内容正文:
重庆市巴蜀中学教育集团高2027届高一 (下)期末考试
化学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.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,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。
3.考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存。满分100分,考试用时90分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 S-32 Cl-35.5 Ce-140
一、单选题(其中1-10小题, 每题2分, 11-18小题每题3分, 共44分)
1. 下列应用中不涉及氧化还原反应的是
A. 侯氏制碱 B. 燃煤脱硫 C. 人工固氮 D. 海水提溴
【答案】A
【解析】
【详解】A.侯氏制碱通过饱和食盐水和氨气、二氧化碳反应制备碳酸氢钠,再加热碳酸氢钠得到碳酸钠,反应中无元素有化合价变化,不涉及氧化还原反应,A符合题意;
B.燃煤脱硫是将SO2氧化为(如生成CaSO4),硫的化合价升高,涉及氧化还原反应,B不符合题意;
C.人工固氮(如合成氨)中N2的氮元素从0价变为-3价,发生还原反应,涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.海水提溴通过是将Br⁻氧化成Br2,溴元素从-1价升至0价,涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选A。
2. 下列说法不正确的是
A. 冶炼铝时常向氧化铝中添加适量冰晶石作助熔剂
B. 合成氨工业中,将氨气液化分离是为提高氨的产率
C. 干冰升华过程中,其焓变和熵变为:△H>0,△S<0
D. 王水能使一些不溶于硝酸的金属如 Pt、Au 等溶解
【答案】C
【解析】
【详解】A.冰晶石作为助熔剂可降低氧化铝的熔点,减少能耗,A正确;
B.液化分离氨气可减少生成物浓度,促使平衡正向移动以提高产率,B正确;
C.干冰升华是吸热过程(ΔH>0),但固态→气态导致混乱度增大,熵变应为ΔS>0,C错误;
D.王水(浓HCl和HNO3混合)能溶解Pt、Au等金属,D正确;
故选C。
3. 氟气通过碎冰表面,发生反应①F₂+H2O HOF+HF,生成的HOF遇水发生反应②HOF+H2O=HF+H2O2,下列说法正确的是
A. HOF的电子式为H:O:F
B. H2O为非极性分子
C. 反应①中有非极性键的断裂和形成
D. 反应②中H2O2为还原产物
【答案】D
【解析】
【详解】A.HOF中心原子为O,与H、F通过共用电子对形成共价键,电子式为,A错误;
B.H2O空间结构为V书形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,B错误;
C.反应①中F-F非极性键断裂,但没有非极性键的形成,C错误;
D.F的电负性大于O,HOF中氟表现为-1价,O为0价,H为+1价,生成物HF中氟还是-1价,F的化合价没有变化,反应②中氧化剂为HOF,还原剂为H2O,H2O2既是氧化产物也是还原产物,D正确;
故答案为D。
4. 活化能和简单碰撞理论可以解释一些因素对化学反应速率的影响。研究发现,反应 实际上是经过以下两个基元反应完成的:
;
下列分析不正确的是
A.
B. 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞
C. 催化剂能改变反应历程,改变反应的活化能(Ea)及焓变(△H)
D. 断裂2mol HI(g)中的化学键吸收的能量大于断裂1mol H₂(g)和 1mol I₂(g)中的化学键吸收的总能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.总反应ΔH=ΔH1+ΔH2>0,反应ii形成化学键是放热反应(ΔH2<0),因此基元反应i是吸热(ΔH1>0),A正确;
B.反应物的分子必须发生碰撞,才有可能发生有效碰撞,才能发生基元反应,B正确;
C.催化剂改变活化能和反应历程,但焓变(ΔH)由始态和终态决定,催化剂不能改变ΔH,C错误;
D.总反应吸热,说明断裂2mol HI键吸收的能量大于断裂1molH2和1molI2中化学键的总能量,D正确;
故选C。
5. Q、X、Y、Z、W分别为原子序数依次增大短周期主族元素。X、W最外层电子数相同,均为其K层电子数的3倍,Q与Y 同族,Z为金属元素,其原子序数等于Q与Y的原子序数之和。下列说法错误的是
A. Q2X2属于共价化合物 B. 具有还原性
C. 属于强电解质 D. ZX常用于工业上冶炼金属Z
【答案】D
【解析】
【分析】Q、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、W最外层电子数相同,均为其K层电子数的3倍,即X、W最外层电子数为6,则X为O,W为S,Q(原子序数小于8)与Y (原子序数大于8)同族,Z为金属元素(原子序数大于8),其原子序数等于Q与Y的原子序数之和,则可推出Q为1号元素H、Y为11号元素Na,Z为12号元素Mg。综上,Q、X、Y、Z、W依次为H、O、Na、Mg、S。
【详解】A.结合分析知,Q2X2即H2O2,其结构式为H-O-O-H,只含共价键,属于共价化合物,A正确;
B.H2S中硫元素的化合价为-2,H2S易被氧化,具有还原性,B正确;
C.NaHSO3在水中可完全电离为Na+和(虽部分电离,但盐本身完全电离),属于强电解质,C正确;
D.ZX即MgO,MgO熔点很高,工业上常用电解熔融MgCl2冶炼Mg,D错误;
故选D。
6. 巧设实验,方得真知。下列实验设计合理的是
A.高温熔融烧碱
B. 证明非金属性: S>C> Si
C.测定中和热
D.检验SO2的漂白性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.高温下会与石英坩埚反应,所以不能用石英坩埚熔融烧碱,故A不合理;
B.稀硫酸与碳酸钠反应生成,通入硅酸钠溶液生成硅酸沉淀,可证明酸性:>>,根据“最高价含氧酸酸性越强,对应元素非金属性越强”,能证明非金属性S>C>Si,故B合理;
C.该装置为测定中和热的,其中缺少环形玻璃搅拌器,会导致热量测定不准确,故C不合理;
D.铜与浓硫酸反应生成,但通入石蕊溶液,会使溶液变红(与水反应生成亚硫酸显酸性),不能检验漂白性,能漂白品红等,不能漂白石蕊,故D不合理;
故选B。
7. 下列陈述I与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
SiO2可制作光导纤维
SiO2熔点高
B
焦炭在高温下与石英砂反应制粗硅
非金属性: C> Si
C
浓氨水检验氯气管道泄漏
常温下,氨气能与氯气反应产生白烟
D
装有 NO2的密闭烧瓶冷却后颜色变浅
NO2转化为N2O4的反应吸热
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.SiO2制作光导纤维是因为其透光性和高折射率,而非熔点高,陈述I正确但因果关系不成立,A不符合题意;
B.焦炭在高温下与石英砂反应制备粗硅,反应方程式为:,还原剂为C,还原产物为Si,即还原性C>Si,但非金属性是通过比较单质的氧化性进行的,B不符合题意;
C.浓氨水易挥发产生氨气,氨气和氯气在常温下反应生成氮气和氯化铵,即反应时冒白烟,所以可以用浓氨水检验氯气管道是否泄漏,陈述I和Ⅱ均正确且存在因果关系,C符合题意;
D.密闭烧瓶中存在:,二氧化氮为红棕色,四氧化二氮无色,冷却后颜色变浅,说明向生成方向移动,即降低温度平衡正向移动,说明该反应为放热反应,D不符合题意;
故选C。
8. 对比观察下表数据,从中获得的有关结论不正确的是
25℃几种酸的 Ka
不同温度下CH3COOH的Ka
2
-4
0℃
-5
HClO
-8
10℃
-5
HCN
-10
25℃
-5
A. 电离常数Ka与温度有关,但Ka随温度的变化不大
B. 根据25℃下的电离常数,可判断酸性
C. 推测常温下可发生反应: NaClO+HCN=NaCN+HClO
D. 常温下, 0.1mol/L 的HCN 溶液中(
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据表格中CH3COOH在不同温度下的Ka值变化,温度升高时Ka略有增大,但变化幅度较小,说明电离常数Ka与温度有关,但Ka随温度的变化不大,A正确;
B.相同温度下,电离常数越大酸性越强,根据25℃的Ka值,酸性大小:HNO2>CH3COOH>HClO>HCN,B正确;
C.常温下,HClO的Ka(4.0×10⁻⁸)大于HCN的Ka(6.2×10⁻¹⁰),说明HClO酸性强于HCN,根据“强酸制弱酸”规律,HCN无法与NaClO反应生成HClO,故该反应不能发生,C错误;
D.0.1mol/L HCN溶液中,c(H⁺)=,D正确;
故选C。
9. 硫酸是重要的化工原料。工业上以黄铁矿 为原料制备硫酸流程如图所示:
下列有关说法错误的是
A. 步骤I前需将黄铁矿粉碎,目的是增大接触面积,加快反应速率
B. 反应II选择 是为了提高: 的转化率
C. 焦硫酸 或 ,推测其具有吸水性、腐蚀性和强氧化性
D. 将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
【答案】B
【解析】
【分析】黄铁矿粉碎,通入空气煅烧反应生成氧化铁和二氧化硫,4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,二氧化硫在催化剂作用下加热,发生反应:2SO2+O22SO3,三氧化硫被98.3%的浓硫酸吸收生成焦硫酸。
【详解】A.将黄铁矿粉碎,可增大固体表面积,使固体充分反应,且加快反应速率,提高原料利用率,故A正确;
B.反应II发生反应:2SO2+O22SO3,该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,不利于提高二氧化硫的转化率,工业生产中反应温度控制在主要是此温度下催化剂活性最高且反应速率快,故B错误;
C.焦硫酸 或 ,从组成上分析,焦硫酸由等物质的量的三氧化硫和硫酸化合而成,浓硫酸具有吸水性、腐蚀性和强氧化性,因此推测焦硫酸也具有吸水性、腐蚀性和强氧化性,故C正确;
D.将黄铁矿换成硫黄,则不再产生氧化铁,可以减少废渣的产生,故D正确。
答案选B。
10. 下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
浓盐酸与高锰酸钾制
2+
B
稀硫酸与硫化亚铁制
2+
C
氯化铁催化双氧水分解制O2
22
D
稀硝酸与铜片制NO
2+
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓盐酸与高锰酸钾反应生成:,产物中就含有、、、,这些离子在酸性环境中能稳定共存,无后续反应干扰,A正确;
B.稀硫酸与硫化亚铁反应生成,在溶液中与在强酸性条件下还会继续结合生成气体,无法大量存在,B错误;
C.催化双氧水分解生成,作为催化剂未消耗,所以在的存在作用下会继续催化分解,无法大量存在,C错误;
D.稀硝酸与铜反应生成NO,但NO难溶于水,所以在溶液中是无法大量存在NO的,D错误;
故答案为:A。
11. 在一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示。
下列说法不正确的是
A. a、b、c三点对应的溶液中, c(H⁺)最大的是b
B. 向b点对应的溶液中加少量固体(温度变化忽略不计),可使体系中 增大
C. 在b→c过程中, 减小
D. a、b、c三点溶液用1mol/LNaOH溶液中和, 消耗NaOH 溶液体积的大小关系为a=b=c
【答案】C
【解析】
【详解】A.醋酸溶液导电能力强弱与溶液中c(H+)和c(CH3COO-)正相关,b点导电能力最强,则b点c(H⁺)最大,A项正确;
B.醋酸溶液中存在,向溶液中加入固体,H+被消耗,c(H⁺)减小,平衡正向移动,增大,B项正确;
C.在b→c过程中,c(H⁺)减小,电离平衡常数为定值, 则=,c(H⁺)减小,增大,C项错误;
D.由稀释定律可知,醋酸溶液加水稀释时,溶液中醋酸的物质的量不变,中和能力不变,所以a、b、c三点溶液用等浓度的氢氧化钠溶液中和时,消耗氢氧化钠溶液的体积相同,D项正确;
答案选C。
12. W为中学常见的非金属单质,其与X、Y两种酸的浓溶液反应生成A、B、C、D四种氧化物的关系如图所示(反应条件略):
已知常温下,A为红棕色气体,B为温室气体,Y的浓溶液露置在空气中质量增加、浓度降低。
下列有关说法不正确的是
A. 实验室中可用 NaOH碱液吸收 A 气体
B. 工业上,D可漂白纸浆、毛和丝等
C. 常温下,可用铁或铝制容器来盛装X或Y的浓溶液
D. 反应①、②中X、Y均体现了酸性和强氧化性
【答案】D
【解析】
【分析】常温下,A为红棕色气体,说明A为NO2;B为温室气体,说明B为CO2;Y的浓溶液露置在空气中质量增加、浓度降低,说明Y是浓硫酸,因为其吸水性,可以吸收空气中的水蒸气,从而自身浓度降低但质量增加;W为中学常见的非金属单质,X、Y均为酸的浓溶液,根据W和X反应产生A、B和C,可知W为C单质,X为浓硝酸,两者反应产生NO2、CO2、H2O,因此C为H2O;W和Y反应产生B、C和D,C单质与浓硫酸反应产生CO2、H2O、SO2,因此D为SO2;综上可知,A、B、C、D分别为NO2、CO2、H2O、SO2,W为C,X为HNO3,Y为H2SO4,据此作答。
【详解】A.实验室中可用 NaOH碱液吸收NO2气体,反应产生硝酸钠、亚硝酸钠和水,故A正确;
B.二氧化硫具有漂白性,在工业上,SO2可漂白纸浆、毛和丝等,故B正确;
C.常温下,铁、铝遇到浓硫酸、浓硝酸发生钝化,因此可用铁或铝制容器来盛装HNO3或H2SO4的浓溶液,故C正确;
D.反应①、②分别为:、,由方程式可知,HNO3、H2SO4均只体现了强氧化性,没有体现酸性,故D错误;
答案选D。
13. 温度T℃下,向1L 真空刚性容器中加入 1mol PCl5,反应 达到平衡时, 下列说法不正确的是
A. 达平衡后,PCl5和PCl3的浓度保持不变
B. 再充入1mol Ar,平衡不发生移动
C 再充入 1mol PCl5, 平衡时
D. 再充入 1mol PCl5和 1mol PCl3, 此时
【答案】D
【解析】
【分析】容器体积为1L,初始时的物质的量为1mol,达到平衡时 ,则生成的的物质的量为0.3mol,列三段式:,平衡常数,据此分析解答。
【详解】A.达到平衡后,各组成成分的浓度恒定不变,A正确;
B.在体积恒定容器中通入不参加反应的稀有气体,平衡不移动,B正确;
C.在平衡后的容器中继续再充入,假设新平衡状态与原平衡状态一样没有发生改变,因为的量增大了一倍,则达到新平衡时应该等于,但整个反应为气体体积增大的反应,随反应的进行体系压强增大,平衡会向左移动,则实际达到新平衡后是小于的,C正确;
D.在平衡后的容器中再充入和,此时的浓度熵为,平衡会向逆反应方向移动,则 ,D错误;
故答案为:D。
14. 下列依据相关数据作出的推断中,不正确的是
A. 依据金属与水或酸置换氢气的难易程度,可推断元素金属性的强弱
B. 依据相同温度下 VIIA 卤素单质(X2)与H2反应平衡常数K的大小,可判断反应的剧烈程度
C. 依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较,可推断反应进行的方向
D. 依据一元弱酸的Ka,可推断它们同温度、同浓度稀溶液的导电能力大小
【答案】B
【解析】
【详解】A.金属与水或酸置换氢气的难易程度直接反映金属失电子能力的强弱,是判断金属性强弱的有效依据,A正确;
B.平衡常数K仅表示反应进行的限度,与反应的剧烈程度(速率)无关,后者由活化能和反应条件决定,B错误;
C.通过比较Q与K可判断反应方向(Q<K时正向进行,Q>K时逆向进行),C正确;
D.弱酸的Ka越大,解离程度越高,同浓度下离子浓度越大,导电能力越强,D正确;
故选B。
15. 以 和NH₃为原料合成尿素[ 的反应原理如下: 。在一体积可变的密闭容器中充入 和2xmol NH3, 发生上述反应, 平衡转化率随温度、压强变化如图所示。
下列说法错误的是
A. 已知该反应的正反应活化能 为92.02 kJ/ mol, 则逆反应的活化能 Ea(逆)为 179 kJ/ mol
B. 上图中 X代表压强
C. 在a、b、c三点中,平衡常数由大到小排序为
D. 在a、b、c三点中,正反应速率由大到小排序为
【答案】D
【解析】
【分析】该反应放热,当温度逐渐升高时,平衡逆向移动,则氨气平衡转化率降低,同时该反应是一个正向气体体积减小的反应,当其它条件相同时,增大压强能使平衡正向移动,提高氨气的平衡转化率,结合图可知X代表压强,Y代表温度,且Y1<Y2,据此分析作答。
【详解】A.该反应的,则,解得Ea(逆)=179 kJ/ mol,A项正确;
B.根据分析可知,X代表压强,B项正确;
C.由分析可知,Y代表温度,且Y1<Y2,平衡常数只受温度影响,a、c温度相等,则,Y1时氨气的转化率更高,则平衡常数增大,可知a、b、c三点中,平衡常数由大到小排序为 ,C项正确;
D.结合分析,a、b两点压强相等,温度:a>b,温度越高,反应速率越高,则,a、c两点温度相等,压强:c>a,压强越高,反应速率越高,则,在a、b、c三点中,正反应速率由大到小排序为 ,D项错误;
答案选D。
16. 某课外小组的同学利用如图装置测定空气中SO2的含量。
下列说法不正确的是
A. 大气中的 主要来源于煤、石油和某些金属矿物的燃烧或冶炼
B. 多孔玻璃球泡起到增大气体与溶液的接触面积的作用
C. 吸收装置中发生反应的离子方程式为
D. 若空气流速为a L/min ,经过 b min 溶液恰好褪色,假定样品中的 可被溶液充分吸收,则该空气样品中 的含量是
【答案】D
【解析】
【详解】A.煤、石油和某些金属矿物燃烧或冶炼时会产生SO2,是大气中SO2的主要来源,A正确;
B.多孔玻璃球泡能增大气体与溶液的接触面积,使反应更充分,B正确;
C.由题可知吸收装置中发生反应的离子方程式为 ,C正确;
D.由题可知n(KMnO4)=0.2L×0.1mol/L=0.02mol,根据离子方程式可知n(SO2)=n(KMnO4)=0.05mol,则m(SO2)=0.05mol×64g/mol=3.2g,空气体积=aL/min×bmin=abL,则该空气样品中SO2的含量=,D错误;
故选D。
17. 恒温恒压密闭容器中,t=0时加入A(g),A(g)能同时生成M(g)和N(g),两个反应皆为可逆反应。反应体系中各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率v=kx,k为反应速率常数)。
下列说法错误的是
A. 该温度下,反应M(g)⇌N(g)的平衡常数
B. 0~t1时间段,生成M和N的平均反应速率相等
C. 该条件下,体系达到平衡后,xA,平衡>
D. 若加入催化剂,k1增大,k2不变,则x1增大、XM,平衡保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.由反应关系及v=kx,可得①的,②,②-①得到,则K=,A正确;
B.由图可知,0~t1时间段,生成M和N的物质的量相同,由此可知,生成M和N的平均反应速率相等,B正确;
C.若xA,平衡=,因M、N均由A生成,则xN,平衡+xM,平衡=,结合图像xN,平衡>xM,平衡>xA,平衡,则实际xA,平衡<,C错误;
D.若加入催化剂,k1增大,k2不变,更有利于生成M,则x1变大,但催化剂不影响平衡移动,xM,平衡不变,D正确;
故选C。
18. 和催化合成甲醇(CH3OH)是实现“碳中和”的有效途径之一。反应体系中涉及以下两个反应:
将和充入体积为2L的密闭容器中,只发生反应i和ii.在190~250℃、8MPa下,以(作催化剂,研究反应相同时间在不同催化剂的作用下,(转化率、选择性、收率与温度的关系如图a、图b;下,在某催化剂作用下探究的平衡转化率及(的选择性随温度变化的关系如图c。已知:选择性=(生成目标产物所消耗的反应物的物质的量÷参与反应的反应物的物质的量)×100%。
下列说法错误的是
A. 反应i的△H1<0
B. 容器中气体压强保持不变时,可以判断体系已达到平衡状态
C. 随着反应温度的升高,反应ii平衡正向移动程度小于反应i平衡逆向移动程度。故平衡转化率增大
D. 312℃时,若起始压强为1.27×106kPa,平衡时的压强为则反应ii的为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
【答案】C
【解析】
【详解】A.图a、图c中甲醇的选择性随着温度的升高而减小,说明反应i温度升高,平衡逆向进行,反应i正反应为放热反应,△H1<0,A正确;
B.反应i为气体分子总数变化的反应,反应ii为气体分子总数不变的反应,整个容器中温度体积一定时,气体的总物质的量是个变化的量,压强也是一个变化的量,当压强不变时反应处于平衡状态,B正确;
C.图c中温度升高,二氧化碳的平衡转化率增大,甲醇的选择性减小看,说明温度升高,反应ii进行的程度大于反应i进行的程度,即反应ii平衡正向移动程度大于反应i平衡逆向移动程度,C错误;
D.图c中312℃时,二氧化碳的平衡转化率为12.5%,甲醇的选择性为80%,已知二氧化碳起始量为1mol,两个反应消耗二氧化碳,反应i甲醇的选择性80%,反应i消耗二氧化碳,消耗氢气0.3mol,生成水0.1mol;反应ii消耗二氧化碳,消耗氢气0.025mol,生成一氧化碳为0.025mol,生成水0.025mol;平衡时二氧化碳为1-0.125=0.875mol,氢气为3-0.3-0.025=2.675mol,一氧化碳为0.025mol,水为0.1+0.025=0.125mol;,D正确;
故答案为:C。
二、非选择题 (共4 个小题,共56 分)
19. 食品添加剂可以改善食品的色香、味等品质,丰富了营养和舌尖上的美味。请回答下列问题:
I.磷酸氢钙CaHPO4是一种常用的营养强化剂和膨松剂,可以用于糕点、代乳品、婴幼儿配方食品等。
(1)Ca的原子结构示意图为___________,中子数为10的O,其核素符号为___________。
(2)下列说法中不正确的是___________(填字母标号)。
A.碱性:
B.酸性:
C.还原性:
Ⅱ.前四周期主族元素A、B、C、D、E、F、G都可能存在于某些食品添加剂中,且它们的原子序数依次增大。其中A、B、C、D、E、F为短周期元素。A的一种核素原子核内没有中子,B是地壳中含量最多的元素,C元素的原子在同周期主族元素中原子半径最大,D元素原子的最外层电子数与电子层数相等,B、E、G元素的原子最外层电子数相同。请回答下列问题:
(3)F元素在元素周期表中位置为___________。
(4)由B、C两种元素按照原子个数1:1形成的化合物的电子式为___________。
(5)C最高价氧化物的水化物与D的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为___________。
(6)Br与G是形成了一种重要的电子元件材料,其分子的空间结构如图所示。
Br与G原子半径大小较大的为___________(填元素符号),该物质中G的化合价为___________。
(7)G为人和动物体内必需的微量元素,医疗上可用(片防治缺G引起的疾病。工业上可以由(和制备写出反应的化学方程式___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2)A (3)第三周期第VIIA 族
(4) (5)
(6) ①. Se ②. +1
(7)
【解析】
【分析】短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,其中A的一种核素原子核内没有中子,则A为H元素,B是地壳中含量最多的元素,则B为O元素,C元素的原子在同周期主族元素中原子半径最大,则C处于IA族,原子序数大于氧,故C为Na, D元素原子的最外层电子数与电子层数相等,推知D为Al;B(氧)、E、G元素的原子最外层电子数相同,且为前四周期元素,可知G为第四周期VIA元素,E为S,G为Se; F为短周期原子序数最大的主族元素,故F为Cl。
【小问1详解】
Ca是20号元素,故Ca的结构示意图为:;O质子数为8,中子数为10的O,其核素符号为,故答案为:;;
【小问2详解】
A.同一周期从左到右元素的金属性减弱,元素的金属性:K>Ca,金属性越强,对应的最高价氧化物水化物的碱性越强,碱性:,A错误;
B.同一周期从左到右元素的非金属性增强,故元素的非金属性:P > Si,元素非金属性越强,对应的最高价氧化物水化物的酸性越强,酸性:,B正确;
C.非金属单质的氧化性越强阴离子还原性越弱。非金属性:,单质的氧化性,阴离子还原性,C正确;
故答案为:A;
【小问3详解】
F为Cl,原子核外17个电子,位于元素周期表的第三周期第VIIA 族,故答案为:第三周期第VIIA 族;
【小问4详解】
B为O元素, C为Na元素,按照原子个数1:1形成的化合物为过氧化钠,电子式为:,故答案为:;
【小问5详解】
C为Na元素,D为Al元素,C的最高价氧化物的水化物与D的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为,故答案为:;
【小问6详解】
G为Se;同一周期从左到右原子的半径逐渐减小,原子半径:Se>Br;根据分子空间结构示意图可知该分子中Se与Br均已单键的形成成键,吸引电子的能力:Se<Br,该化合物中Se为+1价, Br为-1价,故答案为:Se;+1;
【小问7详解】
。工业上可以由(和制备,对应的化学方程式为:,故答案为:。
20. 某氟碳铈矿中含( 及少量的( 某实验小组设计工艺制备高纯度的( 部分工艺流程如图所示。
已知: ①Ce⁴⁺能与F⁻结合成[
②在硫酸中Ce⁴⁺能被萃取剂[(HA)₂]萃取, 而 Ce3+不能。
回答下列问题:
(1)“氧化焙烧”时发生的氧化还原反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(2)“酸浸”时候为了提高浸取率,可采取的措施是___________(答一点即可),滤渣1的成分___________(填化学式)。
(3)“萃取”时存在平衡: 保持其他条件不变,萃取时要控制溶液pH 不宜过低,也不宜过高,其原因可能是___________。
(4)请写出“反萃取”时Ce4+所发生的离子方程式___________。
(5)向“滤渣2”中加入NaClO后需要过滤并进行沉淀的洗涤,写出检验沉淀是否洗涤干净的实验操作及现象___________。
(6)用 10吨含 的矿石,按上述工艺生产,得二氧化铈2.58吨,则二氧化铈的产率为___________。
【答案】(1)1:4 (2) ①. 将固体粉碎、搅拌、适当升温、适当提高酸的浓度等(合理即可) ②. CaSO4和SiO2
(3)pH 过低, 平衡逆向移动, 不利于萃取, pH 过高, Ce4+可能转化成 Ce(OH)4
(4)
(5)取适量最后一次的洗涤液于试管中,加入硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若没有观察到白色沉淀,说明沉淀已经洗涤干净,反之则无
(6)75%
【解析】
【分析】氟碳铈矿中含(及少量的在空气中氧气焙烧后二氧化碳逸出,固体物质加入硫酸酸浸过滤,滤渣1为、;滤液中含有的能被萃取剂萃取后,除氟后萃取液中加入过氧化氢,硫酸混合液进行反萃取,Ce4+被过氧化氢还原为Ce3+,加入氨水将Ce3+转化为,滤渣2中的 向“滤渣2”中的被NaClO氧化为,过滤洗涤后加热分解为二氧化铈。
【小问1详解】
“氧化焙烧”时中化合价为+3价,被氧化为+4价,根据电子守恒该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4,故答案为:1:4;
【小问2详解】
“酸浸”时候为了提高浸取率,可采取的措施是将固体粉碎、搅拌、适当升温、适当提高酸的浓度等,故答案为:将固体粉碎、搅拌、适当升温、适当提高酸的浓度等(合理即可);氟碳铈矿中含(及少量的在空气中氧气焙烧后二氧化碳逸出,固体物质加入硫酸酸浸过滤,滤渣1为、;
【小问3详解】
“萃取”时存在平衡: ,pH 过低, 氢离子浓度大,平衡逆向移动, 不利于萃取; pH 过高,氢离子浓度小,氢氧根离子浓度大, Ce4+可能转化成 ,保持其他条件不变,萃取时要控制溶液pH 不宜过低,也不宜过高,,故答案为:pH 过低, 平衡逆向移动, 不利于萃取, pH 过高, Ce4+可能转化成 ;
【小问4详解】
写出“反萃取”时Ce4+被过氧化氢还原为Ce3+,对应的离子方程式,故答案为:;
【小问5详解】
向“滤渣2”中的被NaClO氧化为,表面吸附氯化钠,过滤并进行沉淀的洗涤,检验沉淀是否洗涤干净实际就是检验最后一次洗涤液中是否含有氯离子,实验操作为取适量最后一次的洗涤液于试管中,加入硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若没有观察到白色沉淀,说明沉淀已经洗涤干净,反之则无,故答案为:取适量最后一次的洗涤液于试管中,加入硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若没有观察到白色沉淀,说明沉淀已经洗涤干净,反之则无;
【小问6详解】
设理论上得到为,根据原子守恒列关系式为解得, ,故答案为:75%。
21. 三氯化氮是一种黄色油状液体,可用于漂白和杀菌。 已知: 熔点为 沸点为 以上易爆炸,遇碱则迅速反应。在实验室可用( 和 NH₄Cl溶液反应制取 所用仪器如图所示(忽略部分加热和夹持装置)。
已知:B中制备 是一个可逆反应。
回答下列问题:
(1)C装置中干燥管中所装试剂为___________,装置E与分液漏斗相比优点有___________。
(2)A装置中 X 为软锰矿,则制取 Cl2的离子方程式为___________,若想快速制备 Cl2,则X 可以用___________(填物质的化学式)替代。
(3)根据气流方向,各仪器的连接顺序为a→ ___________→e(用各接口字母表示,各接口所需橡胶塞已省略)。
(4)反应一段时间后,待观察到___________的现象,用止水夹夹住 ab间的橡胶管;然后控制水浴温度为70℃~95℃加热,简述控制该温度范围的目的___________。
(5)B中化学方程式为___________。
(6)纯度测定:准确称量C中的产物0.6025g置于三颈烧瓶中。加入10mL 足量浓盐酸,使用磁力搅拌器搅拌,并鼓入氮气,将混合气体通入200mL 0.1mol/LKI溶液中,待试管中完全反应后,关闭氮气(溶液体积变化忽略不计)。量取20.00mL吸收液,加入24.00mL0.1mol/L Na2S2O3恰好完全反应(已知:反应原理为 则 NCl3 的纯度为___________(用百分数表示)。
【答案】(1) ①. 碱石灰 ②. 平衡气压,便于液体顺利流下
(2) ①. ②.
(3)b→c→f→g→d
(4) ①. B中黄色油状液体不再增加 ②. 既能将NCl3蒸馏出来,同时避免其爆炸
(5)
(6)80%
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置A中为固体与浓盐酸反应制备氯气,装置B中氯气与氯化铵溶液在水浴加热条件下反应制备三氯化氮,装置D用于冷凝收集三氯化氮,装置C中盛有的碱石灰用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,同时防止水蒸气进入锥形瓶中。
【小问1详解】
C装置中干燥管中所装试剂为碱石灰用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,同时防止水蒸气进入锥形瓶中;装置E为恒压滴液漏斗,与分液漏斗相比平衡气压,便于液体顺利流下,故答案为:碱石灰;平衡气压,便于液体顺利流下;
【小问2详解】
A装置中 X 为软锰矿,软锰矿主要成分为二氧化锰,与浓盐酸加热条件下反应制取氯气,对应的离子方程式为;若想快速制备 Cl2,可以用代替二氧化锰,故答案为:;;
【小问3详解】
制取出来的氯气进入装置B中,装置B用于制备NCl3,待反应至黄色油状液体不再增加时,用止水夹夹住a处的橡胶管,在70~95℃水浴加热条件下将 NCl3蒸出,装置 D为冷凝装置,装置C中盛有碱石灰的干燥管用于吸收未反应的Cl2,防止污染空气,同时吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入锥形瓶中导致NCl3水解,则装置的连接顺序为A→B→D→C,接口的连接顺序为a→b→c→f→g→d→e,故答案为:b→c→f→g→d;
【小问4详解】
反应一段时间后,待观察到B中黄色油状液体不再增加
的现象,用止水夹夹住 ab间的橡胶管;然后控制水浴温度为70℃~95℃加热,既能将NCl3蒸馏出来,同时避免其爆炸,故答案为:B中黄色油状液体不再增加;既能将NCl3蒸馏出来,同时避免其爆炸;
【小问5详解】
B中氯气与氯化铵溶液在水浴加热条件下反应制备三氯化氮,对应的化学方程式为,故答案为:;
【小问6详解】
B中制备 是一个可逆反应,根据反应可知,,再根据列关系式,已知反应消耗,样品中, ,故答案为:80%。
22. 羰基硫(COS)是一种重要的有机物合成中间体,可以用煤气(主要成分:CO、H2、CO2、H2S)合成。涉及的主要反应如下:
反应1:
反应2:
反应3:
(1)H2S是一种二元弱酸,请写出其在水溶液中的一级电离方程式___________。
(2)一定温度下,在恒容绝热密闭容器中充入煤气,发生以上反应,下列条件能作为判断反应1和反应2两个反应均达到平衡状态的是___________(填字母标号)。
A. 容器内 B. 容器内压强不再发生变化
C. 容器内气体密度不再发生变化 D.
(3)向甲容器充入物质的量相等的CO和H2S,发生反应1;向乙容器充入物质的量相等的和发生反应2。甲和乙两容器的体积和压强相等。平衡时COS的物质的量分数[x(COS)%]随温度(T)的变化关系为下图的两条曲线。
已知:反应3:在800℃下平衡常数K=1.0。
①800℃时反应1的平衡常数与反应2的平衡常数的比值___________,时,反应1的平衡常数___________反应2的平衡常数(填“>”、“<”或“=”)。
②能表示反应1的曲线是___________(填图中字母)。
(4)在不同温度下,向密闭容器甲、乙中分别充入和它们分别在有水分子筛(只允许水分子透过)和无水分子筛条件下反应2,测得的CO2(g)平衡转化率随温度变化关系如图所示。
①使用了水分子筛的容器是___________(填“甲”或“乙”)。
②1173K之后,甲和乙容器的平衡转化率均降低可能的原因是___________。
③请求出A和B点所对应的容器中平衡后的物质的量相差___________mol。
【答案】(1) (2)B
(3) ①. 1 ②. > ③. a
(4) ①. 甲 ②. 因为H2S 高温分解导致反应物浓度减少,平衡逆向移动,二氧化碳转化率降低 ③. 0.35
【解析】
【分析】反应1: 反应2: 反应3:将反应1-反应2得反应3的化学方程式,则反应3 的平衡常数;,升高温度平衡逆向进行,平衡常数减小,反应3平衡常数时大于800°C,即140°C反应3的平衡常数大于1,即。
【小问1详解】
H2S为二元弱酸,在水溶液中分步电离,电离方程式为,,故答案为:;
【小问2详解】
在恒容绝热密闭容器中充入煤气,发生反应1和反应2两个反应
A.容器中反应反应1、2,加入的一氧化碳、二氧化碳起始量的关系未知,容器内,反应不一定达到平衡状态,A错误;
B.绝热条件下反应达到平衡时温度不再变化,压强不再变化,压强不变可以说明反应达到平衡,B正确;
C.体系中所有物质均为气体,气体的总质量不变,容器体积不变,混合气体的密度是不变的量,密度不变不能作为平衡的标志,C错误;
D.参与反应1、2,参与反应1,当,不能说明反应达到平衡,D错误;
故答案为:B;
【小问3详解】
①反应1: 反应2: 反应3:将反应1-反应2得反应3的化学方程式,则反应3 的平衡常数,已知800℃下反应3平衡常数K=1.0,故;,升高温度平衡逆向进行,平衡常数减小,反应3平衡常数140°C时大于800°C,即140 °C反应3的平衡常数大于1,即,;故答案为:1;>;
②反应1正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向进行,COS的物质的量分数减小,故符合条件的是a和b,同理c和d可能表示反应2中COS的物质的量分数,由上一问可知,800℃下,,又有两容器起始投料等于系数比,说明在800℃下,两容器的COS的物质的量分数相交与一点,即图中所示两条代表反应1和反应2的曲线不能有交点,则代表两个反应的曲线分别是a、d,故答案为:a;
【小问4详解】
①使用了水分子筛,及时分离出水,降低水的浓度,平衡正向移动,二氧化碳的转化率增大,所以使用了水分子筛的容器是甲,故答案为:甲;
②1173K之后,甲和乙容器的平衡转化率均降低可能的原因是因为H2S 高温分解导致反应物浓度减少,平衡逆向移动,二氧化碳转化率降低,故答案为:因为H2S 高温分解导致反应物浓度减少,平衡逆向移动,二氧化碳转化率降低;
③分析图可知A点平衡转化率为40%,甲容器中通入和发生反应,消耗 为0.4mol,
B点平衡转化率为80%,B容器中通入和发生反应消耗 为0.8mol,生成0.8molH2O,设水分子筛分离出去,列三段式A点、B点所处的温度相同;化学平衡常数相等即解得,A容器中平衡后的物质的量分别为0.4mol,B点容器中平衡后的物质的量为0.8-0.75=0.05mol,A和B点所对应的容器中平衡后的物质的量相差相差0.4-0.05=0.35mol,故答案为:0.35。
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重庆市巴蜀中学教育集团高2027届高一 (下)期末考试
化学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.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,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。
3.考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存。满分100分,考试用时90分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 S-32 Cl-35.5 Ce-140
一、单选题(其中1-10小题, 每题2分, 11-18小题每题3分, 共44分)
1. 下列应用中不涉及氧化还原反应的是
A. 侯氏制碱 B. 燃煤脱硫 C. 人工固氮 D. 海水提溴
2. 下列说法不正确的是
A 冶炼铝时常向氧化铝中添加适量冰晶石作助熔剂
B. 合成氨工业中,将氨气液化分离是为提高氨的产率
C. 干冰升华过程中,其焓变和熵变为:△H>0,△S<0
D. 王水能使一些不溶于硝酸的金属如 Pt、Au 等溶解
3. 氟气通过碎冰表面,发生反应①F₂+H2O HOF+HF,生成的HOF遇水发生反应②HOF+H2O=HF+H2O2,下列说法正确的是
A. HOF的电子式为H:O:F
B. H2O为非极性分子
C. 反应①中有非极性键的断裂和形成
D. 反应②中H2O2为还原产物
4. 活化能和简单碰撞理论可以解释一些因素对化学反应速率影响。研究发现,反应 实际上是经过以下两个基元反应完成的:
;
下列分析不正确的是
A.
B. 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞
C. 催化剂能改变反应历程,改变反应的活化能(Ea)及焓变(△H)
D. 断裂2mol HI(g)中的化学键吸收的能量大于断裂1mol H₂(g)和 1mol I₂(g)中的化学键吸收的总能量
5. Q、X、Y、Z、W分别为原子序数依次增大的短周期主族元素。X、W最外层电子数相同,均为其K层电子数的3倍,Q与Y 同族,Z为金属元素,其原子序数等于Q与Y的原子序数之和。下列说法错误的是
A. Q2X2属于共价化合物 B. 具有还原性
C. 属于强电解质 D. ZX常用于工业上冶炼金属Z
6. 巧设实验,方得真知。下列实验设计合理的是
A.高温熔融烧碱
B. 证明非金属性: S>C> Si
C.测定中和热
D.检验SO2漂白性
A. A B. B C. C D. D
7. 下列陈述I与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
SiO2可制作光导纤维
SiO2熔点高
B
焦炭在高温下与石英砂反应制粗硅
非金属性: C> Si
C
浓氨水检验氯气管道泄漏
常温下,氨气能与氯气反应产生白烟
D
装有 NO2的密闭烧瓶冷却后颜色变浅
NO2转化为N2O4的反应吸热
A. A B. B C. C D. D
8. 对比观察下表数据,从中获得的有关结论不正确的是
25℃几种酸的 Ka
不同温度下CH3COOH的Ka
2
-4
0℃
-5
HClO
-8
10℃
-5
HCN
-10
25℃
-5
A. 电离常数Ka与温度有关,但Ka随温度的变化不大
B. 根据25℃下的电离常数,可判断酸性
C. 推测常温下可发生反应: NaClO+HCN=NaCN+HClO
D. 常温下, 0.1mol/L 的HCN 溶液中(
9. 硫酸是重要的化工原料。工业上以黄铁矿 为原料制备硫酸流程如图所示:
下列有关说法错误的是
A. 步骤I前需将黄铁矿粉碎,目的是增大接触面积,加快反应速率
B. 反应II选择 是为了提高: 的转化率
C. 焦硫酸 或 ,推测其具有吸水性、腐蚀性和强氧化性
D. 将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
10. 下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
浓盐酸与高锰酸钾制
2+
B
稀硫酸与硫化亚铁制
2+
C
氯化铁催化双氧水分解制O2
22
D
稀硝酸与铜片制NO
2+
A. A B. B C. C D. D
11. 在一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示。
下列说法不正确的是
A. a、b、c三点对应的溶液中, c(H⁺)最大的是b
B. 向b点对应的溶液中加少量固体(温度变化忽略不计),可使体系中 增大
C. 在b→c过程中, 减小
D. a、b、c三点溶液用1mol/LNaOH溶液中和, 消耗NaOH 溶液体积的大小关系为a=b=c
12. W为中学常见的非金属单质,其与X、Y两种酸的浓溶液反应生成A、B、C、D四种氧化物的关系如图所示(反应条件略):
已知常温下,A为红棕色气体,B为温室气体,Y的浓溶液露置在空气中质量增加、浓度降低。
下列有关说法不正确的是
A. 实验室中可用 NaOH碱液吸收 A 气体
B. 工业上,D可漂白纸浆、毛和丝等
C. 常温下,可用铁或铝制容器来盛装X或Y的浓溶液
D. 反应①、②中X、Y均体现了酸性和强氧化性
13. 温度T℃下,向1L 真空刚性容器中加入 1mol PCl5,反应 达到平衡时, 下列说法不正确的是
A. 达平衡后,PCl5和PCl3的浓度保持不变
B. 再充入1mol Ar,平衡不发生移动
C. 再充入 1mol PCl5, 平衡时
D. 再充入 1mol PCl5和 1mol PCl3, 此时
14. 下列依据相关数据作出的推断中,不正确的是
A. 依据金属与水或酸置换氢气的难易程度,可推断元素金属性的强弱
B. 依据相同温度下 VIIA 卤素单质(X2)与H2反应平衡常数K的大小,可判断反应的剧烈程度
C. 依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较,可推断反应进行的方向
D. 依据一元弱酸的Ka,可推断它们同温度、同浓度稀溶液的导电能力大小
15. 以 和NH₃为原料合成尿素[ 的反应原理如下: 。在一体积可变的密闭容器中充入 和2xmol NH3, 发生上述反应, 平衡转化率随温度、压强变化如图所示。
下列说法错误的是
A. 已知该反应的正反应活化能 为92.02 kJ/ mol, 则逆反应的活化能 Ea(逆)为 179 kJ/ mol
B. 上图中 X代表压强
C. 在a、b、c三点中,平衡常数由大到小排序为
D. 在a、b、c三点中,正反应速率由大到小排序为
16. 某课外小组的同学利用如图装置测定空气中SO2的含量。
下列说法不正确的是
A. 大气中的 主要来源于煤、石油和某些金属矿物的燃烧或冶炼
B. 多孔玻璃球泡起到增大气体与溶液的接触面积的作用
C. 吸收装置中发生反应的离子方程式为
D. 若空气流速为a L/min ,经过 b min 溶液恰好褪色,假定样品中的 可被溶液充分吸收,则该空气样品中 的含量是
17. 恒温恒压密闭容器中,t=0时加入A(g),A(g)能同时生成M(g)和N(g),两个反应皆为可逆反应。反应体系中各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率v=kx,k为反应速率常数)。
下列说法错误的是
A. 该温度下,反应M(g)⇌N(g)的平衡常数
B. 0~t1时间段,生成M和N的平均反应速率相等
C. 该条件下,体系达到平衡后,xA,平衡>
D. 若加入催化剂,k1增大,k2不变,则x1增大、XM,平衡保持不变
18. 和催化合成甲醇(CH3OH)是实现“碳中和”的有效途径之一。反应体系中涉及以下两个反应:
将和充入体积为2L的密闭容器中,只发生反应i和ii.在190~250℃、8MPa下,以(作催化剂,研究反应相同时间在不同催化剂的作用下,(转化率、选择性、收率与温度的关系如图a、图b;下,在某催化剂作用下探究的平衡转化率及(的选择性随温度变化的关系如图c。已知:选择性=(生成目标产物所消耗的反应物的物质的量÷参与反应的反应物的物质的量)×100%。
下列说法错误的是
A. 反应i的△H1<0
B. 容器中气体压强保持不变时,可以判断体系已达到平衡状态
C. 随着反应温度的升高,反应ii平衡正向移动程度小于反应i平衡逆向移动程度。故平衡转化率增大
D. 312℃时,若起始压强为1.27×106kPa,平衡时的压强为则反应ii的为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
二、非选择题 (共4 个小题,共56 分)
19. 食品添加剂可以改善食品的色香、味等品质,丰富了营养和舌尖上的美味。请回答下列问题:
I.磷酸氢钙CaHPO4是一种常用的营养强化剂和膨松剂,可以用于糕点、代乳品、婴幼儿配方食品等。
(1)Ca的原子结构示意图为___________,中子数为10的O,其核素符号为___________。
(2)下列说法中不正确的是___________(填字母标号)。
A.碱性:
B.酸性:
C.还原性:
Ⅱ.前四周期主族元素A、B、C、D、E、F、G都可能存在于某些食品添加剂中,且它们的原子序数依次增大。其中A、B、C、D、E、F为短周期元素。A的一种核素原子核内没有中子,B是地壳中含量最多的元素,C元素的原子在同周期主族元素中原子半径最大,D元素原子的最外层电子数与电子层数相等,B、E、G元素的原子最外层电子数相同。请回答下列问题:
(3)F元素在元素周期表中的位置为___________。
(4)由B、C两种元素按照原子个数1:1形成的化合物的电子式为___________。
(5)C最高价氧化物水化物与D的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为___________。
(6)Br与G是形成了一种重要的电子元件材料,其分子的空间结构如图所示。
Br与G原子半径大小较大的为___________(填元素符号),该物质中G的化合价为___________。
(7)G为人和动物体内必需的微量元素,医疗上可用(片防治缺G引起的疾病。工业上可以由(和制备写出反应的化学方程式___________。
20. 某氟碳铈矿中含( 及少量的( 某实验小组设计工艺制备高纯度的( 部分工艺流程如图所示。
已知: ①Ce⁴⁺能与F⁻结合成[
②在硫酸中Ce⁴⁺能被萃取剂[(HA)₂]萃取, 而 Ce3+不能。
回答下列问题:
(1)“氧化焙烧”时发生的氧化还原反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(2)“酸浸”时候为了提高浸取率,可采取的措施是___________(答一点即可),滤渣1的成分___________(填化学式)。
(3)“萃取”时存在平衡: 保持其他条件不变,萃取时要控制溶液pH 不宜过低,也不宜过高,其原因可能是___________。
(4)请写出“反萃取”时Ce4+所发生的离子方程式___________。
(5)向“滤渣2”中加入NaClO后需要过滤并进行沉淀的洗涤,写出检验沉淀是否洗涤干净的实验操作及现象___________。
(6)用 10吨含 的矿石,按上述工艺生产,得二氧化铈2.58吨,则二氧化铈的产率为___________。
21. 三氯化氮是一种黄色油状液体,可用于漂白和杀菌。 已知: 熔点为 沸点为 以上易爆炸,遇碱则迅速反应。在实验室可用( 和 NH₄Cl溶液反应制取 所用仪器如图所示(忽略部分加热和夹持装置)。
已知:B中制备 是一个可逆反应。
回答下列问题:
(1)C装置中干燥管中所装试剂为___________,装置E与分液漏斗相比优点有___________。
(2)A装置中 X 为软锰矿,则制取 Cl2的离子方程式为___________,若想快速制备 Cl2,则X 可以用___________(填物质的化学式)替代。
(3)根据气流方向,各仪器的连接顺序为a→ ___________→e(用各接口字母表示,各接口所需橡胶塞已省略)。
(4)反应一段时间后,待观察到___________的现象,用止水夹夹住 ab间的橡胶管;然后控制水浴温度为70℃~95℃加热,简述控制该温度范围的目的___________。
(5)B中的化学方程式为___________。
(6)纯度测定:准确称量C中的产物0.6025g置于三颈烧瓶中。加入10mL 足量浓盐酸,使用磁力搅拌器搅拌,并鼓入氮气,将混合气体通入200mL 0.1mol/LKI溶液中,待试管中完全反应后,关闭氮气(溶液体积变化忽略不计)。量取20.00mL吸收液,加入24.00mL0.1mol/L Na2S2O3恰好完全反应(已知:反应原理为 则 NCl3 的纯度为___________(用百分数表示)。
22. 羰基硫(COS)是一种重要有机物合成中间体,可以用煤气(主要成分:CO、H2、CO2、H2S)合成。涉及的主要反应如下:
反应1:
反应2:
反应3:
(1)H2S是一种二元弱酸,请写出其在水溶液中的一级电离方程式___________。
(2)一定温度下,在恒容绝热密闭容器中充入煤气,发生以上反应,下列条件能作为判断反应1和反应2两个反应均达到平衡状态的是___________(填字母标号)。
A. 容器内 B. 容器内压强不再发生变化
C. 容器内气体密度不再发生变化 D.
(3)向甲容器充入物质的量相等的CO和H2S,发生反应1;向乙容器充入物质的量相等的和发生反应2。甲和乙两容器的体积和压强相等。平衡时COS的物质的量分数[x(COS)%]随温度(T)的变化关系为下图的两条曲线。
已知:反应3:在800℃下平衡常数K=1.0。
①800℃时反应1的平衡常数与反应2的平衡常数的比值___________,时,反应1的平衡常数___________反应2的平衡常数(填“>”、“<”或“=”)。
②能表示反应1的曲线是___________(填图中字母)。
(4)在不同温度下,向密闭容器甲、乙中分别充入和它们分别在有水分子筛(只允许水分子透过)和无水分子筛条件下反应2,测得的CO2(g)平衡转化率随温度变化关系如图所示。
①使用了水分子筛的容器是___________(填“甲”或“乙”)。
②1173K之后,甲和乙容器的平衡转化率均降低可能的原因是___________。
③请求出A和B点所对应的容器中平衡后的物质的量相差___________mol。
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