精品解析：江苏省连云港市新海高级中学2024-2025学年高一下学期4月月考化学试题

2024-2025连云港市新海高级中学4月质检 化学试题 (时间75分钟 满分100分) 一、单选题(共13小题 满分39分) 1. 化学已渗透人类生活的各个方面。下列说法不正确的是 A. 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 B. “光化学烟雾”的形成与氮氧化合物有关 C. 低碳生活注重节能减排，尽量使用太阳能等代替化石燃料，减少温室气体的排放 D. 二氧化硫可作为食品添加剂 2. 下列化学用语错误的是 A. 的形成过程： B. 乙烯的结构简式： C. 的结构式： D. 钾的原子结构示意图： 3. 下列有机物中，属于同系物的一组是 A. B. C. D. 4. 下列化学反应前后，体系的能量变化与下图不符的是 A. 2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑ B. 2Al + Fe2O32Fe + Al2O3 C. C3H8 + 5O23CO2 + 4H2O D. C + H2O(g)CO+H2 5. 一定温度下，向容积为的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是 A. 该反应的化学方程式为 B. 反应进行了的平均反应速率为 C. 反应进行到时， D. 反应进行到时，各物质的反应速率相等 氮的常见氢化物有氨和肼。氨用于生产硝酸、铵盐、纯碱等。肼具有强还原性，是一种常用的还原剂。与水反应可生成，液氨发生微弱电离产生，液氨能与碱金属（如、K）反应产生氢气。中一个H被取代，可得。尿素、和溶液一起反应可制得。 阅读以上材料，完成下列问题： 6. 实验室利用下列装置制取收集氨气，能够达到实验目的的是 A B C D 制取氨气 干燥氨气 收集氨气 尾气吸收 A. A B. B C. C D. D 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 金属钠和液氨反应： B. 过量氨水和反应： C. 与水反应可生成： D. 尿素、和溶液制得： 8. 下列说法正确的是 A. 侯氏制碱的原理可表示为：饱和食盐水 B. 制取肼时，应向尿素溶液中滴加和的混合溶液 C. 氨气催化氧化制取属于氮的固定中的一种 D. 将蘸有浓氨水与浓硫酸的玻璃棒相互靠近时会有白烟生成 9. 一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是 A. 电池工作时，化学能完全转化为电能 B. 电池工作时，向电极B移动 C. 电极B上发生的电极反应为 D. 参与的电极反应为 10. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A. B. C. D. 11. 常温下，下列实验探究方案能够达到探究目的的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向溶液X中加入少量稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管，试纸未变蓝色 溶液X不含NH B 向Na2CO3溶液中加入硝酸，将产生的气体直接通入硅酸钠溶液中，产生白色胶状沉淀硅酸 酸性：硝酸>碳酸>硅酸 C 向含有酚酞的NaOH溶液中通入SO2，溶液红色褪去 SO2有漂白性 D 向1mL0.1mol/LFeCl3溶液中滴加5mL0.1mol/LKI溶液，再滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色变红 FeCl3和KI反应为可逆反应 A. A B. B C. C D. D 12. 利用氧化尿素制备水合肼，同时可制备，制备流程如图所示： 已知：有强还原性，能与反应生成亚硫酸钠溶液的约为 下列说法错误的是 A. 步骤反应时，若产物中，则 B. 步骤Ⅱ反应的离子方程式为 C. 步骤Ⅱ中须将尿素缓慢加入碱性溶液中 D. 步骤Ⅳ中反应过程中控制溶液为碱性，有利于吸收 13. 一定条件下，酸性溶液与发生反应，(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A. (Ⅲ)能氧化 B. 随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C. 该条件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)能大量共存 D. 总反应为： 二、解答题(共4小题 满分61分) 14. H2、CO、CH4等都是重要的能源，也是重要的化工原料。 （1）25℃，101kPa时，8.0gCH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出445.1kJ热量。写出该反应的热化学方程式：_______。 （2）水煤气中的CO和H2在高温下反应可生成甲烷。在体积为2L的恒容密闭容器中，充入1molCO和5molH2，一定温度下发生反应：CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g)。测得CO和H2的转化率随时间变化如图所示。 ①从反应开始到6min，CO的平均反应速率为_______，6min时，H2的转化率为_______。 ②下列叙述中能说明上述反应达到化学平衡状态的是_______(填字母)。 a.容器中混合气体的密度保持不变 b.容器中混合气体的总压强保持不变 c.容器中CH4的质量分数保持不变 d.单位时间内每消耗1molCO，同时生成1molCH4 （3）甲烷燃料电池装置如图所示，电池总反应为CH4+2O2+2OH-=+3H2O。现用此燃料电池电解饱和食盐水。 ①通入甲烷的电极为电池的_______(填“正极”或“负极”)。 ②若通入0.1molCH4充分反应，计算用此燃料电池电解饱和食盐水，理论上得到氢气的体积_______(标准状况下)(写出计算过程)。 15. 实验室模拟以镍矿渣(主要含NiS、CuS)为原料制备氯化镍()的实验可分三步完成： I．制备溶液 镍矿渣制取溶液的过程如下： （1）“氧化”步骤中，向反应装置通入一定量的空气可提高的利用率，其原因是___________(用化学方程式表示)。 （2）“除铜”时加入的试剂a选用NiS而不选用，其原因是___________。 Ⅱ． 制备固体 将所得的溶液与混合反应，得到沉淀同时有气体生成，将沉淀过滤，洗涤干燥。 （3）写出生成该沉淀反应的离子方程式___________。 （4）检验沉淀是否洗涤干净的方法是___________。 Ⅲ． 制备晶体 （5）由步骤Ⅱ制得的固体中混有少量，请补充完整由制备的实验方案：取一定质量的固体，___________。(实验中须使用的试剂：盐酸、冰水、) 已知：①完全沉淀pH为6.2；开始沉淀pH为7.7。 ②从溶液中获取须控制。 ③、的溶解度曲线形状相近，不能用结晶法分别析出。 16. 高铜酸钠是一种难溶于水的棕黑色固体，可用作强氧化剂，高温下易分解。实验室中制备高铜酸钠并测定产品中铜含量的部分实验装置如图所示（夹持装置略）。 已知：①与在强碱性条件下反应生成； ②在中性或酸性条件下不稳定。遇酸生成和。 回答下列问题： （1）装置乙中盛放的试剂是_____，仪器X的名称是_____。 （2）制备：打开，向装置丙中通入，一段时间后，关闭，打开，向丙中加入溶液至出现大量棕黑色固体，抽滤、洗涤、干燥得粗产品。 ①反应过程中需用冰水浴控制温度，目的是_____。 ②装置丙中生成的反应的化学方程式为_____。 ③洗涤时可以选择_____（填化学式）溶液作为洗涤剂。 （3）测定产品中铜的含量： ⅰ.准确称取粗产品，与足量硫酸反应后配制成溶液，取于锥形瓶中； ⅱ.加入足量溶液，滴加淀粉溶液做指示剂，用标准溶液滴定至溶液呈浅蓝色，消耗溶液的体积为； ⅲ.再加入足量溶液，摇匀后，溶液蓝色加深，继续用标准溶液滴定至蓝色刚好消失，又消耗溶液。 已知：，；沉淀表面易吸附；。 ①产品中铜元素的质量分数为_____（用含、、、的式子表示）。 ②若未加入溶液，直接用标准溶液滴定至蓝色刚好消失，则测得铜元素的质量分数_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 17. 工业排放的烟气、废水中常含有硫和氮的化合物，研究者提出若干烟气 “脱硝”的方法。 I、选择性催化还原法：在催化剂的作用下，选取还原剂将烟气中的进行无害化处理。 （1）写出选取做还原剂时与烟气中的NO发生反应的化学方程式___________。 II、氧化法：以NaClO溶液作为吸收剂进行 “脱硝”。控制过程中溶液的酸性，将烟气中的NO转化为NO向NaClO溶液中加入硫酸调节酸性后，可用于脱除NO。 （2）①不用盐酸调节NaClO溶液初始pH的原因是___________。 ②将时NaClO溶液脱除NO的离子方程式补充完整：___________。 III、在水处理领域，化学技术扮演着重要角色。 （3）用铝粉处理处理碱性废水中的，转化为无害气体和[Al(OH)4]-，该化学反应中，氧化剂还原剂物质的量之比为___________。 （4）催化还原法 ①在W-Cu/Al2O3的催化条件下，使用H2作为还原剂，可将水中的转化为N2.该反应机理分为三步，如图所示：第一步：在Cu表面被还原为NO，Cu被氧化为CuO；第二步：NO从Cu表面迁移至W的表面；第三步：H2在W表面吸附并解离为活性氢原子(W-H)，___________。(补充完整该步反应机理) ②若改用Pd-Cu/Al2O3作为还原硝酸盐过程的催化剂，其催化机理与W-Cu/Al2O3相似。但还原过程中检测到三种含氮化合物微粒，其浓度变化如图所示，在1.5~2.5h过程中，硝酸根部分转化为的可能原因是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025连云港市新海高级中学4月质检 化学试题 (时间75分钟 满分100分) 一、单选题(共13小题 满分39分) 1. 化学已渗透人类生活的各个方面。下列说法不正确的是 A. 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 B. “光化学烟雾”的形成与氮氧化合物有关 C. 低碳生活注重节能减排，尽量使用太阳能等代替化石燃料，减少温室气体的排放 D. 二氧化硫可作为食品添加剂 【答案】A 【解析】 【详解】A．光导纤维的主要成分是SiO2，而不是高纯度的硅单质，故A错误； B．“光化学烟雾”是指碳氢化合物和氮氧化物在紫外线作用下生成的有害浅蓝色烟雾，所以其形成与氮氧化合物有关，故B正确； C．低碳生活注重节能减排，太阳能是清洁能源，使用太阳能等代替化石燃料，能减少二氧化碳等温室气体的排放，故C正确； D．二氧化硫可以作为食品添加剂，例如在葡萄酒中适量添加二氧化硫，具有杀菌、抗氧化等作用，故D正确； 故答案为A。 2. 下列化学用语错误的是 A. 的形成过程： B. 乙烯的结构简式： C. 的结构式： D. 钾的原子结构示意图： 【答案】A 【解析】 【详解】A．HCl是共价化合物，其形成过程为：，A错误； B．乙烯的官能团是碳碳双键，其结构简式为：，B正确； C．中两个氢原子通过共用电子对形成氢气，其结构式为：，C正确； D．钾是19号元素，其原子结构示意图为：，D正确； 故选A。 3. 下列有机物中，属于同系物的一组是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】结构相似，官能团种类和数目相同；分子式相差一个或多个基团属于同系物。 【详解】A．甲烷与乙烷均为烷烃，均为单键连接，分子式相差一个，属于同系物，A符合题意； B．乙烷为烷烃，1-氯丙烷为卤代烃，不属于同系物，B不符合题意； C．乙烯醇（）含双键和羟基，（丙醛）含醛基，官能团不同，不属于同系物，C不符合题意； D．（丁烷）与（异丁烷）分子式均为，属于同分异构体，而非同系物，D不符合题意； 故选A。 4. 下列化学反应前后，体系的能量变化与下图不符的是 A. 2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑ B. 2Al + Fe2O32Fe + Al2O3 C. C3H8 + 5O23CO2 + 4H2O D. C + H2O(g)CO+H2 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，反应物能量高于生成物能量，为放热反应。 【详解】A．钠与水的反应是放热反应，A不符合题意； B．铝热反应是放热反应，B不符合题意； C．丙烷燃烧的反应是放热反应，C不符合题意； D．碳和水蒸气高温制水煤气的反应是吸热反应，D符合题意； 故选D。 5. 一定温度下，向容积为的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是 A. 该反应的化学方程式为 B. 反应进行了的平均反应速率为 C. 反应进行到时， D. 反应进行到时，各物质的反应速率相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图知，B、C是反应物而A、D是生成物，6s内n(A)=(1.2-0)mol=1.2mol、n(B)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、n(C)=(1.0-0.2)mol=0.8mol、n(D)=(0.4-0)mol=0.4mol,相同时间内A、B、C、D的计量数之比等于其物质的量之比=1.2mol：0.6mol：0.8mol：0.4mol=6：3：4：2，该反应方程式为3B(g)+4C(g)6A(g)+2D(g)，A错误； B．反应进行了6s，(A)===0.1 mol•L-1•s-1，B正确； C．同一段时间内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，由A项分析可知，A、C的系数不相等，反应进行到1s时，所以，C错误； D．由题干图示信息可知，反应进行到6s时，各物质的物质的量保持不变，即各物质的正逆反应速率相等，根据不同物质的反应速率之比等于其化学计量系数之比可知，各物质的反应速率不相等，D错误； 故选B。 氮的常见氢化物有氨和肼。氨用于生产硝酸、铵盐、纯碱等。肼具有强还原性，是一种常用的还原剂。与水反应可生成，液氨发生微弱电离产生，液氨能与碱金属（如、K）反应产生氢气。中一个H被取代，可得。尿素、和溶液一起反应可制得。 阅读以上材料，完成下列问题： 6. 实验室利用下列装置制取收集氨气，能够达到实验目的的是 A B C D 制取氨气 干燥氨气 收集氨气 尾气吸收 A. A B. B C. C D. D 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 金属钠和液氨反应： B. 过量氨水和反应： C. 与水反应可生成： D. 尿素、和溶液制得： 8. 下列说法正确的是 A. 侯氏制碱的原理可表示为：饱和食盐水 B. 制取肼时，应向尿素溶液中滴加和的混合溶液 C. 氨气催化氧化制取属于氮的固定中的一种 D. 将蘸有浓氨水与浓硫酸的玻璃棒相互靠近时会有白烟生成 【答案】6. C 7. B 8. B 【解析】 【6题详解】 A．制取氨气应该加热氯化铵和氢氧化钙的混合物，故不选A； B．氨气与硫酸反应生成硫酸铵，不能用浓硫酸干燥氨气，故不选B； C．氨气密度比空气小，用向下排空气法收集氨气，故选C； D．氨气极易溶于水，氨气溶于水易发生倒吸，氨气溶于水应该使用防倒吸装置，故不选D； 选C。 【7题详解】 A．金属钠和液氨反应方程式为，故A错误； B．过量氨水和反应生成亚硫酸铵，反应方程式为，故B正确； C．与水反应可生成和氢氧化镁，反应的离子方程式为，故C错误； D．尿素、和溶液反应生成、碳酸钠、氯化钠，，故D错误； 选B。 【8题详解】 A．侯氏制碱的原理，饱和食盐水中先通入氨气，后通入二氧化碳，故A错误； B．制取肼时，为防止被过量氧化，应向尿素溶液中滴加和的混合溶液，故B正确； C．氮的固定是氮元素由游离态变为化合态，氨气催化氧化制取不属于氮的固定，故C错误； D．硫酸不挥发，将蘸有浓氨水与浓硫酸的玻璃棒相互靠近时不会有白烟生成，故D错误； 选B。 9. 一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是 A. 电池工作时，化学能完全转化为电能 B. 电池工作时，向电极B移动 C. 电极B上发生的电极反应为 D. 参与的电极反应为 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，A极碳元素、氢元素价态升高失电子，电极A为负极，电极反应式为H2+ CO+ 2-4e-═H2O+3CO2，电极B为正极，电极反应式为O2+4e-+2CO2═2，据此作答。 【详解】A．在电池工作过程中，虽然大部分化学能会转化为电能，但仍会有一部分能量以热能的形式损失掉。因此，化学能并不能完全转化为电能，故A错误； B．原电池工作时，阴离子向负极移动，则向电极A移动，故B错误； C．电极B为正极，电极反应式为O2+4e-+2CO2═，故C错误； D．H2参与的电极A为负极，电解质没有OH-，负极反应为，故D正确； 故选：D。 10. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．氢氧化钙与氯气反应生成次氯酸钙、氯化钙和水，Ca(ClO)2与足量二氧化硫发生氧化还原反应，ClO-被还原为Cl-，得不到HClO，A错误； B．铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不是生成氧氢化铁，氧氢化铁与盐酸反应生成氯化铁，B错误； C．硫与氧气反应生成二氧化硫，盐酸的酸性强于亚硫酸，所以二氧化硫与氯化钡不反应，C错误； D．氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮和氧气混合和水反应生成硝酸，4NO+3O2+2H2O=4HNO3，物质间转化能实现，D正确； 故选D。 11. 常温下，下列实验探究方案能够达到探究目的的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向溶液X中加入少量稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管，试纸未变蓝色 溶液X不含NH B 向Na2CO3溶液中加入硝酸，将产生的气体直接通入硅酸钠溶液中，产生白色胶状沉淀硅酸 酸性：硝酸>碳酸>硅酸 C 向含有酚酞的NaOH溶液中通入SO2，溶液红色褪去 SO2有漂白性 D 向1mL0.1mol/LFeCl3溶液中滴加5mL0.1mol/LKI溶液，再滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色变红 FeCl3和KI反应为可逆反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．向溶液X中加入少量稀溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸未变蓝色，因产生的氨极易溶于水，需要加热才能释放出来，A错误； B．向Na2CO3溶液中加入硝酸反应生成二氧化碳气体，说明硝酸的酸性强于碳酸，但硝酸易挥发，生成的气体中混有硝酸，将生成的混合气体通入硅酸钠溶液中，硝酸会与硅酸钠反应白色的胶状沉淀硅酸，无法比较碳酸与硅酸的酸性，应将生成的气体通入饱和碳酸氢钠溶液后在通入到硅酸钠溶液中，若产生白色胶状沉淀，说明碳酸的酸性强于硅酸，B错误； C．缓慢通入滴有酚酞的NaOH 溶液中，溶液红色褪去，是与NaOH反应，消耗了NaOH，不能说明具有漂白性，C错误； D．若为可逆反应，，溶液中滴加溶液，根据反应可知，碘化钾过量，若不是可逆反应，则不存在三价铁离子，而再滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，说明仍有Fe3+说明和KI反应为可逆反应，D正确； 故答案选D。 12. 利用氧化尿素制备水合肼，同时可制备，制备流程如图所示： 已知：有强还原性，能与反应生成亚硫酸钠溶液的约为 下列说法错误的是 A. 步骤反应时，若产物中，则 B. 步骤Ⅱ反应的离子方程式为 C. 步骤Ⅱ中须将尿素缓慢加入碱性溶液中 D. 步骤Ⅳ中反应过程中控制溶液为碱性，有利于吸收 【答案】C 【解析】 【分析】由流程可知，步骤中发生，温度过高时易发生，步骤中发生，且将NaClO溶液逐滴滴加到尿素中，可防止过量的NaClO溶液将氧化，步骤中分离出碳酸钠、水合肼；步骤向碳酸钠溶液中通入SO2，反应过程中控制溶液为碱性有利于吸收SO2，将碳酸钠转化为亚硫酸钠； 【详解】A．步骤反应时，若产物中，假设产物中，，由方程式可知，则，A正确； B．由分析可知，步骤反应的离子方程式为：，B正确； C．由分析可知，有强还原性，能与反应生成，则步骤中须将缓慢加入到尿素中，可防止过量的NaClO溶液将氧化，C错误； D．由分析可知，步骤中反应过程中控制溶液为碱性，有利于吸收SO2，D正确； 故选C。 13. 一定条件下，酸性溶液与发生反应，(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A. (Ⅲ)能氧化 B. 随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C. 该条件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)能大量共存 D. 总反应为： 【答案】A 【解析】 【分析】约13min前，随着时间的推移Mn(Ⅶ)浓度减小直至为0，Mn(Ⅲ)浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn(Ⅲ)，同时先生成少量Mn(Ⅳ)后，Mn(Ⅳ)被消耗；约13min后，随着时间的推移Mn(Ⅲ)浓度减少，Mn(Ⅱ)的浓度增大。 【详解】A．由图像可知，随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ)， 所以Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A正确； B．随着反应物浓度的减小，到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)浓度增大，Mn(Ⅱ)对反应起催化作用，13min后反应速率会增大，B错误； C．由图可知，Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ)，则该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(VII)不能大量共存，C错误； D．H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，总反应为：，D错误； 故选A。 二、解答题(共4小题 满分61分) 14. H2、CO、CH4等都是重要的能源，也是重要的化工原料。 （1）25℃，101kPa时，8.0gCH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出445.1kJ热量。写出该反应的热化学方程式：_______。 （2）水煤气中的CO和H2在高温下反应可生成甲烷。在体积为2L的恒容密闭容器中，充入1molCO和5molH2，一定温度下发生反应：CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g)。测得CO和H2的转化率随时间变化如图所示。 ①从反应开始到6min，CO的平均反应速率为_______，6min时，H2的转化率为_______。 ②下列叙述中能说明上述反应达到化学平衡状态的是_______(填字母)。 a.容器中混合气体的密度保持不变 b.容器中混合气体的总压强保持不变 c.容器中CH4的质量分数保持不变 d.单位时间内每消耗1molCO，同时生成1molCH4 （3）甲烷燃料电池装置如图所示，电池总反应为CH4+2O2+2OH-=+3H2O。现用此燃料电池电解饱和食盐水。 ①通入甲烷的电极为电池的_______(填“正极”或“负极”)。 ②若通入0.1molCH4充分反应，计算用此燃料电池电解饱和食盐水，理论上得到氢气的体积_______(标准状况下)(写出计算过程)。 【答案】（1）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.2 kJ·mol-1 （2） ①. 0.05 mol·L-1·min-1 ②. 36% ③. bc （3） ①. 负极 ②. 8.96 L 【解析】 【小问1详解】 25℃，101kPa时，8.0g完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出445.1kJ热量，则1mol完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出890.2kJ热量，该反应的热化学反应方程式为CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.2kJ/mol； 【小问2详解】 ①从反应开始到6分钟，CO的转化率为60%，CO的平均反应速率 ；6分钟时，反应消耗0.6molCO，则消耗氢气的物质的量为1.8mol，H2的转化率为； ②a．由于反应物和产物都是气体，则总质量不变，且为恒容容器，则密度是恒定不变的，即容器中混合气体的密度保持不变，不能证明反应达到平衡，a错误； b．该反应是气体分子数减小的反应，且为恒容容器，则压强是变量，即容器中混合气体的总压强保持不变，可以证明反应达到平衡，b正确； c．甲烷是产物，随着反应进行，甲烷逐渐增多，则容器中CH4的质量分数保持不变，可以证明反应达到平衡，c正确； d．单位时间内每消耗1molCO，同时生成1molCH4，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，d错误； 故选bc 【小问3详解】 ①该装置为燃料电池，甲烷为燃料，在电极上失去电子，发生氧化反应，则通入甲烷的电极为电池的正极； ②根据得失电子数目守恒，建立关系式有CH4～8e-～4H2，产生氢气的物质的量为4×0.1mol=0.4mol，标准状况下的产生氢气体积为0.4mol×22.4L/mol=8.96L；故答案为：负极；8.96L。 15. 实验室模拟以镍矿渣(主要含NiS、CuS)为原料制备氯化镍()的实验可分三步完成： I．制备溶液 镍矿渣制取溶液的过程如下： （1）“氧化”步骤中，向反应装置通入一定量的空气可提高的利用率，其原因是___________(用化学方程式表示)。 （2）“除铜”时加入的试剂a选用NiS而不选用，其原因是___________。 Ⅱ． 制备固体 将所得的溶液与混合反应，得到沉淀同时有气体生成，将沉淀过滤，洗涤干燥。 （3）写出生成该沉淀反应的离子方程式___________。 （4）检验沉淀是否洗涤干净的方法是___________。 Ⅲ． 制备晶体 （5）由步骤Ⅱ制得的固体中混有少量，请补充完整由制备的实验方案：取一定质量的固体，___________。(实验中须使用的试剂：盐酸、冰水、) 已知：①完全沉淀pH为6.2；开始沉淀pH为7.7。 ②从溶液中获取须控制。 ③、的溶解度曲线形状相近，不能用结晶法分别析出。 【答案】（1） （2）避免引入新的杂质离子 （3） （4）取最后一次洗涤液于试管中，加入氯化钡溶液，若无明显现象，证明沉淀洗涤干净；若出现白色沉淀，则沉淀没有洗涤干净 （5）边搅拌边加入盐酸至固体全部溶解，加入调节pH范围6.2～7.7，使铜离子转化为氢氧化铜沉淀，过滤后，向滤液中加入盐酸，调节pH<2，蒸发浓缩，冷却至0℃结晶，过滤，用冰水洗涤，干燥得到晶体 【解析】 【分析】镍矿渣加入硝酸、硫酸进行氧化溶解，所得溶液中金属阳离子主要为Ni2+、Cu2+，加入NiS除去Cu2+，转化生成更难溶的CuS，且不会引入新的杂质离子； 【小问1详解】 “氧化”步骤中生成的NO会和氧气、水反应生成硝酸，从而提高硝酸的利用率，反应为：； 【小问2详解】 “除铜”时加入的试剂a选用NiS而不选用硫化钠，其原因是NiS难溶，避免引入新的杂质离子，选用硫化钠会引入杂质离子钠离子； 【小问3详解】 溶液与混合反应，得到沉淀同时有气体生成，结合质量守恒，生成气体为二氧化碳，反应为：； 【小问4详解】 硫酸根离子会和钡离子生成硫酸钡沉淀，故检验沉淀是否洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液于试管中，加入氯化钡溶液，若无明显现象，证明沉淀洗涤干净；若出现白色沉淀，则沉淀没有洗涤干净； 【小问5详解】 结合已知：完全沉淀pH为6.2，开始沉淀pH为7.7，从溶液中获取须控制，则由制备的实验方案：取一定质量的固体，边搅拌边加入盐酸至固体全部溶解，加入调节pH范围6.2～7.7，使铜离子转化为氢氧化铜沉淀，过滤后，向滤液中加入盐酸，调节pH<2，蒸发浓缩，冷却至0℃结晶，过滤，用冰水洗涤，干燥得到晶体。 16. 高铜酸钠是一种难溶于水的棕黑色固体，可用作强氧化剂，高温下易分解。实验室中制备高铜酸钠并测定产品中铜含量的部分实验装置如图所示（夹持装置略）。 已知：①与在强碱性条件下反应生成； ②在中性或酸性条件下不稳定。遇酸生成和。 回答下列问题： （1）装置乙中盛放的试剂是_____，仪器X的名称是_____。 （2）制备：打开，向装置丙中通入，一段时间后，关闭，打开，向丙中加入溶液至出现大量棕黑色固体，抽滤、洗涤、干燥得粗产品。 ①反应过程中需用冰水浴控制温度，目的是_____。 ②装置丙中生成的反应的化学方程式为_____。 ③洗涤时可以选择_____（填化学式）溶液作为洗涤剂。 （3）测定产品中铜的含量： ⅰ.准确称取粗产品，与足量硫酸反应后配制成溶液，取于锥形瓶中； ⅱ.加入足量溶液，滴加淀粉溶液做指示剂，用标准溶液滴定至溶液呈浅蓝色，消耗溶液的体积为； ⅲ.再加入足量溶液，摇匀后，溶液蓝色加深，继续用标准溶液滴定至蓝色刚好消失，又消耗溶液。 已知：，；沉淀表面易吸附；。 ①产品中铜元素的质量分数为_____（用含、、、的式子表示）。 ②若未加入溶液，直接用标准溶液滴定至蓝色刚好消失，则测得铜元素的质量分数_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1） ①. 饱和食盐水 ②. 三颈烧瓶 （2） ①. 增大溶解度；防止分解 ②. ③. （3） ①. ②. 偏小 【解析】 【分析】装置甲中高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气，装置乙中盛有饱和食盐水，作用是除去氯气中混有的HCl气体，装置丙中与在强碱性条件下反应生成，以此解答。 【小问1详解】 由分析可知，在中性或酸性条件下不稳定，装置乙中盛放的试剂是饱和食盐水，以除去氯气中混有的HCl气体，仪器X的名称是三颈烧瓶。 【小问2详解】 ①高温下易分解，反应过程中需用冰水浴控制温度，目的是增大溶解度，防止分解； ②装置丙中与在强碱性条件下反应生成，该反应中Cl元素化合价由+1价下降到-1价，Cu元素化合价由+2价上升到+3价，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：； ③在中性或酸性条件下不稳定，洗涤时可以选择NaOH溶液作为洗涤剂。 【小问3详解】 ①再加入足量溶液，摇匀后，溶液蓝色加深，说明CuI转化为CuSCN，释放出吸附的，由题意可得，则n(Cu2+) =，； ②若未加入溶液，沉淀表面易吸附，导致消耗标准溶液的体积偏小，则测得铜元素的质量分数偏小。 17. 工业排放的烟气、废水中常含有硫和氮的化合物，研究者提出若干烟气 “脱硝”的方法。 I、选择性催化还原法：在催化剂的作用下，选取还原剂将烟气中的进行无害化处理。 （1）写出选取做还原剂时与烟气中的NO发生反应的化学方程式___________。 II、氧化法：以NaClO溶液作为吸收剂进行 “脱硝”。控制过程中溶液的酸性，将烟气中的NO转化为NO向NaClO溶液中加入硫酸调节酸性后，可用于脱除NO。 （2）①不用盐酸调节NaClO溶液初始pH的原因是___________。 ②将时NaClO溶液脱除NO的离子方程式补充完整：___________。 III、在水处理领域，化学技术扮演着重要角色。 （3）用铝粉处理处理碱性废水中的，转化为无害气体和[Al(OH)4]-，该化学反应中，氧化剂还原剂物质的量之比为___________。 （4）催化还原法 ①在W-Cu/Al2O3的催化条件下，使用H2作为还原剂，可将水中的转化为N2.该反应机理分为三步，如图所示：第一步：在Cu表面被还原为NO，Cu被氧化为CuO；第二步：NO从Cu表面迁移至W的表面；第三步：H2在W表面吸附并解离为活性氢原子(W-H)，___________。(补充完整该步反应机理) ②若改用Pd-Cu/Al2O3作为还原硝酸盐过程的催化剂，其催化机理与W-Cu/Al2O3相似。但还原过程中检测到三种含氮化合物微粒，其浓度变化如图所示，在1.5~2.5h过程中，硝酸根部分转化为的可能原因是___________。 【答案】（1） （2） ①. 盐酸具有还原性，能与NaClO发生反应，消耗了NaClO，因此影响NO的脱除率 ②. （3）3:5 （4） ①. W-H将还原为，同时W-H将CuO还原为Cu，自身转化为W和，实现Cu和W的催化循环 ②. 在催化剂作用下生成的亚硝酸根离子与活化氢原子反应转化成了铵根离子 【解析】 【小问1详解】 用做还原剂还原烟气中的NO，将NO还原为，同时还有产生，则发生反应的化学方程式为：。 故答案为：。 【小问2详解】 以NaClO溶液作为吸收剂进行 “脱硝”，是利用在酸性中NaClO生成的HClO具有强氧化性，能将烟气中的NO转化为的原理； ①在“脱硝”控制过程中要溶液的酸性，则不用盐酸调节NaClO溶液初始pH的原因为：盐酸具有还原性，能与NaClO发生反应，消耗了NaClO，因此影响NO的脱除率； ②在时，NaClO溶液与先反应生成HClO，然后HClO将NO氧化为，则反应的离子方程式为：。 故答案为：盐酸具有还原性，能与NaClO发生反应，消耗了NaClO，因此影响NO的脱除率；。 【小问3详解】 用铝粉处理处理碱性废水中的，转化为无害气体和的离子反应方程式为：，在反应中，为氧化剂，Al为还原剂，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为：3：5。 故答案为：3：5。 【小问4详解】 ①根据流程转化图可知，最后一步转化机理为：H2在W表面吸附并解离为活性氢原子(W-H)后，W-H将还原为，同时W-H将CuO还原为Cu，自身转化为W和，实现Cu和W的催化循环； ②根据浓度变化图可知，在1.5~2.5h过程中，代表曲线在增加，而代表的曲线在减少，则在整个“脱硝”过程中硝酸根部分转化为的原因可能是：在催化剂作用下生成的亚硝酸根离子与活化氢原子反应转化成了铵根离子。 故答案为：W-H将还原为，同时W-H将CuO还原为Cu，自身转化为W和，实现Cu和W的催化循环；在催化剂作用下生成的亚硝酸根离子与活化氢原子反应转化成了铵根离子。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $