精品解析：江苏省南京市中华中学2024-2025学年高二上学期9月学情调研 化学试题

中华中学2024—2025学年度第一学期9月学情调研 高二化学 本卷调研时间：75分钟 总分：100分 可能用到的相对原子质量：H—1 B—11 C—12 N—14 O—16 Cl—35.5 Cr—52 Fe—56 Co—59 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 化学反应速率和化学平衡在工农业生产和日常生活中都有重要应用。下列说法不正确的是 A. 含氟牙膏能防治龋齿，使人们的牙齿更健康 B. 工业合成氨采用400~500℃的高温是有利于提高平衡转化率 C. 夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差较大 D. 盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)不利于作物生长，可通过施加适量石膏降低土壤的碱性 2. 反应可用于壁画修复。下列说法正确的是 A. 的结构示意图为 B. 中既含离子键又含共价键 C. 中S元素的化合价为 D. 的空间构型为直线形 3. 实验室进行铁钉镀锌实验。下列相关原理、装置及操作不正确的是 A B C D 配制溶液 铁钉除油污 铁钉除锈 铁钉镀锌 A. A B. B C. C D. D 4. 明矾可用作净水剂。下列说法正确的是 A. 半径： B. 电负性： C. 沸点： D. 碱性： 催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变，常见催化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。催化反应广泛存在，如豆科植物固氮、石墨制金刚石、和制(二甲醚)、催化氧化等。催化剂有选择性，如与反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用催化生成。催化作用能消除污染和影响环境，如汽车尾气处理、废水中电催化生成、氯自由基催化分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界，高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。完成下列小题。 5. 下列说法正确的是 A. 豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能 B. 与反应中，Ag催化能提高生成的选择性 C. 制反应中，能加快化学反应速率 D. 与反应中，能减小该反应的焓变 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 汽车尾气处理： B. 电催化为的阳极反应： C. 硝酸工业中的氧化反应： D. 和催化制二甲醚： 7. 下表列出了某短周期元素的各级电离能数据(用∙∙∙∙∙∙表示，单位为)。 ∙∙∙∙∙∙ 740 1500 7700 10500 下列关于元素R的判断中一定正确的是 A. R最高正价为价 B. R元素位于元素周期表中第ⅡB族 C. R元素第一电离能大于同周期相邻元素 D. R元素基态原子的电子排布式为 8. 碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是 A 电池工作时，发生氧化反应 B. 电池工作时，通过隔膜向正极移动 C. 环境温度过低，不利于电池放电 D. 反应中每生成，转移电子数为 9. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中基态X原子核外电子只有一种运动状态，Y、Z、W位于X的下一周期，四种元素形成的化合物(结构如图)可用于检验位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，且基态M原子价层含有2个未成对电子。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 基态M原子价层电子排布式为： C. 电负性： D. 第一电离能： 10. 在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A. HCl制备：溶液和 B. 金属Mg制备：溶液 C. 纯碱工业：溶液 D. 硫酸工业： 11. 室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是 选项 实验过程及现象 实验结论 A 用溶液分别中和等体积的溶液和溶液，消耗的溶液多 酸性： B 向溶液中滴加几滴溴水，振荡，产生淡黄色沉淀 氧化性： C 向浓度均为的和混合溶液中滴加少量溶液，振荡，产生白色沉淀 溶度积常数： D 用pH试纸分别测定溶液和溶液pH，溶液pH大 结合能力： A. A B. B C. C D. D 12. 室温下，通过下列实验探究的性质。已知，。 实验1：将气体通入水中，测得溶液。 实验2：将气体通入溶液中，当溶液时停止通气。 实验3：将气体通入酸性溶液中，当溶液恰好褪色时停止通气。 下列说法正确的是 A. 实验1所得溶液中： B. 实验2所得溶液中： C. 实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得固体 D. 实验3所得溶液中： 13. 二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ① ② 、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是 A. L4处与L5处反应①的平衡常数K相等 B. 反应②的焓变 C. L9处的的体积分数大于L5处 D. 混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于的生成速率 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 人类对元素化合物的研究由来已久，并且持续进步。如合成氨()是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。金属元素Ti、Na、Mg、Fe等元素单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。 （1）基态氢原子中，核外电子的电子云轮廓图形状为___________。 （2）自然界中的氮元素主要以分子的形式存在于空气中，是人工固氮的主要来源。 ①基态氮原子的轨道表示式为___________。分子的电子式为___________。 ②电负性：N___________H(填“>”或“<”)。分子的空间结构为___________。 （3）铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有、、CaO、MgO、等氧化物中的几种。 ①基态铁原子的核外电子排布式为___________，上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中p区的元素是___________。 ②比较第一电离能的大小：Mg___________Al(填“大于”或“小于”)。 （4）Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为___________(填“大于”或“小于”)。 15. 工业上用某软锰矿(主要成分是，还含有、等杂质)制备的流程如下： （1）实验室熔融二氧化锰、氢氧化钾、氯酸钾时应选择哪一种仪器___________。 A. 普通玻璃坩埚 B. 石英坩埚 C. 陶瓷坩埚 D. 铁坩埚 （2）“熔融煅烧”时，转化为。该反应的化学方程式为___________。 （3）“除杂”包括通入、“过滤”等操作，滤渣成分为___________(填化学式)。 （4）“歧化”时，不能用稀盐酸代替稀硫酸的主要原因是___________。 （5）固体高锰酸钾与浓硫酸反应生成高锰酸()和硫酸钾，高锰酸立即分解生成一种棕色油状物-七氧化二锰和水，七氧化二锰遇酒精时，发生剧烈的氧化还原反应使酒精燃烧。七氧化二锰还能爆炸，分解生成氧气和臭氧以及锰的氧化物。其中氧气和臭氧的分子个数比为3∶1。试写出七氧化二锰爆炸分解的化学方程式___________。 16. CoO可用于制取催化剂，可以由含钴废料(主要成分为Co2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3、Al2O3和MgO)经过如下过程进行制取： （1）含钴废料用硫酸和Na2SO3溶液浸出后，溶液中含有的阳离子是Na+、H+、Co2+、Fe2+、Fe3+、Al3+和Mg2+。 ①写出“浸取”时Co2O3所发生反应的离子方程式：_______。 ②“浸取”时含钴废料、硫酸和Na2SO3溶液混合的方式为_______。 （2）已知：Ksp(CoC2O4)=4×10-8、Ka1(H2C2O4)=5×10-2、Ka2(H2C2O4)=5×10-5。 ①反应Co2++H2C2O4⇌CoC2O4↓+2H+的平衡常数为_______。 ②制取CoC2O4·2H2O时使用(NH4)2C2O4溶液而不是Na2C2O4溶液的原因是_______。 （3）为测定草酸钴样品的纯度，进行如下实验： ①取草酸钴样品3.000g，加入100.00mL0.1000mol·L-1酸性KMnO4溶液，加热充分反应至不再有CO2气体产生(该条件下Co2+不被氧化，杂质不参与反应)。 ②将溶液冷却，加水稀释定容至250mL。 ③取25.00mL溶液，用0.1000mol·L-1FeSO4溶液滴定过量KMnO4，恰好完全反应时消耗18.00mLFeSO4溶液。 计算样品中CoC2O4·2H2O的质量分数，并写出计算过程_______。 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 $$ 中华中学2024—2025学年度第一学期9月学情调研 高二化学 本卷调研时间：75分钟 总分：100分 可能用到的相对原子质量：H—1 B—11 C—12 N—14 O—16 Cl—35.5 Cr—52 Fe—56 Co—59 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 化学反应速率和化学平衡在工农业生产和日常生活中都有重要应用。下列说法不正确的是 A. 含氟牙膏能防治龋齿，使人们的牙齿更健康 B. 工业合成氨采用400~500℃的高温是有利于提高平衡转化率 C. 夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差较大 D. 盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)不利于作物生长，可通过施加适量石膏降低土壤的碱性 【答案】B 【解析】 【详解】A．氟离子与牙齿表面物质反应，使这些物质矿化，牙齿因此变得坚固。同时氟离子还能改变口腔内细菌的生存环境，从而防止龋齿，A正确； B．采用的高温是有利于提高催化剂活性、提高反应速率，正反应是放热反应，升温平衡左移、平衡转化率小，B错误； C．发酵速度受温度的影响，温度较高时，发酵速度更快。故夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差较大，C正确； D．石膏的主要成分为CaSO4，可以与碳酸根离子反应：CO+CaSO4＝SO+CaCO3。从而降低土壤的碱性，D正确； 故答案选B。 2. 反应可用于壁画修复。下列说法正确的是 A. 的结构示意图为 B. 中既含离子键又含共价键 C. 中S元素的化合价为 D. 的空间构型为直线形 【答案】C 【解析】 【详解】A．核外有18个电子，其结构示意图为，A错误； B．是共价化合物，其中只含共价键，B错误； C．中O元素化合价为-2，S元素的化合价为+6，C正确； D．中的O的杂化类型为，O有2个孤电子对，因此的空间构型为V形，D错误； 综上所述，本题选C。 3. 实验室进行铁钉镀锌实验。下列相关原理、装置及操作不正确的是 A B C D 配制溶液 铁钉除油污 铁钉除锈 铁钉镀锌 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．配制一定物质的量浓度的溶液时，溶质要放在烧杯中溶解，不能直接放在容量瓶中溶解，A不正确； B．油污的主要成分是油脂，油脂在碱性条件下可以发生水解反应生成可溶于水的甘油和高级脂肪酸盐，因此，铁钉放在溶液中加热后可以除去其表面的油污，B正确； C．铁锈的主要成分是，其可溶于盐酸，因此，将铁钉放在盐酸中可以除去其表面的铁锈，C正确； D．该装置为电解池，铁钉与电源负极相连作阴极，锌片与电源的正极相连作阳极，电解质溶液为溶液，因此，该装置为电镀装置，可以实现铁钉上镀锌，D正确； 综上所述，本题选A。 4. 明矾可用作净水剂。下列说法正确的是 A. 半径： B. 电负性： C. 沸点： D. 碱性： 【答案】B 【解析】 【详解】A．有2个电子层，而有3个电子层，因此，的半径较大，A错误； B．同一主族的元素，其电负性从上到下依次减小，O和S都是ⅥA的元素，O元素的电负性较大，B正确； C．虽然的相对分子质量较大，但是分子间可形成氢键，因此的沸点较高，C错误； D．元素的金属性越强，其最高价的氧化物的水化物的碱性越强，K的金属性强于Al，因此的碱性较强，D错误； 综上所述，本题选 B。 催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变，常见催化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。催化反应广泛存在，如豆科植物固氮、石墨制金刚石、和制(二甲醚)、催化氧化等。催化剂有选择性，如与反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用催化生成。催化作用能消除污染和影响环境，如汽车尾气处理、废水中电催化生成、氯自由基催化分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界，高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。完成下列小题。 5. 下列说法正确的是 A. 豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应活化能 B. 与反应中，Ag催化能提高生成的选择性 C. 制反应中，能加快化学反应速率 D. 与反应中，能减小该反应的焓变 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 汽车尾气处理： B. 电催化为的阳极反应： C. 硝酸工业中的氧化反应： D. 和催化制二甲醚： 【答案】5. C 6. D 【解析】 【5题详解】 A．豆科植物固氮过程中，固氮酶为催化剂，能降低该反应的活化能，A错误； B．根据题干信息，与反应中，Ag催化能提高生成环氧乙烷的选择性，B错误； C．制反应中，催化剂，能加快化学反应速率，C正确； D．与反应中，为催化剂，催化剂不改变反应的焓变，D错误； 故选C。 【6题详解】 A．汽车尾气处理，NO和CO转化为无污染的N2和CO2：，A错误； B．电催化为，得电子发生还原反应，在阴极发生：，B错误； C．硝酸工业中催化氧化为NO：，C错误； D．和催化制二甲醚，根据得失电子守恒和原子守恒，方程式为，D正确； 故选D。 7. 下表列出了某短周期元素的各级电离能数据(用∙∙∙∙∙∙表示，单位为)。 ∙∙∙∙∙∙ 740 1500 7700 10500 下列关于元素R的判断中一定正确的是 A. R的最高正价为价 B. R元素位于元素周期表中第ⅡB族 C. R元素第一电离能大于同周期相邻元素 D. R元素基态原子的电子排布式为 【答案】C 【解析】 【分析】从表中所给短周期元素R原子的第一至第四电离能可以看出，元素的第一、第二电离能都较小，第三电离能比第二电离能大幅增大，可失去2个电子，最高化合价为+2价，即最外层应有2个电子，应为第IIA族元素； 【详解】A．R最外层应有2个电子，所以R最高正价为+2价，故A错误； B．R最外层应有2个电子，所以R元素位于元素周期表中第ⅡA族，故B错误； C．同周期第ⅡA族核外电子排布式为ns2，达稳定结构，所以R元素第一电离能大于同周期相邻元素，故C正确； D．R元素可能是Be或Mg，基态原子的电子排布式为或，故D错误； 故答案为：C。 8. 碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是 A. 电池工作时，发生氧化反应 B. 电池工作时，通过隔膜向正极移动 C. 环境温度过低，不利于电池放电 D. 反应中每生成，转移电子数为 【答案】C 【解析】 【分析】Zn为负极，电极反应式为：，MnO2为正极，电极反应式为：。 【详解】A．电池工作时，为正极，得到电子，发生还原反应，故A错误； B．电池工作时，通过隔膜向负极移动，故B错误； C．环境温度过低，化学反应速率下降，不利于电池放电，故C正确； D．由电极反应式可知，反应中每生成，转移电子数为，故D错误； 故选C。 9. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中基态X原子核外电子只有一种运动状态，Y、Z、W位于X的下一周期，四种元素形成的化合物(结构如图)可用于检验位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，且基态M原子价层含有2个未成对电子。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 基态M原子价层电子排布式为： C. 电负性： D. 第一电离能： 【答案】D 【解析】 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中基态X原子核外电子只有一种运动状态，且在形成化合物中形成一个共价键，故X为H元素；Y、Z、W位于X的下一周期，Y形成4个共价键，Z形成3个共价键，W形成2个共价键，可推知，Y为C，Z为N，W为O；四种元素形成的化合物(结构如图)可用于检验；M位于元素周期表第四周期第VIII族，且基态M原子价层含有2个未成对电子，则基态M原子的价层电子排布式为，M为Ni元素； 【详解】A．同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径O＜N＜C，而H的原子半径在四者中最小，选项A错误； B．基态M原子的价层电子排布式为3d84s2，选项B错误； C．同周期从左到右，电负性逐渐增大，则电负性则电负性C＜N＜O，选项C错误； D．同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但N原子核外2p能级处于半充满状态，较稳定，其第一电离能大于同周期相邻元素的，则第一电离能C＜O＜N，选项D正确； 故答案为：D。 10. 在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A. HCl制备：溶液和 B. 金属Mg制备：溶液 C. 纯碱工业：溶液 D. 硫酸工业： 【答案】A 【解析】 【详解】A．电解氯化钠溶液可以得到H2和Cl2，H2和Cl2点燃反应生成HCl，故A的转化可以实现； B．氢氧化镁和盐酸反应可以得到氯化镁溶液，但是电解氯化镁溶液不能得到Mg，电解熔融MgCl2才能得到金属镁单质，故B的转化不能实现； C．纯碱工业是在饱和食盐水中通入NH3和CO2先得到NaHCO3，然后NaHCO3受热分解为Na2CO3，故C的转化不能实现； D．工业制备硫酸，首先黄铁矿和氧气反应生成SO2，但是SO2和水反应生成H2SO3，不能得到H2SO4，故D的转化不能实现； 故选A。 11. 室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是 选项 实验过程及现象 实验结论 A 用溶液分别中和等体积的溶液和溶液，消耗的溶液多 酸性： B 向溶液中滴加几滴溴水，振荡，产生淡黄色沉淀 氧化性： C 向浓度均为的和混合溶液中滴加少量溶液，振荡，产生白色沉淀 溶度积常数： D 用pH试纸分别测定溶液和溶液pH，溶液pH大 结合能力： A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．H2SO4是二元酸，CH3COOH是一元酸，通过该实验无法说明H2SO4和CH3COOH酸性的强弱，故A错误； B．向溶液中滴加几滴溴水，振荡，产生淡黄色沉淀，说明发生反应：，氧化剂的氧化性大于氧化产物，因此氧化性：，故B正确； C．和均为白色沉淀，无法通过现象确定沉淀种类，无法比较和溶度积常数的大小，故C错误； D．比较和结合能力，应在相同条件下测定相同浓度溶液和溶液的pH，但题中未明确指出两者浓度相等，故D错误； 故选B。 12. 室温下，通过下列实验探究的性质。已知，。 实验1：将气体通入水中，测得溶液。 实验2：将气体通入溶液中，当溶液时停止通气。 实验3：将气体通入酸性溶液中，当溶液恰好褪色时停止通气。 下列说法正确的是 A. 实验1所得溶液中： B. 实验2所得溶液中： C. 实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得固体 D. 实验3所得溶液中： 【答案】D 【解析】 【分析】实验1得到H2SO3溶液，实验2溶液的pH为4，实验2为NaHSO3溶液，实验3和酸性溶液反应的离子方程式为：。 【详解】A． 实验1得到H2SO3溶液，其质子守恒关系式为：，则 ，A错误； B．实验2为pH为4，依据，则=，溶液，则，B错误； C．NaHSO3溶液蒸干过程中会分解成Na2SO3、Na2SO3可被空气中O2氧化，故蒸干、灼烧得固体，C错误； D．实验3依据发生的反应：，则恰好完全反应后，D正确； 故选D。 13. 二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ① ② 、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是 A. L4处与L5处反应①的平衡常数K相等 B. 反应②的焓变 C. L9处的的体积分数大于L5处 D. 混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于的生成速率 【答案】C 【解析】 【详解】A．L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K不相等，A错误； B．由图像可知，L1-L3温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，ΔH2<0，B错误； C．从L5到L9，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗 CO，而 CO 体积分数没有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n(H2O) 增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O的消耗与生成，故 n总减小而n(H₂O)增加，即H2O的体积分数会增大，故L9处的 H2O的体积分数大于L5处，C正确； D．L1处CO 的体积分数大于 CH3OH，说明生成的 CO 的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于 CH3OH的生成速率，D错误； 故选C。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 人类对元素化合物的研究由来已久，并且持续进步。如合成氨()是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。金属元素Ti、Na、Mg、Fe等元素单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。 （1）基态氢原子中，核外电子的电子云轮廓图形状为___________。 （2）自然界中的氮元素主要以分子的形式存在于空气中，是人工固氮的主要来源。 ①基态氮原子的轨道表示式为___________。分子的电子式为___________。 ②电负性：N___________H(填“>”或“<”)。分子的空间结构为___________。 （3）铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有、、CaO、MgO、等氧化物中的几种。 ①基态铁原子的核外电子排布式为___________，上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中p区的元素是___________。 ②比较第一电离能的大小：Mg___________Al(填“大于”或“小于”)。 （4）Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为___________(填“大于”或“小于”)。 【答案】（1）球形 （2） ①. ②. ③. > ④. 三角锥形 （3） ①. [Ar]3d64s2 ②. Al、O ③. 大于 （4）小于 【解析】 【小问1详解】 基态氢原子的核外电子排布为1s1，核外电子的电子云轮廓图形状为：球形； 【小问2详解】 ①基态氮原子的核外电子排布为1s22s22p3，轨道表示式为：。分子的电子式为：； ②NH3中N为-3价，H为+1价，电负性大的元素在化合物中显负价，故电负性：N>H；分子中N原子的价层电子对数为：，故的空间结构为：三角锥形； 【小问3详解】 ①基态铁原子的核外电子排布式为：[Ar]3d64s2；上述氧化物所涉及的元素中，K和Mg处于s区，Cr位于d区，Al、O 位于p区； ②Mg的核外电子排布全满，第一电离能Mg大于Al； 【小问4详解】 Fe3+与Fe2+的核外电子排布分别为：[Ar]3d5和[Ar]3d6，核电荷数相同，核外电子总数越多，离子半径越大，故半径大小关系为小于。 15. 工业上用某软锰矿(主要成分是，还含有、等杂质)制备的流程如下： （1）实验室熔融二氧化锰、氢氧化钾、氯酸钾时应选择哪一种仪器___________。 A. 普通玻璃坩埚 B. 石英坩埚 C. 陶瓷坩埚 D. 铁坩埚 （2）“熔融煅烧”时，转化为。该反应的化学方程式为___________。 （3）“除杂”包括通入、“过滤”等操作，滤渣的成分为___________(填化学式)。 （4）“歧化”时，不能用稀盐酸代替稀硫酸的主要原因是___________。 （5）固体高锰酸钾与浓硫酸反应生成高锰酸()和硫酸钾，高锰酸立即分解生成一种棕色油状物-七氧化二锰和水，七氧化二锰遇酒精时，发生剧烈氧化还原反应使酒精燃烧。七氧化二锰还能爆炸，分解生成氧气和臭氧以及锰的氧化物。其中氧气和臭氧的分子个数比为3∶1。试写出七氧化二锰爆炸分解的化学方程式___________。 【答案】（1）D （2） （3）Al(OH)3、H2SiO3 （4）酸性条件下高锰酸钾能将稀盐酸氧化为氯气，污染空气 （5）3Mn2O7=6MnO2+3O2↑+O3↑ 【解析】 【分析】软锰矿熔融煅烧，、转化为K[Al(OH)4]、K2SiO3，转化为，浸取后溶液中通入二氧化碳除杂，K[Al(OH)4]、K2SiO3转化为Al(OH)3和H2SiO3沉淀，过滤后滤液中加入稀硫酸，发生歧化反应生成MnO2和。 【小问1详解】 普通玻璃坩埚、石英坩埚、陶瓷坩埚的主要成分中含，能与KOH反应，故应选用铁坩埚，选D； 【小问2详解】 “熔融煅烧”时，转化为，该反应的化学方程式为； 【小问3详解】 根据分析，滤渣的成分为：Al(OH)3、H2SiO3； 【小问4详解】 “歧化”时，不能用稀盐酸代替稀硫酸的主要原因是：酸性条件下高锰酸钾能将稀盐酸氧化为氯气，污染空气； 【小问5详解】 根据得失电子守恒，七氧化二锰爆炸分解的化学方程式：3Mn2O7=6MnO2+3O2↑+O3↑。 16. CoO可用于制取催化剂，可以由含钴废料(主要成分为Co2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3、Al2O3和MgO)经过如下过程进行制取： （1）含钴废料用硫酸和Na2SO3溶液浸出后，溶液中含有阳离子是Na+、H+、Co2+、Fe2+、Fe3+、Al3+和Mg2+。 ①写出“浸取”时Co2O3所发生反应的离子方程式：_______。 ②“浸取”时含钴废料、硫酸和Na2SO3溶液混合的方式为_______。 （2）已知：Ksp(CoC2O4)=4×10-8、Ka1(H2C2O4)=5×10-2、Ka2(H2C2O4)=5×10-5。 ①反应Co2++H2C2O4⇌CoC2O4↓+2H+的平衡常数为_______。 ②制取CoC2O4·2H2O时使用(NH4)2C2O4溶液而不是Na2C2O4溶液的原因是_______。 （3）为测定草酸钴样品的纯度，进行如下实验： ①取草酸钴样品3.000g，加入100.00mL0.1000mol·L-1酸性KMnO4溶液，加热充分反应至不再有CO2气体产生(该条件下Co2+不被氧化，杂质不参与反应)。 ②将溶液冷却，加水稀释定容至250mL。 ③取25.00mL溶液，用0.1000mol·L-1FeSO4溶液滴定过量的KMnO4，恰好完全反应时消耗18.00mLFeSO4溶液。 计算样品中CoC2O4·2H2O的质量分数，并写出计算过程_______。 【答案】（1） ①. ②. 先将含钴废料与Na2SO3混合，然后在其中逐滴加入硫酸溶液； （2） ①. 62.5； ②. 防止生成沉淀时产生，降低热解后生成CoO中钴元素含量； （3）97.6% 【解析】 【分析】含钴废料(主要成分为Co2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3、Al2O3和MgO)制取CoO，用硫酸和Na2SO3溶液浸出后，溶液中含有的阳离子是Na+、H+、Co2+、Fe2+、Fe3+、Al3+和Mg2+，溶液浸出后，向其中边加５％H2O2溶液，直至取少许溶液加入溶液，不出现蓝色沉淀时停止加入，再向其中滴加2mol/L氨水，调pH在4.76.6之间，过滤，向滤液中滴加1mol/L的NH4F溶液直至静置后至上层清液在滴加NH4F溶液无沉淀产生，过滤，向滤液中滴加2mol/L (NH4)2C2O4溶液，得到CoC2O4·2H2O晶体，最终热解得到CoO。 【小问1详解】 ①“浸取”时Co2O3与 Na2SO3在酸性条件下发生氧化还原反应，所发生反应的离子方程式为：； 故答案为：； ②“浸取”时含钴废料与Na2SO3溶液混合的方式为：先将含钴废料与Na2SO3混合，然后在其中逐滴加入硫酸溶液； 故答案为：；先将含钴废料与Na2SO3混合，然后在其中逐滴加入硫酸溶液； 【小问2详解】 ①根据Co2++H2C2O4⇌CoC2O4↓+2H+可得， = ； 故答案为：62.5； ②制取CoC2O4·2H2O时使用(NH4)2C2O4溶液而不是Na2C2O4溶液的原因是：防止生成沉淀时产生，降低热解后生成CoO中钴元素含量； 故答案为：防止生成沉淀时产生，降低热解后生成CoO中钴元素含量； 【小问3详解】 根据草酸钴样品3.000g，加入100.00mL0.1000mol·L-1酸性KMnO4溶液，加热充分反应至不再有CO2气体产生(该条件下Co2+不被氧化，杂质不参与反应)，可知发生的反应为：，用FeSO4溶液滴定过量的KMnO4发生的反应为：，，依据电子守恒：，被FeSO4还原KMnO4，物质的量，则与CoC2O4反应的KMnO4的物质的量为：，依据电子守恒：，， 故答案为：97.6%。 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 $$