湖北省华中师大附中2023届高三模拟考试化学试题及答案解析

湖北省华中师大附中2023届高三模拟考试化学试题

注意事项:

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号

涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，

将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16Na23Mg24S32Cl

35.5K39Fe561127Mn55V51Co59

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，只有一项符合题目要求。

1.2022年足球世界杯处处体现“化学元素”，下列有关描述正确的是

A.局部麻醉剂氯乙烷(C2H5CI)有2种同分异构体

B.“定位泡沫”丁烷可以发生取代反应和氧化反应

C.人造草坪中的聚乙烯和丙烯互为同系物

得

【答案】B

【解析】

【详解】A.氯乙烷(C2H5。)不存在同分异构体，A错误；

B.丁烷可发生取代反应也可发生氧化反应，B正确；

C.聚乙烯为高分子化合物，无双键，丙烯含双键，不能互称同系物，C错误;

过缩聚反应制得，D错误；

故选Bo

2.明朝“药圣”李时珍《本草纲目・石三•绿矶》描述：“绿矶，晋地、河内、西安、沙州皆出

产，状如焰硝。其中深青莹净者，为青矶；煨过变赤，则为绛矶下列说法正确是

A.青研成分是KAI(SOJ2-12H20B.绛机可用作涂料及油漆

C.“爆过变赤”是因为产物为Fe(0H)3D.“煨过变赤”过程产生CO2气体

【答案】B

【解析】

【详解】A.青帆即绿矶，成分为FeSO「7H2。，A错误；

B.FeSO「7H2。煨烧分解的化学方程式是

煨烧

2FeSO4-7H2O^=Fe2O3+SO2T+SO3T+14H,O,所以绛机为Feq?,可用作涂料

及油漆，B正确；

C.根据反应“煨过变赤”是生成FezO、，C错误；

D.根据反应可知煨烧过程产生SO2和S。,，D错误:

故选B。

3.下列过程与所述化学知识有关联的是

选项过程知识

A用氢氟酸制作雕花玻璃SiO2是酸性氧化物

B电解NaCl-KCl-AlCh熔融盐制铝熔融的AlCh易电离

C栽培韭菜施加草木灰草木灰中含K2cO3等

D湖南向北京运输水果的车厢使用聚苯乙烯材料聚苯乙烯有催熟作用

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】

【详解】A.用氢氟酸制作雕花玻璃，是因为Si。？能与氢氟酸发生反应，与是否是酸性氧化

物无关，A错误；

B.熔融的AlCh不发生电离，B错误；

C.草木灰主要成分为碳酸钾，属于钾肥，栽培韭菜施加草木灰，可使韭菜长的浓绿粗

壮，c正确；

D.聚苯乙烯材料有保温隔热的作用，湖南向北方运输水果的车厢使用聚苯乙烯材料可保

持车厢温度恒定，D错误；

故选Co

4.药物本维莫德可用于局部治疗成人稳定性寻常型银屑病，其结构简式如图所示。下列关

于该化合物说法正确的是

0H

0H

A.分子中共平面的碳原子最多有16个

B.该有机物能发生消去反应

C.Imol该有机物最多能与6molH2发生反应

D.苯环上的一氯取代物有5种

【答案】A

【解析】

OH...

【详解】A.，“一”中三个碳原子最多有2个与苯环中的碳原子在

同一平面内，所以可能共平面的碳原子最多有16个，A正确；

B.该有机物不能发生消去反应，B错误；

C.Imol该有机物最多能与7moiH?发生反应，C错误；

OH

F1

D.分子中（如图），苯环1有三种等效氢，苯环2有1种等效氢，所以

Ci0r'■；"、OH

।

苯环上的一氯取代物有4种，D错误；

故选A

5.短周期元素X、Y、Z、M、N、W原子序数依次递增，六种元素形成的一种化合物结构

如图所示，其中元素Z最外层电子数为内层电子数的3倍。下列说法正确的是

WW

\/7

x—ZXIIZ—X

Z-Z-

M+M+

A.最高价氧化物对应水化物的酸性W>Y>N

B.元素Z与其他五种元素均可形成2种及以上化合物

C.简单离子半径Z>M>W

D.元素X与其他五种元素均可形成共价化合物

【答案】B

【解析】

【分析】元素Z最外层电子数为内层电子数的3倍，Z为0,根据分子中各原子成键情况

及短周期元素X、Y、Z、M、N、W原子序数依次递增，可推知六种元素分别为H、C、

0、Na、P、CL

【详解】A.最高价氧化物对应水化物酸性HCK)4>H3Po4>H2co3,A错误；

B.0与其他元素均可形成2种及以上化合物，B正确；

C.简单离子半径C「>C)2-〉Na+，C错误；

D.H与Na形成离子化合物NaH,D错误；

故选B»

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【解析】

【详解】A.分液时分液漏斗下端应贴紧烧杯内壁，A错误；

B.测定中和热装置，B正确；

C.混合浓硫酸和乙醇时，应将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入乙醇中，并不断搅拌，C错误；

D.分离苯和水的混合物应该用分液操作，D错误；

故选Bo

7.我国科学家利用电催化实现了醇到醛的高选择性转化，其转化关系如图所示。下列说法

错误的是

..——.JMB

HCH4>HKCHOH

«CI\

OH\，HOH

If\

ftCOOHNiORCHO

\onl]J

RC（OHh>IRCKOHh

NiCkOH）,

H-OH

A.ImolRCH2OH完全转化为RCOOH转移4mol电子

B-RCH2OHfRCHOH时NiO（OH）被还原

C.RCHOfRCH（OH%发生取代反应

D.要实现醇到醛高选择性转化，需控制条件，防止RCHOfRCH（OH）2反应的发生

【答案】C

【解析】

【详解】A.有机反应中加氧去氢为氧化反应，每加ImolO原子或失去2moiH原子，失

去2mol电子，ImolRCH2OH完全转化为RCOOH,失去2molH原子又加Imol0原子

（或者—CH20H中C原子化合价为-1价，-COOH中C原子化合价为+3价，Imol

RCH?OH完全转化为RCOOH）,共失去4moi电子，A正确；

B.RCF^OH—RCHOH时NiO9H）中的镇由+3价变为NiO中+2价，被还原，B正

确；

C.RCHOTRCH（OH）2发生加成反应，C错误；

D.从反应流程可看出，当RCH20H经过两步反应生成RCHO后，RCHO会继续转化为

RCH（OH）2,直至生成RCOOH,所以要实现醇到醛高选择性转化，需防止醛的继续反

应，需控制条件，防止RCHO-RCH（OH）2反应的发生，D正确；

故选C。

8.氮化硼的晶体结构与金刚石（晶胞结构如图所示）相似。下列说法错误的是

A.BN晶体中存在配位键

B.两种晶体中所有原子的杂化方式均为sp'

C.金刚石晶体中每个C原子被12个6元环共用

D.Imol金刚石晶体与ImolBN晶体均含有2mol共价键

【答案】D

【解析】

【详解】A.B原子的最外层有3个电子，BN晶体中B原子成四个共价键，故存在配位键,

A项正确；

B.两种晶体中所有原子的价电子对都是4,都是为sp3杂化，B项正确；

C.金刚石晶体中每个C原子被12个6元环共用，C项正确；

D.ImolBN晶体含有4moi共价键，D项错误；

故选D。

9.某实验小组为模拟汽车尾气(含烧类、CO、NO等物质)无毒化处理，在绝热的刚性容器

ft

中充入而018和1111030发生反应2(20伍)+2?40仅)=N2(g)+2CO2(g)

AH<0,已知容器内起始压强为pkPa,一段时间后达到平衡测得容器内压强为0.8pkPa,

下列说法正确的是

A.向容器内再充入ImolCO和ImolNO,该反应的平衡常数不变

B.向容器内充入He,使容器内压强增大，可提高该反应的速率

C.若用Ci'O参加反应，一段时间后那。可能存在于CO、NO.CO2中

D.平衡时，NO的转化率为80%

【答案】C

【解析】

【详解】A.向容器内再充入ImolCO和ImolNO,平衡向正向移动，容器内温度升高，

该反应正向放热，平衡常数随温度升高而减小，A错误；

B.向容器内充He,使容器内压强增大，反应物和生成物的浓度不变，不影响该反应的反

应速率，B错误；

c.CC)2中两条C=O双键完全相同，逆向反应提供O原子机会相同，NO和CO中也可能

存在18。，C正确；

D.反应过程中温度不断变化，压强之比不等于物质的量之比，无法求得NO具体的转化

率，D错误；

故答案为：C«

10.生态环保部指出：近地面臭氧浓度超标已成为现阶段夏季主要大气污染物，近地面臭

氧产生和吸收机理如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A.22.4L。2和。3的混合物含质子数为16NA

B.每产生1molO3需要NO2分子数为3NA

C.反应③中有48gO3完全反应，转移电子数为2NA

D.标准状况下NO和02各22.4L混合充分反应后，分子总数为1.5心

【答案】C

【解析】

【详解】A.未说明是否为标准状况，无法确定混合物中各物质的物质的量，质子总数无

法求出，A错误；

B.根据反应①和②，产生ImolO3需要ImolNO?提供ImolO原子和空气中氧气分子结

合，B错误；

C.根据反应③，。3反应时只有一个氧原子被还原，所以有48gO3完全反应，转移电子

数为2NA，C正确；

D.因存在反应2NC）2；N2O4,最终分子总数小于1.5NA，D错误；

故选：Co

11.一定温度下，向容器相同的恒容密闭容器中充入ImolM和W的混合物气体和4mol

N,发生如下反应

反应I.M（g）+N（g）-P（g）+Q（g）AH,<0

反应H.M（g）+3N（g）+W（g）.-P（g）+Q（g）AH2<0

n（M）

实验测得起始冲入的一品与M和W的平衡转化率的关系如图所示。下列说法正确的是

n（W

otMMI

W)

n（M）

A.曲线L1表示起始冲入的一岛与M的平衡转化率的关系

n（W）

B.x＞l

c.若M和w的转化率均处于b点状态时，反应I和n均存在v正＞丫逆

D.若缩小容器的容积，达到新平衡后P的体积分数与原平衡相等L?上

【答案】B

【解析】

〃（M）

【详解】A.w只是n的反应物，一舄增大，w的平衡转化率增大，L表示起始冲入

〃（M）

的Tu（与W的平衡转化率的关系，A项错误；

〃（W）

B.根据2个反应方程式可知，当x=l时，即M和W等物质的量，M的平衡转化率大于

W,当x＞l时，M的平衡转化率才可能等于W,B项正确；

C.对于反应I：u正＜丫逆，对于反应H：丫正＞丫逆，C项错误；

D.缩小容器体积，反应II正向进行，M减小，Q增多，反应I逆向进行，P的体积分数改

变，D项错误；

故选Bo

12.用黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣（含FezO、、SiO?、A12O3,MgO等）提取铁红

（FjOj的过程如图所示。下列有关离子反应方程式判断和书写错误的是

Hs

2LFeSz粉滤渣A①NaOH②空气

T

硫酸渣f酸还原过滤氧化过滤f滤液B

铁红T研磨J烘干以。

+3+

A.酸溶过程中Fe2O3溶解的离子反应方程式为Fe2O3+6H=2Fe+3H2O

B.滤渣A溶解于NaOH溶液的离子方程式为Si。？+2OFT=SiO:+H2O

C.“还原”过程产物之一为H2so4,发生的离子反应方程式为

3+2++

FeS2+16Fe+9H2O=17Fe+2S0f+18H

D.“氧化”过程发生的离子反应方程式为4Fe?++O2+2也0+80田=4Fe(OH)3J

【答案】C

【解析】

【分析】硫酸渣中含FezCh、SiCh、AI2O3、MgO等，稀硫酸溶解主要除去不与酸反应的

SiO2,加入FeS2将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,再加氢氧化钠和空气，调节溶液的pH使Fe?+

沉淀，而Mg2+,AP+都不沉淀，最后洗涤、烘干、研磨使氢氧化铁分解生成氧化铁，从而得

到铁红。

【详解】A.酸溶过程中FeO溶解的离子反应方程式为Fe2O3+6H*=2Fe3++3H2。，A正

确；

B.滤渣A为SiO?,溶解于NaOH溶液的离子方程式为SiO2+2OH=SiO；+H2。，B正

确；

C.“还原”过程产物之一为H2so仆发生的离子反应方程式为

3+2++

FeS2+14Fe+8H2O=15Fe+2SO^+16H,C错误；

D.“氧化”过程发生的离子反应方程式为4Fe2++O2+2H2O+8OH-HFe(OH)3J,D正

确。

故选Co

13.我国科研团队研制的一种新型二次电池能量密度高、持续时间长，有望代替传统的锂

离子电池，其示意图如图所示。该电池充电时，P琮嵌入CFR电极。下列说法正确的是

---[=^-0----

C„PF6阻膜Al-Li合金

+

LiLi2s。4的

碳酸二甲酯溶液

P培

//

A.放电时，负极的电极反应式为PR-e-=PR

B.放电时，内电路的电流方向为Al-Li合金一C“P耳

C.充电时，导线中流过2moiel理论上阳极质量增加14g

D.充电或放电时，均存在上的电势低于Al-Li合金上的电势

【答案】B

【解析】

【详解】A.放电时，电极为正极，Al-Li合金电极为负极，负极的电极反应方程式

为Li—e-=Li,，A项错误；

B.放电时，在内电路，电流由负极(Al-Li合金)流向正极(CnPR),B项正确；

C.充电时，导线中流过2moie：理论上阴极生成2moiLi单质，质量增加14g,C项错

误；

D.放电时，C.PR电极为正极，充电时，C“PR电极为阳极，所以CnPR电极上的电势

高于Al-Li合金电极上的电势，D项错误；

故选：Bo

14.碑酸(H'AsOd)为三元弱酸，室温下向O.lmol/L的HQsO4溶液中滴加NaOH溶液，

溶液中各微粒的物质的量分数B(X)随pH的变化如图所示。

/、c(X)

已知(X)―c(H3AsO4)+c(H2AsO；)+c(HAsO^)+c(AsO^)，下列叙述上确的是

A.反应AsO：+H20-HAsOf+OH"的平衡常数值为IO-2.2

B.室温下，HAsO；离子的电离程度强于水解程度

C.向VLO.lmol/LNaH2AsO4溶液中滴加0.05mol/LNaOH溶液至pH=7时，消耗NaOH

溶液体积大于VL

D.图中pH为4.7和9.8时均有

c（H*）+C（H3ASO4）=2c（AsO；）+c（HAsOj）+c（0FT）

【答案】C

【解析】

c（AsO；）c（H+）/、.、

【详解】A.由图像可得Ka3=-^他言不'，PH=11.3时c（AsO；）=c（HAsOj）,

此时Ka3=c（H+）=10』3,反应ASO：-+H2。.HAsO；-+OH-的平衡常数

14

Kh=Kw/（3=10-/10-U3=10々7,A错误；

B.当6（HAsOj）=l时，溶液pH=9.8呈碱性，所以HAsO：离子的水解程度强于电离程

度，B错误；

C.根据图像，当溶液pH=6.8时，溶液中c（H2AsOn=c（HAsOj），向VL0」mol/L的

NaH2AsO4溶液中滴加等体积0.05mol/L的NaOH溶液的时刻，生成的HAsO；与剩余的

HzAsO；物质的量相等，由于前者水解程度小于后者的电离程度（4,2>KJKQ,此时

溶液显酸性，若要使pH=7,需继续滴加NaOH溶液，所以消耗NaOH溶液体积大于VL,

C正确；

D.在pH为4.7和9.8时均有电荷守恒关系式：

c（H+）+c（Na+）=3c（AsO『）+2c（HAsOj）+c（H2AS0；）+c（0H"）,但两点的物料

守恒（也叫元素守恒）式不同，pH为4.7时有c（Na+）=c（AsO：）

+c（HAsO^）+c（H2ASO；）+C（H3ASO4）,电荷守恒式和物料守恒式作差可得：

+

c（H）+c（H3AsO4）=2c（AsO：-）+c（HAsOj）+c（OH-）,pH为9.8时有物料守恒式

+

c（Na）=2c（AsO：）+24HAsO：）+2c（H2ASO；）+2c（H,AsO4）,电荷守恒式和物

+

料守恒式作差可得：c（H）+2C（H3ASO4）+C（H2ASO；）=C（ASO：）+《OfT）,D错

误；

故选C。

二、非选择题：本题共4小题，共58分

15.取一定量加碘食盐（可能含KK）3、KhFe3+等），加蒸镭水溶解，分成几份对加碘食盐

的组成进行实验测定。（已知酸性条件下KK）3能氧化厂，碱性或中性条件下KI。,不能氧

化「）

实验现象

I.取一份溶液，滴加少量稀硫酸酸化，加入加入足量KI固体，溶液显淡黄色，加入

足量KI固体，加入适量CC，振荡，静置CC14振荡静置后下层溶液显紫红色

II.另取一份溶液滴加KSCN溶液溶液显红色

II[.另取一份溶液滴加淀粉溶液，并滴加少量

溶液不变色

稀硫酸

（1）配制一定质量分数的加碘盐溶液的下列操作正确的是.

（2）实验I中发生的离子反应方程式为,实验n中红色物质的化学名称为

（3）实验HI中溶液不变色，说明加碘食盐（填'‘含”或"不含”）KI。

（4）有同学认为该加碘盐中可能含Fe?+，设计实验方案检验否含Fe?+。

（5）加碘盐中若含KL在潮湿空气中易引起碘的损失，为提高其稳定性，可加适量稳定

剂，以减少碘的损失，下列物质可以作为稳定剂的是o

A.CaCl2B.FeCl,C.Na2S2O3D.

NaNO2

（6）为测定加碘盐中KIO3的含量，实验小组称取xg加碘盐，加蒸储水溶解，滴加适量

稀盐酸和几滴淀粉溶液，并加入足量KI固体，充分反应后，用amol/L的Na2s2。3标准溶

液进行滴定，消耗VmL标准溶液，则加碘盐中KIO3含量为mg/kgo（列出计算表

达式，己知2s2。：+U=$4。；-+2「，忽略测定过程中微量Fe3+的干扰）

（7）有同学认为可以直接用Na2s溶液检测10；的存在，并根据反应溶液蓝色出现的时

间来衡量反应速率，实验记录如下：

含淀粉和稀盐酸的加0.01mol/L的Na2so3加水体积实验温出现蓝色

碘盐溶液/mL溶液/mL/mL度J"C时间/s

实验

1552525

1

实验

15V\3025

2

实验155V20

3

设计该实验的目的是。

+3+2+

【答案】(l)d(2)d.IO；+5r+6H=3I2+3H2O,2Fe+2E=2Fe+12

②.硫氟酸铁(或硫氟化铁)

(3)不含(4)取少量加碘盐溶液于试管中，滴加几滴K3[Fe(CN1]溶液，产生蓝色

沉淀，则证明含Fe?+，不产生蓝色沉淀，则无Fe?+(其他合理答案也可)(5)C

，八107aV

(6)------xlO3

3x

(7)探究温度、Na2s。3溶液浓度对检测IO；时反应速率的影响

【解析】

【分析】实验I.取一份溶液，滴加少量稀硫酸酸化，加入足量KI固体，加入适量CC1,振

荡，静置，加入足量KI固体，溶液显淡黄色，加入Cd4振荡静置后下层溶液显紫红色，说

明该过程中生成了L;实验H.另取一份溶液滴加KSCN溶液，说明其中含有Fe3；实验HI.另

取一份溶液滴加淀粉溶液，并滴加少量稀硫酸，溶液不变色，说明没有L生成，以此解答。

小问1详解】

取用固体药品时塞子应该朝上放置，a错误；称量时左物右码，b错误；从量筒向烧杯中倾

倒液体时应贴紧烧杯口，c错误；正确答案为d。

【小问2详解】

从实验I和U、IH可得，加碘盐中含10；和Fe3+，所以发生反应

+3+2+

IO-+5r+6H=3I2+3H2O,2Fe+2F=2Fe+12,红色物质为Fe(SCN%,化学

名称是硫氟酸铁(或硫氟化铁)。

【小问3详解】

结合(2)可知，实验HI说明该加碘盐不含KI。

【小问4详解】

存在Fe3+的情况下检验Fe2+的存在最佳方案为取少量加碘盐溶液入试管中，滴加几滴

([FeICNk]溶液，产生蓝色沉淀，则证明含Fe?+。

【小问5详解】

在空气中碘的损失主要是因为在潮湿的空气中氧气的氧化作用，可以利用Na2s2O3的还原

性，Ca2+能引起潮解，加速碘的损失，Fe3+能氧化碘离子、NaN。?能氧化碘离子，加速

碘的损失，所以选C。

【小问6详解】

根据反应关系6s2。：312~10,，得〃(IOJ=詈mmol,〃?(KK)3)=号'mg,所以

KI。’的含量为孚丫x4mg/kg。

3x

【小问7详解】

由表可知，设计该实验的目的是探究温度、Na?SO3溶液浓度对检测101时反应速率的影

响。

16.甲烷除做燃料外，还可用于化工合成及其他应用。

(1)CH4可用于消除氮氧化物，反应原理如下：

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(1)AH、=-662kJ/mol

CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)=-955kJ/mol

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△&=kJ/mol

(2)CH,可用于生产甲醉，传统反应分两个阶段，原理为(i)

2cH4+0?f2C0+4H2,(ii)CO+2H2-CH3OH,过程中可能发生的副反应为

；某条件下按“€114)：11(02)=2：1进行反应(1),各物质的量随时间变化如图，

其中表示H?和CO的曲线分别为。

n

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0.0

(3)也可通过如下途径合成甲醇(DCH,+COzU2c。+2凡,(ii)

CO+2H2/CH3OH；某温度下，向2L恒容密闭容器中充入3moiCH4和3moiCO2

发生反应，各物质的量变化如下表；

0L^2

n/mol一—一

CH4321.50.5

co2321.50.5

CO03

n

H20l0.51

CH,OH00.75n22

)=mol,0~t2时刻用CO?表示反应(i)的平均反应速率为mol/(L.min)(用

含t2的式子表示)，该温度下反应(i)的平衡常数为

(4)科学家研究发现在一种特殊催化剂作用下，水可促进CHq、高选择性的直接合成

CH,OH,其中部分反应机理如图所示。

2

、

则

舒

友

受

从该部分反应机理分析H?。在CH4氧化合成甲醇过程中的作用是,决定反应进行

的最大能垒(活化能)为kJ/mol,该步骤的化学方程式为；在催化剂表面，

。2和Hq更容易被吸附的是。

【答案】(1)-1248

3

(2)①.CH4+2O2-CO2+2H2。或CH3OH+/O2fCO2+2H2O或

2CO+O2=2CO2,2H?+。2=21<2。（合理即算正确）②.a和b

（3）①.0.5②.（3）.9（mol/L）2

（4）①.提供*OH与*CH4结合形成*CHQH（2）.22.37③.

*OH+*CH4->*CH3OH+*F^*OH+*CH4+*H-»*CHQH+2*H④,H2O

【解析】

【小问1详解】

已知①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CC）2（g）+2H2O（l）=-662kJ/mol；

②CH/g)+2NC)2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)AH2=-955kJ/mol；

由盖斯定律可知，2x②-①即可得到CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(I)

A//3=2A//2-bH、=-1248kJ/mol。

【小问2详解】

该条件下可能发生甲烷的完全氧化和甲醇的氧化或者一氧化碳和氢气的氧化，所以副反应

为CH4+2O2->CO2+2H2O和CHQH+3/20,CO2+2H2O、

2CO+O2=2CO2,2H2+O2=2H2O；根据反应2cH4+O22C0+4H2,氢气和

一氧化碳为主要产物，且物质的量比为2:1,所以对应曲线分别为a和b。

【小问3详解】

CH4+CO2—-2CO+2H,

起始(mol)3300

根据反应灶

转化1(mol/)nn2n2n'

§时亥U(mol)2222n4n

CO+2H2CH30H

起始(mol)2n2n0

转化(mol)x2x，所以n=l,x=0.75,«|=0.5；根据，2时的

X

J时亥U(mol)0.75X

…0.75

数据，仿照上述计算，用CO?表示曳(1川？十用区此逐卒刀［mo叭L・mm»

CH,MO?L2CO+2H2

起始(mol)3300

根据反应‘土八〉/'一U

转化(mol)2.52.555

t?时亥U(mol)0.50.531

CO+2H2lCH,OH

起始(mol)

转化该温度下反应(i)的平衡常数为

(mol)242，

t3时亥U(mol)312

k=°’!？L5]=%mol/了。

0.25x0.25''

【小问4详解】

从该部分反应机理可看出，水在催化剂表面离解出*0H直接与*CH,结合形成*CH3OH,

活化能最大的步骤是从-35.05至-12.68,该步骤决定反应的进行，发生反应

*OH+*CH4f*CH3OH+*H或*0H+*CH4+*Hf*CH30H+2*H。从相对能量

看，水吸附在催化剂表面的能量更低(水：-15.91,氧气：-14.53)。

17.从烟气脱硝催化剂(含V2O5、MOO3,WO3、TiO2等)回收V2O5的工艺流程如下(已

知Mo。，、WO3、TiC)2不溶于稀硫酸)。

椎般酸

♦

回答下列问题：

(1)粉碎的目的是，滤渣1的成分为。

(2)若酸浸还原产物为VOSO「其中V的化合价是。用H2c2。4代替无水

Na2sO3做还原剂，写出“酸浸还原''的离子反应方程式。

(3)写出“富集氧化”过程的化学方程式,若用KCIO,代替。2,要使3moiVO2+

变为VO；,至少需要KCIO3moL

(4)可用KM11O4滴定法测定VOSO4的浸出率，对含4.95gV2O5的废脱硝催化剂进行

浸出，浸出后的VOSO&溶液用O.lOOOmol/L的KMnO4溶液滴定，消耗KMnO4溶液

100mL,则VOS。4的浸出率为%。(保留1位小数)

150℃-200℃

(5)NH4VO,焙烧过程发生反应(i)NH4VO3NH3T+HVO,,(ii)

250℃300℃

2HV。，,—Vq+HzOT,现对234gNH4V0,样品进行焙烧，根据上述原理

在下图坐标系内画出焙烧过程大致的热重变化曲线，并在纵坐标处标注固体发生的质量变

化值，在横坐标标注必要的温度数值。

，•…工尸」

(6)常温下，对滤渣1进行如下二次处理可提取Mo和W的化合物。己知：常温下,

Ksp[Ca(OH)?]=5.5x10%/[CaMoOjf&xlCfS,且

KMCaMoOj>KSp[CaWOj

NaOH溶液‘呼儿

ILJ―........

滤渣1-褊一►CaM^4……

I~-----

TiCh

若向c(MoO；-)=0.03mol/L的浸出液中加入石灰乳，需溶液pH为时开始产生

CaMoC)4沉淀。

【答案】(1)①.增大反应物接触面积，加快化学反应速率，使其充分反应②.

MOO3,WOnTiO2

+2+

(2)+4②.V2O5+H2C2O4+4H=2VO+2CO2T+3H2O

(3)①.4VOSO4+12NaOH+O2=4NaVO3+4Na2SO4+6H2O0.5

(6)13

【解析】

【分析】由题给流程可知，废脱硝催化剂经粉碎后，加入稀硫酸和无水亚硫酸钠酸浸还原

将五氧化二钢转化为VOSO4,三氧化铝、三氧化铝、二氧化钛不溶于稀硫酸，过滤得到含

有三氧化铝、三氧化鸨、二氧化钛的滤渣1和含有VOSO4的滤液；向滤液中加入氢氧化钠

溶液，通入氧气将VOSO4转化为NaVCh,向反应后的溶液中加入氯化镂溶液将NaVO3转

化为NH4V03沉淀，过滤得到NH4Vo3;NH4VO3高温焙烧制得五氧化二钮。

【小问1详解】

粉碎废脱硝催化剂可以增大反应物接触面积，加快化学反应速率，使反应物充分反应；由

分析可知，滤渣1的成分为氧化铝、三氧化鸨、二氧化钛，故答案为：增大反应物接触面

积，加快化学反应速率，使其充分反应；MoO,,WO：、TiO2；

【小问2详解】

由化合价的代数和为0可知，V0S04中帆元素的化合价为+4价；由题意可知，用草酸代

替无水亚硫酸钠做还原剂发生的反应为酸性条件下五氧化二铀与草酸反应V02\二氧化碳

和水，反应的离子方程式为V2O5+H2c2。4+4日=2丫。2++2(2021+3凡。，故答案

+2+

为:+4；V2O5+H2C2O4+4H=2VO+2CO2T+3H2O；

【小问3详解】

由分析可知，富集氧化过程发生的反应为V0S04与氢氧化钠、氧气反应生成NaVCh、硫

酸钠和水，反应的化学方程式为

4VOSO4+12NaOH+O,=4NaVO3+4Na2SO4+6H2O；由得失电子守恒可知，若用

氯酸钾代替氧气，要使3moiVOSO4变为NaVCh,至少需要氯酸钾的物质的量为3moi义工

6

=0.5mol,故答案为：4VOSO4+12NaOH+O2=4NaVO3+4Na2SO4+6H2O：0.5；

【小问4详解】

由锐原子的原子个数守恒和得失电子数目守恒可得：5V2O5-10VOSO4-2KMnO4,由滴定消

耗100mL0.1000mol/L的高锈酸钾溶液可知，V0S04的浸出率为

I

0.05molxx182g/mol

故答案为:91.9；

2x100%«91.9%

4.95g

【小问5详解】

234g

234gNH4VO3的物质的量为一,,,=2mol,由方程式可知，第一阶段反应生成2moi氨

气，则200℃时固