精品解析：山东省烟台市牟平第一中学2024-2025学年高三上学期9月月考化学试题

高三上学期化学限时训练试题9.21 可能用到的相对原子质量：O16 Na23 Cl35.5 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求 1. 化学与生产、生活、科技、医药等密切相关。下列叙述正确的是 A. 制造5G芯片的氮化铝晶体属于金属材料 B. 2023年杭州亚运会场馆使用了“碲化镉”光伏发电系统，将太阳能转化为电能 C. “亚运莲花尊”的青瓷载体主要成分是硅酸盐 D. 牙膏中添加氟化物用于预防龋齿是利用了氧化还原反应的原理 【答案】B 【解析】 【详解】A．制造芯片的氮化铝晶体属于新型无机非金属材料，故A错误； B．“碲化镉”光伏发电系统，是将太阳能转化为电能，故B正确； 　 C．“亚运莲花尊”的青瓷载体主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐，故C错误；　 D．牙膏中添加氟化物可将牙齿中的羟基磷酸钙转化为氟磷酸钙，反应前后没有化合价的改变，属于非氧化还原反应，故D错误； 故选B。 2. 下列实验操作和数据记录都正确的是 A. 用托盘天平称量时，将NaOH固体置于左盘的称量纸上，读数为3.2g B. 用pH计测得氯水的pH为3.1 C. 用酸式滴定管量取5.15mL0.50mol/L的Na2S2O3溶液 D. 用标准醋酸溶液滴定NaOH溶液，滴入2—3滴甲基橙作指示剂，终点时由黄色变为橙色 【答案】B 【解析】 【详解】A．NaOH易潮解，具有腐蚀性，应在左盘小烧杯中称量NaOH，A错误； B．新制氯水具有漂白性，不能用pH试纸测量其pH，可用pH计测得氯水的pH为3.1，B正确； C．Na2S2O3溶液因硫代硫酸根水解显碱性，应用碱式滴定管来量取，C错误； D．用标准醋酸溶液滴定NaOH滴定终点呈碱性，则选用酚酞作指示剂，而不能选甲基橙作指示剂，D错误； 故答案为：B。 3. 对于下列过程中发生的化学反应，相应离子方程式正确的是 A. 试管壁上的银镜用稀硝酸清洗： B. 工业废水中的用去除： C. 海水提溴过程中将溴吹入吸收塔： D. 用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度： 【答案】C 【解析】 【详解】A．试管壁上的银镜用稀硝酸清洗，银溶于稀硝酸生成硝酸银和一氧化氮 气体，该反应的离子方程式为，A不正确； B．由于的溶解度远远小于，因此，工业废水中的用去除，该反应的离子方程式为，B不正确； C．海水提溴过程中将溴吹入吸收塔，在水溶液中将还原为，该反应的离子方程式为，C正确； D．用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度，被氧化为，属于弱酸，该反应的离子方程式为，D不正确； 综上所述，本题选C。 4. 电化学原理在生产生活中的用途十分广泛，下列说法正确的是 A. 钢铁发生电化学腐蚀时，铁失去电子生成 B. 铅蓄电池在放电时，正极与负极质量均增加 C. 利用外加电流法保护闸门时，闸门与电源正极相连 D. 工业上用离子交换膜电解饱和食盐水时，阳极区升高 【答案】B 【解析】 【详解】A．钢铁发生电化学腐蚀时，铁失去电子生成Fe2+，故A错误； B．铅蓄电池在放电时，正极与负极均生成硫酸铅沉淀，质量均增加，故B正确； C．利用外加电流法保护闸门时，闸门与电源负极相连，故C错误； D．工业上用离子交换膜电解饱和食盐水时，阴极发生反应，阴极区升高，故D错误； 选B。 5. 下列实验操作规范且能达到实验目的的是 A．根据小试管中导管液面的变化判断铁钉发生析氢腐蚀 B．用聚四氟乙烯滴定管量取15.00mL稀NaOH溶液 C．测定中和反应的反应热 D．加热制取无水 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．在氯化钠溶液中铁发生吸氧腐蚀，试管中压强减小，导管中液面上升，发生的不是析氢腐蚀，A错误； B．聚四氟乙烯滴定管可装酸溶液，也可装碱溶液，用聚四氟乙烯滴定管量取15.00mL稀NaOH溶液，B正确； C．测定中和热，需要在隔热的环境下，在玻璃杯上方用硬质卡盖住，在玻璃杯周围用碎纸屑或泡沫保温，图中缺少环形玻璃搅拌棒，C错误； D．制取无水应该在HCl气流中加热溶液，防止Fe2+水解，要隔绝空气，防止Fe2+被氧化，D错误； 故选B。 6. 中和法生产的工艺流程如下： 已知：①的电离常数：，， ②易风化。 下列说法错误的是 A. “中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入溶液 B. “调pH”工序中X为或 C. “结晶”工序中溶液显酸性 D. “干燥”工序需在低温下进行 【答案】C 【解析】 【分析】和先发生反应，通过加入X调节pH，使产物完全转化为，通过结晶、过滤、干燥，最终得到成品。 【详解】A．铁是较活泼金属，可与反应生成氢气，故“中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入溶液，A项正确； B．若“中和”工序加入过量，则需要加入酸性物质来调节pH，为了不引入新杂质，可加入；若“中和”工序加入过量，则需要加入碱性物质来调节pH，为了不引入新杂质，可加入NaOH，所以“调pH”工序中X为NaOH或，B项正确； C．“结晶”工序中的溶液为饱和溶液，由已知可知的，，则的水解常数，由于，则的水解程度大于电离程度，溶液显碱性，C项错误； D．由于易风化失去结晶水，故“干燥”工序需要在低温下进行，D项正确； 故选C。 7. 电催化氮气还原合成氨是一种在常温常压条件下利用水作为氢源的低碳环保路线，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. a极为阴极 B. 催化剂可加快单位时间内电子转移速率 C. a、b两极上产生的气体的物质的量之比为1：1 D. 每产生标况下1.12L ，就有0.15mol通过隔膜迁移至a极区 【答案】C 【解析】 【分析】通过观察该电解池，左侧有氮气参与反应，因为目标产物是氨气，氮元素的化合价由0价降为-3价，故其应该得到电子，故a电极为阴极，那么可知b为阳极，阴极：2N2+12e-+12H+=4NH3，阳极:6H2O-12e-= 12H++3O2↑，据此分析解题。 【详解】A．通过上述分析，a极为阴极，A正确； B．催化剂可以加快反应速率，也就是加快单位时间内电子的转移的速率，B正确； C．通过上述电极反应可知，在转移12个电子，阴极会生成4个氨气，阳极会产生3个氧气，产物气体的并不是1:1，C错误； D．标况下，生成1.12L氨气，其物质的量=1.12L÷22.4L/mol=0.05 mol每生成0.05mol的氨气，会转移0.15mol的电子，阳极(b极)会产生0.15mol的氢离子，这些氢离子会全部转移到阴极(a极)，通过上述的电极反应可知，阳极产生的氢离子全部转移到阴极参与反应，D正确； 答案选C。 8. 以NH3、CO2为原料生产重要的高效氮肥——尿素[CO(NH2)2]，反应过程中能量(Ea2>Ea3>Ea1>Ea4>0)变化如图所示，下列说法正确的是 A. 该过程的两步反应均为放热反应 B. 第二步反应是合成尿素的决速步骤 C. 由图可知CO2和NH3在一定条件下发生有效碰撞直接生成了CO(NH2)2和H2O D. 合成尿素的热化学方程式为：　 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，第一步反应是放热反应，第二步反应是吸热反应，A错误； B．反应的活化能越大，化学反应速率越慢，化学反应取决于慢反应，由图可知，第二步反应的活化能大于第一步反应，反应速率慢于第一步反应，所以第二步反应是合成尿素的决速步骤，故B正确； C．由图可知，二氧化碳和氨气在一定条件下发生有效碰撞直接生成了H2NCOONH4，故C错误； D．由图可知，第一步反应△H1=-(Ea2-Ea1)，第二步反应△H2=+(Ea3-Ea4)，由盖斯定律可知，第一步反应与第二步反应之和为总反应，反应△H=Ea3+Ea1-Ea2-Ea4，故D错误； 答案选B。 9. 室温下，用含少量的溶液制备的过程如题图所示。已知，。下列说法正确的是 A. 溶液中： B. “除镁”得到的上层清液中： C. 溶液中： D. “沉锰”后的滤液中： 【答案】C 【解析】 【详解】A．溶液中存在电荷守恒：，A错误； B．“除镁”得到的上层清液中为的饱和溶液，有，故，B错误； C．溶液中存在质子守恒：，故，C正确； D．“沉锰”后的滤液中还存在F-、以及极少量的锰离子等离子，故电荷守恒中应增加其他离子使等式成立，D错误； 故选C。 【点睛】 10. 科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，电极上检测到和少量。下列叙述正确的是 A. 充电时，向阳极方向迁移 B. 充电时，会发生反应 C. 放电时，正极反应有 D. 放电时，电极质量减少，电极生成了 【答案】C 【解析】 【分析】Zn具有比较强的还原性，具有比较强的氧化性，自发的氧化还原反应发生在Zn与MnO2之间，所以电极为正极，Zn电极为负极，则充电时电极为阳极、Zn电极为阴极。 【详解】A．充电时该装置为电解池，电解池中阳离子向阴极迁移，即向阴极方向迁移，A不正确； B．放电时，负极的电极反应为，则充电时阴极反应为Zn2++2e-=Zn，即充电时Zn元素化合价应降低，而选项中Zn元素化合价升高，B不正确； C．放电时电极为正极，正极上检测到和少量，则正极上主要发生的电极反应是，C正确； D．放电时，Zn电极质量减少0.65g（物质的量为0.010mol），电路中转移0.020mol电子，由正极的主要反应可知，若正极上只有生成，则生成的物质的量为0.020mol，但是正极上还有生成，因此，的物质的量小于0.020mol，D不正确； 综上所述，本题选C。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列实验现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是 实验操作 现象 结论 A 将过量铁粉加入到稀硝酸中，充分反应后滴加KSCN溶液 有气体生成，溶液呈红色 Fe被氧化为 B 将氨水滴加到红色石蕊试纸上 试纸变蓝 氨气是显碱性的电解质 C 将浓硫酸与蔗糖混合搅拌，并用湿润的品红试纸检验产生的气体 蔗糖变黑，品红试纸褪色 浓硫酸具有脱水性和氧化性 D 常温下，取相同物质的量浓度的两种溶液：①、②，分别测其pH 测得pH：①>② 的水解程度：①>② A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．过量铁粉加入稀硝酸，反应生成硝酸亚铁，则充分反应后滴加KSCN溶液无现象，现象、结论均不合理，故A错误； B．碱溶液能使红色石蕊试纸变蓝，则由操作和现象可知浓氨水呈碱性，但氨气是非电解质，故B错误； C．将浓硫酸与蔗糖混合搅拌，并用湿润的品红试纸检验产生的气体，蔗糖变黑说明浓硫酸具有脱水性，品红试纸褪色证明生成了二氧化硫，说明浓硫酸具有氧化性，故C正确； D．溶液中铵根离子水解产生氢离子，促进的水解，的水解程度：①<②，故D错误； 故选C。 12. 我国力争2060年前实现碳中和，如图利用电解法吸收制得HCOOK，下列说法错误的是 A. Sn片上发生的电极反应为 B. 相同状况下，气体a、b的体积之比为1：2 C. 电解一段时间后，左侧溶液的浓度降低 D. 电路中转移0.04mol时左侧溶液的质量减少1.88g 【答案】BD 【解析】 【分析】由电解CO2制甲酸盐的装置可知，Sn电极为阴极，阴极CO2发生还原反应生成HCOO-，电极反应为: ，阳极为Pt电极，阳极氢氧根离子失电子生成氧气，促进水的电离,电极附近氢离子浓度增大，浓度降低。 【详解】A．右池为阴极，阴极CO2发生还原反应生成HCOO-，电极反应为，选项A正确； B．结合分析可知，Pt为阳极，阳极反应为，阴极不产生气体，选项B错误； C．左池中Pt电极为阳极，阳极氢氧根离子失电子生成氧气，促进水的电离，电极附近氢离子浓度增大，浓度降低，选项C正确； D．电路中转移0.04mol电子时，阳极水失去电子生成0.01mol氧气和0.04molH+，H+与作用释放出CO2，同时有0.04molK+透过阳离子交换膜移入阴极室，故最终阳极室减重是O2、CO2、K+三者的质量和，大于1.88g，选项D错误； 答案选BD 13. 下，、和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以为指示剂，用标准溶液分别滴定含水样、含水样。 已知：①为砖红色沉淀； ②相同条件下溶解度大于； ③时，，。 pAg=-lg[c(Ag+)/(mol·L-1)] pX=-lg[c(Xn-)/(mol·L-1)](X代表Cl-、Br-或CrO) 下列说法错误的是 A. 曲线②为沉淀溶解平衡曲线 B. 反应的平衡常数 C. 滴定时，理论上混合液中指示剂浓度不宜超过 D. 滴定达终点时，溶液中 【答案】D 【解析】 【分析】由于AgCl和AgBr中阴、阳离子个数比均为1：1，即两者图象平行，所以①代表，由于相同条件下，AgCl溶解度大于AgBr，即，所以②代表AgCl，则③代表AgBr，根据①上的点（2.0，7.7），可求得，根据②上的点（2.0，7.7），可求得，根据③上的点（6.1，6.1），可求得。 【详解】A．由分析得，曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线，故A正确； B．反应的平衡常数，故B正确； C．当Cl-恰好沉淀完全时可以得到的饱和溶液，，则，因此，指示剂的浓度不宜超过10-2mol/L，故C正确； D．以为指示剂，当Br-到达滴定终点时，开始形成Ag2CrO4砖红色沉淀，且半分钟内不消失，此时，，则，而此时银离子浓度并不为1 mol/L，故D错误； 故选D。 14. 氧化钪()广泛用于航天、激光和导弹等尖端科学领域。一种从钛白酸性废水(含、、、、)中富集钪并制备的工艺流程如下。可能用到的数据见下表。 金属离子 开始沉淀pH 1.3 6.8 1.9 4.0 沉淀完全pH 2.3 9.0 3.2 5.0 已知：“有机相”中主要含有、、。下列说法正确的是 A. 加的目的是将氧化为 B. 操作Ⅰ用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和分液漏斗 C. 加10%盐酸调pH的范围为3.2~4.0 D. 草酸钪焙烧生成是非氧化还原反应 【答案】AC 【解析】 【分析】向含有、、的有机相中加入稀硫酸和双氧水，将氧化成，然后加入NaOH溶液获得含Ti(OH)4、Fe(OH)3和的滤渣I，加入盐酸调pH，得到含的滤液，加入草酸得到，在空气焙烧得到，反应为；以此作答； 【详解】A．溶液中含有，除去时调pH较高，不利于除去，加入双氧水将氧化为，便于除去，故A正确； B．如图流程，操作Ⅰ后得到固体滤渣，说明操作Ⅰ为过滤，用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗，故B错误； C．根据表中数据，pH的范围为3.2~4.0时，和未溶解，所以加10%盐酸调pH的范围为3.2~4.0的目的是为了除去和，获得含的溶液，故C正确； D．草酸钪焙烧生成的反应为，存在元素的化合价变化，属于氧化还原反应，故D错误； 故选AC。 15. 赖氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-，用HR表示]是人体必需氨基酸，其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡：H3R2+H2R+HRR-。向一定浓度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液，溶液中H3R2+、H2R+、HR和R-的分布系数δ(x)随pH变化如图所示。已知δ(x)=，下列表述正确的是 A. > B. M点，c(Cl-) +c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+) C. O点，pH= D. P点，c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) 【答案】CD 【解析】 【分析】向H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液，依次发生离子反应：、、，溶液中逐渐减小，和先增大后减小，逐渐增大。，，，M点，由此可知，N点，则，P点，则。 【详解】A．，，因此，故A错误； B．M点存在电荷守恒：，此时，因此，故B错误； C．O点，因此，即，因此，溶液，故C正确； D．P点溶质为NaCl、HR、NaR，此时溶液呈碱性，因此，溶质浓度大于水解和电离所产生微粒浓度，因此，故D正确； 综上所述，正确的是CD，故答案为CD。 三、填空题 16. 化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题： (1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图(a)所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许______离子通过，氯气的逸出口是_______(填标号)。 (2)次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，其电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)=，X为HClO或ClO−]与pH的关系如图(b)所示。HClO的电离常数Ka值为______。 (3)Cl2O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为______。 (4)ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO2溶液。上述过程中，生成ClO2的反应属于歧化反应，每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为_____mol；产生“气泡”的化学方程式为____________。 (5)“84消毒液”的有效成分为NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是______(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产1000 kg该溶液需消耗氯气的质量为____kg(保留整数)。 【答案】 ①. Na+ ②. a ③. 10-7.5 ④. 2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O ⑤. 1.25 ⑥. NaHCO3+NaHSO4=CO2↑+Na2SO4+H2O ⑦. ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+ H2O ⑧. 203 【解析】 【分析】（1）电解饱和食盐水，阳极产生氯气，阳离子移向阴极室； （2）由图pH=7.5时，c(HClO)=c(ClO-)，HClOKa==c(H+)； （3）Cl2歧化为Cl2O和Cl-； （4）根据5ClO2－＋4H＋=4ClO2＋Cl－＋2H2O，计算每生成1molClO2，消耗的NaClO2；碳酸氢钠和硫酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳； (5)“84”中的NaClO、NaCl和酸性清洁剂混合后发生归中反应；根据NaOH质量守恒计算； 【详解】（1）电解饱和食盐水，反应的化学方程式为2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑，阳极氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，氯气从a口逸出，阴极氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，产生OH-与通过离子膜的Na+在阴极室形成NaOH，故答案为：Na+；a； (2)由图pH=7.5时，c(HClO)=c(ClO-)，HClO的Ka==c(H+)=10-7.5；故答案为：10-7.5； （3）Cl2歧化为Cl2O和Cl-，HgO和氯气反应的方程式为：2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O，故答案为：2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O； （4）5ClO2－＋4H＋=4ClO2＋Cl－＋2H2O，每生成1molClO2，消耗NaClO2为 =1.25mol；碳酸氢钠和硫酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，方程式为：NaHCO3＋NaHSO4=Na2SO4＋H2O＋CO2↑，故答案为:1.25mol；NaHCO3＋NaHSO4=Na2SO4＋H2O＋CO2↑； (5)“84”中的NaClO、NaCl和酸性清洁剂混合后发生归中反应，离子方程式为：ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O；设氯气为xkg，则消耗的NaOH为kg，原氢氧化钠质量为+1000kg×0.01，由NaOH质量守恒：原溶液为1000kg-x，则kg+1000kg×0. 01=（1000kg-x)×0.3，解得x=203kg；故答案为：ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O；203。 17. 二氧化氯是一种高效消毒灭菌剂，但其稳定性较差，故常采用和NaOH混合溶液将其吸收转化为保存。现利用如下装置及试剂制备。 已知：(1)纯的或浓度较大的易分解爆炸；极易溶于水，与碱性条件下会剧烈反应并放出大量的热。 (2)饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是，高于38℃时析出的晶体是，高于60℃时分解成和NaCl。 回答下列问题： （1）装置A中a的作用是______；仪器b的名称为______。 （2）装置A中发生反应的化学方程式为______，上述装置存在一处缺陷，会导致产率降低，改进的方法是______。 （3）实验过程中持续通入的速度不能太慢也不能太快的原因是______。 （4）从溶液中获得固体的操作： ①减压，55℃蒸发结晶；②______；③无水乙醇洗涤；④______，得到成品。 （5）纯度的测定：用“间接碘量法”测定样品(杂质与不发生反应)的纯度，过程如下：取样品1.810g配制成250mL溶液，从中取出25.00mL；加入足量KI固体和适量稀，再滴加几滴淀粉溶液(已知：)，然后用标准溶液滴定至终点，重复2次，测得消耗标准溶液的体积平均值为(已知：)。样品中的纯度为______%(用含c、V的代数式表示)。下列滴定操作会导致测量结果偏低的是______(填字母)。 a．锥形瓶洗涤后没有干燥 b．滴定时锥形瓶中有液体溅出 c．滴定终点时仰视读数 d．滴定管滴定前没有气泡，滴定后尖嘴处出现气泡 【答案】（1） ①. 平衡气压，有利于液体的顺利滴下 ②. 三颈烧瓶 （2） ①. Na2SO3+2NaClO3+3H2SO4=2ClO2↑+4NaHSO4+H2O或Na2SO3+2NaClO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O ②. 用冰水浴浸泡装置B （3）通入过慢，ClO2浓度偏高，易分解爆炸，通入过快，影响ClO2的吸收转化 （4） ①. 趁热过滤 ②. 于38°C ~60°C干燥 （5） ①. 12.5cV ②. bd 【解析】 【分析】硫酸和氯酸钠、亚硫酸钠反应生成二氧化氯，通入氮气，将二氧化氯吹出到盛有氢氧化钠和双氧水的容器中发生反应生成NaClO2，尾气用水吸收。 【小问1详解】 根据图中信息a为恒压分液漏斗，其主要作用是平衡压强，能使液体顺利流下，因此使用a添加液体的优点：平衡气压，有利于液体的顺利滴下；根据图中信息得到仪器b的名称为三颈烧瓶，故答案为：平衡气压，有利于液体的顺利滴下；三颈烧瓶。 【小问2详解】 根据分析，可知装置A中发生反应的化学方程式为：Na2SO3+2NaClO3+3H2SO4=2ClO2↑+4NaHSO4+H2O或Na2SO3+2NaClO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O；装置B主要是制备NaClO2，根据题中信息NaClO2在60℃容易分解，因此装置B水浴方式为冰水浴；故答案为：Na2SO3+2NaClO3+3H2SO4=2ClO2↑+4NaHSO4+H2O或Na2SO3+2NaClO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O；用冰水浴浸泡装置B。 【小问3详解】 根据题中信息纯的或浓度较大的ClO2易分解爆炸，因此通入氮气的速度不能太慢，制备NaClO2是ClO2和溶液在反应，通入速率过快，则反应不完全，因此实验过程中持续通入N2的速度不能太慢也不能太快的原因是通入过慢，ClO2浓度偏高，易分解爆炸，通入过快，影响ClO2的吸收转化；故答案为：通入过慢，ClO2浓度偏高，易分解爆炸，通入过快，影响ClO2的吸收转化。 【小问4详解】 根据题中信息NaClO2溶液在低于38℃时以NaClO2·3H2O，高于60℃易分解，在38℃到60℃时以NaClO2形式存在，因此①减压，55℃蒸发结晶；②趁热过滤；③无水乙醇洗涤；④于38°C ~60°C干燥，得到成品；故答案为：趁热过滤；于38°C ~60°C干燥。 【小问5详解】 根据方程式得到关系式～4，则ag产品中NaClO2物质的量为n(NaClO2)= ，其质量分数是； a．锥形瓶洗涤后没有干燥，无影响，故a不选； b．滴定时锥形瓶中有液体溅出，待测液减少，所用标准液偏少，导致测量结果偏低，故b选； c．滴定终点时仰视读数，导致滴定后读数液面偏低，读取的所用标准液偏多，导致测量结果偏高，故c不选； d．滴定管滴定前没有气泡，滴定后尖嘴处出现气泡，导致滴定后的液面上升，读取的所用标准液偏少，导致测量结果偏低，故d选； 故答案为：12.5cV；bd。 18. 六氯钌酸铵和硫化铋（）用途广泛。利用某含钌、铋的废催化剂（主要成分为Ru、，含少量）制备和的工艺流程如下。 已知：①滤液1中Ru元素和Bi元素存在形式为、；②极易水解生成BiOCl沉淀；③。 回答下列问题： （1）“氧化碱浸”时，为提高反应速率，可采取的措施有________（写出两条）。 （2）“转化”中产生乙醛的离子方程式为________；“酸溶”中，先加入盐酸溶解得到，再加入盐酸羟胺（）得到和，这两种产物的物质的量之比为________。 （3）“氨化”发生反应的化学方程式为________。 （4）“滤渣”的主要成分是________（用化学式表示）；“酸化”时需控制溶液pH＜1.5，原因是________。 （5）“硫化”时向溶液中加入溶液，反应后混合溶液中为，则的沉淀率为________（忽略溶液混合引起的体积变化）。 【答案】（1）适当升高温度、减小废催化剂颗粒直径、适当增加氢氧化钠和氧化剂溶液浓度、搅拌等 （2） ①. ②. 2∶1 （3） （4） ①. H4SiO4或H2SiO3 ②. pH太大，极易水解生成BiOCl沉淀 （5）85% 【解析】 【分析】某含钌、铋的废催化剂（主要成分为Ru、，含少量）中加入氢氧化钠溶液和次氯酸钠溶液氧化碱浸时，Ru和Pb被氧化为和NaHPbO2，SiO2和Bi2O3与氢氧化钠溶液反应生成Na2SiO3和NaBiO2，过滤得到含有、NaBiO2、NaHPbO2和Na2SiO3的滤液1；向滤液1中加入乙醇，将还原为Ru(OH)4沉淀，过滤得到滤液2和Ru(OH)4；Ru(OH)4在加入盐酸和进行酸溶，得RuCl3溶液，RuCl3溶液经结晶得到RuCl3；滤液2加入盐酸酸化，得到含有乙醛、BiCl3、NaCl的溶液和H4SiO4(或H2SiO3)的沉淀，向溶液中加入Na2S沉淀BiCl3得到Bi2S3； 【小问1详解】 含钌、铋的废催化剂在“氧化碱浸”时为提高反应速率，可采取的措施有适当升高温度、减小废催化剂颗粒直径、适当增加氢氧化钠和氧化剂溶液的浓度、搅拌等； 【小问2详解】 由分析可知，滤液1中含有Na2RuO4、NaBiO2、NaCl和Na2SiO3，加入乙醇，溶液中的与乙醇反应生成Ru(OH)4沉淀和乙醛，反应的离子方程式为； “酸溶”中，先加入盐酸溶解得到，再加入盐酸羟胺（）得到和，反应为，这两种产物的物质的量之比为2∶1； 【小问3详解】 根据流程中反应物与生成物情况可知，“氨化”发生反应的化学方程式为； 【小问4详解】 滤液2中含有乙醛、NaBiO2、NaCl和Na2SiO3，加入盐酸生成硅酸沉淀和含有乙醛、BiCl3、NaCl的溶液，故滤渣的主要成分为H4SiO4或H2SiO3； “酸化”时需控制溶液pH＜1.5，原因是pH太大，极易水解生成BiOCl沉淀； 【小问5详解】 混合溶液中c(S2-)为1×10-7mol/L，由Ksp(Bi2S3)=1.0×10-23=c2(Bi3+)·c3(S2-)，可知c(Bi3+)=0.1 mol/L，则混合溶液中n(Bi3+)=0.1 mol/L×1.5L=0.15 mol，沉淀的Bi3+的物质的量为1 mol-0.15 mol=0.85 mol，Bi3+的沉淀率为×100%=85%。 19. 利用细菌处理有机废水产生的电能可以进行脱硫，从而达到废物利用同时有利于环境保护。脱硫原理：利用羟基自由化基(·OH，氧元素为-1价)将燃煤中的含硫物质(主要是)氧化除去，其装置示意图如图所示。 （1）a为___________极，电极反应式为___________。 （2）X为___________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。 （3）利用羟基自由基除去煤中的反应的离子方程式：___________。理论上处理12.0g ，b极消耗标况下空气(氧气占空气体积分数21%)约为___________L。 （4）利用上述装置对某含的煤样品进行电解脱硫，测得一定时间内随溶液起始pH的改变脱硫率(溶于水中的硫元素质量占煤样中硫元素总质量的百分比)的变化如图所示。pH大于1.5后脱硫率下降的可能原因有： ①随着pH的升高，反应物的氧化性或还原性降低； ②___________。 【答案】（1） ①. 负 ②. （2）阴离子 （3） ①. ②. 40 （4）pH升高，促进Fe3+水解生成Fe(OH)3，覆盖在煤浆表面，阻止反应进行 【解析】 【小问1详解】 利用细菌处理有机废水产生的电能，为原电池，a极上CH3COO-失电子产生CO2，为负极，电极反应式为； 【小问2详解】 a为负极，电极附近产生大量H+，海水中的阴离子定向移动到负极，则X为阴离子交换膜； 【小问3详解】 利用羟基自由基除去煤中，生成硫酸和硫酸铁，反应的离子方程式为； 理论上处理12.0g ，根据反应，转移的电子数为，b极消耗标况下空气(氧气占空气体积分数21%)约为； 【小问4详解】 如图信息可知，pH大于1.5后脱硫率下降的可能原因有：①随着pH的升高，反应物的氧化性或还原性降低；；②pH升高，促进Fe3+水解生成Fe(OH)3，覆盖在煤浆表面，阻止反应进行。 20. 以钛白渣(主要成分为，含有少量及)为原料，生产氧化铁黄(α-FeOOH)的工艺流程如下： 已知：常温下； （1）“溶解”时，发生水解生成难溶于水的，反应的化学方程式为______；“除杂”时，加入过量铁粉的作用除了防止被氧化外还有______。 （2）常温下，实验测定滤液①的，，则滤液①中______。 （3）实验室用如图1所示装置(部分夹持装置省略)模拟制备FeOOH的过程操作如下： ⅰ．______； ⅱ．关闭止水夹，一段时间后，打开； ⅲ．当乙中时，关闭、，打开，通入空气。溶液中的pH随时间变化如图2所示。 ①将操作i补充完整：______。 ②pH≈4时制得FeOOH(如图2所示)。0-时段，pH几乎不变；-时段，pH明显降低。结合方程式解释原因：______。 （4）合格氧化铁黄的色光度值范围为―0.5~0.5，氧化过程中溶液的pH对产率、色光度的影响如图所示，氧化时应控制pH的合理范围是______，pH过大会导致产品的颜色变黑，可能含有的杂质______(填化学式)。 【答案】（1） ①. TiOSO4＋(x+1)H2O=TiO2·xH2O↓＋H2SO4 ②. 与HF反应促进HF的电离平衡，形成更多的氟离子，以促进形成氟化镁沉淀 （2）1mol∙L-1 （3） ①. 关闭K2，打开止水夹与K1 ②. pH=6.0左右，4Fe(OH)2 +O2+ 2H2O= 4Fe(OH)3因此pH几乎不变 ③. 之后发生4Fe2+ + O2+ 6H2O= 4FeOOH + 8H+， 溶液中H+浓度增大，pH减小 （4） ①. 3.5～4.0 ②. Fe3O4 【解析】 【分析】由题给流程可知，向钛白渣中加入水溶解得到含有FeSO4、MgSO4、TiOSO4的溶液，其中TiOSO4会发生水解转化为TiO2·xH2O沉淀；除杂时加入HF溶液，将MgSO4转化为MgF2沉淀，加入Fe可防止Fe2+被氧化同时可促进TiOSO4水解，过滤得到含有FeSO4的滤液；向滤液中通入空气，并加入氨水，进一步氧化沉淀得到氧化铁黄。 【小问1详解】 根据题意TiOSO4的水解转化为TiO2·xH2O沉淀，可写出其水解的化学方程式为TiOSO4＋(x+1)H2O=TiO2·xH2O↓＋H2SO4，“除杂”时，加入过量铁粉的作用是与HF反应促进HF的电离平衡，形成更多的氟离子，以促进形成氟化镁沉淀，故答案为：TiOSO4＋(x+1)H2O=TiO2·xH2O↓＋H2SO4；与HF反应促进HF的电离平衡，形成更多的氟离子，以促进形成氟化镁沉淀。 【小问2详解】 常温下，实验测定滤液①的，，且知，，则滤液①中，则，故答案为：1mol∙L-1。 【小问3详解】 用如图1所示装置(部分夹持装置省略)模拟制备FeOOH的过程结合ⅱ和ⅲ步的操作可知，操作i是：关闭K2，打开止水夹与K1；根据信息pH≈4时制得FeOOH，可推测pH=6.0左右Fe(OH)2转化为Fe(OH)3，即4Fe(OH)2 +O2+ 2H2O= 4Fe(OH)3，因此pH几乎不变之后pH明显降低，说明反应过程中有H+，推测发生4Fe2+ + O2+ 6H2O= 4FeOOH + 8H+， 溶液中H+浓度增大，pH减小，故答案为：关闭K2，打开止水夹与K1；pH=6.0左右，4Fe(OH)2 +O2+ 2H2O= 4Fe(OH)3因此pH几乎不变；之后发生4Fe2++O2+ 6H2O=4FeOOH + 8H+，溶液中H+浓度增大，pH减小。 【小问4详解】 结合图形可得，氧化时要使色光度值范围为-0.5~0.5，应控制pH的合理范围是3.5～4.0，pH过大会导致部分Fe2+来不及氧化就开始沉淀，结合产品的颜色变黑，推测可能含有的杂质Fe3O4，故答案为：3.5～4.0；Fe3O4。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三上学期化学限时训练试题9.21 可能用到的相对原子质量：O16 Na23 Cl35.5 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求 1. 化学与生产、生活、科技、医药等密切相关。下列叙述正确的是 A. 制造5G芯片的氮化铝晶体属于金属材料 B. 2023年杭州亚运会场馆使用了“碲化镉”光伏发电系统，将太阳能转化为电能 C. “亚运莲花尊”的青瓷载体主要成分是硅酸盐 D. 牙膏中添加氟化物用于预防龋齿是利用了氧化还原反应的原理 2. 下列实验操作和数据记录都正确的是 A. 用托盘天平称量时，将NaOH固体置于左盘的称量纸上，读数为3.2g B. 用pH计测得氯水的pH为3.1 C. 用酸式滴定管量取5.15mL0.50mol/L的Na2S2O3溶液 D. 用标准醋酸溶液滴定NaOH溶液，滴入2—3滴甲基橙作指示剂，终点时由黄色变为橙色 3. 对于下列过程中发生的化学反应，相应离子方程式正确的是 A. 试管壁上的银镜用稀硝酸清洗： B. 工业废水中的用去除： C. 海水提溴过程中将溴吹入吸收塔： D. 用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度： 4. 电化学原理在生产生活中的用途十分广泛，下列说法正确的是 A. 钢铁发生电化学腐蚀时，铁失去电子生成 B. 铅蓄电池在放电时，正极与负极质量均增加 C. 利用外加电流法保护闸门时，闸门与电源正极相连 D. 工业上用离子交换膜电解饱和食盐水时，阳极区升高 5. 下列实验操作规范且能达到实验目的的是 A．根据小试管中导管液面的变化判断铁钉发生析氢腐蚀 B．用聚四氟乙烯滴定管量取15.00mL稀NaOH溶液 C．测定中和反应的反应热 D．加热制取无水 A. A B. B C. C D. D 6. 中和法生产的工艺流程如下： 已知：①的电离常数：，， ②易风化。 下列说法错误是 A. “中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入溶液 B. “调pH”工序中X为或 C. “结晶”工序中溶液显酸性 D. “干燥”工序需在低温下进行 7. 电催化氮气还原合成氨是一种在常温常压条件下利用水作为氢源的低碳环保路线，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. a极为阴极 B. 催化剂可加快单位时间内电子转移的速率 C. a、b两极上产生的气体的物质的量之比为1：1 D. 每产生标况下1.12L ，就有0.15mol通过隔膜迁移至a极区 8. 以NH3、CO2为原料生产重要高效氮肥——尿素[CO(NH2)2]，反应过程中能量(Ea2>Ea3>Ea1>Ea4>0)变化如图所示，下列说法正确的是 A. 该过程的两步反应均为放热反应 B. 第二步反应是合成尿素的决速步骤 C. 由图可知CO2和NH3在一定条件下发生有效碰撞直接生成了CO(NH2)2和H2O D. 合成尿素的热化学方程式为：　 9. 室温下，用含少量的溶液制备的过程如题图所示。已知，。下列说法正确的是 A. 溶液中： B. “除镁”得到的上层清液中： C. 溶液中： D. “沉锰”后的滤液中： 10. 科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，电极上检测到和少量。下列叙述正确的是 A. 充电时，向阳极方向迁移 B. 充电时，会发生反应 C. 放电时，正极反应有 D. 放电时，电极质量减少，电极生成了 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列实验现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是 实验操作 现象 结论 A 将过量铁粉加入到稀硝酸中，充分反应后滴加KSCN溶液 有气体生成，溶液呈红色 Fe被氧化为 B 将氨水滴加到红色石蕊试纸上 试纸变蓝 氨气是显碱性的电解质 C 将浓硫酸与蔗糖混合搅拌，并用湿润的品红试纸检验产生的气体 蔗糖变黑，品红试纸褪色 浓硫酸具有脱水性和氧化性 D 常温下，取相同物质的量浓度的两种溶液：①、②，分别测其pH 测得pH：①>② 水解程度：①>② A. A B. B C. C D. D 12. 我国力争2060年前实现碳中和，如图利用电解法吸收制得HCOOK，下列说法错误的是 A. Sn片上发生的电极反应为 B. 相同状况下，气体a、b的体积之比为1：2 C. 电解一段时间后，左侧溶液的浓度降低 D. 电路中转移0.04mol时左侧溶液的质量减少1.88g 13. 下，、和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以为指示剂，用标准溶液分别滴定含水样、含水样。 已知：①为砖红色沉淀； ②相同条件下溶解度大于； ③时，，。 pAg=-lg[c(Ag+)/(mol·L-1)] pX=-lg[c(Xn-)/(mol·L-1)](X代表Cl-、Br-或CrO) 下列说法错误的是 A. 曲线②为沉淀溶解平衡曲线 B. 反应的平衡常数 C. 滴定时，理论上混合液中指示剂浓度不宜超过 D. 滴定达终点时，溶液中 14. 氧化钪()广泛用于航天、激光和导弹等尖端科学领域。一种从钛白酸性废水(含、、、、)中富集钪并制备的工艺流程如下。可能用到的数据见下表。 金属离子 开始沉淀pH 1.3 6.8 1.9 4.0 沉淀完全pH 2.3 9.0 3.2 5.0 已知：“有机相”中主要含有、、。下列说法正确的是 A. 加的目的是将氧化为 B. 操作Ⅰ用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和分液漏斗 C. 加10%盐酸调pH的范围为3.2~4.0 D. 草酸钪焙烧生成是非氧化还原反应 15. 赖氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-，用HR表示]是人体必需氨基酸，其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡：H3R2+H2R+HRR-。向一定浓度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液，溶液中H3R2+、H2R+、HR和R-的分布系数δ(x)随pH变化如图所示。已知δ(x)=，下列表述正确的是 A. > B. M点，c(Cl-) +c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+) C. O点，pH= D. P点，c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) 三、填空题 16. 化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题： (1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图(a)所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许______离子通过，氯气的逸出口是_______(填标号)。 (2)次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，其电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)=，X为HClO或ClO−]与pH的关系如图(b)所示。HClO的电离常数Ka值为______。 (3)Cl2O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为______。 (4)ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO2溶液。上述过程中，生成ClO2的反应属于歧化反应，每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为_____mol；产生“气泡”的化学方程式为____________。 (5)“84消毒液”的有效成分为NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是______(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产1000 kg该溶液需消耗氯气的质量为____kg(保留整数)。 17. 二氧化氯是一种高效消毒灭菌剂，但其稳定性较差，故常采用和NaOH混合溶液将其吸收转化为保存。现利用如下装置及试剂制备。 已知：(1)纯的或浓度较大的易分解爆炸；极易溶于水，与碱性条件下会剧烈反应并放出大量的热。 (2)饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是，高于38℃时析出的晶体是，高于60℃时分解成和NaCl。 回答下列问题： （1）装置A中a的作用是______；仪器b的名称为______。 （2）装置A中发生反应的化学方程式为______，上述装置存在一处缺陷，会导致产率降低，改进的方法是______。 （3）实验过程中持续通入速度不能太慢也不能太快的原因是______。 （4）从溶液中获得固体的操作： ①减压，55℃蒸发结晶；②______；③无水乙醇洗涤；④______，得到成品。 （5）纯度的测定：用“间接碘量法”测定样品(杂质与不发生反应)的纯度，过程如下：取样品1.810g配制成250mL溶液，从中取出25.00mL；加入足量KI固体和适量稀，再滴加几滴淀粉溶液(已知：)，然后用标准溶液滴定至终点，重复2次，测得消耗标准溶液的体积平均值为(已知：)。样品中的纯度为______%(用含c、V的代数式表示)。下列滴定操作会导致测量结果偏低的是______(填字母)。 a．锥形瓶洗涤后没有干燥 b．滴定时锥形瓶中有液体溅出 c．滴定终点时仰视读数 d．滴定管滴定前没有气泡，滴定后尖嘴处出现气泡 18. 六氯钌酸铵和硫化铋（）用途广泛。利用某含钌、铋的废催化剂（主要成分为Ru、，含少量）制备和的工艺流程如下。 已知：①滤液1中Ru元素和Bi元素的存在形式为、；②极易水解生成BiOCl沉淀；③。 回答下列问题： （1）“氧化碱浸”时，为提高反应速率，可采取的措施有________（写出两条）。 （2）“转化”中产生乙醛的离子方程式为________；“酸溶”中，先加入盐酸溶解得到，再加入盐酸羟胺（）得到和，这两种产物的物质的量之比为________。 （3）“氨化”发生反应的化学方程式为________。 （4）“滤渣”主要成分是________（用化学式表示）；“酸化”时需控制溶液pH＜1.5，原因是________。 （5）“硫化”时向溶液中加入溶液，反应后混合溶液中为，则的沉淀率为________（忽略溶液混合引起的体积变化）。 19. 利用细菌处理有机废水产生的电能可以进行脱硫，从而达到废物利用同时有利于环境保护。脱硫原理：利用羟基自由化基(·OH，氧元素为-1价)将燃煤中的含硫物质(主要是)氧化除去，其装置示意图如图所示。 （1）a为___________极，电极反应式为___________。 （2）X为___________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。 （3）利用羟基自由基除去煤中的反应的离子方程式：___________。理论上处理12.0g ，b极消耗标况下空气(氧气占空气体积分数21%)约为___________L。 （4）利用上述装置对某含的煤样品进行电解脱硫，测得一定时间内随溶液起始pH的改变脱硫率(溶于水中的硫元素质量占煤样中硫元素总质量的百分比)的变化如图所示。pH大于1.5后脱硫率下降的可能原因有： ①随着pH的升高，反应物的氧化性或还原性降低； ②___________。 20. 以钛白渣(主要成分为，含有少量及)为原料，生产氧化铁黄(α-FeOOH)的工艺流程如下： 已知：常温下； （1）“溶解”时，发生水解生成难溶于水的，反应的化学方程式为______；“除杂”时，加入过量铁粉的作用除了防止被氧化外还有______。 （2）常温下，实验测定滤液①的，，则滤液①中______。 （3）实验室用如图1所示装置(部分夹持装置省略)模拟制备FeOOH的过程操作如下： ⅰ．______； ⅱ．关闭止水夹，一段时间后，打开； ⅲ．当乙中时，关闭、，打开，通入空气。溶液中的pH随时间变化如图2所示。 ①将操作i补充完整：______。 ②pH≈4时制得FeOOH(如图2所示)。0-时段，pH几乎不变；-时段，pH明显降低。结合方程式解释原因：______。 （4）合格氧化铁黄的色光度值范围为―0.5~0.5，氧化过程中溶液的pH对产率、色光度的影响如图所示，氧化时应控制pH的合理范围是______，pH过大会导致产品的颜色变黑，可能含有的杂质______(填化学式)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $