高二化學(xué)競(jìng)賽考試模擬卷（三）

可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量：H-lC-12N-140-16Na-23Mg-24Al-27S-32Cl-35.5K-39

Ca-40Ti-48Fe-56Cu-64Co-59Pb-207Cr-52

一、選擇題（本大題共15小題，每題3分，共45分，只有一個(gè)選項(xiàng)正確）

1.航空航天技術(shù)與化學(xué)有著密切的聯(lián)系，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是

A.神舟十九號(hào)返回艙具有耐高溫、耐摩擦的特性

B.長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭使用的燃料為偏二甲朋（C2H8N2）和N2O4,反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)環(huán)境友好

C.神舟十九號(hào)載人飛船推進(jìn)艙使用的太陽(yáng)能電池板主要材料是硅酸鹽

D.返回艙在返回地面時(shí)，打開尼龍緩降傘，其中尼龍緩降傘屬于有機(jī)高分子材料

【答案】C

【詳解】A.飛船與大氣摩擦產(chǎn)生大量的熱，神舟十九號(hào)返回艙具有耐高溫、耐摩擦的特性，故A正確；

B.偏二甲肝（C2H8用）和N2O4反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C2H8N2（l）+2N2O4（l）=2CO2（g）+3N2（g）+4H2O（g）,反

應(yīng)產(chǎn)物對(duì)環(huán)境友好，故B正確；

C.神舟十九號(hào)載人飛船推進(jìn)艙使用的太陽(yáng)能電池板主要材料是硅晶體，故C錯(cuò)誤；

D.返回艙在返回地面時(shí)，打開尼龍緩降傘，其中尼龍緩降傘為高分子化合物，屬于有機(jī)高分子材料，

故D正確；

答案選C。

2.（2023高二?貴州遵義?競(jìng)賽）下列表示正確的是

A.乙醇的分子式：CH3cH20H

B.BaSCU的電離方程式：BaSO4QBa2++SOf

C.質(zhì)量數(shù)為127的碘原子：

D.過(guò)氧化鈉的電子式：Na+［：6：O：］2Na+

????

【答案】D

【詳解】A.乙醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3cH2OH,分子式為C2H60,A錯(cuò)誤；

B.BaSCU是強(qiáng)電解質(zhì)，電離方程式為：BaSO,=Ba2++SO^,B錯(cuò)誤；

C.I是第53號(hào)元素，質(zhì)量數(shù)為127的碘原子正確的表示方法是魯I,C錯(cuò)誤;

D.過(guò)氧化鈉為離子化合物，含離子鍵和氧氧非極性共價(jià)鍵，其電子式為：Na+［：O：6：］2-Na+，D

正確；

答案選D。

3.（2024高二下.江蘇?競(jìng)賽）實(shí)驗(yàn)室利用NaCl固體與濃H2sO,混合加熱制取HC1氣體，下列裝置不熊達(dá)到

目的的是

A.用裝置甲來(lái)制取HC1氣體B.用裝置乙來(lái)收集HC1氣體

C.用裝置丙來(lái)吸收HC1尾氣D.用裝置丁來(lái)干燥HC1氣體

【答案】B

【詳解】A.NaCI固體與濃H2sO,混合加熱制取HC1氣體，可以用裝置甲來(lái)制取，A正確；

B.HC1氣體極易溶于水，在飽和食鹽水中仍能溶解，不能用排飽和食鹽水方法收集HC1氣體，即用裝

置乙不能收集HC1氣體，B錯(cuò)誤；

C.HC1氣體極易溶于水，易與NaOH溶液反應(yīng)，需要采用防倒吸裝置，裝置丙可以吸收HC1尾氣，C

正確；

D.HC1水溶液顯酸性，HC1為酸性氣體，可以用巳。5干燥，裝置丁可以干燥HC1氣體，D正確;

答案選B。

4.（2023高二下?廣東汕尾?競(jìng)賽）設(shè)名是阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，33.6LHF中含有氟原子的數(shù)目為1.5踵

1

B.1LO.lmolL-K2Cr2O7溶液中€^0：的數(shù)目小于0.1NA

C.0.1mol乙烯和乙醇的混合物完全燃燒消耗的數(shù)目為0.3"人

D.電解精煉銅，當(dāng)電路中通過(guò)踵個(gè)電子時(shí)，陽(yáng)極質(zhì)量減少32g

【答案】B

【詳解】A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下HF為液體，不是氣體，故無(wú)法得出33.6LHF的物質(zhì)的量，也就無(wú)法計(jì)算氟原

子的數(shù)目，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.重銘酸根在水溶液存在和水轉(zhuǎn)化為銘酸根的平衡反應(yīng)，故ILO.mol/L的重銘酸鉀溶液中重鋁酸根的

數(shù)目小于O.INA,故B選項(xiàng)正確；

C.單位物質(zhì)的量的乙醇和乙烯完全燃燒消耗的02的數(shù)目相等，都為3NA,故O.lmol乙烯和乙醇的混

合物完全燃燒消耗的的數(shù)目為0.3NA,故C選項(xiàng)正確；

D.電解精煉銅時(shí)，陰極上銅離子得到兩個(gè)電子變?yōu)殂~單質(zhì)，若陽(yáng)極上只有銅單質(zhì)失去兩個(gè)電子變?yōu)殂~

離子進(jìn)入電解液，因此當(dāng)電路中通過(guò)NA個(gè)電子時(shí)，陽(yáng)極減少0.5molCu,即32gCu,但陽(yáng)極上可能有鋅

等先失電子，故減少質(zhì)量不一定為32g,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案選B。

5.（2024高二下?重慶?競(jìng)賽）下列離子方程式書寫錯(cuò)誤的是

+

A.鹽酸加入NaHCOs溶液中：HCO-+H=CO2T+H2O

+

B.氨水加入AgCl固體中：AgCl+2NH,=[Ag（NH3）J+Cr

C.NO2通入NaOH溶液中：3NO2+2OH-=2NO；+NO+H2O

+

D.稀硫酸加入Na2s2O3溶液中：S2O；-+2H=S^+SO2T+H2O

【答案】C

【詳解】A.鹽酸加入NaHCOs溶液反應(yīng)生成二氧化碳和水，離子方程式為：HCO；+H=CO2T+H2O,

A正確；

+

B.氨水加入AgCl固體中反應(yīng)生成[AglNHj]，離子方程式為：AgCl+2NH,=[Ag（NH3）2]+Cr,

B正確；

C.氫氧化鈉溶液與二氧化氮反應(yīng)生成硝酸鈉、亞硝酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,改成離子方程式為：2NO2+2OH=NO；+NO；+H2O,C錯(cuò)誤；

D.Na2s2O3溶液中加入稀硫酸反應(yīng)生成硫單質(zhì)和二氧化硫氣體、水，離子方程式為：

+

S2O；~+2H=S+SO21+H2O,D正確;

故選c。

6.(2024高二下.重慶.競(jìng)賽)常溫下，用0.5mol/LNaHCC)3溶液滴定25.00mL0.25moi/LCaC"溶液，測(cè)得

混合溶液的pH隨滴加NaHCC>3溶液體積的變化如下圖所示，當(dāng)?shù)渭?5.00mLNaHCC^溶液時(shí)，出現(xiàn)較為

n

明顯的白色沉淀［已知：&］（H2co3）=44x101（H2CO3）=4.5xl0-,%（CaCCj=3.5xl（f9、

10°*=6.3］。

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.a點(diǎn)到b點(diǎn)，混合溶液中水的電離程度增大

B.b點(diǎn)混合溶液中：c(HCO；)>C(H2CO3)>c(COt)

C.d點(diǎn)混合溶液中：c(Ca2+)-c(HCO；)=4.9xlO^

2+4

D.2HCO；(aq)+Ca(aq)=CaCO3(s)+H2CO3(aq)的K=2,9xW

【答案】D

【分析】a點(diǎn)是氯化鈣溶液，pH=7,溶液呈中性，b點(diǎn)是CaCb溶液和NaHCCh混合溶液，兩者之間沒(méi)

有發(fā)生反應(yīng)，碳酸氫根離子水解呈堿性，c點(diǎn)溶液呈堿性，d點(diǎn)沉淀的量已經(jīng)不再變化，但溶液仍為堿

性，說(shuō)明碳酸氫根離子的水解大于電離。

【詳解】A.從a點(diǎn)到b點(diǎn)，NaHCCh溶液逐漸增多，促進(jìn)水的電離，水的電離程度增大，A正確；

B.b點(diǎn)是CaCL溶液和NaHCCh混合溶液，碳酸氫根水解大于電離，但弱酸的酸式酸根水解和電離程度

都不大，故c(HCO；)>c(H2co3)>c(C。：)，B正確；

C.由題干圖示信息可知，d點(diǎn)溶液中的pH=7.20,則有c(Ca2+>c(HCO；)=

C（CB）C（HCO；）C（C*）C（H+）KKCaCQ）c（H+）_3.5xl（T9xlO-%

。正確;

+4.9x10-6,C

c（CO；-）c（H）--Ka2（H2CO3）—-—4.5x10”~

D.28CO；（aq）+Ca2+（叫）uCaCCh（s）+H2co3（aq）的K=

C（H03）=c（H2cQ）c（H+）c（C。；-）=%（HQ=4.5x10”

22+2+2+9

c（WCO；）c（Ca）-c（HCO；）c（H）c（CO^）c（Ca）-Kal（H2CO3）Ksp（CaCO3）-4.4x10^x3.5xl0-

=2.9x103D錯(cuò)誤;

本題選D。

7.（2024高二下?北京?競(jìng)賽）我國(guó)科學(xué)家研究成果“無(wú)細(xì)胞化學(xué)酶系統(tǒng)催化CO2合成淀粉”取得重要進(jìn)展，其

中一步核心反應(yīng)如下圖所示。

0淀粉

>［（C6HI0O5）J

④

DHA

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.反應(yīng)①中每消耗44gCC>2,轉(zhuǎn)移6moi電子B.反應(yīng)③中的催化劑，實(shí)驗(yàn)室中可用MnO。

C.HCHO與DHA的混合物30g中含有2moiOD.淀粉與纖維素，不互為同分異構(gòu)體

【答案】C

【解析】-A選項(xiàng)：反應(yīng)①的化學(xué)方程式為CO2+3H2TCH3OH+H2O,碳元素從+4價(jià)降低到-2價(jià)，Imol

二氧化碳參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移6moi電子，44g二氧化碳（物質(zhì)的量為Imol）,則轉(zhuǎn)移6moi電子，該選項(xiàng)正確。

B選項(xiàng)：反應(yīng)③是過(guò)氧化氫分解，二氧化鎰可以催化過(guò)氧化氫分解，實(shí)驗(yàn)室中常用MnCh作該反應(yīng)的催

化劑，該選項(xiàng)正確。

C選項(xiàng)：HCHO的最簡(jiǎn)式為CH2O,DHA的分子式為C4Hl6。2,可將DHA變形為C4（H2O）4,所以HCHO

與DHA的混合物可看作CH2O的混合物。30g混合物中CH2O的物質(zhì)的量為30，則含

-----------=Imol

30g/mol

有Imol氧原子，該選項(xiàng)錯(cuò)誤。

D選項(xiàng)：淀粉與纖維素的化學(xué)式均為（C6H10O5%,但n值不同，所以它們不互為同分異構(gòu)體，該選項(xiàng)正

確。

8.（2024高二下.廣東佛山.競(jìng)賽）某醫(yī)用膠水的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

o

CN

A.第一電離能：N>O>CB.元素電負(fù)性：N>C>H

C.Imol分子中“肩并肩”形式成鍵數(shù)目為2NAD.合成單體中1-丁醇為極性分子

【答案】C

【詳解】A.C、N、。為同一周期元素，第一電離能呈增大的趨勢(shì)，但N的2P軌道為半充滿狀態(tài)，第

一電離能大于相鄰兩種元素，則第一電能N>O>C,A正確；

B.元素周期表中同周期從左到右元素電負(fù)性逐漸增大，則元素電負(fù)性：N>C>H,B正確；

C.分子結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵（1個(gè)。鍵、1個(gè)兀鍵）、碳氧雙鍵（1個(gè)b鍵，1個(gè)兀鍵）、碳氮三鍵（1

個(gè)。鍵，2個(gè)兀鍵），Imol分子中4moi兀鍵，貝Ulmol分子中“肩并肩”形式成鍵數(shù)目為4NA,C錯(cuò)誤；

D.1-丁醇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3cH2cH2cH2OH,結(jié)構(gòu)中含有-OH,分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，為極性分子，D正確;

故選C。

9.（2024高二下?江蘇?競(jìng)賽）實(shí)驗(yàn)室回收廢水中苯酚的過(guò)程如圖所示，苯酚在芳香燒和酯類溶劑中的分配系

數(shù)分別為1.2-2.0,27~50（分配系數(shù)指苯酚在萃取劑和水中的濃度比），有關(guān)說(shuō)法不正俄的是

A.步驟I為萃取，分液，萃取劑用芳香燒更好

B.試劑a可用NaOH溶液或Na2CO3?

C.試劑b若為少量CO2,則反應(yīng)為2《，一CT+C反+H2OT2OH+C*

D.若苯酚不慎沾到皮膚上，先用酒精沖洗，再用水沖洗

【答案】AC

【分析】含苯酚的廢水，先加入苯經(jīng)過(guò)步驟I后得到有機(jī)溶液，因此步驟I應(yīng)為萃取分液，在有機(jī)溶液

中加入能與酚羥基反應(yīng)的含有鈉元素的堿性物質(zhì)，經(jīng)過(guò)步驟n即分液后得到苯酚鈉溶液，最后步驟m中

加入試劑b,得到苯酚。

【詳解】A.根據(jù)分析可知，步驟I應(yīng)為萃取分液，分配系數(shù)指苯酚在萃取劑和水中的濃度比，苯酚在

芳香煌分配系數(shù)為1.2~2.0,則苯酚在水中的濃度與在芳香煌中的濃度相差不大，那么萃取效率不好，根

據(jù)題中信息可知，苯酚在酯類溶劑中的分配系數(shù)為27~50,可知萃取劑用酯類溶劑更好，故A錯(cuò)誤；

B.步驟I為苯酚反應(yīng)后生成苯酚鈉后進(jìn)入水層，與苯分離，因此試劑a可以加入氫氧化鈉，也可以加

入碳酸鈉，但不能加入碳酸氫鈉，故B正確；

C.根據(jù)分析可知，試劑b若為少量COz，可以與苯酚鈉反應(yīng)得到苯酚，由于酸性關(guān)系為：H2c。3＞苯酚〉

HCO；,因此苯酚鈉和二氧化碳反應(yīng)只能生成苯酚和碳酸氫鈉，反應(yīng)為：（^—Cr+CO2+H2O-

（2^）—OH+HCO;,故c錯(cuò)誤；

D.苯酚有毒，其濃溶液對(duì)皮膚有強(qiáng)烈的腐蝕性，使用時(shí)要小心，如果不慎沾到皮膚上，應(yīng)立即用酒精

洗滌，再用水沖洗，故D正確；

故答案選ACo

10.（2024高二下?廣東佛山?競(jìng)賽）下列各組中的兩種有機(jī)物，無(wú)論以何種比例混合，只要混合物總質(zhì)量不

變，完全燃燒時(shí)生成水的質(zhì)量就不變，符合這一條件的組合是

A.C8H8和C2HB.C3H8。3和C7H8

C.GH,和CRQD.C8HH，和C4HHi

【答案】B

【分析】無(wú)論以何種比例混合，只要混合物的總質(zhì)量一定，完全燃燒生成水的質(zhì)量也一定，說(shuō)明混合

物各組分分子中含H量相等；

【詳解】A.c8H8、c2HQ二者的含H量分別為捺8、4含H量不相等，故A錯(cuò)誤；

10460

QQ

B.C3H和C7H8的含H量分別為靈、—說(shuō)明含氫量相同，故B正確；

c.C2H4和C^HQ中都含有4個(gè)H,但是二者的相對(duì)分子量不同，則含氫量不同，故C錯(cuò)誤；

D.C8HHi和C,Hio都含有10個(gè)H原子，但是二者的相對(duì)分子量不同，則二者的含氫量相同，故D錯(cuò)

誤。

故選B。

11.（2024高二下?河南洛陽(yáng)?競(jìng)賽）澤維爾用四氟二碘化碳做了下面的實(shí)驗(yàn)：

發(fā)現(xiàn)2個(gè)完全等同C-I鍵是一先一后斷裂的。有關(guān)上述反應(yīng)類型的判斷中正確的是

A.取代反應(yīng)B.a-消去C.[3-消去D.看消去

【答案】C

【詳解】反應(yīng)為飽和的碳碳單鍵變成不飽和的碳碳雙鍵的過(guò)程，為消去反應(yīng)，失去的I原子在相鄰的兩

個(gè)碳原子上，屬于快消去，故選C。

12.（2023高二?貴州遵義?競(jìng)賽）對(duì)羥基肉桂酸甲酯M具有高光敏性和強(qiáng)效導(dǎo)電性等優(yōu)良特性，是一種優(yōu)良

的觸摸屏和高端光纖材料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

M

A.M的分子式為CiKuOs

B.分子M能發(fā)生水解、加成、氧化等反應(yīng)

C.分子M中所含所有碳原子不可能處于同一平面內(nèi)

D.1molM一定條件下能被5moi凡還原

【答案】B

【詳解】A.由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，M的分子式為CioKoOs，故A錯(cuò)誤；

B.由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，M分子的官能團(tuán)為酚羥基、碳碳雙鍵、酯基，一定條件下能發(fā)生氧化、加成、水

解等反應(yīng)，故B正確；

C.由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，M分子中的苯環(huán)、碳碳雙鍵和酯基為平面結(jié)構(gòu)，則由單鍵可以旋轉(zhuǎn)可知，M所

含所有碳原子可能處于同一平面內(nèi)，故C錯(cuò)誤；

D.由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，M分子含有的苯環(huán)、碳碳雙鍵一定條件下能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，則ImolM一

定條件下能被4moi氫氣還原，故D錯(cuò)誤；

答案選B。

13.（2023高二下.廣東汕尾.競(jìng)賽）湖北名菜“洪山菜藁”含有豐富的花青素，具有良好的抗氧化活性。其中

矢車菊色素的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)物質(zhì)的說(shuō)法正確的是

OH

OH

HO

OH

A.化學(xué)式為C^HuO6clB.與苯酚互為同系物

C.能與Fe3+發(fā)生顯色反應(yīng)D.能發(fā)生氧化反應(yīng)、取代反應(yīng)和消去反應(yīng)

【答案】C

【詳解】A.由分子結(jié)構(gòu)可知，該有機(jī)物的分子式為Ci5HliO6C1,故A錯(cuò)誤；

B.同系物的概念是結(jié)構(gòu)相似、組成上相差若干個(gè)-CH2-的一系列有機(jī)物，故屬于同系物的物質(zhì)不飽和

度和官能團(tuán)的種類、數(shù)目一定要相同，顯然，該物質(zhì)的官能團(tuán)數(shù)目和種類與苯酚均不相同，故B錯(cuò)誤；

C.該物質(zhì)含有五個(gè)酚羥基，能與三價(jià)鐵發(fā)生顯色反應(yīng)，故C正確；

D.酚羥基直接與苯環(huán)相連，無(wú)a-H,無(wú)法發(fā)生消去反應(yīng)，故D錯(cuò)誤

故選C。

14.甲氧葦咤是一種廣譜抗菌藥，其合成路線中的一步反應(yīng)如下。（已知：-CN的結(jié)構(gòu)為-C=N）下列

說(shuō)法中不正確的是

A.X分子中含有7個(gè)sp,雜化的碳原子，Y分子中含有5個(gè)sp3雜化的原子

B.Y分子中在一定條件下能發(fā)生氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)

C.X分子所有碳原子可能共平面

D.Y能使澳的四氯化碳溶液褪色

【答案】A

【詳解】A.X分子中苯環(huán)中6個(gè)碳和醛基中1個(gè)碳為卯2雜化，共7個(gè)sp,雜化的碳原子;Y分子C&O-

中的3個(gè)C原子和3個(gè)0原子以及-。C82C4中的1個(gè)0原子和2個(gè)C原子都是卯3雜化，共有9個(gè)

sp'雜化原子，A錯(cuò)誤;

B.Y中具有苯環(huán)、醴鍵、碳碳雙鍵、酯基等，苯環(huán)和碳碳雙鍵能發(fā)生加成反應(yīng)，碳碳雙鍵能發(fā)生氧化

反應(yīng)，加聚反應(yīng)，B正確；

C.X分子中苯環(huán)是平面結(jié)構(gòu)，和苯環(huán)直接相連的酸鍵的O原子在同一個(gè)平面，叫鍵連接的-Cg上的

C原子，通過(guò)C-0單鍵旋轉(zhuǎn)變?yōu)橥黄矫妫缓捅江h(huán)直接相連的醛基的C原子與苯環(huán)屬于平面結(jié)構(gòu)，最

后可以使所有碳原子有可能共平面，C正確;

D.Y中具有碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)，能與澳發(fā)生加成反應(yīng)而使澳的四氯化碳溶液褪色，D正確；

故答案為：Ao

15.利用有機(jī)分子模擬生物體內(nèi)“醛縮酶”催化Diels-Alder反應(yīng)取得重要進(jìn)展，榮獲2021年諾貝爾化

學(xué)獎(jiǎng)。某Diels-Alder反應(yīng)催化機(jī)理如下，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

Bn

x)-CSMe

A.

C.VI是反應(yīng)的催化劑D.化合物X為H?。

【答案】B

【詳解】

A.由催化機(jī)理可知，總反應(yīng)為、鯉型，該反應(yīng)為加成反應(yīng)，A正確;

Z

、~CHO

B.III中形成4條單鍵的碳原子，sp3雜化，為立體結(jié)構(gòu)，不是所有原子共平面，B錯(cuò)誤；

C.由催化機(jī)理可知，反應(yīng)消耗了VI又生成了VI,VI是反應(yīng)的催化劑，C正確；

D.I+VI-X+H,由I、VI、II的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，X為H2O,D正確;

故選B。

二、非選擇題（共55分）

16.（11分）（2024圖二下.重慶.競(jìng)賽）V2O5在冶金、化工、電子等多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，以硫酸工業(yè)

產(chǎn)生的廢鋼催化劑為原料（含V2O5、VOSO4,K2sO4、Si。？以及少量的Fe2O,等）制備V2O5的工藝流程

如下。

稀硫酸K2s。3有機(jī)溶劑氨水

廢鈕

VO（OH）T焙燒1V2O5

催化劑2

濾渣水溶液有機(jī)溶劑濾液

己知：帆在酸性條件下以VO；、VO"形式存在，pH較大時(shí)VO?+可轉(zhuǎn)化為VO（OH）2沉淀,

（1）乂。5中V為（填“過(guò)渡元素”或“主族元素”）。

（2）“酸浸還原”過(guò)程中。

①硫酸的用量會(huì)影響帆的浸出率，pH需保持在1.2以下，說(shuō)明原因_________。

②寫出V2O5發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。

③除V2O5被還原外，寫出還可能被還原的離子（寫離子符號(hào)）。

④若以磷酸為介質(zhì)處理廢機(jī)催化劑，可以提高鋼的浸出率。一種帆磷配合物的結(jié)構(gòu)如下圖所示，形成

配位鍵時(shí)V提供（填“孤對(duì)電子”或“空軌道”）O

（3）“萃取”時(shí)選擇有機(jī)溶劑，原理是：H?R（有機(jī)層）+丫。2+=211++丫01＜（有機(jī)層），則“反萃取”進(jìn)行的

條件是（填“酸性”“中性”或“堿性”）o

（4）從上述流程中（填“濾渣”“水溶液”或“濾液”）中可提取回收K2SO4。

（5）若“焙燒”時(shí)得到18.2kg乂。5,計(jì)算理論上消耗空氣中的在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積（L,不要

求計(jì)算過(guò)程）。

【答案】（1）過(guò)渡元素

（2）pH超過(guò)1.2時(shí),VO2+水解程度增加或生成VO（OH）2,水解產(chǎn)物會(huì)進(jìn)入濾渣中影響鋼的浸出率（2

分）

+2+3+

V2O5+SO；-+4H=2VO+SOl-+2H2O（2分）Fe空軌道

⑶酸性

(4)水溶液

(5)1120(2分)

【分析】廢鋼催化劑(含V2O5、VOSO4>K2so4、SiO2以及少量的Fe2O3等)加入稀硫酸和K2s03酸浸還

原，SiCh不溶于硫酸，過(guò)濾后即為濾渣，K2sCU溶解，鋼元素轉(zhuǎn)化為V、V02+形式存在，用有機(jī)試

劑對(duì)濾液中的V。；、V02+進(jìn)行萃使其取進(jìn)入有機(jī)相，K+留在水溶液中從而分離出鉀離子，從有機(jī)相中

反萃取出V。；和V02+,再加氨水沉鋼，得到V0(0H)2沉淀，焙燒得到V2O5,據(jù)此分析解答。

【詳解】(1)V元素原子序數(shù)為23,處于元素周期表第四周期VB族，屬于過(guò)渡元素；

(2)①“還原酸浸”時(shí)，硫酸的用量會(huì)影響鈕的浸出率，pH超過(guò)1.2時(shí)，VO2+水解程度增加或生成

V0(0H)2,水解產(chǎn)物會(huì)進(jìn)入濾渣中影響釵的浸出率；

②由題中信息，V2O5被還原酸溶，生成V02+,還原劑亞硫酸根被氧化物為硫酸根，離子方程式為V2O5+

SO；-+4H+=2VO2++SO：-+2H2O；

③過(guò)程中除了有V2O5被還原成VCP+,還有Fe2O3溶解后生成的Fe3+被亞硫酸根還原；

④該配合物中鋼為中心原子，與P、0、C1等有孤對(duì)電子的原子形成配位鍵，V提供空軌道；

(3)“萃取”時(shí)選擇有機(jī)萃取劑，原理是：H2R(有機(jī)層)+VO2+U2H++VOR(有機(jī)層)，“反萃取”應(yīng)讓平衡

逆向移動(dòng)，使V02+進(jìn)入水層，故選擇在酸性環(huán)境中進(jìn)行；

(4)由分析，萃取后K+留在水溶液中，故從上述流程中水溶液中可提取回收K2s04；

(5)丫0(0田2沉淀經(jīng)焙燒得到丫205的化學(xué)方程式為：4VO(OH)2+O2=2V2O5+4H2O,若經(jīng)焙燒得到18.2kg

V2O5產(chǎn)品，即物質(zhì)的量為lOOmol,則根據(jù)方程式消耗空氣中O2的物質(zhì)的量為n(O2)=》(V2O5)=50mol,

標(biāo)況下體積為1120Lo

17.(10分)(2023高二上?浙江寧波?競(jìng)賽)無(wú)水四氯化錫(SnCL)常用作有機(jī)合成的氯化催化劑。實(shí)驗(yàn)室可

用熔融的錫與氯氣反應(yīng)(Sn+2cL2SnCl&)制備SnCl4,裝置如下圖所示:

有關(guān)信息如表:

化學(xué)式SnSnC12SnC14

熔點(diǎn)/℃232246-33

沸點(diǎn)/℃2260652114

其他性銀白色固體金屬，化學(xué)性質(zhì)與無(wú)色晶體,SM+易被Fe3+、I2等氧無(wú)色液體，易水解生成

質(zhì)Fe相似化為Sn4+SnChxHzO

請(qǐng)回答:

(1)儀器①中導(dǎo)管的作用是;裝置A中燒瓶?jī)?nèi)反應(yīng)的離子方程式為o

(2)B、C、F、G盛裝的試劑應(yīng)依次選用下列中的(填標(biāo)號(hào))。

a.濃H2SO4b.飽和NaHCCh溶液c.飽和NaCl溶液d.NaOH濃溶液

(3)冷阱③和小燒杯⑤內(nèi)都裝入冷水，生成的SnCL經(jīng)冷凝后，收集于E裝置的試管④中，該液體常常

呈黃綠色，原因是o

(4)用玻璃棒蘸取少量產(chǎn)物SnCL,放置在空氣中，片刻即產(chǎn)生白色煙霧，產(chǎn)物為SnO2?xH2。和

(填化學(xué)式)。

(5)提純：將SnC14粗產(chǎn)品用如圖所示的裝置進(jìn)行提純。請(qǐng)給出操作順序：將粗產(chǎn)品加入圓底燒瓶，連

接好裝置，關(guān)閉安全瓶上旋塞，打開抽氣泵、加熱器一()一將產(chǎn)品轉(zhuǎn)至干燥器中保存。

a,打開安全瓶上的旋塞，關(guān)閉抽氣泵b.關(guān)閉加熱器，待燒瓶冷卻至室溫

c.控溫到114℃d.控溫到30℃

(6)利用沉淀滴定法測(cè)定產(chǎn)品中+的含量，甲同學(xué)方案如下：準(zhǔn)確稱取mg產(chǎn)品于錐形瓶中，用蒸儲(chǔ)

水溶解，X溶液作指示劑，用bmol/L的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定終點(diǎn)時(shí)消耗硝酸銀溶液VmL,由此

可計(jì)算產(chǎn)品中Sd+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

①參考表中的數(shù)據(jù)，X溶液最好選用的是(填序號(hào))。

A.NaCl溶液B.NaBr溶液C.NaCN溶液D.Na2CrC)4溶液

難溶物AgClAgBrAgCNAg2CrO4

顏色白淺黃白磚紅

441612

KSp1.77x10)°5.4xlO2.7xW1.12xl0

②乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)測(cè)得的S#+含量可能會(huì)偏高，理由。

【答案】(1)平衡恒壓滴液漏斗內(nèi)外壓強(qiáng)，便于液體順利流下

+2+

2MnO；+1OCr+16H=2Mn+5C12T+8H2O(2分)

(2)c>a、a>d

(3)C12溶解在SnCl4中

(4)HC1

(5)d一c一b—a

(6)DAg+也能氧化Sn2+,導(dǎo)致消耗的硝酸銀溶液偏多(2分)

【分析】在裝置A中高鎰酸鉀與濃鹽酸混合發(fā)生氧化還原反應(yīng)制取氯氣，在裝置B中用飽和食鹽水除

去Cb中的HC1雜質(zhì)，裝置C中盛放濃硫酸作用是干燥；裝置D中氯氣與Sn反應(yīng)制取四氯化錫，由于

制取的無(wú)水四氯化錫為分子晶體，熔、沸點(diǎn)較低，裝置E通過(guò)冷水降溫收集四氯化錫，裝置F中盛放

濃硫酸可以防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置E,G中盛放NaOH溶液吸收過(guò)量的Ch,以此解答。

【詳解】(1)儀器①中導(dǎo)管的作用是平衡恒壓滴液漏斗內(nèi)外壓強(qiáng)，便于液體順利流下；裝置A中高鎰

酸鉀與濃鹽酸混合發(fā)生氧化還原反應(yīng)制取氯氣，反應(yīng)的離子方程式為

+2+

2MnO；+1OCr+16H=2Mn+5C12T+8H2O。

(2)由分析可知，在裝置B中用飽和食鹽水除去CL中的HC1雜質(zhì)，裝置C中盛放濃硫酸作用是干燥，

裝置F中盛放濃硫酸可以防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置E,G中盛放NaOH溶液吸收過(guò)量的Ch,故選

c、a、a、do

(3)收集于E裝置的試管④中，該液體常常呈黃綠色，原因是：Cb溶解在SnCk中。

(4)SnCL易發(fā)生水解反應(yīng)，產(chǎn)生白色煙霧即鹽酸小液滴和SnO”xH2O,化學(xué)方程式為:

SnCL+(2+x)H2O=SnO2?xH2O+4HCl。

(5)將裝置連接好，先檢查裝置的氣密性，打開抽氣泵、加熱器，根據(jù)SnC14的沸點(diǎn)為114℃,控溫

到114℃將SnCk變?yōu)闅鈶B(tài)，與雜質(zhì)分離，在冷卻液中冷凝收集，關(guān)閉加熱器，待燒瓶控溫到30℃,完

全收集SnCL后，再打開安全瓶上的彈簧夾，關(guān)閉抽氣泵，將產(chǎn)品轉(zhuǎn)至干燥器中保存，故答案為：

d一c—+b—>a。

(6)①硝酸銀溶液應(yīng)先將氯離子沉淀完全，再與指示劑反應(yīng)，并伴隨明顯的現(xiàn)象指示反應(yīng)終點(diǎn)；NazCrCM

可以和硝酸銀形成磚紅色沉淀，現(xiàn)象明顯；并且銘酸根結(jié)合銀離子的能力弱于氯離子，可以做滴定的

指示劑，故答案為：D；

②由于Ag+也能氧化S/+,導(dǎo)致消耗的硝酸銀溶液偏多，測(cè)得的Sr?+含量偏高。

18.(14分)(2024高二下?廣東佛山?競(jìng)賽)氫能是理想的可持續(xù)能源，利用甲酸(HCOOH)分解可制得H?：

HCOOH(g)^CO2(g)+H2(g),科學(xué)家正致力于研究該反應(yīng)的高效催化劑。

(1)甲酸中C原子的VSEPR模型為

(2)運(yùn)用DFT理論計(jì)算甲酸發(fā)生分解反應(yīng)的路徑如圖(*表示催化劑表面吸附位)，分解過(guò)程中的決速步驟

的化學(xué)方程式為o

1.2過(guò)渡態(tài)n

過(guò)渡態(tài)I竺2

A77

0.8也、/\過(guò)渡態(tài)III

0.46

0.4

HCOOH(g)2A1?o.o&

HCOO*+H*--0J5

0--0.21,

82*+H*+H*C02正j(g)

HCOOH*

-0.4---------------------------------->

反應(yīng)進(jìn)程

(3)圖1為鈿Pd合金對(duì)HCOOH脫氫的催化效果(以TOF表示)，圖2為HCOOH分別在與

Au0.35Pd0,Irftl5上第一步脫氫的微觀示意圖及部分鍵長(zhǎng)數(shù)據(jù)。

容

恒的

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