精品解析：江苏省镇江市2023-2024学年高二下学期期中考试化学试卷

镇江市2023~2024学年第二学期高二期中试卷 化学 注意事项： 1．本试卷分为选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间75分钟。 2．请把选择题和非选择题的答案均填写在答题卷的指定栏目内。 可能用到的相对原子质量： 一、单项选择题：本题包括13小题，每小题3分，共计39分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 化学与生产、生活、科技等密切相关。下列说法正确的是 A. 嫦娥五号表面使用了镁合金防腐导电性镀层，镀层属于金属材料 B. 深藏于海底的天然气水合物是有机高分子化合物 C. 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造光导纤维 D. 北斗二代卫星的核心部件“星载铷钟”含铷元素，其单质遇水能缓慢反应放出 2. 汽车尾气净化可以减少的排放，其反应原理为：。下列说法正确的是 A. 的电子式： B. 为共价化合物 C. 半径大小： D. 基态N原子的核外电子有5种运动状态 3. 实验室可利用和在活性炭催化下制备少量二氯亚砜（，沸点，能与水剧烈反应）。如图所示装置和原理能达到实验目的的是 A. 用装置甲制取 B. 用装置乙除去氯气中混有的气体 C. 用装置丙制取 D. 用装置丁制取时，冷凝水从b口进a口出 4. 生产冰晶石（）的反应如下：，下列说法不正确的是 A. 电负性： B. 第一电离能： C. 沸点： D. 与晶体类型不相同 阅读下列材料，完成下面小题： 周期表中VIIA族元素及其化合物应用广泛。可与水反应，生成氢氟酸（）和氧气。可用于处理碱性含废水，易水解生成和。电解水溶液可制备。完全分解生成和需吸收热量，用于循环制氢。 5. 下列说法不正确的是 A. 与电子总数相等 B. 氟气的氧化性小于氧气 C. 中元素化合价为价 D. 晶体中存在和间强烈的相互作用 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 与反应： B. 分解制氢： C. 处理碱性氰化钠废水： D. 电解水溶液制备的阳极反应： 7. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是 A. 为弱酸，可用氢氟酸雕刻玻璃 B. 易液化，可用于制取漂白液 C. 见光易分解，可用作医疗X射线胶片上的感光剂 D. 易升华，可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 8. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A. B. C. D. 9. 化合物Z是一种抗菌类药物，其合成路线如下： 下列说法不正确的是 A. X分子存在顺反异构体 B. Z分子有3种含氧官能团 C. Y分子中所有原子可能共平面 D. 用饱和溶液或溶液能鉴别化合物X、Z 10. 利用甲烷除去的反应为：，下列说法正确的是 A. 反应的 B. 上述反应平衡常数 C. 使用高效催化剂能降低反应的焓变 D. 其他条件不变，增大，的转化率升高 11. 室温下，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 实验方案 探究目的 A 溶液与溶液混合，充分反应后加入苯，振荡、静置、分液后，向下层溶液中滴加几滴溶液，观察现象 与的反应有一定的限度 B 向饱和溶液中加入少量粉末，搅拌，过滤；向洗净后的沉淀中加入稀盐酸，沉淀部分溶解 比较和的相对大小 C 将硫酸酸化的溶液滴入溶液中，观察现象 氧化性： D 相同温度下测定等物质的量浓度的和溶液的 非金属性： A. A B. B C. C D. D 12. FeCO3可作补血剂。制备FeCO3的部分流程如下图所示： 室温时，，，。下列说法正确的是 A. 室温时，溶液： B. “沉淀”后得到的滤液中： C. “沉淀”时主要离子方程式： D. “过滤”后的滤液中： 13. 热化学法将转化为甲醇。催化加氢主要反应为： 反应I： 反应Ⅱ： 压强分别为、时，将的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下平衡时体系中转化率和（或）选择性如图所示。已知：（或）的选择性[] 下列说法正确的是 A. 曲线①代表的是的选择性曲线 B. C. 一定温度下，选用高效催化剂，能提高平衡时二氧化碳的转化率 D. 温度高于，曲线②上升的原因是温度升高，反应Ⅱ变化程度大于反应I 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 硫酸锰广泛用于电池材料。以软锰矿（主要成分，含少量铁和铝的氧化物）、硫铁矿（主要成分）制备的过程如下： （1）基态核外电子排布式为___________。 （2）“酸浸”时有和S生成，写出参与反应的离子方程式______________。 （3）“酸浸”过程中，和颗粒组成原电池，如图所示： ①为原电池的__________（填“正极”或“负极”）。 ②极反应迅速，而极反应有时较慢，可能的原因是__________。 （4）“除杂”时加入的作用是_____________。 （5）测定的纯度。称取样品，配成溶液，取溶液酸化后加入氧化剂使全部转化成，用的溶液滴定至终点（被还原为），消耗溶液。计算样品的纯度（写出计算过程）__________。 15. 化合物F是治疗骨质疏松症的新药阿佐昔芬的中间体，可通过下列方法合成： （1）C中含氧官能团的名称为________。 （2）B→C的反应类型是________，加KOH的作用为______________。 （3）E和试剂X发生反应，除了生成F，还生成HBr分子，则X的结构简式为____________。 （4）物质B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式_________。 ①能与新制Cu(OH)2悬浊液生成砖红色沉淀：②分子中有3种不同化学环境的氢原子。 （5）已知： 写出以、、为原料制备的合成路线流程图___________（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。 16. 实验室从硫中毒失活的废催化剂(主要成分为CuO、ZnO、Al2O3等)中回收铜与氧化锌的流程如下： 已知：滤液中主要含锌氨络合离子[Zn(NH3)4]2+。pH≥3.2时Fe3+沉淀完全，pH≥5.9时Zn2+开始沉淀，pH达到8.9时Zn2+沉淀完全，pH＞11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成 [Zn(OH)4]2-。 回答下列问题： （1）“煅烧”。气体X的化学式为____________。 （2）“浸取”。 ①能提高Zn2+浸取率的措施有_____________(任写其中一种)。 ②“浸取”时ZnO发生反应的离子方程式为___________。 ③“浸取”所用NH4Cl溶液浓度为4 mol/L，NH4Cl溶液浓度不宜过大，原因是____________。 （3）“还原”。还原后溶液中主要阳离子有______________。 （4）制备ZnO 设计由含少量Fe2+的ZnCl2溶液制备ZnO的实验步骤依次为：向含少量Fe2+的ZnCl2溶液中边搅拌边加入__________，过滤，__________，过滤、洗涤、干燥，在900℃煅烧至恒重。(实验中须用的试剂：30%H2O2、1.0 mol/LNaOH溶液。) 17. 研究氮及其化合物的转化对于环境改善有重大意义。 （1）氨气脱除： 一定温度下，按进入脱除反应装置，的脱除率随温度的变化如图所示。 ①已知： I． Ⅱ． 则反应：________。 ②的起始浓度为，从A点到B点经过2秒，该时间段内的脱除速率为______。 ③温度在时，温度升高的脱除率下降的原因可能是________。 （2）间接电化学法脱氮： 其工作原理如图所示，质子膜允许和通过。 写出电极I发生的电极反应式为___________。 （3）催化还原法脱氮： 用催化剂协同纳米零价铁去除水体中。催化还原过程如图所示。 I．“转化①”生成活性H原子的过程可描述为__________。 Ⅱ．写出“转化②”的离子方程式_____________。 Ⅲ．去除率及生成率如图所示，为有效降低水体中氮元素的含量，宜调整水体为4.2，当时，随着减小生成率逐渐降低的原因是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 镇江市2023~2024学年第二学期高二期中试卷 化学 注意事项： 1．本试卷分为选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间75分钟。 2．请把选择题和非选择题的答案均填写在答题卷的指定栏目内。 可能用到的相对原子质量： 一、单项选择题：本题包括13小题，每小题3分，共计39分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 化学与生产、生活、科技等密切相关。下列说法正确的是 A. 嫦娥五号表面使用了镁合金防腐导电性镀层，镀层属于金属材料 B. 深藏于海底的天然气水合物是有机高分子化合物 C. 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造光导纤维 D. 北斗二代卫星的核心部件“星载铷钟”含铷元素，其单质遇水能缓慢反应放出 【答案】A 【解析】 【详解】A．嫦娥五号表面使用了镁合金防腐镀层，镁合金防腐镀层属于金属材料，故A正确； B．天然气水合物也称为“可燃冰”或甲烷水合物，不是高分子化合物，故B错误； C．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造芯片，二氧化硅用于制作光导纤维，故C错误； D．同主族元素，从上到下金属性依次增大，则铷元素的金属性强于钠元素，所以铷单质与水剧烈反应放出氢气，故D错误； 故选A。 2. 汽车尾气净化可以减少的排放，其反应原理为：。下列说法正确的是 A. 的电子式： B. 为共价化合物 C. 半径大小： D. 基态N原子的核外电子有5种运动状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．氮气的电子式：，A错误； B．CO2中每个C与O共用2对电子，只存在共价键，属于共价化合物，B正确； C．同周期元素从左到右，原子半径依次减小，C、N、O为同周期相邻元素且从左往右排列，则半径大小：，C错误； D．氮元素的原子序数为7，核外有7个电子，有7种运动状态，D错误； 故选B。 3. 实验室可利用和在活性炭催化下制备少量二氯亚砜（，沸点，能与水剧烈反应）。如图所示装置和原理能达到实验目的的是 A. 用装置甲制取 B. 用装置乙除去氯气中混有的气体 C. 用装置丙制取 D. 用装置丁制取时，冷凝水从b口进a口出 【答案】B 【解析】 【分析】甲中用浓盐酸和二氧化锰加热制取氯气，再用乙除去氯气中的HCl，丙中浓硫酸加热和Cu反应制取SO2气体，SO2和Cl2在丁中反应生成产物，据此解答。 【详解】A．用装置甲制取，但是用浓盐酸和二氧化锰加热制取氯气，不用稀盐酸，A错误； B．HCl易溶于水，用装置乙除去氯气中混有的气体，B正确； C．丙中浓硫酸加热和Cu反应制取SO2气体，C错误； D．用装置丁制取时，冷凝水下进上出，从a口进b口出，D错误； 故选B。 4. 生产冰晶石（）的反应如下：，下列说法不正确的是 A. 电负性： B. 第一电离能： C. 沸点： D. 与晶体类型不相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．同周期元素从左到右，元素电负性逐渐增大，电负性：，故A正确； B．同周期元素从左到右，第一电离能逐渐增大，第ⅡA族和第ⅤA族最外层电子处于全满或半满状态，第一电离能大于后面相邻元素，第一电离能：，故B正确； C．HF、H2O均含分子间氢键，但水分子之间氢键多沸点高，则沸点：H2O＞HF，故C错误； D．为离子晶体，为分子晶体，类型不相同，故D正确； 故选C。 阅读下列材料，完成下面小题： 周期表中VIIA族元素及其化合物应用广泛。可与水反应，生成氢氟酸（）和氧气。可用于处理碱性含废水，易水解生成和。电解水溶液可制备。完全分解生成和需吸收热量，用于循环制氢。 5. 下列说法不正确的是 A. 与电子总数相等 B. 氟气的氧化性小于氧气 C. 中元素化合价为价 D. 晶体中存在和间强烈的相互作用 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 与反应： B. 分解制氢： C. 处理碱性氰化钠废水： D. 电解水溶液制备的阳极反应： 7. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是 A. 为弱酸，可用氢氟酸雕刻玻璃 B. 易液化，可用于制取漂白液 C. 见光易分解，可用作医疗X射线胶片上的感光剂 D. 易升华，可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 【答案】5. B 6. D 7. C 【解析】 【5题详解】 A．与电子总数分别为10、10，总数相等，A正确； B．F非金属性大于O，氟气的氧化性大于氧气，B错误； C．按题干信息，中N为-3价，元素化合价为价，C正确； D．为离子晶体，存在和间强烈的相互作用。D正确； 故选B。 【6题详解】 A．HF为弱电解质，与反应：，A错误； B．按题干信息得到分解制氢：，B错误； C．处理碱性氰化钠废水，碱性条件下不能生成酸，C错误； D．电解水溶液制备，阳极上Br-失去电子和水生成，电极反应：，D正确； 故选D。 【7题详解】 A．用氢氟酸雕刻玻璃是因为HF可以和玻璃中的SiO2反应，和HF为弱酸无关，A错误； B．用于制取漂白液是因为氯气可以和氢氧化钠反应生成次氯酸钠，和其易液化无关，B错误； C．见光易分解，可用作医疗X射线胶片上的感光剂，C正确； D．使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，是碘和淀粉发生了反应，和易升华无关，D错误； 故选C。 8. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．向AgNO3溶液中加入稀氨水，反应产生[Ag(NH3)2]OH溶液，然后加入含有醛基的葡萄糖溶液，加热发生银镜反应，产生Ag单质，因此可以实现上述转化，A正确； B．S与O2点燃反应产生SO2，不能直接反应产生SO3，B错误； C．将NH3通入饱和NaCl溶液中，然后通入CO2气体，发生反应：NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl，直接反应产生NaHCO3，不能得到Na2CO3。然后将NaHCO3晶体过滤出来进行煅烧，反应产生Na2CO3，C错误； D．直接电解MgCl2溶液，不能反应产生Mg，应该电解熔融MgCl2制取金属Mg，D错误； 故合理选项是A。 9. 化合物Z是一种抗菌类药物，其合成路线如下： 下列说法不正确的是 A. X分子存在顺反异构体 B. Z分子有3种含氧官能团 C. Y分子中所有原子可能共平面 D. 用饱和溶液或溶液能鉴别化合物X、Z 【答案】C 【解析】 【详解】A．X分子中碳碳双键两侧连接不同的基团，存在顺反异构体，A正确； B．Z分子有羧基、醚键、碳基3种含氧官能团，B正确； C．结合甲烷为四面体结构，Y分子含有甲基，所有原子不可能共平面，C错误； D．X含有羧基和酚羟基，X和饱和溶液能生成CO2气体，和溶液显示紫色，能鉴别化合物X、Z，D正确； 故选C。 10. 利用甲烷除去的反应为：，下列说法正确的是 A. 反应的 B. 上述反应平衡常数 C. 使用高效催化剂能降低反应的焓变 D. 其他条件不变，增大，的转化率升高 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应为气体物质的量增多的反应，反应的，A错误； B．上述反应平衡常数，B错误； C．使用高效催化剂能加快反应速率，不能改变反应的焓变，C错误； D．其他条件不变，增大，甲烷浓度增大，的转化率升高，D正确； 故合理选项是D。 11. 室温下，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 实验方案 探究目的 A 溶液与溶液混合，充分反应后加入苯，振荡、静置、分液后，向下层溶液中滴加几滴溶液，观察现象 与的反应有一定的限度 B 向饱和溶液中加入少量粉末，搅拌，过滤；向洗净后的沉淀中加入稀盐酸，沉淀部分溶解 比较和的相对大小 C 将硫酸酸化的溶液滴入溶液中，观察现象 氧化性： D 相同温度下测定等物质的量浓度的和溶液的 非金属性： A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．取溶液于试管中，加入溶液，发生2Fe3++2I-=2Fe2++I2，碘离子过量，铁离子不足，充分反应后滴入几滴溶液，若溶液变血红色，说明有铁离子未反应，则与的反应有一定限度，故A正确； B．向饱和Na2CO3溶液中加入少量BaSO4粉末搅拌，BaSO4溶解电离产生Ba2+、，当Q(BaCO3)＞Ksp(BaCO3)时生成BaCO3沉淀，BaCO3可与盐酸反应生成CO2气体，故不能用于比较Ksp(BaSO4)与Ksp(BaCO3) 的大小关系，故B错误； C．将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液中，酸性环境下硝酸根离子也具有氧化性，也能将亚铁离子氧化为铁离子，不能证明氧化性：H2O2>Fe3＋，故C错误； D．相同温度下测定等物质的量浓度的和溶液的，前者较大，可说明酸性H2SO3＞H2CO3，但不能证明非金属性强弱，比较非金属性强弱，应用最高价氧化物的水化物，故D错误； 故选A。 12. FeCO3可作补血剂。制备FeCO3的部分流程如下图所示： 室温时，，，。下列说法正确的是 A. 室温时，溶液： B. “沉淀”后得到的滤液中： C. “沉淀”时主要离子方程式： D. “过滤”后的滤液中： 【答案】C 【解析】 【分析】硫酸亚铁和碳酸氢铵反应生成FeCO3沉淀，然后过滤，得到含有硫酸铵的滤液，沉淀经过洗涤，得到FeCO3，据此解答。 【详解】A．室温时，，，根据越弱越水解，A错误； B．沉淀后，溶液饱和，存在，B错误； C．“沉淀”时亚铁离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸亚铁，主要离子方程式：，C正确； D．“过滤”后的滤液中主要是硫酸铵，还存在碳酸亚铁的溶解平衡，根据电荷守恒，D错误； 故选C。 13. 热化学法将转化为甲醇。催化加氢主要反应为： 反应I： 反应Ⅱ： 压强分别为、时，将的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下平衡时体系中转化率和（或）选择性如图所示。已知：（或）的选择性[] 下列说法正确的是 A. 曲线①代表的是的选择性曲线 B. C. 一定温度下，选用高效催化剂，能提高平衡时二氧化碳的转化率 D. 温度高于，曲线②上升的原因是温度升高，反应Ⅱ变化程度大于反应I 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，随着温度升高，反应Ⅰ向逆反应方向进行，甲醇的选择性降低，反应Ⅱ向正反应方向进行，曲线①代表CH3OH的选择性，曲线②表示不同压强下，CO2转化率，A错误； B．反应Ⅰ是物质的量减少的反应，反应Ⅱ反应前后气体物质的量不变，根据上面的分析，相同温度下，增大压强，有利于反应Ⅰ向正反应方向进行，CO2的平衡转化率增大，根据图像可知，p1＞p2，B错误； C．一定温度下，选用高效催化剂，能加快反应速率，不能提高平衡时二氧化碳的转化率，C错误； D．温度高于250℃，曲线②、③上升且逐渐接近，说明此时反应以反应Ⅱ为主，反应Ⅱ变化程度大于反应I，D正确； 故选D。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 硫酸锰广泛用于电池材料。以软锰矿（主要成分，含少量铁和铝的氧化物）、硫铁矿（主要成分）制备的过程如下： （1）基态核外电子排布式为___________。 （2）“酸浸”时有和S生成，写出参与反应的离子方程式______________。 （3）“酸浸”过程中，和颗粒组成原电池，如图所示： ①为原电池的__________（填“正极”或“负极”）。 ②极反应迅速，而极反应有时较慢，可能的原因是__________。 （4）“除杂”时加入的作用是_____________。 （5）测定的纯度。称取样品，配成溶液，取溶液酸化后加入氧化剂使全部转化成，用的溶液滴定至终点（被还原为），消耗溶液。计算样品的纯度（写出计算过程）__________。 【答案】（1）[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6 （2）MnO2+FeS2+4H+=Mn2++Fe2++2S+2H2O （3） ①. 正极 ②. 生成的硫覆盖在FeS2颗粒表面，溶解速率变慢 （4）调节pH将Al3+、Fe3+以 Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀除去 （5）91.26% 【解析】 【分析】以软锰矿（主要成分，含少量铁和铝的氧化物）、硫铁矿（主要成分）制备，第一步酸浸后溶液中存在Al3+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、H+、离子，加入H2O2将Fe2+氧化成Fe3+，然后加CaCO3调节pH将Al3+、Fe3+转化为 Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀除去，Ca2+以CaSO4形式除去，所以滤渣主要含Al(OH)3、Fe(OH)3和CaSO4，然后将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到目标产物。 【小问1详解】 Fe是26号元素，位于周期表中第4周期第Ⅷ族，Fe失去4s2电子得到Fe2+，所以Fe2+基态核外电子排布式为 [Ar]3d6； 【小问2详解】 “酸浸”时有和S生成，把FeS2氧化为S，锰元素化合价由+4降低为+2、S元素化合价由-1升高为0，根据得失电子守恒、电荷守恒，配平反应的离子方程式为MnO2+FeS2+4H+=Mn2++Fe2++2S↓+2H2O。 【小问3详解】 ①根据图示，MnO2中Mn元素得电子化合价降低发生还原反应，所以MnO2作电源的正极； ②FeS2是负极，FeS2失电子发生氧化反应生成S单质，生成的硫覆盖在FeS2颗粒表面，溶解速率受阻使反应变慢。 【小问4详解】 “除杂”的目的是除Al3+、Fe3+，Al3+、Fe3+易生成氢氧化物沉淀，加入调节pH将Al3+、Fe3+转化为 Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀除去。 【小问5详解】 根据得失电子守恒建立反应关系式，~~Mn3+~~，1g样品中n()=n()==5.400×10-3mol， 样品的纯度=91.26%。 15. 化合物F是治疗骨质疏松症的新药阿佐昔芬的中间体，可通过下列方法合成： （1）C中含氧官能团的名称为________。 （2）B→C的反应类型是________，加KOH的作用为______________。 （3）E和试剂X发生反应，除了生成F，还生成HBr分子，则X的结构简式为____________。 （4）物质B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式_________。 ①能与新制Cu(OH)2悬浊液生成砖红色沉淀：②分子中有3种不同化学环境的氢原子。 （5）已知： 写出以、、为原料制备的合成路线流程图___________（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。 【答案】（1）醚键、酮羰基 （2） ①. 取代反应 ②. 消耗生成的HBr，使反应正向移动生成C，提高有机物C的产率 （3） （4）或 （5） 【解析】 【分析】A和Br2发生取代反应生成B，B和发生取代反应生成C，C发生成环反应生成D，D先取代，再氧化生成E，E和X反应生成F，根据（3）E和试剂X发生反应，除了生成F，还生成分子，X为，据此分析解答。 【小问1详解】 由题干C的结构简式可知，C中含氧官能团的名称为醚键、酮羰基，故答案为：醚键、酮羰基； 【小问2详解】 B→C的反应类型是取代反应，反应过程生成酸HBr，故加KOH的作用为消耗生成的HBr，使反应正向移动生成C，提高有机物C的产率，故答案为：消耗生成的HBr，使反应正向移动生成C，提高有机物C的产率； 【小问3详解】 由分析可知，E和试剂X发生反应，除了生成F，还生成分子，则X的结构简式为，故答案为：； 【小问4详解】 由分析可知，B为，物质B的一种同分异构体同时满足①能与新制悬浊液生成砖红色沉淀，则含有醛基：②分子中有3种不同化学环境的氢原子，该同分异构体的结构简式为：或，故答案为：或； 【小问5详解】 本题采用逆向合成法，即可以由CH3CH2OH和通过酯化反应来制得，结合题干已知信息可知，可由和CO在一定条件转化而来，由题干A到B、B到C的转化信息可知，与Br2发取代反应制得，与可得到，CH2=CH2和H2O在一定条件下可以合成CH3CH2OH，据此分析确定合成路线为：，故答案为：。 16. 实验室从硫中毒失活的废催化剂(主要成分为CuO、ZnO、Al2O3等)中回收铜与氧化锌的流程如下： 已知：滤液中主要含锌氨络合离子[Zn(NH3)4]2+。pH≥3.2时Fe3+沉淀完全，pH≥5.9时Zn2+开始沉淀，pH达到8.9时Zn2+沉淀完全，pH＞11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成 [Zn(OH)4]2-。 回答下列问题： （1）“煅烧”。气体X的化学式为____________。 （2）“浸取”。 ①能提高Zn2+浸取率的措施有_____________(任写其中一种)。 ②“浸取”时ZnO发生反应的离子方程式为___________。 ③“浸取”所用NH4Cl溶液浓度为4 mol/L，NH4Cl溶液浓度不宜过大，原因是____________。 （3）“还原”。还原后溶液中主要阳离子有______________。 （4）制备ZnO 设计由含少量Fe2+的ZnCl2溶液制备ZnO的实验步骤依次为：向含少量Fe2+的ZnCl2溶液中边搅拌边加入__________，过滤，__________，过滤、洗涤、干燥，在900℃煅烧至恒重。(实验中须用的试剂：30%H2O2、1.0 mol/LNaOH溶液。) 【答案】（1）SO2 （2） ①. 粉碎废催化剂、搅拌、适当升高温度、适当延长浸取时间 （任写其中一种） ②. ③. NH4Cl溶液浓度过大，溶液酸性增强，可能使CuO、Al2O3溶解，滤液中杂质增多，不利于制备ZnO，同时会降低还原过程中Cu的产率 （3）Zn2+、Al3+ （4） ①. 30%的H2O2，使溶液中Fe2+被氧化为Fe3+，充分反应后，滴加1.0mol/L NaOH溶液，调节至，使Fe3+沉淀完全 ②. 向滤液中再滴加NaOH溶液，调节至，使Zn2+沉淀完全 【解析】 【分析】废催化剂(主要成分为CuO、ZnO、Al2O3等)经过煅烧后，催化剂表面的硫燃烧生成SO2，则气体X为SO2，向煅烧后的固体中加入NH4Cl溶液进行浸取，ZnO与NH4Cl溶液反应生成锌氨络合离子[Zn(NH3)4]2+，向过滤所得固体中加入盐酸使CuO、Al2O3溶解，再加入锌粒将还原为。滤液中主要含锌氨络合离子[Zn(NH3)4]2+，经一系列操作得到ZnO，据此解答。 【小问1详解】 由分析可知，气体X的化学式为SO2； 【小问2详解】 ①ZnO与NH4Cl溶液发生反应，能提高Zn2+浸取率的措施有：粉碎废催化剂、搅拌、适当升高温度、适当延长浸取时间等(任写其中一种)； ②ZnO与NH4Cl溶液反应生成锌氨络合离子[Zn(NH3)4]2+，反应的离子方程式为：； ③“浸取”所用NH4Cl溶液浓度为4 mol/L，NH4Cl溶液浓度不宜过大，因为NH4Cl是强酸弱碱盐，若NH4Cl溶液浓度过大，溶液酸性增强，可能使CuO、Al2O3溶解，滤液中杂质增多，不利于制备ZnO，同时会降低还原过程中Cu的产率，则NH4Cl溶液浓度不宜过大，原因是：NH4Cl溶液浓度过大，溶液酸性增强，可能使CuO、Al2O3溶解，滤液中杂质增多，不利于制备ZnO，同时会降低还原过程中Cu的产率； 【小问3详解】 煅烧后的固体中含有ZnO、CuO、Al2O3等，向其中加入4 mol/LNH4Cl溶液，ZnO溶解变为[Zn(NH3)4]2+进入滤液，CuO、Al2O3仍以固体形式存在，再加入HCl，CuO与HCl发生反应：CuO+2HCl=CuCl2+H2O，Al2O3与HCl发生反应：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，然后向其中加入锌粒，由于金属活动性Al＞Zn＞Cu，所以Zn与CuCl2发生置换反应：CuCl2+Zn=ZnCl2+Cu，同时也会发生反应Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，因此还原后溶液中主要阳离子有：Al3+、Zn2+； 【小问4详解】 根据已知信息：pH≥3.2时Fe3+沉淀完全，pH≥5.9时Zn2+开始沉淀，pH达到8.9时Zn2+沉淀完全，pH＞11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成 [Zn(OH)4]2-。设计由含少量Fe2+的ZnCl2溶液制备ZnO的实验步骤，先加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，后加入NaOH溶液，调节pH使Fe3+充分转化为Fe(OH)3沉淀，然后过滤除去Fe(OH)3沉淀，接着向滤液中加入NaOH溶液，调节pH使使Zn2+完全形成Zn(OH)2沉淀，再过滤，洗涤、干燥，然后在900°C煅烧至恒重，发生反应：Zn(OH)2ZnO+H2O，即可制备ZnO。所以由含少量Fe2+的ZnCl2溶液制备ZnO的实验步骤依次为：向含少量Fe2+的ZnCl2溶液中边搅拌边加入30%的H2O2，使溶液中Fe2+被氧化为Fe3+，充分反应后，滴加1.0mol/L NaOH溶液，调节至，使Fe3+沉淀完全，过滤，向滤液中再滴加NaOH溶液，调节至，使Zn2+沉淀完全，过滤、洗涤、干燥，然后在900°C煅烧至恒重得到ZnO。 17. 研究氮及其化合物的转化对于环境改善有重大意义。 （1）氨气脱除： 一定温度下，按进入脱除反应装置，的脱除率随温度的变化如图所示。 ①已知： I． Ⅱ． 则反应：________。 ②的起始浓度为，从A点到B点经过2秒，该时间段内的脱除速率为______。 ③温度在时，温度升高的脱除率下降的原因可能是________。 （2）间接电化学法脱氮： 其工作原理如图所示，质子膜允许和通过。 写出电极I发生的电极反应式为___________。 （3）催化还原法脱氮： 用催化剂协同纳米零价铁去除水体中。催化还原过程如图所示。 I．“转化①”生成活性H原子的过程可描述为__________。 Ⅱ．写出“转化②”的离子方程式_____________。 Ⅲ．去除率及生成率如图所示，为有效降低水体中氮元素的含量，宜调整水体为4.2，当时，随着减小生成率逐渐降低的原因是___________。 【答案】（1） ①. ②. ③. 温度高于900℃时，NH3与O2气生成NO的量增大（或NH3转化为NO的选择性增大），故NO的脱除率下降。 （2） （3） ①. 纳米零价铁在催化剂Pd表面失去电子生成Fe2 +， H+在催化剂Pd表面得到电子生成活性氢原子。 ②. +H++6H=NH+3H2O ③. pH越小，H+浓度越大，会生成更多的活性氢原子，使生成的中间产物NH更多的与H+反应生成，从而减少N2的生成。 【解析】 【小问1详解】 ①根据盖斯定律，由Ⅱ-I×5可得 ； ②一定温度下，按进入脱除反应装置，的起始浓度为，则NO的起始浓度为，由图中数据可知，从A点到B点的过程中NO的变化量为=，该时间段内的脱除速率为； ③温度高于900℃时，NH3与O2气生成NO的量增大（或NH3转化为NO的选择性增大），故NO的脱除率下降。 【小问2详解】 在电极上转化为，过程中S的化合价降低，得到电子发生还原反应，则电极为阴极，电极反应式为：。 【小问3详解】 I．“转化①”生成活性H原子的过程可描述为：纳米零价铁在催化剂Pd表面失去电子生成，在催化剂Pd表面得到电子生成活性氢原子。 Ⅱ．“转化②”中在酸性环境中和活性H原子反应生成NH，反应的离子方程式为：。 Ⅲ．pH越小，浓度越大，“转化①”中会生成更多的活性H原子，使生成的中间产物NH在“转化③”中更多地与和活性H原子反应生成，从而减少N2的生成。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $