山东省聊城市2020届高三化学二模考试试卷(含解析)

已知放电时电池反应为xAl+VO2=AlxVO2↓，则放电时正极的电极反应式为_____________________.

【答案】 (1). a (2). 4FeO·V2O3+4Na2CO3+5O22+

+

-

8NaVO3+2Fe2O3+4CO2 (3). Fe、

3+

Cu (4). VO2转化为VO3 (5). 洗涤时应往漏斗加水至浸没沉淀，让水自然流下，重复23次 (6). 10Al+3V2O5

5Al2O3+6V (7). VO2+xAl+3xe=AlxVO2

3+

-

【解析】 【分析】

物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用。

赤泥主要含有FeO·V2O3、Al2O3、CuO，进行碱浸，氧化铝溶解形成偏铝酸盐，过滤后滤液1含有偏铝酸盐，通入二氧化碳得到氢氧化铝沉淀，经过加热分解可得到氧化铝，滤渣1经过空气中焙烧，再用足量的硫酸溶解，溶液1中含有铜离子、铁离子，调节pH值到8，铜离子、铁离子沉淀完全，过滤得滤渣2应为氢氧化铜和氢氧化铁，同时由于溶液中存在平衡VO2++H2O?VO3-+2H+，酸过量会抑制的生成NH4VO3，所以要调节溶液的pH值，过滤得溶液2中主要含钒元素以VO2+和VO3-的形式存在，再加入硫酸铵转化为NH4VO3， NH4VO3焙烧得到V2O5，V2O5，发生铝热反应得到V。据此解答。

【详解】赤泥主要含有FeO·V2O3、Al2O3、CuO，进行碱浸，氧化铝溶解形成偏铝酸盐，过滤后滤液1含有偏铝酸盐，通入二氧化碳得到氢氧化铝沉淀，经过加热分解可得到氧化铝，滤渣1经过空气中焙烧，再用足量的硫酸溶解，溶液1中含有铜离子、铁离子，调节pH值到8，铜离子、铁离子沉淀完全，过滤得滤渣2应为氢氧化铜和氢氧化铁，同时由于溶液中存在平衡VO2++H2O?VO3-+2H+，酸过量会抑制的生成NH4VO3，所以要调节溶液的pH值，过滤得溶液2中主要含钒元素以VO2和VO3的形式存在，再加入硫酸铵转化为NH4VO3， NH4VO3焙烧得到V2O5，V2O5，发生铝热反应得到V。

（1）根据上面的分析可知，碱浸要使氧化铝溶解，所以只能用强碱，故选a。本小题答案为：a。

（2）焙烧的目的是将FeO·V2O3转化为可溶性NaVO3，其中铁元素全部转化为+3价的氧化物，

+

-

根据此信息可知方程式为4FeO·V2O3+4Na2CO3+5O24FeO·V2O3+4Na2CO3+5O28NaVO3+2Fe2O3+4CO2。

8NaVO3+2Fe2O3+4CO2。本小题答案为：

（3）溶液1到溶液2的过程中，调节pH至8一是能使铜离子、铁离子沉淀完全，二是由于溶液中存在平衡VO2++H2O?VO3-+2H+，酸过量会抑制的生成NH4VO3。本小题答案为：Fe3+、Cu2+；VO2+转化为VO3-。

（4）沉钒过程中得到NH4VO3沉淀需要洗涤，洗涤时应往漏斗加水至浸没沉淀，让水自然流下，重复223次。

5Al2O3+6V。本小题答案为：

3次。本小题答案为：洗涤时应往漏斗加水至浸没沉淀，让水自然流下，重复

（5）铝热反应由V2O5冶炼金属钒的化学方程式为10Al+3V2O510Al+3V2O55Al2O3+6V。

（6）该电池的负极为铝，失电子发生氧化反应，电极反应式为Al-3e-=Al3+。电池的总反应为xAl+VO2=AlxVO2↓，则正极反应为总反应减去负极反应，正极电极反应式为VO2+xAl+3xe=AlxVO2。本小题答案为：VO2+xAl+3xe=AlxVO2。

10.研究碳、氮、硫等元素化合物的性质或转化对建设生态文明、美丽中国具有重要意义. (1)海水中无机碳的存在形式及分布如下图所示：

3+

-3+

-

用离子方程式表示海水呈弱碱性的原因______________.已知春季海水pH=8.1，预测夏季海水碱性将会_____________(填写“增强”或“减弱”)，理由是_________________________.

(2)工业上以CO和H2为原料合成甲醇的反应：CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g) △H<0，在容积为1L的恒容容器中，分别在T1、T2、T3三种温度下合成甲醇.如图是上述三种温度下不同H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系.下列说法正确的是_______________.

A.a、b、c三点H2转化率：c>a>b B.上述三种温度之间关系为T1>T2>T3

Ca点状态下再通入0.5 mol co和0.5 mol CH3OH，平衡不移动 D.c点状态下再通入1 mol co和4mol H2，新平衡中H2的体积分数增大 (3)NO加速臭氧层被破坏，其反应过程如图所示：

①NO的作用是___________________。

②已知:O3(g)+0(g)=202(g) △H=-143kJ·mol

反应1: O3(g)+NO(g)?NO2(g)+O2(g) △H1=-200.2kJ·mol-l 反应2：热化学方程式为_____________________。

(4)大气污染物SO2可用NaOH吸收.已知pKa=-lgKa,25℃时，H2SO3的pKa1=1.85，pKa2=7.19。该温度下用0.1mol· L-1 NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1H2SO3溶液的滴定曲线如图所示.b点所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是________________；c点所得溶液中：c(Na+)___________3c(HSO3-)(填“>”、“<”或“=”).

-l

【答案】 (1). HCO3-+H2OH2CO3+OH-或CO32-+H2OHCO3-+OH- (2). 增强 (3). 一方面水解平衡为吸热反应，夏天温度升高，平衡正向移动，c(OH-)增大，一方面夏天光合作用

强，使得CO2+H2OH2CO3平衡逆向移动，酸性减弱，一方面夏天温度高，二氧化碳在水中的溶解度减小，酸性减弱 (4). C (5). 催化剂 (6). NO2(g)+O(g)═NO(g)+O2(g)△H2=+57.2 kJ/mol (7). c（Na）> c（HSO3）> c（SO3）>c（H+）>c（OH-） (8). > 【解析】 【分析】

（1）本小题考查是盐类水解，强碱弱酸盐水解显碱性，强酸弱碱盐显酸性；水解平衡为吸热反应，夏天温度升高，水解平衡正向移动，溶液碱性增强； （2）A．图中值：c＞b，该值越大，即增大氢气浓度，正向进行程度越大，CO转化率

相+

-2-

增大，而氢气转化率减小，图中CO转化率：c＞b，则H2转化率：b＞c，a、b两点同，CO转化率越大，氢气转化率也越大，故氢气转化率：a＞b； B．图中一定时，CO的转化率：T1>T2>T3，正反应为放热反应，一定时，升高温度平衡逆向移动，CO的转化率会减小，故温度：T1

C．利用三段式求出T1温度下平衡常数K，在通入0.5 mol co和0.5 mol CH3OH 后求出Qc，比较K和Qc；

（3）①反应过程如图1是臭氧在NO作用下生成二氧化氮和氧气，二氧化氮在氧原子作用下生成NO和氧气；

②Ⅰ．O3（g）+O（g）═2O2（g）△H=-143kJ/mol

Ⅱ．O3（g）+NO（g）═NO2（g）+O2（g）△H1=-200.2kJ/mol 盖斯定律计算Ⅰ-Ⅱ得到反应2的热化学方程式；

（4）b点是用0.1mol?L-1NaOH溶液20ml滴定20mL0.1mol?L-1H2SO3溶液，恰好反应生成NaHSO3，溶液显酸性；c点pH=7.19=PKa2，依据平衡常数溶液显碱性，溶液中溶质主要为Na2SO3，SO32-+H2O?HSO3-+OH-，Kh=2-

，c(OH-)=+

2-

，带入计算得到：c（HSO32-）

-

=c（SO3），溶液中2n（Na）=3c（S），2c（Na）=3[c（SO3）+c（H2SO3）+c（HSO3）]=3[c（H2SO3）+2c（HSO3-）]，c（Na+）>3c（HSO3- ）。

【详解】（1）海水中无机碳的存在形式主要是HCO3-、CO32-，两种离子为弱酸根离子，水解使海水显碱性，离子方程式为HCO3-+H2OH2CO3+OH-或CO32-+H2OHCO3-+OH-；一方面水解平衡为吸热反应，夏天温度升高，平衡正向移动，c(OH-)增大，一方面夏天光合作用强，使得