湖北省随州市部分高中2024-2025学年高三下学期2月月考化学试题
2025-02-13
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 湖北省 |
| 地区(市) | 随州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 701 KB |
| 发布时间 | 2025-02-13 |
| 更新时间 | 2025-02-14 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50420030.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高三化学试题答案
一、选择题:
1、解析:B H2SO3是弱电解质,NH3溶于水产生NH3·H2O,NH3·H2O促进H2SO3的电离,产生更多的SO,然后会产生BaSO3沉淀,故A错误;B.NH3溶于水产生NH3·H2O,NH3·H2O与H2CO3反应不产生沉淀,NH3·H2O与HCO会反应但也不会产生沉淀,所以该离子组内不产生沉淀,故B正确;C.NH3溶于水后产生NH3·H2O,过量NH3·H2O会与Mg2+反应产生沉淀,故C错误;D.NH3溶于水产生NH3·H2O,过量NH3·H2O与Al3+反应产生Al(OH)3沉淀,故D错误。
2、解析:C 硫铁矿(主要成分FeS2)、软锰矿(主要成分为MnO2)加硫酸酸浸过程中二氧化锰将FeS2氧化成三价铁和硫单质,二氧化锰被还原成二价锰离子;然后调节溶液的pH值使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,过滤后在滤液中加入碳酸氢铵和氨水控制pH值在6.5~7之间,将锰离子转化成碳酸锰沉淀,过滤,将固体在空气中焙烧,得到二氧化锰粗品,将粗品加入硫酸再加氧化剂,进一步将其中的二价锰氧化成二氧化锰,过滤干燥得到纯品。酸浸时FeS2被氧化成三价铁和硫单质,二氧化锰被还原成二价锰离子,1 mol FeS2失去3 mol电子,1 mol MnO2得2 mol电子,根据得失电子守恒,可得反应方程式:2FeS2+3MnO2+12H+===4S+3Mn2++2Fe3++6H2O,A正确;焙烧过程中发生反应:2MnCO3+O2===2MnO2+2CO2,氧化剂为氧气,还原剂为碳酸锰,两者的物质的量之比为1∶2,B正确;H2O2在MnO2作催化剂条件下会发生分解生成水和氧气,不能氧化MnO2,C错误;在酸浸、焙烧、氧化三个过程中锰元素化合价均发生改变,即锰元素参与了三个氧化还原反应,D正确。
3、解析:A 设金属为M、化合价为n,金属与酸反应的离子方程式为2M+2nH+===2Mn++nH2↑。C项,设X和Y的摩尔质量分别为M和N,化合价分别为a、b,由等物质的量的X、Y分别与足量稀硫酸完全反应,同温同压下产生气体的体积分别为V1 mL、V2 mL,可得参与反应的X、Y的质量之比为:×M∶×N=∶,故C错误;B项,设等物质的量的X和Y的质量分别为m1和m2,化合价分别为a、b,由等物质的量的X、Y分别与足量稀硫酸完全反应,同温同压下产生气体的体积分别为V1 mL、V2 mL,可得X、Y的摩尔质量之比为:∶=∶,故B错误;A项,设X、Y的化合价分别为a、b,由等物质的量的X、Y分别与足量稀硫酸完全反应,同温同压下产生气体的体积分别为V1 mL、V2 mL,可得:=,则a∶b= V1∶V2,故A正确;D项,X、Y消耗稀硫酸的体积之比等于消耗的H+的物质的量之比等于生成的氢气的物质的量之比即为V1∶V2,故D错误。
4、解析:B 溶液无色透明,说明不含有颜色的离子,A、D不符合题意;Na2O2加入溶液,一般是与水先反应生成氢氧化钠和氧气,含有镁离子的溶液呈无色透明,且镁离子与氢氧化钠反应生成白色沉淀,B符合题意;钡离子与氢氧化钠不反应,无沉淀,C不符合题意。
5、解析:D 海水中CO、HCO发生水解,CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-,所以天然海水的pH≈8,呈弱碱性,故A正确;由流程分析可知吸收塔中发生的反应有SO2+H2OH2SO3,故B正确;天然海水吸收了含硫烟气后,要用O2进行氧化处理,因为氧气具有氧化性,所以能将H2SO3、HSO、SO等氧化为SO,如亚硫酸被氧化的反应为2H2SO3+O2===2H2SO4,故C正确;经图示流程处理后,海水中的SO含量增大,故排放出的废水中,SO浓度大于海水,故D错误。
6、解析:D 稀硫酸与CaCO3生成微溶物CaSO4,不能持续生成CO2,A错误;饱和碳酸钠溶液会吸收二氧化碳气体,应改用饱和NaHCO3溶液,B错误;④中二氧化碳气体与焦炭在高温条件下反应,生成还原剂CO,⑤中CO还原MoO3生成单质钼和CO2,C错误。
7、解析:C 由题图可知,X为平面三角形结构,其碳原子应该有3对价层电子对,其组成为CH,A项正确,C项错误;Y为三角锥形结构,键角小于120°,其碳原子应该有4对价层电子对,其组成为CH,键角小于120°,B、D项正确。
8、解析:D A.熔融钠-硫电池中钠比较活泼,作为负极,硫为正极;由题图可知,b连接熔融钠-硫电池的右侧,b为铅酸蓄电池的正极,工作时b极反应为PbO2+4H++SO+2e-===PbSO4+2H2O,反应消耗氢离子并生成H2O,附近溶液pH变大,A正确;B.熔融钠-硫电池放电时,钠失去电子生成钠离子,充电时,钠离子得到电子生成钠,总反应为Na2Sx2Na+xS,B正确;C.充电时,阳离子向阴极移动,故Na+通过β-Al2O3向熔融钠的方向移动,C正确;D.充电时,阳极反应为Na2Sx-2e-===2Na++xS,每转移1 mol e-,生成16x g硫,D错误。
9、解析:C 甲池通入CH3OH的电极发生氧化反应:CH3OH+8OH--6e-===CO+6H2O,A项错误;乙池中石墨作阳极,Ag作阴极,电解总反应为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,由于CuSO4溶液过量,溶液中减少的是“2Cu+O2↑”,因此加入CuO或CuCO3能使原溶液恢复到原浓度,B项错误;丙池中的总反应为MgCl2+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑,根据各电极上转移电子数相同,可得关系式:O2~4e-~2Mg(OH)2,丙池中产生Mg(OH)2固体的质量为×2×58 g·mol-1=1.16 g,C项正确;石墨棒作阳极,Ag作阴极,只能在银极上镀银,D项错误。
10、解析:A C项,实验③④说明Cu2+对H2O2分解有催化作用,故C正确;B项,实验②③说明,随着温度升高,Cu2+对H2O2分解的催化效果明显提高,故B正确;A项,实验③第1个3 min生成氧气平均速率为90 mL·min-1,即 mol·min-1,根据反应2H2O2===2H2O+O2↑,H2O2的平均反应速率约为 mol·L-1·min-1≈0.8 mol·L-1·min-1,故A不正确;D项,加CuSO4,可能是Cu2+造成影响,也可能是SO造成的影响,故D正确。
11、解析:D 加水稀释0.1 mol·L-1 Na2S溶液时促进S2-水解,但溶液碱性减弱,所以溶液中H+浓度增大,A错误;NH4Cl溶液中NH水解促进水的电离,CH3COOH溶液中CH3COOH电离抑制水的电离,两种溶液中水的电离程度不相同,B错误;酸性CH3COOH>H2CO3>HClO,则相同条件下水解程度NaClO>NaHCO3>CH3COONa,pH相同的三种溶液浓度③<②<①,所以c(Na+):③<②<①,C错误;将a mol·L-1的氨水与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合,平衡时c(NH)=c(Cl-)=0.05 mol·L-1,则一水合氨浓度是(0.5a-0.05)mol·L-1,根据电荷守恒c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-)=10-7 mol·L-1,NH3·H2O的电离平衡常数可表示为Kb===,D正确。
12、解析:A 根据谷氨酸的结构可知,H3A+中存在—NH,—NH带正电使附近的—COOH中—OH的极性增强,易电离出氢离子,距离—NH越近,极性越强,故谷氨酸的K1、K2、K3分别对应α-COOH、γ-COOH、—NH,A错误;当谷氨酸所带净电荷为0(即H3A+与HA-数目相等)时,K1K2=c2(H+),所以pH==3.22,B正确;2H2AH3A++HA-的平衡常数可以表示为K=,分子、分母同时乘以氢离子浓度得K===10-2.06,C正确;常温下,A2-+H2OHA-+OH-的平衡常数Kh===10-4.33,故数量级为10-5,D正确。
13、解析:C A项命名为2,3-二甲基丁烷;B项为同一物质;D项相差不是若干个CH2原子团,且官能团不相同。
14、解析:B 植物油含不饱和高级脂肪酸甘油酯,含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,A项正确;葡萄糖与果糖的分子式均为C6H12O6,结构不同,互为同分异构体,但含有O元素,不属于烃类,属于烃的衍生物,B项错误;麦芽糖、葡萄糖都含有醛基,都能发生银镜反应,C项正确;将天然的甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸混合,在一定条件下同种氨基酸两两缩合生成的链状二肽有3种,不同种氨基酸间缩合生成的链状二肽有6种,共9种,D项正确。
15、解析:B 氨气易溶于水,不溶于四氯化碳,①装置可以吸收氨气且防止倒吸,A正确;浓盐酸具有挥发性,进入硅酸钠溶液的CO2气体中可能混有氯化氢,硅酸钠溶液出现浑浊可能是Na2SiO3与HCl反应,故②无法比较碳、硅元素的非金属性强弱,B错误;氢氧化亚铁易被氧化,用苯液封隔绝空气,同时胶头滴管伸入硫酸亚铁溶液内部挤出氢氧化钠溶液,可以避免生成的Fe(OH)2与空气接触而被氧化,C正确;注入水,观察液面差,若右侧液面高于左侧,则可说明气密性良好,D正确。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16、(13分)
解析:(1)实验需要测定氢气的体积,组装仪器后需要检查装置气密性。(2)实验需要准确测定氢气的体积,气体具有热胀冷缩性质,温度高密度减小,导致测定氢气体积偏大,与反应热无关且反应热不受温度影响,与反应速率无关,故答案为b。(3)由方程式:Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,可知n(Zn)=n(CuSO4)+n(H2),故n(CuSO4)=n(Zn)-n(H2),m(H2)=b×10-3 L×d g·L-1=bd×10-3 g,则n(H2)=(bd×10-3 g)÷2 g·mol-1=5bd×10-4 mol,n(Zn)== mol,故n(CuSO4)= mol-5bd×10-4 mol=mol,则c(CuSO4)== mol÷(25×10-3 L)= mol·L-1。(4)若步骤⑥E管液面高于D管,未调液面即读数,气体体积被压缩,测得H2体积偏小,结合c(CuSO4)= mol·L-1,可知硫酸铜的浓度偏高。(5)Mg比Zn活泼,Zn与MgSO4不反应,所以不能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度。
答案:(1)检查装置气密性 (2)b
(3) (4)偏高 (5)否
17、(14分)
解析:(1)实验室用氯酸钾和浓盐酸反应制备氯气,反应的离子方程式为ClO+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O。
(2)由题意可知氯化铝蒸气凝华易堵塞导管,则加粗导管、缩短导管长度、加热导管可以防止蒸气凝华堵塞导管。
(3)装置B中的氯化铝溶液溶解碳酸钙时,要控制碳酸钙和AlCl3的量,否则钙离子会与氨水反应生成微溶的、不易分解的氢氧化钙,影响七铝十二钙的产率。
(4)由题意可知,制备硫酸铝晶体的操作为称取一定质量的处理过的铝箔于烧杯中,逐滴加入NaOH溶液,加热至不再产生气泡为止,过滤,向滤液中加入硫酸,调节pH在4~10时生成氢氧化铝沉淀,再过滤、洗涤,向沉淀中加入硫酸,至恰好溶解,蒸发浓缩、冷却结晶,再进行过滤、洗涤、干燥得到硫酸铝晶体。
答案:(1)ClO+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O
(2)加粗导管、缩短导管长度、加热导管(写出一点即可)
(3)生成微溶于水的氢氧化钙造成损失
(4)c b d e a
18、(14分)
解析:(1)δ-Mn的结构为体心立方堆积,设锰原子的半径为r,则体对角线为4r,则有a=4r,r=a;一个晶胞中含有锰原子的数目为8×+1=2,ρ== g·cm-3。(2)因为O2-是面心立方最密堆积方式,面对角线是O2-半径的4倍,即4r(O2-)=a,解得r(O2-)=×0.420 nm≈0.148 nm;MnO也属于NaCl型结构,a′>a,说明阴离子不再是面心立方最密堆积方式,阴阳离子在棱上紧密接触,故晶胞参数=2r(O2-)+2r(Mn2+),则r(Mn2+)==0.076 nm。(3)由题给图示可知,Li原子位于晶胞内部,O原子位于顶角和面心,因此一个晶胞有8个Li原子,O原子个数为6×+8×=4,因此一个Li2O晶胞的质量为 g,一个晶胞的体积为(0.4665×10-7)3 cm3,即该晶体密度为 g·cm-3。(4)根据题中要求,得出氮化镓的晶胞图为
,则原子3的坐标为;根据信息,N原子在晶胞内部,个数为4,Ga位于顶点和面心,个数为8×+6×=4,氮化镓的化学式为GaN,晶胞的质量为×(70+14)g= g,根据密度的定义,得出晶胞的边长为 cm,Ga与N最近的距离,即Ga—N键长应是体对角线的,从而推出Ga—N键长为××1010 pm。
答案:(1)a
(2)0.148 0.076 (3)
(4) ××1010
19、(14分)
解析:(1)根据盖斯定律,反应ⅰ=反应ⅱ+反应ⅲ,故ΔH1=ΔH2+ΔH3=-164.9 kJ·mol-1。
(2)
(3)
答案:(1)-164.9 kJ·mol-1
(2)p1<p2<p3 CO2平衡转化率为反应ⅰ、ⅱ的CO2平衡转化率之和,反应ⅰ放热,反应ⅱ吸热。600 ℃之后,CO2平衡转化率主要取决于反应ⅱ
(3)vc>vb>va 该反应正向放热,升温平衡逆向移动
(4)反应的活化能较高
共8页,第1页
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湖北省随州市部分高中2025年2月联考
高三化学试题
本试卷共8页,19题,全卷满分100分,考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
考试范围:
高中全部高考内容
注意事项:
1、答题前,请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题作答:用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后,请将答题卡上交。
一、选择题:本题共15小题,每题3分,共45分,每小题仅有一项是符合题意。
1、向下列溶液中逐渐通入NH3至过量,最终体系中无沉淀的是( )
A.Ba2+、K+、Cl-、H2SO3
B.Na+、Cl-、HCO、H2CO3
C.Mg2+、Ag+、K+、NO
D.Al3+、Cu2+、Br-、CH3COO-
2、用硫铁矿(主要成分为FeS2)、软锰矿(主要成分为MnO2)制取高纯度MnO2的工艺流程如图:
下列说法错误的是( )
A.“酸浸”过程反应的离子方程式为:2FeS2+3MnO2+12H+===4S+3Mn2++2Fe3++6H2O
B.“焙烧”过程中的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.“氧化”过程中将Mn(Ⅱ)转化为Mn(Ⅳ)的氧化剂可选用H2O2
D.锰元素参与了3个氧化还原反应
3、现有两种金属单质X和Y,取等物质的量的X、Y分别与足量稀硫酸完全反应,同温同压下产生气体的体积分别为V1 mL、V2 mL。下列推断正确的是( )
A.反应产物中X、Y对应元素的化合价之比为V1∶V2
B.X、Y的摩尔质量之比为V1∶V2
C.参与反应的X、Y的质量之比为V2∶V1
D.X、Y消耗稀硫酸的体积之比为2V1∶V2
4、某无色透明溶液中加入Na2O2后,有无色无味气体产生,同时产生沉淀。则原溶液中可能含有的离子是( )
A.Cu2+ B.Mg2+
C.Ba2+ D.Fe3+
5、海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、Br-、SO、HCO、CO等离子,火力发电时排放的烟气可用海水脱硫,其工艺流程如图所示,下列说法错误的是( )
A.海水pH约为8的原因主要是天然海水含CO、HCO
B.吸收塔中发生的反应有SO2+H2OH2SO3
C.氧化主要是氧气将HSO、SO、H2SO3氧化为SO
D.经稀释“排放”出的废水中,SO浓度与海水相同
6、钼(Mo)的最重要用途是作为铁合金的添加剂,用CO还原MoO3制备单质Mo的装置如图所示(尾气处理装置已省略)。下列说法正确的是( )
A.装置①用于制备CO2,其中稀盐酸可用稀硫酸替代
B.装置②中盛有饱和碳酸钠溶液,以除去CO2中的HCl气体
C.在装置④中生成了钼单质
D.装置⑥中的现象不能达到检验MoO3是否被CO还原的目的
7、有X、Y两种活性反应中间体微粒,均含有1个碳原子和3个氢原子,其球棍模型如图所示:(X),(Y)。下列说法错误的是( )
A.X的组成为CH
B.Y的组成为CH
C.X的价层电子对数为4
D.Y中键角小于120°
8、熔融钠-硫电池以钠和硫分别作为电池两极的活性物质,以固态β-Al2O3陶瓷作为隔膜和电解质。用铅酸蓄电池给熔融钠-硫电池充电的装置如图,已知铅酸蓄电池工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。下列说法错误的是( )
A.铅酸蓄电池工作时,b极附近溶液pH变大
B.熔融钠-硫电池的总反应为Na2Sx2Na+xS
C.充电时,Na+通过β-Al2O3向熔融钠的方向移动
D.充电时,每转移1 mol e-,生成16 g硫
9、如图所示,甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O。下列说法正确的是( )
甲池 乙池 丙池
A.甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH+2H2O+6e-===CO+8H+
B.反应一段时间后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体,能使CuSO4溶液恢复到原浓度
C.甲池中消耗224 mL(标准状况)O2,此时丙池中理论上产生1.16 g固体
D.若将乙池电解质溶液换成AgNO3溶液,则可以实现在石墨棒上镀银
10、为探究Cu2+对H2O2分解是否有催化作用,分别取10 mL 30% H2O2(约10 mol·L-1)于四支试管中,控制其他条件相同,进行实验获得如下表数据(氧气为标准状况下的体积):
实验
编号
所加药品
控制温
度/℃
生成氧气平均速率(mL·min-1)
第1个
3 min
第2个
3 min
第3个
3 min
①
1 mL 1.0
mol·L-1
CuSO4
20
2.4
2.7
2.8
②
30
9
10
10
③
40
90
63
28
④
1 mL
H2O
40
1.0
1.2
1.3
下列有关说法不正确的是( )
A.实验③第1个3 min H2O2的平均反应速率约为2.4 mol·L-1·min-1
B.Cu2+对H2O2分解催化效率可能随温度升高而提高
C.Cu2+对H2O2分解有催化作用
D.为得到更可靠的结论,实验①②③还需排除SO的干扰
11、常温下,有关下列溶液的说法正确的是( )
A.加水稀释0.1 mol·L-1 Na2S溶液时,溶液中各离子浓度均减小
B.pH相同的NH4Cl和CH3COOH溶液中水的电离程度相同
C.pH相同的①CH3COONa、②NaHCO3、③NaClO三种溶液的c(Na+):③>②>①
D.将a mol·L-1的氨水与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合,平衡时c(NH)=c(Cl-),NH3·H2O的电离平衡常数可表示为
12、谷氨酸钠是具有鲜味的物质,即味精。谷氨酸()的盐酸盐可以看作三元弱酸(简写为H3A+),逐级电离常数为K1、K2、K3。已知常温下pK1=2.19,pK2=4.25,pK3=9.67。下列说法不正确的是( )
A.水溶液中K1对应基团可以看作—NH,K2、K3对应基团分别可以看作α-COOH和γ-COOH
B.当谷氨酸所带净电荷为0(即H3A+与HA-数目相等)时,溶液pH为3.22
C.2H2AH3A++HA-的平衡常数K=10-2.06
D.常温下,A2-+H2OHA-+OH-的平衡常数Kh的数量级为10-5
13、下列说法中正确的是( )
A.(CH3)2CHCH(CH3)2命名为2-甲基戊烷
B.CH3COOCH2CH3和CH3CH2OOCCH3互为同分异构体
C.BrCH2CH2Br和CH3CHBr2互为同分异构体
D.油酸和硬脂酸含有相同的官能团,二者互为同系物
14、下列说法不正确的是( )
A.植物油含有不饱和高级脂肪酸甘油酯,能使溴的四氯化碳溶液褪色
B.葡萄糖与果糖互为同分异构体,都属于烃类
C.麦芽糖、葡萄糖都能发生银镜反应
D.将天然的甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸混合,在一定条件下生成的链状二肽有9种
15、下列各图示实验,不能达到其实验目的的是( )
A.①吸收尾气中的氨气
B.②比较碳、硅元素的非金属性强弱
C.③制备少量的氢氧化亚铁
D.④检查装置的气密性
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16、(13分)
为测定CuSO4溶液的浓度,设计了下列方案。回答下列问题:
实验原理:Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
实验步骤:
①按如图安装装置(夹持仪器略去)
②……
③在仪器A、B、C、D、E中加入图示的试剂
④调整D、E中两液面相平,使D中液面保持在0或略低于0刻度位置,读数并记录
⑤将CuSO4溶液滴入A中搅拌,反应完成后,再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生
⑥待体系恢复到室温,移动E管,保持D、E中两液面相平,读数并记录
⑦处理数据
(1)步骤②为_______________________________________。
(2)步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是____________(填字母)。
a.反应热受温度影响
b.气体密度受温度影响
c.反应速率受温度影响
(3)Zn粉质量为a g,若测得H2体积为b mL,已知实验条件下ρ(H2)=d g·L-1,则c(CuSO4)=____________mol·L-1(列出计算表达式)。
(4)若步骤⑥E管液面高于D管,未调液面即读数,则测得c(CuSO4)____________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(5)是否能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度:____________(填“是”或“否”)。
17、(14分)
利用废铝箔(主要成分为Al,含少量的Fe)既可制取AlCl3又可制取净水剂硫酸铝晶体。实验室用如图所示装置制备AlCl3溶液,并用AlCl3溶液溶解一定量的碳酸钙形成溶液,再用氨水沉淀,然后煅烧沉淀制备新型的超导材料和发光材料七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)。已知AlCl3易水解,易升华。
(1)实验室用氯酸钾和浓盐酸制备氯气,其离子方程式为_________________ _______________________________________________________。
(2)为了防止蒸气凝华堵塞导管,实验中可采取的措施是_________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________(写出一点)。
(3)装置B中的溶液溶解碳酸钙时,要控制碳酸钙和AlCl3的量,其原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)某课外小组的同学拟用废铝箔制取硫酸铝晶体,已知铝的物种类别与溶液pH的关系如图所示,实验中可选用的试剂:处理过的铝箔、NaOH溶液、硫酸溶液。
①称取一定质量的处理过的铝箔于烧杯中,逐滴加入NaOH溶液,加热至不再产生气泡为止;②过滤;③____________(填字母,下同);④_____________;⑤_____________;⑥_____________;⑦____________;⑧过滤、洗涤、干燥。
a.冷却结晶 b.过滤、洗涤 c.滤液用硫酸在不断搅拌下调到pH=4~10左右 d.沉淀中不断加入硫酸,至恰好溶解 e.蒸发浓缩
18、(14分)
(1)金属锰有多种晶型,其中δ-Mn的结构为体心立方堆积,晶胞参数为a pm。δ-Mn中锰的原子半径为________pm。已知阿伏加德罗常数的值为NA,δ-Mn的密度ρ=__________ g·cm-3(列出计算式)。
(2)MgO具有NaCl型结构(如图),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420 nm,则r(O2-)为____________nm。MnO也属于NaCl型结构,晶胞参数为a′=0.448 nm,则r(Mn2+)为____________ nm。
(3)Li2O具有反萤石结构,晶胞如图所示。已知晶胞参数为0.4665 nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则Li2O的密度为__________ g·cm-3(列出计算式)。
(4)氮化镓是新型半导体材料,其晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替,顶点和面心的碳原子被Ga原子代替。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。如图为沿y轴投影的氮化镓晶胞中所有原子的分布图。若原子1的原子分数坐标为,则原子3的原子分数坐标为________。若氮化镓的晶体密度为ρ g·cm-3,则晶胞中Ga—N键的键长为________(用含ρ、NA的代数式表示)pm。已知NA为阿伏加德罗常数的值。
19、(14分)
研究CO2的捕集、回收、转化对实现节能减排、资源利用、“碳中和”等目标具有重要意义。
Ⅰ.将CO2还原成甲烷
ⅰ.Sabatier反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1
ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
ⅲ.CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH3=-206.1 kJ·mol-1
(1)ΔH1=________。
(2)不同条件下按照n(CO2)∶n(H2)=1∶4投料发生如上反应,CO2平衡转化率如图1所示。压强p1、p2、p3由小到大的顺序是______________;压强为p1时,随着温度升高,CO2的平衡转化率先减小后增大,解释温度高于600 ℃之后,随着温度升高CO2平衡转化率增大的原因是_______________。
图1 图2
(3)将原料气按照n(CO2)∶n(H2)=1∶4置于恒容密闭容器中发生反应ⅰ,测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图2所示(虚线表示平衡曲线)。a、b、c三点的逆反应速率va、vb、vc由大到小排序为________________;高于380 ℃后,H2O的物质的量分数随温度升高而降低的原因是___________________________。
Ⅱ.将CO2还原成碳单质
Bosch反应:CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g) ΔH4=-90 kJ·mol-1
(4)Bosch反应自发进行,低温更有利于平衡正向移动,但是Bosch反应必须在高温下才能启动,原因是______________________________________________。
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