广东省大湾区2023届普通高中毕业班下学期联合模拟考试（二）化学试题（解析版）

2023届大湾区普通高中毕业班联合模拟考试（二）

化学

本试卷共10页，20小题，满分100分。考试时间75分钟。

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自已的学校、班级、姓名、考场号、座位号和准考证号填写在答题卡

上，将条形码横贴在答题卡“条形码粘贴处”。

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将对应题目选项的答案信息点涂

黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选其他答案。答案不能答在试卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相

应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不

按以上要求作答无效。

4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。

可能用到的相对原子质量：HlC12N14O16Si28Cl35.5Fe56Co59

一、选择题（本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11-16小题，每小题4

分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）

1.中华优秀传统文化，是中华民族的根与魂，是我们坚定文化自信的力量源泉。下列载体主要由合金材料

制成的是

选

A.玛瑙围棋子B.竹笛C.青铜器D.中国山水画

项

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】

【详解】A.玛瑙为非金属材料，A不符合题意；

B.竹为天然植物材料，B不符合题意；

C.青铜为合金，属于合金材料，C符合题意；

D.山水画为宣纸、锦帛等不是金属材料，D不符合题意；

故选C。

2.近年来我国科技研究取得重大成就，科技创新离不开化学。下列相关叙述错误的是

A.天间一号探测器使用新型SiC增强铝基复合材料，SiC的硬度大、熔点低

B.战斗机的隐形涂层含石墨烯(石墨的单层结构)，12g石墨烯中含有1.5molo键

C.潜水器抗压材料含新型钛合金，基态钛原子的核外电子排布式为[Ar]3d24s2

D,用二氧化碳合成葡萄糖，为人工合成“粮食”提供了新路径，葡萄糖是多羟基醛

【答案】A

【解析】

【详解】A.SiC为共价晶体，其硬度大、熔点高，A错误；

B.单键均为。键，石墨烯中平均1个碳原子形成1.5个◎键，12g石墨烯中含有Imol碳原子，则含有

1.5molo键，B正确；

C.基态钛原子的核外电子排布式为[Ar]3d24s2,C正确；

D.二氧化碳合成葡萄糖，充分利用二氧化碳合成糖类，为人工合成“粮食”提供了新路径，葡萄糖是多羟

基醛，D正确；

故选A

3.2022年H月29日神州十五号载人飞船发射成功，搭载该飞船使用的长征二号F遥十五运载火箭用偏二

甲朋(C2H8N?)作燃料，N2。,作氧化剂。下列化学用语正确的是

A.该反应的化学方程式：C2H4N2+N2O4=2CO2+N2+4H2O

B.二氧化碳的空间填充模型：

cH3

—L

C.偏二甲月井的结构简式：NH

H3c2

D.水的电子式：H：O：H

【答案】D

【解析】

【详解】A.偏二甲脱(C2H8N2)作燃料，N204作氧化剂，两者发生氧化还原反应生成氮气和二氧化碳、

水，该反应的化学方程式：C2H8N2+2N2O4=2CO2+3N2+4H2O,A错误;

B.碳原子半径大于氧，二氧化碳的空间填充模型:，B错误;

NH,

C.偏二甲肺的结构简式:7

H

3

D.水是由氢氧构成的共价化合物，电子式：H:O:H，D正确；

故选D。

4.实验室进行粗盐提纯时，完成该实验所需的装置或操作错误的是

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】

【详解】A.粗盐需在烧杯中溶解，A正确；

B.粗盐溶液加入相应试剂除去可溶性杂质，B正确；

C.过滤时漏斗下端要紧贴烧杯内壁，C错误；

D.蒸发结晶得到氯化钠晶体，D正确；

故选Co

5.某实验小组利用微型实验装置进行氯气的制备和性质探究，装置如图所示，下列有关说法错误的是

B.浸有淀粉KI溶液的脱脂棉变蓝，说明氧化性CL〉：!？

C.新鲜花瓣褪色是因为氯气与水反应生成的HC1O有漂白性

D.浸有NaOH溶液的脱脂棉可吸收过量氯气

【答案】A

【解析】

【详解】A.KCK)3与浓盐酸反应生成氯气、KC1、水，HC1体现还原性和酸性，A错误;

B.浸有淀粉KI溶液的脱脂棉变蓝，说明氯气和碘离子反应生成碘单质，氧化性CL>l2,B正确;

C.新鲜花瓣褪色是因为氯气与水反应生成的HC1O能使有色物质褪色，HC1O有漂白性，C正确；

D.氯气有毒，能和碱性物质反应，故浸有NaOH溶液的脱脂棉可吸收过量氯气减小污染，D正确;

故选Ao

6.生产劳动创美好的生活。下列劳动项目中与所述化学知识没有关联的是

选项劳动项目化学知识

A用布擦干潮湿的自行车红热的铁与水蒸气反应生成Fe3()4

B向庄稼施加草木灰草木灰含有K元素

C明矶处理较浑浊的天然水明研水解生成AI(OH)3胶体

D用发酵粉烘焙糕点小苏打受热分解出CO2

A.AB.BC.CD.D

【答案】A

【解析】

【详解】A.用布擦干潮湿的自行车是防止铁和氧气、水常温下反应生锈，不是红热的铁与水蒸气反应生成

Fe3O4,与所述化学知识没有关联，A符合题意；

B.草木灰含有K元素可作为植物的钾肥，与所述化学知识有关联，B不符合题意；

c.明矶水解生成AI(OH)3胶体，胶体可以加速水中悬浮物沉降，与所述化学知识有关联，C不符合题

-思zfc.；

D.小苏打受热分解出二氧化碳，二氧化碳可使糕点疏松，与所述化学知识有关联，D不符合题意；

故选A。

7.邻苯二酚是重要的化工中间体，它在一定条件下可与氧气反应生成邻苯二醒，反应方程式如下：

OH/O

2+2HO

二^。^2

OH

设为阿伏a加德罗常数的值，下列说法正确的是

A.邻苯二酚分子中所有原子不可能共平面

B.邻苯二酚发生氧化反应生成1mol邻苯二醒转移电子数目为4NA

C.1mol邻苯二醍最多能与2molH?发生加成反应

D.1mol邻苯二醒完全燃烧需要消耗6mol02

【答案】D

【解析】

【详解】A.与苯环直接相连的原子共面、单键可以旋转，故邻苯二酚分子中所有原子可能共平面，A错误；

B.反应中氧元素化合价由0变-2,根据电子守恒可知，邻苯二酚发生氧化反应生成2moi邻苯二醍转移

电子数目为4NA，B错误；

C.碳碳双键能和氢气加成、堤基也能和氢气加成，贝Hmol邻苯二醍最多能与4molH2发生加成反应，C

错误；

D.邻苯二醍化学式为C6H4O2,1mol邻苯二醍完全燃烧需要消耗6mol。2,D正确；

故选D。

8.联氨(N2HJ有弱碱性，与盐酸反应生成盐(N2H5CI、N2H6cl2),下列叙述正确的是

A.0.05mol-L-的N2H$的水溶液的pH=13

B.0.05mol-LT的N2H4cI2的水溶液加水稀释，pH值降低

C.N2H5cl在水溶液中的电离方程式：N2H5C1-N2H；+Cr

水溶液中：(+(；

D.N2H5clcH)+cN2H)+C(N2H|T)=c(cr)+cfOH")

【答案】C

【解析】

【分析】联氨(N2H4)有弱碱性，与盐酸反应生成盐(N2H5CI、N2H6cl2),可知联氨为二元弱碱；

【详解】A.联氨为二元弱碱，0.05mol•I71的N2H4的水溶液中氢氧根离子小于0.1mol/L,则其pH/13,

A错误；

B.N2H4cL为强酸弱碱盐，溶液显酸性，0.05mol-LT的N2H4cL的水溶液加水稀释，酸性变弱，pH

值升高，B错误；

C.N2H5cl属于盐，水溶中完全电离：N2H5cl=N2H；+C「，C正确；

+

D.N2H5cl水溶液中根据电荷守恒可知：c(H)+c(N2H^)+2c(N2H^)=c(Cr)+c(0H-),D错

误；

故选C。

9.化学是以实验为基础的科学，下述实验操作能达到预期目的的是

选

实验操作实验目的

项

向40mL沸水中逐滴加入5~6滴FeC1饱和溶液，继续煮沸至液

A制备Fe(OH)3胶体

体呈红褐色，停止加热

乙酸乙酯的制备实验中，将产生的蒸气经导管通入饱和NaOH溶分离除去乙酸乙酯中的少量

B

液，振荡，分液乙酸

C向某溶液中滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口检验该溶液是否含NH：

分别向支试管中加入和的溶液，再向其中

22mL10%20%H2O2研究催化剂对H2。？分解速

D

1支加入少量Mn。2粉末率的影响

A.AB.BC.CD.D

【答案】A

【解析】

【详解】A.制取Fe(OH)3红褐色胶体应该向煮沸的蒸储水中滴加饱和氯化铁溶液并继续煮沸至液体变红褐

色，A符合题意；

B.氢氧化钠会和乙酸乙酯反应，应该使用饱和碳酸钠溶液，B不符合题意；

C.应该使用浓氢氧化钠溶液并微热，使得生成的氨气挥发出来后，使用湿润红色石蕊试纸检验，C不符

合题意；

D.实验中有2个变量，不能研究催化剂对H2。？分解速率的影响，D不符合题意；

故选A„

10.六氟磷酸盐离子液体可用于有机合成的溶剂和催化剂，其结构如图所示，下列说法错误的是

A.阳离子中碳原子有sp?和sp3两种杂化方式

B.阴、阳离子体积较大，离子之间作用力较弱，晶体的熔点较低

C.该物质中存在的化学键类型：离子键、共价键

D,所有原子均符合8电子稳定结构

【答案】D

【解析】

【详解】A.阳离子中饱和碳原子为sp3杂化，碳碳双键两端的碳为sp2杂化，A正确；

B.该物质为离子晶体，但是由于阴、阳离子体积较大，离子之间作用力较弱，导致其晶体的熔点较低，B

正确；

C.阴阳离子间存在离子键，阴阳离子内部存在共价键，C正确；

D.氢原子不符合8电子稳定结构，D错误；

故选D。

11.部分含铜物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断错误的是

A.f可被还原生成b

B.可存在afeff—c-a的转化关系

C.a可与非金属单质发生化合反应生成d

D.往4mL0.1mol-I71e溶液加入几滴1mol•匚］氨水，得到深蓝色溶液

【答案】D

【解析】

【分析】由图可知a为铜、b氧化亚铜、c为氧化铜、d为亚铜盐、e为铜盐、f为氢氧化铜。

【详解】A.含有醛基的有机物能与新制的氢氧化铜共热反应生成氧化亚铜，故A正确；

B.铜与氧化性酸反应能生成铜盐，铜盐与碱溶液反应能生成氢氧化铜沉淀，氢氧化铜受热分解为氧化

铜，氧化铜和氢气发生置换反应生成铜，则铜元素及其化合物间存在afefffc-a的转化关系，

故B正确；

C.铜能与硫共热反应生成硫化亚铜，故C正确；

D.可溶性铜盐溶液与少量氨水反应只能生成氢氧化铜蓝色沉淀，不能生成深蓝色的铜氨络离子，故D错

误；

故选D。

12.陈述I和陈述II均正确且具有因果关系的是

选项陈述I陈述II

ANH4cl溶液可用于除锈NH4cl易溶于水

B往苯酚悬浊液中滴加Na2cO3溶液，溶液变澄清酸性：苯酚＞HCO；

CH2。？常用于杀菌消毒H2。？受热易分解

D乙醇与浓硫酸共热产生的气体能使酸性KM11O4溶液褪色乙醇可发生取代反应

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【解析】

【详解】A.氯化钱溶液可用于除锈是因为氯化镂在溶液中水解生成的氢离子与铁锈中的氧化铁反应，故

A错误；

B.往苯酚悬浊液中滴加碳酸钠溶液，溶液变澄清说明苯酚能与碳酸钠溶液反应生成苯酚钠和碳酸氢钠，

证明苯酚的酸性强于碳酸氢根离子，故B正确；

C.过氧化氢常用于杀菌消毒是因为过氧化氢溶液具有强氧化性，故C错误；

D.乙醇与浓硫酸共热产生的气体能使酸性高镒酸钾溶液褪色是因为浓硫酸作用下乙醇共热发生消去反应

生成了乙烯和水，故D错误；

故选B

13.某调味剂由原子序数依次增大的X、Y、Z、R、T五种短周期元素组成，其结构式如图所示，下列说

法正确的是

I

X

A.简单气态氢化物的稳定性：Y>Z>R

B.X、T均能与R形成两种二元化合物

C.YRj中心原子上孤电子对数为3

D.由Z、R、T三种元素形成的化合物水溶液一定呈中性

【答案】B

【解析】

【分析】X、Y、Z、R、T五种短周期元素的原子序数依次增大，由调味剂的结构式可知，阴离子中X、

Y、Z、R形成的共价键数目分别为1、4、3、2,则X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、R为。元

素，由阳离子带一个单位正电荷可知，T为Na元素。

【详解】A.同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，简单气态氢化物的稳定性依次增强，则水

的稳定性最强，故A错误；

B.氢元素与氧元素能形成水和过氧化氢两种二元化合物，钠元素与氧元素能形成氧化钠和过氧化钠两种

二元化合物，故B正确；

C.碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,故C错误；

D.由氮元素、氧元素和钠元素形成的亚硝酸钠是强碱弱酸盐，在溶液中水解使溶液呈碱性，故D错误；

故选B

14.宏观辩识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列化学变化对应的离子方程式正确的是

A.用FeCL溶液腐蚀覆铜板的反应：2Fe3++3Cu=3Cu2++2Fe

B.丙醛与银氨溶液反应：

+

C2H5CHO+2[Ag(NH3)2]+2OH--C2H5coeT+NH；+2AgJ+3NH3+H2O

+

C.用氢氟酸生产磨砂玻璃的反应：SiO2+4H+4F-=SiI^T+2H2O

D.向NaHSO,溶液加入适量Ba(OH),溶液至SO：恰好完全沉淀：

2H++2OH+SO：+Ba2+=BaSC)44+2H2。

【答案】B

【解析】

【详解】A.铁离子和铜生成亚铁离子和铜离子，2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+.A错误；

B.丙醛含有醛基，具有还原性，与银氨溶液反应生成镂盐和银单质，

+

C2H5CHO+2[Ag(NH3)9]+20H'—C2H5COO+NH^+2Ag+3NH3+H20,B正确；

C.氢氟酸生产磨砂玻璃中二氧化硅反应生成四氟化硅和水：SiC)2+4HF=Si以T+2H2。，C错误；

D.向NaHS。4溶液加入适量Ba(OH)z溶液至SOj恰好完全沉淀，则氢离子也完全反应生成水：

+2+

H+0H-+SOj+Ba=BaSO4J+H20,D错误；

故选B。

15.乙酸甲酯催化醇解反应方程式为：CH3coOCH3(1)+C6Hl30H(1)—催;剂・CH3coOC6Hl3(1)

+CH3OH(1),己知丫正=左正-x(CH3coOCH3)-x(C6Hl3OH),丫逆=%-x(CH3coOC6H玲)

•X(CH3OH),其中左正、左逆为速率常数，x为物质的量分数。己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1：1投

料，测得348K、338K两个温度下乙酸甲酯转化率(1)随时间⑺的变化关系如图所示，下列说法中错误的

是

A.曲线①②中，曲线①对应的左正更大

B.升高温度，该醇解平衡向正反应方向移动

C.a、b、c、d四点中，v正与v逆差值最大的是b点

D.338K时，该反应的化学平衡常数为1

【答案】C

【解析】

【分析】根据图像可知，①曲线的反应速率最快，说明温度高，即曲线①对应温度为348K,曲线②对应

温度为338K；

【详解】A.温度越高，反应速率越快，上正值越大，根据分析以及图像可知，曲线①对应的左正更大，故

A说法正确;

B.由图可知，温度越高，乙酸甲酯转化率越高，反应正向进行程度变大，说明反应为吸热反应，故升高

温度，该醇解平衡向正反应方向移动，故B说法正确;

C.左正、左逆是温度的函数，该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向进行，女正受温度的影响较

大，因此升高温度，左正增大程度大于左逆，即左正一左逆的值最大的是曲线①；据图像可知，a点是反应向

正方向进行，c点为平衡点，随着反应进行，v正逐渐减小，v逆逐渐增大，因此四点中，叫与取差值最大

的是a点，故C说法错误;

D.338K时，令乙酸甲酯的物质的量为Imol,C6Hl30H的物质的量为Imol,则达到平衡时，消耗乙酸甲

酯、C6Hl30H的物质的量均为lmolx50%=0.5mol,则生成CH3coete6H13和甲醇的物质的量为0.5mol,K=

0.5x0.51、“、工十”

------------=1,故D说法正确;

0.5x0.5

故选C。

16.利用[Fe(CN1广/[Fe(CN)6『介质耦合微生物电化学系统与电催化还原CO?系统，既能净化废

水，又能c。？向高附加值产物转化，其工作原理示意图如图a和图b所示，下列说法错误的是

A.图a装置和图b装置中的H+都是从左向右移动

B.图a装置中甲电极的反应式为：CH3COO-8e+7OH-=2CO2T+5H2O

C.图b装置中丙电极的电势比丁电极高

D.图b装置中丁电极中每消耗22.4LCC>2（标准状况），转移电子数约为3.612x1024

【答案】B

【解析】

【分析】由图可知，甲极发生氧化反应生成二氧化碳，为负极，则乙为正极；丙极发生氧化反应生成

[Fe（CN）6广，为阳极，则丁为阴极；

【详解】A.a中氢离子向正极右侧迁移，b中氢离子向阴极右侧迁移，故A说法正确；

B.a装置中甲电极上乙酸根离子失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，反应式为：

+

CH3COO-8e+2H2O=2CO2T+7H,故B说法错误；

C.图b装置中丙电极为阳极、丁电极为阴极，则丙的电势比丁电极高，故C说法正确；

D.图b装置中丁电极二氧化碳转化为甲醇，电子转移情况为C。？-6e,则每消耗22.4LCC）2（标准状况

下为Imol）,转移电子数约为6X6.02X1023=3.612X1024，故D说法正确；

故选B。

二、非选择题（本题共4小题，共56分。根据要求作答）

17.某研究性学习小组探究硫的化合物的制备和性质。

I.制备二氧化硫

用70%的浓硫酸与Na2s。3固体反应制备SO2气体。

上班

2AIFBCD

（1）制备SO?气体最合适的发生装置是______（填写字母）。

II.制备硫代硫酸钠

已知：硫代硫酸钠易与酸反应。

反应原理：4SO2+Na2cO3+2Na2s=3Na2s2O3+CO2

室温时，往Na?S、Na2cO3混合溶液中均匀通入SO2气体，一段时间后，溶液中有大量黄色浑浊物出

现，然后浑浊物开始由黄变浅，当混合溶液pH值接近于7时，停止通入SO2气体。

（2）制备Na2s2。3反应分三步进行

反应i：Na2co3+SO2=Na2SO3+CO2；

反应ii：3SO2+2Na2S-3SJ+2Na2SO3；

反应iii的化学方程式为=

（3）当pH值接近于7时，停止通入SO?的原因是。

III.探究浓度对反应速率的影响

相同温度下，按下表中的体积将0.1molI-Na2s2O3溶液、0」mollTH2SO4溶液与蒸储水温合，并

采集反应后浑浊度传感器数据。

实验标号V（Na2S2O3）/mLV（H2SO4）/mLV（蒸储水）/mL

A1.53.510

B2.53.59

C3.53.58

D3.52.59

E3.51.510

通过实验绘制出的浑浊度随时间变化关系如图所示:

(4)①实验C、D、E探究溶液浓度对反应速率的影响。

②结合图像分析，Na2s2。3溶液、H2S04溶液二者相比，溶液浓度的改变对化学反应速率的影响

更大。

③请在答题卡相应的图中画出实验C对应的曲线=

IV探究性质

资料：10]在酸性溶液中氧化「，反应为：IO]+5[+6H+=3l2+3H2。。

向某浓度的过量KK)3酸性溶液(含淀粉)中通入一定量后，停止通气，刚开始时溶液无明显变化，t秒后溶

液突然变蓝。

(5)某实验小组提出假设：t秒前生成了匕，但L继续与溶液中的SO?反应，且该反应速率较快，故溶液

没有立刻变蓝，请写出SO?与L反应的离子方程式_______o

(6)为验证该实验小组的假设合理，设计下面实验：

操作：向变蓝色的溶液中；现象：蓝色迅速消失，一段时间后再次变蓝。

【答案】(1)C(2)Na2sCh+S=3Na2s2O3

(3)若S02过量，溶液呈酸性，Na2s2O3会发生歧化反应被损耗

-

(5)SO2+I2+2H2O=2r+SO4+4H+

(6)通入少量SO2

【解析】

【分析】由题意可知，该实验的实验目的是制备二氧化硫和硫代硫酸钠，并探究浓度对硫代硫酸钠溶液与

酸反应的反应速率的影响和硫代硫酸的还原性。

【小问1详解】

70%的浓硫酸与亚硫酸钠固体反应制备二氧化硫的反应为易溶于水的亚硫酸钠与70%的浓硫酸不加热制备

易溶于水的二氧化硫的反应，所以制备装置应选择固液不加热的反应装置C,故选C；

【小问2详解】

由题意可知，反应iii发生的反应为反应生成的硫与亚硫酸钠溶液反应生成硫代硫酸钠，反应的化学方程式

为Na2sO3+S=3Na2s2O3,故答案为：Na2sCh+S=3Na2s2O3；

【小问3详解】

溶于水的二氧化硫能与水反应生成亚硫酸使溶液呈酸性，硫代硫酸钠在酸性溶液中会发生歧化反应生成

硫、二氧化硫和水，所以为防止硫代硫酸钠发生歧化反应造成损耗，所以当溶液pH值接近于7时，停止

通入二氧化硫，故答案为：若SO2过量，溶液呈酸性，Na2s2O3会发生歧化反应被损耗；

【小问4详解】

①由表格数据可知，实验C、D、E中溶液总体积和硫代硫酸钠溶液的体积相同，而稀硫酸和蒸储水的体

积不同，则由探究实验变量唯一化原则可知，实验C、D、E探究稀硫酸溶液浓度对反应速率的影响，故

答案为：H2so4；

②由图可知，实验D出现浑浊度的时间少于实验B,说明硫代硫酸钠溶液的浓度的改变对化学反应速率的

影响更大，故答案为：Na2s2O3；

③由表格数据可知，溶液总体积和硫代硫酸钠溶液体积相同时，实验C中稀硫酸的体积大于实验D,说明

稀硫酸溶液的浓度大于实验D,反应速率快于实验D,出现浑浊度的时间少于实验D,则实验C对应的曲

由题意可知，二氧化硫与碘水反应生成氢碘酸和硫酸，反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O=2「+SO：

+4H+,故答案为：SO2+l2+2H2O=2r+SO：+4H+；

【小问6详解】

由题给信息可知，向变蓝色的溶液中通入少量二氧化硫，溶液蓝色迅速消失，一段时间后再次变蓝说明该

实验小组提出的假设合理，故答案为：通入少量SO2。

18.锂离子电池广泛应用于便携式电动设备，某锂离子电池废料含Li、Fe、Co等金属及其氧化物，回收利

用其废料的一种简化工艺流程如下：

Na(|()

佛溶液溶液Na2(6溶液

I1Ij

Fc<-O,C'cXOH),

己知：①Fe、Co是中等活泼金属，氧化性：Co3+>Fe3+;

4

②常温下&p[Co(OH)2]=5.9xK)T5,^p[co(OH)3]=1.6xl0^o

(1)写出一种提高“酸浸”浸出率的途径_______O

(2)写出“酸浸”时金属Co与稀H?SO4反应的化学方程式_______；“酸浸”后溶液中的金属阳离子主要有

Li+、=

(3)“沉铁”反应的离子方程式是,“沉钻”时NaClO溶液的作用是0

(4)已知Li2c。3是微溶于水的强电解质，其饱和水溶液的浓度与温度关系如图所示，在a点对应条件下

进行“沉锂”，若“沉锂”后溶液。((20：)为0.4011101-匚1,求c(Li+)=(写出计算过程，保留两位有

效数字)。

_

u

-

8

z

_

e

。

(5)“沉钻”产物可用于制备CoO,CoO的晶胞结构如图所示，与Co"距离最近且相等的Co?+有

个；设Co?+与。2-的最近的核间距为mm,CoO晶体的密度为g-cnr3(列出计算式，NA为阿伏

伽德罗常数的值)；该晶胞若沿体对角线投影，则。2一的投影图为(填字母选项)。

【答案】(1)适当增加硫酸浓度、提高温度等

2+

(2)①.H2SO4+CO-COSO4+H2T②.Fe2+、Co

2+

(3)©.Fe+2HCO；=FeCO3+H2O+CO2T②.将二价钻转化为三价钻，利于将钻转化为沉

淀除去

(4)a点对应条件下c(U2co3)=0.10mol/L,则饱和溶液中c(Li+)=0.20mol/L、c(CO：)=0.10mol/L,

2+31

则Ksp(Li2CO3)=c(Li)c(CO|-)=4xIO,若“沉锂”后溶液｛CO；」为0.40mol-L,则

c(Li>j%(Li2cO3)4xl0-3

---------mol/L=O.lOmol/L

c(COj')0.4

(5)①.12②.xlO-③.B

【解析】

【分析】电池废料转化为Li、Fe、Co及其氧化物，加入硫酸酸溶转化为相应的盐溶液，加入碳酸氢钠除去

铁、过滤滤液加入次氯酸钠除去钻，过滤滤液加入碳酸钠得到碳酸锂沉淀；

【小问1详解】

适当增加硫酸浓度、提高温度等均可以加快反应速率，提高“酸浸”浸出率；

【小问2详解】

“酸浸”时金属C。与稀HzS。,反应生成硫酸钻和氢气，化学方程式H2SO4+C。=C。SO4+H2T；“酸浸”后

锂、铁、钻转化为相应的盐溶液，故溶液中的金属阳离子主要有Li+、Fe2+>Co2+;

【小问3详解】

“沉铁”反应为亚铁离子和碳酸氢根离子生成碳酸亚铁沉淀，离子方程式是

2+15

Fe+2HCO3=FeCO3J+H2O+CO2T；常温下;Tsp[Co(OH)2]=5.9x10,

^sp[Co(OH)3]=1.6x10^,故三价钻更难溶，“沉钻”时NaClO溶液的作用是将二价钻转化为三价

钻，利于将钻转化为沉淀除去；

【小问4详解】

由图可知，a点对应条件下c(Li2co3)=0/0mol/L,则饱和溶液中c(Li+)=0.20mol/L、

2+3

c（CO^j=0.10moVL,则Ksp（Li2CO3）=c（Li）C（CO^）=4xIO-,若“沉锂”后溶液c（COj）为

"LUC?4加。心（MOmol/L

0.40mol-L71,则'）Vc（CO；）V0.4

【小问5详解】

以体心Co?+为例，与Cc)2+距离最近且相等的Co?+同层、上下层各有4个，故有12个；设Cc)2+与。2-的

最近的核间距为rnm,则晶胞边长为2rnm,根据“均摊法”，晶胞中含=4个。2-、

82

4M

12xJ+l=4个c02+,则晶体密度为in21_3300__21_3；该晶胞若沿体对角线投

4—^-xlOg-cm=--——xlOg-cm

33

8r8rNA

影，则。2一的投影位置为正六边形的中心、顶点和中心与顶点连线的中心，故图为B。

19.高纯硅用途广泛，SiHCL是制备高纯硅的主要原料，制备SiHCL主要有以下工艺。

I.热氢化法：在1200~1400℃、0.2~0.4MPa条件下，H2和SiC1在热氢化炉内反应。

(1)请写出该反应的化学方程式o

(2)已知热氢化法制SiHCL有两种反应路径，反应进程如图所示，该过程更优的路径是(填“a”或

“b”)。

看....路径a

日---雨径b

S一.//\

痴/r——'"

叫叫;，\

混工一、」SiHCb

SiCl4

反应进程

II.氯氢化法：反应原理为Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)AH<Oo

(3)在恒温恒容条件下，该反应达到化学平衡状态，下列说法正确的是o

A.HC1、SiHC13和H2的物质的量浓度之比为3:l:l

B.向体系中充入HQ,反应速率增大，平衡常数增大

C.向反应体系充入惰性气体，平衡不发生移动

D.移除部分SiHCL，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动

III.冷氢化法：在一定条件下发生如下反应

i.3SiCl4(g)+Si(s)+2H2(g)4SiHCl3(g)AH,

ii.2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)AH2

iii.SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g)AH3

(4)在催化剂作用下，反应ii中温度和SiHCL转化率关系如图所示，200min时，353K条件下SiHC^

转化率较高，其原因可能是(写出一种)。

100200300400

//min

(5)反应i进行的同时还会发生反应iv。

iv.SiCl4(g)+Si(s)+2H2(g)2SiH2Cl2(g)AH4

AH4=(写出代数式)

(6)已知反应i和反应iv的压强平衡常数的负对数随着温度的变化如图所示。

800900100077K

①反应i、iv中，属于放热反应的是(填序号)。

②某温度下，保持压强为12MPa的某恒压密闭容器中，起始时加入足量Si,通入8moiSiCL和

6molH2,假设只发生反应i和反应iv,反应达到平衡后，测得SiC1转化率为50%,

«(SiHCl3):n(SiH2Cl2)=2:1,该温度下的反应i压强平衡常数J=(己知压强平衡常数的表达

式为各气体物质的平衡分压替代物质的量浓度，气体的分压等于其物质的量分数乘以总压强)。

(7)高纯硅的用途广泛，请写出基于其物理性质的一种用途：o

1200-1400℃

【答案】(1)SiC、+H,SiHCl3+HC1

420.2~0.4MPa3

(2)a(3)CD

(4)反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动

(5)A"i+2AH2

(6)①.i②.1

(7)制作芯片

【解析】

【小问1详解】

1200~1400℃

H2和SiCl4在热氢化炉内反应生成SiHCL和HCbSiCl4+H2qSiHCl3+HC1；

【小问2详解】

过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，图中峰值越小则活

化能越小，故该过程更优的路径是a；

【小问3详解】

A.达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但是不能说明HC1、SiHCL和H2的物质的量浓度之比为

3:1:1,A错误；

B.平衡常数受温度影响，温度不变，向体系中充入HQ,平衡常数不变，B错误；

C.恒温恒容条件下，向反应体系充入惰性气体，不影响反应中各物质的浓度，平衡不发生移动，C正

确；

D.移除部分SiHCL，生成物SiHCL的浓度减小，逆反应速率减小，且平衡向正反应方向移动，D正

确；

故选CD；

【小问4详解】

相同时间内353K条件下SiHCL转化率较高，其原因可能是：温度高反应速率快则转化率高，也可能为反

应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，导致SiHCL转化率较高；

【小问5详解】

已知：

i.3SiCl4(g)+Si(s)+2H2(g).4SiHCl3(g)AH,

ii.2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)AH2

由盖斯定律可知，i+2xi^：iv.SiC14(g)+Si(s)+2H2(g)2SiH2Cl2(g)AH4+2AH2;

【小问6详解】

①由图可知，随着温度升高，i的平衡常数减小，则平衡逆向移动，反应为放热反应；随着温度升高，iv

的平衡常数增大，则平衡正向移动，反应为吸热反应；

②某温度下，保持压强为12MPa的某恒压密闭容器中，起始时加入足量Si,通入8moiSiCl,和

6molH2,假设只发生反应i和反应iv,反应达到平衡后，测得SiC1转化率为50%,

«(SiHCl3):“(SiH2cl2)=2:1,则：

3SiCl4(g)+Si(s)+2H2(g).4SiHCl3(g)

起始(mol)860

转化(mol)1.5aa2a

平衡jmolj

SiCl4(g)+Si(s)+2HJg)2SiH2Cl2(g)

起始(mol)0

转化(mol)0.5aaa

平衡(mol)

i5a

则xl00%=50%,a=2mol,则平衡时SiCJ凡、SiHCl,SiH2c匕分别为4m。1、2moh

83

4mok2mol,共12mo1,则SiC，、H?、SiHJ、SiH2c匕分压分别为4MPa、2MPa、4MPa、2MPa,

44

故该温度下的反应i压强平衡常数(=^—=1；

P22X43

【小问7详解】

硅具有良好的半导体性能，可以制作芯片等。

20.化合物VHI是一种抗抑郁活性分子的合成中间体，该化合物合成路线如下：

NHH2

已知：RCHO^n>RC