精品解析：江苏省连云港市海州区2024-2025学年高一下学期4月期中学业水平质量监测化学试题

2024-2025学年度第二学期期中学业水平质量监测 化学试题 (考试时间75分钟，满分100分) 一、单选题(每小题3分，满分39分)。 1. 化学与人类生产、生活密切相关，下列说法错误的是 A. 北京冬季奥运会速滑馆的曲面幕墙使用的超白钢化中空玻璃，其制备原料是氧化钠、氧化钙和石英砂 B. 光导纤维由高纯二氧化硅制成，能有效提高通信效率 C. 葡萄酒中通常含有微量SO2，既可以杀菌又可以防止营养成分被氧化 D. 曹植诗句“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，这里的能量变化主要是化学能转化为热能 2. 液氨与钠发生反应：下列说法不正确的是 A. H与D互为同位素 B. 中N元素的化合价为-3 C. NH3的球棍模型 D. 的电子式为 3. 已知化学反应的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是 A. 该反应为放热反应 B. 该反应中反应物的键能之和大于生成物的键能之和 C. 和反应生成2molAB吸收的热量为 D. 断裂和化学键需要放出akJ能量 阅读材料，ⅤA族元素及其化合物应用广泛。催化氧化生成，继续被氧化为，将通入水中制取。工业上用白磷()与反应生成和一种盐，该盐可与反应制备一元弱酸。雌黄()和在盐酸中反应转化为雄黄()和(沸点114℃)并放出气体。是一种重要的精细化工原料，易溶于水，沸点较低，具有强还原性，其制备原理为。回答问题。 4. 下列实验装置和操作不能达到实验目的是 A. 用甲装置制备 B. 用乙装置制备氨水 C. 用丙装置制备 D. 用丁装置提纯 5. 下列反应的化学或离子方程式不正确的是 A. 制的离子方程式： B. 白磷与溶液反应： C. 与足量的溶液反应的离子方程式： D. 雌黄制备雄黄的方程式： 6. 下列氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A. 具有强还原性，可用于火箭推进剂燃料 B. 难溶于水，可用作瓜果保护气 C. 具有还原性，可用作制冷剂 D. 具有强氧化性，可用于制硝酸铵 7. 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 8. “价-类二维图”是学习元素及其化合物知识的高效模型，下列有关氮元素部分价类二维图的说法正确的是 A. 物质a和化合成物质称为氮的固定 B. 在一定条件下与反应能直接转化成 C. 物质或分别与水反应均可生成物质 D. 当物质、为同一物质时可用作复合肥 9. 现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法正确的是 A. 三颈烧瓶中会产生红色喷泉 B. 图2中B点时喷泉最剧烈 C. 实验后，可用稀硫酸处理多余的氨气 D. 若X固体为，用替代浓氨水，三颈烧瓶中也可产生喷泉现象 10. 根据下列实验操作和现象得到的结论正确的是 选项 实验操作 实验结论 A 向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，溶液呈蓝色 的氧化性强于 B 向溶液中滴加溶液，溶液褪色 具有氧化性 C 用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯外焰上灼烧，火焰呈黄色 溶液中不存在 D 取样品，加入稀NaOH溶液，试管口放置的湿润的红色石蕊试纸不变色 验证样品中一定不含 A. A B. B C. C D. D 11. 光照条件下，在催化剂表面进行与反应的两种途径如图所示，下列说法正确的是 A. 在人体内能扩张血管，提高免疫力等，因此大气中的对人体无害 B. 氮氧化物随意排放至空气中易形成酸雨 C. 途径②中，发生了还原反应 D. 选择合适的催化剂，可以使与一步化合生成 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. 燃煤电厂锅炉尾气中含有NO，以氨还原法除去，发生的反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在恒压、反应物起始物质的量之比一定的条件下，反应相同时间，NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 的 B. 在Y点所示条件下，使用催化剂A或催化剂B，反应均达平衡 C. 在实际工业操作中，为了能高效节能除去尾气中的NO，应选择催化剂 D. 其他条件相同，使用催化剂时，增大压强能使的转化率从点到达点 二、非选择题 (共4大题 满分61分)。 14. 利用催化氧化反应将转化为是工业上生产硫酸的关键步骤，发生反应：。请回答下列问题： （1）反应过程的能量变化如图所示，则该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。 （2）恒温恒容时，下列措施能使该反应速率增大的是___________(填字母，下同)。 a．增加的浓度 b．选择高效催化剂 c．充入氦气 d．适当降低温度 （3）下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是___________。 a． b．恒温恒容时，混合气体的密度不再随时间变化 c．的物质的量不再变化 d．三者的浓度之比为 （4）某次实验中，在容积为的恒温密闭容器中通入和，反应过程中部分物质的物质的量随反应时间的变化如图所示。 ①时，___________(填“>”“<”或“=”)。 ②用的浓度变化表示内反应的平均速率是___________。 ③反应达到平衡时，的转化率为，则___________。 15. 五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，具有强氧化性。一种以含钒废料(含、、)为原料制备的流程如下图： 已知：都难溶于水和碱，可溶于强酸。 （1）“碱浸”过程适当加热的目的是___________。 （2）“滤液1”中通入过量的会生成白色的沉淀___________(填化学式)。 （3）“烘干灼烧”的目的是___________。 （4）“沉锰”时需将温度控制在左右，温度不能过高的原因为___________。 （5）“煅烧”过程中有生成，实验室检验该气体方法为___________。要在流动空气中煅烧的原因可能是___________。 （6）已知：溶液呈碱性，开始沉淀的。 设计以溶液、溶液为原料，制备的实验方案：___________。(实验中须使用的试剂：溶液、稀、蒸馏水) 16. 以菱镁矿渣（主要成分是，含少量、FeO、CaO、、、MgO等）为原料制备的流程如下： （1）将稀硫酸加入菱镁矿渣充分反应后过滤。 ①为提高“酸浸”效率可以采用的措施是______（写出一种措施即可）。 ②滤渣的主要成分为、______。 （2）加入将氧化为，加入适量MgO调节溶液pH，除去Fe、Al元素。 ①“氧化”时的离子方程式为____________。 ②pH对硫酸镁粗液中杂质元素去除率以及Mg元素损失率的影响如图所示。应调节pH为______。 （3）对除钙后的滤液进行蒸发结晶，过滤得到晶体。硫酸镁溶液在不同温度下蒸发结晶得到的产物的XRD图谱如图所示（XRD图谱用于判断某晶态物质是否存在）。要得到晶体应选择的温度为______。 （4）将24.6 g （摩尔质量为246 g·mol-1）焙烧，剩余固体质量随温度变化曲线如图所示。 ①a→b过程发生反应的化学方程式为__________。 ②e点对应固体成分的化学式为______。 17. 含氮废水氨氮(以、的形式存在)和硝态氮(以、的形式存在)会引起水体富营养化，需经处理后才能排放。 I．某工厂处理氨氮废水的流程如下： （1）过程①的目的是将转化为，并通过鼓入大量热空气将氨气吹出，写出转化为发生反应的离子方程式：______。 （2）过程②加入溶液可将废水中残留的转化为无污染气体，该反应的化学方程式为______。 （3）将一定量的氨氮废水与不同量的混合，测得溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量)去除率与投入量(用表示)的关系如图所示。 当时，水体中总氮去除率下降，可能的原因是______。 （4）图中含余氯废水中含有，则可选用______(填序号)溶液达到去除余氯的目的。 a． b． c． II．有氧条件下，催化还原是主要的烟气脱硝技术。在以为主的催化剂上可能发生的反应过程如图。 （5）写出总反应的化学方程式：______。 III．铝系金属复合材料能有效还原去除水体中的硝酸盐污染。铝粉表面复合金属的组分和含量，会影响硝酸盐的去除效果。在相同实验条件下，分别使用纯铝粉和负载量为3%、4%、5%的Al/Cu二元金属复合材料对硝酸盐的去除效果进行实验。 （6）实验结果发现，用二元金属复合材料去除水体中硝酸盐的效果明显优于铝粉，可能的原因是______。 （7）实验结果发现，二元金属复合材料中负载量过高不利于硝酸盐的去除，可能的原因是______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第二学期期中学业水平质量监测 化学试题 (考试时间75分钟，满分100分) 一、单选题(每小题3分，满分39分)。 1. 化学与人类生产、生活密切相关，下列说法错误的是 A. 北京冬季奥运会速滑馆的曲面幕墙使用的超白钢化中空玻璃，其制备原料是氧化钠、氧化钙和石英砂 B. 光导纤维由高纯二氧化硅制成，能有效提高通信效率 C. 葡萄酒中通常含有微量SO2，既可以杀菌又可以防止营养成分被氧化 D. 曹植诗句“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，这里的能量变化主要是化学能转化为热能 【答案】A 【解析】 【详解】A．玻璃的生产原料为纯碱、石灰石和石英砂，而不是氧化钠、氧化钙和石英砂，A错误； B．光导纤维具有导光性，能有效提高通信效率，它是由高纯二氧化硅制成，B正确； C．SO2能杀死葡萄酒中细菌，并能防止葡萄酒中的色素被氧化，所以葡萄酒中通常含有微量SO2，既可以杀菌又可以防止营养成分被氧化，C正确； D．煮豆燃豆萁，是燃烧大豆秸秆产生热量，则能量变化主要是化学能转化为热能，D正确； 故选A。 2. 液氨与钠发生反应：下列说法不正确的是 A. H与D互为同位素 B. 中N元素的化合价为-3 C. NH3的球棍模型 D. 的电子式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．是氢元素的两种不同核素，互为同位素，A正确； B．中元素的化合价为价，元素的化合价为价，可知元素的化合价为，B正确； C．中原子形成3个N-H键，其球棍模型为，C正确； D．中原子形成3个N-H键，形成共价化合物，且含有一对孤电子对，其电子式为，D错误； 故选D。  3. 已知化学反应的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是 A. 该反应为放热反应 B. 该反应中反应物的键能之和大于生成物的键能之和 C. 和反应生成2molAB吸收的热量为 D. 断裂和化学键需要放出akJ的能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图示可知，生成物的总能量比反应物的总能量高，该反应为吸热反应，A错误； B．根据图示可知，该反应的正反应为吸热反应，故反应物的键能之和大于生成物的键能之和 ，B正确； C．物质状态会影响反应的能量变化，图示表示的是1mol A2(g)和1mol B2(g)反应生成2mol AB(g)吸收的热量为(a-b)kJ，C错误； D．断裂化学键吸收能量，根据图示可知断裂1mol A－A和1mol B－B键，吸收akJ能量，D错误； 故选B。 阅读材料，ⅤA族元素及其化合物应用广泛。催化氧化生成，继续被氧化为，将通入水中制取。工业上用白磷()与反应生成和一种盐，该盐可与反应制备一元弱酸。雌黄()和在盐酸中反应转化为雄黄()和(沸点114℃)并放出气体。是一种重要的精细化工原料，易溶于水，沸点较低，具有强还原性，其制备原理为。回答问题。 4. 下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 A. 用甲装置制备 B. 用乙装置制备氨水 C. 用丙装置制备 D. 用丁装置提纯 5. 下列反应的化学或离子方程式不正确的是 A. 制的离子方程式： B. 白磷与溶液反应： C. 与足量的溶液反应的离子方程式： D. 雌黄制备雄黄的方程式： 6. 下列氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A. 具有强还原性，可用于火箭推进剂燃料 B. 难溶于水，可用作瓜果保护气 C 具有还原性，可用作制冷剂 D. 具有强氧化性，可用于制硝酸铵 【答案】4. C 5. C 6. A 【解析】 【4题详解】 A．Ca(OH)2与NH4Cl混合加热发生反应产生CaCl2、NH3、H2O，固体混合物加入时为防止水回流使试管炸裂，制取装置的试管口要向下倾斜，A正确； B．NH3极易溶于水，为防止NH3溶于水导致导气管中气体压强减小而引起倒吸，在导气管末端安装了一个球形干燥管，因此可以用乙装置制备氨水，B正确； C．氨气可被次氯酸钠氧化为N2H4·H2O，NaClO过量，可氧化生成的N2H4·H2O，应将NaClO注入氨水中，C错误； D．N2H4·H2O沸点较低，蒸馏时温度计测定馏分的温度、冷凝管中冷水下进上出，图中装置合理，D正确； 故选C； 【5题详解】 A．溶于水生成、NO，离子方程式为：，故A正确； B．白磷与溶液反应生成、，离子方程式为，故B正确； C．为一元酸，与足量的溶液反应的离子方程式：，故C错误； D．雌黄（As2S3）和SnCl2、HCl制备雄黄（As4S4）的方程式为：，故D正确； 故选C； 【6题详解】 A．具有强还原性，可与H2O2、N2O4等氧化剂剧烈反应，放出大量热，产生大量气体，可用于火箭推进剂燃料，A正确； B．N2可用作瓜果保护气是由于其化学性质稳定，不容易参加化学反应，与其难溶于水的性质无关，因此不具有对应关系，B错误； C．NH3可用作制冷剂是由于其沸点低，液氨气化时会从周围环境中吸收大量热量，导致环境温度降低，而与其具有还原性无关，因此不具有对应关系，C错误； D．HNO3具有酸性，能够与氨气反应产生硝酸铵，因此硝酸可用于制硝酸铵，这与其是否具有强氧化性无关，因此不具有对应关系，D错误； 故选A。 7. 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．H2参与电极A为负极，电解质没有OH-，负极反应为，故D正确； 故选：D。 8. “价-类二维图”是学习元素及其化合物知识的高效模型，下列有关氮元素部分价类二维图的说法正确的是 A. 物质a和化合成物质称为氮的固定 B. 在一定条件下与反应能直接转化成 C. 物质或分别与水反应均可生成物质 D. 当物质、为同一物质时可用作复合肥 【答案】C 【解析】 【分析】根据“价-类二维图”可知，a为NH3，b为NO2，c为N2O5，d为HNO3，e为硝酸盐，f为铵盐。 【详解】A．氮的固定为氮气形成氮的化合物，与生成不属于氮的固定，A不正确； B．在一定条件下与反应能转化成，不能直接转化成，B不正确； C．物质为与水反应能生成为与水反应生成，故均可生成物质，C正确； D．当物质、为同一物质时为，可用作氮肥，但不属于复合肥，复合肥是含三种元素中的至少两种元素的物质，D不正确； 故选C。 9. 现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法正确的是 A. 三颈烧瓶中会产生红色喷泉 B. 图2中B点时喷泉最剧烈 C. 实验后，可用稀硫酸处理多余的氨气 D. 若X固体为，用替代浓氨水，三颈烧瓶中也可产生喷泉现象 【答案】C 【解析】 【分析】左侧烧瓶中逸出氨气，氨气极易溶于水，使三颈烧瓶内压强急剧减小，且氨气和水反应生成一水合氨，一水合氨电离出氢氧根离子而导致氨水溶液呈碱性，石蕊试液遇碱变蓝色，故三颈烧瓶中会产生蓝色喷泉； 【详解】A．由分析可知，三颈烧瓶中会产生蓝色喷泉，A错误； B．三颈烧瓶内气体压强与外界大气压的压强之差越大，其喷泉越剧烈，C点时三颈烧瓶内气体压强最小，所以大气压和C点压强差最大，喷泉最剧烈，B错误； C．稀硫酸可以与氨气反应生成硫酸铵，实验后，可用稀硫酸处理多余的氨气，C正确； D．若X固体为，用替代浓氨水，则装置生成氧气，三颈烧瓶中压强增大，不会产生喷泉现象，D错误； 故选C。 10. 根据下列实验操作和现象得到的结论正确的是 选项 实验操作 实验结论 A 向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，溶液呈蓝色 的氧化性强于 B 向溶液中滴加溶液，溶液褪色 具有氧化性 C 用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯外焰上灼烧，火焰呈黄色 溶液中不存在 D 取样品，加入稀NaOH溶液，试管口放置的湿润的红色石蕊试纸不变色 验证样品中一定不含 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水，溶液变蓝色，Br2将碘离子氧化成了碘单质，说明溴单质的氧化性强于碘，A项正确； B．向0.1mol/L的过氧化氢溶液中滴加0.1mol/L的高锰酸钾溶液，溶液褪色是因为高锰酸钾被H2O2还原生成了锰离子，说明H2O2具有还原性，无法体现其氧化性，B项错误； C．观察K+的焰色试验，需要透过蓝色钴玻璃观察，选项中缺少这步骤，无法判断是否存在钾离子，C项错误； D．检验溶液中是否含有铵根离子，加入NaOH溶液后还需要加热，选项中缺少加热这一步，可能生成了一水合氨，因为温度较低没有分解生成氨气，D项错误； 答案选A。 11. 光照条件下，在催化剂表面进行与反应的两种途径如图所示，下列说法正确的是 A. 在人体内能扩张血管，提高免疫力等，因此大气中的对人体无害 B. 氮氧化物随意排放至空气中易形成酸雨 C. 途径②中，发生了还原反应 D. 选择合适的催化剂，可以使与一步化合生成 【答案】B 【解析】 【详解】A．NO会影响人体中血红蛋白结合氧气，对人体有毒，故A错误； B．氮氧化物随意排放到空气中，降雨时会生成硝酸，形成酸雨，故B正确； C．途径②中，氮氮键断裂与O原子结合逐步形成NO分子，N元素的化合价升高，N2发生氧化反应，故C错误； D．由两种反应途径可知，N2与O2反应生成NO，NO再与O2生成NO2，故D错误； 答案选B。 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. 燃煤电厂锅炉尾气中含有的NO，以氨还原法除去，发生的反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在恒压、反应物起始物质的量之比一定的条件下，反应相同时间，NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 的 B. 在Y点所示条件下，使用催化剂A或催化剂B，反应均达平衡 C. 在实际工业操作中，为了能高效节能除去尾气中的NO，应选择催化剂 D. 其他条件相同，使用催化剂时，增大压强能使的转化率从点到达点 【答案】D 【解析】 【详解】A．为反应Ⅱ的逆向反应，反应Ⅱ为放热反应，所以该反应为吸热反应，，A错误； B．根据图示可知：在使用催化剂B时，反应未达到平衡状态，B错误； C．由图示可知：在温度比较低条件下催化剂A的催化活性更强，所以高效节能除去尾气中的NO，应选择催化剂A，C错误； D．点未达平衡，其他条件相同，使用催化剂时，增大压强能加快反应速率，使的转化率从点到达Y点，D正确； 故选D。 二、非选择题 (共4大题 满分61分)。 14. 利用催化氧化反应将转化为是工业上生产硫酸的关键步骤，发生反应：。请回答下列问题： （1）反应过程的能量变化如图所示，则该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。 （2）恒温恒容时，下列措施能使该反应速率增大的是___________(填字母，下同)。 a．增加的浓度 b．选择高效催化剂 c．充入氦气 d．适当降低温度 （3）下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是___________。 a． b．恒温恒容时，混合气体的密度不再随时间变化 c．的物质的量不再变化 d．三者的浓度之比为 （4）某次实验中，在容积为的恒温密闭容器中通入和，反应过程中部分物质的物质的量随反应时间的变化如图所示。 ①时，___________(填“>”“<”或“=”)。 ②用浓度变化表示内反应的平均速率是___________。 ③反应达到平衡时，的转化率为，则___________。 【答案】（1）放热 （2）ab （3）ac （4） ①. > ②. 0.8 ③. 8 【解析】 【小问1详解】 根据反应过程的能量变化如图可知：反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应为放热反应； 【小问2详解】 根据2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH<0和影响化学反应速率的因素可知： a．恒温恒容时，增加O2的浓度可以加快化学反应速率，故a符合题意； b．催化剂能加快化学反应速率，故b符合题意； c．恒温恒容充入氦气对反应物和生成物的浓度无影响，所以不会加快化学反应速率，故c不符合题意； d．适当降低温度会降低化学反应速率，故d不符合题意； 故选ab； 【小问3详解】 a．根据2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)可知：2v正(O2)= v逆(SO2)说明正逆反应速率相等，能够说明反应达到化学平衡状态，故a符合题意； b．根据2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)可知：混合气体的总质量是不变的，恒温恒容时，混合气体的密度是恒定不变的，所以恒温恒容时，混合气体的密度不再随时间变化不能说明反应达到化学平衡状态，故b不符合题意； c．SO3的物质的量不再变化，说明反应达到化学平衡状态，故c符合题意； d．SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2∶1∶2不能得出正逆反应速率相等，不能说明反应达到化学平衡状态，故d不符合题意； 故选ac； 【小问4详解】 ①时，反应正在正向进行，故>； ②用SO3的浓度变化表示0-5min内反应的平均速率是； ③由图中可以读出平衡时二氧化硫减少8mol，化学反应中各组分物质的量变化之比等于对应化学计量数之比，因此氧气减少4mol，而转化率为50%，则氧气的起始量amol=8mol。 15. 五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，具有强氧化性。一种以含钒废料(含、、)为原料制备的流程如下图： 已知：都难溶于水和碱，可溶于强酸。 （1）“碱浸”过程适当加热的目的是___________。 （2）“滤液1”中通入过量的会生成白色的沉淀___________(填化学式)。 （3）“烘干灼烧”的目的是___________。 （4）“沉锰”时需将温度控制在左右，温度不能过高的原因为___________。 （5）“煅烧”过程中有生成，实验室检验该气体的方法为___________。要在流动空气中煅烧的原因可能是___________。 （6）已知：溶液呈碱性，开始沉淀的。 设计以溶液、溶液为原料，制备的实验方案：___________。(实验中须使用的试剂：溶液、稀、蒸馏水) 【答案】（1）提高碱浸速率 （2）Al(OH)3 （3）将V2O3氧化为V2O5 （4）温度过高，NH4HCO3分解 （5） ①. 用湿润的红色石蕊试纸检验，如石蕊试纸变蓝则有生成（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近，看到有白烟则证明有氨气生成） ②. 利用空气流及时赶出，以防还原 （6）边搅拌边缓慢向溶液中滴加溶液，控制pH不大于7.8，静置后过滤，生成的用蒸馏水洗涤2～3次，若用盐酸酸化的BaCl2溶液检验不出，则说明已洗涤干净 【解析】 【分析】向含钒废料中加入过量的氢氧化钠溶液进行碱浸，氧化铝与氢氧化钠溶液反应，氧化锰和三氧化二钒不溶于氢氧化钠溶液；过滤得到含有氢氧化钠、四羟基铝酸钠的滤液1和含有氧化锰和三氧化二钒的滤渣；烘干灼烧滤渣，三氧化二钒被空气中氧气氧化生成五氧化二钒；向烘干后的滤渣中加入硫酸溶液，氧化锰和五氧化二钒与硫酸反应生成硫酸锰和偏钒酸；向溶解后的溶液中加入碳酸氢铵溶液，硫酸锰与碳酸氢铵溶液反应生成碳酸锰沉淀，过滤得到含有偏钒酸的滤液，向滤液中加入过量硫酸铵溶液，浓缩结晶、过滤洗涤、干燥得到NH4VO3晶体，煅烧NH4VO3晶体得到五氧化二钒。 【小问1详解】 “碱浸”过程适当加热可提高碱浸速率。 【小问2详解】 由分析可知，滤液1中含有过量的NaOH、四羟基铝酸钠，通入过量的与四羟基铝酸钠生成白色沉淀Al(OH)3。 【小问3详解】 由题意可知，烘干灼烧滤渣的目的是使三氧化二钒被空气中氧气氧化生成五氧化二钒。 【小问4详解】 如果温度过高，碳酸氢铵受热会分解，会导致原料利用率低，则沉锰时需将温度控制在70℃左右。 【小问5详解】 是碱性气体，可以用湿润的红色石蕊试纸检验，如石蕊试纸变蓝则有生成，或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近，看到有白烟则证明有氨气生成；要在流动空气中煅烧，若不流通，由于具有强氧化性，会与具有还原性的反应，从而影响产物的纯度及产率。 【小问6详解】 以溶液、溶液为原料制备，若pH大于7.8，则会生成Mn(OH)2沉淀，故需要控制pH不大于7.8，因此制备的实验方案为：边搅拌边缓慢向溶液中滴加溶液，控制pH不大于7.8，静置后过滤，生成的用蒸馏水洗涤2～3次，因表面会附着有，若用盐酸酸化的BaCl2溶液检验不出，则说明已洗涤干净。 16. 以菱镁矿渣（主要成分是，含少量、FeO、CaO、、、MgO等）为原料制备的流程如下： （1）将稀硫酸加入菱镁矿渣充分反应后过滤。 ①为提高“酸浸”效率可以采用的措施是______（写出一种措施即可）。 ②滤渣的主要成分为、______。 （2）加入将氧化为，加入适量MgO调节溶液pH，除去Fe、Al元素。 ①“氧化”时的离子方程式为____________。 ②pH对硫酸镁粗液中杂质元素去除率以及Mg元素损失率的影响如图所示。应调节pH为______。 （3）对除钙后的滤液进行蒸发结晶，过滤得到晶体。硫酸镁溶液在不同温度下蒸发结晶得到的产物的XRD图谱如图所示（XRD图谱用于判断某晶态物质是否存在）。要得到晶体应选择的温度为______。 （4）将24.6 g （摩尔质量为246 g·mol-1）焙烧，剩余固体质量随温度变化曲线如图所示。 ①a→b过程发生反应的化学方程式为__________。 ②e点对应固体成分的化学式为______。 【答案】（1） ①. 粉碎菱镁矿渣或适当升高温度 ②. （2） ①. ②. 6 （3）30 ℃ （4） ①. ②. MgO 【解析】 【分析】菱镁矿渣中加入稀硫酸进行酸浸，、MgO转化为硫酸镁，转化为硫酸铁，FeO转化为硫酸亚铁，CaO转化为硫酸钙(微溶物)，转化为硫酸铝，不溶于硫酸，过滤得滤渣的主要成分为、CaSO4，加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，再加入MgO调溶液pH、煮沸，将Fe3+、Al3+分别转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去，再进行除钙操作得到CaSO4⋅2H2O，最后溶液通过结晶得到MgSO4⋅7H2O，据此解答。 【小问1详解】 ①粉碎菱镁矿渣，增大接触面积，或适当升高温度均可提高“酸浸”效率，则为提高“酸浸”效率可以采用的措施是粉碎菱镁矿渣或适当升高温度； ②根据分析可知，滤渣的主要成分为、CaSO4； 【小问2详解】 ①“氧化”时Fe2+被H2O2氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：； ②由图可知，pH=6时，Fe、Al元素的去除率很高，且Mg元素的损失率较低，则应调节pH为6； 【小问3详解】 根据XRD图谱可知，30 ℃时MgSO4⋅7H2O的衍射峰强度较高，而50 ℃、80 ℃时MgSO4⋅6H2O的衍射峰强度高，故要得到晶体应选择的温度为30 ℃； 【小问4详解】 ①a→b过程中，固体质量减少，减少的质量为结晶水的质量，即失去的，而24.6g 的物质的量为0.1mol，含有0.7mol结晶水，则a→b过程失去6分子结晶水生成，即反应的化学方程式为：； ②e点固体质量为4.00 g，其中Mg的质量为，则剩余质量，恰好为O元素的质量，故e点固体成分的化学式为MgO。 17. 含氮废水氨氮(以、的形式存在)和硝态氮(以、的形式存在)会引起水体富营养化，需经处理后才能排放。 I．某工厂处理氨氮废水的流程如下： （1）过程①的目的是将转化为，并通过鼓入大量热空气将氨气吹出，写出转化为发生反应的离子方程式：______。 （2）过程②加入溶液可将废水中残留的转化为无污染气体，该反应的化学方程式为______。 （3）将一定量的氨氮废水与不同量的混合，测得溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量)去除率与投入量(用表示)的关系如图所示。 当时，水体中总氮去除率下降，可能的原因是______。 （4）图中含余氯废水中含有，则可选用______(填序号)溶液达到去除余氯的目的。 a． b． c． II．有氧条件下，催化还原是主要的烟气脱硝技术。在以为主的催化剂上可能发生的反应过程如图。 （5）写出总反应的化学方程式：______。 III．铝系金属复合材料能有效还原去除水体中的硝酸盐污染。铝粉表面复合金属的组分和含量，会影响硝酸盐的去除效果。在相同实验条件下，分别使用纯铝粉和负载量为3%、4%、5%的Al/Cu二元金属复合材料对硝酸盐的去除效果进行实验。 （6）实验结果发现，用二元金属复合材料去除水体中硝酸盐的效果明显优于铝粉，可能的原因是______。 （7）实验结果发现，二元金属复合材料中负载量过高不利于硝酸盐的去除，可能的原因是______。 【答案】（1） （2） （3）有部分氨氮被氧化为等可溶性离子留在废水中 （4）b （5） （6）能催化铝粉去除硝酸盐的反应(或形成原电池，增大铝粉去除硝酸盐的反应速率) （7）过多的原子覆盖于二元金属表面，减少了表面原子数，从而减少与水体中硝酸盐的接触机会，使硝酸盐去除效果减弱 【解析】 【分析】I：含铵根离子的氨水中加氢氧化钠溶液并加热，产生氨气，得到低浓度的氨氮废水，再加NaClO溶液将氨气转化为无毒气体氮气，得到含余氯废水，处理后得到达标废水。 【小问1详解】 过程①的离子方程式：； 【小问2详解】 过程②NaClO将氨气转化无毒物质氮气，化学方程式为：； 【小问3详解】 当时，水体中总氮去除率下降，可能的原因是：有部分氨氮被氧化为等可溶性离子留在废水中； 【小问4详解】 含余氯废水的主要成分是NaClO以及HClO，具有强氧化性，将余氯转化为无毒物质，则X应具有还原性，从四个选项中可以看出，只有Na2SO3具有还原性，故可选b； 【小问5详解】 从图中可以看出，有氧、催化剂作用下，NH3、NO转化为N2等，总反应的化学方程式：； 小问6详解】 用二元金属复合材料去除水体中硝酸盐的效果明显优于铝粉，可能的原因是：能催化铝粉去除硝酸盐的反应(或形成原电池，增大铝粉去除硝酸盐的反应速率)； 【小问7详解】 实验结果发现，二元金属复合材料中负载量过高不利于硝酸盐的去除，可能的原因：过多的原子覆盖于二元金属表面，减少了表面原子数，从而减少与水体中硝酸盐的接触机会，使硝酸盐去除效果减弱。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $