文档内容
江苏省 2023 年普通高中学业水平选择性考试 1
化学试题
本试卷共 100分，考试时间 75分钟。
可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Cl-35.5 K-39 V-
51 Fe-56
一、单项选择题：共 13题，每题 3分，共 39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 我国提出2060年实现碳中和的目标，体现了大国担当。碳中和中的碳是指
A. 碳原子 B. 二氧化碳 C. 碳元素 D. 含碳物质
【答案】B
【解析】
【详解】碳中和中的碳是指二氧化碳，减少二氧化碳的排放和充分利用二氧化碳转化为其他物质是碳中和
的核心，故选B。
【点睛】
2. 反应NH Cl+NaNO = NaCl+N +2H O应用于石油开采。下列说法正确的是
4 2 2 2
A. NH+的电子式为 B. NO-中N元素的化合价为+5
4 2
C. N 分子中存在Nº N键 D. H O为非极性分子
2 2
【答案】C
【解析】
【详解】A．NH+的电子式为 ，A错误；
4
B．NO-中N元素的化合价为+3，B错误；
2
C．N 分子中存在Nº N键，C正确；
2
D．H O为V形分子，分子中正负电荷中心未重合，为极性分子，D错误。
2
故选C。
【点睛】
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学科网（北京）股份有限公司3. 实验室制取Cl 的实验原理及装置均正确的是
2
A．制取Cl B．除去Cl 中的HCl C．收集Cl D．吸收尾气中的Cl
2 2 2 2
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO 反应，不能使用稀盐酸，A错误；
2
B．除去Cl 中的HCl可将气体通入饱和食盐水中，注意长口进入便于充分吸收，应该长进短出，B错
2
误；
C．氯气密度大于空气，可用向上排空气法收集氯气，多功能瓶收集气体注意长进短出，C正确；
D．对氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收，水吸收效果不好，D错误。
故选C。
【点睛】
4. 元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是
A. 原子半径：rC>rSi>rGe B. 第一电离能：I C< I Si< I Ge
1 1 1
C. 碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体 D. 可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
【答案】D
【解析】
【详解】A．同主族元素原子半径从上往下原子半径增大，故原子半径：rC I Si> I Ge ，B
1 1 1
错误；
C．晶体硅、SiC均为共价晶体，碳单质中金刚石为共价晶体，而石墨为混合晶体，C 为分子晶体，C错
60
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学科网（北京）股份有限公司误；
D．周期表中元素Si附近存在许多准金属，可在其周围寻找半导体材料，D正确。
故选D。
【点睛】
5. 氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。1H、2H、3H是氢元素的3种核素，基态H原
1 1 1
子1s1的核外电子排布，使得H既可以形成H+又可以形成H-，还能形成H O、H O 、NH 、
2 2 2 3
N H 、CaH 等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H ，如水煤气法制氢反应
2 4 2 2
中，H Og 与足量Cs 反应生成1molH g 和1molCOg 吸收131.3kJ的热量。H 在金属冶炼、新
2 2 2
能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如HCO-在催化剂作用下与H 反应可得到HCOO-。我国科学
3 2
家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列说法正确的是
A. 1H、2H、3H都属于氢元素
1 1 1
B.
NH+和H O的中心原子轨道杂化类型均为sp2
4 2
C. H O 分子中的化学键均为极性共价键
2 2
D. CaH 晶体中存在Ca与H 之间的强烈相互作用
2 2
【答案】A
【解析】
【详解】A．1H、2H、3H都属于氢元素，三者互为同位素，统称为氢元素，A正确；
1 1 1
B．NH+和H O的中心原子轨道杂化类型均为sp3，B错误；
4 2
C．H O 分子中的化学键既存在O-H极性共价键，也存在O-O非极性共价键，C错误；
2 2
D．CaH 晶体中存在Ca2+与H-之间的离子键，为强烈相互作用，D错误。
2
故选A。
【点睛】
6. 氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。1H、2H、3H是氢元素的3种核素，基态H原
1 1 1
子1s1的核外电子排布，使得H既可以形成H+又可以形成H-，还能形成H O、H O 、NH 、
2 2 2 3
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学科网（北京）股份有限公司N H 、CaH 等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H ，如水煤气法制氢反应
2 4 2 2
中，H Og 与足量Cs 反应生成1molH g 和1molCOg 吸收131.3kJ的热量。H 在金属冶炼、新
2 2 2
能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如HCO-在催化剂作用下与H 反应可得到HCOO-。我国科学
3 2
家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列化学反应表示正确的是
A. 水煤气法制氢：Cs+H Og=H g+COg DH =-131.3kJ×mol-1
2 2
催化剂
B. HCO-催化加氢生成HCOO-的反应：HCO- +H HCOO- +H O
3 3 2 2
C. 电解水制氢的阳极反应：2H O-2e- =H +2OH-
2 2
D. CaH 与水反应：CaH +2H O=CaOH +H
2 2 2 2 2
【答案】B
【解析】
【详解】A．水煤气法制氢的反应为吸热反应，其热化学方程式为Cs+H Og=H g+COg
2 2
DH =+131.3kJ×mol-1，A错误；
B．由题意可知HCO-在催化剂作用下与H 反应可得到HCOO-，根据原子守恒可得离子方程式为
3 2
催化剂
HCO- +H HCOO- +H O，B正确；
3 2 2
C．电解水制氢的阳极反应为4OH- -4e- =O +2H O，C错误；
2 2
D．CaH 与水反应化学方程式为CaH +2H O=CaOH +2H ，
2 2 2 2 2
CaH +2H O=CaOH +H 中H原子不守恒，D错误。
2 2 2 2
故选B。
【点睛】
7. 氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。1H、2H、3H是氢元素的3种核素，基态H原
1 1 1
子1s1的核外电子排布，使得H既可以形成H+又可以形成H-，还能形成H O、H O 、NH 、
2 2 2 3
N H 、CaH 等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H ，如水煤气法制氢反应
2 4 2 2
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学科网（北京）股份有限公司中，H Og 与足量Cs 反应生成1molH g 和1molCOg 吸收131.3kJ的热量。H 在金属冶炼、新
2 2 2
能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如HCO-在催化剂作用下与H 反应可得到HCOO-。我国科学
3 2
家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的
是
A. H 具有还原性，可作为氢氧燃料电池的燃料
2
B. 氨极易溶于水，液氨可用作制冷剂
C. H O分子之间形成氢键，H Og 的热稳定性比H Sg 的高
2 2 2
D. N H 中的N原子与H+形成配位键， N H 具有还原性
2 4 2 4
【答案】A
【解析】
【详解】A．H 具有还原性，可与氧气反应，作为氢氧燃料电池的燃料，A正确；
2
B．液氨可用作制冷剂主要原因是液氨汽化吸热，和氨极易溶于水无关，B错误；
C．H Og 的热稳定性比H Sg 的高主要原因为氧氢键的键能高于硫氢键，和H O分子之间形成氢键
2 2 2
无关，C错误；
D． N H 具有还原性在于N本身可以失电子，且 N H 中无配位键，D错误。
2 4 2 4
故选A。
【点睛】
8. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：HNO 稀¾C¾u®NO¾O¾2®NO
3 2
B. 工业制硝酸过程中的物质转化：N ¾¾O¾2 ¾®NO¾H¾2 O¾®HNO
2 放电或高温 3
催化剂
C. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：2NO+2CO N +2CO
2 2
D
D. 实验室制备少量NH 的原理：2NH Cl+CaOH CaCl +2NH +2H O
3 4 2 2 3 2
【答案】B
【解析】
第5页/共21页
学科网（北京）股份有限公司【详解】A．Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO，NO与氧气发生反应2NO+O =2NO 生成NO ，A正
2 2 2
确；
B．氮气与氧气在高温条件下生成NO，但NO无法与水发生化学反应，B错误；
C．汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体，故该反应方程式为
催化剂
2NO+2CO N +2CO ，C正确；
2 2
D．实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量NH ，化学方程式为
3
D
2NH Cl+CaOH CaCl +2NH +2H O，D正确。
4 2 2 3 2
故选B。
【点睛】
9. 化合物Z是合成药物非奈利酮的重要中间体，其合成路线如下：
下列说法正确的是
A. X不能与FeCl 溶液发生显色反应
3
B. Y中的含氧官能团分别是酯基、羧基
C. 1molZ最多能与3molH 发生加成反应
2
D. X、Y、Z可用饱和NaHCO 溶液和2%银氨溶液进行鉴别
3
【答案】D
【解析】
【详解】A．X中含有酚羟基，能与FeCl 溶液发生显色反应，A错误；
3
B．Y中的含氧官能团分别是酯基、醚键，B错误；
C．Z中1mol苯环可以和3molH 发生加成反应,1mol醛基可以和1molH 发生加成反应，故1molZ最多
2 2
能与4molH 发生加成反应，C错误；
2
第6页/共21页
学科网（北京）股份有限公司D．X可与饱和NaHCO 溶液反应产生气泡，Z可以与2%银氨溶液反应产生银镜，Y无明显现象，故
3
X、Y、Z可用饱和NaHCO 溶液和2%银氨溶液进行鉴别，D正确。
3
故选D。
【点睛】
10. 金属硫化物(M S )催化反应CH g+2H Sg=CS g+4H g ，既可以除去天然气中的
x y 4 2 2 2
H S，又可以获得H 。下列说法正确的是
2 2
A. 该反应的DS<0
cCH ×c2H S
B. 该反应的平衡常数K = 4 2
cCS ×c4H
2 2
C. 题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为H S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用
2
D. 该反应中每消耗1molH S，转移电子的数目约为2´6.02´1023
2
【答案】C
【解析】
【详解】A．左侧反应物气体计量数之和为3，右侧生成物气体计量数之和为5，ΔS>0 ，A错误；
cCS ×c4H
B．由方程形式知，K = 2 2 ，B错误；
cCH ×c2H S
4 2
C．由题图知，经过步骤Ⅰ后，H S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成了作用力，C正确；
2
D．由方程式知，消耗1mol H S同时生成2mol H ，转移4mol e-，数目为4´6.02´1023，D错误；
2 2
故选C。
【点睛】
11. 室温下，探究0.1mol×L-1FeSO 溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是
4
第7页/共21页
学科网（北京）股份有限公司选
探究目的 实验方案
项
向2mLFeSO 溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶
4
A 溶液中是否含有Fe3+
液颜色变化
B Fe2+是否有还原性 向2mLFeSO 溶液中滴加几滴酸性KMnO 溶液，观察溶液颜色变化
4 4
C Fe2+是否水解 向2mLFeSO 溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化
4
Fe2+能否催化H O
2 2
D 向2mL5%H O 溶液中滴加几滴FeSO 溶液，观察气泡产生情况
2 2 4
分解
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．检验溶液中是否含有Fe3+应直接向待测液中滴加KSCN溶液，向待测液中滴加氯水会将Fe2+
氧化为Fe3+干扰实验，A错误；
B．向2mLFeSO 溶液中滴加几滴酸性KMnO 溶液，若观察溶液紫色褪去，说明Fe2+有还原性，B正
4 4
确；
C．Fe2+发生水解反应 Fe2++2H 2 O ƒ 2H+ +FeOH 2 使溶液显酸性，应向2mLFeSO 4 溶液中滴加2~3
滴石蕊试液，观察溶液颜色变化，C错误；
D．向2mL5%H O 溶液中滴加几滴FeSO 溶液，若产生气泡有可能是Fe3+的催化作用，D错误。
2 2 4
故选B。
【点睛】
12. 室温下，用含少量Mg2+的MnSO 溶液制备MnCO 的过程如题图所示。已知
4 3
K MgF =5.2´10-11，K HF =6.3´10-4。下列说法正确的是
sp 2 a
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学科网（北京）股份有限公司A. 0.1mol×L-1NaF溶液中：c
F-
=c
Na+
+c
H+
K MgF
B. “除镁”得到的上层清液中：c Mg2+ = sp 2
c
F-
C. 0.1mol×L-1NaHCO 溶液中：c CO2- =c H+ +cH CO -c OH-
3 3 2 3
D. “沉锰”后的滤液中：c
Na+
+c
H+
=c
OH-
+c
HCO-
+2c
CO2-
3 3
【答案】C
【解析】
【详解】A．0.1mol×L-1NaF溶液中存在电荷守恒：c
OH-
+c
F-
=c
Na+
+c
H+
，A错误；
B．“除镁”得到的上层清液中为MgF 的饱和溶液，有K MgF =c Mg2+ c2 F- ，故
2 sp 2
K MgF
c Mg2+ = sp 2 ，B错误；
c2 F-
C．0.1mol×L-1NaHCO 溶液中存在质子守恒：c CO2- +c OH- =c H+ +cH CO ，故
3 3 2 3
c CO2- =c H+ +cH CO -c OH- ，C正确；
3 2 3
D．“沉锰”后的滤液中还存在F-、SO2-等离子，故电荷守恒中应增加其他离子使等式成立，D错误。
4
故选C。
【点睛】
13. 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
CO g+4H g=CH g+2H Og DH =-164.7kJ×mol-1
2 2 4 2
CO g+H g=COg+H Og DH =41.2kJ×mol-1
2 2 2
在密闭容器中，1.01´105Pa、n CO :n H =1:4时，CO 平衡转化率、在催化剂作用下反应
起始 2 起始 2 2
相同时间所测得的CO 实际转化率随温度的变化如题图所示。CH 的选择性可表示为
2 4
第9页/共21页
学科网（北京）股份有限公司n CH
生成 4 ´100%。下列说法正确的是
n CO
反应 2
A. 反应2COg+2H g=CO g+CH g 的焓变DH=-205.9kJ×mol-1
2 2 4
B. CH 的平衡选择性随着温度的升高而增加
4
C. 用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
n H
D. 450℃时，提高 起始 2 的值或增大压强，均能使CO 平衡转化率达到X点的值
n CO 2
起始 2
【答案】D
【解析】
【 详 解 】 A ． 由 盖 斯 定 律 可 知 反 应
2COg+2H g=CO g+CH g
的 焓 变
2 2 4
DH=-2´41.2kJ×mol-1-164.7kJ×mol-1 =-247.1kJ×mol-1，A错误；
B．CO g+4H g=CH g+2H Og 为放热反应，升高温度平衡逆向移动，CH 的含量降低，
2 2 4 2 4
故CH 的平衡选择性随着温度的升高而降低，B错误；
4
C．由图可知温度范围约为350~400℃时二氧化碳实际转化率最高，为最佳温度范围，C错误；
n H
起始 2
D．450℃时，提高 的值可提高二氧化碳的平衡转化率，增大压强反应I平衡正向移动，可提
n CO
起始 2
高二氧化碳的平衡转化率，均能使CO 平衡转化率达到X点的值，D正确。
2
故选D。
【点睛】
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学科网（北京）股份有限公司二、非选择题：共 4题，共 61分。
14. VO -WO /TiO 催化剂能催化NH 脱除烟气中的NO，反应为
2 5 3 2 3
4NH g+O g+4NOg=4N g+6H Og DH =-1632.4kJ×mol-1。
3 2 2 2
（1）催化剂的制备。将预先制备的一定量的WO /TiO 粉末置于80℃的水中，在搅拌下加入一定量的
3 2
NH VO 溶液，经蒸发、焙烧等工序得到颗粒状VO -WO /TiO 催化剂。在水溶液中VO-水解为
4 3 2 5 3 2 3
H VO 沉淀的离子方程式为___________；反应选用NH VO 溶液而不选用NaVO 溶液的原因是
3 4 4 3 3
___________。
（2）催化剂的应用。将一定物质的量浓度的NO、O 、NH (其余为N )气体匀速通过装有
2 3 2
VO -WO /TiO 催化剂的反应器，测得NO的转化率随温度的变化如题图所示。反应温度在
2 5 3 2
320~360℃范围内，NO转化率随温度变化不明显的原因是___________；反应温度高于380℃，NO转化率
下降，除因为进入反应器的NO被还原的量减少外，还有___________(用化学方程式表示)。
（3）废催化剂的回收。回收VO -WO /TiO 废催化剂并制备NH VO 的过程可表示为
2 5 3 2 4 3
①酸浸时，加料完成后，以一定速率搅拌反应。提高钒元素浸出率的方法还有___________。
②通过萃取可分离钒和钨，在得到的钒酸中含有H V O 。已知H V O 具有八元环结构，其结构式可
4 4 12 4 4 12
表示为___________。
③向pH=8的NaVO 溶液中加入过量的NH Cl溶液，生成NH VO 沉淀。已知：
3 4 4 3
K NH VO =1.7´10-3，加过量NH Cl溶液的目的是___________。
sp 4 3 4
【答案】（1） ①. VO-+2H O=H VO ¯+OH- ②. 制得的催化剂中不含Na+
3 2 3 4
第11页/共21页
学科网（北京）股份有限公司（2） ①. 在该温度范围内，催化剂活性变化不大，消耗NO的反应速率与生成NO的反应速率随温度
催化剂
升高而增大，对NO转化率的影响相互抵消 ②. 4NH +5O 4NO+6H O
3 2 2
V
（3） ①. 提高反应温度、延长浸出时间 ②. ③. 促进
NH VO 充分沉淀
4 3
【解析】
【小问1详解】
在水溶液中VO-水解为H VO 沉淀的离子方程式为VO-+2H O=H VO ¯+OH-；反应选用
3 3 4 3 2 3 4
NH VO 溶液而不选用NaVO 溶液的原因是制得的催化剂中不含Na+；
4 3 3
【小问2详解】
反应温度在320~360℃范围内，NO转化率随温度变化不明显的原因是此温度范围内，催化剂活性变化不大，
消耗NO的反应速率与生成NO的反应速率随温度升高而增大，对NO转化率的影响相互抵消。反应温度高
催化剂
于380℃，NO转化率下降，有可能体系产生了NO，如4NH +5O 4NO+6H O。
3 2 2
V
【小问3详解】
提高钒元素浸出率的方法还有提高反应温度、延长浸出时间，已知H V O 具有八元环结构，且V连有
4 4 12
五根共价键，结构式可表示为 。NH VO 饱和溶液中存在溶解平衡
4 3
NH VO（s） NH+(aq)+VO-(aq)，加过量NH Cl溶液有利于增加铵根离子浓度，促进平衡向析出沉
4 3 ƒ 4 3 4
第12页/共21页
学科网（北京）股份有限公司淀的方向移动，提高NH VO 的含量，促进NH VO 充分沉淀。
4 3 4 3
【点睛】
15. 化合物I是鞘氨醇激酶抑制剂，其合成路线如下：
（1）化合物A的酸性比环己醇的___________(填“强”或“弱”或“无差别”)。
（2）B的分子式为C H OCl，可由乙酸与SOCl 反应合成，B的结构简式为___________。
2 3 2
（3）A→C中加入 C H N是为了消耗反应中产生的___________(填化学式)。
2 5 3
（4）写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：___________。
碱性条件水解后酸化生成两种产物，产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室温下不能使2%酸性
KMnO 溶液褪色；加热条件下，铜催化另一产物与氧气反应，所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1个
4
峰。
（5）G的分子式为C H Br ，F→H的反应类型为___________。
8 8 2
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学科网（北京）股份有限公司（6）写出以 、 和CH =CH 为原料制备 的合成路线流图
2 2
___________ (须用NBS和AIBN，无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】（1）强 （2）CH COCl
3
（3）HCl （4）
（ 5 ） 取 代 反 应 （ 6 ）
【解析】
【分析】 与C H OCl发生取代反应生成 ，可推知化学方程式为
2 3
+CH COCl→ +HCl，可知B为CH COCl； 发生水解反应得到
3 3
F： ， 与G：C H Br 发生取代反应得到 ，可知
8 8 2
化学方程式为 + → +HBr，由此推知G为
。
【小问1详解】
化合物A： 中含有酚羟基，酚羟基酸性强于醇羟基，故化合物A的酸性比环己醇的强。
【小问2详解】
由分析可知B的结构简式为CH COCl。
3
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学科网（北京）股份有限公司【小问3详解】
A→C的化学方程式为 +CH COCl→ +HCl， C H N显碱性可以与HCl发生
3 2 5 3
中和反应促进 +CH COCl→ +HCl平衡正移，提供 的产率，故
3
A→C中加入 C H N是为了消耗反应中产生的HCl。
2 5 3
【小问4详解】
的同分异构体碱性条件水解后酸化生成两种产物，产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型
相同且室温下不能使2%酸性KMnO 溶液褪色，说明其同分异构体为5，且该水解产物为苯甲酸；另一水
4
解产物为丙醇，且加热条件下，铜催化该产物与氧气反应，所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1个峰，
由此确定该醇为2-丙醇，由此确定 的同分异构体为 。
【小问5详解】
由分析可知F→H的反应为 + → +HBr，该反
应为取代反应。
【小问6详解】
结合F→H可设计以下合成路线：
。
【点睛】
16. 实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO ×H O，其实验过程可表示为
4 2
第15页/共21页
学科网（北京）股份有限公司（1）在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入SO 气体，生成MgSO ，反应为
2 3
MgOH
2
+H
2
SO
3
=MgSO
3
+2H
2
O，其平衡常数K与K
sp
é
ë
MgOH
2
ù
û
、K
sp
MgSO
3
、
K H SO 、K H SO 的代数关系式为K =___________；下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸
a1 2 3 a2 2 3
收SO 效率的有___________(填序号)。
2
A．水浴加热氧化镁浆料
B．加快搅拌速率
C．降低通入SO 气体的速率
2
D．通过多孔球泡向氧化镁浆料中通SO
2
（2）在催化剂作用下MgSO 被O 氧化为MgSO 。已知MgSO 的溶解度为0.57g(20℃)，O 氧化溶液
3 2 4 3 2
中SO2-的离子方程式为___________；在其他条件相同时，以负载钴的分子筛为催化剂，浆料中MgSO
3 3
被O 氧化的速率随pH的变化如题图甲所示。在pH=6~8范围内，pH增大，浆料中MgSO 的氧化速率增
2 3
大，其主要原因是___________。
（3）制取MgSO ×H O晶体。在如题图乙所示的实验装置中，搅拌下，使一定量的MgSO 浆料与
4 2 3
H SO 溶液充分反应。MgSO 浆料与H SO 溶液的加料方式是___________；补充完整制取
2 4 3 2 4
MgSO ×H O晶体的实验方案：向含有少量Fe3+、Al3+的MgSO 溶液中，___________。(已知：
4 2 4
Fe3+、Al3+在pH³5时完全转化为氢氧化物沉淀；室温下从MgSO 饱和溶液中结晶出
4
MgSO ×7H O，MgSO ×7H O在150~170℃下干燥得到MgSO ×H O，实验中需要使用MgO粉末)
4 2 4 2 4 2
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学科网（北京）股份有限公司K éMgOH ù×K H SO ×K H SO
【答案】（1） ①. sp ë 2 û a1 2 3 a2 2 3 ②. BD
K MgSO ×K2
sp 3 w
催化剂
（2） ①. 2SO2-+O = 2SO2- ②. pH增大，抑制SO2-的水解，反应物SO2-的浓度增大，故可
3 2 4 3 3
加快氧化速率
（3） ①. 用滴液漏斗向盛有MgSO3浆料的三颈烧瓶中缓慢滴加硫酸溶液 ②. 分批加入少量氧化
镁粉末，搅拌，直至用pH试纸测得pH≥5，过滤；将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶，过滤，所得晶体在
150~170℃干燥。
【解析】
【分析】本实验的目的是为了制取MgSO ×H O，首先在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入SO 气体，
4 2 2
生成MgSO ，然后使一定量的MgSO 浆料与H SO 溶液充分反应生成硫酸镁，在硫酸镁的溶液中加入
3 3 2 4
氧化镁调节溶液的pH除去三价铁和三价铝，将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶，过滤，所得晶体在150~170℃
干燥即可得到MgSO ×H O；
4 2
【小问1详解】
已知下列反应：
①MgOH +H SO =MgSO +2H O K
2 2 3 3 2
②MgOH (s) Mg2+(aq)+2OH-(aq) K [Mg(OH) ]
2 ƒ sp 2
③MgSO (s) Mg2+(aq)+SO2-(aq) K [MgSO ]
3 ƒ 3 sp 3
④H SO H++HSO-； K [H SO ]
2 3 ƒ 3 a1 2 3
⑤HSO- H++SO2-； K [H SO ]
3 ƒ 3 a2 2 3
⑥H O H++OH-； K
2 ƒ w
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学科网（北京）股份有限公司K éMgOH ù×K H SO ×K H SO
根据盖斯定律，①=②-③+④+⑤-⑥´2，故K= sp ë 2 û a1 2 3 a2 2 3 ；
K MgSO ×K2
sp 3 w
A．加热可加快反应速率，但温度升高，SO 在水中溶解度降低，且会导致H SO 受热分解，不一定能提
2 2 3
高吸收SO 效率，A错误；
2
B．加快搅拌速率，可以使反应物充分接触，提高吸收SO 效率，B正确；
2
C．降低通入SO 气体的速率，SO 可与MgO浆料充分接触，但会降低反应速率，不一定能提高吸收SO
2 2 2
效率，C错误；
D．多孔球泡可以让SO 与MgO浆料充分接触，能提高吸收SO 效率，D正确；
2 2
故选BD。
【小问2详解】
根据题意，O 氧化溶液中的SO2-，SO2-被氧化为SO2-，1molO 氧化2molSO2-，故O 氧化溶液中SO2-
2 3 3 4 2 3 2 3
催化剂
的离子方程式为：2SO2-+O = 2SO2-；
3 2 4
pH增大，抑制SO2-的水解，反应物SO2-的浓度增大，故可加快氧化速率；
3 3
【小问3详解】
在进行含固体物质的反应物与液体反应的实验时，应将含固体物质的反应物放在三颈瓶中，通过滴液漏斗
滴加液体，H SO 溶液的滴加速率要慢，以免H SO 过量；
2 4 2 4
根据题意，首先需要调节pH≥5以除去Fe3+、Al3+杂质，需要用到的试剂为MgO粉末，操作细节为分批加
入少量MgO粉末，以免pH过高，不断搅拌进行反应直至检测到pH≥5，然后过滤除去氢氧化铁、氢氧化铝
沉淀；接着需要从溶液中得到MgSO ×H O，根据题目信息，室温下结晶只能得到MgSO ×7H O，因此
4 2 4 2
需要在150~170℃下干燥得到MgSO ×H O，操作细节为将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶，过滤，所得
4 2
晶体在150~170℃干燥。
【点睛】
17. 空气中CO 含量的控制和CO 资源利用具有重要意义。
2 2
（1）燃煤烟气中CO 的捕集可通过如下所示的物质转化实现。
2
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学科网（北京）股份有限公司“吸收”后所得的KHCO 溶液与石灰乳反应的化学方程式为___________；载人航天器内，常用LiOH固体
3
而很少用KOH固体吸收空气中的CO ，其原因是___________。
2
（2）合成尿素[CONH ]是利用CO 的途径之一。尿素合成主要通过下列反应实现
2 2 2
反应Ⅰ：2NH g+CO g= NH COONH l
3 2 2 4
反应Ⅱ：NH COONH l=CONH l+H Ol
2 4 2 2 2
①密闭体系中反应Ⅰ的平衡常数(K)与温度的关系如图甲所示，反应Ⅰ的DH ___________(填“=0”或“>0”或
“<0”)。
②反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外，还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲[ NH CO NH]和尿素
2 2
转化为氰酸铵(NH OCN)等副反应。尿素生产中实际投入NH 和CO 的物质的量之比为
4 3 2
nNH :nCO =4:1，其实际投料比值远大于理论值的原因是___________。
3 2
（3）催化电解吸收CO 的KOH溶液可将CO 转化为有机物。在相同条件下，恒定通过电解池的电量，
2 2
电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图乙所示。
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学科网（北京）股份有限公司Q 生成还原产物X所需要的电量
FE%= X ´100%
Q 电解过程中通过的总电量
总
其中，Q =nF ，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。
X
①当电解电压为U V时，电解过程中含碳还原产物的FE%为0，阴极主要还原产物为___________(填化
1
学式)。
②当电解电压为U V时，阴极由HCO-生成CH 的电极反应式为___________。
2 3 4
③当电解电压为U V时，电解生成的C H 和HCOO-的物质的量之比为___________(写出计算过程)。
3 2 4
【答案】（1） ①. KHCO +CaOH =CaCO +KOH +H O ②. 相同质量的LiOH固体可吸
3 2 3 2
收更多二氧化碳
（2） ①. <0 ②. 适当抑制副反应的发生，尿素中氮碳比小于副产物中缩二脲的氮碳比，氨气与二
氧化碳的投料比越大，二氧化碳转化率越高
（ 3 ） ①. H ②. HCO-+8e-+6H O=CH +9OH-或
2 3 2 4
10HCO-+8e- =CH +9CO2- +3H O ③. 每生成1molC H 转移12mole-，每生成1molHCOO-
3 4 3 2 2 4
24% 8%
转移2mole-，故电解生成的C H 和HCOO-的物质的量之比为 ： =1：2
2 4 12 2
【解析】
【小问1详解】
由图可知“吸收”后所得的KHCO 溶液与石灰乳反应生成碳酸钙用于煅烧产生二氧化碳，产物KOH可回
3
收利用，故化学方程式为KHCO +CaOH =CaCO +KOH +H O。载人航天器内，常用LiOH固
3 2 3 2
体而很少用KOH固体吸收空气中的CO 的原因为相同质量的LiOH固体可吸收更多二氧化碳。
2
【小问2详解】
由图可知升高温度反应Ⅰ的lgK减小，说明温度升高平衡逆向移动，故正反应为放热反应，其DH <0。实
际投料比值远大于理论值的原因是适当抑制副反应的发生，尿素中氮碳比小于副产物中缩二脲的氮碳比，
氨气与二氧化碳的投料比越大，二氧化碳转化率越高。
【小问3详解】
当电解电压为U V时，电解过程中含碳还原产物的FE%为0，说明二氧化碳为得电子，为氢离子得电子
1
变成氢气。当电解电压为U V时，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒可知碱性条件下阴极由HCO-
2 3
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学科网（北京）股份有限公司生成CH 的电极反应式为HCO-+8e-+6H O=CH +9OH-或
4 3 2 4
10HCO-+8e- =CH +9CO2- +3H O。当电解电压为U V时，电解过程中还原产物C H 的FE%
3 4 3 2 3 2 4
为24%，还原产物HCOO-的FE%为8%，每生成1molC H 转移12mole-，每生成1molHCOO-转移
2 4
24% 8%
2mole-，故电解生成的C H 和HCOO-的物质的量之比为 ： =1：2。
2 4 12 2
【点睛】
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