2021高考化学复习示范卷3含解析

示范卷（三）

（分值：100分，时间：90分钟）

一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要

求。

1.化学与人类社会、生活休戚相关。下列生活现象或事实以及解释均正确的是（）

选项现象或事实解释

ACL可用于饮用水的消毒氯气具有漂白性，能杀死细菌、病毒

它们在一定条件下均能吸收水或与水反

B硅胶、生石灰、铁粉可作食品干燥剂

应

C铝、镁等金属电池是燃料也池的发展方向铝和镁具有耐腐蚀性，可长久使用

我国长征系列火箭外壳镶嵌新型陶瓷材

D这种陶瓷具有耐高温等优良性能

料

DLC1?可用于饮用水的消毒，是因为氯气与Zl（反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，能

杀死细菌、病毒，不是氯气具有漂白性，故A错误；铁粉是作抗氧剂，故B错误；铝金属电

池，铝是还原剂，利用还原性，镁、铝耐腐蚀是因为在空气中金属表面生成致密氧化膜，阻

止金属内部继续被氧化，故C错误；新型陶瓷镶嵌在火箭外壳，主要是新型陶瓷具有耐高温

的作用，避免火箭因高温而灼烧，故D正确。］

2.设N为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A.1mol岫2。2与SO2完全反应，转移2A:；个电子

B.标准状况下，11.2L乙醇中含有的极性共价键数目为3.5网

C.18g的D20中含有的中子数为10小

D.1L0.1mol-L'Fe2（S0」）3溶液中含有的阳离子数目小于0.2N

A［R项，在标准状况下乙醇为液体，错误：C项，18g的IW的物质的量为J®g

20g•mol

=0.9mol,其含有的中子数为9M错误；D项，因Fe3++3H20-^Fe（0H）3+3H+,阳离子

数目大于0.2N,错误。］

3.（2020•北京高三模拟）中国科学家在合成氨反应机理研究中取得新进展，首次报道了

LiH-3d过渡金属这一复合催化剂体系，并提出了“氮转移”催化机理，如图所示。下列不正

确的是（）

v160CO

L120CO

x80C0

号40CO

0

A.转化过程中有非极性键断裂与形成

B.复合催化剂降低了反应的活化能

C.复合催化剂能降低合成氨反应的焰变

D.低温下合成氨，能提高原料转化率

C［合成氨为可逆反应，氮勺和氢气在反应过程中有消耗和生成，故转化过程中有非极

性键断裂与形成，A正确；催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，B正确；催化剂不能

改变反应的熔变，焙变只与反应物和生成物总能量的相对大小有关系，C错误；合成氨的正

反应为放热反应，降低温度，平衡向正向移动，能提高原料转化率，D正确。］

4.屠呦呦率领团队先后经历了用水、乙醇、乙醛提取青蒿素的过程，最终确认只有采用

低温、乙酸冷浸等方法才能成功提取青篙素。研究发现青蒿素中的某个基团对热不稳定，该

基团还能与Nai作用生成碳原子连有4个不同的原子或基团时，该碳原子称为手性碳原

子，下列分析不正确的是（）

A.推测青蒿素在乙醛中的溶解度大于在水中的溶解度

B.青蒿素可以与NaOH、Na2c6、NaHC（h反应

C.青蒿素分子中含有手性碳原子

D.青蒿素中对热不稳定且具有氧化性的基团是“一0一0一”

B［分子中含有酯基，与NaOH反应，但不与Na2c。3、NaHCXh反应，B项错误。］

5.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，P、M、N均是由其中两种上述元

素组成的化合物，它们存在转化关系①与P+M+N,P能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，M的组

成元素位于同一主族，N常温常压下为常见液体。下列说法不正确的是（）

A.原子半径：Y>Z>W>X

B.简单气态氢化物的热稳定性：Z>Y

C.P、N分子的中心原子杂化类型均为sp：'

D.Q既能与强酸溶液反应，又能与强碱溶液反应

A[P能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则P为氨气，常温常压下为常见的液体的是H2,

则已确定三种元素：H、N、0,M为同族元素形成的化合物，则为SO?,则Q为亚硫酸氢铁或亚

硫酸钱，受热分解生成阳、SO2、出0。由分析可知，P为NHnM为SO2,N为也0,X、Y、Z、W

分别为H、N、0、So]

6.下列说法正确的是（）

A.熔点：NaCKAlCh

B.第一电离能：S>P>Si

C.18g冰中含有4%个氢键

D.基态原子价电子排布式为5s1的元素的氢氧化物能使氢氧化铝溶解

D[NaCl是离子晶体，AlCh是分子晶体，故熔点：NaCDAlCL,A项错误；同周期主族

元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但是基态P原子的3p轨道为半充满稳定状态，

不容易失去电子，P的第一电离能大于S,故第一电离能：P>S>Si,B项错误；18g冰的物质

的量为1mol,18g冰中含有氢键的数目为2用，C项错误；基态原子价电子排布式为5sl的元

素为Rb元素，其氢氧化物是强碱，能够与氢氧化铝反应，D项正确。：

7.设计如图装置制备硝酸（夹持装置略），每个虚线框表示一个装置单元，其中完全正确

的是（）

A[①中空气与氨气混合，经碱石灰干燥得干燥混合气体，符合实验要求；②中在催化

剂的作用下，氨气与空气中氧气发生氧化还原反应生成N0和压0,符合实验要求；③为除去

氨气的装置，应使用酸性干燥剂除去未反应的NH3,不符合实验要求；④为防倒吸装置和吸收

装置，防倒吸装置中进气应该是短口进，不符合实验要求，故①②正确，③®错误。]

8.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是（）

选项实验操作和现象结论

向两支盛有KI*溶液的试管中，分别滴加淀粉溶液和口溶液中存在平衡：口

A

AgNO：,溶液，前者溶液变蓝，后者有黄色沉淀

B在Ca（C10）2溶液中通入SQ气体，有沉淀生成酸性:H2S03>HC10

向淀粉碘化钾溶液中通入过量氯气，溶液由无色变

C氯气具有强氧化性和漂白性

为蓝色，后蓝色褪去

在植物油中滴几滴酸性高铳酸钾溶液，振荡，溶液

D植物油含有酯基

褪色

A［I?遇淀粉变蓝，说明KL溶液中存在12,加入AgNQ有黄色沉淀，说明KL溶液中存

在「，由此可知I；溶液中存在平衡：A项正确；Ca（C10）2溶液具有强氧化性,

通入还原性的SQ时，S02会被氧化为SOr，生成微溶的CaSO"而不是CaSO”B项错误；淀粉

碘化钾中通入过量氯气，溶液变蓝，说明生成后蓝色消失，说明L不存在，这是因为C12

氧化L生成化合态的碘（10「），这两个反应均体现了CL的氧化性，而不是漂白性，且氯气没

有漂白性，C项错误；酯基不具有还原性，不能使酸性高钵酸钾溶液褪色，植物油使高锌酸钾

溶液褪色的原因毡植物油中含有碳碳不饱和键，D项错误。］

9.LiFePOi作为锂离子电池的正极材料，具有众多优点，工业上以废铁屑为原料制备

LiFePO”的一种流程如下。下列有关说法错误的是（）

稀彳酸达。2溶液、磷酸Li2cO3、H2C2O4

|废铁一修|1^"|~>|IFePO,一|LILiFeP可

料液

A.LiFePOl中铁元素显+2价

B.H2O2中只含极性共价键

c.p（r的空间构型为正四面体形

D.煨烧过程中HzC。作还原剂

B［由化合物中各元素的化合价代数和为。知，A项正确；H2O2中含极性共价键和非极性

共价键，B项错误；P0厂中的P原子与4个。原子相连，没有孤对电子，P07的空间构型为正

四面体形，C项正确；搬烧时铁元素由+3价转化为+2价，而H2c中的碳元素被氧化为+4

价，故H2c2。,作还原剂，D项正确。］

10.含有对氯苯酚和醋酸钠的废水净化原理如图所示。下列说法错误的是（）

A.本装置集净化、供电于一体，产物之一还有消毒作用

B.每消耗1molCH3COO,通过质子交换膜的质子的物质的量为8mol

C.在该装置中，B极上的电势比A极上的电势高

D.A极的电极反应为Cl—〈)—OH+H+2e----->

Q-OH+C「

C［本装置将废水进行净化处理、并产生电能，产物苯酚还有消毒作用，A正确；B极发

生电极反应为CH£OO——8°一+4H20=2HC0；+9H+,则1molCH£OO一放电，通过质子交换膜的

质子的物质的量为8mol(留下1molH*平衡电性)，B正确；在该装置中，B极为负极，A极

为正极，则A极上的电势比B极上的电势高，C错误；A极，Q—0H得到2e，同

时有1个H*参与反应，生成《》一0H和Cl，D正确。］

二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目

要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

11.我国科研团队成功研究出高比能量、低成本的钠离子二次电池，其工作原理示意图

放电、

如下。已知电池总反应为Na—MnCX+NaC、，，NaMnO"成。下列说法正确的

充电

是()

r-_|用电器或外接电溯——q

，NaMnOj石砒&\J|

Al-渭川

..一一：••••••：

钠离子交换膜

A.电池放电过程中，NaMnOz/Al上的电势低于石墨烯/A1上的电势

B.电池放电时，正极可发生反应Nai-Mn()2+ANa++Ae—=NaMn02

C.电池充电时，外接电源的负极连接NaMnO，Al电极

D.电池充电时，Na,由NaMnG/Al电极移向石墨烯/Al电极

BD［根据电池总反应，可知放电时NaMn(VAl为正极，石墨烯/A1为负极，正极电势高

于负极电势，A项错误；电池放电时，正极上Na】-Xn()2转化为NaMnO》,电极反应式为Nai—MnO?

+俱a++的一=NaMn()2,B项正确；电池充电时，外接电源的负极连接该电池的负极(石墨烯/A1

电极)，C项错误；电池充电时，Na+向阴极移动，充电时NaMnCh/Al为阳极，石墨烯/A1为阴

极，D项正确。］

12.已知：A；p(AgI)=8.3X10-17,—Ag(Ng)2］+)=">"—=1.12X107,

cAg•cNH3

配制银氨溶液的操作如图所示，下列说法错误的是()

1-0.2%氨水

.至最初出现的

沉淀恰好溶解

------------------A

1mL2%AgN()3溶液银氨溶液

A.制得的银氨溶液可用于还原性糖的检验

B.1mol[Ag(NH3)2：T中含有8从个。键

C.银氨溶液不能长期存放，需要现用现配

D.Agl固体可溶于氨水得到钗氨溶液

D[银氨溶液具有氧化性,还原性糖可将银氨溶液中的Ag+还原为单质银而发生银镜反

应，故制得的银氨溶液可用于还原性糖的检验，A项正确；共价单键全为。键，1个[Ag(N%)2]

+中有6个N—H。键，Ag+与N原子形成的两个配位键也为。键，故1mol[Ag(NH3)2]十中含

有8端个。键，B项正确；银氨溶液久置易转化为易爆炸的物质而不能长期存放，需现川现配,

C项正确；若反应AgI(s)+2NH3(aq)^^如侧3)2]+的)+1一的)能够发生，则该反应的化

学平衡常数K=°"g吗h_=/p(Agi)-4定([Ag(NH3]+)=9.296X1O~10,

cINH36s

该平衡常数的值太小，说明该反应正向进行的程度很小，即Agl固体不可溶于氨水得到银氨

溶液，D项错误。]

13.氯化亚铜为白色粉末状固体，难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，可用作催化剂、

杀菌剂、媒染剂等。工业以硫化铜精矿为原料，制备氯化亚铜的流程如下：

硫

化

铜硫酸浸出Na,SO3SNaCl

溶液沉淀

精②③

矿

盐酸、乙醇洗涤

氯化亚铜

④

下列说法正确的是()

A.步骤①焙烧产生的有毒气体可用碱液吸收

B.步骤②所用硫酸浓度越大，浸出速率越快

C.步骤③中反应的离子方程式：2Cu2+4-2Cl-+SOr+2OH-=2CuClI+S0l+1W

D.步骤④用乙醇洗涤的FI的是使CuCl尽快干燥，防止被空气氧化

焙烧

AD［CuS焙烧过程中发生反应2815+30^2(:110+2502,生成的SO?为酸性气体，可用

碱液进行吸收，A顶正确；硫酸浓度过大时，溶液中酎浓度反而小，与CuO反应的速率也就

较小，故步骤②中所用硫酸浓度不能过大，B项错误：用硫酸浸取后，溶液中含有仁，故步

骤③中反应的离子方程式为2c产-2c「+SO:+H2O=2CUC1I+S07+2H\C项错误；由于

氯化亚铜难溶于水和乙醇，在潮湿空气中易被氧化，所以可用乙醇洗涤以使氯化亚铜快速干

燥，防止被空气氧化，D项正确。］

bl.Zewail创立的飞秒(1fs=10fs)化学研究了极短时间内的反应历程，巧妙地解决

1000fs

了如何确定反应起点的问题。例如，HI与CO?的反应过程片段为H+OCO-HOCO—►H0

+C0。

下列有关说法正确的是(：

A.中间产物HOCO属于有机化合物

B.反应起点为HI离解为H和I自由基，终点为H0自由基与I自由基结合

C.HOCO经1000fs离解为H0自由基和C0,说明HI与C6的反应速率极快

D.飞秒化学展现的反应历程为“化学反应实质是I口键断裂和新键形成”提供有力证据

BD［由反应过程片段可以看出，中间产物HOCO属于自由基，不属于有机化合物，A项

错误；由反应过程的片段得出总反应为HI+C()2=C0+H(H,即反应起点为HI离解为H和1自

由基，终点为H0自由基与I自由基结合生成HOI,B项正确；HOCO经1000fs离解为H0自

由基和C0,只能说明HOCO离解为H0自由基和CO较快，不能说明HI与Cd的反应速率快，化

学反应的速率由最慢的一步决定，C项错误；利用飞秒化学展现的反应历程可以证明“化学反

应实质是旧键断裂和新键形成”，I)项正确。］

15.常温下，二元弱酸压丫溶液中滴加KOH溶液，所得混合溶液的pH与离子浓度变化的

关系如图所示，下列有关说法错误的是()

cHY-

A.曲线M表示pH与卷一^^的变化关系

B.a点溶液中：c(H+)-c(0H")=2c(Y2")+c(HY-)-c(K+)

C.H2Y的第二级电离常数检出2丫)=10一心

2--+

D.交点b的溶液中：C(H2Y)=C(Y)>C(HY)>C(H)>C(0H")

D［随着pH的增大，的电离程度逐渐增大，溶液中'?v逐渐增大,0弋一逐

cri2ic\

cHYcHYcHY

渐减小，lg-不丁■逐渐增大，1g—行一逐渐减小，因此曲线M表示pH与‘口的关

C1121CIC021¥

杀，故A正确；a点溶液中存在电荷守恒：c(H+)+c(K+)=2c(Y2-)+c(HY-)+c(OH-),因此

CHV-

c(H。一。(01厂)=2。(丫2-)+。(11丫一)一。(K+),故B正确;pH=3时，lgy2-=1.3,贝I」M(H?Y)

z*Y~•cH']0'43cHY

=-------,,V-=T^=IO-,故c正确；交点b的溶液中存在：lg♦「ig

Cni1vC1121

cHY-rHY一

—滔L>1.3,因此一滔L〉10叱即C(Y2-)C(HY-),故D错误。]

cYcY

三、非选择题：本题共5小题，共60分。

16.(12分)实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、Si。等)制备聚

[Fe2(OH).(SO.,)s-o.5J(FeSO.1­7H20),过程如下：

丁固体W(S、Si()2等)

烧足量。2

聚

[查硫酸溶液

、日、水V调节pH蹩70-80r铁聚

一

铁

1—溶液X-------J液--------►胶

体

溶液Y一绿研

(D验证固体W焙烧后产生的气体含有SQ的方法是

(2)溶液Y经过、洗涤、干燥得到绿矶。

(3)实验室制备、收集干燥的S02,所需仪器如下。装置A产生SCL按气流方向连接各仪

器接口，顺序为a->-________一一________-f。装置A中发生反应的化

学方程式为oD装置的作用。

(4)制备绿机时，向溶液X中加入过量,反应的离子方程式为

___________________________________________________________________,充分反应后，经

过滤操作得到溶液Y,再经浓缩、结晶等步骤得到绿矶。过滤所需的玻璃仪器有

(5)欲测定溶液Y中Fe?+的浓度，需要用容量瓶配制KMnOi标准溶液，用KMnOi标准溶液

滴定时应选用________滴定管(填“酸式”或“碱式”)，滴定终点现象为

［解析］(3)收集S0?前应先干燥然后再收集。由于SO,的密度比空气大，要从c口进气,

SQ是有毒气体，在排放前要进行尾气处理，然后再进行排放，所以最后进行尾气处理。因为

Sa易于氢氧化钠反应，故D瓶的作用是安全瓶，以防止倒吸现象的发生，故仪器接口顺序为

a-*d-*e-*c-*b-*fo

(4)因为在烧渣中加入了硫酸和足量氧气，所以溶液Y中含有Fc",故应先加入过量的铁

粉(或铁屑)，发生反应：2Fe3++Fe=3Fe?+,除去Fe'+,然后过滤除去过量的铁粉，得到溶液

Y,再经蒸发浓缩、冷却结晶等步骤得到绿矶，过滤使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。

(5)KMnO4溶液具有强的氧化性，会腐蚀碱式滴定管的橡胶管，所以用KMnOi标准溶液滴定

Fe?+的溶液时，要使用酸式滴定管盛装。

［答案］(1)将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热恢复原色(2)蒸发浓缩、冷却结晶、

过滤

△

(3)decbCu+2H2S0.,(iS)^CuSO,4-SO,t4-2H20安全瓶，防止倒吸

(4)铁屑Fe+2Fe3+=3Fe2+烧杯、漏斗、玻璃棒(5)酸式当滴加最后一滴标准溶

液时，溶液变为紫色，且半分钟内不褪色

17.(12分)Li、Fe、As均为重要的合金材料，如为阿伏加德罗常数的值。回答下列问题:

(1)基态Li原子核外电子占据的空间运动状态有个，占据最高能层电子的电子

云轮廓图形状为o

(2)Li的焰色反应为紫红色，很多金属元素能产生焰色反应的原因为

(3)基态Fe"比基态Fe＞稳定的原因为

___________________________________________________________________O

(4)KSCN和K/Fe(CN)1均可用于检验Fe"。

①SCV的立体构型为,碳原子的杂化方式为o

②KjFe(CN)J中所含元素的第一电离能由大到小的顺序为

(用元素符号表示)；1mol［Fe(CN”］■中含有。键的数目为

________O

(5)H：1As。3的酸性弱于HsAsO,的原因为

___________________________________________________________________O

(6)Li.Fe和As可组成一种新型材料•，其立方晶胞结构如图所示。若晶胞参数为anm,

阿伏加德罗常数的值为可，则该晶体的密度可表示为________g-cnT"列式即可)。

•Li•F。OA>

③Li、A^J9不散4k

晶胞结构图Z轴方向投影图

［解析］(4)①SC『中C原子的价层电子对数目为2,立体构型为直线形，其中碳原子的

杂化方式为sp。

②K」Fe(CN)6］中基态K、Fe、C、N原子吸引电子能力依次增强，第一电离能依次增大；

所以四种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>C>Fe>K；Fe2+与CM形成配位键含6个。键,

每1个CV中含有1个。键，所以1mol［Fe(CN)6「一中含有。键的数目为⑵晨

(5)HMS0B中非羟基氧原子数是0,而出AsOi中非羟基氧原子数是1,可见IhAsO.中非羟基

氧原子数小于HsAsOi,酸分子中非轻基。原子数目越大，该酸的酸性就越强，且非羟基氯原子

数少的酸分子中珅元素的正电性更小，羟基更不易电离出氢离子，故酸性弱于HMsO,。(6)由

图可知，每个晶胞中含有4个Li、4个As、4个Fe,则该晶体的密度可表示为P=

4X7+75+56

g•cm-J

KaX10-71

［答案］(1)2球形(2)电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态

时，以光的形式释放能量(3)基态Fe?’的价层电子排布式为3d、而基态Fe"的价层电子排

布式为3d5,为半充满状态，稳定性更强(4)①直线形sp②N>C〉Fe〉K12M(5)ILAs()3

中非羟基氧原子数小于HaAsOo碑元素的正电性更小，羟基更不易电离出氢离子

个5.52X10"

⑹府

18.(12分)I.据报道，我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰(甲烷的水合物)试采获

得成功。甲烷是一种重要的化工原料。

(1)甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式，除部分氧化外还有以下两种：

-1

水蒸气重整：CH.(g)+H2O(g)、、CO(g)+3H2(g)A〃=+205.9kJ-mol①

v-1

C0(g)+H20(g)CO2(g)+H2(g)A^=-41.2kJ-mol②

二氧化碳重整：CH4(g)+CO2(g)、、2CO(g)+2H2(g)③

则反应①自发进行的条件是,△〃=kJ-mol，

II.氮的化合物以及氮的固定一直是科学家研究的重要课题，合成氨则是人工固氮比较成

熟的技术，其原理为N2(g)+3H2(g)、、2NH3(g)。

(2)在不同温度、压强和相同催化剂条件下，初始此、山分别为0.1mol、0.3mol时，

平衡后混合物中氨的体积分数(0)如图所示。

①其中，0、R和自由大到小的顺序是,该反应卜比_______0（填

“>”“心或“=”）。

②若分别用/（NJ和外（NJ表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率，则

%（用）_______喙岫）（填或“=”）。

③若在250℃、访为IO,Pa条件下，反应达到平衡时容器的体积为1L,则该条件下B

点M的分压HN。为Pa（分压=总压X物质的量分数，保留一位小数）。

IU.（3）以NO2、02、熔融NaN（h组成的燃料电池装置如图所示，石墨H的电极名称为

o在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y,石墨I电极反应可表示为

v

［解析］I.⑴反应①方程式CHMg)+H2()(g)C0(g)+3H2(g)A/4=+205.9

kJ•mol-1,可知该反应的正反应、H>0,A5>0,满足71As<0,因此反应自发进行的条

件是高温；根据盖斯定律计算，①一②得到反应③的热化学方程式为CH.（g）+CO2（g）

\、2C0（g）+2H2（g）AA=△〃一A"=+247.1kJ・moL。

II.（2）①由一+3比\、2阳3可知,在温度不变时，增大压强，化学平衡正向移动，

NIL的含量增大。由图像可知在相同温度下，平衡后混合物中氨的体积分数（。）为因

此压强关系是0>R>0；在压强相同时，升高温度，NH,的含量降低，说明升高温度，化学平衡

向逆反应方向移动，根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，逆反应

为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，故反应热小于零，该反应△水0。②温度越高，

压强越大，反应速率越大，由于由图可知，B对应的温度高、压强大，所以反应速率

B>A,即vM<vM。③设转化的氮气的物质的量为xmol,发生的反应为凡+3小上2阳,

由于反应开始时〃（N?）=0.1mol,"（氏）=0.3mol,根据物质反应转化关系可知：平衡时各种

气体的物质的量分别为〃00=（0.1—X）mol,/7（H2）=（0.3-3%）moL/7（NH3）=2^mol,在相

2x

同外界条件下气体的体积比等于气体的物质的量之比，所以0」一+0.3—3x+2、

0.667,解得40.08,若在250℃、。为l(fPa条件下，反应达到平衡时容器的体积为1L,

则该条件下B点N?的分压p(N)需甯Pa=8.3X103Pa。

2U.4।—ZAU.Uo

01.(3)根据图示可知：在石墨电极II一侧通入6,为原电池的正极；在石墨电极I一侧

通入燃料，为原电池的负极，NQ失去电子变为NO；,负极的电极反应式为N02-e-+N0；=N205<,

3-

［答案］⑴高温+247.1(2)必力>0<<8.3X10⑶正极N02-e+N0r

=N205

19.(12分)硫酸钵是一种重要的化工原料，在农业、电化学和建筑等领域均有广泛应用。

以含钵废料(含有Mn02,Cu0>Fe和少量CaO)为原料制备MnSO,的一种流程如下：

煤粉稀硫酸

I♦

含钵废料■储产卜烧渣■号孙

气体滤渣1

(NH4)2S

MnSO，T丽♦滤液3邛加卜滤液2T调pH为4卜

滤渣3浊渣2

已知：

I.烧渣中含有MnO、CuO、Cu、Fe、CaO。

n.难溶电解质的溶度积常数如下表所示:

物质

Mn(0H)2Fe(0H)2CU(0H)2Fe(OH)3

溶度积常数(启)1.9X101:1L8X10^152.2义1054.OX1038

回答下列问题：

(1)“焙烧”过程加入煤粉的主要作用为O

(2)“酸浸”时所加稀硫酸不宜过量太多的原因为。滤渣1的主要

成分为(填化学式)。

(3)“氧化”过程中主要反应的离子方程式为

(4)“调pH为4”的目的为；若“溶液”

中c(Cu2+)=0.022mol・L-',“注液2”的体积是“溶液”体积的2倍，则“调pH为4”时

QT是否开始沉淀

__________________________________________________________________________(通过计算说

明)。

(5)(NH4)2S的电子式为o

(6)已知：(NHaSOi与MnSO,的溶解度曲线如图所示。“操作”主要包括蒸发浓缩、

、过滤、洗涤、干燥；其中用乙醇代替水洗涤的原因为—

___________________________________________________________________,

需控制温度为_______(填选项字母)得到产品最多。

溶解度"g”00g%0)

100

(NH4)2SO4

8()

60

4()

20

020406080100温度/t

A.10℃B.40℃C.60℃D.100℃

[解析]含钵废料与煤粉在高温下混合，其中MnOz与C反应产生MnO,CuO与C反应产生

Cu单质，同时得到含有C0的气体，得到的烧渣中含有MnO、CuO、Cu、Fe、CaO,然后用稀硫

酸酸浸，其中MnO、CuO、Fe反应变为出产、Cu2+.Fe2+,CaO反应产生溶解度较小的CaSOi进

入滤渣1中，而Cu不能溶解，进入滤渣1。向滤液1中加入MnOz,可在酸性条件下氧化Fe?+

为Fe3+,然后调节溶液的pH=4,可以使F/+转化为Fe(0H)3沉淀过滤除去，滤渣2成分为

Fe(OH)3o向滤液2中加入(NH%S,其电离产生的Sz一与溶液中Cu?+形成CuS沉淀过滤出去，进

入滤渣3中。滤液3中含有的Mn2\S07、NH：等，根据溶解度曲线可知从滤液3中提取MnSO,

采用的操作过程为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到MnSO”结合乙醇易挥发，会

带走水分，便于干燥，结合温度对物质溶解度的影响分析温度控制范围。

(4)“调pH为4”的目的是将Fe3+转化为Fe(0H)3沉淀过滤除去。滤液2的体积是溶液体

in-14

积的2倍，则滤液2中。(Cu2‘)=0.011mol•,c(01P)=।mol•LI=1XIO-10mol,L

t,则a[Cu(0H)2]=0.011X(lXlQ7°)2=l.lXl()T2<Rp[cu(0H)2],所以Ci?+未开始形成沉淀；

(6)由溶解度曲线可知：从滤液3中提取MnSOi的操作主要包括蒸发浓缩、降温结晶、过

滤、洗涤、干燥。MnSO,易溶于水，用乙醇代替水洗涤就可以减少因溶解而造成的损失，且乙

醇易挥发带走水分，便于干燥，根据溶解度曲线可知温度可在10℃时所得产品最多。

[答案](1)作还原剂(2)避免“调pH为4”时会消耗过多的碱CaSO„Cu

2++2+3+

(3)MnO2+2Fe+4H=Mn+2Fe+2H20(4)将Fe"转化为Fe(OH)a沉淀过滤除去

“滤液2”中c(Cu2+)=0.011mol•L-1,c(OH-)=1X1O_10mol・「)则Q[Cu(OH)[=

-,O2-22

0.0UX(1X1O)=1.1X10<A：P[CU(0H)2],所以C/+未开始形成沉淀

HH

(5)[H:N:H]*[:S:]2-[H:N:H]+(6)降温结晶减少因溶解而

HH

造成的损失，且乙醇挥发带走水分，便于干燥A

20.(12分)近期科研人员发现磷酸氯喳等药物对新型冠状病毒肺炎患者疗效显著。磷酸

氯喳中间体合成路线如下：

已知：I.卤原子为苯环的邻对位定位基，它会使第二个取代基主要进入它的邻、对位;

硝基为苯环的间位定位基，它会使第二个取代基主要进入它的间位。

II.E为汽车防冻液的主要成分。

1NaOC2H5

III.2cH3COOC2H5------r-CH3coeHzCOOC2H5+CH50H

2H+