专题23 物质结构与性质综合题
3年真题
考点分类 三年考情(2024-2026) 命题规律
物质结构与性质综合题 2026江苏(1题)、2026北京(1题)、2026山东(1题)、2026湖南(1题)、2026河南(1题)、2026黑吉辽蒙(1题)、2026浙江1月(1题)、2025天津(1题)、2025海南(1题)、2025浙江6月(2题)、2025山东(1题)、2025广东(1题)、2025北京(1题)、2025河南(1题)、2025安徽(1题)、2025浙江1月(1题)、2024天津(1题)、2024重庆(1题)、2024海南(1题)、2024北京(1题)、2024湖南(1题)、2024浙江6月(1题)、2024山东(1题)、2024全国甲卷(1题)、2024浙江1月(1题) · 情境设置:联系碳循环、能源、材料、环境治理及资源回收等真实问题。
· 考查重点:覆盖原子结构、周期律、化学键、配合物、晶体结构与性质,兼顾元素化合物综合分析。
· 命题趋势:图表、晶胞和流程融合,突出结构决定性质、定性与定量结合,强化信息提取和迁移应用。
1.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)某工厂利用镍矿(主要成分为NiS,含少量Fe2O3和CuS)制备超细镍粉,物质转化流程如下(部分反应条件已略去):
已知:①滤液1中镍以Ni(NH3)62+形式存在,硫以SO42?和少量S2O32?形式存在;
②“部分蒸氨”时c(NH3)减小,Ni(NH3)62+转化为Ni(NH3)x2+,x=1~5。
回答下列问题:
(1)依据核外电子排布,Ni元素位于周期表 区。
(2)“氧压氨浸”时,加压的目的是 ,NiS转化为Ni(NH3)6SO4的化学方程式为 。
(3)滤液1中铜的主要存在形式为 (填离子符号)。气体a为 (填化学式)。
(4)“转化”步骤通入足量氧气充分氧化滤液2中剩余的S2O32?,该步骤无沉淀产生,则理论上每转化1molS2O32?消耗O2的物质的量为 mol。
(5)滤液3浓缩结晶得到的 (填化学式)可用于生成化肥。
(6)近似条件下,不同Ni(NH3)xSO4溶液中二价镍[Ni(II)]浓度随“还原”步骤时间的变化如图。为提高Ni(II)的还原速率和转化率,x应选择 (填“2”或“≥3”)。
已知酸性条件不利于“还原”步骤,解释Ni(NH3)2+还原程度较低而Ni(NH3)22+还原程度较高的原因: (结合离子方程式作答)。
【答案】(1)d?????(2)① 增大氧气的溶解度(或浓度),加快反应速率????② NiS+2O2+6NH3·H2O=[Ni(NH3)6]SO4+6H2O?????(3)① [Cu(NH3)4]2+????② NH3?????(4)2?????(5)(NH4)2SO4?????(6)① 2????② Ni(NH3)2+被还原时发生反应:[Ni(NH3)]2++H2?=?Ni+NH4++H+,溶液呈酸性,不利于“还原”步骤;而Ni(NH3)22+被还原时发生反应:[Ni(NH3)2]2++H2?=?Ni+2NH4+,不会生成游离的H+,因此还原程度较高?????
【解析】镍矿的主要成分为NiS,含少量Fe2O3和CuS,在“氧压氨浸”操作中通入空气、加入氨水,生成Ni(NH3)62+、[Cu(NH3)4]2+,浸渣为Fe2O3;“部分蒸氨”时挥发逸出的气体为氨气NH3,c(NH3)减小,Ni(NH3)62+转化为Ni(NH3)x2+,[Cu(NH3)4]2+转化为CuS沉淀;向滤液2中通入足量O2,将滤液2中剩余的S2O32?充分氧化为SO42?,最后通过H2还原,得到Ni粉,滤液3中的主要成分为硫酸铵;
(1)Ni是28号元素,价电子排布为3d84s2,根据周期表分区规则,属于d区。
(2)加压可增大氧气的溶解度,提高O2浓度,加快浸出速率,提升镍的浸出率;NiS与氧气、氨水反应生成Ni(NH3)6SO4,根据电子守恒、原子守恒可知化学方程式为