《2026年高考领航卷化学》

16. （15分）Ni₂O₃广泛应用于蓄电池、颜料等领域。以镍锌合金废料（主要含Ni、Zn、Mg、Fe、Cu等金属）为原料制取Ni₂O₃的工艺流程如图。

回答下列问题：
（1）基态Mg原子的价电子排布图为______。
（2）写出“酸溶”时Cu发生反应的离子方程式______。
（3）加入试剂a的目的是将溶液中的Fe²⁺转化为Fe³⁺，选用的最佳试剂a为______（填标号）。
A. Cl₂
B. HNO₃
C. KMnO₄
D. H₂O₂
（4）“过滤1”步骤中，加入Na₂CO₃将溶液的pH调至1.6 ~ 1.8，得到黄钠铁矾[NaFe₃(SO₄)₂(OH)₆]，该反应的离子方程式为______。
（5）向“过滤1”的滤液中通入H₂S至饱和除Cu、Zn元素，且控制溶液的pH = 1，则此时溶液中c(Cu²⁺) = ______mol·L⁻¹[已知：溶液中c(H₂S) = 0.1 mol·L⁻¹；H₂S的Kₐ₁ = 1×10⁻⁷、Kₐ₂ = 1×10⁻¹³；CuS的Kₛₚ = 1×10⁻³⁶]。
（6）滤渣的成分为______（填化学式）。“沉镍”得到的滤液所含阳离子主要有______（填离子符号）。
（7）一系列操作包括洗涤NiC₂O₄沉淀和NiC₂O₄在空气中煅烧生成Ni₂O₃，实验室洗涤NiC₂O₄沉淀的具体操作为______，NiC₂O₄在空气中煅烧生成83 g Ni₂O₃转移______mol电子。

答案：

(1) (1分)
(2)3Cu+8H⁺+2NO₃⁻==3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O(2分)
(3)D(1分)
(4)Na⁺+3Fe³⁺+2SO₄²⁻+3H₂O+3CO₃²⁻==NaFe₃(SO₄)₂(OH)₆↓+3CO₂↑(2分)
(5)1×10⁻¹⁷(2分)
(6)MgF₂(1分)　Na⁺、H⁺(2分)
(7)沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至刚好浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2~3次(2分)　3(2分)
[评分标准]
(1)写成价电子排布式不得分
(2)化学式正确但未配平扣1分
(3)写成化学式或小写字母d不得分
(4)化学式正确但未配平或写成化学方程式扣1分
(5)写“10⁻¹⁷”也得分
(6)第一空写化学名称不得分;第二空写对1个得1分，写错不得分
(7)第一空不写“重复操作2~3次”扣1分
流程梳理
制取Ni₂O₃的工艺流程分析　
(1)基态Mg原子的价电子排布式为3s²,故基态Mg原子的价电子排布图为
(2)“酸溶”时Cu与稀硝酸反应，离子方程式为3Cu+8H⁺+2NO₃⁻==3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O。
(3)加入试剂a的目的是将溶液中的Fe²⁺转化为Fe³⁺,Cl₂为有毒气体,不是最佳试剂;硝酸与Fe²⁺反应生成的NO为有毒气体,不是最佳试剂;KMnO₄与Fe²⁺反应引入杂质离子,不是最佳试剂;H₂O₂与Fe²⁺反应生成Fe³⁺和H₂O,为最佳试剂。
(4)“过滤1”步骤中,溶液呈酸性,溶液中的Fe³⁺、SO₄²⁻与加入的Na⁺、CO₃²⁻反应生成NaFe₃(SO₄)₂(OH)₆沉淀和CO₂气体，反应的离子方程式为Na⁺+3Fe³⁺+2SO₄²⁻+3H₂O+3CO₃²⁻==NaFe₃(SO₄)₂(OH)₆↓+3CO₂↑。
(5)Kₐ₁=$\frac{c(H⁺)c(HS⁻)}{c(H₂S)}$,Kₐ₂=$\frac{c(H⁺)c(S²⁻)}{c(HS⁻)}$,Kₐ₁Kₐ₂=$\frac{c²(H⁺)c(S²⁻)}{c²(H₂S)}$,c(S²⁻)=$\frac{Kₐ₁Kₐ₂c(H₂S)}{c²(H⁺)}$=$\frac{1×10⁻⁷×1×10⁻¹³×0.1}{10⁻²}$mol·L⁻¹=1×10⁻¹⁹mol·L⁻¹,Kₛₚ(CuS)=c(Cu²⁺)c(S²⁻)=c(Cu²⁺)×1×10⁻¹⁹=1×10⁻³⁶,c(Cu²⁺)=1×10⁻¹⁷mol·L⁻¹。
(6)镍锌合金废料主要含Ni、Zn、Mg、Fe、Cu等金属,前面步骤除去了Fe、Zn、Cu,则加入NaF的目的是除去Mg²⁺，滤渣为MgF₂。“沉镍”得到的滤液中所含阳离子主要有Na⁺、H⁺。
(7)NiC₂O₄在空气中煅烧的化学方程式为4NiC₂O₄+3O₂$\stackrel{煅烧}{=\!=\!=}$2Ni₂O₃+8CO₂,83gNi₂O₃的物质的量为0.5mol,由化学方程式可知，生成2molNi₂O₃转移12mol电子,则煅烧生成83gNi₂O₃转移电子3mol。

17. （14分）ALC（3 - 氯丙烯，结构简式为CH₂=CHCH₂Cl）是制取环氧氯丙烷、农药等的主要原料。丙烯高温氯化制ALC的反应如下：
反应Ⅰ. CH₂=CHCH₃(g) + Cl₂(g) ⇌ CH₂=CHCH₂Cl(g) + HCl(g) ΔH₁ = - 100 kJ·mol⁻¹
反应Ⅱ. CH₂=CHCH₃(g) + Cl₂(g) ⇌ CH₂ClCHClCH₃(g) ΔH₂ = - 133 kJ·mol⁻¹
回答下列问题：
（1）反应Ⅲ. CH₂=CHCH₂Cl(g) + HCl(g) ⇌ CH₂ClCHClCH₃(g) ΔH₃ = ______kJ·mol⁻¹，此反应能够自发进行的条件是______（填“高温”“低温”或“任意温度”）。已知ΔG = ΔH - TΔS，ΔG随着温度变化的三种趋势如图1所示。能用来表示反应Ⅱ的线是______（填“x”“y”或“z”）。
（2）将丙烯和氯气按相同比例，置于有相同催化剂的密闭容器中，在T₁、T₂（T₁ ＞ T₂）下，相同时间内，丙烯的转化率随压强的变化关系如图2所示。
①T₂温度下，丙烯的转化率随压强的变化呈现如图变化趋势的原因是______。
②a、b、c三点的相应条件下，反应Ⅱ的平衡常数Kₐ、Kᵦ、Kₑ大小关系为______。
③提高CH₂=CHCH₂Cl选择性的措施为______（写出一条即可）。
（3）一定温度下，向填充有催化剂的恒容密闭容器中以物质的量之比为1:1充入CH₂=CHCH₃和Cl₂发生反应Ⅰ和Ⅱ。实验测得反应前容器内气体压强为200 kPa，t min后达到平衡，容器内气体压强为180 kPa，ALC的分压为60 kPa。0 ~ t min，用CH₂=CHCH₃表示的平均反应速率为______kPa·min⁻¹，反应Ⅰ的平衡常数Kₚ = ______（用平衡时各组分的分压代替浓度计算）。

答案：
(1)-33(2分)　低温(1分)　x(1分)
(2)①反应未达到平衡，随着压强增大，反应速率加快，相同时间内，丙烯转化率增大(2分)
②Kₐ＜Kᵦ=Kₙ(2分)
③及时移出HCl气体(2分)
(3)$\frac{80}{t}$(2分)　9(2分)
[评分标准]
(1)第一空不写“-”不得分
(2)①答出“反应未达到平衡”得1分;答出“压强增大，反应速率加快”得1分
②答“Kₐ＜Kᵦ=Kₙ”也得分
③其他合理答案也得分，如“选用高效催化剂”等
(3)第二空写“$\frac{60×60}{20×20}$”也得分
化学反应原理　
(1)根据盖斯定律，由反应Ⅱ - 反应Ⅰ得CH₂=CHCH₂Cl(g)+HCl(g)⇌CH₂ClCHClCH₃(g)　ΔH₃=ΔH₂ - ΔH₁=-133kJ·mol⁻¹-(-100kJ·mol⁻¹)=-33kJ·mol⁻¹。此反应的ΔH₃＜0,ΔS＜0,因此低温条件下反应自发进行。反应Ⅱ为气体分子数减小的放热反应，即ΔS＜0、ΔH＜0,已知ΔG=ΔH - TΔS,随温度升高ΔG逐渐增大,故能用来表示反应Ⅱ的线是x。
(2)①根据图2判断T₂温度下，反应未达到平衡，因此，随着压强增大，反应速率加快，相同时间内，丙烯转化率增大。②反应Ⅱ为放热反应，因此温度升高平衡逆向移动，平衡常数减小，且温度相同时平衡常数不变，因此Kₐ＜Kᵦ=Kₙ。
(3)当反应容器体积和温度不变时，气体压强与物质的量成正比，列式如下:
CH₂=CHCH₃(g)+Cl₂(g)⇌CH₂ClCHClCH₃(g)+HCl(g)
初始分压/kPa　100　　100　　　　　　0　　　　　0
变化分压/kPa　60　　60　　　　　　60　　　　60
平衡分压/kPa　20　　20　　　　　　60　　　　60
CH₂=CHCH₃(g)+Cl₂(g)⇌CH₂ClCHClCH₃(g)
变化分压/kPa　　200 - 180　　20　　　　　　　20
用CH₂=CHCH₃表示的平均反应速率为$\frac{60 + 20}{t}$kPa·min⁻¹=$\frac{80}{t}$kPa·min⁻¹,反应Ⅰ的平衡常数K=$\frac{60×60}{20×20}$=9。