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高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1江蘇省南京市六校聯(lián)合體2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期5月期中考試試題可能用到的相對原子質(zhì)量H1C12O16Ca40單項選擇題:共14小題,每題3分,共42分。每題只有一個選項符合題意。1.黨的二十大報告“點贊”這些科技創(chuàng)新——載人航天、探月探火、深海深地探測、超級計算等重大成果,標(biāo)志我國進入了創(chuàng)新型國家行列。下列說法正確的是()A.潛水器“奮斗者”號使用的碳纖維材料是有機高分子材料B.制造潛水器載人球艙的鈦合金比純金屬鈦具有更高的強度、韌性和熔點C.用于制造載人飛船上太陽能電池板的半導(dǎo)體材料主要成分為SiO2D.天和核心艙的霍爾發(fā)動機燃料原子核中含77個中子〖答案〗D〖解析〗【詳析】A.碳纖維為碳的單質(zhì),屬于無機物,是一種無機非金屬材料,A錯誤;B.鈦合金比純金屬鈦具有更高的強度、韌性,熔點低于純金屬,B錯誤;C.太陽能電池板的半導(dǎo)體材料主要成分為Si,C錯誤;D.原子核中含131-54=77個中子,D正確?!即鸢浮竭xD。2.反應(yīng)可用于石油開采。下列說法正確的是()A.H2O的結(jié)構(gòu)式 B.N2的電子式C.Na+和Cl-具有相同的電子層結(jié)構(gòu) D.NH4Cl中只含有離子鍵〖答案〗A〖解析〗【詳析】A.H2O分子中O原子與2個H原子通過2個H-O鍵結(jié)合,鍵角是104.3°,三個原子不在同一直線上,所以其結(jié)構(gòu)式是,A正確;B.N原子最外層有5個電子,2個N原子通過三對共用電子對結(jié)合,從而使分子中各個原子都達到最外層8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其電子式為:,B錯誤;C.Na+是Na原子失去最外層1個電子形成的,Na+核外電子排布是2、8;Cl-是Cl原子獲得1個電子形成的,Cl-核外電子排布是2、8、8,所以Na+和Cl-具有不同的電子層結(jié)構(gòu),C錯誤;D.NH4Cl是鹽,屬于離子化合物,與Cl-之間以離子鍵結(jié)合,在中N、H原子之間以N-H共價鍵結(jié)合,故NH4Cl中含有離子鍵、共價鍵,D錯誤;故合理選項是A。3.下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是()A.硝酸見光易分解,可用于制氮肥B.氫氟酸具有弱酸性,可用于蝕刻玻璃C.二氧化硫有還原性,可用作葡萄酒的抗氧化劑D.石英坩堝耐高溫,可用來加熱熔化燒堿、純堿等固體〖答案〗C〖解析〗【詳析】A.硝酸含有氮元素,能制取含有氮元素的氮肥,A不符合題意;B.氫氟酸能和二氧化硅反應(yīng),可用于蝕刻玻璃,B不符合題意;C.二氧化硫有還原性,可用作葡萄酒的抗氧化劑,防止酒被氧化,C符合題意;D.氫氧化鈉、純堿等物質(zhì)能和二氧化硅反應(yīng),故石英坩堝不可用來加熱熔化燒堿、純堿等固體,D不符合題意;故選C。4.由于化石燃料的長期大量消耗,傳統(tǒng)能源逐漸枯竭,而人類對能源的需求量越來越高,氫能源和化學(xué)電源的開發(fā)與利用成為全球發(fā)展的重要問題。以太陽能為熱源,熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、環(huán)保獲取氫能源的方法,其反應(yīng)過程如下:已知反應(yīng)1:反應(yīng)2:反應(yīng)3:下列說法錯誤的是()A.該過程實現(xiàn)了將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.該過程降低了水分解制氫反應(yīng)的活化能,可加快反應(yīng)速率C.熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水的總反應(yīng)為D.升高熱源溫度可使上述三個反應(yīng)的平衡常數(shù)均增大〖答案〗D〖解析〗〖祥解〗【詳析】由圖可知,總反應(yīng)為2H2O=2H2+O2,該過程中利用太陽能使化學(xué)反應(yīng)發(fā)生,實現(xiàn)了將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故A正確;B.該過程利用和作催化劑,改變反應(yīng)進行途徑,降低了水分解制氫反應(yīng)的活化能,可加快反應(yīng)速率,故B正確;C.反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)3得,即是,故C正確;D.由于反應(yīng)Ⅰ是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,而反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ是吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動,平衡常數(shù)增大,故D錯誤;故選D。5.水合肼(N2H4·H2O)是重要的氫能源穩(wěn)定劑,其制備的反應(yīng)原理為NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl。下列裝置和操作不能達到實驗?zāi)康牡氖牵ǎ〢.在裝置甲的圓底燒瓶中加入堿石灰制取NH3B.用裝置乙作為反應(yīng)過程的安全瓶C.制備水合肼時從裝置丙的b口通入NH3D.用裝置丁吸收反應(yīng)中過量的NH3〖答案〗C〖解析〗〖祥解〗【詳析】A.濃氨水遇堿放出氨氣,在裝置甲的圓底燒瓶中加入堿石灰制取NH3,故A正確;B.氨氣易溶于水,為防止倒吸,裝置乙作為反應(yīng)過程的安全瓶,故B正確;C.氨氣密度比空氣小,為有利于氨氣和NaClO溶液反應(yīng),制備水合肼時從裝置丙的a口通入NH3,故C錯誤;D.氨氣會污染環(huán)境,用裝置丁吸收反應(yīng)中過量的NH3,并能防倒吸,故D正確;〖答案〗選C。6.祖母綠(主要成分)被稱為寶石之王,與其相似的天然綠色寶石有螢石[主要成分]、磷灰石[主要成分]。下列說法正確的是()A.半徑大?。?B.氧化性強弱:C.熱穩(wěn)定性強弱: D.堿性強弱:〖答案〗C〖解析〗【詳析】A.電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,則氧離子的離子半徑大于鋁離子,故A錯誤;B.元素的非金屬性越強,單質(zhì)的氧化性越強,氟元素的非金屬性強于氧元素,則氟氣的氧化性強于氧氣,故B錯誤;C.元素的非金屬性越強,氫化物的穩(wěn)定性越強,磷元素的非金屬性強于硅元素,則磷化氫的穩(wěn)定性強于硅化氫,故C正確;D.元素的金屬性越強,最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強,鈣元素的金屬性強于鋁元素,則氫氧化鈣的堿性強于氫氧化鋁,故D錯誤;故選C。7.在給定條件下,下列選項所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是()A.SiO2SiCl4Si B.FeFe3O4FeC.Al2O3AlAl(OH)3 D.HClOCl2Ca(ClO)2〖答案〗B〖解析〗【詳析】A.二氧化硅和鹽酸不反應(yīng),A錯誤;B.鐵和水蒸氣高溫反應(yīng)生成四氧化三鐵,四氧化三鐵和鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成Fe,B正確;C.鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉,C錯誤;D.次氯酸見光分解為氧氣,不能生成氯氣,D錯誤;故〖答案〗選B。8.氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法不正確的是()A.自然固氮、人工固氮都是將轉(zhuǎn)化為B.侯氏制堿法以、、、為原料制備和C.工業(yè)上通過催化氧化等反應(yīng)過程生產(chǎn)D.多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”〖答案〗A〖解析〗【詳析】A.自然固氮是將N2轉(zhuǎn)化為含氮化合物,不一定是轉(zhuǎn)化為NH3,比如大氣固氮是將N2會轉(zhuǎn)化為NO,A錯誤;B.侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4Cl,反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2O+NH3+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,B正確;C.工業(yè)上通過NH3催化氧化等反應(yīng)過程生產(chǎn)HNO3,相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式為4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=4HNO3,C正確;D.氮元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài),多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”,D正確;故選A。9.對于反應(yīng)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH=-116.4kJ·mol-1,下列說法正確的是()A.該反應(yīng)能夠自發(fā)的原因是ΔS>0B.工業(yè)上使用合適的催化劑可提高NO2的生產(chǎn)效率C.升高溫度,該反應(yīng)v(逆)增大,v(正)減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動D.2molNO(g)和1molO2(g)中所含化學(xué)鍵能總和比2molNO2(g)中大116.4kJ·mol-1〖答案〗B〖解析〗【詳析】A.根據(jù)自由能公式,當(dāng)反應(yīng)能夠自發(fā),該反應(yīng)的△H<0,△S<0,A錯誤;B.催化劑可加快反應(yīng)速率,縮短生產(chǎn)時間,從而可以提高NO2的生產(chǎn)效率,B正確;C.升高溫度,v(逆)、v(正)增大,但平衡向吸熱反應(yīng)方向移動即逆反應(yīng)方向移動,C錯誤;D.根據(jù),△H<0,得到2molNO(g)和1molO2(g)中所含化學(xué)鍵能總和比2molNO2(g)中所含化學(xué)鍵能總和小116.4kJ?mol?1,D錯誤。故選B。10.實驗室以含鋅廢液(主要成分為ZnSO4,含少量的Fe2+、Mn2+)為原料制備ZnCO3·2Zn(OH)2的實驗流程如下:下列說法正確的是()A.過二硫酸鈉(Na2S2O8)中硫元素的化合價為+7價B.氧化除錳后的溶液中存在:Na+、Zn2+、Fe2+、C.調(diào)節(jié)pH時試劑X可以選用Zn、ZnO、ZnCO3等物質(zhì)D.沉鋅時的離子方程式為3Zn2++6=ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O〖答案〗D〖解析〗〖祥解〗由題給流程可知,向含鋅廢液中加入過二硫酸鈉溶液,將溶液中亞鐵離子氧化為鐵離子,錳離子氧化為二氧化錳,過濾得到二氧化錳和濾液1;向濾液1中加入氧化鋅或碳酸鋅等調(diào)節(jié)溶液pH,將鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,過濾得到氫氧化鐵和濾液2;向濾液2中加入碳酸氫銨溶液,將鋅離子轉(zhuǎn)化為ZnCO3·2Zn(OH)2沉淀,過濾得到濾液和ZnCO3·2Zn(OH)2。【詳析】A.過二硫酸鈉中含有過氧鏈,分子中硫元素的化合價為+6價,故A錯誤;B.由分析可知,氧化除錳后的溶液中存在的離子為Na+、Zn2+、Fe3+、,故B錯誤;C.溶液中鐵離子能與鋅反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化鋅,所以調(diào)節(jié)溶液pH時試劑X不能選用鋅,故C錯誤;D.沉鋅時發(fā)生的反應(yīng)為溶液中鋅離子與碳酸氫根離子反應(yīng)生成ZnCO3·2Zn(OH)2沉淀、二氧化碳和水,反應(yīng)的離子方程式為3Zn2++6=ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O,故D正確;故選D。11.室溫下進行下列實驗,根據(jù)實驗操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是()選項實驗操作和現(xiàn)象結(jié)論A向溶有SO2的BaCl2溶液中通入氣體X,出現(xiàn)白色沉淀氣體X一定具有強氧化性B某溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,無現(xiàn)象,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成溶液中一定含有Cl-C向Na2CO3溶液中加入鹽酸,將產(chǎn)生的氣體直接通入硅酸鈉溶液中,產(chǎn)生白色膠狀沉淀硅酸酸性:鹽酸>碳酸>硅酸D向5mL0.1mol/LFeCl3溶液中滴加1mL0.1mol/LKI溶液,再滴加幾滴KSCN溶液,觀察溶液顏色變化FeCl3和KI反應(yīng)為可逆反應(yīng)〖答案〗B〖解析〗【詳析】A.溶有SO2的BaCl2溶液中通入氣體X,出現(xiàn)白色沉淀,該沉淀可能是BaSO3或BaSO4,通入的氣體可能是NH3或Cl2等,氣體X不一定具有強氧化性,A錯誤;B.加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,無現(xiàn)象,說明沒有,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,則證明有Cl-存在,B正確;C.鹽酸具有揮發(fā)性,反應(yīng)產(chǎn)物中有HCl存在,直接通入硅酸鈉溶液中,無法證明碳酸與硅酸酸性強弱,C錯誤;D.2mol氯化鐵與1molKI反應(yīng),溶液中滴加溶液,氯化鐵過量,再滴加幾滴KSCN溶液,溶液變紅是由于過量氯化鐵電離出Fe3+與SCN-反應(yīng),不能說明和KI反應(yīng)為可逆反應(yīng),D錯誤;故選B。12.NH3催化還原NO是重要的煙氣脫硝技術(shù),其反應(yīng)過程與能量關(guān)系如圖;研究發(fā)現(xiàn)在以Fe2O3為主的催化劑上可能發(fā)生的反應(yīng)過程如圖.下列說法正確的是()A.NH3催化還原NO為吸熱反應(yīng)B.過程Ⅰ中NH3斷裂非極性鍵C.過程Ⅱ中NO為氧化劑,F(xiàn)e2+為還原劑D.脫硝的總反應(yīng)為:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)〖答案〗D〖解析〗【詳析】A.根據(jù)圖象,反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,為放熱反應(yīng),故NH3催化還原NO為放熱反應(yīng),故A錯誤;B.NH3斷裂的是N-H極性鍵,故B錯誤;C.NO→N2,化合價由+2→0,化合價降低,得電子作氧化劑,F(xiàn)e2+在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化,故作催化劑,故C錯誤;D.由圖象知,脫硝的總反應(yīng)為:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g),故D正確;故選D。13.甲酸(HCOOH)在Pd/C催化劑表面催化釋氫的機理如圖所示。已知第一步與第三步是快反應(yīng),第二步是慢反應(yīng)。下列說法正確的是()A.第一步與第二步斷裂的化學(xué)鍵相同B.HCOOH→CO2+H2的反應(yīng)速率由第一步和第三步?jīng)Q定C.使用更高效的催化劑,該總反應(yīng)的ΔH將變大D.用氘化甲酸(HCOOD或DCOOH)代替HCOOH,得到的是HD和CO2〖答案〗D〖解析〗【詳析】A.結(jié)合圖示可知,第一步斷裂氧氫鍵,第二步斷裂碳氫鍵,斷裂的化學(xué)鍵不同,故A錯誤;B.已知第一步與第三步是快反應(yīng),第二步是慢反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速率由慢反應(yīng)決定,所以反應(yīng)HCOOH→CO2+H2的速率由第二步?jīng)Q定,故B錯誤;C.催化劑能夠改變反應(yīng)速率,但不影響焓變,所以使用更高效的催化劑,該總反應(yīng)的△H不變,故C錯誤;D.催化分解的最終產(chǎn)物是H2和CO2,由圖可知甲酸中的兩個氫結(jié)合生成H2,因此其中一個氫原子換成氘原子后,是生成了HD,故D正確;
故選:D。14.為了模擬汽車尾氣的凈化,向密閉容器中投入一定量的CO和O2,在催化劑(Ⅰ型、Ⅱ型)和不同溫度條件下發(fā)生反應(yīng):2CO(g)+O2(g)2CO2(g),反應(yīng)進行相同時間(ts),測得CO轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線如圖所示。下列說法不正確的是()A.該反應(yīng)在a、b二點對應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系:Ka>KbB.c點轉(zhuǎn)化率出現(xiàn)突變的可能原因是溫度升高催化劑失去了催化活性C.其它條件不變,溫度相同(低于50℃)CO平衡轉(zhuǎn)化率:陰影部分I型Ⅱ型D.已知50℃、ts時容器中O2濃度為0.01mol?L-1,該溫度下反應(yīng)平衡常數(shù)為〖答案〗C〖解析〗〖祥解〗2CO(g)+O2(g)CO2(g)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡時升溫平衡逆向移動,CO轉(zhuǎn)化率降低;c點降解率出現(xiàn)突變的原因可結(jié)合催化劑的催化效率分析?!驹斘觥緼.由上述圖象可知,在溫度低于50℃時,I型催化劑的效率高于II型,b點時達到化學(xué)平衡狀態(tài),后升高溫度,平衡逆向移動,故該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度越低,平衡常數(shù)越大,a點溫度低于b點,故Ka>Kb,故A正確;B.c點降解率出現(xiàn)突變的原因可能是溫度升高后催化劑失去活性失效,故B正確;C.催化劑不影響平衡轉(zhuǎn)化率,在溫度相同時,平衡轉(zhuǎn)化率:I型=Ⅱ型,故C錯誤;D.設(shè)CO和O2的起始濃度為n,列三段式如下:平衡時O2的濃度為0.01mol/L,即n=0.5nx=0.01,解得:n=mol/L,則計算出平衡時c(CO)=n-nx=mol/L,c(CO2=nx=mol/L;K==,故D正確?!即鸢浮竭xC。非選擇題:共4題,共58分15.俄烏兩國都是產(chǎn)糧大國,2022年2月至今兩國沖突導(dǎo)致世界糧食供應(yīng)緊張。羰基硫(COS)是一種糧食熏蒸劑,能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。在容積不變的密閉容器中,將CO和H2S混合加熱并達到下列平衡:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)。(1)已知COS結(jié)構(gòu)與CO2相似,COS的電子式為_______。若反應(yīng)前CO的物質(zhì)的量為10mol,達到平衡時CO的物質(zhì)的量為8mol,且化學(xué)平衡常數(shù)為0.1,下列說法正確的是_______(填字母)。a.增大壓強,化學(xué)平衡正向移動b.增大CO濃度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小c.反應(yīng)前H2S的物質(zhì)的量為7mold.達到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為20%(2)在不同溫度下達到化學(xué)平衡時,H2S的轉(zhuǎn)化率如圖所示,則該反應(yīng)是_______(填“吸熱”或“放熱”)。(3)增大c(H2S)/c(CO)的值,可以_______(填“增大”或“減小”)CO的轉(zhuǎn)化率。工業(yè)上H2S尾氣的處理方法中,克勞斯法是將三分之一H2S氧化為SO2,再在轉(zhuǎn)化爐中將剩下的H2S轉(zhuǎn)化為S單質(zhì),寫出轉(zhuǎn)化爐中反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。實驗室中H2S氣體常用過量的氫氧化鈉溶液吸收,寫出反應(yīng)的離子方程式_______?!即鸢浮剑?)①.②.cd(2)放熱(3)①增大②.2H2S+SO2=3S+2H2O③.H2S+2OH-=2H2O+S2-〖解析〗【小問1詳析】已知COS結(jié)構(gòu)與CO2相似,根據(jù)CO2的電子式可知,COS的電子式為:,若反應(yīng)前CO的物質(zhì)的量為10mol,達到平衡時CO的物質(zhì)的量為8mol,且化學(xué)平衡常數(shù)為0.1,a.已知反應(yīng)CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)前后氣體的體積保持不變,故增大壓強,化學(xué)平衡不移動,a錯誤;b.增大CO濃度,正反應(yīng)速率瞬間增大,平衡正向移動,生成物濃度逐漸增大,導(dǎo)致逆反應(yīng)速率也逐漸增大,b錯誤;c.若反應(yīng)前CO物質(zhì)的量為10mol,達到平衡時CO的物質(zhì)的量為8mol,且化學(xué)平衡常數(shù)為0.1,設(shè)反應(yīng)前H2S物質(zhì)的量為xmol,容器體積為VL,列三段式計算如下:,K===0.1解得x=7,反應(yīng)前H2S的物質(zhì)的量為7mol,c正確;d.達到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為×100%=20%,d正確;故〖答案〗為:;cd;【小問2詳析】由題干圖像信息可知,升高溫度,硫化氫轉(zhuǎn)化率減小,即升高溫度,平衡逆向移動,則該反應(yīng)是放熱反應(yīng),故〖答案〗為:放熱;【小問3詳析】增大的值,相當(dāng)于提高H2S的濃度,導(dǎo)致平衡正向移動,CO的轉(zhuǎn)化率將增大,工業(yè)上H2S尾氣的處理方法中,克勞斯法是將三分之一H2S氧化為SO2,反應(yīng)爐中的反應(yīng):2H2S(g)+3O2(g)═2SO2(g)+2H2O(g),再在轉(zhuǎn)化爐中將剩下的H2S轉(zhuǎn)化為S單質(zhì),轉(zhuǎn)化爐中反應(yīng)的化學(xué)方程式2H2S(g)+SO2(g)=3S(g)+2H2O(g),克勞斯工藝中獲得氣態(tài)硫黃的總反應(yīng):2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g),實驗室中H2S氣體常用過量的氫氧化鈉溶液吸收,生成硫化鈉和水,反應(yīng)的離子方程式:H2S+2OH-=2H2O+S2-,故〖答案〗為:增大;2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g);H2S+2OH-=2H2O+S2-。16.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型的污水處理劑,可用于去除水體中的As(Ⅲ)。已知:K2FeO4微溶于水,在酸性或中性溶液中迅速氧化H2O產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定,在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解。(1)K2FeO4的制備:具體工藝流程如下:①i中H2O2的作用是_______。②ii中反應(yīng)的離子方程式為_______。③iii中反應(yīng)說明溶解度:Na2FeO4_______K2FeO4(填“>”或“<”)。(2)K2FeO4的性質(zhì):①將K2FeO4固體溶于蒸餾水中,有少量無色氣泡產(chǎn)生,經(jīng)檢驗為O2,液體有丁達爾效應(yīng)。②將K2FeO4固體溶于濃KOH溶液中,放置2小時無明顯變化。③將K2FeO4固體溶于硫酸中,產(chǎn)生無色氣泡的速率明顯比①快。K2FeO4的氧化性與溶液pH的關(guān)系是_______。(3)K2FeO4的應(yīng)用:某水樣中As元素主要以As(Ⅲ)存在,As(Ⅲ)可被K2FeO4氧化為As(Ⅴ),再通過Fe(Ⅲ)吸附去除。①K2FeO4對水中As元素的去除率隨pH變化如圖所示,當(dāng)pH大于7時,As去除率迅速下降的原因是_______。②FeCl3也能去除水中As。pH=6.5時,加入FeCl3或K2FeO4后水中鐵濃度對As去除率的影響如圖所示,鐵濃度相同,使用K2FeO4時As去除率比使用FeCl3時高的原因是_______?!即鸢浮剑?)①.氧化(氧化劑)②.③.>(2)pH越小,氧化性越強(3)①.堿性條件下,氧化As(Ⅲ)的速率減慢;溶液中用于吸附的的量減少②.將As(Ⅲ)氧化為As(Ⅴ),As(Ⅴ)比As(Ⅲ)更容易被吸附去除〖解析〗〖祥解〗將硫酸亞鐵與酸性過氧化氫溶液反應(yīng),得到硫酸鐵,硫酸鐵與氫氧化鈉、次氯酸鈉混合液發(fā)生氧化還原反應(yīng),得到高鐵酸鈉,再加入飽和氫氧化鉀溶液,可以到到高鐵酸鉀粗品,然后得到純品?!拘?詳析】①i中是Fe2+和酸性H2O2溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),的作用是氧化(氧化劑),〖答案〗氧化(氧化劑);②根據(jù)電荷守恒和元素守恒完成并配平離子方程式,〖答案〗;③iii中由高鐵酸鈉溶液轉(zhuǎn)化為高鐵酸鉀粗品,說明溶解度減小,〖答案〗>;【小問2詳析】根據(jù)將K2FeO4固體溶于硫酸中,產(chǎn)生無色氣泡速率明顯比i快的現(xiàn)象,得出pH越小,氧化性越強,〖答案〗pH越小,氧化性越強;【小問3詳析】①堿性條件下,高鐵酸鉀的氧化性減弱,氧化As(Ⅲ)的速率減慢,導(dǎo)致溶液中用于吸附的Fe(Ⅲ)的量減少,所以當(dāng)pH大于7時,As去除率迅速下降,故原因為堿性條件下,氧化As(Ⅲ)的速率減慢;溶液中用于吸附的的量減少,
故〖答案〗為:堿性條件下,氧化As(Ⅲ)的速率減慢;溶液中用于吸附的的量減少;
②由題給信息可知,將As(Ⅲ)氧化為As(Ⅴ),As(Ⅴ)比As(Ⅲ)更容易被吸附去除,所以鐵濃度相同,使用K2FeO4時As去除率比使用FeCl3時高,
故〖答案〗為:將As(Ⅲ)氧化為As(Ⅴ),As(Ⅴ)比As(Ⅲ)更容易被吸附去除。17.輕質(zhì)碳酸鈣可用作橡膠的填料。以磷石膏(含CaSO4和少量SiO2、Fe2O3等)為原料制備輕質(zhì)碳酸鈣和鋁銨礬的實驗流程如圖:(1)“轉(zhuǎn)化”步驟CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3的化學(xué)方程式為____。(2)“除雜”時通入NH3目的是____。(3)“碳化”過程在如圖所示的裝置中進行。多孔球泡的作用是____。(4)通過下列方法測定產(chǎn)品中碳酸鈣的含量:準(zhǔn)確稱取0.5000g產(chǎn)品用鹽酸充分溶解,過濾,將濾液和洗滌液轉(zhuǎn)移至250ml容量瓶中定容、搖勻,記為試液A。取25.00mL試液A,加入指示劑,調(diào)節(jié)pH>12,用0.02000mol·L-1Na2H2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ca2+(Ca2++H2Y2-=CaY2-+2H+),至終點時消耗Na2H2Y溶液24.60mL。計算產(chǎn)品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)____(寫出計算過程)。(5)鋁銨礬[NH4Al(SO4)2·12H2O]是一種水絮凝劑。請補充由“轉(zhuǎn)化”后的濾液制取鋁銨礬的實驗方案:____,將所得溶液蒸發(fā)濃縮至有大量晶體析出,過濾,用無水乙醇洗滌、干燥,得(NH4)2SO4固體;____,過濾,用無水乙醇洗滌、干燥,得到鋁銨礬。(部分物質(zhì)的容解度隨溫度的變化如圖所示,實驗須用的試劑:3mol·L-1的H2SO4溶液、100mL1mol·L-1Al2(SO4)3溶液)〖答案〗(1)CaSO4+(NH4)2CO3=CaCO3+(NH4)2SO4(2)除去鐵離子使之轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀(3)增大氣體和溶液的接觸面積,使反應(yīng)更充分(4)Na2H2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液0.02000mol·L-1×0.02460L=0.000492mol,鈣離子物質(zhì)的量為0.000492mol,則0.5g產(chǎn)品中碳酸鈣的質(zhì)量為0.000492×100×=0.492g,碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為(5)①.在濾液中加入3mol·L-1的H2SO4溶液,到不再產(chǎn)生氣體為止②.加入100mL1mol·L-1Al2(SO4)3溶液,并在不斷攪拌下加入硫酸銨固體至完全溶解,冷卻,〖解析〗〖祥解〗磷石膏中加入碳酸氫銨和氨水的混合液,反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,濾渣中含有碳酸鈣、二氧化硅和氧化鐵,再加入鹽酸,碳酸鈣和氧化鐵溶解,二氧化硅不溶解,過濾除去,通入氨氣,調(diào)節(jié)溶液的pH,使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,濾液中通入氨氣和二氧化碳,反應(yīng)生成碳酸鈣和氯化銨,最后過濾得碳酸鈣,據(jù)此解答?!拘?詳析】碳酸氫銨和氨水的混合物中含有碳酸銨,硫酸鈣和碳酸銨反應(yīng)生成硫酸銨和碳酸鈣,反應(yīng)的方程式為:CaSO4+(NH4)2CO3=CaCO3+(NH4)2SO4;【小問2詳析】通入氨氣,使溶液中的鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去;【小問3詳析】多孔球泡可以增加氣體和溶液的接觸面積,使反應(yīng)更充分;【小問4詳析】Na2H2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液0.02000mol·L-1×0.02460L=0.000492mol,根據(jù)Ca2++H2Y2-=CaY2-+2H+分析,鈣離子物質(zhì)的量為0.000492mol,則0.5g產(chǎn)品中碳酸鈣的質(zhì)量為0.000492mol×100g/mol×=0.492g,碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為。【小問5詳析】在“轉(zhuǎn)化”后濾液中加入3mol·L-1的H2SO4溶液,到不再產(chǎn)生氣體為止,除去碳酸;由圖中可知,鋁銨礬溶解度隨溫度變化較小,硫酸鋁和硫酸銨溶解度隨溫度變化較大,可將所得溶液蒸發(fā)濃縮至有大量晶體析出,過濾,用無水乙醇洗滌、干燥,得(NH4)2SO4固體;加入100mL1mol·L-1Al2(SO4)3溶液,并在不斷攪拌下加入硫酸銨固體至完全溶解,冷卻,過濾,用無水乙醇洗滌、干燥,得到鋁銨礬。18.頁巖氣中含有CH4、CO2、H2S等氣體,是蘊藏于頁巖層可供開采的天然氣資源。頁巖氣的有效利用需要處理其中所含的CO2和H2S。Ⅰ.CO2的處理:(1)CO2和CH4重整可制合成氣(主要成分為CO、H2)。已知下列熱化學(xué)反應(yīng)方程式:C(s)+2H2(g)=CH4(g);ΔH=-74.5kJ·mol-1CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g);ΔH=-40.0kJ·mol-1C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);ΔH=+132.0kJ·mol-1反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH=_______kJ·mol-1。(2)Ni催化CO2加H2形成CH4,其歷程如圖1所示(吸附在催化劑表面的物種用*標(biāo)注),反應(yīng)相同時間,含碳產(chǎn)物中CH4的百分含量及CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖2所示。①260℃時生成主要產(chǎn)物所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。②溫度高于320℃,CO2的轉(zhuǎn)化率下降的原因是_______。Ⅱ.H2S的處理:Fe2O3可用作脫除H2S氣體的脫硫劑。Fe2O3脫硫和Fe2O3再生的可能反應(yīng)機理如圖3所示。(3)Fe2O3脫硫和Fe2O3再生過程可以描述為_______。(4)再生時需控制通入O2的濃度和溫度。400℃條件下,氧氣濃度較大時,會出現(xiàn)脫硫劑再生時質(zhì)量增大,且所得再生脫硫劑脫硫效果差,原因是_______。〖答案〗(1)+246.5(2)①.CO2+4H2CH4+2H2O②.溫度升高催化劑活性降低(或溫度升高CO2難吸附在催化劑表面),反應(yīng)速率減慢(3)脫硫時H2S還原了部分Fe2O3,生成S和FeS(FeS附著在Fe2O3表面);脫硫劑再生時FeS被O2氧化,生成了Fe2O3和SO2(4)FeS氧化生成FeSO4[或Fe2(SO4)3],失去了脫硫作用〖解析〗【小問1詳析】①C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH=-74.5kJ·mol-1;②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=-40.0kJ·mol-1;③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+132.0kJ·mol-1;依據(jù)目標(biāo)反應(yīng)方程式,根據(jù)蓋斯定律③-②-①,ΔH=[+132.0-(-40.0)-(-74.5)]kJ·mol-1=+246.5kJ·mol-1;故〖答案〗為+246.5;【小問2詳析】①根據(jù)圖2可知,260℃時主要產(chǎn)物是CH4,根據(jù)圖1,CO2與H2反應(yīng)生成甲烷的同時,還是生成了H2O,發(fā)生的反應(yīng)是CO2+4H2CH4+2H2O;故〖答案〗為CO2+4H2CH4+2H2O;②因為用Ni作催化劑,催化劑的催化活性在一定溫度下才能具有較高的活性,因此溫度高于320℃時,CO2的轉(zhuǎn)化率下降,可能是升高溫度催化劑的活性較低,使反應(yīng)速率減慢;也可能是升高溫度CO2難吸附在催化劑表面,造成化學(xué)反應(yīng)速率減慢;故〖答案〗為溫度升高催化劑活性降低(或溫度升高CO2難吸附在催化劑表面),反應(yīng)速率減慢;【小問3詳析】根據(jù)圖1可知,脫硫時,部分Fe2O3轉(zhuǎn)化成FeS,H2S被氧化成S,再生過程時,F(xiàn)eS與O2反應(yīng)生成Fe2O3和SO2,F(xiàn)e2O3脫硫劑的脫硫和再生過程可以描述為脫硫時H2S還原了部分Fe2O3,生成S和FeS(FeS附著在Fe2O3表面);脫硫劑再生時FeS被O2氧化,生成了Fe2O3和SO2;故〖答案〗為脫硫時H2S還原了部分Fe2O3,生成S和FeS(FeS附著在Fe2O3表面);脫硫劑再生時FeS被O2氧化,生成了Fe2O3和SO2;【小問4詳析】當(dāng)氧氣濃度較大時,脫硫劑的質(zhì)量增大,可能氧氣將FeS中的S氧化成+6價,脫硫劑中除Fe、O元素外,引入了S元素,即氧氣將FeS氧化成Fe2(SO4)3,或者氧化成FeSO4,F(xiàn)eSO4、Fe2(SO4)3不具有脫硫作用,故〖答案〗為FeS氧化生成FeSO4[或Fe2(SO4)3],失去了脫硫作用.江蘇省南京市六校聯(lián)合體2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期5月期中考試試題可能用到的相對原子質(zhì)量H1C12O16Ca40單項選擇題:共14小題,每題3分,共42分。每題只有一個選項符合題意。1.黨的二十大報告“點贊”這些科技創(chuàng)新——載人航天、探月探火、深海深地探測、超級計算等重大成果,標(biāo)志我國進入了創(chuàng)新型國家行列。下列說法正確的是()A.潛水器“奮斗者”號使用的碳纖維材料是有機高分子材料B.制造潛水器載人球艙的鈦合金比純金屬鈦具有更高的強度、韌性和熔點C.用于制造載人飛船上太陽能電池板的半導(dǎo)體材料主要成分為SiO2D.天和核心艙的霍爾發(fā)動機燃料原子核中含77個中子〖答案〗D〖解析〗【詳析】A.碳纖維為碳的單質(zhì),屬于無機物,是一種無機非金屬材料,A錯誤;B.鈦合金比純金屬鈦具有更高的強度、韌性,熔點低于純金屬,B錯誤;C.太陽能電池板的半導(dǎo)體材料主要成分為Si,C錯誤;D.原子核中含131-54=77個中子,D正確?!即鸢浮竭xD。2.反應(yīng)可用于石油開采。下列說法正確的是()A.H2O的結(jié)構(gòu)式 B.N2的電子式C.Na+和Cl-具有相同的電子層結(jié)構(gòu) D.NH4Cl中只含有離子鍵〖答案〗A〖解析〗【詳析】A.H2O分子中O原子與2個H原子通過2個H-O鍵結(jié)合,鍵角是104.3°,三個原子不在同一直線上,所以其結(jié)構(gòu)式是,A正確;B.N原子最外層有5個電子,2個N原子通過三對共用電子對結(jié)合,從而使分子中各個原子都達到最外層8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其電子式為:,B錯誤;C.Na+是Na原子失去最外層1個電子形成的,Na+核外電子排布是2、8;Cl-是Cl原子獲得1個電子形成的,Cl-核外電子排布是2、8、8,所以Na+和Cl-具有不同的電子層結(jié)構(gòu),C錯誤;D.NH4Cl是鹽,屬于離子化合物,與Cl-之間以離子鍵結(jié)合,在中N、H原子之間以N-H共價鍵結(jié)合,故NH4Cl中含有離子鍵、共價鍵,D錯誤;故合理選項是A。3.下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是()A.硝酸見光易分解,可用于制氮肥B.氫氟酸具有弱酸性,可用于蝕刻玻璃C.二氧化硫有還原性,可用作葡萄酒的抗氧化劑D.石英坩堝耐高溫,可用來加熱熔化燒堿、純堿等固體〖答案〗C〖解析〗【詳析】A.硝酸含有氮元素,能制取含有氮元素的氮肥,A不符合題意;B.氫氟酸能和二氧化硅反應(yīng),可用于蝕刻玻璃,B不符合題意;C.二氧化硫有還原性,可用作葡萄酒的抗氧化劑,防止酒被氧化,C符合題意;D.氫氧化鈉、純堿等物質(zhì)能和二氧化硅反應(yīng),故石英坩堝不可用來加熱熔化燒堿、純堿等固體,D不符合題意;故選C。4.由于化石燃料的長期大量消耗,傳統(tǒng)能源逐漸枯竭,而人類對能源的需求量越來越高,氫能源和化學(xué)電源的開發(fā)與利用成為全球發(fā)展的重要問題。以太陽能為熱源,熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、環(huán)保獲取氫能源的方法,其反應(yīng)過程如下:已知反應(yīng)1:反應(yīng)2:反應(yīng)3:下列說法錯誤的是()A.該過程實現(xiàn)了將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.該過程降低了水分解制氫反應(yīng)的活化能,可加快反應(yīng)速率C.熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水的總反應(yīng)為D.升高熱源溫度可使上述三個反應(yīng)的平衡常數(shù)均增大〖答案〗D〖解析〗〖祥解〗【詳析】由圖可知,總反應(yīng)為2H2O=2H2+O2,該過程中利用太陽能使化學(xué)反應(yīng)發(fā)生,實現(xiàn)了將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故A正確;B.該過程利用和作催化劑,改變反應(yīng)進行途徑,降低了水分解制氫反應(yīng)的活化能,可加快反應(yīng)速率,故B正確;C.反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)3得,即是,故C正確;D.由于反應(yīng)Ⅰ是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,而反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ是吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動,平衡常數(shù)增大,故D錯誤;故選D。5.水合肼(N2H4·H2O)是重要的氫能源穩(wěn)定劑,其制備的反應(yīng)原理為NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl。下列裝置和操作不能達到實驗?zāi)康牡氖牵ǎ〢.在裝置甲的圓底燒瓶中加入堿石灰制取NH3B.用裝置乙作為反應(yīng)過程的安全瓶C.制備水合肼時從裝置丙的b口通入NH3D.用裝置丁吸收反應(yīng)中過量的NH3〖答案〗C〖解析〗〖祥解〗【詳析】A.濃氨水遇堿放出氨氣,在裝置甲的圓底燒瓶中加入堿石灰制取NH3,故A正確;B.氨氣易溶于水,為防止倒吸,裝置乙作為反應(yīng)過程的安全瓶,故B正確;C.氨氣密度比空氣小,為有利于氨氣和NaClO溶液反應(yīng),制備水合肼時從裝置丙的a口通入NH3,故C錯誤;D.氨氣會污染環(huán)境,用裝置丁吸收反應(yīng)中過量的NH3,并能防倒吸,故D正確;〖答案〗選C。6.祖母綠(主要成分)被稱為寶石之王,與其相似的天然綠色寶石有螢石[主要成分]、磷灰石[主要成分]。下列說法正確的是()A.半徑大?。?B.氧化性強弱:C.熱穩(wěn)定性強弱: D.堿性強弱:〖答案〗C〖解析〗【詳析】A.電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,則氧離子的離子半徑大于鋁離子,故A錯誤;B.元素的非金屬性越強,單質(zhì)的氧化性越強,氟元素的非金屬性強于氧元素,則氟氣的氧化性強于氧氣,故B錯誤;C.元素的非金屬性越強,氫化物的穩(wěn)定性越強,磷元素的非金屬性強于硅元素,則磷化氫的穩(wěn)定性強于硅化氫,故C正確;D.元素的金屬性越強,最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強,鈣元素的金屬性強于鋁元素,則氫氧化鈣的堿性強于氫氧化鋁,故D錯誤;故選C。7.在給定條件下,下列選項所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是()A.SiO2SiCl4Si B.FeFe3O4FeC.Al2O3AlAl(OH)3 D.HClOCl2Ca(ClO)2〖答案〗B〖解析〗【詳析】A.二氧化硅和鹽酸不反應(yīng),A錯誤;B.鐵和水蒸氣高溫反應(yīng)生成四氧化三鐵,四氧化三鐵和鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成Fe,B正確;C.鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉,C錯誤;D.次氯酸見光分解為氧氣,不能生成氯氣,D錯誤;故〖答案〗選B。8.氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法不正確的是()A.自然固氮、人工固氮都是將轉(zhuǎn)化為B.侯氏制堿法以、、、為原料制備和C.工業(yè)上通過催化氧化等反應(yīng)過程生產(chǎn)D.多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”〖答案〗A〖解析〗【詳析】A.自然固氮是將N2轉(zhuǎn)化為含氮化合物,不一定是轉(zhuǎn)化為NH3,比如大氣固氮是將N2會轉(zhuǎn)化為NO,A錯誤;B.侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4Cl,反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2O+NH3+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,B正確;C.工業(yè)上通過NH3催化氧化等反應(yīng)過程生產(chǎn)HNO3,相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式為4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=4HNO3,C正確;D.氮元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài),多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”,D正確;故選A。9.對于反應(yīng)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH=-116.4kJ·mol-1,下列說法正確的是()A.該反應(yīng)能夠自發(fā)的原因是ΔS>0B.工業(yè)上使用合適的催化劑可提高NO2的生產(chǎn)效率C.升高溫度,該反應(yīng)v(逆)增大,v(正)減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動D.2molNO(g)和1molO2(g)中所含化學(xué)鍵能總和比2molNO2(g)中大116.4kJ·mol-1〖答案〗B〖解析〗【詳析】A.根據(jù)自由能公式,當(dāng)反應(yīng)能夠自發(fā),該反應(yīng)的△H<0,△S<0,A錯誤;B.催化劑可加快反應(yīng)速率,縮短生產(chǎn)時間,從而可以提高NO2的生產(chǎn)效率,B正確;C.升高溫度,v(逆)、v(正)增大,但平衡向吸熱反應(yīng)方向移動即逆反應(yīng)方向移動,C錯誤;D.根據(jù),△H<0,得到2molNO(g)和1molO2(g)中所含化學(xué)鍵能總和比2molNO2(g)中所含化學(xué)鍵能總和小116.4kJ?mol?1,D錯誤。故選B。10.實驗室以含鋅廢液(主要成分為ZnSO4,含少量的Fe2+、Mn2+)為原料制備ZnCO3·2Zn(OH)2的實驗流程如下:下列說法正確的是()A.過二硫酸鈉(Na2S2O8)中硫元素的化合價為+7價B.氧化除錳后的溶液中存在:Na+、Zn2+、Fe2+、C.調(diào)節(jié)pH時試劑X可以選用Zn、ZnO、ZnCO3等物質(zhì)D.沉鋅時的離子方程式為3Zn2++6=ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O〖答案〗D〖解析〗〖祥解〗由題給流程可知,向含鋅廢液中加入過二硫酸鈉溶液,將溶液中亞鐵離子氧化為鐵離子,錳離子氧化為二氧化錳,過濾得到二氧化錳和濾液1;向濾液1中加入氧化鋅或碳酸鋅等調(diào)節(jié)溶液pH,將鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,過濾得到氫氧化鐵和濾液2;向濾液2中加入碳酸氫銨溶液,將鋅離子轉(zhuǎn)化為ZnCO3·2Zn(OH)2沉淀,過濾得到濾液和ZnCO3·2Zn(OH)2?!驹斘觥緼.過二硫酸鈉中含有過氧鏈,分子中硫元素的化合價為+6價,故A錯誤;B.由分析可知,氧化除錳后的溶液中存在的離子為Na+、Zn2+、Fe3+、,故B錯誤;C.溶液中鐵離子能與鋅反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化鋅,所以調(diào)節(jié)溶液pH時試劑X不能選用鋅,故C錯誤;D.沉鋅時發(fā)生的反應(yīng)為溶液中鋅離子與碳酸氫根離子反應(yīng)生成ZnCO3·2Zn(OH)2沉淀、二氧化碳和水,反應(yīng)的離子方程式為3Zn2++6=ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O,故D正確;故選D。11.室溫下進行下列實驗,根據(jù)實驗操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是()選項實驗操作和現(xiàn)象結(jié)論A向溶有SO2的BaCl2溶液中通入氣體X,出現(xiàn)白色沉淀氣體X一定具有強氧化性B某溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,無現(xiàn)象,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成溶液中一定含有Cl-C向Na2CO3溶液中加入鹽酸,將產(chǎn)生的氣體直接通入硅酸鈉溶液中,產(chǎn)生白色膠狀沉淀硅酸酸性:鹽酸>碳酸>硅酸D向5mL0.1mol/LFeCl3溶液中滴加1mL0.1mol/LKI溶液,再滴加幾滴KSCN溶液,觀察溶液顏色變化FeCl3和KI反應(yīng)為可逆反應(yīng)〖答案〗B〖解析〗【詳析】A.溶有SO2的BaCl2溶液中通入氣體X,出現(xiàn)白色沉淀,該沉淀可能是BaSO3或BaSO4,通入的氣體可能是NH3或Cl2等,氣體X不一定具有強氧化性,A錯誤;B.加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,無現(xiàn)象,說明沒有,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,則證明有Cl-存在,B正確;C.鹽酸具有揮發(fā)性,反應(yīng)產(chǎn)物中有HCl存在,直接通入硅酸鈉溶液中,無法證明碳酸與硅酸酸性強弱,C錯誤;D.2mol氯化鐵與1molKI反應(yīng),溶液中滴加溶液,氯化鐵過量,再滴加幾滴KSCN溶液,溶液變紅是由于過量氯化鐵電離出Fe3+與SCN-反應(yīng),不能說明和KI反應(yīng)為可逆反應(yīng),D錯誤;故選B。12.NH3催化還原NO是重要的煙氣脫硝技術(shù),其反應(yīng)過程與能量關(guān)系如圖;研究發(fā)現(xiàn)在以Fe2O3為主的催化劑上可能發(fā)生的反應(yīng)過程如圖.下列說法正確的是()A.NH3催化還原NO為吸熱反應(yīng)B.過程Ⅰ中NH3斷裂非極性鍵C.過程Ⅱ中NO為氧化劑,F(xiàn)e2+為還原劑D.脫硝的總反應(yīng)為:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)〖答案〗D〖解析〗【詳析】A.根據(jù)圖象,反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,為放熱反應(yīng),故NH3催化還原NO為放熱反應(yīng),故A錯誤;B.NH3斷裂的是N-H極性鍵,故B錯誤;C.NO→N2,化合價由+2→0,化合價降低,得電子作氧化劑,F(xiàn)e2+在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化,故作催化劑,故C錯誤;D.由圖象知,脫硝的總反應(yīng)為:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g),故D正確;故選D。13.甲酸(HCOOH)在Pd/C催化劑表面催化釋氫的機理如圖所示。已知第一步與第三步是快反應(yīng),第二步是慢反應(yīng)。下列說法正確的是()A.第一步與第二步斷裂的化學(xué)鍵相同B.HCOOH→CO2+H2的反應(yīng)速率由第一步和第三步?jīng)Q定C.使用更高效的催化劑,該總反應(yīng)的ΔH將變大D.用氘化甲酸(HCOOD或DCOOH)代替HCOOH,得到的是HD和CO2〖答案〗D〖解析〗【詳析】A.結(jié)合圖示可知,第一步斷裂氧氫鍵,第二步斷裂碳氫鍵,斷裂的化學(xué)鍵不同,故A錯誤;B.已知第一步與第三步是快反應(yīng),第二步是慢反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速率由慢反應(yīng)決定,所以反應(yīng)HCOOH→CO2+H2的速率由第二步?jīng)Q定,故B錯誤;C.催化劑能夠改變反應(yīng)速率,但不影響焓變,所以使用更高效的催化劑,該總反應(yīng)的△H不變,故C錯誤;D.催化分解的最終產(chǎn)物是H2和CO2,由圖可知甲酸中的兩個氫結(jié)合生成H2,因此其中一個氫原子換成氘原子后,是生成了HD,故D正確;
故選:D。14.為了模擬汽車尾氣的凈化,向密閉容器中投入一定量的CO和O2,在催化劑(Ⅰ型、Ⅱ型)和不同溫度條件下發(fā)生反應(yīng):2CO(g)+O2(g)2CO2(g),反應(yīng)進行相同時間(ts),測得CO轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線如圖所示。下列說法不正確的是()A.該反應(yīng)在a、b二點對應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系:Ka>KbB.c點轉(zhuǎn)化率出現(xiàn)突變的可能原因是溫度升高催化劑失去了催化活性C.其它條件不變,溫度相同(低于50℃)CO平衡轉(zhuǎn)化率:陰影部分I型Ⅱ型D.已知50℃、ts時容器中O2濃度為0.01mol?L-1,該溫度下反應(yīng)平衡常數(shù)為〖答案〗C〖解析〗〖祥解〗2CO(g)+O2(g)CO2(g)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡時升溫平衡逆向移動,CO轉(zhuǎn)化率降低;c點降解率出現(xiàn)突變的原因可結(jié)合催化劑的催化效率分析。【詳析】A.由上述圖象可知,在溫度低于50℃時,I型催化劑的效率高于II型,b點時達到化學(xué)平衡狀態(tài),后升高溫度,平衡逆向移動,故該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度越低,平衡常數(shù)越大,a點溫度低于b點,故Ka>Kb,故A正確;B.c點降解率出現(xiàn)突變的原因可能是溫度升高后催化劑失去活性失效,故B正確;C.催化劑不影響平衡轉(zhuǎn)化率,在溫度相同時,平衡轉(zhuǎn)化率:I型=Ⅱ型,故C錯誤;D.設(shè)CO和O2的起始濃度為n,列三段式如下:平衡時O2的濃度為0.01mol/L,即n=0.5nx=0.01,解得:n=mol/L,則計算出平衡時c(CO)=n-nx=mol/L,c(CO2=nx=mol/L;K==,故D正確?!即鸢浮竭xC。非選擇題:共4題,共58分15.俄烏兩國都是產(chǎn)糧大國,2022年2月至今兩國沖突導(dǎo)致世界糧食供應(yīng)緊張。羰基硫(COS)是一種糧食熏蒸劑,能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。在容積不變的密閉容器中,將CO和H2S混合加熱并達到下列平衡:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)。(1)已知COS結(jié)構(gòu)與CO2相似,COS的電子式為_______。若反應(yīng)前CO的物質(zhì)的量為10mol,達到平衡時CO的物質(zhì)的量為8mol,且化學(xué)平衡常數(shù)為0.1,下列說法正確的是_______(填字母)。a.增大壓強,化學(xué)平衡正向移動b.增大CO濃度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小c.反應(yīng)前H2S的物質(zhì)的量為7mold.達到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為20%(2)在不同溫度下達到化學(xué)平衡時,H2S的轉(zhuǎn)化率如圖所示,則該反應(yīng)是_______(填“吸熱”或“放熱”)。(3)增大c(H2S)/c(CO)的值,可以_______(填“增大”或“減小”)CO的轉(zhuǎn)化率。工業(yè)上H2S尾氣的處理方法中,克勞斯法是將三分之一H2S氧化為SO2,再在轉(zhuǎn)化爐中將剩下的H2S轉(zhuǎn)化為S單質(zhì),寫出轉(zhuǎn)化爐中反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。實驗室中H2S氣體常用過量的氫氧化鈉溶液吸收,寫出反應(yīng)的離子方程式_______?!即鸢浮剑?)①.②.cd(2)放熱(3)①增大②.2H2S+SO2=3S+2H2O③.H2S+2OH-=2H2O+S2-〖解析〗【小問1詳析】已知COS結(jié)構(gòu)與CO2相似,根據(jù)CO2的電子式可知,COS的電子式為:,若反應(yīng)前CO的物質(zhì)的量為10mol,達到平衡時CO的物質(zhì)的量為8mol,且化學(xué)平衡常數(shù)為0.1,a.已知反應(yīng)CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)前后氣體的體積保持不變,故增大壓強,化學(xué)平衡不移動,a錯誤;b.增大CO濃度,正反應(yīng)速率瞬間增大,平衡正向移動,生成物濃度逐漸增大,導(dǎo)致逆反應(yīng)速率也逐漸增大,b錯誤;c.若反應(yīng)前CO物質(zhì)的量為10mol,達到平衡時CO的物質(zhì)的量為8mol,且化學(xué)平衡常數(shù)為0.1,設(shè)反應(yīng)前H2S物質(zhì)的量為xmol,容器體積為VL,列三段式計算如下:,K===0.1解得x=7,反應(yīng)前H2S的物質(zhì)的量為7mol,c正確;d.達到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為×100%=20%,d正確;故〖答案〗為:;cd;【小問2詳析】由題干圖像信息可知,升高溫度,硫化氫轉(zhuǎn)化率減小,即升高溫度,平衡逆向移動,則該反應(yīng)是放熱反應(yīng),故〖答案〗為:放熱;【小問3詳析】增大的值,相當(dāng)于提高H2S的濃度,導(dǎo)致平衡正向移動,CO的轉(zhuǎn)化率將增大,工業(yè)上H2S尾氣的處理方法中,克勞斯法是將三分之一H2S氧化為SO2,反應(yīng)爐中的反應(yīng):2H2S(g)+3O2(g)═2SO2(g)+2H2O(g),再在轉(zhuǎn)化爐中將剩下的H2S轉(zhuǎn)化為S單質(zhì),轉(zhuǎn)化爐中反應(yīng)的化學(xué)方程式2H2S(g)+SO2(g)=3S(g)+2H2O(g),克勞斯工藝中獲得氣態(tài)硫黃的總反應(yīng):2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g),實驗室中H2S氣體常用過量的氫氧化鈉溶液吸收,生成硫化鈉和水,反應(yīng)的離子方程式:H2S+2OH-=2H2O+S2-,故〖答案〗為:增大;2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g);H2S+2OH-=2H2O+S2-。16.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型的污水處理劑,可用于去除水體中的As(Ⅲ)。已知:K2FeO4微溶于水,在酸性或中性溶液中迅速氧化H2O產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定,在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解。(1)K2FeO4的制備:具體工藝流程如下:①i中H2O2的作用是_______。②ii中反應(yīng)的離子方程式為_______。③iii中反應(yīng)說明溶解度:Na2FeO4_______K2FeO4(填“>”或“<”)。(2)K2FeO4的性質(zhì):①將K2FeO4固體溶于蒸餾水中,有少量無色氣泡產(chǎn)生,經(jīng)檢驗為O2,液體有丁達爾效應(yīng)。②將K2FeO4固體溶于濃KOH溶液中,放置2小時無明顯變化。③將K2FeO4固體溶于硫酸中,產(chǎn)生無色氣泡的速率明顯比①快。K2FeO4的氧化性與溶液pH的關(guān)系是_______。(3)K2FeO4的應(yīng)用:某水樣中As元素主要以As(Ⅲ)存在,As(Ⅲ)可被K2FeO4氧化為As(Ⅴ),再通過Fe(Ⅲ)吸附去除。①K2FeO4對水中As元素的去除率隨pH變化如圖所示,當(dāng)pH大于7時,As去除率迅速下降的原因是_______。②FeCl3也能去除水中As。pH=6.5時,加入FeCl3或K2FeO4后水中鐵濃度對As去除率的影響如圖所示,鐵濃度相同,使用K2FeO4時As去除率比使用FeCl3時高的原因是_______?!即鸢浮剑?)①.氧化(氧化劑)②.③.>(2)pH越小,氧化性越強(3)①.堿性條件下,氧化As(Ⅲ)的速率減慢;溶液中用于吸附的的量減少②.將As(Ⅲ)氧化為As(Ⅴ),As(Ⅴ)比As(Ⅲ)更容易被吸附去除〖解析〗〖祥解〗將硫酸亞鐵與酸性過氧化氫溶液反應(yīng),得到硫酸鐵,硫酸鐵與氫氧化鈉、次氯酸鈉混合液發(fā)生氧化還原反應(yīng),得到高鐵酸鈉,再加入飽和氫氧化鉀溶液,可以到到高鐵酸鉀粗品,然后得到純品?!拘?詳析】①i中是Fe2+和酸性H2O2溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),的作用是氧化(氧化劑),〖答案〗氧化(氧化劑);②根據(jù)電荷守恒和元素守恒完成并配平離子方程式,〖答案〗;③iii中由高鐵酸鈉溶液轉(zhuǎn)化為高鐵酸鉀粗品,說明溶解度減小,〖答案〗>;【小問2詳析】根據(jù)將K2FeO4固體溶于硫酸中,產(chǎn)生無色氣泡速率明顯比i快的現(xiàn)象,得出pH越小,氧化性越強,〖答案〗pH越小,氧化性越強;【小問3詳析】①堿性條件下,高鐵酸鉀的氧化性減弱,氧化As(Ⅲ)的速率減慢,導(dǎo)致溶液中用于吸附的Fe(Ⅲ)的量減少,所以當(dāng)pH大于7時,As去除率迅速下降,故原因為堿性條件下,氧化As(Ⅲ)的速率減慢;溶液中用于吸附的的量減少,
故〖答案〗為:堿性條件下,氧化As(Ⅲ)的速率減慢;溶液中用于吸附的的量減少;
②由題給信息可知,將As(Ⅲ)氧化為As(Ⅴ),As(Ⅴ)比As(Ⅲ)更容易被吸附去除,所以鐵濃度相同,使用K2FeO4時As去除率比使用FeCl3時高,
故〖答案〗為:將As(Ⅲ)氧化為As(Ⅴ),As(Ⅴ)比As(Ⅲ)更容易被吸附去除。17.輕質(zhì)碳酸鈣可用作橡膠的填料。以磷石膏(含CaSO4和少量SiO2、Fe2O3等)為原料制備輕質(zhì)碳酸鈣和鋁銨礬的實驗流程如圖:(1)“轉(zhuǎn)化”步驟CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3的化學(xué)方程式為____。(2)“除雜”時通入NH3目的是____。(3)“碳化”過程在如圖所示的裝置中進行。多孔球泡的作用是____。(4)通過下列方法測定產(chǎn)品中碳酸鈣的含量:準(zhǔn)確稱取0.5000g產(chǎn)品用鹽酸充分溶解,過濾,將濾液和洗滌液轉(zhuǎn)移至250ml容量瓶中定容、搖勻,記為試液A。取25.00mL試液A,加入指示劑,調(diào)節(jié)pH>12,用0.02000mol·L-1Na2H2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ca2+(Ca2++H2Y2-=CaY2-+2H+),至終點時消耗Na2H2Y溶液24.60mL。計算產(chǎn)品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)____(寫出計算過程)。(5)鋁銨礬[NH4Al(SO4)2·12H2O]是一種水絮凝劑。請補充由“轉(zhuǎn)化”后的濾液制取鋁銨礬的實驗方案:____,將所得溶液蒸發(fā)濃縮至有大量晶體析出,過濾,用無水乙醇洗滌、干燥,得(NH4)2SO4固體;____,過濾,用無水乙醇洗滌、干燥,得到鋁銨礬。(部分物質(zhì)的容解度隨溫度的變化如圖所示,實驗須用的試劑:3mol·L-1的H2SO4溶液、100mL1mol·L-1Al2(SO4)3溶液)〖答案〗(1)CaSO4+(NH4)2CO3=CaCO3+(NH4)2SO4(2)除去鐵離子使之轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀(3)增大氣體和溶液的接觸面積,使反應(yīng)更充分(4)Na2H2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液0.02000mol·L-1×0.02460L=0.000492mol,鈣離子物質(zhì)的量為0.000492mol,則0.5g產(chǎn)品中碳酸鈣的質(zhì)量為0.000492×100×=0.492g,碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為(5)①.在濾液中加入3mol·L-1的H2SO4溶液,到不再產(chǎn)
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