精品解析:2020年全国高考冲刺压轴卷(样卷) 理综(全国1卷)化学试题(解析版) 联系客服

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(3)调节溶液pH值,金属离子与氢氧根易发生沉淀,滤渣2的主要成分为Al(OH)3、Fe(OH)3;产生该滤渣的原理:MnCO3消耗溶液中的H+,使溶液中的pH升高,促进Al3+、Fe3+转化为沉淀。

(4①“除重金属”时,溶液的pH调到4.5~6.0,硫离子是弱电解质离子,pH不宜过低的原因是防止Na2S生成H2S损失。

②若表中四种金属离子浓度相同,根据溶度积关系可知,溶度积越小,越容易沉淀,滴入Na2S溶液时首先

++

被沉淀的离子是Cu2+,反应MnS(s)+Cu2(aq)?CuS(s)+Mn2(aq)的平衡常数K=

Ksp(MnS)c(Mn2?)Ksp(MnS)1.32?10?10c(S2?)????1.0?10?25 。 2??35Ksp(CuS)c(Cu)Ksp(CuS)1.32?10c(S2?)脱除其中的H2S既可回收硫又可防止产生污染。回答下列问题: 10.H2S广泛存在于许多燃气和工业废气中,

(I)Tretford氧化法脱H2S,包括H2S的吸收、氧化析硫、焦钒酸钠的氧化等。 ①焦钒酸钠的化学式为Na2V4O9,其中钒元素的化合价为____________。 ②已知H2S、H2CO3的电离常数如表所示: H2S H2CO3

纯碱溶液吸收H2S的离子方程式为_________。 (2)Claus氧化回收硫的反应原理为: 2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g) △H1

2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H2=-1124kJ·mol-1 2H2S(g)+SO2(g)=3S(g)+2H2O(g) △H3=-233kJ·mol-1 mol-1。 则△H1=__________kJ·

Ka1 9.1×10-8 4.3×10-7 Ka2 1.1×10-12 561×10-11 .(3)H2S分解反应2H2S(g)?2H2(g)+S2(g)在无催化剂及Al2O3催化下,H2S在反应器中不同温度时反应,每间隔相同时间测定一次H2S的转化率,其转化率与温度的关系如图所示:

①该反应的△H__________(填“>”或“<”)0。

C时,有无②在不加催化剂时,温度越高H2S的转化率越接近平衡时的转化率,原因是_____;在约1100°Al2O3催化,其转化率几乎相等,是因为______。

③若起始时在恒容密闭容器中只充入H2S,在A点达到平衡时,若此时气体总压强为p,则此温度反应的平衡常数Kp=__________(Kp为以分压表示的平衡常数,气体分压=气体总压×体积分数,列出含p的代数式)。 (4)一种利用H2S电催化制氢并最终制得硫酸的装置如图所示:

①b接电源的__________(填“正”或“负”)极,阳极的电极反应式为________。 ②写出一个SO2经一步反应转化为H2SO4的化学方程式:_________。

【答案】 (1). +4 (2). H2S+CO32-=HCO3-+HS- (3). -530 (4). > (5). 温度越高,反应速率越快,达到平衡的时间越短; (6). 1100℃时Al2O3几乎失去催化活性 (7). 0.2p (8). 负 (9). H2S+2H2O-6e-=SO2+6H+ (10). SO3+H2O2=H2SO4 【解析】 【分析】

(1)强酸制弱酸原理,电离常数越大,酸性越强; (2)通过盖斯定律进行计算;

(3)根据平衡三段式计算物质分压,通过平衡常数公式进行推导;

(4)a电极发生氧化反应,为阳极,连接正极;b电极发生还原反应,为阴极,连接负极,氢离子从阳极流向阴极。

【详解】(I)①焦钒酸钠的化学式为Na2V4O9,根据化合价构成可知,其中钒元素的化合价为+4。

②纯碱溶液碳酸钠吸收H2S,根据强酸制弱酸的规律,硫化氢到的第一步电离常数大于碳酸的第二步电离常数,小于碳酸的第一步电离常数,即离子方程式为H2S+CO32-=HCO3-+HS-。

VH2?2VH3?1124kJ?mol?1?233kJ?mol?1?2(2)根据盖斯定律可知,△H1=mol-1。 ???530kJ·

33(3)①由图可知,温度升高,硫化氢转化率升高,反应正向移动,该反应正方向吸热,△H> 0。

②在不加催化剂时,温度越高H2S的转化率越接近平衡时的转化率,原因是温度越高,反应速率越快,达C时,有无Al2O3催化,到平衡的时间越短,所以相同时间测量时,温度高,更接近平衡状态;在约1100°其转化率几乎相等,是因为1100℃时Al2O3几乎失去催化活性。

③若起始时在恒容密闭容器中只充入H2S,若此时气体总压强为p,根据阿伏伽德罗定律,气体压强之比与物质的量之比相同,此时硫化氢的平衡转化率为50%,则此温度反应的平衡常数Kp=

c2(H2)c(S2)p2(H2)p(S2)(0.4p)2(0.2p)???0.2p 。 222c(H2S)p(H2S)(0.4p)(4)a电极硫化氢转化为二氧化硫,硫元素化合价升高,发生氧化反应,为阳极,①b接电源的负极,阳极的电极反应式为H2S+2H2O-6e-=SO2+6H+。

②SO2经一步反应转化为H2SO4的化学方程式:SO3+H2O2=H2SO4。

(二)选考题:共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做,则每学科按所做的第一题计分。

11.钯(Pd)、锌及其化合物在合成酮类物质中有极其重要的作用,如图为合成

的反应过程:

回答下列问题:

(1)I原子价电子排布式为___________,其能量最高的能层是___________(填能层符号)。 (2)H、C、O三种元素的电负性由大到小的顺序为___________。 (3)

中碳原子的杂化方式为___________。

(4)ZnCl2溶液中加入足量氨水,发生的反应为ZnCl2+4NH3·H2O=[Zn(NH3)4]Cl2+4H2O。 ①上述反应涉及的物质中,固态时属于分子晶体的是___________。 ②NH3的空间构型为___________。

③1 mol [Zn(NH3)4]Cl2中含有___________mol σ键。

(5)Zn和Cu可形成金属互化物(ZnCu),该金属互化物中所有金属原子均按面心立方最密堆积,若所有Cu均

位于晶胞的面心,则Zn位于晶胞的___________。 (6)金属钯的堆积方式如图所示:

①该晶胞中原子的空间利用率为___________(用含π的式子表示)。

cm-3。 ②若该晶胞参数a=658 pm,则该晶胞密度为___________(列出计算表达式)g·

【答案】 (1). 5s25p5 (2). O (3). O>C >H (4). sp2、sp3 (5). NH3·H2O、H2O (6). 三

角锥形 (7). 16 (8). 顶点、面心 (9). 【解析】 【分析】

4?1062? (10). 23?103

6.02?10?(658?10)6根据原子杂化轨道和价层电子排布原理进行回答,晶胞原子利用率=原子体积/晶胞总体积,回答下列问题。 【详解】(1)I原子为53号元素,则价层电子排布式为:5s25p5;能量最高为第四层,即O。

(2) 同周期元素,从左到右元素的电负性逐渐增大,则有电负性C<O,H的电负性最小,故有H<C<O。 (3)

中碳原子的结构有甲基和苯环,杂化方式为sp2、sp3。

(4) ①ZnCl2和[Zn(NH3)4]Cl2为离子晶体,属于分子晶体的是NH3·H2O、H2O。 ②NH3的空间构型为三角锥形。

③锌和氮原子之间可形成4个σ键,每个氨气中有3个σ键,所有1 mol [Zn(NH3)4]Cl2中含有4+3×4=16mol σ键。

(5)Zn和Cu可形成金属互化物(ZnCu),该金属互化物中所有金属原子均按面心立方最密堆积,若所有Cu均位于晶胞的面心,则Zn位于晶胞的顶点、面心。

11(6) ①面心立方最密堆积结构,含有钯原子数目为6?2?8?8=4个钯原子,设钯原子半径为r,晶胞中钯原子

16?r3的体积为,面心立方中,体对角线上为3个钯原子相切,则体对角线为4r,晶胞边长为22r,晶

316?r332?。 胞体积为(22r),该晶胞中原子的空间利用率为3?6(22r)3②若该晶胞参数a=658 pm,则该晶胞密度为

的4M4?106=cm-3。 323?103g·NAa6.02?10?(658?10)