2022年山西省太原市高考化学三模试卷（附答案详解）

2022年山西省太原市高考化学三模试卷

一、单选题（本大题共7小题，共42.0分）

1.“神舟十三号”乘组航天员在空间站进行了三次“天宫授课”。以下实验均在太空

中进行，下列说法正确的是（）

A.“泡腾片实验”中，柠檬酸与小苏打反应时，有电子的转移

B.“太空冰雪实验”中，过饱和乙酸钠溶液结晶，该过程放出热量

C.“太空五环实验”中，向乙酸溶液中滴加甲基橙溶液后变成黄色

D.“水油分离实验”中，不需其他操作，静置即可实现水和油的分离

2.a、b、c、d、e为原子序数依次增大的短周期主族元素。X、Y、Z、W为这些元素形

成的常见化合物，X为二元化合物，常温下0.1mol/LX溶液的pH=l。物质之间的

转化关系如图所示。下列说法正确的是（）

A.简单离子半径：e>d>bB.b、c形成的化合物中都不含共价键

C.Z、W都能破坏水的电离平衡D.b的氢化物稳定性一定强于e的氢化物

3.我国科学家利用C。的化合物在Fe（0H）2氧化过程中的催化作用，促进了电催化过程

中流失的Fe催化活性中心的原位自修复（Fe再沉积的主要反应过程），反应机理如图

所示。下列说法错误的是（）

H,0-COOOH（»）/Fe（OH）式也）

I）自修”.......：

OH-,-e-、Co（OHMC]：

FeOOH（«）j

OH---e-\J

|浸出<-........'

FeO^'Caq）

A.反应过程中CoOOH为催化剂

B.图中各反应不能在酸性条件下进行

C.存在反应CO（OH）2+0H--e-=CoOOH+H20

D.图中所示物质之间的转化有非极性键的形成和断裂

4.PBS是一种新型的全生物降解塑料，它是以丁二醇（C4H10O2）和丁二酸（C4H6。4）合

成的聚酯加工而成，其结构如图所示。下列说法正确的是（）

A.丁二醇和丁二酸均可以发生消去反应

B.PBS塑料和PE（聚乙烯）塑料均属于加聚反应的产物

C.若不考虑立体异构和两个羟基同时连在同一个碳原子上的结构，则丁二醇共有6

种结构

D.1,4一丁二醇go八、能被酸性KMnCU溶液氧化生成丁二酸，

二者互为同系物

5.氮化钢（BasNz）是一种重要的化学试剂。高温下，向氢化钊l（BaHz）中通入氮气反应

生成氮化根，在实验室可用如图装置制备（每个装置只用一次）。已知：BasNz遇水

反应；Ba%在潮湿空气中能自燃，遇水反应。下列说法不正确的是（）

A.实验时，先点燃装置丙中的酒精喷灯，后点燃装置乙中的酒精灯

B.该实验装置中缺少尾气处理装置

C.按气流方向，装置的连接顺序可为cTb—a—dTeTg

D.装置甲中的浓硫酸和装置丁中的碱石灰均可防止水蒸气进入装置丙中

6.某微生物燃料电池在废水处理和新能源开发领域具有广阔的应用前景，其工作原理

如图所示。下列说法正确的是（）

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电极电极

生物膜ab

A.电极电势a<b,电极b上发生氧化反应

+

B.HS-在硫氧化菌作用下转化为SOt的反应：HS-+4H20-8e-=S0|-+9H

C.若该电池外电路有0.4mol电子转移，则有0.45molH+迁移到b极

D.该燃料电池在高温下进行效率更高

15

7.常温下，二元酸H2A的七1=1.3x10-7,Ka2=7.1x10-«难溶盐CuA、ZnA饱

和溶液中沉淀溶解平衡时相关离子浓度的变化如图所示，已知Ksp(CuA)<

《pQnA)。下列说法不正确的是()

20

18

16

14

12

10

8

101214161820

-lg[c(X2*)/(mobL-')]

A.m线表示CuA饱和溶液中相关离子的浓度变化，且Ksp(CuA)的数量级为10-37

B.a点对应的可以是CuA的不饱和溶液，也可以是ZnA的不饱和溶液

C.向p点的溶液中加入少量Na2A固体，溶液组成可能变为q点

D.向等浓度、等体积的稀H2sO4中分别加入少许等物质的量的ZnA和CuA两种固体,

ZnA、CuA都能溶解

二、简答题(本大题共5小题，共73.0分)

8.高纯度硝酸高饰钱主要用作有机合成的催化剂和氧化剂、集成电路的腐蚀剂等。它

的化学式为(NH4)2[Ce(NO3)6]是一种橙红色单斜细粒结晶，易溶于水，几乎不溶于

浓硝酸。实验室由99.99%的碳酸铀制备硝酸高钝钱时的主要步骤如下：

I.取适量碳酸铀[Ce2(CC)3)3]于钳皿中，用硝酸溶解，配成一定浓度的硝酸铀溶液，

过滤后待用。在搅拌条件下，向硝酸铀溶液中加入双氧水、氨水进行氧化沉淀，加

热后过滤、洗涤、烘干得到(黄色难溶物)。

II.将Ce(0H)4于一定温度下加入硝酸加热至浆状，生成H2[Ce(NC>3)6]，再加入稍过

量的NH4NO3晶体，二者反应生成硝酸高钵镂沉淀，经过滤、洗涤、自然烘干后得

到产品。

回答下列问题：

(1)①步骤I中使用钻皿而不使用铁质容器的原因是o写出生成Ce(0H)4的

离子方程式：。

②步骤I中进行“氧化沉淀”时，加热的温度不宜过高，原因是。

(2)步骤I中的Ce(0H)4在实验室中可由Ce(0H)3制取，某同学设计了如图装置：

①装置a圆底烧瓶中盛放的固体药品为(填化学式)。

②当装置b中沉淀完全变为黄色后，停止通Cl2后改通空气(图中框内改为通空气装

置)的目的是;将装置b中的反应混合物过滤、洗涤，能说明沉淀己洗涤干

净的实验方法是o

(3)步骤II中H21Ce(N()3)6〉与NH4NO3反应的化学方程式为«

9.金属鸨具有高熔点、低蒸气压、导热性好等特点，是等离子体材料的最佳候选材料。

一种以黑鸨矿(也叫鸨铺铁矿，主要成分是Few。4和MnWO。为原料生产金属鸨及

含鸨产品的工业流程如图所示：

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0,和Na>CO,NaClO溶液盐酚MgCl,溶液CaCh溶液粒酸

黑筲矿

产品2-H2WO4

产品1

已知：“水浸”后滤液中的阴离子主要是wot、P0广、Aso/、AsOg-和SiO厂。

(1)“焙烧”前需要将黑铝矿进行粉碎，其目的是;已知“滤渣1”主要是

M113O4和Fez。?，写出MT1WO4发生反应的化学方程式：。

(2)写出“氧化”时发生反应的离子方程式：。

(3)“滤渣2”主要是(填化学式)。

(4)”操作X"是,产品1是。

(5)已知铝酸钙(CaWO。微溶于水，鸨酸难溶于水，请结合平衡移动原理解释利用

盐酸进行“酸解”的原因：o

(6)在实验室利用碘量法测定产品2中WC16(易溶于CS2)的纯度，实验如下：

①将足量CSz(易挥发)加入干燥的称量瓶中，盖紧称量为ag；开盖并计时Imin,盖

紧称量为bg；再开盖加入待测样品并计时lmin,盖紧称量为eg,则样品的质量为

_____g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。

②先将上面称量好的样品中的WCk转化为可溶的NazWCU，通过10］离子交换柱发

生反应：W0i-+Ba(IO3)2=BaW04+2I0J；交换结束后，向所得含101的溶液中

加入足量酸化的KI溶液，反应完全后用xmol•LTNa2s2O3标准溶液滴定，发生反应:

12+2s2。"=21-4-S4O广。滴定终点时平均消耗Na2s2O3标准溶液的体积为VmL,

则样品中WC16的质量分数为。(列出计算式，无需化简)

10.在“碳达峰、碳中和”的目标引领下，对减少二氧化碳排放的相关技术研究正成为

世界各国的前沿发展方向。回答下列问题：

(1)利用CH4-C02干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用，还可以缓解温室效

应对环境的影响。

①该反应一般认为通过如图步骤来实现：

反应I反应口

反应历程

I.CH4(g)=C(ads)+2H2(g)

ILC(ads)+C02(g)=2C0(g)

上述反应中C(ads)为吸附活性炭，反应历程的能量变化如图所示：

反应I是(填“慢反应”或“快反应”)，干重整反应的热化学方程式为

。(选取图中Ei、E?、E3,E4>E$表示反应热)。

②在恒压条件下，等物质的量的CH^g)和C02(g)发生干重整反应时，各物质的平

衡转化率随温度变化如图1所示。己知在干重整中还发生了副反应：H2(g)+

CO2(g)=H2O(g)+CO(g)AH>0,则表示CO2平衡转化率的是曲线(填“A”

或“B”)，判断的依据是.

③在恒压p、800K条件下，在密闭容器中充入等物质的量的CHKg)和CO2(g)，若曲

线A对应物质的平衡转化率为40%,曲线B对应物质的平衡转化率为20%,则以上

反应平衡体系中11(出)：n(H2O)=,则干重整反应的平衡常数％=(用

平衡分压代替平衡浓度表示，分压=总压X物质的量分数，列出计算式，无需化简)。

a8

米/

»80

¥60a6

»40

20a4

a0

40060080010001200

海度/K

图1图2

(2)二氧化碳电还原反应提供了一种生产乙醇的方法，已知反应过程中在三种不同

催化剂表面(Cu、C/Cu、N-C/Cu)的某个基元反应的能量变化如图2所示(IS表示始

态，TS表示过渡态，FS表示终态，*表示催化剂活性中心原子)。科学家研究发现铜

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表面涂覆一层氮掺杂的碳(N-C)可以提高乙醇的选择性，其原因可能是。

(3)科学家通过使用双极膜电渗析法来捕获和转化海水中的CO2，其原理如图所示。

处理后处理后

①写出与电源正极相连一极上的电极反应式：

②下列说法正确的是(填字母)。

A.循环液1和循环液2中的阴离子种类相同

B.隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜

C.水的电离程度：处理后海水1＞处理后海水2

D.该方法可以同时将海水进行淡化海水

11.我国科学家开发了一种高电化学活性和水氧稳定的方酸锂可作为电池电解质的锂

补偿剂和锂源。回答下列问题：

(1)方酸可用作合成有机光导体、液晶显示材料等的中间体，其结构如图所示。

①Imol方酸中含有的。键数目为,其中C的杂化轨道类型是,

②竣基中的羟基极性越大，越易电离出H+。三氟乙酸(CF3COOH)的酸性大于三氯

乙酸(CChCOOH),试从键的极性分析其原因可能是。

(2)LiC104.UBF4、LiPFf等离子液体也常作为锂离子电池的电解质。

①UCIO4中阴离子的空间结构名称是。

②BF£是一种配离子，请从配位键来解释其形成过程：。

③LiPF6在一定条件下可分解生成PF5。比较PF5和PCk，的热分解温度高低，利用

键参数说明理由：o

/CH,

(3)1975年，锂键首次被实验证实，即X…Li-Y(X代表NH3,H,C-N,HO,

XCH,2

CH30cH3；丫代表Cl,Br)。锂键和氢键类似，但也有不同，下列有关说法错误的是

(填字母)。

A.形成氢键(X-H-Y)三原子不一定在一条直线上

B.氢键具有部分共价键的性质，锂键可能具有部分离子键的性质

C.电负性：Cl>Br；第一电离能：Cl>Br

/CH,

D.HC-N分子间能形成氢键，CH30cH3分子间不能形成氢键

3XCH,

(a)LiFeP04(b)b,^FeP04

(4)磷酸亚铁锂是一种锂离子电池的正极材料，其晶胞结构示意图如图(a)所示，其

中0围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链

结构。每个晶胞中含有LiFePO’的单元数有个，电池充电时，LiFePOq脱出

部分Li+,形成Li.xFePCU，结构示意图如图(b)所示，则*=。

(5)用于制造激光器的KH2PO,大晶体是由水溶液结晶出来的。分别用。、日表示

H2Poz和K+,KH2P。4晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是

H2POJ,K+在晶胞xz面、yz面上的位置，则晶胞在x轴方向上的投影图为(填

字母)。

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12.化合物H是用于治疗慢性特发性便秘药品普卡必利的合成中间体，其合成路线如图:

回答下列问题：

(1)有机物C中含有的官能团为(填名称)。

(2)A的结构简式为,FtC的反应类型为。

(3)反应CtD的化学方程式为。

(4)有机物M是A的同分异构体，其中满足下列条件的M共有种(不考虑立体

异构)。

①含有氨基，且能使FeCb溶液显色

②能发生银镜反应和水解反应

(5)若B的一种同分异构体为a-氨基酸，其中核磁共振氢谱有6组峰，且峰面积之比

为2：2：2：1：1：1的为。(写结构简式，同一个C上连有-0H和一N&的

物质不稳定。)

(6)结合以上流程，设计以苯酚和C%=CHCH2cl为原料合成Q^CHCHO的路线(

其他无机试剂任选)：。

答案和解析

1.【答案】B

【解析】解：A.柠檬酸与小苏打发生复分解反应，各元素的化合价都没有改变，没有电

子转移，故A错误；

B.醋酸钠溶液结晶过程释放能量，所以醋酸钠溶液结晶是一个放热过程，故B正确：

C.乙酸是弱酸，向乙酸溶液中滴加甲基橙溶液后变成红色，故C错误；

D.分离互不相溶的的液体的实验操作是分液，静置不能实现水和油的分离，故D错误;

故选：B。

A.柠檬酸与小苏打发生复分解反应；

B.醋酸钠溶液结晶过程释放能量；

C.甲基橙溶液的变色范围为3.1〜4.4,pH大于4.4时溶液变为黄色；

D.分离互不相溶的的液体的实验操作是分液。

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、氧化还原

反应为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不

大。

2.【答案】C

【解析】解：根据分析可知，a为H,b为0元素，c为Na元素，d为A1元素，e为C1元素，

X为HC1,丫为NaOH,Z为AIQ3,W为NaAQ，

A.电子层越多离子半径越大，电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，则简单

离子半径：e>b>d,故A错误；

B.b、c形成的过氧化钠中含有0-0共价键，故B错误；

C.Z为AIQ3,W为NaAK)2,铝离子和偏铝酸根离子均能够水解，破坏了水的电离破坏，

故C正确；

D.b的氢化物有水和双氧水，e的氢化物为HC1,HC1的稳定性大于双氧水，故D错误；

故选：Co

由转化关系可知，z、W溶液形成的两性化合物应该为A1(OH)3,则d为Al,X为二元化合

物，常温下O.lmol/LX溶液的pH=1,说明X为强酸,应该为HC1,则a为H,Z为AlC1，

d(Al)与丫溶液形成的W溶液能够与Z(AlCk)溶液生成A1(OH)3,W应该为NaAlOz，贝W为

NaOH,a单质为H2；a、b、c、d、e为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、Z、

W为这些元素形成的化合物，则b为0元素，c为Na元素，d为A1元素，e为C1元素，以此

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解答该题。

本题考查无机物的推断，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、元素周期律等为

解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意两性化合物为推断的突破口，题目难度

不大。

3.【答案】D

【解析】解：A.由图可知，钻的化合物CoOOH参与第一步反应，在后面的反应中生成，

属于催化剂，故A正确；

B.Fe(OH)2、钻的化合物CoOOH都能与盐酸反应，另反应都在碱性条件下进行，所以各

反应不能在酸性条件下进行，故B正确；

-

C.由图可知，CO(OH)2+OH-e-=CoOOH+H20,故C正确；

D.由图可知I,图中所示物质之间的转化有0-0非极性键的形成，但无非极性键的断裂，

故D错误；

故选：Do

A.催化剂参与第一步反应，在后面的反应中生成，前后性质不变；

B.由图可知，多步反应均在碱性条件下进行；

C.由图可知，Co(OH)2与0H-反应生成CoOOH与也0;

D.图中转化有0-。非极性键的形成，但无非极性键的断裂。

本题主要考查学生的看图理解能力、分析能力，同时考查反应机理、化学键、方程式的

书写等，属于基本知识的考查，难度不大。

4.【答案】C

【解析】解：A.丁二醇中羟基连接的碳原子相邻的碳原子上含有氢原子，可以发生消去

反应，但丁二酸不能发生消去反应，故A错误；

B.乙烯发生加聚反应生成PE(聚乙烯)，但丁二醉与丁二酸反应生成PBS塑料和水，发生

缩聚反应，故B错误：

C.若不考虑立体异构和两个羟基同时连在同一个碳原子上的结构，则丁二醇有

HOCH2cH(OH)CH2cH20H、HOCH2cH2cH(OH)、HOCH2cH2H2cH2OH、

CH2cH(OH)CH(OH)CH3、HOC(CH3)2CH2OH、CH3cH(CH2()H)2共有6种结构，故C正确；

D.丁二醇可以被酸性高镒酸钾溶液氧化生成丁二酸，但丁二醇含有羟基，而丁二酸含有

竣基，二者不是同系物，故D错误；

故选：Co

A.丁二酸不能发生消去反应；

B.丁二醇与丁二酸反应生成PBS塑料和水；

C.看作丁烷中2个氢原子被2个羟基取代，采取定一移二法判断；

D.丁二醇含有羟基，而丁二酸含有较基。

本题考查有机物结构与性质，熟练掌握官能团的结构、性质与转化，注意理解能被酸性

高镒酸钾溶液氧化的醇的结构特点，掌握同分异构体书写方法，题目侧重考查学生分析

能力、灵活运用知识的能力。

5.【答案】A

【解析】解：A.BaH2在潮湿空气中能自燃，则实验时应该先点燃装置乙中的酒精灯，

反应一段时间，使生成的氮气将装置内的空气排出后，再点燃装置丙中的酒精喷灯进行

反应，故A错误；

B.该实验中氢化钏(BaH?)与氮气在高温下反应制得氮化领(BasM),同时有氢气放出，

氢气属于易燃气体，不能直接排放，所以该实验装置中缺少尾气处理装置，故B正确；

C.根据分析可知，按气流方向，装置的连接顺序可为CTb-aTdreTg,故C正确；

D.浓硫酸和碱石灰都具有吸水作用，可防止水蒸气进入装置丙中导致产物变质，故D

正确；

故选：A。

结合图示可知，丙装置中氢化铁(Ba%)与氮气在高温下反应制得氮化领(BasM),制备

氮化钢时，甲装置盛放的浓硫酸用于干燥氮气，乙装置用于制备氮气；由于BasM遇水

反应，Ba%在潮湿空气中能自燃，遇水反应，则丁装置中碱石灰用于避免空气中的水

进入丙而导致BasM、Ba电变质，则气流从左向右的字母连接顺序为d13->2—(1->

e—gTf,以此解答该题。

本题考查物质的制备、化学实验基本操作方法的综合应用，为高考常见题型，明确实验

原理及实验基本操作方法是解本题关键，试题有利于提高学生的分析、理解能力及化学

实验能力，题目难度中等。

6.【答案】B

【解析】解：A.a极为负极，b极为正极，发生还原反应，电极电势a<b,故A错误；

B.a极为负极，电极反应式为HS-+4H20-8e-=S0g+9H+,故B正确；

C.该电池外电路有0.4mol电子转移，由电荷守恒可知，有0.4molH+迁移到b极，故C错

误;

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D.微生物在高温下会死亡，降低电池效率，故D错误：

故选：Bo

由图可知，b极为正极，电极反应式为。2+4e-+4H+=2&0,a极为负极，电极反应

式为HS-+4H20-8e-=S0/+9H+,据此作答。

本题考查原电池原理，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极是解题的关键,

难点是电极反应式的书写。

7.【答案】D

【解析】解：A.在m线上，当横坐标等于20时，纵坐标约等于16.4,B|Jc(Cu2+)=

10-20mol/L,c(A2-)=10-164mol/L,故Ksp=c(Cu2+)c(S2-)=IO-20xIO-164=

10-36.4,数量级为10-37,故A正确：

B.A点的横纵坐标之积小于m、n线上任意一点横纵坐标之积，即a点Qc<Ksp)故为ZnA

和CuA的不饱和溶液，故B正确；

C.向P点加入少量Na2A固体，溶液中c(A2-)增大，-lgc(A2-)减小，对于ZnA的沉淀溶解

平衡ZnA(s)UZM+(aq)+A2-(aq)逆向移动，c(Zn2+)减小，贝！］-lgc(Zn2+)增大，故可以

实现p点变为q点，故C正确；

D.由曲线可知，Lp(CuA)很小，故很难溶于稀硫酸，Ksp(ZnA)相对较大，可以溶解在稀

硫酸中，故D错误；

故选：Do

A.在m线上，当横坐标等于20时，纵坐标约等于16.4,BPc(Cu2+)=10-20mol/L,c(A2')=

IO*.4mol4,故Ksp=c(Cu2+)c(S2-)；

B.A点的横纵坐标之积小于m、n线上任意一点横纵坐标之积，即a点Qc<Ksp：

C.向P点加入少量Na2A固体，溶液中c(A2-)增大，-lgc(A2-)减小，对于ZnA的沉淀溶解

平衡ZnA(s)=Zn2+(aq)+A2-(aq)逆向移动；

D.由曲线可知，Ksp(CuA)很小，故很难溶于稀硫酸。

本题考查难溶电解质的溶解平衡及沉淀的转化的重点知识，涉及溶解平衡移动、饱和溶

液的判定、溶解平衡常数的计算等，难点是化学平衡常数、溶解平衡常数的计算，平时

练习时注意总结积累，理解、掌握并熟练运用，难度中等。

8.【答案】铁质容器易与硝酸反应而钠与硝酸不反应2Ce3++H2O2+6NH3-H2O=

6NH：4-2Ce(0H)4X双氧水、氨水均易受热分解KMnO’［或KCIO3］除去装置内的氯气,

使其被NaOH溶液完全吸收取最后一次洗涤液少量于试管中，加入硝酸酸化的AgN03溶

液，无白色沉淀生成，则证明沉淀已经洗涤干净H2[Ce(N03)6]+2NH4N03=

(NH4)2[Ce(NO3)6]I+2HNO3

【解析】解：(1)①由题干信息可知，步骤I巍峨取适量碳酸铀[Ce2(co3)3rr伯皿中，用

硝酸溶解，铁质容器易与硝酸反应而伯与硝酸不反应，故步骤I中使用伯皿而不使用铁

质容器，由分析可知，生成Ce(0H)4即向硝酸铀溶液中加入双氧水、氨水进行氧化沉淀，

加热后过滤、洗涤、烘干得到Ce(0H)4,该反应的离子方程式为：2Ce3++H202+6NH3-

H20=6NH：+2Ce(0H)4I,

故答案为：铁质容器易与硝酸反应而钠与硝酸不反应；2Ce3++H2()2+6NH3-H2O=

6NH*+2Ce(0H)4I:

②由题干信息可知，步骤I中进行“氧化沉淀”即向硝酸铀溶液中加入双氧水、氨水进

行氧化沉淀时，由于双氧水、氨水均易受热分解，故加热的温度不宜过高，

故答案为：双氧水、氨水均易受热分解；

(2)①装置a中要制取氯气，但没有加热装置，所以应是浓盐酸和KMnO,[或KCIO3等]反

应来制取氯气，

故答案为：KMn04[^KC103]；

②当b中沉淀完全变为黄色后，虽然停止了通入氯气，但装置中会有残留的氯气，所以

需通入空气除去装置内的氯气，使其被NaOH溶液完全吸收；制取Ce(0H)4的过程中，

氯气会被还原为Cl1沉淀表明可能附着有NaCI,检验沉淀是否洗涤干净，即检验沉淀

表面是否有氯离子，方法为：取最后一次洗涤液少量于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3

溶液，无白色沉淀生成，则证明沉淀已经洗涤干净，

故答案为：除去装置内的氯气，使其被NaOH溶液完全吸收；取最后一次洗涤液少量于

试管中，加入硝酸酸化的AgN()3溶液，无白色沉淀生成，则证明沉淀已经洗涤干净；

(3)根据题意H2[Ce(NC)3)6]与NH4NO3反应生成(NH4)2[Ce(NC>3)6]，各元素化合价没有变

化，应是发生复分解反应，化学方程式为H2[Ce(NC>3)6]+2NH4NO3=

(NH4)2[Ce(NO3)6]l+2HNO3,

故答案为:H2[Ce(NO3)6]+2NH4NO3=(NH4)2[Ce(NO3)6]I+2HNO3»

由碳酸铀制备硝酸高锦镀,首先将碳酸铺[Ce2(CO3)3]在伯皿中用硝酸溶解，反应原理为:

Ce2(CO3)3+6HNO3=2Ce(NO3)3+3H2O+3C02T,配成一定浓度的硝酸钵溶液,过

滤出溶液，向硝酸铀溶液中加入双氧水、氨水进行氧化沉淀，加热后过滤、洗涤、烘干

3+

得到Ce(0H)4(黄色难溶物),反应原理为:2Ce+H2O2+6NH3-H20=6NH^+

2Ce(OH)4l,将Ce(0H)4于一定温度下加入硝酸加热至浆状，生成H2[Ce(NC>3)6]，再加

入稍过量的NH4NO3晶体，二者反应生成硝酸高铀钱沉淀，过滤洗涤、干燥可得纯净的

第14页，共24页

硝酸高铀镂，据此分析解题。

本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握制备流程、发生的反应、物质的性质为解

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与实验的结合，题目难度

中等。

9.【答案】增大反应物的接触面积，加快化学反应速率，使反应充分进行6MnW04+

高温一一

As0-C1-3As0-

6Na2c。3+02—6Na2W04+6CO2+2Mn3043+°=4+

2+

Cl-H2SiO3灼烧单质鸨或W溶液中存在沉淀溶解平衡：CaW04(s)#Ca(aq)+

WOj-(aq),加入盐酸后H+与WOt生成更难溶的物质，c(WOt)减小，使得平衡正向移

小।^-XVX1O_3X397

动c+a-2b12---------X100%

c+a-2b

【解析】解：(1)“焙烧”前需要将黑鸨矿进行粉碎，其目的是增大反应物的接触面积，

加快化学反应速率，使反应充分进行，已知“滤渣1”主要是Mn3()4和Fe2()3,即MnWO,

与Na2cO3和。2发生反应生成M113O4、Na2WO4aiCO2，根据氧化还原反应配平可得该反

、一上高温

应的化学方程式为：6MnWO4+6Na2c。3+O2-6Na2WO4+6CO2+2Mn3O4'

故答案为：增大反应物的接触面积，加快化学反应速率，使反应充分进行；6MnWO4+

6Na2cO3+。26Na2WC)4+6CO2+2乂口3。4；

(2)由分析可知，“氧化”步骤中用NaClO溶液将AsO打氧化为AsO/，故“氧化”时发

生反应的离子方程式为：Asoj-+CIO-=Aso：+cr,

故答案为：Asof-+co-=Aso1-+cr；

(3)由分析可知，“滤渣2”主要是H2SiC)3，

故答案为：H2SiO3；

(4)由分析可知，“操作X”是灼烧，产品1是单质铝或W,

故答案为：灼烧；单质鸨或W；

(5)已知鸨酸钙(CaWOQ微溶于水，铝酸难溶于水，溶液中存在沉淀溶解平衡：

2+

CaW04(s)UCa(aq)+WOt(aq),加入盐酸后H+与WOf生成更难溶的物质，

c(WOf-)减小，使得平衡正向移动，故可以利用盐酸进行“酸解”，

故答案为：溶液中存在沉淀溶解平衡：CaW04(s)UCa2+(aq)+W(^-(aq),加入盐酸

后H+与WO/生成更难溶的物质，c(W0『)减小，使得平衡正向移动；

(6)①根据题意可知，Imin挥发的CS2的质量为(a-b)g,开盖加入待测样品并计时Imin

后，质量为eg,则样品的质量为[c一b+(a-b)]g=(c+a-2b)g,

故答案为：c+a-2b；

②先将上面称量好的样品中的WCk转化为可溶的NazWO,通过101离子交换柱发生反应:

W0i-+Ba(IO3)2=BaW04+2IO3;交换结束后，向所得含10]的溶液中加入足量酸化

的KI溶液，反应方程式为：10]+5r+6H+=3l2+3H2。，反应完全后用xmol•

2

L-】Na2s2O3标准溶液滴定，发生反应：G+2s2。打=2P+S4O6-,滴定终点时平均

消耗Na2s2O3标准溶液的体积为VmL,根据上述分析可找到关系式为：

WCk〜W0歹〜210J〜6%〜12s2。"故有n(WC16)=2xxmol/LxVx

33

10-L=白xVx10-mol,则样品中WCk的质量分数为各VXILX397*I。。

12c+a-2b

故答案为：逅,“Xi。_921x100%°

c+a-2b

黑铝矿(主要成分为FeWCU、MnWOQ中加入纯碱、通入氧气后粉碎焙烧，生成CO2，“水

浸”后滤液中的阴离子主要是WO『、PO『、AsOfAsO「和SiOg,“氧化”步骤中

用NaClO溶液将AsOh氧化为AsO/，氧化后的溶液中加入稀盐酸调节pH后过滤，得到

滤渣2为H2Si()3,滤液中加入MgCk溶液将生成Mg3(PC>4)2和Mg3(AsC>4)2沉淀而除去，

过滤得到滤液1,向滤液1中加入CaCk溶液再生成Caw。,沉淀，过滤得到滤液2和难溶于

水的沉淀，向沉淀中加入盐酸进行酸解，将CaWCU转化为H2WO4,经过高温灼烧得到

W03,WO3经高温还原可得产品1为单质鸨W,或者经氯化可得产品2为WC16；

(5)已知鸨酸钙(CaWOJ微溶于水，铝酸难溶于水，溶液中存在沉淀溶解平衡：

2+

CaW04(s)UCa(aq)+WO^(aq),加入盐酸后H+与W0/生成更难溶的物质，

c(W0『)减小，使得平衡正向移动；

(6)①根据题意可知，Imin挥发的CS2的质量为(a-b)g,开盖加入待测样品并计时Imin

后，质量为eg,即可计算样品的质量；

②先将上面称量好的样品中的WC16转化为可溶的Na2WC>4通过1。5离子交换柱发生反应:

WOi-+Ba(IO3)2=BaW04+2IO3;交换结束后，向所得含101的溶液中加入足量酸化

的KI溶液，反应方程式为：IO1+5r+6H+=3l2+3H2。，反应完全后用xmol•

2

L-】Na2s2O3标准溶液滴定，发生反应：％+2s2。"=21-+S406-,滴定终点时平均

消耗Na2s2O3标准溶液的体积为VmL,根据上述分析可找到关系式为：

"

WCk〜W0/〜210.〜6%〜12s2。"故有n(WC[6)=^n(S2O1)=向Xxmol/LxVx

10-3L=^xVx10-3mol,即可计算样品中WCk的质量分数。

本题考查物质的制备实验方案设计，为高考常见题型和高频考点，侧重考查学生知识综

合应用、根据实验目的及物质的性质进行分析、实验基本操作能力及实验方案设计能力，

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综合性较强，注意把握物质性质以及对题目信息的获取与使用，难度中等。

10.【答案】慢反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)AH=+(E3-EJkj/molA相

11(署P)X署4

同条件下，因为CO?同时参与两个反应，故转化率更大1•10.80.6在N-C/Cu催

行PX五P

化剂表面，反应2C0*=0CC0*的活化能较小，促进了C-C键形成Fe(CN)^--e-=

Fe(CN)引A

【解析】解:(1)①由图可知反应I的活化能大于反应II,故反应I为慢反应，由图可知CH4-

CO2干重整反应的热化学方程式为CH/g)+CO2(g)=2co(g)+2H2(g)AH=+(E3-

EQkj/mol,

故答案为：慢反应；CH4(g)+CO2(g)=2C0(g)+2H2(g)AH=+(E3-EJkj/mol；

②相同条件下，等物质的量的CHKg)和C02(g)发生干重整反应时，发生的反应为：

CH4(g)+CO2(g)=2C0(g)+2H2(g)(主反应)，H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g)(副反

应)，因为CO?同时参与两个反应，故转化率更大，则表示C02平衡转化率的是曲线A,

故答案为：A；相同条件下，因为CO?同时参与两个反应，故转化率更大；

③设在密闭容器中充入lmol的CH4(g)和CC>2(g),因为CH4Q)的的平衡转化率为40%,

故共消耗0.4mol,CC>2(g)的转化率为20%,消耗0.2mol,有三段式

CH4(g)+CO2(g)=2C0(g)+2H2(g)(单位：mol)

开始1100

变化0.20.20.40.4

平衡0.80.80.40.4

H2(g)+CO2(g)=CO(g)+%。0)(单位:mol)

开始0.40.80.40

变化0.20.20.20.2

平衡0.20.60.60.2

体系中，n(H2)=0.2mol,n(H2O)=0.2mol,n(H2)：n(H2O)=1：1,体系中各气体

K一p2(co)p2(Hz)_(署P)X署PT

的物质的量之和为2.4moL

P-P(CH4)P(CO2)一署px署p

送P)Zx(署4

故答案为:1：1;0?80?6

Hpx^p

(2)催化剂可以降低反应的活化能，在N—C/Cu催化剂表面，反应2C0*=0CC0*的活化

能较小，促进了C—C键形成,

故答案为：在N-C/Cu催化剂表面，反应2C0*=0CC0*的活化能较小，促进了C-C键

形成；

(3)①由图分析可知，电极X中Fe化合价降低，得到电子，作阴极，与电源负极相连；电

极丫中Fe化合价升高，失去电子，作阳极，与电源正极相连；与电源正极相连一极上的

电极反应式为：Fe(CN弟--e-=Fe(CN)|~)

故答案为：Fe(CN)f-e-=Fe(CN编一；

②A.由①可知电极X为阴极，电极反应式为Fe(CN)2-+e-=Fe(CN)「，电极丫为阳极,

电极反应式为：Fe(CN)^-e-=Fe(CN)表，则循环液1和2均含有Fe(CN爻-和Fe(CN)1,

故A正确；

B.为避免循环液出现离子交换，阳离子向电极X(阴极)移动，阴离子向电极丫(阳极)移动,

隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜，故B错误；

C.由图可知，海水1经处理，HCO］转换为CO2,CO2的水溶液呈弱酸性，会抑制水的电

离,而酸化处理后的海水2,CO2转化为HCO］,HCO］易水解，故水的电离程度：处理后

海水1〈处理后海水2,故C错误；

D.电解时，海水中的Na+等阳离子向阴极移动，C1-等阴离子向阳极移动，但这些离子依

然在处理后的海水中，并不会有利于海水的淡化，故D错误；

故答案为：A.

(1)①由图可知反应I的活化能大于反应II,故反应I为慢反应，由图可知CH4-C02干重

整反应的热化学方程式；

②相同条件下，等物质的量的CHKg)和CC)2(g)发生干重整反应时，发生的反应为：

CH4(g)+CO2(g)=2C0(g)+2H2(g)(主反应),H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g)(副反

应)，因为CC)2同时参与两个反应，故转化率更大；

③设在密闭容器中充入lmol的CH4(g)和CC)2(g),因为CHKg)的的平衡转化率为40%,

故共消耗0.4mol,C()2(g)的转化率为20%,消耗0.2moL有三段式

CH4(g)+CO2(g)=2C0(g)+2H2(g)(单位:mol)

开始1100

变化0.20.20.40.4

平衡0.80.80.40.4

H2(g)+CO2(g)=CO(g)+电0值)(单位：mol)

开始0.40.80.40

变化0.20.20.20.2

平衡0.20.60.60.2

体系中，n(H2)=0.2moLn(H2O)=0.2mol,n(H2)：n(H2O)=1：1,体系中各气体

的物质的量之和为2.4mol,故Kp=优

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(2)催化剂可以降低反应的活化能，在N—C/Cu催化剂表面，反应2C0*=OCCO*的活化

能较小；

(3)①由图分析可知，电极X中Fe化合价降低，得到电子，作阴极，与电源负极相连；电

极丫中Fe化合价升高，失去电子，作阳极，与电源正极相连，据此计算；

②A.由①可知电极X为阴极，电极反应式为Fe(CN)2-+e-=Fe(CN)「，电极丫为阳极，

电极反应式为:Fe(CN)t--e-=Fe(CN)N，；

B.为避免循环液出现离子交换，阳离子向电极X(阴极)移动，阴离子向电极丫(阳极)移动；

C.由图可知I,海水1经处理，HCO1转换为CO2,CO2的水溶液呈弱酸性，会抑制水的电

离；

D.电解时，海水中的Na+等阳离子向阴极移动，C「等阴离子向阳极移动，但这些离子依

然在处理后的海水中。

本题综合考查化学平衡的计算，涉及反应焙变的计算、化学平衡的计算以及化学平衡移

动的影响因素等知识，属于综合知识的和考察，难度中等。

11.【答案】IONAsp2氟的电负性比氯的大，使得F—C的极性大于C1—C,使得F3C-

的极性大于Q3c-的极性，导致三氟乙酸的瓶基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离

子正四面体F-提供孤电子对，BF3接受孤电子对PF5的热分解温度高于PCk，因为

P-F键的键长小于P-C1键的键长，P-F键的键能大于P-C1键的键能D40.1875或

—B

16

【解析】解：(1)①单键均为。键，双键中有一条。键一条it键，由结构简式可知，Imol该

物质中含有IONA。键；该结构中C原子均形成双键，采用sp2,

故答案为：IONA；sp2；

②F和Cl为同主族元素，F分电负性大于C1,电负性越大形成的共价键极性越强，因此F-

C的极性大于C1-C,从而使得F3c-的极性大于Cl3c-的极性，导致三氟乙酸的竣基中

的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，

故答案为：氟的电负性比氯的大，使得F-C的极性大于CI-C,使得F3c-的极性大于

Cl3c-的极性，导致三氟乙酸的竣基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子；

(2)①LiQCU中阴离子的CIOZ，其中心Q原子的价层电子对数为等=4,无孤电子对，

为正四面体结构，

故答案为：正四面体；

②BF£是一种配离子，其由BF3和F-结合形成，BF3中心B原子存在空轨道，F一离子存在

孤电子对，两者结合时BF3提供空轨道，F-离子提供孤电子对，形成配位键，

故答案为：F-提供孤电子对，BF3接受孤电子对；

③PF5和PC1中，F原子的电负性大于Cl,P-F键的键长比P-C1键的键长短，键长越短，

键能越大，形成的物质越稳定，因此PFs的分解温度高于PCk，

故答案为：PF5的热分解温度高于PC1，因为P-F键的键长小于P-C1键的键长，P-F键

的键能大于P-C1键的键能；

(3)形成氢键(X-H…Y)三原子可能共线，也可能不在同一直线上，故A正确；

B.氢键为两个非金属原子之间的作用力具有部分共价键的性质，锂键是离子与其他原子

之间形成的特殊作用力，可能具有部分离子键的性质，故B正确；

C.氯、漠为同主族元素，从上到下同主族元素的电负性减弱，第一电离能减弱，故电负

性：Cl>Br；第一电离能：Cl>Br,故C正确；

D.CH30cH3分子中存在非金属性较强的0原子，也能形成分子间氢键，故D错误；

故答案为：D；

(4)由晶胞结构可知每个晶胞中含有LiFeP()4的单元数有4个，充电前锂离子有8个在顶点

个数为：8=1、4个在棱心个数为4=1,4个在面心个数为jx4=2,一个晶胞

842

中锂离子个数为4个，充电后锂离子部分损失，有8个在顶点个数为：：x8=l、3个在

棱心个数为;X3=：,3个在面心个数为:x3=：,个数为差，此时该晶胞对应的化学式

44224

为：Lii3FeP04,a[Jl-x=—,x=—=0.1875,

161616

故答案为：4；0.1875或今

16

(5)晶胞顶点的。投影到正方形的四个顶点，上面面心的团投影到正方形的上下棱心，体

心o都应到面心，体内的令另两个o投影到体心靠下;处，两侧面山的O投影到距离正

方形上顶点;处，两侧棱上心上的团投影到正方形的两侧边的中心上，两侧面上的回投影

到正方形的两侧边的距下顶点;处，晶胞体内的两个团投影到正方形面内距离上边长;处,

由此可知B符合题意，

故答案为：Bo

(1)①单键均为。键，双键中有一条。键一条TT；

②F和C1为同主族元素，F分电负性大于C1,电负性越大形成的共价键极性越强，；

(2)①LiCK)4中阴离子的C101，其中心Q原子的价层电子对数为子=4,无孤电子对；

②BF£是一种配离子，其由BF3和F-结合形成，BF3中心B原子存在空轨道，F-离子存在