2023年广东省普通高中学业水平选择性考试化学试题(以下简称2023广东卷)的命制,秉持高考“立德树人、服务选才、引导教学”的核心功能,突出考查化学学科的必备知识、关键能力、核心素养及核心价值,凸显试题的基础性、综合性、应用性和创新性。2023广东卷试题覆盖面广,情境新颖、立意高远、设问巧妙,较好地实现了不同素养水平学生的有效区分,是高考化学试题命制的典范。试题情境 | 考查内容 | 题型 | 难度 |
1题 | 化学与STSE | 木琴、骨笛、陶埙、青铜编钟 | 单选题 | 容易 |
2题 | 化学与中国成就 | 火星矿物、人造太阳、深地1号、神舟六号 | 单选题 | 容易 |
3题 | 化学材料 | 光纤、沥青、化妆品中的甘油、淀粉水解 | 单选题 | 容易 |
4题 | 基础实验 | NH3的制取、干燥、收集、性质验证 | 单选题 | 容易 |
5题 | 物质性质小综合 | 干冰、胆矾、苯的分子结构、 胶体丁达尔效应 | 单选题 | 容易 |
6题 | 原电池原理 | Pt-Ag-C-H+电池:电极判断、电子流向、电极反应、定量关系 | 单选题 | 容易 |
7题 | 化学知识 与劳动 | 蛋白质变性、乳酸降解、铁锅防锈、沼气的产生 | 单选题 | 容易 |
8题 | 点击化学 相关分子 | 有机加成、酯的水解、有机氧化、有机物酸性-与氨基反应 | 单选题 | 容易 |
9题 | Na2S2O3与 硫酸的反应 | H+的氧化性、SO2的还原性、S的产生及反应速率与温度的关系 | 单选题 | 中等 |
10题 | Na、Cu价类 二维图 | 氧化还原反应、Cu(OH)2与醛基的反应、能与水反应物质判断、分子中价键种类判断 | 单选题 | 容易 |
11题 | 侯氏制碱法 | NH4Cl中价键分析、NaHCO3的分解、HCO3-溶液中粒子数、NaCl和NH4Cl混合物中 粒子数 | 单选题 | 中等 |
12题 | 化学现象 因果分析 | 黑面包实验、NO2与N2O4的转化、漂白粉的变性、强弱电解质导电性比较 | 单选题 | 中等 |
13题 | 电解饱和食盐水 | 电极产物判断、Cl2的检验、还原性强弱比较、原电池的构建 | 单选题 | 中等 |
14题 | MgNH4PO4 | 元素推断、电负性、电离能、氢化物沸点比较、分子空间构型 | 单选题 | 较难 |
15题 | 催化剂与 反应历程 | 反应历程分析、温度影响、催化剂对速率平衡的影响 | 单选题 | 较难 |
16题 | 电解KNO3溶液制氨 | 电解反应、定量计算、电解过程、成分分析、双极膜的作用 | 单选题 | 较难 |
17题 | 反应热的测定 | 中和热的测定、铁和硫酸铁反应热测定:仪器选用、定量计算、水解抑制、 实验方案设计 | 实验 综合 | 中等 |
18题 | Ni、Co的提取 | 电离平衡常数应用、氨合反应、反应分析推断、晶胞分析、物质循环利用、 陌生离子方程书写 | 流程 +结构 | 难 |
19题 | 配离子[FeR3]2+、[FeR3]3+的转化 | 轨道表示式、氧化还原反应方程式配平、浓度-时间曲线分析、核磁氢谱与物质成分、 转化率计算 | 原理 +结构 | 较难 |
20题 | 可见光催化 合成有机物 | 有机物命名、结构简式推断、官能团与性质关系、反应成键分析、原子杂化类型、合成路线与方程式 | 有机 +结构 | 较难 |
通过以上研究可以明显看出,2023广东卷有以下特点:2022广东卷共21道题,其中选择题16道,44分;主观题5道,56分。而2023广东卷共20道,选择题16道,44分;主观题4道,减少了1道,分值仍为56分。2022广东卷,选择题中没有考查物质结构与性质的题目,20题是专门考查物质结构与性质的大题。2023广东卷,选择题14道,将电子排布规律、电负性、电离能、元素性质融合在一起进行了考查。物质结构与性质的考查还融入了工艺流程题、化学反应原理综合题以及有机化学基础的大题中。【例1】1.“高山流水觅知音”。下列中国古乐器中,主要由硅酸盐材料制成的是A.九霄环佩木古琴主要构成是木材,化学成分是纤维素;D.曾侯乙青铜编钟主要由合金材料制成。所以本题正确答案为C。【赏析】本题考查了化学与STSE及中华传统文化,是广东卷的保留题型。去年的广东卷,考查了兽骨、青铜器、纸张、液晶显示屏等相关内容。预计,明年的高考,此类试题仍将会有类似的考题出现。【例2】6.负载有Pt和Ag的活性炭,可选择性去除Cl-实现废酸的纯化,其工作原理如图1。下列说法正确的是C.Pt表面发生的电极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-D.每消耗标准状况下11.2L的O2,最多去除1 mol Cl-【解析】此装置为原电池。金属活动性Ag>Pt,所以Ag失电子形成Ag+,进而发生反应Ag++Cl-=AgCl↓,达到去除CI-的目的,负极的电极反应为:Ag+-e-+Cl-=AgCl↓。由于Ag失去电子,故Ag作负极,A错误;Ag失去的电子由负极Ag经活性炭流向正极Pt(不可能在溶液中传导电子),B正确;酸性条件下,正极发生得电子的反应,O2+4H++4e-=2H2O,C错误;由电子守恒可知,消耗O2和去除Cl-的定量关系为:O2~4Cl-,则消耗标准状况下11.2 L O2,可去除2 mol Cl-,故D错误。本题答案为B。【赏析】本题情境新颖,考查了原电池的基本原理。设问角度涵盖了电极的判断、电极反应的推断、电子的流向和物质之间的定量关系,考查了学生理解与辨析的关键能力。【例3】8.2022年诺贝尔化学奖授予研究"点击化学"的科学家。图2所示化合物是"点击化学"研究中的常用分子。关于该化合物,说法不正确的是【解析】该有机物含有苯环和碳碳叁键,能与氢气发生加成反应,A正确;该有机物含有羧基和酰胺键,分别能与1mol NaOH,反应,所以最多消耗2 mol NaOH, B错误;碳碳叁键能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,C正确;羧基显酸性,氨基显碱性,二者可以反应,D正确。【赏析】本题情境为2022年诺贝尔化学奖研究项目——“点击化学”研究项目的常用分子,属于学术探索情境。主要考查了有机物官能团结构与性质的关系,从关键能力上看,属于“分析与推测”层次。其中对氨基、酰胺基性质的考查,也体现了命题者对教材修订中新增内容的关注。其中氨基呈碱性的原因,从结构上看,是由于氨基中的氮原子有孤电子对,能结合质子(H+)而显示碱性。【例4】10.部分含Na或含Cu物质的分类与相应化合价关系如图4所示。下列推断不合理的是观察图4,c、d是同种元素的不同价态的碱,由于化合态的Na只有+1价,所以c→d的转化只能考虑Cu,则c为CuOH,d为Cu(OH)2,e为CuO。则c→d→e的转化存在。能与H2O反应生成c(NaOH)的可能是b(Na2O),也可能是Na或Na2O2,故B不正确;新制的d[Cu(OH)2]可用于检验葡萄糖的醛基,C正确;若b能与H2O反应生成O2,则b应为Na2O2,其结构中含有离子键和非极性共价键,故D正确。本题答案为B。【赏析】价类二维图是元素化合物相互转化关系的独特表现形式,体现了学习元素化合物的认识思路的结构化。运用价类二维图做试题情境,在高考命题实践中尚属首次。体现了广东卷命题专家团队命题的创新思路。试题较好地考查了学生“理解与辨析”、“分析与推测”的关键能力。【例5】13.利用活性石墨电极电解饱和食盐水,进行如图所示实验。闭合K1,一段时间后左侧为阳极,产生Cl2;右侧为阴极,产生H2,A错误;B项,产生的Cl2流向左侧到a处,使润湿的红色布条褪色是因为Cl2与水发生反应生成的HClO具有漂白性,B错误;C项,b处发生反应:Cl2+ 2I-= I2+2Cl-,生成的I2遇淀粉变蓝色,说明还原性I->Cl-,C错误;D项,断开K1,立刻闭合K2,则吸附在电极上的H2和Cl2将构成原电池,发生反应H2+Cl2=2HCl,电流表指针会发生偏转,D正确。【赏析】试题情境为学术探索情境,使电解食盐水产生的Cl2与润湿的红色布条反应以检验Cl2与H2O的反应的产物,用淀粉KI溶液检验Cl2的氧化性,用粘有NaOH浓溶液的棉花处理多余的Cl2,具有一定的综合性。D选项的设问角度非常新颖,考查学生对生成的两种气体吸附在电极上形成原电池的原理,对“归纳与论证”这一关键能力要求较高。反应历程(图6)中,M为中间产物。其它条件相同时,下列说法不正确是A.由图6可知,按催化剂I的实现历程,共有4个峰,每个峰顶部都是一个过渡态,所以由R转化为P,反应都经过4步完成;使用催化剂II,则按照虚线的历程,反应也经过四步完成,A选项正确;为放热反应。升高温度,平衡逆向移动,R的浓度增大,B选项正确;C.总反应速率由反应历程中最慢(活化能最高)的一步决定,由图可知使用催化剂II时反应历程中第一步活化能最高,速率最小。所以使用催化剂II时,反应体系达到平衡用时更长,故C选项错误;D.使用催化剂I时生成M快消耗慢,使用催化剂II时生成M慢而消耗M快。所以,使用I时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大,D选项正确。本题正确答案为C。【赏析】本题为学术探索情境,两种不同的催化剂都经历了四个过渡态,但每个分步反应的能垒不同。据此,对使用不同催化剂造成的速率差别和相同过渡态物种浓度大小的差别进行了考查,此外还考查了能垒大小对速率大小的影响。本题要求考生具有较强的信息获取能力,对关键能力中的理解与辨析、分析与推测都有所考查,是一道较高水平的试题。【例7】16.用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(图7),可实现大电流催化电解KNO3溶液制氨。工作时,H2O在双极膜界面处被催化解离成H+和OH-,有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是A.电解总反应:KNO3+3H2O = NH3·H2O+2O2↑+KOHB.每生成1 mol NH3·H2O双极膜处有9 mol的H2O解离C.电解过程中,阳极室中KOH的物质的量不因反应而改变D.相比于平面结构双极膜,“卯棒”结构可提高氨生成速率A选项:依题干信息,电解KNO3溶液制氨是此装置的作用。则与KNO3临近的a极为阴极,发生还原反应:NO3-+ 8e-+ 7H2O = NH3·H2O + 9OH-,此时负电荷过剩,双极膜中的H+向电极a迁移,中和生成的OH-维持电中性;b为阳极,发生氧化反应:4H2O - 8e-= 2O2↑ + 8H+,双极膜中的OH-向电极b迁移。电解总反应为:KNO3+ 3H2O = NH3·H2O +2O2↑ + KOH。A选项正确;B选项:由A选项分析可知,每生成1 mol NH3·H2O,两极得失电子均为8mol,所以双极膜处转移H+或OH-均为8 mol,需要解离8 molH2O。故B选项错误;C选项:电极b的反应为:4H2O - 8e-= 2O2↑ + 8H+,每转移8 mol电子会有8mol OH-迁移进阳极区,恰好中和电解产生的8 mol H+,KOH的物质的量保持不变。C选项正确;D.选项:相比于平面结构双极膜,“卯榫”结构接触面积更大,解离H2O更快,传递离子也更快,可提高氨生成速率,D选项正确。【赏析】本题的试题情境为学术探索情境,“卯榫”结构的双极膜对学生来说非常新颖。由于题目给定了装置的作用是“大电流催化电解KNO3溶液制氨”,所以试题的起点虽高,但落点却适度。从考查的关键能力上看,本题以电解原理的考查入手,深入考查了分析与推测这一关键能力。电解总反应的分析与书写难度较大,对“生成1 mol NH3·H2O双极膜处有多少物质的量的H2O解离”的考查也颇具难度。【小结】以上7个题目均为选择题,其中例1-例4为单选题,例5-例7为不固定选项的选择题。在2023广东卷的选择题中,还有8道试题相对来说比较常规,难度略小,限于本文篇幅,不做解析。以下,对主观题做逐一的研究,为了方便读者阅读,按照各小问分别做解析。【例8】17.(14分)化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式Q=cρV总·ΔT计算获得。(1)盐酸浓度的测定:移取20.00 mL待测液,加入指示剂,用0.5000 mol∙L−1NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液22.00 mL。①上述滴定操作用到的仪器有。
②该盐酸浓度为mol·L-1。
【解析】本题以中和热的测定为试题情境,本小问考查滴定的操作和定量计算。由于本滴定操作是用碱液滴定酸液,所有会用到锥形瓶和碱式滴定管即AD。
根据反应:NaOH + HCl = NaCl + H2O,酸碱的物质的量相等,则有:c(HCl)·V(HCl) =c(NaOH)·V(NaOH),代入数据求得c(HCl) = 0.5500 mol·L-1。
【赏析】试题情境中的热效应的测定,与教材所给的方法基本相同。本设问对中和滴定的考查中规中矩,仅涉及到仪器的选择和基本的计算,属于送分型。
(2)热量的测定:取上述NaOH溶液和盐酸各50.0 mL进行反应,测得反应前后体系的温度值(℃)分别为T₀、T₁,则该过程放出的热量为J(c和ρ分别取4.18J·g-1·℃-1、1.0 g·mL-1,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。
【解析】题干中给出了热量计算公式为Q=cρV总·ΔT,代入数据:
Q=4.18J·g-1·℃-1×100 mL×1.00g·mL-1(T1-T0)℃= 418 (T1– T0) J
【赏析】本设问要求计算放出多少热量,也属于知识的水平迁移,难度较小。
(3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放热反应Fe(s)+ CuSO₄(aq) == FeSO₄(aq) + Cu(s)的焓变ΔH(忽略温度对焓变的影响,下同)。实验结果见下表。
序号 | 反应试剂 | 体系温度/℃ |
反应前 | 反应后 |
i | 0.200 mol·L⁻¹ CuSO₄ 溶液100 mL | 1.20 g Fe粉 | a | b |
ii | 0.560 g Fe粉 | a | c |
②ΔH=(选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。【解析】n(CuSO4) = 0.200 mol·L⁻¹×100 mL×10-3L·mL⁻¹ = 0.0200 mol实验i:n(Fe) = 0.0214 mol;实验ii:n(Fe) = 0.0100 mol。则实验i反应进行的更充分,所以b>a.Q=cρV总·ΔT=4.18J·g-1·℃-1×1.00 g·mL-1×100 mL×(b-a)℃= 418 (b-a)J本实验中,0.0200 mol CuSO4完全反应,Fe粉过量,则计算焓变时考虑到放热为负和单位为kJ·moL-1,若按照实验ii的数据计算,则与i的区别在于温度差为(c-a),反应中消耗的:
n(CuSO4)=n(Fe) = 0.0100 mol,ΔH= -41.8(c-a) kJ·moL-1
【赏析】本设问需要选用表格中的所给数据,其中1.20 g Fe粉与100 mL 0.200 mol·L⁻¹ CuSO₄溶液反应后,Fe粉过量,而0.560Fe粉与100 mL 0.200 mol·L⁻¹ CuSO₄溶液反应后,Fe粉不足,需要考生分析推测才能区分两组实验温度的差别,并选择正确的数据进行焓变的计算。在由计算得出反应放出多少热量后,转化成焓变还需要经历两个思维跨度:一是转化成每摩尔Fe参与反应后,放出多少热量;二是焓变的符号正负——放热为负。这一问,难度较大,对学生的“理解与辨析、分析与推测、归纳与论证”的能力要求较高。
(4)乙同学也借鉴(2)的方法,测量反应A: Fe(s)+ Fe2(SO4)3(aq) == 3FeSO₄(aq)的焓变。
查阅资料配制Fe2(SO4)3溶液时需加入酸。加酸的目的是。
提出猜想Fe粉与Fe2(SO4)3溶液混合,在反应A进行的过程中,可能存在Fe粉和酸的反应。
验证猜想用pH试纸测得Fe2(SO4)3溶液的pH不大于1;向少量Fe2(SO4)3溶液中加入Fe粉,溶液颜色变浅的同时有气泡冒出,说明存在反应A和(用离子方程式表示)。
实验小结猜想成立,不能直接测反应A的焓变。
教师指导鉴于以上问题,特别是气体生成带来的干扰,需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。
优化设计乙同学根据相关原理,重新设计了优化的实验方案,获得了反应A的焓变。
该方案为。
【解析】由于Fe3+易水解,配制Fe₂(SO₄)₃溶液时加酸的目的是:抑制Fe3+水解。除了主反应A外,还存在的反应的离子方程式为:Fe +2H+= Fe2++ H2↑。由于此反应也会放热,所以用这种方案测定焓变将引起较大的误差,不可行。
鉴于“教师指导”中提到“要设计无气体生成的方案”,所以可做如下的设计:用一定物质的量的铜与含一定量Fe2(SO4)3的溶液混合,充分反应后测量反应热,计算出反应Cu(s)+Fe₂(SO₄)₃(aq)=2FeSO₄(aq)+CuSO4(aq)的焓变为ΔH1,而反应Fe(s) + CuSO₄(aq) == FeSO₄(aq) + Cu(s)的焓变ΔH已经在(3)②中求得,根据盖斯定律,则反应Fe(s) + Fe₂(SO₄)₃(aq) = 3FeSO₄(aq)的焓变=ΔH1+ΔH。
【赏析】本设问中加酸抑制水解的难度不大,分析副反应也很基础。按照教师指导中的提示,设计两步反应根据盖斯定律设计实验方案,具有创新性,难度很大。这种设问,也是区分高水平段考生所必须的,其中的文字表达对学生也提出了较高的要求。这一设问,不失为本道试题的亮点。最后一问,则比较常规,属于送分的设问。
(5)化学能可转化为热能,写出其在生产或生活中的一种应用。
【解析】本设问具有开放性,如煤气做燃料、利用铝热反应焊接钢轨等均为化学能转化为热能的应用。
【赏析】本设问体现了对化学社会价值和学科本质价值的考查。
综上,本试题的情景源于教材,设问由易到难,第(4)问独具特色,具有创新性,是一道难得的综合实验题。
【例9】18.(14分)Ni、Co均是重要战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Al3+、Mg2+)中,利用氨浸工艺可提取Ni、Co,并获得高附加值化工产品。工艺流程如下:
已知:氨性溶液由NH3·H2O、(NH4)2SO3和(NH4)2CO3配制。常温下,Ni2+、Co2+、Co3+与NH3形成可溶于水的配离子;lgKb(NH3·H2O)= - 4.7;Co(OH)2易被空气氧化为Co(OH)3;部分氢氧化物的Ksp如下表。氢氧化物 | Co(OH)2 | Co(OH)3 | Ni(OH)2 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
Ksp | 5.9×10-15 | 1.6×10-44 | 5.5×10-16 | 1.3×10-33 | 5.6×10-12 |
【解析】MgO为碱性氧化物,能与水反应生成碱,化学方程式为:MgO + H2O = Mg(OH)2【赏析】本试题情境包含生产环保情境和学术探索情境,对工艺流程和物质结构与性质做了综合考查,试题阅读量较大,信息丰富,给学生答题带来了不小的挑战。题目共有6个设问,由易到难分布,具有一定的梯度。本设问为送分题,提醒考生Mg(OH)2为中强碱,虽然难溶于水,却依然可以用活性MgO与H2O反应制得。(2)常温下,pH = 9.9的氨性溶液中,c(NH3·H2O)c(NH4+) (填“>” “<”或“=”)。【解析】已知lgKb(NH3·H2O)= - 4.7,则Kb(NH3·H2O)=10-4.7;pH = 9.9,则c(H+)=10-9.9,c(OH-)=10-4.1,根据NH3·H2O的电离平衡常数关系可得:【赏析】本设问的情境为学术探索情境,c(NH3·H2O)和c(NH4+)的定量关系由NH3·H2O的电离平衡常数决定。此外,水溶液中水的离子积常数的应用也在考查之列,对于学生的分析与推测这一关键能力的要求较高。(3)“氨浸”时,由Co(OH)3转化为Co[(NH3)6]2+的离子方程式为。【解析】通过氨浸,使Co(OH)3沉淀通过配合反应转化成可溶的Co[(NH3)6]2+,不容忽视的是,氨性溶液中的(NH4)2SO3中的SO32-具有还原性,是使得Co由+3价转化为+2价的原因,反应的离子方程式为:2Co(OH)3+ 12 NH3·H2O + SO32-= 2Co[(NH3)6]2++ SO42-+13H2O+4OH-由于溶液中含有较大浓度的NH4+,会与OH-反应生成NH3·H2O,所以离子方程式也可以写作:2Co(OH)3+ 8 NH3·H2O + 4 NH4++ SO32-= 2Co[(NH3)6]2++ SO42-+13H2O。【赏析】本设问考查陌生离子方程式的书写,难度较大。正确书写的关键在于Co3+和SO32-之间的氧化还原反应和如何应用电荷守恒法配平离子方程式。解题至此,尚不需要对流程中各个操作的细节作细致的分析。这也给我们一个启示,在解答工艺流程题时,不必一开始就对流程的细节作详细的分析,而是应该结合设问,具体问题具体分析,需要回头看流程时再去探寻。(4)(NH4)2CO3会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中,出现了NH4Al(OH)2CO3的明锐衍射峰。①NH4Al(OH)2CO3属于(填“晶体”或“非晶体”)。②(NH4)2CO3提高了Ni、Co的浸取速率,其原因是____。【解析】由于X射线衍射图谱中,出现了NH4Al(OH)2CO3的明锐衍射峰,说明该物质的结构有规律排列,属于晶体。滤泥中有Co(OH)2、Co(OH)3、Ni(OH)2、Al(OH)3,其中的Al(OH)3为胶状物,(NH4)2CO3会使滤泥中的Al(OH)3转化为疏松分布的棒状颗粒物,增大Co(OH)2、Co(OH)3、Ni(OH)2与NH3·H2O接触面积,从而提高Ni、Co的浸取速率。此外,(NH4)2CO3的存在,使得NH4+的浓度增大,抑制NH3·H2O的电离,增大NH3的浓度,有利于配合反应的发生。【赏析】本设问,通过X射线衍射图谱中,出现了明锐衍射峰说明物质结构,可判断NH4Al(OH)2CO3的结构成有规则排列,体现晶体特征,这是基础性的考查。(NH4)2CO3提高浸取速率的原因,在题干中也有所提示。这对考生信息获取能力的要求较高。②由CoCl2可制备AlxCoOy晶体,其立方晶胞如图8。Al与O最小间距大于Co与O最小间距,x、y为整数,则Co在晶胞中的位置为___;晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为。【解析】“析晶”是从饱和NiCl2溶液中析出NiCl2·4H2O的过程,为防止Ni2+水解,并增大溶液中Cl-的浓度,通入的气体应为HCl.观察晶胞,三种粒子数量之比为1:1:3,则面心的粒子必定为O;设晶胞参数为am,顶点距面心的距离为体心距面心的距离为根据“Al与O最小间距大于Co与O最小间距”可以判断Co在晶胞中的位置为体心。观察晶胞,Al在顶点,1个晶胞与之最近的O在晶胞的面心,有3个;1个Al周边有8个晶胞,但O在面心,被两个晶胞公用。所以晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为3×8×1/2=12。
【赏析】本设问,析晶中通入的气体应该有两个性质:一能抑制Ni2+的水解,二不能引入新杂质,当然增加Cl-浓度,也有利于析晶。本设问考查了学生的分析与推测能力。
对晶胞分析的考查比较常规,考查了“均摊法”的应用,对学生空间想象力的考查也比较到位。
(6)①“结晶纯化”过程中,没有引入新物质。晶体A含6个结晶水,则所得HNO3溶液中n(HNO3)与n(H2O)的比值,理论上最高为
②“热解”对于从矿石提取Ni、Co工艺的意义,在于可重复利用HNO3和(填化学式)。
【解析】硝酸浸取液中含有含Ni2+、Co2+、Al3+、Mg2+,加入MgO调节pH=9.0后,Mg2+进入滤液1中,则晶体A为Mg(NO3)2·6H2O,晶体A热解的反应可以表示为:
Mg(NO3)2·6H2O = MgO + 2 HNO3+5H2O,则所得HNO3溶液中n(HNO3)与n(H2O)的比值,理论上最高为5:2=2.5.
热解反应中,生成的MgO可以循环利用。则“热解”对于从矿石提取Ni、Co工艺的意义,在于可重复利用HNO3和MgO。
【赏析】本设问,定量考查了Mg(NO3)2·6H2O分解的化学反应,对工艺流程中的循环物质利用也做了考查,体现了绿色化学和环保的理念,弘扬了化学的学科价值和社会价值,具有很好的导向性。
本题试题情境新颖,设问巧妙,难度适中,凸显了基础性、综合性、应用性和创新性,是一道高水平的试题。