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2025年高考押题预测卷03高三化学(考试时间:90分钟试卷满分:100分)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。可能用到的相对分子质量:H-1Li-7C-12N-14O-16F-19Na-23Al-27Cl-35.5Ca-40Mn-55Cr-52Fe-56Ni-59Cu-64第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.按物质组成分类,NaAl(OH)4属于()A.酸B.碱C.盐D.混合物【答案】C【解析】电离出的阳离子全是氢离子的化合物是酸,电离出的阴离子全是OH-离子的化合物属于碱,阳离子和酸根组成的化合物属于盐,酸碱盐都是纯净物,NaAl(OH)4有固定的组成,属于纯净物,由Na+和酸根离子Al(OH)4-组成的化合物,属于盐类,C正确;故选C。2.下列化学用语或图示表达错误的是()A.Na2O2的电子式:B.NH3分子的空间结构模型:C.CH3CH2C(CH3)=CH2的名称:2-甲基-2-丁烯D.基态Cu原子的价层电子轨道表示式:【答案】C【解析】A项,Na2O2是离子化合物,电子式为,故A正确;B项,NH3是三角锥形分子,NH3分子的空间结构模型:,故B正确;C项,CH3CH2C(CH3)=CH2的主链上四个碳,2号位置上有一个甲基,名称:2-甲基-1-丁烯,故C错误;D项,Cu是29号元素,基态Cu原子价层电子排布式为3d104s1,价层电子轨道表示式为,故D正确;故选C。3.化学与生产、生活息息相关。下列说法错误的是()A.水玻璃具有黏结力强、耐高温等特性,可以用作黏合剂和防火剂,它是一种电解质B.味精能增加食品的鲜味,是一种常用的增味剂,其主要成分为谷氨酸钠C.工业生产中一般采用400~500℃合成氨,原因之一是铁触媒在500℃左右时的活性最大D.锅炉水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,后用盐酸除去【答案】A【解析】A项,水玻璃是硅酸钠的水溶液,它不能燃烧,可以用做木材防火剂,水玻璃既不是电解质也不是非电解质,故A错误;B项,味精的主要成分为谷氨酸钠,它是一种鲜味剂,是生活中常用的增味剂,故B正确;C项,工业一般选择400~500℃合成氨,原因之一是铁触媒在500℃左右时具有最大活性,故C正确;D项,锅炉水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,将其转化为CaCO3,再用盐酸溶解除去,故D正确;故选A。4.聚合硫酸铁[n是一种无机高分子化合物,能用作净水剂。可以由绿矾(FeSO4·7H2O)和KClO3在水溶液中反应制得,下列说法正确的是()A.的价电子排布为3d54s1B.FeSO4·7H2O中,与H2O分子之间通过分子间作用力结合C.形成聚合硫酸铁后,水溶液的pH减小D.在相同条件下,比[2+的水解能力更弱【答案】C【解析】A项,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,故的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,价电子排布式为3d6,A项错误;B项,FeSO4·7H2O中,与H2O分子之间通过配位键相结合,B项错误;C项,绿矾与KClO3反应时,被氧化为,从而形成[n,水解能力更强,故水溶液的pH减小,C项正确;D项,是弱碱的阳离子,水解是分布进行的,但通常规定的水解一步到位,所以的水解第一步程度最大,即的水解能力比[2+更强,D项错误;故选C。5.下列实验装置或操作不能达到实验目的的是()A.制备苯甲酸苯甲酯B.验证金属锌保护铁C.熔融纯碱D.制取少量【答案】B【解析】A项,苯甲酸和苯甲醇发生酯化反应生成苯甲酸苯甲酯,采用分水器不断带走反应生成的水,可促进酯化反应向生成酯的方向进行,A正确;B项,由于Fe可能会被K3[Fe(CN)6]氧化为Fe2+,故验证金属锌保护铁的实验中,应该用胶头滴管取Fe电极的溶液于试管中,然后向试管中滴加铁氰化钾溶液,B错误;C项,铁坩埚不和碱性物质反应,可以用于熔融纯碱,C正确;D项,用大理石和盐酸制取少量CO2并配有安全漏斗,能较好控制反应速率,D正确;故选B。6.NH3是重要的化工原料,可以按如下流程充分利用。下列说法正确的是()A.物质A的化学式为(NH4)2SO4B.结合H+能力:N2H4>CH3NH2C.过程Ⅰ的化学反应方程式为2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2OD.过程Ⅱ中的氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1【答案】C【解析】氨气和次氯酸钠反应生成肼,肼和亚硝酸钠反应生成NaN3,氨气和等物质的量三氧化硫反应生成硫酸氢铵。A项,氨气和等物质的量三氧化硫反应,结合质量守恒,反应生成的A为硫酸氢铵NH4HSO4,A错误;B项,甲基为推电子基团,使得CH3NH2的-NH2中N原子周围电子云密度比的N2H4大,易给出孤电子对与形氢离子成配位键,故结合氢离子能力:N2H4CH3NH2,B错误;C项,过程Ⅰ的反应为氨气和次氯酸钠反应生成N2H4,反应中氮化合价由-3变为-2、氯化合价由+1变为-1,结合电子守恒、质量守恒,化学反应方程式为2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O,C正确;D项,过程ⅡN2H4中氮化合价由-2变为NaN3中的,为还原剂,NaNO2中氮化合价由+3变为NaN3中的,为氧化剂,结合电子守恒,存在,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1,D错误;故选C。7.从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列说法正确的是()A.环己烷中的碳原子为sp3杂化,苯中的碳原子为sp2杂化,因此苯的C—H键能大于环己烷的C—H键能B.C3H8分子中的碳碳单键可以围绕键轴旋转,旋转时键的强度会发生改变C.-CF3是吸电子基团。-CCl3是推电子基团,因此F3CCOOH的酸性强于Cl3CCOOHD.O-H…O氢键的作用力大于F—H…F氢键的作用力,因此H2O的沸点比HF高【答案】C【解析】A项,环己烷和苯中的C—H键能比较除了考虑杂化类型外,还需要考虑离域效应,A错误;B项,C3H8分子中的碳碳单键是σ键,旋转不影响原子轨道重叠程度,不影响键能,B错误;C项,-CF3是吸电子基团,-CCl3是推电子基团,-CF3会使羧基中O-H键的极性增强,更容易断裂电离出氢离子,酸性更强,C正确;D项,H2O的沸点比HF高,是因为相同物质的量的H2O分子间可形成更多的氢键,D错误;故选C。8.下列过程对应的离子方程式错误的是()A.NaHCO3溶液中通入少量:B.某些麦片中加微量的还原铁粉,在人体消化时:C.氟化物预防龋齿原理:D.向K3[Fe(CN)6]溶液滴入溶液:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓【答案】B【解析】A项,NaHCO3溶液中通入少量生成氯化钠、二氧化碳、次氯酸,反应的离子方程为,故A正确;B项,某些麦片中加微量的还原铁粉,在人体消化时,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的离子方程式为,故B错误;C项,氟化物预防龋齿原理是羟基磷灰石转化为更难溶的氟磷灰石,反应的离子方程式为,故C正确;D项,向K3[Fe(CN)6]溶液滴入溶液生成蓝色沉淀:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓,故D正确;选B。9.化合物M、N的转化关系如图所示,下列有关说法正确的是()A.N能发生消去反应和水解反应B.1个M分子中含有8个手性碳原子C.M与金属钠反应最多可以产生1.5molH2D.N使酸性高锰酸钾溶液褪色和溴的四氯化碳溶液褪色的原理相同【答案】B【解析】A项,N中连接羟基的碳原子相邻的碳原子上有氢原子,可发生消去反应,但不能发生水解反应,A项错误;B项,连接4个互不相同的基团的碳原子是手性碳原子,M分子中含有的手性碳原子用“*”标记为共8个,B项正确;C项,没有指明M的物质的量,与金属钠反应产生氢气的量不能确定,C项错误;D项,N中含碳碳双键和羟基,均可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,而使酸性高锰酸钾溶液褪色,使溴的四氯化碳溶液褪色发生加成反应,原理不同,D项错误;故选B。10.嫦娥五号带回的月壤中发现一种由短周期元素组成的矿物晶体YX4MQ3·6X2Z。已知X、Y、Z、M、Q分布在不同的三个周期且原子序数依次增大;X和Y的质子数之和等于Z的质子数;基态Z、M原子中,s轨道和p轨道中的电子数相等。下列有关说法不正确的是()A.该晶体溶于水后溶液呈中性B.第一电离能:Y>Z>MC.键角:YZ4+>X2ZD.Q2的水溶液具有漂白性【答案】A【解析】根据条件,Z和M的基态原子中s和p轨道电子数相等。分析得出Z为O(1s22s22p4,s轨道和p轨道中的电子数均为4),M为Mg(1s22s22p63s2,s轨道和p轨道中的电子数均为6)。X和Y的质子数之和等于Z的质子数,即X+Y=8。结合原子序数递增及周期分布,X为H(1),Y为N(7),Z为O(8),Q的原子序数大于Mg(12),推测Q为Cl(17)。矿物晶体为NH4Mg·6H2O。化学式可分解为NH4+、Mg和结晶水·6H2O,整体结构类似铵盐。A项,NH4+水解使溶液呈酸性,而非中性,A错误;B项,第一电离能是衡量元素的气态原子失去一个电子的难易,N(1s22s22p3)半充满结构,第一电离能大于O,Mg为金属易失去电子,故第一电能顺序为N>O>Mg,即Y>Z>M,B正确;C项,NH4+中N的价层电子对数为,杂化,正四面体结构,无孤对电子,键角为109°28’,H2O中O的价层电子对数为,杂化,有2对孤对电子,为V型,由于孤电子对对成键电子对的排斥力,导致键角小于109°28’,键角约104.5°,故键角YZ4+>X2Z,C正确;D项,Cl2+H2OHCl+HClO,Cl2的水溶液有HClO,具有漂白性,D正确;故选A。11.研究化学反应的调控有着重大价值,反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应Ⅱ:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)反应Ⅲ:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)下列说法正确的是()A.450℃高压有利于反应Ⅲ的反应速率和自发进行,所以工业上采取450℃高压B.反应Ⅱ的产物通入NaOH可以实现产物的吸收C.对于反应Ⅱ来说,当c(NH3):c(O2):c(NO):c(H2O)=4:5:4:6时,说明反应达到平衡状态D.初始投料比n(CO2):n(H2)=1:1,对于反应Ⅰ来说,CO2的体积分数不再变化不能说明到达平衡【答案】D【解析】A项,反应Ⅲ:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是放热反应,∆H<0,∆S<0,∆G=∆H-T∆S<0可以自发进行,低温有利于自发进行,A错误;B项,NO与NaOH溶液不反应,B错误;C项,物质的浓度之比等于系数之比时,浓度不一定是定值,反应不一定处于平衡状态,当c(NH3):c(O2):c(NO):c(H2O)=4:5:4:6时,反应不一定处于平衡状态,C错误;D项,初始投料比n(CO2):n(H2)=1:1,CO2的体积分数为50%,反应I中参加反应的CO2和H2的物质的量之比为1:3,设反应的CO2的物质的量为xmol,反应的H2为3xmol,生成CH3OH和H2O都是xmol,反应后CO2体积分数为,CO2的体积分数为定值,CO2的体积分数不再变化不能说明到达平衡,D正确;故选D。12.低品位热()是一种丰富且广泛存在的可持续能源,一种新型的热富集铂极电池如图所示。利用从热区至冷区的梯度驱动对苯醌和对苯二酚混合溶液的氧化/还原转换:,下列有关说法不正确的是()A.pH:冷端>热端B.工作中需定时补充对苯醌和对苯二酚C.若该电池使用中温差恒定,则无需充电,可持续使用D.热端电极电势低于冷端电极电势【答案】B【解析】由图可知,原电池工作时冷端,发生加氢反应,热端,发生去氢反应,即冷端发生得电子的还原反应,热端发生失电子的氧化反应,则冷端为正极,热端为负极,正极反应为,负极反应为--2e-→+2H+。A项,由分析可知,pH:冷端>热端,故A正确;B项,结合两端反应,对醌、对苯二酚浓度不变,不需要补充,故B错误;C项,含羧酸的纳米颗粒在不同温度下溶胀或收缩,从而释放或吸收H+驱动电极反应发生,则温差恒定时该电池能持续工作,形成连续的反应和持续的电流,不需要充电恢复,C正确;D项,冷端电极为正极电势高,热端电极为负极电势低,故D正确;故选B。13.CaC2晶胞如图所示。已知:NA为阿伏加德罗常数的值,晶胞体积为Vcm-3。下列叙述正确的是()A.CaC2晶体中只含1种化学键B.在晶胞中,与相邻的C22-个数为4C.CaC2中碳原子采用杂化D.CaC2晶体密度【答案】C【解析】A项,由图可知,碳化钙中存在碳碳三键(非极性键)和离子键,故A错误;B项,晶胞中1个Ca2+周围有6个C22-,大灰球四周有4个C22-,上下各有一个C22-,故B错误;C项,由图可知,碳化钙中碳和碳为直线型,所以采用sp杂化,故C正确;D项,晶胞中含Ca2+位于顶点和体内,C22-位于棱上和面上,所以1个晶胞中含有2个CaC2,,故D错误;故选C。14.已知C2H5Br在NaOH醇溶液中发生的取代反应和消去反应互为竞争,二者反应历程中的相对能量变化如下图所示。下列说法错误的是()A.NaOH醇溶液中与乙醇分子间形成了氢键B.C2H5Br发生取代反应或消去反应时,OH-进攻的原子不同C.溶剂不同时,C2H5Br与OH-反应的选择性可能不同D.醇溶液中C2H5Br发生消去反应在热力学上更有利【答案】D【解析】A项,从反应历程图能看到,OH-中的氧与乙醇分子中的氢存在相互作用,符合氢键形成特征,所以NaOH醇溶液中OH-与乙醇分子间形成了氢键,A正确;B项,取代反应里,OH-进攻与Br原子相连的碳原子;消去反应时,OH-进攻与Br原子相连碳原子的邻位碳原子上的氢原子,进攻原子不同,B正确;C项,溶剂不同,对反应体系中分子间作用力、反应物和过渡态稳定性等影响不同,会改变反应活化能等,进而使C2H5Br与OH-反应的选择性改变,C正确;D项,由图可知,取代反应产物能量比消去反应产物能量低,能量越低越稳定,说明在NaOH醇溶液中C2H5Br发生取代反应在热力学上更有利,并非消去反应,D错误;故选D。15.(2025·浙江省第一届NBchem高考模拟考试)25℃时,已知CaC2O4的Ksp=5.0×10-9,H2C2O4的Ka1=5.6×10-2,Ka2=1.5×10-4。则在时下列有关说法正确的是()A.2Ca2++C2O42-+H2O=OH-+HC2O4-+CaC2O4K=3.3×10-2B.Ca2++HC2O4-+OH-=H2O+CaC2O4K=75此时可以认为反应进行完全C.HC2O4-+C2O42-=2HC2O4-K=3.7D.把CaC2O4固体溶于pH=4.8的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液中形成饱和溶液,饱和溶液中c(Ca2+)≈7.5mol·L-1【答案】D【解析】A项,反应2Ca2++C2O42-+H2O=OH-+HC2O4-+CaC2O4的平衡常数为K===,A错误;B项,Ca2++HC2O4-+OH-=H2O+CaC2O4,K=,B错误;C项,HC2O4-+C2O42-=2HC2O4-,K=,C错误;D项,Ka1=5.6×10-2,Ka2=1.5×10-4,在pH=4.8时,c(H+)=10-4.8mol/L,C2O42-浓度可以近似为:≈=0.105mol/L,根据Ksp=,c(Ca2+)==≈4.76×10-8,考虑到Ka1的影响,c(C2O42-)浓度更小,Ca2+浓度更大,c(Ca2+)≈7.5mol·L-1是合理的,选项D正确;故选D。16.实验小组设计实验除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO42-,制备电解用精制食盐水。已知:Ksp[Mg]=5.6×10-12,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。下列说法错误的是()A.加入Na2CO3溶液发生的反应是Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ca2++CO32-=CaCO3↓B.加入盐酸发生的反应是CO32-+2H+=CO2↑+H2O、H++OH-=H2OC.调节溶液的pH>12,可使滤液中D.若不除去Ca2+、Mg2+,电解食盐水时在阴极区可能形成氢氧化物沉淀【答案】A【解析】粗盐溶液中含有Ca2+、Mg2+、SO42-,加入①过量的饱和BaCl2溶液,发生Ba2++SO42-=BaSO4↓反应,除去SO42-,②再加入NaOH溶液调pH,发生MgMg↓,除去Mg,③再加入Na2CO3溶液发生的反应是Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ca2++CO32-=CaCO3↓,除去Ca2+和过量的Ba2+,④过量将BaSO4、Mg、BaCO3、CaCO3除去,得到含NaCl、NaOH和Na2CO3的滤液,加入过量盐酸,发生CO32-+2H+=CO2↑+H2O、H++OH-=H2O,将NaOH和Na2CO3除去,蒸干得到NaCl样品,加入10mL蒸馏水,再加入2滴饱和BaCl2溶液,得到大量白色沉淀M。A项,由题知,由于Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9,故加入Na2CO3溶液发生的反应是Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ca2++CO32-=CaCO3↓外还有BaSO4+CO32-BaCO3↓+SO42-,A错误;B项,加入过量盐酸,发生CO32-+2H+=CO2↑+H2O、H++OH-=H2O,将NaOH和Na2CO3除去,B正确;C项,调节溶液的pH>12,则,则滤液中,C正确;D项,电解食盐水时,阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,若溶液中存在Ca2+、Mg2+,会在阴极与OH-反应生成氢氧化物沉淀,D正确;故选A。第II卷(非选择题共52分)二、非选择题:本题共4小题,共52分。17.(16分)氧化镍矿是由铁、硅、镁、铝等含水氧化物组成的红色黏土状矿石,又名红土镍矿。下面是最早的红土镍矿湿法处理工艺。已知:在还原焙烧过程中,镍、钴以金属态形式存在,铁大部分转化为Fe3O4,少量以FeO或Fe形式存在;焙砂在氧气气氛中用NH3和CO2浸出,其中的镍、钴分别生成镍氨配合物和钴氨配合物而被浸出。(1)基态镍的价层电子排布式为。(2)沉钴过程中,判断钴离子是否沉淀完全的方法是。(3)在由碱式碳酸镍到镍的过程中,一定会发生的过程有。A.电解B.还原C.分解(4)已知硫化钴Ksp=2.0×10-25(取β-硫化钴数值),欲使钴沉淀完全,则cS2-应大于。(5)溶液A可以到工序中循环使用。5%的A溶液与20%的A溶液等体积混合,混合后的质量分数12.5%(填>、<或=)。(6)Co2+在水溶液中以[Co(H2O)6]2+的形式存在。向含Co2+的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的[Co(NH3)6]2+,试分析[Co(NH3)6]2+更稳定的原因是。(7)[Co(NH3)6]2+呈土黄色,在空气中会被氧化成红褐色的[Co(NH3)6]3+,写出该过程的离子方程式。(8)NiO晶体与NaCl晶体结构相似。①NiO的熔点远高于NaCl,结合下表说明理由:。晶体离子间距/pm熔点/℃NaCl801NiO1960②设阿伏加德罗常数的值为NA,距离最近的两个Ni2+间距为apm(1pm=cm),NiO的摩尔质量为Mg·molˉ1,则晶体的密度为g·cm-3(列出计算式)。③晶体普遍存在各种缺陷。某种NiO晶体中存在如图所示的缺陷:当一个Ni2+空缺,会有两个Ni2+被两个Ni3+所取代,但晶体仍呈电中性。经测定某氧化镍样品中Ni3+与Ni2+的离子数之比为6∶91。若该晶体的化学式为NixO,则x=。【答案】(1)3d84s2(1分)(2)沿器壁向上层清液中滴加1-2滴(NH4)2S溶液,如果没有沉淀,说明沉淀已经完全(1分)(3)B(1分)(4)2.0mol·L-1(2分)(5)氨浸(1分)<(1分)(6)氮元素的电负性较氧元素小,更易提供孤电子对形成配位键(合理答案均可)(1分)(7)4[Co(NH3)6]2++2H2O+O2=4[Co(NH3)6]2++4OH-(2分)(8)①NiO和NaCl均为离子晶体,Ni2+和O2-都是二价离子,Na+和Cl-都是一价离子;Ni2+和O2-间距比Na+和Cl-间距更小,NiO晶体中作用力更强(2分)②(2分)③0.97(2分)【解析】氧化镍矿含铁、硅、镁、铝等含水氧化物,在还原焙烧过程中,镍、钴以金属态形式存在,铁大部分转化为Fe3O4,少量以FeO或Fe形式存在,硅、镁和铝转化为不溶性氧化物等;焙砂在氧气气氛中用NH3和CO2浸出,其中的镍、钴分别生成镍氨配合物和钴氨配合物而被浸出。过滤分离出上述不溶性物质即为浸出渣,浸出液加硫化铵沉钴,过滤分离出CoS沉淀,滤液加热,得到碱式碳酸镍,经一系列转化最后得到镍块,产生的气体A为氨气,溶液A为氨水,可用于氨浸进行循环利用。(1)Ni是28号元素,基态镍的价层电子排布式为3d84s2;(2)沉钴过程中得到CoS沉淀,则判断钴离子是否沉淀完全的方法是:沿器壁向上层清液中滴加1-2滴(NH4)2S溶液,如果没有沉淀,说明沉淀已经完全;(3)在由碱式碳酸镍到镍的过程中,镍化合价从+2价降低到0价,则一定会发生的过程有还原过程,选B;(4)硫化钴Ksp=2.0×10-25(取β-硫化钴数值),欲使钴沉淀完全,则钴离子浓度小于1.0mol·L-1,cS2-应大于。(5)据分析,溶液A即氨水可以到氨浸工序中循环使用。氨水的密度小于1g/mL,且5%的A溶液密度ρ1大于20%的A溶液密度ρ2,则5%的A溶液与20%的A溶液等体积混合,混合后的质量分数。(6)向含Co2+的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的[Co(NH3)6]2+,[Co(NH3)6]2+更稳定的原因是:氮元素的电负性较氧元素小,N更易提供孤电子对形成配位键,与Co2+形成配位键更强。(7)[Co(NH3)6]2+呈土黄色,在空气中会被氧化成红褐色的[Co(NH3)6]3+,钴元素从+2升高到+3,氧气中氧元素从0价降低到-2,则该过程的离子方程式4[Co(NH3)6]2++2H2O+O2=4[Co(NH3)6]2++4OH-。(8)①NiO比NaCl的离子带电荷高,离子半径小,则NiO的熔点远高于NaCl,结合表格说明理由:NiO和NaCl晶体类型相同;Ni2+和O2-都是二价离子,Na+和Cl-都是一价离子;Ni2+和O2-间距比Na+和Cl-间距更小,NiO晶体中作用力更强;②设阿伏加德罗常数的值为NA,距离最近的两个Ni2+间距为apm(1pm=10-10cm),则面对角线的长度为2apm,晶胞边长为apm;在1个晶胞中,含有4个Ni2+和4个O2-,NiO的摩尔质量为Mg•mol-1,则晶体的密度为g•cm-3;③某氧化镍样品中Ni3+与Ni2+的离子数之比为6∶91,依据电荷守恒,Ni、O原子个数比为(6+91)∶=97∶100。若该晶体的化学式为NixO,则x=0.97。18.(12分)镁基储氢材料(MgH)因其储氢量大、资源丰富、成本低而被认为是最具应用前景的金属储氢材料之一。(1)镁基储氢材料水解反应可制氢:①MgH(s)+H2O(l)==MgO(s)+2H2(g)ΔH1=-239kJ·mol−1②Mg(OH)(s)==MgO(s)+H2O(l)ΔH2=+38kJ·mol−1则MgH(s)+2H2O(l)==Mg(OH)(s)+2H2(g)ΔH3=kJ·mol−1。(2)一定质量的MgH(s)在时发生水解反应,生成氢气的体积V(单位:)与时间t(单位:s)的关系式为。①用氢气的体积变化表示前4min的反应速率为mL/min。②MgH在Mg溶液中的产氢速率快于纯水,其原因是(已知该现象只与Mg有关)。(3)已知Mg与H2在一定条件下发生反应:Mg(s)+H2(g)MgH(s)可制备镁基储氢材料。①若反应达平衡后,再加入等物质的量的Mg和MgH,平衡(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。②在恒容密闭容器中加入4.5MpaH2及足量Mg,反应,不同温度下H2的转化率如下图1所示。280℃下反应时,该反应(填“是”或“否”)达到平衡状态:420℃时,该反应的压强平衡常数Kp=Mpa-1(以平衡分压代替物质的量浓度计算)。③假设制得储氢材料中氢镁原子个数比为a(a),该反应在恒温密闭容器中达到平衡后,缩小容器体积为原来的一半,在下图2中画出改变条件后气体压强p与a的变化曲线。(4)储氢材料(MgH)可作为电池电极材料实现化学能到电能的转化,某科研小组设计了如图3所示的环保电池装置,该电池的总反应为。【答案】(1)-277(1分)(2)65(1分)Mg2+水解使溶液呈酸性,H+浓度增大,增强了氧化性,加快了H2生成速率;H+能溶解表面沉积的Mg(OH)保护层,促进MgH与水接触,提高了水解速率(2分)(3)不(1分)否(1分)(2分)(2分)(4)5MgHMg(NO3)2+2N↑+12H2O(2分)【解析】(1)根据盖斯定律,反应①-②可得MgH(s)+2H2O(l)==Mg(OH)(s)+2H2(g),=;(2)①前4min生成氢气的体积,用氢气的体积变化表示前4min的反应速率为=65mL/min;②MgH在Mg溶液中的产氢速率快于纯水,其原因是Mg水解使溶液呈酸性,H+浓度增大,增强了氧化性,加快了H2生成速率;H+能溶解表面沉积的Mg(OH)保护层,促进MgH与水接触,提高了水解速率;(3)①Mg和MgH均为固体,增加其用量,平衡不移动;②由图像可知,280℃时,随着温度的升高,氢气的转化率升高,因此此时未达到平衡,420℃时,氢气的转化率为40%,所以转化的氢气为,剩余的氢气分压为,因此=;③增大压强,平衡右移,a值增大,平衡后Kp不变,即氢气分压不变,据此作图:;(4)根据图示,MgH作为负极失电子,HNO3在正极得电子生成氮气,该电池的总反应为5MgHMg(NO3)2+2N↑+12H2O。19.(12分)高铁酸钾(K2)是一种高效多功能水处理剂。某实验小组按如下步骤制备K2,部分装置如图所示。步骤I:取30gNaOH溶于75mL水中,用冰水冷却并保持体系温度在20℃以下。搅拌下,通入Cl2至饱和,再分批次加入70gNaOH固体,充分反应后滤去析出的晶体。步骤II:搅拌下,向滤液中分批次加入25gFe(NO3)3·9H2O,再加入NaOH固体至饱和,过滤。步骤III:保持滤液温度20℃左右,加入100mLKOH饱和溶液,过滤,得到粗产品。已知:①制备原理:3ClO-+2OH-=2Cl-+5H2O。②K2难溶于无水乙醇等有机溶剂;在酸性或中性溶液中能快速产生O2,在低温、干燥或强碱性溶液中能稳定存在。回答下列问题:(1)仪器X的名称是。步骤I中析出的晶体为(填化学式)。(2)步骤I通入Cl2时控制温度在20℃以下,目的是。(3)下列说法正确的是_______(填标号)。A.装置甲中固体A可以是KMnO4B.装置乙吸收HCl气体,有利于提高K2产率C.分批次加入Fe(NO3)3·9H2O的主要目的是防止反应速率过快D.在水中的溶解度:Na2>K2(4)对粗产品进行重结晶,正确的操作排序是。_______→_______→e→_______a.将粗产品溶于冰水b.将粗产品溶于3mol·L-1KOH溶液c.冰水洗涤d.将溶液注入冷的KOH饱和溶液中,充分搅拌e.过滤f.依次用乙醇、乙醚洗涤g.在空气中晾干h.放入真空干燥器中干燥(5)测定高铁酸钾产品的纯度:称取mg高铁酸钾产品,完全溶解于浓KOH溶液中,再加入足量亚铬酸钾K[Cr(OH)4],反应后配成100mL溶液;取上述溶液20.00mL于锥形瓶中,加入稀硫酸调至pH=2,用cmol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2(硫酸亚铁铵)标准溶液滴定,消耗标准溶液VmL。该过程中发生反应如下:a.[Cr(OH)4]-+Fe(OH)3↓+CrO42-+OH-b.2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2Oc.Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O①高铁酸钾产品的纯度为(用含有m、c、V的代数式表示)。②若测得产品的纯度为102%,则产品中含有的杂质是(填化学式)。【答案】(1)三颈烧瓶(1分)NaCl(1分)(2)有利于增大Cl2的溶解度,并防止高温下生成NaClO3或防止NaClO分解(2分)(3)ABD(2分)(4)bdefh(2分)(5)(2分)Na2(2分)【解析】装置甲中浓盐酸与KMnO4(或KClO3)固体反应制备氯气,装置乙吸收氯气中的HCl,装置丙中步骤I:氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠、氯化钠和水,次氯酸钠在后续制备高铁酸钠时作氧化剂,故步骤I析出的晶体为NaCl;步骤II:次氯酸钠、硝酸铁、氢氧化钠反应得到高铁酸钠,离子方程式为:3ClO-+2OH-=2Cl-+5H2O;步骤III:再加饱和KOH溶液转化,过滤得到高铁酸钾。(1)装置图中仪器X的名称是:三颈烧瓶;步骤Ⅰ中析出的晶体的化学式为:NaCl。(2)步骤Ⅰ通入Cl2时控制温度20℃以下,目的是有利于增大Cl2的溶解度并防止高温下Cl2和NaOH生成NaClO3(或防止NaClO分解)。(3)A项,室温下
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