内容正文:
2024学年第二学期市二中学期末等级考试试卷
高二化学试卷
2025.6
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
考生注意:1.本考试分设试卷和答题纸。答题前,务必在答题纸上填写班级、姓名、学号。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
2.未特别标注的试题,每小题只有1个正确选项。
3.原子量N-14
一、碳氧化物的综合治理(本题共19分)
1. 碳的氧化物的综合利用,有利于碳达峰、碳中和的目标最终实现,、和在催化剂条件下可制取甲醇。已知、和甲醇的燃烧热如下表所示:
燃料
CO(g)
燃烧热
-726.4
-285.8
-283.0
以和为原料制备甲醇是实现资源化利用的方式之一。其反应原理为:
反应①
(1)恒温恒容下,对反应①,下列可作为该反应到达平衡的标志的是_______。
A. 气体密度 B. 反应体系的压强 C. D. 气体平均分子量
(2)计算反应①的_______。
A. 157.6 B. -128.2 C. 729.2 D. -1295.2
(3)由上述数据可判断,有利于反应①自发进行的条件为_______。
A. 低温自发 B. 高温自发 C. 任意条件自发 D. 任意条件不自发
以和为原料制备甲醇是实现资源化利用的方式之一。其反应原理为:
反应②
(4)下图中,曲线_______能表示该反应的平衡常数与温度的关系。
A.I B.II C.III
(5)某温度下,向容积为的恒容密闭容器中充入和3.0模拟上述反应②。反应达到平衡状态时,测得。计算该温度下平衡常数_______。(列出计算过程,保留2位小数)
在不同温度下,向等容积反应器中,分别通入等量、相同比例的和的混合气体,反应相同时间后,测得甲醇产率与催化剂活性、温度关系如图所示。除生成甲醇外,还会生成副产物CO,如反应③:
反应③
(6)图中一定不处于化学平衡状态的点是_______。
A. 点A B. 点B C. 点C D. 点D
(7)已知催化剂对副反应没有影响。图中当温度高于,甲醇产率逐渐下降,原因可能为:_______、_______。
光催化可以加快合成甲醇的反应速率,下图是该反应的部分历程,其中吸附在催化剂表面的物质用*表示。
(8)上图虚线框中的基元反应,主要决定总反应速率快慢的是_______。
A.
B.
C.
D.
二、石油化工中硫化氢的综合治理(本题共21分)
2. 油气开采、石油化工、煤化工等行业废气中普遍含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。工业上可用碱性溶液吸收。
电离平衡常数
(1)下列微粒中结合能力最强的是_______。
A. B. C. D.
(2)下列关于溶液中微粒关系正确的是_______。
A.
B.
C.
D.
(3)溶液吸收少量离子方程式为_______。
(4)用溶液吸收气体得到溶液,在此过程中水的电离程度将_______。
A.增大 B.减小 C.不变
(5)当溶液吸收过量得到溶液,测得溶液,从电离平衡常数角度定量分析NaHS溶液呈碱性的原因_______。
(6)①
②
③
④
_______(用、、表示)
(7)处理普遍采用的方法是克劳斯工艺,即利用反应①和②生成;该工艺需控制反应①和反应②中参加反应的的物质的量之比约为1:2。若过大,会导致_______。
科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,固体电解质可以采用氧离子导体或质子导体,电池反应原理如图所示。
(8)固体电解质采用氧离子()导体时,负极生成的电极反应式为_______。
(9)相比氧离子()导体,质子导体的优势为_______。
三、洛索洛芬钠的合成(本题共20分)
3. 洛索洛芬钠可用于类风湿关节炎、肩周炎等炎症的治疗。其中一种重要中间体的合成路线如下图所示:
(1)中间体K中含氧官能团的名称为_______。
A. 苯环 B. 羧基 C. 羰基 D. 酯基
(2)实验室欲测定中间体中的含氧官能团可利用的测量方法为_______。
A. 核磁共振 B. 原子光谱 C. 红外光谱 D. 质谱
(3)写出有机物的结构简式:A_______,C_______。
(4)写出一种与F互为同分异构,且符合下列条件的有机物的结构简式_______。
①苯环上有3个取代基;②能发生银镜和水解反应;③结构中一共有5种不同氢原子。
(5)有机物I→J的反应类型为取代反应,除了J之外还有甲醇生成,写出反应的化学方程式:_______。
由有机中间体转变为洛索洛芬钠的过程如下图所示:
(6)对于中间体L,下列说法错误的是_______。
A. 该有机物是一种芳香族化合物
B. 该有机物能发生水解、消去反应
C. 该有机物最多可以和发生反应
D. 该有机物中只存在1个手性碳原子
(7)中间体L也具有消炎作用,人体内部洛索洛芬钠的吸收效果好于中间体L的原因是:_______。
(8)根据题干中的信息,设计以、甲醇为原料制取I()的合成路线,物质试剂任选:_______。(合成路线的表示方式为:甲乙……目标产物)
四、氮循环及含氮物质的治理(本题共21分)
氮循环是自然界中重要的元素循环,人类活动会影响自然界中的氮循环,从而导致一系列环境问题,对于氮元素及其化合物的合理生产和使用是无机工业的重要议题。
4. N、O、S三种元素第一电离能由大到小的顺序为
A. B. C. D.
5. 比较非金属性N>C正确的是
A. 酸性大于 B. N最高价为+5,C最高价为+4
C. 氧化性大于 D. 中共用电子对偏向
6. 在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。过程可用下图表示。下列说法错误的是
A. 过程④中氮元素被氧化 B. 过程①是固氮作用
C. 硝化作用可能有氧气参与 D. 反硝化作用中氮元素被还原
7. 以人工海水为样本,探究温度对硝化细菌去除氨氮效果的影响,得到如下表所示数据:
温度/℃
样本氨氮含量/mg
处理
处理
氨氮含量/mg
氨氮含量/mg
20
1008
838
788
25
1008
757
468
30
1008
798
600
40
1008
977
910
(1)硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是_______,
A B. C. D.
(2)在最佳反应温度,内去除氨氮反应速率是_______。
8. (储存还原)可有效减少氮氧化物排放。工作原理:通过和的相互转化实现的储存和还原,如图所示。
(1)若汽车所用油品含硫量较高,生成尾气中的会使吸收的能力下降至很低水平,解释可能原因_______。
湿法脱硝:采用溶液作为吸收剂可对烟气进行脱硝。323下,向足量碱性溶液中通入含NO的烟气,充分反应后,溶液中离子浓度的分析结果如表:
离子
(2)溶液显碱性,用离子方程式解释原因_______。
(3)依据表中数据,配平溶液脱硝过程中发生总反应的离子方程式:_______。
_____
合成铵盐也是氨的重要用途,测定其中的含氮量可以采用“甲醛法”,反应原理为:。称取2.000克该铵盐溶于水,加入足量的甲醛溶液后,再加入水配成溶液,取出,滴入酚酞后再逐滴滴入溶液,当滴到时到达滴定终点。
(4)当_______,说明滴定达到终点。
(5)计算该铵盐中氮的质量分数是_______。(写出计算的步骤)
五、从菱锰矿提取晶体(本题共19分)
9. 是一种重要的化工产品,以菱锰矿(主要成分为,还含有,、、等)为原料制备的工艺流程如下图。
资料:金属离子沉淀的pH
金属离子
开始沉淀
1.5
6.3
7.4
7.6
完全沉淀
X
8.3
9.4
10.2
(1)酸浸时,写出与硫酸反应的离子方程式_______。
(2)的核外电子排布式为,Mn元素在周期表中的位置是_______。
A. 第4周期IIB族 B. 第4周期VIIB族
C. 第4周期VB族 D. 第4周期VIII族
(3)的作用是将氧化为,写出反应的离子方程式_______。
当溶液中某离子浓度小于或等于时,视为该离子已经完全沉淀。
物质
CoS
MnS
(4)计算氢氧化亚铁的_______。用氨水调节至_______时恰好完全沉淀。
A.1.82 B.2.68 C.2.82 D.2.90
(5)加入的目的是沉淀,“沉钴”后溶液中,通过计算说明溶液中是否完全沉淀_______。
(6)下图为和的溶解度曲线。从“混合溶液提取”晶体的一系列操作为_______,洗涤、干燥。
A. 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 B. 蒸发浓缩、冷却结晶、趁热过滤
C. 蒸发浓缩、趁热过滤 D. 蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶
废渣长期露置于空气,其中的锰元素逐渐转化为。研究者用如图电解装置尝试提取中的锰元素。
(7)电解初期,随着电流增大增大时,阳极产生大量无色气体,写出此时阳极的极反应方程式_______。
(8)随着电流进一步增大,阳极上气体减少,溶液中增幅减小,结合极反应尝试分析原因_______。
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2024学年第二学期市二中学期末等级考试试卷
高二化学试卷
2025.6
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
考生注意:1.本考试分设试卷和答题纸。答题前,务必在答题纸上填写班级、姓名、学号。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
2.未特别标注的试题,每小题只有1个正确选项。
3.原子量N-14
一、碳氧化物的综合治理(本题共19分)
1. 碳的氧化物的综合利用,有利于碳达峰、碳中和的目标最终实现,、和在催化剂条件下可制取甲醇。已知、和甲醇的燃烧热如下表所示:
燃料
CO(g)
燃烧热
-726.4
-285.8
-283.0
以和为原料制备甲醇是实现资源化利用的方式之一。其反应原理为:
反应①
(1)恒温恒容下,对反应①,下列可作为该反应到达平衡的标志的是_______。
A. 气体密度 B. 反应体系的压强 C. D. 气体平均分子量
(2)计算反应①的_______。
A. 157.6 B. -128.2 C. 729.2 D. -1295.2
(3)由上述数据可判断,有利于反应①自发进行的条件为_______。
A. 低温自发 B. 高温自发 C. 任意条件自发 D. 任意条件不自发
以和为原料制备甲醇是实现资源化利用的方式之一。其反应原理为:
反应②
(4)下图中,曲线_______能表示该反应的平衡常数与温度的关系。
A.I B.II C.III
(5)某温度下,向容积为的恒容密闭容器中充入和3.0模拟上述反应②。反应达到平衡状态时,测得。计算该温度下平衡常数_______。(列出计算过程,保留2位小数)
在不同温度下,向等容积的反应器中,分别通入等量、相同比例的和的混合气体,反应相同时间后,测得甲醇产率与催化剂活性、温度关系如图所示。除生成甲醇外,还会生成副产物CO,如反应③:
反应③
(6)图中一定不处于化学平衡状态的点是_______。
A. 点A B. 点B C. 点C D. 点D
(7)已知催化剂对副反应没有影响。图中当温度高于,甲醇产率逐渐下降,原因可能为:_______、_______。
光催化可以加快合成甲醇的反应速率,下图是该反应的部分历程,其中吸附在催化剂表面的物质用*表示。
(8)上图虚线框中的基元反应,主要决定总反应速率快慢的是_______。
A
B.
C.
D.
【答案】(1)BD (2)B (3)A
(4)C (5)0.59 (6)A
(7) ①. 催化剂活性下降 ②. 温度升高,平衡左移 (8)B
【解析】
【小问1详解】
A.恒温恒容下,质量不变,体积不变,气体密度是定值,不能作为该反应到达平衡的标志,A错误;
B.正向是气体体积减小的反应,反应体系的压强不变,能作为该反应到达平衡的标志,B正确;
C.,不能作为该反应到达平衡的标志,C错误;
D.恒温恒容下,正向物质的量减小,气体平均分子量不变,,能作为该反应到达平衡的标志,D正确;
故选BD;
【小问2详解】
已知②③④,根据盖斯定律,②×2+③-④得,故选B;
【小问3详解】
反应①正向是气体物质的量减小的反应,,,自发进行的条件为低温自发,故选A;
小问4详解】
该反应为放热反应,随着温度升高,平衡逆移,化学平衡常数K减小,曲线III代表该反应化学平衡常数K与温度的关系,故选C;
【小问5详解】
根据三段式分析,,化学平衡常数K===;
【小问6详解】
其他条件相同,相同时间内,随温度升高甲醇产率先增大后减小,温度低,反应速率较慢,相同时间内,反应未到达平衡状态,甲醇产量少,未到达平衡状态之前,温度升高,反应速率加快,相同时间内,甲醇产量多,500K左右时,催化剂活性最好,反应速率快,甲醇产量高,反应达到平衡,该反应为放热反应,继续温度升高时,平衡逆移,甲醇产率降低,温度升高,催化剂活性降低,反应速率减小,反应也可能未达到平衡,相同时间内,甲醇产量少,也造成甲醇产率降低,故一定不处于化学平衡状态的点是A点,答案选A;
【小问7详解】
500K左右时,催化剂活性最好,反应速率快,相同时间内,反应达到平衡,当温度高于500K,该反应为放热反应,平衡逆移,甲醇产率降低,温度升高,催化剂活性降低,反应速率减小,反应可能未达到平衡,相同时间内,甲醇产量少,也造成甲醇产率降低,故答案为:催化剂活性下降;温度升高,平衡左移;
【小问8详解】
主要决定总反应速率快慢的是活化能最大的一步基元反应,由图中分析,过程活化能最大,故该基元反应决定总反应速率快慢,故选B。
二、石油化工中硫化氢的综合治理(本题共21分)
2. 油气开采、石油化工、煤化工等行业废气中普遍含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。工业上可用碱性溶液吸收。
电离平衡常数
(1)下列微粒中结合能力最强的是_______。
A. B. C. D.
(2)下列关于溶液中微粒关系正确的是_______。
A.
B.
C.
D.
(3)溶液吸收少量的离子方程式为_______。
(4)用溶液吸收气体得到溶液,在此过程中水的电离程度将_______。
A.增大 B.减小 C.不变
(5)当溶液吸收过量得到溶液,测得溶液,从电离平衡常数角度定量分析NaHS溶液呈碱性的原因_______。
(6)①
②
③
④
_______(用、、表示)
(7)处理普遍采用的方法是克劳斯工艺,即利用反应①和②生成;该工艺需控制反应①和反应②中参加反应的的物质的量之比约为1:2。若过大,会导致_______。
科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,固体电解质可以采用氧离子导体或质子导体,电池反应原理如图所示。
(8)固体电解质采用氧离子()导体时,负极生成的电极反应式为_______。
(9)相比氧离子()导体,质子导体的优势为_______。
【答案】(1)D (2)AC
(3)
(4)A (5)溶液中HS-的水解平衡常数,即HS-的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性
(6)
(7)反应①产生的SO2过多,反应②产生的H2S不足,SO2不能充分转化为,造成硫元素回收率降低,多余的SO2排放到空气中污染空气
(8)
(9)可减少污染性气体SO2的产生
【解析】
【小问1详解】
由表格可知,电离平衡常数越大,酸性越强,故酸性:,酸性越弱,对应酸根离子越容易结合H+,故S2-最容易结合H+,故选D;
【小问2详解】
A.K2CO3溶液中存在水解平衡:、,且存在水的电离平衡,故,A正确;
B.K2CO3溶液中碳酸根的水解程度较大,溶液呈碱性,故,B错误;
C.K2CO3溶液中存在物料守恒:,电荷守恒:,联立两式可得:,C正确;
D.K2CO3溶液中存在物料守恒:,D错误;
故选AC;
【小问3详解】
酸性:,故溶液吸收少量生成KHCO3、KHS,离子方程式为:;
小问4详解】
溶液中水的电离受到抑制,吸收气体得到溶液,为强碱弱酸盐,水解促进水的电离,故在此过程中水的电离程度将增大,选A;
【小问5详解】
从电离平衡常数角度定量分析NaHS溶液呈碱性的原因为:溶液中HS-的水解平衡常数,即HS-的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性;
【小问6详解】
根据盖斯定律,目标反应④=(①+②)-③,故;
【小问7详解】
若过大,会导致:反应①产生的SO2过多,反应②产生的H2S不足,SO2不能充分转化为,造成硫元素回收率降低,多余的SO2排放到空气中污染空气;
【小问8详解】
固体电解质采用氧离子()导体时,负极H2S失电子生成,电极反应式为:;
【小问9详解】
若采用质子导体,负极H2S失电子生成S2,电极反应式为:,故相比氧离子()导体,质子导体的优势为:可减少污染性气体SO2的产生。
三、洛索洛芬钠的合成(本题共20分)
3. 洛索洛芬钠可用于类风湿关节炎、肩周炎等炎症的治疗。其中一种重要中间体的合成路线如下图所示:
(1)中间体K中含氧官能团的名称为_______。
A. 苯环 B. 羧基 C. 羰基 D. 酯基
(2)实验室欲测定中间体中的含氧官能团可利用的测量方法为_______。
A. 核磁共振 B. 原子光谱 C. 红外光谱 D. 质谱
(3)写出有机物的结构简式:A_______,C_______。
(4)写出一种与F互为同分异构,且符合下列条件的有机物的结构简式_______。
①苯环上有3个取代基;②能发生银镜和水解反应;③结构中一共有5种不同氢原子。
(5)有机物I→J的反应类型为取代反应,除了J之外还有甲醇生成,写出反应的化学方程式:_______。
由有机中间体转变为洛索洛芬钠的过程如下图所示:
(6)对于中间体L,下列说法错误的是_______。
A. 该有机物是一种芳香族化合物
B. 该有机物能发生水解、消去反应
C. 该有机物最多可以和发生反应
D. 该有机物中只存在1个手性碳原子
(7)中间体L也具有消炎作用,人体内部洛索洛芬钠的吸收效果好于中间体L的原因是:_______。
(8)根据题干中的信息,设计以、甲醇为原料制取I()的合成路线,物质试剂任选:_______。(合成路线的表示方式为:甲乙……目标产物)
【答案】(1)CD (2)C
(3) ①. ②.
(4)、(任写一个) (5) (6)BD
(7)洛索洛芬钠比中间体L更具有亲水性,在人体中更容易电离吸收
(8)
【解析】
【分析】合成洛索洛芬钠的流程为:将A与HBr反应生成B,根据后边F的结构可知A中含有苯环结构,则A为:,生成的B为:,将B在i.和ii.作用下生成C:,然后将C在浓硫酸催化作用与进行酯化得到F:,再将F在催化剂作用下与反应得到G:;另取1,3-丁二烯H:,经过一系列转化后得到I:,将I脱醇后得到J:;最后将G和J在一定条件下合成洛索洛芬钠中间体K:,将中间体K在一定条件下继续反应得到中间体L:,最后将中间体L在NaOH溶液中转化成产物洛索洛芬钠:;据此分析解答。
【小问1详解】
中间体K的结构为:,其含有的含氧官能团的名称为:羰基、酯基;所给选项中,符合的选项为:CD。
【小问2详解】
中间体K的含氧官能团为羰基和酯基,要确定其官能团,可采用红外光谱法测定,则所给选项中,符合的选项为:C。
【小问3详解】
有机物A的结构简式为:;有机物C的结构简式为:。
【小问4详解】
F的结构简式为:,与F互为同分异构,且符合下列条件的有机物:①苯环上有3个取代基;②能发生银镜和水解反应,只能含有甲酸某酯的结构;③结构中一共有5种不同氢原子,则3个取代基有苯环有对称结构,则苯环上必有2个甲基结构,另外酯基有2个C原子,最后得到符合条件的结构有:、(任写一个)。
【小问5详解】
有机物I→J的反应类型为取代反应,除了J之外还有甲醇生成,反应的化学方程式为:。
【小问6详解】
中间体L的结构为:,则对于中间体L的说法中错误的是:
A.该有机物中含有苯环结构,属于芳香族化合物,A正确;
B.该有机物结构中含有酯基结构,能发生水解反应;但无羟基结构,则不能发生消去反应,B错误;
C.该有机物结构中的羰基和苯环都能与发生加成,则该有机物最多可以和发生反应,C正确;
D.该有机物中存在如图所示的2个手性碳原子,D错误;
故答案为:BD。
【小问7详解】
洛索洛芬钠中的羧酸钠具有亲水性,在人体内易电离,容易吸收,而中间体L属于酯基结构,水解电离程度比洛索洛芬钠弱,吸收效果弱。
【小问8详解】
要以、甲醇为原料制取I(),可以先将进行1,4加成得到,再在催化剂作用下加成得到,再在i.和ii.作用下
转化为,最后与进行酯化得到产物,则具体的合成路线为:。
四、氮循环及含氮物质的治理(本题共21分)
氮循环是自然界中重要的元素循环,人类活动会影响自然界中的氮循环,从而导致一系列环境问题,对于氮元素及其化合物的合理生产和使用是无机工业的重要议题。
4. N、O、S三种元素第一电离能由大到小的顺序为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】第一电离能受原子半径、电子排布和核电荷数影响。N和O同周期,N的2p轨道半充满更稳定,故N > O;O和S同主族,O原子半径更小,故O > S。因此三种元素第一电离能由大到小的顺序为N > O > S;
故选C。
5. 比较非金属性N>C正确的是
A. 酸性大于 B. N最高价为+5,C最高价为+4
C. 氧化性大于 D. 中共用电子对偏向
【答案】AD
【解析】
【详解】A.元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强。HNO3(N最高价+5)酸性强于H2CO3(C最高价+4),说明N的非金属性更强,A正确;
B.同周期元素从左到右非金属性增强,N最高价为+5,C最高价为+4,不能证明非金属性N>C,B错误;
C.最高价含氧酸的氧化性与元素的非金属性无关,HNO3氧化性大于H2CO3,不能证明非金属性N>C,C错误;
D.H3C-NH2中C-N共用电子对偏向N,说明N吸引电子能力强,能证明非金属性N>C,D正确;
故答案选AD。
6. 在海洋中循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。过程可用下图表示。下列说法错误的是
A. 过程④中氮元素被氧化 B. 过程①是固氮作用
C. 硝化作用可能有氧气的参与 D. 反硝化作用中氮元素被还原
【答案】B
【解析】
【详解】A.过程④中N元素化合价由-3升高到了+1和+3,被氧化,故A正确,不符合题意;
B.过程①是由空气中进入海洋中,依然是游离态,不属于氮的固定,故B错误,符合题意;
C.硝化作用是将氨氧化为硝酸盐等,可能有氧气参与(氧气作氧化剂),故C正确,不符合题意;
D.反硝化作用中氮元素化合价降低,被还原,故D正确,不符合题意;
故选B。
7. 以人工海水为样本,探究温度对硝化细菌去除氨氮效果的影响,得到如下表所示数据:
温度/℃
样本氨氮含量/mg
处理
处理
氨氮含量/mg
氨氮含量/mg
20
1008
838
788
25
1008
757
468
30
1008
798
600
40
1008
977
910
(1)硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是_______,
A. B. C. D.
(2)在最佳反应温度,内去除氨氮反应速率是_______。
【答案】(1)B (2)1.125
【解析】
【小问1详解】
由表中数据可得,时,处理一定时间后氨氮的含量最小,所以最佳反应温度为;
【小问2详解】
在最佳反应温度,样本氨氮含量为1008mg,后氨氮含量为468mg,则去除氨氮反应速率是。
8. (储存还原)可有效减少氮氧化物排放。工作原理:通过和的相互转化实现的储存和还原,如图所示。
(1)若汽车所用的油品含硫量较高,生成尾气中的会使吸收的能力下降至很低水平,解释可能原因_______。
湿法脱硝:采用溶液作为吸收剂可对烟气进行脱硝。323下,向足量碱性溶液中通入含NO的烟气,充分反应后,溶液中离子浓度的分析结果如表:
离子
(2)溶液显碱性,用离子方程式解释原因_______。
(3)依据表中数据,配平溶液脱硝过程中发生总反应的离子方程式:_______。
_____
合成铵盐也是氨的重要用途,测定其中的含氮量可以采用“甲醛法”,反应原理为:。称取2.000克该铵盐溶于水,加入足量的甲醛溶液后,再加入水配成溶液,取出,滴入酚酞后再逐滴滴入溶液,当滴到时到达滴定终点。
(4)当_______,说明滴定达到终点。
(5)计算该铵盐中氮的质量分数是_______。(写出计算的步骤)
【答案】(1)油品中硫元素被氧化为SO2,然后发生反应2BaO+O2+2SO2=2BaSO4,反应产生的BaSO4性质较稳定,难分解,也难与NOx反应
(2)ClO+H2OHClO2+OH-
(3)
(4)当滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,说明滴定达到终点。
(5)17.5%
【解析】
【小问1详解】
根据图示可知:在储存中,NO、氧气在BaO催化下与反应转化为Ba(NO3)2;在还原中Ba(NO3)2与还原性气体反应转化为N2、水释放出来,若汽车所用的油品含硫量较高,油品中硫元素被氧化为SO2,然后发生反应2BaO+O2+2SO2=2BaSO4,反应产生的BaSO4性质较稳定,难分解,也难与NOx反应,导致BaO吸收NOx的能力下降至很低水平。
【小问2详解】
是强碱弱酸盐,ClO水解溶液显碱性,用离子方程式解释原因ClO+H2OHClO2+OH-。故答案为:ClO+H2OHClO2+OH-;
【小问3详解】
依据表中数据,n()∶n()∶n(Cl-)=∶∶=8∶4∶7,NO被氧化为,比为2:1,还原为Cl-,配平溶液脱硝过程中发生总反应的离子方程式:;
【小问4详解】
当滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,说明滴定达到终点。
【小问5详解】
计算滴定消耗的NaOH物质的量:n(NaOH)=c×V=0.100mol/L×0.02500L=0.0025mol;由于NaOH与反应生成的H+按1:1反应,故10mL溶液中n(H+)=0.0025mol;计算100mL溶液中H+的总物质的量:n(H+)总=0.0025mol×=0.025mol;根据反应式确定NH的物质的量,反应方程式为:由反应可知,4molNH生成4molH+,即n(NH)=n(H+),因此:n(NH)=0.025mol;计算氮元素的质量:每个NH含1个N原子,故n(N)=n(NH)=0.025mol,氮的质量为:m(N)=n(N)×M(N)=0.025mol×14g/mol=0.35g,计算氮的质量分数:w(N)= ×100%=×100%=17.5%,计算该铵盐中氮的质量分数是17.5%。
五、从菱锰矿提取晶体(本题共19分)
9. 是一种重要的化工产品,以菱锰矿(主要成分为,还含有,、、等)为原料制备的工艺流程如下图。
资料:金属离子沉淀的pH
金属离子
开始沉淀
1.5
6.3
74
7.6
完全沉淀
X
8.3
9.4
10.2
(1)酸浸时,写出与硫酸反应的离子方程式_______。
(2)的核外电子排布式为,Mn元素在周期表中的位置是_______。
A. 第4周期IIB族 B. 第4周期VIIB族
C. 第4周期VB族 D. 第4周期VIII族
(3)的作用是将氧化为,写出反应的离子方程式_______。
当溶液中某离子浓度小于或等于时,视为该离子已经完全沉淀。
物质
CoS
MnS
(4)计算氢氧化亚铁的_______。用氨水调节至_______时恰好完全沉淀。
A.1.82 B.2.68 C.2.82 D.2.90
(5)加入的目的是沉淀,“沉钴”后溶液中,通过计算说明溶液中是否完全沉淀_______。
(6)下图为和的溶解度曲线。从“混合溶液提取”晶体的一系列操作为_______,洗涤、干燥。
A. 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 B. 蒸发浓缩、冷却结晶、趁热过滤
C. 蒸发浓缩、趁热过滤 D. 蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶
废渣长期露置于空气,其中的锰元素逐渐转化为。研究者用如图电解装置尝试提取中的锰元素。
(7)电解初期,随着电流增大增大时,阳极产生大量无色气体,写出此时阳极的极反应方程式_______。
(8)随着电流进一步增大,阳极上气体减少,溶液中增幅减小,结合极反应尝试分析原因_______。
【答案】(1) (2)B
(3)
(4) ①. ②. B
(5)沉钴”后溶液中,此时,溶液中,由于浓度低于,说明已经沉淀完全 (6)C
(7)
(8)在阳极放电
【解析】
【分析】以菱锰矿进行酸溶,生成以及等离子,二氧化硅不与硫酸反应,滤渣为二氧化硅;沉淀池1中加入二氧化锰,氧化亚铁离子为铁离子,然后加入氨水,除去铁;继续往沉淀池1中加入硫化铵,进行沉钴;混合溶液通过一系列操作获得硫酸锰晶体。
【小问1详解】
酸浸时,与硫酸反应的离子方程式是。
【小问2详解】
的核外电子排布式为,锰元素为25号元素,在周期表中的位置是第四周期族,故答案为B。
【小问3详解】
二氧化锰的作用是将氧化为,方程式为:。
【小问4详解】
氢氧化亚铁的溶度积常数为:。铁离子完全沉淀时:,此时,所以用氨水调节至时恰好完全沉淀,故选B。
【小问5详解】
“沉钴”后溶液中,此时,溶液中,由于浓度低于,说明已经沉淀完全。
【小问6详解】
从溶解度曲线中可以看出,硫酸锰的溶解度随温度升高而降低,可以采用蒸发浓缩,趁热过滤、洗涤、干燥的方法分离, 故答案为C。
【小问7详解】
电解初期,阳极产生大量无色气体为氧气,此时阳极的极反应方程式。
【小问8详解】
阳极反应为 ,参与的反应为,随着电流继续增大,在阳极放电生成,使得减小。
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