(试卷合集3份)2023届宁波市名校高考化学达标检测试题

2021届新高考化学模拟试卷
一、单选题（本题包括15个小题，每小题4分，共60分．每小题只有一个选项符合题意） 1．下列实验操作对应的现象不符合事实的是 选项 实验操作
现象
A
向盛有32Fe(NO )溶液的试管中滴入几滴稀盐酸，充分振荡后滴加KSCN 溶液
溶液逐渐变为黄色，滴加KSCN 后溶液变血红色
B
向盛有2Br 的4CCl 溶液的试管中通入乙烯
溶液逐渐褪色，静置后观察到溶液有分层现象
C
向3AlCl 溶液中滴加氨水，充分反应后再加入过量的
4NaHSO 溶液
先产生白色沉淀，后沉淀消失
D 向盛有223Na S O 溶液的试管中滴加稀硫酸
有刺激性气味气体产生，溶液变浑浊
A ．A
B ．B
C ．C
D ．D
2．下列应用不涉及物质氧化性或还原性的是 A ．用葡萄糖制镜或保温瓶胆B ．用ClO 2杀菌、消毒
C ．用Na 2SiO 3溶液制备木材防火剂
D ．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果 3．对利用甲烷消除NO 2污染进行研究，CH 4+2NO 2
N 2+CO 2+2H 2O 。

在1L 密闭容器中，控制不同温度，
分别加入0.50molCH 4和1.2molNO 2，测得n(CH 4)随时间变化的有关实验数据见下表。

组别 温度 n/mol 时间/min 0 10 20 40 50 ① T 1 n （CH 4） 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ②
T 2
n （CH 4）
0.50
0.30
0.18
0.15
下列说法正确的是
A ．组别①中，0～20min 内，NO 2的降解速率为 0.0125 mol·Lˉ1·minˉ1
B ．由实验数据可知实验控制的温度T 1＜T 2
C ．40min 时，表格中T 2对应的数据为0.18
D ．0～10min 内，CH 4的降解速率①＞②
4．海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源，下图为海水利用的部分过程。

下列有关说法正确的是
A．用澄清的石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3
B．溴元素在第③、⑤中被氧化，在第④中被还原
C．工业上一般用金属钠与无水MgCl2反应制取Mg单质
D．海水中还含有碘元素，只需将海水中的碘升华就可以得到碘单质
5．主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不超过20。

W、X、Y最外层电子数之和为15，是实验室常用的一种化学试剂。

下列说法中错误的是（）
A．Z2Y的水溶液呈碱性
B．最简单氢化物沸点高低为：X＞W
C．常见单质的氧化性强弱为：W＞Y
D．中各原子最外层均满足8电子稳定结构
6．下列有关物质的分类或归类正确的是
A．化合物：CaCl2、烧碱、聚苯乙烯、HD
B．电解质：明矾、胆矾、冰醋酸、硫酸钡
C．同系物：CH2O2、C2H4O2、C3H6O2、C4H8O2
D．同位素：12
6C、13
6
C、14
660
C
7．下列说法或表示方法中正确的是
A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多
B．由C(金刚石)→C(石墨)+119kJ可知，金刚石比石墨稳定
C．在101kPa时，2g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式为：
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+285.8kJ
D．在稀溶液中：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)+53.7kJ，若将含0.5mol H2SO4的浓溶液与含1mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于53.7kJ
8．现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是( )
A．苹果汁中的Fe2+变成Fe3+
B．苹果汁中含有Cu2+
C．苹果汁中含有OH-
D．苹果汁中含有Na+
9．下列我国科技成果不涉及
．．．化学变化的是
A．厨余污油裂化
为航空燃油
B．“深海勇士”号潜水
艇用锂电池供能
C．以“煤”代“油”生产
低碳烯烃
D．用“天眼”接收宇
宙中的射电信号
A．A B．B C．C D．D
10．下列反应中，水作氧化剂的是（）
A．SO3+H2O→H2SO4B．2K+2H2O→2KOH+H2↑
C．2F2＋2H2O → 4HF＋O2D．2Na2O2＋2H2O→ 4NaOH＋O2↑
11．已知：25℃时，K sp[Ni(OH)2]=2.0×10-15，K sp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。

将含Fe2O3、Ag、Ni的某型废催化剂溶于盐酸，过滤，滤渣为Ag，所得溶液中c(Ni2+)=c(Fe3+)=0.4mol/L。

向该溶液中滴加一定浓度的NaOH 溶液（假设溶液体积不变）。

下列说法中正确的是
A．金属活动性：Ag＞Ni
B．加入NaOH溶液时，先产生Ni(OH)2沉淀
C．当滴定到溶液pH=5时，溶液中lg
()
()
2+
3+
Ni
Fe
c
c
约为10
D．当滴定到溶液呈中性时，Ni2+已沉淀完全
12．下列化学用语正确的是
A．CCl4分子的比例模型：B．CSO的电子式：
C．对硝基苯酚的结构简式： D．16O的原子结构示意图：
13．N A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）
A．0.1molCl2和足量的水反应，转移电子数为0.1N A
B．SO2和CO2的混合气体1.8g中所含中子数为0.9N A
C．标准状况下，22.4L丙烷含有的共价键总数为11N A
D．pH=11的Ba(OH)2溶液中水电离出的氢离子数目为1×10-11N A
14．设A
N表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．常温常压下，9.5 g羟基（18OH
-）含有的中子数为A
5N
B．2
60gSiO中含有的Si O
-键数量为
A
2N
C ．2MnO 与足量浓盐酸反应产生222.4L Cl 时转移电子数为A 2N
D ．1
230.1mol L Na SO -⋅溶液中含有的阴离子总数大于A 0.1N
15．（改编）在稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中，探究加入硫酸铜溶液的量对氢气生成速率的影响。

实验中Zn 粒过量且颗粒大小相同，饱和硫酸铜溶液用量0～4.0mL ，保持溶液总体积为100.0mL ，记录获得相同体积（336mL ）的气体所需时间，实验结果如图所示（气体体积均转化为标况下）。

据图分析，下列说法不正确的是
A ．饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气
B ．a 、c 两点对应的氢气生成速率相等
C ．b 点对应的反应速率为v （H 2SO 4） = 1.0×10-3 mol·L -1·s -1
D ．d 点没有构成原电池，反应速率减慢 二、实验题（本题包括1个小题，共10分）
16．某实验小组同学为了研究氯气的性质，做以下探究实验。

向KI 溶液通入氯气溶液变为黄色；继续通入氯气一段时间后，溶液黄色退去，变为无色；继续通入氯气，最后溶液变为浅黄绿色，查阅资料：I 2+I -⇌I 3-，I 2、I 3-在水中均呈黄色。

（1）为确定黄色溶液的成分，进行了以下实验：取 2～3 mL 黄色溶液，加入足量 CCl 4，振荡静置，CCl 4层呈紫红色，说明溶液中存在______，生成该物质的化学方程式为______，水层显浅黄色，说明水层显黄色的原因是______；
（2）继续通入氯气，溶液黄色退去的可能的原因______；
（3）NaOH 溶液的作用______，反应结束后，发现烧杯中溶液呈浅黄绿色，经测定该溶液的碱性较强，一段时间后溶液颜色逐渐退去，其中可能的原因是______。

三、推断题（本题包括1个小题，共10分）
17．钴元素由于其良好的物理化学性质，被广泛应用于生产生活中。

利用含钴废料(含CoO 、Co 2O 3、金属Al 、Li 等)制取CoCl 2·6H 2O 的流程图如图所示
(1)写出步骤I中主要反应的化学方程式_______。

(2)步骤II中可用盐酸代替H2SO4与H2O2的混合液，但缺点是___________。

(3)步骤III①中Na2CO3溶液的作用是__________。

(4)若在实验室煅烧CaCO3，所需硅酸盐材质的仪器除酒精灯和玻璃棒外，还有______(填仪器名称)。

(5)操作①的步骤是______、________、过滤、洗涤、干燥。

洗涤过程中可以用乙醇和水的混合液代替水的优点是_______。

(6)CoCl2•6H2O晶体受热易分解，取119g该晶体加热至某一温度，得到CoCl2•xH2O晶体83g，则x=_____。

四、综合题（本题包括2个小题，共20分）
18．黄铜矿是工业炼铜的原料，含有的主要元素是硫、铁、铜，请回答下列问题。

（l）基态硫原子中核外电子有____种空间运动状态。

Fe2+的电子排布式是___。

（2）液态SO2可发生白偶电离2SO2=SO2++SO32-，SO32-的空间构型是___，与SO2+互为等电子体的分子有____（填化学式，任写一种）。

（3）CuCl熔点为426℃，融化时几乎不导电，CuF的熔点为908℃，沸点1100℃，都是铜（I）的卤化物，熔沸点相差这么大的原因是___。

（4）乙硫醇（C2H5SH）是一种重要的合成中间体，分子中硫原子的杂化形式是____。

乙硫醇的沸点比乙醇的沸点____（填“高”或“低”），原因是____。

（5）黄铜矿主要成分X的晶胞结构及晶胞参数如图所示，X的化学式是___，其密度为___g／cm3（阿伏加德罗常数的值用N A表示）。

19．（6分）LiFePO4可作为新型锂离子也池的正极材料。

以钛铁矿(主要成分为FeTiO3、Fe2O3及少量CuO、SiO2杂质)为主要原料生产TiOSO4，同时得到的绿矾(FeSO4·7H2O)与磷酸和LiOH反应可制各 LiFePO4，
LiFePO 4的制备流程如下图所示：
请回答下列问题：
(1)酸溶时 FeTiO 3与硫酸反应的化学方程式可表示为____________________。

(2)①加铁屑还原的目的是__________，②过滤前需要检验还原是否完全，其实验操作可描述为_________。

(3)①“反应”需要按照一定的顺序加入FeSO 4溶液、磷酸和LiOH ，其加入顺序应为____________________，②其理由是______________________________。

(4)滤渣中的铜提纯后可用于制取Cu 2O ，Cu 2O 是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu 2O 的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H 2O
Cu 2O+H 2↑。

则该装置中铜电极应连接直流电源的__________
极，石墨电极的电极反应式为____________________，当有0. 1mol Cu 2O 生成时电路中转移__________mol 电子。

参考答案
一、单选题（本题包括15个小题，每小题4分，共60分．每小题只有一个选项符合题意） 1．B 【解析】 【详解】
A.向32Fe(NO )溶液中滴入稀盐酸，溶液中的2Fe +、H +、3NO -
发生氧化还原反应生成3Fe +，溶液变为黄色，再滴加KSCN 溶液，溶液变血红色，故不选A ；
B.乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色，但生成1，2-二溴乙烷溶于四氯化碳，所以不会出现分层现象，故选B ；
C.向3AlCl 溶液中滴加氨水，产生氢氧化铝沉淀，充分反应后再加入过量的4NaHSO 溶液(相当于加入过
量强酸)，氢氧化铝溶解，故不选C；
Na S O与稀硫酸反应，生成产物中有硫和二氧化硫，所以有刺激性气味气体产生，溶液变浑浊，故不D.223
选D。

答案：B。

【点睛】
易错选项A，注意酸性情况下，硝酸根离子具有强氧化性，将亚铁离子氧化为铁离子。

2．C
【解析】
A．葡萄糖制镜利用葡萄糖的还原性，与银氨溶液发生氧化还原反应，生成银单质，葡萄糖作还原剂被氧化，所以利用了其还原性，A不符合题意；B．漂白液杀菌、消毒，利用其强氧化性，所以利用了其氧化性，B不符合题意；C．Na2SiO3溶液制备木材防火剂，不发生氧化还原反应，与氧化性或还原性无关，C 符合题意；D．高锰酸钾可氧化具有催熟作用的乙烯，Mn、C元素的化合价变化，为氧化还原反应，所以利用了其氧化性，D不符合题意，答案选C。

3．B
【解析】
A、随着反应的进行，反应物的浓度降低，反应速率减小，故组别①中，0~20min内，NO2的降解平均速率为0.0125 mol·L-1·min-1，选项A错误；
B、温度越高反应速率越大，达平衡所需时间越短，由实验数据可知实验控制的温度T1<T2，选项B正确；
C、40min时，表格中T2应的数据为0.15-0.18之间，选项C 错误；
D、0～10min内，CH4的降解速率②>①，选项D错误。

答案选B。

4．B
【解析】
【分析】
【详解】
A、澄清的石灰水和碳酸氢钠或碳酸钠都反应生成碳酸钙沉淀，现象相同，不能鉴别，错误，不选A；
B、溴元素在③⑤中化合价升高，被氧化，在④中化合价降低，被还原，正确，选B；
C、工业上有电解氯化镁的形式制取镁单质，不是用金属钠置换出镁，错误，不选C；
D、还有的碘元素是碘离子形式，不能升华，错误，不选D。

答案选B。

5．C
【解析】
【分析】
由题干可知，为实验室一种常见试剂，由结构式可知，Z为第一主族元素，W为第四主
族元素，X为第五主族元素，由W、X、Y最外层电子数之和为15可知，Y为第ⅥA族元素，因为W、X、Y、Z为原子序数依次递增的主族元素，且均不超过20，因此W为碳，X为氮，Y为硫，Z为钾。

【详解】
A．Z2Y为K2S，由于S2-水解，所以溶液显碱性，故A不符合题意；
B．X的最简单氢化物为NH3，W的最简单氢化物为CH4，因为NH3分子间存在氢键，所以沸点高，故B 不符合题意；
C．根据非金属性，硫的非金属性强于碳，所以对应单质的氧化性也强，故C符合题意；
D．中三种元素最外层电子均满足8电子稳定结构，故D不符合题意；
答案选C。

【点睛】
元素的非金属性越强，单质的氧化性越强。

6．B
【解析】
【详解】
A．CaCl2、烧碱属于化合物，聚乙烯是高分子化合物，属于混合物，HD为单质，选项A错误；
B．明矾是硫酸铝钾结晶水合物，胆矾是硫酸铜结晶水合物，冰醋酸是醋酸，硫酸钡是盐，它们都是在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物，都是电解质，选项B正确；
C．CH2O2、C2H4O2、C3H6O2、C4H8O2，结构不相似，不属于同系物，选项C错误；
D．12
6C、13
6
C是碳元素不同核素，互为同位素，14
660
C是单质，选项D错误。

答案选B。

7．D
【解析】
【详解】
A.等质量的硫蒸气比硫固体含有的能量高，因此二者分别完全燃烧，前者放出的热量多，A错误；
B.物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强，由C(金刚石)→C(石墨)+119kJ是放热反应，说明金刚石不如石墨稳定，B错误；
C.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，在101Kpa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则2molH2完全燃烧产生液态水放出的热量是571.6kJ，则氢气燃烧的热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+571.6kJ，C错误；
D.由于浓硫酸溶于水会放出热量，所以若将含0.5 molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于53.7kJ，D正确；
故合理选项是D。

8．A
【解析】 【分析】 【详解】
苹果汁中含有丰富的铁元素，淡绿色为亚铁离子的颜色，棕黄色为三价铁离子的颜色，因此苹果汁在空气中颜色由淡绿色变为棕黄色，为Fe 2+变成Fe 3+，故选A 。

9．D 【解析】 【详解】
A 、航空燃油是厨余污油通过热裂解等技术得到一种长链脂肪酸的单烷基酯，该过程属于化学变化，故不选A ；
B 、电池放电时把化学能转化为电能，属于化学变化，故不选B ；
C 、煤制烯烃，属于化学变化，故不选C ；
D 、用“天眼”接收宇宙中的射电信号，没有生成新物质，不属于化学变化，故选D 。

10．B 【解析】 【详解】
A 、没有化合价的变化，不属于氧化还原反应，故A 错误；
B 、H 2O 中H 化合价由＋1价→0价，化合价降低，因此H 2O 作氧化剂，故B 正确；
C 、H 2O 中O 由－2价→0价，化合价升高，即H 2O 作还原剂，故C 错误；
D 、Na 2O 2既是氧化剂又是还原剂，H 2O 既不是氧化剂又不是还原剂，故D 错误。

故选B 。

11．C 【解析】 【详解】
A ．Ag 不能与盐酸反应，而Ni 能与盐酸反应，因此金属活动性：Ni ＞Ag ，故A 错误；
B ．c (Ni 2+)=0.4mol /L 时，Ni 2+刚好开始沉淀时溶液中
()
-
-7OH 10mol/L c =
=，c (Fe 3+)=0.4mol /L 时，Fe 3+刚好开始
沉淀时溶液中(
)-
-12-7OH
1010m ol/L c =
=，故
先产生Fe (OH )3沉淀，故B 错误；
C ．溶液pH =5时c (H +
)=10-5
mol /L ，溶液中()()14-9
W 5-
110mol/L=110mol/L 11OH 0
H c K c --+
⨯==⨯⨯，
()
38
sp 3+
113
33
9Fe OH 410Fe mol/L=410mol/L OH 1[()]()()10K c c ----
⨯⨯=
⨯=
，
()
15
sp 22+
32
29[()]()Ni OH 210Ni mol/L=()
210mol/L>0.4mol/L OH 110---⨯=
⨯⨯=
K c c ，则Ni 2+未沉淀，
c (Ni 2+)=0.4mol /L ，则()()
2+
11
3+
Ni 0.4
lg
lg 10410Fe -==⨯c c ，故C 正确；
D ．当溶液呈中性时，c (OH -)=1×10-7mol /L ，此时溶液中
()
15
sp 22+
2
2
7Ni OH 210Ni mol/L=0.2mol/L OH 1[()](0)(1)
K c c -
--⨯=
=
⨯，故Ni 2+未沉淀完全，故D 错误；
故答案为：C 。

12．B 【解析】 【详解】
A.四氯化碳中的氯原子半径比碳原子半径大，故其比例模型错误；
B. CSO 的电子式应类似二氧化碳的电子式，即氧原子和碳原子之间形成两对共用电子，故正确；
C. 对硝基苯酚中的硝基中的氮原子与苯环上的碳原子连接，故结构简式为，故错
误；
D. 16O 的原子中质子数为8，核外电子数为8个，故原子结构示意图正确。

故选C 。

13．B 【解析】 【详解】
A 、氯气和水的反应为可逆反应，不能进行彻底，故转移的电子数小于0.1N A 个，故A 错误；
B 、SO 2和CO 2的摩尔质量分别为64g/mol 和44g/mol ，两者中分别含32个和22个中子，即两者均为2g 时含1mol 中子，故1.8g 混合物中含0.9N A 个中子，故B 正确；
C 、标况下22.4L 丙烷的物质的量为1mol ，而丙烷中含10条共价键，故1mol 丙烷中含共价键总数为10N A ，故C 错误；
D 、溶液体积不明确，故溶液中水电离出的氢离子的个数无法计算，故D 错误； 故答案为B 。

【点睛】
阿伏伽德罗常数的常见问题和注意事项：①物质的状态是否为气体；②对于气体注意条件是否为标况；③注意同位素原子的差异；④注意可逆反应或易水解盐中离子数目的判断；⑤注意物质的结构：如Na 2O 2是
由Na +和O 22-构成，而不是由Na +和O 2-构成；SiO 2、SiC 都是原子晶体，其结构中只有原子没有分子，SiO 2是正四面体结构，1molSiO 2中含有的共价键为4N A ，1molP 4含有的共价键为6N A 等。

14．A 【解析】 【详解】
A ．一个18OH -中含有10中子，常温常压下，9.5 g 羟基(18OH -)的物质的量为0.5mol ，含有的中子数为
A 5N ，故A 正确；
B ．在SiO 2晶体中，，每个Si 原子形成4个Si-O 键， 260gSiO 的物质的量为1mol ，则含有的Si O -键数量为4N A ，故B 错误；
C ．未指明Cl 2的状态，不知V m 的值，则无法计算22.4LCl 2的物质的量，也无法确定反应中转移的电子数，故C 错误；
D ．没有指明溶液的体积，根据n=cV ，则无法计算溶液中含有的阴离子的物质的量，故D 错误； 故答案为A 。

【点睛】
顺利解答该类题目的关键是：一方面要仔细审题，注意关键字词，熟悉常见的“陷阱”；另一方面是要把各种量转化为物质的量，以此为中心进行计算。

特别要注意气体摩尔体积、阿伏加德罗定律的适用范围和使用条件。

关于气体摩尔体积的使用注意：①气体的摩尔体积适用的对象为气体，而标况下水、CCl 4、HF 等为液体，SO 3为固体；②必须明确温度和压强是0℃，101kPa ，只指明体积无法求算物质的量；③22.4L/mol 是标准状态下或一定温度、一定压强下的气体摩尔体积。

15．D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．根据图像可知，随着饱和硫酸铜溶液的用量增加，化学反应速率先加快后减慢，则饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气，A 项正确；
B ．根据图像可知，a 、c 两点对应的氢气生成速率相等，B 项正确；
C ．根据图像可知，b 点收集336ml 氢气用时150s ，336ml 氢气的物质的量为0.015mol ，消耗硫酸0.015mol ，则b 点对应的反应速率为v （H 2SO 4） = 0.015mol÷150s=1.0×10-3 mol·
L -1·s -1，C 项正确； D ．d 点锌置换出铜，锌、铜和硫酸构成原电池，化学反应速率加快，但硫酸铜用量增多，锌置换出来的铜附着在锌表面，导致锌与硫酸溶液接触面积减小，反应速率减慢，D 项错误；答案选D 。

二、实验题（本题包括1个小题，共10分）
16．I 2 Cl 2+2KI=I 2+2KCl I 3- 生成的碘单质被氯气氧化为无色物质 吸收多余的氯气 氯气与碱的反应速率低于盐酸和次氯酸与碱反应
【解析】
【分析】
(1)氯气与KI发生Cl2+2I-=I2+2Cl-，以及I2+I-⇌I3-，取2～3mL黄色溶液，加入足量CCl4，振荡静置，CCl4层呈紫红色，水层显浅黄色，可说明溶液中存在I2、I3-；
(2)继续通入氯气，溶液黄色退去，是因为氯气将I2氧化为无色物质；
(3)NaOH溶液吸收多余的氯气；氯水的颜色为浅黄绿色，说明氯气与碱的反应速率低于盐酸和次氯酸与碱反应。

【详解】
(1)取2～3mL黄色溶液，加入足量CCl4，振荡静置，CCl4层呈紫红色，说明溶液中存在I2，生成该物质的化学方程式为Cl2+2KI=I2+2KCl，水层显浅黄色，可说明溶液中存在I3-，发生反应为I2+I-⇌I3-，故答案为：I2；Cl2+2KI=I2+2KCl；I3-；
(2)氧化性Cl2＞I2，KI溶液中通入氯气发生Cl2+2KI=KCl+I2，溶液变成黄色，继续通入氯气，生成的碘单质被氯气氧化为无色物质，所以溶液黄色退去；故答案为：生成的碘单质被氯气氧化为无色物质；
(3)NaOH溶液吸收多余的氯气，氯气过量，过量的氯气溶解于水，水中含有氯气分子，氯水呈浅黄绿色，说明氯气与碱的反应速率低于盐酸和次氯酸与碱反应，故答案为：吸收多余的氯气；氯气与碱的反应速率低于盐酸和次氯酸与碱反应。

三、推断题（本题包括1个小题，共10分）
17．2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Li+2H2O=2LiOH+H2↑ 氧化产物为氯气会污染环境调节pH 除去Al3+，坩埚、泥三角蒸发浓缩冷却结晶减少晶体的溶解损失 2
【解析】
【分析】
含钴废料(含CoO、Co2O3、单质Al、Li等)加入烧碱溶液溶解，得到含铝溶液，过滤除去滤液，得到含钴的滤渣，加入浸出剂浸取钴，得到含有Co2+、Al3+、Li+的溶液，加入碳酸钠溶液调节pH4.5～5沉淀Al3+：
2Al3++3CO32-+2H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑，再加入NaF沉淀Li+，之后过滤，向滤液中加碳酸钠调节pH至8～8.5，沉淀Co2+，得到CoCO3，灼烧CoCO3得到CoO，用稀盐酸溶解得到CoCl2溶液，将溶液在HCl氛围中，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到CoCl2•6H2O，以此解答该题。

【详解】
(1)步骤I为含钴废料(含CoO、Co2O3、单质Al、Li等)与NaOH溶液混合，Al与NaOH溶液反应，Li与水反应，反应分别为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Li+2H2O=2LiOH+H2↑；
(2)步骤Ⅱ应加入还原剂，将Co2O3还原为Co2+，盐酸为还原性酸，但其氧化产物为氯气，氯气有毒会污染环境；
(3)步骤Ⅲ中①加入碳酸钠溶液调节pH4.5～5可除去Al3+，发生反应：2Al3++3CO32-+2H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑；
(4)在实验室煅烧CoCO3，所需的硅酸盐质仪器有酒精灯、玻璃棒、坩埚、泥三角；
(5)操作①是从CoCl2溶液中结晶CoCl2•6H2O，具体为：将溶液在HCl氛围中，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、
洗涤、干燥；洗涤过程中可以用乙醇和水的混合液代替水，可以减少晶体的溶解损失； (6)119g 该晶体的物质的量为
119g
238g/mol
=0.5mol ，含水3mol ，加热后失去结晶水的质量为119g-83g=36g ，
n(H 2O)=36g
18g/mol
=2mol ，则0.5molCoCl 2•xH 2O 含水为3mol-2mol=1mol ，所以x=2。

【点睛】
玻璃、水泥、陶瓷均属于硅酸盐材料；从溶液中获取晶体，一般要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。

四、综合题（本题包括2个小题，共20分）
18．16 1s 22s 22p 63s 23p 63d 6(或[Ar]3d 6) 三角锥形 N 2或CO CuCl 为分子晶体，CuF 为离子晶体，离子晶体的熔沸点比分子晶体高 sp 3 低 乙醇分子间有氢键，而乙硫醇没有 CuFeS 2
21
2A
73610a bN
【解析】 【分析】
（1）硫元素为16号元素，核外有16个电子，9个轨道；铁为26号元素，核外有26个电子，失去最外层的2个电子变成Fe 2+；
（2）根据SO 32-的杂化方式为sp 3确定它的空间结构，由等电子体定义确定SO 2+的等电子体的分子； （3）根据两种晶体的性质确定晶体类型；
（4）根据乙硫醇中硫原子的成键特点判断杂化方式，乙醇分子里有氧，可以形成氢键导致沸点比较高； （5）根据晶胞结构中Cu 、Fe 、S 原子个数计算出化学式，再由有关公式写出晶胞密度的表达式； 根据以上分析进行解答。

【详解】
（1）基态原子核外有多少个轨道就有多少个空间运动状态。

硫原子的电子排布式为：1s 2
2s 2
2p 6
3s 2
3p 4
，故硫原子1+1+3+1+3=9个轨道，所以基态硫原子中核外电子有9种空间运动状态；Fe 是26号元素，核外有26个电子，铁原子失去最外层的两个电子变成Fe 2+，Fe 2+的电子排布式是1s 22s 22p 63s 23p 63d 6(或[Ar]3d 6)。

答案为：9；1s 22s 22p 63s 23p 63d 6(或[Ar]3d 6)。

（2）SO 32-离子中的硫原子有三个化学键，一对孤对电子，属于sp 3杂化，空间构型为三角锥形；SO 2+有两个原子，总价电子数为10，与SO 2+互为等电子体的分子有N 2、CO 等。

答案为：三角锥形；N 2或CO 。

（3）由题知CuCl 熔点为426℃，融化时几乎不导电，可以确定CuCl 为分子晶体，熔沸点比较低，CuF 的熔点为908℃，沸点1100℃，确定CuF 为离子晶体，熔沸点比较高。

答案为：CuCl 为分子晶体，CuF 为离子晶体，离子晶体的熔沸点比分子晶体高。

（4）乙硫醇（C 2H 5SH ）里的S 除了共用的两对电子外还有两对孤对电子要参与杂化，所以形成的是sp 3
杂化，乙醇里有电负性较强的氧原子，分子间可以形成氢键，沸点比乙硫醇的沸点高。

答案：sp 3；低；乙醇分子间有氢键，而乙硫醇没有。

（5）对晶胞结构分析可知，晶胞中的Cu 原子数目=8⨯
18+4⨯12+1=4，Fe 原子数目=6⨯1
2+4⨯14
=4，S 原子
数目为8， X 的化学式中原子个数比为：Cu:Fe:S=1:1:2，所以X 的化学式为：CuFeS 2。

由图可知晶胞内共含4个“CuFeS 2”，据此计算：晶胞的质量=4⨯
A 6456322g N ++⨯=A
736
g N ，晶胞的体
积V=anm ⨯anm ⨯bnm=a 2•b ⨯10-21cm 3，所以晶胞的密度=m V
=213A 22132A
736g N 73610g /cm a b 10cm a bN -=⨯⨯ 。

答案为：CuFeS 2；212
A
736
10a bN ⨯ 。

【点睛】
基态原子核外有多少电子就多少个运动状态，有多少个轨道就有多少个空间运动状态。

这两个问题很相似，解答时一定要注意。

19．FeTiO 3+2H 2SO 4=FeSO 4+TiOSO 4+2H 2O 把铁离子还原为亚铁离子，置换出铜 取少量反应液于试管中，加入几滴硫氰化钾溶液，如果溶液变红色，说明还原没有完全，如果溶液不变红色，说明还原已经完全 磷酸 硫酸亚铁溶液 LiOH 先加磷酸，在酸性环境可以抑制亚铁离子的水解、氧化，又避免生成氢氧化铁沉淀 正 2H 2O+2e -=H 2↑+2OH - 0.2 【解析】 【分析】
(1)酸溶时 FeTiO 3与硫酸反应生成FeSO 4和TiOSO 4，据此写出方程式；
(2)①铁具有还原性，能够把铁离子还原为亚铁离子，能够把铜离子还原为铜；
②还原的是否完全，通过检验反应后的溶液中是否含有铁离子即可，选用试剂硫氰化钾溶液； （3）亚铁离子能够发生水解，易被氧气氧化，需要加酸抑制其水解，据此分析三种试剂加入的顺序； (4)电解池的阳极与电源的正极相连，发生氧化反应，电解池的阴极与电源的负极相连，发生还原反应；根据总反应方程式及电子转移数目进行计算； 【详解】
(1)酸溶时 FeTiO 3与硫酸反应生成FeSO 4和TiOSO 4，化学方程式为：FeTiO 3+2H 2SO 4=FeSO 4+TiOSO 4+2H 2O ； 综上所述，本题答案是：FeTiO 3+2H 2SO 4=FeSO 4+TiOSO 4+2H 2O 。

(2)①铁具有还原性，能够与铁离子、铜离子反应；因此加铁屑的目的是把铁离子还原为亚铁离子，并置换出铜；
综上所述，本题答案是：把铁离子还原为亚铁离子，置换出铜。

②加入的还原剂铁能够把铁离子还原为亚铁离子，能够把铜离子还原为铜，还原的是否完全，可以通过检
验还原后的溶液中是否存在铁离子，其操作方法为：取少量反应液于试管中，加入几滴硫氰化钾溶液，如果溶液变红色，说明还原没有完全，如果溶液不变红色，说明还原已经完全；
综上所述，本题答案是：取少量反应液于试管中，加入几滴硫氰化钾溶液，如果溶液变红色，说明还原没有完全，如果溶液不变红色，说明还原已经完全。

（3）①“反应”需要按照磷酸、FeSO4溶液和LiOH顺序加入试剂；
综上所述，本题答案是：磷酸、硫酸亚铁溶液、LiOH。

②亚铁离子能够发生水解，易被氧气氧化，因此先加磷酸，产生酸性环境，然后再加入FeSO4溶液，在酸性环境下可以抑制亚铁离子的水解、氧化，又避免生成氢氧化铁沉淀；最后加入LiOH；
综上所述，本题答案是：在酸性环境可以抑制亚铁离子的水解、氧化，又避免生成氢氧化铁沉淀；
(4) 根据电解总反应：2Cu+H2O Cu2O+H2↑可知，Cu发生氧化反应，做阳极，应与电源的正极相连；石墨电极的为电解池的阴极，发生还原反应，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；根据该反应可知2e-~Cu2O，所以当有0.1mol Cu2O生成时电路中转移0.2mol电子。

综上所述，本题答案是：正，2H2O+2e-=H2↑+2OH-， 0.2。