河南省安阳市林州一中2022届高三化学上学期升学试题含解析

2022-2022学年河南省安阳市林州一中高三（上）升学化学试卷　一、选择题（每题6分，共42分）1．茶叶中铁元素的检验可经过以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品不能都用到的是（　　）A．将茶叶灼烧灰化，选用①、②和⑨B．用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦C．过滤得到的滤液，选用④、⑤和⑦D．检验滤液中的Fe3+，选用③、⑧和⑩　2．已知C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=akJ•mol﹣12C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=﹣220kJ•mol﹣1H﹣H、O=O和O﹣H键的键能分别为436、496和462kJ•mol﹣1，则a为（　　）A．﹣332B．﹣118C．+350D．+130　3．设NA为阿伏伽德罗常数的值．下列说法正确的是（　　）A．高温下，0.2molFe与足量水蒸气反应，生成的H2分子数目为0.3NAB．室温下，1LpH=13的NaOH溶液中，由水电离的OH﹣离子数目为0.1NAC．氢氧燃料电池正极消耗22.4L（标准状况）气体时，电路中通过的电子数目为2NAD．5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中，生成28gN2时，转移的电子数目为3.75NA　4．目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型，NiMH中的M表示储氢金属或合金．该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni（OH）2+M=NiOOH+MH，已知：6NiOOH+NH3+H2O+OH﹣=6Ni（OH）2+NO2﹣，下列说法正确的是（　　）A．NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为NiOOH+H2O+e﹣=Ni（OH）2+OH﹣B．充电过程中OH﹣离子从阳极向阴极迁移C．充电过程中阴极的电极反应式：H2O+M+e﹣=MH+OH﹣，H2O中的H被M还原D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液　5．下列离子方程式的书写正确的是（　　）A．误将洁厕灵与消毒液混合：2H++Cl﹣+ClO﹣═Cl2↑+H2OB．玻璃试剂瓶被烧碱溶液腐蚀：SiO2+2Na++2OH﹣═Na2SiO3↓+H2OC．高锰酸钾酸性溶液吸收二氧化硫：SO2+MnO4﹣+4H+═SO42﹣+Mn2++2H2OD．用过氧化氢从酸化的海带灰浸出液中提取碘：2I﹣+H2O2═I2+2OH﹣　-22-6．已知酸性K2Cr2O7溶液可与FeSO4反应生成Fe3+和Cr3+．现将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中Fe3+的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示，下列说法中不正确的是（　　）A．图中AB段的氧化剂为K2Cr2O7B．图中BC段发生的反应为2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2C．开始加入的K2Cr2O7为0.25molD．K2Cr2O7可与FeSO4反应的物质的量为1：3　7．雾霾严重影响人们的生活与健康．某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子：Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42﹣、NO3﹣、Cl﹣．某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后试样溶液，设计并完成了如图的实验：根据以上的实验操作与现象，该同学得出的结论不正确的是（　　）A．试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42﹣和NO3﹣B．试样中可能存在Na+、Cl﹣C．试样中一定不含Al3+D．该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4　　二、非选择题8．（14分）（2022秋•林州市校级月考）半导体生产中常需要控制掺杂，以保证控制电阻率，三氯化磷（PCl3）是一种重要的掺杂剂．实验室要用黄磷（即白磷）与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3，装置如图所示：（部分夹持装置略去）-22-已知：①黄磷与少量Cl2反应生成PCl3，与过量Cl2反应生成PCl5；②PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HC1；③PCl3遇O2会生成POCl3，POCl3溶于PCl3；④PCl3、POCl3的熔沸点见表：物质熔点/℃沸点/℃PCl3﹣11275.5POCl32105.3请回答下列问题：（1）A装置中制氯气的离子方程式为　　　　　　．（2）B中所装试剂是　　　　　　，F中碱石灰的作用有两种，分别是　　　　　　、　　　　　　．（3）实验时，检査装置气密性后，先打开K3通入干燥的CO2，再迅速加入黄磷．通干燥CO2的作用是　　　　　　．（4）粗产品中常含有POCl3、PCl5等，加入黄磷加热除去PCl5后，通过　　　　　　（填实验操作名称），即可得到较纯净的PCl3．（5）实验结束时，可以利用C中的试剂吸收多余的氯气，C中反应的离子方程式为　　　　　　．（6）通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数①迅速称取1.00g产品，加水反应后配成250mL溶液；②取以上溶液25.00mL，向其中加入10.00mL0.1000mol/L碘水，充分反应；③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液，用0.1000mol/L的Na2S2O3溶液滴定；④重复②、③操作平均消耗Na2S2O3溶液8.40mL．已知：H3PO3+H2O+I2═H3PO4+2HI，I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6，假设测定过程中没有其他反应．根据上述数据，该产品中PC13的质量分数为　　　　　　．　9．（13分）（2022•张掖三模）工业上常回收冶炼锌废渣中的锌（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质），并用来生产ZnSO4•6H2O晶体，其工艺流程如下，有关氢氧化物沉淀时的pH如下表．氢氧化物Al（OH）3Fe（OH）3Fe（OH）2Zn（OH）2-22-开始沉淀的pH3.31.56.55.4沉淀完全的pH5.23.79.78.0（1）上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有　　　　　　．（2）在“除杂Ⅰ”步骤中，需再加入适量H2O2溶液的目的是　　　　　　．为使Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀完全，而Zn（OH）2不沉淀，应控制溶液的pH范围为　　　　　　．为控制上述PH范围可选择加入的试剂或药品是　　　　　　．A．ZnOB．氨水C．固体NaOHD．ZnCO3（3）在“除杂Ⅱ”步骤中，加入Zn粉的作用是　　　　　　．“操作A”的名称是　　　　　　．（4）常温下，已知Ksp〔Cu（OH）2〕=2×10﹣20，某CuSO4溶液里c（Cu2+）=0.02mol•L﹣1，如果要生成Cu（OH）2沉淀，则应调整溶液pH大于　　　　　　．　10．（16分）（2022秋•林州市校级月考）火力发电厂释放出大量氮氧化物（NOx）、SO2和CO2等气体会造成环境问题．对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的．（1）脱硝．利用甲烷催化还原NOx：CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=﹣574kJ•mol﹣1CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=﹣1160kJ•mol﹣1甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为　　　　　　．（2）脱碳．将CO2转化为甲醇：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）①在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2进行上述反应．测得CO2和CH3OH（g）浓度随时间变化如图1所示．回答：0～10min内，氢气的平均反应速率为　　　　　　mol/（L•min）；第10min后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1molCO2（g）和1molH2O（g），则平衡　　　　　　（填“正向”、“逆向”或“不”）移动．②如图2，25℃时以甲醇燃料电池（电解质溶液为稀硫酸）为电源来电解300mL某NaCl溶液，正极反应式为　　　　　　．在电解一段时间后，NaCl溶液的pH值变为13（假设NaCl溶液的体积不变），则理论上消耗甲醇的物质的量为　　　　　　mol．③取五份等体积的CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度T的关系曲线如图3所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3　　　　　　0（填“＞”、“＜”或“=”）．（3）脱硫．燃煤废气经脱硝、脱碳后，与一定量氨气、空气反应，生成硫酸铵．硫酸铵水溶液呈酸性的原因是　　　　　　（用离子方程式表示）；室温时，向（NH4）2SO4，溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性，则所得溶液中微粒浓度大小关系c（Na+）　　　　　　c（NH3•H2O）．（填“＞”、“＜”或“=”）　-22-　三、【化学-化学与技术】（15分）11．（15分）（2022•红塔区校级模拟）甲酸钠广泛用作催化剂、稳定合成剂、印染行业的还原剂，还可用于生产保险粉、草酸和甲酸．甲酸钠用电石炉废气（75%～90%CO，以及少量CO2、H2S、N2、CH4等）合成，其合成部分工艺流程如下：（1）上述工艺用碱液洗涤的目的是　　　　　　，可能发生的反应有　　　　　　（写两个化学方程式）．（2）上述合成工艺中采用循环喷射吸收合成，其目的是　　　　　　；最后尾气主要成分是　　　　　　．（3）甲酸钠高温时分解制取草酸钠（Na2C2O4）的化学方程式为　　　　　　．（4）在甲酸钠、氢氧化钠混合溶液中通入二氧化硫气体．可得到重要的工业产品保险粉（Na2S2O4），同时产生二氧化碳气体，该反应的离子方程式为　　　　　　．（5）某厂测知合成塔中甲酸钠生产产率为40%，要制得溶质质量分数为5%的HCOONa溶液1吨，需要CO在标况下的体积为　　　　　　．　　四、【化学一物质结构与性质】（15分）12．（2022秋•林州市校级月考）周期表中前四周期元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次递增．R的基态原子中占据哑铃形原子轨道的电子数为1；W的氢化物的沸点比同族其它元素氢化物的沸点高；X2+与W2﹣具有相同的电子层结构；Y元素原子的3P能级处于半充满状态；Z+的电子层都充满电子．请回答下列问题：（1）写出Z的基态原子外围电子排布　　　　　　．（2）R的某种钠盐晶体，其阴离子Am﹣（含R、W、氢三种元素）的球棍模型如图所示：在Am﹣中，R原子轨道杂化类型有　　　　　　；m=　　　　　　．（填数字）（3）经X射线探明，X与W形成化合物的晶体结构与NaCl的晶体结构相似，X2+的配位原子所构成的立体几何构型为　　　　　　．（4）往Z的硫酸盐溶液中加入过量氨水，可生成[Z（NH3）4]SO4，下列说法正确的是　　　　　　．A．[Z（NH3）4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键B．在[Z（NH3）4]2+中Z2+给出孤对电子，NH3提供空轨道C．[Z（NH3）4]SO4组成元素中第一电离能最大的是氧元素D．SO42﹣与PO43﹣互为等电子体，空间构型均为四面体（5）固体YCl5的结构实际上是YCl4+和YCl6﹣构成的离子晶体，其晶体结构与CsCl相似．若晶胞边长为apm，则晶胞的密度为　　　　　　g•cm﹣3．（已知阿伏伽德罗常数为NA，用含a和NA的代数式表示）-22-　　五、【化学一有机化学基础】（15分）13．（2022•红塔区校级模拟）尼龙是目前世界上产量最大、应用范围最广、性能比较优异的一种合成纤维．以X为原料合成尼龙﹣66的流程如下：已知部分信息如下：I．Z的化学式为C6H10O4．Ⅱ．X和浓溴水反应产生白色沉淀．Ⅲ．某些醛与醛之间能发生羟醛缩合反应，例如：RCHO+CH3CHORCH（OH）CH2CHORCH=CHCHO+H2O请回答下列问题：（1）X的化学名称为　　　　　　．W的结构简式为　　　　　　．T的分子式为　　　　　　．（2）反应②的条件为　　　　　　．（3）写出反应④的化学方程式　　　　　　．反应⑤的类型为　　　　　　．（4）G是Z少一个碳原子的同系物，M是G的同分异构体．M既能发生银镜反应和水解反应．又能和碳酸氢钠反应产生气体，M的结构共有　　　　　　种，其中，在核磁共振氢谱上有3个峰的结构简式为　　　　　　．　　2022-2022学年河南省安阳市林州一中高三（上）升学化学试卷参考答案与试题解析　一、选择题（每题6分，共42分）1．茶叶中铁元素的检验可经过以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品不能都用到的是（　　）A．将茶叶灼烧灰化，选用①、②和⑨B．用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦-22-C．过滤得到的滤液，选用④、⑤和⑦D．检验滤液中的Fe3+，选用③、⑧和⑩【考点】真题集萃；过滤、分离与注入溶液的仪器；物质的检验和鉴别的实验方案设计．【专题】实验题．【分析】检验茶叶中的铁元素，先将茶叶在坩埚中灼烧灰化，然后在烧杯中用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，在漏斗中过滤，可取少量滤液于小试管中，用KSCN溶液检验，以此解答该题．【解答】解：A．将茶叶灼烧灰化，应在坩埚中加热，用到的仪器有①、②和⑨，必要时还可用到三脚架或铁架台带铁圈，故A不选；B．用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，应在烧杯中进行，可用玻璃棒搅拌，不用容量瓶，故B选；C．过滤时用到④、⑤和⑦，故C不选；D．检验滤液中的Fe3+，可用胶头滴管取少量滤液于小试管中，用KSCN溶液检验，用到的仪器有试管、胶头滴管和滴瓶等，即③、⑧和⑩，故D不选．故选B．【点评】本题为2022年重庆高考题，侧重于物质的检验和鉴别的实验设计的考查，着重于考查学生的分析能力和实验能力，落脚于基础知识的考查，注意把握实验的原理、步骤和实验仪器，难度不大．　2．已知C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=akJ•mol﹣12C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=﹣220kJ•mol﹣1H﹣H、O=O和O﹣H键的键能分别为436、496和462kJ•mol﹣1，则a为（　　）A．﹣332B．﹣118C．+350D．+130【考点】有关反应热的计算．【专题】化学反应中的能量变化．【分析】根据盖斯定律计算水分解反应的焓变，化学反应的焓变△H=H产物﹣H反应物再结合化学键能和物质能量的关系来回答．【解答】解：已知①C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=akJ•mol﹣1＞0，②2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=﹣220kJ•mol﹣1①×2﹣②得：2H2O（g）═O2（g）+2H2（g）△H=（2a+220）kJ•mol﹣1＞0，4×462﹣496﹣2×436=2a+220，解得a=+130．故选D．【点评】本题考查学生盖斯定律的应用以及化学反应的能量和化学键键能之间的关系，注意知识的迁移和应用是关键，难度中等．　3．设NA为阿伏伽德罗常数的值．下列说法正确的是（　　）A．高温下，0.2molFe与足量水蒸气反应，生成的H2分子数目为0.3NAB．室温下，1LpH=13的NaOH溶液中，由水电离的OH﹣离子数目为0.1NAC．氢氧燃料电池正极消耗22.4L（标准状况）气体时，电路中通过的电子数目为2NAD．5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中，生成28gN2时，转移的电子数目为3.75NA【考点】阿伏加德罗常数．【专题】阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律．-22-【分析】A．铁与水蒸气反应生成的是四氧化三铁，根据电子守恒计算出生成氢气的物质的量及分子数；B．氢氧化钠溶液的氢离子是水电离的，水电离的氢离子浓度为1×10﹣13mol/L；C．氢氧燃料电池中，正极氧气得到电子，1mol氧气得到4mol电子；D．该反应中，铵根离子中的氮原子被氧化成氮气，硝酸根离子中部分氮原子被氧化成氮气，生成4mol氮气转移了15mol电子．【解答】解：A．0.2mol铁与水蒸气完全反应生成四氧化三铁，失去电子的物质的量为：（﹣0）×0.2mol=mol，根据电子守恒，生成氢气的物质的量为：=mol，生成的H2分子数目为NA，故A错误；B．室温下，1LpH=13的NaOH溶液中氢离子浓度为1×10﹣13mol/L，溶液中氢离子是水电离的，所以由水电离的OH﹣离子数目为10﹣13NA，故B错误；C．氢氧燃料电池中，正极氧气得到电子，标况下22.4L氧气的物质的量为1mol，1mol氧气完全反应得到4mol电子，电路中通过的电子数目为4NA，故C错误；D．该氧化还原反应中，生成4mol氮气转移了15mol电子，28g氮气的物质的量为1mol，生成1mol氮气转移的电子的物质的量为：=3.75mol，转移的电子数目为3.75NA，故D正确；故选D．【点评】本题考查阿伏加德罗常数的有关计算和判断，题目难度中等，注意掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系，准确弄清分子、原子、原子核内质子中子及核外电子的构成关系；选项D为难点和易错点，注意正确分析该反应中化合价变化情况．　4．目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型，NiMH中的M表示储氢金属或合金．该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni（OH）2+M=NiOOH+MH，已知：6NiOOH+NH3+H2O+OH﹣=6Ni（OH）2+NO2﹣，下列说法正确的是（　　）A．NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为NiOOH+H2O+e﹣=Ni（OH）2+OH﹣B．充电过程中OH﹣离子从阳极向阴极迁移C．充电过程中阴极的电极反应式：H2O+M+e﹣=MH+OH﹣，H2O中的H被M还原D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液【考点】原电池和电解池的工作原理．【分析】镍氢电池中主要为KOH作电解液充电时，阳极反应：Ni（OH）2+OH﹣﹣e﹣=NiOOH+H2O、阴极反应：M+H2O+e﹣=MH+OH﹣，总反应：M+Ni（OH）2=MH+NiOOH；放电时，正极：NiOOH+H2O+e﹣=Ni（OH）2+OH﹣，负极：MH+OH﹣﹣e﹣=M+H2O，总反应：MH+NiOOH=M+Ni（OH）2，以上式中M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金，A．根据以上分析书写正极电极反应式；B．充电过程中，氢氧根离子向阳极移动；C．充电时，阴极上得电子发生还原反应；D．有氨气存在时易发生副反应．【解答】解：镍氢电池中主要为KOH作电解液充电时，阳极反应：Ni（OH）2+OH﹣=NiOOH+H2O+e﹣、阴极反应：M+H2O+e﹣=MH+OH﹣，总反应：M+Ni（OH）2=MH+NiOOH；-22-放电时，正极：NiOOH+H2O+e﹣=Ni（OH）2+OH﹣，负极：MH+OH﹣=M+H2O+e﹣，总反应：MH+NiOOH=M+Ni（OH）2，以上式中M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金，A．正极的电极反应式为：NiOOH+H2O+e﹣═Ni（OH）2+OH﹣，故A正确；B．电解时阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，所以OH﹣离子从阴极向阳极，故B错误；C．H2O中的H得电子，不是被M还原，故C错误；D．不能用氨水做电解质溶液，因为NiOOH能和氨水发生反应，故D错误；故选A．【点评】本题考查了原电池和电解池原理，明确题给信息的含义是解本题关键，难点的电极反应式的书写，题目难度中等．　5．下列离子方程式的书写正确的是（　　）A．误将洁厕灵与消毒液混合：2H++Cl﹣+ClO﹣═Cl2↑+H2OB．玻璃试剂瓶被烧碱溶液腐蚀：SiO2+2Na++2OH﹣═Na2SiO3↓+H2OC．高锰酸钾酸性溶液吸收二氧化硫：SO2+MnO4﹣+4H+═SO42﹣+Mn2++2H2OD．用过氧化氢从酸化的海带灰浸出液中提取碘：2I﹣+H2O2═I2+2OH﹣【考点】离子方程式的书写．【专题】离子反应专题．【分析】A．盐酸与次氯酸发生氧化还原反应生成氯气和水；B．硅酸钠可溶于水；C．电荷不守恒；D．溶液呈酸性，不可能生成OH﹣．【解答】解：A．误将洁厕灵与消毒液混合，盐酸与次氯酸发生氧化还原反应生成氯气和水，反应的离子方程式为2H++Cl﹣+ClO﹣═Cl2↑+H2O，故A正确；B．玻璃试剂瓶被烧碱溶液腐蚀，发生SiO2+2OH﹣═SiO32﹣+H2O，故B错误；C．高锰酸钾酸性溶液吸收二氧化硫，发生5SO2+2MnO4﹣+2H2O═5SO42﹣+2Mn2++4H+，故C错误；D．用过氧化氢从酸化的海带灰浸出液中提取碘，发生2I﹣+2H++H2O2═I2+2H2O，故D错误．故选A．【点评】本题考查离子方程式的书写，侧重于学生的分析能力和元素化合物知识的综合运用，为高考常见题型，注意把握物质的性质并从守恒的角度认识，易错点为C、D，注意发生氧化还原反应反应的特点以及溶液的酸碱性，难度不大．　6．已知酸性K2Cr2O7溶液可与FeSO4反应生成Fe3+和Cr3+．现将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中Fe3+的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示，下列说法中不正确的是（　　）A．图中AB段的氧化剂为K2Cr2O7B．图中BC段发生的反应为2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2C．开始加入的K2Cr2O7为0.25mol-22-D．K2Cr2O7可与FeSO4反应的物质的量为1：3【考点】离子方程式的有关计算．【专题】计算题．【分析】氧化性强弱顺序为K2Cr2O7＞Fe3+，由图象可知，在反应后的溶液中滴加碘化钾溶液，开始时Fe3+浓度不变，则说明Fe3+没有参加反应，则AB应为K2Cr2O7和碘化钾的反应，BC段为铁离子和碘化钾的反应，结合得失电子守恒解答该题．【解答】解：A．开始时Fe3+浓度不变，则说明Fe3+没有参加反应，则AB应为K2Cr2O7和碘化钾的反应，K2Cr2O7为氧化剂，故A正确；B．BC段Fe3+浓度逐渐减小，为铁离子和碘化钾的反应，反应的离子方程式为2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2，故B正确；C．由氧化剂和还原剂得失电子数目相等可知反应的关系式为K2Cr2O7～6Fe3+～6I﹣，共消耗的n（I﹣）=1.5mol，则开始加入的K2Cr2O7的物质的量为mol=0.25mol，故C正确；D．由方程式2Fe3++2I﹣→2Fe2++I2可知，BC段消耗KI0.9mol，则n（Fe3+）=n（Fe2+）=0.9mol，K2Cr2O7可与FeSO4反应的物质的量为0.25mol：0.9mol=5：18，故D错误．故选D．【点评】本题考查化学方程式的计算，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高考常见题型和高频考点，注意把握反应的相关方程式的书写，根据方程式、关系式及电子守恒计算该题，难度中等．　7．雾霾严重影响人们的生活与健康．某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子：Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42﹣、NO3﹣、Cl﹣．某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后试样溶液，设计并完成了如图的实验：根据以上的实验操作与现象，该同学得出的结论不正确的是（　　）A．试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42﹣和NO3﹣B．试样中可能存在Na+、Cl﹣C．试样中一定不含Al3+D．该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4【考点】常见离子的检验方法．【分析】试样溶液中加入过量Ba（OH）2并加热，生成的气体1，该气体1可能是NH3，则试样中含有NH4+；向滤液中通入CO2，得到溶液2、沉淀2，溶液2中加入Al，NO3﹣+A1+OH﹣+H2O→NH3↑+[Al（OH）4]﹣，生成气体2，该气体是NH3，根据已知条件知，溶液2中含有NO3﹣，根据元素守恒知，原溶液中含有NO3﹣；滤液1中通入CO2，得到沉淀2，向沉淀2中加入酸，沉淀溶解并放出气体，说明沉淀2是碳酸钡等难溶性碳酸盐；沉淀1加入酸后，沉淀部分溶解，硫酸钡不溶于酸，说明原来溶液中含有SO42﹣，能和过量Ba（OH）2反应生成能溶于酸的沉淀，根据提供的离子可知该沉淀为Mg（OH）2，所以溶液中含有Mg2+，结合题给选项分析解答．-22-【解答】解：试样溶液中加入过量Ba（OH）2并加热，生成的气体1，该气体1可能是NH3，则试样中含有NH4+；向滤液中通入CO2，得到溶液2、沉淀2，溶液2中加入Al，NO3﹣+A1+OH﹣+H2O→NH3↑+[Al（OH）4]﹣，生成气体2，该气体是NH3，根据已知条件知，溶液2中含有NO3﹣，根据元素守恒知，原溶液中含有NO3﹣；滤液1中通入CO2，得到沉淀2，向沉淀2中加入酸，沉淀溶解并放出气体，说明沉淀2是碳酸钡等难溶性碳酸盐；沉淀1加入酸后，沉淀部分溶解，硫酸钡不溶于酸，说明原来溶液中含有SO42﹣，能和过量Ba（OH）2反应生成能溶于酸的沉淀，根据离子知，该沉淀为Mg（OH）2，所以溶液中含有Mg2+，A．根据以上分析可知溶液中含有NH4+、Mg2+、SO42﹣和NO3﹣，故A正确；B．根据实验无法确定是否含有Na+、Cl﹣，所以溶液中可能含有Na+、Cl﹣，故B正确；C．根据实验操作不能确定是否含有Al3+，即试样中可能含有Al3+，故C错误；D．根据以上分析可知溶液中含有NH4+、Mg2+、SO42﹣和NO3﹣，则该雾C中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4，故D正确；故选C．【点评】本题考查了常见离子的性质及检验方法，题目难度中等，明确物质的性质及特殊反应现象是解本题关键，根据物质的溶解性、物质的性质及题给信息来分析解答．　二、非选择题8．（14分）（2022秋•林州市校级月考）半导体生产中常需要控制掺杂，以保证控制电阻率，三氯化磷（PCl3）是一种重要的掺杂剂．实验室要用黄磷（即白磷）与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3，装置如图所示：（部分夹持装置略去）已知：①黄磷与少量Cl2反应生成PCl3，与过量Cl2反应生成PCl5；②PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HC1；③PCl3遇O2会生成POCl3，POCl3溶于PCl3；④PCl3、POCl3的熔沸点见表：物质熔点/℃沸点/℃PCl3﹣11275.5POCl32105.3请回答下列问题：（1）A装置中制氯气的离子方程式为　MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O　．（2）B中所装试剂是　浓硫酸　，F中碱石灰的作用有两种，分别是　吸收多余的氯气　、　防止空气中的H2O进入烧瓶和PCl3反应　．-22-（3）实验时，检査装置气密性后，先打开K3通入干燥的CO2，再迅速加入黄磷．通干燥CO2的作用是　排尽装置中的空气，防止白磷自燃　．（4）粗产品中常含有POCl3、PCl5等，加入黄磷加热除去PCl5后，通过　蒸馏　（填实验操作名称），即可得到较纯净的PCl3．（5）实验结束时，可以利用C中的试剂吸收多余的氯气，C中反应的离子方程式为　Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+2H2O　．（6）通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数①迅速称取1.00g产品，加水反应后配成250mL溶液；②取以上溶液25.00mL，向其中加入10.00mL0.1000mol/L碘水，充分反应；③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液，用0.1000mol/L的Na2S2O3溶液滴定；④重复②、③操作平均消耗Na2S2O3溶液8.40mL．已知：H3PO3+H2O+I2═H3PO4+2HI，I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6，假设测定过程中没有其他反应．根据上述数据，该产品中PC13的质量分数为　79.75%　．【考点】制备实验方案的设计．【分析】实验室要用黄磷（白磷）与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3流程为：A装置浓盐酸和二氧化锰二者反应生成氯化锰、氯气和水，制得氯气，因PCl3遇水会强烈水解，所以氯气需干燥，B装置利用浓硫酸干燥氯气，利用二氧化碳排尽装置中的空气，防止黄磷（白磷）自燃，PCl3沸点为75.5℃，利用E装置防止PCl3挥发（冷凝），因尾气中含有有毒气体氯气，且空气中水蒸气可能进入装置，所以用F装置利用碱石灰吸收多余的Cl2，防止空气中的水蒸气进入烧瓶和PCl3反应，（1）A装置中二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，据此书写离子反应方程式；（2）氯气为酸性气体，需用酸性干燥剂干燥，碱石灰吸收多余氯气防止污染空气，防止空气中的水蒸气进入影响产品纯度；（3）白磷能自燃，通入二氧化碳赶净空气；（4）依据物质的沸点数值不同，可以利用蒸馏的方法分离出三氯化磷；（5）氢氧化钠与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠；（6）依据反应的化学方程式H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI、I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知n（H3PO3）=n（I2）总﹣n（Na2S2O3）×，25mL溶液中H3PO3的物质的量等于三氯化磷的物质的量，再求出三氯化磷的总物质的量和质量，然后求出质量分数．【解答】解：实验室要用黄磷（白磷）与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3流程为：A装置浓盐酸和二氧化锰二者反应生成氯化锰、氯气和水，制得氯气，因PCl3遇水会强烈水解，所以氯气需干燥，B装置利用浓硫酸干燥氯气，K3利用二氧化碳排尽装置中的空气，防止黄磷（白磷）自燃，PCl3沸点为75.5℃，利用E装置防止PCl3挥发（冷凝），因尾气中含有有毒气体氯气，且空气中水蒸气可能进入装置，所以用F装置利用碱石灰吸收多余的Cl2，防止空气中的水蒸气进入烧瓶和PCl3反应，（1）A装置中，加热条件下，浓盐酸和二氧化锰二者反应生成氯化锰、氯气和水，离子方程式为MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O；（2）因PCl3遇水会强烈水解，所以氯气需干燥，氯气和浓硫酸不反应，所以能用浓硫酸干燥氯气，因尾气中含有有毒气体氯气，且空气中水蒸气可能进入装置，所以用F装置利用碱石灰吸收多余的Cl2，防止空气中的水蒸气进入烧瓶和PCl3反应，-22-故答案为：浓硫酸；吸收多余的氯气、防止空气中的H2O进入烧瓶和PCl3反应；（3）通入一段时间的CO2可以排尽装置中的空气，防止白磷与空气中的氧气发生自燃，故答案为：排尽装置中的空气，防止白磷自燃；（4）由信息可知，POCl3与PCl3都是液体，沸点相差较大，故可以用蒸馏的方法进行分离，故答案为：蒸馏；（5）氢氧化钠与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠：Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+2H2O，故答案为：Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+2H2O；（6）0.1000mol•L﹣1碘溶液10.00mL中含有碘单质的物质的量为：0.1000mol•L﹣1×0.0100L=0.00100mol，根据反应I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知，与磷酸反应消耗的碘单质的物质的量为：0.00100mol﹣0.1000mol•L﹣1×0.00084L×=0.00058mol，再由H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI可知，25mL三氯化磷水解后的溶液中含有的H3PO3的物质的量为：n（H3PO3）=n（I2）=0.00058mol，250mL该溶液中含有H3PO3的物质的量为：0.00058mol×=0.0058mol，所以1.00g产品中含有的三氯化磷的物质的量为0.0058mol，该产品中PCl3的质量分数为：×100%=79.75%，故答案为：79.75%．【点评】本题考查阅读获取信息的能力、对实验原理理解等，题目难度较大，是对知识的综合运用，理解实验原理是解题的关键，需要学生具有扎实的基础与综合运用分析解决问题的能力，注意题中信息PCl3遇O2会生成POCl3，POCl3溶于PCl3，PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl．　9．（13分）（2022•张掖三模）工业上常回收冶炼锌废渣中的锌（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质），并用来生产ZnSO4•6H2O晶体，其工艺流程如下，有关氢氧化物沉淀时的pH如下表．氢氧化物Al（OH）3Fe（OH）3Fe（OH）2Zn（OH）2开始沉淀的pH3.31.56.55.4沉淀完全的pH5.23.79.78.0（1）上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有　烧杯、玻璃棒、漏斗　．（2）在“除杂Ⅰ”步骤中，需再加入适量H2O2溶液的目的是　将Fe2+完全氧化为Fe3+便于完全沉淀　．为使Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀完全，而Zn（OH）2不沉淀，应控制溶液的pH范围为　5.2～5.4　．为控制上述PH范围可选择加入的试剂或药品是　AD　．A．ZnOB．氨水C．固体NaOHD．ZnCO3（3）在“除杂Ⅱ”步骤中，加入Zn粉的作用是　除去溶液中的Cu2+　．“操作A”的名称是　冷却结晶　．（4）常温下，已知Ksp〔Cu（OH）2〕=2×10﹣20，某CuSO4溶液里c（Cu2+）=0.02mol•L﹣1，如果要生成Cu（OH）2沉淀，则应调整溶液pH大于　5　．【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用．【专题】实验设计题．-22-【分析】冶炼锌废渣中的锌（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质），加入硫酸通入空气酸浸过滤后得到滤液含有Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+，加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，调节溶液PH使铁离子、铝离子全部沉淀，过滤后滤液中加入锌除去铜离子，过滤得到硫酸锌溶液，加热蒸发，浓缩结晶，过滤洗涤得到ZnSO4•6H2O晶体；（1）依据过滤操操作需要的玻璃仪器；（2）过氧化氢是绿色氧化剂氧化亚铁离子为铁离子，通过调节溶液PH除去铁离子、铝离子而氢氧化锌不沉淀，结合图表数据判断需要的PH和试剂，注意加入物质能调节溶液PH，不能引入新的杂质；（3）分析可知加入锌还原铜离子除去，硫酸锌溶液得到晶体的方法是利用加热蒸发浓缩，冷却结晶得到；（4）依据沉淀的溶度积计算；【解答】解：冶炼锌废渣中的锌（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质），加入硫酸通入空气酸浸过滤后得到滤液含有Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+，加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，调节溶液PH使铁离子、铝离子全部沉淀，过滤后滤液中加入锌除去铜离子，过滤得到硫酸锌溶液，加热蒸发，浓缩结晶，过滤洗涤得到ZnSO4•6H2O晶体；（1）上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；故答案为：烧杯、玻璃棒、漏斗；（2）在“除杂Ⅰ”步骤中，需再加入适量H2O2溶液的目的是将Fe2+完全氧化为Fe3+，便于完全沉淀；依据图表数据分析，为使Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀完全，而Zn（OH）2不沉淀，应控制溶液的pH范围为5.2～5.4；为控制上述PH范围可选择加入的试剂或药品不能引入新的杂质，氨水会引入铵根离子，固体氢氧化钠会引入钠离子，ZnO、ZnCO3，会降低溶液PH且不引入新的杂质；故答案为：将Fe2+完全氧化为Fe3+，5.2～5.4；AD；（3）在“除杂Ⅱ”步骤中，加入Zn粉的作用是除去溶液中的Cu2+．“操作A”的名称是硫酸锌溶液得到晶体的方法是利用加热蒸发浓缩，冷却结晶得到；故答案为：除去溶液中的Cu2+；冷却结晶；　　　　（4）常温下，已知Ksp〔Cu（OH）2〕=2×10﹣20，某CuSO4溶液里c（Cu2+）=0.02mol•L﹣1，如果要生成Cu（OH）2沉淀，Q≥Ksp，Ksp〔Cu（OH）2〕=c（Cu2+）×c2（OH﹣）=2×10﹣20，c（OH﹣）===10﹣9mol/L，c（H+）=10﹣5mol/L，PH=5，则应调整溶液pH大，5；故答案为：5；【点评】本题考查了物质分离实验过程和分离原理的理解应用，除杂试剂选择和提纯物质方法，沉淀溶解平衡的计算应用，掌握基础是关键，题目难度中等．　10．（16分）（2022秋•林州市校级月考）火力发电厂释放出大量氮氧化物（NOx）、SO2和CO2等气体会造成环境问题．对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的．（1）脱硝．利用甲烷催化还原NOx：CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=﹣574kJ•mol﹣1CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=﹣1160kJ•mol﹣1-22-甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为　CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣867kJ/mol　．（2）脱碳．将CO2转化为甲醇：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）①在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2进行上述反应．测得CO2和CH3OH（g）浓度随时间变化如图1所示．回答：0～10min内，氢气的平均反应速率为　0.225　mol/（L•min）；第10min后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1molCO2（g）和1molH2O（g），则平衡　正向　（填“正向”、“逆向”或“不”）移动．②如图2，25℃时以甲醇燃料电池（电解质溶液为稀硫酸）为电源来电解300mL某NaCl溶液，正极反应式为　O2+4e﹣+4H+=2H2O　．在电解一段时间后，NaCl溶液的pH值变为13（假设NaCl溶液的体积不变），则理论上消耗甲醇的物质的量为　0.005　mol．③取五份等体积的CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度T的关系曲线如图3所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3　＜　0（填“＞”、“＜”或“=”）．（3）脱硫．燃煤废气经脱硝、脱碳后，与一定量氨气、空气反应，生成硫酸铵．硫酸铵水溶液呈酸性的原因是　NH4++H2ONH3•H2O+H+　（用离子方程式表示）；室温时，向（NH4）2SO4，溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性，则所得溶液中微粒浓度大小关系c（Na+）　=　c（NH3•H2O）．（填“＞”、“＜”或“=”）【考点】化学平衡的影响因素；用盖斯定律进行有关反应热的计算；原电池和电解池的工作原理；离子浓度大小的比较．【分析】（1）根据盖斯定律，利用已知化学反应方程式乘以某个系数相加或相减，构造出目标化学反应方程式，该化学反应的焓变即为已知化学反应方程式的焓变乘以某个系数相加或相减得到．（2）①先根据图表，利用v=计算v（CO2），再利用各物质的反应速率之比等于计量数之比，确定v（H2）；该温度下该反应的K=，并据此判断；②在甲醇燃料电池中，在正极放点的为氧气，结合酸性的电解质溶液，即写出正极反应；NaCl溶液的pH值变为13，即可求出电解池中放电的H+的物质的量为0.03mol，即电解池的阴极得0.03mol电子，根据流经四个电极的电量相等，从而得出消耗甲醇的量．③由图可知最高点反应到达平衡，到达平衡后，温度越高，φ（CH3OH）越小，升高平衡向逆反应进行，据此判断；（3）（NH4）2SO4为强酸弱碱盐，水解显酸性．滴人NaOH溶液至溶液呈中性，根据物料守恒和电荷守恒列式即得出Na+和NH3•H2O浓度的关系．【解答】解：（1）因盖斯定律，不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的．两式相加除2，可得-22-CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣867kJ/mol故答案为：CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣867kJ/mol（2）①由图可知，10min时，反应已经达平衡，△c（CO2）=1.00mol/L﹣0.25mol/L=0.75mol/L，所以10min内，v（CO2）===0.075mol/（L•min），反应速率之比等于计量数之比，故v（H2）=3v（CO2）=3×0.075mol/（L•min）=0.225mol/（L•min），根据图象可知：c（CO2）平衡=0.25mol/L，c（CH3OH）平衡=0.75mol/L，因为CO2的起始浓度为1mol/L而加入的物质的量为1mol，所以可知容器的体积为1L，再根据反应CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O可求得，c（H2）平衡=﹣3×0.75=0.75mol/L，c（H2O）平衡=c（CH3OH）平衡=0.75mol/L，该温度下该反应的K===，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1molCO2（g）和1molH2O（g）时，比值==＜，所以平衡要向正反应方向移动，故答案为：0.225；正向；②在甲醇燃料电池（电解质溶液为稀硫酸）中，正极发生还原反应，即O2放电，根据电解质溶液为酸性溶液，得出正极反应为：O2+4e﹣+4H+=2H2O；NaCl溶液的pH值变为13，即得出△n（OH﹣）=（10﹣1﹣10﹣7）×0.3L=0.03mol=△n（H+），根据电解池中阴极的电极反应2H++2e﹣=H2↑可知：电解池的阴极得0.03mol电子．而流经四个电极的电量相等，根据燃料电池的负极反应CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2+6H+可知CH3OH～6e﹣，故失0.03mol电子时消耗0.005mol甲醇．故答案为：O2+4e﹣+4H+=2H2O；0.005；③由图可知最高点反应到达平衡，达平衡后，温度越高，φ（CH3OH）越小，说明升高温度平衡向逆反应进行，升高温度平衡吸热方向进行，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，即△H3＜0，故答案为：＜；（3）（NH4）2SO4为强酸弱碱盐，NH4+水解显酸性：NH4++H2ONH3•H2O+H+向（NH4）2SO4，溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性，根据电荷守恒可得：C（NH4+）+C（Na+）+C（H+）=C（OH﹣）+2C（SO42﹣）①根据物料守恒列式可得：C（NH4+）+C（NH4•H2O）=2C（SO42﹣）②将①②联立即得：C（Na+）=C（NH4•H2O），故答案为：NH4++H2ONH3•H2O+H+；=．【点评】本题考查了热化学方程式的书写、平衡的移动以及平衡常数的计算、原电池和电解池等内容，综合性较强，难度较大．　-22-三、【化学-化学与技术】（15分）11．（15分）（2022•红塔区校级模拟）甲酸钠广泛用作催化剂、稳定合成剂、印染行业的还原剂，还可用于生产保险粉、草酸和甲酸．甲酸钠用电石炉废气（75%～90%CO，以及少量CO2、H2S、N2、CH4等）合成，其合成部分工艺流程如下：（1）上述工艺用碱液洗涤的目的是　除去其中的CO2、H2S等酸性气体　，可能发生的反应有　CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、H2S+2NaOH=Na2S+2H2O　（写两个化学方程式）．（2）上述合成工艺中采用循环喷射吸收合成，其目的是　使尾气中的CO被充分吸收　；最后尾气主要成分是　N2、CH4　．（3）甲酸钠高温时分解制取草酸钠（Na2C2O4）的化学方程式为　2HCOONaNaOOCCOONa+H2↑　．（4）在甲酸钠、氢氧化钠混合溶液中通入二氧化硫气体．可得到重要的工业产品保险粉（Na2S2O4），同时产生二氧化碳气体，该反应的离子方程式为　HCOO﹣+2SO2+OH﹣=S2O42﹣+CO2+H2O　．（5）某厂测知合成塔中甲酸钠生产产率为40%，要制得溶质质量分数为5%的HCOONa溶液1吨，需要CO在标况下的体积为　4.12×104L　．【考点】制备实验方案的设计．【专题】实验设计题．【分析】电石炉废气（CO75～90%，以及少量CO2、H2S、N2、CH4等）先除尘，然后用碱液洗涤，溶液中CO2、H2S反应生成盐，然后将气体通入合成塔，并加入NaOH溶液、加热至160﹣200℃、加压，最终得到HCOONa.2H2O，最后剩余N2和CH4，将尾气排空，（1）碱液具有碱性，能吸收酸性气体；（2）反应物接触面积越大，反应越充分；最后排空的尾气主要成分是N2和CH4；（3）甲酸钠高温时分解生成草酸钠和氢气；（4）反应物是甲酸钠、NaOH和二氧化硫，生成物是Na2S2O4和二氧化碳、水，根据反应物、生成物书写离子方程式；（5）根据碳元素守恒及HCOONa的质量计算需要的CO体积；【解答】解：电石炉废气（CO75～90%，以及少量CO2、H2S、N2、CH4等）先除尘，然后用碱液洗涤，溶液中CO2、H2S反应生成盐，然后将气体通入合成塔，并加入NaOH溶液、加热至160﹣200℃、加压，最终得到HCOONa.2H2O，最后剩余N2和CH4，将尾气排空，（1）碱液具有碱性，能吸收酸性气体，CO2、H2S都是酸性气体，被碱液吸收，发生的反应为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、H2S+2NaOH=Na2S+2H2O，故答案为：除去其中的CO2、H2S等酸性气体；CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、H2S+2NaOH=Na2S+2H2O；（2）反应物接触面积越大，反应越充分，合成工艺中采用循环喷射吸收合成目的是增大反应物接触面积，使尾气中的CO被充分吸收；反应过程中N2、CH4不参加反应，所以最后排空的尾气主要成分是N2和CH4，故答案为：使尾气中的CO被充分吸收；N2、CH4；（3）甲酸钠高温时分解生成草酸钠和氢气，反应方程式为2HCOONaNaOOCCOONa+H2↑，故答案为：2HCOONaNaOOCCOONa+H2↑；-22-（4）反应物是甲酸钠、NaOH和二氧化硫，生成物是Na2S2O4和二氧化碳、水，离子反应方程式为HCOO﹣+2SO2+OH﹣=S2O42﹣+CO2+H2O，故答案为：HCOO﹣+2SO2+OH﹣=S2O42﹣+CO2+H2O；（5）5%的HCOONa溶液1吨，含有HCOONa的物质的量为mol=735.3mol根据碳元素守恒可知，甲酸钠生产产率为40%，需要CO的物质的量为735.3mol÷40%=1838.3mol，CO的体积为1838.3mol×22.4L/mol=4.12×104L，故答案为：4.12×104L．【点评】本题考查物质分离和提纯，为高频考点，侧重考查离子反应、基本实验操作、氧化还原反应等知识点，明确反应原理及操作基本方法是解本题关键，题目难度不大．　四、【化学一物质结构与性质】（15分）12．（2022秋•林州市校级月考）周期表中前四周期元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次递增．R的基态原子中占据哑铃形原子轨道的电子数为1；W的氢化物的沸点比同族其它元素氢化物的沸点高；X2+与W2﹣具有相同的电子层结构；Y元素原子的3P能级处于半充满状态；Z+的电子层都充满电子．请回答下列问题：（1）写出Z的基态原子外围电子排布　3d104s1　．（2）R的某种钠盐晶体，其阴离子Am﹣（含R、W、氢三种元素）的球棍模型如图所示：在Am﹣中，R原子轨道杂化类型有　SP2、SP3　；m=　2　．（填数字）（3）经X射线探明，X与W形成化合物的晶体结构与NaCl的晶体结构相似，X2+的配位原子所构成的立体几何构型为　正八面体　．（4）往Z的硫酸盐溶液中加入过量氨水，可生成[Z（NH3）4]SO4，下列说法正确的是　AD　．A．[Z（NH3）4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键B．在[Z（NH3）4]2+中Z2+给出孤对电子，NH3提供空轨道C．[Z（NH3）4]SO4组成元素中第一电离能最大的是氧元素D．SO42﹣与PO43﹣互为等电子体，空间构型均为四面体（5）固体YCl5的结构实际上是YCl4+和YCl6﹣构成的离子晶体，其晶体结构与CsCl相似．若晶胞边长为apm，则晶胞的密度为　　g•cm﹣3．（已知阿伏伽德罗常数为NA，用含a和NA的代数式表示）【考点】晶胞的计算；原子核外电子排布；配合物的成键情况．【分析】R、W、X、Y、Z是周期表中前四周期元素，它们的原子序数依次递增．R的基态原子中占据哑铃形原子轨道的电子数为1，及p能级只有1个电子，R原子核外电子排布为1s22s22p1，故R为硼元素；Y元素原子的3p能级处于半充满状态，Y原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p3，故Y为磷元素；W的氢化物的沸点比同族其它元素氢化物的沸点高，考虑氢键的存在，且X2+与W2﹣-22-具有相同的电子层结构，故X处于第三周期、W处于第二周期，故X为Mg元素、W为氧元素；Z+的电子层都充满电子，各层电子数为2、8、18，故Z原子核外电子数为2+8+18+1=29，故Z为Cu元素，据此解答．【解答】解：R、W、X、Y、Z是周期表中前四周期元素，它们的原子序数依次递增．R的基态原子中占据哑铃形原子轨道的电子数为1，及p能级只有1个电子，R原子核外电子排布为1s22s22p1，故R为硼元素；Y元素原子的3p能级处于半充满状态，Y原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p3，故Y为磷元素；W的氢化物的沸点比同族其它元素氢化物的沸点高，考虑氢键的存在，且X2+与W2﹣具有相同的电子层结构，故X处于第三周期、W处于第二周期，故X为Mg元素、W为氧元素；Z+的电子层都充满电子，各层电子数为2、8、18，故Z原子核外电子数为2+8+18+1=29，故Z为Cu元素，（1）Z为Cu元素，原子核外电子数为29，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，Cu的基态原子的外围电子排布式为3d104s1，故答案为：3d104s1；（2）H原子成1个键，O原子成2个键，B原子一般是形成3个键，B形成4个键，其中1个键很可能就是配位键，则成3个键的B原子为SP2杂化，成4个键的B为SP3杂化；观察模型，可知Am﹣是（H4B4O9）m﹣，依据化合价H为+1，B为+3，O为﹣2，可得m=2，故答案为：SP2、SP3；2；（3）经X射线探明，Mg与O形成化合物的晶体结构与NaCl的晶体结构相似，Mg2+的周围有6个O原子，为如图结构，故配位原子所构成的立体几何构型为正八面体，故答案为：正八面体；（4）A．[Z（NH3）4]SO4中，内界离子[Cu（NH3）4]2+与外界离子SO42形成离子键，Cu2+与NH3形成配位键，NH3中N原子与H原子之间形成极性键，故A正确；B．在[Z（NH3）4]SO4中Z2+提供空轨道，NH3给出孤对电子，故B错误；C．[Z（NH3）4]SO4组成元素中第一电离能最大的是N元素，故C错误；D．SO42﹣与PO43﹣互为等电子体，价层电子总数相同，空间结构相同，SO42﹣中S原子成4个σ键，孤对电子对数为=0，价层电子对为4，为正四面体，故D正确；故答案为：AD；（5）固体PCl5的结构实际上是PCl4+和PCl6﹣构成的离子晶体，其晶体结构与CsCl相似，则晶胞的组成为P2Cl10，晶胞中相当于含有2个PCl5，若晶胞边长为apm，则晶胞的密度为=g•cm﹣3，故答案为：．【点评】本题考查核外电子排布规律、配合物、杂化轨道、晶胞结构与计算等，难度较大，侧重于考查学生的分析能力、对基础知识的综合应用能力和计算能力，注意把握杂化类型的判断方法和晶胞的计算方法．　五、【化学一有机化学基础】（15分）-22-13．（2022•红塔区校级模拟）尼龙是目前世界上产量最大、应用范围最广、性能比较优异的一种合成纤维．以X为原料合成尼龙﹣66的流程如下：已知部分信息如下：I．Z的化学式为C6H10O4．Ⅱ．X和浓溴水反应产生白色沉淀．Ⅲ．某些醛与醛之间能发生羟醛缩合反应，例如：RCHO+CH3CHORCH（OH）CH2CHORCH=CHCHO+H2O请回答下列问题：（1）X的化学名称为　苯酚　．W的结构简式为　　．T的分子式为　C2H4O　．（2）反应②的条件为　浓硫酸，加热　．（3）写出反应④的化学方程式　　．反应⑤的类型为　氧化反应　．（4）G是Z少一个碳原子的同系物，M是G的同分异构体．M既能发生银镜反应和水解反应．又能和碳酸氢钠反应产生气体，M的结构共有　5　种，其中，在核磁共振氢谱上有3个峰的结构简式为　　．【考点】有机物的合成．【专题】有机物的化学性质及推断．【分析】根据题目中各物转化关系，X与甲醛发生信息Ⅲ的反应生成，可推知X为，根据W的分子式与比较，可知发生氧化反应得W为，-22-与乙醛发生信息Ⅲ的反应生成，所以T为CH3CHO，X与氢气发生加成反应得Y为，Y发生消去反应得环已稀，环已稀被氧化得Z，Z的化学式为C6H10O4，所以Z为HOOHCH2CH2CH2CH2COOH，Z与发生缩聚反应生成为尼龙﹣66为，据此答题；【解答】解：根据题目中各物转化关系，X与甲醛发生信息Ⅲ的反应生成，可推知X为，根据W的分子式与比较，可知发生氧化反应得W为，与乙醛发生信息Ⅲ的反应生成，所以T为CH3CHO，X与氢气发生加成反应得Y为，Y发生消去反应得环已稀，环已稀被氧化得Z，Z的化学式为C6H10O4，所以Z为HOOHCH2CH2CH2CH2COOH，Z与发生缩聚反应生成为尼龙﹣66为，（1）根据上面的分析可知，X为，X的化学名称为苯酚，W的结构简式为，T为CH3CHO，T的分子式为C2H4O，故答案为：苯酚；；C2H4O；（2）反应②为醇的消去反应，反应的条件为浓硫酸，加热，故答案为：浓硫酸，加热；-22-（3）反应④的化学方程式为，反应⑤的类型为氧化反应，故答案为：；氧化反应；（4）Z为HOOHCH2CH2CH2CH2COOH，G是Z少一个碳原子的同系物，M是G的同分异构体．M既能发生银镜反应和水解反应，说明M中含有甲酸某酯的结构，又能和碳酸氢钠反应产生气体，说明有羧基，符合条件的M的结构是﹣COOH和HCOO﹣两种基团连在C﹣C﹣C的碳链上，共有5种结构，其中，在核磁共振氢谱上有3个峰的结构简式为，故答案为：5；；【点评】该题考查有机物的合成和推断，注意有机物的性质，本题难度中等，可以用逆推和正推相结合的方法，注意有机基础知识的灵活运用．　-22-