2020年高考全国I卷高三化学最新信息卷（十）（Word版附答案） 8页

绝密 ★ 启用前 2020 年全国 I 卷高三最新信息卷 化 学 （十） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答题前，考生务必将自 己的姓名、考生号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑， 如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案填写在答题卡上，写在试卷上无效。 4．考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Zn 65 一、选择题：本大题共 7 小题，每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题 目要求的。 7．化学与生产生活密切相关。下列叙述错误的是 A．有机玻璃的主要成分是硅酸盐和二氧化硅 B．硫酸亚铁与维生素 C 混用有利于铁元素吸收 C．汗水浸湿的衣服晾干后的白色斑迹主要是氯化钠 D．通过石油的裂解可以得到乙烯、丙烯 8．N2 分子在催化剂的作用下发生的一系列转化如图所示。下列叙述正确的是 A． 在反应过程中作催化剂 B．催化剂 a 表面发生了分解反应和化合反应 C．催化剂 a、b 增大了该历程中的最大能垒（活化能） D．催化剂 b 表面发生的反应为：4NH3+5O2 =======催化剂 b4NO+6H2O 9．化合物 Y 是一种免疫抑制剂，可由 X 制得。 下列有关化合物 X、Y 的说法正确的是 A．X 转化为 Y 的反应为取代反应 B．Y 的化学式为 C23H32O7N C．1mol Y 最多能与 4mol NaOH 反应 D．X 中所有碳原子不可能在同一平面 10．最近，科学家发现一种高能盐，该盐由 X、Y、Z、M 四种原子序数依次增大的短周期元素 组成，其化学式为(Y5)6(X3Z)3(YX4)4M。该盐的两种阳离子均为 10 电子离子，分别是由 X 与 Y、X 与 Z 组成。化合物 XM 是 18 电子分子。下列说法错误的是 A．X 与 Y、X 与 Z 还分别可形成 10 电子分子 B．该盐中存在离子键、极性共价键和非极性共价键 C．该盐的阴离子均可破坏水的电离平衡 D．四种元素所形成的简单离子的半径由大到小为 M>Y>Z>X 11．某学习小组设计的蔗糖水解反应如图所示（夹持装置省略）。下列说法错误的是 A．稀硫酸和热水浴都能加快蔗糖水解速率 B．滴加 NaOH 溶液的目的是调溶液的 pH 至碱性 C．加热至沸腾后试管内生成黑色沉淀 D．实验现象证明蔗糖水解有还原性物质生成 12．我国科学家发明了一种“可固氮”的镁－氮二次电池，其装置如图所示，下列说法不正确的 是 A．固氮时，电池的总反应为 3Mg+N2=Mg3N2 B．脱氮时，钌复合电极的电极反应式为 Mg3N2-6e−=3Mg2++N2 此 卷 只 装 订 不 密 封 班 级 姓 名 准 考 证 号 考 场 号 座 位 号 C．固氮时，外电路中电子由钌复合电极流向镁电极 D．当无水 LiCl—MgCl2 混合物受热熔融后电池才能工作 13．常温时，向 120mL 0.005mol·L−1 CaCl2 溶液中逐滴加入 0.1mol·L−1 Na2CO3 溶液，混合溶液 的电导率变化曲线如图所示。已知 25℃时，Ksp(CaCO3)=3.36×10−9，忽略 CO 2−3 水解。下列说法正确 的是 A．a 点对应的溶液中 Ca2+开始形成沉淀，溶液中 c(Ca2+)=c(CO2−3 ) B．b 点对应的溶液中 Ca2+已完全沉淀，且存在关系：c(Na+)+c(H+)=c(Cl−)+c(OH−) C．在滴加 Na2CO3 溶液的过程中，混合溶液的 pH 先减小后增大 D．上图可以说明 CaCO3 在溶液中存在过饱和现象 二、非选择题（共 43 分） 26．（14 分）实验室以 NaClO3、H2SO4、SO2、H2O2 和 NaOH 为原料，制备 NaClO2 和无水 Na2SO4， 其主要流程如下： 已知：①2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O； ②2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O； ③温度高于 60℃时，NaClO2 发生分解生成 NaClO3 和 NaCl。 (1)反应 1 中 SO2 与 NaClO3 反应制得 ClO2 气体，该反应的化学方程式为________。 (2)在图 1 所示装置中发生反应 2 生成 NaClO2，反应过程中放出大量的热。 ①研究表明，实验时吸收液中 H2O2 与 NaOH 的物料比需要控制在 0.8 左右，原因可能是 ____________________________________________________。 ②在吸收液中 H2O2 和 NaOH 的物料比、浓度和体积不变的条件下，控制反应在 0～3℃进行， 实验中可采取的措施是______________________。 ③装置Ⅱ的作用是________________________。 (3)母液 2 经过减压蒸发、冷却结晶等操作获得 NaClO2 粗产品。实验中采用减压蒸发的原因是 __________________________________。 (4)Na2SO4 的溶解度曲线如图 2 所示。请补充完整由母液 1 制备无水 Na2SO4 的实验方案： ______________________________________________________________，用无水乙醇洗涤，干燥得 到产品。 27．（14 分）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题： （1）已知：H2(g)+I2(g)=2HI(g) ΔH=QkJ·mol−1 H2(g)+I2(s)=2HI(g) ΔH=+26.48kJ·mol−1 I2(g)=I2(s) ΔH=-37.48kJ·mol−1 化学键 I—I H—I 键能/（kJ·mol−1） 151 299 键能是将 1mol 气体分子 AB 断裂为中性气态原子 A 和 B 所需要的能量，单位为 kJ·mol−1。 ①Q=____kJ·mol−1。 ②H—H 键能为____kJ·mol−1。 （2）716K 时，在恒容密闭容器中按物质的量之比 1∶1 充入 H2(g)和 I2(g)，测得气体混合物中 碘化氢的物质的量分数与反应时间的关系如图： ① 若 反 应 开 始 时 气 体 混 合 物 的 总 压 为 p kPa ， 则 反 应 在 前 20min 内 的 I2(g) 平 均 速 率 v (I2)=___kPa·min−1（用含 p 的式子表示）。 ②在 H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH=QkJ·mol−1 反应中，正反应速率为 v 正=k 正·c(H2)·c(I2)，逆反应 速率为 v 逆=k 逆·c2(HI)，其中 k 正、k 逆为速率常数，则温度为 716K 时， k k 正 逆 =___（列出计算式）。 ③H2(g)+I2(g) 2HI(g)达平衡后，降低温度，平衡可能逆向移动，原因是__________。 （3）一定条件下，NaClO 可将溶液中的 I−氧化为 I2。通过测定体系的吸光度，检测到不同 pH 下 I2 的生成量随时间的变化关系如图。 已知：吸光度越高表明该体系中 c(I2)越大。 ①pH=4.8 时，在___min 附近 c(I2)最大。 ②10min 时，不同 pH 与吸光度的关系是_____________。 ③pH=4.0 时，体系的吸光度很快达到最大值，之后快速下降。吸光度快速下降的可能原因是 _________________。 28．五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，用作合金添加剂、生产硫酸或石油精炼用的催化 剂等。为回收利用含钒催化剂，研制了一种利用废催化剂（含有 V2O5、VOSO4、不溶性硅酸盐）回 收 V2O5 的新工艺流程如图： 已知：（1）部分含钒物质常温下在水中的溶解性如表所示： 物质 VOSO4 V2O5 NH4VO3 (VO2)2SO4 溶解性 可溶 难溶 难溶 易溶 （2）VO+2+OH− VO−3+H2O 回答下列问题： （1）用水浸泡废催化剂，为了提高单位时间内废钒的浸出率，在不加试剂情况下，可以采取的 措施为 （写一条）。 （2）滤液 1 和滤液 2 中钒的存在形式相同，其存在形式为 （填离子符号）。 （3）每生成 1mol (VO2)2SO4 时转移电子的数目为___________。 （4）在滤渣 1 中加入 Na2SO3 和过量 H2SO4 溶液发生反应的离子方程式为 。 （5）结合化学用语，用平衡移动原理解释加入氨水的一种作用为 。 （6）新工艺流程的最后，钒以 NH4VO3 的形式沉淀出来；如图中横坐标表示反应 II 的温度，纵 坐标表示沉钒率，沉钒率是指 NH4VO3 沉淀中 V 元素的质量和废催化剂中 V 元素的质量之比，也即 是钒的回收率。请解释图中温度超过 80℃以后，沉钒率下降的可能原因是____________。 （7）该工艺流程中可以循环利用的物质为 。 （8）若实验室用的原料中 V2O5 占 6%(原料中的所有钒已换算成 V2O5)。取 100 克该废钒催化剂 按工业生产的步骤进行实验。当加入 100mL 0.1mol/L 的 KClO3 溶液时，溶液中的钒恰好被完全处理， 假设与KClO3反应后的操作步骤中钒没有损失，则该实验中钒的回收率是_____（保留3位有效数字）。 三、选考题（共 15 分，请考生从以下题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分。） 35．【化学——选修 3：物质结构与性质】（15 分） 海洋是元素的摇篮，海水中含有大量卤族元素。NaCl晶胞结构示意图如下所示（晶胞边长为a nm)。 (1)元素 Na 的价电子被激发到相邻高能级后形成的激发态 Na 原子，其价电子轨道表示式为 (2)除了 NaCl，Cl 元素还能形成多种价态的化合物，如 NaClO、NaClO2、NaClO3、NaClO4，这 四种钠盐对应的酸的酸性依次增强，试解释 HClO4 的酸性强于 HClO3 的原因：__________。 (3)在适当条件下，电解 NaCl 水溶液可制得 NaClO3。 ①NaCl 水溶液中存在的微粒间作用力有________（填序号）。 A．离子键 B．极性键 C．配位键 D．氢键 ②根据价层电子对互斥理论，预测 ClO −3的空间构型为________，写出一个 ClO −3的等电子体的 化学符号：______________ (4)在 NaCl 晶体中，Na 位于 Cl 所围成的正______面体的体心，该多面体的边长是______nm。 (5)Na 半径与 Cl 半径的比值为______（保留小数点后 3 位， 2 =1.414)。 36．【化学——选修 5：有机化学基础】（15 分） 磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染，可由氯喹(H)与磷酸在一定条件下制得， 它的一种合成方法如下： 已知： 回到下列问题： (1)A 中含有的官能团名称为_____________。 (2)B 的分子式为_____________。 (3)碳原子上连有 4 个不同的原子或基团时，该碳原子称为手性碳原子，H 中有___个手性碳原子。 (4)F→H 的反应类型为_____________。 (5)C 与 NaOH 溶液反应的化学方程式为___________________________________________。 (6)E 与氢气反应后的产物 M 的分子式为 C9H8NOCl，符合下列条件的 M 有__________种。 ①遇 FeCl3 溶液发生显色反应 ②除苯环外不含其他环状结构 ③苯环上只有 2 个取代基 ④含有－NH2 和 其中核磁共振氢谱有 5 组峰，且峰面积之比为 1∶2∶2∶1∶2 的 M 的结构简式为___________。 (任写 2 种) 绝密 ★ 启用前 2020 年全国 I 卷高三最新信息卷 化学答案（十） 7.【答案】A 【解析】有机玻璃的主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯，A 错误；维生素 C 具有还原性，可防止亚 铁被氧化，可在口服硫酸亚铁片时同服维生素 C，可增强治疗缺铁性贫血效果，B 正确；汗水含氯 化钠，故汗水浸湿的衣服晾干后的白色斑迹主要是氯化钠，C 正确；通过石油的裂解可以得到乙烯、 丙烯等基本化工原料，D 正确；答案选 A。 8. 【答案】D 【解析】由示意图可知，在催化剂 a 表面氮气和氢气发生化合反应生成氨气，氨气做生成物， 在催化剂 b 表面氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，氨气做反应物，则氨气在反应过程中做中间产 物，故 A 错误；由示意图可知，在催化剂 a 表面氮气和氢气发生化合反应生成氨气，没有发生分解 反应，故 B 错误；催化剂 a、b，降低了反应的活化能，从而提高反应速率，故 C 错误；由示意图可 知 ， 在 催 化 剂 b 表 面 氨 气 和 氧 气 反 应 生 成 一 氧 化 氮 和 水 ， 反 应 的 化 学 方 程 式 为 4NH3+5O2 =======催化剂 b4NO+6H2O，故 D 正确。 9. 【答案】A 【解析】根据反应方程式可知，化合物 X 中的 Cl 原子被取代得到化合物 Y，该反应为取代反应， A 选项正确；由 Y 的结构简式可得，其化学式为 C23H31O7N，B 选项错误；化合物 Y 中含有的酯基 和酚羟基均能与 NaOH 反应，1mol Y 中含有 2mol 酯基，1mol 酚羟基，最多能消耗 3mol NaOH，C 选项错误；X 分子中，含有苯环、碳碳双键、羰基和醚键，均为平面结构，因此分子中的 C 原子可 能在同一个平面，D 选项错误；答案选 A。 10. 【答案】C 【解析】该盐由 X、Y、Z、M 四种原子序数依次增大的短周期元素组成，其化学式为 (Y5)6(X3Z)3(YX4)4M。该盐的两种阳离子均为 10 电子离子，分别是由 X 与 Y、X 与 Z 组成。化合物 XM 是 18 电子分子，则 X 为 H、Y 为 N、Z 为 O、M 为 Cl，X 与 Y、X 与 Z 组成的 10 电子离子分 别为 NH+4、H3O+。X 与 Y、X 与 Z 还分别可形成 10 电子分子分别为 NH3、H2O，A 正确；N −5内存 在非极性共价键，NH+4、H3O+内存在极性共价键，N−5、Cl−、NH+4、H3O+阴、阳离子之间存在离子键， B 正确；Cl−为强酸的酸根离子，在溶液中不会发生水解反应，不会破坏水的电离平衡，C 错误；四 种元素所形成的简单离子的半径由大到小为 Cl−>N3−>O2−>H+，D 正确；答案选 C。 11. 【答案】C 【解析】蔗糖在稀硫酸存在、水浴加热时发生水解生成一分子葡糖糖和一分子果糖，葡萄糖分 子结构中有醛基，具有还原性，与新制氢氧化铜发生氧化还原反应，加热至沸腾后试管内生成砖红 色氧化亚铜沉淀，故 C 错误；答案选 C。 12. 【答案】C 【解析】固氮时该装置为原电池装置，镁为活泼金属，作负极，被氧化成 Mg2+，钌复合电极为 正极，氮气在电极上发生还原反应生成 N3−，与熔融电解质中镁离子生成 Mg3N2，所以总反应为 3Mg+N2=Mg3N2，故 A 正确；脱氮时，-3 价的氮要被氧化，钌复合电极应发生氧化反应，Mg3N2 失 电子发生氧化反应生成氮气，电极反应：Mg3N2-6e−=3M2++N2↑，故 B 正确；固氮时，镁电极为负极， 外电路中电子由负极镁电极流向钌复合电极，故 C 错误；无水 LiCl-MgCl2 混合物常温下为固体，无 自由移动离子，不能导电，受热熔融后产生自由移动离子导电，电池才能工作，故 D 正确；故选 C。 13. 【答案】D 【解析】由图可知，a 点对应的溶液导电能力急剧下降，说明 Ca2+开始形成沉淀，而溶液中的 钙离子和碳酸根离子分别来源于 CaCl2 溶液和 Na2CO3 溶液，CaCO3 形成沉淀时，Ca2+和 CO 2−3 不一 定相等，故 A 错误；原溶液中 n(Ca2+)=120mL×0.005mol·L−1=0.6mmol，要使钙离子完全沉淀，需要 碳酸钠溶液的体积为 =6mL，向 b 点中对应的溶液中加入碳酸钠溶液的体积小于 6mL， 不能使钙离子完全沉淀，电荷守恒关系式为：2c(Ca2+)+c(Na+)+c(H+)=c(Cl−)+c(OH−)+2c(CO2−3 )，故 B 错误；不忽略 CO 2−3 水解的情况下，在加入碳酸钠溶液后没有沉淀析出，溶液 pH 变大，析出碳酸钙 时，溶液的 pH 突然变小，在 Ca2+完全沉淀之前，混合溶液的 pH 值几乎不变，当所有的钙离子转化 为碳酸钙沉淀后，继续滴加碳酸钠溶液，溶液的 pH 值变大，直至与碳酸钠溶液的 pH 几乎相同，忽 略 CO 2−3 水解的情况下，水溶液的 pH 不发生变化，故 C 错误；理论上 Ca2+ 开始形成沉淀， c(CO2−3 )≈ 9 3 3.36 10 5.0 10     mol·L－1≈10－6mol·L－1，加入碳酸钠溶液的体积为 ≈10−2mL， 即 1 滴碳酸钠溶液就能使溶液中的离子积＞Ksp(CaCO3)，而向 a 点对应的溶液加入碳酸钠溶液的体 积为 2.2ml，此时，溶液处于过饱和溶液，故 D 正确；故选 D。 26. 【答案】（1）SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4 （2）H2O2 受热易分解，配料时应略过量，同时防止 ClO2 和 NaOH 反应生成杂质 使用冰水 浴且缓慢通入 ClO2 吸收 ClO2，防止污染环境 （3）可在较低温度下使溶剂蒸发，防止 NaClO2 受热分解 （4）边搅拌边向母液 1 中滴加 NaOH 溶液至 pH 约为 7 时，停止滴加 NaOH 溶液，加热浓缩溶 液至有大量晶体析出，在高于 32℃条件下趁热过滤 【解析】（1）NaClO3 溶于 H2SO4 之后，通入 SO2 发生反应 1，在酸性条件下，NaClO3 具有强 氧化性，与 SO2 发生氧化还原反应，根据图中信息及得失电子守恒、原子守恒可知反应的方程式为： SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4；（2）①反应 2 为 2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O， 由反应可知 H2O2 与 NaOH 的物料比为 0.5，但由信息可知该反应会放出大量的热，而 H2O2 受热易分 解，配料时 H2O2 应该略过量以保证反应能顺利进行，另外还要防止因 H2O2 不足，ClO2 和 NaOH 反 应生成杂质，以致最终得到的产品不纯；②在吸收液中 H2O2 和 NaOH 的物料比、浓度和体积不变的 条件下，控制反应在 0～3℃进行，故对反应装置使用冰水浴进行降温，因为反应过程要放热，同时 ClO2 的通入速度要慢，以免通入过快导致放热过多引起温度升高；③因为尾气中的 ClO2 有毒，用装 置 II 中的 NaOH 溶液进行吸收处理，防止污染空气；（3）温度高于 60℃时，NaClO2 会发生分解生 成NaClO3和NaCl，而减压蒸发的蒸发温度低，适合蒸发容易被高温破坏的物质，由母液2提纯NaClO2 粗产品时，先减压蒸发，再冷却结晶，其中采用减压蒸发可在较低温度下使溶剂蒸发，防止 NaClO2 受热分解。（4）由图可知 Na2SO4 的溶解度在温度小于 32℃随温度的升高而增大，而且在温度小于 32℃时析出的是 Na2SO4·10H2O；温度高于 32℃随温度的升高而减小，母液 1 中含有较多的 NaHSO4、 H2SO4，可以边搅拌边向母液 1 中滴加 NaOH 溶液，使 NaHSO4、H2SO4 与 NaOH 溶液反应生成 Na2SO4， 至 pH 约为 7 时，反应恰好完成，停止滴加 NaOH 溶液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于 32℃条件下趁热过滤，得到比较纯净的无水 Na2SO4。 27. 【答案】（1）-11 436 （2）0.015p 0.784p 0.784p 0.108p 0.108p   降温使碘蒸气变为固态碘，导致反应物浓度降低，平衡逆 向移动 （3）30 pH 越低，吸光度越高或 pH 越高，吸光度越低 c(H+)增大，ClO−氧化性增强， 会继续将 I2 进一步氧化，c(I2)降低，吸光度下降 【 解 析 】 （ 1 ） ① 设 反 应 ①H2(g)+I2(g)=2HI(g) ΔH=QkJ·mol−1 ， 反 应 ②H2(g)+I2(s)=2HI(g) ΔH=+26.48kJ·mol−1 ， 变 化 ③I2(g)=I2(s) ΔH=-37.48kJ·mol−1 ， 则 反 应 ①= 反 应 ②+ 变 化 ③ ， 故 Q=-37.48+26.48=-11；答案为：-11；②按以上计算，则 H2(g)+I2(g)=2HI(g) ΔH=-11kJ·mol−1，利用 ΔH=反应物总键能 生成物总键能=x+151-2×299=-11，x=436；答案为：436； （2）① 按 题 意 知 ： 2 2I (g)+H (g)=2HI(g) 0.5 0.5 0 0.3 0.3 0.6 0.2 0.2 0.6    起始 转化 平衡 则 反 应 在 前 20min 内 的 I2(g) 平 均 速 率 v (I2)= 0.3 kPa 20min p =0.015p kPa·min−1；答案为：0.015p；②在 H2(g)+I2(g) 2HI(g)中，温度为 716K 体系处于平衡状态时，v 正=k 正·c(H2)·c(I2)=v 逆=k 逆·c2(HI)，则 2 2 2 2 2 k (HI) (HI)p (HI)p k (H ) (I ) (H )p (I )p c c c        正 逆 ，图示 平衡时 (HI) 0.784  ，则 2 2 1 0.784(H ) (I ) 0.1082      ，则 2 2 2 2 2 k (HI) (HI)p (HI)p k (H ) (I ) (H )p (I )p c c c        正 逆 = 0.784p 0.784p 0.108p 0.108p   ；答案为： 0.784p 0.784p 0.108p 0.108p   ；③H2(g)+I2(g) 2HI(g)为放热反应，若达平衡后物质 状态及反应没有变化，则降低温度，平衡应该右移，现在逆向移动，则可能的原因从体系内存在的 其它变化来分析，可能原因为：降温使碘蒸气变为固态碘，导致反应物浓度降低，平衡逆向移动； （3）①吸光度越高表明该体系中 c(I2)越大，可由图知 pH=4.8 时，c(I2)最大的时间为 30min；答案为： 30；②吸光度越高表明该体系中 c(I2)越大，10min 时， 2 2ClO 2H 2I I Cl H O      ═ ，10min 时 pH 越低 c(H+)越大，反应速率加快，c(I2)越高，吸光度越大；③pH=4.0 时，体系的吸光度很快达到最大 值，之后快速下降。吸光度快速下降即 c(I2)快速下降，也就是进一步反应了，这是因为 c(H+)增大， ClO−氧化性增强，会继续将 I2 进一步氧化。 28. 【答案】（1）粉碎废钒；搅拌；适当升温 （2）VO2+ （3）2NA （4）V2O5+SO2−3 +4H+=2VO2++SO2−4 +2H2O （5）溶液中存在平衡：VO+2+2OH− VO−3+H2O，加入氨水，OH−浓度增大，该平衡正移，从 而使 VO +2尽可能都转化为 VO −3和溶液中存在平衡：NH4VO3(s) NH+4(aq)+VO−3(aq)，加入氨水， 使 NH +4浓度增大，该平衡逆移，从而使 NH4VO3 尽可能沉淀析出 （6）原因 1：温度升高，NH4VO3 溶解度增大，沉钒率下降。原因 2：温度升高，氨水受热分 解逸出溶液，使 NH +4浓度下降，沉钒率下降。原因 3：温度升高，氨水受热分解逸出溶液，使 OH− 浓度下降，VO+2+2OH− VO−3+H2O，该平衡逆移，导致 VO −3浓度下降，沉钒率下降 （7）氨水 （8）91.0% 【解析】废钒催化剂粉碎、水浸，将溶解性物质溶于水，然后过滤得到滤渣和滤液，根据溶解 性表知，滤液中含有 VOSO4，滤渣中含有 V2O5 等不溶性杂质，向滤渣中加入亚硫酸钠和稀硫酸， 亚硫酸钠具有还原性，能将 V2O5 还原为 VOSO4，然后过滤得到滤渣和滤液，将两部分滤液混合并 加入氯酸钾，氯酸钾具有氧化性，能将 VOSO4 氧化为(VO2)2SO4，加入氨水，得到难溶性的 NH4VO3， 焙烧 NH4VO3 得到 V2O5，以此解答该题。（1）水浸时，为了提高废钒的浸出率，可粉碎废钒、搅 拌，适当升高温度，延长浸泡时间；（2）根据题中信息，滤液 1 和滤液 2 中钒的存在形式相同，则 钒的存在形式为 VO2+；（3）由 2VOSO4→(VO2)2SO4 可以知道，V 由+4 价到+5 价，1mol V 失 1mol 电子，而(VO2)2SO4 中有 2mol V，故每生成 1mol (VO2)2SO4 转移 2NA 个电子；答案为 2NA。（4）在 滤渣 1 中加入 Na2SO3 和过量 H2SO4 溶液发生反应的离子方程式为：V2O5+SO2−3 +4H+=2VO2++SO2−4 +2 H2O；（5）溶液中存在平衡：VO+2+2OH− VO−3+H2O，加入氨水，使 OH−浓度增大，该平衡正移， 从而使 VO +2尽可能都转化为 VO−3，另外溶液中存在平衡：NH4VO3(s) NH+4(aq)+VO−3(aq)，加入 氨水，使 NH +4浓度增大，该平衡逆移，从而使 NH4VO3 尽可能沉淀析出；（6）根据已知信息及物 质的性质可知温度超过 80℃以后，沉钒率下降的可能原因是，原因 1：温度升高，NH4VO3 溶解度 增大，沉钒率下降。原因 2：温度升高，氨水受热分解逸出溶液，使 NH +4浓度下降，沉钒率下降。 原因 3：温度升高，氨水受热分解逸出溶液，使 OH−浓度下降，VO+2+2OH− VO−3+H2O，该平衡 逆移，导致 VO −3浓度下降，沉钒率下降；（7）钒酸铵加热分解 2NH4VO3==== △ V2O5+2NH3↑+H2O； 产物中有 V2O5、NH3、H2O，则氨气和水，可循环使用；答案为氨水或 NH3 和 H2O。（8）结合得失 电子守恒和原子守恒配平得到加入氯酸钾时发生的反应离子方程式为：6VO2++ClO −3 +3H2O＝ 6VO+2+Cl−+6H+，根据该离子方程式可得如下关系：3V2O5～6VO2+～ClO−3，100mL 0.1mol/L 的 KClO3 溶液中 ClO −3的物质的量为 n(ClO−3)=0.1L×0.1mol/L=0.01mol，则对应 V2O5 的物质的量为 0.03mol，质 量为：0.03mol×182g/mol=5.46g，所以该实验中钒的回收率为： 5.46g 100g 6% ×100%=91.0%；答案为 91.0%。 35. 【答案】（1） （2）HClO3 和 HClO4，可分别表示为(HO)ClO2，和(HO)ClO3，HClO3 中 Cl 为+5 价，HClO4 中 Cl 为+7 价。后者正电性更高，导致 H、O 之间的电子对向 O 偏移，更易电离出 H+ BCD 三 角锥形 （3）SO2−3 、IO −3或 BrO−3 八 2 a2 0.414 【解析】（1）元素 Na 的焰色反应呈黄色；激发态 Na 原子价电子由 3s 能级激发到 3p 能级， 其价电子轨道表示式为 ；（2）HClO3 和 HClO4，可分别表示为(HO)ClO2 和(HO)ClO3， HClO3 中 Cl 为+5 价，HClO4 中 Cl 为+7 价。后者正电性更高，导致 H、O 之间的电子对向 O 偏移， 更易电离出 H+。（3）①在 NaCl 的水溶液中，NaCl 电离成自由移动的钠离子和氯离子，离子键被 破坏，A 不符合题意；水分子中存在极性共价键，B 符合题意；氢离子提供空轨道，水分子中的氧 原子提供孤电子对，存在配位键，C 正确；水分子间存在氢键，D 正确；答案选 BCD。②根据价层 电子对互斥理论，ClO −3的价层电子对数是 4，中心原子上的孤电子对数是 1，故 ClO −3的空间构型为 三角锥形；原子个数相等，价电子总数相同的分子或离子互为等电子体，故与 ClO −3的等电子体的物 质是 SO2−3 、IO −3或 BrO−3；（4）晶体中，以 Na+为中心在它的上下前后左右有 6 个 Cl−，Na+位于 Cl− 所围成的八面体的体心，如图 ，该多面体的边长=图中对角线长的一半= 2 anm2 ；（5） 根据图 ，NaCl 晶体中阴阳离子的最短距离为 a nm 的一半即 a 2 nm，Cl−半径为对角线的 1 4 ， 即为 2 a4 nm，由图 ，Na+半径为( a 2 nm- 2 a4 nm)，所以 Na+半径与 Cl-半径之比为 ( a 2 nm- 2 a4 nm)： 2 a4 nm=0.414 。 36. 【答案】（1）硝基、氯原子 （2）C6H6NCl （3）1 （4）取代反应 （5） +2NaOH→ 水 +CH3CH2OH+H2O （6）12 【解析】（1）化合物 A 为 ，官能团是硝基和氯原子；（2）化合物 B 为 ， 分子式是 C6H6NCl；（3）化合物 H 的手性碳只有 1 个，用“*”标记，如图 ； （4）由流程图分析可知，F→H 的反应为取代反应；（5）根据已知，C 与 NaOH 溶液反应的化学方 程式为： +2NaOH +CH3CH2OH+H2O；（6）根据题意， 化合物 M 中有酚羟基、苯环、碳碳三键、氨基，且苯环上只有 2 个取代基，同分异构体有： 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 ，共 12 种；其中核磁共振氢谱有 5 组 峰 ， 且 峰 面 积 之 比 为 1 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1 ∶ 2 的 有 四 种 ： 、 、 、 。