2021届高三高考化学模拟试卷十七

这是一份2021届高三高考化学模拟试卷十七，共8页。试卷主要包含了设NA为阿伏加德罗常数的值，下列离子方程式书写正确的是等内容，欢迎下载使用。

一．选择题（共7小题）
1．化学与生产、生活息息相关，下列说法不正确的是（ ）
A．误食重金属盐可立即喝鲜牛奶或鸡蛋清解毒
B．高温结构陶瓷及压电陶瓷都属于新型无机非金属材料
C．服用Al（OH）3胶囊可用来治疗胃酸过多，无任何副作用
D．高铁酸钾（K2FeO4）是新型高效多功能水处理剂，既能消毒杀菌又能净水
2．某有机物的结构简式如图所示，则下列有关说法正确的是（ ）
A．该有机物可以发生氧化、加成、加聚、取代等反应
B．该有机物能与NaOH溶液反应，则1ml该有机物能消耗2mlNaOH
C．该有机物的分子式为C12H12O5，且与C11H10O5 一定互为同系物
D．该有机物分子中所有碳原子不可能都在同一平面上
3．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）
A．12g石墨晶体中所含C﹣C键的数目为3NA
B．标准状况下，22.4L的3He中含有中子的数目为3NA
C．0.1ml钠全部与氧气反应生成Na2O和Na2O2共3.6g，转移电子数为0.1NA
D．常温下，1L 0.1ml•L﹣1的氨水中含有H+的数目为10﹣13NA
4．用如图所示装置进行以下实验，实验现象与结论描述均正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
5．下列离子方程式书写正确的是（ ）
A．将铝粉与NaOH溶液混合：Al+2OH﹣═AlO2﹣+H2↑
B．将Cl2通入石灰乳中制漂白粉：Cl2+2OH﹣═ClO﹣+Cl﹣+H2O
C．向明矾溶液中加入少量Ba（OH）2溶液：Al3++4OH﹣+2Ba2++2SO42﹣═2BaSO4↓+AlO2﹣+2H2O
D．用MgO除去MgCl2溶液中的FeCl3：2Fe3++3H2O+3MgO═2Fe（OH）3+3Mg2+
6．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，其中W、Y、Z的原子序数之和为40，在元素周期表中的位置如表所示，形成的化合物Y4W3Z的结构如图所示，灼烧X的单质或化合物产生黄色火焰。下列叙述正确的是（ ）
A．非金属性：W＞Y＞Z
B．简单离子的半径：Y＞Z＞X
C．X2Y与Y4W3Z的化学键类型完全相同
D．能用X的单质从CuSO4溶液中制得Cu单质
7．有学者提出可利用铝﹣空气电池装置来净化水体（净水原理与明矾类似），其基本工作原理如图所示，正负极区的电解质溶液为酸化的NaCl溶液。下列说法正确的是（ ）
A．膜a为阳离子交换膜
B．电子流向：A电极→电解质溶液→B电极
C．正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高
D．将电解质溶液换成碱性的NaCl溶液可提升净水效果
二．解答题（共4小题）
8．无水四氯化锡（SnCl4）用于制作FTO导电玻璃，FTO玻璃广泛用于液晶显示屏、光催化、薄膜太阳能电池基底等，可用如图装置制备四氯化锡。
有关信息如下表：
（1）仪器A的名称为 ，A中发生反应的化学方程式为
（2）将如图装置连接好，先检查装置的气密性，再慢慢滴入浓盐酸，待观察到 现象后，开始加热装置丁。反应开始生成SnCl4时，需熄灭酒精灯，理由是 。
（3）Cl2和Sn的反应产物可能会有SnCl4和SnCl2，为防止产品中带入SnCl2，除了通入过量氯气外，应控制温度在 范围内。（填标号）
a．114～232℃b．232～652℃c．652～2260℃
（4）为了确认丁中SnCl2的生成，可选用以下 检验。（填标号）
a．稀盐酸 b．酸性高锰酸钾溶液 c．滴有KSCN溶液的FeCl3溶液
（5）碘氧化法滴定分析产品中Sn（Ⅱ）的含量。准确称取11.9g产品于锥形瓶中，用蒸馏水溶解，淀粉溶液做指示剂，用0.1ml•L﹣1碘标准溶液滴定，滴入最后一滴，出现 现象时达到滴定终点，此时消耗碘标准溶液50mL，则产品中Sn（II）的质量分数为 。
9．随着新能源汽车销量的猛增，动力电池退役高峰将至，磷酸铁锂（LFP）是目前使用最多的动力电池材料，因此回收磷酸铁锂具有重要意义。一种从废旧磷酸铁锂正极片（LiFePO4、导电石墨、铝箔）中回收锂的工艺流程如图。
已知：Li2CO3在水中的溶解度随温度升高而降低，但煮沸时发生水解。回答下列问题：
（1）在“碱浸”时，为加快浸出速率，下列措施不可行的是 （填标号）。
a．适当提高浸出温度 b．使用电动搅拌器 c．适当提高氢氧化钠的浓度 d．增大矿石的粒度
（2）“氧化浸出”时，保持其他条件不变，不同氧化剂对锂的浸出实验结果如表，实际生产中氧化剂选用H2O2，不选用NaClO的原因是 。在“氧化浸出”时，温度不宜超过50℃，其目的是 。“氧化浸出”时生成了难溶的FePO4，该反应的离子方程式为 。
（3）“浸出液”循环两次的目的是 。
（4）“沉锂”的温度保持在95℃，最适宜的加热方式为 。“一系列操作”具体包括 、洗涤、干燥。
（5）“滤渣Ⅱ”经纯化可得FePO4，流程中生成的Li2CO3、FePO4在高温条件下与H2C2O4煅烧可得LiFePO4，实现再生利用，其化学方程式为 。
10．汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾的主要原因之一。
（1）工业上利用甲烷催化还原NO，可减少氮氧化物的排放。
已知：CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H＝﹣574kJ•ml﹣1
CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H＝﹣1160kJ•ml﹣1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
（2）减少汽车尾气污染的原理为2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）△H＜0．向恒温恒容密闭容器中充入NO和CO，用传感器测得的数据如表所示：
①为了提高尾气处理的效果，可采取的措施有 （写出两种即可）。
②此条件下达到平衡时，计算该反应的平衡常数K＝ 。
（3）工业上用氢氧化钠溶液来同时吸收SO2和氮的氧化物气体（NOx），可得到Na2SO3、NaHSO3、NaNO2、NaNO3等溶液。（已知：常温下，HNO2的电离常数为Ka＝7×10﹣4，H2SO3的电离常数为Ka1＝1.2×10﹣2、Ka2＝5.8×10﹣8）。
①常温下，相同浓度的Na2SO3、NaNO2溶液中pH较大的是 溶液。
②常温下，NaHSO3显 性（填“酸”“碱”或“中”），判断的理由是
（通过计算说明）。
（4）铈元素（Ce）常见有+3、+4两种价态。NO可以被含Ce4+的溶液吸收，生成NO2﹣、NO3﹣（二者物质的量之比为1：1）。可采用电解法将上述吸收液中的NO2﹣转化为无毒物质，同时再生Ce4+，其原理如图所示。
①Ce4+从电解槽的 （填字母代号）口流出。
②写出阴极的电极反应式 。
11．化合物H是一种有机材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如图。
已知：①RCHO+R′CHO；
②RCHO+R′CH2CHO +H2O；
③。
请回答下列问题：
（1）化合物B是芳香族化合物，名称为 。
（2）由E生成F的反应类型为 ，F分子中所含官能团的名称是 。
（3）X的结构简式为 。
（4）写出D生成E的第①步反应的化学方程式： .
（5）G与乙醇发生酯化反应生成化合物Y，Y有多种同分异构体，其中符合下列条件的同分异构体有 种，写出其中任意一种的结构简式： 。
①分子中含有苯环，且能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2 ；
②其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6：2：1：1。
（6）根据题目所给信息，设计由乙醛和苯甲醛制备的合成路线 。（无机试剂任选）
17套
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题）
1．化学与生产、生活息息相关，下列说法不正确的是（ ）
A．误食重金属盐可立即喝鲜牛奶或鸡蛋清解毒
B．高温结构陶瓷及压电陶瓷都属于新型无机非金属材料
C．服用Al（OH）3胶囊可用来治疗胃酸过多，无任何副作用
D．高铁酸钾（K2FeO4）是新型高效多功能水处理剂，既能消毒杀菌又能净水
【分析】A．根据重金属盐可以使蛋白质变性来分析；
B．新型无机非金属材料一般指采用人工原料而非直接采用天然原料制备的，性能较优异的无机非金属材料，也称特种陶瓷及先进陶瓷；
C．任何药物都有副作用；
D．高铁酸钾具有强氧化性，可致蛋白质发生氧化而变性，高铁酸钾被还原生成Fe3+，水解生成具有吸附性的Fe（OH）3胶体而达到净水作用．
【解答】解：A．重金属盐可以是蛋白质变性，所以误食后会中毒，服用大量的蛋清和牛奶后，可以和重金属反应，变为不被吸收的物质，减弱对肠胃的影响，故A正确；
B．高温结构陶瓷及压电陶瓷都属于新型无机非金属材料，故B正确；
C．任何药物都有副作用，应在医生指导下服用，故C错误；
D．高铁酸钾具有强氧化性，可致蛋白质发生氧化而变性，高铁酸钾被还原生成Fe3+，水解生成具有吸附性的Fe（OH）3胶体而达到净水作用，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查蛋白质的性质、新型无机非金属材料、药物的使用及净水剂，题目难度中等，注意高温结构陶瓷及压电陶瓷都属于新型无机非金属材料．
2．某有机物的结构简式如图所示，则下列有关说法正确的是（ ）
A．该有机物可以发生氧化、加成、加聚、取代等反应
B．该有机物能与NaOH溶液反应，则1ml该有机物能消耗2mlNaOH
C．该有机物的分子式为C12H12O5，且与C11H10O5 一定互为同系物
D．该有机物分子中所有碳原子不可能都在同一平面上
【分析】分子中含﹣COOH、醚键、碳碳双键、﹣OH，结合羧酸、烯烃、醇的性质来解答．
【解答】解：A．含碳碳双键，可发生氧化、加成、加聚反应，含﹣COOH、﹣OH可发生取代反应，故A正确；
B．只有﹣COOH与NaOH反应，则该有机物能与NaOH溶液反应，则1ml该有机物能消耗1ml NaOH，故B错误；
C．由结构简式可知有机物的分子式为C12H14O5，与C11H10O5的结构不一定相似，则不一定互为同系物，故C错误；
D．苯环、碳碳双键均为平面结构，直接相连的原子一定在同一平面，则该有机物分子中所有碳原子可能都在同一平面上，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查有机物的结构与性质，为高频考点，把握官能团与性质的关系为解答的关键，侧重羧酸、烯烃、醇性质的考查，选项D为易错点，题目难度不大．
3．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）
A．12g石墨晶体中所含C﹣C键的数目为3NA
B．标准状况下，22.4L的3He中含有中子的数目为3NA
C．0.1ml钠全部与氧气反应生成Na2O和Na2O2共3.6g，转移电子数为0.1NA
D．常温下，1L 0.1ml•L﹣1的氨水中含有H+的数目为10﹣13NA
【分析】A．在石墨晶体中，每个C原子与周围3个碳原子形成C﹣C键，则每个碳原子平均占有×3＝1.5个C﹣C键；
B．氦气为单原子分子，1个3He有1个中子；
C．钠与氧气反应无论生成氧化钠还是过氧化钠，钠都从0价升高为+1价；
D．一水合氨为弱碱，部分电离。
【解答】解：A．12g石墨晶体含有碳原子的物质的量为＝1ml，在石墨晶体中，每个C原子平均占有1.5个C﹣C键，则12g石墨晶体中所含C﹣C键的数目为1.5NA，故A错误；
B．标准状况下，22.4L的3He的物质的量为＝1ml，1个3He的中子数为3﹣2＝1，则1ml3He含有中子的数目为1ml×NAml﹣1＝NA，故B错误；
C．0.1ml钠全部与氧气反应，钠的化合价从0升高为+1价，则共生成钠离子物质的量为0.1ml，则钠失电子数为0.1NA，转移电子数＝还原剂失电子数＝氧化剂得电子数＝0.1NA，故C正确；
D．常温下，氨水是弱碱，部分电离，则1L 0.1ml•L﹣1的氨水中，c（OH﹣）＜0.1ml/L，由Kw＝c（H+）×c（OH﹣）＝1.0×10﹣14，可知c（H+）＞1.0×10﹣13ml/L，故溶液中含有H+的数目大于10﹣13NA，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了阿伏加德罗常数及物质的量有关计算，明确以物质的量为核心计算公式，熟悉相关物质的结构组成是解题关键，题目难度不大。
4．用如图所示装置进行以下实验，实验现象与结论描述均正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【分析】A.常温下Al遇浓硫酸发生钝化；
B.海水显弱碱性，发生吸氧腐蚀；
C.Cu与氯化铁反应生成氯化亚铁、氯化铜；
D.Fe与稀硝酸反应生成NO。
【解答】解：A.铝条与浓硫酸发生钝化反应，即铝与浓硫酸反应，在铝的表面生成一层致密的氧化膜，故A错误；
B.锌与海水发生吸氧腐蚀，导致②试管压强减小，③中导管内液面上升，故B正确；
C.铜与氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁，未发生置换反应，故C错误；
D.铁与稀硝酸反应生成的气体为NO，NO在试管口与空气反应生成NO2，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、反应与现象、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。
5．下列离子方程式书写正确的是（ ）
A．将铝粉与NaOH溶液混合：Al+2OH﹣═AlO2﹣+H2↑
B．将Cl2通入石灰乳中制漂白粉：Cl2+2OH﹣═ClO﹣+Cl﹣+H2O
C．向明矾溶液中加入少量Ba（OH）2溶液：Al3++4OH﹣+2Ba2++2SO42﹣═2BaSO4↓+AlO2﹣+2H2O
D．用MgO除去MgCl2溶液中的FeCl3：2Fe3++3H2O+3MgO═2Fe（OH）3+3Mg2+
【分析】A．将铝粉与NaOH溶液混合生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式要满足电荷守恒和质量守恒；
B．将Cl2通入石灰乳中制漂白粉，石灰乳为悬浊液，不能拆；
C．向明矾溶液中加入少量Ba（OH）2溶液，Ba（OH）2反应完全，生成氢氧化铝和硫酸钡；
D．FeCl3为强酸弱碱盐，水解呈酸性，加入MgO能消耗其水解产生的氢离子，促进其水解。
【解答】解：A．将铝粉与NaOH溶液混合生成偏铝酸钠和氢气：2Al+2OH﹣+2H2O＝2AlO2﹣+3H2↑，故A错误；
B．将Cl2通入石灰乳中制漂白粉，石灰乳为悬浊液，写化学式：Cl2+Ca（OH）2＝Ca2++ClO﹣+Cl﹣+H2O，故B错误；
C．向明矾溶液中加入少量Ba（OH）2溶液，Ba（OH）2反应完全，生成氢氧化铝和硫酸钡：2Al3++6OH﹣+3Ba2++3SO42﹣＝3BaSO4↓+2Al（OH）3↓，故C错误；
D．用MgO除去MgCl2溶液中的FeCl3，FeCl3为强酸弱碱盐，水解产生氢离子，MgO消耗氢离子，促使水解平衡正向进行，生成氢氧化铁，2Fe3++3H2O+3MgO＝2Fe（OH）3+3Mg2+，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查离子反应方程式书写的正误判断，为高频考点，把握发生的反应及离子反应的书写方法为解答的关键，侧重氧化还原反应、与量有关的离子反应考查，题目难度中等。
6．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，其中W、Y、Z的原子序数之和为40，在元素周期表中的位置如表所示，形成的化合物Y4W3Z的结构如图所示，灼烧X的单质或化合物产生黄色火焰。下列叙述正确的是（ ）
A．非金属性：W＞Y＞Z
B．简单离子的半径：Y＞Z＞X
C．X2Y与Y4W3Z的化学键类型完全相同
D．能用X的单质从CuSO4溶液中制得Cu单质
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，根据W、Y、Z在周期表中的位置可知，W位于第二周期，Y、Z位于第三周期，W、Y、Z的原子序数之和为40，设W的原子序数为a，Y、Z的原子序数分别为a+9、a+10，则a+a+9+a+10＝40，解得：a＝7，则W为N，Y为S，Z为Cl元素；灼烧X的单质或化合物产生黄色火焰，则X为Na，以此分析解答。
【解答】解：结合分析可知，W为N，X为Na，Y为S，Z为Cl元素，
A．同一周期从左向右非金属性逐渐增强，则非金属性：Cl＞S，即Y＜Z，故A错误；
B．一般情况下，电子层越多离子半径越大，电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子的半径：S2﹣＞Cl﹣＞Na+，即Y＞Z＞X，故B正确；
C．Na2S中只含有离子键，Y4W3Z中Y4W3+与Cl﹣间存在离子键，Y4W3+内存在共价键，两物质含有的化学键类型不相同，故C错误；
D．Na能与水反应，不能用Na的单质从CuSO4溶液中制得Cu单质，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查位置结构性质的相互关系应用，为高频考点，推断元素为解答关键，注意掌握元素周期表结构、元素周期律内容，试题侧重考查学生的分析能力及逻辑推理能力。
7．有学者提出可利用铝﹣空气电池装置来净化水体（净水原理与明矾类似），其基本工作原理如图所示，正负极区的电解质溶液为酸化的NaCl溶液。下列说法正确的是（ ）
A．膜a为阳离子交换膜
B．电子流向：A电极→电解质溶液→B电极
C．正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高
D．将电解质溶液换成碱性的NaCl溶液可提升净水效果
【分析】B极通入空气为正极，电解质溶液显酸性，电极反应式为O2+4e﹣+4H+＝2H2O，A极为铝电极，为负极，电极反应式为Al﹣3e﹣＝Al3+，该装置的净水原理与明矾类似，则会产生氢氧化铝胶体（Al3+水解），为达到净水的目的，负极生成的Al3+需要通过膜a进入待净化废水中，Al3+水解生成氢氧化铝胶体，则膜a为阳离子交换膜。
【解答】解：A．负极生成的Al3+需要通过膜a进入待净化废水中，Al3+水解生成氢氧化铝胶体，则膜a为阳离子交换膜，故A正确；
B．原电池中电子从负极经导线流向正极，则该原电池中电子流向：A电极→导线→B电极，故B错误；
C．正极反应为O2+4e﹣+4H+＝2H2O，正极区溶液的氢离子浓度减小，pH增大，负极电极反应式为Al﹣3e﹣＝Al3+，负极生成的Al3+需要通过膜a进入待净化废水中，负极区溶液的pH不变，故C错误；
D．将电解质溶液换成碱性的NaCl溶液，则负极生成AlO2﹣达不到净水的效果，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查原电池原理和明矾净水原理，为高频考点，侧重考查学生分析判断、获取信息解答问题能力，明确各个电极上发生的反应、离子交换膜作用是解本题关键。
二．解答题（共4小题）
8．无水四氯化锡（SnCl4）用于制作FTO导电玻璃，FTO玻璃广泛用于液晶显示屏、光催化、薄膜太阳能电池基底等，可用如图装置制备四氯化锡。
有关信息如下表：
（1）仪器A的名称为 蒸馏烧瓶 ，A中发生反应的化学方程式为 KMnO4+16HCl（浓）＝5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O
（2）将如图装置连接好，先检查装置的气密性，再慢慢滴入浓盐酸，待观察到 丁装置内充满黄绿色气体 现象后，开始加热装置丁。反应开始生成SnCl4时，需熄灭酒精灯，理由是 反应放出大量的热，维持反应继续进行，且防止温度过高SnCl2变为气态，混入产物中 。
（3）Cl2和Sn的反应产物可能会有SnCl4和SnCl2，为防止产品中带入SnCl2，除了通入过量氯气外，应控制温度在 b 范围内。（填标号）
a．114～232℃b．232～652℃c．652～2260℃
（4）为了确认丁中SnCl2的生成，可选用以下 c 检验。（填标号）
a．稀盐酸 b．酸性高锰酸钾溶液 c．滴有KSCN溶液的FeCl3溶液
（5）碘氧化法滴定分析产品中Sn（Ⅱ）的含量。准确称取11.9g产品于锥形瓶中，用蒸馏水溶解，淀粉溶液做指示剂，用0.1ml•L﹣1碘标准溶液滴定，滴入最后一滴，出现 溶液变蓝，且30s内颜色不变 现象时达到滴定终点，此时消耗碘标准溶液50mL，则产品中Sn（II）的质量分数为 5% 。
【分析】由图可知，甲中A为蒸馏烧瓶，发生KMnO4+16HCl（浓）＝5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O，乙中饱和食盐水可除去HCl，丙中浓硫酸干燥氯气，丁中Sn+2Cl2SnCl4，戊中冷却，冷凝管可冷凝回流、提高SnCl4的产率，己中碱石灰可吸收水，防止水进入戊中，以此来解答。
【解答】解：（1）仪器A的名称为蒸馏烧瓶，A中发生反应的化学方程式为KMnO4+16HCl（浓）＝5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O，
故答案为：蒸馏烧瓶；KMnO4+16HCl（浓）＝5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O；
（2）将如图装置连接好，先检查装置的气密性，再慢慢滴入浓盐酸，待观察到丁装置内充满黄绿色气体现象后，开始加热装置丁。反应开始生成SnCl4时，需熄灭酒精灯，理由是反应放出大量的热，维持反应继续进行，且防止温度过高SnCl2变为气态，混入产物中，
故答案为：丁装置内充满黄绿色气体；反应放出大量的热，维持反应继续进行，且防止温度过高SnCl2变为气态，混入产物中；
（3）Cl2和Sn的反应产物可能会有SnCl4和SnCl2，为防止产品中带入SnCl2，除了通入过量氯气外，由表中沸点数据可知应控制温度在232～652℃范围内，
故答案为：b；
（4）为了确认丁中SnCl2的生成，可选用滴有KSCN溶液的FeCl3溶液，观察红色是否褪去，因高锰酸钾可氧化氯离子，
故答案为：c；
（5）准确称取11.9g产品于锥形瓶中，用蒸馏水溶解，淀粉溶液做指示剂，用0.1ml•L﹣1碘标准溶液滴定，滴入最后一滴，出现溶液变蓝，且30s内颜色不变现象时达到滴定终点，此时消耗碘标准溶液50mL，由Sn2++I2═Sn4++2I﹣，可知n（SnCl2）＝n（I2）＝0.1ml/L×50×10﹣3L＝0.005ml，Sn（II）的质量分数为×100%＝5%，
故答案为：溶液变蓝，且30s内颜色不变；5%。
【点评】本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、制备原理、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验、计算能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大。
9．随着新能源汽车销量的猛增，动力电池退役高峰将至，磷酸铁锂（LFP）是目前使用最多的动力电池材料，因此回收磷酸铁锂具有重要意义。一种从废旧磷酸铁锂正极片（LiFePO4、导电石墨、铝箔）中回收锂的工艺流程如图。
已知：Li2CO3在水中的溶解度随温度升高而降低，但煮沸时发生水解。回答下列问题：
（1）在“碱浸”时，为加快浸出速率，下列措施不可行的是 d （填标号）。
a．适当提高浸出温度
b．使用电动搅拌器
c．适当提高氢氧化钠的浓度
d．增大矿石的粒度
（2）“氧化浸出”时，保持其他条件不变，不同氧化剂对锂的浸出实验结果如表，实际生产中氧化剂选用H2O2，不选用NaClO的原因是 NaClO3与盐酸反应产生Cl2，污染生产环境 。在“氧化浸出”时，温度不宜超过50℃，其目的是 防止H2O2分解和盐酸挥发 。“氧化浸出”时生成了难溶的FePO4，该反应的离子方程式为 2LiFePO4+H2O2+2H+═2Li++2FePO4+2H2O 。
（3）“浸出液”循环两次的目的是 提高盐酸与H2O2的利用率 。
（4）“沉锂”的温度保持在95℃，最适宜的加热方式为 水浴加热 。“一系列操作”具体包括 趁热过滤 、洗涤、干燥。
（5）“滤渣Ⅱ”经纯化可得FePO4，流程中生成的Li2CO3、FePO4在高温条件下与H2C2O4煅烧可得LiFePO4，实现再生利用，其化学方程式为 2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O↑+3CO2↑ 。
【分析】由流程可知，碱溶时发生2Al+2NaOH+2H2O＝3H2↑+2NaAlO2，过滤分离出含偏铝酸钠的溶液，滤渣I为LiFePO4及炭黑，加盐酸、过氧化氢发生2LiFePO4+2HCl+H2O2＝2FePO4+2LiCl+2H2O，过滤分离出滤渣II含炭黑、FePO4，滤液A含LiCl，浸出液循环两次可提高盐酸与H2O2的利用率，加NaOH可除去少量铁离子，然后滤液加碳酸钠发生复分解反应生成Li2CO3，加热蒸发析出Li2CO3，以此来解答。
【解答】解：（1）在“碱浸”时，为加快浸出速率，可升高温度、搅拌、适当提高氢氧化钠的浓度等，不能增大矿石的粒度，
故答案为：d；
（2）“氧化浸出”时，实际生产中氧化剂选用H2O2，不选用NaClO的原因是NaClO3与盐酸反应产生Cl2，污染生产环境，在“氧化浸出”时，温度不宜超过50℃，其目的是防止H2O2分解和盐酸挥发；“氧化浸出”时生成了难溶的FePO4，该反应的离子方程式为2LiFePO4+H2O2+2H+═2Li++2FePO4+2H2O，
故答案为：NaClO3与盐酸反应产生Cl2，污染生产环境；防止H2O2分解和盐酸挥发；2LiFePO4+H2O2+2H+═2Li++2FePO4+2H2O；
（3）“浸出液”循环两次的目的是提高盐酸与H2O2的利用率，
故答案为：提高盐酸与H2O2的利用率；
（4）“沉锂”的温度保持在95℃，最适宜的加热方式为水浴加热，Li2CO3在水中的溶解度随温度升高而降低，则“一系列操作”具体包括趁热过滤、洗涤、干燥，
故答案为：水浴加热；趁热过滤；
（5）“滤渣Ⅱ”经纯化可得FePO4，流程中生成的Li2CO3、FePO4在高温条件下与H2C2O4煅烧可得LiFePO4，实现再生利用，其化学方程式为2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O↑+3CO2↑，
故答案为：2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O↑+3CO2↑。
【点评】本题考查混合物分离提纯的综合应用，为高频考点，把握物质的性质、混合物分离方法、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度较大。
10．汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾的主要原因之一。
（1）工业上利用甲烷催化还原NO，可减少氮氧化物的排放。
已知：CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H＝﹣574kJ•ml﹣1
CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H＝﹣1160kJ•ml﹣1
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•ml﹣1 。
（2）减少汽车尾气污染的原理为2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）△H＜0．向恒温恒容密闭容器中充入NO和CO，用传感器测得的数据如表所示：
①为了提高尾气处理的效果，可采取的措施有 降低温度，或增大压强（或压缩体积），或使用催化活性更好的催化剂等 （写出两种即可）。
②此条件下达到平衡时，计算该反应的平衡常数K＝ 2.56×105 。
（3）工业上用氢氧化钠溶液来同时吸收SO2和氮的氧化物气体（NOx），可得到Na2SO3、NaHSO3、NaNO2、NaNO3等溶液。（已知：常温下，HNO2的电离常数为Ka＝7×10﹣4，H2SO3的电离常数为Ka1＝1.2×10﹣2、Ka2＝5.8×10﹣8）。
①常温下，相同浓度的Na2SO3、NaNO2溶液中pH较大的是 Na2SO3 溶液。
②常温下，NaHSO3显 酸 性（填“酸”“碱”或“中”），判断的理由是 常温下，NaHSO3的电离常数为Ka2＝5.8×10﹣8，水解常数为Kb＝≈8.3×10﹣13，电离常数大于水解常数 （通过计算说明）。
（4）铈元素（Ce）常见有+3、+4两种价态。NO可以被含Ce4+的溶液吸收，生成NO2﹣、NO3﹣（二者物质的量之比为1：1）。可采用电解法将上述吸收液中的NO2﹣转化为无毒物质，同时再生Ce4+，其原理如图所示。
①Ce4+从电解槽的 a （填字母代号）口流出。
②写出阴极的电极反应式 2NO2﹣+8H++6e﹣＝N2↑+4H2O 。
【分析】（1）已知：①CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H＝﹣574kJ•ml﹣1
②CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H＝﹣1160kJ•ml﹣1
根据盖斯定律：①×0.5+②×0.5即可得；
（2）①为了提高尾气处理的效果，应使平衡正向移动，则可采取的措施有降低温度，或增大压强（或压缩体积），或使用催化活性更好的催化剂等，
故答案为：降低温度，或增大压强（或压缩体积），或使用催化活性更好的催化剂等；
②根据表中数据结合平衡常数K＝计算；
（3）①根据越弱越水解进行分析；
②根据水解常数与电离常数的乘积为Kw进行计算分析；
（4）①根据题目信息可知Ce4+为氧化产物，在阳极生成；
②阴极发生还原反应，在阴极NO2﹣转化为N2，据此书写阴极的电极反应式。
【解答】解：（1）已知：①CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H＝﹣574kJ•ml﹣1
②CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H＝﹣1160kJ•ml﹣1
根据盖斯定律：①×0.5+②×0.5即可得：CH4（g）+2NO2（g）＝N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H＝（﹣574×0.5﹣1160×0.5）kJ•ml﹣1＝﹣867kJ•ml﹣1，
故答案为：CH4（g）+2NO2（g）＝N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H＝﹣867kJ•ml﹣1；
（2）①为了提高尾气处理的效果，应使平衡正向移动，则可采取的措施有降低温度，或增大压强（或压缩体积），或使用催化活性更好的催化剂等，
故答案为：降低温度，或增大压强（或压缩体积），或使用催化活性更好的催化剂等；
②根据表中数据：
2NO（g）+2CO（g）＝N2（g）+2CO2（g） （单位：ml/L）
起始量：0.009 0.009 0 0
转化量：0.008 0.008 0.004 0.008
平衡量：0.001 0.001 0.004 0.008
平衡常数K＝＝＝2.56×105（ml/L）﹣1，
故答案为：2.56×105；
（3）①常温下，HNO2的电离常数为Ka＝7×10﹣4＞H2SO3的电离常数Ka2＝5.8×10﹣8，所以相同浓度的Na2SO3、NaNO2溶液水解程度为：Na2SO3＞NaNO2，则pH较大的是Na2SO3溶液，
故答案为：Na2SO3；
②常温下，NaHSO3的电离常数为Ka2＝5.8×10﹣8，水解常数为Kb＝≈8.3×10﹣13，电离常数大于水解常数，所以溶液显酸性，
故答案为：酸；常温下，NaHSO3的电离常数为Ka2＝5.8×10﹣8，水解常数为Kb＝≈8.3×10﹣13，电离常数大于水解常数；
（4）①Ce4+为氧化产物，在阳极生成，从电解槽的a口流出，
故答案为：a；
②阴极发生还原反应，在阴极NO2﹣转化为N2，阴极的电极反应式为：2NO2﹣+8H++6e﹣＝N2↑+4H2O，
故答案为：2NO2﹣+8H++6e﹣＝N2↑+4H2O。
【点评】本题考查盖斯定律，各类平衡常数的有关计算，电化学的电极反应式的书写，侧重分析与计算能力的考查，难度不大。
11．化合物H是一种有机材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如图。
已知：①RCHO+R′CHO；
②RCHO+R′CH2CHO +H2O；
③。
请回答下列问题：
（1）化合物B是芳香族化合物，名称为 苯甲醛 。
（2）由E生成F的反应类型为 加成反应 ，F分子中所含官能团的名称是 溴原子、羧基 。
（3）X的结构简式为 。
（4）写出D生成E的第①步反应的化学方程式： .
（5）G与乙醇发生酯化反应生成化合物Y，Y有多种同分异构体，其中符合下列条件的同分异构体有 4 种，写出其中任意一种的结构简式： 任意一种 。
①分子中含有苯环，且能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2 ；
②其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6：2：1：1。
（6）根据题目所给信息，设计由乙醛和苯甲醛制备的合成路线 。（无机试剂任选）
【分析】A发生信息①中氧化反应得到B、C，而B为芳香族化合物，故B为、C为CH3CHO，B与C发生信息②中的反应生成D为，D发生氧化反应得到E为，E与溴发生加成反应生成F为，F发生消去反应生成G为，由H的结构，结合信息③中的加成反应，可知X为；
（6）由信息②可知，乙醛与苯甲醛反应生成，然后氧化生成，最后与氢气反应生成。
【解答】解：（1）芳香族化合物B 为，B的名称为苯甲醛，
故答案为：苯甲醛；
（2）E是，F是，由E生成F是碳碳双键与溴发生加成反应，F中含有官能团为：溴原子、羧基，
故答案为：加成反应；溴原子、羧基；
（3）由分析可知，X的结构简式为：，
故答案为：；
（4）D生成E 的第①步反应化学方程式：，
故答案为：；
（5）G （）与乙醇发生酯化反应生成化合物Y，Y 有多种同分异构体，其中符合下列条件的同分异构体：①分子中含有苯环，且能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2，说明含有羧基，②其核磁共振氢谱显示有4 种不同化学环境的氢，峰面积比为6：2：1：1，可能的结构简式有：，共有4种，
故答案为：4；任意一种；
（6）由信息②可知，乙醛与苯甲醛反应生成，然后氧化生成，最后与氢气反应生成，合成路线为：，
故答案为：。
【点评】本题考查有机物的推断与合成，关键是对给予信息的理解，明确官能团的变化、碳链变化，结合反应条件利用顺推法推断，熟练掌握官能团的性质与转化，是有机化学常考题型。
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日期：2021/3/29 0:45:02；用户：18185977636；邮箱：18185977636；学号：25303007
①
②
实验现象与结论
A
铝条
浓硫酸
无明显现象，铝与浓硫酸不反应
B
锌棒
海水
③中导管内液面上升，锌发生吸氧腐蚀
C
铜丝
FeCl3溶液
②中溶液颜色最终变为蓝色，Cu发生置换反应
D
铁丝
稀硝酸
②中试管口出现红棕色气体，Fe与稀硝酸反应生成NO2
W
Y
Z
化学式
Sn
SnCl2
SnCl4
熔点/℃
232
246
﹣33
沸点/℃
2260
652
114
其他性质
银白色固体金属
无色晶体，Sn（Ⅱ）易被Fe3+、I 2等氧化为Sn（IV）
无色液体，易水解
序号
锂含量/%
氧化剂
pH
浸出液体Li浓度/（g•L﹣1）
浸出渣中Li含量/%
1
3.7
H2O2
3.5
9.02
0.10
2
3.7
NaClO3
3.5
9.05
0.08
3
3.7
O2
3.5
7.05
0.93
4
3.7
NaClO
3.5
8.24
0.43
时间/s
0
1
2
3
4
c（NO）/×10﹣3ml•L﹣1
9.00
4.00
2.00
1.00
1.00
c（CO）/×10﹣3ml•L﹣1
9.00
4.00
2.00
1.00
1.00
①
②
实验现象与结论
A
铝条
浓硫酸
无明显现象，铝与浓硫酸不反应
B
锌棒
海水
③中导管内液面上升，锌发生吸氧腐蚀
C
铜丝
FeCl3溶液
②中溶液颜色最终变为蓝色，Cu发生置换反应
D
铁丝
稀硝酸
②中试管口出现红棕色气体，Fe与稀硝酸反应生成NO2
W
Y
Z
化学式
Sn
SnCl2
SnCl4
熔点/℃
232
246
﹣33
沸点/℃
2260
652
114
其他性质
银白色固体金属
无色晶体，Sn（Ⅱ）易被Fe3+、I 2等氧化为Sn（IV）
无色液体，易水解
序号
锂含量/%
氧化剂
pH
浸出液体Li浓度/（g•L﹣1）
浸出渣中Li含量/%
1
3.7
H2O2
3.5
9.02
0.10
2
3.7
NaClO3
3.5
9.05
0.08
3
3.7
O2
3.5
7.05
0.93
4
3.7
NaClO
3.5
8.24
0.43
时间/s
0
1
2
3
4
c（NO）/×10﹣3ml•L﹣1
9.00
4.00
2.00
1.00
1.00
c（CO）/×10﹣3ml•L﹣1
9.00
4.00
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1.00
1.00