精品解析：江苏省南京市某校2023-2024学年高一下学期5月阶段考试化学试题

2023-2024学年第二学期高一年级阶段性考试 化学试卷 第Ⅰ卷(选择题 共39分) 一、选择题(下列各题只有一个选项符合题意，本题包括13小题，每小题3分，共计39分) 1. 2024年1月，从邮轮首航到电动飞机首飞再到航天首发，我国一批科技创新实现新的突破。下列说法不正确的是 A. “天目一号”气象星座卫星的光伏发电系统工作时可将化学能转化为电能 B. “快舟一号甲”运载火箭利用燃料与氧化剂反应放热并产生大量气体实现助推 C. “爱达·魔都号”邮轮使用的镁铝合金具有密度低、抗腐蚀性强的特点 D. “AG60E”电动飞机使用的动力型锂电池具有质量轻、比能量高的特点 2. 下列化学用语正确的是 A. 的电子式： B. 原子核内有10个中子的氧原子： C. 的结构示意图： D. 的电离方程式： 3. 与反应可制得，下列有关说法正确的是 A. 半径大小： B. 非金属性： C. 是离子化合物 D. 气态氢化物的热稳定性： 4. 实验室探究外界条件对反应速率影响的实验原理和装置均正确的是 甲 乙 丙 丁 A. 用装置甲探究温度对反应速率影响 B. 用装置乙探究浓度对反应速率的影响 C. 用装置丙探究不同金属离子作催化剂对反应速率的影响 D. 用装置丁探究铁的腐蚀速率：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀 5. “接触法制硫酸”的核心反应是 ，因在催化剂表面与接触而得名，反应过程示意图如图。下列说法正确的是 A. 过程①②中都有极性键、非极性键的断裂和形成 B. 增加的浓度对上述反应的速率影响不明显，说明反应②速率远大于反应① C. 过程中反应物所含化学键的键能之和大于生成物所含化学键的键能之和 D. 能降低该反应活化能，提高平衡转化率 氧及其化合物具有广泛用途。是常用的氧化剂，能氧化甲醛转变成无毒气体，与生成的反应是氢能源应用的重要途径。的燃烧热为。在新型催化剂作用下，氧化可获得。氯元素能形成多种强弱不等的酸。请完成下列小题： 6. 对于反应 下列说法正确的是 A. 升高温度，可提高平衡转化率 B. 时，该反应达到平衡状态 C. 与混合后反应，转移电子数约为 D. 的使用能改变该反应的焓变 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 太阳光催化分解水制氧： B. 氨气的催化氧化： C. 过量通入溶液中： D. 用惰性电极电解饱和溶液： 8. 与在羟基磷灰石()表面催化氧化生成和的历程，该历程示意图如题8图所示(图中只画出了的部分结构)。下列说法不正确的是 A. 能提高与的反应速率的原因是降低了反应的活化能 B. 在反应过程中，有极性共价键的断裂和形成 C. 根据图示信息，分子中的氧原子全部来自 D. 的空间构型为直线形 9. 一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图所示。下列有关该电池的说法正确的是 A. 重整制和时，使用催化剂可以提高的平衡转化率 B. 电池工作时，向电极移动 C. 理论上每消耗、的混合气，电路中转移 D. 电极上参与的电极反应为 10. 下列有关叙述正确的是 A. 向氨水中加入少量硫酸铵固体，溶液中增大 B. 为测定新制氯水的，用玻璃棒蘸取液体滴在湿润试纸上，与标准比色卡对照 C. 在电解精炼铜过程中，阳极质量的减少等于阴极质量的增加 D. 在室温下可自发进行，说明该反应 11. 反应 。下列图示正确且与对应的叙述相符的是 A．实线、虚线分别表示未使用催化剂和使用催化剂时、随时间的变化 B．表示化学平衡常数与温度和压强的关系 C．表示时刻改变的条件是升高温度 D．表示的平衡转化率与温度和压强的关系 A. A B. B C. C D. D 12. 根据下列实验操作与现象所得出的结论正确的是 选项 实验操作与现象 结论 A 向溶液中缓慢滴加稀硝酸，溶液由黄色变为橙色 增大c(H+)有利于转化为 B 向溶液中滴入硫酸酸化的溶液，溶液由浅绿色变为黄色 氧化性： C 加热盛有固体试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结 固体可以升华 D 向溶液中滴加稀盐酸，反应产生的气体直接通入溶液中，有白色沉淀生成 非金属性： A. A B. B C. C D. D 13. 通过反应可将有机氯化工业的副产品HCl转化为。体积不变的密闭容器中，保持相同，进料比分别为1：1、4：1、7：1时HCl的平衡转化率随温度变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 上述反应 B. 曲线X表示的是的变化 C. 其他条件不变，使用高效催化剂能使曲线Y与曲线X重叠 D. 设HCl初始浓度为，根据进料的数据计算 第Ⅱ卷(非选择题 共61分) 14. 氯化亚铜()是常用的催化剂。以低品位铜矿(主要成分为、和铁的氧化物等)为原料制备步骤如下： （1）“氧化浸取”。铜元素全部转化为，铁元素全部转化为。 ①、和硫酸反应生成、和，其化学方程式为_______。 ②为提高铜元素的浸出率，工艺上可采取的措施有_______(填字母)。 A．将铜矿粉碎并搅拌 B．增加铜矿的投料量 C．适当提高硫酸浓度 D．适当缩短反应时间 （2）“除铁锰”。依次用氨水沉铁、用氨水混合溶液沉锰。 ①用氨水调节溶液的为3时，为。{室温下，} ②向除铁后的溶液中滴加氨水混合溶液，反应生成的离子方程式为______。 （3）“还原”。溶液、溶液和溶液反应生成沉淀。已知：易被氧化，易与形成可溶 ①酸性条件下，反应生成的离子方程式为_______。 ②如下图所示，和其他条件相同时，产率随增大先升高后降低的原因是_______。 ③如下图所示，其他条件相同时，产率随反应时间延长而降低的原因是_______。 15. 以废锌铁合金(含、及少量、、、和油污)为原料制备的流程如下： （1）“酸溶”所得滤液中不含，证明滤液中不含实验操作为_______。 （2）“氧化”过程控制体系温度为的方法是____。“氧化”后的溶液中，阳离子有____。 （3）三价铁在不同温度和下沉淀的形式如下左图所示，图中阴影部分是黄铁矾钠[]稳定存在的区域；硫酸锌溶解度曲线如下右图所示。已知：。 以“氧化”后所得溶液制备的方案如下：在下，用计测定“氧化”后所得溶液的为，滴加_____调节溶液至；边搅拌边向溶液中滴加溶液同时用溶液控制溶液保持在左右，产生大量沉淀；_____，停止滴加溶液；趁热过滤；将滤液在下蒸发浓缩至有晶膜出现，降温至，蒸发溶剂，冷却至室温，过滤，冷水洗涤，______得产品。实验中可选用的试剂：溶液、溶液、溶液、溶液。 16. 重整可获得，发生的主要反应为： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 反应Ⅳ： （1）反应I的平衡常数表达式：_______。反应Ⅲ的_______。 （2）有利于提高平衡转化率的反应条件是_______。 （3）下，将的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中和的平衡转化率如下图所示。随温度升高，与的平衡转化率逐渐接近的原因是_______。 （4）催化重整时，积碳会影响催化剂的活性。 ①消除积碳的措施有_______。 ②催化剂、对反应Ⅲ与反应Ⅳ的影响如下表所示。写出选用催化剂或的理由_______。 反应Ⅲ 反应Ⅳ 活化能 催化剂 催化剂 17. 二氧化氯(ClO2)是一种重要的氧化剂，可用于某些污染物的处理。 （1）ClO2可由图1所示装置制备(电极不反应)。 ①电解时电解质溶液的pH________(填“减小”“增大”或“不变”)。 ②阴极上产生ClO2的机理如图2所示(A、B均为含氯微粒，其他微粒未标出)。该机理可描述为________。 （2）ClO2可用于水体中Mn2+的去除。控制其他条件不变，在水体pH分别为7.1、7.6、8.3时，测得Mn2+浓度随反应时间的变化如图3所示。 ①pH=8.3时水体中Mn2+转化为MnO2，ClO2转化为ClO，该反应的离子方程式为：________。 ②反应相同时间，水体中Mn2+浓度随pH增大而降低的原因是________。 （3）ClO2可对烟气中NOx、SO2进行协同脱除，涉及部分反应如下： I.ClO2+NO=NO2+ClO Ⅱ.ClO+NO=Cl+NO2 Ⅲ.ClO2+SO2=ClO+SO3 Ⅳ.ClO+SO2=Cl+SO3 ①反应Ⅳ的历程如图4所示。该历程中最大活化能E正=________kcal•mol-1。 ②保持其他条件不变，分别在不添加NO、添加NO两种情况下，控制模拟烟气中不同并反应相同时间，测得SO2氧化率随变化如图5所示。添加NO时，SO2氧化率比不添加NO时高，其原因可能是________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年第二学期高一年级阶段性考试 化学试卷 第Ⅰ卷(选择题 共39分) 一、选择题(下列各题只有一个选项符合题意，本题包括13小题，每小题3分，共计39分) 1. 2024年1月，从邮轮首航到电动飞机首飞再到航天首发，我国一批科技创新实现新的突破。下列说法不正确的是 A. “天目一号”气象星座卫星的光伏发电系统工作时可将化学能转化为电能 B. “快舟一号甲”运载火箭利用燃料与氧化剂反应放热并产生大量气体实现助推 C. “爱达·魔都号”邮轮使用的镁铝合金具有密度低、抗腐蚀性强的特点 D. “AG60E”电动飞机使用的动力型锂电池具有质量轻、比能量高的特点 【答案】A 【解析】 【详解】A．光伏发电系统工作时可将光能转化为电能，A错误； B．“快舟一号甲”运载火箭利用燃料与氧化剂反应放热并产生大量气体，通过反冲获得推动力实现升空，B正确； C．镁铝合金是一种主要由镁和铝组成的金属合金，具有密度低、抗腐蚀性强的特点，C正确； D．锂离子电池具有质量轻、体积小、储存能量大、比能量高的特点，D正确；  故选A 2. 下列化学用语正确的是 A. 的电子式： B. 原子核内有10个中子的氧原子： C. 的结构示意图： D. 的电离方程式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．NH4Cl是离子化合物，故其的电子式为：，故A错误； B．原子核内有10个中子的氧原子，质子数为8，质量数为18，该原子为表示为，故B错误； C．的质子数为1，核外电子数为2，结构示意图为，故C错误； D．在水中电离出硝酸根离子和氢离子，氢离子与水分子形成水合氢离子，电离方程式为：，故D正确； 答案选D。 3. 与反应可制得，下列有关说法正确是 A. 半径大小： B. 非金属性： C. 是离子化合物 D. 气态氢化物的热稳定性： 【答案】D 【解析】 【详解】A．氯离子有三个电子层，氮离子有二个电子层，电子层数多的微粒半径大，故半径大小：，A错误； B．同周期从左往右非金属性增强，同主族从上往下非金属性减弱，故非金属性：，B错误； C．是共价化合物，C错误； D．同周期从左往右非金属性增强，故非金属性：N<O，气态氢化物的热稳定性：NH3<H2O，D正确； 故选D。 4. 实验室探究外界条件对反应速率影响的实验原理和装置均正确的是 甲 乙 丙 丁 A. 用装置甲探究温度对反应速率的影响 B. 用装置乙探究浓度对反应速率的影响 C. 用装置丙探究不同金属离子作催化剂对反应速率的影响 D. 用装置丁探究铁的腐蚀速率：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀 【答案】B 【解析】 【详解】A．装置甲过氧化氢浓度不同，不能探究温度对反应速率的影响，A错误； B．装置乙催化剂相同，能探究浓度对反应速率的影响，B正确； C．装置丙阴离子种类不同，不能探究不同金属离子作催化剂对反应速率的影响，C错误； D．装置丁左池被腐蚀的是铁，右池被腐蚀的是铜，不能探究铁的腐蚀速率，D错误； 故选B。 5. “接触法制硫酸”的核心反应是 ，因在催化剂表面与接触而得名，反应过程示意图如图。下列说法正确的是 A. 过程①②中都有极性键、非极性键的断裂和形成 B. 增加的浓度对上述反应的速率影响不明显，说明反应②速率远大于反应① C. 过程中反应物所含化学键的键能之和大于生成物所含化学键的键能之和 D. 能降低该反应活化能，提高平衡转化率 【答案】B 【解析】 【详解】A．过程①只有极性键断裂和形成，故A错误； B．过程①只有SO2和V2O5的参与，没有氧气的参与，氧气只参与过程②，所以增加O2的浓度对上述反应的速率影响不明显，说明反应②速率远大于反应①，故B正确； C． 过程为放热反应，反应物所含化学键的键能之和小于生成物所含化学键的键能之和，故C错误； D． 由图可知，V2O5 为该反应的催化剂，V2O5 能降低该反应活化能，提高反应速率而不能改变平衡，不能提高 SO2平衡转化率，故D错误； 答案选B。 氧及其化合物具有广泛用途。是常用的氧化剂，能氧化甲醛转变成无毒气体，与生成的反应是氢能源应用的重要途径。的燃烧热为。在新型催化剂作用下，氧化可获得。氯元素能形成多种强弱不等的酸。请完成下列小题： 6. 对于反应 下列说法正确的是 A. 升高温度，可提高平衡转化率 B. 时，该反应达到平衡状态 C. 与混合后反应，转移电子数约为 D. 的使用能改变该反应的焓变 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 太阳光催化分解水制氧： B. 氨气的催化氧化： C. 过量通入溶液中： D. 用惰性电极电解饱和溶液： 8. 与在羟基磷灰石()表面催化氧化生成和的历程，该历程示意图如题8图所示(图中只画出了的部分结构)。下列说法不正确的是 A. 能提高与的反应速率的原因是降低了反应的活化能 B. 在反应过程中，有极性共价键的断裂和形成 C. 根据图示信息，分子中的氧原子全部来自 D. 的空间构型为直线形 【答案】6. B 7. A 8. C 【解析】 【6题详解】 A．该反应，升高温度，平衡逆向移动，HCl的平衡转化率减小，A项错误； B．依据反应速率之比等于物质的量之比可知，，则，故，该反应达到平衡状态，B项正确； C．可逆反应不能进行到底，4molHCl与1molO2混合后反应，转移电子数小于，C项错误； D．催化剂不能改变反应焓变，D项错误； 答案选B. 【7题详解】 A．H2的燃烧热为285.8Kj/mol,则分解2mol水生成1mol氧气和2mol氢气，需要吸收571.6kJ的热量，所以太阳光催化分解水制氧的热化学方程式为： ，A项正确； B．氨气的催化氧化，化学方程式为，B项错误； C．过量SO2通入NaClO溶液中反应生产氯化钠和硫酸，离子方程式为：，C项错误； D．用惰性电极电解饱和MgCl2溶液生成氢氧化镁沉淀、氢气和氯气，离子方程式为：，D项错误； 答案选A。 【8题详解】 A．由题图可知，HAP是催化剂，能降低反应的活化能，提高HCHO与氧气反应的速率，A项正确； B．依据分析可知过程中，HCHO中C-H键发生断裂，生成CO2时有C=O键的形成，故有极性键的断裂和形成，B项正确； C．据图示，二氧化碳分子中的氧原子来自氧气和HCHO，C项错误； D．二氧化碳中碳原子为sp杂化，无孤电子对，故二氧化碳的空间构型为直线型，D项正确； 答案选C。 9. 一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图所示。下列有关该电池的说法正确的是 A. 重整制和时，使用催化剂可以提高的平衡转化率 B. 电池工作时，向电极移动 C. 理论上每消耗、的混合气，电路中转移 D. 电极上参与的电极反应为 【答案】C 【解析】 【分析】该装置为原电池装置，电极B通入氧气，作正极，由图可知，正极反应式为；电极A为负极，CO和H2在负极放电，CO和H2被氧化生成CO2和水。 【详解】A．催化剂不能影响反应物的平衡转化率，A错误； B．原电池中，阴离子流向负极，阳离子流向正极。A为负极，电池工作时，向电极A移动，B错误； C．CO和H2在负极放电，CO和H2被氧化生成CO2和水，C元素由+2价升高到+4价，H元素由0价升高到+1价，1molCO和1molH2各转移，故理论上每消耗、的混合气，电路中转移，C正确； D．电极上参与的电极反应为，D错误； 故选C。 10. 下列有关叙述正确的是 A. 向氨水中加入少量硫酸铵固体，溶液中增大 B. 为测定新制氯水的，用玻璃棒蘸取液体滴在湿润试纸上，与标准比色卡对照 C. 在电解精炼铜过程中，阳极质量的减少等于阴极质量的增加 D. 在室温下可自发进行，说明该反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．，向氨水中加入少量硫酸铵固体，不变，增大，故比值减小，A错误； B．氯水具有漂白性，不能用试纸测定氯水的pH值，B错误； C．阳极粗铜中含有比铜活泼的Zn、Fe、Ni等杂质，也会参与放电，故在电解精炼铜过程中，阳极质量的减少不一定等于阴极质量的增加，C错误； D．该反应正向气体分子数减少，为熵减的反应，，该反应在室温下可自发进行，由可知，该反应，D正确； 故选D。 11. 反应 。下列图示正确且与对应的叙述相符的是 A．实线、虚线分别表示未使用催化剂和使用催化剂时、随时间的变化 B．表示化学平衡常数与温度和压强关系 C．表示时刻改变的条件是升高温度 D．表示的平衡转化率与温度和压强的关系 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．使用催化剂化学反应速率加快，所以正反应速率的虚线在实线的上方，A错误； B．该反应放热，升高温度，平衡常数减小，平衡常数只受温度影响，与压强无关，B错误； C．升高温度，正逆反应速率均增大，但该反应放热，升高温度，平衡逆向移动，逆反应速率增大的程度比正反应增大的程度大，图像中t1时刻改变条件是升高温度，C正确； D．该反应正向气体分子数减少，增大压强，平衡正向移动，二氧化硫的平衡转化率增大，该反应为放热反应，升高温度，二氧化硫的平衡转化率减小，D错误； 故选C。 12. 根据下列实验操作与现象所得出的结论正确的是 选项 实验操作与现象 结论 A 向溶液中缓慢滴加稀硝酸，溶液由黄色变为橙色 增大c(H+)有利于转化为 B 向溶液中滴入硫酸酸化的溶液，溶液由浅绿色变为黄色 氧化性： C 加热盛有固体的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结 固体可以升华 D 向溶液中滴加稀盐酸，反应产生的气体直接通入溶液中，有白色沉淀生成 非金属性： A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．溶液中存在平衡：，增大c(H+)有利于转化为，A正确； B．在稀硫酸环境中，硝酸根具有强氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，故不能证明氧化性：，B错误； C．氯化铵固体受热分解，试管底部固体消失，产生的气体在试管口重新生成氯化铵固体，发生了化学变化，不是氯化铵的升华，C错误； D．碳酸钠溶液与稀盐酸反应产生的CO2中混有HCl，HCl也能与溶液反应产生白色沉淀，不能说明非金属性：，D错误； 故选A。 13. 通过反应可将有机氯化工业的副产品HCl转化为。体积不变的密闭容器中，保持相同，进料比分别为1：1、4：1、7：1时HCl的平衡转化率随温度变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 上述反应 B. 曲线X表示的是的变化 C. 其他条件不变，使用高效催化剂能使曲线Y与曲线X重叠 D. 设HCl初始浓度为，根据进料的数据计算 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图中曲线可知，温度升高，HCl的平衡转化率变小，即升高温度，平衡逆向移动，所以该可逆反应的正反应是放热反应，即，A错误； B．进料比c(HCl)∶c(O2)越大，HCl的平衡转化率就越低，曲线X在相同温度时HCl的平衡转化率最高，因此 曲线X表示的， B错误； C．催化剂不能使平衡发生移动，使用催化剂，不会使平衡时氯化氢转化率不会相同，C错误； D．HCl初始浓度为，根据进料浓度比的数据，转化率为84%，，则400 ℃平衡常数，整理得到，D正确； 故选D。 第Ⅱ卷(非选择题 共61分) 14. 氯化亚铜()是常用的催化剂。以低品位铜矿(主要成分为、和铁的氧化物等)为原料制备步骤如下： （1）“氧化浸取”。铜元素全部转化为，铁元素全部转化为。 ①、和硫酸反应生成、和，其化学方程式_______。 ②为提高铜元素的浸出率，工艺上可采取的措施有_______(填字母)。 A．将铜矿粉碎并搅拌 B．增加铜矿的投料量 C．适当提高硫酸浓度 D．适当缩短反应时间 （2）“除铁锰”。依次用氨水沉铁、用氨水混合溶液沉锰。 ①用氨水调节溶液的为3时，为。{室温下，} ②向除铁后的溶液中滴加氨水混合溶液，反应生成的离子方程式为______。 （3）“还原”。溶液、溶液和溶液反应生成沉淀。已知：易被氧化，易与形成可溶的 ①酸性条件下，反应生成的离子方程式为_______。 ②如下图所示，和其他条件相同时，产率随增大先升高后降低的原因是_______。 ③如下图所示，其他条件相同时，产率随反应时间延长而降低的原因是_______。 【答案】（1） ①. ②. AC （2） （3） ①. ②. 随着增大，溶液中浓度增大，使得更容易生成，随着反应的进行沉淀越来越多，紧接着沉淀就会与过多的形成可溶于水的，使得的沉淀逐渐消失，产率下降。 ③. 随着反应时间增长，生成的沉淀与空气接触的时间就越久，越容易被氧气氧化，使得产率下降。 【解析】 【小问1详解】 ①由题目可知，、和硫酸反应生成、和，根据氧化还原反应特点分析元素化合价升降并配平，可以得到其化学方程式为； ② A．将铜矿粉碎并搅拌，可提高反应物接触面积使反应更充分，可提高铜元素的浸出率，A正确； B．铜矿是固体，增加铜矿的投料量，并不能增加反应浓度，不能提高铜元素的浸出率，B错误； C．适当提高硫酸浓度，使铜矿更容易反应，且反应速率大，能提高铜元素的浸出率，C正确； D．只要是反应完毕，反应时间长短对铜的浸出率没有影响，D错误； 故选AC。 【小问2详解】 由题目可知，用氨水调节溶液的为3时，为。{室温下，}，调节除去铁元素后，再滴加氨水混合溶液，反应前后无元素化合价变化，所以可以根据离子方程式特点进行配平，反应生成的离子方程式为：。 【小问3详解】 ①由题意分析，铜元素化合价降低被还原，反应中做氧化剂，是常见还原剂，根据氧化还原反应特点，溶液、溶液和溶液反应生成沉淀的离子方程式为：； ②由题已知：易与形成可溶的，随着增大，溶液中浓度增大，使得更容易生成，随着反应的进行沉淀越来越多，紧接着沉淀就会与过多的形成可溶于水的，使得的沉淀逐渐消失，产率下降； ③已知易被氧化，所以随着反应时间增长，生成的沉淀与空气接触的时间就越久，越容易被氧气氧化，使得产率下降。 15. 以废锌铁合金(含、及少量、、、和油污)为原料制备的流程如下： （1）“酸溶”所得滤液中不含，证明滤液中不含的实验操作为_______。 （2）“氧化”过程控制体系温度为的方法是____。“氧化”后的溶液中，阳离子有____。 （3）三价铁在不同温度和下沉淀的形式如下左图所示，图中阴影部分是黄铁矾钠[]稳定存在的区域；硫酸锌溶解度曲线如下右图所示。已知：。 以“氧化”后所得溶液制备的方案如下：在下，用计测定“氧化”后所得溶液的为，滴加_____调节溶液至；边搅拌边向溶液中滴加溶液同时用溶液控制溶液保持在左右，产生大量沉淀；_____，停止滴加溶液；趁热过滤；将滤液在下蒸发浓缩至有晶膜出现，降温至，蒸发溶剂，冷却至室温，过滤，冷水洗涤，______得产品。实验中可选用的试剂：溶液、溶液、溶液、溶液。 【答案】（1）取少量溶液于试管内，滴加KSCN溶液，溶液不变红，说明不含Fe3+ （2） ①. 水浴加热 ②. Zn2+、、Na+ （3） ①. 1.0mol/L Na2SO4溶液 ②. 至沉淀量不再增加 ③. 低温干燥 【解析】 【分析】废锌铁合金含Zn、ZnO及少量Fe、Fe2O3、Cu、CuO和油污，用热纯碱洗涤除去油污，加稀硫酸溶解，铜和稀硫酸不反应，过滤出铜，滤液中含有硫酸锌、硫酸亚铁，用NaClO3把硫酸亚铁氧化为硫酸铁，Na2SO4溶液生成NaFe3(SO4)2(OH)6沉淀，过滤，蒸发浓缩，冷却结晶得。 【小问1详解】 Fe3+遇KSCN溶液变红，证明滤液中不含Fe3+的实验操作为：取少量溶液于试管内，滴加KSCN溶液，溶液不变红，说明不含Fe3+； 【小问2详解】 “氧化”过程控制体系温度为80℃的方法是：水浴加热；根据分析，滤液中含有硫酸锌、硫酸亚铁，“氧化”过程用NaClO3把硫酸亚铁氧化为硫酸铁，“氧化”后的溶液中，阳离子有Zn2+、、Na+； 【小问3详解】 在下，用计测定“氧化”后所得溶液的为，滴加1.0mol/L H2SO4调节溶液至；边搅拌边向溶液中滴加溶液同时用溶液控制溶液保持在左右，产生大量沉淀；至沉淀量不再增加，停止滴加溶液；趁热过滤；将滤液在下蒸发浓缩至有晶膜出现，降温至，蒸发溶剂，冷却至室温，过滤，冷水洗涤，低温干燥得产品。 16. 重整可获得，发生主要反应为： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 反应Ⅳ： （1）反应I的平衡常数表达式：_______。反应Ⅲ的_______。 （2）有利于提高平衡转化率的反应条件是_______。 （3）下，将的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中和的平衡转化率如下图所示。随温度升高，与的平衡转化率逐渐接近的原因是_______。 （4）催化重整时，积碳会影响催化剂的活性。 ①消除积碳的措施有_______。 ②催化剂、对反应Ⅲ与反应Ⅳ的影响如下表所示。写出选用催化剂或的理由_______。 反应Ⅲ 反应Ⅳ 活化能 催化剂 催化剂 【答案】（1） ①. ②. （2）高温低压 （3）低温时反应III正向进行程度大于反应II和反应IV正向进行程度之和，随温度升高，反应II和反应IV正向进行程度之和逐渐接近反应III正向进行程度 （4） ①. 适当升温或通入水蒸气或增大CO2用量 ②. 选用催化剂，反应III速率较慢，反应IV速率快，更有利于消碳 【解析】 【小问1详解】 反应I的平衡常数表达式为K=；反应III=反应I-反应IV，故反应Ⅲ的； 【小问2详解】 反应I和反应III均为吸热反应且正向气体分子数增多，故有利于提高平衡转化率的反应条件是：高温低压； 【小问3详解】 随温度升高，与的平衡转化率逐渐接近的原因是：低温时反应III正向进行程度大于反应II和反应IV正向进行程度之和，随温度升高，反应II和反应IV正向进行程度之和逐渐接近反应III正向进行程度； 【小问4详解】 ①适当升温有利于反应I和反应III进行，利于消除积碳；通入水蒸气，利于反应II逆向移动，二氧化碳浓度增大，反应IV正向进行，利于消除积碳；增大CO2用量，有利于反应IV正向进行，消除积碳，故消除积碳的措施有：适当升温或通入水蒸气或增大CO2用量； ②活化能低的反应速率快，选用催化剂，反应III速率较慢，反应IV速率快，更有利于消碳。 17. 二氧化氯(ClO2)是一种重要的氧化剂，可用于某些污染物的处理。 （1）ClO2可由图1所示装置制备(电极不反应)。 ①电解时电解质溶液的pH________(填“减小”“增大”或“不变”)。 ②阴极上产生ClO2的机理如图2所示(A、B均为含氯微粒，其他微粒未标出)。该机理可描述为________。 （2）ClO2可用于水体中Mn2+的去除。控制其他条件不变，在水体pH分别为7.1、7.6、8.3时，测得Mn2+浓度随反应时间的变化如图3所示。 ①pH=8.3时水体中Mn2+转化为MnO2，ClO2转化为ClO，该反应的离子方程式为：________。 ②反应相同时间，水体中Mn2+浓度随pH增大而降低的原因是________。 （3）ClO2可对烟气中NOx、SO2进行协同脱除，涉及的部分反应如下： I.ClO2+NO=NO2+ClO Ⅱ.ClO+NO=Cl+NO2 Ⅲ.ClO2+SO2=ClO+SO3 Ⅳ.ClO+SO2=Cl+SO3 ①反应Ⅳ的历程如图4所示。该历程中最大活化能E正=________kcal•mol-1。 ②保持其他条件不变，分别在不添加NO、添加NO两种情况下，控制模拟烟气中不同并反应相同时间，测得SO2氧化率随变化如图5所示。添加NO时，SO2氧化率比不添加NO时高，其原因可能是________。 【答案】（1） ①. 增大 ②. ClO在阴极得电子生成ClO2，ClO2在阴极迅速得电子生成ClO，ClO与溶液中的ClO反应生成ClO2 （2） ①. 2ClO2+Mn2++4OH-=MnO2↓+2ClO+2H2O ②. pH增大，OH-浓度增大，ClO2氧化Mn2+的速率加快 （3） ①. 7.7 ②. 反应Ⅲ的反应速率较慢，SO2的氧化率低，反应I和Ⅳ的速率较快，添加NO后，ClO2通过反应I迅速生成ClO，ClO又通过反应Ⅳ快速将SO2氧化为SO3 【解析】 【小问1详解】 ①电池总反应为，反应中消耗氢离子，氢离子浓度减小，则溶液的pH增大； ②根据图示，在阴极上得电子生成ClO2(+e-+2H+=ClO2+H2O)，生成的ClO2在阴极迅速得到电子生成 (ClO2+e-=)，与溶液中的发生反应生成ClO2(++2H+=2ClO2↑+H2O)； 【小问2详解】 ①pH=8.3时水体中Mn2+转化为MnO2，锰元素化合价由+2升高为+4，ClO2转化为，氯元素化合价由+4降低为+3，根据得失电子守恒，该反应的离子方程式为2ClO2+Mn2++4OH-=MnO2↓+2+2H2O； ②pH增大，OH-浓度增大，ClO2氧化Mn2+的速率加快，所以反应相同时间，水体中Mn2+浓度随pH增大而降低； 【小问3详解】 ①根据图4可知，该历程中最大活化能E正=[-1.3kcal·mol-1-(-9kcal·mol-1)]=7.7kcal·mol-1； ②由图5知，在不添加NO的情况下，SO2氧化率随的变化一直较低，是因为反应Ⅲ的反应速率相对较慢，SO2的氧化率较低；而反应Ⅰ和Ⅳ的反应速率较快，加入NO后，ClO2通过反应Ⅰ快速生成ClO，ClO又将SO2氧化为SO3，所以SO2氧化率比不添加NO时高。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $