《2020年全国统一高考化学试卷(新课标ⅲ)(含解析版).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年全国统一高考化学试卷(新课标ⅲ)(含解析版).docx（27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）宋代千里江山图）描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色来自孔雀石颜料（主要成分为Cu（OH）2CuCO3），青色来自蓝铜矿颜料（主要成分为Cu（OH）22CuCO3）。下列说法错误的是（）A保存千里江山图需控制温度和湿度B孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化C孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱DCu（OH2）CuCO3中铜的质量分数高于Cu（OH2）2CuCO32（6分）金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物，结构式如图：下列
2、关于金丝桃苷的叙述，错误的是（）A可与氢气发生加成反应B分子含21个碳原子C能与乙酸发生酯化反应D不能与金属钠反应3（6分）NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）A22.4L（标准状况）氮气中含有7NA个中子B1mol重水比1mol水多NA个质子C12g石墨烯和12g金刚石均含有NA个碳原子D1L 1molL1 NaCl溶液含有28NA个电子4（6分）喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体溶液，能出现喷泉现象的是（）气体溶液A H2S 稀盐酸B HCl 稀氨水C NO 稀H2SO4D CO2饱和NaHCO3溶液AABBCCDD5（6分）对于下列实验，能正确描述其反应的离子方程式是（）A
3、用Na2SO3溶液吸收少量Cl2：3SO32+Cl2+H2O2HSO3+2Cl+SO42B向CaCl2溶液中通入CO2：Ca2+H2O+CO2CaCO3+2H+C向H2O2溶液中滴加少量FeCl3：2Fe3+H2O2O2+2H+2Fe2+D同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合：NH4+OHNH3H2O6（6分）一种高性能的碱性硼化钒（VB2 ）空气电池如图所示，其中在VB2电极发生反应：VB2+16OH11eVO43+2B（OH）4+4H2O该电池工作时，下列说法错误的是（）A负载通过0.04mol电子时，有0.224L （标准状况）O2参与反应B正极区溶液的pH降低、负极区溶液的
4、pH升高C电池总反应为4VB2+11O2+20OH+6H2O8B（OH）4+4VO43D电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极7（6分）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足X+YW+Z；化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是（）A非金属性：WXYZB原子半径：ZYXWC元素X的含氧酸均为强酸DY的氧化物水化物为强碱二、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为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共43分。8（14分）氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装
5、置（部分装置省略）制备KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。回答下列问题：（1）盛放MnO2粉末的仪器名称是 ，a中的试剂为 。（2）b中采用的加热方式是 。c中化学反应的离子方程式是 ，采用冰水浴冷却的目的是 。（3）d的作用是 ，可选用试剂 （填标号）。ANa2S BNaCl CCa（OH）2 DH2SO4（4）反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶， ， ，干燥，得到KClO3晶体。（5）取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入CCl4振荡，静置后CCl4层显 色。可知该条件下KClO3的氧化能力 N
6、aClO（填“大于”或“小于”）。9（15分）某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如图工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体（NiSO47H2O ）：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Ni2+Al3+Fe3+Fe2+开始沉淀时（c0.01 molL1）的pH沉淀完全时（c1.0105molL1）的pH7.28.73.74.72.23.27.59.0回答下列问题：（1）“碱浸”中NaOH的两个作用分别是 。为回收金属，用稀硫酸将“滤液”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式 。（2）“滤液”中含有的金属离子是 。
7、（3）“转化”中可替代H2O2的物质是 。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即，“滤液”中可能含有的杂质离子为 。（4）利用上述表格数据，计算Ni（OH）2的Ksp （列出计算式）。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0molL1，则“调pH”应控制的pH范围是 。（5）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH写出该反应的离子方程式 。（6）将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是 。10（14分）二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题：（1）CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n（C2H4
8、）：n（H2O） 。当反应达到平衡时，若增大压强，则n（C2H4） （填“变大”“变小”或“不变”）。（2）理论计算表明。原料初始组成n（CO2）：n（H2）1：3，在体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是 、 。 CO2催化加氢合成C2H4反应的H 0 （填“大于”或“小于”）。（3）根据图中点A（440K，0.39），计算该温度时反应的平衡常数Kp （MPa）3（列出计算式。以分压表示，分压总压物质的量分数）。（4）二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃
9、。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当 。（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）氨硼烷（NH3BH3）含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题：（1）H、B、N中，原子半径最大的是 。根据对角线规则，B的一些化学性质与元素 的相似。（2）NH3BH3分子中，NB化学键称为 键，其电子对由 提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH3+6H2O3NH4+B3O63+9H2B3O63的结构为在该反应中，B原子的杂化轨道类型由 变为 。（3）N
10、H3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性（H+），与B原子相连的H呈负电性（H），电负性大小顺序是 。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是 （写分子式），其熔点比NH3BH3 （填“高”或“低”），原因是在NH3BH3分子之间，存在 作用，也称“双氢键”。（4）研究发现，氨硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶胞参数分别为apm、bpm、cpm，90氨硼烷的222超晶胞结构如图所示。氨硼烷晶体的密度 gcm3（列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值）。化学-选修5：有机化学基础（15分）12苯基环丁烯酮（PCBO）是一种十分活泼的反应物，可利用它的开环反应合成一系列多官能团化合物。近期我国
11、科学家报道用PCBO与醛或酮发生4+2环加成反应，合成了具有生物活性的多官能团化合物（E），部分合成路线如图：已知如下信息：回答下列问题：（1）A的化学名称是 。（2）B的结构简式为 。（3）由C生成D所用的试剂和反应条件为 ；该步反应中，若反应温度过高，C易发生脱羧反应，生成分子式为C8H8O2的副产物，该副产物的结构简式为 。（4）写出化合物E中含氧官能团的名称 ；E中手性碳（注：连有四个不同的原子或基团的碳）的个数为 。（5）M为C的一种同分异构体。已知：1mol M与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2mol二氧化碳；M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸。M的结构简式为 。（6）对于，选
12、用不同的取代基R，在催化剂作用下与PCBO发生的4+2反应进行深入研究，R对产率的影响见下表：RCH3C2H5CH2CH2C6H5产率/%918063请找出规律，并解释原因 。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）宋代千里江山图）描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色来自孔雀石颜料（主要成分为Cu（OH）2CuCO3），青色来自蓝铜矿颜料（主要成分为Cu（OH）22CuCO3）。下列说法错误的是（）A保存千里江山图需控制温度和湿度B孔雀石、蓝铜矿颜料不易
13、被空气氧化C孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱DCu（OH2）CuCO3中铜的质量分数高于Cu（OH2）2CuCO3【分析】ACu（OH）2CuCO3和Cu（OH）22CuCO3均不稳定，受热易分解，纤维素或蛋白质均能水解；BCu（OH）2CuCO3和Cu（OH）22CuCO3中除O元素外，C、H、Cu均为最高价；CCu（OH）2CuCO3和Cu（OH）22CuCO3均能与酸反应，不与碱反应；D通过计算判断比较铜的质量分数大小。【解答】解：ACu（OH）2CuCO3和Cu（OH）22CuCO3均不稳定，受热易分解，纤维素或蛋白质均能水解，长期在潮湿环境中易腐烂变质，则保存千里江山图需控制温度和湿度，故
14、A正确；BCu（OH）2CuCO3和Cu（OH）22CuCO3中除O元素外，C、H、Cu均为最高价，无还原性，不能被空气中氧气氧化，则孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化，故B正确；CCu（OH）2CuCO3和Cu（OH）22CuCO3均能与酸反应，不与碱反应，则孔雀石、蓝铜矿颜料耐碱不耐酸，故C错误；DCu（OH2）CuCO3中铜的质量分数为，Cu（OH2）2CuCO3中铜的质量分数为，则Cu（OH2）CuCO3中铜的质量分数高于Cu（OH2）2CuCO3，故D正确；故选：C。【点评】本题以千里江山图为载体，考查物质的组成、结构和性质的关系，涉及元素质量分数的计算和盐的通性，基础考查，难度中等。
15、2（6分）金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物，结构式如图：下列关于金丝桃苷的叙述，错误的是（）A可与氢气发生加成反应B分子含21个碳原子C能与乙酸发生酯化反应D不能与金属钠反应【分析】A、分子中含有碳碳双键、碳氧双键和苯环；B、由图可知金丝桃苷的分子式C21H20O12；C、分子中含有羟基，能发生酯化反应；D、分子结构可知结构中含有羟基；【解答】解：A、分子中含有碳碳双键、碳氧双键和苯环，可以发生加成反应，故A正确；B、由图可知金丝桃苷的分子式C21H20O12，则分子含21个碳原子，故B正确；C、分子中含有羟基，能发生酯化反应，即能与乙酸发生酯化反应，故C正确；D、分
16、子结构可知结构中含有羟基，能与金属钠反应产生氢气，故D错误；故选：D。【点评】本题考查有机物结构和性质，侧重考查酚、烯烃、醇、醚和酮的性质，明确官能团及其性质关系是解本题关键，题目难度不大。3（6分）NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）A22.4L（标准状况）氮气中含有7NA个中子B1mol重水比1mol水多NA个质子C12g石墨烯和12g金刚石均含有NA个碳原子D1L 1molL1 NaCl溶液含有28NA个电子【分析】A一个氮气分子有14个中子；B重水和水的质子数相等；C跟据n计算物质的量，再比较微粒数；D溶剂也要考虑。【解答】解：A氮气是双原子分子，一个氮气分子有14个中子，2
17、2.4L （标准状况）氮气中含有14NA个中子，故A错误；B重水（D2O）和水（H2O）的质子数都是10，1mol重水比1mol水都是10NA个质子，故B错误；C.12g石墨烯n（C60）mol，含有个碳原子物质的量n（c）mol601mol，含有NA个碳原子，12g金刚石（C）的物质的量n1mol，含有NA个碳原子，故C正确；D.1L 1molL1 NaCl溶质含有28NA个电子，溶剂水也要考虑，故D错误；故选：C。【点评】本题考查阿伏伽德罗常数的计算，是高频考点，要熟练掌握计算公式，和公式的使用条件，D选项容易思维定式出现错误。4（6分）喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体溶液，能出现喷
18、泉现象的是（）气体溶液A H2S 稀盐酸B HCl 稀氨水C NO 稀H2SO4D CO2饱和NaHCO3溶液AABBCCDD【分析】在烧瓶中充满干燥气体，而胶头滴管及烧杯中分别盛有液体，若形成喷泉，则气体极易溶于液体或气体极易与液体反应，以此来解答。【解答】解：A、H2S在稀盐酸中溶解度小，且与稀盐酸不反应，不能出现喷泉，故A错误；BHCl气体极易溶于稀氨水，且氯化氢气体与氨水反应生成氯化铵，产生压强差，形成喷泉，故B正确；C、一氧化氮不溶于稀H2SO4，也不与稀H2SO4反应，不能出现喷泉，故C错误；D、二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠，也不与饱和碳酸氢钠反应，不能出现喷泉，故D错误；故选：B。
19、【点评】本题考查实验装置综合，为高频考点，把握喷泉实验的原理为解答的关键，侧重物质性质及实验能力的考查，注意气体极易溶于液体或气体极易与液体反应可形成喷泉，题目难度不大。5（6分）对于下列实验，能正确描述其反应的离子方程式是（）A用Na2SO3溶液吸收少量Cl2：3SO32+Cl2+H2O2HSO3+2Cl+SO42B向CaCl2溶液中通入CO2：Ca2+H2O+CO2CaCO3+2H+C向H2O2溶液中滴加少量FeCl3：2Fe3+H2O2O2+2H+2Fe2+D同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合：NH4+OHNH3H2O【分析】A符合电荷守恒，物料守恒，强制弱规律，B向CaC
20、l2溶液中通入CO2不反应；C不符合客观事实，氧气氧化二价铁离子；D不符合客观事实，氢氧根优先于氢离子反应。【解答】解：A用Na2SO3溶液吸收少量Cl2：3SO32+Cl2+H2O2HSO3+2Cl+SO42，符合电荷守恒，物料守恒，强制弱规律，故A正确；B弱酸不能制强酸，向CaCl2溶液中通入CO2不反应，故B错误；C向H2O2溶液中滴加少量FeCl3，FeCl3做催化剂，促进双氧水的分解，氧气的氧化性大于三价铁离子，弱氧化剂不能制强氧化剂，故C错误；D不符合客观事实，氢氧根优先与酸性更强的氢离子反应，正确的离子方程式：H+OHH2O，故D错误；故选：A。【点评】本题考查了化学反应原理，离
21、子方程式的书写，离子方程式的正误判断，重点考查反应发生的可能性，掌握强制弱的原理，难度中等。6（6分）一种高性能的碱性硼化钒（VB2 ）空气电池如图所示，其中在VB2电极发生反应：VB2+16OH11eVO43+2B（OH）4+4H2O该电池工作时，下列说法错误的是（）A负载通过0.04mol电子时，有0.224L （标准状况）O2参与反应B正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高C电池总反应为4VB2+11O2+20OH+6H2O8B（OH）4+4VO43D电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极【分析】A、正极氧气得电子生成氢氧根离子；B、根据负极VB2+16OH11
22、eVO43+2B（OH）4+4H2O消耗氢氧根离子，正极O2+4e+2H2O4OH分析解答；C、负极：VB2+16OH11eVO43+2B（OH）4+4H2O，正极：O2+4e+2H2O4OH，根据得失电子守恒求总的电极反应式；D、原电池中电流由正极经过外电路向负极，由此分析解答。【解答】解：A、正极氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为：O2+4e+2H2O4OH，由电极反应式可知，消耗1mol氧气转移4mol电子，则负载通过0.04mol电子时，有0.224L （标准状况）O2参与反应，故A正确；B、根据负极VB2+16OH11eVO43+2B（OH）4+4H2O消耗氢氧根离子，正极O2+
23、4e+2H2O4OH，则正极区溶液的pH升高、负极区溶液的pH降低，故B错误；C、负极：VB2+16OH11eVO43+2B（OH）4+4H2O，正极：O2+4e+2H2O4OH，根据得失电子守恒，即4+11得：4VB2+11O2+20OH+6H2O8B（OH）4+4VO43，故C正确；D、原电池中电流由正极经过外电路向负极，则电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极，故D正确；故选：B。【点评】本题考查原电池及其电解池的工作原理，题目难度中等，本题注意把握电极反应式的书写，利用电子守恒计算。7（6分）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足
24、X+YW+Z；化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是（）A非金属性：WXYZB原子半径：ZYXWC元素X的含氧酸均为强酸DY的氧化物水化物为强碱【分析】原子序数依次增大的短周期元素，化合物XW3与WZ相遇会产生白烟，先假设是氨气和氯化氢，再结合四种元素的核外电子总数满足X+YW+Z，推导出W、X、Y、Z分别是H、N、Na、Cl，据此答题。【解答】解：A根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，非金属性ClNHNa，故A错误；B同周期元素从左向右原子半径依次减小，同主族元素自上而下原子半径依次增大，原子半径：NaClNH，故B错误；C元素X的含氧酸有硝酸和亚硝酸，亚硝酸是弱酸，故C错误；
25、DY的氧化物水化物为氢氧化钠，氢氧化钠是强碱，故D正确；故选：D。【点评】本题以推断的形式考查了元素周期律、元素周期表，是高频考点，要熟练掌握周期表的结构，要熟悉常见元素化合物的性质，正确推断出元素后才能做题。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为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共43分。8（14分）氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置（部分装置省略）制备KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。回答下列问题：（1）盛放MnO2粉末的仪器名称是圆底烧瓶，a中的试剂为饱和食盐水。（2）b中采用的加热方式是水
26、浴加热。c中化学反应的离子方程式是Cl2+2OHClO+Cl+H2O，采用冰水浴冷却的目的是避免生成NaClO3。（3）d的作用是吸收多余的氯气，防止污染大气，可选用试剂AC （填标号）。ANa2S BNaCl CCa（OH）2 DH2SO4（4）反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶，过滤，少量的冷水洗涤，干燥，得到KClO3晶体。（5）取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入CCl4振荡，静置后CCl4层显紫色。可知该条件下KClO3的氧化能力小于NaClO（填“大于”或“小于”）。【分析】实验目的制备KCl
27、O3和NaClO，并探究其氧化还原性质；实验原理：3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O，Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+3H2O；实验装置：最左侧为制取氯气装置，a为除杂装置，杂质为挥发的氯化氢和水，后面还要通入溶液，没有必要除水，所以a中用饱和食盐水除氯化氢，装置b 用来制取KClO3，装置c 用来制取NaClO，装置d用来吸收多余的氯气，防止污染大气，（1）根据形状和用途判断，盛放MnO2粉末的仪器名称是圆底烧瓶，a为除杂装置，杂质为挥发的氯化氢和水，所以a中用饱和食盐水除氯化氢；（2）根据装置图看出b中采用的加热方式是水浴加热；c中化学反应：Cl2+2NaOHNaCl
28、O+NaCl+H2O改离子方程式，氢氧化钠与氯气反应有多种情况，温度高时生成NaClO3采用冰水浴冷却的目的是提高产品的纯度；（3）d为尾气处理装置，作用是装置d用来吸收多余的氯气，防止污染大气，可选用试剂可以和氯气反应的物质Na2S和Ca（OH）2；（4）b试管中的溶质主要是KClO3，KCl，KClO3的溶解度受温度影响大，冷却结晶，析出KClO3晶体，经过过滤得到KClO3晶体，表面还有KCl杂质，通过冷水洗涤减少KClO3的损失；（5）取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液，1号试管溶液颜色不变，说明KClO3没有和KI溶液反应，2号试管溶液变为棕色
29、，说明NaClO和KI溶液反应生成了碘单质，加入CCl4振荡，碘单质易溶解于CCl4中，静置后CCl4层显紫色。可知该条件下KClO3的氧化能力比NaClO差。【解答】解：（1）根据形状和用途判断，盛放MnO2粉末的仪器名称是圆底烧瓶，a为除杂装置，杂质为挥发的氯化氢和水，后面还要通入溶液，没有必要除水，所以a中用饱和食盐水除氯化氢，a中的试剂为饱和食盐水；故答案为：圆底烧瓶；饱和食盐水；（2）根据装置图看出b中采用的加热方式是水浴加热；c中化学反应：Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O，改离子方程式：Cl2+2OHClO+Cl+H2O，氢氧化钠与氯气反应有多种情况，温度高时生成Na
30、ClO3采用冰水浴冷却的目的是提高产品的纯度；故答案为：水浴加热；Cl2+2OHClO+Cl+H2O；避免生成NaClO3；（3）d为尾气处理装置，作用是装置d用来吸收多余的氯气，防止污染大气，可选用试剂为可以和氯气反应的物质Na2S和Ca（OH）2；故答案为：吸收多余的氯气，防止污染大气；AC；（4）b试管中的溶质主要是KClO3，KCl，KClO3的溶解度受温度影响大，冷却结晶，析出KClO3晶体，经过过滤得到KClO3晶体，表面还有KCl杂质，通过冷水洗涤减少KClO3的损失；故答案为：过滤；少量的冷水洗涤；（5）取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液
31、，1号试管溶液颜色不变，说明KClO3没有和KI溶液反应，2号试管溶液变为棕色，说明NaClO和KI溶液反应生成了碘单质，加入CCl4振荡，碘单质易溶解于CCl4中，静置后CCl4层显紫色。可知该条件下KClO3的氧化能力比NaClO差；故答案为：紫；小于。【点评】本题是制备实验，以制备KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质，考查学生实验素养和分析问题的能力，难度中等，要有扎实的实验功底和化学学科素养。9（15分）某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如图工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体（NiSO47H2O ）：溶液中金属离子开始
32、沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金属离子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+开始沉淀时（c0.01 molL1）的pH沉淀完全时（c1.0105molL1）的pH7.28.73.74.72.23.27.59.0回答下列问题：（1）“碱浸”中NaOH的两个作用分别是除去油脂、溶解铝及其氧化物。为回收金属，用稀硫酸将“滤液”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式AlO2+H+H2OAl（OH）3或Al（OH）4+H+Al（OH）3+H2O。（2）“滤液”中含有的金属离子是Ni2+、Fe2+、Fe3+。（3）“转化”中可替代H2O2的物质是O2或空气。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即，“滤液
33、”中可能含有的杂质离子为Fe3+。（4）利用上述表格数据，计算Ni（OH）2的Kspc（Ni2+）c2（OH）1.0105molL11105.3mol/L1105.3mol/L11015.6（molL1）3（列出计算式）。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0molL1，则“调pH”应控制的pH范围是3.26.2。（5）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH写出该反应的离子方程式2Ni2+ClO+4OH2NiOOH+Cl+H2O。（6）将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是提高镍的回收率。【分析】由工艺流程分析可得，向废镍催化剂中加入Na
34、OH溶液进行碱浸，可除去油脂，并发生反应2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2、Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O将Al及其氧化物溶解，得到的滤液含有NaAlO2，滤饼为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质，加稀H2SO4酸浸后得到含有Ni2+、Fe2+、Fe3+的滤液，Fe2+经H2O2氧化为Fe3+后，加入NaOH调节pH使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀除去，再控制pH浓缩结晶得到硫酸镍的晶体，据此分析解答问题。【解答】解：（1）根据分析可知，向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸，可除去油脂，并将Al及其氧化物溶解，滤液中含有NaAlO2（或NaAl（OH）4
35、），加入稀硫酸可发生反应AlO2+H+H2OAl（OH）3或Al（OH）4+H+Al（OH）3+H2O；故答案为：除去油脂、溶解铝及其氧化物；AlO2+H+H2OAl（OH）3或Al（OH）4+H+Al（OH）3+H2O；（2）加入稀硫酸酸浸，Ni、Fe及其氧化物溶解，所以“滤液”中含有的金属离子是Ni2+、Fe2+、Fe3+，故答案为：Ni2+、Fe2+、Fe3+；（3）“转化”中H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+，不能引入杂质，可用O2或空气替代；若将工艺流程改为先“调pH”后“转化”，会使调pH过滤后的溶液中含有Fe2+、则滤液中可能含有转化生成的Fe3+；故答案为：O2或空气；F
36、e3+；（4）由上述表格可知，Ni2+完全沉淀时的pH8.7，此时c（Ni2+）1.0105molL1，c（H+）1.0108.7molL1，则c（OH）1105.3mol/L，则Ni（OH）2的Kspc（Ni2+）c2（OH）1.0105molL11105.3mol/L1105.3mol/L11015.6（molL1）3如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0molL1，为避免镍离子沉淀，Kspc（Ni2+）c2（OH），c2（OH）11015.6（molL1）3，此时c（OH）1107.8molL1，则c（H+）1.0106.2molL1，即pH6.2；Fe3+完全沉淀的pH为3.2，因
37、此“调节pH”应控制的pH范围是3.26.2；故答案为：c（Ni2+）c2（OH）1.0105molL11105.3mol/L1105.3mol/L11015.6；3.26.2；（5）由题干信息，硫酸镍在强碱中被NaClO氧化得到NiOOH沉淀，即反应中Ni2+被氧化为NiOOH沉淀，ClO被还原为Cl，则根据氧化还原得失电子守恒可得离子方程式为2Ni2+ClO+4OH2NiOOH+Cl+H2O；故答案为：2Ni2+ClO+4OH2NiOOH+Cl+H2O；（6）分离出硫酸镍晶体后的母液中还含有Ni2+，可将其收集、循环使用，从而提高镍的回收率；故答案为：提高镍的回收率。【点评】本题以化学工艺
38、流程为背景，考查物质的分离提纯，离子反应、氧化还原反应、沉淀平衡常数的计算等知识点，是近年高考的热点题型，属于学科内综合题，考查分析问题能力、提取利用题目信息能力，计算能力、表达能力等，难度中等，注意（4）中Ni2+开始沉淀的pH不能直接利用表中数据，要通过计算获得。10（14分）二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题：（1）CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n（C2H4）：n（H2O）1：4。当反应达到平衡时，若增大压强，则n（C2H4）变大（填“变大”“变小”或“不变”）。（2）理论计算表明。原料初始组成n（CO2）：n（H2）1：3，在体
39、系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是d、c。 CO2催化加氢合成C2H4反应的H小于0 （填“大于”或“小于”）。（3）根据图中点A（440K，0.39），计算该温度时反应的平衡常数Kp（MPa）3（列出计算式。以分压表示，分压总压物质的量分数）。（4）二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当选择合适的催化剂。【分析】（1）根据质量守恒定律配平化学方程式，可以确定产物的物质的量之比。根据可逆反应的特点分
40、析增大压强对化学平衡的影响；（2）原料初始组成n（CO2）：n（H2）1：3，根据方程式，生成物乙烯与水物质的量之比为1：4，从图中找到关键数据确定代表各组分的曲线；根据图中代表各组分的曲线随温度变化的趋势，确定该反应是放热反应还是吸热反应；（3）原料初始组成n（CO2）：n（H2）1：3，在体系压强为0.1Mpa建立平衡，由A点坐标可知，该温度下，氢气和水的物质的量分数均为0.39，生成物乙烯与水物质的量之比为1：4，求出乙烯、二氧化碳的物质的量分数，结合化学平衡常数公式计算；（4）根据催化剂对化反应速率的影响和对主反应的选择性，工业上通常要选择合适的催化剂以提高化学反应速率、减少副反应的发
41、生。【解答】解：（1）CO2催化加氢生成乙烯和水，该反应的化学方程式可表示为2CO2+6H2CH2CH2+4H2O，则该反应中产物的物质的量之比n（C2H4）：n（H2O）1：4；由于该反应是气体分子数减少的反应，当反应达到平衡状态时，若增大压强，则化学平衡向正反应方向移动，n（C2H4）变大，故答案为：1：4；变大；（2）由题中信息可知，两反应物初始投料之比等于化学计量数之比；由图中曲线的起点坐标可知，c和a所表示的物质的物质的量分数之比为1：3、d和b表示的物质的物质的量分数之比为1：4，则结合化学计量数之比可以判断，表示乙烯变化的曲线是d，表示二氧化碳变化曲线的是c；由图中曲线的变化趋势
42、可知，升高温度，乙烯的物质的量分数减小，则化学平衡向逆反应方向移动，则该反应为放热反应，H小于0，故答案为：d；c；小于；（3）原料初始组成n（CO2）：n（H2）1：3，在体系压强为0.1Mpa建立平衡，由A点坐标可知，该温度下，氢气和水的物质的量分数均为0.39，则乙烯的物质的量分数为水的四分之一，即乙烯的物质的量分数为，二氧化碳的物质的量分数为氢气的三分之一，即二氧化碳的物质的量分数为，Kp（MPa）3，故答案为：；（4）工业上通常通过选择合适催化剂，以加快化学反应速率，同时还可以提高目标产品的选择性，减少副反应的发生。因此，一定温度和压强下，为了提高反应速率和乙烯的选择性，应当选择合适
43、的催化剂，故答案为：选择合适的催化剂。【点评】本题考查化学平衡相关知识，侧重考查学生分析能力、识图能力和计算能力，确定图中曲线所代表的化学物质是难点，其关键在于明确物质的量的分数之比等于各组分的物质的量之比，也等于化学计量数之比（在初始投料之比等于化学计量数之比的前提下，否则不成立），此题难度较大。（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）氨硼烷（NH3BH3）含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题：（1）H、B、N中，原子半径最大的是B。根据对角线规则，B的一些化学性
44、质与元素Si的相似。（2）NH3BH3分子中，NB化学键称为配位键，其电子对由N提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH3+6H2O3NH4+B3O63+9H2B3O63的结构为在该反应中，B原子的杂化轨道类型由sp3变为sp2。（3）NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性（H+），与B原子相连的H呈负电性（H），电负性大小顺序是NHB。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是CH3CH3（写分子式），其熔点比NH3BH3低（填“高”或“低”），原因是在NH3BH3分子之间，存在H+与H的静电引力作用，也称“双氢键”。（4）研究发现，氨硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶胞参数分别为apm、bpm、cpm，90氨硼烷的222超晶胞结构如图所示。氨硼烷晶体的密度gcm3（列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值）。【分析】根据元素在周期表中的位置比较和判断元素的相关性质；根据中心原子的价层电子对数确定其杂化轨道的类型；运用等量代换的方法寻找等电子体；根据电负性对化合价的影响比较不同元素的电负性；