江苏省苏锡常镇四市高三化学下学期教学情况调研试题（一）（含解析）苏教版.doc

2014-2015学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研（一）化 学 注意事项：1本试卷分为第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，共120分。考试时间100分钟。2请把答案写在答题卡的指定栏目内。可能用到的相对原子质量：h-1 c-12 n-14 o-16 al-27 mn-55 ni-59 ag-108选择题（40分）单项选择题：（本题包括10小题，每小题2分，共计20分。每小题只有一个选项符合题意。）1我国科学家制得了sio2超分子纳米管，微观结构如图。下列叙述正确的是asio2与干冰的晶体结构相似bsio2耐腐蚀，不与任何酸反应c工业上用sio2制备粗硅d光纤主要成分是sio2，具有导电性【答案】 c【命题立意】本题考查sio2的结构、性质和用途；【解析】 a、sio2是原子晶体，由硅原子和氧原子按1:2的比例所组成的立体网状晶体。干冰是分子晶体，两者结构不同，故a错误； b、sio2为酸性氧化物，除hf外不与任何酸反应，故b错误； c、工业上用焦炭还原sio2来制备粗硅，故c正确； d、sio2具有导光性，用于制造光导纤维，sio2不导电，故d错误；h:o:cl:. . . . .2下列关于化学用语的表示正确的是ahclo的电子式： 1632sb中子数为16的硫原子：ck+的结构示意图： d对硝基甲苯的结构简式：【答案】 a；【命题立意】本题考查化学用语； 【解析】 a、氯原子最外层7个电子，形成1个共价键、氧原子的最外层6个电子，形成2个共价键，电子式为，故a正确；3216s b、质量数标在原子的左上角，质子数标在原子的左下角： ，故b错误； c、钾离子的核电荷数为19，离子核外3个电子层，核外电子总数为18，其离子的结构示意图为：，故c错误； d、左侧的硝基应是n原子接在苯环上面，应为：，故d错误。325时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是c(h+)c(oh)aph1的溶液中：na、nh4、no3、clob 1010的溶液中：k+、ba2+、no3、clc0.1 moll1naalo2溶液中：na、al3+、hco3、so42d常温下，在c(h+)水c(oh)水1026的溶液中：k、fe2+、cl、no3【答案】 b；【命题立意】本题考查离子共存问题； 【解析】 a、酸性条件下，clo-与h+生成弱酸hclo，不可共存，故a错误； b、由限定条件可知：c(h+) c6h5ohhco3，因此苯酚与co32反应只能生成hco3，co32c6h5oh c6h5ohco3，故d错误；9下列各组物质中，不能满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是 组别物质甲乙丙ah2so4nh4hco3ba(oh)2bh2snaohso2cnh3no2hno3dfebr3cl2cu【答案】 c；【命题立意】 本题考查元素及化合物的性质；【解析】 a、nh4hco3既能与h2so4反应又能与ba(oh)2，h2so4和ba(oh)2能发生中和反应，a项任意两种物质均能反应，故a不符合题意； b、h2s和so2都是酸性气体，都能与naoh反应，h2s具有还原性、so2具有氧化性，两者可发生氧化还原反应：2h2s+so2=3s+2h2o，任意两种物质均能反应，故b不符合题意； c、nh3能被no2氧化，nh3能与hno3发生中和反应，但no2不能与hno3反应，故c符合题意； d、cl2能从febr3中置换出溴单质，能与cu在点燃条件下生成cucl2，cu能与febr3反应生成cubr2和febr2，任意两种物质均能反应，故d不符合题意； 10短周期元素x、y、z、w的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为16。y的原子半径比x的大，x与w同主族，z是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是a原子半径的大小顺序: r(w)r(z)r(y)b元素x、y只能形成一种化合物c元素w的简单气态氢化物的热稳定性比x的强dy、w最高价氧化物所对应的水化物均能溶解z的氢氧化物【答案】 d；【命题立意】 本题考查元素周期表及元素周期律；【解析】：短周期元素x、y、z、w的原子序数依次增大，z是地壳中含量最高的金属元素，故z为al；x的原子序数小于y,而y的原子半径比x的大，则y在x的下一周期，x与w同主族，w排在al之后，故x不可能是h,则x应为第二周期元素，则y为第三周期元素，因为x、y、z、w原子最外层电子数之和为16，则x、y、w最外层电子数为13，y在al之前，若y为na，x与w同主族，可推知x与w分别为o和s；若y为mg,不成立；故x、y、z、w分别为:0、na、al、s； a、y、z、w分别为na、al、s，同一周期的原子从左向右，半径依次递减，故原子半径：yzw，故a错误； b、元素x、y可以形成na20，na202两种化合物，故b错误； c、x为o，w为s，非金属性：os，故氢化物的稳定性：xw，故c错误； d、y、w最高价氧化物所对应的水化物分别为naoh、h2so4，z的氢氧化物为al(oh)3，al(oh)3为两性氢氧化物，既能溶于强酸h2so4，也能溶于强碱naoh，故d正确；不定项选择题：本题包括5小题，每小题4分，共计20分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题得0分；若正确答案包括两个选项时，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得满分，但只要选错一个，该小题就得0分。11下列有关说法正确的是a在潮湿的环境中，铜容易发生析氢腐蚀形成铜绿b常温下，ph均为5的盐酸、氯化铵溶液中，水的电离程度相同c8nh3(g)6no(g)=7n2(g)12h2o(g) h0，则该反应一定能自发进行d对于乙酸乙酯的水解反应（h0），加入少量氢氧化钠溶液并加热，该反应的反应速率和平衡常数均增大【答案】 cd；【命题立意】 本题考查化学反应原理，【解析】 a、铜的活泼性在氢之后，不能将氢气置换出来，故铜不能发生析氢腐蚀，故a错误； b、盐酸抑制水的电离，氯化铵水解促进水的电离，ph值相同的盐酸和氯化铵溶液中水的电离程度前者小于后者，故b错误； c、该反应气体体积增加，是熵增加反应，即s0，又h0，而g=hs，故该反应g，能自发进行，故c正确； d、对于吸热反应，升高温度，反应速率加快，平衡向正向移动，平衡常数k增大，故d正确；3h2o12羟氨苄青霉素是高效、广谱和低毒的抗生素，其结构简式如图所示。下列说法不正确的是a羟氨苄青霉素在空气中不能稳定存在b每个羟氨苄青霉素分子中含有3个手性碳原子c羟氨苄青霉素既能与盐酸反应，又能与碳酸氢钠溶液反应d1mol羟氨苄青霉素与氢氧化钠溶液反应时，最多消耗4molnaoh【答案】 b；【命题立意】 本题考查有机化合物的结构和性质，侧重对官能团的性质的考查；【解析】 a、由于结构中存在酚羟基（-oh），易被空气中的氧气氧化，因而不能稳定存在，故a正确； b、结构中存在4个手性碳原子，故b错误； c、结构中存在碱性基团氨基(-nh2)，故能与盐酸反应，同时存在酸性基团羧基(-cooh)，故能与碳酸氢钠溶液反应，故c正确； d、 反应时酸性基团酚羟基（-oh）和羧基(-cooh)与naoh发生中和反应，消耗2molnaoh，结构中含有的2个肽键（-co-nh-）在碱性条件下发生水解反应，消耗2molnaoh，共消耗4molnaoh，故d正确；13下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是选项实验操作实验现象结论a用洁净的铂丝蘸取某食盐试样在酒精灯火焰上灼烧火焰显黄色该食盐中不含有kio3b将so2气体通入到ba(no3)2溶液中生成白色沉淀此沉淀是baso3c取久置的na2o2粉末，向其中滴加过量的盐酸产生无色气体na2o2没有变质d在cuso4溶液中加入ki溶液，再加入苯，振荡、静置有白色沉淀生成，苯层呈紫色白色沉淀可能为cui【答案】 d；【命题立意】 本题考查实验方案的设计与评价。【解析】 a、火焰显黄色说明食盐中含有na元素，k元素的检验需透过蓝色钴玻璃，故a错误； b、so2通入ba(no3)2溶液中会有沉淀，因为溶液中有no3- 遇到h+ 显示强氧化性氧化了so2生成so42-与ba2+生成不溶于酸的baso4沉淀，反应方程式为so2+ba(no3)2+h2o=baso4+2hno3，故b错误； c、久置的na2o2粉末中可能混有na2co3，加入盐酸，na2o2与na2co3均能与盐酸反应生成无色气体，不能确定其是否变质,故c错误； d、cuso4溶液中逐滴加入ki溶液，反应的离子方程式为2cu2+4i-= 2cui+i2，i2易溶于苯中，萃取后苯层显紫色，故d正确；1425oc时，用2a moll1naoh溶液滴定1.0l2a moll1氢氟酸溶液，得到混合液中hf、f一的物质的量与溶液ph的变化关系如下图所示。下列说法正确的是3.45020.4an / molph4860.8aa1.2a1.6a2.0a0.0ahffaph3时，溶液中：c(na+)c(f一) bc(f一)c(hf)时，溶液一定呈碱性 cph3.45时，naoh溶液恰好与hf完全反应 dph4时，溶液中：c(hf)c(na+)c(h+)c(oh)2amoll1【答案】 ad；【命题立意】本题考查盐类水解的相关知识，侧重于结合滴定图像考查溶液中的电荷守恒，物料守恒及离子浓度大小的比较以及对图像的分析把握能力；【解析】 a、ph=3时，c（h+）c（oh-），溶液中存在c（na+）+c（h+）=c（oh-）+c（f-），则c（f-）c（na+），故a正确； b、当ph3.45时，c（f-）c（hf），溶液可能呈酸性、中性或碱性，故b错误； c、hf为弱酸，恰好反应时溶液应成碱性，当ph=3.45时hf酸过量，故c错误； d、当ph=4时，n（f-）=1.6amol，n（hf）=0.4amol，由于溶液呈电中性，存在n（na+）+n（h+）=n（oh-）+ n（f-），根据物料守恒：n（f-）+n（hf）=2amol，综合两式可得，n（na+）+n（h+）=n（oh-）+ 2a- n（hf），即：n（na+）+n（h+）+n（hf）-n（oh-）= 2amol，但因滴加naoh溶液后，溶液体积变大，故c(hf)c(na+)c(h+)c(oh)2amoll1，故d正确；15一定温度时，向2.0l恒容密闭容器中充入1.0 mol pcl5，反应pcl5(g)pcl3(g)cl2(g)经过一段时间后达到平衡。测定各物质的物质的量的部分数据如下表。下列说法正确的是物质的量/mol反应时间/spcl5pcl3cl2500.162500.23500.8a前50 s反应的平均速率v(pcl3)0.0016 moll1s1b其他条件不变，降低温度，平衡时c(pcl3)0.09moll1，则反应的h0c相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol pcl3和2.0 mol cl2，达到平衡时，pcl3的转化率大于80%d相同温度下，起始时向容器中充入1.0 mol pcl5、0.20 mol pcl3和0.20 mol cl2，反应达到平衡前v(逆)v(正)【答案】 ac；【命题立意】 本题考查可逆反应化学平衡，侧重于考查化学反应速率的计算，温度对平衡移动的影响，等效平衡以及利用平衡常数k与浓度商qc的关系来判断反应进行的方向；【解析】 a、反应在前50 s时生成pcl3的物质的量是0.16mol，则反应在前50 s的平均速率为v(pcl3)= c(pcl3)/t = ，故a正确； b、降低温度，平衡时c(pcl3)=0.09moll10.1mol/l，说明平衡向逆反应方向移动，说明逆反应为放热反应，因此正反应是吸热反应，故b不正确； c、2.0mol pcl3和2.0molcl2就相当于是2mol五氯化磷，由于温度和容积不变，则和原平衡相比，相当于是增大压强，平衡向逆反应方向移动，因此五氯化磷的转化率降低，则三氯化磷的转化率增大，即达到平衡时，pcl3的转化率大于80%，故c正确； d、根据表中数据可知，该反应的平衡常数是k。当起始时向容器中充入1.0mol pcl5、0.20mol pcl3和0.20molcl2，此时浓度商qc=0.025，则反应向正反应方向进行，即达到平衡前v(正)v(逆)，故d错误；【易错警示】：该题属于可逆反应中较难的试题，难点在选项c和d上，其中选项d也可以借助于平衡常数进行定量计算，但计算过程较繁琐。不如借助于等效平衡进行定性分析。非选择题（80分）16（12分）电镀污泥主要含有cr2o3、nio和fe2o3等物质，可制备na2cr2o7溶液和niso46h2o晶体，实现有害物质的资源化利用。已知黄钠铁矾nafe3(so4)2(oh)6是一种浅黄色的难溶物，具有沉淀颗粒大、沉降速率快、容易过滤的特点。na2co3空气caco3h2so4电镀污泥黄钠铁矾caso4调ph除 铁焙 烧过滤水浸酸溶过滤co2h2so4na2so4酸化、分离niso46h2ona2cr2o7溶液（1）焙烧时cr2o3被氧化为na2cro4，该反应的化学方程式为 。（2）写出酸化时cro42转化为cr2o72的离子方程式： 。（3）加入caco3的目的是中和溶液中的酸，调节溶液ph，提高铁的去除率。溶液ph对除铁效率影响如下图所示。铁的去除率/ %ph 溶液ph对除铁效率的影响0204060801001234则除铁时应控制溶液的ph为 （填序号）。a0.51.5 b1.52.5 c2.53.5除铁时发生反应的离子方程式为 。若除铁时ph稍大会生成fe(oh)3胶体，显著降低除铁效率，原因是 。（4）从滤液中获取niso46h2o晶体的操作为 、冷却结晶、过滤、 、干燥。【答案】 （1）2cr2o34na2co33o2 = 4na2cro44co2 ； （2）2cro422h+=cr2o72h2o ；（3） b ；3fe3+3caco3na+5so423h2o=nafe3(so4)2(oh)63caso43co2；生成fe(oh)3胶体的颗粒小、沉淀速率慢、不容易过滤等（合理答案均可）；（4）蒸发浓缩、洗涤；【命题立意】本题考查无机工业流程设计及其评价，侧重于对反应方程式的书写，化学实验操作，图像分析解题能力的考查；【解析】 (1)、由图示可知，焙烧时cr2o3被空气氧化为na2cro4，同进有na2co3参与反应后转化成co2，据此写出反应物和生成物 cr2o3 na2co3 o2 na2cro4 co2 ，根据氧化还原反应得失电子守恒进行配平得方程式：2cr2o34na2co33o2 = 4na2cro44co2； (2)、在酸性环境下，cro42-转化为cr2o72-，即2cro42-+2h+=cr2o72-+h2o； (3)、由图像可知，铁的去除率随着溶液的ph的增大先变大后减小，在ph=2左右铁的去除率最大，故选b； 由图示可知，调ph除去fe的过程中加入的caco3、na2so4与溶液中的fe3+反应生成沉淀颗粒大、沉降速率快、容易过滤的黄钠铁矾nafe3(so4)2(oh)6，据此写出该反应的离子方程式：3fe3+3caco3na+5so423h2o=nafe3(so4)2(oh)63caso43co2； 与沉淀颗粒大、沉降速率快、容易过滤的黄钠铁矾相比，胶体存在颗粒小、沉淀速率慢、不容易过滤等缺点，因而显著地降低除铁效率； (4)、从滤液中获取niso46h2o晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。17（15分）龙胆酸烷基酯类f是一种药物皮肤美白剂，合成路线如下： （1）d(龙胆酸)中含氧官能团的名称为 、 。（2）e f的反应类型是 。（3）写出d e反应的化学方程式： 。（4）写出满足下列条件的龙胆酸乙酯（ ）的一种同分异构体结构简式： 。.能发生银镜反应，与fecl3不发生显色反应但其水解产物之一能与fecl3溶液发生显色反应。.核磁共振氢谱有四组峰，且峰的面积之比为6:2:1:1。（5）已知： 。水杨酸乙酯( )广泛应用于日用香皂等。根据已有知识并结合相关信息，写出以苯、乙醇为原料制备水杨酸乙酯的合成路线流程图（无机试剂任用）。合成路线流程图示例如下： 【答案】 （1）酚羟基（或羟基）、 羧基oh h2o hoch2cooc2h5dcc，dmap/ch2ccl2hocooch2cooc2h5coohohoh；（2）取代反应；（3）ochooch3h3coochooch3h3co（4） 或 （以上一种即可）ohohonabrnaoh溶液高温、高压coohh+br2fe1)co2，naoh2)h+ （5）ch3ch2ohh2so4、ohcooch2ch3【命题立意】 本题考查了有机物的合成，明确有机物中含有的官能团及其性质，利用题给信息解答是解本题的关键，注意反应条件和有机物断键和成键位置，题目难度中等；【解析】 (1)、d(龙胆酸)中的氧官能团为酚羟基（或羟基）和 羧基； (2)、反应e f：，由e、f的结构简式的差别以及e f断键和成键位置分析得，e中的氢原子被e中苯甲基取代； (3)、d(龙胆酸)e: 发生酯化反应，反应方程式为：oh h2o hoch2cooc2h5dcc，dmap/ch2ccl2hocooch2cooc2h5coohohohocho (4)、龙胆酸乙酯（）分子式为c9h10o4，能发生银镜反应则含有醛基(-cho)，其与fecl3不发生显色反应,则不含酚羟基，水解产物之一能与fecl3溶液发生显色反应，则结构中存在酯基（-coo-）且酯基氧原子直接连接在苯环上，因不饱和度为5，故分子中存ochooch3h3co在（ ）的结构，核磁共振氢谱有四组峰，且峰的面积之比为6:2:1:1，说明结构中存在4种氢，且个数之比为6:2:1:1，所以符合上述条件的同分异构体为：ochooch3h3co 或 (5)、采用逆合成分析法，水杨酸乙酯( )可由水杨酸和乙醇酯化而来，水杨酸的制取，根据信息提示和分别在苯环上引入酚羟基和羧基，故合成路线为：ohohonabrnaoh溶液高温、高压coohh+br2fe1)co2，naoh2)h+ ch3ch2ohh2so4、ohcooch2ch318（12分）过氧化银（ag2o2）作为活性物质，广泛应用于抗菌消毒和化学能源等领域。（1）过氧化银抗菌消毒的可能原因是 。（2）alag2o2电池可用作水下动力电源，其原理如题18图1所示。该电池的负极反应式为 。（3）用naclonaoh溶液氧化agno3，制得高纯度的纳米级ag2o2。写出该反应的离子方程式： 。（4）用上述方法制得的ag2o2会含有少量的ag2o。可用热重分析法测定ag2o2的纯度。其步骤如下：取某样品27.12g在n2气氛下加热，测得不同温度下对应的剩余固体的质量与温度的关系曲线（即失重曲线）如题18图2所示。10022242628固体残留质量 /g200300400500t/600abcde25.52g23.76g题18图2题18图1隔膜ag2o2/ag电极al电极naoh/naalo2cd段发生反应的化学方程式是 。计算样品中ag2o2的质量分数 (写出计算过程) 。 【答案】 （1）具有强氧化性或ag为重金属元素，有消毒杀菌功能 （2分）（2）al3e4oh=alo22h2o （2分）（3）2ag+clo2oh=ag2o2clh2o （2分）（4）2ag2o 4ago2 （2分）ab段发生的反应为：2ag2o2 2ag2oo2 （1分）n(o2)= (1分)n(ag2o2)=2n(o2)=20.0500mol=0.1000mol (1分)w(ag2o2)= (1分)【命题立意】本题考查了过氧化银（ag2o2）的制备，性质，用途及含量测定，侧重于原电池电极方程式的书写，未知反应离子方程式的书写以及分析图像数据计算推断能力的考查；【解析】 (1)、过氧化银抗菌消毒的原因可能是过氧化银具有强氧化性，另外ag为重金属元素，能使蛋白质变性，有消毒杀菌功能； (2)、alag2o2电池中，铝做负极，失去电子，在碱性电解质naoh溶液中形成alo2，故电极方程式为：al3e4oh=alo22h2o； (3)、用naclonaoh溶液氧化agno3，制得高纯度的纳米级ag2o2，clo具有强氧化性，反应后被还原为cl，根据原子守恒和得失电子守恒规律，可得该反应的离子方程式为：2ag+clo2oh=ag2o2clh2o； (4)、由图像可知，ab段固体的质量减少了（27.12-25.52）=1.6g，说明减少的为氧气的质量，ab段发生的反应为：2ag2o2 2ag2oo2，bc段固体的质量减少了（25.52-23.76）=1.76g，应是ag2o的分解，反应方程式为：2ag2o 4ago2 ； ab段发生的反应为：2ag2o2 2ag2oo2，n(o2)=, n(ag2o2)=2n(o2)=20.0500mol=0.1000mol，故w(ag2o2)= ；co2naoh溶液19（15分）某地煤矸石经预处理后主要含sio2（61%）、al2o3（30%）和少量的fe2o3、feo及钙镁的化合物等。某实验小组利用其提取al(oh)3。纯碱盐酸cl2al(oh)3水 解碱溶转化氧化酸浸煤矸石滤渣滤渣母液母液 气体（1）“酸浸”过程中发生的主要反应的离子方程式为 。为提高“酸浸”时铝浸出率，可采取的措施之一是 。（2）“氧化”是将fe2+氧化成fe3+，其目的是 。检验fe3+已水解完全的方法是 。（3）滤渣的主要成分是caco3、mg(oh)2和 。（4）上述流程中可循环利用的物质的化学式是 。“转化”时主要反应的离子方程式为 。（5）fe3+开始沉淀和沉淀完全的ph分别为2.1和3.2，al3+开始沉淀和沉淀完全的ph分别为4.1和5.4。为了获得产品al(oh)3，从氧化后的溶液开始，若只用纯碱一种试剂，后续操作是 。【答案】 （1）al2o36h+=2al3+3h2o 提高酸的浓度（或适当提高反应温度或搅拌下进行反应） （2）将fe2+氧化成fe3+，有利于其水解除去铁元素 取少量母液，滴加kscn溶液，无血红色，则fe3+已水解完全 （3）fe(oh)3 （4）co2（或na2co3） alo2co22h2o=al(oh)3hco3（或2alo2co23h2o=2al(oh)3co32） （5）加入纯碱调节ph到3.2，过滤除去fe(oh)3等固体后，再加入纯碱调节ph到5.4，过滤得到al(oh)3 【命题立意】 本题考查了从地煤矸石提取al(oh)3的无机工艺流程，涉及物质的分离、除杂与提纯，难度中等；【解析】 (1)、地煤矸石中能与盐酸反应的主要物质为al2o3，所以“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为al2o3+6h+=2al3+3h2o；在用酸溶解金属氧化物时，影响化学反应速率的元素有盐酸的浓度、反应温度、煤矸石颗粒大小、是否充分搅拌、反应时间等等。因此可以通过提高酸的浓度或适当提高反应温度或搅拌下进行反应来提高“酸浸”时铝浸出率；phfe3+al3+fe2+开始沉淀2.14.17.0沉淀完全3.25.49.6 (2)、 由表中数据可知，通过调节ph除去铁元素的 过程中，将fe2+氧化成fe3+，不仅有利于其水 解除去铁元素，同时可避免al3+沉淀；fe3+的检验可通过取少量母液，滴加kscn溶液，无血红色，则fe3+已水解完全； (3)、“碱溶”步骤的目的在于除去杂质离子mg2+、fe3+的同时，将沉淀al(oh)3溶解，因此滤渣的主要成分是caco3、mg(oh)2和fe(oh)3； (4)、“循环使用”即既作为反应物，又是反应的生成物，上述流程中“水解”步骤中产生的co2可用于“转化”步骤，或将“转化”步骤中生成的na2co3用于“水解”步骤,实现循环使用； “转化”步骤中，通入的co2将“碱溶”步骤生成的alo2反应生成al(oh)3沉淀，反应的离子方程式为：alo2co22h2o=al(oh)3hco3或2alo2co23h2o=2al(oh)3co32； (5)、由于fe3+开始沉淀和沉淀完全的ph分别为2.1和3.2，而al3+开始沉淀和沉淀完全的ph分别为4.1和5.4。所以为了得到纯净的al(oh)3，首先加入caco3调节ph到3.2，得到fe(oh)3，将其过滤除去后，再加caco3调节ph到5.4，这时又产生al(oh）3。把它过滤出来并加以洗涤，即得到纯净的al(oh）3。20（14分）催化剂是化工技术的核心，绝大多数的化工生产需采用催化工艺。（1）接触法制硫酸中采用v2o5作催化剂：v2o54fes2(s)11o2(g)=2fe2o3(s) 8so2(g) h3412 kjmol12so2(g)o2(g) 2so3(g) h196.6 kjmol1so3(g)h2o(l)=h2so4(l) h130.3 kjmol1以fes2为原料，理论上生产2mol h2so4(l)所释放出的热量为 kj。（2）电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到。第一步：2ch3oh(g)hcooch3(g)2h2(g) h0 第二步：hcooch3(g)ch3oh(g)co(g) h0第一步反应的机理可以用题20图1所示。图中中间产物x的结构简式为 。 题20图2产率、转化率/ %n(mn)/n(cu)02040608010203040dme产率co转化率co2转化率ch3oh转化率题20图1 在工业生产中，为提高co的产率，可采取的合理措施有 。（3）采用一种新型的催化剂（主要成分是cumn合金），利用co和h2制备二甲醚（dme）。主反应：2co(g)4h2(g)ch3och3(g)h2o(g) 副反应：co(g)h2o(g)co2(g)h2(g) co(g)2h2(g)ch3oh(g) 测得反应体系中各物质的产率或转化率与催化剂的关系如题20图2所示。则催化剂中n(mn)/n(cu)约为 时最有利于二甲醚的合成。（4）催化剂ni使用长久后会部分转化为ni2o3而降低催化效率。一种ni再生的方法是：题20图3nacl溶液阴离子交换膜tinaoh溶液cu用co将含有等物质的量的ni和ni2o3的催化剂还原得到粗镍；在一定温度下使粗镍中的ni与co结合成ni(co)4；180时使ni(co)4重新分解产生镍单质。上述、中参加反应的co物质的量之比为 。（5）纳米级cu2o具有优良的催化性能，制取cu2o的方法有：加热条件下用液态肼（n2h4）还原新制cu(oh)2制备纳米级cu2o，同时放出n2。该制法的化学方程式为 。用阴离子交换膜控制电解液中oh的浓度制备纳米cu2o，电解反应为2cuh2o cu2oh2，如题20图3所示。该电解池的阳极反应式为 。【答案】 （1）1310.2 （2）hcho 升高温度或降低压强 （3）2.0 （4）1:4 （5）4cu(oh)2n2h4 2cu2on26h2o 2cu2e2oh=cu2oh2o 【命题立意】：本题考查化学反应原理，涉及盖斯定律、化学平衡及平衡移动的影响因素、电极反应方程式、氧化还原反应方程式的书写以及对图像分析利用的能力； 【解析】 (1)、根据盖斯定律可得，以fes2为原料生产h2so4(l)总的热化学方程式是2fes2(s)o2(g)4h2o(l)=fe2o3(s)4h2so4(l) h2620.4kjmol1，生产2molh2so4(l)所释放的热量为1310.2kj。 (2)、依据图示和分解反应过程，结合原子守恒分析，ch3oh脱氢后生成hcho，反应方程式为：ch3oh hcho + h2； 第二步：hcooch3(g)ch3oh(g)co(g) h0，反应是气体体积增大的吸热反应，依据平衡移动原理可知提高一氧化碳产率，应使平衡正向进行，升温，减压实现，故答案为：升高温度，降低压强； (3)、由图可知当催化剂中n(mn)/n(cu)约为2时，co的转化率最大，生成二甲醚的最多； (4)、设ni和ni2o3的物质的量均为1mol， 步骤发生的反应为：3co+ni2o3 催化剂 2ni+3co2，可生成2molni，加上催化剂中1molni，共有3molni，消耗3molco； 步骤发生的反应为：ni+4co=ni(co)4，可知3molni将消耗12molco；、中参加反应的co物质的量之比为1:4； (5)、用液态肼（n2h4）还原新制cu(oh)2可制备纳米级cu2o，同时生成n2和h2o，写出反应物和生成物：n2h4 + cu(oh)2 cu2o + n2 + h2o，n的化合价从-2价升至0价失2e-,cu2+从+2降至+1价得1e-，根据得失电子守恒定律，得：4cu(oh)2n2h4 2cu2on26h2o； 铜在阳极上，被氧化，与oh-反应生成cu2o与h2o，电极反应式：cu2+-2e-+2oh-=cu2o+h2o；21（12分）【选做题】本题包括a、b两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答。若多做，则按a小题评分。a、物质结构与性质题21a图1题21a图2k+mg2+f -fe2+、fe3+与o22、cn、f、有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。（1）c、n、o原子的第一电离能由大到小的顺序是 。（2）fe2+基态核外电子排布式为 。（3）乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂，其结构如题21a图1所示。此物质中碳原子的杂化方式是 。（4）配合物k3fe(cn)6可用于电子传感器的制作。与配体互为等电子体的一种分子的化学式为 。已知(cn)2是直线型分子，并具有对称性，则(cn)2中键和键的个数比为 。（5）f不仅可与fe3+形成fef63，还可以与mg2+、k+形成一种立方晶系的离子晶体，此晶体应用于激光领域，结构如题21a图2所示。该晶体的化学式为 。【答案】 （1）noc （2）1s22s22p63s23p6 3d6 或ar 3d6 （3）sp3、sp2 （4）co或n2 4:3 （5）kmgf3 【命题立意】 本题考查物质的结构与性质，涉及到第一电离能、电子排布式、杂化方式、等电子体、键和键、晶胞结构等知识的考查；【解析】 (1)、同周期第一电离能自左而右具有增大趋势，所以第一电离能oc。由于氮元素原子2p能级有3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于相邻元素，所以b、c、d三种元素的第一电离能数值由大到小的顺序为noc。 (2)、铁是26号元素,其原子核外电子排布式为ar3d64s2,fe2+为铁原子失去4s上2个电子,则fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6 或ar3d6； (3)、乙酰基二茂铁中甲基碳原子采用sp3杂化，羰基碳原子采用sp2杂化； (4)、配合物k3fe(cn)6的配体为cn-，c得到一个e-为n或n得到一个e-为o，所以cn-与n2或co互为等电子体；(cn)2为直线型分子，