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2025 年高考押题预测卷01
高三化学
（考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，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 N-14 O-16 S-32 Fe-56 V-51
第Ⅰ卷（选择题 共39 分）
一、选择题：本题共13 小题，每小题3 分，共39 分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．2025 年，AI 在材料化学等领域取得了多项重要的研究成果。下列材料属于无机非金属材料的是
（ ）
A．陶瓷花瓶 B．纸质作业本 C．蚕丝领带 D．高强度铝合金
【答案】A
【解析】陶瓷是属于无机非金属材料，纸张和蚕丝属于有机高分子材料；铝合金属于金属材料。
2．有的自来水厂除了在自来水中通入氯气之外，还会通入适量氨气，以延长消毒时间，氨气与次氯酸发
生如下反应：NH3+HClO
NH2Cl+H2O。下列说法正确的是（ ）
A．HClO 的结构式为H—Cl—O B．NH3和H2O 都能作配合物的配体
C．NH3和H2O 的VSEPR 模型不同 D．NH2Cl 中既含离子键又含共价键
【答案】B
【解析】HClO 的结构式为Cl—O—H，A 错误；NH3和H2O 的中心原子都有孤对电子，可以作配合物
的配体，B 正确；NH3 和H2O 的中心原子的价电子对数都是4，VSEPR 模型都是四面体，C 错误；
NH2Cl 是共价化合物，其中没有离子键，D 错误。
3．SO2催化氧化生成SO3的过程是无机基础化工的重要催化过程。某化学兴趣小组利用如图装置模拟工业
上SO2的催化氧化过程，并测定此条件下SO2的转化率。已知：SO3的熔点为16.8℃，下列装置能达到
实验目的的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A．用甲装置制备SO2气体 B．用乙装置进行SO2的催化氧化
C．用丙装置吸收SO3并测定其质量 D．用丁装置吸收SO2并测定沉淀质量
1
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【答案】A
【解析】用铜与浓硫酸反应制取SO2需要加热，甲装置没有加热装置，A 错误；SO2和O2的混合气体在
加热和催化剂（V2O5）的作用下可发生反应生成SO3，B 正确；SO3的熔点为16.8℃，冰水可冷凝收集
SO3，装置增加的质量就是SO3的质量，C 正确；丁中产生的白色沉淀为BaSO4，生成沉淀的离子方程
式为3SO2+3Ba2++2NO3
-+2H2O = 4H+ +3BaSO4↓ +2NO↑，D 正确。
4．高岭石的化学组成可表示为Al4[Si4O10](OH)8，其性质相当稳定，被誉为"万能石"，常作为制造瓷器和陶
器的主要原料。下列说法正确的是（ ）
A．半径大小：r(Al3+)<r(O2-) B．非金属性强弱：O<Si
C．电离能大小：I1(Al)＞I1(Si) D．沸点：SiH4＞H2O
【答案】A
【解析】Al3+和O2-的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，A 正确；非金属性：O＞C＞
Si，B 错误；同周期元素，核电荷数越大，第一电离能越大，电离能：I1(Si)＞I1(Al)，C 错误；水分子
间能形成氢键，水的沸点较高，水在常温下为液体，SiH4在常温下为气体，沸点：H2O＞SiH4，D 错误。
阅读下列材料，完成5～7 题：
氮及其化合物在生产生活中有重要应用。氮元素是典型变价非金属元素，其氧化物和请化物种类较多，
氢化物有NH3、N2H4（联氨，又名肼）、HN3（叠氮酸）等。人工固氮技术是20 世纪人类最伟大的成
就之一，为人类解决粮食短缺问题作出了巨大的贡献。氨易液化，液氨能与钠反应。NH3中的一个H
原子被-OH 取代可形成羟胺（NH2OH），被-NH2取代可形成肼（N2H4），肼的燃烧热为622kJ·mol-1。
将尿素、NaClO 和NaOH 溶液混合，在一定条件下反应可制得肼。
5．下列有关含氮物质的性质与用途对应关系正确的是（ ）
A．NO 为无色气体，在人的生命活动中作为一种信息分子
B．N2H4具有较强的还原性，可用作火箭升空的燃料
C．NH4Cl 受热易分解，实验室可用NH4Cl 和Ca(OH)2共热制NH3
D．浓硝酸有强酸性，常温下可用铁槽车运输浓硝酸
【答案】B
【解析】NO 在人的生命活动中作为一种信息分子与其颜色无关，A 错误；N2H4中的氮元素处于较低价，
有较强的还原性，可用作火箭的燃料，B 正确；实验室用NH4Cl 和Ca(OH)2共热制NH3发生的反应与
NH4Cl 受热易分解无关，C 错误；常温下可用铁槽车运输浓硝酸的原因是浓硝酸具有强氧化性，能使铁
钝化，D 错误。
6．下列化学反应的表示正确的是（ ）
A．金属钠和液氨反应：NH3+Na=NaNH2+H2↑
B．过量氨水和SO2反应：SO2+2NH3·H2O=(NH4)2SO3+H2O
C. 尿素、NaClO、NaOH 溶液制取肼的离子方程式：CO(NH2)2+ClO-=CO2↑+N2H4+Cl-
D．肼燃烧的热化学方程式：N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH =－622kJ·mol-1
【答案】B
【解析】金属钠和液氨反应：2NH3+2Na=2NaNH2+H2↑，A 错误；过量氨水吸收工业尾气中的SO2，生
成(NH4)2SO3和水，B 正确；尿素和NaClO 溶液在碱性条件下反应生成N2H4、Na2CO3和NaCl，碱性条
2
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件下不放出CO2气体，C 错误；肼燃烧的热化学方程式中，H2O 应为液态，D 错误。
7．已知：-OH 的吸电子能力比-NH2的强。下列说法正确的是（ ）
A．NH3的键角比H2O 小 B．NH3、HN3、NH4Cl 形成的晶体都是分子晶体
C．NH2OH 难溶于水 D．NH2OH 中N 结合H+的能力比N2H4弱
【答案】D
【解析】NH3和H2O 的中心原子都采用sp3杂化，NH3中N 原子有1 个孤电子对，H2O 中O 原子上有2
个孤电子对，孤电子对越多键角越小，故H2O 的键角更小，A 错误；NH4Cl 属于铵盐，是离子晶体，B
错误；NH2OH 有羟基和氨基，能与水形成分子间氢键，故易溶于水，C 错误；-OH 的吸电子能力比-
NH2的强，则NH2OH 中N 原子的正电性大，比NH2H4中N 原子更难以结合H+，D 正确。
8．化合物
是合成某种抗真菌药药物的中间体，下列说法不正确的是（ ）
A．X 分子中所有碳原子可能共平面
B．Y 分子存在对映异构现象
C．1mol Z 最多能与3mol NaOH 反应
D．Y、Z 可用溴的CCl4溶液鉴别
【答案】C
【解析】苯环上所有碳原子共平面，酮羰基与两端的碳原子共平面，单键可以旋转，则X 分子中所有
碳原子可能共平面，A 正确；Y 分子中，与-OH 相连的碳原子为手性碳原子，则Y 分子存在对映异构
现象，B 正确；Z 水解生成的HF、HCl 和酚羟基都能与NaOH 反应，1mol Z 最多能与5mol NaOH 反
应，C 错误；Z 分子中含有碳碳双键，能与溴发生加成反应，Y 则不能，可用溴的CCl4溶液鉴别Y、
Z，D 正确。
9．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（ ）
A．Cu(s)
Cu(NO3)(aq)
Cu(NO3)(s)
B．浓H2SO4(l)
SO2(g)
BaSO3(s)
C．NH3(g)
NO(g)
NaNO3(aq)
D．Na2CO3(aq)
CO2(g)
NaHCO3(aq)
【答案】D
【解析】HNO3是易挥发性酸，Cu2+能发生水解，因此蒸干Cu(NO3)2溶液不能得到Cu(NO3)2固体，A 错
误；浓H2SO4与Na2SO3固体反应生成SO2气体，SO2与BaCl2溶液不反应，B 错误；NH3催化氧化生成
NO，NO 与NaOH 溶液不能直接反应，C 错误；酸性：CH3COOH＞H2CO3＞苯酚，则Na2CO3 与
CH3COOH 反应生成CO2气体，CO2、H2O 和苯酚钠溶液反应生成苯酚和NaHCO3，D 正确。
10．室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。
将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作
3
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时，在硫电极发生反应：
S8+e-→
S
、
S
+e-→S
、2Na++
S4
2- +2(1-
)e-→Na2Sx。
下列叙述错误的是（ ）
A．充电时Na+从钠电极向硫电极迁移
B．放电时外电路电子流动的方向是a→b
C．放电时正极反应为：2Na++
S8+2e-→Na2Sx
D．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
【答案】A
【解析】由题意可知，放电时硫电极得电子，则硫电极为原电池正极，钠电极为原电池负极。充电时
为电解池装置，阳离子移向阴极，即钠电极，故充电时，Na+由硫电极迁移至钠电极，A 错误；放电
时Na 在a 电极失去电子，失去的电子经外电路流向b 电极，硫黄粉在b 电极上得电子与a 电极释放出
的Na+结合得到Na2Sx，电子在外电路的流向为a→b，B 正确；由题给的的一系列方程式相加可以得到
放电时正极的反应式为2Na++
S8+2e-→Na2Sx，C 正确；炭化纤维素纸中含有大量的炭，这种炭具有
良好的导电性，可增强硫电极的导电性能，D 正确。
11．室温下，根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是（ ）
选项
实验操作和现象
结论
A
向BaCl2溶液中通入SO2和气体X，产生白色沉淀
X 有强氧化性，白色
沉淀一定为BaSO4
B
向丙烯醇（CH2=CHCH2OH）中加入酸性KMnO4
溶液，KMnO4溶液褪色
验证丙烯醇中是否含
碳碳双键
C
向Na2SO3溶液中先滴加酚酞，再滴加BaCl2溶液至
过量，溶液红色变浅至消失
Na2SO3溶液SO3
2-
水解使溶液呈碱性
D
在2 mL 0.01 mol·L-1Na2S 溶液中先滴入几滴0.01
mol·L-1CuSO4溶液有黑色沉淀生成，再滴入0.01
mol·L-1ZnSO4溶液，又有白色沉淀生成
Ksp(ZnS)<Ksp(CuS)
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】H2SO3的酸性弱于HCl，SO2不能与BaCl2溶液反应，若向BaCl2溶液中通入SO2和NH3，SO2
和NH3、BaCl2溶液反应能生成BaSO3白色沉淀，则白色沉淀不一定是BaSO4，A 错误；丙烯醇中的—
4
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CH2OH 和碳碳双键都可使酸性KMnO4溶液褪色，B 错误；Na2SO3溶液中的SO3
2-水解生成OH-，使溶
液显碱性，滴加酚酞溶液变红色，再滴加BaCl2溶液至过量，Ba2+和SO3
2-反应生成沉淀，导致SO3
2-浓
度减小，其水解平衡逆向移动，OH-浓度减小，红色变浅至消失，C 正确；Na2S 溶液中S2-过量，无论
ZnS、CuS 的Ksp关系如何，都会先产生黑色沉淀，再产生白色沉淀，D 错误。
12．室温下，通过下列实验探究NaHCO3和Na2CO3的性质：
实验1：测定0.1mol·L-1 NaHCO3溶液的pH 约为8。
实验2：将0.1mol·L-1 Na2CO3溶液与0.1mol·L-1 CaCl2溶液等体积混合，产生白色沉淀。
实验3：将少量FeSO4·7H2O 溶于水，加入一定量的NaHCO3溶液，可制得FeCO3沉淀。
下列说法不正确的是（ ）
A．实验1 的溶液中存在：Ka1(H2CO3)·Ka2(H2CO3)＜KW
B．实验2 的上层清液中存在：c(Ca2+)·c(CO3
2-)＜Ksp(CaCO3)
C．实验2 的上层清液中存在：c(Na+)+2c(Ca2+)+c(H+)=c(HCO3
-)+2c(CO3
2-)+c(OH-)
D．实验3 生成FeCO3沉淀的离子方程式为：2HCO3
-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O
【答案】D
【解析】NaHCO3溶液呈碱性，说明HCO3
-的水解能力强于其电离电离能力，即Ka2(H2CO3)＜
，故Ka1(H2CO3)·Ka2(H2CO3)＜KW，A 正确；实验2 说明CO3
2-与Ca2+生成CaCO3白色沉淀，
CaCO3存在沉淀溶解平衡，实验2 的上层清液是CaCO3的饱和溶液，其中存在：
c(Ca2+)·c(CO3
2-)=Ksp(CaCO3)，B 错误；根据电荷守恒，可知实验2 的上层清液中存在c(Na+)+2c(Ca2+)
+c(H+)=c(HCO3
-)+2c(CO3
2-)+c(OH-)，C 正确；HCO3
-与Fe2+反应生成FeCO3沉淀时必有CO2气体产生，
D 正确。
13．历史上曾用地康法制氯气，其反应为4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为恒容容器中，进料浓
度比c(HCl):c(O2)分别等于1:1、4:1、7:1 时HCl 平衡转化率随温度变化的关系。若起始进料浓度
c(O2)=1mol·L-1，则下列说法正确的是（ ）
A．反应4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔS＜0，ΔH＞0
B．400℃时，A、B、C 三点的反应速率：v(A)＞v(B)＞v(C)
C． 400℃时，该反应的平衡常数K=
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D．400℃时，B 点O2的平衡转化率为38%
【答案】C
【解析】根据图中信息可知，升高温度时，HCl 的平衡转化率下降，则平衡逆向移动，逆向为吸热反
应，因此反应4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g)为放热反应，其ΔH＜0，ΔS＜0，A 错误；恒容容器
中，进料浓度比c(HCl):c(O2)分别等于1:1、4:1、7:1，相当于保存c(O2)不变，同时不断增大c(HCl)，
则HCl 的平衡转化率不断降低，c(HCl):c(O2)为1:1、4:1、7:1 对应曲线分别是X、Y、Z，相同温度下，
增加HCl 的浓度，反应速率加快，400℃时，A、B、C 三点的反应速率： v(C)＞v(B)＞v(A)，B 错误；
400℃时，B 点HCl 的平衡转化率为76%，进料浓度比c(HCl):c(O2)=4:1，c(O2)= 1mol·L-1，根据三行
式计算，可知平衡常数K=
，C 正确；400℃，B 点进料浓度比c(HCl):c(O2)＝4:1 时，
与化学方程式的计量系数比相同，则两反应物的转化率相等，HCl 的平衡转化率为76%，则O2平衡转
化率也为76%，D 错误。
第II 卷（非选择题 共61 分）
二、非选择题：共4 题，共61 分。
14．（15 分）钒元素是一种以神话女神名字命名的元素。钒及其化合物在工业生产上有重要应用，V2O5是
一种具有优良性能的化工原料，广泛用于冶金、化工行业，可制取多种含钒化合物。
（1）实验室制备氧钒（Ⅳ）碱式碳酸铵晶体，过程如下：
“ 还原” 步骤中生成VOCl2 的同时还生成一种无色无污染的气体，反应的化学方程式为
；若不加N2H4，HCl 也能还原V2O5生成VO2+和Cl2，Cl2可被Na2SO3溶液吸收，则SO3
2-、Cl-、VO2+的
还原性由强到弱的顺序是 ；分析制备反应中不生成Cl2 的原因：
。
（2）对制得的晶体进行含钒量的测定：称取4.000g 样品，经过系列处理后将钒（Ⅳ）完全氧化为
VO2
+，定容为100mL 溶液；量取20.00mL 溶液，加入几滴指示剂，用0.2000mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2
标准溶液滴定至终点，VO2
+转化为VO2+；平行滴定4 次，消耗标准溶液的体积分别为22.50mL、
22.45mL、21.00mL、22.55mL。则滴定过程中发生反应的离子方程式为 ，
样品中钒元素的质量分数为 （写出计算过程，结果保留两位小数）。
（3）钒的某种氧化物的立方晶胞结构如图所示。
该钒的氧化物的化学式为 ，V 原子的配位数与O 的配位数之比为
【答案】（15 分）（1）2V2O5+N2H4+8HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O
6
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SO3
2->Cl->VO2+ N2H4的还原性强于HCl
（2）VO2
++Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O 28.69%（3 分）
（3）VO2 2∶1 （除标注的以外，其余每空2 分）
【解析】（1）“还原”步骤中生成VOCl2的同时还生成的一种无色无污染气体是N2，由元素守恒可
知还有H2O 生成，则反应的方程式为2V2O5+N2H4+8HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O。氧化还原反应中，还原
剂的还原性大于还原产生的还原性，则还原性：SO3
2->Cl->VO2+。V2O5 能与HCl 反应生成VOCl2 和
Cl2，同时加入N2H4和HCl，反应中不生成Cl2，说明N2H4的还原性强于HCl，N2H4会优先与V2O5反
应。
（2）(NH4)2Fe(SO4)2溶液显酸性，滴定过程中，Fe2+将VO2
+还原为VO2+，反应的离子方程式为VO2
+
+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O；由题给数据可知，第三次实验的误差较大，应舍去，则消耗
(NH4)2Fe(SO4)2溶液的平均体积为
=22.50mL，样品中钒元素的质量分数为
×100%≈28.69%。
（3）该晶胞中，V 原子位于立方体的顶点和体心，数目为
=2；O 原子位于上下面上和体内，
数目为
=4，二者原子数日之比为1∶2，该氧化物化学式为VO2；体心V 原子的配位数为6，
O 原子配位数为3，所以V 原子的配位数与O 的配位数之比为2∶1。
15．（15 分）化合物H 是一种类生物碱，具有抗炎、抗肿瘤、抗病原微生物等生物活性，它的一种合成路
线如下：
（1）G 中官能团的名称为 ，其分子中碳原子的杂化类型为 。
（2）反应①②④⑤中，属于加成反应的是 （填序号）。
（3）反应③中有和E 互为同分异构体的副产物生成，该副产物的结构简式为 。
（4）G 的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： 。
①属于芳香族化合物，且能发生银镜反应；
②酸性条件下水解得到三种分子在
1H 核磁共振谱中都有两组峰。
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（5）写出以CH3COOH 和
为原料制备
的合成路线流程图（无机试剂和有机溶剂
任用，合成路线流程图示例见题干）：
。
【答案】（15 分）（1）羧基、酯基（2 分） sp2、sp3（2 分） （2）④（2 分）
（3）
（2 分） （4）
（3 分）
（5）CH3COOH
CH3COCl
（4 分）
【解析】由反应条件和反应前后有机物的结构简式可知，A 发生取代反应得到B，B 和C 发生取代反
应得到D，D 反应生成E 和水，E 发生加成反应生成F，F 和G 发生取代反应得到H。
（1）G 分子中的官能团是羧基和酯基，该分子中甲基上饱和碳原子的杂化类型为sp3，苯环上、羧基
和酯基上碳原子的杂化类型为sp2，因此碳原子的杂化轨道类型为sp3、sp2。
（2）根据上述分析，可知反应①②⑤是取代反应，反应④是加成反应。
（3）D→E 中有和E 互为同分异构体的副产物生成，E 是断裂苯环支链下面碳氢键形成的，反应中也
有可能是断苯环支链上面的碳氢键形成副产物，据此可写出副产物的结构简式。
（4）G 的一种同分异构体同时满足条件：①属于芳香族化合物，能发生银镜反应，则其分子中含有
苯环和醛基；②碱性条件下水解，酸化后得到三种分子中都有2 种不同化学环境的氢，说明含有两个
酯基且是甲酸酚酯和乙酸酚酯，两个取代基在苯环上是对位，据此可写出该同分异构体的结构简式。
（5）乙酸和SOCl2在加热条件下反应生成CH3COCl，CH3COCl 和
在Et3N、CH2Cl2、0℃作
用下反应生成
，
在POCl3、甲苯、加热条件下反应生成
，
在NaBH4、CH3OH、0℃作用下反应生成
，据此可确定合成路线。
16．（15 分）锗是一种重要的半导体材料，同时在航空航天测控、化学催化剂、生物医学等领域都有广泛
而重要的应用。实验室模拟生产锗的实验过程如图所示：
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回答下列问题：
（1）在实验室中，若焙烧锗石矿，应将样品放在
中灼烧。产生的气体可以用下列
方式处理（填标号）。
a．
NaOH 溶液 b．
酸性KMnO4溶液
c．
苯和水的分层液 d．
碱石灰
（2）步骤2：将烧渣放入三颈烧瓶中，分批加入浓盐酸并搅拌，控制温度为40℃反应30 分钟。用浓
盐酸而不用稀盐酸处理GeO2粗品的原因是
。
（3）写出“步骤4”生成GeO2·nH2O 反应的化学方程式：
。
“步骤4”操作时保持较低温度有利于提高产率，其可能的原因是
。
（4）GeO2粗品中常含有少量As2O3。另一种提纯GeO2的实验方法为：先将其转化为GeCl4，再在0℃
下水解GeCl4得到高纯GeO2。已知：
①GeO2与As2O3均为两性氧化物，部分晶型的GeO2难溶于盐酸；
②GeCl4常温下是液体，沸点为84℃，易与AsCl3共沸；
③AsCl3在pH 为0.4~0.6 时有还原性。
现有已知As 含量的粗品GeO2，补充完整提纯的实验方案：向粗品中分批加入4mol·L-1 NaOH 溶液，
直至粗品完全溶解，
，过滤，洗涤2~3 次，干燥。
（实验中须使用的试剂：10 mol·L-1盐酸、氯酸钠固体、蒸馏水）
【答案】（15 分）（1）坩埚（1 分） abd（3 分）
（2）加快反应速率，同时抑制生成的GeCl4水解（2 分）
（3）GeCl4+(n+2)H2O=GeO2·nH2O↓+4HCl（3 分） 该水解反应为放热反应，温度较低时平衡常数较
大，反应物平衡转化率更高（2 分）
（4）向溶液中加入10 mol·L-1盐酸至pH=0.5(0.4~0.6 间的任意值均可)(1 分)；随后加入足量NaClO3固
体充分反应(1 分)；在84℃蒸馏，将馏分冷却后(1 分)，与0℃的蒸馏水混合，充分搅拌直至无沉淀生
成(1 分)
【解析】（1）实验室中焙烧固体应将样品放在坩埚中灼烧；锗石矿中含硫元素，焙烧产生的气体为
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SO2：SO2能够被NaOH 溶液完全吸收，干燥管能够防止倒吸，a 符合题意；SO2能被酸性KMnO4溶液
完全吸收，双球管能够防止倒吸，b 符合题意；虽然苯能够防止倒吸，但SO2不能被水完全吸收，c 不
合题意；SO2能够被碱石灰完全吸收，d 符合题意。
（2）盐酸的浓度越大，反应速率越大；GeCl4易水解，浓盐酸酸性强，能抑制其水解。
（3）GeCl4水解类似于TiCl4水解，该水解反应为放热反应，温度较低时，反应正向进行程度大，反
应的平衡常数较大，有利于提高产率。
（4）由题意可知，提纯GeO2的实验方案为：向粗品中分批加入4mol·L-1 NaOH 溶液，直至粗品完全
溶解，向溶液中加入10 mol·L-1盐酸至pH 在0.4~0.6 范围内，将锗元素、砷元素转化为氯化物，随后
加入足量NaClO3固体充分反应，将AsCl3氧化为AsCl5；控制温度为84℃进行蒸馏，将馏分冷却后，
与0℃的蒸馏水混合，充分搅拌直至无沉淀生成，过滤，洗涤2~3 次，干燥得到GeO2。
17．（16 分）天然气既是一种清洁能源，也是重要的化工原料，研究天然气的净化和利用具有重要意义。
（1）天然气中含少量H2S 和CO2，需用一定方法脱除。
已知：H2S 的Ka1=10-6.97，Ka2=10-12.9，H2CO3的Ka1=10-6.38，Ka2=10-10.25。
①用NaOH 溶液脱H2S 和CO2，脱除后的溶液中存在：S2-+H2O
HS-+OH-、CO3
2-+H2O
HCO3
-
+OH-。下列说法正确的是 。
a．适当升高温度，溶液中c(OH-)增大
b．加入少量水，溶液中离子总数增大
c．通入少量HCl 气体，
增大
②用Na2CO3溶液脱H2S 和CO2。将含H2S 和CO2的天然气缓缓通入100mL 0.1mol·L-1 Na2CO3溶液中，
脱除过程中H2S 与Na2CO3发生反应的离子方程式是 。
（2）甲烷与硫化氢重整制氢反应为CH4(g)+2H2S(g)
CS2(g)+4H2(g)，其过程中反应ⅰ、ⅱ及其相对
能量变化示意图如图1 所示。在恒压条件下，起始时按n(H2S):n(CH4)=2:1 (同时通入一定量的N2进行
稀释，N2不参与反应)向某密闭容器中充入反应混合物，温度变化对平衡时反应混合物中CH4、H2S、
CS2、H2的物质的量分数(ω)的影响如图2 所示。
图1 图2
①反应CH4(g)+2H2S(g)
CS2(g)+4H2(g)的ΔH= 。
②研究发现，在800～870℃温度区间内，随温度升高，H2S 在平衡时反应混合物中含量迅速下降，而
CS2的含量几乎为0，其原因可能是 。
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③研究发现，当温度大于900℃时，平衡混合物中
非常接近4。则N 点对应温度下，CH4的平
衡转化率为 ；保持其他条件不变，若起始时不通入N2进行稀释，则CH4的平衡转化率会
（填“降低”“升高”或“无影响”）。
（3）CH4和CO2在Zn/ZSM—5 分子筛催化反应生成CH3COOH 反应机理如图所示：
①催化剂载体表面存在O2-、Zn2+两种活性吸附位，·CH3被 （填“O2-”或“Zn2+”）活性吸附位吸
附。
②从电负性和化学键角度分析，过程ii 可描述为 。
【答案】（16 分）（1）①AB（2 分） ②H2S+CO3
2-=HCO3
-+HS-（2 分）
（2）①+234 kJ·mol-1（2 分） ②反应ⅱ的活化能比反应ⅰ大，在较低温度下，反应ⅱ未发生或其他
合理答案（2 分） ③
或33.3%（2 分） 降低（2 分）
（3）①Zn2+（1 分） ②由于电负性：O > C > H，·CH3中碳原子带部分负电荷，CO2中碳原子带部分
正电荷，两分子间形成C-C σ 键，同时CO2中断裂π 键，生成CH3COO·（3 分）
【解析】（1）①水解反应是吸热反应，升高温度，S2-和CO3
2-的水解程度增大，溶液中c(OH-)增大，
A 正确；加入少量水，溶液被稀释，S2-和CO3
2-的水解程度增大，溶液中离子总数增大，B 正确；通入
少量HCl 气体，c(H+)增大，溶液的碱性减弱，CO3
2-的水解平衡正向移动，
减小，C 错误。
②Ka1(H2CO3)>Ka1(H2S)>Ka2(H2CO3)>Ka2(H2S)，故Na2CO3 溶液吸收足量H2S 气体后生成NaHCO3 和
NaHS：H2S+CO3
2-=HCO3
-+HS-。
（2）①由盖斯定律可知，反应CH4(g)+2H2S(g)
CS2(g)+4H2(g)的ΔH =(170+64) kJ·mol-1=+234
kJ·mol-1。②在800～870℃温度区间内，H2S 含量下降，而CS2含量几乎为0，说明主要发生的是反应
i，反应ii 几乎未发生，原因可能为反应ⅱ的活化能比反应ⅰ大，在较低温度下，反应ⅱ未发生。③温
度大于900℃时，平衡混合物中ω(H2)/ω(CS2) 非常接近4，说明主要发生CH4(g)+2H2S(g)
CS2(g)
+4H2(g)，故N 点主要发生该反应，同时N 点H2S 和H2的物质的量分数相等，假设初始投入的CH4为
1 mol，H2S 为2 mol，转化的CH4为x mol，可列出三段式：
则2－2x=4x，x=1/3，故CH4转化率为1/3。
若起始时不通入N2，由于容器恒压，则各反应气体分压同等程度增大，等效于对反应CH4(g) +2H2S(g)
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CS2(g)+4H2(g)加压，根据等效平衡原理，CH4的转化率将降低。
（3）①由催化反应机理图可知，CH4 被催化剂活性吸附位吸附后，C—H 键断裂分解为H 原子和
·CH3，由于电负性：C > H，·CH3中碳原子带部分负电荷，被阳离子Zn2+活性吸附位吸附。②由于电
负性：O > C > H，·CH3中碳原子带部分负电荷，CO2中碳原子带部分正电荷，两分子间形成C-C σ 键，
同时CO2中断裂π 键，生成CH3COO·。
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