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1、 第1页(共26页)2020 年广东省珠海市高考化学一模试卷 一、选择题:本题共 7 小题,每小题 6 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(6 分)(2020珠海一模)2019 年北京园艺会的主题是“绿色生活,美丽家园”。下列有关说法正确的是()A大会使用的太阳能电池能把太阳能转化为化学能,可减少化石能源的使用 B大会使用的建筑材料“碳纳米泡沫”与石墨烯互为同分异构体 C吸水性植物纤维可用作食品干燥剂,符合大会主题 D传统烟花中含有钾、钠、铜等金属单质的发光剂,大会庆典禁止使用 2(6 分)(2020珠海一模)关于化合物 2 一呋喃甲醛()下列说法不正确的是
2、()A能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B含有三种官能团 C分子式为 C5H4O2 D所有原子一定不共平面 3(6 分)(2020北京模拟)海水提镁的工艺流程如图:下列叙述正确的是()A反应池中的反应利用了相同条件下 Mg(OH)2比 Ca(OH)2难溶的性质 B干燥过程在 HCl 气流中进行,目的是避免溶液未完全中和 C上述流程中发生的反应有化合、分解、置换和复分解反应 D上述流程中可以循环使用的物质只有 H2和 Cl2 4(6 分)(2020珠海一模)CuO 有氧化性,能被 NH3还原,为验证此结论,设计如图实验。有关该实验的说法正确的是()第2页(共26页)A反应时生成一种无污染的气体 NO B
3、NH3与 CuO 反应后生成的红色物质可能是 Cu C装浓氨水的装置名称是分液漏斗,只能用作分液操作 D烧杯中硫酸的作用是防倒吸 5(6 分)(2020珠海一模)以 PbO 为原料回收铅的过程如下:将 PbO 溶解在 HCl 和 NaCl 的混合溶液中,得到含 Na2PbC14的溶液;电解 Na2PbCl4溶液后生成 Pb,原理如图所示。下列判断不正确的是()A阳极区的溶质主要是 H2SO4 B电极的电极反应式为 PbCl42+2ePb+4Cl C当有 2.07g Pb 生成时,通过阳离子交换膜的阳离子为 0.04mol D电解过程中为了实现物质的循环利用,可向阴极区补充 PbO 6(6 分)
4、(2020新乡一模)化合物 M(如图所示)可用于制备各种高性能防腐蚀涂料。W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素,且占据三个不同周期,W 与 Z 的质子数之和是 X 的 2 倍。下列说法不正确的是()A原子半径:YZX BX 元素的族序数是 Y 元素的 2 倍 第3页(共26页)C工业上电解熔融 Y2X3化合物制备单质 Y DW 与 X 形成的所有化合物都只含极性共价键 7(6 分)(2020珠海一模)如图为某温度下 CO2溶液中各种组分的 pC(pC lgc)与溶液 pH 值的关系图。依据图中信息,下列说法不正确的是()AH2CO3,HCO3,CO32不能在同一溶液中大量共存 B
5、H2CO3的一级电离平衡常数 Ka106 C往 CO2的水溶液中加入过量的酸后,最终将变大 DpH9 时,溶液中存在关系 c(H+)+c(H2CO3)c(OH)+c(CO32)二、非选择题 8(14 分)(2020珠海一模)水合肼(N2H4H2O)是无色、有强还原性的液体,能与水,醇任意混合,不溶于乙醚和氯仿。实验室制备水合肼的原理为:CO(NH2)2+2NaOH+NaClONa2CO3+N2H4H2O+NaCl据此,某学生设计了下列实验。已知:NaClO 受热易分解为 NaCl 和 NaClO3 1制备 NaClO 溶液(如图 1)第4页(共26页)(1)装置 A 中发生的离子方程式为:;(
6、2)B 中的长颈漏斗和 C 中的玻璃管 a,在实验中所起的作用 (填“相同”或者“不同”);C 中用冰水浴控制温度在 25以下,其主要目的是 。2制取水合肼(如图 2)(3)c 装置中导管的作用是 (4)反应过程中,若将 CO(NH2)2滴加到 NaClO 中,将会产生大量氮气,降低水合肼的产率,原因是 (用化学方程式表示)。充分反应后,把“合成装置”内的溶液经过(填操作)、处理,即可得到水合肼的粗产品。3定量计算(5)称取馏分 0.20 g,加水配成 20.00 mL 溶液,在一定条件下,用 0.30 molL1 的 I2溶液进行滴定。已知:N2H4H2O+2I2N2+4HI+H2O。滴定时
7、,用 装标准液。实验测得消耗 I2溶液的平均值为 20.00 mL,馏分中 N2H4H2O 的质量分数为 。9(15 分)(2020珠海一模)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,且不会造成二次污染。已知高铁酸盐在低温碱性环境中稳定,易溶于水,难溶于无水乙醇等有机溶剂。常见高铁酸钾的制备方法如下:制备方法 具体内容 干法 Fe2O3、KNO3、KOH 混合加热共熔生成紫红色高铁酸钾和 KNO2等产物 湿法 强碱性介质中,Fe(NO3)3与 KClO 反应生成紫红色高铁酸钾溶液 第5页(共26页)电解法 电解浓 NaOH 溶液制备 Na2FeO4(1)干法制备反应中还原剂和氧
8、化剂的物质的量之比为:。(2)某湿法制备高铁酸钾的基本流程及步骤如图:控制反应温度为 25,搅拌 1.5h,经氧化等过程溶液变为紫红色,氧化过程的化学方程式为:。在紫红色溶液中加入饱和 KOH 溶液,析出紫黑色晶体,过滤,得到 K2FeO4粗产品。由此可知该温度下 K2FeO4的溶解度比 Na2FeO4的溶解度 (填“大”、“小”)。K2FeO4粗产品含有 Fe(OH)3、KCl 等杂质,用重结晶方法进行分离提纯。其提纯步骤为:将一定量的 K2FeO4粗产品溶于冷的 3mol/L 溶液中,过滤除去 ;将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和 KOH 溶液,搅拌、静置、过滤;所得固体用 洗涤 23
9、次,再在真空干燥箱中干燥,得到产品。湿法制备 K2FeO4的产率明显比另外两种方法低,试从化学反应的角度解释其中的原因 。(3)工业上还可用通过电解浓 NaOH 溶液制备 Na2FeO4,其工作原理如图所示,阴极的电极反应为:;其中可循环使用的物质是 。(4)已知 25时,KspFe(OH)34.01038、KspCu(OH)22.21020,向该温度下含有 Fe3+、Cu2+浓度均为 0.01mol/L 的溶液中,滴加浓 NaOH 溶液,当溶液 pH12 时,溶液中 c(Cu2+):c(Fe3+)。10(14 分)(2020珠海一模)CCUS 是一种二氧化碳的捕获、利用与封存的技术,这种技
10、第6页(共26页)术可将 CO2资源化,产生经济效益。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H150.0 kJmol1 反应:CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g)H2+24.0 kJmol1 反应:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)H3(1)H3 kJmol1(2)恒温恒容条件下,在密闭容器中通入等物质的量的 CO2和 H2,发生反应下列描述能说明反应 I 达到平衡状态的是 (填序号)。A容器内的混合气体的密度保持不变 B反应体系气体总质量保持不变 CCH3OH 和 CO2
11、的质量之比保持不变 D断裂 3NA个 HC 键同时断裂 2NA个 CO 键(3)反应在某温度下的平衡常数为 0.25,此温度下,在密闭容器中加入等物质的量的 CH3OCH3(g)和 H2O(g),反应到某时刻测得各组分浓度如下:物质 CH3OCH3(g)H2O(g)CH3OH(g)浓度/molL1 2x 2x x 此时 v正 v逆(填“”、“”或“”),当反应达到平衡状态时,混合气体中CH3OH 体积分数 V(CH3OH)%。(4)在某压强下,反应在不同温度、不同投料比时,CO2的平衡转化率如图 1 所示。T1温度下,将 6 mol CO2和 12 mol H2充入 3 L 的密闭容器中,20
12、min 后反应达到平衡状态,020 min 内的平均反应速率 V(CH3OCH3)。(5)恒压下将 CO2和 H2按体积比 1:3 混合,在不同催化剂作用下发生反应和反应,在相同的时间段内 CH3OH 的选择性和产率随温度的变化如图。第7页(共26页)其中:CH3OH 的选择性100%温度高于 230,CH3OH 产率随温度升高而下降的原因是 。在上述条件下合成甲醇的工业条件是 。A230B210C催化剂 CZT D催化剂 CZ(Zr1)T【化学-选修 3;物质结构】(15 分)11(15 分)(2020珠海一模)(1)根据 VSEPR 模型判断,下列微粒中所有原子都在同一平面上的一组是 。A
13、、SO32和 NO2 B、NO3和 SO3 C、H3O+和 ClO3 D、PO43和 SO32(2)CaF2的晶胞如图所示。下列有关 CaF2的表达正确的是 。aCa2+与 F间仅存在静电吸引作用 bF的离子半径小于 Cl,则 CaF2的熔点高于 CaCl2 c阴、阳离子比为 2:1 的离子化合物,均与 CaF2晶体构型相同 dCaF2中的化学键为离子键,因此 CaF2在熔融状态下能导电 CaF2难溶于水,但可溶于含 Al3+的溶液中,原因是:(用离子方程式表示,已知AlF63在溶液中可稳定存在)。晶胞中 F的配位数是 ,与一个 Ca2+等距离且最近的 Ca2+有 个。(3)铜、锌两种元素的第
14、一电离能、第二电离能如表所示 第8页(共26页)电离能/kJmol1 I1 I2 铜 746 1958 锌 906 1733 写出 Cu 原子核外电子排布式 ;铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,其主要原因是 。【化学-选修 5;有机化学基础】(15 分)12(2020珠海一模)某食用香味剂癸内酯(G)的合成路线如图:回答下列问题:(1)E 中官能团名称是 。(2)反应的反应类型是 。(3)写出 D 的结构简式 。(4)化合物 A 与乙醇反应生成 B,则的化学反应方程式 。(5)若 A 与乙二醇()发生缩聚反应生成高聚物 H,则 H 的结构简
15、式为 。(6)芳香化合物 K 比 C 少两个氢原子,且化合物 K 满足以下两个条件:遇 FeCl3溶液呈紫色,第9页(共26页)1molK 与足量的金属钠反应,在标准状况下生成 33.6LH2,有五种不同化学环境的氢,它们的数目之比为 1:1:2:2:4,则 K 可能的结构简式为 。(7)设计由制备的合成路线。(无机试剂任选)第10页(共26页)2020 年广东省珠海市高考化学一模试卷 参考答案与试题解析 一、选择题:本题共 7 小题,每小题 6 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(6 分)(2020珠海一模)2019 年北京园艺会的主题是“绿色生活,美丽家
16、园”。下列有关说法正确的是()A大会使用的太阳能电池能把太阳能转化为化学能,可减少化石能源的使用 B大会使用的建筑材料“碳纳米泡沫”与石墨烯互为同分异构体 C吸水性植物纤维可用作食品干燥剂,符合大会主题 D传统烟花中含有钾、钠、铜等金属单质的发光剂,大会庆典禁止使用【解答】解:A、太阳能电池是把太阳能转化为电能的装置,不是把太阳能转化为化学能,故 A 错误;B、碳纳米泡沫和石墨烯为碳的单质,互为同素异形体,二者不是同分异构体,故 B 错误;C、吸水性植物纤维具有吸水性,并且无毒,可作食品干燥剂,同时植物纤维不会造成环境污染,符合“绿色生活,美丽家园”大会主题,故 C 正确;D、传统烟花中含有钾
17、、钠、铜等金属单质的发光剂,燃放时呈现美丽的颜色,大会庆典上可在一定范围内适度使用,禁止使用太绝对,故 D 错误;故选:C。2(6 分)(2020珠海一模)关于化合物 2 一呋喃甲醛()下列说法不正确的是()A能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B含有三种官能团 C分子式为 C5H4O2 D所有原子一定不共平面【解答】解:A碳碳双键和醛基都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故 A 正确;第11页(共26页)B含有碳碳双键、醚键和醛基三种官能团,故 B 正确;C根据结构简式确定分子式为 C5H4O2,故 C 正确;D双键两端的原子共平面,单键可以旋转,所以该分子中所有原子可能共平面,故 D
18、错误;故选:D。3(6 分)(2020北京模拟)海水提镁的工艺流程如图:下列叙述正确的是()A反应池中的反应利用了相同条件下 Mg(OH)2比 Ca(OH)2难溶的性质 B干燥过程在 HCl 气流中进行,目的是避免溶液未完全中和 C上述流程中发生的反应有化合、分解、置换和复分解反应 D上述流程中可以循环使用的物质只有 H2和 Cl2【解答】解:A反应池中发生沉淀的转化,利用了相同条件下 Mg(OH)2比 Ca(OH)2难溶的性质,故 A 正确;B干燥过程在 HCl 气流中进行,目的是防止镁离子水解,故 B 错误;C由上述分析可知,不涉及置换反应,故 C 错误;D上述流程中可以循环使用的物质只有
19、 Cl2,故 D 错误;故选:A。4(6 分)(2020珠海一模)CuO 有氧化性,能被 NH3还原,为验证此结论,设计如图实验。有关该实验的说法正确的是()A反应时生成一种无污染的气体 NO BNH3与 CuO 反应后生成的红色物质可能是 Cu 第12页(共26页)C装浓氨水的装置名称是分液漏斗,只能用作分液操作 D烧杯中硫酸的作用是防倒吸【解答】解:ANO 是大气污染物,反应时生成一种无污染气体为氮气,故 A 错误;B在一定温度下,氨气与氧化铜反应生成红色物质可能为铜,若温度过高,氧化铜自身可受热转化为红色氧化亚铜,故 B 正确;C 分液漏斗可用于分液,还可用于反应中盛装液体,控制加入液体
20、的量来控制反应速率,故 C 错误;D烧杯中硫酸的作用是防止倒吸和吸收未反应的氨气,避免污染环境,故 D 错误。故选:B。5(6 分)(2020珠海一模)以 PbO 为原料回收铅的过程如下:将 PbO 溶解在 HCl 和 NaCl 的混合溶液中,得到含 Na2PbC14的溶液;电解 Na2PbCl4溶液后生成 Pb,原理如图所示。下列判断不正确的是()A阳极区的溶质主要是 H2SO4 B电极的电极反应式为 PbCl42+2ePb+4Cl C当有 2.07g Pb 生成时,通过阳离子交换膜的阳离子为 0.04mol D电解过程中为了实现物质的循环利用,可向阴极区补充 PbO【解答】解:A根据分析,
21、电极为阳极,根据阴离子放电顺序,阳极发生的电极反应:2H2O4e4H+O2,阳极区的溶质主要是 H2SO4,故 A 正确;B电极周围 PbCl42得电子转化为 Pb,则电极为阴极,阴极的电极反应是发生还原反应,电极的电极反应式为 PbCl42+2ePb+4Cl,故 B 正确;C当有 2.07 g Pb 生成时,即生成 Pb 的物质的量为0.01mol,根据电极反应式为 PbCl42+2ePb+4Cl,转移电子的物质的量为 0.02mol,电解液中的阳离子为氢离子,则通过阳离子交换膜的阳离子为 0.02 mol,故 C 错误;第13页(共26页)D阴极电解一段时间后溶液为 HCl 和 NaCl
22、的混合溶液,根据题意“将 PbO 粗品溶解在 HCl 和 NaCl 的混合溶液中,得到含 Na2PbCl4的电解液”,继续向阴极区加 PbO 粗品可恢复其浓度且实现物质的循环利用,故 D 正确;故选:C。6(6 分)(2020新乡一模)化合物 M(如图所示)可用于制备各种高性能防腐蚀涂料。W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素,且占据三个不同周期,W 与 Z 的质子数之和是 X 的 2 倍。下列说法不正确的是()A原子半径:YZX BX 元素的族序数是 Y 元素的 2 倍 C工业上电解熔融 Y2X3化合物制备单质 Y DW 与 X 形成的所有化合物都只含极性共价键【解答】解:根据分
23、析可知,W 为 H,X 为 O,Y 为 Al,Z 为 P 元素。AX 为 O,第二周期元素,Y 为 Al,Z 为 P,Y、Z 为第三周期元素,电子层数越多,半径越大,同周期元素,核电荷数越大,半径越小,则原子半径:YZX,故 A 正确;BX 为 O 元素,第A 族元素,Y 为 Al 元素,第A 族元素,X 的族序数是 Y 元素的2 倍,故 B 正确;CX 为 O,Y 为 Al,Y2X3为 Al2O3,工业上制备单质 Al 的方法为电解熔融 Al2O3,故C 正确;DX 为 O,W 为 H,W 与 X 形成的化合物有 H2O 和 H2O2,H2O2中含有非极性共价键,故 D 错误;故选:D。7(
24、6 分)(2020珠海一模)如图为某温度下 CO2溶液中各种组分的 pC(pC lgc)与溶液 pH 值的关系图。依据图中信息,下列说法不正确的是()第14页(共26页)AH2CO3,HCO3,CO32不能在同一溶液中大量共存 BH2CO3的一级电离平衡常数 Ka106 C往 CO2的水溶液中加入过量的酸后,最终将变大 DpH9 时,溶液中存在关系 c(H+)+c(H2CO3)c(OH)+c(CO32)【解答】解:AH2CO3存在的溶液中酸性较强,CO32存在的溶液中碱性较强,所以H2CO3、CO32不能大量共存,即 H2CO3、HCO3、CO32不能在同一溶液中大量共存,故 A 正确;B根据
25、图示可知,pH6 时 c(H2CO3)c(HCO3),则 H2CO3的一级电离平衡常数Kac(H+)106,故 B 正确;C往 CO2的水溶液中加入过量的酸后,碳酸转化成二氧化碳气体,碳酸浓度减小、氢离子浓度增大,则的比值将变大,故 C 正确;DpH9 时 c(H+)c(H2CO3)c(OH)c(CO32)c(HCO3),则 c(H+)+c(H2CO3)c(OH)+c(CO32),故 D 错误;故选:D。二、非选择题 8(14 分)(2020珠海一模)水合肼(N2H4H2O)是无色、有强还原性的液体,能与水,醇任意混合,不溶于乙醚和氯仿。实验室制备水合肼的原理为:CO(NH2)2+2NaOH+
26、NaClONa2CO3+N2H4H2O+NaCl据此,某学生设计了下列实验。已知:NaClO 受热易分解为 NaCl 和 NaClO3 第15页(共26页)1制备 NaClO 溶液(如图 1)(1)装置 A 中发生的离子方程式为:2MnO4+16H+10Cl2Mn2+8H2O+5Cl2;(2)B 中的长颈漏斗和 C 中的玻璃管 a,在实验中所起的作用 相同(填“相同”或者“不同”);C 中用冰水浴控制温度在 25以下,其主要目的是 防止温度太高使 NaClO 受热发生歧化反应。2制取水合肼(如图 2)(3)c 装置中导管的作用是 平衡恒压分液漏斗中液体上下气体压强 (4)反应过程中,若将 CO
27、(NH2)2滴加到 NaClO 中,将会产生大量氮气,降低水合肼的产率,原因是 N2H4H2O+2NaClON2+3H2O+2NaCl(用化学方程式表示)。充分反应后,把“合成装置”内的溶液经过(填操作)洗涤、蒸馏 处理,即可得到水合肼的粗产品。3定量计算 第16页(共26页)(5)称取馏分 0.20 g,加水配成 20.00 mL 溶液,在一定条件下,用 0.30 molL1 的 I2溶液进行滴定。已知:N2H4H2O+2I2N2+4HI+H2O。滴定时,用 酸式滴定管 装标准液。实验测得消耗 I2溶液的平均值为 20.00 mL,馏分中 N2H4H2O 的质量分数为 75%。【解答】解:1
28、(1)装置 A 中发生的离子方程式为 2MnO4+16H+10Cl2Mn2+8H2O+5Cl2,故答案为:2MnO4+16H+10Cl2Mn2+8H2O+5Cl2;(2)B 中的长颈漏斗和 C 中的玻璃管 a,在实验中所起的作用相同,均与外界相通,可平衡内外压强,C 中用冰水浴控制温度在 25以下,其主要目的是防止温度太高使 NaClO受热发生歧化反应,故答案为:相同;防止温度太高使 NaClO 受热发生歧化反应;2(3)c 装置中导管的作用是平衡恒压分液漏斗中液体上下气体压强,便于液体顺利流下,故答案为:平衡恒压分液漏斗中液体上下气体压强;(4)反应过程中,若将 CO(NH2)2滴加到 Na
29、ClO 中,将会产生大量氮气,降低水合肼的产率,原因是 N2H4H2O+2NaClON2+3H2O+2NaCl,充分反应后,把“合成装置”内的溶液经过洗涤、蒸馏处理,即可得到水合肼的粗产品,故答案为:N2H4H2O+2NaClON2+3H2O+2NaCl;洗涤;蒸馏;3碘溶液可氧化橡胶,滴定时,用酸式滴定管装标准液,故答案为:酸式滴定管;由 N2H4H2O+2I2N2+4HI+H2O 可知设馏分中水合肼(N2H4H2O)的质量分数为100%75%,故答案为:75%。9(15 分)(2020珠海一模)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,且不会造成二次污染。已知高铁酸盐在低温
30、碱性环境中稳定,易溶于水,难溶于无水乙醇等有机溶剂。常见高铁酸钾的制备方法如下:制备方法 具体内容 第17页(共26页)干法 Fe2O3、KNO3、KOH 混合加热共熔生成紫红色高铁酸钾和 KNO2等产物 湿法 强碱性介质中,Fe(NO3)3与 KClO 反应生成紫红色高铁酸钾溶液 电解法 电解浓 NaOH 溶液制备 Na2FeO4(1)干法制备反应中还原剂和氧化剂的物质的量之比为:3:1。(2)某湿法制备高铁酸钾的基本流程及步骤如图:控制反应温度为 25,搅拌 1.5h,经氧化等过程溶液变为紫红色,氧化过程的化学方程式为:2Fe(NO3)3+3NaClO+10NaOH2Na2FeO4+6Na
31、NO3+3NaCl+5H2O。在紫红色溶液中加入饱和 KOH 溶液,析出紫黑色晶体,过滤,得到 K2FeO4粗产品。由此可知该温度下 K2FeO4的溶解度比 Na2FeO4的溶解度 小(填“大”、“小”)。K2FeO4粗产品含有 Fe(OH)3、KCl 等杂质,用重结晶方法进行分离提纯。其提纯步骤为:将一定量的 K2FeO4粗产品溶于冷的 3mol/L KOH 溶液中,过滤除去 Fe(OH)3;将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和 KOH 溶液,搅拌、静置、过滤;所得固体用 乙醇 洗涤 23 次,再在真空干燥箱中干燥,得到产品。湿法制备 K2FeO4的产率明显比另外两种方法低,试从化学反应的角
32、度解释其中的原因 Cl被 FeO42氧化,消耗产品使产率降低。(3)工业上还可用通过电解浓 NaOH 溶液制备 Na2FeO4,其工作原理如图所示,阴极的电极反应为:2H2O+2eH2+2OH;其中可循环使用的物质是 NaOH。第18页(共26页)(4)已知 25时,KspFe(OH)34.01038、KspCu(OH)22.21020,向该温度下含有 Fe3+、Cu2+浓度均为 0.01mol/L 的溶液中,滴加浓 NaOH 溶液,当溶液 pH12 时,溶液中 c(Cu2+):c(Fe3+).51015:1。【解答】解:(1)氧化剂为 KNO3,被还原生成 KNO2,还原剂为 Fe2O3,被
33、氧化生成K2FeO4,由电子守恒可知(53)n(KNO3)2n(Fe2O3)(63),解得 n(KNO3):n(Fe2O3)3:1,故答案为:3:1;(2)硝酸铁晶体在碱性条件下被次氯酸钠氧化生成 Na2FeO4,过滤除去杂质 NaCl、硝酸钠,加入饱和 KOH 溶液后,将 Na2FeO4转化为溶解度更小的 K2FeO4,反应方程式为Na2FeO4+2KOHK2FeO4+2NaOH,冷却结晶、过滤,洗去高铁酸钾晶体表面的 KOH 和其他杂质,得到纯产品高铁酸钾。氧 化 过 程 的 化 学 方 程 式 为2Fe(NO3)3+3NaClO+10NaOH 2Na2FeO4+6NaNO3+3NaCl+
34、5H2O,故答案为:2Fe(NO3)3+3NaClO+10NaOH2Na2FeO4+6NaNO3+3NaCl+5H2O;加入饱和 KOH 溶液可以增大 K+的浓度,减小高铁酸钾的溶解,促进高铁酸钾晶体析出,可知该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小,故答案为:小;由操作过程可知利用重结晶进行提纯,将一定量的 K2FeO4粗产品溶于冷的3mol/LKOH 溶液中,过滤除去 Fe(OH)3;将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH 溶液,搅拌、静置、过滤;所得固体用乙醇洗涤 23 次,再在真空干燥箱中干燥,得到产品,用乙醇洗涤,洗去可溶性杂质,并减少因溶解导致的损失,故答案为:KOH;Fe
35、(OH)3;乙醇;湿法制备中 FeO42具有强氧化性,Cl被 FeO42氧化,消耗产品使产率降低,故答案为:Cl被 FeO42氧化,消耗产品使产率降低;(3)阳极是 Fe 失去失去电子,碱性条件下生成 FeO42,阳极电极反应式为 Fe6e+8OHFeO42+4H2O,阴极反应为 2H2O+2eH2+2OH,且钠离子向阴极移动,阴极室得到 A 溶液为 NaOH 溶液,可以循环利用,故答案为:2H2O+2eH2+2OH;NaOH;(4)已知 25时,KspFe(OH)34.01038、KspCu(OH)22.21020,向该温度下含有 Fe3+、Cu2+浓度均为 0.01mol/L 的溶液中,滴
36、加浓 NaOH 溶液,当溶液 pH 第19页(共26页)12 时,溶液中 c(Cu2+):c(Fe3+)5.51015:1,故答案为:.51015:1。10(14 分)(2020珠海一模)CCUS 是一种二氧化碳的捕获、利用与封存的技术,这种技术可将 CO2资源化,产生经济效益。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H150.0 kJmol1 反应:CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g)H2+24.0 kJmol1 反应:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)H3(1)H3 12
37、4.0 kJmol1(2)恒温恒容条件下,在密闭容器中通入等物质的量的 CO2和 H2,发生反应下列描述能说明反应 I 达到平衡状态的是 CD(填序号)。A容器内的混合气体的密度保持不变 B反应体系气体总质量保持不变 CCH3OH 和 CO2的质量之比保持不变 D断裂 3NA个 HC 键同时断裂 2NA个 CO 键(3)反应在某温度下的平衡常数为 0.25,此温度下,在密闭容器中加入等物质的量的 CH3OCH3(g)和 H2O(g),反应到某时刻测得各组分浓度如下:物质 CH3OCH3(g)H2O(g)CH3OH(g)浓度/molL1 2x 2x x 此时 v正 v逆(填“”、“”或“”),当
38、反应达到平衡状态时,混合气体中 CH3OH 体积分数 V(CH3OH)%20%。(4)在某压强下,反应在不同温度、不同投料比时,CO2的平衡转化率如图 1 所示。T1温度下,将 6 mol CO2和 12 mol H2充入 3 L 的密闭容器中,20min 后反应达到平衡状态,020 min 内的平均反应速率 V(CH3OCH3)0.03molL1min1。第20页(共26页)(5)恒压下将 CO2和 H2按体积比 1:3 混合,在不同催化剂作用下发生反应和反应,在相同的时间段内 CH3OH 的选择性和产率随温度的变化如图。其中:CH3OH 的选择性100%温度高于 230,CH3OH 产率随
39、温度升高而下降的原因是 反应H0,温度升高,使 CO2转化为 CH3OH 的平衡转化率下降。在上述条件下合成甲醇的工业条件是 AD。A230B210C催化剂 CZT D催化剂 CZ(Zr1)T【解答】解:反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H150.0 kJmol1 反应:CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g)H2+24.0 kJmol1 盖斯定律计算2得到反应:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)H3124.0kJ/mol 第21页(共26页)故答案为:124.0;(2)对于反应 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+
40、H2O(g)A恒温恒容条件下,气体质量不变,容器内的混合气体的密度保持不变,不能说明达到平衡状态,故 A 错误;B反应体系气体总质量始终保持不变,不能说明达到平衡状态,故 B 错误;CCH3OH 和 CO2的质量比保持不变,说明浓度不变,能说明达到平衡状态,故 C 正确;D断裂 3NA个 HO 键同时断裂 2NA个 CO 键,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故 D 正确;故答案为:CD;(3)对于反应 CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g)其浓度商0.25平衡常数 K,此时反应达到平衡状态,v正v逆。混合气体中 CH3OH 体积分数 V(CH3OH)%100%20%。故答
41、案为:;20;(4)T1温度下,将 6molCO2和 12molH2充入 3L 的密闭容器中,由图象可知,20min 后反应达到平衡状态时二氧化碳转化率为 60%,则生成 CH3OCH30 为 6mol60%1.8mol,所以平均反应速率 v(CH3OCH3)0.03molL1min1。故答案为:0.03molL1min1;(5)反应H0,温度升高,使 CO2转化为 CH3OH 的平衡转化率下降,故答案为:反应H0,温度升高,使 CO2转化为 CH3OH 的平衡转化率下降;温度越高反应速率越快,由图知,温度高于 230,CH3OH 产率随温度升高而下降,所以温度应该选择 230在相同条件下,催
42、化剂 CZ(Zr1)T 比 CZTD 的催化效果好故答案为:AD。【化学-选修 3;物质结构】(15 分)11(15 分)(2020珠海一模)(1)根据 VSEPR 模型判断,下列微粒中所有原子都在同一平面上的一组是 B。A、SO32和 NO2 B、NO3和 SO3 第22页(共26页)C、H3O+和 ClO3 D、PO43和 SO32(2)CaF2的晶胞如图所示。下列有关 CaF2的表达正确的是 bd。aCa2+与 F间仅存在静电吸引作用 bF的离子半径小于 Cl,则 CaF2的熔点高于 CaCl2 c阴、阳离子比为 2:1 的离子化合物,均与 CaF2晶体构型相同 dCaF2中的化学键为离
43、子键,因此 CaF2在熔融状态下能导电 CaF2难溶于水,但可溶于含 Al3+的溶液中,原因是:3CaF2+Al3+3Ca2+AlF63 (用离子方程式表示,已知AlF63在溶液中可稳定存在)。晶胞中 F的配位数是 4,与一个 Ca2+等距离且最近的 Ca2+有 12 个。(3)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示 电离能/kJmol1 I1 I2 铜 746 1958 锌 906 1733 写出 Cu 原子核外电子排布式 Ar3d104s1;铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,其主要原因是 Cu 原子失去一个电子后,核外电子排布为
44、Ar3d10,而锌为Ar3d104s1,根据洪特规则,铜达到了较稳定状态,所以 Cu 的第二电离能相对较大。【解答】解:(1)根据 VSEPR 模型判断,微粒中所有原子都在同一平面上,说明该微粒为平面形结构;ASO32中 S 原子价层电子对个数3+4,为四面体结构;NO2中 N 原子价层电子对个数2+3,为三角锥形结构,都不是平面形结构的微粒,故 A错误;BNO3中 N 原子价层电子对个数3+3,为平面三角形结构;SO3中 S 第23页(共26页)原子价层电子对个数3+3,为平面三角形结构,所有原子共平面,故 B 正确;CH3O+中 O 原子价层电子对个数3+4,为四面体结构;ClO3中 Cl
45、 原子价层电子对个数3+4,为四面体结构,所有原子不共平面,故 C 错误;DPO43中 P 原子价层电子对个数4+4,为四面体结构;SO32中 S 原子价层电子对个数3+4,为四面体结构,所有原子不共平面,故 D 错误;故选:B;(2)a阴阳离子间存在静电引力和静电斥力,Ca2+与 F间存在静电吸引作用,还存在静电斥力,故 a 错误;b离子晶体的熔点与离子所带电荷、离子半径有关,离子半径越小,离子晶体的熔点越高,所以 CaF2的熔点高于 CaCl2,故 b 正确;c晶体的结构与电荷比、半径比有关,阴阳离子比为 2:1 的物质,与 CaF2晶体的电荷比相同,若半径比相差较大,则晶体构型不相同,故
46、 c 错误;dCaF2中的化学键为离子键,离子化合物在熔融时能发生电离,存在自由移动的离子,能导电,因此 CaF2在熔融状态下能导电,故 d 正确;故答案为:bd;CaF2难溶于水,但可溶于含 Al3+的溶液中,因为在溶液中 F与 Al3+能形成很难电离的配离子 AlF63,使 CaF2的溶解平衡正移,其反应的离子方程式为:3CaF2+Al3+3Ca2+AlF63;故答案为:3CaF2+Al3+3Ca2+AlF63;晶胞中 F的配位数是 4,与一个 Ca2+等距离且最近的 Ca2+个数38212;故答案为:4;12;(3)Cu 是 29 号元素,其原子核外有 29 个电子,根据构造原理书写基态
47、 Cu 原子核外电子排布式为Ar3d104s1,故答案为:Ar3d104s1;Cu 原子失去一个电子后,核外电子排布为Ar3d10,而锌为Ar3d104s1,根据洪特规则,铜达到了较稳定状态,所以 Cu 的第二电离能相对较大,故答案为:Cu 原子失去一个电子后,核外电子排布为Ar3d10,而锌为Ar3d104s1,根据洪特规则,铜达到了较稳定状态,所以 Cu 的第二电离能相对较大。第24页(共26页)【化学-选修 5;有机化学基础】(15 分)12(2020珠海一模)某食用香味剂癸内酯(G)的合成路线如图:回答下列问题:(1)E 中官能团名称是 羰基、碳碳双键。(2)反应的反应类型是 加成反应
48、或还原反应。(3)写出 D 的结构简式 。(4)化 合 物A与 乙 醇 反 应 生 成B,则 的 化 学 反 应 方 程 式 。(5)若 A 与乙二醇()发生缩聚反应生成高聚物 H,则 H 的结构简式为 。(6)芳香化合物 K 比 C 少两个氢原子,且化合物 K 满足以下两个条件:遇 FeCl3溶液呈紫色,1molK 与足量的金属钠反应,在标准状况下生成 33.6LH2,有五种不同化学环境的氢,它们的数目之比为 1:1:2:2:4,第25页(共26页)则 K 可能的结构简式为 。(7)设计由制备的合成路线。(无机试剂任选)【解答】解:(1)E 中官能团名称是羰基、碳碳双键,故答案为:羰基、碳碳
49、双键;(2)反应中 E 中碳碳双键和氢气反应生成碳碳单键,该反应的反应类型是加成反应或还原反应,故答案为:加成反应或还原反应;(3)D 的结构简式为,故答案为:;(4)化 合 物A与 乙 醇 反 应 生 成B,则 的 化 学 反 应 方 程 式,故答案为:;(5)若 A 与乙二醇()发生缩聚反应生成高聚物 H,则 H 的结构简式为,故答案为:;(6)芳香化合物 K 比 C 少两个氢原子,且化合物 K 满足以下两个条件:遇 FeCl3溶液呈紫色,说明含有酚羟基,第26页(共26页)1molK 与足量的金属钠反应,在标准状况下生成 33.6LH2,生成 1.5mol 氢气,说明 K分子中含有 3 个羟基;有五种不同化学环境的氢,它们的数目之比为 1:1:2:2:4,C 的不饱和度是 3,苯环的不饱和度是 4,且 K 比 C 少 2 个 H 原子,说明 K 中除了苯环外不含其它双键或环,根据其 H 原子比例关系知,应该含有 2 个CH2,则 K 可能的结构简式为,故答案为:;(7)由制备,根据“某食用香味剂癸内酯(G)的合成路线“知,先和乙醇发生酯化反应生成酯,然后发生 的 反 应、的 反 应 得 到,其 合 成 路 线 为,故答案为: