湖南省2024届高三年级下册第一次联考（一模）化学试卷(含答案)

湖南省2024届高三下学期第一次联考（一模）化学试卷

学校：___________姓名：班级：考号：

一,单选题

1.北京时间2024年1月11日13时30分，全球运力最大固体运载火箭“引力一号”

在山东海阳附近海域点火升空，成功将3颗卫星送入预定轨道，创造了全球最大固体

运载火箭、中国运力最大民商火箭等多项纪录。下列说法不正确的是（）

A.火箭壳体采用的碳纤维嘘绕复合材料强度高、密度小，可提高火箭的射程及运载能

力

B.为卫星工作提供能量的碑化钱太阳能电池板也可以用Si。2代替

C.火箭遥测系统使用的高温压电陶瓷属于新型无机非金属材料

D.装填固体推进剂时采用的粘合剂一一端羟基聚丁二烯属于有机合成高分子材料

2.下列化学用语表述不正确的是（）

A.HC1分子中形成的。键电子云轮廓图：

B.NH3和C%的VSEPR模型完全相同

C.NaClO的电子式：Na+［：«：Cl：］

D.细胞和细胞器的膜由大量两性分子组装而成，体现了超分子自组装的特征

3.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

3+

A.当溶液中有1molFe发生水解，所得Fe（OH）3胶体中含有NA个胶粒

B.32gs&分子中含有。键的数目为8S

C.冰晶体中，Imol水分子含有氢键的数目为4NA

D.足量铁与7.1g氯气完全反应转移电子的数目为0.2NA

4.下列图示装置能达到实验目的的是（）

硬纸板

纸条

测定锌与稀硫酸的测中和反应函反制作简单的氢氧检验乙醇发生消去反

化学反应速率应热燃料电池应的产物

A.AB.BC.CD.D

5.下列反应的离子方程式书写不正确的是（）

3+

A.向硝酸铝溶液中加入过量氮水：Al+3NH3-H2O—A1（OH）3+3NH^

B.向300mL1mol/LNaOH溶液中通入标准状况下4.48L的CO2：

3OH+2CO2=HCO；+CO"+H2O

+

C.向NaClO溶液中滴力口几滴NaHSO3溶液：CIO+HSO；+Cl+H

D.向碳酸氢验溶液中加入少量硫酸镒溶液生成MnCC）3沉淀：

Mn?++2HCO；^MnCO3J+CO2T+H2O

6.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素，Y是地壳中含量最高的元

素，X、Y形成的某种固体化合物可表示为XY；XY；,Z基态原子的核外电子有6种空

间运动状态，Z与W的基态原子均只含有1个单电子。下列说法不正确的是（）

A.简单离子的半径大小：Z>X>Y

B.Z与X,Y能形成离子化合物

C.Y的单质分子中可能含有极性键

D.W与Z的最高价氧化物的水化物之间能发生反应

7.布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用，但口服该药对胃、肠道有刺激性，可对布洛芬

分子的结构进行修饰（如图），下列说法不正确的是（）

A.a和b分子都具有手性

B.1molb最多能与6molH,发生反应

C.a分子中最多有10个碳原子共平面

D.b在人体内可缓慢释放出布洛芬和另一种物质c,c有6种不同化学环境的氢原子

8.下列实验操作和现象及结论均正确的是（）

选

实验操作和现象结论

项

澳与苯发生了加成反

A向澳水中加入苯，振荡后静置，水层颜色变浅

应

向5mL0.01mol/LKI溶液中加入

2mL0.01mol/LFe2（SC）4）3溶液，将溶液分成Fe3+和「的反应存在

B

两份，一份滴加淀粉溶液呈蓝色，另一份滴加限度

KSCN溶液呈红色

常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前稀硝酸的氧化性比浓

C

者产生无色气体，后者无明显现象硝酸强

丙烯醛分子中含有碳

D向丙烯醛中滴加滨水，澳水褪色

碳双键

A.AB.BC.CD.D

9.在碱性溶液中，铜与缩二腿形成某种紫色配离子，其结构如图所示。下列说法不正

确的是（）

LooJ

A.元素的第一电离能：N>O>C>Cu

B.该配离子中铜的化合价为+2价

C.该配离子中心离子的配体数和配位数相等

D.缩二月尿的分子式为C2H5N3O2

10.氮化硅（号3通）是一种高温结构陶瓷材料，它硬度大、蛇点高、化学性质稳定。合

成氮化硅的一种工艺流程如图所示，下列说法正确的是（）

次Cl,NII,气体

L,高温.匚±二I加热.匚土口一定温度b,、r；~lIOOPPf-J工"

石英砂①粗硅）—②3ZCL~--jSdMI）,-不F、1小,

已知：SiC）在潮湿的空气中易水解，产生白雾。

A.该流程中可循环使用的物质是NH3

B.第①步反应中产生的气体能使澄清石灰水变浑浊

C.lmolSiCl4和Si3N4所含共价键数目均为4/

D.第③步反应可用氨水代替NH3

11.由叠氮有机物和怏煌合成杂环化合物是“点击化学”的核心反应，在生物化学、

超分子化学和材料化学研究领域得到了广泛的应用。使用一价铜作催化剂，基于同位

素交叉等实验，Fokin等于2013年提出了双铜协同催化的机理如图所示。下列说法不

正确的是（）

A.Cu位于元素周期表中的ds区，价层电子排布式为3di°4sl

B.过程④中N原子存在杂化方式的变化

C.一价［Cu］催化剂能有效降低总反应的焰变，加快反应速率

N=N

D.该过程的总反应属于加成反应，可表示为用三+N3—R2［3>.4\

12.TK时，现有25mL含KC1和KCN的溶液，用0.1000mol•L1的硝酸银标准溶

液对该混合液进行电位滴定（CN-与H+的反应可以忽略），获得电动势（E）和硝酸

银标准溶液体积（V）的电位滴定曲线如图所示，曲线上的转折点即为化学计量点。

下列说法不正确的是（）

已知：I.Ag+与CN一的反应过程为①Ag++2CN-——[Ag（CN）2「、②

[Ag(CN)21+Ag+—2AgCNJ；

16

n.jK时，^sp(AgCN)=2xlO-,0(Aga)=2xl()T°。

A.K=5.00,AfB发生反应：[Ag(CN)2[+Ag+^2AgCNJ

-

B.原溶液中，c(CN)+c(HCN)=|c(CP)

C.C点时，溶液中|=1。6

c（CN「）

++

D.D点：c（K）＞c（Cl）＞c（CN）＞c（Ag）

13.采用惰性电极，设计双阴极三室微生物燃料电池（MFC）进行同步硝化和反硝化脱

氮产电的装置如图所示。下列说法不正确的是（）

A.电极N为燃料电池的负极

B.若乙室中消耗1mol葡萄糖，则理论上外电路可转移24moi电子

C.工作过程中H+由乙室分别向甲室和丙室迁移

D.丙室的好氧电极上得电子的微粒有和NH；

14.NO2是常见的环境污染性气体。一定温度下，向三个容积不等的恒容密闭容器中

分别投入lmolNC）2,用足量活性炭还原NO?的反应为

2NO2（g）+2C（s）N2（g）+2CO2（g）o反应相同时间后，三个容器中NO2的物质的

量（八）如图中A、B、C三点所示。下列叙述不正确的是（）

A.A点达到平衡，B、C点均未达到平衡

B.若B点达到平衡时，在该温度下的平衡常数K=0.25

C.若C点使用催化剂，能提高NO2的转化率

D.C点时，瞬间压缩容器体积至1L后.NO2的物质的量增大

二、实验题

15.喳咻QQi广泛用于医药、染料、农药和化学助剂等领域。在无水体系中

利用Skraup反应制备口奎咻的反应原理如下：

H（）/（）,,+

X^NH,^^00（蛇＜°）

物质分子式相对分子质量溶液（℃）沸点（℃）

甘油C3H8。39217.8290

苯胺C6H7N93-6.2184

硝基苯C6H502N1236210

唾咻C9H7N129-15.6238.1

已知：i.喳咻具有碱性，在较高温度下易被氧化;

江硫酸亚铁作反应的缓和剂。

实验步骤：

①预热：在250mL三颈烧瓶中，加入2.0gFeSC»4-7H2O品体和19g无水甘油，控制温

度在180℃左右，加热5min。

②加料：待自然降温至100℃左右，依次加入4.65g苯胺，4g硝基苯和9mL浓硫酸。

③制备：先用小火加热装置A,当反应液微沸时先立即移去加热装置，保持微沸继续

反应，后小火回流2h。

④氧化：向反应液中加入40%的NaOH溶液呈强碱性，用水蒸气蒸储。将储出液用浓

硫酸酸化至强酸性，然后用冰盐浴冷却至0℃,慢慢加入NaNC^溶液至反应液使淀粉

-KI试纸变蓝立即停止。再将反应液箕于沸水中加热15min,待无色气体逸出后，停

止加热。

⑤蒸出：将溶液转移至圆底烧瓶，滴加40%NaOH溶液至强碱性，再用水蒸气蒸出。

⑥提纯：将粗品经分离、提纯、干燥后得到产品4.3g。请回答下列问题：

装置A

(1)仪器a的名称是。步骤①预热的目的是

(2)步骤③中，移去加热装置后若反应液继续沸腾，可采取的方法是

(3)用离子方程式表示步骤④中淀粉-KI试纸变蓝的原因:

(4)已知0\与NaNC)?在酸性条件下反应生成重氮盐，加热煮沸时水解产生N?

NH2

和苯酚。步骤⑤中加入40%NaOH溶液的作用有：①，②将喳咻硫酸

盐转化为唾咻，③中和苯酚，使之转化为苯酚钠从有机物中分离。

(5)检验步骤⑤中苯酚是否除尽的实验操作是o

(6)计算该实验中喳琳的产率：(结果保留三位有效数字)-

三、推断题

16.铭是最坚硬的金属，金刚石是自然界中最硬的物质。一种由铭铁矿(含

FeCr2O4,MgO、SiO^加2。3等)为原料制备铭单质的流程如图所示。

选渣I泄渣2

已知：①烧渣含NazCrCVFezC^等。

②[A1(OH)4]A1(OH)3+OHKb=6.25x卡。

33

③Ksp[A1(OH)3]=1xIO,1g1.6«0.2。

回答以下问题：

(1)焙烧时将矿料和NaOH进行研磨，目的是-

(2)焙烧时生成Na2CrO4的化学方程式是。

3+

(3)已知0.1mol/LA1C13溶液中，铝形态的浓度(以Al或[A1(OH)4「计)的对数(lgc)随

溶液pH变化的关系如图。

则调pH的范围是0(已知SiO1恰好在。的pH范围内完全沉淀)

(4)工业上冶炼Cr的方法是。基态Cr原子的价层电子排布图为

0从原子结构及性质的角度分析金属Cr硬度很大的原因：

(5)晶体硅具有与金刚石相似的晶体结构(如图)，已知Si原子半径为甲m,阿伏加德罗

常数的值为NA，则晶体硅的密度为g/cm3(列出计算：表达式)。

(6)硅酸盐是地壳岩石的主要成分，硅酸盐的阴离子结构丰富多样。某种硅酸盐阴离子

的硅氧四面体双链结构如下图所示，则该阴离子的结构通式可表示为

17.火箭推进剂在航天和军事领域具有广泛的应用。

I.朋2HJ常温下呈液态，具有弱碱性和强还原性，可与H2O2等氧化剂用作火箭燃

料。

(1)脱溶于水形成二元弱碱，碱性比溺，在水中的电离与NHs-H2。相似，写出脱在水

中的电离方程式:

(2)在标准压强和指定温度(298.15K)下，由元絮最稳定的单质生成imol化合物时的反

应热称为该化合物的标准摩尔生成熔。已知N2H/I)、H2O2(1)＞出0糖)的标准摩尔生

成焰分别为50.63kJ/mol、-187.78kJ/mol、-241.82kJ/mol。写出火箭燃料N2H4(1)和

氧化剂H2O2(1)反应生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式:

(3)联(N2H双氧水燃料电池由于绿色环保且具有较高的能量密度而被广泛使用，其

工作原理如图所示。

的朕

①写出负极的电极反应式：O

②设两极区溶液体积均为1L,溶液的密度为1.2g/cn?，忽略溶液体积和密度的变

化。当A极产生11.2L(标准状况)气体时，B极区NaOH溶液的质量分数为40%，计

算初始时NaOH溶液的浓度：(用质量分数表示，结果保留三位有效数

字)。

II.我国的祝融号火星车已于2021年成功登陆火星，火星表面大气的主要成分是CO?，

占总量的95.32%。科学家们设想通过还原反应将其转化为推进剂以实现星际旅行的愿

望，二氧化碳加氢甲烷化(Sabatier反应)可表示为：

反应1：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)AH=-165kJ/mol

反应2：CO2(g)+H2(g),CO(g)+H2O(g)=

将5molCO2和20molH2通入某恒压密闭容器中将CO2甲烷化，平衡时体系中各含碳

元素物质的物质的量九(X)与温度T的关系如图所示。

(4)曲线Y代表的物质是(填化学式)，曲线Z所代表的物质在IIOOK以上物质

的量减小的原因是。

(5)当反应1和反应2均达到化学平衡状态时，若维持温度不变，向容器内通入惰性气

体He，则反应2平衡(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。

(6)800K时，若平衡时容器内总压为P，则反应2的压强平衡常数Kp=(结果

保留两位有效数字，人为以分压表示的平衡常数，分压=总压x物质的量分数)。

18.以乙怏为原料可合成多种高分子，根据以下合成路线回答问题:

H}C=CHOOCCH,B-fcH1-C旺甲吟-[cU,-€ll'f

CH；

维纶

0

2CII,0H

HC=CH—►H2C=C1I,-^-HjC^Cll,-^-*q/C、90

'*__l^c—CH,CH厂。-g-O-CH,叵I

HB

CH.CHOHCN-M—►N-------►聚耐纤维…

聚碳酸而

已知：①R]CHO+R2CH,CHON/H>|

R】CH=CCHO

②<+/。

请回答下列问题：

（1）A的结构简式为,N中的官能团名称是o

（2）D的分子式为,o

（3）由C生成维纶的化学方程式为o

（4）E的二氯取代产物共有种（考虑立体异构）。

（5）下面说法不正确的是（填标号）。

A.由HC三CH生成F的每一步反应的原子利用率均为100%

B.①和②的反应类型分别为加聚反应和水解反应

C.F中所有碳原子和氧原子一定共平面

D.已知C的电负性：sp>sp2>sp3>电负性越大，键的极性越强，故乙怏比乙烯更容

易使澳水褪色

E.由题目信息可知，以CO?为主要原料能生成可降解的高分子材料

（6）写出以乙怏为原料合成CH3cH2cH2cHO的合成路线图（无机试剂任选）。

参考答案

1.答案：B

解析：碑化钱用作太阳能电池板，具有半导体的性质，SiO2没有半导体性质，故B错

误。

2.答案：B

解析：NH,的中心原子N采取sp3杂化且有一个孤电子对，VSEPR模型为四面体，

CH4的中心原子C采取sp3杂化、无孤电子对，VSEPR模型为正四面体，两者不完全

相同，故B错误。

3.答案：D

解析：单个胶体粒子中含有多个Fe(0H)3，lmolFe(OH)3形成的胶粒数目小于NA，故

A错误；32gs8的物质的量是,mol，每个Sg分子含有8个。键，所含。键的数目为

8

NA，故B错误；冰中的每个水分子可以和相邻的4个水分子形成氢键(冰融化为水约

有15%的氢键断裂)，每个氢键被2个水分子共用，所以每个水分子含有的氢键数目为

4xg=2个，故冰晶体中，Imol水分子含有氢键的数目为2NA，故C错误；足量的铁

与C"反应生成FeCL，根据得失电子守恒：Cl2~2e-,0」molC1?完全反应转移电子

数目为0.2NA，故D正确。

4.答案：C

解析：测定锌与稀硫酸的化学反应速率应该使用分液漏斗盛装稀硫酸，故A错误；中

和热的测定实验中，内外烧杯上口要平齐以减少热量散失，且缺少玻璃搅拌器，故B

错误；先电解Na2sO,溶液产生H2和。2,气体被石墨电极吸附后，断开闭合K?

可形成燃料电池，故C正确；乙醇与浓硫酸反应过程中可能产生SO2、挥发出乙醇等

还原性气体，会干扰乙烯的检验，故D错误。

5.答案：C

解析：NH「H2。是弱碱，过量时只生成A1(OH)3沉淀，故A正确；NaOH和CO2物质

的量之比为3：2,反应产物中有HCO；和CO：,根据原子守恒和电荷守恒可知，B正

确；NaClO溶液过量，H+与C1CF结合生成HC1O，故C错误；M/和HCO］反应生

成MnCC)3沉淀，促进了HCO］的电离，H+与溶液中的HCO］反应产生CO2，故D正

确。

6.答案：A

解析：X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素，Y是地壳中含量最高的

元素，Y为O；X与Y能形成化合物XY；XY「X的化合价为+5价，故X是N；Z基

态原子的核外电子有6种空间运动状态，Z与W的基态原子均只含有1个单电子，Z

是Na,W是Al或ci。简单离子的半径大小：N3->02">Na+'故A错误；Na与

N、O能形成离子化合物，故B正确；O3分子是极性分子，所含化学键是极性键，故

C正确；NaOH溶液与A1(OH)3、HCIO4均能反应，故D正确。

7.答案：C

解析：a)和6()均只含有一个手

性碳原子，属于手性分子，故A正确；b分子中含有苯环和毗咤杂环，已知此咤

(fJ)具有芳香性，性质类似于苯环，1molb最多与6moi凡发生加成反应，故

B正确；a(°H)分子中最多有U个碳原子共平面，故C错误；b

7.63_798

分子在人体内水解生成布洛芬和物质C(5.39HO-dt,-D>7.33),氢原子种类数为

-NW

6,故D正确。

8.答案：B

解析：向滨水中加入苯，振荡后静置，漠被苯萃取，水层颜色变浅，故A错误；Fe3+

与「发生反应：2Fe3++2F.2Fe2++L，「过量但溶液中还剩余Fe3+，说明该反应

是可逆反应，存在反应限度，故B正确；浓硝酸常温下使Fe发生钝化，浓硝酸的氧化

性强于稀硝酸，故C错误；丙烯醛分子中含有碳碳双键和醛基，醛基具有还原性，澳

水可将醛基氧化成痰基，检验碳碳双键时应先排除醛基的干扰，故D错误。

9.答案：C

解析：元素的第一电离能：N>O>C>Cu,故A正确；与铜形成配合物的配体分别是2

()

>NH

个HN和2个OIT,配离子整体呈现-2价，故铜显+2价，故B正确：每个中

>NH

()

心离子的配体数为3,配位数为4,故C错误；根据配离子的结构可知，缩二胭的结

O

NH?

构简式为HN,分子式为C2H5N3O2,故D正确。

A-

()

10.答案：A

解析：根据反应：3Si(NH)2^^Si3N4+2NH3T,流程中可循环使用的物质是NH：,

故A正确；2C+SiC)2之里Si+2coT，故B错误；1molSiC1含4moiSi—Cl,

ImolSi3N4#i2molSi-N,故C错误；已知SiC"在潮湿的空气中剧烈水解，产生白

雾，不能用氨水代替NH3,故D错误。

11.答案：C

解析：Cu位于元素周期表中的ds区，价层电子排布式为3d1°4/，故A正确；过程(4)

中存在N三N断裂成N-N,N的杂化方式由sp转化为sp?，故B正确；催化剂能降

低反应的活化能，不能改变反应的熠变，故C错误；该反应中怏烧C三C断裂发生加

成反应，故D正确。

12.答案：D

解析：已知曲线上的转折点为化学计量点，根据题意和图像，结合化学方程式可知：

A点为CW完全反应生成［Ag(CN)2」的终点，B点为［Ag(CN)2「转化为AgCN沉淀，

看作第一滴定终点，C点生成AgQ沉淀，看作第二滴点体积为2.50mL,B点体积为

,,A丁,左0.1000mol/Lx0.005L八八八八八八,

5.0mL,故A正确；原溶液中c(KCN)=------------------------------=0.02000mol7/TL,

0.025L

/℃、0.1000mol/Lx(0.0125-0.005)L八由“八,入口主口心业、【…n—r

c(KCl)=-------------------------------------------=0.03000mo/lT/L,根据物料守恒关系可

知：c(CN-)+c(HCN)=gc(C「)，故B正确；C点，CN.和C「完全沉淀，溶液中同

时存在二者的沉淀溶解平衡，,a)/(Aga)=2T12^=IO6,故C正确；D

c(CN-)Ksp(AgCN)2xl016

点，硝酸银溶液过量，根据Ksp和图像关系可知：c(K+)>c(Ag+)>c(C「)>c(CN-),

故D错误。

13.答案：D

解析：根据题意，该装置属于原电池装置，阴极发生还原反应即为原电池的正极，根

据物质的转化关系可知：N电池中H+从负极向正极迁移，故C正确；丙室中

NH：fNO；fNO；过程失去电子(被02氧化)发生氧化反应，。2在电极上得到电子发

生还原反应生成水，故D错误。

14.答案:D

解析：该反应正向气体分子数增大，恒温恒容条件下，A点的容器体积最小，压强最

大，A点的反应速率最大；C点的容器体积最大，压强最小，C点的反应速率最小。

根据A、C点NO2的物质的量可知A点已经达到平衡状态，C点未达平衡。根据“三

段式”计算平衡常数K：

2NO2(g)+2C(s)^=N2(g)+2CO2(g)

起始/mol100

变化/mol0.50.250.5

平衡/mol0.40.30.6

z、2

0.25mol।0.5mol

-----------x----------

IL[IL)

K=--------------~~二=0.25mol/L,

z\2

0.5mol

、ILJ

计算B点浓度商Q-.

2NC)2(g)+2CXs)hN2(g)+2CO2(g)

起始/mol100

变化/mol0.60.30.6

B点/mol0.50.250.5

0.3molr0.6molY

4LI4LJ

Q=------------——-~~J0.17mol/L<K,

<0.4molY

I4L)

故B点未达平衡，故A正确；A、B、C点在同一温度下，该反应的平衡常数不变，故

B正确；C点未达平衡，使用催化剂可以加快反应速率，提高反应物的转化率，故C

正确；C点时，瞬间压缩容器体积至1L,与A点形成等效平衡，NO2的物质的量为

0.5mol、保持不变，故D错误。

15.答案：(1)球形冷凝管；除去反应体系中大部分水

(2)用湿毛巾捂住烧瓶底部

(3)2NC>2+2「+4H+2NOT+I2+2H2O

(4)中和过量硫酸

(5)取步骤⑤中的溶液少许于试管中，先用硫酸酸化，再滴加FeCL溶液，若溶液不显

紫色，说明苯酚已除尽(或滴加酸化的FeCk溶液)

(6)66.7%

解析：(1)根据题意，斯克洛甫法(Skraup)合成口奎咻时体系要求无水，硫酸亚铁晶体中

含有水分，需将二者混合物加热至180℃,脱除大部分水。

(2)本反应是放热反应，反应液微沸表明反应已在进行，此时如不立即移去热源，则反

应过于剧烈，使物料暴沸，甚至冲出冷凝管上口。如果移去加热装置后反应液继续沸

腾，可用湿毛巾捂住烧瓶底部降温。

(3)唾咻具有碱性，在较高温度下易被氧化，用硫酸酸化后用冰盐浴冷却至0℃,用

NaNC>2溶液氧化苯胺。为防止NO£过量，需用淀粉一KI试纸检验，原理是：

2NO；+21+4H+—2NOT+I2+2H2O。

(4)煮沸除去N2后，步骤⑤中加入40%NaOH溶液的作用有：①中和过量硫酸，(2)将

嗡琳硫酸盐转化为喳咻，③中和苯酚，使之转化为苯酚钠从有机物中分离。

(5)步骤⑤所得溶液呈碱性(与FeCL溶液反应产生红褐色沉淀)，需先用酸中和，再滴加

FeCL溶液检验，若溶液不显紫色说明苯酚已经除尽。

(6)实验中，加苯胺)=0.05mol,〃(甘油)a0.21mol,理论上可生成喳琳物质的量

〃(喳咻)=0.05mol。实验中产品口奎咻的质量双喳咻)=4.3g,产率

，―7X100%“66.7%(保留三位有效数字)。

129g/m4o■lx0.05mol

16.答案：(1)增大固体接触面积，加快反应速率，使反应更加充分

⑵4FeCr2()4+16NaOH+7C)2上28Na2CrC)4+2Fe?O3+8凡0

(3)4.7-7.8

_______3d_______4s

(4)热还原法；不j丁王|由铭原子(或离子)半径小，价电子数多(金属阳离子

的电荷数多)，金属键强，硬度很大

8x28

(5)B^

⑹画。；"或si.。；*或1si6a7〃或匣。"r「

解析：铭铁矿含FeC^OQMgO、SiO2＞必。3等，与NaOH、02混合焙烧得到的烧渣

除了NazCrCVFe2()3还有NazSQ、MgO和Na[Al(OH)j，水浸时滤渣1的主要成分

为Mg。、Fe2O3,滤液中含有CrOj、SiO；\[Al(OH)4]"Na\OH-通入CO2调节

-

pH除去SiO；~和[A1(OH)4]-滤渣2的成分为A1(OH)3和H2SiO3。

(1)焙烧时将矿料和NaOH进行研磨，目的是增大固体接触面积，加快反应速率，使反

应更加充分。

(2)焙烧时生成Na2CrC)4的化学方程式：

4FeCr2O4+16NaOH+7O2=^8Na2CrO4+2Fe2O3+8H2O。

(3)根据信息，铝元素以[A1(OH)4]的形式存在于溶液中，通入CO2，发生反应转化为

A1(OH)3，如果pH太小又会使A1(OH)3溶解成为加3+,需要控制溶液的pH。结合图

像，当离子浓度”1x10-5mol/L可认为沉淀完全，计算过程如下：

=6.25x10-2,

[A1(OH)4]A1(OH)3+OHKb=

+-8

C（OH-）=6.25x10"mol/L,c（H^=1.6xlOmol/L,pHj=8-lgl.6®7.8o

3+33393

7Csp[Al（OH）3]=c（Al）-c（OH-）=lxW,C（OH-b1xWmol/L,pOH=9.3,

pH2=4.7。故调节pH的范围：4.7~7.80

（4）工业上冶炼Cr的方法是热还原法（或铝热法）；Cr原子的价层电子排布图为

3d4s

1|十内山|巾，因Cr原子（或离子）半径小，价电子数多（金属阳离子的电荷数

多），所以金属键强，硬度大。

（5）一个晶胞中含有硅原子数为8X'+6XL+4=8,硅的相对原子质量为28,Si原子半

82

径为rpm,阿伏加德罗常数的值为NA。晶胞的晶胞参数。与原子半径厂的关系：体对

_8x28g/mol

角线也〃=8厂，故〃=不。根据公式：P-

（6）选取最小重复结构单元如图:该单元中共包

含6个Si原子和17个O原子，根据硅为+4价，氧为-2价，可知该多硅酸根的结构通

式为画0冷或Si6“O需或[Si6a7〃。

+

17.答案：⑴N2H4+H2ONW+OH、N2H；+H2oN2H^+OH

(2)N2H4⑴+2H2O2(1)N2(g)+4H2O(g)AH=-642.35kJ/mol

--

(3)①N2H4-4e+4OHN2T+4H2O

②33.3%

(4)CO；反应1是放热反应，反应2是吸热反应，升高温度反应1平衡逆移使”(CO?)

增多的程度小于反应2平衡正移使”(CO?)减小的程度

(5)正向移动

(6)0.34

解析：(1)期1溶于水形成二元弱碱，在水中的电离与NHs-H2。相似，电离方程式为

--

N2H4+H2ON2HJ+OH>N2H^+H2ON2H^+OHO

(2)根据标准摩尔生成熔的定义，可分别写出3个热化学方程式：①

N2(g)+2H2(g)N2H4⑴=+50.63kJ/mol；

②H2(g)+O2(g)H2O2(1)A^=-187.78kJ/mol；

(DH2(g)+102(g)—H2O(g)AH=-241.82kJ/molo结合盖斯定律可知：

4x(3)-@-2x(2)=4x(-241.82kJ/mol)-50.63kJ/mol-2x(-187.78kJ/mol)

=-642.35kJ/mol,所以热化学方程式为

N2H4(1)+2H2O2(1)N2(g)+4H2O(g)AH=-642.35kJ/mol-

(3)①燃料电池中，脱(N2HJ具有还原性，在负极发生氧化反应：

N2H4-4e-+4OH--N2T+4H2O,凡。2具有氧化性，在正极发生还原反应：

H2O2+2e—2OH-o②Na+移向正极区，使NaOH溶液的浓度增大。根据题意，溶

液的密度和体积保持不变，设初始时NaOH溶液的质量分数为例。当负极产生

0.5molN2,外电路转移2moi电子，根据电子守恒，溶液中有2moiNa*移向正极

区，正极区产生2moi0H1即正极区增加2moiNaOH,则

1.2g/cm±1000mL义q+80gxi00%=40%,*33.3%。

1.2g/cm3x1000mL

(4)反应1是放热反应，反应2是吸热反应，升高温度，反应1平衡逆向移动，CH4物

质的量逐渐减少；反应2平衡正向移动，所以CO的物质的量一直增大，曲线Y表示

CO，曲线Z表示CO?。随着温度的升高，反应1平衡逆移使〃(CO?)增多的程度小于

反应2平衡正移使“(CO?)减小的程度。

(5)反应1从左向右气体分子数减小，反应2气体分子数不变，当反应1和反应2均达

到化学平衡状态时，若维持温度不变，向恒压容器内通入情性气体He，相当于减小压

强，反应1平衡逆向移动，使CO?和H2的物质的量增多、氏0的物质的量减少，反应

2中CO?和H2的浓度增大、凡0但)的浓度减小，反应2平衡正向移动。

(6)800K时，zz(CH4)=3.8moLw(CO2)=1.0moL<CO)=0.2mob根据。和H原子

守恒可知：«(H2O)=7.8mobra(H2)=4.6mob气体物质的总物质的量：

3.8mol+1.0mol+0.2mol+7.8mol+4.6mol=17.4mol0根据题意，分压=总压'times物

质的量分数，反应2的压强平衡常数

0.27.8

—xp------xp

/?(CO)X/?(HO)17.417.4

2»0.34

&(CO)X(H)o

P2JP2H

18.答案：(1)CH3coOH；羟基和竣基

⑵C2H6。2

/组\

⑶2ECH?—CH玉+〃HCH()—CH++祖()

KJ

OH

(4)4

(5)CD

nh

(6)HC三CH>CH3CHO^>CH3CH=CHC