2021年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試(河北卷)化學(xué)可能用到的相對原子質(zhì)量：H—1Li—7B—11C—12O—16Na—23P—31S—32Cl—35.5K—39Pb—207一、單項(xiàng)選擇題：本題共9小題，每小題3分，共27分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．“灌鋼法”是我國古代勞動(dòng)人民對鋼鐵冶煉技術(shù)的重大貢獻(xiàn)，陶弘景在其《本草經(jīng)集注》中提到“鋼鐵是雜煉生作刀鐮者”?！肮噤摲ā敝饕菍⑸F和熟鐵(含碳量約0.1%)混合加熱，生鐵熔化灌入熟鐵，再鍛打成鋼。下列說法錯(cuò)誤的是()A．鋼是以鐵為主的含碳合金B(yǎng)．鋼的含碳量越高，硬度和脆性越大C．生鐵由于含碳量高，熔點(diǎn)比熟鐵高D．冶煉鐵的原料之一赤鐵礦的主要成分為Fe2O3解析：選C鋼是以鐵為主的含碳合金，A說法正確；鋼的含碳量越高，硬度和脆性越大，B說法正確；合金的熔點(diǎn)比其組分的熔點(diǎn)低，生鐵含碳量(2%～4.3%)大于熟鐵的含碳量(約0.1%)，故生鐵熔點(diǎn)比熟鐵低，C說法錯(cuò)誤；赤鐵礦的主要成分是Fe2O3，D說法正確。2．高分子材料在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。下列說法錯(cuò)誤的是()A．蘆葦可用于制造黏膠纖維，其主要成分為纖維素B．聚氯乙烯通過加聚反應(yīng)制得，可用于制作不粘鍋的耐熱涂層C．淀粉是相對分子質(zhì)量可達(dá)幾十萬的天然高分子物質(zhì)D．大豆蛋白纖維是一種可降解材料解析：選B蘆葦?shù)闹饕煞质抢w維素，可用于制造黏膠纖維，A說法正確；聚氯乙烯有毒，不能用于制作不粘鍋的耐熱涂層，不粘鍋的耐熱涂層是聚四氟乙烯等耐熱材料，B說法錯(cuò)誤；淀粉是天然高分子物質(zhì)，其相對分子質(zhì)量可達(dá)幾十萬，C說法正確；大豆蛋白纖維可降解，D說法正確。3．下列操作規(guī)范且能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)解析：選A用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液測定醋酸濃度時(shí)，NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液放于堿式滴定管中，醋酸放于錐形瓶中，由于二者反應(yīng)生成的CH3COONa溶液顯堿性，故用酚酞做指示劑，A符合題意；中和熱測定時(shí)大、小燒杯口應(yīng)相平，減小熱量損失，B不符合題意；不能在容量瓶中稀釋濃硫酸，C不符合題意；分液時(shí)，分液漏斗管口應(yīng)緊靠燒杯內(nèi)壁，D不符合題意。4．硫和氮及其化合物對人類生存和社會(huì)發(fā)展意義重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的環(huán)境問題也日益受到關(guān)注。下列說法正確的是()A．NO2和SO2均為紅棕色且有刺激性氣味的氣體，是酸雨的主要成因B．汽車尾氣中的主要大氣污染物為NO、SO2和PM2.5C．植物直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料，實(shí)現(xiàn)氮的固定D．工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進(jìn)行脫除解析：選DSO2是無色氣體，A錯(cuò)誤；汽車尾氣中含有氮氧化物、一氧化碳、未燃燒的碳?xì)浠衔铩⒑U化合物、固體顆粒物等，B錯(cuò)誤；植物不能直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料，C錯(cuò)誤；石灰(CaO)可與SO2反應(yīng)生成CaSO3，故可采用石灰法脫除工業(yè)廢氣中的SO2，D正確。5．用中子轟擊eq\o\al(N,Z)X原子產(chǎn)生α粒子(即氦核eq\o\al(4,2)He)的核反應(yīng)為：eq\o\al(N,Z)X＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(7,P)Y＋eq\o\al(4,2)He。已知元素Y在化合物中呈＋1價(jià)。下列說法正確的是()A．H3XO3可用于中和濺在皮膚上的NaOH溶液B．Y單質(zhì)在空氣中燃燒的產(chǎn)物是Y2O2C．X和氫元素形成離子化合物D．6Y和7Y互為同素異形體解析：選A根據(jù)元素Y在化合物中呈＋1價(jià)及eq\o\al(N,Z)X＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(7,P)Y＋eq\o\al(4,2)He可知，X為B元素、Y為Li元素。H3BO3為弱酸，可用于中和濺在皮膚上的NaOH溶液，A正確；Li單質(zhì)在空氣中燃燒的產(chǎn)物是Li2O，B錯(cuò)誤；B元素與H元素可形成多種共價(jià)化合物，如B2H6、B4H10等，C錯(cuò)誤；同素異形體是指由同一種元素組成的不同形態(tài)的單質(zhì)，故6Y和7Y不互為同素異形體，二者互為同位素，D錯(cuò)誤。6．BiOCl是一種具有珍珠光澤的材料，利用金屬Bi制備BiOCl的工藝流程如圖：下列說法錯(cuò)誤的是()A．酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反應(yīng)劇烈程度B．轉(zhuǎn)化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3C．水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3＋水解程度D．水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成解析：選D酸浸工序中分次加入稀HNO3可控制反應(yīng)物濃度，降低反應(yīng)劇烈程度，A說法正確；轉(zhuǎn)化工序中加入NaCl可生成BiCl3，Bi3＋會(huì)水解生成BiOCl和BiONO3，加入稀HCl可抑制BiONO3的生成，提高BiOCl的產(chǎn)率，B說法正確；水解工序中加入少量CH3COONa(s)可使水解平衡Bi3＋＋Cl－＋H2OBiOCl＋2H＋正向移動(dòng)，有利于Bi3＋水解生成BiOCl，C說法正確；水解工序中加入少量NH4NO3(s)可使C選項(xiàng)中的水解平衡逆向移動(dòng)，不利于BiOCl的生成，D說法錯(cuò)誤。7．NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯(cuò)誤的是()A．22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氟氣所含的質(zhì)子數(shù)為18NAB．1mol碘蒸氣和1mol氫氣在密閉容器中充分反應(yīng)，生成的碘化氫分子數(shù)小于2NAC．電解飽和食鹽水時(shí)，若陰陽兩極產(chǎn)生氣體的總質(zhì)量為73g，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NAD．1L1mol·L－1溴化銨水溶液中NHeq\o\al(＋,4)與H＋離子數(shù)之和大于NA解析：選C22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氟氣的物質(zhì)的量為1mol，則其所含的質(zhì)子數(shù)為18NA，A說法正確；反應(yīng)H2＋I(xiàn)22HI為可逆反應(yīng)，則1molH2和1molI2充分反應(yīng)生成的HI分子數(shù)小于2NA，B說法正確；電解飽和食鹽水時(shí)，陰、陽兩極產(chǎn)生的n(H2)∶n(Cl2)＝1∶1，當(dāng)H2和Cl2的總質(zhì)量為73g時(shí)，產(chǎn)生2gH2、71gCl2，則H2的物質(zhì)的量為1mol，Cl2的物質(zhì)的量為1mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA，C說法錯(cuò)誤；溴化銨水溶液中存在電荷守恒：c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(Br－)＋c(OH－)，c(Br－)＝1mol·L－1，則c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)>1mol·L－1，故1L1mol·L－1溴化銨水溶液中NHeq\o\al(＋,4)與H＋離子數(shù)之和大于NA，D說法正確。8.苯并降冰片烯是一種重要的藥物合成中間體，結(jié)構(gòu)簡式如圖。關(guān)于該化合物，下列說法正確的是()A．是苯的同系物B．分子中最多8個(gè)碳原子共平面C．一氯代物有6種(不考慮立體異構(gòu))D．分子中含有4個(gè)碳碳雙鍵解析：選B苯并降冰片烯與苯在組成上相差的不是若干個(gè)CH2，結(jié)構(gòu)上也不相似，故二者不互為同系物，A錯(cuò)誤；由題給苯并降冰片烯的結(jié)構(gòu)簡式可知，苯環(huán)上的6個(gè)碳原子與苯環(huán)相連的2個(gè)碳原子共平面，則該分子中最多8個(gè)碳原子共平面，B正確；苯并降冰片烯的結(jié)構(gòu)對稱，其分子中含有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，則其一氯代物有5種，C錯(cuò)誤；苯環(huán)中含有的碳碳鍵是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間特殊的鍵，故1個(gè)苯并降冰片烯分子中含有1個(gè)碳碳雙鍵，D錯(cuò)誤。9．KO2電池結(jié)構(gòu)如圖，a和b為兩個(gè)電極，其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于該電池，下列說法錯(cuò)誤的是()A．隔膜允許K＋通過，不允許O2通過B．放電時(shí)，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極；充電時(shí)，b電極為陽極C．產(chǎn)生1Ah電量時(shí)，生成KO2的質(zhì)量與消耗O2的質(zhì)量比值約為2.22D．用此電池為鉛酸蓄電池充電，消耗3.9g鉀時(shí)，鉛酸蓄電池消耗0.9g水解析：選D由題圖可知，b極上O2轉(zhuǎn)化為KO2，則b極為電池正極，a極為電池負(fù)極，K＋通過隔膜由a極向b極遷移，為避免O2氧化K電極，O2不能通過隔膜，A說法正確；放電時(shí)，電流由正極經(jīng)導(dǎo)線流向負(fù)極，即由b極經(jīng)導(dǎo)線流向a極，充電時(shí)，b極接外接電源的正極，b電極為陽極，B說法正確；產(chǎn)生1Ah電量時(shí)，生成KO2與消耗O2的質(zhì)量比為71∶32≈2.22，C說法正確；消耗3.9g鉀時(shí)，轉(zhuǎn)移0.1mole－，鉛酸蓄電池消耗0.1molH2O，其質(zhì)量為1.8g，D說法錯(cuò)誤。二、不定項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有一項(xiàng)或兩項(xiàng)符合題目要求。若正確答案只包括一個(gè)選項(xiàng)，多選時(shí)，該小題得0分；若正確答案包括兩個(gè)選項(xiàng)，只選一個(gè)且正確的得2分，選兩個(gè)且都正確的得4分，但只要選錯(cuò)一個(gè)，該小題得0分。10．關(guān)于非金屬含氧酸及其鹽的性質(zhì)，下列說法正確的是()A．濃H2SO4具有強(qiáng)吸水性，能吸收糖類化合物中的水分并使其炭化B．NaClO、KClO3等氯的含氧酸鹽的氧化性會(huì)隨溶液的pH減小而增強(qiáng)C．加熱NaI與濃H3PO4混合物可制備HI，說明H3PO4比HI酸性強(qiáng)D．濃HNO3和稀HNO3與Cu反應(yīng)的還原產(chǎn)物分別為NO2和NO，故稀HNO3氧化性更強(qiáng)解析：選B濃H2SO4使糖類化合物脫水并炭化，體現(xiàn)了濃H2SO4的脫水性，A錯(cuò)誤；溶液酸性越強(qiáng)，NaClO、KClO3等氯的含氧酸鹽的氧化性越強(qiáng)，B正確；H3PO4的酸性比HI弱，加熱NaI與濃H3PO4混合物可制備HI，是因?yàn)镠3PO4的沸點(diǎn)高且具有難揮發(fā)性，C錯(cuò)誤；濃HNO3的氧化性強(qiáng)于稀HNO3，D錯(cuò)誤。11．下圖所示的兩種化合物可應(yīng)用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，X和Z同主族，Y原子序數(shù)為W原子價(jià)電子數(shù)的3倍。下列說法正確的是()A．X和Z的最高化合價(jià)均為＋7價(jià)B．HX和HZ在水中均為強(qiáng)酸，電子式可表示為與C．四種元素中，Y原子半徑最大，X原子半徑最小D．Z、W和氫三種元素可形成同時(shí)含有離子鍵和共價(jià)鍵的化合物解析：CD由題圖和題意可知，X和Z分別是F、Cl；又Y原子序數(shù)為W原子價(jià)電子數(shù)的3倍且題給化合物中Y、W分別可形成5、3個(gè)共價(jià)鍵，故W、Y分別為N、P。F只有－1、0兩種價(jià)態(tài)，沒有最高正價(jià)，A錯(cuò)誤；HCl為強(qiáng)酸，HF為弱酸，B錯(cuò)誤；根據(jù)元素周期律可知，四種元素原子半徑由大到小的順序?yàn)镻>Cl>N>F，即Y>Z>W>X，C正確；Cl、N、H三種元素可形成離子化合物NH4Cl，其既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵，D正確。12．番木鱉酸具有一定的抗炎、抗菌活性，結(jié)構(gòu)簡式如圖。下列說法錯(cuò)誤的是()A．1mol該物質(zhì)與足量飽和NaHCO3溶液反應(yīng)，可放出22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2B．一定量的該物質(zhì)分別與足量Na、NaOH反應(yīng)，消耗二者物質(zhì)的量之比為5∶1C．1mol該物質(zhì)最多可與2molH2發(fā)生加成反應(yīng)D．該物質(zhì)可被酸性KMnO4溶液氧化解析：選BC1mol—COOH與足量飽和NaHCO3溶液反應(yīng)生成1molCO2，1mol該有機(jī)物中含有1mol—COOH，故1mol該物質(zhì)與足量飽和NaHCO3溶液反應(yīng)，可放出22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2，A說法正確；—OH、—COOH都能與Na反應(yīng)，—COOH能與NaOH反應(yīng)，根據(jù)題給番木鱉酸的結(jié)構(gòu)簡式可知，該物質(zhì)中含有5個(gè)—OH、1個(gè)—COOH，故一定量的該物質(zhì)分別與足量Na、NaOH反應(yīng)，消耗二者物質(zhì)的量之比為6∶1，B說法錯(cuò)誤；碳碳雙鍵可與H2發(fā)生加成反應(yīng)，—COOH不能與H2發(fā)生加成反應(yīng)，根據(jù)題給番木鱉酸的結(jié)構(gòu)簡式可知，1mol該物質(zhì)中含有1mol碳碳雙鍵，則其最多可與1molH2發(fā)生加成反應(yīng)，C說法錯(cuò)誤；碳碳雙鍵、羥基均能被酸性KMnO4溶液氧化，D說法正確。13．室溫下，某溶液初始時(shí)僅溶有M和N且濃度相等，同時(shí)發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng)：①M(fèi)＋N=X＋Y；②M＋N=X＋Z。反應(yīng)①的速率可表示為v1＝k1c2(M)，反應(yīng)②的速率可表示為v2＝k2c2(M)(k1、k2為速率常數(shù))。反應(yīng)體系中組分M、Z的濃度隨時(shí)間變化情況如圖。下列說法錯(cuò)誤的是()A．0～30min時(shí)間段內(nèi)，Y的平均反應(yīng)速率為6.67×10－3mol·L－1·min－1B．反應(yīng)開始后，體系中Y和Z的濃度之比保持不變C．如果反應(yīng)能進(jìn)行到底，反應(yīng)結(jié)束時(shí)62.5%的M轉(zhuǎn)化為ZD．反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大解析：選A0～30min時(shí)間段內(nèi)，Δc(Z)＝0.125mol·L－1，Δc(M)＝0.500mol·L－1－0.300mol·L－1＝0.200mol·L－1，反應(yīng)①中Δc(M)＝0.200mol·L－1－0.125mol·L－1＝0.075mol·L－1，則Δc(Y)＝0.075mol·L－1，v(Y)＝eq\f(Δc（Y）,t)＝eq\f(0.075mol·L－1,30min)＝2.5×10－3mol·L－1·min－1，A說法錯(cuò)誤；反應(yīng)①、②速率之比為eq\f(v1,v2)＝eq\f(k1c2（M）,k2c2（M）)＝eq\f(k1,k2)，為定值，則Y、Z的濃度變化量之比也為定值，故反應(yīng)開始后，體系中Y和Z的濃度之比保持不變，B說法正確；由上述分析可知，eq\f(v1,v2)＝eq\f(k1,k2)＝eq\f(0.075mol·L－1,0.125mol·L－1)＝eq\f(3,5)，如果反應(yīng)能進(jìn)行到底，反應(yīng)結(jié)束時(shí)①、②的轉(zhuǎn)化率之比為3∶5，因此有eq\f(5,8)(即62.5%)的M轉(zhuǎn)化為Z，C說法正確；結(jié)合C選項(xiàng)，反應(yīng)①的速率小于反應(yīng)②的速率，所以反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大，D說法正確。三、非選擇題：共57分。第14～16題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第17～18題為選考題，考生根據(jù)要求作答。(一)必考題：共42分。14．(14分)化工專家侯德榜發(fā)明的侯氏制堿法為我國純堿工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬并改進(jìn)侯氏制堿法制備NaHCO3，進(jìn)一步處理得到產(chǎn)品Na2CO3和NH4Cl。實(shí)驗(yàn)流程如圖：回答下列問題：(1)從A～E中選擇合適的儀器制備NaHCO3，正確的連接順序是________________(按氣流方向，用小寫字母表示)。為使A中分液漏斗內(nèi)的稀鹽酸順利滴下，可將分液漏斗上部的玻璃塞打開或________________。(2)B中使用霧化裝置的優(yōu)點(diǎn)是______________________________________________________________________________________________________________________。(3)生成NaHCO3的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________________________________________________________。(4)反應(yīng)完成后，將B中U形管內(nèi)的混合物處理得到固體NaHCO3和濾液：①對固體NaHCO3充分加熱，產(chǎn)生的氣體先通過足量濃硫酸，再通過足量Na2O2，Na2O2增重0.14g，則固體NaHCO3的質(zhì)量為________g。②向?yàn)V液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)→NaCl(aq)＋NH4Cl(s)過程。為使NH4Cl沉淀充分析出并分離，根據(jù)NaCl和NH4Cl溶解度曲線，需采用的操作為____________、____________、洗滌、干燥。(5)無水Na2CO3可作為基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定鹽酸濃度。稱量前，若無水Na2CO3保存不當(dāng)，吸收了一定量水分，用其標(biāo)定鹽酸濃度時(shí)，會(huì)使結(jié)果________(填標(biāo)號(hào))。A．偏高B．偏低C．不變解析：(1)制備NaHCO3的具體過程為先制備CO2，再除去雜質(zhì)HCl，然后將純凈的CO2通入飽和氨鹽水中制得NaHCO3，最后用NaOH溶液處理多余的CO2，所以裝置的連接順序?yàn)閍efbcg。分液漏斗使用前需要讓其與大氣連通，否則液體無法滴落，所以為使A中分液漏斗內(nèi)的稀鹽酸順利滴下，需要打開分液漏斗上部的玻璃塞，或者將分液漏斗上部玻璃塞上的凹槽與分液漏斗上端的小孔對齊。(2)霧化裝置可以增大接觸面積，使飽和氨鹽水與CO2充分接觸，使反應(yīng)更充分。(3)生成NaHCO3的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2＋NH3＋NaCl＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。(4)①1molCO2與足量Na2O2反應(yīng)，最終Na2O2增重的質(zhì)量相當(dāng)于1molCO的質(zhì)量，假設(shè)固體NaHCO3的質(zhì)量為xg，可列如下關(guān)系式：2NaHCO3～CO2～Na2O2～CO2×8428xg0.14g則eq\f(2×84,xg)＝eq\f(28,0.14g)，解得x＝0.84。②根據(jù)題圖中NaCl和NH4Cl的溶解度曲線可知，NH4Cl的溶解度隨溫度的升高變化較大，而NaCl的溶解度隨溫度的升高變化不大，為使NH4Cl沉淀充分析出并分離，需采用的操作為降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。(5)若稱量前的無水Na2CO3吸收了一定量的水，此時(shí)Na2CO3的含量偏低，則用其標(biāo)定鹽酸濃度時(shí)，會(huì)使滴定結(jié)果偏高。答案：(1)aefbcg將分液漏斗上部玻璃塞上的凹槽與分液漏斗上端的小孔對齊(2)增大接觸面積，使反應(yīng)更充分(3)CO2＋NH3＋NaCl＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl(4)①0.84②降溫結(jié)晶過濾(5)A15．(14分)綠色化學(xué)在推動(dòng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種熔鹽液相氧化法制備高價(jià)鉻鹽的新工藝，該工藝不消耗除鉻鐵礦、氫氧化鈉和空氣以外的其他原料，不產(chǎn)生廢棄物，實(shí)現(xiàn)了CrFeAlMg的深度利用和Na＋內(nèi)循環(huán)。工藝流程如下：回答下列問題：(1)高溫連續(xù)氧化工序中被氧化的元素是________(填元素符號(hào))。(2)工序①的名稱為________。(3)濾渣Ⅰ的主要成分是________(填化學(xué)式)。(4)工序③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________。(5)物質(zhì)Ⅴ可代替高溫連續(xù)氧化工序中的NaOH，此時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________，可代替NaOH的化學(xué)試劑還有________(填化學(xué)式)。(6)熱解工序產(chǎn)生的混合氣體最適宜返回工序________(填“①”“②”“③”或“④”)參與內(nèi)循環(huán)。(7)工序④溶液中的鋁元素恰好完全轉(zhuǎn)化為沉淀的pH為________。{通常認(rèn)為溶液中離子濃度小于10－5mol·L－1為沉淀完全：Al(OH)3＋OH－Al(OH)eq\o\al(－,4)K＝100.63；KW＝10－14，Ksp[Al(OH)3]＝10－33}解析：鉻鐵礦與熔融NaOH和O2反應(yīng)后經(jīng)工序①得到濾渣Ⅰ和介穩(wěn)態(tài)物質(zhì)；介穩(wěn)態(tài)相分離后得到Na2CrO4溶液、NaOH溶液和無色溶液，向無色溶液中通入過量氣體A后生成Al(OH)3沉淀和物質(zhì)V的溶液，又Na2CrO4溶液經(jīng)工序③后得到Na2Cr2O7溶液和物質(zhì)V(s)，所以氣體A為CO2，物質(zhì)V為NaHCO3。(1)Fe(CrO2)2中的Fe為＋2價(jià)，易被氧化為＋3價(jià)；Fe(CrO2)2中的Cr為＋3價(jià)，在后續(xù)產(chǎn)物Na2CrO4中Cr為＋6價(jià)，因此高溫連續(xù)氧化工序中被氧化的元素是Fe和Cr。(2)工序①之后為過濾操作，因此加水的目的是溶解可溶性物質(zhì)，工序①的名稱為溶解。(3)經(jīng)高溫連續(xù)氧化工序和工序①后鉻鐵礦轉(zhuǎn)化為CrOeq\o\al(2－,4)、Al(OH)eq\o\al(－,4)、Fe2O3和MgO，故濾渣Ⅰ的主要成分是Fe2O3和MgO。(4)由分析可知，氣體A為CO2，不溶性物質(zhì)V為NaHCO3，故工序③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Na＋＋2CrOeq\o\al(2－,4)＋2CO2＋H2O=Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋2NaHCO3↓。(5)由分析可知，物質(zhì)V為NaHCO3，可代替高溫連續(xù)氧化工序中的NaOH，此時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(CrO2)2＋7O2＋16NaHCO3=8Na2CrO4＋2Fe2O3＋16CO2＋8H2O；可代替NaOH的化學(xué)試劑需滿足以下兩點(diǎn)要求：一是顯堿性，二是能提供Na＋，因此可代替NaOH的化學(xué)試劑還有Na2CO3。(6)熱解工序中產(chǎn)生的混合氣體為CO2和水蒸氣，最適宜返回工序②參與內(nèi)循環(huán)。(7)由題給方程式Al(OH)3＋OH－Al(OH)eq\o\al(－,4)K＝100.63，可得Al(OH)eq\o\al(－,4)OH－＋Al(OH)3K＝10－0.63，則K＝10－0.63＝eq\f(c（OH－）,c[Al（OH）eq\o\al(－,4)])，通常認(rèn)為溶液中離子濃度小于10－5mol·L－1為沉淀完全，則10－0.63＝eq\f(c（OH－）,10－5)，可得c(OH－)＝10－5.63mol·L－1，已知Kw＝10－14，所以pOH＝5.63，pH＝14－pOH＝8.37，故工序④溶液中的鋁元素恰好完全轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀的pH為8.37。答案：(1)Fe、Cr(2)溶解(3)Fe2O3、MgO(4)2Na＋＋2CrOeq\o\al(2－,4)＋2CO2＋H2O=Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋2NaHCO3↓(5)4Fe(CrO2)2＋7O2＋16NaHCO3=8Na2CrO4＋2Fe2O3＋16CO2＋8H2ONa2CO3(6)②(7)8.3716．(14分)當(dāng)今，世界多國相繼規(guī)劃了碳達(dá)峰、碳中和的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，因此，研發(fā)二氧化碳利用技術(shù)、降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點(diǎn)。(1)大氣中的二氧化碳主要來自煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。已知25℃時(shí)，相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表：物質(zhì)H2(g)C(石墨，s)C6H6(l)燃燒熱ΔH(kJ·mol－1)－285.8－393.5－3267.5則25℃時(shí)H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的熱化學(xué)方程式為____________________。(2)雨水中含有來自大氣的CO2，溶于水中的CO2進(jìn)一步和水反應(yīng)，發(fā)生電離：①CO2(g)CO2(aq)②CO2(aq)＋H2O(l)H＋(aq)＋HCOeq\o\al(－,3)(aq)25℃時(shí)，反應(yīng)②的平衡常數(shù)為K2。溶液中CO2的濃度與其在空氣中的分壓成正比(分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))，比例系數(shù)為ymol·L－1·kPa－1，當(dāng)大氣壓強(qiáng)為pkPa，大氣中CO2(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x時(shí)，溶液中H＋濃度為________mol·L－1(寫出表達(dá)式，考慮水的電離，忽略HCOeq\o\al(－,3)的電離)。(3)105℃時(shí)，將足量的某碳酸氫鹽(MHCO3)固體置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO3(s)eq\o(,\s\up7(△))M2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)上述反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)體系的總壓為46kPa。保持溫度不變，開始時(shí)在體系中先通入一定量的CO2(g)，再加入足量MHCO3(s)，欲使平衡時(shí)體系中水蒸氣的分壓小于5kPa，CO2(g)的初始?jí)簭?qiáng)應(yīng)大于______________kPa。(4)我國科學(xué)家研究LiCO2電池，取得了重大科研成果?；伢紫铝袉栴}：①LiCO2電池中，Li為單質(zhì)鋰片，則該電池中的CO2在________(填“正”或“負(fù)”)極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。研究表明，該電池反應(yīng)產(chǎn)物為碳酸鋰和單質(zhì)碳，且CO2電還原后與鋰離子結(jié)合形成碳酸鋰按以下4個(gè)步驟進(jìn)行，寫出步驟Ⅲ的離子方程式。Ⅰ.2CO2＋2e－=C2Oeq\o\al(2－,4)Ⅱ.C2Oeq\o\al(2－,4)=CO2＋COeq\o\al(2－,2)Ⅲ.__________________Ⅳ.COeq\o\al(2－,3)＋2Li＋=Li2CO3②研究表明，在電解質(zhì)水溶液中，CO2氣體可被電化學(xué)還原。Ⅰ.CO2在堿性介質(zhì)中電還原為正丙醇(CH3CH2CH2OH)的電極反應(yīng)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.在電解質(zhì)水溶液中，三種不同催化劑(a、b、c)上CO2電還原為CO的反應(yīng)進(jìn)程中(H＋電還原為H2的反應(yīng)可同時(shí)發(fā)生)，相對能量變化如圖。由此判斷，CO2電還原為CO從易到難的順序?yàn)開_______(用a、b、c字母排序)。解析：(1)由題給燃燒熱數(shù)據(jù)可得，①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH1＝－285.8kJ·mol－1，②C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－393.5kJ·mol－1，③C6H6(l)＋eq\f(15,2)O2(g)=6CO2(g)＋3H2O(l)ΔH3＝－3267.5kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律，目標(biāo)方程式可由3×①＋6×②－③得到，其ΔH＝(－285.8kJ·mol－1)×3＋(－393.5kJ·mol－1)×6－(－3267.5kJ·mol－1)＝＋49.1kJ·mol－1，故H2(g)與C(石墨，s)生成C6H6(l)的熱化學(xué)方程式為3H2(g)＋6C(石墨，s)=C6H6(l)ΔH＝＋49.1kJ·mol－1。(2)由于溶液中CO2的濃度與其在空氣中的分壓成正比，比例系數(shù)為ymol·L－1·kPa－1，因此當(dāng)大氣壓強(qiáng)為pkPa，大氣中CO2(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x時(shí)，溶液中CO2(aq)濃度為ypxmol·L－1。設(shè)溶液中H＋濃度為amol·L－1，由反應(yīng)②CO2(aq)＋H2O(l)=H＋(aq)＋HCOeq\o\al(－,3)(aq)，可得c(HCOeq\o\al(－,3))＝c(H＋)＝amol·L－1，c[CO2(aq)]＝y(tǒng)pxmol·L－1，則K2＝eq\f(a2,ypx)，解得a＝eq\r(K2ypx)。(3)平衡體系總壓為46kPa，則由2MHCO3(s)eq\o(,\s\up7(△))M2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)可得p(H2O)＝p(CO2)＝23kPa，Kp＝23×23。若保持溫度不變，設(shè)開始先通入CO2的壓強(qiáng)為xkPa，平衡時(shí)水蒸氣分壓為5kPa時(shí)，可列“三段式”：2MHCO3(s)eq\o(,\s\up7(△))M2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)起始/kPa0x轉(zhuǎn)化/kPa55平衡/kPa55＋xKp＝23×23＝5×(5＋x)，解得x＝100.8，故為使平衡時(shí)水蒸氣分壓小于5kPa，CO2(g)初始?jí)簭?qiáng)應(yīng)大于100.8kPa。(4)LiCO2電池的總反應(yīng)式為4Li＋3CO2=2Li2CO3＋C。①電池中，鋰為負(fù)極，CO2在正極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，由電池總反應(yīng)式可得正極反應(yīng)為3CO2＋4e－＋4Li＋=2Li2CO3＋C；結(jié)合步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ，可得步驟Ⅲ的離子方程式為2COeq\o\al(2－,2)＋CO2=2COeq\o\al(2－,3)＋C。②Ⅰ.介質(zhì)呈堿性，應(yīng)用OH－配平，CO2在堿性介質(zhì)中電還原為正丙醇，電極反應(yīng)方程式為3CO2＋18e－＋13H2O=CH3CH2CH2OH＋18OH－。Ⅱ.最大能疊越小，反應(yīng)越容易發(fā)生，結(jié)合題圖(a)知CO2電還原為CO從易到難的順序?yàn)閏ab。答案：(1)3H2(g)＋6C(石墨，s)=C6H6(l)ΔH＝＋49.1kJ·mol－1(2)eq\r(K2ypx)(3)100.8(4)①正2COeq\o\al(2－,2)＋CO2=2COeq\o\al(2－,3)＋C②Ⅰ.3CO2＋18e－＋13H2O=CH3CH2CH2OH＋18OH－Ⅱ.cab(二)選考題：共15分。請考生從2道題中任選一題作答，并用2B鉛筆將答題卡上所選題目對應(yīng)的題號(hào)右側(cè)方框涂黑，按所涂題號(hào)進(jìn)行評(píng)分；多涂、多答、按所涂的首題進(jìn)行評(píng)分；不涂、按本選考題的首題進(jìn)行評(píng)分。17．[選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](15分)KH2PO4晶體具有優(yōu)異的非線性光學(xué)性能。我國科學(xué)工作者制備的超大KH2PO4晶體已應(yīng)用于大功率固體激光器，填補(bǔ)了國家戰(zhàn)略空白?；卮鹣铝袉栴}：(1)在KH2PO4的四種組成元素各自所能形成的簡單離子中，核外電子排布相同的是________(填離子符號(hào))。(2)原子中運(yùn)動(dòng)的電子有兩種相反的自旋狀態(tài)，若一種自旋狀態(tài)用＋eq\f(1,2)表示，與之相反的用－eq\f(1,2)表示，稱為電子的自旋磁量子數(shù)。對于基態(tài)的磷原子，其價(jià)電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為________。(3)已知有關(guān)氮、磷的單鍵和三鍵的鍵能(kJ·mol－1)如下表：N—NN≡NP—PP≡P193946197489從能量角度看，氮以N2、而白磷以P4(結(jié)構(gòu)式可表示為)形式存在的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)已知KH2PO2是次磷酸的正鹽，H3PO2的結(jié)構(gòu)式為________，其中P采取________雜化方式。(5)與POeq\o\al(3－,4)電子總數(shù)相同的等電子體的分子式為____________。(6)磷酸通過分子間脫水縮合形成多磷酸，如：如果有n個(gè)磷酸分子間脫水形成環(huán)狀的多磷酸，則相應(yīng)的酸根可寫為___________。(7)分別用、?表示H2POeq\o\al(－,4)和K＋，KH2PO4晶體的四方晶胞如圖(a)所示，圖(b)、圖(c)分別顯示的是H2POeq\o\al(－,4)、K＋在晶胞xz面、yz面上的位置：①若晶胞底邊的邊長均為apm、高為cpm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，晶體的密度為________g·cm－3(寫出表達(dá)式)。②晶胞在x軸方向的投影圖為________(填標(biāo)號(hào))。解析：(1)H、O、P、K四種元素各自所能形成的簡單離子中P3－、K＋的核外電子排布相同。(2)基態(tài)磷原子的價(jià)電子排布式為3s23p3，其中3s軌道中自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為0，3p軌道中3個(gè)電子自旋方向相同，所以代數(shù)和為＋eq\f(3,2)或－eq\f(3,2)。(3)由題表中鍵能關(guān)系可知3倍的N—N鍵的鍵能小于N≡N鍵的鍵能，而3倍的P—P鍵的鍵能大于P≡P鍵的鍵能，所以氮以N2中的N≡N形式存在更穩(wěn)定，磷以P4中的P—P鍵形式存在更穩(wěn)定。(4)由KH2PO2為正鹽，可知H3PO2中只含一個(gè)羥基氧，所以H3PO2的結(jié)構(gòu)式為，其中P的價(jià)層電子對數(shù)為5＋eq\f(1,2)×(5－1×3－2×2)＝4，則P的雜化方式為sp3。(5)POeq\o\al(3－,4)的原子數(shù)為5，價(jià)電子數(shù)為32，總電子數(shù)為50，則與POeq\o\al(3－,4)電子總數(shù)相同的等電子體的分子為SiF4。(6)每相鄰兩個(gè)磷酸分子脫去一個(gè)水分子，所以n個(gè)磷酸分子形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)會(huì)脫去n個(gè)水分子，則形成的多磷酸的分子式中氫原子數(shù)目為3n－2n＝n，磷原子的數(shù)目為n，氧原子的數(shù)目為4n－n＝3n，即多磷酸分子式為HnPnO3n，故多磷酸的酸根可寫成PnOeq\o\al(n－,3n)。(7)①由題給KH2PO4晶體的四方晶胞圖可知，每個(gè)晶胞中，K＋個(gè)數(shù)為6×eq\f(1,2)＋4×eq\f(1,4)＝4(個(gè))，H2POeq\o\al(－,4)個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋4×eq\f(1,2)＋1＝4(個(gè))，則1個(gè)KH2PO4晶體的四方晶胞中有4個(gè)KH2PO4，晶體密度等于晶胞質(zhì)量除以晶胞體積，其中晶胞體積為a2c×10－30cm3，晶胞的質(zhì)量為eq\f(4×136