发布时间 : 星期五 文章(精选3份合集)2020届(全国100所名校最新高考模拟示范卷)高考数学模拟试卷更新完毕开始阅读f45ac305393567ec102de2bd960590c69ec3d838
体质量是
80m80mg，若样品中含有FeOOH，加热至恒重后称重，剩余固体质量大于g。 107107【点睛】
本题考查了氢氧化铁的制备原理及操作的知识。涉及氧化还原反应方程式的配平、实验方案的涉及、离子的检验方法、盐的水解、物质纯度的判断等。掌握元素及化合物的知识和化学反应基本原理是解题关键。 三、推断题（本题包括1个小题，共10分）
17．废旧钴金属片中的钴有＋2 价和＋3 价，还含有锰、铁、钙、镁、铝等金属元素及碳粉等，回 收钴的工艺流程：
已知：①焙烧后 Mn 元素的化合价为+2 ② 物质 溶度积 MgF2 3×10－9 CaF2 4.3×10－9 CoF2 3×10－3 MgC2O3 4×10－6 CaC2O3 6.3×10－9 CoC2O3 1.7×10－7 (1)焙烧时为了使废旧钴金属片充分反应，可采取的措施是_____________（任写一条）。 (2)滤液 1 含有的阴离子是 ____________ 。
(3)该流程中浸钴时， 再钴的浸出率最高只能达到 70％，后来改进方法，加入使用硫酸进行第一次浸取后，加入 Na2SO3 溶液进行第二次浸取，从而使钴的浸出率达 90％以上，写出第二次浸出钴时溶液中发生反 应的离子方程式：___________________
(3)净化溶液的操作中含有多个步骤，先除铁后除锰。
①除铁：常温下，调节溶液 pH 为 1．4～2．0 后，加 H2O2，反应一段时间，加 8％Na2CO3 溶液，将溶液 的 pH 调至 3．0～4．0。请用化学平衡移动原理解释加入 Na2CO3 溶液能除去溶液中铁元素的原因____________。
②除锰：加入 NaClO 溶液。写出该离子方程式：___________________。
试解释为何草酸铵溶液沉钴前要减钙镁：_____。③减钙镁：加入 NH3F 溶液，沉淀大部分的钙、镁的离子。 (4)树德中学化学兴趣小组欲探究 CoC2O3?2H2O 受热后的分解产物，取 4.39gCoC2O3?2H2O（摩尔质量为183g/mol）于硬质玻璃管中加热一段时间，冷却、称量，剩余氧化物固体的质量为 2.31g。书写 CoC2O3?2H2O受热分解的化学方程式___________________________________。 【答案】将废旧钴片粉碎或适当增大空气的进气量 AlO2-、OH-
SO32-+Co2O3+4H+=SO42-+2Co2++2H2O或SO32-+Co3O4+6H+=SO42-+3Co2++3H2O 溶液中存
3+在铁离子的水解平衡：Fe+3H2O?Fe(OH)3+3H+，向该体系中加入Na2CO3溶液后，CO32-和H+反应，
2+--+使c(H+)降低，促进水解平衡正向移动，生成Fe(OH)3沉淀 Mn+ClO+H2O=MnO2?+Cl+2H
草酸钴的溶度积比草酸钙大，与草酸镁很接近，先减少钙、镁离子的浓度，可以避免再沉钴时引入钙、镁杂质 3CoC2O4?2H2O?Co3O4+4CO?+2CO2?+6H2O 【解析】 【分析】
由流程图可知，废钴片在空气中焙烧后，生成钴、锰、铁的氧化物以及氧化镁、氧化铝、氧化钙、二氧化碳等，加入氢氧化钠溶液碱浸可以与氧化铝反应生成偏铝酸钠，从而过滤除去，然后再用稀硫酸浸取钴元素，使其转化为离子，同时锰、铁、钙、镁元素也转化为相应的离子，再经过溶液净化除去铁、锰、钙、镁，最后用草酸铵溶液沉淀钴离子，得到草酸钴，据此分析解答。 【详解】
(1)将废旧钴片粉碎或适当增大空气的进气量，可以在焙烧时使废旧钴金属片充分反应，故答案为：将废旧钴片粉碎或适当增大空气的进气量；
(2)加入氢氧化钠溶液碱浸，Al2O3与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，则滤液 1 的溶质为偏铝酸钠和过量的氢氧化钠，则含有的阴离子是AlO2-、OH-，故答案为：AlO2-、OH-；
(3)Na2SO3具有还原性，可以将+3价钴的氧化物还原为+2价钴离子，发生反应的离子方程式为
SO32-+Co2O3+4H+=SO42-+2Co2++2H2O或SO32-+Co3O4+6H+=SO42-+3Co2++3H2O，故答案为：SO32-+Co2O3+4H+=SO42-+2Co2++2H2O或SO32-+Co3O4+6H+=SO42-+3Co2++3H2O；
3+(3)①加H2O2，可以将Fe2+氧化为Fe3+，在溶液中存在铁离子的水解平衡：Fe+3H2O?Fe(OH)3+3H+，
则向该体系中加入Na2CO3溶液后，CO32-和H+反应，使c(H+)降低，促进水解平衡正向移动，生成Fe(OH)3
3+沉淀，故答案为：溶液中存在铁离子的水解平衡：Fe+3H2O?Fe(OH)3+3H+，向该体系中加入Na2CO3
溶液后，CO32-和H+反应，使c(H+)降低，促进水解平衡正向移动，生成Fe(OH)3沉淀；
②NaClO具有强氧化性，可以将Mn2+氧化为MnO2，从而过滤除去，发生反应的离子方程式为：
Mn2++ClO-+H2O=MnO2?+Cl-+2H+，故答案为：Mn2++ClO-+H2O=MnO2?+Cl-+2H+；
③由表格中的溶度积数据可知，草酸钴的溶度积比草酸钙大，与草酸镁很接近，则为了避免在沉钴时，将钙离子、镁离子同时沉淀，应先加入NH3F溶液，沉淀大部分的钙、镁的离子，再加入草酸沉淀钴离子，故答案为：草酸钴的溶度积比草酸钙大，与草酸镁很接近，先减少钙、镁离子的浓度，可以避免在沉钴时引入钙、镁杂质；
(4)4.39g CoC2O3?2H2O的物质的量为
5.49g=0.03mol，则剩余的钴的氧化物固体中氧元素的物质的量
183g/mol为
2.41g-0.03mol?59g/mol=0.04mol，则该氧化物中Co与O元素物质的量之比为3:3，则该钴的氧化
16g/mol物的化学式为Co3O3，由此可知部分Co的化合价升高，失电子，则C元素应得电子，化合价降低，生成CO，根据得失电子守恒、元素守恒配平该方程式，还应有CO2和H2O生成，故发生反应的化学方程式为
3CoC2O4?2H2O?Co3O4+4CO?+2CO2?+6H2O，故答案为：3CoC2O4?2H2O?Co3O4+4CO?+2CO2?+6H2O。
四、综合题（本题包括2个小题，共20分）
18．尖晶石是世界上最迷人的宝石之一，主要是镁铝氧化物组成的矿物，还常含有铁、锌、锰、铬、钴等元素。回答下列问题：
（1）基态锰原子价层电子排布式为__________，Co3+的未成对电子数为_________。
（2）一种铝试剂的结构如图，该物质中碳的杂化类型为___________，氮与其成键的3个原子共同构成的空间构型为_______，氮与铝形成的是_____键（填编号。）
a离子b配位c.σd.π
（3）基态原子第一电离能：镁_____铝（填“大于”“小于”或“等于”)原因是_______。
（4）一种由Mg、Cr、O元素组成的尖晶石晶胞分别由4个A与4个B交替无隙并置而成（见图甲），晶胞结构如图乙所示，该尖晶石的化学式为_____________；图乙中，若E点镁原子的分数坐标为(0)，则F点镁原子的分数坐标为_______________。
11，，22
【答案】3d54s2 4 sp2 平面三角形 bc 大于 镁原子电子排布为全（充）满的稳定结构；或镁原子为 3s2 全充满结构，难失电子；或铝失去 1 个电子为 3s2的全充满稳定结构，镁原子失去 1 个电子为3s1不稳定结构；（任意一种答法） MgCr2O4（Cr2MgO4也可） （
313，,） 444【解析】 【分析】
⑴基态锰是25号元素，其基态原子电子排布式为[Ar]3d54s2， Co是27号元素，其基态原子电子排布式为[Ar]3d74s2，Co3+电子排布式为[Ar]3d6。
⑵该物质中碳价层电子对数为3对，氮与其成键的3个原子，其价层电子对数为3，分析结构氮未与铝形成键时含有1对孤对电子，与铝形成时则氮提供孤对电子。
⑶镁原子为3s2，全充满结构，难失电子，铝原子3s23p1，易失去1个电子变为3s2的全充满稳定结构。 ⑷先计算每个A中Mg、O个数，再计算B中O、Mg、Cr个数，再得出整个晶胞中有Mg、O、Cr个数，再得化学式，F点镁原子在左前上方的小的立方体中心。 【详解】
⑴基态锰是25号元素，其基态原子电子排布式为[Ar]3d54s2，价层电子排布式为3d54s2，Co是27号元素，其基态原子电子排布式为[Ar]3d74s2，Co3+电子排布式为[Ar]3d6，未成对电子数为4；故答案为：3d54s2；4。 ⑵如图结构，该物质中碳价层电子对数为3对，其杂化类型为sp2，氮与其成键的3个原子，其价层电子对数为3，因此氮与其成键的3个原子共同构成的空间构型为平面三角形，分析结构氮未与铝形成键时含有1对孤对电子，与铝形成时则氮提供孤对电子，因此形成的是配位键和σ键；故答案为：sp2；平面三角形；bc。
⑶镁原子为3s2，全充满结构，难失电子，铝原子3s23p1，易失去1个电子变为3s2的全充满稳定结构，因此基态原子第一电离能：镁大于铝；故答案为：大于；镁原子电子排布为全(充)满的稳定结构；或镁原子为3s2全充满结构，难失电子；或铝失去1个电子为3s2的全充满稳定结构，镁原子失去1个电子为3s1不稳定结构(任意一种答法)。
⑷A中Mg为1.5个，O为4个，B中O为4个，Mg为0.5个，Cr为4个，晶胞结构如图乙所示，因此整个晶胞中有Mg为16个，O为32个，Cr为16个，因此该尖晶石的化学式为MgCr2O4；图乙中，若E点镁原子的分数坐标为(
3111，，0)，则F点镁原子在左前上方的小的立方体中心，其分数坐标为(，，22443313)；故答案为：MgCr2O4；(，，)。 4444八、工业流程
19．研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。 (1)CO2和H2可直接合成甲醇，CO2(g)+3H2(g)向一密闭容器中充入CO2和H2，发生反应：ΔH= a kJ/mol
①保持温度、体积一定，能说明上述反应达到平衡状态的是________。 A．容器内压强不变 B．3v正(CH3OH)= v正(H2)
C．容器内气体的密度不变 D．CO2与H2O的物质的量之比保持不变
CH3OH(g)+H2O(g)