2018年全国统一高考化学试卷（新课标ⅱ）（含解析版）.pdf

第 1 页（共 32 页）2018 年全国统一高考化学试卷（新课标年全国统一高考化学试卷（新课标）一、选择题：本题共一、选择题：本题共 7 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 42 分。在每小题给出的四个选分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。项中，只有一项是符合题目要求的。1（6 分）化学与生活密切相关，下列说法错误的是（）A碳酸钠可用于去除餐具的油污 B漂白粉可用于生活用水的消毒 C氢氧化铝可用于中和过多胃酸 D碳酸钡可用于胃肠 X 射线造影检查 2（6 分）研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如图所示）。下列叙述错误的是（）A雾和霾的分散剂相同 B雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 CNH3是形成无机颗粒物的催化剂 D雾霾的形成与过度施用氮肥有关 3（6 分）实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。在光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是（）第 2 页（共 32 页）A B C D 4（6 分）W、X、Y 和 Z 为原子序数依次增大的四种短周期元素。W 与 X 可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y 的周期数是族序数的 3 倍；Z 原子最外层的电子数与 W 的电子总数相同，下列叙述正确的是（）AX 与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物 BY 与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键 C四种元素的简单离子具有相同的电子层结构 DW 的氧化物对应的水化物均为强酸 5（6 分）NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）A常温常压下，124gP4中所含 P 一 P 键数目为 4NA B100 mL 1molL1FeCl3溶液中所含 Fe3+的数目为 0.1NA C标准状况下，11.2L 甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为 2NA D密闭容器中，2 mol SO2和 1molO2催化反应后分子总数为 2NA 6（6 分）我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的 NaCO2二次电池，将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液。钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2+4Na2Na2CO3+C，下列说法错误的是（）第 3 页（共 32 页）A放电时，ClO4向负极移动 B充电时释放 CO2，放电时吸收 CO2 C放电时，正极反应为：3CO2+4e2CO32+C D充电时，正极反应为：Na+eNa 7（6 分）下列实验过程可以达到实验目的是（）编号 实验目的 实验过程 A 配制 0.4000molL1的NaOH 溶液 称取 4.0g 固体 NaOH 于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至 250mL 容量瓶中定容 B 探究维生素 C 的还原性 向盛有 2mL 黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素 C 溶液，观察颜色变化 C 制取并纯化氢气 向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体依次通过 NaOH 溶液、浓硫酸和 KMnO4溶液 D 探究浓度对反应速率的影响 向 2 支盛有 5mL 不同浓度 NaHSO3溶液的试管中同时加入 2mL5%H2O2溶液，观察实验现象 AA BB CC DD 二、非选择题：每个试题考生必须作答。二、非选择题：每个试题考生必须作答。8（14 分）我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿（ZnS，含有 SiO2和少量 FeS、CdS、PbS 杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：第 4 页（共 32 页）相关金属离子c0（Mn+）=0.1molL1形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下：金属离子 Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始沉淀的 pH 1.5 6.3 6.2 7.4 沉淀完全的 pH 2.8 8.3 8.2 9.4 回答下列问题：（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为 。（2）滤渣 1 的主要成分除 SiO2外还有 ；氧化除杂工序中 ZnO 的作用是 ，若不通入氧气，其后果是 。（3）溶液中的 Cd2+用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为 。（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为 ；沉积锌后的电解液可返回 工序继续使用。9（14 分）CH4CO2的催化重整不仅可以得到合成气（CO 和 H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：（1）CH4CO2催化重整反应为：CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g）。已知：C（s）+2H2（g）CH4（g）H=75kJmol1 C（s）+O2（g）=CO2（g）H=394kJmol1 C（s）+（g）=CO（g）H=111kJmol1 该催化重整反应的H=kJmol1有利于提高 CH4平衡转化率的条件是 （填标号）。A 高 温 低 压 B 低 温 高 压 C 高 温 高 压 D低温低压 某温度下，在体积为 2L 的容器中加入 2mol CH4、1molCO2以及催化剂进行重第 5 页（共 32 页）整反应，达到平衡时 CO2的转化率是 50%，其平衡常数为 mol2L2。（2）反中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳碳量减少。相关数据如下表：积碳反应 CH4（g）C（s）+2H2（g）消碳反应 CO2（g）+C（s）2CO（g）H/（kJmol1）75 172 催化剂 X 33 91 活化能/（kJmol1）催化剂 Y 43 72 由上表判断，催化剂 X Y（填“优于或劣于”），理由是 。在反应进料气组成，压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如右图 1 所示。升高温度时，下列关于积碳反应，消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是 （填标号）。AK积、K消均增加 BV积减小、V消增加 CK积减小、K消增加 DV消增加的倍数比 V积增加的倍数大 图 1 图 2 在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为 v=kp（CH4）p（CO2）0.5（k 为速率常数）。在 p（CH4）一定时，不同 p（CO2）下积碳量随时间的变化趋势如图 2 所示，则 Pa（CO2）、Pb（CO2）、Pc（CO2）从大到小的顺序为 。第 6 页（共 32 页）10（15 分）K3Fe（C2O4）33H2O（三草酸合铁酸钾）为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图，回答下列问题：（1）晒制蓝图时，用 K3Fe（C2O4）33H2O 作感光剂，以 K3Fe（CN）6溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为 2K3Fe（C2O4）32FeC2O4+3K2C2O4+2CO2；显色反应的化学方程式为 。（2）某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按如图所示装置进行实验。通入氮气的目的是 。实验中观察到装置 B、F 中澄清石灰水均变浑浊，装置 E 中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有 、。为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是 。样品完全分解后，装置 A 中的残留物含有 FeO 和 Fe2O3，检验 Fe2O3存在的方法是：。（3）测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。称量 mg 样品于锥形瓶中，溶解后加稀 H2SO4酸化，用 cmolL1KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是 。向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀 H2SO4酸化，用 cmolL1KMnO4溶液滴定至终点，消耗 KMnO4溶液 VmL该晶体中铁的质量分数的表达式为 。化学一选修化学一选修 3：物质结构与性质：物质结构与性质（15 分）分）11（15 分）硫及其化合物有许多用途。相关物质的物理常数如表所示：H2S S8 FeS2 SO2 SO3 H2SO4 熔点/85.5 115.2 600（分75.5 16.8 10.3 第 7 页（共 32 页）沸点/60.3 444.6 解）10.0 45.0 337.0 回答下列问题：（1）基态 Fe 原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为 ，基态 S 原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。（2）根据价层电子对互斥理论，H2S，SO2，SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是 。（3）图（a）为 S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为 。（4）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为 形，其中共价键的类型有 种；固体三氧化硫中存在如图（b）所示的三聚分子。该分子中 S 原子的杂化轨道类型为 。（5）FeS2晶体的晶胞如图（c）所示，晶胞边长为 anm，FeS2相对式量为 M、阿伏加德罗常数的值为 NA，其晶体密度的计算表达式为 gcm3；晶胞中 Fe2+位于 S22所形成的八面体的体心，该正八面体的边长为 nm。化学一选修化学一选修 5：有机化学基础：有机化学基础（15 分）分）12以葡萄糖为原料制得的山梨醇（A）和异山梨醇（B）都是重要的生物质转化平台化合物。E 是一种治疗心绞痛的药物。由葡萄糖为原料合成 E 的路线如下：第 8 页（共 32 页）回答下列问题：（1）葡萄糖的分子式为 。（2）A 中含有的官能团的名称为 。（3）由 B 到 C 的反应类型为 。（4）C 的结构简式为 。（5）由 D 到 E 的反应方程式为 。（6）F 是 B 的同分异构体，7.30g 的 F 与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24L 二氧化碳（标准状况），F 的可能结构共有 种（不考虑立体异构）；其中核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为 3：1：1 的结构简式为 。第 9 页（共 32 页）2018 年全国统一高考化学试卷（新课标年全国统一高考化学试卷（新课标）参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、选择题：本题共一、选择题：本题共 7 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 42 分。在每小题给出的四个选分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。项中，只有一项是符合题目要求的。1（6 分）化学与生活密切相关，下列说法错误的是（）A碳酸钠可用于去除餐具的油污 B漂白粉可用于生活用水的消毒 C氢氧化铝可用于中和过多胃酸 D碳酸钡可用于胃肠 X 射线造影检查 【考点】14：物质的组成、结构和性质的关系菁优网版权所有【分析】A碳酸钠水溶液呈碱性，碱性条件下促进油脂水解；B 当 把 漂 白 粉 撒 到 水 中 时，发 生 反 应Ca（ClO）2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO，HClO 具有强氧化性；C氢氧化铝属于弱碱，能中和酸；D碳酸钡能和稀盐酸反应生成有毒的氯化钡，但是硫酸钡不溶于稀盐酸、不溶于水。【解答】解：A碳酸钠水解生成 NaOH 而导致其水溶液呈碱性，碱性条件下促进油脂水解，从而除去油污，故 A 正确；B 当 把 漂 白 粉 撒 到 水 中 时，发 生 反 应Ca（ClO）2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO，HClO 具有强氧化性而杀菌消毒，所以漂白粉可用于生活用水的消毒，故 B 正确；C氢氧化铝属于弱碱，能中和胃酸中的盐酸而降低胃液酸性，所以氢氧化铝可以用于中和过多胃酸，故 C 正确；D碳酸钡能和稀盐酸反应生成有毒的氯化钡，但是硫酸钡不溶于稀盐酸、不溶于水，所以应该用硫酸钡而不是碳酸钡作胃肠 X 射线造影检查，故 D 错误；第 10 页（共 32 页）故选：D。【点评】本题考查物质结构和性质，侧重考查化学在生产生活中的应用，明确物质性质是解本题关键，会运用化学知识正确解释生产生活现象，题目难度不大。2（6 分）研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如图所示）。下列叙述错误的是（）A雾和霾的分散剂相同 B雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 CNH3是形成无机颗粒物的催化剂 D雾霾的形成与过度施用氮肥有关 【考点】EK：氮的氧化物的性质及其对环境的影响菁优网版权所有【分析】由图示可知雾霾的主要成分为颗粒物，其中无机颗粒物的主要成分为铵盐，可由氨气和硝酸、硫酸反应生成，以此解答该题。【解答】解：A雾和霾的分散剂都是空气，故 A 正确；B由图示可知雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵，故 B 正确；C由图示可知氨气参与反应生成铵盐，为反应物，不是催化剂，故 C 错误；D无机颗粒物的主要成分为铵盐，可形成雾霾，可知雾霾的形成与过度施用氮肥有关，故 D 正确。故选：C。【点评】本题考查环境污染问题，侧重于化学与生活、生产以及环境保护的考查，有利于培养学生良好的科学素养，树立环保意识，难度不大。第 11 页（共 32 页）3（6 分）实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。在光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是（）A B C D 【考点】T4：甲烷的取代反应菁优网版权所有【分析】CH4与 Cl2在光照条件下发生取代反应，取代反应的产物有 CH3Cl（g），CH2Cl2（l），CHCl3（l），CCl4（l）和 HCl。【解答】解：CH4与 Cl2在光照条件下发生取代反应，取代反应的产物有 CH3Cl（g），CH2Cl2（l），CHCl3（l），CCl4（l）和 HCl，产生的 CH2Cl2（l），CHCl3（l），CCl4（l）能附着在管壁上形成油状液滴，由于试管连接饱和食盐水，HCl 在其中的溶解度降低，所以 HCl 能和管内部的空气中的水蒸气形成白雾附着在管内壁上，整个反应是气体体积减少的反应，管内液第 12 页（共 32 页）面上升，所以 D 选项正确，故选：D。【点评】本题考查 CH4与 Cl2在光照下的取代反应，明确反应过程，产物及其物理状态和化学性质是解题的关键，为高频考点，题目难度不大，是基础题。4（6 分）W、X、Y 和 Z 为原子序数依次增大的四种短周期元素。W 与 X 可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y 的周期数是族序数的 3 倍；Z 原子最外层的电子数与 W 的电子总数相同，下列叙述正确的是（）AX 与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物 BY 与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键 C四种元素的简单离子具有相同的电子层结构 DW 的氧化物对应的水化物均为强酸 【考点】8F：原子结构与元素周期律的关系菁优网版权所有【分析】W、X、Y 和 Z 为原子序数依次增大的四种短周期元素，W 与 X 可生成一种红棕色有刺激性气味的气体，该气体是 NO2，则 W、X 分别是 N、O元素；Y 的周期数是族序数的 3 倍，其原子序数大于 O，则 Y 为 Na 元素；Z 原子最外层的电子数与 W 的电子总数相同，为 Cl 元素；AX 是 O 元素，与 W 形成的二元化合物有 NO、NO2、N2O5等；与 Y 元素形成的二元化合物有 Na2O、Na2O2；有 Z 元素形成的二元化合物有 ClO2、Cl2O7等；BNa 与 O 元素形成的化合物 Na2O2中含有共价键；C形成的简单离子中 W、X、Y 电子层结构相同；DW 的氧化物的水化物 HNO2是弱酸。【解答】解：W、X、Y 和 Z 为原子序数依次增大的四种短周期元素，W 与 X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体，该气体是 NO2，则 W、X 分别是N、O 元素；Y 的周期数是族序数的 3 倍，其原子序数大于 O，则 Y 为 Na元素；Z 原子最外层的电子数与 W 的电子总数相同，为 Cl 元素；第 13 页（共 32 页）AX 是 O 元素，与 W 形成的二元化合物有 NO、NO2、N2O5等；与 Y 元素形成的二元化合物有 Na2O、Na2O2；有 Z 元素形成的二元化合物有 ClO2、Cl2O7等，所以 X 与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物，故 A 正确；BNa 与 O 元素形成的化合物 Na2O2的电子式为，含有共价键和离子键，故 B 错误；C形成的简单离子中 W、X、Y 电子层有 2 个，而 Z 离子核外电子层有 3个，所以这四种元素简单离子电子层结构不相同，故 C 错误；DW 的氧化物的水化物 HNO3是强酸，而 HNO2为弱酸，故 D 错误；故选：A。【点评】本题考查原子结构和元素周期律，侧重考查学生分析、判断及知识综合运用能力，明确原子结构、物质结构、元素周期表结构、元素周期律即可解答，注意规律中的特殊现象，题目难度不大。5（6 分）NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）A常温常压下，124gP4中所含 P 一 P 键数目为 4NA B100 mL 1molL1FeCl3溶液中所含 Fe3+的数目为 0.1NA C标准状况下，11.2L 甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为 2NA D密闭容器中，2 mol SO2和 1molO2催化反应后分子总数为 2NA 【考点】4F：阿伏加德罗常数菁优网版权所有【分析】A1molP4含有 6molPP 键；BFeCl3溶液中存在 Fe3+的水解；C.1mol 乙烷含有 4molH，1mol 乙烯含有 4molH；DSO2和 O2的催化反应为可逆反应。【解答】解：A.124gP4的物质的量为=1mol，根据 P4的结构式，1molP4含有 6molPP 键，即含有 PP 键数目为 6NA，故 A 错误；BFeCl3溶液中存在 Fe3+的水解，所以 100 mL 1molL1FeCl3溶液中所含 Fe3+的数目小于 0.1mol，即小于 0.1NA，故 B 错误；第 14 页（共 32 页）C.1mol 甲烷含有 4molH，1mol 乙烯含有 4molH，二者无论按何种比例，相当于1mol 混合气体含有 4molH，则标准状况下，11.2L 甲烷和乙烯混合物中含 H有=2mol，即含氢原子数目为 2NA，故 C 正确；DSO2和 O2的催化反应为可逆反应，反应不可能完全进行，存在一个化学平衡，所以密闭容器中，2 mol SO2和 1molO2催化反应后分子总数不一定为2mol，即不一定为 2NA，故 D 错误，故选：C。【点评】本题考查阿伏伽德罗常数的简单计算，注意盐类水解知识和化学平衡知识的运用，明确 P4的结构是解题的关键，为易错点，题目难度不大，是基础题。6（6 分）我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的 NaCO2二次电池，将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液。钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2+4Na2Na2CO3+C，下列说法错误的是（）A放电时，ClO4向负极移动 B充电时释放 CO2，放电时吸收 CO2 C放电时，正极反应为：3CO2+4e2CO32+C D充电时，正极反应为：Na+eNa 【考点】BH：原电池和电解池的工作原理菁优网版权所有【分析】A放电时，Na 失电子作负极、Ni 作正极，电解质溶液中阴离子向负极移动；B放电时 Na 作负极、Ni 作正极，充电时 Ni 作阳极、Na 作阴极，则放电电池第 15 页（共 32 页）反 应 式 为 3CO2+4Na 2Na2CO3+C、充 电 电 池 反 应 式 为 2Na2CO3+C3CO2+4Na；C放电时负极反应式为 Nae=Na+、正极反应式为 3CO2+4e2CO32+C；D充电时，原来的正极作电解池的阳极，失电子发生氧化反应。【解答】解：A放电时，Na 失电子作负极、Ni 作正极，电解质溶液中阴离子向负极移动，所以 ClO4向负极移动，故 A 正确；B放电时 Na 作负极、Ni 作正极，充电时 Ni 作阳极、Na 作阴极，则放电电池反 应 式 为 3CO2+4Na 2Na2CO3+C、充 电 电 池 反 应 式 为 2Na2CO3+C3CO2+4Na，所以充电时释放 CO2，放电时吸收 CO2，故 B 正确；C放电时负极反应式为 Nae=Na+、正极反应式为 3CO2+4e2CO32+C，故C 正确；D充电时，原来的正极 Ni 作电解池的阳极，Na 作电解池阴极，则正极发生的反应为原来正极反应式的逆反应，即 2CO32+C4e=3CO2，负极发生的反应为 Na+eNa，故 D 错误；故选：D。【点评】本题考查原电池原理，明确充电电池中正负极、阴阳极发生反应关系是解本题关键，侧重考查学生分析判断能力，难点是电极反应式的书写，题目难度不大。7（6 分）下列实验过程可以达到实验目的是（）编号 实验目的 实验过程 A 配制 0.4000molL1的 NaOH 溶液 称取 4.0g 固体 NaOH 于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至 250mL 容量瓶中定容 B 探究维生素 C 的还原性 向盛有 2mL 黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素 C 溶液，观察颜色变化 C 制取并纯化氢气 向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体依次通过NaOH 溶液、浓硫酸和 KMnO4溶液 第 16 页（共 32 页）D 探究浓度对反应速率的影响 向 2 支盛有 5mL 不同浓度 NaHSO3溶液的试管中同时加入 2mL5%H2O2溶液，观察实验现象 AA BB CC DD 【考点】U5：化学实验方案的评价菁优网版权所有【分析】A在转移溶液之前应该将溶液冷却至室温，否则配制的溶液浓度偏高；B氯化铁具有氧化性、维生素 C 具有还原性，二者发生氧化还原反应而使溶液变色；C高锰酸钾溶液和氢气、HCl 都不反应，且最后通过酸性高锰酸钾溶液会导致得到的氢气中含有水蒸气；D要探究浓度对化学反应速率影响实验时，应该只有浓度不同其它条件必须完全相同。【解答】解：ANaOH 溶解过程是放热的，导致溶液浓度高于室温，如果在转移溶液之前未将溶液冷却至室温，否则配制的溶液体积偏小，则配制溶液浓度偏高，所以不能实现实验目的，故 A 不选；B氯化铁具有氧化性、维生素 C 具有还原性，二者发生氧化还原反应而生成亚铁离子，导致溶液由黄色变为浅绿色，则溶液变色，所以能实现实验目的，故 B 选；C高锰酸钾溶液和氢气、HCl 都不反应，且最后通过酸性高锰酸钾溶液会导致得到的氢气中含有水蒸气，所以不能实现实验目的，用 NaOH 吸收 HCl、用浓硫酸干燥气体即可，故 C 不选；D要探究浓度对化学反应速率影响实验时，应该只有浓度不同其它条件必须完全相同，该实验没有明确说明温度是否相同，并且实验现象也不明显，所以不能实现实验目的，故 D 不选，故选：B。【点评】本题考查化学实验评价，涉及溶液配制、性质检验、物质的分离提纯、化学反应速率影响因素探究等知识点，侧重考查学生实验操作、实验分析和判断能力，明确实验原理及物质性质是解本题关键，题目难度不大。第 17 页（共 32 页）二、非选择题：每个试题考生必须作答。二、非选择题：每个试题考生必须作答。8（14 分）我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿（ZnS，含有 SiO2和少量 FeS、CdS、PbS 杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：相关金属离子c0（Mn+）=0.1molL1形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下：金属离子 Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始沉淀的 pH 1.5 6.3 6.2 7.4 沉淀完全的 pH 2.8 8.3 8.2 9.4 回答下列问题：（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为2ZnS+3O22ZnO+2SO2。（2）滤渣 1 的主要成分除 SiO2外还有PbSO4；氧化除杂工序中 ZnO 的作用是调节溶液的 pH 到 2.86.2 之间，使 Fe3+完全沉淀，若不通入氧气，其后果是无法除去溶液中 Fe2+。（3）溶液中的 Cd2+用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为Cd2+Zn=Cd+Zn2+。（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为Zn2+2e=Zn；沉积锌后的电解液可返回溶浸工序继续使用。【考点】U3：制备实验方案的设计菁优网版权所有【分析】焙烧过程中发生的反应有 2ZnS+3O22ZnO+2SO2、4FeS+7O22Fe2O3+4SO2、2PbS+3O22PbO+2SO2、2CdS+3O22CdO+2SO2，所以焙烧过程中生成的气体是 SO2；然后加入稀硫酸酸浸，第 18 页（共 32 页）FeS（未焙烧）、ZnO、Fe2O3、PbO、CdO 和稀硫酸反应生成 Fe 2+、Zn 2+、Fe 3+、PbSO4、Cd2+，所以滤渣 1 为未反应的 SiO2和生成的 PbSO4；氧化除杂时通入氧气，使 Fe 2+转化为 Fe 3+，加入 ZnO 和稀硫酸反应调节溶液的pH 值，将 Fe 3+转化为 Fe（OH）3而除去 Fe 3+，滤渣 2 为生成的 Fe（OH）3；然后向溶液中加入 Zn，Zn 和 Cd2+发生氧化还原生成 Cd，然后过滤得到滤液，滤渣 3 为 Cd；将滤液电解得到 Zn；（1）焙烧过程中 ZnS、FeS、CdS、PbS 都和氧气发生氧化还原反应，但是 ZnS的反应是主要反应；（2）滤渣 1 的主要成分除 SiO2外还有生成的硫酸铅；ZnO 能和酸反应生成盐和水，从而改变溶液的 pH 值；如果不通入氧气，亚铁离子影响 Zn 的制备；（3）Cd2+和 Zn 发生氧化还原反应生成 Cd；（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极上溶液中 Zn 2+得电子生成 Zn；沉积锌后的电解液中锌离子浓度降低，可以通过返回溶浸工序继续使用。【解 答】解：焙 烧 过 程 中 发 生 的 反 应 有 2ZnS+3O22ZnO+2SO2、4FeS+7O22Fe2O3+4SO2、2PbS+3O22PbO+2SO2、2CdS+3O22CdO+2SO2，所以焙烧过程中生成的气体是 SO2；然后加入稀硫酸酸浸，FeS（未焙烧）、ZnO、Fe2O3、PbO、CdO 和稀硫酸反应生成 Fe 2+、Zn 2+、Fe 3+、PbSO4、Cd2+，所以滤渣 1 为未反应的 SiO2和生成的 PbSO4；氧化除杂时通入氧气，使 Fe 2+转化为 Fe 3+，加入 ZnO 和稀硫酸反应调节溶液的pH 值，将 Fe 3+转化为 Fe（OH）3而除去 Fe 3+，滤渣 2 为生成的 Fe（OH）3；然后向溶液中加入 Zn，Zn 和 Cd2+发生氧化还原生成 Cd，然后过滤得到滤液，滤渣 3 为 Cd；将滤液电解得到 Zn；（1）焙烧过程中 ZnS、FeS、CdS、PbS 都和氧气发生氧化还原反应，但是 ZnS的反应是主要反应，所以其主要方程式为 2ZnS+3O22ZnO+2SO2，故答案为：2ZnS+3O22ZnO+2SO2；（2）滤渣 1 的主要成分除 SiO2外还有 PbO 和稀硫酸生成的沉淀 PbSO4；ZnO能和酸反应生成盐和水，从而改变溶液的 pH 值，使溶液的 pH 调节在第 19 页（共 32 页）2.86.2 之间，从而 Fe 3+将转化为沉淀除去 Fe 3+；Fe2+、Zn2+开始沉淀、完全沉淀的 pH 相近，如果不通入氧气，Fe2+不能完全除去而影响 Zn 的制备，故答案为：PbSO4；调节溶液的 pH 到 2.86.2 之间，使 Fe3+完全沉淀；无法除去溶液中 Fe2+；（3）Cd2+和 Zn 发生氧化还原反应生成 Cd，离子方程式为 Cd2+Zn=Cd+Zn2+，故答案为：Cd2+Zn=Cd+Zn2+；（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极上溶液中 Zn 2+得电子生成 Zn，电极反应式为 Zn2+2e=Zn；沉积锌后的电解液中锌离子浓度降低，可以通过返回溶浸工序继续使用，从而减少资源浪费，故答案为：Zn2+2e=Zn；溶浸。【点评】本题考查物质制备，综合性较强，涉及物质分离提纯、电解原理、氧化还原反应、方程式的书写等知识点，明确流程图中各物质的性质、发生的反应及物质分离提纯方法是解本题关键，知道每一步的目的及原理，题目难度中等。9（14 分）CH4CO2的催化重整不仅可以得到合成气（CO 和 H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：（1）CH4CO2催化重整反应为：CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g）。已知：C（s）+2H2（g）CH4（g）H=75kJmol1 C（s）+O2（g）=CO2（g）H=394kJmol1 C（s）+（g）=CO（g）H=111kJmol1 该催化重整反应的H=+247kJmol1有利于提高 CH4平衡转化率的条件是A（填标号）。A 高 温 低 压 B 低 温 高 压 C 高 温 高 压 D低温低压 某温度下，在体积为 2L 的容器中加入 2mol CH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时 CO2的转化率是 50%，其平衡常数为mol2L2。（2）反中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳碳量第 20 页（共 32 页）减少。相关数据如下表：积碳反应 CH4（g）C（s）+2H2（g）消碳反应 CO2（g）+C（s）2CO（g）H/（kJmol1）75 172 催化剂 X 33 91 活化能/（kJmol1）催化剂 Y 43 72 由上表判断，催化剂 X劣于Y（填“优于或劣于”），理由是催化剂 X较催化剂 Y，积碳反应时，活化能低，反应速率快，消碳反应时，活化能高，反应速率慢，综合考虑，催化剂 X 较催化剂 Y 更利于积碳反应，不利于消碳反应，会降低催化剂活性。在反应进料气组成，压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如右图所示。升高温度时，下列关于积碳反应，消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是AD（填标号）。AK积、K消均增加 BV积减小、V消增加 CK积减小、K消增加 DV消增加的倍数比 V积增加的倍数大 在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为 v=kp（CH4）p（CO2）0.5（k 为速率常数）。在 p（CH4）一定时，不同 p（CO2）下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则 Pa（CO2）、Pb（CO2）、Pc（CO2）从大到小的顺序为pc（CO2）pb（CO2）pa（CO2）。第 21 页（共 32 页）【考点】CP：化学平衡的计算菁优网版权所有【专题】51E：化学平衡专题【分析】（1）C（s）+2H2（g）CH4（g）H=75kJmol1 C（s）+O2（g）=CO2（g）H=394kJmol1 C（s）+（g）=CO（g）H=111kJmol1 将方程式 2得 CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g），H 进行相应的改变；要提高 CH4平衡转化率应该使平衡正向移动，但是不能通过增大甲烷浓度实现；达到平衡时 CO2的转化率是 50%，根据方程式知，参加反应的 n（CO2）=n（CH4）=1mol50%=0.5mol，生成的 n（CO）=n（H2）=1mol，该化学反应 CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g），开始（mol/L）1 0.5 0 0 反应（mol/L）0.25 0.25 0.5 0.5 平衡（mol/L）0.75 0.25 0.5 0.5 化学平衡常数 K=；（2）消碳反应越容易发生，催化剂活性越好，消碳反应所需活化能越低，消碳反应越容易进行；A积碳反应和消碳反应的正反应都是吸热反应，升高温度平衡向吸热方向移动；B升高温度所有的化学反应速率都增大；第 22 页（共 32 页）C积碳反应和消碳反应的正反应都是吸热反应，升高温度平衡向吸热方向移动；D积碳量达到最大值以后再升高温度积碳量降低，V消增加的倍数比 V积增加的倍数大；在一定温度下，相同时间内，沉积的碳越多，则沉积碳生成速率越快，根据v=kp（CH4）p（CO2）0.5（k 为速率常数）知，p（CH4）一定时，沉积碳生成速率与二氧化碳压强成反比。【解答】解：（1）C（s）+2H2（g）CH4（g）H=75kJmol1 C（s）+O2（g）=CO2（g）H=394kJmol1 C（s）+（g）=CO（g）H=111kJmol1 将方程式 2得 CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g），H=2（111kJmol1）（75kJmol1）（394kJmol1）=+247kJ/mol；要提高 CH4平衡转化率应该使平衡正向移动，但是不能通过增大甲烷浓度实现，该反应的正反应是一个反应前后气体体积增加的吸热反应，升高温度、减小压强能使平衡正向移动，增大甲烷转化率，达到平衡时 CO2的转化率是 50%，根据方程式知，参加反应的 n（CO2）=n（CH4）=1mol50%=0.5mol，生成的 n（CO）=n（H2）=1mol，该化学反应 CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g），开始（mol/L）1 0.5 0 0 反应（mol/L）0.25 0.25 0.5 0.5 平衡（mol/L）0.75 0.25 0.5 0.5 化学平衡常数 K=；故答案为：+247；高温低压；（2）根据表中数据知，催化剂 X 较催化剂 Y，积碳反应时，活化能低，反应速率快，消碳反应时，活化能高，反应速率慢，综合考虑，催化剂 X 较催化剂 Y 更利于积碳反应，不利于消碳反应，会降低催化剂活性；A积碳反应和消碳反应的正反应都是吸热反应，升高温度平衡正向移动，则K积、K消均增加，故正确；第 23 页（共 32 页）B升高温度化学反应速率都增大，V积增加、V消增加，故错误；C积碳反应和消碳反应的正反应都是吸热反应，升高温度平衡正向移动，则K积、K消均增加，故错误；D积碳量达到最大值以后再升高温度积碳量降低，V消增加的倍数比 V积增加的倍数大，故正确；所以选 AD；故答案为：劣于；催化剂 X 较催化剂 Y，积碳反应时，活化能低，反应速率快，消碳反应时，活化能高，反应速率慢，综合考虑，催化剂 X 较催化剂Y 更利于积碳反应，不利于消碳反应，会降低催化剂活性；AD；在一定温度下，相同时间内，沉积的碳越多，则沉积碳生成速率越快，根据v=kp（CH4）p（CO2）0.5（k 为速率常数）知，p（CH4）一定时，沉积碳生成速率与二氧化碳压强成反比，根据图知，积碳量 abc，则 pc（CO2）pb（CO2）pa（CO2），故答案为：pc（CO2）pb（CO2）pa（CO2）。【点评】本题考查化学反应原理，涉及盖斯定律、化学平衡计算、外界条件对化学平衡影响等知识点，侧重考查学生分析、推断及图象分析能力，正确理解题给信息及出题人目的是解本题关键，难点是（2）题分析解答。10（15 分）K3Fe（C2O4）33H2O（三草酸合铁酸钾）为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图，回答下列问题：（1）晒制蓝图时，用 K3Fe（C2O4）33H2O 作感光剂，以 K3Fe（CN）6溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为 2K3Fe（C2O4）32FeC2O4+3K2C2O4+2CO2；显色反应的化学方程式为3FeC2O4+2K3Fe（CN）6=Fe3Fe（CN）62+3K2C2O4。（2）某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按如图所示装置进行实验。第 24 页（共 32 页）通入氮气的目的是排出装置中原有空气，避免 O2和 CO2干扰实验，同时用 N2把装置 A、E 中反应生成的气体排出进行后续检验。实验中观察到装置 B、F 中澄清石灰水均变浑浊，装置 E 中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有CO、CO2。为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是先关闭 A、E 中的酒精灯，冷却后再停止通入 N2。样品完全分解后，装置 A 中的残留物含有 FeO 和 Fe2O3，检验 Fe2O3存在的方法是：取少量装置 A 中残留物放入试管中，加入稀硫酸溶解，再滴加几滴 KSCN 溶液，若观察到溶液变红，则证明 A 中残留物中含 Fe2O3。（3）测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。称量 mg 样品于锥形瓶中，溶解后加稀 H2SO4酸化，用 cmolL1KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是当滴入最后一滴滴入后，溶液变成浅红色，且半分钟内不褪色。向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀 H2SO4酸化，用 cmolL1KMnO4溶液滴定至终点，消 耗 KMnO4溶 液 VmL 该 晶 体 中 铁 的 质 量 分 数 的 表 达 式 为 100%或100%（或%）。【考点】5C：物质的量浓度的相关计算；RD：探究物质的组成或测量物质的含量菁优网版权所有【分析】（1）显色过程是 FeC2O4中的亚铁离子与Fe（CN）63结合成蓝色沉淀，据此写出该后续方程式；（2）反应开始前通氮气，可排净装置中空气，以免氧气、二氧化碳对实验干扰，同