）⇌CO2（g）+C*（s）ΔH＝﹣374.5kJ/ml （填写第二步反应的热化学方程式）。
（5）若将CO（g）还原N2O（g）的反应设计成如图的原电池装置，则该电池正极的电极反应式为 N2O+2H++2e﹣＝N2+H2O 。
【分析】（1）CO2分子中C原子的价层电子对数为2+（4﹣2×2）＝2，无孤电子对，其VSEPR模型和空间构型均为直线形，结合N2O与CO2分子具有相似的结构对比解答；
（2）设平衡时n（O2）＝xml，n（N2O）＝yml，反应2为2N2O（g）⇌2N2（g）+O2（g），n（N2）＝2xml，消耗n（N2O）＝2xml，共生成n（N2O）＝（y+2x）ml，反应1为NH4NO3（s）⇌2H2O（g）+N2O（g），则生成n（H2O）＝2（y+2x）ml＝（2y+4x）ml，P（O2）＝2.4kPa，即×33.0kPa＝2.4kPa，解得y＝x；
（3）①2N2O（g）⇌2N2（g）+O2（g）是气体分子数增大的反应，温度相同时增大压强，平衡逆向移动，即压强越大，N2O的平衡转化率越小；
②恒温恒容条件下，注入Ar稀释时容器内压强增大，但反应物、生成物的浓度不变；
③由图可知，370℃时容器Ⅰ中N2O的平衡转化率为40%，结合三段式计算平衡时c（N2O）、c（N2）、c（O2），代入K＝中计算K；
（4）由图可知，总反应为CO（g）+N2O（g）⇌CO2（g）+N2（g）ΔH＝﹣358.6kJ/ml，该反应分两步进行：第一步为C*（s）+N2O（g）⇌CO*（s）+N2（g）ΔH1＝+15.9kJ⋅ml﹣1，根据盖斯定律：第二步反应＝总反应﹣第一步反应；
（5）原电池总反应为CO+N2O⇌CO2+N2，CO发生氧化反应生成CO2，N2O发生还原反应生成N2，则催化电极a为负极，催化电极为正极，结合电子守恒、电荷守恒写出电极反应式。
【解答】解：（1）CO2分子中C原子的价层电子对数为2+（4﹣2×2）＝2，无孤电子对，其VSEPR模型和空间构型均为直线形，结构式为O＝C＝O，则CO2分子为非极性分子，N2O分子与CO2是等电子体，具有相似的结构，则空间构型是N＝N＝O，属于非极性分子，
故答案为：N＝N＝O；非极性；
（2）设平衡时n（O2）＝xml，n（N2O）＝yml，反应2为2N2O（g）⇌2N2（g）+O2（g），n（N2）＝2xml，消耗n（N2O）＝2xml，共生成n（N2O）＝（y+2x）ml，反应1为NH4NO3（s）⇌2H2O（g）+N2O（g），则生成n（H2O）＝2（y+2x）ml＝（2y+4x）ml，P（O2）＝2.4kPa，即×33.0kPa＝2.4kPa，解得y＝x，n（H2O）＝2（y+2x）ml＝（2y+4x）ml＝xml，恒温恒容条件下气体的压强之比等于其物质的量之比，所以P（H2O）＝×2.4kPa＝20.4kPa，
故答案为：20.4；
（3）①2N2O（g）⇌2N2（g）+O2（g）是气体分子数增大的反应，温度相同时增大压强，平衡逆向移动，即压强越大，N2O的平衡转化率越小，则相同条件下，容器的体积越大，压强越小，N2O的平衡转化率越大，所以图中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应体积：V1＞V2＞V3，
故答案为：V1＞V2＞V3；
②保持温度不变的情况下，达平衡后再向容器Ⅰ中注入Ar稀释，反应物、生成物的浓度不变，根据分压定律可知，N2O的分压p（N2O）不变，
故答案为：不变；
③由图可知，370℃时容器Ⅰ中N2O的平衡转化率为40%，
反应的三段式为2N2O（g）⇌2N2（g）+O2（g）
起始量（ml/L） 0.2 0 0
变化量（ml/L）0.08 0.08 0.04
平衡量（ml/L）0.12 0.08 0.04
平衡常数K＝＝≈0.018，
故答案为：0.018；
（4）由图可知，总反应为CO（g）+N2O（g）⇌CO2（g）+N2（g）ΔH＝﹣358.6kJ/ml，该反应分两步进行：第一步为C*（s）+N2O（g）⇌CO*（s）+N2（g）ΔH1＝+15.9kJ⋅ml﹣1，且第二步反应＝总反应﹣第一步反应，则第二步反应为CO*（s）+CO（g）⇌CO2（g）+C*（s）ΔH＝﹣374.5kJ/ml，
故答案为：CO*（s）+CO（g）⇌CO2（g）+C*（s）ΔH＝﹣374.5kJ/ml；
（5）由图可知，该原电池工作时，CO发生氧化反应生成CO2，N2O发生还原反应生成N2，则催化电极a为负极，催化电极为正极，电极反应式为N2O+2H++2e﹣＝N2+H2O，
故答案为：N2O+2H++2e﹣＝N2+H2O。
【点评】本题考查化学平衡计算、分子空间构型判断、化学平衡及其影响因素、原电池原理等知识，把握价层电子对数的计算及VSEPR模型的应用、盖斯定律的应用及热化学方程式书写、平衡常数计算、化学平衡影响因素是解题关键，题目难度中等。
14．常用的自来水消毒剂有高铁酸钾（K2FeO4）、二氧化氯等。
Ⅰ．制取高铁酸钾
已知：①2FeCl3+10NaOH+3NaClO═2Na2FeO4+9NaCl+5H2O
②Na2FeO4+2KOH═K2FeO4↓+2NaOH
③高铁酸钾易溶于水，微溶于浓KOH溶液，不溶于乙醇；在强碱性溶液中稳定；酸性至弱碱性条件下，与水反应生成氧气。
（1）制取NaClO溶液的装置如图所示。装有浓盐酸的仪器名称是： 分液漏斗 ；装置A中反应的化学方程式为 MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O ；装置B中盛装的液体是 饱和食盐水 ，玻璃管a的作用是 平衡压强 。
（2）制取高铁酸钾晶体。请补充完整由装置C中反应后的溶液制取高铁酸钾晶体的实验方案：将装置C中制得的NaClO溶液转移到大烧杯中，依次加入一定量的1ml/LNaOH溶液和FeCl3饱和溶液，搅拌，充分反应，再向反应后的溶液中加入 足量KOH固体 ，搅拌至 大量晶体析出 ，静置过滤， 无水乙醇洗涤2～3次 ，干燥。（实验中须使用的试剂：KOH固体，无水乙醇）
Ⅱ．制取二氧化氯
已知：ClO2常温下为易溶于水但不与水反应的气体，水溶液呈深黄绿色，11℃时液化成红棕色液体。以NaClO3和HCl的乙醇溶液为原料制取ClO2的反应为2NaClO3+4HCl═2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O。制取装置如图所示。
（3）该反应中氧化产物是 Cl2 ，当反应消耗4mlHCl时，转移 2ml 电子。
（4）冰水浴的作用是 液化ClO2，分离Cl2和ClO2 。
（5）烧杯中混合液用于吸收产生的Cl2同时生成KIO3，反应的离子方程式为 3Cl2+I﹣+6OH﹣＝6Cl﹣++3H2O 。
【分析】浓盐酸和二氧化锰共热生成氯气，浓盐酸易挥发，所以生成的氯气中含有HCl，B中饱和食盐水除去氯气中的HCl，C中氯气和NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O，氯气有毒，不能直接排入空气中，用NaOH溶液吸收。
【解答】解：（1）装置A中二氧化锰和浓盐酸共热生成氯气，装有浓盐酸的仪器是分液漏斗，该反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，装置B中盛装的液体是饱和食盐水，目的是除去氯气中的HCl，玻璃管a的作用是平衡压强，
故答案为：分液漏斗；MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O；饱和食盐水；平衡压强；
（2）根据信息②③知，制取高铁酸钾晶体。请补充完整由装置C中反应后的溶液制取高铁酸钾晶体的实验方案：将装置C中制得的NaClO溶液转移到大烧杯中，依次加入一定量的1ml/LNaOH溶液和饱和FeCl3溶液，搅拌充分反应，再向反应后的溶液中加入足量KOH固体，搅拌至大量晶体析出，静置过滤，无水乙醇洗涤2～3次，干燥，
故答案为：足量KOH固体；大量晶体析出；无水乙醇洗涤2～3次；
（3）根据反应方程式：2NaClO3+4HCl＝2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O，该反应中氧化产物是Cl2，反应消耗4 ml HCl时，转移2ml电子，
故答案为：Cl2；2ml；
（4）冰水浴可降低温度，防止挥发，可用于液化ClO2，分离Cl2和ClO2，
故答案为：液化ClO2，分离Cl2和ClO2；
（5）烧杯中混合液用于吸收产生的Cl2同时生成KIO3，反应的离子方程式为3Cl2+I﹣+6OH﹣＝6Cl﹣++3H2O，
故答案为：3Cl2+I﹣+6OH﹣＝6Cl﹣++3H2O。
【点评】本题考查实验方案的设计，侧重考查学生物质制备的掌握情况，试题难度中等。
声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/5/2 16:35:02；用户：方柏初；邮箱：dwxx117@xyh.cm；学号：53357778选项
实验操作
现象
结论
A
向某钠盐粉末上滴加浓盐酸，将产生的气体通入品红溶液。
品红溶液褪色
该钠盐为Na2SO3或NaHSO3
B
将酸性KMnO4溶液滴入烯丙醇（CH2＝CH﹣CH2OH）中
KMnO4溶液紫色褪去
烯丙醇中含有碳碳双键
C
取5mL0.1ml•L﹣1KI溶液，滴加5～6滴0.1ml•L﹣1FeCl3溶液，充分反应后，再滴加少量的KSCN溶液
溶液变红
KI与FeCl3的反应是可逆反应
D
向纯碱固体中滴加足量稀盐酸，将产生的气体通入水玻璃中
水玻璃变浑浊
非金属性：Cl＞C＞Si
容器
物质的量/ml
编号
体积/L
N2O
N2
O2
Ⅰ
V1＝1.0
0.2
0
0
Ⅱ
V2
0.2
0
0
Ⅲ
V3
0.2
0
0
选项
实验操作
现象
结论
A
向某钠盐粉末上滴加浓盐酸，将产生的气体通入品红溶液。
品红溶液褪色
该钠盐为Na2SO3或NaHSO3
B
将酸性KMnO4溶液滴入烯丙醇（CH2＝CH﹣CH2OH）中
KMnO4溶液紫色褪去
烯丙醇中含有碳碳双键
C
取5mL0.1ml•L﹣1KI溶液，滴加5～6滴0.1ml•L﹣1FeCl3溶液，充分反应后，再滴加少量的KSCN溶液
溶液变红
KI与FeCl3的反应是可逆反应
D
向纯碱固体中滴加足量稀盐酸，将产生的气体通入水玻璃中
水玻璃变浑浊
非金属性：Cl＞C＞Si
容器
物质的量/ml
编号
体积/L
N2O
N2
O2
Ⅰ
V1＝1.0
0.2
0
0
Ⅱ
V2
0.2
0
0
Ⅲ
V3
0.2
0
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