精品解析：江苏省南京市中华中学2023-2024学年高二上学期9月综合练习化学试卷

中华中学2023-2024学年第一学期9月综合练习 高二化学 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 K-39 P-31 Cl-35.5 Fe-56 一、单选题（本题共13小题，每小题3分，共39分。每题只有一个项最符合题意） 1. 目前正在杭州举行的第19届亚运会备受世界瞩目。下列说法不正确的是 A. 会场“莲花碗”采用绿色电力供应有利于实现“碳中和” B. 火炬“薪火”使用的铝合金具有硬度高、耐高温的特点 C. 吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅 D. 特许商品“亚运莲花尊”的艺术载体青瓷属于无机非金属材料 2. 下列晶体熔化时，需要破坏共价键的是 A. Cu B. SiO2 C. NaHSO4 D. 干冰 3. 工业上用氯气和石灰乳制漂白粉：2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O。下列有关说法正确的是 A. Cl﹣的结构示意图为 B. H2O的空间填充模型为 C. CaCl2的电子式为： D. 基态O原子的轨道表示式： 阅读下列资料，完成有关问题： 根据侯氏制碱原理(NaCl+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓)，某学习小组制备少量Na2CO3流程如下： 工业合成氨反应为：N2(g) +3H2(g) ⇌2NH3(g) ΔH=﹣92.4kJ·mol-1 4. 制备过程中，下列实验装置能达到相应实验目的的是 A. 制备氨气 B. 吸收CO2 C. 过滤 D. 煅烧 5. 对于反应N2(g) +3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=﹣92.4kJ·mol-1，下列说法正确是 A. 该反应的 B. 上述反应的平衡常数表达式为 C. 1molN2与3molH2充分反应，放出92.4kJ的能量 D. 断裂3molH﹣H键的同时，有6molH﹣N键断裂，说明该反应达到平衡状态 6. 实验室可用反应制备三氯化六氨合钴：2CoCl2+10NH3+2NH4Cl+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O制备。下列有关说法正确的是 A. NH4Cl为共价化合物 B. H2O2为极性分子 C. 中子数为18的氯原子可表示为 D. 1mol[Co(NH3)6]Cl3中含有σ键6mol 7. 磷及其化合物有着广泛应用。白磷的结构为溶于CS2，易自燃。其氧化物有P4O6（所有O原子均插在P-P间）、P4O10。P4与KOH溶液共热可制备PH3。白磷与Cl2反应可生成PCl3和PCl5。固态PCl5中含有、两种离子，下列有关说法不正确的是 A. P4形成的晶体为分子晶体 B. PH3沸点低于NH3 C. 的空间构型为正四面体 D. 1molP4O6中含有6mol的P-O键 8. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。基态X原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，Y原子构成的物质常用作半导体材料，W与X位于同主族。下列说法正确的是 A. 第一电离能：W＞Z＞Y B. 原子半径：W＞Y＞X C. 最高价氧化物对应水化物的酸性：W＞Z＞Y D. 简单氢化物的键角：X＞W＞Z 9. 下列有关说法正确的是 A. 水合铜离子的模型如图①所示，该微粒中存在极性共价键、配位键、离子键 B. 图②中手性碳原子有2个 C. 氢原子的电子云图如图③，氢原子核外大多数电子在原子核附近运动 D. NH5的结构与NH4Cl相似，NH5的结构式如图④所示 10. 下列关于各晶体模型示意图的分析正确的是 名称 NaCl的晶胞 铜晶胞 干冰晶胞 石墨晶体的结构 模型示意图 A. Na+周围最近的Cl-构成的空间结构为正六面体 B Cu晶胞中每个Cu距离最近Cu有8个 C. 1个干冰晶胞中含有4个CO2分子 D. 石墨层与层间的主要作用力是共价键 11. 下列实验方案操作及现象和所得结论均正确的是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 用pH计分别测定相同浓度CCl3COOH溶液和CF3COOH溶液的pH，pH(CCl3COOH)>pH(CF3COOH) F-C极性大于Cl-C极性 B 在氨水中滴入酚酞溶液，加热一段时间，溶液红色先变深后变浅 升高温度，一水合氨的电离程度先增大后减小 C 向10mL0.1mol/LAgNO3溶液中滴入2滴0.1mol/LNaCl溶液，有白色沉淀生成，再滴入4滴0.1mol/LKI溶液，产生黄色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) D 检验FeCl3溶液中是否含有Fe2+，将溶液滴入酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去 证明溶液中含有Fe2+ A. A B. B C. C D. D 12. 室温下，通过下列实验探究Na2CO3的性质。已知：25℃时，H2SO3的Ka1=1.4×10-2、Ka2=1.0×10-7，H2CO3的Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11。 实验1：配制50mL0.1mol/LNa2CO3溶液，测得溶液pH约为12； 实验2：取10mL0.1mol/LNa2CO3溶液，向其中加入少量CaSO4固体充分搅拌，一段时间后过滤，向滤渣中加入足量稀盐酸，固体完全溶解； 实验3：取10mL0.1mol/LNa2CO3溶液，向其中缓慢滴入等体积0.1mol/L稀盐酸。 下列说法不正确的是 A. 实验1所得溶液中，c(Na+)<c+c B. 根据实验2，可推测Ksp(CaCO3)<Ksp(CaSO4) C. 实验3反应后溶液中存在：c(Na+)=2[c(H2CO3)+c+c] D. 25℃时，反应+H2SO3⇌+的平衡常数K=2.5×108 13. 中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展，该实验方法首先将CO2催化还原为CH3OH。已知CO2催化加氢主要反应有： ①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1＝﹣49.4kJ/mol ②CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2＝+41.2kJ/mol 其他条件不变时，在相同时间内温度对CO2催化加氢的影响如下图。下列说法不正确的是 已知：CH3OH的选择性 A. CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH＝-90.6kJ/mol B. 升高温度或使用催化剂，可增大活化分子百分数，使反应速率加快 C. 其他条件不变，增大压强，有利于反应向生成CH3OH的方向进行 D. 220～240℃，升高温度，对反应②速率的影响比对反应①的小 二、填空题（本题共4题，共计61分） 14. 蒙脱石散对消化道内的病毒、病菌及其产生的毒素、气体等有极强的固定、抑制作用，常用于成人及儿童急性、慢性腹泻。蒙脱石散的有效成分可表示为(AlMg)2(SixOy)(OH)z·nH2O。 （1）Si原子在元素周期表中位置为_______。 （2）O、Mg、Al三种元素的简单离子半径从小到大的顺序为_______(用离子符号表示)。 （3）高纯度的SiCl4在常温下是无色透明液体。将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近SiCl4液流，液体流_______( “会”或‘不会’）发生偏转。 （4）硅酸盐与二氧化硅一样，都是以硅氧四面体作为基本结构单元。硅氧四面体可以表示成：其中●表示氧原子，中心○表示硅原子，其俯视图为。 ①SiO2晶胞(如图）可理解成将金刚石晶胞中的C原子置换成Si原子，然后在Si-Si之间插入O原子而形成。推测SiO2晶胞中含有_______个O原子，O-Si-O的键角为_______。 ②蒙脱石散中的“(SixOy)”是一种大片层状的多硅酸根，其可能结构如图所示，则x：y=_______。 15. K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾）是制备铁触媒的主要原料，亮绿色晶体，难溶于乙醇，受热易分解，110℃下可失去结晶水，230℃时发生分解，草酸根离子可被酸性高锰酸钾氧化。 （1）K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体中心离子Fe3+的基态电子排布式为_______。 （2）K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的制备。取一定量的草酸钾加水溶解，加热溶液至微沸后，在搅拌下向其中加入FeCl3溶液，充分反应后得到亮绿色透明溶液，经过一系列操作，干燥，得到K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。 ①制取K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的化学方程式为_______。 ②若加热温度过高，会导致K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的产率偏低，其原因是_______。 ③三草酸合铁酸钾的溶解度如图所示。“经过一系列操作”得到K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的操作方法为_______。 （3）测定三草酸合铁酸钾K3[Fe(C2O4)3]·3H2O中铁的含量： 第一步，称量mg样品于锥形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用cmol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液V1mL。 第二步，向上述溶液中加入过量锌粉将Fe3+转化为Fe2+，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，用cmol/LKMnO4溶液滴定至终点，又消耗KMnO4溶液V2mL。 ①第一步操作中终点判断的方法是_______。 ②该晶体中铁的质量分数的表达式是_______。(写出计算过程) 16. CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，实现自然界中的碳循环。 （1）CO2催化加氢合成甲烷过程中发生下列反应： Ⅰ．CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔH1＝﹣165kJ/mol Ⅱ．CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2＝+41kJ/mol Ⅲ．CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g) ΔH3 ①ΔH3＝_______。 ②当n(CO2)：n(H2)＝1：4时，CO2平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。800℃时，不同压强下的CO2平衡转化率趋向于相等的原因是_______。 （2）在CaCO3中添加金属Pd作催化剂，通入H2在600℃条件下反应，可直接获得CH4和CaO，该反应化学方程式为_______。 （3）CO2催化加氢合成甲烷常使用CeO2作催化剂。 ①CeO2的晶胞如图所示，Ce原子周围距离最近且相等的O原子个数为_______。 ②CeO2催化CO2与H2转化为CH4的机理如图所示，若将反应中通入的H2全部转化为D2，则产物为_______。 ③催化剂中掺入少量CaO，用Ca2+替代CeO2结构中部分Ce4+形成CaxCe1﹣xOy，可提高催化效率的原因是_______。 17. 工业尾气中的氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。研究脱除废气中的NO是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。 （1）氧化吸收法。将含NO尾气通入ClO2溶液中，ClO2能将NO氧化为NO2，NO2溶于水反应生成HNO2和HNO3，请写出第二步反应离子方程式_______。(已知：浓度为0.01mol/LHNO2溶液pH＞2) （2）液相络合换元法。Fe(Ⅱ)EDTA溶液中将尾气中的NO快速络合生成Fe(Ⅱ)EDTA(NO)，再用尿素(或铁碳混合物)将络合的NO还原。 ①pH=7时，尿素CO(NH2)2将NO还原为N2的化学方程式为_______。 ②若向“Fe(Ⅱ)EDTA+CO(NH2)2”体系中添加Na2SO3，该条件下Na2SO3对NO无还原能力，但NO的脱除率变化如图所示，添加Na2SO3能使NO脱除率增大的原因是_______。 （3）电解法。铈元素(Ce)常见的化合价有+3价、+4价。NO可以被含Ce4+的溶液吸收，生成NO、。可采用电解法将上述吸收液中的NO转化为无毒物质，同时再生Ce4+，其原理如图所示。 ①NO的空间结构型为_______，N原子杂化方式为_______。 ②阴极的电极反应式为_______。 （4）催化还原法。有氧条件下，在Fe基催化剂表面，NH3还原NO的反应机理如图所示，该过程可描述为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 中华中学2023-2024学年第一学期9月综合练习 高二化学 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 K-39 P-31 Cl-35.5 Fe-56 一、单选题（本题共13小题，每小题3分，共39分。每题只有一个项最符合题意） 1. 目前正在杭州举行的第19届亚运会备受世界瞩目。下列说法不正确的是 A. 会场“莲花碗”采用绿色电力供应有利于实现“碳中和” B. 火炬“薪火”使用的铝合金具有硬度高、耐高温的特点 C. 吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅 D. 特许商品“亚运莲花尊”的艺术载体青瓷属于无机非金属材料 【答案】C 【解析】 【详解】A．会场“莲花碗”采取自然采光方式，充分利用太阳光，同时采用绿色电力供应，有利于实现“碳中和”，A正确； B．火炬“薪火”使用的1070铝合金具有硬度高、耐高温的特点，B正确； C．吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为晶体硅，C错误； D．特许商品“亚运莲花尊”的艺术载体青瓷属于无机非金属材料，D正确； 故答案为：C。 2. 下列晶体熔化时，需要破坏共价键的是 A. Cu B. SiO2 C. NaHSO4 D. 干冰 【答案】B 【解析】 详解】A．Cu属于金属晶体，熔化时破坏金属键，A不合题意； B．SiO2属于共价晶体，熔化时破坏共价键，B符合题意； C．NaHSO4属于离子晶体，熔化时破坏离子键，C不合题意； D．干冰属于分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，D不合题意； 故答案为：B。 3. 工业上用氯气和石灰乳制漂白粉：2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O。下列有关说法正确的是 A. Cl﹣的结构示意图为 B. H2O的空间填充模型为 C. CaCl2的电子式为： D. 基态O原子的轨道表示式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．Cl﹣为氯原子得到一个电子，其结构示意图为，故A错误； B．H2O为V形分子，其空间填充模型，故B错误； C．氯化钙是只含有离子键的离子化合物，电子式为，故C错误； D．基态氧原子的电子排布式为1s22s22p4，轨道表示式为，故D正确； 故选D。 阅读下列资料，完成有关问题： 根据侯氏制碱原理(NaCl+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓)，某学习小组制备少量Na2CO3流程如下： 工业合成氨反应为：N2(g) +3H2(g) ⇌2NH3(g) ΔH=﹣92.4kJ·mol-1 4. 制备过程中，下列实验装置能达到相应实验目的的是 A. 制备氨气 B. 吸收CO2 C. 过滤 D. 煅烧 5. 对于反应N2(g) +3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=﹣92.4kJ·mol-1，下列说法正确的是 A. 该反应的 B. 上述反应的平衡常数表达式为 C. 1molN2与3molH2充分反应，放出92.4kJ的能量 D. 断裂3molH﹣H键的同时，有6molH﹣N键断裂，说明该反应达到平衡状态 6. 实验室可用反应制备三氯化六氨合钴：2CoCl2+10NH3+2NH4Cl+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O制备。下列有关说法正确的是 A. NH4Cl为共价化合物 B. H2O2为极性分子 C. 中子数为18的氯原子可表示为 D. 1mol[Co(NH3)6]Cl3中含有σ键6mol 【答案】4. C 5. D 6. B 【解析】 【分析】先将 NH3通入饱和的 NaCl 溶液中，然后再将 CO2通入上述溶液，充分反应后进行过滤，并对滤渣进行洗涤，然后煅烧滤渣NaHCO3得到纯碱。 【4题详解】 A．固体混合物加热制取气体，为防止水蒸气冷凝回流使试管炸裂，试管口应该略向下倾斜，A错误； B．向溶有NH3的饱和食盐水中通入CO2气体时，导气管应该是长进短出，即入气管没入液面以下，出气管稍微露出橡胶塞，B错误； C．进行过滤操作时，需注意“一贴、二低、三靠”，该装置符合过滤操作要求，C正确； D．煅烧固体应该在坩埚中进行，不能使用烧杯，D错误； 故合理选项是C。 【5题详解】 A．该正反应是气体分子数减小的方向，即是熵减，该反应的 < 0，故A错误； B．上述反应的平衡常数表达式为，故B错误； C．该反应是可逆反应，反应不能完全进行到底，则1molN2与3molH2充分反应，放出的热量小于92.4kJ，故C错误； D．断裂3molH-H键的同时，有6molH-N键断裂，说明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故D正确； 故选D。 【6题详解】 A．NH4Cl中与之间为离子键，故为离子化合物，A错误； B．H2O2分子不是直线形，两个H原子犹如在半展开的书的两页上，氧原子则在书的夹缝上，‌这种不对称的结构导致正电与负电中心不重合，‌因此H2O2属于极性分子，B正确； C．中子数为18的氯原子应表示为，C错误； D．1mol[Co(NH3)6]Cl3中含有配位键6mol，6mol NH3中含有18mol N-H键，则共含24mol σ键，D错误； 故选B。 7. 磷及其化合物有着广泛应用。白磷的结构为溶于CS2，易自燃。其氧化物有P4O6（所有O原子均插在P-P间）、P4O10。P4与KOH溶液共热可制备PH3。白磷与Cl2反应可生成PCl3和PCl5。固态PCl5中含有、两种离子，下列有关说法不正确的是 A. P4形成的晶体为分子晶体 B. PH3沸点低于NH3 C. 的空间构型为正四面体 D. 1molP4O6中含有6mol的P-O键 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据白磷的结构图可知，白磷‌四个磷原子以正四面体的形式排列，‌每个磷原子位于正四面体的一个顶点上，‌形成了一个空间构型为正四面体的分子晶体，A正确； B．由于N的电负性较大，NH3分子间可形成氢键，沸点高于PH3，B正确； C．根据VSEPR理论，的中心原子为P原子，价电子对数为，故空间构型为正四面体型，C正确； D．根据题意，P4O6只有一种化学环境P原子，则P4O6的分子结构中只含有单键，1mol P4O6分子中含有12NAP-O键，即12molP-O键，D错误； 故选D。 8. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。基态X原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，Y原子构成的物质常用作半导体材料，W与X位于同主族。下列说法正确的是 A. 第一电离能：W＞Z＞Y B. 原子半径：W＞Y＞X C. 最高价氧化物对应水化物的酸性：W＞Z＞Y D. 简单氢化物的键角：X＞W＞Z 【答案】C 【解析】 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。基态X原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，X是O元素；Y原子构成的物质常用作半导体材料，Y是Si元素；W与X位于同主族，W是S元素；则Z元素为P元素。 【详解】A．同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，P原子3p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：P>S>Si，故A错误； B．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径：Si>S>O，故B错误； C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性：H2SO4>H3PO4>H2SiO3，故C正确； D．H2O、H2S中心原子都有2个孤电子对，S原子半径大于氧原子，H2S中成键电子的排斥作用小，H2S分子的键角约为92.1度，这个键角比H2O分子的键角104.5度小；PH3中的P原子不是用sp3杂化轨道成键，而是用3条纯p轨道成键，孤对电子处于3s轨道。与NH3相似，PH3的结构也是三角锥形，比NH3中的∠HNH(107.5°)小得多，∠HPH只有93.7°。因此键角：H2O>PH3>H2S，故D错误； 答案选C。 9. 下列有关说法正确的是 A. 水合铜离子的模型如图①所示，该微粒中存在极性共价键、配位键、离子键 B. 图②中手性碳原子有2个 C. 氢原子的电子云图如图③，氢原子核外大多数电子在原子核附近运动 D. NH5的结构与NH4Cl相似，NH5的结构式如图④所示 【答案】B 【解析】 【详解】A．水合铜离子中存在极性共价键（O-H）、配位键（O→Cu），其微粒中不存在离子键，故A错误； B．图②中除醛基的碳原子外的2个碳原子均连接了4个不同的基团，均为手性碳原子，故B正确； C．氢原子核外只有1个电子，电子云图是用来描述氢原子核外电子在空间中的概率密度分布，从电子云图中可以看出，电子在原子核附近出现的概率较大，但这并不意味着大多数电子都在原子核附近运动，故C错误； D．NH5的结构与NH4Cl相似，为离子化合物，NH5的电子式应为，故D错误； 故选择B选项。 10. 下列关于各晶体模型示意图的分析正确的是 名称 NaCl的晶胞 铜晶胞 干冰晶胞 石墨晶体的结构 模型示意图 A. Na+周围最近的Cl-构成的空间结构为正六面体 B. Cu晶胞中每个Cu距离最近Cu有8个 C. 1个干冰晶胞中含有4个CO2分子 D. 石墨层与层间的主要作用力是共价键 【答案】C 【解析】 【详解】A．采用沿X、Y、Z三轴切割的方法确定钠离子的配位数， X轴上有2个氯离子，Y轴上有2个氯离子，Z轴上有2个氯离子，所以钠离子的配位数是6，将6个氯离子连接后所围成的空间几何构型为正八面体，A错误； B．在Cu的晶胞中，顶点原子为8个晶胞共用，面上的铜原子为2个晶胞共用，在Cu的晶胞中，与每个顶点的Cu原子距离相的铜原子共有12个，B错误； C．1个干冰晶胞中含有个CO2分子，C正确； D．石墨层与层间的主要作用力是分子间作用力，D错误； 故选C。 11. 下列实验方案操作及现象和所得结论均正确的是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 用pH计分别测定相同浓度CCl3COOH溶液和CF3COOH溶液的pH，pH(CCl3COOH)>pH(CF3COOH) F-C极性大于Cl-C极性 B 在氨水中滴入酚酞溶液，加热一段时间，溶液红色先变深后变浅 升高温度，一水合氨的电离程度先增大后减小 C 向10mL0.1mol/LAgNO3溶液中滴入2滴0.1mol/LNaCl溶液，有白色沉淀生成，再滴入4滴0.1mol/LKI溶液，产生黄色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) D 检验FeCl3溶液中是否含有Fe2+，将溶液滴入酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去 证明溶液中含有Fe2+ A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．F-C极性大于Cl-C极性，CF3COOH更容易电离出氢离子，酸性较强，pH值小，A正确； B．加热氨水会有氨气逸出，导致碱性减弱，故溶液最后会变浅，B错误； C． AgNO3有剩余，溶液中本来就有银离子，所以加入KI后会有AgI黄色沉淀，无法证明是氯化银沉淀转化成碘化银沉淀，无法得出Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)的结论，C错误； D．氯离子也有还原性，也可与酸性高锰酸钾反应使紫红色褪去，因此氯离子对二价铁的检验会造成干扰，D错误； 故选A。 12. 室温下，通过下列实验探究Na2CO3的性质。已知：25℃时，H2SO3的Ka1=1.4×10-2、Ka2=1.0×10-7，H2CO3的Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11。 实验1：配制50mL0.1mol/LNa2CO3溶液，测得溶液pH约为12； 实验2：取10mL0.1mol/LNa2CO3溶液，向其中加入少量CaSO4固体充分搅拌，一段时间后过滤，向滤渣中加入足量稀盐酸，固体完全溶解； 实验3：取10mL0.1mol/LNa2CO3溶液，向其中缓慢滴入等体积0.1mol/L稀盐酸。 下列说法不正确的是 A. 实验1所得溶液中，c(Na+)<c+c B. 根据实验2，可推测Ksp(CaCO3)<Ksp(CaSO4) C. 实验3反应后溶液中存在：c(Na+)=2[c(H2CO3)+c+c] D. 25℃时，反应+H2SO3⇌+的平衡常数K=2.5×108 【答案】A 【解析】 【详解】A．Na2CO3溶液呈碱性，c(OH)>c(H+)， 电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-)， 则c(Na+)>c()+2c()>c()+c()，A错误； B．CaCO3和CaSO4的物质类型相似，根据实验2可知，溶解度小的CaSO4转化为溶解度更小的CaCO3，则可推测Ksp(CaCO3)<Ksp(CaSO4)， B正确； C．Na2CO3溶液物料守恒关系为c(Na+)=2[c(H2CO3)+c()+c()]，滴入等体积0.1mol/L稀盐酸后生成NaCl和NaHCO3，仍然存在c(Na+)=2[c(H2CO3)+c()+c()]，C正确； D．，D正确； 故选A。 13. 中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展，该实验方法首先将CO2催化还原为CH3OH。已知CO2催化加氢的主要反应有： ①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1＝﹣49.4kJ/mol ②CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2＝+41.2kJ/mol 其他条件不变时，在相同时间内温度对CO2催化加氢的影响如下图。下列说法不正确的是 已知：CH3OH的选择性 A. CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH＝-90.6kJ/mol B. 升高温度或使用催化剂，可增大活化分子百分数，使反应速率加快 C. 其他条件不变，增大压强，有利于反应向生成CH3OH的方向进行 D. 220～240℃，升高温度，对反应②速率的影响比对反应①的小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据盖斯定律，反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)可由反应①-反应②得到，则该反应ΔH=ΔH1-ΔH2＝﹣49.4kJ/mol-41.2kJ/mol＝- 90.6kJ/mol，A正确； B．升高温度，可增大活化分子百分数，使反应速率加快，催化剂能降低反应所需活化能，同时提高活化分子百分数，从而加快反应速率，B正确； C．反应①是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，即向生成CH3OH的方向移动，C正确； D．由题干图示信息可知，220～240℃，升高温度，二氧化碳的转化率增大，但甲醇的选择性下降，说明对反应②速率的影响比对反应①的大，D错误； 故选D。 二、填空题（本题共4题，共计61分） 14. 蒙脱石散对消化道内的病毒、病菌及其产生的毒素、气体等有极强的固定、抑制作用，常用于成人及儿童急性、慢性腹泻。蒙脱石散的有效成分可表示为(AlMg)2(SixOy)(OH)z·nH2O。 （1）Si原子在元素周期表中位置为_______。 （2）O、Mg、Al三种元素的简单离子半径从小到大的顺序为_______(用离子符号表示)。 （3）高纯度的SiCl4在常温下是无色透明液体。将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近SiCl4液流，液体流_______( “会”或‘不会’）发生偏转。 （4）硅酸盐与二氧化硅一样，都是以硅氧四面体作为基本结构单元。硅氧四面体可以表示成：其中●表示氧原子，中心○表示硅原子，其俯视图为。 ①SiO2晶胞(如图）可理解成将金刚石晶胞中的C原子置换成Si原子，然后在Si-Si之间插入O原子而形成。推测SiO2晶胞中含有_______个O原子，O-Si-O的键角为_______。 ②蒙脱石散中的“(SixOy)”是一种大片层状的多硅酸根，其可能结构如图所示，则x：y=_______。 【答案】（1）第三周期IVA族 （2）O2-＞Mg2+＞Al3+ （3）不会 （4） ①. 16 ②. ③. 2:5 【解析】 【小问1详解】 Si是第14号元素，在元素周期表中位置为第三周期IVA族； 【小问2详解】 O、Mg、Al三种元素的简单离子为O2-、Mg2+、Al3+，电子层结构相同，核电荷数大的半径小，半径从小到大的顺序为O2-＞Mg2+＞Al3+； 【小问3详解】 SiCl4空间构型为正四面体，属于非极性分子，因此用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近SiCl4液流，液体不会发生偏转； 【小问4详解】 ①根据图1可知，晶胞中Si的个数为=8，二氧化硅的化学式为SiO2，硅原子和氧原子个数比为1∶2，因此二氧化硅晶胞中含有16个氧原子；二氧化硅为共价晶体，Si位于四个氧原子构成正四面体的中心，O-Si-O的键角为109°28′； ②根据图2，    为基本单元，其中三个氧原子中每个氧原子被2个基本单元共用，一个氧原子全部属于基本单元，因此该单元中氧原子个数为1+=，因此SixOy中x:y=1: =2:5。 15. K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾）是制备铁触媒的主要原料，亮绿色晶体，难溶于乙醇，受热易分解，110℃下可失去结晶水，230℃时发生分解，草酸根离子可被酸性高锰酸钾氧化。 （1）K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体中心离子Fe3+的基态电子排布式为_______。 （2）K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的制备。取一定量的草酸钾加水溶解，加热溶液至微沸后，在搅拌下向其中加入FeCl3溶液，充分反应后得到亮绿色透明溶液，经过一系列操作，干燥，得到K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。 ①制取K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的化学方程式为_______。 ②若加热温度过高，会导致K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的产率偏低，其原因是_______。 ③三草酸合铁酸钾的溶解度如图所示。“经过一系列操作”得到K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的操作方法为_______。 （3）测定三草酸合铁酸钾K3[Fe(C2O4)3]·3H2O中铁的含量： 第一步，称量mg样品于锥形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用cmol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液V1mL。 第二步，向上述溶液中加入过量锌粉将Fe3+转化为Fe2+，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，用cmol/LKMnO4溶液滴定至终点，又消耗KMnO4溶液V2mL。 ①第一步操作中终点判断的方法是_______。 ②该晶体中铁的质量分数的表达式是_______。(写出计算过程) 【答案】（1）1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5 （2） ①. ②. 铁离子水解转化为氢氧化铁胶体，导致产率降低 ③. 蒸发浓缩，降温结晶、过滤、乙醇洗涤 （3） ①. 当加入最后半滴溶液时，溶液由黄色变为浅红色(红色，浅紫色均可)，且半分钟不变色 ②. 或 【解析】 【小问1详解】 Fe3+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5； 【小问2详解】 ①K2C2O4和FeCl3反应制得K3[Fe(C2O4)3]·3H2O，方程式为：； ②若加热温度过高，会导致K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的产率偏低，其原因是：铁离子水解转化为氢氧化铁胶体，导致产率降低； ③根据三草酸合铁酸钾的溶解度图可知，三草酸合铁酸钾的溶解度受温度影响较大，“经过一系列操作”得到K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的操作方法为：蒸发浓缩，降温结晶、过滤、乙醇洗涤； 小问3详解】 ①KMnO4与K3[Fe(C2O4)3]·3H2O反应转化为无色的Mn2+，若反应完全后，滴入溶液中的KMnO4显紫色，所以第一步操作中终点为：当加入最后半滴KMnO4溶液时，溶液由黄色变为浅红色(红色，浅紫色均可)，且半分钟不变色； ②第二步反应消耗Fe2+，第二步反应中n(KMnO4)=c·V2×10-3mol，根据方程式，n(Fe2+)=5n(KMnO4)=5cV2×10-3mol，则Fe元素的质量分数为。 16. CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，实现自然界中的碳循环。 （1）CO2催化加氢合成甲烷过程中发生下列反应： Ⅰ．CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔH1＝﹣165kJ/mol Ⅱ．CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2＝+41kJ/mol Ⅲ．CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g) ΔH3 ①ΔH3＝_______。 ②当n(CO2)：n(H2)＝1：4时，CO2平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。800℃时，不同压强下的CO2平衡转化率趋向于相等的原因是_______。 （2）在CaCO3中添加金属Pd作催化剂，通入H2在600℃条件下反应，可直接获得CH4和CaO，该反应化学方程式为_______。 （3）CO2催化加氢合成甲烷常使用CeO2作催化剂。 ①CeO2的晶胞如图所示，Ce原子周围距离最近且相等的O原子个数为_______。 ②CeO2催化CO2与H2转化为CH4的机理如图所示，若将反应中通入的H2全部转化为D2，则产物为_______。 ③催化剂中掺入少量CaO，用Ca2+替代CeO2结构中部分Ce4+形成CaxCe1﹣xOy，可提高催化效率的原因是_______。 【答案】（1） ①. ②. 反应I的，800℃时正向进行程度小，反应Ⅱ的，800℃时正向进行程度大，而反应Ⅱ平衡不受压强影响，故平衡转化率趋于相等 （2） （3） ①. 8 ②. D2O、CD4 ③. 结构中氧空位增加，加速CO2的转化 【解析】 【小问1详解】 ①Ⅰ-Ⅱ得到CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g) ，ΔH3= ΔH1-ΔH2=-206kJ/mol； ②800℃时，不同压强下CO2的平衡转化率趋向于相等的原因是：反应Ⅰ的ΔH<0，800℃时正向进行程度小，反应Ⅱ的ΔH>0，800℃时正向进行程度大，而反应Ⅱ平衡不受压强影响，故CO2平衡转化率趋于相等； 【小问2详解】 在CaCO3中添加金属Pd作催化剂，通入H2在600℃条件下反应，可直接获得CH4和CaO，该反应的化学方程式为：； 【小问3详解】 ①由晶胞可知Ce位于立方体的顶点和面心上，以面心的Ce为例，Ce原子周围距离最近且相等的O原子个数为4×2=8； ②根据CeO2催化CO2与H2转化为CH4的机理可知，CH4中的H和H2O中的H都来自H2，所以反应中通入的H2全部转化为D2，则产物为D2O、CD4； ③催化剂中掺入少量CaO，用Ca2+替代CeO2结构中部分Ce4+形成CaxCe1﹣xOy，可提高催化效率的原因是：结构中氧空位增加，加速CO2的转化。 17. 工业尾气中的氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。研究脱除废气中的NO是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。 （1）氧化吸收法。将含NO尾气通入ClO2溶液中，ClO2能将NO氧化为NO2，NO2溶于水反应生成HNO2和HNO3，请写出第二步反应的离子方程式_______。(已知：浓度为0.01mol/LHNO2溶液pH＞2) （2）液相络合换元法。Fe(Ⅱ)EDTA溶液中将尾气中的NO快速络合生成Fe(Ⅱ)EDTA(NO)，再用尿素(或铁碳混合物)将络合的NO还原。 ①pH=7时，尿素CO(NH2)2将NO还原为N2的化学方程式为_______。 ②若向“Fe(Ⅱ)EDTA+CO(NH2)2”体系中添加Na2SO3，该条件下Na2SO3对NO无还原能力，但NO的脱除率变化如图所示，添加Na2SO3能使NO脱除率增大的原因是_______。 （3）电解法。铈元素(Ce)常见的化合价有+3价、+4价。NO可以被含Ce4+的溶液吸收，生成NO、。可采用电解法将上述吸收液中的NO转化为无毒物质，同时再生Ce4+，其原理如图所示。 ①NO的空间结构型为_______，N原子杂化方式为_______。 ②阴极的电极反应式为_______。 （4）催化还原法。有氧条件下，在Fe基催化剂表面，NH3还原NO的反应机理如图所示，该过程可描述为_______。 【答案】（1） （2） ①. ②. 可防止将Fe(Ⅱ)EDTA氧化为Fe(Ⅲ)EDTA （3） ① 平面三角形 ②. sp2 ③. （4）在基催化剂表面，NH3吸附在酸性配位点上形成，与O2吸附在配位点上形成NO2，然后与NO2结合生成，最后与反应生成N2、H2O，并从催化剂表面逸出 【解析】 【小问1详解】 已知：浓度为0.01mol/LHNO2溶液pH＞2，则亚硝酸为弱酸，NO2溶于水反应生成HNO2和HNO3，硝酸为强酸完全电离，反应为：； 【小问2详解】 ①pH=7时，尿素CO(NH2)2将NO还原为N2，尿素中N元素化合价由-3升高为0、NO中氮化合价由+2变为0，结合电子守恒可知，化学方程式为； ②亚硫酸钠具有还原性，使得可防止将Fe(Ⅱ)EDTA氧化为Fe(Ⅲ)EDTA，故该条件下Na2SO3虽然对NO无还原能力，但添加Na2SO3能使NO脱除率增大； 【小问3详解】 ①中N原子的价层电子对数为，N为sp2杂化，离子的空间构型为平面三角形； ②由图可知，右侧为阴极，阴极的得到电子发生还原反应生成氮气，同时生成水，电极反应式为； 【小问4详解】 由图可知，有氧条件下，在基催化剂表面，NH3吸附在酸性配位点上形成，与O2吸附在配位点上形成NO2，然后与NO2结合生成，最后与反应生成N2、H2O，并从催化剂表面逸出。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$