精品解析：江苏省南京田家炳高级中学2023-2024学年高二上学期十月月考化学试卷

南京田家炳高级中学2023-2024学年高二上学期十月月考 化学学科 满分：100分；时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H1 O16 Cr52 Cl35.5 一、单项选择题。每题3分，共13题，共39分。 1. 化学与生活、科技密切相关。下列说法正确的是 A. 食品包装袋中常有硅胶、生石灰、还原铁粉等，其作用都是防止食品氧化变质 B. 稳定且有非凡的比表面积的铝硅酸盐沸石(ZEO-1)属于金属材料 C. 螺旋碳纳米管TEM与石墨烯互为同素异形体 D. 清华大学打造的世界首款异构融合类脑芯片——天机芯的主要材料与光导纤维的相同 2. 黑火药发生爆炸反应的方程式为：。下列说法正确的是 A. 电离能大小： B. 电负性大小： C. 原子半径大小： D. 热稳定性大小： 3. 下列有关氮及其化合物的性质和用途具有对应关系的是 A. 液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂 B. 硝酸见光易分解，可用于制氮肥 C. 二氧化氮密度比空气大，可用于制硝酸 D. 氮气难溶于水，可用于合成氨 4. 实验室制取Cl2实验原理及装置均正确的是 A．制取Cl2 B．除去Cl2中的H2O C．收集Cl2 D．吸收尾气中的Cl2 A. A B. B C. C D. D 5. 短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y是短周期中金属性最强的元素，Z与X位于同一主族。下列叙述不正确的是 A. 原子半径：r(Y)＞r(Z)＞r(X) B. X的简单气态氢化物的热稳定性比Z强 C. 由X、Y、Z三种元素可以形成化合物： D. Y形成的最高价氧化物对应的水化物是弱碱 阅读材料，回答下列小题。 接触法制备硫酸中的关键步骤是：在催化作用下与空气中在接触室发生可逆反应，其热化学方程式为： 。 6. 下列有关的说法正确的是 A. 分子中硫原子均采用杂化 B. 与分子的键角相等 C. 固体属于共价晶体 D. 属于非极性分子 7. 下列关于反应的说法正确的是 A. 该反应 B. 上述反应的平衡常数表达式为 C. 反应达到平衡后，与之比不变 D. 反应中断裂旧共价键的键能之和比反应中形成新共价键的键能之和大 8. 题图表示在有、无催化剂条件下氧化成过程中的能量变化。催化时，该反应机理为： 反应①： 反应②： 下列说法正确的是 A. 催化时，反应②的速率大于反应① B. C. 升高温度，有利于提高的平衡转化率 D. 增大压强，反应的平衡常数增大 9. 在给定条件下，下列物质间所示的转化可以实现的是 A. CaS(s)H2S(g) B. CuS(s)H2S(g) C. SO2(g)H2SO4(aq) D. Cu(s)SO2(g) 10. 周期表中ⅦA族中氯元素及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。盐酸工业用途广泛，稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热为57.3kJ/mol。次氯酸钠与二氧化碳反应产生的次氯酸是漂白剂的有效成分。以传统海水制盐工业为基础可制取镁、钾、溴及其他化工产品。向饱和食盐水中通入氨气和过量二氧化碳有晶体析出。三氯化铁可用作净水剂，其溶液可用作印刷电路板的蚀刻剂。下列化学反应表示正确的是 A. 向饱和食盐水中通入氨气和过量二氧化碳 B. 少量通入NaClO溶液中： C 用惰性电极电解饱和NaCl溶液： D. 稀硫酸与稀氢氧化钾溶液发生反应：　 11. 锦镉电池的放电过程可以满足宇宙飞船在阴影区时的能量供给，其工作时原理如图所示。下列说法正确的是 A. 电池工作时电能转化为化学能 B. 电极M为电池的负极 C. 放电过程中，由M极区向N极区迁移 D. 放电时，电极N上的电极反应式为 12. 以黄铁矿的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制取新型高效的无机高分子絮凝剂—聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m(其中n<2)的工艺流程如图： 已知：为防止Fe3+水解，原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+。下列有关说法错误的是 A. 酸浸后的溶液中阳离子主要是Fe2+、Fe3+、H+ B. 若水解反应温度过高，则产品聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m中n的值变小 C. 氧化反应的离子方程式为 D. 水解时溶液的pH偏小或偏大都会影响聚合硫酸铁的产率 13. 室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A KNO3和KOH的混合溶液中加入铝粉并加热，管口放湿润的红色石蕊试纸，观察试纸颜色变化 能被铝粉还原为NH3 B 将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液，观察溶液颜色 氧化性：H2O2>Fe3＋ C 常温下，向10 mL 0.1 mol·L-1 NaCl溶液中滴加5滴0.1 mol·L-1AgNO3溶液，充分反应后，再滴加5滴0.1 mol·L-1 KI溶液，观察沉淀颜色变化 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) D 向KI溶液中滴加几滴NaNO2溶液，再滴加淀粉溶液，观察溶液颜色变化 的氧化性比I2的强 A. A B. B C. C D. D 14. 室温下：Ka1(H2C2O4)=5×10-2、Ka2(H2C2O4)=1×10-4、Ksp(CaC2O4)=2.5×10-9.通过下列实验探究某些草酸盐的性质。 实验①：用pH计测得0.100 mol·L-1K2C2O4溶液的pH=8。 实验②：向0.10 mol·L-1KHC2O4溶液中滴入少量酸性高锰酸钾溶液，振荡后溶液紫色褪去。 实验③：向0.10 mol·L-1K2C2O4溶液中滴加一定浓度的稀盐酸后，混合溶液的pH=7。 实验④：向0.10 mol·L-1KHC2O4溶液加入一定体积的等浓度CaCl2溶液产生白色沉淀，测得上层清液pH=4，c(Ca2＋)=10-4 mol·L-1。 下列说法正确的是 A. 实验①溶液中： =2×10-3 B. 实验②说明KHC2O4溶液具有漂白性 C. 实验③反应所得溶液中存在：c(K＋)=2c(C2O)＋c(HC2O) D. 实验④所得上层清液中的c(HC2O)=2.5×10-5 mol·L-1 15. 催化加氢可合成二甲醚，其过程中主要发生下列反应有 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在恒压、和的起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时的选择性(的选择性)随温度的变化如图所示 下列说法正确的是 A. 200~360℃范围内，体系中主要发生反应Ⅱ B. 276℃时反应Ⅰ、Ⅱ中参加反应的的平衡转化率为48% C. 曲线b代表平衡时的选择性变化 D. 为提高选择性需研发低温条件下对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂 二、非选择题。共4题，总分61分。 16. 高铁酸钾()是一种新型的污水处理剂。 （1）的制备：具体工艺流程如下： ①i中的作用是_______。 ②ii中反应的离子方程式为_______。 ③iii中反应说明溶解度：_______(填“>”或“<”)。 （2）的性质： ①将固体溶于蒸馏水中，有少量无色气泡产生，经检验为，液体有丁达尔效应。 ②将固体溶于浓KOH溶液中，放置2小时无明显变化。 ③将固体溶于硫酸中，产生无色气泡的速率明显比①快。 的氧化性与溶液pH的关系是_______。 （3）的应用：可用于生活垃圾渗透液的脱氮(将含氮物质转化为)处理。对生活垃圾渗透液的脱氮效果随水体pH的变化结果如图： ①酸性条件下生活垃圾渗透液中含氮物质主要以_______形式存在。 ②由上图可知脱氮的最佳pH约为8，试分析可能原因_______。 17. 铬(Cr)属于分布较广的元素之一，其单质与化合物在颜料、纺织、电镀、制革等方面都有着重要作用。 （1）制备氯化铬晶体(CrCl3·6H2O)。氯化铬晶体是一种重要的工业原料，可通过甲醇还原铬酸钠(Na2CrO4)制备。其实验装置和步骤如下： i． 将一定量铬酸钠、甲醇与水的混合物加入三颈瓶； ii．缓慢滴加足量盐酸，保持温度在100℃反应三小时； iii．冷却后加入NaOH，得到Cr(OH)3沉淀； iv．洗净沉淀，加入理论用量1.1倍的盐酸溶解后，通过结晶法得到CrCl3·6H2O晶体。 回答下列问题： ①基态Cr核外电子排布式___________。 ② 步骤ii中的反应会有CO2生成，请写出反应的化学方程式___________。 ③步骤iv中，盐酸过量原因是___________。 （2）测定氯化铬晶体(CrCl3·6H2O)的质量分数。 i．称取样品0.6000 g，加水溶解并配成250.0 mL溶液。 ii．移取25.00 mL样品溶液于带塞的锥形瓶中，加热至沸后加入稍过量的Na2O2，稀释并加热煮沸，再加入过量的硫酸酸化，将Cr3＋氧化为；再加入过量KI固体，加塞摇匀，使铬完全以Cr3＋的形式存在。 iii．加入1 mL淀粉溶液，用0.025 0 mol·L-1标准Na2S2O3溶液滴定至终点，平行测定3次，平均消耗标准Na2S2O3溶液24.00 mL。 已知反应：＋I-＋H＋——I2＋Cr3＋＋H2O(未配平)；I2＋2=＋2I-。 计算CrCl3·6H2O的质量分数(写出计算过程)  ___________。 （3）已知：碱性条件下，H2O2能把CrO 氧化为；酸性条件下，H2O2能把还原为Cr3＋；Pb2＋形成Pb(OH)2开始沉淀pH值为5，完全沉淀pH值为8。 以CrCl3·6H2O和Pb(NO3)2为原料可制备铬酸铅(PbCrO4难溶于水)，具体步骤如下：边搅拌边向CrCl3·6H2O晶体中加入2 mol·L-1的NaOH溶液至产生的沉淀完全溶解，得到NaCrO2溶液，___________。再滴加0.5 mol·L-1的Pb(NO3)2溶液至不再产生沉淀，过滤，冷水洗涤，烘干，得到铬酸铅产品[实验中须使用的试剂：H2O2溶液、6 mol·L-1的醋酸溶液]。 18. 研究烟气脱硝是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。 （1）一种隔膜电化学法可处理燃煤烟气中NO，装置如图所示。 ①阴极区的电极反应式为___________。 ②若电路中转移了1mol电子，则理论上吸收池中可处理NO___________L(标准状况)。 （2）臭氧是一种理想的烟气脱硝剂。O3氧化NO并通过水洗而发生化合反应生成HNO3，该反应的化学方程式为___________。 （3）O3脱硝还可发生反应 。T℃时，向2.0L恒容密闭容器中充入2.0molNO2和1.0molO3，反应过程中测定的部分数据见下表： t/s 0 3 6 12 24 n(O2)/mol 0 0.36 0.60 0.80 0.80 ①反应在0～3s内的平均速率v(NO2)=___________。 ②下列描述中能说明上述反应已达平衡的是___________。(填字母) a．混合气体密度不再变化 b．单位时间内消耗2molNO2的同时生成1molO2 c．v(NO2)正=2v(N2O5)逆 d．混合气体压强不再变化 ③T℃时，上述脱硝反应的化学平衡常数等于___________。 （4）将模拟烟气(一定比例NOx、NH3、O2和N2)以一定流速通过装有Fe/Zr催化剂的反应管，测得NOx转化率随温度变化的曲线如图所示。 ①温度低于350℃时，NOx转化率随温度升高而增大，其可能原因是___________。 ②温度高于450℃时，NOx转化率已降低为负值，其可能原因是___________。 19. 甲烷是一种重要的化工原料，常用于制H2和CO。 （1）CH4和H2O(g) 在一定条件下可制得H2和CO，反应原理如下： ①CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH1=-165 kJ·mol-1 ②CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)　 ΔH2=＋41 kJ·mol-1 ③CH4(g)＋H2O(g) =CO(g)＋3H2(g) ΔH3 反应③的ΔH3=_______。 （2）甲烷裂解制氢的反应为CH4(g)=C(s)＋2H2(g)　ΔH=＋75 kJ·mol-1，Ni和活性炭均可作该反应催化剂。CH4在催化剂孔道表面反应，若孔道堵塞会导致催化剂失活。 ①Ni催化剂可用NiC2O4·2H2O晶体在氩气环境中受热分解制备，该反应方程式为_______。 ②向反应系统中通入水蒸气可有效减少催化剂失活，其原因是_______。 ③使用Ni催化剂，且其他条件相同时，随时间增加，温度对Ni催化剂催化效果的影响如图所示。使用催化剂的最佳温度为_______。 ④650℃条件下，1 000 s后，氢气的体积分数快速下降的原因为_______。 （3）甲烷、二氧化碳重整制CO经历过程I、Ⅱ。过程I如图所示，可描述为_______ ；过程Ⅱ保持温度不变，再通入惰性气体，CaCO3分解产生CO2，Fe 将CO2还原得到CO和Fe3O4。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 南京田家炳高级中学2023-2024学年高二上学期十月月考 化学学科 满分：100分；时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H1 O16 Cr52 Cl35.5 一、单项选择题。每题3分，共13题，共39分。 1. 化学与生活、科技密切相关。下列说法正确的是 A. 食品包装袋中常有硅胶、生石灰、还原铁粉等，其作用都是防止食品氧化变质 B. 稳定且有非凡的比表面积的铝硅酸盐沸石(ZEO-1)属于金属材料 C. 螺旋碳纳米管TEM与石墨烯互为同素异形体 D. 清华大学打造的世界首款异构融合类脑芯片——天机芯的主要材料与光导纤维的相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．硅胶、生石灰只能吸收水分，无法除去氧气，不能防止食品氧化变质，故A错误； B．铝硅酸盐沸石为无机非金属材料，故B错误； C．碳纳米管与石墨烯为碳元素的不同单质，互为同素异形体，故C正确； D．制作电脑芯片的材料为硅单质，光导纤维的材料为二氧化硅，故D错误； 故选：C。 2. 黑火药发生爆炸反应的方程式为：。下列说法正确的是 A. 电离能大小： B. 电负性大小： C. 原子半径大小： D. 热稳定性大小： 【答案】D 【解析】 【详解】A．氮元素的电子排布为半充满结构，故第一电离能大于相邻元素，A错误； B．氮的电负性大于碳的，B错误； C．硫原子有三层，氧原子有2层，故硫原子半径大，C错误； D．氧的非金属性比硫强，故水的稳定性大于硫化氢的，D正确； 故选D。 3. 下列有关氮及其化合物的性质和用途具有对应关系的是 A. 液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂 B. 硝酸见光易分解，可用于制氮肥 C. 二氧化氮密度比空气大，可用于制硝酸 D. 氮气难溶于水，可用于合成氨 【答案】A 【解析】 【详解】A．液氨汽化吸热，使周围环境温度急剧降低，可作制冷剂，A正确； B．硝酸可用于制氮肥是由于含有N元素，与见光易分解无关，B错误； C．二氧化氮密度比空气大是物理性质，与制硝酸无关，C错误； D．氮气难溶于水是物理性质，与合成氨无关，D错误； 故答案选A。 4. 实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是 A．制取Cl2 B．除去Cl2中的H2O C．收集Cl2 D．吸收尾气中的Cl2 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．制取Cl2应用浓盐酸与MnO2反应，故A错误； B．除去Cl2中的HCl可将气体通入饱和食盐水中，除去H2O时通入浓硫酸干燥，故B错误； C．氯气密度大于空气，收集氯气的导管为长进短出，故C正确； D．氯气的尾气需要用碱液吸收，不能用水吸收，故D错误； 故选：C。 5. 短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y是短周期中金属性最强的元素，Z与X位于同一主族。下列叙述不正确的是 A. 原子半径：r(Y)＞r(Z)＞r(X) B. X的简单气态氢化物的热稳定性比Z强 C. 由X、Y、Z三种元素可以形成化合物： D. Y形成的最高价氧化物对应的水化物是弱碱 【答案】D 【解析】 【分析】根据题意，X为O，Y为Na，Z为S。 【详解】A．主族元素，同周期从左到右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，原子半径：r(Na)＞r(S)＞r(O)，即原子半径：r(Y)＞r(Z)＞r(X)，A选项正确； B．非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，非金属性：O＞S，则X的简单气态氢化物的热稳定性比Z强，B选项正确； C．X、Y、Z三种元素可以形成化合物：Na2SO4，即，C选项正确； D．Y形成的最高价氧化物对应的水化物是NaOH，是强碱，D选项错误； 答案选D。 阅读材料，回答下列小题 接触法制备硫酸中的关键步骤是：在催化作用下与空气中在接触室发生可逆反应，其热化学方程式为： 。 6. 下列有关的说法正确的是 A. 分子中硫原子均采用杂化 B. 与分子的键角相等 C. 固体属于共价晶体 D. 属于非极性分子 7. 下列关于反应的说法正确的是 A. 该反应 B. 上述反应的平衡常数表达式为 C. 反应达到平衡后，与之比不变 D. 反应中断裂旧共价键的键能之和比反应中形成新共价键的键能之和大 8. 题图表示在有、无催化剂条件下氧化成过程中的能量变化。催化时，该反应机理为： 反应①： 反应②： 下列说法正确的是 A. 催化时，反应②的速率大于反应① B. C. 升高温度，有利于提高的平衡转化率 D. 增大压强，反应的平衡常数增大 【答案】6. A 7. C 8. B 【解析】 【6题详解】 A．分子中硫原子形成了3个键，孤电子对数为(6-3×2)=0，所以，硫原子采取sp2杂化，分子中硫原子形成了2个键，孤电子对数为(6-2×2)=1，所以，硫原子采取sp2杂化，A正确； B．SO2中的S采用sp2杂化，三对价层电子对理想化是平面正三角形，但其中的1对孤电子对2对成键电子对有排斥作用，所以键角小于120°，SO3中的S为+6价，所有电子均参与成键，没有孤对电子，空间构型为堆成的平面正三角形，键角为120°，即SO2分子中的键角小于SO3，B错误； C．固体SO3是分子晶体，C错误； D．分子中S元素的最外层电子数为6，化合价为+4，最外层电子未全部成键，是极性分子，D错误； 故选A。 【7题详解】 A．反应为气体体积减小的反应，则，A错误； B．K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，，B错误； C．与之比不变时，各组分的浓度保持不变，反应达平衡状态，C正确； D．△H=反应中断裂的旧化学键键能之和-反应中形成的新化学键键能之和，该反应△H<0，故反应中断裂旧共价键的键能之和比反应中形成新共价键的键能之和小，D错误； 故选C。 【8题详解】 A．反应①的活化能小，反应②的活化能大，催化时，对活化能小的影响更大，所以反应②的速率小于反应①，A错误； B．总反应为，根据盖斯定律，总反应为2×反应①+反应②，反应①：，则反应②：的，B正确； C．反应放热，升高温度，平衡逆向移动，反应的化学平衡常数减小，C错误； D．平衡常数只受温度影响，增大压强，反应的平衡常数不变，D错误； 故选B。 9. 在给定条件下，下列物质间所示的转化可以实现的是 A. CaS(s)H2S(g) B. CuS(s)H2S(g) C. SO2(g)H2SO4(aq) D. Cu(s)SO2(g) 【答案】D 【解析】 【详解】A．硝酸具有强氧化性，H2S具有强还原性，两者发生氧化还原反应，题中所给转化不能得到硫化氢，故A错误； B．CuS不溶于硫酸溶液，不与硫酸溶液反应生成硫化氢，故B错误； C．二氧化硫与水反应生成亚硫酸，故C错误； D．浓硫酸具有强氧化性，铜在加热条件下与浓硫酸反应生成二氧化硫，故D正确； 答案为D。 10. 周期表中ⅦA族中氯元素及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。盐酸工业用途广泛，稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热为57.3kJ/mol。次氯酸钠与二氧化碳反应产生的次氯酸是漂白剂的有效成分。以传统海水制盐工业为基础可制取镁、钾、溴及其他化工产品。向饱和食盐水中通入氨气和过量二氧化碳有晶体析出。三氯化铁可用作净水剂，其溶液可用作印刷电路板的蚀刻剂。下列化学反应表示正确的是 A. 向饱和食盐水中通入氨气和过量二氧化碳 B. 少量通入NaClO溶液中： C. 用惰性电极电解饱和NaCl溶液： D. 稀硫酸与稀氢氧化钾溶液发生反应：　 【答案】A 【解析】 【详解】A．向饱和食盐水中通入氨气和过量二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，反应的离子方程式为Na＋＋NH3＋H2O＋CO2=NH＋NaHCO3↓，故A正确； B．NaClO具有强氧化性，能把SO2氧化为SO，少量SO2通入NaClO溶液中，反应的离子方程式为SO2 +H2O +3ClO-=2HClO +SO+Cl-，故B错误； C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液生成氢气、氯气、氢氧化钠，反应的离子方程式为，故C错误； D．稀硫酸与稀氢氧化钾溶液发生反应，中和反应放热，焓变为负值，热化学方程式为H+(aq) + OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol，故D错误； 故选：A。 11. 锦镉电池的放电过程可以满足宇宙飞船在阴影区时的能量供给，其工作时原理如图所示。下列说法正确的是 A. 电池工作时电能转化为化学能 B. 电极M为电池的负极 C. 放电过程中，由M极区向N极区迁移 D. 放电时，电极N上的电极反应式为 【答案】B 【解析】 【分析】该装置为原电池，负极上Cd生成Cd(OH)2，正极上NiOOH得电子生成Ni(OH)2； 【详解】A．该装置能放电，所以为原电池，是将化学能转化为电能的装置，故A错误； B．放电时，Cd生成Cd(OH)2，Cd失电子发生氧化反应，则M为原电池负极，N为正极，故B正确； C．放电过程中，M为负极、N为正极，则电解质溶液OH-由N极区向M极区迁移，故C错误； D．放电时，电极N上NiOOH得电子生成Ni(OH)2，电极反应式为NiOOH+e-+H2O═Ni(OH)2+OH-，故D错误； 故选：B。 12. 以黄铁矿的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制取新型高效的无机高分子絮凝剂—聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m(其中n<2)的工艺流程如图： 已知：为防止Fe3+水解，原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+。下列有关说法错误的是 A. 酸浸后的溶液中阳离子主要是Fe2+、Fe3+、H+ B. 若水解反应温度过高，则产品聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m中n的值变小 C. 氧化反应的离子方程式为 D. 水解时溶液的pH偏小或偏大都会影响聚合硫酸铁的产率 【答案】B 【解析】 【分析】黄铁矿的烧渣主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等，加入28%H2SO4“酸浸”后，过滤得到滤渣1的成分为SiO2，滤液中含Fe2(SO4)3、FeSO4和H2SO4，加入Fe将Fe3+还原成Fe2+，加入NaClO3、H2SO4将Fe2+氧化成Fe3+，然后水解、聚合得到聚合硫酸铁。 【详解】A．酸浸时发生的反应为Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、FeO+H2SO4=FeSO4+H2O，故酸浸后的溶液中阳离子主要是Fe2+、Fe3+、H+，A项正确； B．盐的水解是吸热过程，若水解反应温度过高，促进Fe3+水解，使得产品聚合硫酸铁中n的值变大，B项错误； C．氧化时NaClO3将Fe2+氧化成Fe3+，自身被还原成Cl-，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O，C项正确； D．水解时溶液的pH偏小，抑制Fe3+水解，溶液的pH偏大则生成Fe(OH)3，都会影响聚合硫酸铁的产率，D项正确； 答案选B。 13. 室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A KNO3和KOH的混合溶液中加入铝粉并加热，管口放湿润的红色石蕊试纸，观察试纸颜色变化 能被铝粉还原为NH3 B 将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液，观察溶液颜色 氧化性：H2O2>Fe3＋ C 常温下，向10 mL 01 mol·L-1 NaCl溶液中滴加5滴0.1 mol·L-1AgNO3溶液，充分反应后，再滴加5滴0.1 mol·L-1 KI溶液，观察沉淀颜色变化 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) D 向KI溶液中滴加几滴NaNO2溶液，再滴加淀粉溶液，观察溶液颜色变化 的氧化性比I2的强 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，KNO3和KOH混合溶液中加入Al并加热，管口放湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝，说明硝酸根还原为氨气，A可以达到实验目的； B．在酸性条件下，硝酸根能把Fe2+氧化为Fe3+，所以无法判断H2O2与Fe3+氧化性强弱，B不能达到实验目的； C．NaCl与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀，再滴入KI溶液时，沉淀由白色变为黄色，说明Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl)，C可以达到实验目的； D．，滴入淀粉溶液，溶液变为蓝色，说明的氧化性比I2的强，D可以达到实验目的； 故答案为：B。 14. 室温下：Ka1(H2C2O4)=5×10-2、Ka2(H2C2O4)=1×10-4、Ksp(CaC2O4)=2.5×10-9.通过下列实验探究某些草酸盐的性质。 实验①：用pH计测得0.100 mol·L-1K2C2O4溶液的pH=8。 实验②：向0.10 mol·L-1KHC2O4溶液中滴入少量酸性高锰酸钾溶液，振荡后溶液紫色褪去。 实验③：向0.10 mol·L-1K2C2O4溶液中滴加一定浓度的稀盐酸后，混合溶液的pH=7。 实验④：向0.10 mol·L-1KHC2O4溶液加入一定体积的等浓度CaCl2溶液产生白色沉淀，测得上层清液pH=4，c(Ca2＋)=10-4 mol·L-1。 下列说法正确的是 A. 实验①溶液中： =2×10-3 B. 实验②说明KHC2O4溶液具有漂白性 C. 实验③反应所得溶液中存在：c(K＋)=2c(C2O)＋c(HC2O) D. 实验④所得上层清液中的c(HC2O)=2.5×10-5 mol·L-1 【答案】D 【解析】 【详解】A．溶液的pH=8，则c(H+)=10-8mol/L，Ka1(H2C2O4)=，Ka2(H2C2O4)= ，Ka1×Ka2=，所以===2×10-11，A错误； B．实验②说明KHC2O4溶液具有还原性，不是漂白性，B错误； C．溶液中存电荷守恒c(K+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+2c(C2O)＋c(HC2O)，溶液显中性，则c(H+)=c(OH-)，所以c(K+)=c(Cl-)+2c(C2O)＋c(HC2O)，C错误； D．上层清液pH=4，则c(H+)=10-4mol/L，c(Ca2＋)=10-4 mol·L-1，则c(C2O)==mol/L=2.5×10-5，c(HC2O)==mol/L=2.5×10-5 mol·L-1，D正确； 综上所述答案为D。 15. 催化加氢可合成二甲醚，其过程中主要发生下列反应有 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在恒压、和的起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时的选择性(的选择性)随温度的变化如图所示 下列说法正确的是 A. 200~360℃范围内，体系中主要发生反应Ⅱ B. 276℃时反应Ⅰ、Ⅱ中参加反应的的平衡转化率为48% C. 曲线b代表平衡时的选择性变化 D. 为提高选择性需研发低温条件下对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂 【答案】D 【解析】 【分析】反应I吸热，反应Ⅱ放热，其它条件相同，升高温度，平衡I正向移动，平衡Ⅱ逆向移动，CH3OCH3(g)选择性降低，曲线a表示CH3OCH3的选择性随温度的变化，曲线b表示CO2平衡转化率随温度的变化。 【详解】A．200~360℃范围内，CO2平衡转化率先降低后升高，在降低阶段主要发生反应Ⅱ，在升高阶段主要发生反应I，A错误； B．276℃时，CH3OCH3的选择性为48%，反应总的消耗1molCO2，则生成CH3OCH3的物质的量为0.24mol，则反应Ⅱ中参加反应的CO2的物质的量为0.48mol，反应I中参加反应的CO2的物质的量为1mol-0.48mol=0.52mol，故I、Ⅱ中参加反应的CO2的物质的量之比=0.52:0.48=13:12，B错误； C．由分析可知，曲线b表示CO2平衡转化率随温度的变化，C错误； D．为提高CH3OCH3选择性就需抑制反应I，促进反应Ⅱ，由于反应I吸热，反应Ⅱ放热，低温能实现，故需研发低温条件下对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂，D正确； 答案选D。 二、非选择题。共4题，总分61分。 16. 高铁酸钾()是一种新型的污水处理剂。 （1）的制备：具体工艺流程如下： ①i中作用是_______。 ②ii中反应的离子方程式为_______。 ③iii中反应说明溶解度：_______(填“>”或“<”)。 （2）的性质： ①将固体溶于蒸馏水中，有少量无色气泡产生，经检验为，液体有丁达尔效应。 ②将固体溶于浓KOH溶液中，放置2小时无明显变化。 ③将固体溶于硫酸中，产生无色气泡的速率明显比①快。 的氧化性与溶液pH的关系是_______。 （3）应用：可用于生活垃圾渗透液的脱氮(将含氮物质转化为)处理。对生活垃圾渗透液的脱氮效果随水体pH的变化结果如图： ①酸性条件下生活垃圾渗透液中含氮物质主要以_______形式存在。 ②由上图可知脱氮的最佳pH约为8，试分析可能原因_______。 【答案】（1） ①. 氧化(氧化剂) ②. ③. > （2）pH越小，氧化性越强 （3） ①. ②. 时，随pH减小，的稳定性减弱，溶液中高铁酸根的浓度减小，含氮离子去除率降低(或随pH减小，的氧化性增强，有可能将氧化成含氮酸根离子，去除率降低)；的溶液，随pH增大，氧化性弱，不利于将含氮物质氧化 【解析】 【分析】将硫酸亚铁与酸性过氧化氢溶液反应，得到硫酸铁，硫酸铁与氢氧化钠和次氯酸钠发生氧化还原反应，得到高铁酸钠，再加入氢氧化钾，可以到到高铁酸钾； 【小问1详解】 ①i中是Fe2+和酸性H2O2溶液发生氧化还原反应，的作用是氧化(氧化剂)，答案：氧化(氧化剂)； ②根据电荷守恒和元素守恒完成并配平离子方程式，答案：； ③ iii中由高铁酸钠溶液转化为高铁酸钾粗品，说明溶解度减小，答案：>； 【小问2详解】 根据将K2FeO4固体溶于硫酸中，产生无色气泡的速率明显比i快的现象，得出pH越小，氧化性越强，答案：pH越小，氧化性越强； 【小问3详解】 ①生活垃圾中的含氮物质为，答案：； ②时，随pH减小，的稳定性减弱，溶液中高铁酸根的浓度减小，含氮离子去除率降低(或随pH减小，的氧化性增强，有可能将氧化成含氮酸根离子，去除率降低)；的溶液，随pH增大，氧化性弱，不利于将含氮物质氧化。 17. 铬(Cr)属于分布较广的元素之一，其单质与化合物在颜料、纺织、电镀、制革等方面都有着重要作用。 （1）制备氯化铬晶体(CrCl3·6H2O)。氯化铬晶体是一种重要的工业原料，可通过甲醇还原铬酸钠(Na2CrO4)制备。其实验装置和步骤如下： i． 将一定量铬酸钠、甲醇与水的混合物加入三颈瓶； ii．缓慢滴加足量盐酸，保持温度在100℃反应三小时； iii．冷却后加入NaOH，得到Cr(OH)3沉淀； iv．洗净沉淀，加入理论用量1.1倍的盐酸溶解后，通过结晶法得到CrCl3·6H2O晶体。 回答下列问题： ①基态Cr核外电子排布式___________。 ② 步骤ii中的反应会有CO2生成，请写出反应的化学方程式___________。 ③步骤iv中，盐酸过量的原因是___________。 （2）测定氯化铬晶体(CrCl3·6H2O)的质量分数。 i．称取样品0.6000 g，加水溶解并配成250.0 mL的溶液。 ii．移取25.00 mL样品溶液于带塞的锥形瓶中，加热至沸后加入稍过量的Na2O2，稀释并加热煮沸，再加入过量的硫酸酸化，将Cr3＋氧化为；再加入过量KI固体，加塞摇匀，使铬完全以Cr3＋的形式存在。 iii．加入1 mL淀粉溶液，用0.025 0 mol·L-1标准Na2S2O3溶液滴定至终点，平行测定3次，平均消耗标准Na2S2O3溶液24.00 mL。 已知反应：＋I-＋H＋——I2＋Cr3＋＋H2O(未配平)；I2＋2=＋2I-。 计算CrCl3·6H2O的质量分数(写出计算过程)  ___________。 （3）已知：碱性条件下，H2O2能把CrO 氧化为；酸性条件下，H2O2能把还原为Cr3＋；Pb2＋形成Pb(OH)2开始沉淀pH值为5，完全沉淀pH值为8。 以CrCl3·6H2O和Pb(NO3)2为原料可制备铬酸铅(PbCrO4难溶于水)，具体步骤如下：边搅拌边向CrCl3·6H2O晶体中加入2 mol·L-1的NaOH溶液至产生的沉淀完全溶解，得到NaCrO2溶液，___________。再滴加0.5 mol·L-1的Pb(NO3)2溶液至不再产生沉淀，过滤，冷水洗涤，烘干，得到铬酸铅产品[实验中须使用的试剂：H2O2溶液、6 mol·L-1的醋酸溶液]。 【答案】（1） ①. [Ar]3d54s1 ②. 2Na2CrO4＋CH3OH＋10HCl 2CrCl3＋CO2↑＋4NaCl＋7H2O ③. 抑制Cr3＋的水解 （2）88.8% （3）先向溶液中加过量H2O2溶液充分反应，煮沸，再向溶液中加6 mol·L-1的醋酸调节pH值约为5或略小于5 【解析】 【分析】将一定量铬酸钠、甲醇与水的混合物加入三颈瓶，缓慢滴加足量盐酸，保持温度在100℃反应三小时发生反应2Na2CrO4＋CH3OH＋10HCl 2CrCl3＋CO2↑＋4NaCl＋7H2O，冷却后加入NaOH，得到Cr(OH)3沉淀，过滤、洗涤沉淀，加入盐酸溶解，结晶得到CrCl3•6H2O晶体； 【小问1详解】 ①基态Cr原子核外有24个电子，电子排布式为[Ar]3d54s1； ②步骤Ⅱ是在酸性条件下，用甲醇把Na2CrO4还原为CrCl3，甲醇自身被氧化为CO2，根据得失电子守恒、元素守恒配平得完整方程式为：2Na2CrO4+CH3OH+10HCl2CrCl3+CO2↑+4NaCl+7H2O； ③Cr3+易水解，步骤Ⅳ中加过量盐酸，使溶液呈酸性抑制Cr3+水解，故此处填：抑制Cr3+水解； 【小问2详解】 设样品中无水三氯化铬的质量分数为x，由原子守恒和电子守恒得如下关系： 则，解得x≈88.8% 【小问3详解】 由所给信息知，得到NaCrO2碱性溶液后，可加入H2O2将NaCrO2氧化为Na2CrO4，之后控制pH不大于5，加入Pb(NO3)2溶液形成PbCrO4，具体方案如下：先向溶液中加过量H2O2溶液充分反应，煮沸，再向溶液中加6 mol·L-1的醋酸调节pH值约为5或略小于5，再滴加0.5 mol·L-1的Pb(NO3)2溶液至不再产生沉淀。 18. 研究烟气脱硝是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。 （1）一种隔膜电化学法可处理燃煤烟气中的NO，装置如图所示。 ①阴极区的电极反应式为___________。 ②若电路中转移了1mol电子，则理论上吸收池中可处理NO___________L(标准状况)。 （2）臭氧是一种理想的烟气脱硝剂。O3氧化NO并通过水洗而发生化合反应生成HNO3，该反应的化学方程式为___________。 （3）O3脱硝还可发生反应 。T℃时，向2.0L恒容密闭容器中充入2.0molNO2和1.0molO3，反应过程中测定的部分数据见下表： t/s 0 3 6 12 24 n(O2)/mol 0 0.36 0.60 0.80 0.80 ①反应在0～3s内的平均速率v(NO2)=___________。 ②下列描述中能说明上述反应已达平衡的是___________。(填字母) a．混合气体密度不再变化 b．单位时间内消耗2molNO2的同时生成1molO2 c．v(NO2)正=2v(N2O5)逆 d．混合气体压强不再变化 ③T℃时，上述脱硝反应的化学平衡常数等于___________。 （4）将模拟烟气(一定比例NOx、NH3、O2和N2)以一定流速通过装有Fe/Zr催化剂的反应管，测得NOx转化率随温度变化的曲线如图所示。 ①温度低于350℃时，NOx转化率随温度升高而增大，其可能原因是___________。 ②温度高于450℃时，NOx转化率已降低为负值，其可能原因是___________。 【答案】（1） ①. ②. 11.2 （2） （3） ①. 0.12mol•L-1•s-1 ②. c d ③. 40 （4） ①. 温度升高、催化剂活性增强均使活化分子百分数增加，单位时间内活化分子有效碰撞次数增加，化学反应速率加快 ②. 温度高于450℃时，NH3与O2反应生成较多量NOx，使得流出反应管的NOx总量超过流入反应管的NOx总量 【解析】 【小问1详解】 ①由装置图可知，电解池左侧为阴极，将转化为，电极反应式为：； ②NO吸收转化后的变为 N2，1molNO转移2mol电子，通电时电路中转移了 1mol e-，说明吸收NO的物质的量为0.5mol，理论上吸收的 NO 在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L； 【小问2详解】 O3氧化NO结合水洗可产生HNO3，O3作氧化剂，NO是还原剂，其反应方程式为：； 【小问3详解】 ①0～3s内，Δn(O2)=0.36mol，则Δn(NO2)=0.36mol×2=0.72mol，v(NO2)==0.12mol•L-1•s-1； ②a．根据质量守恒，混合气体的质量始终不变，容器体积不变，则气体的密度始终不变，当气体的密度不再改变，不能表明反应已达到平衡状态，故a错误； b．单位时间内消耗2molNO2的同时生成1molO2，只指明正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，故b错误； c． v(NO2)正=2v(N2O5)逆=v(NO2)逆，说明反应达到平衡状态，故c正确； d．该反应是气体体积减小的反应，随着反应进行，混合气体压强减小，当混合气体压强不再变化，说明反应达到平衡状态，故d正确； 故答案为：cd； ③反应达到平衡时，氧气物质的量为0.8mol，列化学平衡三段式， K==40； 【小问4详解】 ①由图可知，温度低于350℃时，NOx转化率随温度升高而增大，其可能原因温度升高、催化剂活性增强均使活化分子百分数增加，单位时间内活化分子有效碰撞次数增加，化学反应速率加快； ②温度高于450℃时，NOx转化率已降低为负值，其可能原因是温度高于450℃时，NH3与O2反应生成NOx的速率大于NOx被NH3还原的速率，使得流出反应管的NOx总量超过流入反应管的NOx总量。 19. 甲烷是一种重要的化工原料，常用于制H2和CO。 （1）CH4和H2O(g) 在一定条件下可制得H2和CO，反应原理如下： ①CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH1=-165 kJ·mol-1 ②CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)　 ΔH2=＋41 kJ·mol-1 ③CH4(g)＋H2O(g) =CO(g)＋3H2(g) ΔH3 反应③的ΔH3=_______。 （2）甲烷裂解制氢的反应为CH4(g)=C(s)＋2H2(g)　ΔH=＋75 kJ·mol-1，Ni和活性炭均可作该反应催化剂。CH4在催化剂孔道表面反应，若孔道堵塞会导致催化剂失活。 ①Ni催化剂可用NiC2O4·2H2O晶体在氩气环境中受热分解制备，该反应方程式为_______。 ②向反应系统中通入水蒸气可有效减少催化剂失活，其原因是_______。 ③使用Ni催化剂，且其他条件相同时，随时间增加，温度对Ni催化剂催化效果的影响如图所示。使用催化剂的最佳温度为_______。 ④650℃条件下，1 000 s后，氢气的体积分数快速下降的原因为_______。 （3）甲烷、二氧化碳重整制CO经历过程I、Ⅱ。过程I如图所示，可描述为_______ ；过程Ⅱ保持温度不变，再通入惰性气体，CaCO3分解产生CO2，Fe 将CO2还原得到CO和Fe3O4。 【答案】（1）＋206 kJ·mol-1 （2） ①. NiC2O4·2H2ONi＋2CO2↑＋2H2O ②. 水蒸气与碳反应生成CO(或CO2)与氢气，减少固体碳对孔道的堵塞 ③. 600 ℃ ④. 温度升高反应速率加快，催化剂内积碳量增加，催化剂快速失活 （3）CH4和CO2在催化剂Ni表面反应，产生CO和H2，H2和CO还原Fe3O4生成Fe、CO2 和H2O，未反应完和生成的CO2与CaO反应生成CaCO3 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律可知，③=②-①，则ΔH3=ΔH2-ΔH1=＋41 kJ·mol-1-( -165 kJ·mol-1)= +206   kJ·mol-1； 故答案为：+206   kJ·mol-1。 【小问2详解】 NiC2O4·2H2O晶体在氩气环境中受热分解Ni、CO2和H2O，方程式为NiC2O4·2H2ONi＋2CO2↑＋2H2O；向反应系统中通入水蒸气可有效减少催化剂失活，因为水蒸气与碳反应生成CO(或CO2)与氢气，减少固体碳对孔道的堵塞；根据图像可知650℃条件下，1 000 s后，氢气的体积分数快速下降，1500s后氢气体积分数比较稳定且体积分数相对最高的是600℃，则转化率最高，故600℃最佳；650℃条件下，1 00 s后，氢气的体积分数快速下降的原因为温度升高反应速率加快，催化剂内积碳量增加，催化剂快速失活； 故答案为：NiC2O4·2H2ONi＋2CO2↑＋2H2O；水蒸气与碳反应生成CO(或CO2)与氢气，减少固体碳对孔道的堵塞；600℃；温度升高反应速率加快，催化剂内积碳量增加，催化剂快速失活。 【小问3详解】 过程I如图所示，为CH4和CO2在催化剂Ni表面反应，产生CO和H2，H2和CO还原Fe3O4生成Fe、CO2 和H2O，未反应完和生成的CO2与CaO反应生成CaCO3； 故答案为：CH4和CO2在催化剂Ni表面反应，产生CO和H2，H2和CO还原Fe3O4生成Fe、CO2 和H2O，未反应完和生成的CO2与CaO反应生成CaCO3。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$