精品解析：黑龙江省大庆市实验中学2023-2024学年高三下学期期中考试 化学试卷

黑龙江省大庆市实验中学2023-2024学年高三下学期期中化学试卷 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷(选择题) 一、单选题(共15题，每题3分，共45分) 1. 已知邻苯二甲酸（H2A）的K a1 =1.1×10−3，K a2=3.9×10−6。常温下，用0.10mol·L−1的NaOH溶液滴定20.0mL0.10mol·L−1的邻苯二甲酸氢钾（KHA）溶液，溶液pH的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是 A. a点的混合溶液中：c（K+）>c（A2-）>c（Na+）>c（HA-） B. b点的混合溶液中：c（Na+）=c（A2-）+c（HA-） C. c点溶液pH在9~10之间 D. 从a点到c点水的电离程度逐渐增大 2. 钡盐生产过程中排出大量的钡泥[主要含有、、、等]，由该钡泥制取硝酸钡的工艺流程如下： 已知废渣中含有Fe(OH)3。下列说法错误的是 A. “酸溶”时的不溶物成分主要为硅酸和硫酸钡 B. 为了加快反应速率，“酸溶”时，可采取搅拌、高温等措施 C. “中和Ⅰ”加入的X可选用BaCO3 D. 废渣经过加工可用来生产油漆或涂料 3. 中科大电化学研究团队用HCl—CuC12混合溶液做腐蚀液，处理工业废铜，提升经济效益，其方法如下图所示，水在BDD电极上生成一种具有强氧化性的羟基自由基(HO·)，下列有关说法错误的是 A. X为盐酸 B. BDD电极反应式：H2O-e-=HO·+H+ C. 蚀铜槽中发生的反应：CuC12+Cu+4HCl=2H2CuC13 D. 当SS电极生成32 g Cu时，将交换1 mol C1-到BDD电极区域 4. 对圆底烧瓶加热，将产生的气体通入甲中，下列有关实验现象或实验结论正确的是 选项 甲中实验试剂 实验现象或实验结论 A． 足量的BaCl2溶液 产生白色沉淀 B． 少量的新制氯水 溶液的pH减小 C． 少量的品红溶液或酸性高锰酸钾溶液 两种溶液均褪色，并且褪色原理相同 D． 足量的Ca(OH) 2溶液 有白色沉淀生成，说明硫酸的酸性大于碳酸 A. A B. B C. C D. D 5. 甲醇汽油是一种新能源清洁燃料，可以作为汽油的替代物。有关反应的热化学方程式如下： ①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=-1275.6kJ/mol ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0kJ/mol ③H2O(g)= H2O(l) △H=-44kJ/mol I.写出CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和H2O(l)的热化学方程式：_________________。 II. 工业上可用CO和H2制取甲醇：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=akJ/mol。为研究该反应平衡时CO转化率与反应物投料比(反应物投料比=)以及温度的关系，研究小组在10L的密闭容器中进行模拟反应，并依反应数据绘出下图： 回答下列问题： （1）反应热a____0(填“>”或“<”)，判断理由是______。 （2）在其他条件相同，曲线I、II分别表示反应物投料比不同时的反应过程曲线。 ①反应物投料比I_____II(填“>”或“<” 或“=”)。 ②若按曲线II反应，n(CO)起始=10mol，反应物投料比=0.5，则A点的平衡常数(Ka)值为____，B点的平衡常数(Kb)值为________________。 （3）为提高CO的转化率，除了可以适当改变反应物与生成物的浓度外，还可以采取的措施有：________________、_______________。 6. 化学与材料、生活和环境密切相关。下列有关说法中错误的是（ ） A. 聚酯纤维、光电陶瓷都属于有机高分子 B. 从石油和煤焦油中可以获得苯等基本化工原料 C. 生活污水进行脱氮、脱磷处理可以减少水体富营养化 D. 为汽车安装尾气催化转化装置，可将尾气中的部分CO和NO转化为无毒气体 7. NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是 A. 1molKClO3与足量的浓盐酸反应转移的电子数为5NA B. 28g晶体硅中含有的Si—Si键的数目为2NA C. 44g乙醛中π键数目为5NA D. 常温下，1LpH=9的CH3COONa溶液中，发生电离的水分子数为1×10-5NA 8. 某新型电池工作原理如图所示，放电时总反应为Al+3NiO(OH)+NaOH+3H2O=Na[Al(OH)4]+3Ni(OH)2，下列说法错误的是 A. 放电时，正极的电极反应式为NiO(OH)+e-+H2O=Ni(OH)2+OH- B. 充电时，阴极的电极反应式为+3e-=Al+4OH- C. 放电时，Na+向负极移动 D. 充电时，当电路中通过2 mol电子时，阳极质量减少2g 9. A、B、C、D四种物质之间的转化关系如图所示(部分产物略去)，下列说法正确的是 A. 若A为AlCl3溶液，B可能为氨水，反应①的离子方程式为Al3++4NH3·H2O=Al+4N+2H2O B. 若A为Fe，B可能为稀HNO3，反应②的离子方程式为3Fe+8H++2N=3Fe2++2NO↑+4H2O C. 若A为NaOH溶液，B可能为CO2，可用Ca(OH)2溶液鉴定C、D溶液中的阴离子 D. 若A为Cl2，B可能为NH3，实验室可用加热固体C的方法制取NH3 10. 在指定条件下 ，下列各组离子一定能大量共存的是 A. 滴加甲基橙试剂显红色的溶液中：Na+、Fe2+、Cl-、NO B. 滴入KSCN显血红色的溶液中：NH、Al3+、NO 、SO C. 常温下 ， =1012的溶液中： NH、K+、Cl-、HCO D. 常温下 ，由水电离的c (H+) = 1.0×10-13 mol·L-1的溶液中：K+、Al3+、SO、CH3COO- 11. 制备氮化镁的装置如图所示。实验时在不锈钢舟内加入镁粉，通氮气，升温至1073K，加热半小时，冷却至室温，停止通氮气。下列说法不正确的是 A. 1中的试剂是浓硫酸，便于观察气泡，调节气流速度 B. 7中的试剂是浓硫酸，防止空气中的水蒸气进入装置 C. 氮化镁的水解反应是中和反应的逆反应 D. 实验时，应先通入一段时间的氮气，后加热瓷管 12. 有机物M、N、Q之间的转化关系为，下列说法正确的是 A. M的同分异构体有3种(不考虑立体异构) B. N分子中所有原子共平面 C. Q的名称为异丙烷 D. M、N、Q均能与溴水反应 13. 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 实验结论 A 向少量碘水中加入过量浓FeCl2溶液，充分反应后分成两等份，向一份中滴加KSCN溶液，溶液显红色；向另一份中滴加淀粉溶液，溶液显蓝色 Fe3+与I-的反应为可逆反应 B Na2SO3样品溶于水，加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生 Na2SO3样品中含有Na2SO4 C 向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出 Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性 D 向蛋白质溶液中滴加CuSO4溶液，有沉淀析出，加水，沉淀不溶解 蛋白质发生盐析 A. A B. B C. C D. D 14. 某兴趣小组探究Ba(OH)2溶液和 H2SO4溶液发生的是离子反应，设计的实验装置和实验测定的导电性曲线分别如图所示。下列有关说法错误的是 A. 该反应的离子方程式是 Ba2+ +2OH- +SO42-+2H+=BaSO4↓+ 2H2O B. 实验过程中灯泡的亮度发生变化可以说明该反应为离子反应 C. 导电能力最低点表示 Ba(OH)2溶液和 H2SO4溶液恰好完全反应 D. 用盐酸代替H2SO4溶液，测得的导电性曲线和上述曲线相同 15. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。它们能形成离子化合物A([YX4]+[ZW4]-)。Y元素的最高正价和最低负价代数和为2，Z单质在常温下能被浓硫酸钝化。下列说法错误的是 A. W元素位于第三周期VIIA族 B. 氧化物的水化物的酸性：W<Y C. 原子半径：Y<Z D. A能与强碱反应生成有刺激性气味的气体 第II卷(非选择题) 二、综合题(共4题，共55分) 16. 在某一容积为2 L的密闭容器内，加入0.8 mol H2和0.6 mol I2，在一定条件下发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH<0。反应中各物质的物质的量随时间变化情况如图。 (1)该反应的化学平衡常数表达式为____，若升高温度，化学平衡常数K____(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)根据图1数据，反应开始至达到平衡时，平均速率v(HI)=______________mol·L-1·min-1，转化率α(H2)=_______________。 (3)HI的体积分数φ(HI)随时间变化如图中曲线Ⅱ所示。若改变反应条件，在甲条件下φ(HI)的变化如图中曲线Ⅰ所示，在乙条件下φ(HI)的变化如图中曲线Ⅲ所示。则甲条件可能是_____________(填入下列条件的序号，下同)，乙条件可能是______________。 ①恒容条件下，升高温度 ②恒容条件下，降低温度 ③恒温条件下，缩小反应容器体积 ④恒温条件下，扩大反应容器体积 ⑤恒温恒容条件下，加入适当催化剂 (4)已知反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的ΔH=+11 kJ·mol-1，1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为__________kJ。 [化学——选修3：物质结构与性质] 17. 高氯酸三碳酰肼合镍的化学式为[NiA3](ClO4)2，它是一种新型的起爆药，可由NiO、HClO4及有机物A化合而成，A称为碳酰肼，组成为CO(N2H3)2。请回答下列问题： (1)Ni在周期表中的位置是________________，Ni2+核外有_________个未成对电子。 (2)ClO中氯原子的轨道杂化类型为_______，与Cl互为等电子体的分子、离子分别是_________(填化学式，分子、离子各填一种)。 (3)1.8 g A分子中含有σ键的数目为__________________。(用NA表示) (4)①NiO晶胞结构如图所示，与Ni2+最近且等距离的Ni2+有_____________个。已知NiO晶胞的密度为ρ g·cm−3，则晶胞边长为______________cm。 ②天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷。某种NiO晶体中就存在如图所示的缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代，其晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的个数比却发生了变化，经测定某氧化镍晶体样品中N(Ni2+)∶N(Ni3+)=91∶6，则该晶体中氧元素的质量分数为____________(保留4位有效数字)。 [化学——选修5：有机化学基础] 18. [化学——选修5：有机化学基础]化合物M是一种香料，A与D是常见的有机化工原料，按下列路线合成化合物M： 已知以下信息： ①A的相对分子质量为28 回答下列问题： （1）A的名称是___________，D的结构简式是___________。 （2）A生成B的反应类型为________，C中官能团名称为___________。 （3）E生成F的化学方程式为___________。 （4）下列关于G的说法正确的是___________。（填标号） a．属于芳香烃 b．可与FeCl3溶液反应显紫色 c．可与新制的Cu(OH)2共热生成红色沉淀 d．G分子中最多有14个原子共平面 （5）化合物M的同系物N比M的相对分子质量大14，N的同分异构体中同时满足下列条件的共有________种（不考虑立体异构）。 ①与化合物M含有相同的官能团；②苯环上有两个取代基 （6）参照上述合成路线，化合物X与Y以物质的量之比2:1反应可得到化合物，X的结构简式为________，Y的结构简式为________。 19. 蛇纹石（含MgO、NiO、SiO2、Fe2O3、FeO等）因其外表青绿相问像蛇纹一样而得名。一种以蛇纹石为原料制取铁红和碱式碳酸镍[Ni3（OH）4CO3•4H2O]的流程如图： 已知：Ⅰ．该实验温度下，不同pH时铁沉淀物成分及热分解产物： pH 铁沉淀物成分 热分解产物 2.5 NH4Fe3（SO4）2（OH）6 Fe2O3，SO2，SO3，NH3，O2，H2O 3.5 α-FeOOH Fe2O3，H2O Ⅱ．部分金属离子沉淀的pH： Mg2+ Fe2+ Ni2+ 开始沉淀的pH 9.4 6.5 6.7 沉淀完全的pH 12.4 9.7 9.5 Ⅲ．“氨浸“后所得溶液中主要成分为[Ni（NH3）6]2+，且存在[Ni（NH3）6]2+⇌ Ni2++6NH3请回答： （1）滤饼a的主要成分为___。 （2）滤饼b经洗涤、煅烧可得铁红。则“一次沉淀”时应控制pH=__（填“2.5或“3.5”），其原因为___。 （3）“氨浸”时生成[Ni（NH3）6]2+的离子方程式为___；此过程会同时加入 NH4HCO3，其目的为___。 （4）“沉淀”前须先”酸化”，用平衡移动原理解释其原因为__。 （5）实验室测得Ni3（OH）4CO3•4H2O（M=377）样品在空气中受热时样品失重率（失重率=固体样品损失的总质量/起始加入样品的质量×100%）与温度（T）的关系如图所示。 ①200oC时所得固体的化学式为___。 ②250～350oC之间反应的化学方程式为___。 （6）碱式碳酸镍可进一步转化制得镍氢电池。镍氢电池的工作原理为：Ni（OH）2+MNiOOH+MH（M表示储氢金属或合金）。该电池充电过程中阴极的电极反应式为___。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 黑龙江省大庆市实验中学2023-2024学年高三下学期期中化学试卷 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷(选择题) 一、单选题(共15题，每题3分，共45分) 1. 已知邻苯二甲酸（H2A）的K a1 =1.1×10−3，K a2=3.9×10−6。常温下，用0.10mol·L−1的NaOH溶液滴定20.0mL0.10mol·L−1的邻苯二甲酸氢钾（KHA）溶液，溶液pH的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是 A. a点的混合溶液中：c（K+）>c（A2-）>c（Na+）>c（HA-） B. b点的混合溶液中：c（Na+）=c（A2-）+c（HA-） C. c点溶液pH在9~10之间 D. 从a点到c点水的电离程度逐渐增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．a点(加入的NaOH为KHA物质的量的一半，)溶液显酸性，HA-的水解常数Kh===×10-11，HA-的电离常数为3.9×10-6＞×10-11，则HA-的电离程度大于水解程度，但其电离程度较小，所以其溶液中离子浓度关系为：c(K+)＞c(A2-)＞c(Na+)＞c(HA-)，故A正确； B．b点溶液的pH=7，c(OH-)=c(H+)，此时溶液中所含溶质为等浓度的K2A和Na2A，以及少量的KHA，根据电荷守恒c(Na+)+c(K+)+c(H+) = c(OH-)+c(HA-) + 2c(A2-)，因此c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)，在KHA溶液中存在物料守恒，c(K+)=c(HA-)+c(A2-)+ c(H2A)，因此c(Na+)+ c(H2A)= c(A2-)，故B错误； C．c点溶液中含有等浓度的K2A和Na2A，Kh===×10-8，c(OH-)≈mol/L=×10-5mol/L，pH在9~10之间，故C正确； D．a点溶液由于HA-的电离产生H+，溶液显酸性，水的电离受到抑制，随着NaOH溶液的加入，溶液中c(HA-)逐渐减小，c(A2-)逐渐增大，A2-的水解促进水的电离，因此水的电离程度逐渐增大，故D正确； 故选B。 2. 钡盐生产过程中排出大量的钡泥[主要含有、、、等]，由该钡泥制取硝酸钡的工艺流程如下： 已知废渣中含有Fe(OH)3。下列说法错误的是 A. “酸溶”时的不溶物成分主要为硅酸和硫酸钡 B. 为了加快反应速率，“酸溶”时，可采取搅拌、高温等措施 C. “中和Ⅰ”加入的X可选用BaCO3 D. 废渣经过加工可用来生产油漆或涂料 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．“酸溶”时BaSiO3与硝酸反应生成硅酸，BaSO3与硝酸反应生成BaSO4，A说法正确； B．由于硝酸易挥发和分解，所以不能采用高温的措施加快反应速率，B说法错误； C．利用BaCO3调节pH可以使溶液pH增大且不引入新的杂质，C说法正确； D．废渣中含有Fe(OH)3，Fe(OH)3分解得到的Fe2O3可用来生成油漆或涂料，D说法正确。 综上所述答案为B。 3. 中科大电化学研究团队用HCl—CuC12混合溶液做腐蚀液，处理工业废铜，提升经济效益，其方法如下图所示，水在BDD电极上生成一种具有强氧化性的羟基自由基(HO·)，下列有关说法错误的是 A. X为盐酸 B. BDD电极反应式：H2O-e-=HO·+H+ C. 蚀铜槽中发生的反应：CuC12+Cu+4HCl=2H2CuC13 D. 当SS电极生成32 g Cu时，将交换1 mol C1-到BDD电极区域 【答案】D 【解析】 【分析】由图示可知：由图示可知阳极上水失去电子产生羟基自由基(HO·)和H+ ，HO·与溶液中的Cu+发生反应：H++Cu++•OH=Cu2++H2O，Cl-通过阴离子交换膜移入阳极区可生成CuCl2蚀刻液，在阴极SS电极上，H2CuCl3得到电子发生还原反应产生Cu单质，溶液中含有H+、Cl-，故X为盐酸，HCl-CuCl2混合溶液进入蚀铜槽，将Cu单质氧化产生H2CuCl3。 【详解】A．根据图示可知H2CuCl3部分进入阴极区，部分进入阳极区。在阴极SS电极上H2CuC13中+1价的Cu得到电子变为单质Cu附着在SS电极上，根据电荷守恒可知会有Cl-通过阴离子交换膜移入阳极区，溶液中含有H+、Cl-，故X为盐酸，A正确； B．BDD电极与电源正极连接，为阳极，在BDD电极上水失去电子产生具有强氧化性的HO·，阳极的电极反应式：H2O-e-=HO·+H+，B正确； C．HCl-CuCl2混合溶液进入蚀铜槽，将Cu单质氧化产生H2CuCl3，根据电子守恒及原子守恒，可知在蚀铜槽中发生的反应：CuC12+Cu+4HCl=2H2CuC13，C正确； D．SS电极连接电源负极，为阴极。在SS电极上发生还原反应：H2CuCl3+e-=Cu+2H++3Cl-，每反应产生1 mol Cu单质转移1 mol电子，根据电荷守恒可知同时会有1 mol Cl-通过阴离子交换膜进入阳极区，当SS电极生成32 g Cu时，其物质的量是0.5 mol，则进入阳极区Cl-的物质的量是0.5 mol，D错误； 故合理选项是D。 4. 对圆底烧瓶加热，将产生的气体通入甲中，下列有关实验现象或实验结论正确的是 选项 甲中实验试剂 实验现象或实验结论 A． 足量的BaCl2溶液 产生白色沉淀 B． 少量的新制氯水 溶液的pH减小 C． 少量的品红溶液或酸性高锰酸钾溶液 两种溶液均褪色，并且褪色原理相同 D． 足量的Ca(OH) 2溶液 有白色沉淀生成，说明硫酸的酸性大于碳酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【分析】木炭与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水：。 【详解】A．SO2、CO2都不与BaCl2反应，即均无白色沉淀产生，A错误； B．SO2、氯气和水反应生成HCl和硫酸，溶液的pH减小，B正确； C．二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，二氧化硫具有较强还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，两者褪色原理不同，C错误； D．SO2、CO2都能与Ca(OH)2溶液反应生成白色沉淀，但无法证明硫酸的酸性大于碳酸，D错误； 故答案为：B。 5. 甲醇汽油是一种新能源清洁燃料，可以作为汽油的替代物。有关反应的热化学方程式如下： ①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=-1275.6kJ/mol ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0kJ/mol ③H2O(g)= H2O(l) △H=-44kJ/mol I.写出CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和H2O(l)的热化学方程式：_________________。 II. 工业上可用CO和H2制取甲醇：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=akJ/mol。为研究该反应平衡时CO转化率与反应物投料比(反应物投料比=)以及温度的关系，研究小组在10L的密闭容器中进行模拟反应，并依反应数据绘出下图： 回答下列问题： （1）反应热a____0(填“>”或“<”)，判断理由是______。 （2）在其他条件相同，曲线I、II分别表示反应物投料比不同时的反应过程曲线。 ①反应物投料比I_____II(填“>”或“<” 或“=”)。 ②若按曲线II反应，n(CO)起始=10mol，反应物投料比=0.5，则A点的平衡常数(Ka)值为____，B点的平衡常数(Kb)值为________________。 （3）为提高CO的转化率，除了可以适当改变反应物与生成物的浓度外，还可以采取的措施有：________________、_______________。 【答案】 ①. CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-442.8kJ/mol ②. ＜ ③. 升高温度，CO的转化率降低，平衡左移，所以正反应为放热反应。a<0 ④. < ⑤. 1 ⑥. 1 ⑦. 降低温度 ⑧. 增大压强 【解析】 【分析】 【详解】试题分析：I.根据盖斯定律计算CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和H2O(l)的焓变； II. (1).升高温度，转化率降低，平衡逆向移动；相同温度下，增大氢气浓度，平衡正向移动，CO的转化率增大。降低温度或 增大压强都能使平衡正向移动。 解析：I.根据盖斯定律，①÷2－②÷2＋③×2得CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和H2O(l)的热化学方程式：CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-442.8kJ/mol；II.（1）升高温度，转化率降低，平衡左移，所以正反应为放热反应，反应热a<0；（2）在其他条件相同，曲线I、II分别表示反应物投料比不同时的反应过程曲线。 ①增大氢气浓度，平衡正向移动，CO的转化率增大，所以反应物投料比I<II； ② 1 A、B两点的温度相同，相同温度下平衡常数相同，故B点的平衡常数为1； （3）为提高CO的转化率，可以让平衡正向移动，采取的措施有：降低温度、增大压强。 6. 化学与材料、生活和环境密切相关。下列有关说法中错误的是（ ） A. 聚酯纤维、光电陶瓷都属于有机高分子 B. 从石油和煤焦油中可以获得苯等基本化工原料 C. 生活污水进行脱氮、脱磷处理可以减少水体富营养化 D. 为汽车安装尾气催化转化装置，可将尾气中的部分CO和NO转化为无毒气体 【答案】A 【解析】 【详解】A．聚酯纤维属于有机合成材料，陶瓷属于无机非金属材料，故A错误； B．从石油中可以获得乙烯、从石油或煤焦油中可以获得苯等重要化工基本原料，故B正确； C．水中含有氮、磷过多，能够使水体富营养化，水中植物疯长，导致水质恶化，生活污水进行脱氮、脱磷处理可以减少水体富营养化，有利于环境保护，故C正确； D、为汽车安装尾气催化转化装置，可将尾气中的部分CO和NO转化为无毒气体氮气和二氧化碳，故D正确； 答案选A。 7. NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是 A. 1molKClO3与足量的浓盐酸反应转移的电子数为5NA B. 28g晶体硅中含有的Si—Si键的数目为2NA C. 44g乙醛中π键数目为5NA D. 常温下，1LpH=9的CH3COONa溶液中，发生电离的水分子数为1×10-5NA 【答案】C 【解析】 【详解】A．KClO3与足量浓盐酸反应生成Cl2，KClO3中氯元素由+5价变为0价，故1mol KClO3与足量浓盐酸反应生成Cl2，转移的电子数为5NA，故A正确； B．硅晶体中每个硅原子与其周围四个硅原子形成四个共价键，但是每个共价键是两个硅原子共用的，所以1molSi含有2mol共价键，28g晶体硅的物质的量是，含有Si-Si键的个数为2NA，故B正确； C．乙醛为CH3CHO，44g乙醛的物质的量是，双键由一个σ键和一个π键形成，1mol乙醛中π键数目为NA，故C错误； D．在能水解的盐溶液中，水的电离被促进，在醋酸钠溶液中，氢氧根是水全部电离出的，而氢氧根的浓度为10-5mol/L，故1L此溶液中水电离的物质的量为10-5mol，水分子个数为10-5NA个，故D正确； 故选：C。 8. 某新型电池工作原理如图所示，放电时总反应为Al+3NiO(OH)+NaOH+3H2O=Na[Al(OH)4]+3Ni(OH)2，下列说法错误的是 A. 放电时，正极的电极反应式为NiO(OH)+e-+H2O=Ni(OH)2+OH- B. 充电时，阴极的电极反应式为+3e-=Al+4OH- C. 放电时，Na+向负极移动 D. 充电时，当电路中通过2 mol电子时，阳极质量减少2g 【答案】C 【解析】 【分析】由放电时总反应方程式及工作原理图知，铝电极是负极，NiO(OH)电极是正极，放电时，正极上NiO(OH)得到电子转化为Ni(OH)2，正极反应式为NiO(OH)+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-，负极反应式为Al+4OH--3e-=，阳极反应式为Ni(OH)2+OH--e-=NiO(OH)+H2O，阴极反应式为+3e-=Al+4OH-。 【详解】A．由以上分析可知，铝电极是负极，NiO(OH)电极是正极，放电时，正极上NiO(OH)得到电子转化为Ni(OH)2，正极反应式为NiO(OH)+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-，A正确； B．充电时，铝电极连接电源的负极，作阴极，转化为Al，阴极反应式为+3e-=Al+4OH-，B正确； C．放电时，Na+向正极移动，C错误； D．充电时，阳极反应式为Ni(OH)2+OH--e-=NiO(OH)+H2O，每消耗1 mol Ni(OH)2就生成1 mol NiO(OH)，电路中通过2 mol电子，阳极质量减少2 g，D正确； 故答案为：C。 9. A、B、C、D四种物质之间的转化关系如图所示(部分产物略去)，下列说法正确的是 A. 若A为AlCl3溶液，B可能为氨水，反应①的离子方程式为Al3++4NH3·H2O=Al+4N+2H2O B. 若A为Fe，B可能为稀HNO3，反应②的离子方程式为3Fe+8H++2N=3Fe2++2NO↑+4H2O C. 若A为NaOH溶液，B可能为CO2，可用Ca(OH)2溶液鉴定C、D溶液中的阴离子 D. 若A为Cl2，B可能为NH3，实验室可用加热固体C的方法制取NH3 【答案】B 【解析】 【详解】A．Al(OH)3沉淀不能溶于过量氨水中，A项错误； B．若A为Fe，B为稀HNO3，则C为Fe(NO3)3，D为Fe(NO3)2，Fe与少量稀HNO3反应的离子方程式为3Fe+8H++2=3Fe2++2NO↑+4H2O，B项正确； C．若A为NaOH溶液，B为CO2，则C为NaHCO3溶液，D为Na2CO3溶液，NaHCO3、Na2CO3溶液与Ca(OH)2溶液反应都能生成白色沉淀，故不能用Ca(OH)2溶液鉴别碳酸根和碳酸氢根，C项错误； D．若A为Cl2，B为NH3，则C为NH4Cl，氯化铵受热分解产生氨气和氯化氢、逸出的氨气与氯化氢反应重新生成氯化铵，实验室加热固体NH4Cl不能得到NH3，D项错误； 选B。 10. 在指定条件下 ，下列各组离子一定能大量共存的是 A. 滴加甲基橙试剂显红色的溶液中：Na+、Fe2+、Cl-、NO B. 滴入KSCN显血红色的溶液中：NH、Al3+、NO 、SO C. 常温下 ， =1012的溶液中： NH、K+、Cl-、HCO D. 常温下 ，由水电离的c (H+) = 1.0×10-13 mol·L-1的溶液中：K+、Al3+、SO、CH3COO- 【答案】B 【解析】 【详解】A．因甲基橙试剂显红色的溶液为酸性，酸性条件下Fe2+、NO能发生氧化还原反应生成Fe3+和NO，则不能大量共存，故A错误； B．滴入KSCN显血红色的溶液，说明溶液中含有Fe3+，这几种离子互相不反应和Fe3+也不反应，所以能够大量共存，故B正确； C．溶液呈碱性，OH-和NH、HCO均反应生成弱电解质，则不能大量共存，故C错误； D．由水电离的c (H+) = 1.0×10-13 mol·L-1的溶液，水的电离被抑制，说明该溶液为酸或碱的溶液，OH-和Al3+能生成沉淀，H+和CH3COO-反应生成弱电解质，则该离子组一定不能大量共存，故D错误； 故选B。 11. 制备氮化镁的装置如图所示。实验时在不锈钢舟内加入镁粉，通氮气，升温至1073K，加热半小时，冷却至室温，停止通氮气。下列说法不正确的是 A. 1中的试剂是浓硫酸，便于观察气泡，调节气流速度 B. 7中的试剂是浓硫酸，防止空气中的水蒸气进入装置 C. 氮化镁的水解反应是中和反应的逆反应 D. 实验时，应先通入一段时间的氮气，后加热瓷管 【答案】C 【解析】 【详解】A．制备氮化镁需要加热，且要防止氮化镁水解，所以进入瓷管的气体必须干燥，1中试剂应为浓硫酸，通入氮气时便于观察气泡，调节气流速度，故A正确； B．7中试剂是浓硫酸，防止空气中的水分进入装置使氮化镁水解，故B正确； C．氮化镁的水解反应是Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑，Mg(OH)2和NH3都是碱性物质，其逆反应不是中和反应，故C错误； D．加热时O2、CO2会与Mg反应，实验时，应先通入一段时间的氮气，排出装置中的空气，故D正确； 选C。 12. 有机物M、N、Q之间的转化关系为，下列说法正确的是 A. M的同分异构体有3种(不考虑立体异构) B. N分子中所有原子共平面 C. Q的名称为异丙烷 D. M、N、Q均能与溴水反应 【答案】A 【解析】 【分析】依据题意，M、 N、 Q的结构简式分别为(CH3)3C(Cl) 、CH2=C(CH3)2、 CH(CH3)3；求M的同分异构体可以转化为求丁烷的一氯代物，丁烷有2种同分异构体；有机物分子中含有甲基，所有原子不可能共平面；有机物分子中含有不饱和碳碳双键，可以和溴水发生加成反应，据以上分析解答。 【详解】A.依据题意，M、 N、 Q的结构简式分别为(CH3)3C(Cl) 、CH2=C(CH3)2、 CH(CH3)3；求M的同分异构体可以转化为求丁烷的一氯代物，丁烷有2种同分异构体：正丁烷和异丁烷，它们的一氯代物各有2种，故丁烷的一氯代物共有4种，除M外，还有3种，A正确； B. N分子中含有甲基，所以N分子中所有原子不可能共平面，B错误； C. Q的名称为异丁烷，C错误； D. M、Q不能与溴水反应，N分子中含有碳碳双键，能够与溴水发生加成反应，D错误； 综上所述，本题选A。 13. 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 实验结论 A 向少量碘水中加入过量浓FeCl2溶液，充分反应后分成两等份，向一份中滴加KSCN溶液，溶液显红色；向另一份中滴加淀粉溶液，溶液显蓝色 Fe3+与I-的反应为可逆反应 B Na2SO3样品溶于水，加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生 Na2SO3样品中含有Na2SO4 C 向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出 Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性 D 向蛋白质溶液中滴加CuSO4溶液，有沉淀析出，加水，沉淀不溶解 蛋白质发生盐析 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．FeCl2溶液过量时，碘应完全反应，但根据实验现象，碘有剩余且生成了Fe3+，即反应物与生成物共存，物质转化率未到100%，则Fe2+与碘的反应为可逆反应，所以Fe3+与I-的反应为可逆反应，A正确； B．硝酸可将Na2SO3氧化为Na2SO4，原样品中有无Na2SO4实验现象都一样，因此由实验操作和现象不能证明Na2SO3样品中含有Na2SO4，B错误； C．向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体铜析出，说明Fe的还原性强于Cu的还原性， Cu2+的氧化性强于Fe2+的氧化性，C错误； D．CuSO4是重金属盐，向蛋白质溶液中滴加CuSO4溶液，有沉淀析出，加水，沉淀不溶解，说明蛋白质发生了变性，D错误； 故答案为：A。 14. 某兴趣小组探究Ba(OH)2溶液和 H2SO4溶液发生的是离子反应，设计的实验装置和实验测定的导电性曲线分别如图所示。下列有关说法错误的是 A. 该反应的离子方程式是 Ba2+ +2OH- +SO42-+2H+=BaSO4↓+ 2H2O B. 实验过程中灯泡的亮度发生变化可以说明该反应为离子反应 C. 导电能力最低点表示 Ba(OH)2溶液和 H2SO4溶液恰好完全反应 D. 用盐酸代替H2SO4溶液，测得的导电性曲线和上述曲线相同 【答案】D 【解析】 【详解】A. Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液发生生成硫酸钡和水，离子方程式为：Ba2++2OH-+SO42-+2H+=BaSO4↓+2H2O，A项正确； B. 导电能力约为0时，Ba(OH)2与硫酸反应恰好完全反应，溶液中几乎没有自由移动的离子，可以说明该反应为离子反应，B项正确； C. 导电能力最低点，此时Ba(OH)2与硫酸反应恰好完全反应，溶液中几乎没有自由移动的离子，C项正确； D. 用盐酸代替H2SO4溶液，发生的反应为：Ba(OH)2+2HCl= BaCl2+2H2O，其实质是OH-+H+= H2O，其导电能力不会降为0，可知测得的导电性曲线和上述曲线不相同，D项错误； 答案选D。 15. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。它们能形成离子化合物A([YX4]+[ZW4]-)。Y元素的最高正价和最低负价代数和为2，Z单质在常温下能被浓硫酸钝化。下列说法错误的是 A. W元素位于第三周期VIIA族 B. 氧化物的水化物的酸性：W<Y C. 原子半径：Y<Z D. A能与强碱反应生成有刺激性气味的气体 【答案】B 【解析】 【详解】由X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y元素的最高正价和最低负价代数和为2，Y为氮元素；Z单质在常温下能被浓硫酸钝化，Z为铝元素。由X、Y、Z、W能形成离子化合物A([YX4]+[ZW4]-)，则X为氢元素，W为氯元素。 A．W为氯元素，位于第三周期VIIA族，故A正确； B．Y为氮元素，由于非金属性：N<Cl，则最高氧化物的水化物的酸性HClO4>HNO3，而别的氧化物的水化物的酸性不一定满足上式，故B错误； C．Z为铝元素，Y为氮元素，氮元素与磷元素同主族，从上到下，电子层数增多，原子半径增大，故原子半径：P>N；铝元素与磷元素同周期，从左到右，核电荷数增大，原子半径减小，故原子半径：Al> P，则原子半径：Y<Z，故C正确； D．A为，由于其电离出，故与强碱反应方程式为，而氨气是有刺激性气味的气体，故D正确； 故选B。 第II卷(非选择题) 二、综合题(共4题，共55分) 16. 在某一容积为2 L的密闭容器内，加入0.8 mol H2和0.6 mol I2，在一定条件下发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH<0。反应中各物质的物质的量随时间变化情况如图。 (1)该反应的化学平衡常数表达式为____，若升高温度，化学平衡常数K____(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)根据图1数据，反应开始至达到平衡时，平均速率v(HI)=______________mol·L-1·min-1，转化率α(H2)=_______________。 (3)HI的体积分数φ(HI)随时间变化如图中曲线Ⅱ所示。若改变反应条件，在甲条件下φ(HI)的变化如图中曲线Ⅰ所示，在乙条件下φ(HI)的变化如图中曲线Ⅲ所示。则甲条件可能是_____________(填入下列条件的序号，下同)，乙条件可能是______________。 ①恒容条件下，升高温度 ②恒容条件下，降低温度 ③恒温条件下，缩小反应容器体积 ④恒温条件下，扩大反应容器体积 ⑤恒温恒容条件下，加入适当催化剂 (4)已知反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的ΔH=+11 kJ·mol-1，1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为__________kJ。 【答案】 ①. K= ②. 减小 ③. 0.167 ④. 62.5% ⑤. ③⑤ ⑥. ④ ⑦. 299 【解析】 【详解】（1）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，因此该反应的化学平衡常数表达式为K=c2(HI)/[c(H2)c(I2)]，由于反应放热，温度升高，平衡向左移动，故K值减小，故答案为K=c2(HI)/[c(H2)c(I2)]，减小。 （2）由图可知在3min时反应达到平衡状态，HI的浓度变化为0.5mol·L－1，所以v（HI）= 0.5mol·L－1/3min=0.167mol·L－1·min－1，由于c(H2)：c(HI)=1：2，则H2的浓度变化为0.25mol/L，则转化率α(H2)=0.25mol/L/0.40mol/L×100%=62.5%，故答案为0.167；62.5%。 （3）该反应是气体积体不变的反应，恒温条件下，缩小反应容器的体积，浓度增大，平衡不移动，反应速率加快；恒温、恒容条件下，加入催化剂平衡不移动，反应速率加快，故甲条件可能是③⑤。恒温条件下，扩大反应容器的体积，浓度减小，反应速率减慢，故乙条件可能是④。故答案为③⑤；④。 （4）形成1molH2(g)和1molI2(g)共放出436kJ＋151kJ＝587kJ能量，设断裂2 molHI(g)中化学键吸收2akJ能量，则有2a－587＝11，得a＝299kJ，故答案为299。 【点睛】ΔH=反应物总键能-生成物总键能。 [化学——选修3：物质结构与性质] 17. 高氯酸三碳酰肼合镍的化学式为[NiA3](ClO4)2，它是一种新型的起爆药，可由NiO、HClO4及有机物A化合而成，A称为碳酰肼，组成为CO(N2H3)2。请回答下列问题： (1)Ni在周期表中的位置是________________，Ni2+核外有_________个未成对电子。 (2)ClO中氯原子的轨道杂化类型为_______，与Cl互为等电子体的分子、离子分别是_________(填化学式，分子、离子各填一种)。 (3)1.8 g A分子中含有σ键的数目为__________________。(用NA表示) (4)①NiO晶胞结构如图所示，与Ni2+最近且等距离的Ni2+有_____________个。已知NiO晶胞的密度为ρ g·cm−3，则晶胞边长为______________cm。 ②天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷。某种NiO晶体中就存在如图所示的缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代，其晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的个数比却发生了变化，经测定某氧化镍晶体样品中N(Ni2+)∶N(Ni3+)=91∶6，则该晶体中氧元素的质量分数为____________(保留4位有效数字)。 【答案】 ①. 第四周期第Ⅷ族 ②. 2 ③. sp3杂化 ④. CCl4(或SiF4等)、S(或P等) ⑤. 0.22NA ⑥. 12 ⑦. ⑧. 0.218 5或21.85% 【解析】 【分析】（1）Ni的原子序数为28，位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族；Ni2+核外电子排布式为[Ar]3d8，3d的5个轨道填充8个电子，故有2个未成对电子； （2）计算Cl原子价层电子对数、孤电子对，进而确定ClO中氯原子的轨道杂化类型；原子总数相同、价电子总数相同的微粒互为等电子体； （3）-N2H3中氮原子之间形成N-N单键，N原子与H原子之间形成N-H单键； （4）①Ni2+最近且等距离的Ni2+有12个；利用均摊法计算晶胞中O2-、Ni2+离子数目，进而计算晶胞质量，再根据ρ=m/V计算； ②根据缺陷氧化镍晶体样品中N(Ni2+):N(Ni3+)=91:6，可设晶体中含Ni2+、Ni3+、O2−的个数分别为91N、6N和yN，由于晶体呈电中性，91N×2+6N×3=yN×2，y=100，由此可求出氧元素的质量分数。 【详解】（1）Ni的原子序数为28，位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族；Ni2+离子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d8，3d的5个轨道填充8个电子，故有2个未成对电子；故答案为第四周期第Ⅷ族；2。 （2）根据价层电子对互斥理论，ClO中氯原子价层电子对数为4+=4、没有孤电子对，所以氯原子采用sp3杂化；原子总数相同、价电子总数相同的微粒互为等电子体，ClO含5原子，32个价电子，所以其等电子体的分子、离子分别有CCl4（或SiF4等）、SO（或PO等）；故答案为sp3；CCl4（或SiF4等）、SO（或PO等）。 （3）CO(N2H3)2中，-N2H3中氮原子之间形成N-N单键，N原子与H原子之间形成N-H单键，分子中含有11个σ键，故1molCO(N2H3)2分子中含有σ键数目为11NA，CO(N2H3)2的相对分子质量为90，1.8gCO(N2H3)2的物质的量为0.02mol，则0.02mol CO(N2H3)2含0.22 molσ键，即0.22NA个σ键，故答案为0.22NA。 （4）①观察NiO的晶胞结构图可知，与Ni2+最近且等距离的Ni2+有12个；设晶胞的边长为acm，则其体积为a3cm3，由均摊法可知平均每个晶胞含4个Ni2+和4个O2−，NiO的摩尔质量为75g·mol−1，则a3·ρ=75×4/NA，a=，故答案为12；。 ②根据缺陷氧化镍晶体样品中N(Ni2+):N(Ni3+)=91:6，可设晶体中含Ni2+、Ni3+、O2−的个数分别为91N、6N和yN，由于晶体呈电中性，91N×2+6N×3=yN×2，y=100，由此可求出氧元素的质量分数为=21.85%，故答案为21.85%。 【点睛】根据均摊法计算晶胞中Ni2+和O2−的数目，进而计算晶胞质量，再根据晶胞密度=质量/体积计算晶胞的边长。 [化学——选修5：有机化学基础] 18. [化学——选修5：有机化学基础]化合物M是一种香料，A与D是常见的有机化工原料，按下列路线合成化合物M： 已知以下信息： ①A的相对分子质量为28 回答下列问题： （1）A的名称是___________，D的结构简式是___________。 （2）A生成B的反应类型为________，C中官能团名称为___________。 （3）E生成F的化学方程式为___________。 （4）下列关于G的说法正确的是___________。（填标号） a．属于芳香烃 b．可与FeCl3溶液反应显紫色 c．可与新制的Cu(OH)2共热生成红色沉淀 d．G分子中最多有14个原子共平面 （5）化合物M的同系物N比M的相对分子质量大14，N的同分异构体中同时满足下列条件的共有________种（不考虑立体异构）。 ①与化合物M含有相同的官能团；②苯环上有两个取代基 （6）参照上述合成路线，化合物X与Y以物质的量之比2:1反应可得到化合物，X的结构简式为________，Y的结构简式为________。 【答案】 ①. 乙烯 ②. ③. 加成反应 ④. 醛基 ⑤. ⑥. cd ⑦. 18 ⑧. CH3CH2CHO ⑨. 【解析】 【分析】根据信息②，推出C和D结构简式为：CH3CHO和，A的分子量为28，推出A为CH2=CH2(乙烯)，B为CH3CH2OH，G的结构简式为：，F的结构简式为：，E的结构简式为：，D的结构简式为：。 【详解】（1）A为乙烯，D的结构简式为：； （2）A和B发生CH2=CH2＋H2OCH3CH2OH，发生加成反应，C的结构简式含有官能团是醛基； (3)E生成F，发生取代反应，反应方程式为：； （4）根据G的结构简式为：，a、烃仅含碳氢两种元素，G中含有O元素，故错误；b、不含有酚羟基，与FeCl3溶液不发生显色反应，故错误；c、含有醛基，与新制Cu(OH)2共热产生Cu2O，故正确；d、苯环是平面正六边形，醛基共面，所有原子共面，即有14个原子共面，故正确； （5）N的相对分子质量比M大14，说明N比M多一个“CH2”，（邻间对三种）、（邻间对三种）、（邻间对三种）、（邻间对三种）、（邻间对三种）、（邻间对三种），共有3×6=18种； (6)根据信息②，X为CH3CH2CHO，Y的结构简式为。 19. 蛇纹石（含MgO、NiO、SiO2、Fe2O3、FeO等）因其外表青绿相问像蛇纹一样而得名。一种以蛇纹石为原料制取铁红和碱式碳酸镍[Ni3（OH）4CO3•4H2O]的流程如图： 已知：Ⅰ．该实验温度下，不同pH时铁沉淀物成分及热分解产物： pH 铁沉淀物成分 热分解产物 2.5 NH4Fe3（SO4）2（OH）6 Fe2O3，SO2，SO3，NH3，O2，H2O 3.5 α-FeOOH Fe2O3，H2O Ⅱ．部分金属离子沉淀的pH： Mg2+ Fe2+ Ni2+ 开始沉淀的pH 9.4 6.5 6.7 沉淀完全的pH 12.4 9.7 9.5 Ⅲ．“氨浸“后所得溶液中主要成分为[Ni（NH3）6]2+，且存在[Ni（NH3）6]2+⇌ Ni2++6NH3请回答： （1）滤饼a的主要成分为___。 （2）滤饼b经洗涤、煅烧可得铁红。则“一次沉淀”时应控制pH=__（填“2.5或“3.5”），其原因为___。 （3）“氨浸”时生成[Ni（NH3）6]2+的离子方程式为___；此过程会同时加入 NH4HCO3，其目的为___。 （4）“沉淀”前须先”酸化”，用平衡移动原理解释其原因为__。 （5）实验室测得Ni3（OH）4CO3•4H2O（M=377）样品在空气中受热时样品失重率（失重率=固体样品损失的总质量/起始加入样品的质量×100%）与温度（T）的关系如图所示。 ①200oC时所得固体的化学式为___。 ②250～350oC之间反应的化学方程式为___。 （6）碱式碳酸镍可进一步转化制得镍氢电池。镍氢电池的工作原理为：Ni（OH）2+MNiOOH+MH（M表示储氢金属或合金）。该电池充电过程中阴极的电极反应式为___。 【答案】 ①. SiO2 ②. 3.5 ③. pH=3.5时，氧化铁产率高 ④. Ni（OH）2+6NH3•H2O=[Ni（NH3）6]2++2OH-+6H2O ⑤. NH4++OH-⇌NH3•H2O，消耗OH-，有利于Ni（OH）2的溶解，HCO3-+OH-⇌CO32-+H2O也消耗OH-，有利于Ni（OH）2的溶解，同时NH4++OH-⇌NH3•H2O，可以降低原料NH3•H2O的用量 ⑥. H+与NH3反应，促使[Ni（NH3）6]2+⇌Ni2++6NH3正向移动，生成更多的Ni2+，有利于后续获得更多产品碱式碳酸镍 ⑦. Ni3（OH）4CO3 ⑧. Ni3（OH）4CO33NiO+2H2O↑+CO2↑ ⑨. M+H2O+e-=MH+OH- 【解析】 【分析】根据流程：蛇纹石（含MgO、NiO、SiO2、Fe2O3、FeO等）用硫酸酸浸，SiO2不溶，过滤得到含有Mg2+、Ni2+、Fe2+、Fe3+的溶液，滤饼a的主要成分为SiO2，加入氨水调节pH=3.5，得到沉淀α-FeOOH，经洗涤、煅烧可得铁红，滤液中加氨水调节pH沉淀Ni2+、Fe2+，过滤得到Ni（OH）2、Fe（OH）2，用氨水氨浸沉淀溶解Ni（OH）2，Ni（OH）2+6NH3•H2O=[Ni（NH3）6]2++2OH-+6H2O，同时加入NH4HCO3促进Ni（OH）2的溶解，滤饼c为Fe（OH）2，将含有[Ni（NH3）6]2+的滤液用硫酸酸化得到Ni2+，再用碳酸钠沉淀得到Ni3（OH）4CO3•4H2O。 【详解】（1）SiO2不溶于硫酸，滤饼a的主要成分为SiO2； （2）滤饼b经洗涤、煅烧可得铁红，由表可知，pH=3.5时，氧化铁产率高，故调节pH=3.5沉淀Fe3+； （3）根据分析，“氨浸”时Ni（OH）2生成[Ni（NH3）6]2+，反应为：Ni（OH）2+6NH3•H2O=[Ni（NH3）6]2++2OH-+6H2O；此过程会同时加入 NH4HCO3，因为存在NH4++OH-⇌NH3•H2O，消耗OH-，有利于Ni（OH）2的溶解，HCO3-+OH-⇌CO32-+H2O也消耗OH-，有利于Ni（OH）2的溶解，同时NH4++OH-⇌NH3•H2O，可以降低原料NH3•H2O的用量； （4）已知，“氨浸“后所得溶液中主要成分为[Ni（NH3）6]2+，且存在[Ni（NH3）6]2+⇌Ni2++6NH3，加入硫酸酸化，H+与NH3反应，促使[Ni（NH3）6]2+⇌ Ni2++6NH3正向移动，生成更多的Ni2+，有利于后续获得更多产品碱式碳酸镍； （5）①Ni3（OH）4CO3•4H2O（M=377）中，w（H2O）=×100%=19.1%，由图可知，200oC时，失重率=19.1%，说明样品失去结晶水，此时的固体物质为Ni3（OH）4CO3； ②由图可知，250℃时物体为Ni3（OH）4CO3，300℃后固体物质不再变化，为镍的氧化物，设样品为1mol，300℃后，则根据镍元素守恒，最终的固体产物中含有3mol镍元素，此时固体物质的质量为：377g-377g×（1-40.3%）=151.731g，其中n（O）==3，故n（Ni）：n（O）=1：1，此时固体物质为NiO，故250～350oC之间反应的化学方程式为：Ni3（OH）4CO33NiO+2H2O↑+CO2↑； （6）镍氢电池的工作原理为：Ni（OH）2+MNiOOH+MH，充电时阴极得电子发生还原反应，则为水中氢离子放电生成氢后被M储存，电极反应为：M+H2O+e-=MH+OH-。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $