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2CO3分解
加快搅拌速率
2H2O，还含有少量SiO2、Al2O3和Fe2O3，加入（NH4）2CO3溶液浸取，其中CaSO4（4）工业废渣主要含CaSO4·
与（NH4）2CO3反应生成CaCO3和（NH4）2SO4，SiO2、Al2O3和Fe2O3都不反应，过滤后所得滤渣中含CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2O3；若以水洗后的滤渣为原料制取CaCl2溶液，根据题给试剂，首先要加入足量盐酸将CaCO3完全转化为CaCl2，发生的反应为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，与此同时发生反应Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，SiO2不反应，经过滤除去SiO2；得到的滤液中含CaCl2、AlCl3、FeCl3，根据“pH=5时Fe（OH）3和Al（OH）3沉淀完全，pH=8.5时Al（OH）3开始溶解”，为了将滤液中Al3+、Fe3+完全除去，应加入Ca（OH）2调节溶液的pH介于5~8.5[加入Ca（OH）2的过程中要边加边测定溶液的pH]，然后过滤即可制得CaCl2溶液。答案：在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣，待观察不到气泡产生后，过滤，向滤液中分批加入少量Ca（OH）2，用pH试纸测得溶液pH，当pH介于5~8.5时，过滤
【点睛】本题以工业废渣为原料制取轻质CaCO3和（NH4）2SO4晶体的实验流程为载体，考查溶度积的计算、影响盐类水解的因素、实验条件的控制、制备实验方案的设计和对信息的处理能力等。难点是第（4）问实验方案的设计，设计实验方案时首先要弄清水洗后滤渣中的成分，然后结合题给试剂和已知进行分析，作答时要答出关键点，如pH介于5~8.5等。
20.CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，充分利用碳资源。
CaO可在较高温度下捕集CO2，CaC2O4·H2O热分解可制备CaO，（1）在更高温度下将捕集的CO2释放利用。CaC2O4·H2O加热升温过程中固体的质量变化见下图。
①写出400~600 ℃范围内分解反应的化学方程式：________。
H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能，其原因是②与CaCO3热分解制备CaO相比，CaC2O4·________。
（2）电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如下。
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①写出阴极CO2还原为HCOO?的电极反应式：________。
②电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是________。 （3）CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下列反应： 反应Ⅰ：CO2(g)+H2(g)反应Ⅱ：2CO2(g)+6H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH =41.2 kJ·mol?1
CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH =﹣122.5 kJ·mol?1
CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。在恒压、其中：
CH3OCH3的选择性=
2?CH3OCH3的物质的量×100％
反应的CO2的物质的量①温度高于300 ℃，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是________。
②220 ℃时，在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后，测得CH3OCH3的选择性为48%（图中A点）。不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OCH3选择性的措施有________。 【答案】 (1). CaC2O4
400~600℃CaCO3+CO↑ (2). CaC2O4·H2O热分解放出更多的气体，制得的
HCOO?或CO2+HCO3+2e?
?CaO更加疏松多孔 (3). CO2+H++2e?
HCOO?+CO3 (4). 阳极产
2?
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生O2，pH减小，HCO3浓度降低；K+部分迁移至阴极区 (5). 反应Ⅰ的ΔH＞0，反应Ⅱ的ΔH＜0，温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度 (6). 增大压强，使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂 【解析】
本题注重理论联系实际，引导考生认识并体会化学科学对社会发展的作用，试题以减少CO2排放，充分利用碳资源为背景，考查《化学反应原理》模块中方程式的计算、电化学、化学平衡移动等基本知识； H2O的物质的量为1mol，即质量为146g，根据图像，前一阶段剩余固体质量为【详解】（1）①令CaC2O4·128，原固体质量为146g，相差18g，说明此阶段失去结晶水，第二阶段从剩余固体质量与前一阶段剩余固体质量相对比，少了28g，相差1个CO2，因此400℃－600℃范围内，分解反应方程式为CaC2O4
CaCO3＋CO↑；H2O热分解放出更多的气体，②CaC2O4·制得的CaO更加疏松多孔，增加与CO2
的接触面积，更好捕捉CO2；
（2）①根据电解原理，阴极上得到电子，化合价降低，CO2＋HCO3－＋2e－=HCOO－＋CO32－，或CO2＋H＋＋2e－=HCOO－；
②阳极反应式为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，pH减小，H＋与HCO3－反应，同时部分K＋迁移至阴极区； （3）①根据反应方程式，反应I为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大，反应II为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，CO2的转化率降低，根据图像，上升幅度超过下降幅度，因此温度超过300℃时，CO2转化率上升；
②依据CH3OCH3选择性公式，提高CH3OCH3选择性，化学平衡向正反应方向进行，根据反应II，可以增大压强，或者使用对反应II催化活性更高的催化剂。
【点睛】本题的难点（1）是文字叙述，应根据图像和所学知识，结合所问问题进行分析解答；（2）电极反应式的书写，阴极反应是将CO2还原成HCOO－，先写出CO2＋2e－→HCOO－，然后根据原子守恒，得出CO2
＋－－－－－－
＋H＋2e=HCOO，或者为CO2＋HCO3＋2e=HCOO＋CO32。
?
21.选做题：本题包括A、B两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答。若多做，则按A小．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．题评分。
A．[物质结构与性质]
Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备Cu?O。
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（1）Cu2+基态核外电子排布式为____。
?（2）SO2；Cu2+与OH?反应能生成[Cu(OH)4]2?，[Cu(OH)4]2?中的配位原4的空间构型为____（用文字描述）
子为____（填元素符号）。
（3）抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为____；推测抗坏血酸在水中的溶解性：____（填“难溶于水”或“易溶于水”）。
（4）一个Cu2O晶胞（见图2）中，Cu原子的数目为____。
【答案】 (1). [Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9 (2). 正四面体 (3). O (4). sp3、sp2 (5). 易溶于水 (6). 4 【解析】
A.考查物质结构与性质，涉及内容为电子排布式的书写、空间构型、配合物知识、杂化类型的判断、溶解性等知识，都属于基础性知识，难度系数不大；
【详解】A.（1）本小题考查电子排布式的书写，Cu位于第四周期IB族，其价电子排布式为3d104s1，因此Cu2＋基态核外电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9；
（2）本小题考查空间构型或配位原子，SO42－中S有4个σ键，孤电子对数为(6＋2－2－4×2)/2=0，因此SO42－空间构型为正四面体形；[Cu(OH)4]2－中Cu2＋提供空轨道，OH－提供孤电子对，OH－只有O有孤电子对，因此[Cu(OH)4]2－中的配位原子为O；
（3）考查杂化类型和溶解性，根据抗坏血酸的分子结构，该结构中有两种碳原子，单键的碳原子和双键的碳原子，单键碳原子以sp3杂化，双键的碳原子以sp2杂化；根据抗环血酸分子结构，其中含有－OH，能与水形成分子间氢键，增加在水中的溶解度，因此抗坏血酸易溶于水；
（4）考查晶胞的计算，白球位于顶点和内部，属于该晶胞的个数为8×1/8+1=2，黑球全部位于晶胞内部，属于该晶胞的个数为4，化学式为Cu2O，因此白球为O原子，黑球为Cu原子，即Cu原子的数目为4； 【点睛】A.有关物质结构与性质的考查，相对比较简单，考查点也是基本知识，这就要求考生在《物质结
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构与性质》的学习中夯实基础知识，同时能够达到对知识灵活运用，如考查抗坏血酸分子溶解性，可以从乙醇极易溶于水的原因分析；
非选择题(共80分)
16．（1）2NH3+2O2①3HClO+2NO+H2O强
N2O+3H2O@（2）①BC@②NaNO3@NO@（3）
3Cl?+2NO3+5H+@②溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越
?17．1）（酚）羟基@、羧基@（2）取代反应@（3）@（4）@
（5）
@
18．（1）2Fe2++ H2O2+2H+
2Fe3++2H2O@减小@（2）①偏大@②n(Cr2O7)=5.000×10?2 mol·L?1×22.00
2?2?mL×10?3 L·mL?1=1.100×10?3 mol@由滴定时Cr2O7→Cr3+和Fe2+→Fe3+，根据电子得失守恒可得微粒的关系式：Cr2O7~6Fe2+（或Cr2O7+14H++6Fe2+
2?2?6Fe3++2Cr3++7H2O）则n(Fe2+)=6n(Cr2O7)=6×1.100×10?3
2?mol=6.600×10?3 mol@样品中铁元素的质量：m(Fe)=6.600×10?3 mol×56 g·mol?1=0.3696 g@样品中铁元素的质量分数：w(Fe)=19．（15分） （1）1.6×104 H2O（2）HCO3+NH3·
?2??NH+CO3+H2O(或HCO3+NH3·H2O4+
2?NH+CO3+H2O) 4+
0.3696g×100%=12.32%
3.000g
【江苏卷】2024年普通高等学校招生全国统一考试化学真题(Word版,解析版)
