2021年高考化学大数据全真模拟卷03（广东卷）（解析版）

2021年高考化学大数据精选全真模拟卷（广东卷）

第三模拟

（满分100分，考试用时75分钟）

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改

动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号.回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试

卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

可能用到的相对原子质量：H1C12O16Na21Fe56Cu64

第I卷（选择题共44分）

一、选择题：本题共10个小题，每小题2分。共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项

是符合题目要求的。

1.硼及其化合物在生产生活中应用广泛。下列说法正确的是（）

A.硼原子结构的L层上有5个电子

B.核素：B的中子数为5

C.NaBH4中所有原子最外层电子都满足8电子构型

••••

D.BF,的电子式为

：F：

*♦

【答案】D

【解析】A.硼原子原子序数为5,最外层有5个电子，K层有2个，L层上有3个，故A

错误；

B.核素；B的质子数为5,质量数为11,中子数=质量数-质子数=11-5=6,故B错误；

C.NaBH4中含有H,H最外层只有2个电子，故C错误；

D.BF,中B原子与3个F原子各共用1对电子，B最外层满足6个电子，F最外层满足8

个电子，电子式为:草月：取，故D正确。

：F：

2.化学与科技、社会、生产密切相关，下列说法错误的是（）

A.铝热反应可用于焊接钢轨、制备金属纳米复合材料

B.酚醛树脂泡沫是一种新型阻燃保温材料

C.酿造食醋香鲜味美，这说明醋酸是一种有芳香味的液体

D.叠氮化钠（NaN?）可用作汽车安全气囊的气体发生剂

【答案】C

【解析】A.铝热反应不仅应用于焊接钢轨，而且还常应用于冶炼熔点较高的金属，制备金

属纳米复合材料，故A正确；

B.酚醛树脂泡沫是一种新型阻燃保温材料，故B正确；

C.食醋香味来源，是酿醋过程和发酵过程产生的酯类，具有芳香味，故C错误；

D.叠氮化钠（NaN3）受撞击分解产生钠的氮气，可用作汽车安全气囊的气体发生剂，故D正

确。

3.下列实验基本操作正确的是（）

A.用四氯化碳萃取碘水中的碘单质，分液时应先放出有机相，再放出无机相

B.提取海带中碘元素时，为保证「完全氧化为L,加入的氧化剂32。2或新制氯水）应过量

C.配制10%CuSO4溶液:称取5.0gCuSOr5H2O,加入27.0g水,搅拌溶解

D.蒸储开始时先开冷凝水，再开加热器；结束时先关冷凝水，再关加热器

【答案】C

【解析】A.用四氯化碳萃取碘水中的碘单质，无机相在上层，有机相在下层，分液时应先

从下口放出有机相，再从上口倒出无机相，故A错误；

B.提取海带中的碘元素时，酸化后，加适量的山。2或氯水将1完全氧化为12,过量氯水会

氧化碘单质，故B错误；

C.W5.0gCuSO4-5H2O,加入27.0g水，溶质质量为5.0gx詈=3.2g,溶液质量为32g,

3.2g

溶液的质量分数为二且xioo%=io%,故C正确；

32g

2

D.冷凝管没有通水或先加热后通水，即受热不均匀会使冷凝管破裂，所以应该先开冷凝水,

再开加热器；结束时，防止蒸汽外逸，所以应该先管加热器，再关冷凝水，故D错误；

答案选C。

B.NH4cl受热分解产生NH3、HC1,二者在试管口接触会重新反应产生NH4cl固体，因此

不能用来制取NH3,B错误;

C.关闭止水夹，由长颈漏斗加入水，若不漏气，则水不能再进入烧瓶，这时长颈漏斗内外

会形成液面差，因此可以达到检查装置气密性的实验目的，C正确；

D.浓硫酸稀释时应该在烧杯中进行，待溶液冷却后再引流转移至容量瓶中，D错误；

故合理选项是C。

5.关于有机物（。＜^）的说法错误的是（）

A.分子式为C8H口0B.有2种官能团

C.能发生消去反应D.分子中所有原子可能共平面

【答案】D

【解析】A.根据有机物结构简式可知，其分子式为C8Hl2。，A项正确；

B.有机物中含有碳碳三键和羟基，共2种官能团，B项正确；

3

C.中含有羟基，且与羟基直接相连碳原子的邻C原子上含有H原子，可以发生消

去反应，C项正确；

D.C原子形成4个单键时，与C相连的4个原子位于四面体的四个顶点，一定不共面，D

项错误；

答案选D。

6.FeMnTiOx催化剂对NH3-SCR脱硝技术的反应机理如图所示，下列说法错误的是（）

A.运用该技术应控制温度在200□以下B.较理想的中间产物是NH4NO3

C.■既是氧化产物又是还原产物D.NH3参与的是非氧化还原反应

【答案】B

【解析】A.根据脱硝的反应机理，NH4NO3在温度超过200时会反应生成NzO,达不到脱

硝目的，因此运用该技术应控制温度在200以下，故A正确；

B.根据图示，NH*NC>3在温度超过200时会反应生成N2O,NH4NO2可以宜接转化为氮

气和水，因此较理想的中间产物是NH4NO2,故B错误；

C.根据脱硝的反应机理，反应物是氨气和NO、O2,生成物是氮气和水，N元素的化合价

由-3价升高到0价，+2价降低为0价，因此N?既是氧化产物又是还原产物，故C正确；

D.根据图示，NH?与硝酸或亚硝酸反应生成硝酸铉或亚硝酸镂，没有元素化合价的变化,

是非氧化还原反应，故D正确：

故选B。

7.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

4

A.lmolH2C>2分子中，共用电子对数目为4NA

B.标准状况下，2.24LHF的分子数目为O.INA

COOH

C.1LO.OlmobL1溶液中,的离子数目之和为

COONa

0.0WA

D.78gNa2C>2中含有的阴离子数目为NA

【答案】D

【解析】A.ImolHzCh分子中，2moiH-O键、ImolO-O键，共用电子对数目为3NA,故A

错误；

B.标准状况下，2.24LHF是液态，不能用气体摩尔体积计算物质的量，故B错误；

COOHCOOHCOO-

C.ILO.OlmobL-溶液中，存在的离

COOH

COONaaacocr

子数目之和少于0.01M,故C错误;

D.Na2O2山钠离子与过氧根离子（0彳）构成，78gNa2Ch中含有的阴离子数目为故

D正确；

故选D。

8.过碳酸钠（2Na2CO3-3H2O2（s））是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制

备过碳酸钠的实验方案如下：已知：2Na2co3（aq）+3H2O2（aq）u2Na2cCh-3H2O2（s）A^<0,50Q

时2Na2cO3-3H2C）2（s）开始分解。

广滤液X

H2O2(aq)控温反应静置30min过滤

■②

Na2cCh(aq)-［洗涤干燥

2NaCQ-3HO2(aq)

③④2?2

下列说法错误的是（）

A.过碳酸钠是由碳酸钠、过氧化氢利用氢键所形成的不稳定的复合物

B.滤液X可以循环使用

C.步骤③洗涤时选用无水乙醇洗涤，可除去水分、利于干燥

D.利用过碳酸钠净化水原理与明研净水原理类似

5

【答案】D

【解析】A.过碳酸钠是在低温下向碳酸钠溶液缓慢的滴加双氧水得到，故A正确；

B.向滤液X中加入适量NaCl固体，增加钠离子浓度，降低过碳酸钠的溶解度，加入无水

乙醇，降低过碳酸钠的溶解度，两者均可析出过碳酸钠，故B正确；

C.无水乙醇洗涤可以除去水分、有利于干燥，故C正确；

D.过碳酸钠具有强氧化性，可以杀菌消毒，但不能吸附水中悬浮的杂质，故D错误；

故选：D。

9.以太阳能为热源分解Fe.Q4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙

述错误的是（）

A.过程I中产生的FeO是还原产物

B.过程I中分离出02,可提高Fe3O4的转化率

C.过程H中每转移NA个电子，生成11.2LH2

D.铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点

【答案】C

【详解】

A.2Fe3O4（s）=6FeO（s）+O2（g）,反应中氧元素化合价-2价升高到0价，失电子发生氧化反应

得到氧气为氧化产物，铁元素化合价降低，产生的FeO是还原产物，故A正确；

B.过程I中分离出。2,促进2Fc3O4（s）=6FeO（s）+O2（g）,正向进行，可提高FC3O4的转化率，

故B正确；

A

C.过程II：3FeO+H2O=Fe3O4+H2T，每转移NA个电子，生成标准状况下11.2L比，故C

错误；

D.反应3FeO（s）+H2O（1）=H2（g）+Fe3O4（s）的产物中，氢气为气体，而FeQ4为固体，故铁氧

6

化合物循环制H?的产物易分离，且由于利用太阳能，故成本低，节约能源，故D正确;

故选C。

10.NiS因为具有热胀冷缩的特性，在精密测量仪器中可掺杂NiS以抵消仪器的热胀冷缩。NiS

在有水存在时能被氧气氧化成Ni(OH)S。实验室将H2s通入稀硫酸酸化的NiSCU溶液中，过

滤，制得NiS沉淀，装置如图所示：

A.装置A中的浓盐酸可以用稀硫酸代替

B.装置B中盛放饱和食盐水以除去HC1

C.装置D中的洗涤液应用煮沸过的蒸储水

D.装置D连接抽气泵可将装置C中的浑浊液吸入装置D中进行过滤

【答案】B

【解析】A.稀硫酸也能与硫化亚铁反应制备硫化氢，则装置A中的浓盐酸可以用稀硫酸代

替,故A正确；

B.由分析可知，装置B中应盛有饱和硫氢化钠溶液除去氯化氢气体，故B错误；

C.装置D中的洗涤液应用煮沸过的蒸储水，除去水中溶解的氧气，防止硫化银被氧化生成

Ni(OH)S,故C正确;

D.装置D连接抽气泵，通过抽气形成负压，将装置C中的浑浊液吸入装置D中进行过滤,

故D正确；

故选B。

二、选择题：本题共6个小题，每小题4分。共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一项

是符合题目要求的。

11.化合物A的结构简式如图所示。X、Y、Z、W是原子序数递增的短周期主族元素，Y在自

然界中以化合态形式存在,Z的最外层电子数是周期序数的3倍。下列说法不正确的是()

7

A.化合物A中各原子或离子均达到2或8电子稳定结构

B.W和Z形成的二元化合物一定能与X2Z反应

C.X、Y、Z、W四种元素形成的单质中，Y的单质熔点最高

D.Y的最高价氧化物对应的水化物是一元弱酸

【答案】A

【解析】A.化合物A中有2个B原子只形成了3个共价键，没有达到8电子稳定结构，

故A错误；

B.Na和0能形成NazO或Na2O2,皆能与水反应，故B正确；

C.X、Y、Z、W四种元素形成的单质中，%、。2常温下气体；Na熔点低，小于100口；B

的单质是共价晶体，熔点最高，故C正确；

D.硼酸为一元弱酸，故D正确；

故选Ao

12.下列实验操作、现象及结论都正确的是

选项实验操作现象结论

固体逐渐由橘红

向装有经过硫酸处理的CKh(橘红色)的硅

A色变为浅绿色(CN乙醇具有还原性

胶导管中吹入乙醇蒸气

+)

向稀氨水和酚醐混合溶液中加入少量溶液由浅红色变

BAg2。是强碱

Ag2。,振荡为红色

在0.1mol-L-1K2s溶液中滴加少量等浓度

先产生白色沉淀，

C的ZnSO4溶液，再加入少量等浓度的Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)

后产生黑色沉淀

CuSO4溶液

8

该食盐中一定没有添加

D向某食盐溶液中滴加淀粉溶液溶液颜色不变

碘酸钾

【答案】A

【解析】A.吹入乙醇蒸气，橘红色(CrCh)变为浅绿色(CF+),Cr元素化合价降低，发生还原

反应，说明乙醇具有还原性，故A正确；

B.向稀氨水和酚醺混合溶液中加入少量Ag2O,振荡发生反应

Ag2O+4NH3-H2O=2[Ag(NH3)2y+2OH-+3H2O,溶液由浅红色变为红色，Ag2。不

是碱，故B错误：

C.在0.1molL-1K2s溶液中滴加少量等浓度的ZnSCU溶液生成白色ZnS沉淀,K2s有剩余，

再加入少量等浓度的CuS04溶液，K2s和CuSO4反应生成黑色CuS沉淀，不是ZnS沉淀转

化为CuS,不能证明K,p(ZnS)>Ksp(CuS),故C错误：

D.碘酸钾不能使淀粉变蓝，向食盐溶液中滴加淀粉溶液，溶液颜色不变，不能证明该食盐

中一定没有添加碘酸钾，故D错误；

选A。

13.SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法，反应如下：

主反应：4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)D4N2(g)+6H2O(g)AH

副反应：4NH,(g)+5O2(g)D4NO(g)+6H2O(g)

相同条件下，在甲、乙两种催化剂作用下进行上述反应，下列说法错误的是

1

00

9()

«0

>70

60

50

4()

301-

150200250300350400

温度/弋

A.工业上选择催化剂乙的原因是低温下有很强的催化活性

B.投料比一定时有利于提高NO平衡转化率的反应条件是降低温度、减少压强

C.图中M点处(对应温度为210)NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率

9

D.相同条件下选择高效催化剂，可以提高NO的平衡转化率

【答案】D

【解析】A.从题干图中可知，催化剂乙在低温下具有很强的催化活性，从而可以节约能源，

故工业上选择催化剂乙的原因是低温卜.有很强的催化活性，A正确；

B.从图中分析可知，随着温度升高化学平衡逆向移动，即该主反应是一个正反应为放热反

应，且正向为气体体积增大的方向，根据勒夏特列原理可知，投料比一定时有利于提高NO

平衡转化率的反应条件是降低温度、减少压强，B正确；

C.甲催化剂随温度升高NO转化率增大是因为随温度升高催化剂的活性增大，高于210再

升温，NO转化率降低是催化剂活性减低（或副反应增多），在催化剂甲作用下，图中M点

处（对应温度为210）NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率，C正确；

D.根据勒夏特列原理可知，催化剂只能改变反应速率而不影响化学平衡，故相同条件下选

择高效催化剂，不能提高NO的平衡转化率，D错误；

故答案为：D。

14.纳米晶（3D-SiC）和二维纳米片QD-M0S2）通过静电组装技术构筑出的万寿菊型纳米花具有

独特的异质结构，利用该物质可以模拟自然光合作用，下列说法错误的是（）

太阳叩A②

[2"勺。2

A.该过程是人类从根本上解决能源和环境问题的途径之一

B.2D-MoS2能降低H2O转化为Ch、[2H+]”的活化能

10

C.反应①〜④中，含碳物质均发生氧化反应

D.3D-SiC和2D-M0S2是水氧化的催化剂

【答案】C

【解析】A.由图示分析可知，可以减弱温室效应，且生成甲烷做燃料，解决能源问题，故

A不选；

B.由图示可知2D-M0S?做催化剂能降低H20转化为02、[2H+]m的活化能，故B不选；

C.①〜④中，CO,->HCOOHfHCHO->CH,OHfCH4c元素化合价降低，发生

还原反应，故选C;

D.由图示可知3D-SiC和2D-MoS2是水氧化的催化剂，故D不选；

答案选C。

15.中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部的研究团队在碱性锌铁液流电池研究方面取

得新进展，该电池的总反应为

Zn+2Fe(CN)"40H一若算2Fe(CN)：+Zn(OH)；，下列叙述错误的是()

U充电U

A.放电时，M为电池正极，电极反应式为Fe(CN)：+e=Fe(CN)：

B.充电时，N接电池负极，该电极发生还原反应

C.放电时，右侧贮液器中溶液浓度增大

D.放电时，电路中转移2moi电子时，负极区电解质溶液增重65g

【答案】D

【解析】A.根据分析，放电时，M为电池正极，Fe(CN)：得电子，发生还原反应，电极反

应式为Fe(CN)：+e=Fe(CN)；,A正确；

11

B.充电时，N为阴极，接电池负极，该电极发生还原反应，B正确；

C.放电时，右侧贮液器中Zn失去电子生成Zn(OH)：,离子增多，溶液浓度增大，C正确;

D.充放电时,Zn失电子后与氢氧根生成Zn(OH)：,在溶液增加的质量为Zn和氢氧根之和,

大于65g,D错误。

答案选D。

16.雾霾含有大量的污染物SO2、NO。工业上变“废”为宝，吸收工业尾气SO2和NO,可获得

Na2s2O3和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铀元素)：

NaOH溶液Ce_________

♦Nf)(J—P2+装置IIl|N()；、NO；屏I,、1NHNC

NO、SO2一度药呼陵置IIMr/Nn-电解槽-------•箜置叨一NH.NO,

HSOas2or

下列说法错误的是

A.Na2s2O4中S元素的化合价为+3

B.装置口消耗36g水生成4NA个H+(NA代表阿伏伽德罗常数)

C.装置口用甲烷燃料电池进行电解，当消耗24g甲烷时，理论上可再生10molCe4+

D.装置口获得粗产品NH4NO3的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等。

【答案】C

［解析］A.根据化合物中元素化合价代数和等于0,由于Na是+1价,0为-2价，所以Na2s2。4

中S元素的化合价为+3,A正确；

4+3+

B.36g水的物质的量是2mol,在装置II中发生反应：NO+2H2O+3Ce=3Ce+NO3+4H',

4+3++

NO+H2O+Ce=Ce+NO2+2H,可见两个反应都是消耗1molH2O,会产生2moiH+,则反

应消耗2moiH9,就产生4moiH+,生成H+的数目等于4私个，B正确；

C.24g甲烷的物质的量为〃(CH4)=24g+16g/mol=1.5mol,在碱性甲烷燃料电池中，通入甲

2

烷的电极为负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为：CH4-8e+l0OH-=CO3+7H2O,1

mol甲烷反应失去8mol电子，则1.5mol甲烷完全反应转移电子的物质的量为«(e')=8xl.5

mol=12mol,由于在同一闭合回路中电子转移数目相等，所以当消耗24g甲烷时，理论上

可再生12moice4+,C错误;

D.由于NH4NO3高温易分解，因此从溶液中得到粗产品NENCh的实验操作依次为蒸发浓

12

缩、冷却结晶、过滤、洗涤等，D正确;

故合理选项是C。

第II卷(非选择题共56分)

三、本大题共有5个小题，共56分。第17〜19题为必考题，每道试题考生都必须作答。第20〜

21题为选考题，考生选择其中一道，填涂选做题号，并在指定区域完成作答。

(-)必答题：共42分。考生根据要求在指定区域作答。

17.(14分)已知FeCb溶液与KI溶液的反应为可逆反应，某小组同学对该反应进行实验探究。

(1)甲同学首先进行了实验1。

实验步骤实验现象

,取2mLimoil」KI溶液，滴加0.1molL"

实验1.溶液呈棕黄色。

FeCb溶液3滴(1滴约为0.05mL,下同)。

□.向其中滴加2滴0.1mol-L-1KSCN溶液。□.溶液不显红色。

①写出FeCb溶液与KI溶液反应的离子方程式o

②加入KSCN溶液的目的是»

③甲同学认为溶液不显红色的原因是反应体系中c(Fe3+)太低，改进实验方案，进行实验

2。

实验步骤实验现象

口.取2mLO.lmolL-1KI溶液，滴力口0.1

□.溶液呈棕黄色。

mol-L-'FeCb溶液3滴。

实验2

□.向其中滴加2滴0.1mol-L1KSCN溶

□.溶液显红色。

液。

□.液体分层，上层红色消失，变为

□.继续加入2mLecLt,充分振荡、静置。

棕黄色，下层呈紫红色。

13

本实验改用0.1mol-L-1KI溶液的目的是»

用化学平衡原理解释实验2中加入CCU后上层溶液红色消失的原因o

(2)甲同学认为“用CCL,萃取后上层溶液仍为棕黄色”的原因是L未被充分萃取，但乙同学

查阅资料得到信息：b、b在水中均呈棕黄色，两者有如下关系：L+I于是提出

假设：萃取后的溶液呈棕黄色的主要原因是存在

①为验证假设，乙同学设计并完成了实验3。

实验步骤实验现象

口.取1mL实验2中棕黄色的上层清□.液体分层，上层呈黄色，

实验3液，再加入2mLecL,振荡、静置。下层呈紫红色。

□.取1mL饱和碘水，加入2mLCC14,□.液体分层，上层为无色，

振荡、静置。下层呈紫红色。

实验3的结论是。

②甲同学依据乙同学的实验设计思路，选用实验2中的试剂，运用控制变量的方法设计了

更加严谨的实验，证明了平衡L+I=L一的存在。

请你补充完整他设计的实验步骤：将实验2中下层紫红色溶液平均分成两份，分装于两支试

管中，向试管1中加入1mL水，振荡、静置；向试管2中o两支试管中

的现象分别为»

【答案】(14分)

3+2+

(1)2Fe+2I-=2Fe+I2(2分)

检验溶液中是否大量存在Fe3+(2分)

提高平衡时溶液中的c(Fe31)(2分)

加入CCL)后，L被CC14萃取，平衡2Fe3++2I=2Fe2++L正向移动，或c(Fe3+)降

低，平衡Fe"+3SCN-=Fe(SCN)3逆向移动，或c[Fe(SCN)3]降低，所以红色消失

(2分)

14

(2)萃取后的溶液呈棕黄色的主要原因是存在b(2分)

加入1mLO.lmoll/KI溶液，振荡、静置(2分)

试管1中液体分层，上层为无色，下层呈紫红色，试管2中液体分层，上层呈黄色，下层呈

紫红色(或紫红色变浅)(2分)

【解析】(1)①FcCh与KI发生氧化还原反应，且为可逆反应；

②检验Fe3+常用的试剂是KSCN溶液；

③FeCb溶液与KI溶液的反应为可逆反应，根据平衡移动规律进行分析：

(2)①CCL,能够萃取碘，溶液显棕黄色，而实验结果不能发生萃取，从而得出萃取后的溶

液呈棕黄色的主要原因是存在b,而不是12；

②要证明平衡L+「1I「的存在，需把试管1作为参照，向试管2提供与实验2完全相同

的KI溶液，据此分析实验现象，得出结论。

(1)①根据FeCh溶液与KI溶液的反应为可逆反应，化学方程式为2FeCb+2KI-

2KCl+2FeCb+l2,离子方程式是2Fe3++2r=2Fe2++L；

2+

故答案是：2Fe3++2「=2Fe+I2!

②检验Fe3+常用的试剂是KSCN溶液，向溶液中滴入KSCN溶液，Fe3++3SCN#Fe(SCN)

3,溶液变为血红色。所以，此处加入KSCN溶液的目的是检验溶液中是否大量存在Fe3+；

故答案是：检验溶液中是否大量存在Fe3+；

③FeCb溶液与KI溶液的反应为可逆反应，c(r)降低，平衡向左移动，c(Fe3+)增大，进而验

证甲同学的想法;在溶液中存在两个平衡:平衡1：2Fe3++21--2Fe2++k,平衡2：Fe3++3SCN-

—Fe(SCN)3,加入CC14后，L被CC14萃取,c(12)减小,平衡1向右移动，c(Fe3+)减小,

平衡2向左移动，c[Fe(SCN)3]降低，红色消失；

故答案是：提高平衡时溶液中的c(Fe3+)；加入CC14后，L被CCL萃取，平衡2Fe3++2I-=

2Fe2++L正向移动，或c(Fe3+)降低，平衡Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3逆向移动，或

c[Fe(SCN)3]降低,所以红色消失；

(2)①由实验3可知，再向1mL实验2中棕黄色的溶液中加2mLecI上层黄色溶质仍

不能被萃取，同样的向1mL饱和碘水中加入2mLecL,却能够将碘水萃取为无色，证明萃

取后的溶液呈棕黄色的主要原因是存在h，而不是h;

15

故答案是：萃取后的溶液呈棕黄色的主要原因是存在13；

②要证明平衡L+「1I「的存在，需把试管1作为参照，向试管2提供与实验2完全相同

的KI溶液，所以加入的是1mLO.lmol-LKI溶液，试管1中液体分层，上层为无色，下层

呈紫红色，试管2中液体分层，上层呈黄色，即生成了L,下层呈紫红色（或紫红色变浅）。

故答案是：加入1mLO.lmol-L-1KI溶液，振荡、静置；试管1中液体分层，上层为无色,

下层呈紫红色，试管2中液体分层，上层呈黄色，下层呈紫红色（或紫红色变浅）。

18.（14分）下面是某科研小组利用废铁屑还原浸出软镒矿（主要成分为MnCh）制备硫酸镒及电解

其溶液制锦的工艺流程图:

废铁屑

软钻矿

己知：①浸出液中主要含有Fe3+、Fe2\Co2\Ni?+等杂质金属离子;

②生成氢氧化物的pH见下表:

物质Fe(OH)2Fe(OH)3Ni(OH)2CO(OH)2Mn(OH)2

开始沉淀的pH7.52.77.77.68.3

完全沉淀的pH9.73.78.48.29.8

请回答下列问题:

（1）“酸浸”前将原料粉碎的目的是.

（2）流程图中“①加入MnCh”的作用,MnCh还可以用其他试剂

（填化学式）代替。

（3）流程图中“②调节pH”可以除去某种金属离子，应将溶液pH调节控制的范围是.

7.6。上述流程中，能循环使用的一种物质是.（填化学式）。

（4）向滤液口中加入MnS的作用是除去C02+、Ni2+等离子，其中可以发生反应为MnS⑸

+Ni2+（aq尸NiS（s）+Mn2+（aq）等。当该反应完全后，滤液2中的Mn?+与Ni?+的物质的量

16

21

浓度之比是[己知Ksp(MnS)=2.8xlO叱KsP(NiS)=2.0x10]o

(5)在适当条件下，在MnSC>4、H2so4和H2O为体系的电解液中电解也可获得MnCh,其

阳极电极反应式为o

(6)层状锲钻锌三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzCh,其中

Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=2时，z=。

3-

【答案】(14分)

增大反应物的接触面积，增大反应速率(1分)将浸出液中的Fe2,氧化为Fe3〃(I分)

2+

七。2(2分)3.7(1分)H2so4(2分)1,4x10”(2分)Mn+2H2O-2e

-=MnO+4H+(3分)-(2分)

23

【解析】

用软锦矿还原酸浸制取硫酸锌电解液并进一步提炼金属锦，软钵矿和废铁屑加入过量硫酸浸

出，过滤，浸出液中主要含有Fe3+、Fe2\Co2\Ni?"等金属离子，加入MnCh的作用是将浸

出液中的Fe2+氧化为Fe3+,同时自身被还原为Mn2+,加入氨水调节溶液的pH以除去铁离子，

过滤后的滤液中加入MnS净化除去Co2\Ni2+等，过滤得到滤液电解得到金属锦和阳极液，

阳极液中的硫酸循环使用，滤渣2为MnS、CoS、NiS,据此分析解题。

(1)“酸浸”前将原料粉碎，增大了反应物的接触面积，从而加快反应速率；

(2)流程图中“①加入MnCh”的作用是将浸出液中的Fe?+氧化为Fe?，,同时自身被还原为Mn2+,

MnCh作氧化剂，可以用试剂比。2代替；

(3)流程图中“②调节pH”可以除去铁离子，山表中数据可知：Fe3+完全沉淀时的溶液pH=3.7,

则应将溶液pH调节控制的范围是3.7〜7.6；上述工艺中，能循环使用的一种物质是电解过

程中阳极液含的H2so4；

lo12+2+

(4)Ksp(MnS)=2.8xlO.Ksp(NiS)=2.0xl0-2],沉淀转化的方程式为：MnS+Ni=NiS+Mn,

则Mn?+与Ni2+离子的物质的量浓度之比=c(Mn2+)：c(Ni2+)=Ksp(MnS)：Ksp(NiS)=2.8xlOH)：

2.0xl0-2l=1.4xl0"；

(5)在适当条件下，在MnSCU电解在阳极失去电子获得MnOz,其阳极电极反应式为：

2++

Mn+2H2O-2e-MnO2+4H；

(6)层状银钻锈三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2,其中Ni、

17

Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4.当*=尸;时，该化合物中各元素的化合价代数

…111

和为0,+l+(+2)x—+(+3)x—+(+4)xz+(-2)x2=0,z——。

19.(14分)乙苯催化脱氢生产苯乙烯的反应：

—CH2cH：,(g)目-CH=CH2(g)+H2(g)

(l)t□下，将l.OOmol乙苯加入体积为IL的密闭容器中，发生上述反应。反应时间与容器内

气体总物质的量、总压强的数据如下表所示。

时间/min010203040

总物质的量/mol1.00nin2n4

总压强/lOOkPa1.001.251.351.401.40

①iu=,平衡时乙苯的转化率为。

②列式计算t□下该反应的平衡常数K『kPa。(J为以分压表示的平衡常数，计算结

果保留1位小数)

(2)实际生产时反应在常压下进行，且向乙苯蒸气中掺入水蒸气。测得温度和投料比M

[M=n(H2O)/n(乙苯)]对乙苯平衡转化率的影响如图所示。

%

、

榔

3

醉

逑

洋

兵

洪

NJ

温度/七

①图中A、B、C三点对应平衡常数大小顺序为。

②图中投料比(MA、MB、Me)的大小顺序为—，理由是.

(3)其他条件相同，在甲、乙两种催化剂的作用下，乙苯转化率与温度的关系如图所示。在甲

催化剂的作用下，图中N点处(对应温度为320口)乙苯的转化率_(填“可能是”“一定是”或“一

18

定不是"）该温度下的平衡转化率。高于320时，乙苯的转化率降低的原因可能是

【答案】（14分）

"I分）4。%（2分）KpJ*^f2）=4°kP^p：0kPa=26.7kPa（3

分）KA>KB=KC（2分）M,\>MB>M<：（2分）该反应是气体分子数增大的

反应。恒压下充入水蒸气，相当于减压，扩大容器体积，平衡正向移动程度增大，乙苯平衡

转化率增大（2分）一定不是（1分）催化剂活性下降（1分）

【解析】（1）①由表格数据可知30min时反应已经达到平衡，平衡总压强为1.40,设达到平衡

时乙苯的转化量为xmol,列三段式得：

乙苯日昵苯乙烯+H2

起始物质的量Imol

转化物质的量xxx

平衡物质的量1-xxx

1401x+x+x

根据压强之比等于物质的量之比得：-=—■—,x=0.4,

1.01

Y04

则平衡时的总物质的量为：l+x=1.40,平衡时乙苯的转化率为一、100%=丁*100%=40%,

故答案为：1.40；40%；

0404

p（苯乙烯）-p（H2）—xl.4xl00kPax—xl.4xl00kPa

②平衡时的平衡常数Kp=1.41.4

p（乙苯）

-^xl.4xl00kPa