近三年高考化学真题分类汇编：化学反应与能量（2023年）

试卷更新日期：2023-07-24 类型：二轮复习

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一、选择题

1. 下列有关电极方程式或离子方程式错误的是

A、碱性锌锰电池的正极反应：MnO₂+H₂O+e^-=MnO(OH)+OH^- B、铅酸蓄电池充电时的阳极反应：Pb²⁺+2H₂O-2e^-=PbO₂+4H⁺ C、K₃[Fe(CN)₆]溶液滴入FeCl₂溶液中：K⁺+Fe²⁺+[Fe(CN)₆]^3-=KFe[Fe(CN)₆]↓ D、TiCl₄加入水中：TiCl₄+(x+2)H₂O=TiO₂·xH₂O↓+4H⁺+4Cl^-

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2. 油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光照条件下，颜料雌黄 $(A s_{2} S_{3})$ 褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应：

下列说法正确的是

A、 $S_{2} O_{3}^{2 -}$ 和 $S O_{4}^{2 -}$ 的空间结构都是正四面体形 B、反应Ⅰ和Ⅱ中，元素 $A s$ 和S都被氧化 C、反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的 $\frac{n (O_{2})}{n (H_{2} O)}$ ：Ⅰ<Ⅱ D、反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化 $1 m o l A s_{2} S_{3}$ 转移的电子数之比为3∶7

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3. 葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂，工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料，在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙，其阳极区反应过程如下：

下列说法错误的是

A、溴化钠起催化和导电作用 B、每生成 $1 m o l$ 葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了 $2 m o l$ 电子 C、葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物 D、葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应

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4. 某无隔膜流动海水电解法制 $H_{2}$ 的装置如下图所示，其中高选择性催化剂 $PRT$ 可抑制 $O_{2}$ 产生。下列说法正确的是

A、b端电势高于a端电势 B、理论上转移 ${2mole}^{-}$ 生成 ${4gH}_{2}$ C、电解后海水 $pH$ 下降 D、阳极发生： ${Cl}^{-} + H_{2} O - 2 e^{-} = HClO + H^{+}$

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5. 某工厂采用如下工艺制备 $Cr {(OH)}_{3}$ ，已知焙烧后 $Cr$ 元素以 $+6$ 价形式存在，下列说法错误的是

A、“焙烧”中产生 ${CO}_{2}$ B、滤渣的主要成分为 $Fe {(OH)}_{2}$ C、滤液①中 $Cr$ 元素的主要存在形式为 ${CrO}_{4}^{2 -}$ D、淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用

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6. 某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是

A、放电时负极质量减小 B、储能过程中电能转变为化学能 C、放电时右侧 $H^{+}$ 通过质子交换膜移向左侧 D、充电总反应： $Pb + {SO}_{4}^{2 -} + 2 {Fe}^{3 +} = {PbSO}_{4} + 2 {Fe}^{2 +}$

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7. 一定条件下，酸性 ${KMnO}_{4}$ 溶液与 $H_{2} C_{2} O_{4}$ 发生反应， $Mn$ (Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含 $Mn$ 粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是

A、 $Mn$ (Ⅲ)不能氧化 $H_{2} C_{2} O_{4}$ B、随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C、该条件下， $Mn$ (Ⅱ)和 $Mn$ (Ⅶ)不能大量共存 D、总反应为： $2 {MnO}_{4}^{-} + 5 C_{2} O_{4}^{2 -} + 16 H^{+} = 2 {Mn}^{2 +} + 10 {CO}_{2} ↑ + 8 H_{2} O$

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8. 科技是第一生产力，我国科学家在诸多领域取得新突破，下列说法错误的是

A、利用CO₂合成了脂肪酸：实现了无机小分子向有机高分子的转变 B、发现了月壤中的“嫦娥石[(Ca₈Y)Fe(PO₄)₇]”：其成分属于无机盐 C、研制了高效率钙钛矿太阳能电池，其能量转化形式：太阳能→电能 D、革新了海水原位电解制氢工艺：其关键材料多孔聚四氟乙烯耐腐蚀

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9. 2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是

A、液氮-液氢 B、液氧-液氢 C、液态 ${NO}_{2}$ -肼 D、液氧-煤油

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10. 下列化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是

A、石灰乳中存在沉淀溶解平衡 B、氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂 C、铜锌原电池工作时，正极和负极同时发生反应 D、Li、Na、K的金属性随其核外电子层数增多而增强

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11. 工业制备高纯硅的主要过程如下：
石英砂 $\to_{1800 ~ 2000 ℃}^{焦炭}$ 粗硅 $\to_{300 ℃}^{HCl} {SiHCl}_{3} \to_{1100 ℃}^{H_{2}}$ 高纯硅

下列说法错误的是

A、制备粗硅的反应方程式为 ${SiO}_{2} + 2 C \begin{matrix} \underline{\underline{高温}} \end{matrix} Si + 2 CO ↑$ B、1molSi含Si-Si键的数目约为 $4 \times 6.02 \times 10^{23}$ C、原料气HCl和 $H_{2}$ 应充分去除水和氧气 D、生成 ${SiHCl}_{3}$ 的反应为熵减过程

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12. 我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无 ${Cl}_{2}$ 生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为 $x mol \cdot h^{- 1}$ 。下列说法错误的是

A、b电极反应式为 $2 H_{2} O + 2 e^{-} = H_{2} ↑ + 2 {OH}^{-}$ B、离子交换膜为阴离子交换膜 C、电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜 D、海水为电解池补水的速率为 $2 x mol \cdot h^{- 1}$

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13. 室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应： $\frac{1}{2}$ S₈+e^-→ $\frac{1}{2}$ S $_{8}^{2 -}$ ， $\frac{1}{2}$ S $_{8}^{2 -}$ +e^-→S $_{4}^{2 -}$ ， 2Na⁺+ $\frac{x}{4}$ S $_{4}^{2 -}$ +2(1- $\frac{x}{4}$ )e^-→Na₂S_x

下列叙述错误的是

A、充电时Na⁺从钠电极向硫电极迁移 B、放电时外电路电子流动的方向是a→b C、放电时正极反应为：2Na⁺+ $\frac{x}{8}$ S₈+2e^-→Na₂S_x D、炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能

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14. 下列应用中涉及到氧化还原反应的是

A、使用明矾对水进行净化 B、雪天道路上撒盐融雪 C、暖贴中的铁粉遇空气放热 D、荧光指示牌被照发光

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15. 一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是

A	硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀	${6FeSO}_{4} {+O}_{2} {+2H}_{2} {O=2Fe}_{2} {({SO}_{4})}_{3} {+2Fe(OH)}_{2} ↓$
B	硫化钠溶液出现浑浊颜色变深	${Na}_{2} {S+2O}_{2} {=Na}_{2} {SO}_{4}$
C	溴水颜色逐渐褪去	${4Br}_{2} {+4H}_{2} {O=HBrO}_{4} +7HBr$
D	胆矾表面出现白色粉末	${CuSO}_{4} \cdot {5H}_{2} {O=CuSO}_{4} {+5H}_{2} O$

A、A B、B C、C D、D

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16. “肼合成酶”以其中的 ${Fe}^{2+}$ 配合物为催化中心，可将 ${NH}_{2} OH$ 与 ${NH}_{3}$ 转化为肼( ${NH}_{2} {NH}_{2}$ )，其反应历程如下所示。

下列说法错误的是

A、 ${NH}_{2} OH$ 、 ${NH}_{3}$ 和 $H_{2} O$ 均为极性分子 B、反应涉及 $N-H$ 、 $N-O$ 键断裂和 $N-N$ 键生成 C、催化中心的 ${Fe}^{2+}$ 被氧化为 ${Fe}^{3+}$ ，后又被还原为 ${Fe}^{2+}$ D、将 ${NH}_{2} OH$ 替换为 ${ND}_{2} OD$ ，反应可得 ${ND}_{2} {ND}_{2}$

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17. 一种以 $V_{2} O_{5}$ 和 $Zn$ 为电极、 $Zn {({CF}_{3} {SO}_{3})}_{2}$ 水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时， ${Zn}^{2+}$ 可插入 $V_{2} O_{5}$ 层间形成 ${Zn}_{x} V_{2} O_{5} \cdot {nH}_{2} O$ 。下列说法错误的是

A、放电时 $V_{2} O_{5}$ 为正极 B、放电时 ${Zn}^{2+}$ 由负极向正极迁移 C、充电总反应： ${xZn+V}_{2} O_{5} {+nH}_{2} {O=Zn}_{x} V_{2} O_{5} \cdot {nH}_{2} O$ D、充电阳极反应： ${Zn}_{x} V_{2} O_{5} \cdot {nH}_{2} {O-2xe}^{-} {=xZn}^{2+} {+V}_{2} O_{5} {+nH}_{2} O$

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18. 根据实验操作及现象，下列结论中正确的是

选项	实验操作及现象	结论
$A$	常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明显现象	稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
$B$	取一定量 ${Na}_{2} {SO}_{3}$ 样品，溶解后加入 ${BaCl}_{2}$ 溶液，产生白色沉淀。加入浓 ${HNO}_{3}$ ，仍有沉淀	此样品中含有 ${SO}_{4}^{2-}$
$C$	将银和 ${AgNO}_{3}$ 溶液与铜和 ${Na}_{2} {SO}_{4}$ 溶液组成原电池。连通后银表面有银白色金属沉积，铜电极附近溶液逐渐变蓝	$Cu$ 的金属性比 $Ag$ 强
$D$	向溴水中加入苯，振荡后静置，水层颜色变浅	溴与苯发生了加成反应

A、A B、B C、C D、D

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19. 用可再生能源电还原 ${CO}_{2}$ 时，采用高浓度的 $K^{+}$ 抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是

A、析氢反应发生在 ${IrO}_{x} - Ti$ 电极上 B、 ${Cl}^{-}$ 从 $Cu$ 电极迁移到 ${IrO}_{x} - Ti$ 电极 C、阴极发生的反应有： $2 {CO}_{2} + 12 H^{+} + 12 e^{-} = C_{2} H_{4} + 4 H_{2} O$ D、每转移 $1 mol$ 电子，阳极生成 $11.2 L$ 气体(标准状况)

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20. 在熔融盐体系中，通过电解 $T i O_{2}$ 和 $S i O_{2}$ 获得电池材料 $(T i S i)$ ，电解装置如图，下列说法正确的是

A、石墨电极为阴极，发生氧化反应 B、电极A的电极反应： $8 H^{+} + T i O_{2} + S i O_{2} + 8 e^{-} = T i S i + 4 H_{2} O$ C、该体系中，石墨优先于 $C l^{-}$ 参与反应 D、电解时，阳离子向石墨电极移动

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21. 关于反应 $2 N H_{2} O H + 4 F e^{3 +} = N_{2} O ↑ + 4 F e^{2 +} + 4 H^{+} + H_{2} O$ ，下列说法正确的是

A、生成 $1 m o l N_{2} O$ ，转移 $4 m o l$ 电子 B、 $N H_{2} O H$ 是还原产物 C、 $N H_{2} O H$ 既是氧化剂又是还原剂 D、若设计成原电池， $F e^{2 +}$ 为负极产物

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二、非选择题

22. 聚苯乙烯是一类重要的高分子材料，可通过苯乙烯聚合制得。

(1)、Ⅰ．苯乙烯的制备
已知下列反应的热化学方程式：
① $C_{6} H_{5} C_{2} H_{5} (g) + \frac{21}{2} O_{2} (g) = 8 C O_{2} (g) + 5 H_{2} O (g) Δ H_{1} = - 4386.9 k J \cdot m o l^{- 1}$

② $C_{6} H_{5} C H = C H_{2} (g) + 10 O_{2} (g) = 8 C O_{2} (g) + 4 H_{2} O (g) Δ H_{2} = - 4263.1 k J \cdot m o l^{- 1}$

③ $H_{2} (g) + \frac{1}{2} O_{2} (g) = H_{2} O (g) Δ H_{3} = - 241.8 k J \cdot m o l^{- 1}$

计算反应④ $C_{6} H_{5} C_{2} H_{5} (g) ⇌ C_{6} H_{5} C H = C H_{2} (g) + H_{2} (g)$ 的 $Δ H_{4} =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$ ；

(2)、在某温度、 $100 k P a$ 下，向反应器中充入 $1 m o l$ 气态乙苯发生反应④，其平衡转化率为50%，欲将平衡转化率提高至75%，需要向反应器中充入 $m o l$ 水蒸气作为稀释气(计算时忽略副反应)；

(3)、在 $913 K$ 、 $100 k P a$ 下，以水蒸气作稀释气。 $F e_{2} O_{3}$ 作催化剂，乙苯除脱氢生成苯乙烯外，还会发生如下两个副反应：
⑤ $C_{6} H_{5} C_{2} H_{5} (g) ⇌ C_{6} H_{6} (g) + C H_{2} = C H_{2} (g)$

⑥ $C_{6} H_{5} C_{2} H_{5} (g) + H_{2} (g) ⇌ C_{6} H_{5} C H_{3} (g) + C H_{4} (g)$

以上反应体系中，芳香烃产物苯乙烯、苯和甲苯的选择性S( $S = \frac{转化为目的产物所消耗乙苯的量}{已转化的乙苯总量} \times 100 %$ )随乙苯转化率的变化曲线如图所示，其中曲线b代表的产物是，理由是；

(4)、关于本反应体系中催化剂 $F e_{2} O_{3}$ 的描述错误的是____；

A、X射线衍射技术可测定 $F e_{2} O_{3}$ 晶体结构 B、 $F e_{2} O_{3}$ 可改变乙苯平衡转化率 C、 $F e_{2} O_{3}$ 降低了乙苯脱氢反应的活化能 D、改变 $F e_{2} O_{3}$ 颗粒大小不影响反应速率

(5)、Ⅱ．苯乙烯的聚合

苯乙烯聚合有多种方法，其中一种方法的关键步骤是某 $C u$ (Ⅰ)的配合物促进 $C_{6} H_{5} C H_{2} X$ (引发剂，X表示卤素)生成自由基 $C_{6} H_{5} C H_{2} ·$ ，实现苯乙烯可控聚合。
引发剂 $C_{6} H_{5} C H_{2} C l 、 C_{6} H_{5} C H_{2} B r 、 C_{6} H_{5} C H_{2} I$ 中活性最高的是；

(6)、室温下，① $C u^{+}$ 在配体L的水溶液中形成 ${[C u {(L)}_{2}]}^{+}$ ，其反应平衡常数为K；② $C u B r$ 在水中的溶度积常数为 $K_{s p}$ 。由此可知， $C u B r$ 在配体L的水溶液中溶解反应的平衡常数为(所有方程式中计量系数关系均为最简整数比)。

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23. 超纯 $G a (C H_{3})_{3}$ 是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯 $G a (C H_{3})_{3}$ 方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯 $G a (C H_{3})_{3}$ 的工艺流程如下：

已知：①金属 $G a$ 的化学性质和 $A l$ 相似， $G a$ 的熔点为 $29.8 ℃$ ；

② $E t_{2} O$ (乙醚)和 $N R_{3}$ (三正辛胺)在上述流程中可作为配体；

③相关物质的沸点：

物质

$G a (C H_{3})_{3}$

$E t_{2} O$

$C H_{3} I$

$N R_{3}$

沸点/ $℃$

55.7

34.6

42.4

365.8

回答下列问题：

(1)、晶体 $G a (C H_{3})_{3}$ 的晶体类型是；

(2)、“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在 $40 - 45 ℃$ 的原因是，阴极的电极反应式为；

(3)、“合成 $G a {(C H_{3})}_{3} (E t_{2} O)$ ”工序中的产物还包括 $M g I_{2}$ 和 $C H_{3} M g I$ ，写出该反应的化学方程式：；

(4)、“残渣”经纯水处理，能产生可燃性气体，该气体主要成分是；

(5)、下列说法错误的是____；

A、流程中 $E t_{2} O$ 得到了循环利用 B、流程中，“合成 $G a_{2} M g_{5}$ ”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行 C、“工序X”的作用是解配 $G a {(C H_{3})}_{3} (N R_{3})$ ，并蒸出 $G a {(C H_{3})}_{3}$ D、用核磁共振氢谱不能区分 $G a {(C H_{3})}_{3}$ 和 $C H_{3} I$

(6)、直接分解 $G a {(C H_{3})}_{3} (E t_{2} O)$ 不能制备超纯 $G a {(C H_{3})}_{3}$ ，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯 $G a {(C H_{3})}_{3}$ 的理由是；

(7)、比较分子中的 $C - G a - C$ 键角大小： $G a {(C H_{3})}_{3}$ $G a {(C H_{3})}_{3} (E t_{2} O)$ (填“>”“<”或“=”)，其原因是。

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24. 硫酸工业在国民经济中占有重要地位。

(1)、我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CuSO₄·5H₂O)取精华法”。借助现代仪器分析，该制备过程中CuSO₄·5H₂O分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况，数值已省略)如下图所示。700℃左右有两个吸热峰，则此时分解生成的氧化物有SO₂、和(填化学式)。


(2)、铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(76%以下)，副产物为亚硝基硫酸，主要反应如下：
NO₂+SO₂+H₂O=NO+H₂SO₄

2NO+O₂=2NO₂

(ⅰ)上述过程中NO₂的作用为。

(ⅱ)为了适应化工生产的需求，铅室法最终被接触法所代替，其主要原因是(答出两点即可)。

(3)、接触法制硫酸的关键反应为SO₂的催化氧化：
SO₂(g)+ $\frac{1}{2}$ O₂(g) $⇌$ SO₃(g) ΔH=-98.9kJ·mol^-1

(ⅰ)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示，下列说法正确的是。



a．温度越高，反应速率越大

b．α=0.88的曲线代表平衡转化率

c．α越大，反应速率最大值对应温度越低

d．可根据不同 $α$ 下的最大速率，选择最佳生产温度

(ⅱ)为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化率关系如下图所示，催化性能最佳的是(填标号)。



(ⅲ)设O₂的平衡分压为p，SO₂的平衡转化率为α_e ，用含p和α_e的代数式表示上述催化氧化反应的K_p=(用平衡分压代替平衡浓度计算)。

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25. 某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含（

{Ni}^{2 +} 、 {Co}^{2 +} 、 {Fe}^{2 +} 、 {Fe}^{3 +} 、 {Mg}^{2 +}

和

{Mn}^{2 +}

)。实现镍、钴、镁元素的回收。

已知：

物质	$Fe {(OH)}_{3}$	$Co {(OH)}_{2}$	$Ni {(OH)}_{2}$	$Mg {(OH)}_{2}$
$K_{sp}$	$10^{- 37.4}$	$10^{- 14.7}$	$10^{- 14.7}$	$10^{- 10.8}$

回答下列问题：

(1)、用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为(答出一条即可)。

(2)、“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸

(H_{2} {SO}_{5})

，

1 {molH}_{2} {SO}_{5}

中过氧键的数目为。

(3)、“氧化”中，用石灰乳调节

pH = 4

，

{Mn}^{2 +}

被

H_{2} {SO}_{5}

氧化为

{MnO}_{2}

，该反应的离子方程式为(

H_{2} {SO}_{5}

的电离第一步完全，第二步微弱)；滤渣的成分为

{MnO}_{2}

、(填化学式)。

(4)、“氧化”中保持空气通入速率不变，

Mn

(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。

{SO}_{2}

体积分数为时，

Mn

(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大

{SO}_{2}

体积分数时，

Mn

(Ⅱ)氧化速率减小的原因是。

(5)、“沉钴镍”中得到的

Co

(Ⅱ)在空气中可被氧化成

CoO (OH)

，该反应的化学方程式为。

(6)、“沉镁”中为使

{Mg}^{2 +}

沉淀完全

(25 ℃)

，需控制

pH

不低于(精确至0.1)。

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26. ${SiCl}_{4}$ 是生产多晶硅的副产物。利用 ${SiCl}_{4}$ 对废弃的锂电池正极材料 ${LiCoO}_{2}$ 进行氯化处理以回收Li、Co等金属，工艺路线如下：


回答下列问题：

(1)、Co位于元素周期表第周期，第族。

(2)、烧渣是LiCl、 ${CoCl}_{2}$ 和 ${SiO}_{2}$ 的混合物，“500℃焙烧”后剩余的 ${SiCl}_{4}$ 应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，用化学方程式表示其原因。

(3)、鉴别洗净的“滤饼3”和固体 ${Na}_{2} {CO}_{3}$ 常用方法的名称是。

(4)、已知 $K_{sp} [Co {(OH)}_{2}] = 5.9 \times 10^{- 15}$ ，若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中 ${Co}^{2 +}$ 浓度为 $mol \cdot L^{- 1}$ 。“850℃煅烧”时的化学方程式为。

(5)、导致 ${SiCl}_{4}$ 比 ${CCl}_{4}$ 易水解的因素有(填标号)。
a．Si-Cl键极性更大        b．Si的原子半径更大

c．Si-Cl键键能更大        d．Si有更多的价层轨道

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27. 学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题：

(1)、铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为，装置B的作用为。

(2)、铜与过量 $H_{2} O_{2}$ 反应的探究如下：

实验②中Cu溶解的离子方程式为；产生的气体为。比较实验①和②，从氧化还原角度说明 $H^{+}$ 的作用是。

(3)、用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X为铜的氧化物，提纯干燥后的X在惰性氛围下加热，mgX完全分解为ng黑色氧化物Y， $\frac{n}{m} = \frac{5}{6}$ 。X的化学式为。

(4)、取含X粗品0.0500g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂，用 $0.1000 mol \cdot L^{- 1} {Na}_{2} S_{2} O_{3}$ 标准溶液滴定，滴定终点时消耗 ${Na}_{2} S_{2} O_{3}$ 标准溶液15.00mL。(已知： $2 {Cu}^{2 +} + 4 I^{-} = 2 CuI ↓ + I_{2}$ ， $I_{2} + 2 S_{2} O_{3}^{2 -} = 2 I^{-} + S_{4} O_{6}^{2 -}$ )标志滴定终点的现象是，粗品中X的相对含量为。

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28. 纳米碗 $C_{40} H_{10}$ 是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下， $C_{40} H_{10}$ 可以由 $C_{40} H_{20}$ 分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。 $C_{40} H_{20} (g) \overset{H \cdot}{\to} C_{40} H_{18} (g) + H_{2} (g)$ 的反应机理和能量变化如下：




回答下列问题：

(1)、已知 $C_{40} H_{x}$ 中的碳氢键和碳碳键的键能分别为 $431.0 kJ \cdot {mol}^{- 1}$ 和 $298.0 kJ \cdot {mol}^{- 1}$ ， H-H键能为 $436.0 kJ \cdot {mol}^{- 1}$ 。估算 $C_{40} H_{20} (g) ⇌ C_{40} H_{18} (g) + H_{2} (g)$ 的 $Δ H =$ $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ 。

(2)、图示历程包含个基元反应，其中速率最慢的是第个。

(3)、 $C_{40} H_{10}$ 纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为、。

(4)、1200K时，假定体系内只有反应 $C_{40} H_{12} (g) ⇌ C_{40} H_{10} (g) + H_{2} (g)$ 发生，反应过程中压强恒定为 $p_{0}$ (即 $C_{40} H_{12}$ 的初始压强)，平衡转化率为α，该反应的平衡常数 $K_{p}$ 为(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

(5)、 ${\overset{\cdot}{C}}_{40} H_{19} (g) ⇌ C_{40} H_{18} (g) + H \cdot (g)$ 及 ${\overset{\cdot}{C}}_{40} H_{11} (g) ⇌ C_{40} H_{10} (g) + H \cdot (g)$ 反应的 $\ln K$ ( $K$ 为平衡常数)随温度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下， $lnK=- \frac{ΔH}{RT} +c$ (R为理想气体常数，c为截距)。图中两条线几乎平行，从结构的角度分析其原因是。


(6)、下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成 $C_{40} H_{10}$ 的反应速率的是(填标号)。
a．升高温度    b．增大压强    c．加入催化剂

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29. LiMn₂O₄作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO₃ ，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备LiMn₂O₄的流程如下：

已知：K_sp[Fe(OH)₃]=2.8×10^-39 ， K_sp[Al(OH)₃]=1.3×10^-33 ， K_sp[Ni(OH)₂]=5.5×10^-16。

回答下列问题：

(1)、硫酸溶矿主要反应的化学方程式为。为提高溶矿速率，可采取的措施(举1例)。

(2)、加入少量MnO₂的作用是。不宜使用H₂O₂替代MnO₂ ，原因是。

(3)、溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe³⁺)=mol·L^-1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是。

(4)、加入少量BaS溶液除去Ni²⁺ ，生成的沉淀有。

(5)、在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应不断。电解废液可在反应器中循环利用。

(6)、缎烧窑中，生成LiMn₂O₄反应的化学方程式是。

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30. 硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题：

(1)、在 $N_{2}$ 气氛中， ${FeSO}_{4} \cdot 7 H_{2} O$ 的脱水热分解过程如图所示：

根据上述实验结果，可知 $x =$ ， $y =$ 。

(2)、已知下列热化学方程式：
${FeSO}_{4} \cdot 7 H_{2} O (s) = {FeSO}_{4} (s) + 7 H_{2} O (g) Δ H_{1} = akJ \cdot {mol}^{- 1}$

${FeSO}_{4} \cdot {xH}_{2} O (s) = {FeSO}_{4} (s) + {xH}_{2} O (g) Δ H_{2} = bkJ \cdot {mol}^{- 1}$

${FeSO}_{4} \cdot {yH}_{2} O (s) = {FeSO}_{4} (s) + {yH}_{2} O (g) Δ H_{3} = ckJ \cdot {mol}^{- 1}$

则 ${FeSO}_{4} \cdot 7 H_{2} O (s) + {FeSO}_{4} \cdot {yH}_{2} O (s) = 2 ({FeSO}_{4} \cdot {xH}_{2} O) (s)$ 的 $Δ H =$ $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ 。

(3)、将 ${FeSO}_{4}$ 置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应： $2 {FeSO}_{4} (s) ⇌ {Fe}_{2} O_{3} (s) + {SO}_{2} (g) + {SO}_{3} (g)$ (Ⅰ)。平衡时 $P_{{SO}_{3}} - T$ 的关系如下图所示。 $660 K$ 时，该反应的平衡总压 $P_{总} =$ $kPa$ 、平衡常数 $K_{p} (Ⅰ) =$ ${(kPa)}^{2}$ 。 $K_{p} (Ⅰ)$ 随反应温度升高而(填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)、提高温度，上述容器中进一步发生反应 $2 {SO}_{3} (g) ⇌ 2 {SO}_{2} (g) + O_{2} (g)$ (Ⅱ)，平衡时 $P_{O_{2}} =$ (用 $P_{{SO}_{3}} 、 P_{{SO}_{2}}$ 表示)。在 $929 K$ 时， $P_{总} = 84.6 kPa 、 P_{{SO}_{3}} = 35.7 kPa$ ，则 $P_{{SO}_{2}} =$ $kPa$ ， $K_{p} (Ⅱ) =$ $kPa$ (列出计算式)。

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31. 铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：

已知：最高价铬酸根在酸性介质中以 ${Cr}_{2} O_{7}^{2-}$ 存在，在碱性介质中以 ${CrO}_{4}^{2-}$ 存在。

回答下列问题：

(1)、煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为(填化学式)。

(2)、水浸渣中主要有 ${SiO}_{2}$ 和。

(3)、“沉淀”步骤调 $pH$ 到弱碱性，主要除去的杂质是。

(4)、“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以 ${MgSiO}_{3}$ 和 ${MgNH}_{4} {PO}_{4}$ 的形式沉淀，该步需要控制溶液的 $pH \approx 9$ 以达到最好的除杂效果，若 $pH<9$ 时，会导致； $pH>9$ 时，会导致。

(5)、“分离钒”步骤中，将溶液 $pH$ 调到1.8左右得到 $V_{2} O_{5}$ 沉淀， $V_{2} O_{5}$ 在 $pH < 1$ 时，溶解为 ${VO}_{2}^{+}$ 或 ${VO}^{3+}$ 在碱性条件下，溶解为 ${VO}_{3}^{-}$ 或 ${VO}_{4}^{3-}$ ，上述性质说明 $V_{2} O_{5}$ 具有_______(填标号)。

A、酸性 B、碱性 C、两性

(6)、“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠( ${Na}_{2} S_{2} O_{5}$ )溶液，反应的离子方程式为。

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32. ${BaTiO}_{3}$ 是一种压电材料。以 ${BaSO}_{4}$ 为原料，采用下列路线可制备粉状 ${BaTiO}_{3}$ 。

回答下列问题：

(1)、“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是。

(2)、“焙烧”后固体产物有 ${BaCl}_{2}$ 、易溶于水的 $BaS$ 和微溶于水的 $CaS$ 。“浸取”时主要反应的离子方程式为。

(3)、“酸化”步骤应选用的酸是(填标号)。
a．稀硫酸 b．浓硫酸 c．盐酸 d．磷酸

(4)、如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？，其原因是。

(5)、“沉淀”步骤中生成 $BaTiO {(C_{2} O_{4})}_{2}$ 的化学方程式为。

(6)、“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的 $n_{{CO}_{2}} ： n_{CO} =$ 。

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33. 甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：

(1)、已知下列反应的热化学方程式：
① $3 O_{2} (g) = 2 O_{3} (g)$      $K_{1}$      $Δ H_{1} = 285 kJ \cdot {mol}^{- 1}$

② $2 {CH}_{4} (g) + O_{2} (g) = 2 {CH}_{3} OH (l)$       $K_{2}$      $Δ H_{2} = - 329 kJ \cdot {mol}^{- 1}$

反应③ ${CH}_{4} (g) + O_{3} (g) = {CH}_{3} OH (l) + O_{2} (g)$ 的 $Δ H_{3} =$ $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ ，平衡常数 $K_{3} =$ (用 $K_{1} 、 K_{2}$ 表示)。

(2)、电喷雾电离等方法得到的 $M^{+}$ ( ${Fe}^{+} 、 {Co}^{+} 、 {Ni}^{+}$ 等)与 $O_{3}$ 反应可得 ${MO}^{+}$ 。 ${MO}^{+}$ 与 ${CH}_{4}$ 反应能高选择性地生成甲醇。分别在 $300 K$ 和 $310 K$ 下(其他反应条件相同)进行反应 ${MO}^{+} + {CH}_{4} = M^{+} + {CH}_{3} OH$ ，结果如下图所示。图中 $300 K$ 的曲线是(填“a”或“b”。 $300 K$ 、 $60 s$ 时 ${MO}^{+}$ 的转化率为(列出算式)。


(3)、 ${MO}^{+}$ 分别与 ${CH}_{4} 、 {CD}_{4}$ 反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似，图中以 ${CH}_{4}$ 示例)。


(ⅰ)步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则 ${MO}^{+}$ 与 ${CD}_{4}$ 反应的能量变化应为图中曲线(填“c”或“d”)。

(ⅲ) ${MO}^{+}$ 与 ${CH}_{2} D_{2}$ 反应，氘代甲醇的产量 ${CH}_{2} DOD$ ${CHD}_{2} OH$ (填“＞”“＜”或“=”)。若 ${MO}^{+}$ 与 ${CHD}_{3}$ 反应，生成的氘代甲醇有种。

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