高考化学试题

莫尔盐［(NH4)2Fe(SO4)2・6H2O，Mr＝392］是一种重要的还原剂，在空气中比一般的亚铁盐稳定。某学习小组设计如下实验制备少量的莫尔盐并测定其纯度。

回答下列问题：
Ⅰ制取莫尔盐
（1）连接装置，检査装置气密性。将0.1mol（NH4）2SO4，晶体置于玻璃仪器中______（填仪器名称），将6.0g洁浄铁屑加人锥形瓶中。
（2）①打开分液漏斗瓶塞，关闭活塞K3，打开K2、K1，加完55.0mL2mol·L-1稀硫酸后关闭K1。A装置中反应的离子方程式为____
②待大部分铁粉溶解后，打开K3、关闭K2，此时可以看到的现象为_______，原因是_______
③关闭活塞K2、K3，采用100℃水浴蒸发B中水分，液面产生晶膜时，停止加热，冷却结晶、____、用无水乙醇洗涤晶体。该反应中硫酸需过量，保持溶液的pH在1～2之间，其目的为____
④装置C的作用为 ____，装置C存在的缺点是____
Ⅱ．测定莫尔盐样品的纯度
（3）称取所得莫尔盐样品10.0g，用煮沸后冷却的蒸馏水配成100mL溶液，取20.00mL溶液加人稀硫酸，用0.1mol・L-1的KMnO4溶液滴定，达到滴定终点时消耗10.00mlKMnO4溶液。滴定反应的离子方程式为____，该样品的纯度为____

熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为(x=5~3，难溶于熔融硫)，下列说法错误的是

A. Na₂S₄的电子式为

B. 放电时正极反应为

C. Na和Na₂S_x分别为电池的负极和正极

D. 该电池是以为隔膜的二次电池

近年，科学家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法：2C2H5OH(g)

CH3COOC2H5(g)+2H2(g)，在常压下反应，冷凝收集，测得常温下液体收集物中主要产物的质量分数如图所示。关于该方法，下列推测不合理的是

A. 反应温度不宜超过300℃
B. 该反应属于消去反应
C. 在催化剂作用下，乙醛是反应历程中的中间产物
D. 提高催化剂的活性和选择性，减少乙醚、乙烯等副产物是工艺的关键

下列说法正确的是( )

A. 图a曲线，a、b、c三点对应的KW依次增大，且可通过增加c(H+)实现转化
B. 图a曲线，b点下的温度，将pH＝2的H2SO4与pH＝12的NaOH溶液等体积混合后，溶液显中性
C. 图b曲线，用0.010 0 mol•L1硝酸银滴定浓度均为0.1000 mol•L1 A－、B－及C－的混合溶液，首先沉淀的是A－
D. 图b曲线，Ksp(AgA)<Ksp(AgB)<Ksp(AgC)，故任何条件下AgB沉淀不能转化为AgC

常温下，向10mL0.1mol·L－1CuCl2溶液中滴入0.1ml·L－1的Na2S溶液，滴加过程中溶液中－1gc(Cu2+)随滴人的Na2S溶液体积的变化如图所示。下列叙述正确的是

A. Na2S溶液中：c(S2－)+c(HS－)+c(H2S)==2c(Na+)
B. Ksp(CuS)的数量级为10－36
C. a、b、c三点溶液中，b点水的电离程度最大
D. c点溶液中：c(C1－)=2c(Na+)

钙钛矿(CaTiO₃)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料，回答下列问题：

(1)基态Ti原子的核外电子排布式为____________。

(2)Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF₄熔点高于其他三种卤化物，自TiCl₄至TiI₄熔点依次升高，原因是____________。

化合物	TiF₄	TiCl₄	TiBr₄	TiI₄
熔点/℃	377	﹣24.12	38.3	155

(3)CaTiO₃的晶胞如图(a)所示，其组成元素的电负性大小顺序是__________；金属离子与氧离子间的作用力为__________，Ca²⁺的配位数是__________。

(4)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb²⁺、I^﹣和有机碱离子，其晶胞如图(b)所示。其中Pb²⁺与图(a)中__________的空间位置相同，有机碱中，N原子的杂化轨道类型是__________；若晶胞参数为a nm，则晶体密度为_________g·cm^-3(列出计算式)。

(5)用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘，降低了器件效率和使用寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铕(Eu)盐，提升了太阳能电池的效率和使用寿命，其作用原理如图(c)所示，用离子方程式表示该原理_______、_______。

2019年是门捷列夫提出元素周期表150周年。根据元素周期律和元素周期表，下列推断不合理的是
A. 位于第五周期第VIA族的元素为金属元素 B. 第32号元素的单质可作为半导体材料
C. 第55号元素的单质与水反应非常剧烈 D. 第七周期ⅦA族元素的原子序数为117

二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：

该反应一般认为通过如下步骤来实现：
①

②

总反应的

_______

；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______(填标号)，判断的理由是_______。
A.

(2)合成总反应在起始物

时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为

，在

℃下的

、在

下的

如图所示。

①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式

_______；
②图中对应等压过程的曲线是_______，判断的理由是_______；
③当

时，

的平衡转化率

____，反应条件可能为___或___。

我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题：
(1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排式为___________；单晶硅的晶体类型为___________。SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为___________。SiCl4可发生水解反应，机理如下：

含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为___________(填标号)。
(2)CO2分子中存在___________个

键和___________个

键。
(3)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH，7.6℃)之间，其原因是___________。
(4)我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是___________，晶胞参数为a pm、a pm、c pm，该晶体密度为___________g·cm-3(写出表达式)。在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，则y=___________(用x表达)。

铈（Ce)是一种重要的稀土元素。以富含CeO2的废玻璃粉末（含SiO2、 Fe2O3以及其他少量可溶于稀酸的杂质）为原料，采用多种方法回收铈。请回答下列问题：
(1)湿法空气氧化法回收铈的部分流程如下：

已知：CeO2不溶于稀盐酸，也不溶于NaOH溶液。
滤渣的成分是________，反应②的离子方程式是________。
(2)干法空气氧化法回收铈是把Ce(OH)3被空气氧化成Ce(OH)4，氧化过程中发生的化学反应方程式为________。两种制备Ge(OH)4的数据如下表：

干法空气氧化法	氧化温度/℃	氧化率/%	氧化时间/h
暴露空气中	110〜120	90	18
在对流空气氧化炉中	110〜120	99	8

在对流空气氧化炉中大大缩短氧化时间的原因是________。
(3)利用电解方法也可以实现铈的回收。
①在酸性条件下电解Ce2O3 (如图）：阳极电极反应式为______，离子交换膜为______ (填“阴”或“阳”）离子交换膜。
②电解产物Ce(SO4)2是重要的氧化剂，将其配成标准溶液，在酸性条件下能测定工业盐中NaNO2的含量，写出发生反应的离子方程式_______。

杀菌消毒剂 NaClO2的一种生产工艺如下：

下列叙述错误的是
A. NaClO2的化学名称为亚氯酸钠
B. 该法可以利用废气中的SO2减少空气污染
C. 利用Ba(OH)2、Na2CO3能除去粗盐中可溶性杂质
D. ClO2在阴极室得到电子被氧化为 NaClO2

常温下向20mL 0.1mol/L氨水中通入HCl气体，溶液中由水电离出的氢离子浓度随通入HCl气体的体积变化如图所示。则下列说法正确的是

A. b点通入的HCl气体，在标况下为44.8mL
B. b、c之间溶液中c(NH4+)>c(Cl-)
C. 取10mL的c点溶液稀释时：c(NH4+)/c(NH3·H2O)减小
D. d点溶液呈中性

Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题:

(1) 基态与离子中未成对的电子数之比为_____。

(2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能如表所示，，原因是___.，原因是____。

(3)磷酸根离子的空间构型为____，其中P的价层电子对数为____、杂化轨道类型为_____。

4) ,的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有的单元数有_____个。

电池充电时，,脱出部分,形成,结构示意图如(b)所示，则x=____,_____.

金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物，结构式如下：

下列关于金丝桃苷的叙述，错误的是

A. 可与氢气发生加成反应 B. 分子含21个碳原子

C. 能与乙酸发生酯化反应 D. 不能与金属钠反应

以硫铁矿(FeS2的质量分数为60%)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O，270.5g·moˉ1)的工艺流程如图所示。

请回答下列问题：
（1）为加快焙烧反应的化学反应速率，可采取的措施为_____、_____。(任写两条)
（2）焙烧后得到的Fe2O3在酸溶过程中发生反应的离子方程式为________。
（3）过滤操作用到的玻璃仪器有烧杯、_______、______。
（4）焙烧过程中产生的SO2可用过量的氨水进行吸收，所得溶液中溶质的名称为_______。
（5）先向氯化铁溶液中加适量盐酸的目的是______，再______、______、过滤、洗涤，最终得到氯化铁晶体。
（6）若取1kg硫铁矿经过上述流程(铁元素在整个流程中损失率为4%)，则可得氯化铁晶体的质量为_______(保留一位小数)kg。

一定条件下，在容积不变的密闭容器中进行如下反应：2NO(g)+2CO(g)

N2(g)+2CO2(g)+Q（Q>0），图曲线a表示该反应过程中NO的转化率与反应时间的关系。若改变起始条件，使反应过程按照曲线b进行，可采取的措施是（）

A. 降低温度 B. 加催化剂
C. 增大反应物中NO的浓度 D. 向密闭容器中加入氩气

工业制备合成氨原料气过程中存在反应： CO(g)+H2O(g) ⇌ CO2(g)+ H2(g)+ 41.0kJ，下列判断正确的是
A. 该反应的逆反应是放热反应
B. 反应物总能量小于生成物总能量
C. 反应中生成1 mol H2(g)放出41.0kJ热量
D. 反应中消耗1体积CO(g)放出41.0kJ热量

下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是(　　)

选项	实验操作和现象	结论
A	将废铁屑溶于盐酸，滴入KSCN溶液，未见溶液变为红色	该废铁屑中不含三价铁的化合物
B	向1 mL 0.1 mol·L^-¹ MgSO₄溶液中，滴入2滴0.1mol·L^-¹ NaOH溶液，产生白色沉淀，再滴入2滴0.1 mol·L^-¹ CuSO₄溶液，白色沉淀逐渐变为蓝色	K_sp[Mg(OH)₂]>K_sp[Cu(OH)₂]
C	向KI溶液中滴入少量新制氯水和四氯化碳，振荡、静置，溶液下层呈紫红色	I^-的还原性弱于Cl^-
D	测定Na₂CO₃和Na₂SO₃溶液的pH，后者pH比前者的小	H₂CO₃比H₂SO₃酸性弱

A．A B．B C．C D．D

砷元素广泛存在于自然界，砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂等。
（1）砷的常见氧化物有As2O3和As2O5，其中As2O5热稳定性差。根据图1写出As2O5分解为As2O3的热化学方程式_________________。

（2）砷酸钠具有氧化性，298 K时，在100 mL烧杯中加入10 mL 0.1 mol/L Na3AsO4溶液、20 mL 0.1 mol/L KI溶液和20 mL 0.05 mol/L硫酸溶液，发生下列反应：AsO43-(无色)+2I-+2H+

AsO33-(无色)+I2(浅黄色)+H2O ΔH。测得溶液中c(I2)与时间(t)的关系如图2所示（溶液体积变化忽略不计）。
①下列情况表明上述可逆反应达到平衡状态的是_______（填字母代号）。
a．溶液颜色保持不再变化 b．c(AsO33-)+c(AsO43-)不再变化
c．AsO43-的生成速率等于I2的生成速率 d．

保持不再变化
②0～10 min内，I−的反应速率v(I−)＝_______。
③在该条件下，上述反应的平衡常数K＝______。
④升高温度，溶液中AsO43-的平衡转化率减小，则该反应的 ΔH______0(填“大于”“小于”或“等于”)。
（3）利用（2）中反应可测定含As2O3和As2O5的试样中的各组分含量（所含杂质对测定无影响），过程如下：
①将试样0.2000 g溶于NaOH溶液，得到含AsO33-和AsO43-的混合溶液。
②上述混合液用0.02500 mol•L-1的I2溶液滴定，用____ 做指示剂进行滴定。重复滴定2次，平均消耗I2溶液40.00 mL。则试样中As2O5的质量分数是______。
（4）雄黄（As4S4）在空气中加热至300℃时会生成两种氧化物，其中一种氧化物为剧毒的砒霜（As2O3），另一种氧化物为______（填化学式），可用双氧水将As2O3氧化为H3AsO4而除去，写出该反应的化学方程式_________。

乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一，以乙烯为原料合成的部分产品如图所示。下列有关说法正确的是（）

A. 氧化反应有①⑤⑥，加成反应有②③

B. 氯乙烯、聚乙烯都能使酸性KMnO₄溶液褪色

C. 在加热条件下，反应⑥的现象为产生砖红色沉淀

D. 可用乙醇萃取Br₂的CCl₄溶液中的Br₂