《2020年河北省全国统一高考化学试卷(新课标ⅰ)(含解析版).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年河北省全国统一高考化学试卷(新课标ⅰ)(含解析版).docx（30页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2020年全国统一高考化学试卷（新课标）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）国家卫健委公布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案指出，乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸（CH3COOOH）、氯仿等均可有效灭活病毒。对于上述化学药品，下列说法错误的是（）ACH3CH2OH能与水互溶 BNaClO通过氧化灭活病毒C过氧乙酸相对分子质量为76 D氯仿的化学名称是四氯化碳2（6分）紫花前胡醇（）可从中药材当归和白芷中提取得到，能提高人体免疫力。有关该化合物，下列叙述错误的是（）A分子式为C14H14O4 B不能使酸性重铬酸钾溶液变色C能
2、够发生水解反应 D能够发生消去反应生成双键3（6分）下列气体去除杂质的方法中，不能实现目的的是（）气体（杂质）方法ASO2（H2S） 通过酸性高锰酸钾溶液BCl2（HCl）通过饱和的食盐水CN2（O2）通过灼热的铜丝网DNO（NO2）通过氢氧化钠溶液AABBCCDD4（6分）铑的配合物离子（Rh（CO）2I2可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。下列叙述错误的是（）ACH3COI是反应中间体B甲醇羰基化反应为CH3OH+COCH3CO2HC反应过程中Rh的成键数目保持不变D存在反应CH3OH+HICH3I+H2O5（6分）1934年约里奥居里夫妇在核反应中用粒子（即氦核He）轰击金属原子X，得到
3、核素Y，开创了人造放射性核素的先河：X+HeY+n其中元素X、Y的最外层电子数之和为8下列叙述正确的是（）AX的相对原子质量为26BX、Y均可形成三氯化物CX的原子半径小于Y的DY仅有一种含氧酸6（6分）科学家近年发明了一种新型ZnCO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是（）A放电时，负极反应为Zn2e+4OHZn（OH）42B放电时，1mol CO2转化为HCOOH，转移的电子数为2molC充电时，电池总反应为2Zn（OH）422Zn+O2+4OH+2H2OD充电时，正
4、极溶液中OH浓度升高7（6分）以酚酞为指示剂，用0.1000molL1的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系数随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。比如A2的分布系数：（A2）下列叙述正确的是（）A曲线代表（H2A），曲线代表（HA）BH2A溶液的浓度为0.2000molL1CHA的电离常数Ka1.0102D滴定终点时，溶液中c（Na+）2c（A2）+c（HA）二、非选择题：共58分。第810题为必考题，每个试题考生都必须作答。第1112题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共43分。8（14分）钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3
5、、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金属离子Fe3+Fe2+Al3+Mn2+开始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.1回答下列问题：（1）“酸浸氧化”需要加热，其原因是 。（2）“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化成VO2+，同时还有 离子被氧化。写出VO+转化为VO2+反应的离子方程式 。（3）“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为V2O5xH2O，随滤液可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、 ，以及部分的 。（4）“
6、沉淀转溶”中，V2O5xH2O转化为钒酸盐溶解。滤渣的主要成分是 。（5）“调pH”中有沉淀生成，生成沉淀反应的化学方程式是 。（6）“沉钒”中析出NH4VO3晶体时，需要加入过量NH4Cl，其原因是 。9（15分）为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。回答下列问题：（1）由FeSO47H2O固体配制0.10molL1 FeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、 （从下列图中选择，写出名称）。（2）电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率（u）应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择 作为电解质。阳离子 u108/
7、（m2s1V1） 阴离子 u108/（m2s1V1） Li+ 4.07 HCO3 4.61 Na+ 5.19 NO3 7.40 Ca2+ 6.59 Cl 7.91 K+ 7.62 SO428.27（3）电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入 电极溶液中。（4）电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c（Fe2+）增加了0.02molL1石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c（Fe2+） 。（5）根据（3）、（4）实验结果，可知石墨电极的电极反应式为 ，铁电极反应式为 。因此，验证了Fe2+氧化性小于 ，还原性小于 。（6）实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中
8、加入几滴Fe2（SO4）3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是 。10（14分）硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2（g）+O2（g）SO3（g）H98kJmol1问答下列问题：（1）钒催化剂参与反应的能量变化如图（a）所示，V2O5（s）与SO2（g）反应生成VOSO4（s）和V2O4（s）的热化学方程式为： 。（2）当SO2（g）、O2（g）和N2（g）起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO2平衡转化率随温度的变化如图（b）所示。反应
9、在5.0MPa、550时的 ，判断的依据是 。影响的因素有 。（3）将组成（物质的量分数）为2m% SO2（g）、m% O2（g）和q% N2（g）的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时，若SO2转化率为，则SO3压强为 ，平衡常数Kp （以分压表示，分压总压物质的量分数）。（4）研究表明，SO2催化氧化的反应速率方程为：vk（1）0.8（1n）式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；为SO2平衡转化率，为某时刻SO2转化率，n为常数。在0.90时，将一系列温度下的k、值代入上述速率方程，得到vt曲线，如图（c）所示。曲线上v最大值所对应温度称为该下反应的最适宜温度tmt
10、tm时，v逐渐提高；ttm后，v逐渐下降。原因是 。（二）选考题：共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。化学-选修3：物质结构与性质（15分）11（15分）Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：（1）基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为 。（2）Li及其周期表中相邻元素的第一电离能（I1）如表所示。I1（Li）I1（Na），原因是 。 I1（Be）I1（B）I1（Li），原因是 。I1/（kJmol1） Li520 Be900 B801 Na496 Mg7
11、38Al578（3）磷酸根离子的空间构型为 ，其中P的价层电子对数为 、杂化轨道类型为 。（4）LiFePO4的晶胞结构示意图如（a）所示。其中O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LiFePO4的单元数有 个。电池充电时，LiFePO4脱出部分Li+，形成Li1xFePO4，结构示意图如（b）所示，则x ，n（Fe2+）：n（Fe3+） 。化学-选修5：有机化学基础（15分）12有机碱，例如二甲基胺（）、苯胺（）、吡啶（）等，在有机合成中应用很普遍，目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注。以下为有机超强碱F的合成路线：已知如下信息：H2C
12、CH2+RNH2苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体回答下列问题：（1）A的化学名称为 。（2）由B生成C的化学方程式为 。（3）C中所含官能团的名称为 。（4）由C生成D的反应类型为 。（5）D的结构简式为 。（6）E的六元环芳香同分异构体中，能与金属钠反应，且核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为6：2：2：1的有 种，其中，芳香环上为二取代的结构简式为 。2020年全国统一高考化学试卷（新课标）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）国家卫健委公布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案指出，乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、
13、过氧乙酸（CH3COOOH）、氯仿等均可有效灭活病毒。对于上述化学药品，下列说法错误的是（）ACH3CH2OH能与水互溶BNaClO通过氧化灭活病毒C过氧乙酸相对分子质量为76D氯仿的化学名称是四氯化碳【分析】ACH3CH2OH与水分子间能形成氢键，并且都是极性分子；BNaClO具有强氧化性；C过氧乙酸的结构简式为CH3COOOH；D氯仿的化学名称是三氯甲烷。【解答】解：ACH3CH2OH与水分子间能形成氢键，并且都是极性分子，所以CH3CH2OH能与水以任意比互溶，故A正确；BNaClO具有强氧化性，通过氧化能灭活病毒，故B正确；C过氧乙酸的结构简式为CH3COOOH，相对分子质量为122+
14、4+16376，故C正确；D氯仿的化学名称是三氯甲烷，不是四氯化碳，故D错误；故选：D。【点评】本题结合时事热点考查化学问题，平时要注意积累，题目难度不大。2（6分）紫花前胡醇（）可从中药材当归和白芷中提取得到，能提高人体免疫力。有关该化合物，下列叙述错误的是（）A分子式为C14H14O4B不能使酸性重铬酸钾溶液变色C能够发生水解反应D能够发生消去反应生成双键【分析】A、分子中14个碳原子，不饱和度为8；B、分子中含有碳碳双键和羟基直接相连碳上有氢原子；C、分子中含有酯基，能发生水解；D、与OH相连的C的邻位C上有一种H可发生消去反应；【解答】解：A、分子的不饱和度为8，则氢原子个数为：142
15、+28214，四个氧原子，所以分子式为：C14H14O4，故A正确；B、分子中含有碳碳双键和羟基直接相连碳上有氢原子，所以能使酸性重铬酸钾溶液变色，故B错误；C、分子中含有能发生水解酯基，则紫花前胡醇能水解，故C正确；D、与OH相连的C的邻位C上有一种H可发生消去反应，生成双键，故D正确；故选：B。【点评】本题考查有机物的结构与性质，为高频考点，把握醇消去反应的结构特点为解答的关键，侧重醇性质的考查，题目难度不大。3（6分）下列气体去除杂质的方法中，不能实现目的的是（）气体（杂质）方法ASO2（H2S）通过酸性高锰酸钾溶液BCl2（HCl）通过饱和的食盐水CN2（O2）通过灼热的铜丝网DNO（
16、NO2）通过氢氧化钠溶液AABBCCDD【分析】除杂的原则是不引入新的杂质，不减少要提纯的物质，操作简单，绿色环保。ASO2具有还原性，易被酸性高锰酸钾溶液氧化为硫酸；B饱和食盐水可以减少氯气的溶解量；CN2（O2）利用化学性质的差异，铜与氧气反应，；D.2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O，NO为不成盐氧化物，【解答】解：ASO2被酸性高锰酸钾溶液氧化为硫酸，故A错误；BCl2（HCl）利用溶解性的差异，除去HCl，故B正确；CN2（O2）利用化学性质的差异，铜与氧气反应，不与氮气反应，达到除杂目的，故C正确；DNO2可以与NaOH发生反应：2NO2+2NaOHNaNO2+Na
17、NO3+H2O，NO与NaOH溶液不能发生反应；尽管NO可以与NO2一同跟NaOH发生反应：NO+NO2+2NaOH2NaNO3+H2O，但由于杂质的含量一般较少，所以也不会对NO的量产生较大的影响，故D正确；故选：A。【点评】本题考查了气体除杂质，要掌握各物质的性质，难度不大，注重基础。4（6分）铑的配合物离子（Rh（CO）2I2可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。下列叙述错误的是（）ACH3COI是反应中间体B甲醇羰基化反应为CH3OH+COCH3CO2HC反应过程中Rh的成键数目保持不变D存在反应CH3OH+HICH3I+H2O【分析】A、由图可知，铑的配合物离子（Rh（CO）2I2生成
18、CH3COI，CH3COI继续与H2O反应生成HI和CH3CO2H；B、由图可知发生的反应依次为：CH3OH+HICH3I+H2O，+CH3I，+CO，CH3COI+，CH3COI+H2OHI+CH3CO2H，6个反应依次发生；C、由图可以看出Rh的成键数目由46564变化；D、由B分析及图中箭头方向判断出此步反应。【解答】解：A、由图可知，铑的配合物离子（Rh（CO）2I2生成CH3COI，CH3COI继续与H2O反应生成HI和CH3CO2H，所以CH3COI是反应中间体，故A正确；B、由图可知发生的反应依次为：CH3OH+HICH3I+H2O，+CH3I，+CO，CH3COI+，CH3CO
19、I+H2OHI+CH3CO2H，6个反应依次发生，6个反应方程式相加和，消去中间产物得出总反应：CH3OH+COCH3CO2H，故B正确；C、由图可以看出Rh的成键数目由4变为6再变为5再变为6再变为4，依次循环，故C错误；D、由B分析，按照箭头方向可知：CH3OH和HI反应生成CH3I和H2O，反应方程式为：即CH3OH+HICH3I+H2O，故D正确；故选：C。【点评】本题考查学生对有机化学基础的理解和掌握，题目难度中等，掌握反应类型、化学反应原理等，明确由化学反应是解题关键。同时也考查了学生阅读题目获取新信息的能力，需要学生具备扎实的基础与综合运用知识、信息分析解决问题能力。5（6分）1
20、934年约里奥居里夫妇在核反应中用粒子（即氦核He）轰击金属原子X，得到核素Y，开创了人造放射性核素的先河：X+HeY+n其中元素X、Y的最外层电子数之和为8下列叙述正确的是（）AX的相对原子质量为26BX、Y均可形成三氯化物CX的原子半径小于Y的DY仅有一种含氧酸【分析】由X+HeY+n及质量守恒可知，W30+1427，X、Y的最外层电子数之和为8，X的最外层电子数为3，金属原子X的质量数为27、且位于A族，Z13符合题意，则X为Al；Y的最外层电子数为835，质子数为13+215，Y为P，以此来解答。【解答】解：由上述分析可知X为Al、Y为P，AW为27，X原子的相对原子质量为27，故A错
21、误；BX、Y可形成三氯化物分别为AlCl3、PCl3，故B正确；C同周期从左向右原子半径减小，则X的原子半径大于Y的半径，故C错误；DY的含氧酸有磷酸、偏磷酸等，故D错误；故选：B。【点评】本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握最外层电子数、质量守恒来推断元素为解答的关键，同时侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。6（6分）科学家近年发明了一种新型ZnCO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是（）A放电时，负极反应为Zn2e+4OHZn（OH
22、）42B放电时，1mol CO2转化为HCOOH，转移的电子数为2molC充电时，电池总反应为2Zn（OH）422Zn+O2+4OH+2H2OD充电时，正极溶液中OH浓度升高【分析】电极为金属锌放电时，由图示知负极反应为Zn2e+4OHZn（OH）42，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸为还原反应，充电时阳极生成氧气，阴极发生还原反应生成锌，据此答题。【解答】解：A放电时，金属锌做负极生成Zn（OH）42，负极反应为Zn2e+4OHZn（OH）42，故A正确；B放电时，CO2中碳的化合价为+4价，HCOOH中碳的化合价+2，1mol CO2转化为HCOOH，降低2价，转移的电子数为2mol，故
23、B正确；C充电时，阳极电极反应：2H2O4e4H+O2，阴极反应：Zn（OH）42Zn2e+4OH，电池总反应为2Zn（OH）422Zn+O2+4OH+2H2O，故C正确；D充电时，阳极（原电池的正极）电极反应：2H2O4e4H+O2，溶液中H+浓度增大，溶液中c（H+）c（OH）KW，温度不变时，KW不变，因此溶液中OH浓度降低，故D错误；故选：D。【点评】本题考查原电池原理、电解池原理、电极方程式的书写、离子电子的转移等知识点，是高频考点，难度中等，注重基础。7（6分）以酚酞为指示剂，用0.1000molL1的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系数
24、随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。比如A2的分布系数：（A2）下列叙述正确的是（）A曲线代表（H2A），曲线代表（HA）BH2A溶液的浓度为0.2000molL1CHA的电离常数Ka1.0102D滴定终点时，溶液中c（Na+）2c（A2）+c（HA）【分析】A、曲线一直在减小，曲线在一直增加，且两者相加等于1；B、溶液的pH发生突变时，滴有酚酞的溶液发生颜色变化，到达滴定终点，即NaOH和H2A恰好完全反应；C、HA的电离常数Ka；D、滴定终点时（HA）0，溶液中的电荷守恒：c（H+）+c（Na+）2c（A2）+c（OH）。【解答】解：A、在未加NaOH溶液时，曲线的分布系数
25、与曲线的分布系数之和等于1，且曲线一直在减小，曲线在一直增加；说明H2A第一步完全电离，第二步存在电离平衡，即H2AHA+H+，HAA2+H+，曲线代表（HA）；当加入用0.1000molL1的NaOH溶液40.00mL滴定后，发生NaHA+NaOHNa2A+H2O，HA的分布系数减小，A2的分布系数在增大，且曲线在一直在增加，在滴定终点后与重合，所以曲线代表（A2），故A错误；B、当加入40.00mLNaOH溶液时，溶液的pH发生突变，到达滴定终点，说明NaOH和H2A恰好完全反应，根据反应2NaOH+H2ANa2A+2H2O，n（NaOH）2n（H2A），c（H2A）0.1000mol/L
26、，故B错误；C、由于H2A第一步完全电离，则HA的起始浓度为0.1000mol/L，根据图象，当VNaOH0时，HA的分布系数为0.9，溶液的pH1，A2的分布系数为0.1，则HA的电离平衡常数Ka1102，故C正确；D、用酚酞作指示剂，酚酞变色的pH范围为8.210，终点时溶液呈碱性，c（OH）c（H+），溶液中的电荷守恒，c（H+）+c（Na+）2c（A2）+c（OH）+c（HA），则c（Na+）2c（A2）+c（HA），故D错误；故选：C。【点评】本题考查学生对酸碱混合时的定性判断和pH的理解和掌握，以及阅读题目获取新信息能力等，熟练掌握电离平衡、水解平衡的的影响原理等，需要学生具备扎实
27、的基础与综合运用知识、信息分析解决问题能力，题目难度中等。明确曲线是解题关键。二、非选择题：共58分。第810题为必考题，每个试题考生都必须作答。第1112题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共43分。8（14分）钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金属离子Fe3+Fe2+Al3+Mn2+开始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.1回答下列问题：（1）“酸浸氧化”需要加热，
28、其原因是加快酸浸和氧化反应速率。（2）“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化成VO2+，同时还有Fe2+离子被氧化。写出VO+转化为VO2+反应的离子方程式VO+2H+MnO2VO2+Mn2+H2O。（3）“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为V2O5xH2O，随滤液可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、Mn2+，以及部分的Al3+和Fe3+。（4）“沉淀转溶”中，V2O5xH2O转化为钒酸盐溶解。滤渣的主要成分是Fe（OH）3。（5）“调pH”中有沉淀生成，生成沉淀反应的化学方程式是HCl+NaAl（OH）4Al（OH）3+NaCl+H2O。（6）“沉钒”中析出NH4VO3晶体时，需要加入过量NH4
29、Cl，其原因是利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全。【分析】黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4，加入稀硫酸，使Fe3O4生成Fe3+和Fe2+；加入MnO2氧化还原性的Fe2+成Fe3+；VO+和VO2+成VO2+，SiO2和硅酸盐与酸生成的硅酸成为滤渣，滤液含有：Fe3+、VO2+、K+、Mg2+、Na+、Mn2+、Al3+；滤液加入NaOH溶液至pH3.03.1，中和过量的硫酸并沉淀Fe3+，使钒水解并沉淀为V2O5xH2O，得滤饼，除去滤液Mn2+、K+、Mg2+、Na+及部分Fe3+、Al3+；滤饼加入过量NaOH
30、溶液至pH13，沉淀转溶得滤液，滤液含有V2O5xH2O生成VO3和溶于碱的Al（OH）3生成的Al（OH）4；滤渣为Fe（OH）3，滤液加入盐酸调pH，Al（OH）4生成Al（OH）3即滤渣；滤液含有VO3，加入NH4Cl沉钒的产物：NH4VO3；和滤液NaCl溶液；（1）升高温度，反应速率加快；（2）加入氧化性物质可除去具有还原性的离子；依据电子转移守恒和元素守恒写出离子方程式；（3）根据某些离子沉淀的pH，找出相应沉淀的离子；（4）Fe3+溶液呈强碱性时转化为Fe（OH）3；（5）加入酸沉淀离子Al（OH）4生成Al（OH）3；（6）NH4Cl溶于水电离出NH4+，根据沉淀溶解平衡原理，
31、利用等离子效应。【解答】解：（1）温度升高反应速率加快；加快酸浸氧化的反应速率，故答案为：加快酸浸和氧化反应速率；（2）加入氧化剂MnO2，除了氧化具有还原性的VO+和VO2+，还可以氧化还原性的Fe2+为Fe3+；以便后面步骤一次性的除去Fe元素；酸浸氧化VO+转化为VO2+，根据电荷守恒和电子转移守恒得出：在酸性条件下，+3价的矾化合价升高2生成+5价，MnO2中+4价的锰化合价降低2生成+2价，所以反应的离子方程式为：VO+2H+MnO2VO2+Mn2+H2O，故答案为：Fe2+；VO+2H+MnO2VO2+Mn2+H2O；（3）“中和沉淀”中，滤液加入NaOH溶液至pH3.03.1，中
32、和过量的硫酸并沉淀Fe3+和Al3+，使钒水解并沉淀为V2O5xH2O，得滤饼，除去滤液Mn2+、K+、Mg2+、Na+及部分Fe3+、Al3+，故答案为：Mn2+、Fe3+和Al3+；（4）滤液加入NaOH溶液至pH3.03.1，中和过量的硫酸并沉淀Fe3+，使钒水解并沉淀为V2O5xH2O，得滤饼，故答案为：Fe（OH）3；（5）滤液含有V2O5xH2O生成VO3和溶于碱的Al（OH）3生成的Al（OH）4；滤液加入盐酸调pH，Al（OH）4生成Al（OH）3即滤渣；化学方程式为：HCl+NaAl（OH）4Al（OH）3+NaCl+H2O，故答案为：HCl+NaAl（OH）4Al（OH）3
33、+NaCl+H2O；（6）“沉钒”中析出NH4VO3晶体时，NH4VO3沉淀溶解平衡方程式为：NH4+（aq）+VO3（aq）NH4VO3（s），需要加入过量NH4Cl，NH4Cl溶于水电离出NH4+，增大c（NH4+），利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全。故答案为：利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全。【点评】本题考查学生对化学实验的理解和掌握，题目难度中等，掌握每步的除杂和分离目的等，明确由工艺流程写出相应反应是解题关键。同时考查学生阅读题目获取新信息的能力，需要学生具备扎实的基础与综合运用知识、信息分析解决问题能力。9（15分）为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用
34、下列电池装置进行实验。回答下列问题：（1）由FeSO47H2O固体配制0.10molL1 FeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、托盘天平、烧杯、量筒（从下列图中选择，写出名称）。（2）电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率（u）应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择KCl作为电解质。阳离子 u108/（m2s1V1） 阴离子 u108/（m2s1V1） Li+ 4.07 HCO3 4.61 Na+ 5.19 NO3 7.40 Ca2+ 6.59 Cl 7.91 K+ 7.62 SO428.27（3）电流表显示电子由铁电极流向石墨
35、电极。可知，盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液中。（4）电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c（Fe2+）增加了0.02molL1石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c（Fe2+）0.09 mol/L。（5）根据（3）、（4）实验结果，可知石墨电极的电极反应式为Fe3+eFe2+，铁电极反应式为Fe2eFe2+。因此，验证了Fe2+氧化性小于Fe3+，还原性小于Fe。（6）实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2（SO4）3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是取少量活化液，加入洁净的试管中，向其中加入两滴硫氰酸钾溶液，看是否变红，若
36、不变红，说明已经活化完成。【分析】（1）配制一定物质的量浓度的溶液用到的仪器有，托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶。（2）盐桥中的离子不与溶液中的物质反应，排除了碳酸氢根离子和硝酸根离子，电迁移率尽可能的接近，硫酸根离子的电迁移率与其它离子的相差较大，KCl的阴阳离子电迁移率相差最小；（3）铁电极失去电子，铁电极是负极，石墨电极是正极，原电池内部阳离子向正极移动，所以阳离子向石墨电极移动。（4）铁电极反应：Fe2eFe2+，铁电极增加0.02mol/L，根据电荷守恒，石墨电极反应Fe3+eFe2+，则石墨电极增加0.04 mol/L，原溶液是0.05mol/L，现在变为0.09 mol/L；
37、（5）铁电极为负极，电极反应：Fe2eFe2+，石墨电极为正极，电极反应反应：Fe3+eFe2+，电池的总反应式为：2Fe3+Fe3Fe2+，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物，所以氧化性：Fe3+Fe2+，同理还原性FeFe2+（6）对铁电极活化是除去表面的氧化膜，氧化膜反应完成后，铁单质把三价铁还原，所以只要检验溶液中是否还含有三价铁离子就可以了。【解答】解析：（1）配制一定物质的量浓度的溶液用到的仪器有：托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶。图中给出的有托盘天平、烧杯、量筒；故答案为：托盘天平、烧杯、量筒；（2）盐桥中的离子不与溶液中的物质反应，排除了碳酸氢根离子和硝酸根离子，电迁移率尽可能
38、的接近，故选KCl；故答案为：KCl；（3）铁电极失去电子，铁电极是负极，石墨电极是正极，原电池内部阳离子向正极移动，所以阳离子向石墨电极移动；故答案为：石墨；（4）铁电极反应：Fe2eFe2+，铁电极增加0.02mol/L，石墨电极反应Fe3+eFe2+，根据电荷守恒，则石墨电极增加0.04 mol/L，变为0.09 mol/L；故答案为：0.09 mol/L；（5）铁电极为负极，电极反应：Fe2eFe2+，石墨电极为正极，电极反应反应：Fe3+eFe2+，电池的总反应式为：2Fe3+Fe3Fe2+；所以氧化性：Fe3+Fe2+，还原性FeFe2+故答案为：Fe2eFe2+；Fe3+eFe2
39、+；Fe3+； Fe；（6）对铁电极活化是除去表面的氧化膜，氧化膜反应完成后，铁单质把三价铁还原，所以只要检验溶液中是否还含有三价铁离子就可以了，取少量活化液，加入洁净的试管中，向其中加入两滴硫氰酸钾溶液，看是否变红，若不变红，说明已经活化完成。故答案为：取少量活化液，加入洁净的试管中，向其中加入两滴硫氰酸钾溶液，看是否变红，若不变红，说明已经活化完成。【点评】本题考查了溶液的配制、原电池原理、氧化还原反应、电极方程式书写、离子的检验等知识点，属于学科内综合，考查分析问题，解决问题的能力，难度中等。10（14分）硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO
40、2（g）+O2（g）SO3（g）H98kJmol1问答下列问题：（1）钒催化剂参与反应的能量变化如图（a）所示，V2O5（s）与SO2（g）反应生成VOSO4（s）和V2O4（s）的热化学方程式为：2V2O5（s）+2SO2（g）2VOSO4（s）+V2O4（s）H351kJmol1。（2）当SO2（g）、O2（g）和N2（g）起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO2平衡转化率随温度的变化如图（b）所示。反应在5.0MPa、550时的0.975，判断的依据是反应是气体分子数减小的反应，压强越大转化率越大。影响的因素有压强、
41、温度、投料比。（3）将组成（物质的量分数）为2m% SO2（g）、m% O2（g）和q% N2（g）的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时，若SO2转化率为，则SO3压强为，平衡常数Kp（以分压表示，分压总压物质的量分数）。（4）研究表明，SO2催化氧化的反应速率方程为：vk（1）0.8（1n）式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；为SO2平衡转化率，为某时刻SO2转化率，n为常数。在0.90时，将一系列温度下的k、值代入上述速率方程，得到vt曲线，如图（c）所示。曲线上v最大值所对应温度称为该下反应的最适宜温度tmttm时，v逐渐提高；ttm后，v逐渐下降。原因是反应
42、温度升高，速率常数k增大使速率加快，但降低造成速率v减小，ttm时，k增大对v的提高大于引起的降低；ttm后，速率常数k增大小于引起的降低。【分析】（1）由图象得出V2O4（s）+SO3（g）V2O5（s）+SO2（g）H24kJmol1，V2O4（s）+2SO3（g）2VOSO4（s）H399kJmol1，结合盖斯定律可知2得到：2V2O5（s）+2SO2（g）2VOSO4（s）+V2O4（s）；（2）当SO2（g）、O2（g）和N2（g）起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO2平衡转化率随温度的变化如图（b）所示，这个
43、SO2（g）+O2（g）SO3（g）反应是气体分子数减小的反应，压强越大转化率越大，所以反应在5.0MPa、550时的0.975，由图象看出压强越大转化率越高，温度越高转化率越小，转化率与影响平衡的因素：温度压强还与投料比有关，氧气越多SO2平衡转化率越大；（3）利用三段式计算出平衡时三氧化硫的量，利用阿伏伽德罗定律的推论压强之比等于物质的量的比，分压总压物质的量分数可解；（4）vk（1）0.8（1n）温度升高，速率常数k增大，反应速率增大；SO2（g）+O2（g）SO3（g）H98kJmol1为放热反应，平衡转化率a减小，（1）0.8减小，反应速率减小，ttm时，速率常数k增大，对速率的影响
44、大于因（1）0.8减小对速率的影响，总体速率加快；ttm后速率常数k增大没有减小对速率影响大，速率减小。【解答】解：（1）由图象得出V2O4（s）+SO3（g）V2O5（s）+SO2（g）H24kJmol1，V2O4（s）+2SO3（g）2VOSO4（s）H399kJmol1，由盖斯定律可知2得到：2V2O5（s）+2SO2（g）2VOSO4（s）+V2O4（s）H351kJmol1；故答案为：2V2O5（s）+2SO2（g）2VOSO4（s）+V2O4（s）H351kJmol1；（2）当SO2（g）、O2（g）和N2（g）起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强