2025年高考第一次模擬考試化學(xué)（江蘇卷02）（全解全析）

2025年高考第一次模擬考試高三化學(xué)（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分）注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回?？赡苡玫降南鄬υ淤|(zhì)量：H1C12N14O16P31S32K39Co59第Ⅰ卷（選擇題共39分）一、選擇題：本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題只有一個選項符合題目要求。1．傳統(tǒng)鎏金工藝是將金溶于汞中制成“金汞漆”，涂在器物表面，然后加火除汞，使金附著在器物表面。下列說法錯誤的是A．刻金工藝中金發(fā)生了化學(xué)反應(yīng) B．鎏金工藝?yán)昧斯膿]發(fā)性C．鎏金工藝的原理可用于金的富集 D．將銀代替金溶于汞中即為鎏銀工藝【答案】A【解析】A．鎏金工藝中金溶于汞中制成“金汞漆”，再加熱除汞，金始終是單質(zhì)沒有發(fā)生化學(xué)變化，故A錯誤；B．鎏金工藝將金溶于汞中制成“金汞漆”，再利用汞的揮發(fā)性，加熱將其除去，故B正確；C．鎏金工藝將金溶于汞中制成“金汞漆”，再利用汞的揮發(fā)性，加熱將其除去，使得金的純度增大，所以可實現(xiàn)金的富集，故C正確；D．根據(jù)題意可知，金溶于汞中制成“金汞漆”，而后進(jìn)行鎏金工藝，那么以銀汞齊為原料，其工藝即為鎏銀工藝，故D正確；故答案選A。2．光氣(COCl2)是一種重要的有機(jī)中間體。反應(yīng)CHCl3+H2O2=COCl2↑+HCl+H2O可用于制備光氣。下列有關(guān)敘述正確的是A．CHCl3為非極性分子B．氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖為C．H2O2的電子式為D．COCl2中碳原子的軌道雜化類型為sp2雜化【答案】D【解析】A．CHCl3為四面體結(jié)構(gòu)，但不是正四面體，即正負(fù)電荷中心不能重合，為極性分子，故A錯誤；B．氯離子原子核外有18個電子，結(jié)構(gòu)示意圖為：，故B錯誤；C．H2O2是共價化合物，其電子式為：，故C錯誤；D．COCl2中含有碳氧雙鍵，碳原子為sp2雜化，故D正確；故選D。3．下列有關(guān)氨氣的制備及性質(zhì)的實驗原理和操作正確的是A．制備氨氣B．干燥氨氣C．收集氨氣D．制備[Cu(NH3)4]SO4溶液【答案】D【解析】A．用固體混合物NH4Cl與Ca(OH)2加熱制取NH3時，為防止水蒸氣遇冷回流使試管炸裂，應(yīng)該使試管口略向下傾斜，A錯誤；B．P2O5是酸性干燥劑，其能夠與NH3發(fā)生反應(yīng)，因此不能用P2O5干燥堿性氣體NH3，應(yīng)該使用堿性固體干燥劑如堿石灰來干燥NH3，B錯誤；C．NH3的密度比空氣小，應(yīng)該使用向下排空氣的方法收集NH3，即短進(jìn)長處，C錯誤；D．向CuSO4溶液中滴加氨水，首先發(fā)生反應(yīng)：Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2，產(chǎn)生藍(lán)色Cu(OH)2沉淀，當(dāng)氨水過量時，Cu(OH)2沉淀溶解，發(fā)生反應(yīng)：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-，得到深藍(lán)色透明溶液，若往其中再加入乙醇，會析出[Cu(NH3)4]SO4，因此可以使用題給方法制取[Cu(NH3)4]SO4溶液，D正確；選D。4．對金屬材料中C、O、N、S的含量進(jìn)行定性和定量分析，可以確定金屬材料的等級。下列不正確的是A．電離能大?。?B．熱穩(wěn)定性：C．酸性強(qiáng)弱： D．半徑大?。骸敬鸢浮緽【解析】A．N原子2p能級半充滿，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，第一電離能大于同周期相鄰元素，同主族從上到下第一電離能依次減小，電離能大小：，故A正確；B．元素的非金屬性越強(qiáng)，簡單氫化物越穩(wěn)定，同周期從左到右非金屬性增強(qiáng)，所以熱穩(wěn)定性H2O>NH3>CH4，故B錯誤；C．硝酸是強(qiáng)酸，亞硫酸、碳酸為弱酸，但是亞硫酸的酸性比碳酸強(qiáng)，所以酸性強(qiáng)弱：，故C正確；D．電子層數(shù)越多半徑越大，電子層數(shù)相同，質(zhì)子數(shù)越多半徑越小，半徑大?。?，故D正確；故選B。閱讀下列材料，完成5~7題：鐵基催化劑在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的用途：鐵觸媒可催化合成氨反應(yīng)；鐵基氧化物可催化加氫生成、催化乙苯脫氫生成苯乙烯、催化加氫獲得乙烯、乙醛、乙醇等多種產(chǎn)物。鐵基催化劑在消除污染方面也發(fā)揮巨大的作用：催化氧化脫除天然氣中的并生成；鐵基催化劑可催化法脫硝，鐵基催化劑先催化與生成，再與生成；催化溶液產(chǎn)生，可將煙氣中的高效氧化。5．下列說法正確的是A．合成氨反應(yīng)中，鐵觸媒能提高該反應(yīng)的活化能B．催化加氫的反應(yīng)中，鐵基氧化物能加快化學(xué)反應(yīng)速率C．與的反應(yīng)中，其他條件不變，可選擇不同的催化劑改變乙醛的平衡選擇性D．與的反應(yīng)中，能減小該反應(yīng)的焓變【答案】B【解析】A．合成氨反應(yīng)中，鐵觸媒為催化劑，能降低該反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)的進(jìn)行，A錯誤；B．催化加氫的反應(yīng)中，鐵基氧化物為催化劑，能降低反應(yīng)活化能，加快化學(xué)反應(yīng)速率，B正確；C．其他條件不變，催化劑加快反應(yīng)速率，但是不改變平衡的移動，不能改變平衡選擇性，C錯誤；D．與的反應(yīng)中，為催化劑，改變反應(yīng)速率，但不能減小該反應(yīng)的焓變，D錯誤；故選B。6．下列化學(xué)反應(yīng)表示不正確的是A．催化加氫生成的反應(yīng)：B．催化加氫生成的反應(yīng)：C．法脫硝的總反應(yīng)：D．氧化的反應(yīng)：【答案】C【解析】A．催化加氫生成，結(jié)合質(zhì)量守恒，還生成水，反應(yīng)為：，A正確；B．催化加氫生成，為二氧化碳和氫氣催化反應(yīng)生成乙烯和水，反應(yīng)：，B正確；C．鐵基催化劑可催化法脫硝，鐵基催化劑先催化與生成：，再與反應(yīng)：，則總反應(yīng)為：，C錯誤；D．可將煙氣中的高效氧化生成硫酸根離子：，D正確；故選C。7．下列有關(guān)反應(yīng)描述正確的是A．催化加氫制乙醇，鐵基氧化物主要起吸附作用B．乙苯轉(zhuǎn)化為苯乙烯，苯環(huán)側(cè)鏈碳原子軌道的雜化類型由轉(zhuǎn)化為C．加氫生成，斷裂鍵D．催化氧化脫除時，較高溫度有利于脫硫【答案】B【解析】A．催化加氫制乙醇，鐵基氧化物主要為催化作用，A錯誤；B．乙苯中乙基中2個碳為飽和碳，為sp3雜化，轉(zhuǎn)化為苯乙烯，支鏈中雙鍵碳為sp2雜化，則苯環(huán)側(cè)鏈碳原子軌道的雜化類型由轉(zhuǎn)化為，B正確；C．結(jié)構(gòu)為，結(jié)構(gòu)為，則加氫生成，斷裂σ鍵，C錯誤；D．較高溫度下產(chǎn)物硫和氧氣反應(yīng)生成污染物二氧化硫，且催化劑需要一定的活性溫度，故催化氧化脫除時，不是較高溫度有利于脫硫，D錯誤；故選B。8．利用H2S廢氣制取單質(zhì)硫有兩種途徑如圖所示，下列說法正確的是A．SO2是H2S轉(zhuǎn)化為S反應(yīng)中的催化劑B．每生成32gS，理論上消耗1molFe2(SO4)3C．兩種途徑中所涉及的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)D．2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋2H2O(g)的ΔS>0【答案】B【解析】A．SO2和H2S轉(zhuǎn)化為S的反應(yīng)方程式為，SO2中S的化合價降低，作為氧化劑，A錯誤；B．由ZnS與Fe2(SO4)3得到S的化學(xué)方程式為，每生成32gS，即1molS時，理論上消耗1molFe2(SO4)3，B正確；C．由H2S與ZnO得到ZnS的反應(yīng)中，化合價未發(fā)生變化，為非氧化還原反應(yīng)，C錯誤；D．由2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋2H2O(g)可知，該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，為熵減的反應(yīng)，故ΔS<0，D錯誤；故選B。9．2022年諾貝爾化學(xué)獎授予了在點擊化學(xué)方面作出貢獻(xiàn)的科學(xué)家。一種點擊化學(xué)反應(yīng)如下：下列說法正確的是A．Y物質(zhì)存在順反異構(gòu)體B．標(biāo)況下，22.4LX物質(zhì)含有1mol手性碳原子C．該反應(yīng)的原子利用率為100%D．Z物質(zhì)不能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)【答案】C【解析】A．物質(zhì)的碳碳三鍵是直線形結(jié)構(gòu)，不存在順反異構(gòu)體，A錯誤；B．根據(jù)的結(jié)構(gòu)和碳原子、羥基數(shù)目得到標(biāo)況下是非氣態(tài)物質(zhì)，因此無法計算物質(zhì)的量，B錯誤；C．發(fā)生加成反應(yīng)生成，產(chǎn)物只有，該反應(yīng)的原子利用率為，C正確；D．物質(zhì)含有碳碳雙鍵，可以和溴水發(fā)生加成反應(yīng)，D錯誤；故選C。10．在給定條件下，下列制備過程涉及的物質(zhì)轉(zhuǎn)化不能實現(xiàn)的是A．金屬鋁制備：B．鍋爐除垢：C．酸雨形成：D．檢驗葡萄糖：【答案】A【解析】A．和鹽酸反應(yīng)生成溶液，電解溶液的過程中，陽離子Al3+不放電，不能生成Al，A符合題意；B．的溶解度小于，和碳酸鈉溶液反應(yīng)生成，和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣溶液，B不符合題意；C．酸雨形成過程中，和水反應(yīng)生成，被空氣中的氧氣氧化為，C不符合題意；D．檢驗葡萄糖過程中，溶液和過量NaOH溶液反應(yīng)得到懸濁液，加入葡萄糖溶液反應(yīng)生成磚紅色的，D不符合題意；故選A。11．探究0.1mol/LCuSO4溶液的性質(zhì)，下列實驗方案不能達(dá)到探究目的是選項探究目的實驗方案ACu2+是否水解測定0.1mol/LCuSO4溶液的pH值BCu2+能否催化H2O2分解向2mL1.5%的H2O2溶液中滴加5滴0.1mol/LCuSO4溶液，觀察氣泡產(chǎn)生情況CCu2+是否具有氧化性向2mL0.1mol/LCuSO4溶液中通入一定量的HI氣體，觀察實驗現(xiàn)象DCu2+能否形成配位鍵向2mL0.1mol/LCuSO4溶液中，邊振蕩邊滴加過量濃氨水，觀察實驗現(xiàn)象【答案】B【解析】A．CuSO4是強(qiáng)酸弱堿鹽，在溶液中Cu2+發(fā)生水解反應(yīng)，消耗水電離產(chǎn)生的OH-變?yōu)镃u(OH)2，使水電離平衡正向移動，最終達(dá)到平衡時，溶液中c(H+)＞c(OH-)，溶液顯酸性，溶液pH＜7，故可以通過測定0.1mol/LCuSO4溶液的pH值判斷Cu2+是否發(fā)生水解反應(yīng)，A正確；B．銅離子或硫酸根離子催化H2O2分解，觀察氣泡產(chǎn)生情況，不能證明Cu2+能否催化H2O2分解，B錯誤；C．CuSO4溶液中通入一定量的HI氣體，二者反應(yīng)生成CuI沉淀，Cu元素的化合價降低，得到電子被還原，可知Cu2+具有氧化性，C正確；D．CuSO4溶液中邊振蕩邊滴加過量濃氨水，先生成藍(lán)色Cu(OH)2沉淀，后沉淀溶解，溶解時生成硫酸四氨合銅，則Cu2+能形成配位鍵，D正確；故合理選項是B。12．室溫下，為了探究Na2SO3，H2SO3的性質(zhì)進(jìn)行了下列實驗，已知Ksp(BaSO3)=5.0×10-10，Ka1(H2SO3)=1.4×10-2，Ka2(H2SO3)=6.0×10-8，下列說法正確的是實驗實驗操作及結(jié)論1測定某濃度的Na2SO3溶液pH約為10.02測量并計算0.2mol·L-1H2SO3溶液的c(H＋)約為0.04mol·L-13測量并計算0.2mol·L-1H2SO3溶液中的c(H2SO3)約為0.14mol·L-1A．實驗1所在溶液中：c(HSO)>(SO)B．實驗1所在溶液中：c(OH-)=c(H＋)＋c(HSO)＋2c(H2SO3)C．0．2mol·L-1H2SO3溶液中存在：c(HSO)>c(H2SO3)D．將濃度均為0.4mol·L-1H2SO3與BaCl2等體積混合，不能生成BaSO3沉淀【答案】B【解析】題目中提供了如下數(shù)據(jù)：①測定某濃度的溶液約為10.0；②測量并計算溶液的約為；③測量并計算溶液中的約為；④Ksp(BaSO3)=5.0×10-10，Ka1(H2SO3)=1.4×10-2，Ka2(H2SO3)=6.0×10-8；⑤列電離方程式：、；⑥列水解方程式：、，⑦列水解三大守恒：電荷守恒：；物料守恒：；質(zhì)子守恒：。A．根據(jù)鹽類的水解是比較弱的性質(zhì)，可知在溶液中，結(jié)合的水解方程式得出，A錯誤；B．在溶液中，根據(jù)分析中的質(zhì)子守恒：可知，B正確；C．根據(jù)分析中的數(shù)據(jù)，在溶液中的約為，約為，根據(jù)的電離方程式，得出，所以，C錯誤；D．將濃度均為與等體積混合后，體積增大一倍，為，為，將的Ka1和Ka2相乘得，得出和的離子積，所以溶液中會產(chǎn)生沉淀，D錯誤；故答案為：B。13．二氧化碳加氫制甲烷過程中的主要反應(yīng)為Ⅰ．

Ⅱ．

在密閉容器中，、、時，平衡后反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨溫度的變化如題圖所示。的選擇性可表示為％。下列說法不正確的是A．的物質(zhì)的量的曲線為BB．CO的平衡選擇性隨著溫度的升高而增加C．在505℃，反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)D．平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的上升先下降后上升【答案】C【解析】從圖中看出，溫度低于300℃時，平衡后的反應(yīng)體系中A、B物質(zhì)的量約為2mol、1mol，D、E物質(zhì)的量約為0，反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ為吸熱反應(yīng)，隨溫度升高反應(yīng)Ⅰ平衡逆向移動、反應(yīng)Ⅱ平衡正向移動，導(dǎo)致的物質(zhì)的量減小、的物質(zhì)的量增加，結(jié)合碳原子守恒含碳物質(zhì)總量為1mol，的物質(zhì)的量最大不超過1mol，則B曲線代表的物質(zhì)的量，A代表，C代表，E代表，D代表。A．根據(jù)上述分析可知，的物質(zhì)的量的曲線為B，A正確；B．隨溫度升高反應(yīng)Ⅱ平衡正向移動，的物質(zhì)的量增加，的平衡選擇性隨著溫度的升高而增加，B正確；C．在505℃，，設(shè)平衡時生成的物質(zhì)的量為xmol、的物質(zhì)的量為ymol，根據(jù)三段式分析，、，平衡時，解得，則平衡時，反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)，C錯誤；D．從圖中可看出，代表的D曲線，溫度低于300℃時幾乎為0，即平衡轉(zhuǎn)化率幾乎等于100%，隨溫度的升高增加，則平衡轉(zhuǎn)化率降低，600℃之后，減小，則平衡轉(zhuǎn)化率升高，故平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的上升先下降后上升，D正確；答案選C。第II卷（非選擇題共61分）二、非選擇題，共4題，共61分。14．（15分）鋰離子電池正極材料(主要成分為LiCoO2，還含有少量的鋁箔)可回收鈷和鋰。(1)基態(tài)Co原子外圍電子排布式為。(2)“酸浸”過程中有O2放出，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)“萃取”的反應(yīng)原理為。①“反萃取”時從有機(jī)相中分離出鈷元素可加入的試劑X為。a．NaOHb．H2SO4c．Co(OH)2d．HR②“萃取”和“反萃取”操作的目的是。(4)“沉鈷”時，向含的溶液中滴加溶液，溶液濃度不能過大且滴速不宜太快的原因為。(5)鈷酸鋰(LiCoO2)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，各離子位于晶胞的頂點、棱和體內(nèi)。1個晶胞中含有的數(shù)目為。(6)CoCO3在空氣中加熱時，固體殘留率隨溫度的變化如圖所示。1000℃時，剩余固體的成分的化學(xué)式為。(寫出計算過程)【答案】(1)3d74s2（2分）(2)（2分）(3)①b（2分）②使和分離，提純。(或提純并富集鈷元素)（2分）(4)防止溶液局部堿性過強(qiáng)，生成或堿式碳酸鈷雜質(zhì)（2分）(5)3（2分）(6)CoO（3分）【解析】由流程可知，向廢舊鋰離子電池的正極材料中加入NaOH溶液進(jìn)行堿浸，Al發(fā)生反應(yīng)生成Na[Al(OH)4]，將Al溶解，得到的溶液液含有Na[Al(OH)4]和過量的NaOH，濾渣為LiCoO2；加稀H2SO4、雙氧水酸浸后得到含有Li+、Co2+的濾液，加入萃取劑HR，將Co2+萃取到有機(jī)層中，Li+在無機(jī)層中，分液進(jìn)行分離，無機(jī)層中進(jìn)過處理得到Li2CO3，有機(jī)層加入酸進(jìn)行反萃取，得到含Co2+的水溶液，加入碳酸鈉生成碳酸鈷沉淀，分離得到碳酸鈷。（1）Co原子序數(shù)為27，基態(tài)Co原子外圍電子排布式為3d74s2。（2）“酸浸”過程中有O2放出，說明LiCoO2將H2O2氧化為O2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（3）①“萃取”的反應(yīng)原理為，則反萃取時應(yīng)該加入酸，之前流程中加入了稀硫酸，故X為H2SO4，答案選b；②由流程可知，“萃取”和“反萃取”操作的目的是使和分離，提純。（4）碳酸鈉溶液顯堿性，溶液濃度過大且滴速太快的話可能會生成或堿式碳酸鈷雜質(zhì)。（5）根據(jù)晶胞圖中Co3+的位置，一個晶胞中含有的Co3+個數(shù)為=3。（6）設(shè)開始時CoCO3的物質(zhì)的量為1mol，質(zhì)量為119g，由圖可知，1000℃時，剩余固體質(zhì)量為，剛好是1molCoO的質(zhì)量，即此時剩余的固體為CoO。15．（15分）化合物G是合成治療急性偏頭痛藥物Zavzpret的中間體，其合成路線如下：其中，“—Boc”為“—COOC（CH3）3”的縮寫。（1）A→B的反應(yīng)機(jī)理如下（“”表示一對電子的轉(zhuǎn)移），其中“步驟1”的反應(yīng)類型為。（2）請用“*”標(biāo)記E分子中的手性碳原子：。（3）E→F有副產(chǎn)物CH3OH產(chǎn)生，F(xiàn)的分子式為C19H26N2O4，其結(jié)構(gòu)簡式為。（4）D的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件，寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：。分子中含三元碳環(huán)，不同化學(xué)環(huán)境的氫原子個數(shù)比為18∶4∶1；1mol該物質(zhì)完全水解時最多消耗4molNaOH。（5）請設(shè)計以和（CH3O）3P為原料制備的合成路線流程圖（無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干）?！敬鸢浮?1)取代反應(yīng)(2分)(2)(2分)(3)(3分)(4)(3分)(5)(5分)【解析】(1)“步驟1”中－Br被原子團(tuán)取代，反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。(2)連接四種不同原子或基團(tuán)的碳原子為手性碳，E分子中的手性碳原子為。(3)E中含有硝基，在Fe作用下還原為氨基，E→F有副產(chǎn)物CH3OH產(chǎn)生，則酯基發(fā)生水解，已知F的分子式為C19H26N2O4，“—Boc”為“—COOC(CH3)3”，根據(jù)O原子個數(shù)說明F中除了羥基和—Boc外只剩下一個O原子，則羧基和氨基發(fā)生反應(yīng)，故F的結(jié)構(gòu)簡式為。(4)分子中含三元碳環(huán)即環(huán)丙烷，1mol該物質(zhì)完全水解時最多消耗4molNaOH說明含有2mol酯基和2mol酰胺基，由于D只含1個N原子，則存在結(jié)構(gòu)，不同化學(xué)環(huán)境的氫原子個數(shù)比為18∶4∶1，則有9個甲基，該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)和溴單質(zhì)發(fā)生1，4加成反應(yīng)可得，與(CH3O)3P發(fā)生流程中A→B的反應(yīng)生成，再與發(fā)生B→C的反應(yīng)生成，最后與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成，據(jù)此可寫出合成路線流程圖。16．（15分）LiFePO4和FePO4可以作為鋰離子電池的正極材料。(1)LiFePO4具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，與的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，的空間結(jié)構(gòu)為。(2)LiFePO4的制備。在氮氣的氛圍中，將一定量的(NH4)2Fe(SO4)2溶液與H3PO4、LiOH溶液中的一種混合，然后加到三頸燒瓶中(如下圖)，在攪拌下通過滴液漏斗緩慢滴加剩余的另一種溶液，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌、干燥得到粗產(chǎn)品。①滴液漏斗中的溶液是。②(NH4)2Fe(SO4)2與H3PO4、LiOH反應(yīng)得到LiFePO4和NH4HSO4，該反應(yīng)的離子方程式為。已知：。③工業(yè)制取LiFePO4在高溫成型前，常向LiFePO4中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后LiFePO4的導(dǎo)電性能外，還能。(3)FePO4的制備。取一定量比例的鐵粉、濃磷酸、水放入容器中，加熱充分反應(yīng)，向反應(yīng)后的溶液中加入一定量H2O2，同時加入適量水調(diào)節(jié)pH，靜置后過濾、洗滌、干燥得到FePO4˙2H2O，高溫煅燒FePO4˙2H2O，即可得到FePO4。①其他條件不變時，磷酸與水的混合比例對鐵粉溶解速率的影響如圖所示：當(dāng)時，隨著水的比例增加，鐵粉溶解速率迅速升高的原因是。②將Fe2(SO4)3和Na2HPO4溶液混合也可以得到FePO4，反應(yīng)原理為：Fe2(SO4)3+2Na2HPO4=2FePO4↓+2Na2SO4+H2SO4。不同pH對磷酸鐵沉淀的影響如圖所示。請補(bǔ)充完整以FeSO4溶液制備FePO4的方案：取一定量的FeSO4溶液，，固體干燥，得到較純凈的FePO4。(必須使用的試劑：1mol·L-1Na2HPO4溶液、3%H2O2溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、鹽酸、BaCl2溶液、蒸餾水)【答案】(1)正四面體（2分）(2)①LiOH溶液（2分）②Fe2++Li++OH-+H3PO4+2=LiFePO4↓+H2O+2（2分）③利用其還原性，防止Fe(Ⅱ)被氧化（2分）(3)①當(dāng)時，隨著水的比例增加，促進(jìn)了H3PO4的電離，使c(H+）顯著增大，反應(yīng)速率較快，同時反應(yīng)放熱,也加快了反應(yīng)速率（3分）②向其中滴加的3%雙氧水溶液，直至取少量溶液滴加K3[Fe(CN)6]溶液不出現(xiàn)深藍(lán)色沉淀為止，邊攪拌邊向所得溶液中緩慢滴加1mol·L-1Na2HPO4溶液，至溶液的pH約為2.5，靜置后過濾，所得沉淀用蒸餾水洗滌至最后一次洗滌液滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液無白色沉淀出現(xiàn)（4分）【解析】硫酸亞鐵銨是強(qiáng)酸弱堿鹽，在溶液中水解使溶液呈酸性，能與氫氧化鋰溶液反應(yīng)，則制備磷酸鐵鋰的實驗操作為在氮氣的氛圍中，將一定量的硫酸亞鐵銨溶液和磷酸溶液混合加到三頸燒瓶中，在攪拌下通過滴液漏斗緩慢滴加氫氧化鋰溶液，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌、干燥得到粗磷酸鐵鋰。（1）中的中心P原子價層電子對數(shù)是：4+=4，無孤對電子，因此的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。（2）①由分析可知，滴液漏斗中的溶液是LiOH溶液；②由分析可知：制備磷酸鐵鋰的反應(yīng)為氫氧化鋰溶液與硫酸亞鐵銨、磷酸混合溶液反應(yīng)生成磷酸鐵鋰、硫酸氫銨和水，反應(yīng)的離子方程式為：Fe2++Li++OH-+H3PO4+2=LiFePO4↓+H2O+2；③Fe2+易被氧化變?yōu)镕e3+，活性炭黑能夠?qū)щ?，具有較強(qiáng)的還原性，則在氮氣氛圍下，焙燒時向磷酸鐵鋰中加入少量活性炭黑的目的是除了能夠改善成型后磷酸鐵鋰的導(dǎo)電性能，同時可利用其具有的還原性，防止Fe2+被氧化變?yōu)镕e3+。（3）①磷酸是三元中強(qiáng)酸，在溶液中分步電離產(chǎn)生氫離子，向磷酸中加水時，磷酸在溶液中電離出氫離子，溶液中氫離子濃度增大，氫離子與鐵生成亞鐵離子的速率增大，且反應(yīng)放出的熱量，使反應(yīng)溫度增大，也會導(dǎo)致反應(yīng)速率加快，所以當(dāng)，時，隨著水的比例增加，鐵粉溶解速率迅速升高；②以FeSO4溶液制備FePO4時，首先向溶液中加入3%的H2O2溶液作氧化劑，將Fe2+氧化變?yōu)镕e3+，然后向該溶液中加入Na2HPO4溶液，反應(yīng)產(chǎn)生FePO4沉淀。操作為：取一定量的FeSO4溶液，向其中滴加的3%雙氧水溶液，直至取少量溶液滴加K3[Fe(CN)6]溶液不出現(xiàn)深藍(lán)色沉淀為止，此時溶液中不再含有Fe2+，然后邊攪拌邊向所得溶液中緩慢滴加1mol·L-1Na2HPO4溶液，至溶液的pH約為2.5，F(xiàn)e3+與電離產(chǎn)生的反應(yīng)產(chǎn)生FePO4沉淀。靜置后過濾，將所得沉淀用蒸餾水洗滌，直至向最后一次洗滌液滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液無白色沉淀出現(xiàn)，說明洗滌液中無，則所得沉淀就是純凈的FePO4沉淀。17．（16分）氫氣是一種理想的清潔能源。(1)制氫。利用鹵化物熱化學(xué)循環(huán)制氫，原理如圖所示(部分反應(yīng)物和產(chǎn)物已略去)。①加熱條件下發(fā)生反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式為。②若反應(yīng)IV中有