湖南省郴州市2022-2023学年高二年级下册期末考试化学试题（解析版）

郴州市2023年高二上学期期末教学质量监测试卷

化学试题

注意事项：

1.试卷分试题卷和答题卡。试卷共8页，有二大题，18小题，满分100分。考试时间75分

钟。

2.答题前，考生务必将自己的姓名、班次、准考证号、考室号及座位号写在答题卡和试题卷

的封面上。

3.考生作答时，选择题和非选择题均须作答在答题卡上，在试题卷上作答无效。考生在答题

卡上按答题卡中注意事项的要求答题。

4.考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回。

相对原子质量：H：1C：12O：16S：32Fe：56Cu：64Cr：52

一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42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.化学与生活、生产、科技、及社会发展密切相关。下列说法正确的是

A.宇航服材料之一聚酰胺纤维是天然有机高分子材料

B.醴陵釉下五彩瓷烧制温度达1380C,该过程中发生了复杂的物理、化学变化

C.为增强“84”消毒液的消毒效果，可加入适量稀盐酸

D.侯氏制碱法中为提高气体利用率，向饱和食盐水中先通入CO2后通入氨气

【答案】B

【解析】

【详解】A.聚酰胺纤维是人工合成的有机高分子材料，选项A错误；

B.醴陵釉下五彩瓷在高温烧制过程中，发生了复杂的物理、化学变化，选项B正确；

C.“84”消毒液的有效成分NaClO和盐酸反应可生成氯气，氯气有毒，且会使“84”消毒液的消毒效果减

弱，选项C错误；

D.氨气易溶于水，侯氏制碱法中为提高气体利用率，向饱和食盐水中先通入氨气后通入CO?,以利于

CO?的吸收，选项D错误；

答案选B。

2.我国科学家成功利用CO?人工合成淀粉，使淀粉生产方式从农业种植转为工业制造成为可能，其原理

如下所示。下列说法错误的是

A.甲醉可用于燃料电池正极反应物

B.淀粉可用于制备葡萄糖

C.该过程有利于实现“碳达峰，碳中和”

D.化妆品中添加二羟基丙酮的主要作用为保湿

【答案】A

【解析】

【分析】分析流程可知，在电催化作用下，二氧化氮在正极被还原成甲醇，随后甲醇在甲醇酶的作用下

转化为二羟基丙酮，随后经代谢转化为直链淀粉，经淀粉分支酶作用下转化为支链淀粉。

【详解】A.甲醇属于有机化合物，能被氧化释放能量，可用于燃料电池的负极活性物质，故A错误；

B.淀粉水解可以产生葡萄糖，淀粉可用于制备葡萄糖，故B正确；

C.该过程将二氧化碳转化为淀粉，可以减少碳排放，有利于实现“碳达峰、碳中和“，故C正确；

D.二羟基丙酮含有两个羟基，能和水形成大量的氢键，化妆品中添加二羟基丙酮的主要作用为保湿，

故D正确；

故选Ao

3.下列化学用语表示正确的是

••••

A.HC1O的电子式:H:C1:O

B.基态In（锢）原子的价层电子排布式为4s24Pl

,既可以表示35。-,也可以表示37（2「

的有机物不存在顺反异构

【答案】C

【解析】

【详解】A.HC1O的电子式为H：0：Cl：，A项错误；

••••

B.In处于元素周期表中第五周期IHA族，基态In原子的价层电子排布式为5s25pJB项错误；

C.35cr和37c1的核电荷数都为17,核外K、L、M层依次排有2、8、8个电子，C项正确；

XHXOHOH

D.I中碳碳双键的两个碳原子上都连有不同原子和原子团，故I)存在顺

反异构：、、c=c/COOH,D项错误；

H/、COOHH/

答案选c。

4.设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列判断正确的是

A.2moiNH4cl中含有共价键的数目为10N,、

B.ILO.lmol-LT1盐酸中含有的H,数目大于。以

C.3.2gCu与足量S完全反应，转移的电子数目为O」NA

D,将OZmolFeC"全部转化为胶体，其中氢氧化铁胶粒数目为。2"八

【答案】B

【解析】

【详解】A.氯化镂为离子晶体，钱根离子和氯离子间为离子键，核根离子中N-H之间为共价键，

2moiNHdC1中含有共价键的数目为8NA,故A错误；

B.溶液中水也电离出氢离子，［LO.lmoLlji盐酸中含有的H*数目大于O」NA，故B正确；

C.3.2gCu的物质的量为0.05mol,ImolCu与S完全反应生成Cu2S,转移双人电子，故3.2gCu与S完全

反应,转移电子数为0.05NA,故C错误；

D.1个胶粒由多个分子聚合而成，故无法计算0.2molFeCb形成胶体的胶粒数目，故D错误；

故选Bo

5.“宏观辨识与微观探析'’是学科核心素养之一，下列离子方程式正确且符合题意的是

+

A.Cl2通入水中制氯水：Cl2+H2O=2H+Cr+ClO-

通电小小

B.用铜片作电极，电解饱和食盐水：2H2O+2CPH2T+C12T+20H-

c.向过量的NaHSC）3溶液中滴加少量“84”消毒液：HSO；+CKT=S0：+FT+C「

D.用双氧水和稀硫酸处理铜印刷电路板C11+H2O2+2H+=CU2++2H2。

【答案】D

【解析】

【详解】A.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应的离子方程式为CU+H20=H++Cr+HC10,故A

错误；

B.用铜片作电极，电解饱和食盐水时，铜做阳极失去电子发生氧化反应生成铜离子，不可能有氯气生

成，故B错误；

C.过量的亚硫酸氢钠溶液与次氯酸钠溶液反应生成硫酸钠、氯化钠和次氯酸，反应的离子方程式为

HSO3+2C1O=SO^+HC1O+C1,故C错误；

D.用双氧水和稀硫酸处理铜印刷电路板发生的反应为铜与过氧化氢和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，反应

的离子方程式为CU+H2O2+2H+=CU"+2H2。，故D正确；

故选D。

6.氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。氮气经过一系列的变化可以合成氨、氮的氧化物、硝酸等

重要的化工原料；NO能被Fes。,溶液吸收生成配合物［Fe（NO）（H2O）5］SC>4,减少环境污染。下列说

法正确的是

A.该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表的p区

B.Fe?+提供孤电子对用于形成配位键

C.该配合物中阴离子空间结构为正四面体形

D,配离子为［Fe（NO）（H2O）5广，中心离子的配位数为5

【答案】C

【解析】

【详解】A.H元素元素周期表的s区，故A错误；

B.配合物［Fe（NO）（H2O）s］SO4中Fe2+提供空轨道，NO和H2O提供孤电子对用于形成配位键，故B

错误;

C.该配合物中阴离子为SOj,价层电子对数为4+g（6-4*2+2）=0,且没有孤对电子，空间结构为

正四面体形，故C正确；

D.配离子为［Fe（NO）（H2O）5『，配体为NO和H2O,中心离子的配位数为6,故D错误；

故选Co

7.某同学结合所学知识探究Na?。?与H?能否反应，设计装置如下，下列说法正确的是

ABCD

A.装置A也可直接用于Mn。2与浓盐酸反应制取Cl?

B.装置A气密性检查方法：先关闭活塞K一再向长颈漏斗中加水，当漏斗中液面高于试管液面且高度

不变说明气密性良好

C.装置B中盛放的试剂只是用来除去A中挥发出来的少量水蒸气

D.若装置气密性良好，连接好装置，装好试剂，再直接点燃酒精灯，观察现象

【答案】B

【解析】

【分析】利用装置A制备氢气，装置B干燥氢气和除HC1气体，C为NazCh与的反应装置，装置D

检验反应是否有水生成，据此分析解答。

【详解】A.MnCh与浓盐酸共热反应制备Ch需要加热，A缺少加热装置，A错误；

B.先关闭活塞Ki,再向长颈漏斗中加水，使水没过漏斗下端管口，从而形成一个封闭体系，当漏斗中

液面高于试管液面且高度不变说明气密性良好，B正确；

C.装置B中盛放的试剂是用来除去A中挥发出来的少量水蒸气和HC1气体，C错误；

D.若装置气密性良好，连接好装置，装好试剂，需先让A装置产生一会儿氢气，目的是排尽体系中的

空气，然后再点燃酒精灯，观察现象，D错误；

故选B。

8.五倍子是一种常见的中草药，有效成分为X,一定条件下X可分别转化为Y、Zo

COOHCOOHHQCOOH

4

、0HHOJOH//\

0H8HHOHOOH

YXz

下列说法不正够的是

A.Y可以发生加成，取代，消去，氧化反应

B.X和Y不能用FeCl3溶液鉴别

C.ImolZ最多能与8molNaOH发生反应，ImolX能与2moiBr2发生取代反应

D.X与足量氢气发生加成反应，所得产物中有2个手性碳原子

【答案】B

【解析】

【详解】A.Y中含有碳碳双键，能发生加成、氧化反应，含有羟基，且与羟基相连碳原子的邻位碳原子

上有H,能发生取代、消去反应，A正确；

B.X含有酚羟基，Y不含酚羟基，故二者能用FeCb溶液鉴别，B错误；

C.Z中含有羟基、竣基和酚酯基，ImolZ最多能与8moiNaOH发生反应，酚羟基的邻位和对位能和Bn

发生取代反应，ImolX能与2moiBn发生取代反应，C正确；

COOH

T

Xi（带星号的

D.X与足量氢气发生加成反应，所得产物中有2个手性碳原子，如图所示

H0,

OH

为手性碳原子），D正确；

故选B»

9.某化合物结构如图所示，其中X、Y、W、Z是原子序数依次增大的短周期元素，且四种元素分布在三

个周期，W的最外层电子数是Y的最外层电子数的2倍，Z和X同主族。下列说法正确的是

W

用

X-W-YWY-U-X

/

A.W与Z形成的化合物中可能有非极性共价键

B.同一周期中比W原子第一电离能小的还有5种元素

C.电负性：Y>W

D.离子半径：Z>W>Y

【答案】A

【解析】

【分析】X、Y、W、Z是原子序数依次增大的短周期元素，且四种元素分布在三个周期，则X为H元素；

Z和X同主族，且Z的原子序数最大，则Z为Na元素；W的最外层电子数是Y的最外层电子数的2倍,

且Y能形成4个共价键，W能形成2个共价键，则Y为B元素，W为0元素，由此可知：

【详解】A.0和Na可以形成化合物NazCh,含有非极性共价键，A正确；

B.第二周期第一电离能比0元素小的元素只有Li、Be、B、C,只有4种元素，B错误；

C.同一周期从左到右电负性依次增大，O的电负性大于B,C错误；

D.对于离子半径，氧离子半径大于钠离子大于硼离子，D错误；

故选A。

10.以某冶金工业产生的废渣（含C"C）3、SiO2及少量的AI2O3）为原料，根据如图流程可制备

K2Cr2O7,下列说法错误的是

煨烧

A.燃烧过程Cr?O3发生的反应为4Na2co3+2”。3+3。2==4Na2CrO4+4CO2

B.通入C。2调pH的目的是为了除去Al元素和Si元素杂质

C.该流程中可循环使用的物质是C。?和Na2co、

D.由Na2CrO4转化为K2Cr2O7的过程中需要加入K0H

【答案】D

【解析】

【分析】由题给流程可知，废渣中和碳酸钠混合后在氧气中煨烧，将氧化倍转化为铭酸钠、二氧化硅和

氧化铝转化为硅酸钠和偏铝酸钠，煨烧渣冷却后，水浸、过滤得到含有倍酸钠、硅酸钠、偏铝酸钠的滤

液：向滤液中通入二氧化碳调节溶液pH,将硅酸钠、偏铝酸钠转化为硅酸、氢氧化铝沉淀，过滤得到含

有硅酸、氢氧化铝的滤渣和含有铭酸钠、碳酸钠的混合溶液；混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得

到碳酸钠和铭酸钠溶液；向铭酸钠溶液中加入稀硫酸，将铝酸钠转化为重铭酸钠，向反应后的溶液中加

入氯化钾固体，将重铭酸钠转化为重铭酸钾沉淀，过滤得到重铭酸钾。

【详解】A.由分析可知，城烧过程三氧化二倍与碳酸钠和氧气高温条件下反应生成铝酸钠和二氧化碳，

煨烧

反应的化学方程式为4Na2co3+202。3+3。2=4Na2CrO4+4CO2T,故A正确；

B.由分析可知，通入二氧化碳的目的是调节溶液pH,将硅酸钠、偏铝酸钠转化为硅酸、氢氧化铝沉

淀，达到除去铝元素和硅元素的目的，故B正确；

C.由分析可知，该流程中二氧化碳和碳酸钠既做反应为又做生成物，可以循环使用，故C正确；

D.由分析可知，将铭酸钠转化为重铝酸钾时需要加入稀硫酸和氯化钾固体，不需要加入氢氧化钾，故D

错误；

故选D。

11.下列实验目的对应的方案设计、现象和结论都正确的是

选

实验目的方案设计现象和结论

项

检验溶液中是否含钠元将蘸取溶液的玻璃棒放在无色

A火焰出现黄色，说明溶液中含钠元素

素火焰上灼烧

在pH=4时，比较向Fe2（SC）4）3溶液中，先加

红褐色沉淀不溶解，说明在pH=4

BSCN-与OFT结合Na0H溶液调节pH=4,再加

时，OFT结合Fe"的能力更强

Fe3+能力强弱入足量的KSCN溶液

T°C时，向等体积的饱和

比较TC时Ksp（AgCl）所得沉淀n（AgCl）＞〃（AgI）,则

CAgCl、Agl溶液中分别滴加足

与/（Agl）大小^（AgCl）＜^（AgI）

量AgNOs溶液spsp

比较亚硫酸与碳酸的酸分别测定SO-CO2饱和溶液

D前者小，说明亚硫酸酸性更强

性强弱的pH

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【解析】

【详解】A.焰色试验应用伯丝等蘸取待测液进行检验而不能用玻璃棒，A错误；

B.在pH=4时，铁离子全部沉淀为氢氧化铁，加入足量的KSCN溶液，红褐色沉淀不溶解，说明在

pH=4时，OH-结合Fe^的能力更强，B正确；

C.T℃时，向等体积的饱和AgCl、Agl溶液中分别滴加足量AgN。,溶液，所得沉淀

H（AgCl）＞n（AgI）,则Ksp（AgCl）＞Ksp（AgI）,C错误；

D.SO?、CO2的溶解度不同，则两者饱和溶液的浓度不一样，故无法比较同浓度亚硫酸和碳酸酸性强

弱，D错误；

故选Bo

12.我国科学家合成了Y、Sc（Y,/NC,Sc/NC）单原子催化剂，用于电化学催化氢气还原氮气的反应。

反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示（*表示稀土单原子催化剂）。下列说法中错误的是

-e-Y,/NC士Sc/NC

0<-r-3♦..................'...................;9:

*哮6

**N2*NNH*NNHH*N*NH*NHH*NHHH

反应历程

A.其它条件相同下，使用ScJNC催化剂更有利于提高产量

B.两种催化剂，反应的快慢都是由生成*NNH的速率决定

C.实际生产中将催化剂处理成纳米级颗粒可提高氨气的平衡转化率

D.工业合成氨与电化学催化还原氮气均涉及到共价键的断裂与形成

【答案】C

【解析】

【详解】A.由图可知，使用Sc,/NC的反应活化能小于使用Y,/NC的反应活化能，说明Sc,/NC比

Y./NC更有利于提高产量，A正确;

B.两种催化剂都是在生成*NNH的活化能大，因此反应的快慢都是由生成*NNH的速率决定，B正确；

C.催化剂只能改变反应的途径，不影响平衡移动，实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级颗粒可增大

反应速率，但氨气的平衡转化率不变，C错误；

D.氮气和氢气合成氨和用于电化学催化氢气还原氮气反应中，都涉及氢氢键和氮氢键的断裂和氮氢键

的形成，D正确；

故选Co

13.某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时Li'得电子成为Li嵌入

该薄膜材料中；电极B为Lie。。?薄膜；集流体起导电作用。下列说法不氐顾的是

A.充电时，集流体A与外接电源的负极相连

B.放电时，外电路通过amol电子时，UPON薄膜电解质损失amolLi*

C.放电时，电极B为正极，反应可表示为Li|“CoO2+xLi++xe-=LiCoO2

D.电池总反应可表示为Li.Si+Li…CoO,.*Si+LiCo02

【答案】B

【解析】

【分析】由题中信息可知，该电池充电时Li,得电子成为Li嵌入电极A中，可知电极A在充电时作阴

极，故其在放电时作电池的负极，而电极B是电池的正极。

【详解】A.由图可知，集流体A与电极A相连，充电时电极A作阴极，故充电时集流体A与外接电源

的负极相连，A说法正确；

B.放电时，外电路通过amol电子时，内电路中有amolLi*通过LiPON薄膜电解质从负极迁移到正

极，但是UPON薄膜电解质没有损失Li卡,B说法不正确；

C.放电时，电极B为正极，发生还原反应，反应可表示为Lij,CoO2+xLi++xe-=LiCoO2,C说法正

确；

D.电池放电时，嵌入在非晶硅薄膜中的锂失去电子变成Li'，正极上LiiCoOz得到电子和Li+变为

充电

LiCoO,,故电池总反应可表示为。；Si+qxCoO,Si+LiCoO,,D说法正确。

放电

综上所述，相关说法不正确的是B,本题选B。

14.在某温度时，将xmol/L氨水滴入10mLi.Omol/L盐酸中，溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如

A.a点:c(OH-)=1.0xlO-14

B.氨水的浓度等于1.Omol/L

C.be段在c点之前的过程中离子浓度大小关系有可能为c(NH：)=c(Cf)>c(0H)=c(H+)

D.b、c、d三点水的电离程度大小关系是c>b>d

【答案】C

【解析】

【详解】A.a点pH=0,则c(H+)=lmol/L,水的离子积与温度有关，a点时溶液温度小于25℃,则水的

K

离子积K“,<1.0x1014,则c(OH-)=^^7J<L0xl()T4,选项A错误；

B.b点溶液温度最高，说明此时两溶液恰好反应生成氯化铉，/7(HCl)=n(NH3H2O),由于c点氨水体积是

10mL,则b点体积小于10mL,因此氨水的浓度大于1.0mol/L,选项B错误；

C.溶液中存在电离守恒：c(Cl-)+c(OH-)=c(NH；)+c(H+),根据选项A的分析，c点时溶液的pH=7时为

碱性，则c(H+)<c(OH-),根据电荷守恒可知：c(Cl-)<c(NH：),c点之前的过程中离子浓度大小关系有可能

为c(NH；)=c(Cr)>c(0H-)=c(H+),选项C正确；

D.b点溶液温度最高，说明此时两溶液恰好反应生成氯化镂，〃(HC1尸”(NH3-H2O),镂根离子水解促进了

水的电离，而C、d两点氨水都过量，会抑制水的电离，氨水体积越大，NH3-H2O的物质的量越多，对水

电离的抑制程度就越大，故b、c、d三点水的电离程度为：b>c>d,选项D错误；

答案选C。

二、非选择题(本题共4小题，共58分)

15.碳酸亚铁(FeC。、)是生产补血剂的重要原料，制取FeCO,过程中涉及以下实验。

实验一：为探究某固体化合物X(仅含有三种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验

KSCN溶液于曰而片片

-----------►不显血红色

足量盐酸|-------两等份

*化合物A--------＞溶液B①®量H2O2曰“

-------―显血红色

隔绝空气②KSCN溶液

加热小福］淀粉碘化钾溶液.变蓝色

分离

*混合气体

，气体乙时:火星上次A复燃

已知：气体甲、气体乙均为短周期元素的单质。

请回答：

(1)化合物X含有的元素为(写元素符号)，化合物A的化学式为o写出A溶于

足量稀硝酸的化学反应方程式为o

实验二：如图装置利用实验一所得溶液B制取FeCON白色固体，难溶于水):

装置丙中，先将导管移出液面通入一段时间气体，再向Na2cO3溶液(pH=11.9)通入一段时间CO2至其

pH为7,滴加一定量B溶液产生白色沉淀和无色气体，过滤、洗涤、干燥，得至UFeCO：固体。请回答：

(2)丙装置的反应仪器名称是o试剂a是o

(3)向Na2cO3溶液通入CO?的目的是o

(4)常温下，向Na2cO3溶液(pH=11.9)通入一段时间C02至pH=7时溶液中c(HCO；):4CO；)=

12

(已知H2cO3的崂=4.()xl()-7,K*=5.()xl()-)0

(5)丙装置中制取FeCC)3离子方程式为。

(6)检验溶液B中的金属阳离子可选用下列哪些试剂o

A.酸性高镒酸钾溶液B.NaOH

C.K3Fe(CN)6D.KSCN

(7)lOOmLO.8moi/LB溶液完全反应，最终得到8.2克FeCO：固体，则产率为(结果保留2位

小数)。

【答案】⑴①.Fe、C1、0②.FeO®.3FeO+10HNO,=3Fe(NO3)3+NOt+5H2O

(2)①.三颈烧瓶②.饱和NaHCC>3溶液

(3)降低溶液中OH-浓度，防止生成Fe(OH'

(4)2.0xlO4

2+

(5)Fe+2HCO；=FeCO3J+CO21+H,O(6)BC

(7)88.36%

【解析】

【分析】溶液B中加入KSCN溶液不显血红色，加入适量双氧水后再加入KSCN溶液显血红色，说明溶

液B中含有Fe2+,不含Fe3+,则X中含有Fe元素；气体乙可以使带火星的木条复燃，应为氧气，则X中

含有0元素；气体甲可以使淀粉碘化钾溶液变蓝色，说明气体甲具有氧化性，根据所学知识，淀粉碘化

钾试纸通常用来检验氯气，且若为氯气符合气体甲为单质的条件，则气体甲为氯气，则X中含有C1元

素；化合物A中含有二价铁，X中又含有0元素，A应为FeO,据此分析解答。

【小问1详解】

由分析可知化合物X含有的元素为Fe、Cl、0,化合物A的化学式为FeO。硝酸是强氧化性酸能将亚铁

氧化成三价铁，FeO溶于足量稀硝酸的化学反应方程式为

3FeO+l()HNO3=3Fe(NO3)3+NOT+5H2O；

【小问2详解】

丙装置的反应仪器名称是三颈烧瓶；溶液B为FeCb溶液，甲装置中稀盐酸与碳酸钙反应生成CO2,盐酸

具有挥发性，所以试剂a为饱和NaHCCh溶液，用于除去CO2中混有的HC1气体；

【小问3详解】

向Na2cCh溶液通入CO2可以降低溶液中0H浓度，防止生成Fe(OH)2;

【小问4详解】

Ka2=C(Cc(HCO-()1)=5'°X102且溶液呈中性即c(H+)=10-7,故

也毕=迎工上^=2x1。％

c(CO；)/5.0X1012

【小问5详解】

丙装置中，C02先与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠，然后碳酸氢钠和氯化亚铁反应得到碳酸亚铁沉淀，离

子方程式为Fe2++2HCOj=FeCO,31+CO2f+H2O；

【小问6详解】

A.FeCL溶液中含有氯离子，也能使酸性高铳酸钾溶液褪色，所以不可用酸性高镒酸钾溶液检验FeCb溶

液中的金属阳离子，A错误；

B.NaOH与FeCL溶液反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，迅速变成灰绿色最后变成红褐色，可用来检验

FeCL中的亚铁离子，B正确；

C.K3Fe(CN＞遇亚铁离子生成蓝色沉淀，C正确；

D.KSCN是三价铁离子的特征检验试剂，D错误；

故选BC；

【小问7详解】

100mL0.8moi/LFeCb溶液含有FeCL的物质的量为：0.1Lx0.8mol/L=0.08mol,根据方程式Fe2++2HCO；

2+

=FeCO3J,+CO2T+H2O,理论上生成FeCOa的物质的量n(FeCO3)=n(Fe)=n(FeCl2)=0.08mol,则理论上生

82g

成FeCCh的质量为：0.08molxH6g/mol=9.28g,则产率为：-^-xlOO%«88.36%O

zz.Zog

16.工业上用硫化银矿(主要成分为NiS,含有ZnS、CuS、FeS等杂质)制备NiSO4《H?。的工艺流程如

下：

(1)将硫化锲矿粉碎的目的是,煨烧NiS生成NiO和SO2的化学方程式为o

(2)向滤液I中加入FeS是为了生成难溶于水的硫化物沉淀而除去Ci?+、Zi?+等杂质，则除去Zi?+

的离子方程式为FeS(s)+Zn2+(aq)=ZnS(s)+Fe2+(aq),该反应的化学平衡常数为(已

-23

知勺(FeS)=3.6x1，K",(ZnS)=1.2xlO,Ksp(CuS)=8.5x10*)o

(3)往滤液HI中加入NaHCO3溶液反应的离子方程式为»

(4)滤液HI中溶质的主要成分是NiSOq，加NaHCC)3过滤后得到NiCO,沉淀，再加适量稀硫酸溶解

又生成NiSO4,这两步操作的目的是。

(5)用惰性电极电解NiSO」溶液时，在___________极得到单质银，另一电极的电极反应式为:

煨烧

【答案】(1)①.扩大反应物的接触面积，增大反应速率2NiS+3O,=2NiO+2SO2

(2)3xlO4

2+

(3)Ni+2HC0；=NiCO31+H20+C02T

(4)增大NiSO4的浓度，利于蒸发结晶(或富集NiSOj

+

(5)①.阴2H2O-4e-=4H+O2T

【解析】

【分析】用硫化银矿(主要成分为NiS,含有ZnS、CuS、FeS等杂质)制备NiSO「6H2。，硫化银矿先粉

碎、燃烧，NiS、ZnS、CuS、FeS转化为对应的氧化物以及SCh气体，加入稀硫酸，各氧化物转化为硫酸

盐，过滤除去不溶物，滤液调节pH,加入FeS,除去Cu2+、Z1?+等杂质，过滤除去CuS、ZnS,加入H2O2

氧化亚铁离子为铁离子，调节pH,使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤除去，滤液加入碳酸氢钠反应生成

NiCOj,NiCCh加入硫酸使其转化为硫酸镁溶液，经一系列操作得到硫酸银晶体，据此解答。

【小问1详解】

将硫化锲矿粉碎的目的是扩大反应物的接触面积，增大反应速率，燃烧NiS生成NiO和S0?的化学方程

燃烧

式为2NiS+302=2NiO+2s0?。

【小问2详解】

向滤液I中加入FeS是为了生成难溶于水的硫化物沉淀而除去Ci?*、Zr?+等杂质，除去Zr?+的离子方

程式为FeS(s)+Zn2+(aq)=ZnS(s)+Fe2+(aq),该反应的化学平衡常数为K=

c("2+)_c(S2-),c(Fe2+)一《「(FeS)3.6x10^_

c(Zn2+)-c(S2-)c(Z产)-K‘p(ZnS)-⑶叱=x°

【小问3详解】

往滤液UI中加入NaHCO3溶液使银离子转化为碳酸银沉淀，反应的离子方程式

2+

Ni+2HCO,=NiCO3J+H20+C02To

【小问4详解】

滤液HI中溶质的主要成分是NiSO4,加NaHC。：过滤后得到Nie。?沉淀，再加适量稀硫酸溶解又生成

NiSO4,这两步操作的目的是增大NiSO」的浓度，利于蒸发结晶(或富集NiSOn。

【小问5详解】

用惰性电极电解NiSO,溶液时，银离子得到电子生成银，故在阴极得到单质银，另一电极水放电生成氧

+

气，电极反应式为：2H2O-4e-=4H+O2

17.I.丙烯是重要的有机合成原料由丙烷制备丙烯是近年来研究的热点，主要涉及如下反应。

反应1：2C3H8(g)+O2(g).­2C3H6(g)+2H2O(g)AH,=-238kJmor'((平衡常数)

1

反应2：2凡值)+02偿).、2H2(D(g)AH2=-484kJmor((平衡常数)

⑴若丙烷脱氢制丙烯反应3：C3H8(g),C3H6(g)+H2(g)AH,((平衡常数)的正反应活化能

为akJ/mol,则逆反应活化能为kJ/mol,&=(用&和K2表示)。

(2)在恒温恒容容器中发生反应1,下列能说明已达到平衡状态的有(填标号)。

A.每断裂lmolO=O键，同时断裂4moiO-H键

B.气体的平均相对分子质量不再变化

C.混合气体的密度不再变化

D.以中外正“凡)逆

与催化重整制合成气是研究热点之一，重整能获得氢能同时能高效转化温室气体

II.CO2CH4

(3)恒压下进行CO?与CH4催化重整实验，初始压强为外，起始投料〃(CH4)=〃(CC>2)=5moI,会

发生如下反应

反应4：CH4(g)+CO2(g)»2CO(g)+2H2(g)△&=+248kJ.mo「

1

反应5：H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)AH5=+41kJmor

①预测反应4能自发进行的反应条件(填“高温”或“低温”)

②CO2和CH&的平衡转化率随温度变化曲线如图所示。

100

曲

(8o

％)

线

树B

^6o

工4o

遍

算2O

40060080010001200

T/K

曲线（填“A”或"B"）表示CH«的平衡转化率。800K,反应4的压强平衡常数Kp=

（Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压x物质的量分数）。

（4）研究表明二氧化碳氧化丙烷脱氢制取丙烯可采用铝的氧化物为催化剂，其反应机理如图所示。该工

艺可有效维持催化剂活性（催化剂因积碳粘附慢慢失去活性），请结合方程式说明原因：。

（5）铭某种氧化物晶胞结构如图所示。六棱柱边长为apm,高为bpm,NA代表阿伏加德罗常数的

KL

【答案】（1）①.（。一123）②.（一!•）2（2）ABD

K2

(3)①.高温②.B③.里

192

（4）可发生CO?+C=2CO,消除催化剂表面的积炭

_______2x152_______

⑸①.CrO②，入7A百2,,w

23N.-6x—xaoxl1On

A4

【解析】

【小问1详解】

根据盖斯定律，将3(反应i-反应ii),整理可得：c3H8(g).-C3H6(g)+H2(g)

A//=+123kJ/mol；AH=正反应活化能一逆反应活化能，逆反应活化能=(a-123)kJ/mol,&=

怦.

【小问2详解】

A.在恒温恒压容器中发生反应i,反应时每断裂lmolO=O键，同时断裂4moiO—H键，正逆反应速率相

等，说明反应达到平衡，A正确；

B.反应物与生成物均为气体，反应的系数不等，体积在变，气体的平均相对分子质量不再变化，能说明

反应达到平衡，B正确：

C.反应物与生成物均为气体，混合气体的质量不变，密度为定值，气体密度不变不可以判断平衡，C错

误；

D.v(C3H6)*：=v(C3H6)逆时反应处于平衡状态，D正确；

故选ABDo

【小问3详解】

①反应4的AH>0,AS>0,根据△H-TAS<0反应自发进行，该反应能自发进行的反应条件为高温；

②由题目信息可知，二氧化碳参与两个反应，甲烷只参与了一个反应，相同情况下，二氧化碳消耗更

多，平衡转化率更大，故曲线B表示CH4的平衡转化率，曲线A表示CO?的平衡转化率；800K时，CO2

的平衡转化率为40%,反应的物质的量为5moix40%=2mol,CFU的平衡转化率为20%,反应的物质的量

CH4(g)+CO式g).•2co(g)+2%(g)

起始5500

为5molx20%=lmol,列三段式：一,,

发化Q%。/)1122

平衡Oo/)4

CQ(g)+%(g)LCO(g)+%o(g)

起始(加。/)5200

变化(mo/)1111

平衡(侬〃)5-1-1=32-1=12+1=31

平衡时气体的总物质的量为(4+3+1+3+1)mol=12mol,反应I的分压平衡常数Kp=

p2(CO)Xp2(%)_(11'。)"(2，。)［区

-

p（ca）xp（c/）X±D192°

12”。12，。

【小问4详解】

C02高温可与C反应生成CO,该工艺可有效维持催化剂活性（催化剂因积碳粘附慢慢失去活性），原因

为：可发生CC）2+C=2CO,消除催化剂表面的积炭。

【小问5详解】

由结构可知，Cr原子处于结构单元内部共有4个，O原子位于结构单元的内部，、顶点、面心，结构单元

中O原子数目=3+2xJ+12x」=6,Cr、0原子数目之比为4：6=2：3,故该晶

体化学式为CnO3.图中结

乙6

xsin600=史lxa2xlO-2。

构单元底面为正六边形，边长为apm,底面面积为6xyxaxIO-10cmxax1O-10cm：

2

cm2,结构单元的体积二上叵xa?xIO®cm2xbxlO10cm=xa2xbx1O_30cm3,

结构单元中原子总质量=

22

2x152_______

52x4+16x652x4+16x63^/3——

zg,故晶体密度-（----xa2xbxlO3Ocin3）-

230

NA32