沉淀生成说明沉淀已洗涤干净。 （5）．Ag2O （6）．加入足量氨水，振荡 （7）．试管内壁有银镜生成 （8）．固态完全溶解，并有气体产生 （9）．N2H4+4Ag+=4Ag↓+N2↑+4H+（生成物写成N2H5+、N2H62+也给分）

【解析】（1）①用过量NH3和NaC1O溶液反应制取N2H4(液),根据氨气性质及装置情况，先用

C装置制备氨气，再通过D装置安全瓶，再让氨气进入A装置与次氯酸钠溶液反应，最后尾气处理为B装置，正确连接顺序为：defabc(ef顺序可互换)；②装置A中氨气与次氯酸钠反应生成肼、氯化钠和水，发生反应的化学方程式为：NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O；装置D的作用是防止倒吸或做安全瓶；（2）黑色沉淀若洗涤不干净则含有硝酸银，证明黑色沉淀已洗涤干净的操作是：取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加NaCl溶液，无白色沉淀生成说明沉淀已洗涤干净；根据假设1和假设3可推知假设2为：黑色固体可能是Ag2O；Ag2O可溶于氨水而Ag不溶于氨水，则实验1填写：加入足量氨水，振荡；实验3是银镜反应的实验操作，Ag2O溶于氨水生成银氨溶液，与乙醛溶液反应产生银镜，则①的现象为：试管内壁有银镜生成；若黑色固体中还含有银，在稀硝酸作用下反应产生NO，无色气体NO遇空气变成红棕色气体，现象为：固态完全溶解，并有气体产生；根据实验现象，假设1成立，则N2H4与AgNO3溶液反应生成银、氮气，其反应的离子方程式为：N2H4+4Ag=4Ag↓+N2↑+4H。

9．金属钛被誉为“21世纪金属”。工业上用钛矿石(FeTiO3，含少量FeO、A12O3、SiO2等杂质)

制得海绵钛的流程如下。

+

+

回答下列问题：

（1）要提高酸浸时钛矿石的溶解速率，请提供可行的措施_________________，酸浸时主要

反应的化学方程式为________________________________。

（2）副产品中含有杂质。要将副产品进一步提纯，请结合右图的绿矾溶解度曲线完成提纯过

程：

将副产品溶于稀硫酸中，加入足量的铁粉，充分搅拌后，用NaOH溶液调节反应液的pH

约为5，过滤沉淀后得到FeSO4溶液，______，过滤，用冰水洗涤，低温干燥，得到FeSO4·7H20晶体。

（3）高温时，由TiO2转化为TiC14的化学方程式为________________。在一定条件下，将足

量TiO2(s)和固体炭放入密闭容器中，再通入C12进行反应至平衡，当改变外界条件时，TiC14(g)体积分数φ(TiCl4)变化的趋势如右图所示，由图判断：①该反应的△H____0(填 “>”或“<”)。

②在750℃、100MPa和800℃、200MPa下C12的转化率分别为α1、α2，则α1______α2 (填

“>”“<”或“=”)。

（4）常温下，H2TiO3的沉淀溶解平衡为H2TiO3(s)

-29

3

-3

TiO2+(aq)+2OH-(aq)，其溶度积常数

2+

Ksp=1.0×10mol·L。若在TiOSO4溶液中加入NaOH溶液调pH使TiO完全沉淀(当离子浓度等于或小于10-5mol·L-1时可认为完全沉淀)，则此时溶液的pH至少为_________________。

【答案】 （1）．粉碎矿石，加热反应物 （2）．2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O （3）．加

热浓缩得到60℃饱和溶液，冷却至室温（或0℃）结晶 （4）．TiO2+2Cl2+2C错误！未找到引用源。TiCl4+2CO （5）．< （6）．> （7）．2

iCl4+2CO；①由图可知，随着温度的升高，TiC14(g)体积分数φ(TiCl4)减小，

则平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，△H<0；②在750℃、100MPa下TiC14(g)体积分数φ(TiCl4)比在800℃、200MPa下TiC14(g)体积分数φ(TiCl4)大，TiC14(g)体积分数φ(TiCl4)越大，C12的转化率越大，则α1>α2；（4） 当离子浓度等于或小于10mol·L时可认为完全沉淀，H2TiO3的沉淀溶解平衡为H2TiO3(s)

2+

2

-5

-1

TiO(aq)+2OH(aq)，根据

--5

-1

2

--29

3

-3

2+-

Ksp=c(TiO)?c(OH)=10mol·L×c(OH)=1.0×10mol·L可得：

c2(OH-)=1.0×10-24mol2·L-2, c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1,则溶液的PH到少为2。 【点睛】本题考查了热化学反应方程式、电极反应式的书写等知识点，难度不大，注意热化

学反应方程式相加减时，反应热应相应的加减。

10．金属钒被誉为“合金的维生素”，常用于催化剂和新型电池。钒(V)在溶液中主要以VO43-(黄

色)、VO2(浅黄色)、VO(蓝色)、V(绿色)、V(紫色)等形式存在。回答下列问题： （1）工业中利用V2O5制备金属钒。

4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) △H1=-2834kJ/mol 4V(s)+5O2(g)=2V2O5(s) △H2=-3109kJ/mol

写出V2O5与A1反应制备金属钒的热化学方程式____________________。 （2）V2O5是一种重要的氧化物，具有以下性质：

①V2O5在强碱性溶液中以VO4形式存在，试写出V2O5溶于NaOH溶液的离子方程式：

___________________________________________。

②V2O5具有强氧化性，溶于浓盐酸可以得到蓝色溶液，试写出V2O5与浓盐酸反应的化学反

应方程式：________________________________。

3-+

2+

3+

2+

（3）VO4和V2O7在PH≥13的溶液中可相互转化。室温下，1.0 mol·L的Na3VO4溶液中c(VO4)

随c(H+)的变化如图所示。

①写出溶液中Na3VO4转化为Na4V2O7的离子方程式__________________。

3-4--13-

②由图可知，溶液中c(H)增大，VO4的平衡转化率______(填“增大”“减小”或“不

变”)。根据A点数据，计算该转化反应的平衡常数的数值为_____________。

（4）全钒液流电池是一种优良的新型蓄电储能设备，其工作原理如图所示：

+3-

①放电过程中A电极的反应式为__________________。

②充电过程中，B电极附近溶液颜色变化为___________________。

【答案】 （1）．10Al(s)+3V2O3（s）=5Al2O3(s)+6V(s) △H=-2421.5kJ/mol

（2）．V2O5+6OH=2VO4+3H2O （3）．V2O5+6HCl=2VOCl2+Cl2↑+3H2O （4）．2VO4+H2O

3--3-

V2O7+2OH （5）．增大 （6）．0.4 （7）．VO2+2H+e=VO+H2O

4--++-2+

（8）．溶液由绿色变为紫色

【解析】（1）①4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) △H1=-2834kJ/mol ②4V(s)+5O2(g)=2V2O5(s) △H2=-3109kJ/mol

根据盖斯定律由①×2.5-②×1.5可得反应10Al(s)+3V2O3（s）=5Al2O3(s)+6V(s) △H=2.5△

H1-1.5△H2=2.5×（-2834kJ/mol）-1.5×（-3109kJ/mol）=-2421.5kJ/mol； （2） ① V2O5溶于NaOH溶液生成VO43-，其反应的离子方程式为：V2O5+6OH-=2VO43-+3H2O； ②V2O5具有强氧化性，溶于浓盐酸将其氧化产生氯气，同时得到蓝色溶液，反应的化学反应方

程式为：V2O5+6HCl=2VOCl2+Cl2↑+3H2O；

（3）①由图可知，在PH≥13的溶液中， VO4结合水电离出的氢离子转化为V2O7，离子方程

式为：2VO4+H2O

3-3-4-

V2O7+2OH；②由图可知，溶液中c(H)增大，VO4的平衡转化率增

3-3-

4--+3-

大；根据A点数据，c(VO4)=0.2mol/L，改变的c(VO4)=1.0mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L，则c(V2O7)=错误！未找到引用源。×0.8mol/L =0.4mol/L，c(H)=5×10 mol/L，c(OH)=0.2mol/L，该转化反应的平衡常数的数值为：错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。=0.4mol/L；（4）①放电过程中做为原电池的正极A电极VO2得电子产生VO，其反应式为：VO2+2H+e=VO+H2O；②充电过程中做为电解池，阴极B电极附近V得电子转化为V，溶液由绿色变为紫色。

11．C、O、N、C1是重要的非金属元素，它们的单质和化合物有重要应用。回答下列问题：

2+

+

+

-2+

3+

+

2+

-4-+

-14

（1）C、O、N、C1四种元素中基态原子未成对电子数最多的是_______，C、O、C1原子得到

电子时放出热量，而N原子得到电子却吸收热量的原因是_________。

（2）NO3-的空间构型为__________；H2O分子中H—O键键角小于NH3分子中N—H键键角的原

因是__________________。

（3）CO可形成多种配位化合物，CO的结构是为_______，与CO互为等电子体且带1个单位

负电荷的阴离子化学式为____________________。

（4）C元素的单质石墨烯的结构可以看作是单层的石墨，其中碳原子的杂化方式为

______________；C60的晶体结构类似于干冰，则每个C60晶胞的质量为_______g(用含NA的式子表示)。

（5）NaC1晶体的结构如右图所示。已知：NaC1晶体的密度为a g·cm，则NaC1晶体中最

近两个Na的距离的数学表达式为_______cm(用含a、NA的式子表示)。

+

-3

【答案】 （1）．N （2）．N的核外电子排布为1s2s2p，2p轨道半充满，比较稳定；

如果得到电子，破坏稳定状态，需要吸收能量。 （3）．平面三角形 （4）．H2O中O有两对孤对电子，NH3中N只有一对孤对电子，H2O中孤对电子对成键电子的排斥力更大，因而键角变得更小。 （5）．C≡O （6）．CN- （7）．sp2 （8）．

223

（9）．

2

2

3

【解析】（1）N元素基态原子核外电子排布式为1s2s2p，2p 轨道为半充满，比较稳定，3

个电子在三个轨道中排布，故未成对电子数为3个；C、O、C1的未成对电子数分别为0、0、1，故未成对电子数最多的是N；N的核外电子排布为1s2s2p，2p轨道半充满，比较稳定；如果得到电子，破坏稳定状态，需要吸收能量，故C、O、C1原子得到电子时放出热量，而N原子得到电子却吸收热量；（2）N原子形成3个δ键，孤对电子数＝错误！未找到引用源。＝0，所以中心原子为sp杂化，立体构型为平面三角形；H2O中O有两对孤对电子，NH3中N只有一对孤对电子，H2O中孤对电子对成键电子的排斥力更大，因而键角变得更小，故H2O分子中H—O键键角小于NH3分子中N—H键键角；（3）CO分子的结构和N2相似,是三键结构：C≡O；等电子体指价电子数和原子数（氢等轻原子不计在内）

2

2

2

3