精品解析：江苏省通州高级中学2024-2025学年高二下学期期中考前冲刺模拟化学试题

2023级高二年级化学限时作业 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 K 39 Mn 55 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. 化学与生产、生活息息相关。下列说法中正确的是 A. 硅光电池工作时能量转化：光能→化学能→电能 B. 寻找合适的催化剂可以提高合成氨工业中原料的平衡转化率 C. 用热的纯碱溶液去油污效果比冷的纯碱溶液好 D. 锅炉内壁安装镁合金防止受腐蚀利用的是电解原理 【答案】C 【解析】 【详解】A．硅光电池工作时能量转化：光能→电能，故A错误； B．催化剂不能改变化学反应限度，因此不能提高原料的平衡转化率，故B错误； C．纯碱是碳酸钠，碳酸钠溶液因为碳酸根的水解显碱性，水解吸热，因此热的纯碱溶液碱性更强，比冷的纯碱溶液去油污效果好，故C正确； D．锅炉内壁安装镁合金防止受腐蚀是“牺牲阳极的阴极保护法”利用的是原电池原理，故D错误； 故选C。 2. 下列措施能促进水的电离，并使的是 A. 向水中加入少量 B. 将水加热煮沸 C. 向水中加入少量 D. 向水中加入少量 【答案】C 【解析】 【分析】c(OH-)＞c(H+)，溶液呈碱性，再根据影响水的电离的因素：温度、同离子效应、所加物质的酸碱性等具体分析水的电离平衡的移动。 【详解】A．食盐在水中电离出钠离子与氯离子，两者都不能结合水电离的氢离子或氢氧根离子，不能使氢离子或氢氧根离子浓度变化，平衡不移动，不影响水的电离，溶液呈中性，故A不符； B．加热时促进水的电离，但是氢离子和氢氧根浓度依然相等，溶液仍然呈中性，故B不符； C．向水中加入少量，醋酸根离子结合水电离生成的氢离子生成弱酸醋酸，促进水的电离，使溶液中的，故C符合； D．向水中加入少量，铵根离子结合水电离生成的氢氧根离子生成弱碱一水合氨，促进水的电离，但会使溶液中，故D不符； 故选C。 3. 下列实验装置，能达到实验目的的是 A. 用装置甲蒸干溶液制备无水固体 B. 用装置乙定量测定的分解速率 C. 用装置丙采集到的压强数据判断铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀 D. 用装置丁制备并能较长时间观察其颜色 【答案】C 【解析】 【详解】A．Fe3+易水解，同时HCl是挥发性的酸，蒸干溶液得不到无水固体，故A错误； B．应该将长颈漏斗换为分液漏斗，防止产生的气体从长颈漏斗逸出，故B错误； C．装置中的压强增大则为析氢腐蚀，装置中的压强减小则为吸氧腐蚀，故C正确； D．Fe应该在阳极，装置中在Fe阴极无法产生氢氧化亚铁沉淀，故D错误； 故答案为：C。 4. 下列实验或事实与对应的方程式符合的是 A. 一定条件下，H2(g)的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1，则水分解的热化学方程式：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) ΔH=-571.6 kJ·mol-1 B. 向AgNO3溶液中滴入过量氨水：Ag＋＋2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]＋＋OH-＋2H2O C. 制备纳米TiO2：TiCl4＋(x＋2)H2O=TiO2·xH2O↓＋4HCl D. Na2S溶液呈碱性的原因：S2-＋H3O＋HS-＋OH- 【答案】C 【解析】 【详解】A．氢气燃烧为放热反应，，所以水分解反应为吸热反应，，故水分解的热化学方程式为：，A错误； B．开始阶段与少量氨水反应生成白色沉淀，但氨水过量时沉淀会溶解‌，因为过量的氨水与形成稳定的，方程式为：，B错误； C．水解时，与水结合生成水合二氧化钛（），同时产生，C正确； D．溶液呈碱性的原因是硫离子发生了水解反应，离子方程式为：，D错误； 故选C。 阅读下列材料，完成下列3个小题： SO2催化氧化是工业制硫酸的重要反应之一，常用V2O5作催化剂。ClO2、NaClO2都具有强氧化性，可用于漂白。NaClO2遇酸放出ClO2气体。25 ℃时NaClO2溶液中部分组分的浓度随pH变化情况如图所示。 5. 下列说法正确的是 A. CO2与SO2中的键角相等 B. 中Cl原子的杂化方式为sp3杂化 C. Cl2和SO2均属于非极性分子 D. SO3的空间构型为三角锥形 6. 对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0，在其他条件相同时，下列说法正确的是 A. 向平衡混合气体中充入O2，平衡正向移动，O2的平衡转化率增大 B. 增大压强，平衡正向移动，化学平衡常数增大 C. 升高温度，v(逆)增大，v(正)减小，平衡逆向移动 D. 加入V2O5，改变了反应的活化能，平衡不发生移动 7. 下列说法正确的是 A. 25 ℃时，Ka(HClO2)=10-6 B. SO2与ClO2的漂白原理相同 C. 可用pH试纸测定NaClO2溶液的pH D. NaClO2水解产生Cl- 【答案】5. B 6. D 7. A 【解析】 【分析】 【5题详解】 A．SO2价层电子对数=2+×(6-2×2)=3，该分子为V形结构，键角小于120°；CO2的价层电子对数=2+×(4-2×2)=2，该分子是直线形结构，键角为180°，A错误； B．中心原子Cl的价层电子对数为，Cl原子的杂化方式为杂化，B正确； C．是由同种原子构成的非极性分子，是V形分子，结构不对称，正负电中心不重合，属于极性分子，C错误； D．SO3中S原子的价层电子对数为，发生杂化，无孤对电子，分子呈平面正三角形，D错误； 故选B； 【6题详解】 A．充入氧气，虽然平衡向正反应方向进行，但氧气的平衡转化率降低，A错误； B．正反应是气体体积减小的反应，其他条件不变，增大压强，平衡正向移动，但温度不变，化学平衡常数不变，B错误； C．升高温度，v(逆)和v(正)都要增大，该反应为放热反应，平衡逆向移动，C错误； D．加入V2O5作催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，但是平衡不发生移动，D正确； 故选D； 【7题详解】 A．HClO2的电离平衡常数Ka(HClO2)=，根据图象，当pH=6时，=，因此Ka(HClO2)=10-6，A正确； B．SO2的漂白原理是与有色物质结合，ClO2的漂白原理是氧化性漂白，原理不同，B错误； C．已知NaClO2具有强氧化性，能漂白pH试纸，故不能用pH试纸测定NaClO2溶液的pH，C错误； D．NaClO2水解产生HClO2和OH-，水解离子方程式：，D错误； 故选A。 8. 下列比较中，正确的是 A. 表面破损的镀锌铁皮和镀锡铁皮在潮湿空气中的腐蚀速率： 镀锌铁皮>镀锡铁皮 B. 由4P(s，红磷)=P4(s，白磷) ΔH=＋29.2 kJ·mol-1可知稳定性：P(s，红磷)<P4(s，白磷) C. ①0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液 ②0.01 mol·L-1盐酸 ③pH=12的氨水 ④pH=12的NaOH溶液，将上述四种溶液均稀释10倍后溶液的pH：④>③>②>① D. c(NH)相等的①NH4Cl溶液、②(NH4)2SO4溶液、③NH4HSO4溶液、④NH3·H2O四种溶液，溶质物质的量浓度大小顺序为：④>①>③>② 【答案】D 【解析】 【详解】A．还原性Zn>Fe>Sn，镀锌铁皮中Zn失电子，镀锡铁皮中Fe失电子，因此镀锡铁皮腐蚀速率快，故A错误； B．红磷转化为白磷吸热，红磷能量低，更稳定，故B错误； C．稀释相同倍数时，加水促进弱电解质的电离，浓度相同的乙酸和盐酸，pH乙酸大于盐酸，加水稀释促进乙酸电离，乙酸pH变化大于盐酸，稀释后乙酸pH大于盐酸，③④中OH-浓度相等，加水促进一水合氨电离，导致③中OH-浓度大于④，溶液pH由大到小的顺序是③>④>①>②，故C错误； D．①NH4Cl溶液、②(NH4)2SO4溶液、③NH4HSO4溶液均为强电解质，在水溶液中完全电离，若不考虑NH水解，c(NH)相等情况下溶液浓度：①=③>②；③中存在大量氢离子，抑制NH水解，则c(NH)相等情况下溶液浓度：①>③>②；④NH3·H2O为弱碱，电离出很少的NH，若c(NH)相等，则溶质物质的量浓度大小④>①>③>②，故D正确； 故答案为D。 9. 以甲烷燃料电池为电源电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的工作原理如图所示，下列叙述错误的是 A. 燃料电池通入氧气的电极接电解池的X电极 B. N室中：a%>b% C. 膜I、III为阳离子交换膜，膜II为阴离子交换膜 D. 理论上每生成1mol产品，需消耗甲烷的体积为2.8L(标况) 【答案】B 【解析】 【分析】M室中石墨电极为阳极，电解时阳极上水失电子生成O2和H+，原料室中的通过Ⅱ膜进入产品室，M室中氢离子通入Ⅰ膜进入产品室，结合得到H3BO3，原料室中的Na+通过Ⅲ膜进入N室，N室中石墨为阴极，电解时阴极上水得电子生成H2和OH-，溶液中c(NaOH)增大。 【详解】A．燃料电池通入氧气电极为正极，接电解池的阳极，而N室中石墨为负极，解电解池的阴极，即X电极为阳极，Y电极为阴极，故A正确； B．N室中石墨为阴极，电解时阴极上水得电子生成H2和OH-，原料室中的钠离子通过Ⅲ膜进入N室，溶液中c(NaOH)增大，所以N室：a%<b%，故B错误； C．原料室中的通过Ⅱ膜进入产品室，M室中氢离子通入Ⅰ膜进入产品室，原料室中Na+的通过Ⅲ膜进入N室，则Ⅰ、Ⅲ为阳离子交换膜，Ⅱ为阴离子交换膜，故C正确； D．理论上每生成1molH3BO3，则M室中就有1mol氢离子通入Ⅰ膜进入产品室即转移1mole-，甲烷燃料电池中发生电极反应消耗1molCH4转移8mole-，则转移1mole-应该消耗molCH4标准状况下2.8L，故D正确； 故答案为B。 10. 根据下列图示所得出的结论正确的是 A. 图甲表示pH=2的某一元酸HA和HB溶液加水稀释时，溶液pH随加入水的体积变化曲线，说明稀释前c(HA)>c(HB) B. 图乙表示恒容密闭容器中其它条件相同时改变温度，反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)中n(CH3OH)随时间的变化曲线，说明反应平衡常数KⅠ>KⅡ C. 图丙表示0.1mol的MgCl2·6H2O晶体在空气中加热灼烧时，固体质量随温度的变化曲线，a点对应的固体质量为9.5g D. 图丁表示醋酸稀溶液加水时溶液的导电性变化，图中p点醋酸的电离程度大于q点 【答案】B 【解析】 【详解】A．稀释有利于弱电解质的电离，Ka越小，稀释过程中pH变化越慢，即Ka(HA)> Ka(HB)，稀释前pH相同，则c(H+)相同，因此c(HA)<c(HB)，故A错误； B．先拐先平，数值大，温度Ⅱ＞Ⅰ，达到平衡后，升高温度，n(CH3OH)变大，则反应吸热，KI>KII，故B正确； C．0.1molMgCl2·6H2O在空气中充分加热由于镁离子水解生成，最终得到的固体为0.1molMgO，质量为0.1mol×40g/mol=4g，故C错误； D．向醋酸稀溶液中加水时，溶液中的氢离子浓度、醋酸根浓度减小，因此溶液的导电性减小，根据越稀越电离，因此图中p点醋酸的电离程度小于q点，故D错误； 故答案为B。 11. 室温下，通过下列实验探究NaHC2O4溶液的性质。 实验1：向0.1 mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加NaHCO3溶液，有气泡产生 实验2：用 pH试纸测定0.1 mol·L-1NaHC2O4溶液的pH，测得pH约为3 实验3：向0.1 mol·L-1NaHC2O4溶液中加水稀释，测得溶液pH增大 实验4：向0.1 mol·L-1NaHC2O4溶液中加入足量酸性KMnO4溶液，有气泡产生，将气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊 下列有关说法不正确的是 A. 由实验1可知电离常数：Ka2(H2C2O4)>Ka1(H2CO3) B. 实验2溶液中存在：c(HC2O)＋2c(C2O)>c(Na＋) C. 实验3中随蒸馏水的加入，溶液中的值逐渐变大 D. 实验4中反应的离子方程式：5HC2O＋2MnO＋11H＋=10CO2↑＋2Mn2+＋8H2O 【答案】C 【解析】 【详解】A．实验中，反应生成二氧化碳气体，离子方程式为：，说明的酸性强于，根据强酸制弱酸的原理，的第二步电离常数应大于的第一步电离常数，A正确； B．实验中，溶液的，说明的电离占主导，电荷守恒式为：，由于溶液呈酸性，可得：，B正确； C．实验中，稀释溶液时，增大，说明浓度降低，根据温度不变，Ka2(H2C2O4)=不变，因此比值应逐渐减小，C错误； D．在酸性条件下被氧化为二氧化碳，方程式符合电荷守恒和原子守恒以及氧化还原反应的变化规律，D正确； 故选C。 12. 室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结 论 A 少量 Zn 粉加到 1.0mol·L-1Fe2(SO4)3 溶液，溶液颜色变浅 金属 Zn 比 Fe 活泼反应 B 相同条件下，同时向两支盛有等体积0.10 mol·L-1 Na2S2O3溶液的试管中分别加入等体积0.10 mol·L-1 H2SO4溶液和0.50 mol·L-1 H2SO4溶液，后者试管中先出现浑浊现象 其他条件相同时，反应物浓度越大，化学反应速率越快 C 向某密闭容器充入NO2，保持温度不变，慢慢扩大容器体积，最终容器中气体颜色比开始时浅 2NO2(g)N2O4(g) 平衡正向移动 D 用pH试纸测得CH3COOK溶液的pH约为9，KNO2溶液的pH约为8 HNO2电离出H+的能力比CH3COOH强 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于锌单质不和硫酸铁溶液发生置换反应，而是发生，锌被氧化，消耗了铁离子，所以溶液颜色变浅，此变化证明氧化性，不能证明金属 活泼，A错误； B．二者反应方程式为:，溶液浓度高，但是显出现沉淀，混合后，的氢离子浓度更高，反应速率加快，可以证明浓度越大，反应速率越快，B正确； C．慢慢扩大容器体积，各气体浓度会降低，二氧化氮的颜色变浅有可能是容器体积增大导致的浓度降低的原因导致的结果，不能证明一定是平衡发生移动，C错误； D．溶液的高于，说明醋酸根的水解程度更大，根据“越弱越水解”原理，对应的醋酸酸性更弱，反推亚硝酸的酸性强于醋酸。但是，题目未指明二者的盐溶液浓度是否相同，则无法比较其电离程度大小，D错误； 故选B。 13. 二氧化碳加氢合成二甲醚反应包括三个相互关联的反应过程： 反应I：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH=-49.01 kJ·mol-1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO (g)＋H2O(g) ΔH=＋41.17 kJ·mol-1 反应Ⅲ：2CH3OH(g)CH3OCH3 (g)＋H2O(g) ΔH=-24.52 kJ·mol-1 压强为30MPa、=4时，不同温度下CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OCH3的选择性(选择性是指生成某物质消耗的CO2占CO2消耗总量的百分比)如下图所示： 下列说法正确的是 A. 上图三条曲线中，代表CO2转化率的是曲线A B. 在30MPa、300℃条件下，若=3，CO2的平衡转化率将增大 C. 由图中数据可知，工业上生产CH3OCH3的适宜温度为350℃ D. 根据图中数据，在30MPa、300℃达平衡时，CH3OCH3和CH3OH的体积分数相等 【答案】D 【解析】 【分析】根据盖斯定律：反应I×2+反应Ⅲ得：，升高温度，该平衡向逆反应方向移动，二甲醚的选择性减小，反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，一氧化碳的选择性增大，则曲线A表示一氧化碳的选择性、曲线B表示二氧化碳的平衡转化率、曲线C表示二甲醚的选择性。 【详解】A．根据分析可知，曲线A表示一氧化碳的选择性，代表CO2转化率的是曲线B，A错误； B．若减小，浓度减小，平衡逆向移动，平衡转化率减小，B错误； C．350℃时，二甲醚选择性较低，不是工业生产的适宜温度，C错误； D．在30MPa、300℃达平衡时，，假设起始：，，此时二氧化碳平衡转化率为30％，一氧化碳选择性为70％，二甲醚选择性为20％，生成一氧化碳物质的量：，生成二甲醚物质的量：，则：，，，最终CH3OH物质的量为：，与二甲醚的物质的量相同，则二者体积分数相等，D正确； 答案选D。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 亚硝酰硫酸(NOSO4H)是一种制造燃料的重要液体原料。将SO2通入盛有浓硫酸和浓硝酸的混合液中，维持体系温度5~20℃，使其充分反应来制取亚硝酰硫酸。 （1）写出制备NOSO4H的化学方程式：___________。反应过程中产生大量的热，维持体系温度在5~20℃的实验方法是___________。 （2）过量的SO2的处理。 ①用过量浓氨水吸收SO2并在空气中氧化。写出该过程中总反应离子方程式：___________。 ②利用MnO2与SO2反应制备MnSO4，将含有SO2尾气和一定比例的空气通入MnO2悬浊液中，保持温度不变的情况下，测得溶液中c(Mn2+)和c(SO)随反应时间的变化如图所示。导致溶液中c(Mn2+)和c(SO)的变化产生明显差异的原因是：___________。 （3）已知2KMnO4＋5NOSO4H＋2H2O=K2SO4＋2MnSO4＋5HNO3＋2H2SO4。为测定亚硝酰硫酸的纯度，进行如下实验：准确称取0.750 g产品放入锥形瓶中，加入0.1000 mol·L-1的KMnO4标准溶液30.00 mL和足量稀H2SO4，充分反应后将溶液加热至60~70℃使生成的HNO3充分挥发逸出，冷却至室温，用0.1000 mol·L-1 Na2C2O4标准溶液滴定至终点，经测定，每次消耗Na2C2O4标准溶液的体积如下： 实验序号 1 2 3 4 消耗Na2C2O4溶液体积/ mL 19.98 20.60 20.02 20.00 ①判断滴定至终点时锥形瓶中溶液的颜色变化：___________。 ②根据以上实验数据计算亚硝酰硫酸的纯度为___________(写出计算过程)。 【答案】（1） ①. HNO3+SO2NOSO4H ②. 冷水浴，调节分液漏斗活塞，控制浓硫酸的滴加速度 （2） ①. 2SO2+O2+4NH3·H2O=4NH+2SO+2H2O ②. Mn2+催化O2与H2O、SO2反应生成H2SO4 （3） ①. 滴入最后半滴草酸溶液，溶液恰好由紫红色变为无色且半分钟不恢复 ②. 93.13% 【解析】 【小问1详解】 二氧化硫与浓硫酸和浓硝酸的混合液反应制取NOSO4H，所以反应的方程式为：HNO3+SO2NOSO4H，该反应必须维持体系温度不得高于20℃，采取的措施冷水浴，调节分液漏斗活塞，控制浓硫酸的滴加速度； 【小问2详解】 ①用过量浓氨水吸收SO2并在空气中氧化最终产物为，该过程中总反应离子方程式：； ②该反应方程式为，生成的和为1：1，实际生产中的浓度明显高于，可能原因是：催化O2与H2O、SO2反应生成H2SO4； 【小问3详解】 ①用0.1000mol•L-1草酸钠标准溶液滴定过量的高锰酸钾溶液，溶液颜色变化是：滴入最后半滴草酸溶液，紫红色变为无色且半分钟不变； ②根据题中表格可知，消耗Na2C2O4溶液平均体积为20mL，设与Na2C2O4反应的KMnO4的物质的量为n，根据方程式可列出 n=0.0008mol，则与NOSO4H反应的高锰酸钾物质的量=0.1000mol•L-1×0.0300L-0.0008mol=0.0022mol，根据方程式，可得NOSO4H的物质的量为0.0022mol=0.0055mol，亚硝酰硫酸的纯度==93.13%。 15. 碱式氯化锌[ZnCl2·4Zn(OH)2·H2O]是一种新型矿物质饲料添加剂。利用含锌烟道灰(主要成分为ZnO，杂质金属元素有Fe、Mg等)合成碱式氯化锌的工艺流程如下： 已知：Zn(OH)2在pH>11时会溶解。下表列出Zn2+、Mg2+生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算) 金属离子 Zn2+ Mg2+ 开始沉淀的pH 5.4 10.4 完全沉淀的pH 8.0 12.4 （1）写出“氨浸”时生成[Zn(NH3)4]2+的离子方程式：___________。 （2）检验“酸浸”后溶液中是否含有Fe3+的实验方法：___________。 （3）“合成”时需控制溶液pH在6.0~7.0的原因：___________。 （4）滤液A中主要含有NH、Cl-、Zn2+，还含有少量Mg2+等离子。ZnSO4的溶解度随温度的变化如图所示。设计以滤液A为原料制备ZnSO4·H2O晶体的实验方案：取适量滤液A于烧杯中，___________，用少量无水乙醇洗涤，低温干燥得到ZnSO4·H2O晶体。(实验中须使用的试剂有：稀HNO3、稀H2SO4、NaOH溶液、AgNO3溶液) 【答案】（1）ZnO+2NH3·H2O+=[Zn(NH3)4] 2++3H2O （2）取少量酸浸后的溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则含有Fe3+，否则不含有Fe3+ （3）pH>7，Zn2+的沉淀率升高，Zn(OH)2含量增加，ZnCl2的含量减少，导致产品不合格；pH<6，Zn(OH)2含量减少，ZnCl2的含量增大，也会影响产物的生成 （4）边搅拌边滴加NaOH溶液，调节溶液pH为8.0-10.4，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀至向少量最后一次洗涤液中滴加稀HNO3酸化，再滴加AgNO3溶液，不出现白色沉淀。向所得固体中分批加入稀H2SO4并不断搅拌，直至固体完全溶解。控制温度在60℃以上，将所得溶液蒸发浓缩至有大量晶体析出，趁热过滤 【解析】 【分析】含锌烟道灰(主要成分为ZnO，杂质金属元素有Fe、Mg等)在“酸浸”中与盐酸反应生成Zn2+、Fe2+和Mg2+，再通过沉淀除去Fe2+和Mg2+得到ZnCl2；含锌烟道灰在“氨浸”中ZnO生成[Zn(NH3)4]2+，杂质不参与反应，除杂分离Zn元素和Fe、Mg元素。ZnCl2和[Zn(NH3)4]Cl2反应生成碱式氯化锌[ZnCl2·4Zn(OH)2·H2O]，滤液A中主要含有、Cl-、Zn2+，还含有少量Mg2+等离子，据此解答。 【小问1详解】 “氨浸”时ZnO与氨水、氯化铵反应生成[Zn(NH3)4]2+和水，反应的离子方程式为：ZnO+2NH3·H2O+=[Zn(NH3)4] 2++3H2O； 【小问2详解】 检验“酸浸”后溶液中是否含有Fe3+的实验方法是：取少量酸浸后的溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则含有Fe3+，否则不含有Fe3+； 【小问3详解】 结合表中数据可知，Zn2+开始沉淀和完全沉淀的pH分别为5.4、8.0，即pH较大或较小均会影响产品组成，导致产品不合格，所以“合成”时需控制溶液pH在6.0~7.0的原因是：pH>7，Zn2+的沉淀率升高，Zn(OH)2含量增加，ZnCl2的含量减少，导致产品不合格；pH<6，Zn(OH)2含量减少，ZnCl2的含量增大，也会影响产物的生成； 【小问4详解】 根据已知：Zn2+在pH=8.0时完全沉淀，Mg2+在pH=10.4时开始沉淀，Zn(OH)2在pH>11时会溶解，且温度在60℃以上，温度升高，ZnSO4·H2O晶体的溶解度减小，因此制备ZnSO4·H2O晶体时，先向滤液A中加NaOH溶液调节pH至8.0-10.4，将Zn2+转化为Zn(OH)2，过滤，再洗涤沉淀至无Cl-，再加稀硫酸溶解并加热控制温度在60℃以上蒸发结晶、趁热过滤，则以滤液A为原料制备ZnSO4·H2O晶体的实验方案为：取适量滤液A于烧杯中，边搅拌边滴加NaOH溶液，调节溶液pH为8.0-10.4，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀至向少量最后一次洗涤液中滴加稀HNO3酸化，再滴加AgNO3溶液，不出现白色沉淀。向所得固体中分批加入稀H2SO4并不断搅拌，直至固体完全溶解。控制温度在60℃以上，将所得溶液蒸发浓缩至有大量晶体析出，趁热过滤。 16. 氯锆()是生产硫酸锆的前驱体。一种利用锆英砂(主要成分为)制备氯锆的过程如下： 已知：能溶于水，溶解时发生电离：。 （1）“碱烧”时应先将锆英砂粉碎，其目的是___________。 （2）“转型压滤”发生的主要反应为。“转型压滤”和“酸化”时都要加入盐酸，但不能将这两步操作合并进行的原因是___________。 （3）“酸化”时加入的盐酸需过量的原因是___________。 （4）与NaOH相比，CaO更易获得且价格低康。其他条件相同时，控制“碱烧”过程中，测得不同时，锆英砂转化率随温度变化的关系如图所示。实际工业生产中选择、温度为800℃，而不选择、温度为700℃的原因是___________。 （5）向浓溶液中加入稀硫酸，会很快析出白色硫酸锆沉淀，且反应明显放热。硫酸锆沉淀率随温度变化的曲线如图所示。30～60℃时，随温度升高硫酸锆沉淀率上升的原因是___________。 【答案】（1）增大接触面积，加快反应速率，提高锆元素的浸出率 （2）防止产物中混有NaCl杂质 （3）保证反应充分进行、降低的溶解度 （4）两种情况下锆英砂的转化率都很高，用CaO替代NaOH会降低原料成本，升高温度会增加能源消耗。综合来看，原料成本对生产的影响更大 （5）温度升高，有利于生成的HCl从溶液中快速挥发出去，促进反应正向进行，提高硫酸锆的沉淀率 【解析】 【分析】本题是一道由锆英砂制备氯锆的工业流程题，首先在加入过量烧碱的情况下焙烧，之后水洗过滤除去硅酸钠，再加入盐酸除去氯化钠杂质，过滤后加入盐酸酸化生成产物，结晶即可，以此解题。 【小问1详解】 从反应物接触的充分情况可以发现，粉碎后可以增大接触面积，加快反应速率，提高锆元素的浸出率； 【小问2详解】 “转型压滤”可以过滤除去氯化钠，如果合并的话，氯化钠就无法除去，故答案为：防止产物中混有NaCl杂质； 【小问3详解】 一方面可以保证反应充分进行，另一方面根据，可以发现盐酸过量可以促使该反应逆向移动，故答案为：保证反应充分进行、降低的溶解度； 【小问4详解】 由图中信息可知两种情况下锆英砂转化率转化率都是比较高的，但是根据题中信息可知氧化钙更便宜一些，成本更低，当然该条件下温度较大，能耗较大，但是原料成本对生产的影响更大，故答案为：两种情况下锆英砂的转化率都很高，用CaO替代NaOH会降低原料成本，升高温度会增加能源消耗。综合来看，原料成本对生产的影响更大； 【小问5详解】 该反应中有氯化氢生成，而氯化氢挥发性较强，温度越高，越易挥发，故答案为：温度升高，有利于生成的HCl从溶液中快速挥发出去，促进反应正向进行，提高硫酸锆的沉淀率。 17. 氮的氢化物和氧化物有多种用途。按要求回答下列问题： I．有关氮的最简氢化物的研究 （1）以NH3和CO2为原料合成尿素，其能量转化关系如下图： 则2NH3(l)+CO2(g)= CO(NH2)2(l) + H2O(l) ΔH=___________。 （2）NH3在催化剂作用下可与呋喃()反应转化为吡咯()。呋喃的熔、沸点小于吡咯的原因是___________。 Ⅱ．有关NO的研究 （3）NO分解ICl制取I2和Cl2的原理如下： 反应I：2ICl(g)+2NO(g)2NOCl(g)+I2(g) K1 反应Ⅱ：2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g) K2 反应的(K为平衡时用各气体的分压表示得出的值)的关系如图甲所示。 ①时，反应2ICl(g)I2(g)+Cl2(g)的K为___________。 ②时，向容积不变的容器中充入等物质的量的NO和ICl进行反应，测得反应过程中容器内压强与时间的关系如图乙(反应开始和平衡后容器的温度相同)。在t1时刻以后容器中压强减小的主要原因是___________。 （4）催化电解NO吸收液可将NO还原为NH3，其催化机理如图丙所示(吸附在催化剂上的物质加“*”表示，如、等)。在相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到部分还原产物的法拉第效率随电解电压的变化如图丁。已知， Q=nF，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数；表示电解过程中通过的总电量。 ①写出催化机理图中①的基元反应：___________。 ②当电解电压为时，电解生成的NH3和H2的物质的量之比为___________。 ③催化电解时，当电解电压为U4时，N2O和NH3的法拉第效率几乎相同，写出生成N2O的电极反应：___________。 【答案】（1）-103.7 kJ·mol-1 （2）吡咯易形成分子间氢键 （3） ①. 10-4 ②. 随着反应的进行，反应体系的温度降低、气体的总物质的量减少，导致压强减小 （4） ①. ②. 2∶15 ③. 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可知2NH3(l)+CO2(g)= CO(NH2)2(l) + H2O(l)为①+②+③，； 【小问2详解】 影响物质熔沸点的主要因素为分子间作用力，氢键大于分子间作用力，有氢键的吡咯沸点大于呋喃，吡咯易形成分子间氢键，沸点较高； 小问3详解】 ①由图可知，时，，，则，，反应Ⅰ+反应Ⅱ得反应2ICl(g)I2(g)+Cl2(g)，； ②由图甲知，随温度的增大而增大，故反应I为放热反应，隋随温度的增大而减小，故反应Ⅱ为吸热反应，t1时刻后反应Ⅱ正向进行程度增大，随着反应的进行，反应体系的温度降低、气体的总物质的量减少，导致压强减小； 【小问4详解】 ①由反应机理图可知①的基元反应为； ②由图可知当电解电压为时，NH3和H2的法拉第效率为1∶3，即转移电子数之比为1∶3，根据电极反应、，则设由1mol NH3生成，则有5mol电子转移，氢气有3×5mol=15mol电子转移，生成7.5mol H2，即电解生成NH3和H2的物质的量之比为2∶15； ③催化电解吸收液可将还原为NH3，得电子，则吸收液为电解池的阴极区，生成的电极反应为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023级高二年级化学限时作业 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 K 39 Mn 55 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. 化学与生产、生活息息相关。下列说法中正确的是 A. 硅光电池工作时能量转化：光能→化学能→电能 B. 寻找合适的催化剂可以提高合成氨工业中原料的平衡转化率 C. 用热的纯碱溶液去油污效果比冷的纯碱溶液好 D. 锅炉内壁安装镁合金防止受腐蚀利用的是电解原理 2. 下列措施能促进水的电离，并使的是 A. 向水中加入少量 B. 将水加热煮沸 C. 向水中加入少量 D. 向水中加入少量 3. 下列实验装置，能达到实验目的的是 A. 用装置甲蒸干溶液制备无水固体 B. 用装置乙定量测定的分解速率 C. 用装置丙采集到的压强数据判断铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀 D. 用装置丁制备并能较长时间观察其颜色 4. 下列实验或事实与对应的方程式符合的是 A. 一定条件下，H2(g)的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1，则水分解的热化学方程式：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) ΔH=-571.6 kJ·mol-1 B. 向AgNO3溶液中滴入过量氨水：Ag＋＋2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]＋＋OH-＋2H2O C. 制备纳米TiO2：TiCl4＋(x＋2)H2O=TiO2·xH2O↓＋4HCl D. Na2S溶液呈碱性的原因：S2-＋H3O＋HS-＋OH- 阅读下列材料，完成下列3个小题： SO2催化氧化是工业制硫酸的重要反应之一，常用V2O5作催化剂。ClO2、NaClO2都具有强氧化性，可用于漂白。NaClO2遇酸放出ClO2气体。25 ℃时NaClO2溶液中部分组分的浓度随pH变化情况如图所示。 5. 下列说法正确的是 A. CO2与SO2中键角相等 B. 中Cl原子的杂化方式为sp3杂化 C. Cl2和SO2均属于非极性分子 D. SO3的空间构型为三角锥形 6. 对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0，在其他条件相同时，下列说法正确的是 A. 向平衡混合气体中充入O2，平衡正向移动，O2的平衡转化率增大 B. 增大压强，平衡正向移动，化学平衡常数增大 C. 升高温度，v(逆)增大，v(正)减小，平衡逆向移动 D. 加入V2O5，改变了反应的活化能，平衡不发生移动 7. 下列说法正确的是 A. 25 ℃时，Ka(HClO2)=10-6 B. SO2与ClO2的漂白原理相同 C. 可用pH试纸测定NaClO2溶液的pH D. NaClO2水解产生Cl- 8. 下列比较中，正确的是 A. 表面破损的镀锌铁皮和镀锡铁皮在潮湿空气中的腐蚀速率： 镀锌铁皮>镀锡铁皮 B. 由4P(s，红磷)=P4(s，白磷) ΔH=＋29.2 kJ·mol-1可知稳定性：P(s，红磷)<P4(s，白磷) C. ①0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液 ②0.01 mol·L-1盐酸 ③pH=12的氨水 ④pH=12的NaOH溶液，将上述四种溶液均稀释10倍后溶液的pH：④>③>②>① D. c(NH)相等的①NH4Cl溶液、②(NH4)2SO4溶液、③NH4HSO4溶液、④NH3·H2O四种溶液，溶质物质的量浓度大小顺序为：④>①>③>② 9. 以甲烷燃料电池为电源电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的工作原理如图所示，下列叙述错误的是 A. 燃料电池通入氧气的电极接电解池的X电极 B. N室中：a%>b% C. 膜I、III为阳离子交换膜，膜II为阴离子交换膜 D. 理论上每生成1mol产品，需消耗甲烷的体积为2.8L(标况) 10. 根据下列图示所得出的结论正确的是 A. 图甲表示pH=2的某一元酸HA和HB溶液加水稀释时，溶液pH随加入水的体积变化曲线，说明稀释前c(HA)>c(HB) B. 图乙表示恒容密闭容器中其它条件相同时改变温度，反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)中n(CH3OH)随时间的变化曲线，说明反应平衡常数KⅠ>KⅡ C. 图丙表示0.1mol的MgCl2·6H2O晶体在空气中加热灼烧时，固体质量随温度的变化曲线，a点对应的固体质量为9.5g D. 图丁表示醋酸稀溶液加水时溶液的导电性变化，图中p点醋酸的电离程度大于q点 11. 室温下，通过下列实验探究NaHC2O4溶液的性质。 实验1：向0.1 mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加NaHCO3溶液，有气泡产生 实验2：用 pH试纸测定0.1 mol·L-1NaHC2O4溶液的pH，测得pH约为3 实验3：向0.1 mol·L-1NaHC2O4溶液中加水稀释，测得溶液pH增大 实验4：向0.1 mol·L-1NaHC2O4溶液中加入足量酸性KMnO4溶液，有气泡产生，将气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊 下列有关说法不正确的是 A. 由实验1可知电离常数：Ka2(H2C2O4)>Ka1(H2CO3) B. 实验2溶液中存在：c(HC2O)＋2c(C2O)>c(Na＋) C. 实验3中随蒸馏水的加入，溶液中的值逐渐变大 D. 实验4中反应的离子方程式：5HC2O＋2MnO＋11H＋=10CO2↑＋2Mn2+＋8H2O 12. 室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结 论 A 少量 Zn 粉加到 1.0mol·L-1Fe2(SO4)3 溶液，溶液颜色变浅 金属 Zn 比 Fe 活泼反应 B 相同条件下，同时向两支盛有等体积0.10 mol·L-1 Na2S2O3溶液的试管中分别加入等体积0.10 mol·L-1 H2SO4溶液和0.50 mol·L-1 H2SO4溶液，后者试管中先出现浑浊现象 其他条件相同时，反应物浓度越大，化学反应速率越快 C 向某密闭容器充入NO2，保持温度不变，慢慢扩大容器体积，最终容器中气体颜色比开始时浅 2NO2(g)N2O4(g) 平衡正向移动 D 用pH试纸测得CH3COOK溶液的pH约为9，KNO2溶液的pH约为8 HNO2电离出H+的能力比CH3COOH强 A. A B. B C. C D. D 13. 二氧化碳加氢合成二甲醚反应包括三个相互关联的反应过程： 反应I：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH=-49.01 kJ·mol-1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO (g)＋H2O(g) ΔH=＋41.17 kJ·mol-1 反应Ⅲ：2CH3OH(g)CH3OCH3 (g)＋H2O(g) ΔH=-24.52 kJ·mol-1 压强为30MPa、=4时，不同温度下CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OCH3的选择性(选择性是指生成某物质消耗的CO2占CO2消耗总量的百分比)如下图所示： 下列说法正确的是 A. 上图三条曲线中，代表CO2转化率的是曲线A B. 在30MPa、300℃条件下，若=3，CO2的平衡转化率将增大 C. 由图中数据可知，工业上生产CH3OCH3的适宜温度为350℃ D. 根据图中数据，在30MPa、300℃达平衡时，CH3OCH3和CH3OH体积分数相等 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 亚硝酰硫酸(NOSO4H)是一种制造燃料重要液体原料。将SO2通入盛有浓硫酸和浓硝酸的混合液中，维持体系温度5~20℃，使其充分反应来制取亚硝酰硫酸。 （1）写出制备NOSO4H的化学方程式：___________。反应过程中产生大量的热，维持体系温度在5~20℃的实验方法是___________。 （2）过量的SO2的处理。 ①用过量浓氨水吸收SO2并在空气中氧化。写出该过程中总反应离子方程式：___________。 ②利用MnO2与SO2反应制备MnSO4，将含有SO2尾气和一定比例的空气通入MnO2悬浊液中，保持温度不变的情况下，测得溶液中c(Mn2+)和c(SO)随反应时间的变化如图所示。导致溶液中c(Mn2+)和c(SO)的变化产生明显差异的原因是：___________。 （3）已知2KMnO4＋5NOSO4H＋2H2O=K2SO4＋2MnSO4＋5HNO3＋2H2SO4。为测定亚硝酰硫酸的纯度，进行如下实验：准确称取0.750 g产品放入锥形瓶中，加入0.1000 mol·L-1的KMnO4标准溶液30.00 mL和足量稀H2SO4，充分反应后将溶液加热至60~70℃使生成的HNO3充分挥发逸出，冷却至室温，用0.1000 mol·L-1 Na2C2O4标准溶液滴定至终点，经测定，每次消耗Na2C2O4标准溶液的体积如下： 实验序号 1 2 3 4 消耗Na2C2O4溶液体积/ mL 19.98 20.60 20.02 20.00 ①判断滴定至终点时锥形瓶中溶液的颜色变化：___________。 ②根据以上实验数据计算亚硝酰硫酸的纯度为___________(写出计算过程)。 15. 碱式氯化锌[ZnCl2·4Zn(OH)2·H2O]是一种新型矿物质饲料添加剂。利用含锌烟道灰(主要成分为ZnO，杂质金属元素有Fe、Mg等)合成碱式氯化锌的工艺流程如下： 已知：Zn(OH)2在pH>11时会溶解。下表列出Zn2+、Mg2+生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算) 金属离子 Zn2+ Mg2+ 开始沉淀pH 5.4 10.4 完全沉淀的pH 8.0 12.4 （1）写出“氨浸”时生成[Zn(NH3)4]2+的离子方程式：___________。 （2）检验“酸浸”后溶液中是否含有Fe3+的实验方法：___________。 （3）“合成”时需控制溶液pH在6.0~7.0的原因：___________。 （4）滤液A中主要含有NH、Cl-、Zn2+，还含有少量Mg2+等离子。ZnSO4的溶解度随温度的变化如图所示。设计以滤液A为原料制备ZnSO4·H2O晶体的实验方案：取适量滤液A于烧杯中，___________，用少量无水乙醇洗涤，低温干燥得到ZnSO4·H2O晶体。(实验中须使用的试剂有：稀HNO3、稀H2SO4、NaOH溶液、AgNO3溶液) 16. 氯锆()是生产硫酸锆的前驱体。一种利用锆英砂(主要成分为)制备氯锆的过程如下： 已知：能溶于水，溶解时发生电离：。 （1）“碱烧”时应先将锆英砂粉碎，其目的是___________。 （2）“转型压滤”发生的主要反应为。“转型压滤”和“酸化”时都要加入盐酸，但不能将这两步操作合并进行的原因是___________。 （3）“酸化”时加入的盐酸需过量的原因是___________。 （4）与NaOH相比，CaO更易获得且价格低康。其他条件相同时，控制“碱烧”过程中，测得不同时，锆英砂转化率随温度变化的关系如图所示。实际工业生产中选择、温度为800℃，而不选择、温度为700℃的原因是___________。 （5）向浓溶液中加入稀硫酸，会很快析出白色硫酸锆沉淀，且反应明显放热。硫酸锆沉淀率随温度变化的曲线如图所示。30～60℃时，随温度升高硫酸锆沉淀率上升的原因是___________。 17. 氮的氢化物和氧化物有多种用途。按要求回答下列问题： I．有关氮的最简氢化物的研究 （1）以NH3和CO2为原料合成尿素，其能量转化关系如下图： 则2NH3(l)+CO2(g)= CO(NH2)2(l) + H2O(l) ΔH=___________。 （2）NH3在催化剂作用下可与呋喃()反应转化为吡咯()。呋喃的熔、沸点小于吡咯的原因是___________。 Ⅱ．有关NO的研究 （3）NO分解ICl制取I2和Cl2的原理如下： 反应I：2ICl(g)+2NO(g)2NOCl(g)+I2(g) K1 反应Ⅱ：2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g) K2 反应的(K为平衡时用各气体的分压表示得出的值)的关系如图甲所示。 ①时，反应2ICl(g)I2(g)+Cl2(g)K为___________。 ②时，向容积不变的容器中充入等物质的量的NO和ICl进行反应，测得反应过程中容器内压强与时间的关系如图乙(反应开始和平衡后容器的温度相同)。在t1时刻以后容器中压强减小的主要原因是___________。 （4）催化电解NO吸收液可将NO还原为NH3，其催化机理如图丙所示(吸附在催化剂上的物质加“*”表示，如、等)。在相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到部分还原产物的法拉第效率随电解电压的变化如图丁。已知， Q=nF，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数；表示电解过程中通过的总电量。 ①写出催化机理图中①的基元反应：___________。 ②当电解电压为时，电解生成的NH3和H2的物质的量之比为___________。 ③催化电解时，当电解电压为U4时，N2O和NH3的法拉第效率几乎相同，写出生成N2O的电极反应：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$