信息必刷卷01（全国卷新教材）试题和答案（含解析）

2024年高考考前信息必刷卷01（全国卷新教材）（考试时间：50分钟试卷满分：100分）预测2024年高考全国卷化学试题继续保持以往风格，试卷结构和试题难度保持相对稳定，难度适中，试题立足于高中化学主干内容，强调化学与科技、生产、生活的紧密联系。在考查化学科基本知识、基本技能的同时实现了对化学学科素养的全面考查。单选题尽管只有7小题，却集中体现了对高中化学主干与核心知识的考查，特别是元素及化合物的性质、化学反应原理、物质结构与性质、化学实验和氧化还原反应等主干知识，是每年考查的重点，所占分值高。对于非选择题，注意创设新的情境和部分新的考法。试卷突出了对化学与社会、科技、工农业生产内容相结合的知识内容的考查，如第1、4题考查最新科技成就，第3、6、8题考查了具有催化作用物质的性质。第9题中考查了废渣的再利用，节约了资源。第10题考查了绿色新能源氢气的开发利用，符合新发展理念。可能用到的相对原子质量：H1C12Na23V51O16S32K39一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。1．北京时间2023年12月21日21时35分，经过约7.5小时的出舱活动，神舟十七号航天员密切协同，在中国空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，完成了天和核心舱太阳翼修复试验等既定任务，航天员安全返回问天实验舱，出舱活动取得圆满成功。下列说法中错误的是A．神舟十七号宇宙飞船返回舱所用高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料B．北斗卫星导航系统由中国自主研发，独立运行，其所用芯片的主要成分为SiC．神舟十七号载人飞船所用燃料偏二甲肼[(CH3)2N-NH2]，属于烃的衍生物D．神舟十七号使用砷化镓(GaAs)太阳能电池，供电时的能量转化形式为化学能转化为电能2．10-羟基喜树碱具有抗癌作用，其结构简式如图。下列有关该化合物的说法正确的是A．有2种含氧官能团B．可与FeCl3溶液发生显色反应C．可与NaHCO3溶液反应产生CO2D．有2个手性碳原子3．过渡金属的氮化物和碳化物都表现了较好的催化性能，由碳(C)、钨(W)两种元素形成的两种碳化物甲(晶胞边长为anm)和乙(晶胞边长为bnm)的立方晶胞结构如图所示。下列说法正确的是A．碳化物甲的化学式为WCB．晶体甲中与W原子距离最近的W原子有8个C．晶胞乙中两个C原子最近距离为bnmD．甲、乙两种晶胞的密度比为b3:2a34．近日，我国科学家开发一款新型钠离子二次电池，工作原理如图所示。已知：钒常见的化合价有+2、+3、+4、+5.放电时最终还原产物为Na2Se和Cu，氧化产物为NaV2(PO4)3。下列叙述错误的是A．放电时，Na+向Cu2-xSe极迁移B．放电时，负极反应式为Na3V2(PO4)3-2e-=NaV2(PO4)3+2Na+C．充电时，转移2mol电子时，阳极增重46gD．充电时，总反应可能是NaV2(PO4)3+(2-x)Cu+Na2Se=Cu2-xSe+Na3V2(PO4)35．下列有关铁及其化合物的实验方案，对应的现象和结论都正确的是选项实验方案现象结论A将红热的铁与水蒸气在高温条件下反应，反应结束后，将磁铁靠近产物反应结束后有黑色固体生成，且该固体被磁铁吸引铁与水蒸气在高温下反应，生成Fe3O4B为了验证Fe2+的还原性，取FeCl2溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液紫色褪去Fe2+具有还原性C取5mLFeCl3溶液与试管中，逐滴加入NaSO和BaCl2溶液加入稀盐酸前，溶液由黄色变为红棕色。加入稀盐酸和BaCl2溶液后产生白色沉淀Fe3+和SO-既发生氧化还原反应，也发生双水解D向少量蒸馏水的试管里滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴硫氰化钾溶液溶液变血红色CN-与Fe3+的配位能力小于SCN-6．炼油、石化等含S2-工业废水可通过催化氧化法进行处理。将MnO2嵌于聚苯胺(高温会分解)表面制成催化剂，碱性条件下，催化氧化废水的机理如图所示。下列说法正确的是A．催化剂因S覆盖表面或进入空位而失效，高温灼烧后可继续使用B．反应Ⅰ为：2H++S2-+*O=H2O+SC．反应过程中只有硫元素被氧化D．反应Ⅲ的ΔH>07．常温下，向一定浓度邻苯二甲酸钠(Na2A表示)溶液中通入HCl气体，保持溶液体积和温度不变，测得-lgX；pOH=-lgc(OH-)]的变化关系如图所示，下列说法错误的是A．曲线L1表示—lgc(A2-)C．Ka1(H2A)=10-1二、非选择题：本题共4小题，共58分。814分）以V2O5为原料制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵(NH4)5(VO)6(CO3)4(OH)9.10H2O。其过程为：氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵粗产品已知VO2+能被O2氧化，回答下列问题：(1)步骤I的反应装置如图(夹持及加热装置略去)①仪器a的名称为。②步骤Ⅰ生成VOCl2的同时，还生成一种无色无污染的气体，该反应的化学方程式为。(2)步骤Ⅱ可在如下图装置中进行。①接口的连接顺序为a→。②实验开始时，关闭K2，打开K1，其目的是。当时(写实验现象)，再关闭K1，打开K2，充分反应，静置，得到固体。(3)测定产品纯度称取mg氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵粗产品经处理后，钒(Ⅴ)元素均以VO的形式存在，然后用cmol.L1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定达终点时，消耗体积为vmL。2O)①产品中氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵(摩尔质量为Mg.mol一1)的质量分数为。②下列情况会导致产品纯度偏小的是(填标号)。A．滴定达终点时，俯视刻度线读数B．用标准液润洗滴定管后，液体从上口倒出C．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴内有气泡生成(4)一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，Zn2+可插入V2O5层间形成ZnxV2O5.nH2O。则其充电时阳极的电极反应式为。915分）工业上常用炼钢残渣(主要含FeO•V2O3，还有少量铁粉、SiO2、Al2O3等杂质)为原料提取金属钒，其工艺流程如图所示：已知：焙烧后铁全部转化为+3价氧化物。(1)“研磨”的目的是，“磁选”后分离出的X为。(2)“焙烧”过程中，若转移电子数为2.5NA，则被氧化的FeO•V2O3为mol。(3)“酸浸”时，生成V2O5的离子方程式为。(4)若“沉钒”前溶液中c(VO)=0.16mol•L-1，忽略溶液体积变化，为使钒元素的沉降率达到99%，则“沉钒”后溶液中c(NH)=mol•L-1(已知：常温下，Ksp(NH4VO3)=1.6×10-3)。“沉钒”过程中，加入稀H2SO4，其目的是。(5)检验NH4VO3沉淀是否洗净的操作是。(6)一种含钒的氧化物晶胞结构如图所示，已知NA表示阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为g•cm-3(列出计算式即可)。1014分）氢能是最具应用前景的绿色能源，下列反应是目前大规模制取氢气的方法之一：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH回答下列问题：(2)实验发现，830℃时(其他条件相同)，相同时间内，向上述体系中投入一定量的CaO可以提高H2的百分含量。做对比实验，结果如图所示：分析无CaO、投入微米CaO、投入纳米CaO，H2百分含量不同的原因是。(3)在T1℃时，将0.10molCO与0.40molH2O(g)充入5L的恒容密闭容器中，反应达到平衡时，H2的物质的量①CO的平衡转化率C=%；T1℃时，反应平衡常数K=(保留2位有效数字)。②由T1℃时上述实验数据计算得到v正~x(CO)和v逆~x(H2)的关系如图1所示。若升高温度，反应重新达到平衡，则v正~x(CO)相应的点变为、v逆~x(H2)相应的点变为(填图中字母)。(4)反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的Arrhenius经验公式的实验数据如图2中曲线所示，已知经验公式为Rlnk=一+C(其中Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。该反应的活化能Ea=11．（15分）喹啉酮及其衍生物是一类重要的杂环化合物，大部分存在于各种天然植物的生物碱中，因其具有多样的生物活性，被广泛地应用于农药、医药、化工等重要领域。一种喹啉酮衍生物M的合成路线如回答下列问题：(1)A的化学名称是。(2)B→C的反应类型为，F中官能团的名称是。(3)A→B、D→E的过程中回流的目的是。(4)E的结构简式为。(5)写出一定条件下，G与足量NaOH溶液反应的化学方程式：。(6)在M的同分异构体中，同时满足下列条件的共有种(不考虑立体异构)；①苯环上有两个取代基；②含-CHO和两种官能团。写出其中含有手性碳原子的同分异构体的结构简式：(任写一种)。2024年高考考前信息必刷卷（全国卷新教材）01化学·答案及评分标准（考试时间：50分钟试卷满分：100分）一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。1234567DBCCCDC二、非选择题：本题共4小题，共58分。814分）(1)三颈烧瓶（1分）2V2O5+N2H4.2H(2)a喻d喻e喻f喻g喻b喻c（2分）排尽装置中的空气（2分）装置B中澄清石灰水变浑浊（2分）(3)%（2分）AC（2分）915分）(1)增大接触面，加快反应速率（2分）铁粉（1分）(2)0.5（2分）(3)2VO+2H+=V2O5+H2O（2分）(4)1（2分）使NH的水解平衡逆向移动，增大NH浓度，从而增大NH4VO3的产量（2分）(5)取少量最后一次洗涤液于洁净试管中，依次滴加稀盐酸和BaCl2溶液，无明显现象，证明NH4VO3已洗涤干净（2分）51x2+16x4(6)NA51x2+16x4（2分）(2)CaO能吸收CO2，纳米CaO表面积大，吸收效果好，更有利于平衡正向移动（2分）(3)40%（2分）0.074（2分）E（2分）B（2分）(4)30.0kJ.mol一1（2分）1115分）(1)苯丙酸（2分）(2)取代反应（1分）酯基、氨基（2分）(3)使原料充分反应，提高原料的利用率（2分）(4)（2分）(5)+2NaOH———CH3CH2OH+（2分）(6)18（2分）邻、间、对任意一种或…对任意一种或邻、间、对任意一种（2分）2024年高考考前信息必刷卷（全国卷新教材）01（考试时间：50分钟试卷满分：100分）预测2024年高考全国卷化学试题继续保持以往风格，试卷结构和试题难度保持相对稳定，难度适中，试题立足于高中化学主干内容，强调化学与科技、生产、生活的紧密联系。在考查化学科基本知识、基本技能的同时实现了对化学学科素养的全面考查。单选题尽管只有7小题，却集中体现了对高中化学主干与核心知识的考查，特别是元素及化合物的性质、化学反应原理、物质结构与性质、化学实验和氧化还原反应等主干知识，是每年考查的重点，所占分值高。对于非选择题，注意创设新的情境和部分新的考法。试卷突出了对化学与社会、科技、工农业生产内容相结合的知识内容的考查，如第1、4题考查最新科技成就，第3、6、8题考查了具有催化作用物质的性质。第9题中考查了废渣的再利用，节约了资源。第10题考查了绿色新能源氢气的开发利用，符合新发展理念。可能用到的相对原子质量：H1C12Na23V51O16S32K39一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。1．北京时间2023年12月21日21时35分，经过约7.5小时的出舱活动，神舟十七号航天员密切协同，在中国空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，完成了天和核心舱太阳翼修复试验等既定任务，航天员安全返回问天实验舱，出舱活动取得圆满成功。下列说法中错误的是A．神舟十七号宇宙飞船返回舱所用高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料B．北斗卫星导航系统由中国自主研发，独立运行，其所用芯片的主要成分为SiC．神舟十七号载人飞船所用燃料偏二甲肼[(CH3)2N-NH2]，属于烃的衍生物D．神舟十七号使用砷化镓(GaAs)太阳能电池，供电时的能量转化形式为化学能转化为电能【答案】D【解析】A．高温结构陶瓷是性能优良的无机非金属材料，属于新型无机非金属材料，故A说法正确；B．晶体硅是优良的半导体材料，常用作制造芯片等原料，故B说法正确；C．偏二甲肼是由C、H、N元素组成的有机物，属于烃的衍生物，故C说法正确；D．太阳能电池工作时，将光能转化为电能，故D说法错误；答案为D。2．10-羟基喜树碱具有抗癌作用，其结构简式如图。下列有关该化合物的说法正确的是A．有2种含氧官能团B．可与FeCl3溶液发生显色反应C．可与NaHCO3溶液反应产生CO2D．有2个手性碳原子【答案】B【解析】A．10-羟基喜树碱中含有羟基，羰基和酯基三种氧官能团，故A错误；B．10-羟基喜树碱中含有酚羟基，可与FeCl3溶液发生显色反应，故B正确；C．该分子中不含羧基，无法与NaHCO3溶液反应产生，故C错误；D．该分子的手性碳如图所示只有1个手性碳原子，故D错误；故答案选B。3．过渡金属的氮化物和碳化物都表现了较好的催化性能，由碳(C)、钨(W)两种元素形成的两种碳化物甲(晶胞边长为anm)和乙(晶胞边长为bnm)的立方晶胞结构如图所示。下列说法正确的是A．碳化物甲的化学式为WCB．晶体甲中与W原子距离最近的W原子有8个C．晶胞乙中两个C原子最近距离为bnmD．甲、乙两种晶胞的密度比为b3:2a3【答案】C【解析】A．由甲图可知，W原子位于8个顶点和6个面心，C原子位于4条棱的中心以及体心1个，所以晶胞中W原子为8x+6x=4，C原子为4x+1=2，所以碳化物甲的化学式为W2C，故A错误；B．晶体甲中与W原子距离最近的W有12个，故B错误；C．由乙的晶胞可知，两个C原子最近距离为面对角线长度的一半，故C正确；D．甲的化学式为W2C，乙的化学式为WC，晶胞的质量比不为1:2，甲乙两种晶胞的密度比不会是b3:2a3，故D错误；故答案为：C。4．近日，我国科学家开发一款新型钠离子二次电池，工作原理如图所示。已知：钒常见的化合价有+2、+3、+4、+5.放电时最终还原产物为Na2Se和Cu，氧化产物为NaV2(PO4)3。下列叙述错误的是A．放电时，Na+向Cu2-xSe极迁移B．放电时，负极反应式为Na3V2(PO4)3_2e_=NaV2(PO4)3+2Na+C．充电时，转移2mol电子时，阳极增重46gD．充电时，总反应可能是NaV2(PO4)3+(2-x)Cu+Na2Se=Cu2-xSe+Na3V2(PO4)3【答案】C【分析】观察图示和结合题干信息可知，放电时Cu2_xSe为正极，发生还原反应，电极反应式为Cu2-xSe+2Na++2e_=(2_x）Cu+Na2Se，NaV2(PO4)3为负极，发生氧化反应，电极反应式为Na3V2(PO4)3_2e_=NaV2(PO4)3+2Na+，据此作答。【解析】A．放电时Cu2-xSe为正极，发生还原反应，Na+向正极迁移，正极反应式为Cu2-xSe+2Na++2e-(2-x)Cu+Na2Se，A正确；B．放电时，负极发生氧化反应，V由+3价升高至+4价，脱去Na+，电极反应式为Na3V2(PO4)3-2e-=C．充电时，阳极反应式为(2-x)Cu+Na2Se-2e-Cu2-xSe+2Na+，充电时阳极脱去Na+，转移2mole-时，质量减轻46g，C错误；D．根据放电产物可知，充电时，NaV2(PO4)3、Cu和Na2Se在电解条件下生成Cu2-xSe和Na3V2(PO4)3，D正确；故选C。5．下列有关铁及其化合物的实验方案，对应的现象和结论都正确的是选项实验方案现象结论A将红热的铁与水蒸气在高温条件下反应，反应结束后，将磁铁靠近产物反应结束后有黑色固体生成，且该固体被磁铁吸引铁与水蒸气在高温下反应，生成Fe3O4B为了验证Fe2+的还原性，取FeCl2溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液紫色褪去Fe2+具有还原性C取5mLFeCl3溶液与试管中，逐滴加入NaSO和BaCl2溶液加入稀盐酸前，溶液由黄色变为红棕色。加入稀盐酸和BaCl2溶液后产生白色沉淀Fe3+和SO-既发生氧化还原反应，也发生双水解D向少量蒸馏水的试管里滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴硫氰化钾溶液溶液变血红色CN-与Fe3+的配位能力小于SCN-【答案】C【解析】A．将红热的铁与水蒸气在高温条件下反应，反应结束后，将磁铁靠近产物，该固体被磁铁吸引，该固体可以是Fe也可以是Fe3O4，并不能确定一定生成Fe3O4，A错误；B．Cl-也具有还原性，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，并不能确定是Fe2+使高锰酸钾褪色，B错误；C．取5mLFeCl溶液与试管中，逐滴加入Na2SO3溶液至过量。再加入过量稀盐酸和BaCl2溶液，加入稀盐酸前，溶液由黄色变为红棕色，说明发生水解反应产生了Fe(OH)3。加入稀盐酸和BaCl2溶液后产生不溶于盐酸的白色沉淀BaSO4，说明Fe3+将SO-氧化为SO-，C正确；D．向少量蒸馏水的试管里滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴硫氰化钾溶液，无明显现象，现象错误，D错误。故选C。6．炼油、石化等含S2-工业废水可通过催化氧化法进行处理。将MnO2嵌于聚苯胺(高温会分解)表面制成催化剂，碱性条件下，催化氧化废水的机理如图所示。下列说法正确的是A．催化剂因S覆盖表面或进入空位而失效，高温灼烧后可继续使用B．反应Ⅰ为：2H++S2-+*O=H2O+SC．反应过程中只有硫元素被氧化D．反应Ⅲ的ΔH>0【答案】D【解析】A．反应中生成硫单质，生成的S覆盖在催化剂表面或进入催化剂内空位处，阻碍了反应的进行，导致催化剂使用一段时间后催化效率会下降，但题干信息可知，高温下催化剂会分解，故高温灼烧后不可继续使用，A错误；B．由题干图示信息可知，反应Ⅰ为：H2O+S2-+-Mn-O-Mn-=2OH-+S+-Mn-□-Mn-，B错误；C．由题干图示信息可知，反应过程中锰形成的化学键数目发生改变，故化合价发生变化的元素有S和O、Mn，C错误；D．由题干图示信息可知，反应Ⅲ为化学键断裂，为吸热反应，故ΔH>0，D正确；故答案为：D。7．常温下，向一定浓度邻苯二甲酸钠(Na2A表示)溶液中通入HCl气体，保持溶液体积和温度不变，测得-lgX；pOH=-lgc(OH-)]的变化关系如图所示，下列说法错误的是A．曲线L1表示—lgc(A2-)C．Ka1(H2A)=10-1D．水的电离程度：a>b>c【答案】C【分析】向邻苯二甲酸钠溶液中通入氯化氢气体时，溶液中氢氧根离子浓度减小，A2—离子浓度减小、HA—A2-)【解析】A．由分析可知，曲线L1表示—lgc(A2-)，故A正确；通入氯化氢气体时，溶液的成分发生变化，但溶液中的物料守恒关系始终不变，故B正确；C．由图可知，溶液中—lgc(HA-)为0时，溶液pOH为8.6，由电离常数公式可知，邻苯二甲酸的二级电离常数Ka2(H2A)==c(H+)=10—5.4；b点溶液中，A2—离子浓度与H2A的浓度相等，溶液pOH为c(H2A)9.8，则电离常数Ka1(H2A)Ka2(H2A)=c(A2-)c2(H+)=c2(H+)=10—8.4，所以邻苯二甲酸的一级电离常数Ka1(Hc(H2A)=10—3，故C错误；D．A2—离子在溶液中水解促进水的电离，H2A在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离，则向邻苯二甲酸钠溶液中通入氯化氢气体时，A2—离子浓度减小、H2A的浓度增大，水的电离程度依次减小，则水的电离程度故选C。二、非选择题：本题共4小题，共58分。814分）以V2O5为原料制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵(NH4)5(VO)6(CO3)4(OH)9.10H2O。其过程为：氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵粗产品已知VO2+能被O2氧化，回答下列问题：(1)步骤I的反应装置如图(夹持及加热装置略去)①仪器a的名称为。②步骤Ⅰ生成VOCl2的同时，还生成一种无色无污染的气体，该反应的化学方程式为。(2)步骤Ⅱ可在如下图装置中进行。①接口的连接顺序为a→。②实验开始时，关闭K2，打开K1，其目的是。当时(写实验现象)，再关闭K1，打开K2，充分反应，静置，得到固体。(3)测定产品纯度称取mg氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵粗产品经处理后，钒(Ⅴ)元素均以VO的形式存在，然后用cmol.L1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定达终点时，消耗体积为vmL。2O)①产品中氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵(摩尔质量为Mg.mol一1)的质量分数为。②下列情况会导致产品纯度偏小的是(填标号)。A．滴定达终点时，俯视刻度线读数B．用标准液润洗滴定管后，液体从上口倒出C．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴内有气泡生成(4)一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，Zn2+可插入V2O5层间形成ZnxV2O5.nH2O。则其充电时阳极的电极反应式为。(2)a喻d喻e喻f喻g喻b喻c排尽装置中的空气装置B中澄清石灰水变浑浊(3)%ACO52O【分析】首先通过装置A制取CO2，利用装置C除去CO2中的HCl后，将CO2通入装置D中，排尽装置中的空气以防止产物被氧化，待B中澄清石灰水变浑浊，确保空气被排尽后，再打开D中K2，开始实验。【解析】（1）①由仪器a的构造可知名称为三颈烧瓶；②结合电子得失守恒及元素守恒可得，步骤I生成VOCl2的同时，还生成一种无色无污染的气体N2，反应（2）①首先通过装置A制取CO2，利用装置C除去CO2中的HCl后，将CO2通入装置D中，排尽装置中的空气以防止产物被氧化，待B中澄清石灰水变浑浊，确保空气被排尽后，再打开D中K2，开始实验，接口的连接顺序为a喻d喻e喻f喻g喻b喻c；②实验开始时，先关闭K2，打开K1，排尽装置中的空气，当装置B中澄清石灰水变浑浊时，确保空气被排尽后，再关闭K1，打开K2，充分反应，静置，得到固体；（3）①由元素守恒及反应方程式可知：(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9].10H2O~6VO~6Fe2+，样品中氧钒(IN)碱式碳酸铵(摩尔质量为Mg.mol一1)的质量分数为②A．滴定达终点时，俯视刻度线读数，导致最终读数偏小，标准液体积偏小，所测纯度偏低，A正确；B．用标准液润洗滴定管后，液体从上口倒出，该操作没有润洗滴定管尖嘴部分，导致标准液被稀释，所用标准液体积偏大，所测纯度偏大，B错误；C．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴内有气泡产生，导致最终读数偏小，标准液体积偏小，所测纯度偏低，C正确；故选AC；（4）充电时阳极发生氧化反应，生成V2O5，电极反应式为Zn915分）工业上常用炼钢残渣(主要含FeO•V2O3，还有少量铁粉、SiO2、Al2O3等杂质)为原料提取金属钒，其工艺流程如图所示：已知：焙烧后铁全部转化为+3价氧化物。(1)“研磨”的目的是，“磁选”后分离出的X为。(2)“焙烧”过程中，若转移电子数为2.5NA，则被氧化的FeO•V2O3为mol。(3)“酸浸”时，生成V2O5的离子方程式为。(4)若“沉钒”前溶液中c(VO)=0.16mol•L-1，忽略溶液体积变化，为使钒元素的沉降率达到99%，则“沉钒”后溶液中c(NH)=mol•L-1(已知：常温下，Ksp(NH4VO3)=1.6×10-3)。“沉钒”过程中，加入稀H2SO4，其目的是。(5)检验NH4VO3沉淀是否洗净的操作是。(6)一种含钒的氧化物晶胞结构如图所示，已知NA表示阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为g•cm-3(列出计算式即可)。【答案】(1)增大接触面，加快反应速率铁粉(2)0.5(3)2VO+2H+=V2O5+H2O(4)1使NH的水解平衡逆向移动，增大NH浓度，从而增大NH4VO3的产量(5)取少量最后一次洗涤液于洁净试管中，依次滴加稀盐酸和BaCl2溶液，无明显现象，证明NH4VO3已洗涤干净512+164512+164【分析】用炼钢残渣(主要含FeO•V2O3，还有少量铁粉、SiO2、Al2O3等杂质)为原料提取金属钒，首先残渣研磨、磁选，除去铁粉，得到钒渣，钒渣加入Na2CO3、空气焙烧，得到氧化铁、氧化铝和NaVO3，然后加入硫酸，NaVO3转化为V2O5，氧化铁转化为硫酸铁、氧化铝转化为硫酸铝，过滤得到V2O5，V2O5碱溶、除杂，滤液加入硫酸铵、硫酸沉钒，过滤得到偏钒酸铵，加热得到V2O5，进一步还原得到V，据此解答。【解析】（1）“研磨”的目的是增大接触面，加快反应速率，“磁选”后分离出的X为铁粉。（2）“焙烧”过程中，FeO转化为Fe2O3，铁由+2价转化为+3价；V2O3转化为NaVO3，V由+3价升高为+5价，若转移电子数为2.5NA，则被氧化的FeO•V2O3为=0.5mol。（3）“酸浸”时，生成V2O5的离子方程式为2VO+2H+=V2O5+H2O。（4）若“沉钒”前溶液中c(VO)=0.16mol.L一1，忽略溶液体积变化，为使钒元素的沉降率达到99%，说明因铵根离子会发生水解反应，导致其溶液中的铵根离子浓度减小，而加稀硫酸后可以使NH的水解平衡逆向移动，增大NH浓度，从而增大NH4VO3的产量。（5）NH4VO3晶体主要粘附SO-，故证明NH4VO3已洗涤干净的实验操作及现象为：取少量最后一次洗涤液于洁净试管中，依次滴加稀盐酸和BaCl2溶液，无明显现象，证明NH4VO3已洗涤干净。（6）该晶胞中，位于面上和晶胞内部的O原子数为4x+2=4，位于顶点和体心的V原子数为8x+1=2，则该晶体的密度p=101010g.cm-3=g.cm51x2则该晶体的密度p=101010g.cm-3=g.cm(ax10)x(bx10)x(cx10)xNANAxabcx1030。1014分）氢能是最具应用前景的绿色能源，下列反应是目前大规模制取氢气的方法之一：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH回答下列问题：(2)实验发现，830℃时(其他条件相同)，相同时间内，向上述体系中投入一定量的CaO可以提高H2的百分含量。做对比实验，结果如图所示：分析无CaO、投入微米CaO、投入纳米CaO，H2百分含量不同的原因是。(3)在T1℃时，将0.10molCO与0.40molH2O(g)充入5L的恒容密闭容器中，反应达到平衡时，H2的物质的量①CO的平衡转化率C=%；T1℃时，反应平衡常数K=(保留2位有效数字)。②由T1℃时上述实验数据计算得到v正~x(CO)和v逆~x(H2)的关系如图1所示。若升高温度，反应重新达到平衡，则v正~x(CO)相应的点变为、v逆~x(H2)相应的点变为(填图中字母)。(4)反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的Arrhenius经验公式的实验数据如图2中曲线所示，已知经验公式为Rlnk=一+C(其中Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。该反应的活化能Ea=(2)CaO能吸收CO2，纳米CaO表面积大，吸收效果好，更有利于平衡正向移动(3)40%0.074EB(4)30.0kJ.mol一1=(110.5kJ.mol1)(241.8kJ.mol1)+(393.5kJ.mol1)=41.2kJ.mol1；（2）由图可知，CaO能吸收CO2，纳米CaO表面积大，吸收效果好，更有利于平衡正向移动；（3）①起始/mol0.100.400（3）①转化/molxxxx(0.10)mol=0.08，解得x=0.04，CO的平衡转化率c=x100%=40%；T1℃时，反应平衡常0.04x0.04数K=0.100.40.00.04=0.074； ②对于反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=(0.100)mol=0.12，升高温度时，正、逆反应速率均加快，因此排除F点。正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，再次平衡时CO的物质的量分数大于0.12，因此排除D点，故选E点；对于反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=一41.2k