〔新課標(biāo)〕2022年普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試化學(xué)模擬卷2(分值：100分，建議用時(shí)：90分鐘)可能用到的相對原子質(zhì)量：H1C12N14O16P31Na23Fe56一、選擇題(此題共15個(gè)小題，每題3分，共45分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)為哪一項(xiàng)符合題目要求的)1．化學(xué)與生活密切相關(guān)。以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．水泥、水玻璃、水晶均屬于硅酸鹽產(chǎn)品B．防曬霜能夠防止強(qiáng)紫外線引起皮膚中蛋白質(zhì)的鹽析C．利用肥皂水處理蚊蟲叮咬，主要是利用肥皂水的弱堿性D．食品包裝盒中的生石灰或鐵粉，都可以起到抗氧化作用C[水泥、水玻璃的主要成分為硅酸鹽，屬于硅酸鹽產(chǎn)品，但水晶的主要成分為二氧化硅，不屬于硅酸鹽，A錯(cuò)誤；紫外線能使蛋白質(zhì)變性，不是鹽析，應(yīng)注意防曬，B錯(cuò)誤；鐵在食品包裝盒中起到了吸收氧氣的作用即抗氧化作用，生石灰不能與氧氣反響，可以作枯燥劑，不能作抗氧化劑，D錯(cuò)誤。]2．在化學(xué)學(xué)習(xí)與研究中，運(yùn)用類推的思維方法有時(shí)會產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)論，因此類推所得結(jié)論要經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)才能確定其是否正確。以下幾種類推結(jié)論中正確的選項(xiàng)是()A．由2Cu＋O2eq\o(=,\s\up10(△))2CuO可推出同族的硫也可發(fā)生反響Cu＋Seq\o(=,\s\up10(△))CuSB．Na能與水反響生成氫氣，那么K、Ca也能與水反響生成氫氣C．Fe3O4可表示為FeO·Fe2O3，那么Pb3O4可表示為PbO·Pb2O3D．CO2與Na2O2反響只生成Na2CO3和O2，那么SO2與Na2O2反響只生成Na2SO3和O2B[S的氧化性較弱，與Cu反響生成Cu2S，正確的化學(xué)方程式為2Cu＋Seq\o(=,\s\up10(△))Cu2S，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Na、K、Ca的化學(xué)性質(zhì)比擬活潑，都能與水反響生成氫氣，B項(xiàng)正確；Pb的常見化合價(jià)有＋2、＋4，故Pb3O4可表示為2PbO·PbO2，不能表示為PbO·Pb2O3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；SO2與Na2O2發(fā)生氧化復(fù)原反響生成Na2SO4，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]3．(2022·浙江4月選考)以下說法正確的選項(xiàng)是()A．18O2和16O3互為同位素B．正己烷和2，2-二甲基丙烷互為同系物C．C60和C70是具有相同質(zhì)子數(shù)的不同核素D．H2NCH2COOCH3和CH3CH2NO2是同分異構(gòu)體B[同位素的研究對象為原子，而18O2和16O3為單質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；正己烷和2，2-二甲基丙烷結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差1個(gè)“CH2”原子團(tuán)，兩者互為同系物，B項(xiàng)正確；C60和C70均為單質(zhì)，不是核素，C項(xiàng)錯(cuò)誤；H2NCH2COOCH3的分子式為C3H7NO2，而CH3CH2NO2的分子式為C2H5NO2，兩者不是同分異構(gòu)體，D4．一定溫度下，探究銅與稀硝酸反響，過程如圖，以下說法不正確的選項(xiàng)是()A．過程Ⅰ中生成無色氣體的離子方程式是3Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OB．過程Ⅲ反響速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大C．由實(shí)驗(yàn)可知，NO2對該反響具有催化作用D．當(dāng)活塞不再移動(dòng)時(shí)，再抽入空氣，銅可以繼續(xù)溶解B[過程Ⅰ中銅與稀硝酸反響生成NO氣體，離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，A項(xiàng)正確；隨著反響進(jìn)行，溶液中生成硝酸銅，根據(jù)氮元素守恒，過程Ⅲ中硝酸的濃度沒有Ⅰ中的大，因此反響速率增大的原因不是硝酸的濃度增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；過程Ⅲ反響速率比Ⅰ快，結(jié)合B項(xiàng)分析及實(shí)驗(yàn)過程可知，NO2對反響具有催化作用，C項(xiàng)正確；當(dāng)活塞不再移動(dòng)時(shí)，再抽入空氣，NO與氧氣、水反響生成硝酸，能與銅繼續(xù)反響，D項(xiàng)正確。]5．設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L的H2和22.4L的F2混合后，氣體分子數(shù)為2B．30g乙酸和葡萄糖混合物中的氫原子數(shù)為2NAC．常溫下，pH＝12的NaOH溶液中，水電離出的氫離子數(shù)為10－12NAD．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24LC2H6含有的σ鍵數(shù)為0.6B[標(biāo)準(zhǔn)狀況下，HF是液態(tài)，22.4L的H2和22.4L的F2混合后，氣體分子數(shù)少于2NA，A錯(cuò)誤；乙酸和葡萄糖的實(shí)驗(yàn)式均為CH2O，相對原子質(zhì)量為30，30g乙酸和葡萄糖混合物中的氫原子數(shù)為2NA，B正確；常溫下，pH＝12的NaOH溶液，由于缺少溶液的體積，水電離出的氫離子無法計(jì)算，C錯(cuò)誤；1molC2H6含有7molσ鍵數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24LC2H6含有的σ鍵數(shù)為0.7N6．三種常見單萜類化合物的結(jié)構(gòu)如以下圖所示。以下說法正確的選項(xiàng)是()A．香葉醇和龍腦互為同分異構(gòu)體，分子式均為C10H20OB．香葉醇和龍腦均可發(fā)生消去反響C．龍腦分子中所有碳原子在同一個(gè)平面上D．1mol月桂烯最多能與2molBr2發(fā)生加成反響B(tài)[根據(jù)兩者的結(jié)構(gòu)可得，二者的分子式均為C10H18O，A錯(cuò)誤；龍腦分子中含有甲基、亞甲基和次甲基，故所有碳原子不可能共平面，C錯(cuò)誤；1mol月桂烯中含3mol碳碳雙鍵，那么最多可與3molBr2發(fā)生加成反響，D錯(cuò)誤。]7．以下有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的表達(dá)合理的是()A．用pH試紙檢測氣體的酸堿性時(shí)，需要預(yù)先潤濕B．蒸餾實(shí)驗(yàn)中，忘記加沸石，應(yīng)立即趁熱參加沸石C．要量取15.80mL溴水，須使用棕色的堿式滴定管D．用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)FeCl3溶液中混有的Fe2＋A[蒸餾實(shí)驗(yàn)中，忘記加沸石，需要先冷卻后再參加沸石，以防劇烈的暴沸，B錯(cuò)誤；溴水具有強(qiáng)氧化性，應(yīng)該用酸式滴定管量取，C錯(cuò)誤；由于Cl－能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，所以不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)FeCl3溶液中混有的Fe2＋，D錯(cuò)誤。]8．X、Y、Z是三種原子序數(shù)依次增大的短周期元素。甲、乙、丙分別是三種元素形成的單質(zhì)，A、B、C、D分別是由三種元素中的兩種形成的化合物，且A與C中均含有10個(gè)電子。它們之間轉(zhuǎn)化關(guān)系如以下圖所示。以下說法正確的選項(xiàng)是()A．原子半徑：Z>Y>XB．B、C的空間構(gòu)型均為直線形C．Y有多種同素異形體，且均具有高熔點(diǎn)、高沸點(diǎn)、硬度大的性質(zhì)D．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：A<CD[A與C中均含有10個(gè)電子，A燃燒可生成C，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知A應(yīng)為CH4，丙為O2，B為CO2，C為H2O，B、C都可與乙在高溫下反響，乙應(yīng)為C，那么D為CO，甲為H2，那么X為氫元素，Y為碳元素，Z為氧元素，以此解答該題。]9．氫氣和氧氣反響生成水的能量關(guān)系如下圖，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．ΔH5<0B．ΔH1>ΔH2＋ΔH3＋ΔH4C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0D．O—H的鍵能為ΔH1B[A項(xiàng)，水從液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，需要吸收熱量，所以ΔH5>0，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，根據(jù)蓋斯定律知，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，而ΔH5>0，所以ΔH1>ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，正確；C項(xiàng)，由B項(xiàng)分析可知，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5≠0，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，ΔH1表示生成1molH2O，即形成2molH—O鍵放出的熱量，所以H—O的鍵能為eq\f(1,2)ΔH1，錯(cuò)誤。]10．向兩個(gè)體積可變的密閉容器中均充入1mol的A2和2mol的B2，發(fā)生反響：A2(g)＋2B2(g)2AB2(g)ΔH。維持兩個(gè)容器的壓強(qiáng)分別為p1和p2，在不同溫度下到達(dá)平衡，測得平衡時(shí)AB2的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化如下圖。：圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ點(diǎn)均處于曲線上；Ⅳ點(diǎn)不在曲線上。以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A．Ⅰ點(diǎn)和Ⅱ點(diǎn)反響速率相等B．Ⅳ點(diǎn)時(shí)反響未到達(dá)平衡：v(正)<v(逆)C．Ⅰ點(diǎn)時(shí)，A2的平衡轉(zhuǎn)化率為40%D．將Ⅱ點(diǎn)所對應(yīng)容器冷卻到600K，可變成Ⅰ點(diǎn)B[A2(g)＋2B2(g)2AB2(g)正反響氣體物質(zhì)的量減小，根據(jù)圖示，相同溫度，壓強(qiáng)為p1條件下，到達(dá)平衡時(shí)AB2的體積分?jǐn)?shù)大于p2，所以p1>p2，Ⅱ點(diǎn)比Ⅰ點(diǎn)溫度高、壓強(qiáng)大，所以反響速率Ⅱ點(diǎn)大于Ⅰ點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；Ⅳ點(diǎn)對應(yīng)的溫度下，到達(dá)平衡時(shí)AB2的體積分?jǐn)?shù)減小，反響逆向進(jìn)行，所以Ⅳ點(diǎn)時(shí)反響未到達(dá)平衡，v(正)<v(逆)，故B正確；A2(g)＋2B2(g)2AB2(g)起始/mol120轉(zhuǎn)化/molx2x2x平衡/mol1－x2－2x2xeq\f(2x,1－x＋2－2x＋2x)＝0.4，x＝0.5，Ⅰ點(diǎn)時(shí)，A2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，故C錯(cuò)誤；將Ⅱ點(diǎn)所對應(yīng)容器冷卻到600K，Ⅱ點(diǎn)在壓強(qiáng)為p1的曲線上向左移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。]11．向含有物質(zhì)的量均為0.01mol的NaOH和Na2CO3的混合溶液中逐滴滴加aL0.01mol·L－1的稀鹽酸。以下說法不正確的選項(xiàng)是()A．當(dāng)a＝1時(shí)，發(fā)生的離子反響：OH－＋H＋=H2OB．當(dāng)a＝2時(shí)，發(fā)生的離子反響：OH－＋COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=HCOeq\o\al(－,3)＋H2OC．當(dāng)1<a<2時(shí)，反響后的溶液中COeq\o\al(2－,3)和HCOeq\o\al(－,3)的物質(zhì)的量之比為(a×10－2－0.01)∶(0.02－a×10－2)D．當(dāng)a≥3時(shí)，發(fā)生的離子反響：3H＋＋OH－＋COeq\o\al(2－,3)=2H2O＋CO2↑C[H＋先與OH－反響生成H2O，再與COeq\o\al(2－,3)反響生成HCOeq\o\al(－,3)，最后與HCOeq\o\al(－,3)反響生成CO2和H2O，A、B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，當(dāng)1<a<2時(shí)，(a×10－2－0.01)molH＋發(fā)生反響H＋＋COeq\o\al(2－,3)=HCOeq\o\al(－,3)，剩余n(COeq\o\al(2－,3))＝0.01mol－(a×10－2－0.01)mol＝(0.02－a×10－2)mol，故n(COeq\o\al(2－,3))∶n(HCOeq\o\al(－,3))＝(0.02－a×10－2)∶(a×10－2－0.01)，不正確；D項(xiàng)，當(dāng)a≥3時(shí)，OH－與COeq\o\al(2－,3)都完全反響，正確。]12．一定條件下硝酸銨受熱分解的化學(xué)方程式為5NH4NO3eq\o(=,\s\up10(△))2HNO3＋4N2↑＋9H2O，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．分解反響都是氧化復(fù)原反響B(tài)．N2是復(fù)原產(chǎn)物，HNO3是氧化產(chǎn)物C．被氧化與被復(fù)原的氮原子數(shù)之比為3∶5D．每生成4molN2轉(zhuǎn)移15mol電子[答案]D13．海水資源豐富，海水中主要含有Na＋、K＋、Mg2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、Br－、COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)等離子?；鹆Πl(fā)電時(shí)排放的煙氣可用海水脫硫，其工藝流程如以下圖所示。以下說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A．海水pH約為8的主要原因是COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)發(fā)生水解B．吸收塔中發(fā)生的反響是SO2＋H2OH2SO3C．氧化主要是氧氣將H2SO3、HSOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)氧化為SOeq\o\al(2－,4)D．經(jīng)稀釋“排放〞出的廢水中，SOeq\o\al(2－,4)的濃度與海水相同D[海水中主要含有Na＋、K＋、Mg2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、Br－、COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)等離子，這些離子中COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)發(fā)生水解反響：COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－、HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－，使海水呈堿性，A項(xiàng)正確；分析流程圖可知，吸收塔中發(fā)生的反響為SO2＋H2OH2SO3，B項(xiàng)正確；海水呈弱堿性，吸收了含SO2的煙氣后，硫元素轉(zhuǎn)化為H2SO3、HSOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)，所以氧化主要是氧氣將H2SO3、HSOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)氧化為SOeq\o\al(2－,4)，C項(xiàng)正確；經(jīng)海水稀釋“排放〞出的廢水中，SOeq\o\al(2－,4)的濃度比海水中SOeq\o\al(2－,4)的濃度大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]14．H3BO3(一元弱酸)可以通過電解NaB(OH)4溶液的方法制備，其工作原理如下圖，以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A．M室發(fā)生的電極反響式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋B．N室中：a%<b%C．b膜為陰膜，產(chǎn)品室發(fā)生反響的化學(xué)原理為強(qiáng)酸制弱酸D．理論上每生成1mol產(chǎn)品，陰極室可生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6L氣體D[陽極室的H＋穿過陽膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的B(OH)eq\o\al(－,4)穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反響生成H3BO3，那么b膜為陰膜，C正確；每生成1mol產(chǎn)品，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為2mol，陰極室生成1mol氫氣，其標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2L氣體，D錯(cuò)誤。]15．(2022·四川名校聯(lián)考)：p[c(HX)/c(X－)]＝－lg[c(HX)/c(X－)]。室溫下，向0.10mol·L－1HX溶液中滴加0.10mol·L－1NaOH溶液，溶液pH隨p[c(HX)/c(X－)]變化關(guān)系如下圖。以下說法不正確的選項(xiàng)是()A．溶液中水的電離程度：a<b<cB．圖中b點(diǎn)坐標(biāo)為(0，4.75)C．c點(diǎn)溶液中：c(Na＋)＝10cD．室溫下HX的電離常數(shù)為10－4.75C[電離平衡常數(shù)只受溫度的影響，因此用a或c點(diǎn)進(jìn)行判斷，用a點(diǎn)進(jìn)行分析，c(HX)/c(X－)＝10－1，c(H＋)＝10－3.75mol·L－1，HX的電離平衡常數(shù)的表達(dá)式Ka＝c(X－)×c(H＋)/c(HX)，代入數(shù)值，Ka＝10－4.75，由于a、b、c均為酸性溶液，因此溶質(zhì)均為“HX和NaX〞，不可能是NaX或NaX和NaOH，pH<7說明HX的電離程度大于X－的水解程度，即只考慮HX電離產(chǎn)生H＋對水的抑制作用，然后進(jìn)行分析。]二、非選擇題(此題包括5小題，共55分)16．(12分)工業(yè)上乙醚可用于制造無煙火藥。實(shí)驗(yàn)室合成乙醚的原理如下：主反響：2CH3CH2OHeq\o(→,\s\up10(濃硫酸),\s\do5(145℃))CH3CH2OCH2CH3＋H2O；副反響：CH3CH2OHeq\o(→,\s\up10(濃硫酸),\s\do5(170℃))CH2=CH2↑＋H2O。[乙醚制備]裝置設(shè)計(jì)如圖(局部裝置略)：(1)儀器a是________(寫名稱)；儀器b應(yīng)更換為以下的________(填標(biāo)號)。A．枯燥管B．直形冷凝管C．玻璃管D．平安瓶(2)實(shí)驗(yàn)操作的正確排序?yàn)開_______(填標(biāo)號)，取出乙醚立即密閉保存。a．安裝實(shí)驗(yàn)儀器b．參加12mL濃硫酸和少量乙醇的混合物c．檢查裝置氣密性d．熄滅酒精燈e．通冷卻水并加熱燒瓶f．撤除裝置g．控制滴加乙醇速率與餾出液速率相等(3)反響溫度不超過145℃，其目的是_______________________________________________________________________________________________。假設(shè)滴入乙醇的速率明顯超過餾出液速率，那么反響速率會降低，可能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。[乙醚提純](4)粗乙醚中含有的主要雜質(zhì)為________；無水氯化鎂的作用是________________________________________________________________。(5)操作a的名稱是________；進(jìn)行該操作時(shí)，必須用水浴代替酒精燈加熱，其目的與制備實(shí)驗(yàn)中將尾接管支管接至室外相同，均為________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)儀器a是三頸燒瓶。儀器b為球形冷凝管，應(yīng)更換為直形冷凝管。(2)實(shí)驗(yàn)操作順序：先按照從左到右，從下到上安裝實(shí)驗(yàn)儀器，再檢查裝置氣密性，然后參加反響物，為了防止冷凝管遇冷破裂同時(shí)保證冷凝效果，先通冷卻水后加熱燒瓶，實(shí)驗(yàn)過程中控制滴加乙醇速率與餾出液速率相等，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后先熄滅酒精燈后停止通入冷卻水，最后撤除裝置。(3)根據(jù)提供信息，反響溫度為170℃時(shí)，有副反響發(fā)生，因此反響溫度不超過145℃，其目的是防止副反響發(fā)生。假設(shè)滴入乙醇的速率明顯超過餾出液速率，那么反響混合物的溫度會降低，從而導(dǎo)致反響速率降低。(4)乙醇容易揮發(fā)，因此粗乙醚中含有的主要雜質(zhì)為乙醇。無水氯化鎂的作用是枯燥乙醚。(5)操作a是從枯燥后的有機(jī)層(主要含乙醇和乙醚)中別離出乙醚，故操作a為蒸餾。無水乙醚遇熱容易爆炸，故蒸餾時(shí)用水浴代替酒精燈加熱，目的是防止引發(fā)乙醚蒸氣燃燒或爆炸。[答案](1)三頸燒瓶(三口燒瓶)B(2)acbegdf(3)防止副反響發(fā)生溫度驟降導(dǎo)致反響速率降低(4)乙醇(或其他合理答案)枯燥乙醚(5)蒸餾防止引發(fā)乙醚蒸氣燃燒或爆炸17．(9分)鋰離子電池是目前具有最高比能量的二次電池。LiFePO4可極大地改善電池體系的平安性能，且具有資源豐富、循環(huán)壽命長、環(huán)境友好等特點(diǎn)，是鋰離子電池正極材料的理想選擇。生產(chǎn)LiFePO4的一種工藝流程如圖：：Ksp(FePO4·xH2O)＝1.0×10－15，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38。(1)在合成磷酸鐵時(shí)，步驟Ⅰ中pH的控制是關(guān)鍵。如果pH<1.9，F(xiàn)e3＋沉淀不完全，影響產(chǎn)量；如果pH＞3.0，那么可能存在的問題是________________________________________________________________。(2)步驟Ⅱ中，洗滌是為了除去FePO4·xH2O外表附著的________等離子。(3)取3組FePO4·xH2O樣品，經(jīng)過高溫充分煅燒測其結(jié)晶水含量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)序號123固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)19.9%20.1%20.0%固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝eq\f(樣品起始質(zhì)量－剩余固體質(zhì)量,樣品起始質(zhì)量)×100%，那么x＝________(精確至0.1)。(4)步驟Ⅲ中研磨的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)在步驟Ⅳ中生成了LiFePO4、CO2和H2O(g)，那么氧化劑與復(fù)原劑的物質(zhì)的量之比為________。[解析](1)由于Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，由合成磷酸鐵時(shí)，pH＜1.9，F(xiàn)e3＋沉淀不完全；pH＞3.0，易生成Fe(OH)3沉淀，影響磷酸鐵的純度。(2)步驟Ⅰ在反響釜中進(jìn)行，參加H3PO4、Fe(NO3)3溶液，并用氨水調(diào)pH＝2.0～3.0，控制反響物的量，反響生成磷酸鐵后，溶液中的溶質(zhì)主要是NH4NO3，故洗滌是為了除去FePO4·xH2O外表吸附的NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)、H＋等離子。(3)由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)ePO4·xH2O樣品固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)的平均值為20.0%，取mg固體樣品進(jìn)行計(jì)算：n(FePO4)＝eq\f(mg×80.0%,151g·mol－1)，n(H2O)＝eq\f(mg×20.0%,18g·mol－1)，那么有x＝eq\f(n〔H2O〕,n〔FePO4〕)＝eq\f(\f(mg×20.0%,18g·mol－1),\f(mg×80.0%,151g·mol－1))≈2.1。(4)步驟Ⅲ是在FePO4·xH2O中參加葡萄糖和Li2CO3研磨、枯燥，作用是使反響物混合均勻，增大反響速率，提高反響產(chǎn)率。(5)步驟Ⅳ是在Ar氣保護(hù)下、用600℃溫度煅燒，生成了LiFePO4、CO2和H2O(g)，其中鐵元素由＋3價(jià)降低到＋2價(jià)，葡萄糖那么被氧化生成CO2和H2O(g)，那么氧化劑為FePO4·xH2O，復(fù)原劑為葡萄糖(C6H12O6)，根據(jù)得失電子守恒可得：n(FePO4·xH2O)×(3－2)＝n(C6H12O6)×(4－0)×6，那么有n(FePO4·xH2O)∶n(C6H12O6)＝24∶1。[答案](1)生成Fe(OH)3雜質(zhì)，影響磷酸鐵的純度(2)NOeq\o\al(－,3)、NHeq\o\al(＋,4)、H＋(只要寫出NOeq\o\al(－,3)、NHeq\o\al(＋,4)即可)(3)2.1(4)使反響物混合均勻，增大反響速率，提高反響產(chǎn)率(答案合理即可)(5)24∶118．(12分)許多含氮物質(zhì)是農(nóng)作物生長的營養(yǎng)物質(zhì)。(1)肼(N2H4)、N2O4常用于航天火箭的發(fā)射。以下反響：①N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH＝＋180kJ·mol－1②2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH＝－112kJ·mol－1③2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－57kJ·mol－1④2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1136kJ·mol－1那么N2H4與O2反響生成氮?dú)馀c水蒸氣的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________。(2)一定溫度下，向某密閉容器中充入1molNO2，發(fā)生反響：2NO2(g)N2O4(g)，測得反響體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)之間的關(guān)系如以下圖所示：①a、b、c三點(diǎn)逆反響速率由大到小的順序?yàn)開_______。平衡時(shí)假設(shè)保持壓強(qiáng)、溫度不變，再向體系中參加一定量的Ne，那么平衡________移動(dòng)(填“正向〞“逆向〞或“不〞)。②a點(diǎn)時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率為______，用平衡分壓代替平衡濃度也可求出平衡常數(shù)Kp，那么該溫度下Kp＝______Pa－1。(3)在一定溫度下的可逆反響N2O4(g)2NO2(g)中，v正＝k正c(N2O4)，v逆＝k逆c2(NO2)(k正、k逆只是溫度的函數(shù))。假設(shè)該溫度下的平衡常數(shù)K＝10，那么k正＝________k逆。升高溫度，k正增大的倍數(shù)________(填“大于〞“小于〞或“等于〞)k逆增大的倍數(shù)。(4)氨氣是合成眾多含氮物質(zhì)的原料，利用H2-N2-生物燃料電池，科學(xué)家以固氮酶為正極催化劑、氫化酶為負(fù)極催化劑，X交換膜為隔膜，在室溫條件下即實(shí)現(xiàn)了合成NH3的同時(shí)還獲得電能。其工作原理圖如下：那么X膜為________交換膜，正極上的電極反響式為________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)由蓋斯定律知(①＋②＋③＋④)/2即可得到N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－562.5kJ·mol－1。(2)①由圖知，a點(diǎn)到c點(diǎn)的過程中，N2O4的體積分?jǐn)?shù)不斷增大，故逆反響速率不斷增大。一定溫度下，保持壓強(qiáng)不變，參加稀有氣體，相當(dāng)于降低壓強(qiáng)，故平衡向左移動(dòng)；②a點(diǎn)時(shí)，設(shè)消耗了xmolNO2，那么生成0.5xmolN2O4，剩余(1－x)molNO2，1－x＝0.5x，x＝2/3mol，此時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率約為66.7%，平衡時(shí)p(N2O4)＝0.96p0，p(NO2)＝0.04p0，由此可求出Kp＝600/p0。(3)當(dāng)反響到達(dá)平衡時(shí)，v正＝v逆，即k正·c(N2O4)＝k逆·c2(NO2)。k正＝k逆·c2(NO2)/c(N2O4)＝k逆·k＝10k逆；該反響是吸熱反響，升高溫度，平衡向正方向移動(dòng)，k正增大的倍數(shù)大于k逆增大的倍數(shù)。(4)由圖知，正極上N2轉(zhuǎn)化為NH3時(shí)需要結(jié)合氫元素，故負(fù)極上生成的H＋應(yīng)移向正極，X膜為質(zhì)子交換膜或陽離子交換膜，N2在正極上得到電子后轉(zhuǎn)化為NH3。[答案](1)N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－562.5kJ·mol－1(2)c>b>a逆向66.7%600/p0(3)10大于(4)陽離子(或質(zhì)子)N2＋6e－＋6H＋=2NH319．(10分)N、Fe是兩種重要的元素，其單質(zhì)及化合物在諸多領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用。(1)基態(tài)氮原子最高能級的電子云輪廓圖形狀為__________；氫原子的第一電離能比氧原子的大，其原因是________________________________，基態(tài)鐵原子的價(jià)電子排布圖為________________。(2)在高壓下氮?dú)鈺l(fā)生聚合得到高聚氮，晶體結(jié)構(gòu)如下圖。晶體中每個(gè)氮原子與另外三個(gè)氮原子結(jié)合形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。氮原子的雜化軌道類型為________。這種高聚氮N—N鍵的鍵能為160kJ·mol－1，而N2的鍵能為942kJ·mol－1，其可能潛在的應(yīng)用是___________________________。(3)疊氮化鈉和氫疊氮酸(HN3)已一步步進(jìn)入我們的生活，如汽車平安氣囊等。①寫出與Neq\o\al(－,3)屬于等電子體的一種分子________(填分子式)。②氫疊氮酸(HN3)可由肼(N2H4)被HNO2氧化制得，同時(shí)生成水。以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是________(填標(biāo)號)。A．上述生成HN3的化學(xué)方程式為N2H4＋HNO2=HN3＋2H2OB．NaN3的晶格能大于KN3的晶格能C．氫疊氮酸(HN3)和水能形成分子間氫鍵D．HN3和N2H4都是由極性鍵和非極性鍵構(gòu)成的非極性分子(4)一種鐵、碳形成的間隙化合物的晶體結(jié)構(gòu)如下圖，其中碳原子位于鐵原子形成的八面體的中心。每個(gè)鐵原子又為兩個(gè)八面體共用。那么該化合物的化學(xué)式為________。[解析](2)氮原子價(jià)層電子對個(gè)數(shù)＝σ鍵個(gè)數(shù)＋孤電子對個(gè)數(shù)＝3＋eq\f(5－3×1,2)＝4，氮原子的雜化軌道類型為sp3；這種高聚氮N—N鍵的鍵能為160kJ·mol－1，而N2的鍵能為942kJ·mol－1，其可能潛在的應(yīng)用是制炸藥(或高能燃料)。(3)鈉離子的半徑小于鉀離子，故NaN3的晶格能大于KN3的晶格能，B正確；氫疊氮酸(HN3)和水能形成分子間氫鍵，C正確；HN3是極性分