综合02 期末压轴80题（非选择题）（期末真题汇编）高一化学下学期人教版

**基本信息** 该试卷为高中化学期末非选择题汇编，涵盖四大高频考向80题，精选多地区期末压轴题，注重实验、原理、流程、有机综合应用，适配高三复习与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |化学实验综合题|18题|气体制备、实验设计、物质检验|结合食品添加剂（如焦亚硫酸钠）等真实情境，考查装置分析与操作细节| |反应原理综合题|20题|化学平衡、反应速率、电化学|以工业合成（如氨、甲醇）为背景，融合数据图表与计算| |工艺流程综合题|20题|物质分离、提纯、转化|选取钛、溴等工业提取流程，突出绿色化学与实际应用| |有机推断综合题|22题|官能团性质、反应类型、合成路线|基于乙烯、丙烯等基础原料，设计多步转化路线，关联高分子材料合成|

综合02 期末压轴80题（非选择题） 四大高频考向概览 考向01 化学实验综合题 考向02 反应原理综合题 考向03 工艺流程综合题 考向04 有机推断综合题 地 城 考向01 化学实验综合题 1．(1) (2)c (3)防倒吸 尾气处理，防止环境污染 (4) (稀)盐酸 产生白色沉淀 (5)95% 2．(1)A (2) d→e→b→c (3) 水浴加热 排尽装置内的空气，防止氧化Na2S2O4 洗去杂质，快速干燥 (4)（或） 3．(1)蒸馏烧瓶 (2) (3)合成的正反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动或者降低温度，增大的溶解度 (4)生成的对反应有催化作用 (5) D 防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶，同时吸收尾气和 (6) 2 5 2 1 2 5 2 84.7% 4．(1)恒压滴液漏斗 (2) 复分解反应 不能 (3) 装置C中品红溶液褪色 (4)溴水(或氯化铁溶液等合理答案) (5) (6)NaOH溶液 5．(1)检查气密性 (2)三颈烧瓶 (3) (4) 吸收多余的，防止污染空气 防止外界空气进入装置而氧化 (5)引起倒吸，且不能全部被吸收 (6) 6．(1)坩埚 (2)D (3)③ (4) (5) (6) 浓硫酸 防止水蒸气进入收集器中 (7) 溶液未变为血红色(或“溶液不变色”、“溶液未变红”) (8) 7．(1) (2) (3) 品红溶液褪色 (4) 隔绝空气，避免空气中的干扰后续探究实验 8．(1) (2) 长颈漏斗 防倒吸 (3)防止水蒸气进入B (4)Na2O2+2NO2 = 2NaNO3 (5)将装置中的氧气(空气)排出 (6)3NO2 + H2O = 2HNO3 +NO、3Cu + 8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+4H2O (7)取D装置中少许产物于试管，加入足量盐酸，若产生红棕色气体，则产物有亚硝酸钠 9．(1)5.0 (2)250mL容量瓶 (3)玻璃搅拌器 (4)   (5) 4.0 -53.5 ACD 10．(1)同系物 (2)A (3)停止加热，冷却至室温后再添加碎瓷片 (4) ③ ④ (5) 球形干燥管 防倒吸 (6) 11．(1)加快反应速率 (2)碎瓷片 (3)作催化剂 (4) 导气和冷凝 防止倒吸 (5)吸收正丙醇，中和乙酸，降低乙酸正丙酯的溶解度 (6)4 12．(1) 强氧化性和酸性 (2) 品红溶液褪色 澄清石灰水中Ca(OH)2浓度低，SO2易溶于水，过量的SO2很快将白色沉淀CaSO3转化为可溶于水的Ca(HSO3)2（或其他合理答案） (3)将浸有浓NaOH溶液的棉花团塞在装置D的试管口处（或其他合理答案） (4) 长颈漏斗 D 集气瓶中的液位下降，长颈漏斗中的液位上升 13．(1) B (2) 酸性溶液 验证二氧化硫是否被吸收完全 (3) (4)无水硫酸铜 (5) 14．(1) 饱和食盐水 吸收未反应的氯气，防止污染空气 (2) (3)是该反应的催化剂 (4)①③ (5)其他条件相同时，的催化效果比的好 (6)双氧水的浓度 15．(1) (2) 品红溶液褪色 吸收多余的，防止污染空气 (3) (4)使冷凝为固体与分离 (5) 增大与碘溶液的接触面积，使被充分吸收 (6) 溶液蓝色恰好褪去，且30s内不恢复原色 16．(1) 增加固液接触面积，提取充分 沸石 (2) 下 使用溶剂少，可连续萃取(萃取效率高) (3)乙醇沸点低，易浓缩 (4)中和单宁酸和吸收水 (5)升华 17．(1) 酸 (2)观察的生成速率 (3) (4) (5) 还原 18．(1)导气管置于液面以下 (2) 防止暴沸 催化剂和吸水剂 (3) (4)溶解乙醇，除去乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，易于分层 (5)防止乙醇和乙酸挥发，提高产率 (6)75% (7)90 19．(1) 第三周期第IVA族 (2) 浓硫酸 平衡气压，使浓硫酸顺利流下 (3) 球形干燥管 防止空气中水蒸气进入装置D中 (4) (5)50% 20．(1)球形分液漏斗 (2) (3)干燥NO、NO2，观察气泡，便于调节气体的流速 (4) 具有还原性 产生气泡 (5)C (6)72% 地 城 考向02 反应原理综合题 1．(1) CD (2) 是 50% 0.27 AC 2．(1) 吸热 28 (2) 正 C2H5OH+6O2--12e-=2CO2↑+3H2O (3) 2.5×10-4 mol˙L-1˙min-1 5.56 0.08 使用催化剂 3．(1)X+2Y2Z (2) 0.0125mol⋅L-1⋅min-1 40% 否 > (3)CE 4．(1) 吸收 (2) BD 0.07 30% (3) (4) 负极 5．(1)> (2) (3)364 (4)乙醇 (5) 太阳能(或光能)转化为电能 变小 增大 5.1 6．(1)BD (2)相同时间内，增大压强，反应速率增大 (3) 50%（或0.5） (4) 空气 7．(1)C (2)BD (3) 30 增大反应物浓度或增大压强或升高温度或使用高效的催化剂 (4) c 8．(1)其他条件相同时，催化剂的比表面积越大，化学反应速率越大 (2)CD (3) Ⅱ (4) 1∶4 (5)6.4 (6) O2 + 4e- +4H+ = 2H2O 增大 9．(1) 0.8 mol/(L▪min) 0.4 (2)a c (3)1.4 (4)b c (5) 电 CO - 2 + 4= + 2H2O 10．(1) CH4 - 8e⁻+2H2O=CO2+8H+ 6.2 3O3+2NO+2NaOH=2NaNO3+3O2+H2O (2) LiMn2O4 Li1-xMn2O4+xLi++xe⁻=LiMn2O4 LiMn2O4- xe⁻= Li1-xMn2O4+xLi+ (3) 0.08 (4) F F 11．(1)0.05 (2)时反应物的浓度比时反应物的浓度更大，反应速率更快 (3)d (4)BC (5)负 (6) (7) 12．(1)小于 (2) 0.25 75% 30% bcd (3) a 13．(1) -802 放热 (2)d (3) 0.04 保持不变 (4)AB (5)75 14．(1)③④⑥ (2)−63 (3) 0.65 0.25 > 75 AD 15．(1) 或 ] a (2) AD 0.125 50 (3) b 16．(1)496 (2) 0.05mol·L-1·min-1 30% ad (3) 其他条件相同，压强越大，总产率和PPC的选择性均越高 25℃ 1.5MPa (4) 低于 CO2+2e-+2H+=HCOOH 17．(1) 还原 (2) > 160 正向 D 18．(1)2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)  △H=-1446.4kJ·mol-1 (2) c b 0.006mol·L-1·min-1 AC (3) B a 19．(1) (或二氧化碳) > (2) (3)ac (4) 正极 20．(1)81 (2) 0.25 否 30% bc 负极 地 城 考向03 工艺流程综合题 1．(1) +4 非电解质 (2)b (3)2FeTiO3+7Cl2+6C 6CO+ 2FeCl3+2TiCl4 (4)避免Mg、Ti被氧化 (5)1412 (6) (7)0.24w 2．(1)过滤 (2)c (3)盐酸/HCl/氯化氢 (4) (5)防止Mg、Ti被空气氧化 (6) 1000 30 3．(1)粉碎矿石，升高温度，通过量空气 (2)AD (3)Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O (4)2SO2+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+2H2O (5)取最后一次淘洗液于试管中，加铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀产生，则已经完成。(滴加酸性KMnO4溶液，紫红色不褪色；检验也得分) 4．(1)第三周期第ⅥA族 (2)将黄铁矿粉碎、升高温度 (3) 还原性 5SO2+2H2O+ (4)98.3%浓硫酸 (5)取适量样品溶于水后，滴加稀盐酸至无气泡产生，继续滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀，则已变质 (6)D 5．(1) 锌粉 锌能够置换出镉，同时不引入杂质 (2) (3)AC (4) (5)蒸发结晶 (6)增大氧化锌的比表面积，增强其活性 6．(1)+3 (2)第五周期第ⅢA族 (3) 适当升高温度 适当增大稀硫酸浓度(合理即可) (4) (5) 富集In元素并除去杂质 pH小，大，不利于萃取正向进行，萃取率减小，pH过大，会转化为沉淀，萃取率减小 (6) 7．(1) 或 增大反应物接触面积，加快反应速率 (2) (3) (4) 先蒸发浓缩，后冷却结晶 利用乙醇的挥发性除去固体表面水分，产品易干燥 8．(1)加热或搅拌等 (2)AB (3) (4) 先通入使溶液呈碱性，可增大的溶解度，从而提高纯碱产率 (5) 取少量滤液2于洁净试管中，向其中先滴加适量稀硝酸，再滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则证明滤液2中存在氯离子 (6) 9．(1)烧杯、玻璃棒 (2) NaClO溶液 将Fe2+氧化为Fe3+ (3) 3.7~8.3 Fe(OH)3 (4) 二氧化碳 (5)75% 10．(1)富集溴元素 (2)3、3、1、5、3 (3)Br2+SO2+2H2O=4H++SO+2Br- (4)C (5)BD (6) = 4.8 11．(1)Cl2+2Br-=Br2+2Cl- (2)Cl2>Br2>H2SO4 (3)2aNA (4)还原产物只有水，产物无污染 (5)5NaI+NaIO3+3H2SO4=3I2+3Na2SO4+3H2O (6)CCl4 12．(1) 12.5 偏小 (2) (3) (4)在加热的条件下将Cu氧化为CuO，促进Cu的溶解 (5) 还原 杀灭水中细菌，形成胶体吸附水中悬浮物而形成沉淀 13．(1) 粉碎废镍催化剂，适当加热，适当增大酸的浓度或搅拌等 、 (2) 将氧化为 加热时自身易分解或催化分解 (3) (4)除去 (5) 14．(1)AD (2)+6 (3) (4) Fe3+催化过氧化氢分解 (5) 3 15．(1)CE (2)2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O (3)取少量水溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，观察是否出现蓝色。如果变蓝，则说明含有碘单质 (4) 5NaI+NaIO3+3H2SO4=3I2+3Na2SO4+3H2O 蒸馏 四氯化碳 碘易升华，加热造成碘损失 16．(1)将烧渣粉碎、适当加热（或增加酸的浓度或搅拌，合理即可） (2) 、、、 （稀）硫酸 (3) (4) 蒸发浓缩 降温结晶 17．(1) < < (2)过滤 (3) (4) 14mol (5)98.75 18．(1) (2) (3)＞ (4)加入过氧化氢可以把亚铁离子转化为铁离子，转化为铁离子之后利于沉铁，过氧化氢和亚铁离子反应方程式为： (5)过多，会导致发生双水解反应：，中会含有 19．(1)第四周期第 IIIA 族 (2) 适当升温；适当增大H2SO4 浓度； 粉碎矿渣 将Fe2+氧化为 Fe3+，有利于分离 (3)Zn2+ 、Cu2+ (4)Ga(OH)3 +NaOH =Na[Ga(OH)4] (5) Al2O3 4∶1 20．(1) (2) (3)不得留有水，充分干燥 (4) 、 取少量反应后溶液于试管中，向溶液中滴加KSCN溶液，若溶液未出现红色，则说明无存在，随后加入新制氯水，若溶液变为红色，则证明净化后的纳米铁粉转化为 (5)KClO3 地 城 考向04 有机推断综合题 1．(1)加成反应 (2) (3)BC (4)      (5) abac II中品红溶液褪色，加热复色 Ⅳ中品红不褪色，V中高锰酸钾褪色 2．(1)羟基 (2) 加成反应 加聚反应 (3) (4) (5)AC 3．(1) ②⑧⑨ ② ③⑦ ⑧⑨ (2)羟基、醛基 (3)加成反应 (4) (5)+2CH2=CHCOOH +2H2O (6)bcd 4．(1)乙烯 (2) ，催化剂，加热，加压 加成反应 (3) (4)AD (5)碳碳双键、酯基 (6) 5．(1) (2)变大 (3) (4)羧基 (5) (6) 酯化反应 6．(1)羟基、醛基 (2) 加成反应 CH3CH2OSO3H + H2OCH3CH2OH + H2SO4 (3) 丙烯酸 nCH2=CHCOOC2H5 (4) 2CH3CH2OH + O22CH3CHO + 2H2O 碳酸钠溶液(或碳酸氢钠溶液或碳酸氢铵等，只要是可溶性碳酸盐或碳酸氢盐) (5)0.46 7．(1)乙醇 (2)醛基、羧基 (3) 氧化反应 2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O (4)CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O (5)CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O 8．(1)(CH3)2CHOH (2)加成反应 (3) (4) (5)4 (6) (7) 羧基、酯基 9．(1)碳碳双键、碳氯键（或氯原子） (2)取代反应 (3) 异丁烷（2-甲基丙烷） 2 (4)5 (5) (6)+CH3OH +H2O (7) 10．(1)羧基 (2)氧化反应 (3) (4) (5)cd (6)60% 11．(1)羟基 (2) (3) (4) 酯化反应或取代反应 分液漏斗 CD 2.64 g (5) 5 12．(1)酯基、羟基 (2) (3) C3H6O3 44.8 (4) 酯化反应或取代反应 (5) 13．(1) 乙烯 烯烃 (2)加成反应 (3)醛基 (4)或 (5) 14．(1) 1，2-二溴乙烷 CH3CHBr2 (2) 取代反应 (3)ab (4) CH2=CHOOCCH3 酯基 (5) 15．(1) 乙醇 O2，Cu，加热 (2)醛基 (3) 取代反应 (4) 4 16．(1) 淀粉（或纤维素） (2) (3)bc (4)c (5) 作溶剂、作香料等 (6)5 17．(1) 羧基 或 (2)Ⅰ、Ⅴ (3) 催化剂 Cu丝由黑色变为红色 乙醛 (4) (5)加聚反应 18．(1) 羟基、醛基 Br2 (2)CH2=CH2 (3) 取代反应 O2 (空气)，Cu /Ag (4)C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5 +H2O (5)CH3COOCH2COOH (6)abc 19．(1) 化学 2 (2) (3) 乙醇 (4) 取代反应 (5) 甲 上层油状液体的量不再增加 20．(1) 酯基 取代反应 (2) (3)nCH3CH=CH2 (4)bc (5) (6) 8 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 综合02 期末压轴80题（非选择题） 四大高频考向概览 考向01 化学实验综合题 考向02 反应原理综合题 考向03 工艺流程综合题 考向04 有机推断综合题 地 城 考向01 化学实验综合题 1．(24-25高一下·内蒙古赤峰·期末)焦亚硫酸钠()是常用的食品抗氧化剂之一，可由脱水制得。实验室用下图装置制备。 已知：与反应生成沉淀，与盐酸反应生成。 C装置中发生如下反应：、。 (1)A中产生的化学方程式是_______。 (2)B的作用之一是观察的生成速率。试剂X最好选择_______(填字母)。 a.蒸馏水    　　　b.饱和溶液　　　c.饱和溶液　　　　d.饱和NaOH溶液 (3)D装置的作用是_______、_______。 (4)在保存过程中易变质生成。检验是否变质的实验步骤如下： ①取少量样品于试管中，加适量蒸馏水配成溶液； ②先加足量_______(填试剂名称)，再加溶液； ③若_______(填实验现象)，说明样品已变质。 (5)测定样品中的含量。取1.00g 样品溶于水配成500mL溶液，取25mL该溶液，与10mL 0.05碘水恰好完全反应。样品中的质量分数为_______(已知 ，假设杂质不反应)。 【答案】(1) (2)c (3) 防倒吸 尾气处理，防止环境污染 (4) (稀)盐酸 产生白色沉淀 (5)95% 【分析】浓硫酸和Cu反应生成二氧化硫；装置B作用之一为观察二氧化硫的生成速率，而SO2与NaHSO3溶液不反应，故装置B中试剂X为NaHSO3溶液；装置C中NaOH吸收二氧化硫制取NaHSO3，由NaHSO3脱水制得焦亚硫酸钠Na2S2O5；D中用NaOH吸收过量的二氧化硫进行尾气处理，以此分析； 【详解】（1）A中浓硫酸和Cu反应生成的化学方程式是。 （2）a．SO2溶于水，a不符合题意； b．SO2与Na2SO3溶液反应生成NaHSO3，b不符合题意； c．SO2既不溶于NaHSO3溶液，也不与饱和NaHSO3溶液反应，c符合题意； d．SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3和水，d不符合题意； 故选c。 （3）D中用NaOH吸收过量的二氧化硫进行尾气处理，倒置的漏斗可防倒吸。 （4）具有还原性，易被氧化为硫酸钠，已知：与反应生成沉淀，与盐酸反应生成SO2。则检验是否变质的实验步骤是：取少量样品于试管中，加适量蒸馏水配成溶液，先加足量稀盐酸，再加溶液，若产生白色沉淀，说明样品已变质。 （5）根据得失电子原理，，25mL该溶液中，溶液浓度为，则500mL溶液中溶质质量为，则样品中的质量分数为。 2．(24-25高一下·湖北武汉部分重点中学·期末)连二亚硫酸钠（Na2S2O4）俗称保险粉，广泛应用于有机合成，实验室常用SO2还原法制备连二亚硫酸钠。回答下列问题： (1)硫的不同存在形态结构不同，下列含硫物质的说法正确的是______。 A．110gNa2S2固体中含有的阴离子个数为NA B．常温常压下，22.4LSO2气体含有的分子数大于NA C．32g硫在足量的氧气中充分燃烧转移的电子数为6NA D．试管壁上残留的硫粉可选择乙醇洗涤 (2)实验室选用下图所示装置制取纯净干燥的：SO2。 ①按气流方向连接各仪器接口，顺序为：a→______→f。 ②装置A中反应的化学方程式为______。 (3)连二亚硫酸钠的制备 Ⅰ．将锌粉悬浊液加入三口烧瓶中并将烧瓶温度维持35~45℃，向其中先通入N2一段时间后，改通SO2，充分反应后生成ZnS2O4固体。 Ⅱ．向烧瓶中加入NaOH溶液，在28~55℃条件下生成Na2S2O4和Zn（OH）2。 Ⅲ．过滤，将滤液冷却至室温，待Na2S2O4析出后，滤出晶体用无水乙醇洗涤即得产品。 ①步骤Ⅰ中的加热方式是______。 ②向三颈烧瓶中先通入N2的目的是______。 ③加入无水乙醇洗涤的作用是______。 (4)连二亚硫酸钠的纯度测定 准确称取产品mg于烧杯中，加入20.00mL中性甲醛溶液，搅拌至产品完全溶解，加水配成250mL溶液，取25.00mL于锥形瓶中，酸化后用cI2标准溶液滴定，消耗12标准溶液VmL。 溶解反应： 滴定反应： 则产品中Na2S2O4质量分数为______（列出含m、c、V的最简表达式）。 【答案】(1)A (2) d→e→b→c (3) 水浴加热 排尽装置内的空气，防止氧化Na2S2O4 洗去杂质，快速干燥 (4)（或） 【分析】制备连二亚硫酸钠的方法为：先利用与浓反应生成：，通过净化后先在锌粉悬浊液中反应生成固体：，然后再与NaOH溶液反应生成连二亚硫酸钠：，据此分析解答、 【详解】（1）下列关于含硫物质的说法正确的是： A．110gNa2S2固体的物质的量为1mol，阴离子为，则1mol中含有的阴离子个数为NA，A正确； B．常温常压下，22.4LSO2气体的物质的量不等于1mol，无法确定含有的分子数是否为NA，B错误； C．32g硫在足量的氧气中充分燃烧只能生成，转移的电子数为4NA，C错误； D．硫易溶于，微溶于酒精，难溶于水，故试管壁上残留的硫粉可选择用洗涤，D错误； 故答案为：A。 （2）要制得纯净干燥的气体，按照先制取、干燥、收集、除尾气的顺序进行实验； ①按气流方向连接各仪器接口，顺序为：； ②装置A是利用与浓反应生成，则反应的化学方程式为：。 （3）①步骤Ⅰ中反应的温度为35~45℃，此温度使用水浴加热最好控制反应温度； ②由于有很强的还原性，易被空气中的氧气氧化，所以要向三颈烧瓶中先通入N2，其目的是：排尽装置内的空气，防止氧化； ③由于在乙醇中的溶解度很小，则加入无水乙醇洗涤的作用为：洗去杂质，快速干燥。 （4）连二亚硫酸钠的纯度测定原理为，将连二亚硫酸钠先与甲醛反应生成：，然后用标准液滴定：，最后根据消耗标准液的量来测定连二亚硫酸钠的含量；根据反应，得到产品中Na2S2O4质量分数为：。 3．(24-25高一下·重庆南开中学校·期末)亚硝酰硫酸()主要用于染料、医药等工业，是一种浅黄色、遇水易分解的固体，但溶于浓硫酸后不分解。某实验小组将通入浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中制备亚硝酰硫酸，并测定产品的纯度。 已知：(浓)。 (1)仪器X的名称为___________。 (2)装置A中发生反应的化学方程式为___________。 (3)装置C采用冰水浴能增大亚硝酰硫酸的产率，原因除了能减少浓硝酸分解，还有___________。 (4)装置C中反应开始时速率缓慢，待生成少量后，体系温度变化不大，但反应速率明显加快，可能的原因是___________。 (5)装置D中的试剂为___________(填字母)，其作用是___________。 A．无水    B．无水    C．无水    D．碱石灰 (6)测定产品纯度：待反应结束后，从C中分离出产品，经洗涤干燥后，称取3g加入锥形瓶中，再加入的溶液和稀硫酸，摇匀，溶液颜色恰好变为无色，已知反应前后产品中的杂质不发生变化。 ①配平与反应的化学方程式：___________。。 ②该产品的纯度为___________(保留小数点后一位)。 【答案】(1)蒸馏烧瓶 (2) (3)合成的正反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动或者降低温度，增大的溶解度 (4)生成的对反应有催化作用 (5) D 防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶，同时吸收尾气和 (6) 2 5 2 1 2 5 2 84.7% 【分析】装置A中Na2SO3固体与浓硫酸反应产生SO2，经过B装置干燥SO2，SO2进入C与浓硝酸浓硫酸反应生成亚硝酰硫酸，装置D为尾气处理装置，可以为盛有碱石灰的装置。 【详解】（1）分析可知，仪器X的名称为蒸馏烧瓶。 （2）装置A中制备二氧化硫气体，化学方程式为。 （3）已知：，该反应为放热反应，采用冰水浴可降低温度，平衡正向移动。 （4）开始时速率缓慢，待生成少量后，体系温度变化不大，但反应速率明显加快，可能的原因是对反应起催化作用。 （5）装置D为尾气处理装置，且由于产品遇水易分解，故装置D还需防止空气中水蒸气进入B中，故装置D可以为盛有碱石灰的装置。 （6）根据质量守恒，先配平K原子的个数后依次配平其它原子个数，得。加入的溶液中的物质的量：，根据反应，得，， 4．(24-25高一下·甘肃白银会宁县第一中学·期末)二氧化硫主要用于生产硫酸。某实验小组设计了如图装置制备并探究二氧化硫的性质。 回答下列问题： (1)仪器a和导管b的组合可用一种仪器代替，该仪器是_______。 (2)装置A中发生反应的反应类型是_______。用装置A制备二氧化硫时，亚硫酸钠能否用铜替代？_______(填“能”或“不能”)。 (3)该实验验证二氧化硫具有氧化性的化学方程式为_______，验证二氧化硫具有漂白性的实验现象为_______。 (4)根据装置D的作用分析，酸性高锰酸钾溶液也可以用_______代替。 (5)小组同学预测装置E中没有白色沉淀产生，但随着反应的进行，装置E中出现了少量白色沉淀。该白色沉淀的化学式为_______。 (6)尾气处理可用试剂_______。 【答案】(1)恒压滴液漏斗 (2) 复分解反应 不能 (3) 装置C中品红溶液褪色 (4)溴水(或氯化铁溶液等合理答案) (5) (6)NaOH溶液 【分析】浓硫酸和亚硫酸钠发生复分解反应生成二氧化硫，二氧化硫与硫化氢反应生成硫单质，体现二氧化硫的氧化性；二氧化硫使品红溶液褪色，体现二氧化硫的漂白性；二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现二氧化硫的还原性，酸性高锰酸钾溶液可用溴水或氯化铁溶液代替，以此解题。 【详解】（1）导管b的作用是平衡气压，使液体顺利流下，故可用恒压滴液漏斗替换； （2）装置A中的反应为(浓)，该反应属于复分解反应；铜和硫酸反应需要加热，则亚硫酸钠不能用铜替代，故答案为：复分解反应；不能； （3）和反应产生黄色沉淀，说明具有氧化性，方程式为：；结合分析可知，验证二氧化硫具有漂白性的实验现象为装置C中品红溶液褪色； （4）结合分析可知，，酸性高锰酸钾溶液也可以用溴水(或氯化铁溶液等合理答案)代替； （5）+4价硫有还原性，可以被溶液中的氧气氧化为硫酸根离子，则该白色沉淀为硫酸钡，化学式为BaSO4； （6）该反应中使用的二氧化硫有毒会污染空气，是酸性氧化物，可以和氢氧化钠反应，则尾气处理可用试剂NaOH溶液。 5．(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)某小组在实验室制备的装置如图所示（加热及夹持装置略）。已知在潮湿空气中易被氧化。 已知：硫化氢可以被硫酸铜溶液吸收 实验过程如下： ①按图连接好装置，________，加入药品，打开、，通入。 ②打开仪器c的活塞，滴入盐酸，装置C中有沉淀产生。 ③反应完成后，关闭，打开，用抽气筒吸出C中溶液，再用b中的溶液洗涤沉淀，洗涤液也利用抽气筒吸出，如此反复次，干燥。 请回答下列问题： (1)补全①中横线上的实验操作：________。 (2)仪器a的名称为________。 (3)写出装置C中产生沉淀的离子方程式：________。 (4)装置E的作用分别为________、________。 (5)去掉D装置，实验中可能带来的后果是________（填一条即可）。 (6)NiS在空气中易被氧化为，该反应的化学方程式为________。 【答案】(1)检查气密性 (2)三颈烧瓶 (3) (4) 吸收多余的，防止污染空气 防止外界空气进入装置而氧化 (5)引起倒吸，且不能全部被吸收 (6) 【分析】装置A中硫化亚铁和盐酸反应生成氯化亚铁和硫化氢气体，由于盐酸易挥发，硫化氢气体中混有部分氯化氢，装置B用于除去氯化氢以免其干扰后续的反应，则装置B中盛放的是饱和NaHS溶液，进入装置C的硫化氢气体与氯化镍及氨水反应可生成NiS，装置D为安全瓶(如能防倒吸)，最后多余的硫化氢用装置E中的硫酸铜溶液吸收，以免污染空气。 【详解】（1）按图连接好装置，首先要进行气密性检查，然后加入药品，故填“检查气密性”。 （2）仪器a的名称为三颈烧瓶。 （3）结合分析知，进入装置C的H2S气体与NiCl2及氨水中的反应生成NiS沉淀、和水，根据电荷守恒和原子守恒，该装置中产生沉淀的离子方程式为。 （4）装置E中盛放的硫酸铜溶液可用于吸收多余的硫化氢气体，防止污染空气，且能防止外界空气进入装置而氧化NiS。 （5）D装置可起到防止倒吸、缓冲气体、促使H2S被完全吸收的作用。若去掉D装置，实验中可能带来的后果是引起倒吸，且H2S不能被全部吸收。 （6）NiS在空气中易被氧化为，反应过程中，镍元素的化合价由+2升至+3，氧气中氧元素的化合价由0降至-2，根据得失电子守恒和原子守恒，该反应的化学方程式为。 6．(24-25高一下·广西南宁部分学校·期末)碘化亚铁()可以用于预防和治疗缺铁性贫血和碘缺乏症。某化学兴趣小组尝试用海带和还原铁粉制备，实验过程如下： 实验一：的制备 海带经灼烧、浸泡、过滤、酸化后得到含的溶液，再通过下列流程，可得高纯碘。 (1)操作①要在_______中进行。 (2)从绿色化学角度分析，步骤②溶液溶液的过程中，下列试剂最适合替代的是_______。 A．浓硫酸 B．浓硝酸 C．溶液 D． (3)海带灰中含有硫酸盐、碳酸盐等，在上述步骤_______(填序号)中实现与碘分离。 (4)步骤④中加入稀硫酸后，溶液中的、发生反应，试写出该反应的离子反应方程式：_______。 实验二：实验室用下述装置制备。 已知：①碘化亚铁在常温下为灰黑色固体，易升华，可溶于水，具有潮解性； ②焦性没食子酸的碱性溶液可吸收 (5)若无盛碱石灰的干燥管会发生副反应，请写出铁粉参与的副反应的化学方程式：_______。 (6)试剂a为_______，其作用是_______。 实验三：探究的还原性 取一定量的溶液，向其中滴加少量新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。同学们对溶液变成黄色的原因提出了不同的看法： 甲同学认为：是因为溶液中被氧化成 乙同学认为：是因为溶液中被氧化成 随后化学兴趣小组进行如下实验进行验证。 实验步骤 现象 结论 ①取少量黄色溶液于试管中，滴加淀粉溶液 试管中溶液变蓝色 甲同学观点正确 ②取少量黄色溶液于试管中，滴加KSCN溶液 _______ 乙同学观点不正确 (7)上述实验②中现象为_______，化学兴趣小组得到的结论：的还原性_______的还原性(填“>”、“＜”或“=”)。 (8)依据(7)中所得结论，试写出往含溶液中通入标准状况下的氯气后所发生反应的离子方程式：_______。 【答案】(1)坩埚 (2)D (3)③ (4) (5) (6) 浓硫酸 防止水蒸气进入收集器中 (7) 溶液未变为血红色(或“溶液不变色”、“溶液未变红”) (8) 【分析】实验一：海带晒干，灼烧得海带灰，海带灰浸泡，经过滤、酸化后得到含I-的溶液A，通入氯气将I-氧化为I2，加萃取剂四氯化碳、分液得I2的四氯化碳溶液，I2的四氯化碳溶液加氢氧化钠反萃取，得含有和I-的水溶液，加稀硫酸发生反应，经系列操作、精制得到I2； 实验二：为防止铁被氧气氧化，用焦性没食子酸的碱性溶液除去空气中的氧气，球形干燥管内盛干燥剂防止水蒸气进入硬质玻璃管，硬质玻璃管内铁和碘单质反应生成碘化亚铁，碘化亚铁在收集器内冷凝收集，a中盛浓硫酸防止水进入收集器中，最后氢氧化钠溶液吸收尾气，防止污染，据此分析； 【详解】（1）操作①是固体物质加热，需要在坩埚中进行； （2）溶液A→溶液B的过程中I-被氧化为I2，作氧化剂，表现氧化性； A．浓硫酸氧化碘离子产生污染气体二氧化硫，A不选； B．浓硝酸氧化碘离子产生污染气体二氧化氮，B不选； C．高锰酸钾溶液氧化碘离子引入杂质，C不选； D．能氧化I-，还原产物是水，无污染，从绿色化学角度，最适合替代的是，D选； 故选D； （3）海带灰中含有硫酸盐、碳酸盐等，在上述步骤在萃取时，碘进入有机层，盐在水层，此时实现硫酸盐、碳酸盐与碘分离，故在步骤③时实现分离； （4）加入稀硫酸时，中I元素化合价由+5降低为0，中I元素化合价由-1升高为0，离子反应方程式： ； （5）若无盛碱石灰的球形干燥管装置，铁粉和水蒸气高温生成四氧化三铁和氢气：； （6）由分析，为防止潮解试剂a为干燥剂浓硫酸，其作用是防止水蒸气进入收集器中； （7）铁离子和KSCN溶液反应变红色，乙同学观点不正确，说明溶液中没有生成Fe3+，所以上述实验②中现象为溶液未变为血红色(或“溶液不变色”、“溶液未变红”)；溶液中滴加少量新制的氯水，I-被氧化为I2，Fe2+没有被氧化，可知I-的还原性>Fe2+的还原性； （8）标准状况下的氯气的物质的量为，往含0.15molFeI2的溶液中通入0.2mol氯气，Cl2先于I-反应消耗0.15molCl2和0.3molI-，剩余0.05molCl2能与0.1mol的Fe2+反应，有0.05mol的Fe2+不参与反应，根据得失电子守恒可知可得化学方程式为。 7．(24-25高一下·河南安阳滑县部分学校·期末)微型实验药品用量少，绿色环保。如图所示为探究性质的微型实验，培养皿中、、三个塑料瓶盖内盛有不同物质。向固体上滴加硫酸，迅速用玻璃片将培养皿盖严，实验现象记录如下。 实验装置 瓶盖 物质 实验现象 A 溶液 开始出现淡黄色沉淀，迅速变为黄色溶液，后来又出现淡黄色沉淀，溶液黄色消失 B 溴水 溶液褪色 C 蘸有品红溶液的棉花 _____ (1)实验室也可以用浓硫酸和反应制备少量，写出浓硫酸和反应的化学方程式_____。 (2)瓶盖B中发生反应的离子方程式为_____。 (3)①瓶盖A中开始出现淡黄色沉淀的过程中氧化产物和还原产物的物质的量之比为_____。随着反应进行，后来又出现淡黄色沉淀、溶液黄色消失的现象，这是由于溶液中的与又继续反应了，写出此时反应的离子方程式__________[经查阅资料知：能与反应生成，多硫离子的颜色为黄色，与可反应]。 ②瓶盖C中的实验现象为_____。 (4)为探究的性质，某同学设计如下实验： 在锥形瓶中先后使用同体积的蒸馏水（①已预先煮沸，②未预先煮沸），控制食用油油层厚度一致、通入流速一致。两次实验分别得到图。锥形瓶中覆盖食用油的目的是_____；图中，②的曲线出现骤降，这是因为_____（用化学方程式表示）。 【答案】(1) (2) (3) 品红溶液褪色 (4) 隔绝空气，避免空气中的干扰后续探究实验 【分析】向Na2SO3固体上滴加70%硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫与硫化钠反应生成硫单质，产生淡黄色沉淀，后沉淀变为黄色溶液，是因为溶液中的与SO2又继续反应了，离子方程式为：，又生成淡黄色沉淀；二氧化硫与溴水反应生成氢溴酸和硫酸，离子方程式为：；二氧化硫具有漂白性能使品红溶液褪色，据此分析回答。 【详解】（1）浓硫酸和Cu在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：； （2）由分析可知，B中反应的离子方程式为：； （3）①二氧化硫与硫化钠反应的化学方程式为：，根据化学方程式可知，2molNa2S发生氧化反应生成2molS，则氧化产物为2mol，1molSO2被还原生成1molS，还原产物为1mol，则氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:1；随着反应进行，后来又出现淡黄色沉淀、溶液黄色消失的现象，这是由于溶液中的与SO2又继续反应生成S，离子方程式为：； ②由分析可知，瓶盖C中的实验现象为品红溶液褪色； （4）二氧化硫可以被氧气氧化，反应过程中要防止空气中氧气的溶解，故覆盖食用油的目的是：隔绝空气，避免空气中的氧气干扰；pH-t图中，②的曲线出现骤降，是因为溶液中的二氧化硫被溶于水中的氧气氧化为硫酸，化学方程式为：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。 8．(24-25高一下·重庆九龙坡、渝中区等4地·期末)某实验小组对NO、NO2与Na2O2的反应进行探究。 Ⅰ．NO2与Na2O2的反应 【理论分析】根据化合价升降原则，Na2O2和NO2都既有氧化性又有还原性。 【提出猜想】猜想1：Na2O2氧化NO2 猜想2：NO2氧化Na2O2 (1)若猜想2成立，氧化产物为___________(写化学式)。 【实验验证】 (2)甲同学用如图装置(部分夹持装置略)进行实验。 ①仪器a的名称是___________。 ②干燥管C的作用是___________。 ③待试管B中充满红棕色气体，关闭旋塞k1和k2，取下试管B，向其中加入适量Na2O2粉末，塞上塞子，观察到红棕色气体迅速消失，再将带火星的木条迅速伸进试管内，木条复燃。甲同学认为猜想2正确。 (3)乙同学认为上述实验存在缺陷，提出在A、B间和B、C间各增加一个装置，作用是___________，用改进后的装置完成实验，观察到红棕色气体迅速消失、带火星的木条没有复燃。 【得出结论】 (4)猜想1正确，NO2和Na2O2反应的化学方程式是___________。 Ⅱ．NO与Na2O2的反应 丙同学认为NO会被Na2O2氧化，为验证猜想并检验氧化产物，用如图所示装置(部分夹持装置略)完成实验。 已知①2NaNO2 + 2HCl = 2NaCl + NO2↑+ NO↑+ H2O ②NO可被酸性KMnO4溶液吸收 (5)反应前，打开弹簧夹，通入一段时间N2，目的是___________。 (6)B中发生反应的化学方程式是___________。 (7)充分反应后，检验D装置中产物有NaNO2的实验方法是___________。 【答案】(1) (2) 长颈漏斗 防倒吸 (3)防止水蒸气进入B (4)Na2O2+2NO2 = 2NaNO3 (5)将装置中的氧气(空气)排出 (6)3NO2 + H2O = 2HNO3 +NO、3Cu + 8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+4H2O (7)取D装置中少许产物于试管，加入足量盐酸，若产生红棕色气体，则产物有亚硝酸钠 【详解】（1）若猜想2成立，即氧化，作还原剂，O元素化合价升高，氧化产物为，故答案为：； （2）由仪器构造可知，仪器a的名称是长颈漏斗；干燥管C的作用是防止倒吸，因为易溶于溶液，装置内压强减小，容易发生倒吸，干燥管可起到防倒吸作用，故答案为：长颈漏；防倒吸； （3）甲同学实验中，A中铜与浓硝酸反应生成的中混有水蒸气，与水反应也会生成，干扰实验。所以在A、B间和B、C间各增加一个装置，作用是防止水蒸气进入B，故答案为：防止水蒸气进入B； （4）猜想1正确，即氧化，则作还原剂，N元素化合价升高，结合实验现象及元素守恒等，反应的化学方程式是，故答案为：； （5）装置中含有空气，空气中的氧气能氧化NO，会干扰实验，所以反应前，打开弹簧夹，通入一段时间，目的是排尽装置中的氧气(空气)，防止空气中的氧化，干扰实验，故答案为：将装置中的氧气(空气)排出； （6）A中反应生成的进入B中与水反应生成，再与反应，B中发生反应的化学方程式是、，故答案为：、 （7）已知，所以充分反应后，检验D装置中产物有的实验方法是：取少量D装置中的固体于试管中，加入足量稀盐酸，若产生红棕色气体，则证明有，故答案为：取D装置中少许产物于试管，加入足量盐酸，若产生红棕色气体，则产物有亚硝酸钠。 9．(24-25高一下·吉林白山五校·期末)某实验小组用0.50mol·L-1的NaOH溶液和0.50mol·L-1的硫酸溶液进行中和热测定实验。 I．配制0.50mol·L-1NaOH溶液 (1)若实验中大约要使用230mLNaOH溶液，需要称量NaOH固体______g。 (2)用NaOH固体配制NaOH溶液用到的带刻度的玻璃仪器有量筒、_____。 Ⅱ．测定中和反应的反应热实验，其装置如图所示。 (3)从实验装置上看，图中尚缺少一种玻璃仪器是______。 (4)写出该反应的热化学方程式（中和反应反应热的数值为57.3）：______。 (5)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验，测得的实验数据如表。 ①请填写下表中的空白： 温度 实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值（t2-t1）/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1 ______ 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 ②0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1硫酸溶液的密度均近似为1g·cm-3，中和后生成的溶液比热容c=4.18J/(g·℃)。则测得△H=_____kJ·mol-1（取小数点后一位）。 ③上述实验数值结果与57.3kJ·mol-1有偏差，产生偏差的原因可能是___（填字母）。 A．实验装置保温、隔热效果差 B．量取NaOH溶液的体积时仰视读数 C．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 D．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度 【答案】(1)5.0 (2)250mL容量瓶 (3)玻璃搅拌器 (4)   (5) 4.0 -53.5 ACD 【分析】先配制250mL 0.50 mol∙L−1NaOH溶液主要用到的刻度仪器有烧杯、250mL容量瓶，再将氢氧化钠溶液和稀硫酸反应来测定中和热，使用的主要仪器有烧杯、温度计、环形玻璃搅拌棒等，为了准确测定，实验一般要测2～3次，取实验数据的平均值。 【详解】（1）配制0.50 mol∙L−1NaOH溶液，若实验中大约要使用230mLNaOH溶液，则要用容量瓶配制250mL，因此需要称量NaOH固体0.50 mol∙L−1×0.25 L×40g∙mol−1＝5.0g； （2）用NaOH固体配制250mL的NaOH溶液，因此要用到的带刻度的玻璃仪器除了量筒还有250mL 容量瓶； （3）从实验装置上看，需要将溶液搅拌充分反应，因此图中尚缺少一种玻璃仪器是玻璃搅拌器； （4）中和热是指强的稀酸和强的稀碱溶液反应生成1mol液态水所放出的热量，因此该反应的热化学方程式(中和热的数值为57.3)：  ； （5）①根据表格中数据，四次温度差分别为4.0℃、6.1℃、3.9℃、4.1℃，说明第2次实验是错误的数据，应该取其他数据的平均值为4.0； ②0.50 mol∙L−1NaOH溶液和0.50 mol∙L−1硫酸溶液的密度均近似为1，中和后生成的溶液比热容。则测得中和热 ； ③A．实验装置保温、隔热效果差，测得的温度差减小，计算出的数字偏小，故A符合题意； B．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，所得到的氢氧化钠溶液偏多，温度差偏大，计算出的数字偏高，故B不符合题意； C．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，则测得的温度差偏小，计算出的数字偏低，故C符合题意； D．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定溶液的温度，硫酸温度偏高，得到的温度差偏低，计算出数字偏低，故D符合题意； 综上所述，答案为：ACD。 10．(24-25高一下·广东湛江部分学校·期末)同学们设计了如图所示实验装置探究乙酸乙酯的制备。 已知：时部分物质的密度如表所示。 物质名称 无水乙醇 冰醋酸 乙酸乙酯 密度 0.79 1.05 0.90 请回答下列问题： (1)很多鲜花和水果的香味都来自酯，如乙酸乙酯、乙酸异戊酯、戊酸戊酯等，这三种酯互为___________。 (2)现需要向试管中加入3mL无水乙醇、2mL浓硫酸、2mL冰醋酸，正确的添加顺序为___________(填标号)。 A．无水乙醇浓硫酸冰醋酸 B．浓硫酸无水乙醇冰醋酸 C．浓硫酸冰醋酸无水乙醇 (3)加入试剂后开始加热试管大约1min，发现未添加碎瓷片，此时正确的处理方式为___________。 (4)乙醇和乙酸反应生成乙酸乙酯时，乙醇分子中断裂的化学键是___________(填序号，下同)，乙酸分子中断裂的化学键是___________。 ①    ②    ③    ④ (5)仪器a的名称为___________，其作用是___________。 (6)实验时可观察到盛有饱和碳酸钠溶液的试管中出现分层现象，并生成一种无色气体。写出生成无色气体的离子方程式：___________。 【答案】(1)同系物 (2)A (3)停止加热，冷却至室温后再添加碎瓷片 (4) ③ ④ (5) 球形干燥管 防倒吸 (6) 【分析】实验室用乙醇和乙酸在浓硫酸催化、加热条件下制乙酸乙酯，生成的乙酸乙酯用饱和碳酸钠溶液收集于试管中。 【详解】（1）乙酸乙酯、乙酸异戊酯、戊酸戊酯等都是饱和一元酸和饱和一元醇形成的酯，这三种酯互为同系物； （2）浓硫酸不可以最先加，否则加其他两种液体时浓硫酸大量放热液体飞溅会造成危险，先加入乙醇，再加入浓硫酸可以并搅拌可以解决，并且最先加乙醇而不是乙酸，是乙醇和浓硫酸先混合有利于浓硫酸对反应的催化，最后加冰醋酸可以减少冰醋酸的挥发，故选A； （3）发现未添加碎瓷片，应停止加热，冷却至室温后再添加碎瓷片； （4）酯化反应的规律是酸脱羟基、醇脱氢，故乙醇分子中断裂的化学键是③；乙酸分子中断裂的化学键是 ④； （5）由图可知，仪器a的名称为球形干燥管；其作用是防倒吸； （6）生成一种无色气体是因为会发出的乙酸与溶液反应生成气体，生成无色气体的离子方程式：。 11．(24-25高一下·辽宁辽阳·期末)乙酸正丙酯可用作调味剂、食用香料等。某化学兴趣小组欲利用如图所示装置制备乙酸正丙酯。 回答下列问题： (1)加热可使生成的乙酸正丙酯挥发而方便收集，提高正丙醇、乙酸的转化率，还起到的作用是________。 (2)实验室若没有沸石，可以用________代替。 (3)浓硫酸的作用为吸水剂和________。 (4)装置中的长导管的作用是________；导管末端不伸入液面下的目的是________。 (5)饱和溶液的作用是________。 (6)乙酸正丙酯的同分异构体中，含有羧基的结构有________种。 【答案】(1)加快反应速率 (2)碎瓷片 (3)作催化剂 (4) 导气和冷凝 防止倒吸 (5)吸收正丙醇，中和乙酸，降低乙酸正丙酯的溶解度 (6)4 【分析】制备乙酸正丙酯的原理是CH3COOH＋CH3CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH3＋H2O，该反应为可逆反应，据此分析； 【详解】（1）加热可使生成的乙酸正丙酯挥发而方便收集，提高正丙醇、乙酸的转化率，还起到的作用是加快反应速率； （2）实验室若没有沸石，可以用碎瓷片代替，防止暴沸； （3）浓硫酸的作用为吸水剂和作催化剂； （4）装置中的长导管的作用是使乙酸正丙酯充分与空气进行热交换，起到导气冷凝的作用；导管末端不伸入液面下的目的是防止倒吸； （5）制备乙酸正丙酯时，常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸正丙酯，目的是中和乙酸并吸收部分正丙醇、乙酸正丙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小，有利于分层析出； （6）乙酸正丙酯的同分异构体中，含有羧基的结构有：、、、，共4种。 12．(24-25高一下·甘肃白银·)为了探究铜与浓硫酸的反应，同学们设计了如图所示实验装置。 请回答下列问题： (1)写出装置A中铜与浓硫酸反应的化学方程式：_______，该反应中体现的浓硫酸的性质有______。 (2)实验开始后打开K，装置C中可以观察到的实验现象为______；在观察装置D中的实验现象时，同学们发现试管内并没有生成白色沉淀，其可能原因是______。 (3)某同学认为该实验装置的设计存在一定缺陷，容易造成环境污染，请提出简单的改进措施：______。 (4)装置B的作用是贮存装置A中反应产生的气体。 ①仪器a的名称为______。 ②试剂X可以是______（填标号）。 A．饱和Na2CO3溶液B．蒸馏水C．酸性KMnO4溶液D．饱和NaHSO3溶液 ③实验结束后，关闭K并撤去装置A的酒精灯，此时装置B中可以观察到的实验现象为______。 【答案】(1) 强氧化性和酸性 (2) 品红溶液褪色 澄清石灰水中Ca(OH)2浓度低，SO2易溶于水，过量的SO2很快将白色沉淀CaSO3转化为可溶于水的Ca(HSO3)2（或其他合理答案） (3)将浸有浓NaOH溶液的棉花团塞在装置D的试管口处（或其他合理答案） (4) 长颈漏斗 D 集气瓶中的液位下降，长颈漏斗中的液位上升 【分析】本题为探究铜和浓硫酸反应的实验题，装置A中铜和浓硫酸反应生成的二氧化硫进入装置C中验证其漂白性，多余的二氧化硫进入装置D中，验证其和澄清石灰水的反应，装置B可以储存少量的二氧化硫，以此解题。 【详解】（1）铜和浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，方程式为：；该反应中不活泼的金属铜由0价被氧化为+2价，同时生成硫酸铜，则体现的浓硫酸的性质有强氧化性和酸性； （2）二氧化硫具有漂白性，可以漂白品红，则实验开始后打开K，装置C中可以观察到的实验现象为：品红溶液褪色；氢氧化钙微溶于水，且二氧化硫溶解度较大，过量二氧化硫和氢氧化钙生成的亚硫酸氢钙易溶于水，则试管内并没有生成白色沉淀，其可能原因是：澄清石灰水中Ca(OH)2浓度低，SO2易溶于水，过量的SO2很快将白色沉淀CaSO3转化为可溶于水的Ca(HSO3)2（或其他合理答案），故答案为：品红溶液褪色；澄清石灰水中Ca(OH)2浓度低，SO2易溶于水，过量的SO2很快将白色沉淀CaSO3转化为可溶于水的Ca(HSO3)2（或其他合理答案）； （3）二氧化硫有毒，可以和氢氧化钠反应，则改进措施为：将浸有浓NaOH溶液的棉花团塞在装置D的试管口处（或其他合理答案）； （4）①由图可知，仪器a的名称为长颈漏斗； ②结合题中信息可知，装置B的作用是贮存装置A中反应产生的气体，则其中的液体不能溶解二氧化硫，二氧化硫为酸性氧化物，可以和碱以及碱性溶液反应，具有还原性可以和酸性高锰酸钾溶液反应，且其在水中的溶解度较大，不溶于饱和NaHSO3溶液，故选D； ③实验结束后，关闭K并撤去装置A的酒精灯，但是反应并没有立即停止，随后产生的二氧化硫导致装置内压强增大，则此时装置B中可以观察到的实验现象为：集气瓶中的液位下降，长颈漏斗中的液位上升。 13．(24-25高一下·河北廊坊等2地·期末)某研究性学习小组对二氧化硫的制备、性质以及尾气处理等进行探究。 Ⅰ．制备二氧化硫：用的浓硫酸与固体反应制备气体。 (1)制备气体最合适的发生装置是_______（填写字母），反应的化学方程式为_______。 Ⅱ．某学习小组在实验室中探究浓硫酸与生铁共热的反应并完成相关物质的性质探究。 (2)为验证并吸收，装置B中加入的试剂为_______（填“酸性溶液”或“NaOH溶液”），装置C中品红溶液的作用是_______。 (3)装置C中品红溶液不褪色，装置D中澄清石灰水变浑浊，说明有_______（填化学式）生成。 (4)若要证明有生成，则中干燥管内的试剂可以是______（填名称）。 Ⅲ．二氧化硫的处理：工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如下流程脱除或利用。 (5)富氧煅烧产生的低浓度的可以在炉内添加通过路径Ⅰ脱除，补齐反应方程式_____：□□□_______=□□______。 【答案】(1) B (2) 酸性溶液 验证二氧化硫是否被吸收完全 (3) (4)无水硫酸铜 (5) 【分析】Ⅱ中浓硫酸与生铁片反应可能生成H2、SO2、CO2气体，装置B用于检验并吸收SO2，加入的试剂是酸性高锰酸钾溶液；装置C用于检验SO2是否被完全吸收，如不能完全被吸收，会影响CO2的检验；装置D用于检验CO2，加入的试剂是澄清石灰水；装置E中的浓硫酸作干燥剂，装置F用于检验H2，装置G用于检验装置F中是否生成H2O，装置H用于防止空气中的水蒸气进入装置F影响检验结果。 Ⅲ中含硫矿物燃烧生成二氧化硫，二氧化硫和氧气、碳酸钙生成硫酸钙和二氧化碳，二氧化硫被氧气氧化为三氧化硫，三氧化硫经过反应Ⅲ生成A。 【详解】（1）用的浓硫酸与固体反应制备气体的条件是固体加液体，不加热，最合适的发生装置是B，反应的化学方程式为。故答案为：B；； （2）浓硫酸与生铁片反应可能生成H2、SO2、CO2气体，装置B用于检验并吸收SO2，装置B中加入的试剂为酸性溶液，装置C中品红溶液的作用是验证二氧化硫是否被吸收完全，如不能完全被吸收，会影响CO2的检验。。故答案为：酸性溶液；验证二氧化硫是否被吸收完全； （3）装置D用于检验CO2，加入的试剂是澄清石灰水，装置C中品红溶液不褪色，装置D中澄清石灰水变浑浊，说明有生成。故答案为：； （4）装置G用于验证H2，如有H2，在加热时可与CuO反应，生成铜和水，黑色固体中出现红色固体，水蒸气进入装置F中，无水硫酸铜变蓝色；如装置G、F均无明显现象，则没有H2；而装置H是防止空气中进入干燥管而影响气体成分的检验。若要证明有生成，则中干燥管内的试剂可以是无水硫酸铜。故答案为：无水硫酸铜； （5）根据富氧煅烧(在空气流中煅烧)的结果，硫元素化合价升高，则含硫矿物中硫元素具有还原性；低浓度的SO2 可以在炉内添加碳酸钙通过路径I脱除，即二氧化硫、碳酸钙和氧气反应生成硫酸钙和二氧化碳，硫元素从+4价升高到+6价、氧元素从0价降低到-2价，则按得失电子守恒、元素质量守恒得。故答案为：。 14．(24-25高一下·内蒙古鄂尔多斯西四旗多校联考·期末)是中学实验中的常用试剂。回答下列问题： 实验1：甲同学设计如图实验装置验证氯的非金属性比硫的强。 (1)装置B中的试剂是_______(填名称)，装置D的作用是_______。 (2)实验过程中，装置C中产生浅黄色沉淀，写出装置C中发生反应的离子方程式：_____。 实验2：乙同学设计如下实验探究影响双氧水分解反应速率的外界因素。 实验 30%双氧水/mL 温度/℃ 有无催化剂 收集所用时间/s ① 20mL 25 无 15 ② 20mL 25 2 ③ 20mL 35 无 13 ④ 20mL 25 5 ⑤ 20mL 25 7 (3)由实验①②可知，_______。 (4)对比实验_______(填序号)，探究温度对反应速率的影响。 (5)由实验④⑤可得到的结论为_______。 (6)还可以设计实验，探究_______对反应速率的影响。 【答案】(1) 饱和食盐水 吸收未反应的氯气，防止污染空气 (2) (3)是该反应的催化剂 (4)①③ (5)其他条件相同时，的催化效果比的好 (6)双氧水的浓度 【分析】实验1：甲同学利用图1装置探究硫和氯的非金属性相对强弱，A装置产生的氯气中含HCl气体，通过B装置除去中的后，氯气进入C装置，和Na2S发生置换反应产生浅黄色浑浊，可证明氯的非金属性比硫强，D是尾气处理装置，同时球形干燥管可以防倒吸； 实验2：通过变量控制，分别探究了催化剂、温度对双氧水分解反应速率的影响。 【详解】（1）B装置的作用是除去中的，则B中的试剂是饱和食盐水； 实验中有多余的氯气是大气污染物，故需除去，D装置中球形干燥管可以防倒吸，故D装置的作用是防倒吸、吸收尾气中的氯气，防止污染空气。 （2）实验过程中，C中产生浅黄色沉淀为S，是氯气和Na2S发生置换反应产生的，则反应的离子方程式：。 （3）实验2：①②实验中，双氧水分解反应的其余条件均相同，①中没有加②加了1g，收集同等体积的氧气所需时间①>②，则实验结论是其他条件相同时，是该反应的催化剂，能加快反应速率； （4）①③实验中，双氧水分解反应的其余条件均相同，唯一的差别是温度：①温度为25℃、③温度为35℃，故设计实验①和③的目的是：探究温度对双氧水分解反应速率的影响。 （5）由实验④⑤中所用的过氧化氢完全相同，温度也相同，但是加入的催化剂不同，通过实验可知，加入氯化铜的实验④收集相同体积氧气时所需时间更短，因此可得到的结论为：其他条件相同时，的催化效果比的好。 （6）影响速率的外因主要有：浓度、温度、压强、催化剂，因此还可以设计实验，探究双氧水的浓度对反应速率的影响。 15．(24-25高一下·陕西安康·期末)SO2是硫元素的一种重要化合物，在生产生活中有重要用途。回答下列问题： Ⅰ．小组同学利用如图所示的装置制备SO2并验证其性质。 (1)试管A中发生反应的化学方程式为_____。 (2)试管B中的现象是_____，上方塞有浸NaOH溶液棉团的作用是_____。 Ⅱ．小组同学利用如图所示的装置研究SO2的催化氧化(SO2熔点-76.1℃、沸点-10℃，SO3熔点16.8℃、沸点45℃)。 (3)装置Ⅰ用于模拟工业生产中SO2的催化氧化，该反应的化学方程式为_____。 (4)装置Ⅱ的作用为_____。 Ⅲ．小组同学利用如图所示的装置测定空气中SO2的含量。 (5)通空气样品的导管末端是带许多小孔的玻璃球泡，其主要作用是_____，该装置中发生反应的离子方程式_____。 (6)若空气流速为am3·min-1，当观察到装置内溶液_____(填现象)，结束计时，测定耗时tmin。假定空气中的SO2可被溶液充分吸收，则该空气样品中SO2的含量为_____mg·m-3(用含a、t的代数式表示)。 【答案】(1) (2) 品红溶液褪色 吸收多余的，防止污染空气 (3) (4)使冷凝为固体与分离 (5) 增大与碘溶液的接触面积，使被充分吸收 (6) 溶液蓝色恰好褪去，且30s内不恢复原色 【分析】铜与浓硫酸加热发生反应，生成二氧化硫、硫酸铜和水，用品红溶液检验二氧化硫的漂白性，浸有NaOH的棉团防止二氧化硫进入空气，污染空气；将二氧化硫和氧气的混合气体通入催化剂中加热，反应生成三氧化硫，用冰水浴将三氧化硫冷凝，最后用NaOH将SO2除去，防止污染空气；空气样品的导管末端是带许多小孔的玻璃球泡，其主要作用是增大接触面积，使充分反应，装置内是SO2和碘溶液反应，根据得失电子守恒可知I2和SO2的化学计量数比为1：1，原溶液是碘溶液，颜色为蓝色，当观察到装置内溶液蓝色消失时，结束计时，进行计算，即可得到空气样品中SO2的含量； 【详解】（1）铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式为； （2）具有漂白性，能使品红溶液褪色，所以试管B中的现象是品红溶液褪色；是有毒气体，浸有NaOH溶液的棉团可吸收多余的，防止污染空气； （3）装置Ⅰ模拟工业生产中的催化氧化，与在催化剂、加热条件下反应生成，化学方程式为； （4）由、的熔、沸点可知，装置Ⅱ中冰水浴可使冷凝为固体与分离； （5）通空气样品的导管末端有带许多小孔的玻璃球泡，其可增大与碘溶液的接触面积，使被充分吸收；该装置中与、反应生成和HI，离子方程式为； （6）若空气流速为，当观察到装置内溶液蓝色恰好褪去，且30s内不恢复原色，说明将碘完全反应，结束计时，通入空气t min时，空气体积，参与反应的二氧化硫和碘单质的物质的量相等，均为，则该空气样品中的含量。 16．(24-25高一下·江苏天一中学·期末)咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇，熔点234.5℃，100℃以上开始升华)，有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%~5%、单宁酸(弱酸，易溶于水及乙醇)约3%~10%，还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如图所示。 索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题。 (1)实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒1中，研细的目的是_______。圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒_______。 (2)提取过程球形冷凝管外侧冷却水从_______口进(填写“上”或者“下”)，以达到很好的冷凝效果。与常规的萃取相比，采用索氏提取器的优点是_______。 (3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是_______。 (4)浓缩液加生石灰的作用_______。 (5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是_______。 【答案】(1) 增加固液接触面积，提取充分 沸石 (2) 下 使用溶剂少，可连续萃取(萃取效率高) (3)乙醇沸点低，易浓缩 (4)中和单宁酸和吸收水 (5)升华 【分析】实验室从茶叶中提取咖啡因的流程为：将茶叶末先进行索氏提取得到茶叶残渣和提取液，对提取液蒸馏浓缩得到浓溶液，然后向浓溶液中加入生石灰除去单宁酸和水，得到粉状物；由于咖啡因100℃以上开始升华，可通过加热升华的方法分离出咖啡因，据此解答。 【详解】（1）从反应速率的影响因素考虑，将茶叶研细可增大接触面积，即可增大反应速率，使提取充分；为了防止加热时溶液暴沸，则圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒沸石，故答案为：增加固液接触面积，提取充分；沸石； （2）为了达到较好的冷凝效果，则提取过程球形冷凝管外侧冷却水从下口进；根据图示装置及题干描述可知，与常规的萃取相比，索氏提取器使用溶剂少，可连续萃取； （3）乙醇是有机溶剂，沸点低，因此与水相比较乙醇作为萃取剂的优点是乙醇沸点低，易浓缩； （4）生石灰为CaO，CaO为碱性氧化物，提取液中混有单宁酸，CaO能够中和单宁酸，还能够吸收水分，故答案为：中和单宁酸和吸收水； （5）根据咖啡因“100℃以上开始升华”可知，该分离提纯方法为升华，故答案为：升华。 17．(24-25高一下·北京顺义区·期末)硫代硫酸钠可有效去除自来水中的余氯。实验室利用、溶液和溶液反应制备的装置如图。 已知：通入气体的速度过快，利用率低；通入气体的速度过慢，容易倒吸。 (1)A中产生的化学方程式是______，利用了浓硫酸的______性。 (2)B的作用之一是除杂，另一个作用是______。 (3)C中有产生，C中制备的化学方程式是______。 (4)D的主要目的是除去多余的，反应的离子方程式为______。 (5)溶液可将完全转化为离子，该去除余氯过程利用了的______性，转化为______。 【答案】(1) 酸 (2)观察的生成速率 (3) (4) (5) 还原 【分析】装置A为实验室制备SO2的装置，装置B可以通过气泡观察二氧化硫的生成速率、去除二氧化硫中杂质且可以平衡装置中压强，单向阀可以防止倒吸现象的发生，装置C为制备的装置，反应总方程式为硫离子和二氧化硫发生归中反应生成：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2，装置D为尾气处理装置，可以用NaOH溶液吸收多余的SO2； 【详解】（1）亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水：，反应利用了硫酸的酸性； （2）由分析，B的作用之一是除杂，另一个作用是观察的生成速率； （3）装置C为制备的装置，反应总方程式为硫离子和二氧化硫发生归中反应生成，同时有产生，结合质量守恒，反应的化学方程式为：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2； （4）D中氢氧化钠吸收二氧化硫生成亚硫酸钠和水，反应的离子方程式为：； （5）氯气具有氧化性， （为0.0025mol）溶液可将完全转化为离子，该去除余氯过程氯元素化合价降低、则硫元素化合价升高，利用了的还原性；氯元素化合价由0变为-1，得到0.02mol电子，由得失电子守恒，硫化合价升高0.02mol÷(2×0.0025mol)=4，则氧化产物中硫元素的化合价为+6价，故转化为。 18．(24-25高一下·辽宁沈阳郊联体·期末)乙酸乙酯用途广泛，在食品加工中可作为香料原料，现利用如下方法制备：如图甲，在试管a中先加入8.8mL乙醇(0.15mol)，边摇动边缓缓加入适量浓硫酸并充分摇匀，冷却后再加入5.7mL乙酸(0.10mol)，充分混合后将试管固定在铁架台上，在试管b中加入足量饱和碳酸钠溶液。连接好装置，用酒精灯对试管a加热，使该反应较为充分进行。实验结束后，分离出试管b中上层有香味的油状液体，测得该油状液体质量为6.6g。 (1)图甲所示装置有一处错误，请指出：_______。 (2)①试管a中加入几片碎瓷片的作用是_______；②加入浓硫酸的作用是_______。 (3)试管a中生成乙酸乙酯的化学方程式为_______。 (4)试管b中饱和碳酸钠溶液的作用为_______。 (5)图乙所示为改进装置，圆底烧瓶上方连接球形冷凝管，相对于图甲，该装置的优点是_______。 (6)已知：目标产物的产率，理论产量指反应物完全转化时所能生成目标产物的最大量，则该实验乙酸乙酯的产率为_______。 (7)本实验若改用作为反应物进行反应，则乙酸乙酯的相对分子质量为_______。 【答案】(1)导气管置于液面以下 (2) 防止暴沸 催化剂和吸水剂 (3) (4)溶解乙醇，除去乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，易于分层 (5)防止乙醇和乙酸挥发，提高产率 (6)75% (7)90 【分析】实验装置是实验室制取乙酸乙酯的实验装置，反应为，实验中为防止浓硫酸加入水中放热，造成液体飞溅引发实验安全，药品的添加顺序为：在试管a中先加入8.8mL乙醇(0.15mol)，边摇动边缓缓加入适量浓硫酸并充分摇匀，冷却后再加入5.7mL乙酸(0.10mol)，充分混合后将试管固定在铁架台上，在试管b中加入足量饱和碳酸钠溶液，一段时间后在b试管液面上产生无色透明油状液体，即为乙酸乙酯，据此分析解答。 【详解】（1）制备乙酸乙酯采用乙酸和乙醇在浓硫酸和加热的条件下反应，生成乙酸乙酯通入饱和碳酸钠溶液的试管中，导气管置于液面以上防止倒吸，故答案为：导气管置于液面以下。 （2）碎瓷片由很多小孔结构，加入后起到防止暴沸的作用；浓硫酸在制取乙酸乙酯的实验中起催化剂和吸水剂的作用，故答案为：防止暴沸；催化剂和吸水剂。 （3）根据分析，生成乙酸乙酯的化学方程式为：，故答案为：。 （4）制备乙酸乙酯时，饱和碳酸钠的作用为溶解乙醇、除去乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度，易于分层，故答案为：溶解乙醇，除去乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，易于分层。 （5）球形冷凝管的作用是冷凝回流容易挥发的液体物质，圆底烧瓶上方连接球形冷凝管，可以防止乙醇和乙酸挥发，提升产率，故答案为：防止乙醇和乙酸挥发，提高产率。 （6）制取乙酸乙酯的反应为，反应中加入乙醇为0.15mol，加入乙酸为0.10mol，则乙醇过量，用乙酸的量计算，理论上乙酸完全参与反应生成乙酸乙酯的物质的量为0.10mol，则目标产物的产率，故答案为：75%。 （7）酯化反应中，羧酸脱羟基，醇脱氢，若乙醇含18O，则酯中的氧应来自乙醇的18O，水中的氧来自乙酸的羟基，若改用作为反应物进行反应，则制备乙酸乙酯的反应为：，乙酸乙酯的相对分子质量为90，故答案为：90。 【点睛】浓硫酸在乙酸乙酯的制备实验中除了作催化剂外，因为该反应是可逆反应，反应会生成水，而用浓硫酸可以吸收水使平衡向酯化的方向移动，则还有吸水性的作用。 19．(24-25高一下·贵州安顺普通高中·期末)三氯甲硅烷（SiHCl3）是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点为31.8℃，熔点为-126.5℃。实验室根据反应来制备SiHCI3粗品，装置如图。 已知：①； ②SiHCl3中H的化合价为-1； ③SiHCl3遇H2O剧烈反应：。 (1)画出硅的原子结构示意图：______，硅元素在元素周期表的位置是______。 (2)装置B内盛装的试剂是_____，导管a的作用是______。 (3)仪器b的名称是____，碱石灰的作用是吸收过量的氯化氢气体和______。 (4)实验中使用的粗硅可在高温下用焦炭与石英砂反应制得，写出该过程的化学方程式：______。 (5)采用图示方法测定溶有少量HCl的SiHCl3的纯度。 首先调节储液瓶与量气管液面相平，读数为40.0mL，向样品中加入足量水，反应结束恢复至初始温度，调整量气管液面与储液瓶液面相平，记录读数为17.6mL。若该条件下气体的摩尔体积为22.4L·mol-1，则产品的纯度为_____。 【答案】(1) 第三周期第IVA族 (2) 浓硫酸 平衡气压，使浓硫酸顺利流下 (3) 球形干燥管 防止空气中水蒸气进入装置D中 (4) (5)50% 【分析】实验室根据反应来制备粗品，根据实验装置可知，装置A是氯化氢气体的发生装置，B是除杂装置，C是制备的发生装置，D是收集装置，E是干燥和尾气处理装置。 【详解】（1） 硅元素在元素周期表的位置是：第三周期第IVA族，硅的原子结构示意图：，故答案为：；第三周期第IVA族； （2）装置B用来除去HCl中的水蒸气，所以装置B中放的是浓硫酸，导管a的作用是：平衡气压，使浓硫酸顺利流下，故答案为：浓硫酸；平衡气压，使浓硫酸顺利流下； （3）仪器b的名称是：球形干燥管，里面放的碱石灰，碱石灰的作用是吸收过量的氯化氢气体和防止空气中水蒸气进入装置D中，故答案为：球形干燥管；防止空气中水蒸气进入装置D中； （4）焦炭与石英砂反应的化学方程式为； （5）向样品中加入水之前，读数为40.0mL，向样品中加入足量水之后，其中的与水反应产生氢气，且参与反应的与生成的氢气的化学计量数之比为1：1，量气管液面上升，待反应结束恢复至初始温度，调整量气管液面与储液瓶液面相平，记录读数为17.6mL，该条件下气体的摩尔体积为，则产生的氢气的物质的量为，故样品中的物质的量为，则样品中的质量为，则产品纯度为，故答案为：50%； 20．(24-25高一下·贵州黔南布依族苗族都匀第一中学·期末)在生活中亚硝酸钠应用十分广泛，可用作食品防腐剂和护色剂；也可用作织物的媒染剂、漂白剂等。过量摄入亚硝酸钠会对人体健康造成损害。某小组拟利用制备亚硝酸钠并探究其性质。 Ⅰ．亚硝酸钠的制备(实验装置如图所示) 已知：①。 (1)装有浓硝酸的仪器名称_______。 (2)装置B中发生的离子反应方程式为_______。 (3)装置C的作用是_______。 Ⅱ．亚硝酸钠的性质探究 (4)实验完毕后，取装置D中溶液并分成两份进行下列实验探究。 实验操作 现象 结论 滴入几滴酸性溶液 溶液颜色褪去 _______ 滴入适量 _______ 具有氧化性 (5)摄入过量亚硝酸钠会导致人体的血红蛋白被氧化成高铁血红蛋白，使之不能与氧气结合，进而导致组织器官缺氧。若误食可用下列_______(填序号)药物解毒。 A．高锰酸钾 B．过氧化氢 C．维生素C D．纯碱 Ⅲ．亚硝酸钠的纯度测定 (6)将装置D中反应液经相关分离操作得到亚硝酸钠固体。某同学依据实验Ⅱ设计测定产品中含量的实验如下：称取产品3.0g配制成100mL的溶液，取20.00mL与的酸性溶液反应，恰好反应时消耗25.00mL的酸性溶液，则产品中亚硝酸钠的质量分数为_______(保留两位有效数字)。(已知：) 【答案】(1)球形分液漏斗 (2) (3)干燥NO、NO2，观察气泡，便于调节气体的流速 (4) 具有还原性 产生气泡 (5)C (6)72% 【分析】装置A中Cu与浓硝酸反应生成NO2，装置B中Cu与稀硝酸反应生成NO，使用浓硫酸进行干燥，将NO与NO2混合气体通入NaOH溶液中发生反应生成NaNO2和H2O，最后进行尾气处理。 【详解】（1）根据仪器特点可知，装有浓硝酸的仪器名称球形分液漏斗。 （2）装置B中Cu与稀硝酸反应生成NO，发生的离子反应方程式为：。 （3）NO与NO2混合气体能与NaOH溶液反应，反应方程式为NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O，由反应方程式可知，当NO与NO2的物质的量之比为1：1时，NaNO2含量最高，若NO2通入过量，NO2直接与NaOH溶液反应生成NaNO3、NaNO2，NaNO2含量将降低，若NO过量，NO不与NaOH溶液反应，且NO2与H2O反应生成HNO3和NO，因此装置C的作用：干燥NO、NO2，观察气泡，便于调节气体的流速。 （4）装置D中溶液滴加几滴酸性溶液，溶液颜色褪去，说明锰元素化合价降低生成Mn2+，根据氧化还原可知，NaNO2中N元素化合价升高，因此说明具有还原性； 装置D中滴入适量，该实验结论是具有氧化性，说明N元素化合价降低，则中为O元素化合价升高，产生O2，现象为：产生气泡。 （5）将人体的血红蛋白被氧化成高铁血红蛋白，使之不能与氧气结合，即作为氧化剂，因此食用的应该作为还原剂， A．高锰酸钾作为强氧化剂且不能食用，故A不符合题意； B．过氧化氢可以作为还原剂，但是误服会对口腔、食道、胃肠道黏膜造成腐蚀，引起疼痛、呕吐、出血等症状，严重时可能导致消化道穿孔，危及生命，故B不符合题意； C．维生素C作为抗氧化剂，具有还原性，可以服用，适合用作误服亚硝酸钠解毒，故C符合题意； D．碳酸钠具有碱性，且碱性较强，不适合服用，且并不能作为还原剂，故D不符合题意； 故答案选C。 （6）滴定过程中消耗高锰酸钾的物质的量是0.1mol/L×0.025L=0.0025mol，由可知，根据化合价升降守恒可知关系式：，则原样品中NaNO2的质量为0.0025mol×××69g/mol，因此样品中NaNO2的质量分数为。 地 城 考向02 反应原理综合题 1．(24-25高一下·陕西渭南大荔县大荔中学等学校·期末)氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。 (1)一定温度下，在固定容积的2L密闭容器中进行反应。 起始时加入的N2、H2和NH3均为2 mol，5min后反应达到平衡，NH3的物质的量为3mol。 ①这5min内用N2表示的平均反应速率v(N2)=_______。 ②平衡时H2的物质的量浓度是_________。平衡时容器内的压强与开始时的压强比为_________。 ③该反应达到平衡状态的标志是_________(填字母)。 A．3v正(H2)=2v逆(NH3)                           B．混合气体的密度不再随时间变化 C．混合气体的平均摩尔质量不再随时间而变化          D．断开3mol H−H键的同时生成1molN≡N键 (2)工业上可用天然气为原料来制取合成氨的原料气氢气。一定条件下，甲烷与水蒸气发生反应：CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g)，某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理，在一定温度下，体积为1L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。请回答下列问题： 时间/min CH4/mol H2O/mol CO/mol H2/mol 0 0.40 1.00 0 0 6 a 0.80 c 0.60 8 0.20 b 0.20 d ①分析表中数据，判断6min时反应是否处于平衡状态_________(填“是”或“否”)，平衡时CH4的转化率为_________。 ②该温度下反应的平衡常数_______。 ③下列措施能加快反应速率的是_________(填字母)。 A．加催化剂      B．恒压时充入He        C．升高温度    D．恒容时分离出H2 【答案】(1) CD (2) 是 50% 0.27 AC 【详解】（1）利用三段式计算，，由题知，解得，据此回答： ①这5min内用N2表示的平均反应速率 ，故答案为。 ②平衡时H2的物质的量浓度是；恒温恒容条件下，压强之比等于气体的物质的量之比，平衡时容器内的压强与开始时的压强比为，故答案为；。 ③A.                           B.混合气体的密度不再随时间变化 C.混合气体的平均摩尔质量不再随时间而变化          D.断开3mol H−H键的同时生成1molN≡N键 A．根据方程式可知3v正(H2)=2v逆(NH3)时正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，故A错误； B．反应前后气体的总质量不变、容器体积不变，由知混合气体的密度始终不变，不能据此判断平衡状态，故B错误； C．反应前后气体的总质量不变，气体的物质的量减小，由知，当混合气体的平均摩尔质量不再随时间而变化时，反应达到平衡状态，故C正确； D．断开3 mol H−H键的同时生成1molN≡N键，说明消耗3 mol氢气的同时生成1 mol氮气，正逆反应速率相等，反应达到平衡正确，故D正确； 故答案为CD。 （2）由题知，6 min内，，依据方程式可知6 min内，，即，；8 min内，，依据方程式可知8 min内，，故，，6 min和8 min时各物质的物质的量相同，6 min时达到平衡状态，据此回答 ①各物质的物质的量不变时，反应达到平衡状态，6 min和8 min时各物质的物质的量不变，所以6 min时反应达到平衡状态；平衡时CH4的转化率为，故答案为是；50%。 ②由分析知，该温度下反应的平衡常数，故答案为0.27。 ③A．加入催化剂，降低反应的活化能，能加快反应速率，A符合题意； B．恒压时充入He ，容器体积增大，反应物浓度减小，化学反应速率减慢，B不符合题意； C．升高温度，活化分子百分数增加，化学反应速率加快，C符合题意； D．恒容时分离出，生成物浓度减小，化学反应速率减慢，D不符合题意； 故答案选AC。 2．(24-25高一下·湖南益阳桃江县·期末)研究化学反应的原理，对掌握物质的应用有重要的意义。 (1)硅是太阳能电池的重要材料。“精炼硅”反应历程中的能量变化如图所示： 反应Ⅲ为___________(填“吸热”或“放热”)反应。1 mol SiHCl3(g)变成1 mol SiHCl3(l)，放出___________kJ的热量。 (2)乙醇(C2H5OH)应用于燃料电池，该电池采用可传导O2-的固体氧化物为电解质，其工作原理如图所示。b极为电池的___________(填“正”或“负”)极；a极电极反应式为___________。 (3)在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO可发生反应2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g)，若在容积为10 L的密闭容器中进行该反应，起始时充入0.4 mol CO，0.2 mol NO，反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。 ① 实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)=___________；达平衡时各物质浓度关系式：___________(保留三位有效数字)。 ② 实验a中平衡时NO的物质的量为___________mol。 ③ 与实验b相比，实验c改变的条件是___________。 【答案】(1) 吸热 28 (2) 正 C2H5OH+6O2--12e-=2CO2↑+3H2O (3) 2.5×10-4 mol˙L-1˙min-1 5.56 0.08 使用催化剂 【详解】（1）反应物总能量低于生成物的总能量时为吸热反应，则反应Ⅲ为吸热反应；根据图示可得1 mol SiHCl3(g)变成1 mol SiHCl3(l)，放出(238-210)kJ=28kJ的热量； （2）该燃料电池b极上通入空气，为正极，负极为乙醇，失去电子变为CO2，电解质可以传递O2-，电极反应式为C2H5OH+6O2--12e-=2CO2↑+3H2O； （3）①设平衡时转化的NO为xmol，列三段式如下： 由压强之比等于物质的量之比得，解得 x=0.1mol，实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)== 2.5×10-4 mol˙L-1˙min-1；则达平衡时，c(CO)=0.03mol•L-1，c(NO)=0.01mol•L-1，c(CO2)=0.01mol•L-1，c(N2)=0.005mol•L-1，达平衡时各物质浓度关系式： 5.56； ②设平衡时转化的NO为xmol，列三段式如下： 由压强之比等于物质的量之比得，解得 x=0.12mol，实验a中平衡时NO的物质的量为0.2mol-0.12mol=0.08mol； ③与实验b相比，实验c只是反应速率加快了，反应达平衡时总压强和总物质的量没有改变，改变的条件只能是使用催化剂。 3．(24-25高一下·海南定安县三校·期末)某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。回答下列问题： (1)该反应的化学方程式为_____。 (2)反应开始至8 min，用X表示的平均反应速率为：_____；平衡时，Y的转化率为_____； 4 min时，反应是否达到化学平衡：_____(填“是”或“否”)，此时_____(填“>”“<”或“=”)。 (3)恒温恒容下，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，达到平衡的标志有_____。 A．3v正(H2)=2v逆(NH3) B．混合气体总质量不再随时间变化 C．容器内的压强不再随时间而变化 D．N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2 E．单位时间生成nmolN2，同时消耗3nmolH2 F．断开一个N≡N键的同时有6个N—H键生成 【答案】(1)X+2Y2Z (2) 0.0125mol⋅L-1⋅min-1 40% 否 > (3)CE 【详解】（1）8min时，X减少了0.2mol，Y减少了0.4mol，Z增加了0.4mol，由此可知X、Y为反应物，Z为生成物，则化学方程式为：X+2Y2Z，故答案为：X+2Y2Z； （2）该反应8min时各物质浓度保持不变，达到平衡状态，用X表示的平均反应速率===0.0125mol⋅L-1⋅min-1；平衡时，Y的转化率===40%；4min时，未达到平衡状态，且反应物浓度大于生成物浓度，则正反应速率大于逆反应速率，故答案为：0.0125mol⋅L-1⋅min-1；40%；否；> （3）A．氢气的正反应速率与氨气的逆反应速率比不等于化学计量数比，不能判断反应达平衡状态，A错误； B．反应在密闭容器中进行，体系内的混合气体的总质量恒不变，不能判断反应达平衡状态，B错误； C．反应是气体体积不断减小的反应，当反应达平衡时，各组分含量不再发生变化，容器内的压强也不再发生变化，可以判断反应达平衡状态，C正确； D．未平衡时，各组分的浓度比也可能为1：3：2，各组分物质的浓度比不能作为判断反应达平衡的依据，D错误； E．单位时间生成nmol N2表示逆反应速率，同时消耗3nmol H2表示正反应速率。消耗H2的速率与生成N₂的速率之比为3:1，等于化学计量数之比，表明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，E正确； F．反应未达到平衡时，断开一个N≡N键的同时也有6个N—H键生成，不能判断反应达平衡状态，F错误； 故选择CE。 4．(24-25高一下·甘肃临夏州·期末)氢气是理想的清洁能源，氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。 Ⅰ．制氢 (1)通过太阳能发电电解水是制备氢气的重要方法之一。 反应历程如图所示(，)，2mol 分解得到2mol 和1mol ___________(填“吸收”或“放出”)热量___________kJ(用包含a、b的代数式表示)。 (2)工业上可利用甲烷催化重整制备氢气，反应为。一定温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1mol 和2mol 。 ①下列能判断该反应已经达到化学平衡状态的是___________(填标号)。 A．与的物质的量之比保持不变    B．的体积分数保持不变 C．                    D．断裂4mol 的同时断裂4mol ②反应过程中测得的浓度与时间的关系如表所示： 时间/s 0 1 2 3 4 5 6 7 0.00 0.20 0.36 0.48 0.56 0.60 0.60 0.60 0~4s，用表示的反应速率为___________，的平衡转化率为___________(的平衡转化率=) Ⅱ．储氢 (3)氨是一种理想的储氢载体，具有储氢密度高、储运技术成熟等优点。 ①写出工业合成氨的化学方程式：___________。 ②除储氢外，氨还可用于工业制硝酸，写出从出发，经过3步反应制备硝酸的路线：___________(用“→”表示含氮物质间的转化。 Ⅲ．用氢 (4)氢氧燃料电池具有高能、轻便和无污染等优点。某碱性氢氧燃料电池的工作原理如图所示，电极a及电极b均为惰性电极(不参加反应)。 ①电极a为电池的___________(填“正极”或“负极”)。 ②电极b的电极反应式为___________。 (将电极反应式补齐) 【答案】(1) 吸收 (2) BD 0.07 30% (3) (4) 负极 【详解】（1）根据图示，2mol 和1mol 的总能量大于2mol 的能量，2mol 分解得到2mol 和1mol 吸收热量 kJ； （2）①A．充入1mol 和2mol ，与的物质的量之比等于化学计量系数之比，是定值，不能判断该反应已经达到化学平衡状态，A错误； B．的体积分数不再变化能判断该反应已经达到化学平衡状态，B正确； C．代表正逆反应速率相等，不能判断该反应已经达到化学平衡状态，C错误； D．根据化学计量系数关系，断裂4mol 的同时断裂4mol 代表正逆反应速率相等，能判断该反应已经达到化学平衡状态，D正确； 故选BD； ②0~4s，用表示的反应速率为=0.07；达到平衡时生成氢气0.6mol/L，反应0.15mol/L，的平衡转化率为=30%； （3）①工业合成氨是氢气和氮气在高温高压催化剂条件下化合生成氨气，化学方程式：； ②氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸：； （4）①通入氢气一极为负极，通入氧气一极为正极，电极a为电池的负极； ②电极b上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为。 5．(24-25高一下·河南南阳新未来联考·期末)从煤、石油、天然气燃烧产生的热能，到各种化学电源产生的电能，化学反应产生的各种形式的能量是人类社会所需能量的重要来源。回答下列问题： (1)已知：ⅰ．  ；ⅱ．  。请你推测___________(填“>”或“<”)。 (2)①  ； ②  ； ③  。 则的___________(用含x、y、z的式子表示)。 (3)已知热化学方程式：  。通常把拆开1mol某化学键吸收的能量看作是该化学键的键能，相关键能数据如下表，则x=___________。 化学键 H—S S=S H—H 键能/() x 414 436 (4)已知(g)和(l)的燃烧热分别是1411.0和1366.8，放出相同的热量时选择___________(填“乙烯”或“乙醇”)作为燃料产生的二氧化碳较多，不利于实现“碳中和”。 (5)“神舟”飞船是中国自行研制的，具有自主知识产权的，达到或优于国际第三代载人飞船技术的飞船。其轨道舱和推进舱使用的电源系统为太阳能电池阵-镍镉蓄电池组系统，返回舱使用的是应急电池。 ①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板的能量转化形式主要是___________。 ②镉镍蓄电池的工作原理如图所示。当飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池为飞船供电，电极B发生的电极反应式是___________，此时负极附近溶液的pH___________(填“变大”或“变小”)，该电池放电时总反应为___________。 ③应急电池在紧急状况下会自动启动，工作原理为，工作时，正极电极反应式为___________，当电池放电时通过电路对外提供了0.3mol电子，则负极___________(填“增大”或“减小”)的质量为___________g。 【答案】(1)> (2) (3)364 (4)乙醇 (5) 太阳能(或光能)转化为电能 变小 增大 5.1 【详解】（1）反应ⅱ-反应ⅰ可得，，铝热反应为放热反应，则，故； （2）由盖斯定律(①＋②)+③，得， ； （3）ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和 ，x=364； （4）假设都放出QkJ的热量，乙烯产生的物质的量为，乙醇产生的物质的量为，故选择乙醇作燃料燃烧产生的多； （5）①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板的能量转化形式主要是太阳能转化为电能； ②原电池正极发生还原反应，负极发生氧化反应，正极反应的物质是NiOOH；负极（A）反应为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，正极（B）反应为：，负极会消耗，则负极附近溶液的pH变小；电池放电时总反应为； ③正极电极反应式为，负极反应式为。每转移2mol电子，则负极增大2mol的质量，即转移2mol电子增重34g，当电池工作时通过电路对外提供了0.3mol电子，则负极质量增重5.1g。 6．(24-25高一下·安徽合肥六校联盟·期末)氨气是国民经济的基础，工业上常用氮气和氢气合成氨：。 请回答下列问题： (1)恒温条件下，向恒容密闭容器中充入和合成。下列情况表明该反应达到平衡状态的是_____（填标号）。 A．气体密度不随时间变化 B．的质量分数保持不变 C．和的体积分数相同 D．的消耗速率是消耗速率的一半 (2)科学家开发出了一种新型催化剂，在常温下也能合成氨。常温下，向一密闭容器中充入和，在相同时间内，氨气体积分数与压强的关系如图1所示。压强小于时，随着压强增大，氨气体积分数增大，其原因是_____。 (3)一定温度下，向恒容密闭容器中充入和。测得各物质的浓度与时间的关系如图2所示。 ①甲代表_____（填化学式）。 ②内，的转化率为_____。 ③内，_____。 (4)氨气-空气燃料电池（以KOH为电解质）放电时的总反应为，在正极区充入（填“空气”或“氨气”）_____，负极的电极反应式为_____。 【答案】(1)BD (2)相同时间内，增大压强，反应速率增大 (3) 50%（或0.5） (4) 空气 【详解】（1）A．恒容条件下气体体积不变，且反应过程中气体总质量不变，则气体密度也保持不变，故气体密度不随时间变化不能说明反应达到平衡状态，A项不符合题意； B．NH3的质量分数保持不变是反应达到平衡状态的特征标志，B项符合题意； C．达到平衡状态时NH3和H2的体积分数不变，但不一定相同，NH3和H2的体积分数相同不能说明反应达到平衡状态，C项不符合题意； D．N2的消耗速率是NH3消耗速率的一半，说明正逆反应速率相等，是反应达到平衡状态的本质标志，D项符合题意； 故选BD； （2）压强小于7MPa时，随着压强增大，氨气体积分数增大，其原因是相同时间内，增大压强，反应速率增大； （3）①0~10min内，甲的物质的量浓度减少3.0mol/L-1.5mol/L=1.5mol/L、乙的物质的量浓度增大1.0mol/L、丙的物质的量浓度减少1.0mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L，根据转化物质的量浓度之比等于化学计量数之比，则甲代表H2、乙代表NH3、丙代表N2； ②由丙知，0~12min内N2的转化率为×100%=50%； ③由乙知，0~10min内υ(NH3)= =0.1mol/(L∙min)； （4）氨气-空气碱性燃料电池放电时的总反应为，氧气作为氧化剂得电子被还原，故正极应通入空气，负极氨气失电子生成氮气，氢氧化钾溶液为碱性环境，故负极电极反应式为：。 7．(24-25高一下·浙江温州十校·期末)实现“碳中和”，综合利用CO和具有重要的意义。一定条件下，CO与制备气态甲醇的化学方程式为。 (1)已知该反应的体系能量变化如图所示，下列说法正确的是___________(填标号)。 A．1mol气态所具有的能量比2mol氢气所具有的能量低 B．该反应为吸热反应 C．若反应生成的为液态，则放出的能量大于90.77kJ D．1mol和2mol在容器中充分反应，放出的能量为90.77kJ (2)恒温条件下，向一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和进行该反应，下列叙述中能说明反应达到平衡状态的是___________(填标号)。 A． B．混合气体的压强不随时间的变化而变化 C．反应中CO与的物质的量之比为1:1 D．混合气体中的质量分数保持不变 (3)工业上也可以用和为原料制备，反应的化学方程式为 。在容积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol和3mol，测得和的浓度随时间的变化如图所示： ①9min末，混合气体中的物质的量分数为___________%(已知：B的物质的量分数) ②为提高反应的速率，缩短达到平衡的时间，可采取的措施有___________(任写一点)。 (4)氢氧燃料电池是短寿命载人航天器电源的一个合适选择。如图是一种碱性氢氧燃料电池结构示意图。 ①请写出正极的电极反应式___________。 ②电池工作时产生的水会以水蒸气的形式被反应物气体带出，在出口加装冷凝器可以将水回收。冷凝器应装在出口___________(填“c”或“d”)处。 【答案】(1)C (2)BD (3) 30 增大反应物浓度或增大压强或升高温度或使用高效的催化剂 (4) c 【详解】（1）A．由图可知反应为放热反应，但无法判断1mol气态所具有的能量与2mol氢气所具有的能量的高低，只能判断，1mol气态所具有的能量比2mol氢气和1molCO所具有的总能量低，A错误； B．由图可知该反应为放热反应，B错误； C．气态到液体放热，根据图示信息可知，若反应生成的CH3OH为液态，则放出的能量大于90.77kJ，C正确； D．该反应为可逆反应，不能进行完全，因此1molCO(g)和2molH2(g)在容器中充分反应，放出的能量小于90.77kJ，D错误； 答案选C； （2）A．时才是正逆反应速率相等，时正逆反应速率不相等，反应没有达平衡状态，A错误； B．反应正向进行时，混合气体的压强不断减小，当压强不随时间的变化而变化时，说明达到平衡状态，B正确； C．若反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1：1，不能说明各物质的浓度保持不变，故不能说明达到平衡状态，C错误； D．反应正向进行时，混合气体中CH3OH的质量分数不断增加，当CH3OH质量分数保持不变时，达到平衡状态，D正确； 答案选BD； （3）①由图可知，9min末时反应达平衡，此时n(CH3OH)=0.75mol，n(CO2)=0.25mol，列出三段式： 9min末时，混合气体中CH3OH的物质的量分数为=30%； ②影响反应速率的因素有浓度、压强、温度、催化剂等，因此为了提高反应的速率可采用的方法有增大反应物浓度、增大压强、升高温度、使用高效的催化剂等； （4）①由图可知，该燃料电池中b电极通入O2发生还原反应为正极，正极电极方程式为； ②由于负极反应生成H2O，冷凝器应装在出口c处。 8．(24-25高一下·云南德宏州·期末)Ⅰ、已知。测定温度、催化剂的比表面积对SO2氧化反应速率的影响，数据如下表所示。 实验编号 t(℃) SO2初始浓度(mol∙L-1) O2初始浓度(mol∙L-1) 催化剂的比表面积(m2∙g-1) 5min时SO2的浓度(mol∙L-1) Ⅰ 450 82 Ⅱ 450 124 Ⅲ 500 82 (1)从上述数据可得出催化剂的比表面积对化学反应速率影响的规律是___________。 (2)在容积固定的绝热容器中发生上述反应，下列叙述不能说明其已达到平衡状态的是___________(填序号)。 A．容器内混合气体温度不再变化 B．容器内的气体压强保持不变 C． D．容器内混合气体密度保持不变 Ⅱ、为了减轻大气污染，可将汽车尾气中和转化为无污染气体。 在一定条件下，向一容积为的恒容密闭容器中充入，使之在催化剂作用下发生反应，测得反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。 (3)由图中数据分析，表示的物质的量随时间变化的曲线为___________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)；内，的平均反应速率为___________。 (4)反应达到平衡时，CO的转化率为___________；平衡时CO和CO2的浓度比为___________。 (5)溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生，若将此反应设计成原电池，当线路中转移0.2mol电子时，则被腐蚀铜的质量为___________g。 (6)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意图，回答下列问题： ①氢氧燃料电池的正极反应式是：___________。 ②电池工作一段时间后硫酸溶液的pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】(1)其他条件相同时，催化剂的比表面积越大，化学反应速率越大 (2)CD (3) Ⅱ (4) 1∶4 (5)6.4 (6) O2 + 4e- +4H+ = 2H2O 增大 【详解】（1）对比实验Ⅰ和Ⅱ，其他条件相同，催化剂的比表面积越大，5min时SO2的浓度越小，即SO2的浓度变化越大，从而得出催化剂的比表面积对化学反应速率影响的规律是：其他条件相同时，催化剂的比表面积越大，化学反应速率越大。 （2）A．随着反应的进行，混合气体的温度不断发生变化，当容器内混合气体温度不再变化时，反应达平衡状态，A不符合题意； B．反应前后气体分子数不等，随着反应的进行，混合气的压强不断发生变化，当容器内的气体压强保持不变时，反应达平衡状态，B不符合题意； C．时，反应进行的方向不同，但速率之比不等于化学计量数之比，则反应未达平衡状态，C符合题意； D．容器内气体体积不变，混合气的质量不变，则密度始终不变，所以当混合气体密度保持不变时，反应不一定达平衡状态，D符合题意； 故选CD。 （3）由和图可知，为生成物，随着反应得进行，物质的量增加，再由物质的量之比等于化学计量数之比，故表示的物质的量随时间变化的为曲线Ⅱ；根据化学计量数，2min内N2生成量为CO（或NO）减少量的一半，内，的平均反应速率为 ； （4）反应达到平衡时，的转化率为；由反应方程式可知，平衡时，，，，平衡时CO和CO2的浓度比等于物质的量之比，为2:8=1:4； （5）由方程式2FeCl3+Cu = 2FeCl2+CuCl2可知，当线路中转移0.2mol电子时，则被腐蚀铜的物质的量为0.1mol，质量为0.1mol×64g/mol=6.4g； （6）①氢氧燃料电池中H2在负极失去电子被氧化，O2在正极得到电子被还原，电极反应为O2 + 4e- +4H+ = 2H2O； ②由于氢氧燃料电池的总反应是2H2+O2=2H2O，电池工作一段时间后，生成的水稀释了硫酸，故硫酸的浓度减小，pH增大。 9．(24-25高一下·湖北襄阳多校·期末)利用CO2氧化乙烷制乙烯，不仅能将页岩气中丰富的乙烷转化为更有工业价值的乙烯，还能减少CO2的排放，为实现“碳达峰∙碳中和”战略目标提供了新途径。某学习小组为模拟CO2氧化乙烷制乙烯，在500℃容积为5 L的镍基催化剂容器中通入10 mol 乙烷和10 mol CO2，发生反应：C2H6(g) + CO2(g)C2H4(g) + CO(g) + H2O(g)，2 min时达到平衡状态，测得乙烷的转化率为80%。 回答下列问题： (1)从反应开始到平衡状态的2 min内用乙烯表示的化学反应速率为___________；平衡状态时乙烷的浓度为___________mol/L。 (2)下列措施可以加快该反应速率的是___________(填编号)。 a．升高容器内的温度              b．恒温下扩大容器的体积 c．使用高效的催化剂              d．恒温恒容下向容器中充入Ne气 (3)达到平衡状态时容器内的压强是开始时压强的___________倍。 (4)下列条件能说明该反应达到平衡状态的是___________(填编号)。 a．容器内混合气体的密度保持不变 b．容器内混合气体的压强保持不变 c．容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变 d．每断裂1 mol 碳氧双键同时也断裂2 mol 氢氧键 (5)利用碱性电池可处理产物中CO的同时还可获取___________能，其工作原理如图。电池的负极反应式为___________。 【答案】(1) 0.8 mol/(L▪min) 0.4 (2)a c (3)1.4 (4)b c (5) 电 CO - 2 + 4= + 2H2O 【详解】（1） 容器中通入10 mol 乙烷和10 mol CO2，发生反应：C2H6(g) + CO2(g) C2H4(g) + CO(g) + H2O(g)，平衡状态时测得乙烷的转化率为80%。则达到平衡状态时乙烷和CO2各消耗8 mol，而乙烯、CO、H2O生成8 mol，剩余乙烷、CO2各2 mol。故2 min内用乙烯表示的化学反应速率为v(C2H4) == 0.8 mol/(L∙min)，达到平衡时乙烷的浓度c(C2H6) == 0.4 mol/L。 （2）升高温度和使用高效的催化剂均可使反应速率加快，故a、c两项可加快反应速率。恒温下扩大容器的体积使反应物的浓度降低，从而降低了反应速率；恒温恒容下向容器中充入Ne气，并没有改变反应物的浓度，则反应速率不变。故b、d两项不能加快反应速率。故选a、c。 （3）恒温恒容的容器中，气体的压强之比等于气体的物质的量之比。起始时两种气体共20 mol，而达到平衡状态时五种气体共8 mol+8 mol+8 mol+2 mol+2 mol=28 mol，则达到平衡状态时容器内的压强是起始压强的1.4倍。 （4）a．因反应物和生成物均为气体，则混合气体的总质量始终不变；又因容器的体积恒定，则混合气体的密度始终保持不变。故容器内混合气体的密度保持不变不能说明反应达到平衡，a选项错误； b．在一恒温恒容的容器发生的反应气体物质的量增加，则随着反应的进行压强不断增大，直到平衡状态时各种气体的物质的量才不变，混合气体的压强才保持不变，则容器内混合气体的压强保持不变能说明反应达到平衡状态，b选项正确； c．因混合气体的总质量始终不变，随着反应的进行混合气体的总物质的量增大，则混合气体的平均相对分子质量不断减小，直到平衡时混合气体的总物质的量才不变，混合气体的平均相对分子质量才保持不变，故混合气体的平均相对分子质量保持不变能说明反应达到平衡状态，c选项正确； d．从方程式可推断出达到平衡状态时每消耗1 mol CO2同时也会消耗1 mol H2O，既平衡状态时每断裂2 mol 碳氧双键同时也断裂2 mol 氢氧键，故每断裂1 mol 碳氧双键同时也断裂2 mol 氢氧键不能说明达到平衡状态，d选项错误； 故选bc。 （5）原电池是将化学能转化为电能的装置，因此处理产物中的CO同时还可获取电能。CO为还原剂在原电池的负极被氧化，在碱溶液中CO转化为，则负极的电极反应式为CO - 2 + 4= + 2H2O。 10．(24-25高一下·黑龙江大庆研远联合考试·期末)研究含氮、含碳化合物的转化对资源利用和环境保护具有重要意义。以下是关于氮、碳化合物在能源、环境领域的系列问题： (1)甲烷燃料电池与脱硝反应的关联 甲烷燃料电池在能源转换中应用广泛，其反应与氮氧化物的脱硝过程存在潜在联系。 ①以CH4（g）为燃料的甲烷燃料电池，以稀H2SO4为电解质溶液，负极发生氧化反应，电极反应式为： ________。 ②该电池能量转换效率为80%，甲烷的燃烧热为−890.3 kJ·mol-1。若消耗0.5 kg甲烷，理论上电池输出电能为 ________kW·h（结果保留1位小数，1 kW·h=3.6 × 106 J）。 ③甲烷燃料电池产生的电能可驱动脱硝反应：O3氧化NO的NaOH溶液吸收法，主要产物为NaNO3和O2，反应的化学方程式为： ________。 (2)锂碳电池与CO2还原的耦合 锂碳电池（反应：LiMn2O4+6CLi1-xMn2O4+LixC6）可为CO2催化还原提供电能。 ①电池的正极材料为________，放电时正极反应为：________。 ②充电时阳极反应为：________。 (3)CO2转化率与反应平衡的分析 在磷化硼（BP）催化下，按n（H2）：n（CO2）=3：1向密闭容器中通入原料气，发生以下反应：反应Ⅰ：CO2（g）+3H2（g）⇌ CH3OH（g）+H2O（g） ΔH3 反应Ⅱ：CO2（g）+H2（g） ⇌ CO（g）+H2O（g） ΔH4 > 0 维持压强为6.4 MPa，测得不同温度下CO2转化率和CH3OH选择性（CH3OH选择性= ）如图1所示。 ①T1K时，若反应从开始到达到a点所用时间为10 min，则v（CH3OH）=_______MPa·min-1（用平衡分压计算，分压=总压×物质的量分数）。 ②反应Ⅰ的平衡常数Kp（用平衡分压表示）为_______（结果用分数表示）。 (4)NO与Cl2反应的平衡分析与锂碳电池的关联 在恒温恒容密闭容器中，按一定比例充入NO（g）和Cl2（g），发生反应：2NO（g）+Cl2（g）⇌ 2ClNO（g），平衡时ClNO（g）的体积分数随n（NO）/ n（Cl2）的变化如图2所示。 ① 当n（NO）/ n（Cl2）=2.5时，平衡状态对应图中________点（填“D”“E”或“F”）。 ② 若利用锂碳电池为该反应提供电能，使反应在非自发条件下进行，已知该电池的能量转换效率为80%，则消耗0.1 kg甲烷理论上可使该反应正向进行的最大程度对应图中的________点（填“D”“E”或“F”）。 【答案】(1) CH4 - 8e⁻+2H2O=CO2+8H+ 6.2 3O3+2NO+2NaOH=2NaNO3+3O2+H2O (2) LiMn2O4 Li1-xMn2O4+xLi++xe⁻=LiMn2O4 LiMn2O4- xe⁻= Li1-xMn2O4+xLi+ (3) 0.08 (4) F F 【详解】（1）①以CH4（g）为燃料的甲烷燃料电池，以稀H2SO4为电解质溶液，负极甲烷失去电子发生氧化反应，电极反应式为：CH4 - 8e⁻+2H2O=CO2+8H+。 ②该电池能量转换效率为80%，甲烷的燃烧热为−890.3 kJ·mol-1，若消耗0.5 kg甲烷，理论上电池输出电能为6.2kW·h。 ③O3氧化NO的NaOH溶液吸收法主要产物为NaNO3和O2，另外还生成水，反应的化学方程式为：3O3+2NO+2NaOH=2NaNO3+3O2+H2O。 （2）①对于LiMn2O4+6CLi1-xMn2O4+LixC6，充电时C为阴极，LiMn2O4为阳极，故电池的正极材料为LiMn2O4，放电时正极反应为：Li1-xMn2O4+xLi++xe⁻=LiMn2O4。 ②充电时阳极反应为：LiMn2O4- xe⁻= Li1-xMn2O4+xLi+。 （3） T1 K时，根据图1可知，二氧化碳转化率为50%，甲醇的选择性为80%，设n(H2)=3mol，n(CO2)=1mol，则生成甲醇的物质的量为 =0.4mol，根据反应可知，a点时，各物质的物质的量分别为：n(CO2)=1mol-1mol=0.5mol，n(H2)=3mol-3mol0.4mol-0.1mol=1.7mol，n(CH3OH)=0.4mol，n(H2O)=0.4mol+0.1mol=0.5mol，n(CO)=0.1mol，n总=0.5+1.7+0.1+0.5+0.4=3.2mol，所以各物质的分压为：p(CO2)==1MPa，p(H2)= =3.4 MPa，p(CH3OH)= =0.8MPa，p(H2O)= =1MPa，p(CO)= =0.2 MPa，若反应从开始到达到a点所用时间为10 min，则v(CH3OH)==0.08 MPa·min-1；根据平衡常数表达式可知反应Ⅰ的Kp=。 （4）①由图2可知，随着投料比n(NO):n(Cl2)的增大，ClNO的体积分数增大，当反应物的物质的量之比等于其计量数之比时，两种反应物的转化率相同，故此时生成物的百分含量最大，=2.5时，ClNO的体积分数可能为F点； ②若利用锂碳电池为该反应提供电能，使反应在非自发条件下进行，该反应为化合反应，属于放热反应，则甲烷提供能量导致升温，平衡逆向移动，转化率降低，则为F。 11．(24-25高一下·北京房山区·期末)我国科学家研发的通过太阳能发电电解水制氢，再将二氧化碳催化加氢合成甲醇()的项目为实现“双碳”目标做出了贡献。请回答下列问题： I.一定温度下，在2L容积不变的密闭容器中，充入和，发生反应：测得的物质的量随时间变化如下表所示。 0 2 5 10 15 1 0.75 0.5 0.25 0.25 (1)从反应开始到5min末，的平均反应速率_______。 (2)对比表中数据，从0min到的物质的量变化比反应5min到的物质的量变化更大，可能的原因是_______。 (3)二氧化碳催化加氢合成甲醇为放热反应，能合理表示该过程能量变化的示意图是_______。 a.　　b.　　c.　　d. (4)下列能作为该反应达到平衡状态的标志的是_______(填字母)。 A．断裂的同时形成 B．气体的压强不再变化 C．混合气体中氢气的浓度不再变化 Ⅱ.甲醇燃料电池具有能量转化高、绿色无污染等特点，工作原理如图所示。 (5)电极A是电池的_______极。 (6)稀硫酸溶液中，的移动方向为_______(填“”或“”)。 (7)写出电极B上发生的电极反应式：_______。 【答案】(1)0.05 (2)时反应物的浓度比时反应物的浓度更大，反应速率更快 (3)d (4)BC (5)负 (6) (7) 【分析】甲醇燃料电池，用硫酸作电解质溶液，负极甲醇失电子生成二氧化碳和氢离子，正极氧气得电子生成水，则A为负极、B为正极。 【详解】（1）从反应开始到5min末，的平均反应速率 。 （2）随着反应进行，反应物浓度减小，反应速率减小，故从0min到的物质的量变化比反应5min到的物质的量变化更大，可能的原因是：时反应物的浓度比时反应物的浓度更大，反应速率更快； （3）二氧化碳催化加氢合成甲醇为放热反应，则生成物能量低于反应物，反应过程中断键吸收能量、成键释放能量，二氧化碳、氢气分子分解得到原子的能量更高，故选d； （4）A．断裂的同时形成，描述的都是正反应，不确定反应是否平衡； B．反应是气体分子数改变的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合气体的压强不随时间的变化而变化，达到平衡状态； C．混合气体中氢气的浓度不再变化，则说明平衡不再移动，反应达到平衡； 故选BC； （5）由分析，电极A是电池的负极。 （6）原电池中阴离子向负极移动，故稀硫酸溶液中，的移动方向为：； （7）正极B极上，氧气得到电子发生还原反应生成水：。 12．(24-25高一下·河北雄安新区·期末)将转化为甲醇可实现碳资源的循环利用，减少温室气体排放，助力碳中和目标。一定条件下，与制备甲醇反应的化学方程式为。 (1)根据图1分析合成甲醇的反应中的能量变化可知，反应物化学键断裂吸收的总能量_______(填“大于”或“小于”)生成物化学键形成放出的总能量。 (2)在2L恒温密闭容器中，充入和，测得和的浓度随时间的变化如图2所示。 ①从反应开始到2min，的平均反应速率；_______；反应达平衡时，的转化率为_______，的体积分数为_______。 ②能说明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。 a．混合气体的密度不随时间变化而变化　　　b．体积分数不变 c．容器内总压强不再变化    　　　　　　　　d． e．容器中与物质的量之比为1：1 (3)将反应设计为原电池，制备甲醇的工作原理如图3所示： 原电池工作时，通过质子膜向_______(填“a”或“b”)极迁移，原电池的正极电极反应式为_______。 【答案】(1)小于 (2) 0.25 75% 30% bcd (3) a 【详解】（1）根据题图1可知与反应生成和的反应为放热反应，可判断反应物化学键断裂吸收的总能量小于生成物化学键形成放出的总能量。 （2）①由题图2可知，在2L恒温密闭容器中，充入和，初始的浓度为，2min时，和的浓度均为，开始到2min时，反应在7min时达到平衡，的浓度为、的浓度均为可得到三段式： 由此可知的转化率；的体积分数； ②a．反应过程中气体的总质量和容器的容积没有发生变化，随着反应的进行密度不随时间的变化而变化，因此混合气体的密度不随时间变化而变化不能说明达到化学平衡状态，a项错误； b． ，随着反应的进行的体积分数会随之发生变化，当的体积分数不再发生变化时说明达到化学平衡状态，b项正确； c．因为反应前后存在体积差，随着反应的进行压强会发生变化，当压强不再发生变化时可以说明达到了化学平衡状态，c项正确； d．时，可以说明达到了化学平衡状态，d项正确； e．化学反应中与的化学计量数之比为1：1，随着反应的进行生成和的物质的量之比一直为1：1，因此容器中与物质的量之比为1：1时不能说明达到了化学平衡状态，e项错误； 故选bcd； （3）由题图3可知原电池中可知通入的电极为正极，可知通入的一端为负极。为带正电荷的阳离子，应向原电池的正极（a极）迁移。正极的电极反应式为。 13．(24-25高一下·内蒙古巴彦淖尔·期末)甲烷是最简单的有机物，以甲烷为原料合成含两个或多个碳原子的其他有机物，是一项具有重大实用价值的研究课题。请回答下列问题： Ⅰ．天然气是一种清洁的化石燃料，其主要成分为甲烷。已知： (1)________；甲烷的燃烧是________（填“吸热”或“放热”）反应。 Ⅱ．利用甲烷作为原料合成丙烯的技术得到了广泛的关注。工业生产中通常将甲烷催化氧化成合成气体（CO和），随后将合成气体在合成反应器中经过合成反应转化为丙烯。一定条件下，向体积为10L的恒温恒容密闭容器中通入4mol CO和8mol ，发生反应，用传感器监测出容器内各组分物质的量随时间的变化情况并绘制如图所示曲线。 (2)表示物质的量随时间变化的曲线为________（填“a”“b”“c”或“d”）。 (3)0～5min内，CO的平均反应速率为________，密闭容器中混合气体的密度________（填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”）。 (4)下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是________（填序号）。 A．容器内混合气体的压强不再变化 B．容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化 C． D． (5)当反应达到化学平衡状态时，的转化率为________％。 【答案】(1) -802 放热 (2)d (3) 0.04 保持不变 (4)AB (5)75 【分析】可根据盖斯定律，结合已知热化学方程式进行计算，再根据的正负判断反应是吸热还是放热；根据反应可知，CO和H2的物质的量减少，C3H6和H2O的物质的量增加，且CO和H2O的化学计量数相同，H2和C3H6的化学计量数之比为6:1。由图可知，曲线a、b的物质的量随时间增加而减小，曲线c、d的物质的量随时间增加而增大，且a、c的变化量相同，b、d的变化量之比为6:1，即可得出表示C3H6物质的量随时间变化的曲线为d；再根据图示，通过速率的计算公式即可求出CO的平均反应速率；在可逆反应中，当正逆方向速率相等，各物质浓度保持不变时，反应达到平衡状态。 【详解】（1）已知反应①， 反应②， 反应③，根据盖斯定律，由③=①-2×②，可得；在热化学方程式中，表示反应放热，表示反应吸热。对于甲烷燃烧的反应，无论是生成液态水还是气态水，均小于0，所以甲烷的燃烧是放热反应，故答案为：-802；放热。 （2）根据反应可知，CO和H2的物质的量减少，C3H6和H2O的物质的量增加，且CO和H2O的化学计量数相同，H2和C3H6的化学计量数之比为6:1。由图可知，曲线a、b的物质的量随时间增加而减小，曲线c、d的物质的量随时间增加而增大，且a、c的变化量相同，b、d的变化量之比为6:1，所以表示C3H6物质的量随时间变化的曲线为d，故答案为：d。 （3）由图可知，0～5min内，CO的物质的量变化量为4mol - 2mol = 2mol，容器体积为10L，可得CO的平均反应速率；该反应在恒容密闭容器中进行，混合气体的质量始终不变，容器体积不变，根据密度公式，可知混合气体的密度保持不变，故答案为：0.04；保持不变。 （4）A．该反应是气体分子数减小的反应，在恒容条件下，随着反应的进行，容器内混合气体的压强逐渐减小，当压强不再变化时，说明反应达到平衡状态，A正确； B．混合气体的平均相对分子质量，反应前后气体的总质量m不变，气体的总物质的量n减小，所以M逐渐增大，当M不再变化时，说明反应达到平衡状态，B正确； C．2v(CO)=v(H2)没有说明正逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态，C错误； D．n(C3H6):n(H2O)=1:3，不能说明各物质的浓度不再变化，不能说明反应达到平衡状态，D错误； 故答案为：AB。 （5）由图可知，反应达到平衡时，H2的物质的量变化量为8mol - 2mol = 6mol，可得H2的转化率为，故答案为：75。 14．(24-25高一下·河北沧州·期末)Ⅰ．研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题： (1)下列过程属于化学变化且能量变化符合图示的是___________(填标号)。 ①金属钠与水的反应②水蒸气冷凝为液态水③灼热的碳与二氧化碳的反应④与的反应⑤过氧化氢的分解反应⑥与盐酸的反应 Ⅱ．恒温条件下，在容积为2L的恒容密闭容器中充入1mol和3mol，发生反应：  。 (2)已知反应中相关化学键的键能数据如下表，则___________kJ·mol-1。 化学键 E/(kJ·mol-1) 436 343 803 465 413 (3)反应过程中测得和的物质的量随时间的变化情况如下表。 时间 0min 3min 6min 9min 12min /mol 0 0.50 a 0.75 0.75 /mol 1 0.50 0.35 0.25 0.25 ①___________。 ②0~3min内，___________mol·L-1·min-1；第6min时的___________(填“>”“<”或“=”)第9min时的。 ③的平衡转化率为___________%；下列措施中能加快该反应反应速率的是___________(填标号)。 A．其他条件保持不变，升高温度           B．恒温恒压条件下，充入He使容积增大 C．恒温恒容条件下，充入He使压强增大    D．恒温恒容条件下，充入一定量的 【答案】(1)③④⑥ (2)−63 (3) 0.65 0.25 > 75 AD 【详解】（1）图示表示吸热反应，①金属钠与水的反应为放热反应，不合题意；②水蒸气冷凝为液态水为放热过程，不合题意；③灼热的碳与二氧化碳的反应为吸热反应，符合题意；④与的反应为吸热反应，符合题意；⑤过氧化氢的分解为放热反应，不合题意；⑥与盐酸的反应为吸热反应，符合题意；所以符合的有③④⑥； （2）反应物总键能－生成物总键能＝(2×803 kJ·mol-1＋3×436 kJ·mol-1)－(3×413 kJ·mol-1＋343 kJ·mol-1＋3×465 kJ·mol-1)＝−63 kJ·mol-1； （3）①化学方程式中CH3OH和CO2的计量系数均为1，故二者反应过程中变化量之比为1:1，由表格知3min~6min CO2减少了0.50mol－0.35mol＝0.15mol，故CH3OH增加0.15mol，则a＝0.50＋0.15＝0.65； ②0~3min内，CO2变化量为0.5mol，故H2变化量为，mol·L-1·min-1； 第6min时反应正向进行，有>，第9min时反应已达平衡，故有=，而从第6min到第9min，反应物浓度减小，逐渐减小，所以第6min时的>第9min时的； ③起始到平衡，CO2的量从1mol到0.25mol，故CO2的平衡转化率为 ； A．其他条件保持不变，升高温度可以加快反应速率，A符合题意； B．恒温恒压条件下，充入He使容积增大，参与反应的各组分浓度减小，反应速率减慢，B不符合题意； C．恒温恒容条件下，充入He使压强增大，总压变大但各组分分压不变，即浓度不变，不能改变反应速率，C不符合题意； D．恒温恒容条件下，充入一定量的，反应物浓度变大，化学反应速率加快，D符合题意； 故答案选AD。 15．(24-25高一下·辽宁辽阳·期末)氮及其化合物在生产、生活中应用广泛。回答下列问题： (1)氨气是重要的化工原料。 ①写出实验室制氨气的化学方程式：_________。 ②工业上合成氨气的原理为，已知该反应为放热反应。则反应的能量变化可以用图中的________（填标号）表示。 (2)一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入和进行合成氨反应。实验测得各物质的物质的量与时间的关系如图所示。 ①下列情况表明该反应已达到平衡状态的是_______（填标号）。 A．容器内气体的压强保持不变    B． C．容器内气体的密度保持不变    D．和的百分含量相等 ②内，_______；反应达到平衡后，体积分数为_______。 (3)肼（，又称联氨）-空气碱性燃料电池具有燃料易运输与储存、重量轻、体积小、能量效率高等优点，具有广阔的应用前景，尤其适用于便携式电源。一种肼-空气碱性燃料电池的结构如图所示。 电池工作时，向电极________（填“a”或“b”）移动，负极的电极反应式为_______。 【答案】(1) 或 ] a (2) AD 0.125 50 (3) b 【详解】（1）①实验室制氨气的化学方程式为或 ]； ②放热反应对应图a，图b对应吸热反应，故填：a； （2）①A．，该反应是在恒容密闭容器中进行的反应前后气体体积改变的反应，若容器内的总压强不再变化，说明气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，A符合题意； B．根据方程式可知，达平衡时应对应，即，故B不能说明达平衡，B不符合题意； C．反应在恒容密闭容器中进行，反应物生成物都是气体，气体的质量不变，容器的容积不变，则反应混合气体的密度始终不变，因此不能据此判断达平衡，C不符合题意； D．根据图像可知，和的百分含量相等时，各组分的物质的量均保持不变，达化学平衡，D符合题意； 故答案选AD； ②分析图像，从起始到平衡，X、Y相比，X的物质的量的变化幅度更大，所以X对应H2，Y对应N2，Z对应NH3，内， ； 反应达到平衡后，各组分的量为，，故体积分数为； （3）从，N的化合价升高，发生氧化反应，所以a为燃料电池负极，b为正极，原电池中，阳离子向正极移动，故向电极b移动；负极的电极反应式为 。 16．(24-25高一下·贵州安顺普通高中·期末)碳中和是目前社会备受关注的重要议题，碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当，对于改善环境，实现绿色发展至关重要。 (1)以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为碳中和提供了一条新途径，该反应中各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。 已知：常温下利用TiO2催化分解1molCO2生成CO和O2时需要吸收278kJ的能量。根据上述信息，计算1molO2中化学键完全断裂时需要的能量为______kJ。 (2)CO2催化加氢合成新能源甲醇，既实现了碳资源的充分利用，又可有效减少CO2排放。300℃时，向2L的恒容密闭容器中，充入2molCO2（g）和2molH2（g）使之发生反应：，测得各物质的物质的量浓度随时间的变化如图所示。 ①0～2min内，H2O（g）的平均反应速率为_______；反应达到平衡时，CO2的转化率为_______。 ②对于上述反应，下列叙述正确的是______。 a.若单位时间内消耗0.3molH2的同时消耗 0.1molCH3OH，则该反应达到化学平衡状态 b.当混合气体的密度不再改变时，则该反应达到化学平衡状态 c.4min时，反应达到平衡，此时 d.2min时，反应速率突然变化的原因可能是升高反应体系的温度 (3)用二氧化碳与环氧丙烷（）反应合成可降解塑料PC和副产物CPC，在不同温度和压强下，PPC的选择性（产物中PPC的质量与产物总质量的比值）和总产率（产物总质量与反应物投料总质量的比值）如下表所示： 序号 温度/℃ 压强/MPa 总产率/% PPC的选择性/% ⅰ 25 0.5 90 92.1 ⅱ 25 1.5 94.9 >99 ⅲ 25 2.0 95.4 >99 ⅳ 40 1.5 95.6 96.2 ⅴ 60 1.5 99 76 通过表中数据i、ⅱ、ⅲ可以得出的结论是______。实际生产中反应选择的温度是______，压强是_____。 (4)将燃煤产生的CO2回收再利用，可有效减少碳排放总量。以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原电池装置如图所示。其中，电极A的电势________（填“高于”或“低于”）电极B的电势，写出电极B上的电极反应式：________。 【答案】(1)496 (2) 0.05mol·L-1·min-1 30% ad (3) 其他条件相同，压强越大，总产率和PPC的选择性均越高 25℃ 1.5MPa (4) 低于 CO2+2e-+2H+=HCOOH 【分析】在0~2min内，a曲线表示的物质浓度减少0.1mol/L，b曲线表示的物质浓度减少0.3mol/L，二者改变的浓度比为1：3，根据改变的浓度比等于化学方程式中化学计量数的比，可知a表示CO2的浓度变化，b表示的是H2的浓度变化，据此分析； 【详解】（1）设1molO2中化学键完全断裂时需要的能量为xkJ，根据图中信息可知，将2molCO2完全离解成气态原子所吸收的能量为2×1598kJ=3196kJ，将2molCO和1molO2完全离解成气态原子所吸收的能量为2×1072kJ+xkJ=（2144+x）kJ，能量作差可知3196kJ-（2144+x）=2×278kJ，x=496kJ； （2）①在0~2 min内用H2O的浓度变化表示的反应速率；CO2的转化率为； ②a．若单位时间内消耗0.3molH2的同时消耗0.1molCH3OH，分别代表正逆反应速率，且成正比，则该反应达到化学平衡状态，a正确； b．当混合气体的质量不变，体积恒定，故密度为定值，当密度不再改变时，无法判断该反应达到化学平衡状态，b错误； c．4min时，反应达到平衡，此时，c错误； d．2min时，反应速率突然变化，各物质代表的速率均增大，原因可能是升高反应体系的温度，d正确； 故选ad （3）ⅰ、ⅱ、ⅲ进行对比，发现其他条件相同，PPC的选择性及总产率均随着压强的增大而增大；ⅲ、ⅳ、ⅴ进行对比，发现升高温度产率不再有明显变化，从对设备强度的要求以及对能源消耗等综合角度考虑，选择25℃；ⅱ、ⅲ进行对比，发现增大压强产率不再有明显变化，从对设备强度的要求以及对能源消耗等综合角度考虑，选择1.5MPa比2.0MPa要好； （4）由图可知，通入水的电极A为原电池的负极，太阳光作用下水在负极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e—=O2↑+4H+，通入二氧化碳的电极B为正极，酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸，电极反应式为；电极A的电势低于电极B的电势。 17．(24-25高一下·辽宁沈阳五校协作体·期末)汽车尾气主要含有一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮等物质，是造成城市空气污染的主要因素之一，请回答下列问题： (1)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图1所示： ①Pt电极上发生的是___________反应(填“氧化”或“还原”)。 ②NiO电极上的电极反应式为___________。 (2)℃下，在体积为2L的密闭容器中，分别充入2mol CO和2mol NO混合气体，发生如下反应：，时达到平衡，测得反应过程中的体积分数与时间的关系如图2所示。 ①比较大小：a处___________b处(填“>”、“<”或“=”)。 ②℃下，该反应的化学平衡常数K=___________；保持温度和容积不变，若初始CO、NO、、的物质的量分别为1mol、2mol、4mol、1mol，则反应向___________进行(填“正向”或“逆向”)。 ③能说明上述反应已达化学平衡状态的是___________(填字母)。 A．               B．混合气体密度保持不变 C．CO与NO的浓度之比不变        D．混合气体的平均摩尔质量不变 【答案】(1) 还原 (2) > 160 正向 D 【详解】（1）①据分析，Pt为正极，氧气得电子生成氧负离子：，属于还原反应； ②NiO电极为负极发生NO失电子结合氧负离子生成NO2：； （2）①根据图示可知b点反应达到平衡，b处v逆=V正，a点未达到平衡，而在达到平衡前反应正向进行，V正＞V逆，因此从a到b的过程中v正逐渐减小，v逆逐渐增大直至两者相等，因此a处v正＞b处v逆； ②设达到平衡时N2的物质的量为xmol，根据反应，列三段式： 已知CO2的体积分数为50%，则=50%，解得 x=0.8。平衡时各物质的浓度分别为c(CO)=，同理可以计算出c(NO)=0.2mol/L，c(CO2)=0.8mol/L，c(N2)=0.4mol/L，根据化学平衡常数公式K===160；若初始CO、NO、CO2、N2的物质的量分别为1mol、2mol、4mol、1mol， Qc==<K，故反应正向进行； ③A．v(CO)=2v(N2)没有描述反应方向，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，A不选； B．该反应过程中混合气体总质量和总体积是定值，混合气体密度始终不变，无法判断是否达到平衡，B不选； C．在恒温恒容的密闭容器中，充入等物质的量的CO和NO混合气体，发生如下反应：，CO与NO的浓度之比始终为1，CO与NO的浓度之比不变时，不能说明反应达到平衡，C不选； D．该反应过程中混合气体总质量是定值，总物质的量减小，混合气体的平均摩尔质量增大，当混合气体的平均摩尔质量不变时，说明反应达到平衡，D选； 故答案为：D。 18．(24-25高一下·河北衡水多校·期末)甲醇（CH3OH）是一种液态燃料，属于可再生能源，具有广泛的应用前景。请回答下列问题。 (1)已知甲醇的热值为22.6kJ·g-1，请写出甲醇燃烧生成H2O(l)和CO2(g)的热化学方程式：________。 (2)工业上利用CO可生产燃料甲醇，发生如下反应：。在2L密闭容器内，按照物质的量之比1：2通入CO和H2，400℃时该反应体系中n(CO)随时间的变化如下表： 时间/min 0 1 2 3 4 5 n(CO)/mol 0.020 0.011 0.008 0.007 0.007 0.007 ①图中表示CO变化的曲线是_______，图中表示CH3OH变化的曲线是_______，用H2表示0～2min内该反应的平均速率v(H2)=_____。 ②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_____（填标号）。 A．混合气体的平均相对分子质量保持不变 B．CO和H2的转化率相等 C．CO和H2的体积分数保持不变 D．混合气体的密度保持不变 E．生成1molCO的同时有1molO—H键断裂 (3)甲醇空气燃料电池是一种高效能、轻污染的车载电池，其结构如图所示，a、b均为惰性电极。 ①使用时，空气从_______（填“A”或“B”）口通入。 ②使用时，电池内部OH-向______（填“a”或“b”）极迁移。 ③a极的电极反应式为________。 【答案】(1)2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)  △H=-1446.4kJ·mol-1 (2) c b 0.006mol·L-1·min-1 AC (3) B a 【分析】根据物质的热值计算，写出热化学方程式；根据物质在反应体系中浓度的变化计算化学反应速率及判断反应是否达到平衡状态；根据燃料电池的结构图判断正负极，写出电极方程式。 【详解】（1）由甲醇的热值计算可知，甲醇燃烧生成H2O(l)和CO2(g)的热化学方程式为。 （2）①由题意得，达平衡时，则，表示CO变化的曲线是c，表示CH3OH变化的曲线是b。 0～2min内，列三段式得： 用H2表示从0～2min内该反应的平均速率。 ②A．该反应体系中反应前后质量守恒，气体物质的量减少，所以混合气体的平均相对分子质量保持不变可说明反应达到平衡状态，A项正确； B．该反应按照化学计量数比投料，无论是否达到平衡状态，CO和H2的转化率均相等，B项错误； C．该反应前后气体的总物质的量变化，CO和H2的体积分数保持不变可说明反应达到平衡状态，C项正确； D．该反应体系为恒容容器，反应前后质量守恒，则混合气体的密度保持不变不能说明反应达到平衡状态，D项错误； E．每发生1mol逆反应，生成1molCO的同时有1molO-H键断裂，不能说明反应达到平衡状态，E项错误； 故选AC； （3）①由电子转移方向可知a为负极，发生氧化反应，应通入燃料，b为正极，发生还原反应，应从B口通入空气。 ②结合①中分析可知，电池内部OH-向a极迁移。 ③a极为负极，负极的电极反应式为。 19．(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)Ⅰ．、CO是大气污染物，研究、CO等气体的无害化处理，对治理大气污染、建设生态文明有重要意义。某研究小组模拟反应，一定温度下，在容积为1.0L的恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。 (1)X代表的物质是______；点正反应速率______(填“>”“”或“”)逆反应速率。 (2)从反应开始至达到平衡时，_______。 (3)下列选项中，能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填标号)。 a．当气体总物质的量不再变化时 b．NO和CO的浓度之比保持不变 c． Ⅱ．环境保护越来越受到重视，被视为绿色电源的燃料电池备受瞩目，下图是一种氢氧燃料电池的结构示意图，总反应为(电解质溶液是稀硫酸)。 (4)催化剂电极d是_______(填“正极”或“负极”)，催化剂电极c上的反应为_______；假设电池的能量转化效率为，若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为_______L。 【答案】(1) (或二氧化碳) > (2) (3)ac (4) 正极 【详解】（1）平衡时生成1.6molX，消耗的NO和CO均是1.6mol，根据方程式可知X代表的物质是；a点反应向正反应方向进行，则正反应速率大于逆反应速率； （2）从反应开始到平衡时，生成了，，，； （3）a．该反应过程中混合气体的总物质的量减小，所以当气体总物质的量不再变化时，反应达到平衡，a符合题意； b．在恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO发生反应，NO和CO的浓度之比是定值，NO和CO的浓度之比不变时，不能说明反应达到平衡状态，b不符合题意； c．不同物质表示的正、逆反应速率之比等于其化学计量数之比时说明反应达到平衡状态，NO的消耗速率表示的是正反应速率，的消耗速率表示的是逆反应速率，而且，符合化学计量数之比，c符合题意； 故选ac； （4）电子流入的一极是正极，由图可知，催化剂电极d为正极，催化剂电极c为负极，发生反应：；假设标准状况下氧气的体积为，电池放电时，每摩尔得到4mol电子，所以，解得。 20．(24-25高一下·四川巴中普通高中·期末)二氧化碳作为常见的温室气体可与多种物质发生反应，展现其独特化学性质。回答下列问题： (1)某空间站的生命保障系统中涉及如下反应：，该反应过程中的能量变化情况如图1所示，生成时，向环境释放的能量为__________kJ。 (2)在一定温度下将和转化为重要有机原料甲醇，其原理为： 。在容积为2L的恒温密闭容器中，充入和发生上述反应。和的物质的量随时间变化如图2所示。 ①图中__________。 ②0~3min内，的反应速率为__________，3min时反应是否达到平衡？__________（填“是”或“否”）。10min时，混合气体中的物质的量分数为__________。 ③其他条件不变时，下列措施不能使生成的反应速率增大的是__________（填序号）。 a.增大的浓度         b.将容器的容积变为4L c.恒容条件下充入一定量Ne     d.升高温度 ④以和为原料制备HCOOH和的原电池装置如图3所示。其中，电极a作__________（填“正极”或“负极”）；电极b的电极反应式为__________。 【答案】(1)81 (2) 0.25 否 30% bc 负极 【详解】（1）由图，生成2mol时放热3504-3342=162kJ，则生成（为1mol）时，向环境释放的能量为81kJ。 （2）①反应的物质的量之比等于系数比，10min时，生成0.75mol甲醇，则反应0.75mol二氧化碳，故图中1-0.75=0.25； ②0~3min内，的反应速率为，3min后，生成物的量仍在变化，故此时反应没有达到平衡；反应为气体分子数减小2的反应，10min时，生成0.75mol甲醇，剩余氢气2-0.75×3=0.75mol，则此时气体共1+3-0.75×2=2.5mol，混合气体中的物质的量分数为。 ③a．增大反应物的浓度，可加快反应速率，a不符合题意； b．将容器的容积变为4L，增大容器体积，反应物浓度减小，反应速率减慢，b符合题意； c．恒容条件下充入一定量Ne，反应物浓度不变，反应速率不变，c符合题意； d．体系温度升高，反应速率增大，d不符合题意； 答案选bc； ④以和为原料制备HCOOH和的原电池装置，酸性条件下，二氧化碳得到电子发生还原反应，b为正极：；a极水失去电子发生氧化反应生成氧气，电极a作负极。 地 城 考向03 工艺流程综合题 1．(24-25高一下·四川成都·期末)钛合金广泛应用于航空航天、军事装备、医疗器械、海洋工程及体育用品等领域。由钛铁矿(主要成分是钛酸亚铁，化学式为FeTiO3)制备钛的流程如下： 回答下列问题： (1)FeTiO3中Ti为___________价；CH3OH是___________(填“电解质”或“非电解质”)。 (2)Ti应用于“航空航天”，则可推测其最不可能具有的性质是___________(填标号)。 a．硬度大            b．密度大            c．熔点高                d．抗腐蚀 (3)“氯化”反应的化学方程式为：___________。 2FeTiO3+___+ ___C ___CO+ ____FeCl3+_____ (4)实际生产中，制钛需在氩气环境下操作，其目的是___________。 (5)Ti的粗产品是TiCl4、Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，加热的温度略高于___________℃即可。 TiCl4 Ti Mg MgCl2 熔点/℃ 25.0 1667 648.8 714 沸点/℃ 136.4 3287 1090 1412 (6)“冶炼”时，得到金属镁的化学方程式为___________。 (7)现有w吨含80%FeTiO3的钛铁矿，假设制备过程损失5%，则最终获得Ti的质量为___________吨。 【答案】(1) +4 非电解质 (2)b (3)2FeTiO3+7Cl2+6C 6CO+ 2FeCl3+2TiCl4 (4)避免Mg、Ti被氧化 (5)1412 (6) (7)0.24w 【分析】根据流程图示，FeTiO3在氯化步骤中加入Cl2、C，生成TiCl4、CO，FeCl3；得到的TiCl4再通过还原得到Ti粗产品，制Ti需在氩气环境下操作主要是防止被氧化；最后真空蒸馏得到Ti，蒸馏的原理是按照各物质沸点不同，通过加热使沸点低的形成蒸气，随后冷凝，从而实现分离，故温度需超过除Ti外其他物质的沸点。最终得到的Ti的质量则可根据质量守恒定律进行计算。 【详解】（1）钛酸亚铁，化学式为FeTiO3，其中Fe为+2价，O为-2价，根据化合物中正负化合价代数和为零，则Ti的化合价为+4价。电解质是在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物，非电解质是在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。CH3OH在水溶液中和熔融状态下都不能导电，所以CH3OH是非电解质。 故答案为：+4；非电解质。 （2）钛应用于“航空航天”，说明钛具有硬度大、熔点高、抗腐蚀等优良性能，而如果密度大的话，不利于航空航天器材的轻量化，所以最不可能具有的性质是密度大。故答案为：b。 （3）根据流程图可知，“氯化”反应是钛铁矿（FeTiO3）与Cl2、C在高温下反应，生成FeCl3、TiCl4、CO，根据质量守恒定律配平化学方程式为。 故答案为：。 （4）实际生产中，制钛需在氩气环境下操作，因为氩气化学性质稳定，可作保护气，防止Mg、Ti等在高温下被氧气氧化。 故答案为：避免Mg、Ti被氧化。 （5）要采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，需要让其他物质（TiCl4、Mg、MgCl2）变为气态，而Ti仍为固态，所以加热时的温度需高于MgCl2的沸点1412℃即可。 故答案为：1412。 （6）“冶炼”时，是电解熔融的MgCl2得到金属镁，化学方程式为。 故答案为：。 （7）w吨含80% FeTiO3的钛铁矿FeTiO3的质量为吨。根据FeTiO3中Ti的质量分数，理论上Ti的质量为吨。又因为制备过程损失5%，所以最终获得Ti的质量为吨。 故答案为：0.24w。 2．(24-25高一下·内蒙古赤峰·期末)金属钛用途广泛。一种从海水中提取Mg和，并联合使用金红石(主要成分)冶炼金属钛的工艺流程如下。 回答下列问题： (1)加入试剂①后，能够分离得到沉淀的操作是_______(填操作名称)。 (2)沉淀中混有少量，可选用试剂_______(填字母)除去。 a.NaOH溶液　　    b.溶液　　　c.溶液 (3)试剂②为_______。 (4)反应①除生成外还生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式为_______。 (5)反应②需要在稀有气体氛围中进行的原因是_______。 (6)不同温度下，反应②中钛提取率随时间变化曲线如图，综合考虑成本和效益选择最适宜的温度和时间为_______℃、_______min。 【答案】(1)过滤 (2)c (3)盐酸/HCl/氯化氢 (4) (5)防止Mg、Ti被空气氧化 (6) 1000 30 【分析】海水中加入石灰乳，Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀；过滤后，往沉淀中加入盐酸，得到MgCl2溶液，蒸发浓缩、冷却结晶，得到MgCl2∙6H2O晶体，在HCl气流中灼烧晶体，得到无水MgCl2，熔融电解，可得到Mg和Cl2；Cl2与焦炭、TiO2在高温下反应可生成TiCl4，用Mg还原可制得Ti。 【详解】（1）海水中加入石灰乳，Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀，过滤后得到Mg(OH)2沉淀。 （2）Mg(OH)2沉淀中混有少量Ca(OH)2，可将Ca2+转化为可溶性物质，且不引入新的杂质，选用试剂为MgCl2溶液除去，故选c。 （3）根据分析，试剂②为盐酸/HCl/氯化氢。 （4）反应①除生成TiCl4外，生成的一种可燃性气体应为CO，该反应的化学方程式为。 （5）镁和氮气、二氧化碳、氧气均可以反应，Ti能和氧气反应，所以该反应需在稀有气体氛围中进行，防止镁和钛氧化。 （6）从图中可以看出，30min左右，钛的提取率基本最高，1000℃时钛的提取率与1500℃时接近且耗能要小得多，所以最适宜的温度和时间为1000℃、30min。 3．(24-25高一下·浙江宁波九校联考·期末)工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如图： (1)加快焙烧速度，提高原料利用率的措施有_______(写二种)。 (2)SO2继续氧化生成SO3，SO3不能用浓硫酸干燥，因为和浓硫酸反应生成焦硫酸H2S2O7，焦硫酸溶于较多量水中，重新生成硫酸。下列说法正确的是_______(填序号)。 A．工业上可用浓硫酸吸收SO3 B．Na2S2O7的水溶液呈中性 C．因为二氧化硫具有比较强的还原性，故不能用浓硫酸干燥 D．焦硫酸也可以通过二个硫酸分子脱水反应得到 (3)“反应”步骤通过加10%H2O2可以避免污染性气体的产生，写出该反应的离子方程式：_______。 (4)大量排放SO2容易造成酸雨等环境问题，工业上可用双碱脱硫法处理废气，过程如图所示，写出双碱脱硫法的总反应方程式：_______。 (5)在用溶液A淘洗步骤中，将滤渣淘洗几次后，设计实验验证淘洗是否已经完成_______。 【答案】(1)粉碎矿石，升高温度，通过量空气 (2)AD (3)Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O (4)2SO2+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+2H2O (5)取最后一次淘洗液于试管中，加铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀产生，则已经完成。(滴加酸性KMnO4溶液，紫红色不褪色；检验也得分) 【分析】工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体，废料通入空气焙烧后，铜生成氧化铜，硫化铜转化为CuO和SO2，加入硫酸酸化生成硫酸铜，加入过量的铁发生置换反应生成铜，过滤得到的滤渣为铁和铜。用硫酸淘洗后除去过量的Fe，固体中加入20%的HNO3和10%的H2O2发生反应，将Cu氧化为Cu(NO3)2，经过一系列操作得到Cu(NO3)2•3H2O。 【详解】（1）增大固体接触面积、升温、增大浓度等均可以加快反应速率，因此加快焙烧速度，提高原料利用率的措施有粉碎矿石，升高温度，通过量空气等； （2）A．SO3和浓硫酸反应生成焦硫酸H2S2O7，焦硫酸溶于较多量水中，重新生成硫酸，因此可用浓硫酸吸收SO3，A正确； B．Na2S2O7可以看做Na2SO4∙SO3，与水反应生成H2SO4，水溶液呈酸性，B错误； C．SO2中S为+4价，浓硫酸中S为+6价，二者没有中间价态，因此不发生反应，可以用浓硫酸干燥SO2，C错误； D．二个硫酸分子一个脱羟基一个脱氢，可以生成焦硫酸，D正确； 故选AD。 （3）“反应”一步所用的试剂是20%HNO3和10%H2O2，根据题给信息，硝酸起酸的作用，过氧化氢做氧化剂将Cu氧化，生成硝酸铜，反应的离子方程式为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O； （4）工业上用双碱脱硫法处理废气时，过程Ⅰ：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O，过程Ⅱ：2Na2SO3+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+4NaOH，则可循环使用的试剂是NaOH，将过程Ⅰ×2+Ⅱ得，双碱脱硫法的总反应的化学方程式为2SO2+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+2H2O； （5）根据分析，加硫酸淘洗后溶液中为FeSO4，可检验固体上是否残留Fe2+或来判定固体是否洗净，检验Fe2+的方法为取最后一次淘洗液于试管中，加铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀产生（或滴加酸性KMnO4溶液，紫红色不褪色），则已经完成；检验的方法为加HCl无明显现象，再加BaCl2，若无白色沉淀产生则已经完成。 4．(24-25高一下·陕西西安铁一中学·期末)工业上以黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用，减轻对环境的污染，其中一种流程如图所示： 已知：与反应生成沉淀，与盐酸反应生成。 回答下列问题： (1)硫元素在元素周期表中的位置为___________。 (2)为了加快黄铁矿煅烧的速率，可采取的措施为___________(写出2种)。 (3)煅烧过程中主要发生的反应为，将该反应生成的通入酸性高锰酸钾溶液中，可观察到酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了的___________性，发生该反应的离子方程式为___________。 (4)“吸收1”中试剂X是___________。 (5)在保存过程中易变质生成。欲检验是否变质的具体实验操作方法为：___________。 (6)煤矿中含有硫元素，在燃烧或冶炼时会产生等废气，若将这些废气直接排放至空气中，会导致酸雨，下列说法正确的是___________。 A．酸雨指的是的雨水 B．浓硫酸可以和铁发生反应，不能用钢瓶盛装浓硫酸 C．浓硫酸有强氧化性，稀硫酸没有氧化性 D．稀硫酸长时间放置在空气中浓度会变高，浓硫酸长时间放置在空气中浓度会变低 【答案】(1)第三周期第ⅥA族 (2)将黄铁矿粉碎、升高温度 (3) 还原性 5SO2+2H2O+ (4)98.3%浓硫酸 (5)取适量样品溶于水后，滴加稀盐酸至无气泡产生，继续滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀，则已变质 (6)D 【分析】黄铁矿在空气中煅烧生成的炉渣主要为氧化铁，氧化铁和CO用来炼铁；生成的二氧化硫净化后补充氧气氧化生成三氧化硫；吸收三氧化硫得到浓硫酸；尾气用氢氧化钠溶液吸收，加热得到Na2S2O5；据此分析解答。 【详解】（1）硫元素原子序数为16，位于周期表第三周期第ⅥA族； （2）将黄铁矿粉碎增大固体的表面积、升高温度都可以加快反应速率； （3）将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，酸性高锰酸钾溶液褪色，+7价Mn得电子变为+2价Mn，SO2中+4价S失电子变为+6价S，故SO2体现还原性，结合电子守恒，反应离子方程式为：5SO2+2H2O+； （4）三氧化硫和水反应放出热容易形成酸雾，影响三氧化硫的吸收，故吸收剂X为：98.3%浓硫酸；98.3%浓硫酸可以防止酸雾的产生，提高吸收效率； （5）硫酸根离子会和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，故检验Na2S2O5是否变质的具体实验操作方法为：取适量样品溶于水后，滴加稀盐酸至无气泡产生，继续滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀，则已变质； （6）A．酸雨是指的雨水，而不是的雨水，A错误； B．浓硫酸具有强氧化性，常温下能使铁发生钝化，形成一层致密的氧化膜阻止反应进一步进行，所以能用钢瓶盛装浓硫酸，B错误； C．稀硫酸中+1价的氢离子具有氧化性，C错误； D．稀硫酸长时间放置在空气中，水分会蒸发浓度会变高；浓硫酸具有吸水性，长时间放置在空气中会吸收空气中的水分，浓度会变低，D正确； 故选D。 5．(24-25高一下·湖北恩施州普通高中·期末)某冶金企业回收镓锗铜后的中和液中还含有、、、、等离子。利用如下流程可进一步从中和液中回收稀贵金属镉和钴并制备活性氧化锌和工业无水硫酸钠。 已知： ①沉锌时反应温度为，有气泡产生，沉锌渣为 ②镉的金属活动性顺序在铁之后 请回答下列问题。 (1)分离镉时试剂X最好选用___________，其原因是___________。 (2)试剂Y是一种正盐，其化学式为___________；写出沉锌时反应的离子方程式___________。 (3)沉锌操作时，为了避免产生大量气泡覆盖在溶液表面，阻碍反应的进一步进行，加入试剂Y的正确方法有___________。 A．分批次加入Y   B．一次性加入Y   C．采用回流喷洒方式加入 (4)写出沉锌渣煅烧时反应的化学方程式___________。 (5)采用一步法从沉锌液中得到工业无水硫酸钠，则操作I的名称为___________。 (6)制备活性氧化锌需进行粉碎操作的目的是___________。 【答案】(1) 锌粉 锌能够置换出镉，同时不引入杂质 (2) (3)AC (4) (5)蒸发结晶 (6)增大氧化锌的比表面积，增强其活性 【分析】这是从冶金中和液回收镉、钴，制备活性氧化锌和无水硫酸钠的湿法冶金流程，核心步骤及目的如下：加锌（试剂X ）置换出镉，过滤得金属镉与除镉液，利用金属活动性差异实现分离；除镉液加净化剂、助沉剂，使钴沉淀，过滤得金属钴与除钴液，完成钴的分离；除钴液加碳酸钠（试剂Y ），下生成沉锌渣（）和含硫酸钠的沉锌液；沉锌液经蒸发结晶得无水硫酸钠，沉锌渣煅烧、粉碎得活性氧化锌 。 【详解】（1）因为锌能够置换出镉，同时不引入杂质，所以分离镉时试剂最好选用； （2）因为试剂是一种正盐，沉锌时反应温度为，有气泡产生，沉锌渣为碱式碳酸锌所以试剂为，其反应的离子方程式为： ； （3）沉锌操作时，为了避免产生大量气泡覆盖在溶液表面，阻碍反应的进一步进行，加入试剂的正确方法缓慢加入，不能一次性加入，故选A、C； （4）煅烧沉锌渣的过程中，会发生分解反应，生成、、所发生的化学反应方程式为： （5）由硫酸钠溶液制得无水硫酸钠可通过蒸发结晶来实现，所以操作I的名称为蒸发结晶； （6）制备活性氧化锌需进行粉碎操作的目的是增大氧化锌的比表面积，增强其活性。 6．(24-25高一下·重庆南开中学校·期末)铟(In)是制造低熔点合金、电光源等的重要原料。从铅烟灰(主要含有、、PbO和等)中回收铟的生产工艺流程如图所示。 已知：①“萃取”时发生反应：(有机层)(有机层)； ②“反萃取”时发生反应：(有机层)(有机层)。 (1)中In元素化合价为___________。 (2)已知In元素原子序数为49，写出In元素在周期表中的位置___________。 (3)写出提高“氧化酸浸”效率的两种方法：___________、___________。 (4)“滤渣”的主要成分是和___________(填化学式)。 (5)“萃取”和“反萃取”的目的是___________；“萃取”时，控制溶液的pH为1.5，铟萃取率最大，原因是___________。 (6)某1t铅烟灰中含有质量分数为的、的，按照上述工艺回收铟，最终获得mg铟，该工艺的回收率为___________％。 【答案】(1)+3 (2)第五周期第ⅢA族 (3) 适当升高温度 适当增大稀硫酸浓度(合理即可) (4) (5) 富集In元素并除去杂质 pH小，大，不利于萃取正向进行，萃取率减小，pH过大，会转化为沉淀，萃取率减小 (6) 【分析】工艺流程中，氧化酸浸得到的滤渣中主要有PbSO4、SiO2等，滤液A中主要有In2(SO4)3，接下来用有机液进行萃取，In元素进入有机层，分液后再加盐酸进行反萃取，In元素又从有机层转移到水层，即从In(HA2)3变为HInCl4，最后向水层中加入Zn置换得到金属铟。 【详解】（1）中O元素为-2价，则In元素化合价为+3； （2）稀有气体元素位于第五周期零族，根据稀有气体元素定位法可知在周期表中的位置是第五周期第ⅢA族； （3）提高“氧化酸浸”效率方法有适当升高温度，适当增大稀硫酸浓度、粉碎、搅拌等； （4）由分析可知，“滤渣”的主要成分是和； （5）“萃取”和“反萃取”的目的是富集In元素并除去杂质；“萃取”时，控制溶液的pH为1.5，铟萃取率最大，pH小，大，不利于萃取正向进行，萃取率减小，pH过大，会转化为沉淀，萃取率也会减小； （6）1t铅烟灰即106g，其中含有质量分数为的、的，所以含有铟的质量为 ，按照上述工艺回收铟，最终获得mg铟，该工艺的回收率为。 7．(24-25高一下·广东湛江部分学校·期末)明矾［化学式：］在工业生产中应用广泛，生活中常用于净化水质。某工厂设计了一种以废易拉罐(主要成分为和Fe)为原料制备明矾的工艺，部分流程如图所示。 已知：①明矾可溶于水，不溶于乙醇，明矾的相对分子质量为474. ②不同温度时明矾的溶解度如表所示： 温度 0 10 20 30 40 60 80 90 溶解度(100g水) 3.00 3.99 5.90 8.39 11.70 24.80 71.00 109.00 请回答下列问题： (1)写出明矾在水中的电离方程式：___________。酸浸前对废易拉罐进行粉碎，其目的是___________。 (2)写出氧化步骤中发生反应的离子方程式：___________；滤渣1的主要成分是___________(写化学式)。 (3)写出沉铝步骤中发生反应的离子方程式：___________。 (4)结晶步骤中采用的结晶方式为___________；洗涤步骤中，先用适量蒸馏水洗涤结晶过滤后得到的沉淀，再用无水乙醇对沉淀进行洗涤，使用无水乙醇洗涤的目的是___________(任写1点)。 【答案】(1) 或 增大反应物接触面积，加快反应速率 (2) (3) (4) 先蒸发浓缩，后冷却结晶 利用乙醇的挥发性除去固体表面水分，产品易干燥 【分析】废易拉罐主要成分为Al、和Fe。向废易拉罐中加入过量稀硫酸酸溶，将铝元素、铁元素转化为硫酸铝、硫酸亚铁，溶液中加入过氧化氢溶液，将溶液中的将亚铁离子氧化为铁离子，加过量氢氧化钠将溶液中铁离子转化为氢氧化铁沉淀、Al3+转化为 ，过滤出氢氧化铁，滤液中通入过量二氧化碳，转化为氢氧化铝沉淀，过滤，向氢氧化铝中加入稀硫酸和硫酸钾的混合溶液，混合溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到明矾晶体。 【详解】（1）明矾在水中电离出钾离子、铝离子、硫酸根离子，电离方程式为或 。酸浸前对废易拉罐进行粉碎，增大反应物接触面积，加快反应速率。 （2）氧化步骤中双氧水将亚铁离子氧化为铁离子，发生反应的离子方程式为；氧化后的溶液中加过量氢氧化钠，将溶液中铁离子转化为氢氧化铁沉淀、Al3+转化为  ，过滤出氢氧化铁，滤渣1的主要成分是。 （3）沉铝步骤中四羟基合铝酸钠与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，发生反应的离子方程式； （4）明矾的溶解度随温度升高而增大，结晶步骤中采用的结晶方式为先蒸发浓缩，后冷却结晶；明矾可溶于水，不溶于乙醇。洗涤步骤中，先用适量蒸馏水洗涤结晶过滤后得到的沉淀，再用无水乙醇对沉淀进行洗涤，使用无水乙醇洗涤的目的是利用乙醇的挥发性除去固体表面水分，产品易干燥；降低明矾溶解度，减少明矾损失。 8．(24-25高一下·贵州毕节·期末)化学家侯德榜是我国近代化学工业奠基人之一，他发明的“侯氏制碱法”对世界化学工业的发展产生了深远的影响。某工厂利用“侯氏制碱法”原理，利用粗盐(含有、等可溶性杂质)为原料制备纯碱。工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“溶解”过程中，加快粗盐溶解速率的措施有___________(任写一条均得分)。 (2)“过滤1”中，试剂X加入的顺序正确的是___________(填标号)。 A． B． C． D． (3)“中和”过程中，发生反应的离子方程式为，___________。 (4)“过滤2”中，先通入再通入的理由是___________，写出生成滤渣2的化学方程式___________。 (5)“滤液2”的主要溶质是___________(填化学式)，检验其阴离子的实验方法为___________。 (6)若“焙烧”不充分，将会导致产品中混有。为测定产品中的纯度，某学习小组称取产品充分加热，冷却至室温，测得剩余固体的质量为，则产品中的纯度为___________(用含的式子表示)。 【答案】(1)加热或搅拌等 (2)AB (3) (4) 先通入使溶液呈碱性，可增大的溶解度，从而提高纯碱产率 (5) 取少量滤液2于洁净试管中，向其中先滴加适量稀硝酸，再滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则证明滤液2中存在氯离子 (6) 【分析】本题为无机物制备类的工业流程题，首先将粗盐溶液，加入试剂X除去粗盐中的杂质离子，得到精制食盐水，再以此向其中通入氨气和二氧化碳，得到碳酸氢钠，焙烧后得到纯碱，以此解题。 【详解】（1）从反应速率的影响因素考虑，“溶解”过程中，加快粗盐溶解速率的措施有加热或搅拌等； （2）某粗盐中主要含有、和少量、与，加除去、加NaOH除去、加Na2CO3除去、，则只要保证碳酸钠在氯化钡之后加入即可，故答案为：AB； （3）结合第2问分析可知，为了将杂质彻底除去，所加入的试剂都是过量的，即加入试剂X后，溶液中会有过量的氢氧化钠和碳酸钠，则“中和”过程中，发生反应的离子方程式为，； （4）氨气在水中的溶解度较大，且其溶液为碱性，此时可以溶解更多的二氧化碳，则先通入再通入的理由是：先通入使溶液呈碱性，可增大的溶解度，从而提高纯碱产率；氨气、二氧化碳通入饱和食盐水中后反应生成碳酸氢钠，方程式为：； （5）结合第4问分析可知，“滤液2”的主要溶质是氯化铵，可以通过硝酸银来检验氯离子，则检验其阴离子的实验方法为取少量滤液2于洁净试管中，向其中先滴加适量稀硝酸，再滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则证明滤液2中存在氯离子；故答案为：；取少量滤液2于洁净试管中，向其中先滴加适量稀硝酸，再滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则证明滤液2中存在氯离子； （6）样品中碳酸钠不分解，碳酸氢钠发生分解，根据2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O知，生成的二氧化碳和水的质量为m1g-m2g，因此含有的碳酸氢钠的物质的量=2×=mol，含有的碳酸氢钠的质量为mol×84g/mol=g，纯碱样品的纯度为×100%=×100%，故答案为：。 9．(24-25高一下·四川泸州·期末)卤块的主要成分是MgCl2(含量为80%)，此外还含Fe2+、Fe3+和Mn2+等离子。以它为原料分离各金属元素并制得轻质氧化镁的工艺流程如下： 已知：①所用NH4HCO3溶液的pH在7.8~8.5之间：②市售4 mol/L NaClO溶液、4 mol/L双氧水的价格分别是500元/吨、1050元/吨；③生成氢氧化物沉淀的pH见下表。回答下列问题： 物质 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Mg(OH)2 开始沉淀 2.7 7.6 8.3 9.6 沉淀完全 3.7 9.6 9.8 11.1 (1)实验室“溶解”用到的玻璃仪器有_______。 (2)从成本角度考虑，试剂X最好选用_______(选填“NaClO溶液”或“双氧水”)，加入X的主要目的是_______。 (3)“沉铁”所调pH范围是_______，“滤渣1”的化学式为_______。 (4)“沉锰”和“煮沸”会产生同种气体，该气体的名称是_______，“沉锰”的离子方程式是_______。 (5)某次生产用掉原料卤块23.75 t，得到轻质氧化镁6 t，则其产率为_______。 【答案】(1)烧杯、玻璃棒 (2) NaClO溶液 将Fe2+氧化为Fe3+ (3) 3.7~8.3 Fe(OH)3 (4) 二氧化碳 (5)75% 【分析】本题给出的工业流程中，先将卤块加水溶解，配制溶液，然后向溶液中加入X作氧化剂，将Fe2+氧化为Fe3+，使其在后续步骤中易于沉淀，向溶液中加入氨水调节pH，使铁离子沉淀除去，随后向滤液中加入NH4HCO3，生成MnCO3沉淀，接着向其中加入Na2CO3生成MgCO3，将MgCO3加水煮沸生成Mg(OH)2，灼烧Mg(OH)2得到轻质氧化镁。 【详解】（1）实验室“溶解”用到的玻璃仪器有烧杯和玻璃棒，烧杯用于盛放卤块和水，玻璃棒用于搅拌，加速溶解； （2）等物质的量的NaClO、H2O2得到电子物质的量相等，已知市售4 mol/L NaClO溶液、4 mol/L双氧水的价格分别是500元/吨、1050元/吨，故从成本角度考虑，试剂X最好选用NaClO溶液；X作为氧化剂，加入X的目的是将Fe2+氧化为Fe3+； （3）要使Fe3+完全沉淀，而Mn2+、Mg2+不沉淀，根据氢氧化物沉淀的pH表，Fe(OH)3沉淀完全的pH是3.7，Mn(OH)2开始沉淀的pH是8.3，所以“沉铁”所调pH范围是3.7~8.3；在该pH范围内，Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，所以“滤渣1”的化学式为Fe(OH)3； （4）“沉锰”时Mn2+与NH4HCO3反应，离子方程式为：，“煮沸”时将MgCO3加水生成Mg(OH)2和CO2，化学方程式为：，即气体的名称是二氧化碳，“沉锰”时的离子方程式为：； （5）根据已知，可得23.75 t卤块中MgCl2的质量为23.75 t×80%=19 t，根据Mg原子守恒，MgCl2转化为MgO的理论物质的量为：n(MgCl2)=n(MgO)==2×105 mol，则MgO的理论质量为m(MgO)=2×105 mol×40 g/mol=8×106 g=8 t，则其产率为。 10．(24-25高一下·辽宁沈阳郊联体·期末)从海水中提取溴的工业流程如下： (1)上述步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将其转化成化合态的溴，推测其目的是_______。 (2)步骤Ⅱ涉及的离子反应如下，请配平该方程式(计量数是1时也不省略)：_______。 (3)上述流程中吹出的溴蒸气也可以先用二氧化硫的水溶液吸收，再用氯气氧化，然后进行蒸馏，则溴与二氧化硫的水溶液反应的离子方程式为_______。 (4)步骤Ⅱ通入热空气吹出，利用了溴的性质为_______(填字母)。 A．氧化性 B．还原性 C．挥发性 D．腐蚀性 (5)实验室分离溴还可以用萃取法，萃取法是使用有机溶剂从水中提取有机化合物，有机溶剂与水互不相溶且与溴不发生化学反应。下列可以用作溴的萃取剂的有_______(填字母)。 A．乙醇 B．四氯化碳 C．裂化汽油 D．苯 (6)研究人员对“卤水”中NaCl以外的盐进行分析，绘制了图甲和图乙。 ①图甲是卤水中某些物质的溶解度曲线，已知时，和KCl的溶解度分别为M、N，则它们溶解度大小的关系为M_______N(填“>”、“=”或“<”)；将卤水加热到以上，根据溶解度曲线，首先析出的晶体应是_______(填化学式)。 ②依据图乙，假设工业制备金属镁生产过程中镁元素没有损失，则100g该卤水可制备金属镁的质量为_______g。 【答案】(1)富集溴元素 (2)3、3、1、5、3 (3)Br2+SO2+2H2O=4H++SO+2Br- (4)C (5)BD (6) = 4.8 【分析】将海水经过风吹日晒制得食盐，电解饱和食盐水可制得Cl2；生成的Cl2通入卤水中，但由于海水中溴离子的浓度小，所以生成低浓度的溴水；利用溴的挥发性，往稀溴水中通入热空气将Br2吹出，用Na2CO3溶液吸收，发生反应生成Br-、和CO2；用硫酸酸化生成溴单质，从而获得高浓度的溴，据此分析作答。 【详解】（1）步骤Ⅰ中获得低浓度的溴，步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴，主要是实现浓度的增大，所以目的是富集溴元素，故答案为：富集溴元素。 （2）步骤Ⅱ涉及的离子反应中，Br2中一部分生成，溴元素的价态升高5价，Br2中一部分生成Br-，溴元素的价态降低1价，依据化合价升高与降低的总数相等的原则，方程式中Br2前面填3，前面填1，Br-前面填5，再依据电荷守恒和质量守恒，便可得到配平的离子方程式：3Br2+3CO=+5Br-+3CO2↑，故答案为：3、3、1、5、3。 （3）溴与二氧化硫水溶液发生氧化还原反应，生成硫酸和氢溴酸，化学方程式为：SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，则离子方程式为Br2+SO2+2H2O=4H++SO+2Br-，故答案为：Br2+SO2+2H2O=4H++SO+2Br-。 （4）步骤Ⅱ通入热空气，使溶液的温度升高，溴从溶液中挥发，即吹出Br2，利用了溴的挥发性，故答案为：C。 （5）实验室分离溴还可以用溶剂萃取法，四个选项的物质中，乙醇能与原来的溶液互溶，液体不分层，所以不能作萃取剂；裂化汽油能与溴水发生加成反应，不能作为萃取剂；四氯化碳、苯都难溶于水，且溴在其中的溶解度比在水中大得多，所以可以用作溴的萃取剂的是四氯化碳、苯，故答案为：BD。 （6）①在时，和KCl的溶解度相等，则溶解度M=N；以上，的溶解度随着温度的升高而降低，则升高温度时首先析出晶体，故答案为：=；。 ②制备金属镁生产过程中镁元素没有损失，根据质量守恒定律，则100g该卤水可制备金属镁的质量为，故答案为：4.8。 11．(24-25高一下·云南德宏州·期末)海洋是一个巨大的资源宝库，从海水中不仅可以获得氯碱工业的原料氯化钠，还可提取溴、碘、镁、钾等多种物质。请回答下列问题： I、全球海水中溴的储藏量丰富，约占地球溴总储藏量的，故溴有“海洋元素”之称。空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一，其工艺流程如图： (1)步骤①中获得的离子方程式为___________。 (2)根据上述反应可判断、、氧化性由强到弱的顺序___________。 (3)步骤③中完全吸收共有___________个电子转移(用和的代数式表示)。 Ⅱ、为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案，解答下列问题： (4)H2O2被称作绿色氧化剂的原因为___________。 (5)③是将富集在中的碘单质利用化学转化重新富集在水中，称为反萃取，方程式为，接下来④发生的反应方程式为___________。 (6)本实验中可以循环利用的物质是___________。 【答案】(1)Cl2+2Br-=Br2+2Cl- (2)Cl2>Br2>H2SO4 (3)2aNA (4)还原产物只有水，产物无污染 (5)5NaI+NaIO3+3H2SO4=3I2+3Na2SO4+3H2O (6)CCl4 【分析】I．海水提溴：浓缩海水通入氯气把Br-氧化为Br2，用空气吹出溴单质，再用二氧化硫吸收溴蒸气，得到硫酸和氢溴酸的混合液使溴元素富集，再用氯气把Br-氧化为Br2，蒸馏得溴；Ⅱ．海带浸取液中的碘离子被加入的过氧化氢氧化得到含碘单质的水溶液；加入四氯化碳振荡、静置分层、分液得到碘单质的四氯化碳溶液；向碘单质的四氯化碳溶液中加入浓氢氧化钠溶液，碘单质和氢氧化钠反应得含碘化钠和NaIO3的溶液；振荡、静置分层，去掉四氯化碳层，再加入稀硫酸酸化，碘化钠和NaIO3在酸性条件下发生氧化还原反应得到碘单质的悬浊液，分离得到碘单质，据此分析； 【详解】（1）步骤①中氯气和溴离子反应生成溴单质和氯离子，反应的离子方程式为：Cl2+2Br-=Br2+2Cl-； （2）上述过程中发生反应：Cl2+2Br-=Br2+2Cl-、，可知、、三种物质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>H2SO4； （3）步骤③中吸收剂为SO2（足量），Br2被还原为Br-，溴元素化合价由0降低为-1，则完全吸收amolBr2共有2aNA个电子转移； （4）H2O2的氧化性强，且反应得到的还原产物为水，不引入新杂质，产物无污染 （5）碘化钠和NaIO3在酸性条件下发生归中反应得到碘单质：5NaI+NaIO3+3H2SO4=3I2+3Na2SO4+3H2O； （6）由流程可知，分液后得到的四氯化碳可以继续萃取含碘水溶液中的碘单质，可以循环利用。 12．(24-25高一下·广西南宁部分学校·期末)某工厂用废金属屑(主要成分为Cu、Fe，还含有少量Fe2O3)制取新型绿色消毒剂高铁酸钠(化学式为Na2FeO4)和胆矾，其工艺流程如图所示。 已知：Na2FeO4易溶于水，滤液1中不含Cu2+。 请回答下列问题： (1)胆矾化学式为___________，实验室需要配制250mL 0.2mol·L-1硫酸铜溶液，通过计算，所需胆矾固体的质量为___________g，如果定容时仰视容量瓶刻度线，则所配制的硫酸铜溶液物质的量浓度___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (2)写出反应1的离子方程式：___________。 (3)写出反应2的离子方程式：___________。 (4)反应3中通入的作用是___________。 (5)Na2FeO4净水原理如图所示。 查阅资料可知：胶体的分散质比表面积(单位质量的微粒具有的表面积)很大，导致其吸附能力很强。 ①过程1中活细菌表现出了___________(填“氧化”或“还原”)性。 ②根据上述原理分析，净水时Na2FeO4的作用有___________(填2个)。 【答案】(1) 12.5 偏小 (2) (3) (4)在加热的条件下将Cu氧化为CuO，促进Cu的溶解 (5) 还原 杀灭水中细菌，形成胶体吸附水中悬浮物而形成沉淀 【分析】废金属屑中加入过量稀硫酸，发生反应：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑、Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+3H2O，Cu不与稀硫酸反应，过滤后，滤渣的主要成分是Cu，滤液1中主要含有FeSO4和Fe2(SO4)3。向滤液1中加入30%H2O2溶液，H2O2可将Fe2+氧化为Fe3+，H2O2被还原为H2O，故溶液1的主要成分为Fe2(SO4)3。再将NaOH、NaClO加入溶液1中，Fe3+被氧化为FeO。向滤渣Cu中加入适量稀硫酸和O2，加热，发生反应生成CuSO4，经一系列操作后得到胆矾。据此分析。 【详解】（1）胆矾又称蓝矾，化学式是CuSO4·5H2O，根据c=，可计算出若配制250mL 0.2mol·L-1硫酸铜溶液，需要胆矾的质量为：250×10-3L×0.2mol·L-1×250g·mol-1=12.5g；如果定容时仰视容量瓶刻度线，溶液实际体积大于250mL，则所配制的硫酸铜溶液物质的量浓度偏小； （2）由分析可知，反应1为Fe2+被H2O2氧化为Fe3+的过程，离子方程式为：； （3）反应2是Fe3+与NaClO在碱性条件下发生氧化还原反应生成Na2FeO4的过程，离子方程式为：； （4）Cu与O2在加热条件反应生成CuO，CuO与稀硫酸反应生成CuSO4。因此反应3中通入氧气是为了将Cu氧化为CuO，促进Cu的溶解； （5）根据Na2FeO4净水原理图，可知过程1中Na2FeO4中Fe元素的化合价由+6价变为+3价，化合价降低，Na2FeO4作氧化剂，则活细菌作还原剂，体现还原性； 由图可知，过程1体现了Na2FeO4的杀菌作用，过程2生成的Fe(OH)3胶体使水中悬浮物得以沉淀。 13．(24-25高一下·广西南宁第三中学·期末)工业上利用废镍催化剂(主要成分为，还含有一定量的、、、等)制备一水合氢氧化氧镍(化学式：，难溶于水)的工艺流程如图： 相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下： 金属离子 开始沉淀时的 10.6 7.6 7.1 1.5 完全沉淀时的 13.1 8.3 9.2 2.8 回答下列问题： (1)写出一种能提高“酸浸”速率的措施：_______；废渣1的成分是_______(填化学式)。 (2)“除铁”在下进行，加入的作用是_______，的实际消耗量比理论值高的原因是_______，用于调节溶液的，应调节的范围是_______。 (3)“氧化”过程中加入的试剂可以是、、等，写出加入反应生成水合氢氧化氧镍()的离子方程式：_______。 (4)加入有机萃取剂的作用是_______。 (5)已知工业上也可以用作为阳极、溶液为电解质溶液，通过电解氧化法制备其阳极的电极反应式为_______。 【答案】(1) 粉碎废镍催化剂，适当加热，适当增大酸的浓度或搅拌等 、 (2) 将氧化为 加热时自身易分解或催化分解 (3) (4)除去 (5) 【分析】废镍催化剂先用硫酸溶解，将ZnO、、CaO转化为金属硫酸盐，废渣1为SiO2和CaSO4；加入H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+，调节pH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，废渣2为Fe(OH)3，加入NH4F将溶解的Ca2+进一步转化为CaF2沉淀，废渣3为CaF2，加入有机萃取剂，将Zn2+除去，分层后水层中加入氧化剂Y和NaOH，使Ni2+最终转化为。 【详解】（1）能提高“酸浸”速率的措施：粉碎废镍催化剂，适当加热，适当增大酸的浓度或搅拌等（任写1种）；废渣1的成分是：、； （2）加入的作用是：将氧化为；易分解，故实际消耗量比理论值高的原因是：加热时自身易分解或催化分解；用于调节溶液的，将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，其余离子不沉淀，应调节的范围是：； （3）氧化剂与Ni2+反应生成水合氢氧化氧镍()，根据得失电子守恒和原子守恒，离子方程式为：； （4）根据分析，加入有机萃取剂的作用是：除去； （5）电解过程中阳极发生氧化反应，失电子转化为，电极反应式为：。 14．(24-25高一下·云南红河州、文山州联考·期末)高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。一种以工业废渣(主要成分为为原料制备高铁酸钠的流程如图： 已知：在碱性条件下，可被氧化为 回答下列问题： (1)与配制溶液实验有关的图标是_______(填字母)。 (2)中铁元素的化合价为_______。 (3)“滤液”中的阴离子有、_______(填离子符号)。 (4)“酸浸氧化”中的作用是_______(用离子方程式表示)，的实际用量大于理论用量的原因是_______。 (5)“氧化”中发生反应的离子方程式为，若有生成，则理论上转移的电子数为_______。在此条件下、的氧化性强弱为_______(从强到弱排列)。 【答案】(1)AD (2)+6 (3) (4) Fe3+催化过氧化氢分解 (5) 3 【分析】工业废渣的主要成分为，与NaOH溶液反应生成和，与 NaOH 溶液不反应，是滤渣，用稀硫酸溶解得到和，将氧化为，在NaOH中NaClO将氧化为，经过一系列操作，得到晶体，据此回答。 【详解】（1）A是护目镜，B是排风，C是用电，D 是洗手，配制溶液实验有关的为护目镜和洗手，故选AD； （2）中Na为+1价，O为-2价，由化合价代数和为0可得，铁元素的化合价为+6价： （3）由分析知，“滤液”中主要物质为、和过量的NaOH，阴离子有、； （4）将氧化为，离子方程式为；产生的会催化过氧化氢分解，导致实际用量增加； （5）在反应中，Fe的化合价由+3价升高到+6价，转移3个电子，根据得失电子守恒，生成2mol转移6mole-，故生成1mol，转移电子数为3，根据题中方程式可知 为氧化剂，Fe为还原剂，为氧化产物，得出氧化性。 15．(24-25高一下·湖南益阳桃江县·期末)海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图所示： (1)实验步骤①灼烧海带时，不需要用到下列仪器中的___________ (填字母序号)。 A．酒精灯     B．泥三角     C．蒸发皿     D．坩埚     E．温度计 (2)步骤④中反应的离子方程式为___________。 (3)请设计一种检验步骤④后的水溶液中是否含有碘单质的方法___________。 (4)步骤⑤在含I2水溶液中提取碘存在以下两种方案。 已知：3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O；酸性条件下，I2在水溶液中的溶解度很小。 (ⅰ)方案甲中，“酸化”步骤的化学方程式为___________。 (ⅱ)方案乙中，“操作X”的名称是___________。 (ⅲ)该流程中可循环利用的物质的名称是___________(除水外)。 (ⅳ)采用方案乙得到纯碘的产率较低，原因是___________。 【答案】(1)CE (2)2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O (3)取少量水溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，观察是否出现蓝色。如果变蓝，则说明含有碘单质 (4) 5NaI+NaIO3+3H2SO4=3I2+3Na2SO4+3H2O 蒸馏 四氯化碳 碘易升华，加热造成碘损失 【分析】海带经灼烧灰化后浸泡，碘以碘离子形式存在，经过氧化氢氧化生成碘单质，但浓度极低，用CCl4萃取富集后，可以蒸馏分离；也可以反萃取分离，原理为碘先在碱性条件下歧化3I2＋6NaOH＝5NaI＋NaIO3＋3H2O，然后加酸归中5NaI＋NaIO3＋3H2SO4＝3I2＋3Na2SO4，生成的碘主要以固体形式存在，过滤即可得到纯碘。 【详解】（1）灼烧常用到的仪器有坩埚、玻璃棒、泥三角、三脚架、酒精灯、坩埚钳等，不需要蒸发皿、温度计，故选CE。 （2）过氧化氢可以氧化碘离子为单质碘，方程式为：。 （3）取少量水溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，观察是否出现蓝色。如果变蓝，则说明含有碘单质。 （4）(ⅰ)方案甲中，“酸化”步骤是生成的NaI和NaIO3发生归中反应，化学方程式是3I2＋6NaOH＝5NaI＋NaIO3＋3H2O。 (ⅱ)方案乙中，利用溶解在四氯化碳中的碘单质，可以直接蒸馏获得单质碘。 (ⅲ)不管经过直接蒸馏还是反萃取，都可以分离得到CCl4，实现循环利用。 (ⅳ)直接蒸馏得到的碘的产率低是因为碘易升华，加热时随CCl4蒸气溢出而损失。 16．(24-25高一下·河北衡水多校·期末)利用硫铁矿焙烧后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质）制取绿矾（FeSO4·7H2O），实验室模拟该流程如图所示： 已知：Al2O3既可与强酸反应又可与强碱反应，均生成可溶于水的盐。 回答下列问题： (1)为提高烧渣的酸浸速率，可采取的措施为________（答出两点即可）。 (2)若步骤①使用盐酸溶解，该流程中固体1的主要成分为_________（填化学式），溶液2中主要含有的离子为_______（填离子符号），步骤③中选用酸的名称为________。 (3)步骤①中Fe2O3与酸反应的离子方程式为_________步骤④涉及反应的离子方程式为_______。 (4)步骤⑤可采取的操作方法为______、_______，过滤、洗涤、干燥。 【答案】(1)将烧渣粉碎、适当加热（或增加酸的浓度或搅拌，合理即可） (2) 、、、 （稀）硫酸 (3) (4) 蒸发浓缩 降温结晶 【分析】烧渣的主要成分为、、，若加入足量稀盐酸，与稀盐酸不反应，固体1的主要成分为，溶液1的溶质为氯化铁、氯化铝以及过量的盐酸，向溶液1中加入过量的NaOH溶液，得到固体2为Fe(OH)3，溶液2中主要含有、、、，向固体2中加入足量的硫酸，反应得到硫酸铁溶液，再加入铁粉，生成硫酸亚铁溶液，经过一系列处理得到绿矾。 【详解】（1）提高烧渣的酸浸速率的措施有将烧渣粉碎、适当加热、增加酸的浓度、搅拌等，故答案为：将烧渣粉碎、适当加热（或增加酸的浓度或搅拌）； （2）若步骤①使用盐酸溶解，该流程中固体1的主要成分为，溶液2中主要含有的离子为、、、，步骤③中选用酸的名称为（稀）硫酸，故答案为：；、、、；（稀）硫酸； （3）步骤①中与酸反应的离子方程式为；步骤④涉及反应的离子方程式为； （4）步骤⑤可采取的操作方法为：蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥；故答案为：蒸发浓缩、降温结晶； 17．(24-25高一下·山东德州·期末)我国科学家研发的新型硒回收技术助力“碳中和”，由含硒废料(主要含、S、Se、、CuO、ZnO等)制取硒的工艺流程如图所示： (1)稳定性：___________；酸性：___________。 (2)“脱硫”得到含硫煤油的操作是___________。 (3)“氧化”过程中，Se转化成弱酸，该反应的离子方程式为___________，滤渣的主要成分___________。 (4)“控电位还原”是将电位高的物质先还原，电位低的物质保留在溶液中，以达到物质分离的目的。下表是“酸浸”后溶液中主要粒子的电位。 名称 /Cu /Zn /Fe / / /Se 电位/V 0.345 -0.760 -0.440 0.770 1.511 0.740 ①还原的电极反应式为___________，溶液中同时含和，优先被还原的是(填离子符号)___________。 ②在“控电位还原”的条件下，假定只有和在阴极发生还原反应，的电还原效率为75%，则回收得到829.5g Se的同时，还原的物质的量为___________。 (已知：A的电还原效率=) (5)粗硒中硒含量可用如下方法测定： ① ② ③(已知为弱酸) 称取0.1200g粗硒样品，消耗0.2000的溶液30.00mL 溶液，则粗硒中硒的质量分数是___________%。 【答案】(1) < < (2)过滤 (3) (4) 14mol (5)98.75 【分析】含硒废料“脱硫”，利用了煤油将含硒废料中的S溶解，在通过过滤得到含硫煤油；“氧化”过程中，NaClO3作为氧化剂，将Se氧化为H2SeO3，自身被还原为ClO2；“酸浸”利用稀H2SO4将金属氧化物溶解，则得到滤渣SiO2和滤液；“控电位还原”是将电位高的物质先还原，电位低的物质保留在溶液中，以达到物质分离的目的。则可根据表中数据得知优先被还原的是Fe3+。因为电量与电子物质的量成正比，故可把电还原效率公式中的消耗电量转化为电子物质的量。 【详解】（1）对于同主族元素的氢化物，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性逐渐减弱。Se和S同主族，且Se在S的下方，所以非金属性Se < S，则稳定性H2Se < H2S。同主族元素的最高价氧化物对应水化物的酸性，从上到下逐渐减弱，所以酸性H2SeO4 < H2SO4。 故答案为：<；<。 （2）“脱硫”是利用煤油将含硒废料中的S溶解，然后通过过滤分离出含硫煤油和其他不溶于煤油的固体。 故答案为：过滤。 （3）“氧化”过程中，NaClO3作为氧化剂，将Se氧化为H2SeO3，自身被还原为ClO2，反应的离子方程式为。含硒废料中的SiO2不与NaClO3、稀H2SO4反应，其余金属氧化物均可溶于稀H2SO4，所以滤渣的主要成分是SiO2。 故答案为：；SiO2。 （4）①还原H2SeO3时，H2SeO3得电子被还原为Se，在酸性溶液中（酸浸后溶液呈酸性），电极反应式为。根据题目“控电位还原”原理，电位高的物质先还原。Fe3+ /Fe2+的电位为0.770V，Cu2+/Cu的电位为0.345V，Fe3+的电位更高，所以优先被还原的是Fe3+。 ②，由可知，生成1mol Se转移4mol电子，则生成10.5mol Se时，H2SeO3得到的电子物质的量。设总消耗的电子物质的量为n总(e-)，已知H2SeO3的电还原效率为75%，根据电还原效率公式，且电量与电子物质的量成正比，可得，解得n总(e-)=56mol。Fe3+被还原为Fe2+，Fe3+得到的电子物质的量n2(e-)= n总(e-) – n1(e-) = 56mol - 42mol = 14mol，根据反应式可知，还原Fe3+的物质的量为14mol。 故答案为：；Fe3+；14mol。 （5）根据反应关系，Se与SeO2的关系为1:1，SeO2与I2的关系为1:2，I2与Na2S2O3的关系为1:2，所以Se与Na2S2O3的物质的量关系为1:4。，则，，粗硒中硒的质量分数。 故答案为：98.75。 18．(24-25高一下·北京十一学校·期末)一种利用某镍矿资源（主要成分为、，含有少量、、、、）提取含、、、、的物质的流程如下： 资料：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示： 金属离子 开始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 完全沉淀pH 3.0 9.0 4.7 (1)固体A中还有少量酸浸后剩余的NiS，II中反应的离子方程式为_____。 (2)III中，生成转移，III中反应的化学方程式为_____；III过滤后得到的固体残渣中含有的物质是_____。 (3)IV中，通过氧化还原反应除去溶液中的，净化后加入溶液中，以提高的产率。上述过程说明氧化性的顺序为：_____。（填“>”、“<”或“=”） (4)用化学用语解释V中加入的作用：_____。 (5)结合表中的信息，解释VI中要控制用量的原因：_____。 【答案】(1) (2) (3)＞ (4)加入过氧化氢可以把亚铁离子转化为铁离子，转化为铁离子之后利于沉铁，过氧化氢和亚铁离子反应方程式为： (5)过多，会导致发生双水解反应：，中会含有 【分析】主要成分为、，含有少量、、、、的镍矿研磨后在加热条件下用硫酸溶解，过滤得到固体A，成分主要是、，还有少量酸浸后剩余的，得到的溶液B中含有、、、、等；固体A在溶液中充分溶解后过滤得到含有、的固体C，在、和加热条件共同作用下，过滤除去，得到溶液；溶液D混合后电解生成，将加入溶液B，经过氧化，沉铁，过滤得到沉淀和溶液E，溶液E继续加入可得到沉淀和溶液G，溶液G加入生成沉淀以及含的溶液。 【详解】（1）剩余的和硫酸铜溶液中的铜离子反应，反应方程式为：； （2）①根据生成1mol转移可知硫元素化合价升高8，产物为硫酸根，故方程式为：； ②过程中不与酸碱反应，根据分析III过滤后得到的固体残渣为； （3）IV可以除去溶液D中的，说明电解过程中先于发生反应，由此推测氧化性； （4）加入过氧化氢可以把亚铁离子转化为铁离子，转化为铁离子之后利于沉铁，过氧化氢和亚铁离子反应方程式为：； （5）VI中，不宜多加，原因是过多，会导致发生双水解反应：，中会含有。 19．(24-25高一下·湖北仙桃·期末)门捷列夫预言了“类铝”元素镓，现在广泛应用于半导体工业。某工厂利用炼锌矿渣[主要成分、、和]制备并提取，其工艺流程如下： 已知： ①一定条件下，金属氢氧化物沉淀的见下表。 金属离子 开始沉淀pH 8.60 2.00 6.00 3.80 4.50 完全沉淀 9.60 3.20 8.00 5.00 6.65 ②过量氨水中，以形式存在。 回答下列问题： (1)镓（）在元素周期表中的位置为_____。 (2)提高酸浸效率的方法有_____（任写一种）；酸浸时通入足量氧气的目的是_____。 (3)滤液①中含有的金属阳离子是_____。 (4)“碱浸”时的化学方程式为_____。 (5)同主族元素的某些化合物性质相似。高纯AlAs可用于芯片制造，芯片制造中的一种刻蚀过程利用如图所示。图中所示致密保护膜可阻止刻蚀液与下层GaAs（砷化镓）反应。 ①致密保护膜为一种氧化物，该物质化学式为_____。 ②已知：在与上层GaAs的反应中，As元素的化合价变为+5价，则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____。 【答案】(1)第四周期第 IIIA 族 (2) 适当升温；适当增大H2SO4 浓度； 粉碎矿渣 将Fe2+氧化为 Fe3+，有利于分离 (3)Zn2+ 、Cu2+ (4)Ga(OH)3 +NaOH =Na[Ga(OH)4] (5) Al2O3 4∶1 【分析】炼锌矿渣[主要成分、、和]，加入硫酸溶解的同时通入氧气，可将Fe2+氧化成Fe3+，加入氨水调节溶液pH为5.5，Ga3+、Fe3+完全沉淀，Cu2+部分沉淀，Zn2+未开始沉淀，将沉淀滤出后加入过量氨水洗涤除去Cu(OH)2，加入NaOH进行“碱浸”，滤液经系列操作得目标产物。 【详解】（1）是31号元素，与铝同族，位于周期表的第四周期第IIIA族。 （2）提高酸浸效率的方法有：适当升温、适当增大H2SO4 浓度、 粉碎矿渣等。通入足量氧气的目的是将Fe2+氧化成Fe3+。 （3）根据分析可知，滤液①中含有的金属阳离子是。 （4）镓与铝同族，化学性质具有相似性，“碱浸”时的化学方程式为：。 （5）①H2O2作氧化剂，元素被氧化，最终生成致密的氧化物薄膜，该薄膜能阻止H2O2刻蚀液与下层GaAs反应‌，致密保护膜这种氧化物的化学式为。 ②As元素的化合价由-3价变为+5价，化合价升高8；中氧元素由-1价降低到-2价，一个分子得到两个电子，根据得失电子守恒，氧化剂H2O2与还原剂GaAs的物质的量之比为4:1。 20．(24-25高一下·福建福州马尾一中等六校·期末)颗粒大小达到纳米级的单质铁俗称“纳米铁”，可用于处理废水中的硝态氮。以铁屑(含少量杂质)为原料制备纳米铁粉流程如下： 已知： (1)写出“酸溶”时发生的属于氧化还原反应的离子方程式除了外，还有___________。 (2)固体在空气中灼烧后得到红棕色固体和混合气体，若，则“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为___________。 (3)“还原”中使用的还原剂为，在“还原”前要对装置进行___________处理。 (4)纳米铁粉被广泛应用于污染物的去除。催化剂协同纳米铁粉能将水体中的硝酸盐转化为，其催化还原反应的过程如图所示。 ①在该转化过程中，最终得到的还原产物为___________。 ②欲证明净化后的纳米铁粉转化为Fe2+，实验操作为___________。 ③纳米铁粉中铁元素含量测定：准确称取2.000 g产品，加入足量盐酸溶解，过滤除去不溶性杂质，滤液移入100 mL容量瓶，定容至刻度线，取20.00 mL于锥形瓶中，用溶液与反应(反应原理为)，恰好完全反应时，消耗溶液22.50 mL。计算产品中铁元素的质量分数___________ 。 (5)能在酸性环境下将氧化为的氧化剂有KMnO4、KClO3、H2O2、Cl2等。已知下列四种氧化剂氧化Fe2+后对应的还原产物如下： 氧化剂 KMnO4 KClO3 H2O2 Cl2 还原产物 Mn2+ Cl- H2O Cl- 判断等物质的量的四种氧化剂分别与足量的酸性FeSO4溶液反应，得到最多的是___________(填化学式)。 【答案】(1) (2) (3)不得留有水，充分干燥 (4) 、 取少量反应后溶液于试管中，向溶液中滴加KSCN溶液，若溶液未出现红色，则说明无存在，随后加入新制氯水，若溶液变为红色，则证明净化后的纳米铁粉转化为 (5)KClO3 【分析】由题给流程可知，向含有少量氧化铁的铁屑中加入稀硫酸酸溶得到硫酸亚铁溶液，向溶液中加入草酸溶液，将溶液中的亚铁离子转化为草酸亚铁沉淀，过滤得到草酸亚铁；草酸亚铁在氧气中灼烧得到氧化铁，高温条件下氧化铁与氢气反应得到纳米铁粉。 【详解】（1）由分析可知，“酸溶”时发生的氧化还原反应为铁与溶液中的铁离子（氧化铁与硫酸反应生成）反应生成亚铁离子、与溶液中的氢离子反应生成亚铁离子和氢气，反应的离子方程式分别为：、。 （2）草酸亚铁中铁元素的化合价为+2价、氧元素的化合价为—2价，由化合价代数和为0可知，碳元素的化合价为+3价，由题意可知，草酸亚铁与氧气反应生成一氧化碳和二氧化碳的物质的量比为1：1，则反应时，草酸亚铁中的铁元素的化合价升高被氧化、碳元素的化合价既升高被氧化又降低被还原，草酸亚铁既是反应的氧化剂又是还原剂，氧元素的化合价降低被还原，氧气是反应的氧化剂，由得失电子数目守恒可知，反应的化学方程式为：。 （3）高温条件下铁能与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，所以用氢气还原氧化铁前要对装置进行充分干燥处理，不得留有水。 （4）①有图可知，在该转化过程中，最终得到的还原产物为、。 ②欲证明净化后的纳米铁粉转化为，实验操作为：取少量反应后溶液于试管中，向溶液中滴加KSCN溶液，若溶液未出现红色，则说明无存在，随后加入新制氯水，若溶液变为红色，则证明净化后的纳米铁粉转化为； ③由方程式可知如下关系：，反应消耗22.50 mL0.05000 mol/L重铬酸钾溶液，则产品中铁元素的质量分数为。 （5）高锰酸钾变为锰离子得5个电子，氯酸钾变为氯离子得6个电子，过氧化氢变为水得2个电子，氯气变为氯离子得2个电子，等物质的量的四种氧化剂分别与足量的酸性FeSO4溶液反应，氯酸钾得电子最多，故得到最多的是KClO3。 地 城 考向04 有机推断综合题 1．(24-25高一下·福建福州马尾一中等六校·期末)是常见的有机物，均为有香味的油状物质且互为同系物；E的用途广泛，其产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平，也常用于催熟果实。 (1)E→B发生反应的反应类型为___________。 (2)B→C的化学反应方程式为___________。 (3)下列说法正确的是___________。 A、A在酸性、加热条件下能与银氨溶液发生银镜反应 B、淀粉不是纤维素的同分异构体，但工业上二者均可作为原料生产葡萄糖 C、煤的气化属于化学变化 D、实验室中可以用NaOH溶液除去G1中混有的B和D E、石油化工中获得E的主要化学方法称为裂化 (4)工业上常用CH2=CHCOOH与CH3OH合成具有优良性能的高分子涂料，其合成路线如下： ①写出生成H的方程式___________。 ②写出M的结构简式___________。 (5)实验室可以通过B制备E，实验过程中会产生少量的。为验证反应所得混合气体中含有E和，某同学设计实验装置如下。 ①Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ装置中盛放的试剂依次是___________(填标号，某些试剂可重复使用)。 a．品红溶液           b．NaOH溶液       c．酸性溶液 ②能说明混合气体中含有SO2的现象是___________，能说明混合气体中含有E的现象是___________。 【答案】(1)加成反应 (2) (3)BC (4)      (5) abac II中品红溶液褪色，加热复色 Ⅳ中品红不褪色，V中高锰酸钾褪色 【分析】淀粉催化水解得到A为葡萄糖，乙烯（E）的产量用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平，石蜡油通过裂解或者乙醇消去反应得到乙烯，乙烯通过聚合反应可以得到聚乙烯（F），乙烯与水加成或者氧化葡萄糖得到乙醇（B），乙醇催化氧化得到乙醛（C），乙醛氧化得到乙酸（D），乙醇与乙酸发生酯化反应得到乙酸乙酯（G1），乙酸与甲醇发生酯化反应得到乙酸甲酯（G2），煤的气化为在高温下与氧气，水蒸气反应得到主要成分为CO、H2的合成气，再通过催化得到甲醇，据此解答。 【详解】（1）乙烯与水加成得到乙醇，反应类型为加成反应。 （2）乙醇催化氧化得到乙醛的反应式为。 （3）A．葡萄糖在碱性、加热环境下才能与银氨溶液发生银镜反应，A错误； B．淀粉与纤维素的通式相同，但相对分子质量不同，所以不互为同分异构体，二者均由葡萄糖为基本单位构成，可以作为原料生成葡萄糖，B正确； C．由分析知，煤的气化为化学变化，C正确； D．NaOH会促进乙酸乙酯不可逆水解，应使用饱和碳酸钠作为除杂试剂，D错误； E．石蜡油通过裂化只能使石蜡轻度分解得到汽油或柴油，通过高温下的裂解（即深度裂化）才能得到小分子不饱和烃，E错误； 故选BC。 （4）得到H发生的反应为酯化反应：；H通过加聚反应得到M： 。 （5）①实验室制备乙烯的原理为通过浓硫酸催化乙醇发生的消去反应，制得的乙烯中含有SO2，使用装置Ⅱ装有品红用来检验SO2，装置Ⅲ试管装有NaOH溶液除去SO2，装置Ⅳ试管通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净，装置V通过高锰酸钾酸性溶液褪色检验乙烯，故答案为abac； 说明混合气体有SO2的现象为Ⅱ中品红溶液褪色，加热复色，说明含有乙烯的现象是Ⅳ中品红不褪色，V中高锰酸钾褪色。 2．(24-25高一下·海南定安县三校·期末)工业中重要的化工原料都来源于石油化工，如丙烯，乙烯。其中乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。用乙烯为原料合成其它有机物的流程如图所示： 已知：2CH3CHO+O22CH3COOH；F为高分子化合物 (1)物质B所含官能团的名称为_____； (2)反应①、⑦所涉及的反应类型分别是_____、_____； (3)写出反应③的化学方程式为_____； (4)写出反应⑥的化学方程式为_____； (5)关于CH2=CHCH3的说法错误的是_____。 A．易溶于水 B．分子中所有碳原子共平面 C．丙烯能使高锰酸钾和溴水褪色，两者原理相同 D．在一定条件下能发生加聚反应 【答案】(1)羟基 (2) 加成反应 加聚反应 (3) (4) (5)AC 【分析】乙烯和水发生加成反应生成D为CH3CH2OH，乙烯和溴发生加成反应生成A为BrCH2CH2Br，BrCH2CH2Br在NaOH水溶液中水解生成B为HOCH2CH2OH；乙醇氧化为乙醛，乙醛氧化为E为乙酸，乙醇和CH3COOH发生酯化反应生成G为CH3COOCH2CH3；乙烯含有碳碳双键，发生加聚反应生成高聚物聚乙烯F； 【详解】（1）由结构可知，B所含官能团的名称为羟基。 （2）反应①为乙烯和溴的加成反应，属于加成反应；F为高分子化合物，乙烯含有碳碳双键，通过加聚反应生成聚乙烯，所以⑦为加聚反应。 （3）反应③为乙烯和水的加成反应，化学方程式为：。 （4）根据分析可知，D为乙醇，E为乙酸，所以⑥为乙醇、乙酸的酯化反应，方程式为：。 （5）A．丙烯难溶于水，A符合题意； B．乙烯是平面结构的分子，所有原子共平面，丙烯里甲基的碳原子相当于取代乙烯中的一个氢原子，所以分子中所有碳原子共平面，B不符合题意； C．丙烯含有碳碳双键，具有还原性，与高锰酸钾发生氧化还原反应，丙烯与溴水发生加成反应，所以两者原理不相同，C符合题意； D．丙烯含有碳碳双键，在一定条件下能发生加聚反应，D不符合题意； 故答案选AC。 3．(24-25高一下·湖北仙桃·期末)认识有机物的结构和性质，能帮助我们更好地研究和合成新的有机物。 I.现有下列几组物质 ①纤维素②③④ ⑤淀粉⑥⑦⑧ ⑨ 其中 (1)属于烷烃的是_____（填序号，下同）；属于环状烃的是_____；互为同分异构体的是_____；互为同系物的是_____。 II.淀粉和纤维素都是重要的生物质。以淀粉为原料制备部分化工产品的转化关系如图（部分反应条件已略去）。 已知：①烃是一种基础化工原料，标准状况下密度为； ②； ③的分子式为，能使溴的四氯化碳溶液褪色； ④的分子式为，是略有气味的油状液体。 (2)A中的官能团名称为_____。 (3)的反应类型为_____。 (4)F在一定条件下可生成高分子聚合物H。H的结构简式为_____。 (5)生成G的反应方程式为_____。 (6)下列说法正确的是_____（填字母序号）。 a.的名称为二溴乙烷 b.纤维素是自然界中分布最广的多糖，属于天然有机高分子 c.比C相对分子质量大14的同系物X，分子中最多7个原子共面 d.乳酸分别与足量的和反应，产生气体的物质的量相等 【答案】(1) ②⑧⑨ ② ③⑦ ⑧⑨ (2)羟基、醛基 (3)加成反应 (4) (5)+2CH2=CHCOOH +2H2O (6)bcd 【分析】在工艺流程中，淀粉水解得到葡萄糖（A），葡萄糖在酶的作用下得到乙醇（B），B在浓硫酸加热的条件下发生消去反应得到乙烯（C），C与溴单质发生加成反应得到1，2-二溴乙烷D，D（卤代烃）在碱性条件下水解得到乙二醇E（醇类），另一条路线中乳酸在浓硫酸加热的条件下发生醇的消去反应得到丙烯酸F，F与E发生酯化反应生成酯G，据此分析。 【详解】（1）烷烃的定义是只有碳氢两种元素，且碳元素的成键方式为单键，故答案为②⑧⑨；环状烃的定义是结构中有环，且只含有碳氢两种元素，故答案为②；同分异构体的定义是分子式相同但结构不同，其中①和⑤不互为同分异构体是因为它们属于高分子化合物，n聚合度不同，分子式不同，故答案为：③⑦；同系物的定义是分子组成相差nCH2，但结构相似（官能团种类和数量都相同），故答案为：⑧⑨； （2）淀粉在酸性条件下水解得到葡萄糖，葡萄糖是一种多羟基醛，故答案为：羟基，醛基； （3）根据分析，C到D发生的烯烃的加成反应，故答案为：加成反应； （4） F是丙烯酸，其结构中的双键可以打开，发生加聚反应形成聚合物，故H为； （5）根据分析，E为乙二醇，F为丙烯酸，其发生酯化反应，故答案为：+2CH2=CHCOOH +2H2O； （6）a．D的名称为1，2-二溴乙烷，而不是二溴乙烷，a错误； b．纤维素广泛存在于植物中，是天然有机高分子，b正确； c．C为乙烯，则X为丙烯，以乙烯为母体，乙烯中6个原子都共平面，与双键相连的甲基（sp3杂化）中的碳也在这个平面，甲基中的3个H可通过碳碳单键旋转，最多有1个H能转到该平面内，故分子中最多有7个原子共面，c正确； d．1 mol乳酸与足量Na（取代羟基、羧基上各1个H）反应可以得到1 mol氢气，1 mol乳酸与足量NaHCO3（羧基）反应可以得到1 molCO2，d正确； 故选bcd。 4．(24-25高一下·甘肃临夏州·期末)丙烯酸乙酯是一种食品用合成香料，一种以石油裂化裂解产物来合成丙烯酸乙酯的路线如图(加料顺序、反应条件略)： (1)化合物Ⅰ的名称为___________。 (2)化合物Ⅰ转化为化合物Ⅱ使用的试剂及条件为___________，该反应的反应类型为___________。 (3)PP(聚丙烯)材料是一种具有耐酸碱、耐油性的高分子材料，工业中可用化合物Ⅲ通过加聚反应制得，写出聚丙烯的结构简式：___________。 (4)下列有关说法错误的是___________(填标号)。 A．石油分馏、石油的裂化裂解均为化学变化 B．化合物Ⅱ可以与酸性高锰酸钾溶液反应，被氧化成乙酸 C．化合物Ⅲ在一定条件下能与HCl发生加成反应，能得到2种产物 D．化合物Ⅳ与化合物Ⅴ互为同系物 (5)化合物Ⅴ中官能团的名称为___________。 (6)写出反应③的化学方程式：___________。(需注明反应条件) 【答案】(1)乙烯 (2) ，催化剂，加热，加压 加成反应 (3) (4)AD (5)碳碳双键、酯基 (6) 【分析】石油分馏得到重油，重油裂化裂解得到乙烯和丙烯，乙烯与水加成生成CH3CH2OH，丙烯氧化生成CH2=CHCOOH，CH3CH2OH与CH2=CHCOOH反应生成丙烯酸乙酯，据此解答； 【详解】（1）根据分析，化合物Ⅰ的名称为乙烯； （2）化合物Ⅰ转化为化合物Ⅱ是CH2=CH2与水发生加成反应，使用的试剂及条件为，催化剂，加热，加压，该反应的反应类型为加成反应； （3） 由石油裂解产物丙烯合成聚丙烯，聚丙烯的结构简式：； （4）A．石油分馏是物理变化、石油的裂化裂解为化学变化，A错误； B．乙醇具有还原性，与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，乙醇被氧化成乙酸，B正确； C．CH2=CHCH3在一定条件下能与HCl发生加成反应，能得到2种产物，CH2Cl-CH2CH3和CH3-CHCl-CH3，C正确； D．化合物Ⅳ属于羧酸，化合物Ⅴ属于酯类，官能团不同，不互为同系物，D错误； 故选AD； （5）化合物Ⅴ中官能团的名称为碳碳双键、酯基； （6）反应③CH3CH2OH与CH2=CHCOOH反应生成丙烯酸乙酯，化学方程式： 。 5．(24-25高一下·湖北武汉五校联合体·期末)乙烯和丙烯是工业生产中非常重要的化工基本原料。 Ⅰ．丙烯是一种重要的化工原料，它存在如下转化关系： (1)等质量的甲烷、丙烷和丙烯，完全燃烧时耗氧量最多的物质是___________。 (2)在120℃，条件下时，取一定体积的丙烯和足量的氧气混合点燃，相同条件下测得反应前后气体体积将___________(填“变大”“变小”或“不变”)。 (3)丙烯能使溴水褪色，其反应的化学方程式为___________。 Ⅱ．以乙烯为原料制备一种工业增塑剂的合成路线如图： (4)有机物A的官能团的名称是___________。 (5)有机物B与足量金属钠反应的化学方程式为___________。 (6)合成增塑剂的化学方程式为___________，反应类型为___________。 【答案】(1) (2)变大 (3) (4)羧基 (5) (6) 酯化反应 【分析】I.烃在氧气中完全燃烧生成H2O和CO2，丙烯中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应，使溴水褪色； Ⅱ.被酸性高锰酸钾氧化生成，所以有机物A是，根据环氧乙烷与水反应生成B，以及A和增塑剂的结构简式可推出B的结构简式为，据此分析； 【详解】（1）根据，，可知等质量的烃完全燃烧时，耗氧量取决于中x的大小，x越大，耗氧量越多，甲烷、丙烷和丙烯中x分别为4，，2，所以甲烷的耗氧量最多； （2）丙烯和足量的氧气混合点燃，反应方程式为：，在120℃、条件下，水是气体，反应前的气体体积小于反应后气体体积，所以相同条件下测得反应前后气体体积将变大； （3）丙烯中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应，使溴水褪色，反应方程式为； （4）有机物A是，A中官能团的名称是羧基； （5） B的结构简式为，有机物B与足量金属钠发生置换反应生成氢气，化学方程式为：； （6）根据题意，合成增塑剂的化学方程式为： +2CH3COOH+2H2O，反应类型为取代反应（酯化反应）。 6．(24-25高一下·湖北襄阳多校·期末)某制糖厂以甘蔗为原料制糖，同时得到大量的甘蔗渣，对甘蔗渣进行综合利用不仅可以提高经济效益，而且还能防止环境污染，生产流程如下： 已知：石油裂解已成为生产C的主要方法，E的溶液能发生银镜反应，F为厨房常用调味品，G是具有果香味的液体。回答下列问题： (1)B中含有的官能团的名称为___________。 (2)C→D的反应可分为两步： 第一步：C + HOSO3H(浓硫酸) → CH3CH2OSO3H(硫酸氢乙酯)； 第二步：加热条件下，硫酸氢乙酯水解生成D． ① 第一步反应属于___________(填有机反应类型)。 ② 第二步反应的化学方程式为___________。 (3)以D为原料可制备某种高分子涂料，其转化关系如下： D + 有机物MCH2=CHCOOC2H5(丙烯酸乙酯) 高分子涂料 ① 有机物M的名称为___________。 ② 反应Ⅱ的化学方程式为___________。 (4)D→E的化学方程式为___________；选用一种试剂鉴别D、F和G，该试剂为___________。 (5)假设甘蔗渣中A的含量为81%，杂质不参与反应，且A→D各步均完全转化。计算：1吨甘蔗渣可以得到D物质___________吨。 【答案】(1)羟基、醛基 (2) 加成反应 CH3CH2OSO3H + H2OCH3CH2OH + H2SO4 (3) 丙烯酸 nCH2=CHCOOC2H5 (4) 2CH3CH2OH + O22CH3CHO + 2H2O 碳酸钠溶液(或碳酸氢钠溶液或碳酸氢铵等，只要是可溶性碳酸盐或碳酸氢盐) (5)0.46 【分析】甘蔗渣经处理得到A[(C6H10O5)n]，则A为纤维素，纤维素在催化剂、加热条件下发生水解生成B(C6H12O6)，则B为葡萄糖；葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇和CO2，则D为CH3CH2OH，石油裂解已成为生产C(乙烯)的主要方法，C在催化剂作用下与水反应生成D，则C为CH2=CH2；D在Cu催化下发生氧化反应生成E，E继续氧化生成F(C2H4O2)，E的溶液能发生银镜反应，F为厨房常用调味品，则E为CH3CHO，F为CH3COOH，F与D(CH3CH2OH)在浓硫酸、加热条件下发生反应生成G，G是具有果香味的液体，则G为CH3COOCH2CH3，据此分析回答。 【详解】（1）B为葡萄糖，结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，其官能团为羟基和醛基； （2）C为CH2=CH2，C→D的机理是：第一步C先跟浓硫酸发生加成反应CH2=CH2 + HOSO3H(浓硫酸) → CH3CH2OSO3H(硫酸氢乙酯)，第二步CH3CH2OSO3H(硫酸氢乙酯)发生水解反应，化学方程式为：； （3） D为乙醇，根据产物CH2=CHCOOC2H5反推可知M为CH2=CHCOOH，名称为丙烯酸，丙烯酸乙酯发生加聚反应生成高分子涂料聚丙烯酸乙酯，化学方程式为：nCH2=CHCOOC2H5； （4）D为CH3CH2OH，经催化氧化生成E(CH3CHO)，化学方程式为2CH3CH2OH + O22CH3CHO + 2H2O；鉴别醋酸、乙醇和乙酸乙酯，用碳酸钠或碳酸氢钠溶液，醋酸会冒气泡，乙酸乙酯会分层，乙醇互溶，用碳酸氢铵溶液也可，可溶性的碳酸盐或碳酸氢盐均可； （5）设：可生成D的质量为，根据方程式：(C6H10O5)n(纤维素)+ nH2OnC6H12O6(葡萄糖)和C6H12O6(葡萄糖) 2C2H5OH + 2CO2↑可得到关系式：   ，列比例式：，解得，可以得到0.46吨乙醇。 7．(24-25高一下·云南德宏州·期末)石油被誉为工业“血液”，石油裂解气是重要的工业原料，结合以下路线回答问题。 (1)有机物A的名称是___________。 (2)有机物和中含氧官能团的名称分别是___________。 (3)反应③的反应类型是___________，写出反应③的化学方程式___________。 (4)反应②相当于“有机物A发生脱水反应”，写出反应②的化学方程式___________。 (5)写出反应④的化学方程式___________。 【答案】(1)乙醇 (2)醛基、羧基 (3) 氧化反应 2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O (4)CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O (5)CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O 【分析】丁烷发生裂解反应得到乙烷和乙烯，乙烷在光照条件下与氯气发生取代反应生成一氯乙烷，一氯乙烷在碱性条件下发生水解反应得到A乙醇，A经催化氧化生成乙醛，乙醛氧化得到乙酸，乙醇与乙酸发生酯化反应得到C乙酸乙酯；乙烯与溴单质发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，D在碱性条件下发生水解生成乙二醇，据此解答。 【详解】（1）由③步骤可知，A催化氧化可得到乙醛，可知A为乙醇； （2）乙醛中的官能团为醛基，乙酸中的官能团为羧基； （3）反应③是乙醇催化氧化生成乙醛，反应类型属于氧化反应，乙醇催化氧化生成乙醛的化学方程式为2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O； （4）反应②为乙醇发生消去反应生成乙烯，其反应方程式为CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O； （5）反应④为乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯，化学反应方程式为CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O。 8．(24-25高一下·河北雄安新区·期末)I．聚甲基丙烯酸甲酯，又称亚克力，是一种重要的高分子材料，具有较好的透明性、化学稳定性，具有广泛的应用。由链烃A制备亚克力的合成路线如下； 请回答下列问题： (1)B的结构简式为_______。 (2)C→D的反应类型为_______。 (3)F→G为酯化反应，其化学方程式为_______。 (4)在一定条件下G→H的化学方程式为_______。 (5)与E具有相同官能团的E的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。 Ⅱ．以淀粉为原料在一定条件下制取一系列有机物的转化关系如图所示。 (6)葡萄糖在酒化酶作用下反应的化学方程式为_______。 (7)Ⅱ中C的官能团名称为_______，乳酸的结构简式为_______。 【答案】(1)(CH3)2CHOH (2)加成反应 (3) (4) (5)4 (6) (7) 羧基、酯基 【分析】 I．由题干合成流程图可知，由C的结构简式和A的分子式和B到C的转化条件可知，B的结构简式为：(CH3)2CHOH，A的分子式为：CH2=CHCH3，C和HCN发生加成反应生成D，D在酸性环境下发生水解反应生成E，E在浓硫酸催化下加热发生消去反应生成F，F和CH3OH在浓硫酸作用下发生酯化反应生成G即G的结构简式为：CH3=C(CH3)COOCH3，G发生加聚反应生成亚克力即，Ⅱ．淀粉在稀硫酸催化作用下发生水解反应生成葡萄糖，葡萄糖在酒化酶作用下生成A即乙醇，葡萄糖在乳酸菌催化作用下生成乳酸，乳酸和乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应生成B，乳酸和乙酸在浓硫酸作用下发生酯化反应生成C，据此分析解题。 据此分析解题。 【详解】（1）由分析可知，B的结构简式为(CH3)2CHOH，故答案为：(CH3)2CHOH； （2）由分析可知，C→D发生的是羰基中碳氧双键与HCN的加成反应，故答案为：加成反应； （3） 由分析可知，F→G即F和CH3OH发生酯化反应生成G，该反应的化学方程式为：，故答案为：； （4） 由分析可知，G→H为加聚反应，该反应方程式为：，故答案为：； （5） 与E具有相同官能团的E的同分异构体有四种，分别为、、、，故答案为：4； （6）葡萄糖在酒化酶作用下生成C2H5OH和CO2，该反应的化学方程式为：，故答案为：； （7） 由题干合成流程图可知，C分子中所含官能团为酯基和羧基；由B和C的结构简式可推知乳酸的结构简式为，故答案为：酯基和羧基；。 9．(24-25高一下·河北廊坊等2地·期末)透光性好、易加工的聚合物P的一种合成路线如下。 已知： (1)B中官能团的名称是________。 (2)的反应类型是________。 (3)A和足量氢气加成后的产物名称为_______，其一氯代物有________种。 (4)比A多3个碳的烷烃，其主链含有五个碳原子的同分异构有_______种。 (5)的化学方程式是_______。 (6)的化学方程式是______。 (7)聚合物P的结构简式是________。 【答案】(1)碳碳双键、碳氯键（或氯原子） (2)取代反应 (3) 异丁烷（2-甲基丙烷） 2 (4)5 (5) (6)+CH3OH +H2O (7) 【分析】 A和氯气发生取代反应生成B，由B逆推，可知A是；B发生水解反应生成C，C是；C发生催化氧化生成D，D是；E和甲醇发生酯化反应生成F，F是，F发生加聚反应生成P，P是。 【详解】（1）根据B的结构简式，B中官能团的名称是碳碳双键、碳氯键； （2） C是，是B中氯原子被-OH代替，反应类型是取代反应； （3） A是，A和足量氢气加成后的产物是，名称为2-甲基丙烷，含有2种等效氢，其一氯代物有2种。 （4） A是，比A多3个碳的烷烃，其主链含有五个碳原子的同分异构有、、、、，共5种。 （5） 是发生催化氧化生成和水，反应的化学方程式是； （6） 是和甲醇发生酯化反应生成，反应的化学方程式是+CH3OH +H2O （7） F是，F发生加聚反应生成P，P是。 10．(24-25高一下·内蒙古赤峰·期末)A是一种重要的化工原料，对果实有催熟作用。与A有关的物质转化关系如图所示。请回答下列问题。 (1)丙烯酸中含氧官能团名称为_______。 (2)反应①的反应类型为_______。 (3)反应②的化学方程式为_______。久置的丙烯酸乙酯自身会发生加聚反应，所得加聚物有良好的弹性，写出该加聚物的结构简式：_______。 (4)写出所有含4个碳原子的D的同系物的结构简式：_______、_______。 (5)下列说法正确的是_______(填字母)。 a.有机物C与丙烯酸互为同系物 b.有机物B能被酸性高锰酸钾还原成有机物C c.1 mol有机物C与足量NaHCO3溶液反应可产生22.4 L气体(标准状况下) d.相同物质的量的有机物A和B在足量的氧气中充分燃烧后，耗氧量相同 (6)若1 mol有机物B和3 mol 制得52.8 g乙酸乙酯，乙酸乙酯的产率为_______。 【答案】(1)羧基 (2)氧化反应 (3) (4) (5)cd (6)60% 【分析】A对果实有催熟作用，则A应为乙烯（CH2=CH2），乙烯与氢气加成生成D乙烷（CH3CH3），乙烯与水反应生成B乙醇（CH3CH2OH），乙醇催化氧化生成乙醛，乙醇也可氧化为C乙酸，乙醇与丙烯酸发生酯化反应生成丙烯酸乙酯（CH2=CHCOOCH2CH3）。 【详解】（1）丙烯酸的结构简式为CH2=CHCOOH，则其中的含氧官能团名称为羧基； （2）反应①为乙醇催化氧化生成乙醛，即反应类型为氧化反应； （3） 反应②乙醇与丙烯酸发生酯化反应生成丙烯酸乙酯，则反应的方程式为：；久置的丙烯酸乙酯自身会发生加聚反应生成； （4） D为乙烷，结构简式为CH3CH3，则与CH3CH3互为同系物的含4个碳原子的有机物为C4H10，则其结构简式可写为：和； （5）a．有机物C为乙酸，分子式为C2H4O2，结构简式为CH3COOH，丙烯酸的分子式为C3H4O2，结构简式为CH2=CHCOOH，二者分子间未相差若干个CH2原子团，不满足同系物的概念，a错误； b．B为乙醇，能被酸性KMnO4溶液直接氧化为C乙酸，不是还原，b错误； c．乙酸与足量的NaHCO3反应方程式为：CH3COOH+NaHCO3=CH3COONa+H2O+CO2↑，根据方程式可知，1 mol CH3COOH能生成标准状况下的1 mol CO2，体积为22.4 L，c正确； d．A为乙烯（CH2=CH2），B为乙醇（CH3CH2OH），在氧气中燃烧的方程式分别为：、，根据方程式可知，同物质的量的乙烯和乙醇在足量的氧气中充分燃烧后，耗氧量是相同的，d正确； 故选cd； （6）B为乙醇，根据乙醇和乙酸的酯化反应方程式可知，1 mol CH3CH2OH和3 mol CH3COOH理论上可制得1 mol乙酸乙酯，则理论上制得的乙酸乙酯质量为m(CH3COOCH2CH3)=1 mol×88 g/mol=88 g，现实际制得52.8 g乙酸乙酯，则乙酸乙酯的产率为=60%。 11．(24-25高一下·陕西安康·期末)乙烯是重要化工原料。由乙烯合成不同化学产品的路线如图所示： 回答下列问题： (1)B的官能团名称为_____。 (2)反应④的化学方程式为_____。 (3)F是一种高分子物质，可用于制作食品塑料袋等，F的结构简式为_____。 (4)E的分子式是C2H4O2，能使紫色石蕊试液变红；G是一种油状有香味的物质，实验室用D和E通过反应⑥制取G，实验装置如图所示，部分条件省略。 ①试管甲中反应的化学方程式为_____，反应类型为_____；分离出试管乙中油状液体用到的主要仪器为_____。 ②下列说法正确的是_____(填选项字母)。 A．实验开始时，先在试管内添加浓硫酸再缓慢加入D和E B．该实验中浓硫酸只起催化剂作用 C．饱和碳酸钠溶液可以除去G的杂质，也可以降低G在水中的溶解度 D．等物质的量的D和乙烯完全燃烧耗氧量相同 ③用4.6 g D和3.0 g E在催化剂条件下发生上述反应，充分反应后，若实际产率为60%，则实际得到G的质量为_____g(已知：实际产率=×100%)。 (5)X是乙烯的同系物，其相对分子质量比乙烯大42，分子中含有3个—CH3的X的结构简式为_____，其中共平面的碳原子最多有_____个。 【答案】(1)羟基 (2) (3) (4) 酯化反应或取代反应 分液漏斗 CD 2.64 g (5) 5 【分析】乙烯和溴发生加成反应生成A，A是BrCH2CH2Br；BrCH2CH2Br在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应生成乙二醇；乙烯和水发生加成反应生成乙醇，D是乙醇，乙醇发生催化氧化生成乙醛，乙醛氧化为乙酸，E是乙酸，乙酸和乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯，G是乙酸乙酯；乙烯发生加聚反应生成高分子化合物聚乙烯，F是聚乙烯。 【详解】（1）B是乙二醇，其官能团是羟基； （2）反应④是乙醇氧化为乙酸，反应的化学方程式为：； （3） F是一种高分子物质，可用于制作食品塑料袋等，即F为聚乙烯，结构简式为； （4）根据分析可知，试管甲中发生了制备乙酸乙酯的反应，其化学方程式为；该反应属于酯化反应，也属于取代反应；分离两种互不相溶的液体，常用分液的方法，主要仪器是分液漏斗； A．实验开始时，先在试管内添加乙醇，再缓慢加入浓硫酸，最后加乙酸，防止浓硫酸在稀释过程中放出大量热导致液体飞溅造成事故，A错误； B．该实验中浓硫酸起催化剂、吸水剂的作用，B错误； C．饱和碳酸钠溶液可以溶解乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯在水中的溶解度，C正确； D．等物质的量的乙醇（C2H6O）和乙烯（C2H4）完全燃烧耗氧量相同，D正确； 故选CD； 4.6 g CH3CH2OH的物质的量是=0.1 mol，3.0 g CH3COOH的物质的量是=0.05 mol，则理论上生成CH3COOCH2CH3的物质的量为0.05 mol，由于实际产率为60%，则实际得到乙酸乙酯的质量为。 （5） X是乙烯的同系物，其相对分子质量比乙烯大42，则X的分子式是C5H10，含3个-CH3的X结构简式为，其中共平面的碳原子最多有5个。 12．(24-25高一下·甘肃白银·)乳酸乙酯广泛用于食品香精中。一种以乳酸乙酯为原料合成有机物F的工艺流程如图所示。 请回答下列问题： (1)乳酸乙酯含有的官能团名称为______。 (2)写出C→D反应的化学方程式_______。 (3)写出B的分子式：______；2molB与足量金属钠反应可产生______L（标准状况）H2。 (4)写出E和乙二醇反应生成F的化学方程式：________；该反应的类型为______。 (5)根据物质A生成乙二醇的合成方式，试写出以下合成路线中有机物M的结构简式：______。 【答案】(1)酯基、羟基 (2) (3) C3H6O3 44.8 (4) 酯化反应或取代反应 (5) 【分析】 A为乙烯，与水发生加成反应得到C：CH3CH2OH，C发生催化氧化得到D：CH3CHO，D催化氧化得到E：CH3COOH，乙烯发生催化氧化反应得到环氧乙烷，环氧乙烷与水反应得到乙二醇，乙酸与乙二醇发生酯化反应得到F：CH3COOCH2CH2OOCCH3。乳酸乙酯水解得到C：CH3CH2OH和B：。 【详解】（1）结合其结构简式可知，乳酸乙酯含有的官能团名称为：羟基、酯基； （2）CH3CH2OH发生催化氧化得到CH3CHO，化学方程式为：； （3） 结合题意可知，B的结构简式：，则其分子式为：C3H6O3；其中含有的羟基和羧基都可以和钠反应生成氢气，则2molB与足量金属钠反应可产生2molH2，标况下的体积为44.8L； （4）乙酸与乙二醇发生酯化反应得到CH3COOCH2CH2OOCCH3，化学方程式为：；该反应属于酯化反应(取代反应)； （5） 根据乙烯发生催化氧化反应得到环氧乙烷，环氧乙烷与水反应得到乙二醇，则丙烯氧化为环氧丙烷M，故M的结构简式为：。 13．(24-25高一下·海南海口·期末)有机物A()的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一，在一定条件下能发生下图所示转化关系。 回答问题： (1)A的名称是___________，所属有机物类别为___________。 (2)反应①的反应类型为___________。 (3)有机物C中官能团的名称是___________。 (4)有机物D的结构简式是___________。 (5)发生加聚反应的产物的结构简式为___________。 【答案】(1) 乙烯 烯烃 (2)加成反应 (3)醛基 (4)或 (5) 【分析】已知有机物A(C2H4)的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一，由此可知A为乙烯；反应①是乙烯与水在催化剂作用下发生反应生成乙醇；反应④是乙醇在Cu作催化剂、加热条件下发生反应生成C，可知C为乙醛；反应③是乙醇和B反应生成了，则可知该反应为酯化反应，故B为CH2=CHCOOH；ClCH2CH2OH在加热的条件下和Ca(OH)2反应生成环氧乙烷。 【详解】（1）已知有机物A(C2H4)的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一，由此可知A为乙烯，其结构简式为CH2=CH2，乙烯含有碳碳双键，属于烯烃类有机物。 故答案为：乙烯；烯烃。 （2）反应①是乙烯与水在催化剂作用下发生反应生成乙醇，该反应是乙烯中的双键打开，分别结合H和-OH，属于加成反应。 故答案为：加成反应。 （3）由反应④，乙醇在Cu作催化剂、加热条件下发生反应生成C，可知，乙醇被催化氧化为乙醛，所以有机物C是乙醛，其官能团是醛基。 故答案为：醛基。 （4） ClCH2CH2OH在加热的条件下和Ca(OH)2反应，该反应断开碳氯键和氧氢键，再形成碳氧键，生成环氧乙烷（或）和HCl，HCl和Ca(OH)2继续反应生成CaCl2和H2O。 故答案为：或。 （5） 含有碳碳双键，发生加聚反应时，碳碳双键打开，相互连接形成高分子化合物，产物的结构简式为。 故答案为：。 14．(24-25高一下·贵州贵阳普通高中·期末)聚乙烯醇滴眼液可治疗眼部干涩，某同学设计其合成路线如下： 已知：。回答下列问题： (1)A的名称为_______，A的同分异构体的结构简式为_______。 (2)A→B的反应类型是_______；B与C反应生成D的化学方程式为_______。 (3)关于有机物D，下列说法正确的是_______。 a．能与钠发生反应            b．能使高锰酸钾溶液褪色            c．能与溴水发生加成反应 (4)E的结构简式为_______，F所含官能团名称为_______。 (5)铜作催化剂、加热条件下，B与足量氧气发生反应的化学方程式为_______。 【答案】(1) 1，2-二溴乙烷 CH3CHBr2 (2) 取代反应 (3)ab (4) CH2=CHOOCCH3 酯基 (5) 【分析】 乙烯和溴发生加成反应生成A为BrCH2CH2Br，A和NaOH的水溶液共热生成B为HOCH2CH2OH，HOCH2CH2OH和C发生酯化反应生成D为HOCH2CH2OOCCH3，则C为CH3COOH，HOCH2CH2OOCCH3发生消去反应生成E为CH2=CHOOCCH3，CH2=CHOOCCH3发生加聚反应生成F为，发生水解反应生成聚乙烯醇。 【详解】（1）A为BrCH2CH2Br，名称为1，2-二溴乙烷，其同分异构体的结构简式为CH3CHBr2； （2）A和NaOH的水溶液共热生成B为HOCH2CH2OH，反应类型为取代反应，HOCH2CH2OH和乙酸发生酯化反应生成D为HOCH2CH2OOCCH3，化学方程式为； （3）D为HOCH2CH2OOCCH3； a．D中含有羟基，能与钠发生反应，故a正确； b．D中有羟基，且连羟基的碳上有氢原子，能使高锰酸钾溶液褪色，故b正确； c．D中不含有碳碳双键、碳碳三键等，不能与溴水发生加成反应，故c错误； 答案选ab； （4） E的结构简式为CH2=CHOOCCH3；F为，含有的官能团为酯基； （5）铜作催化剂、加热条件下，HOCH2CH2OH与足量氧气发生反应生成乙二醛，化学方程式为。 15．(24-25高一下·贵州安顺普通高中·期末)工业中很多重要的化工原料都来源于石油化工，如苯、丙烯、有机物A等，其中A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。用A为原料合成其他有机物的流程如图所示： 已知： （R、R′表示烃基或氢原子） 请回答下列有关问题： (1)B的名称是______，B→C所需的试剂和反应条件是______。 (2)化合物E中含氧官能团的名称为______。 (3)写出F→G的化学方程式：_____，反应类型是______。 (4)D的结构简式为________，D的同分异构体中，与D具有相同官能团的有____种。 【答案】(1) 乙醇 O2，Cu，加热 (2)醛基 (3) 取代反应 (4) 4 【分析】 A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。则A是乙烯，结构简式是CH2=CH2；CH2=CH2与H2O在一定条件下发生加成反应产生B是CH3CH2OH，B与O2在Cu催化下加热发生氧化反应产生C是CH3CHO；C在碱性条件下加热发生加成反应产生D（），D与浓硫酸混合加热发生消去反应产生E，E与O2在催化剂存在条件下加热，发生氧化反应产生F：CH3-CH=CH-COOH，F与CH3OH在浓硫酸催化下加热，发生酯化反应产生酯G，据此分析； 【详解】（1）由分析可知，B是CH3CH2OH，名称是乙醇，B与O2在Cu催化下加热发生氧化反应产生C，反应条件是O2、Cu，加热； （2）由化合物E结构可知，含氧官能团的名称为醛基； （3）F与CH3OH在浓硫酸催化下加热，发生酯化反应产生酯G，化学方程式：，反应类型是取代反应； （4） 根据分析可知，D的结构简式为，D的同分异构体中，与D具有相同官能团，说明含有羟基和醛基，有，共4种。 16．(24-25高一下·河南信阳普通高中·期末)A是一种天然有机高分子，B为人体提供能量，75%（体积分数）的C溶液可作医用消毒剂。标准状况下，烃X气体密度为1.25g·L-1，有关转化关系如图所示（部分条件和部分产物省略）。 回答下列问题： (1)A的分子式是______，名称是______。 (2)B的结构简式为______。X的结构式为______。 (3)检验C中是否有B的试剂有______（填标号）。 a．酸性KMnO4溶液    b．银氨溶液 c．新制Cu（OH）2悬浊液    d．金属钠 (4)已知C、D、E的沸点分别为78.5℃、20.8℃、117.9℃，从这三种有机物的混合物中提纯E宜采用的方法是______（填标号）。 a．过滤    b．分液    c．蒸馏    d．结晶 (5)写出合成F的化学方程式：_______。列举一种F的用途：______。 (6)F的同分异构体中，只有一个官能团的分子有______种，其中能与NaHCO3反应产生气体且有3种氢原子的结构简式为______。 【答案】(1) 淀粉（或纤维素） (2) (3)bc (4)c (5) 作溶剂、作香料等 (6)5 【分析】依题意，C为乙醇，A是一种天然有机高分子则A为淀粉或纤维素，B为葡萄糖，D为乙醛、E为乙酸，F为乙酸乙酯。 【详解】（1）根据分析A为淀粉或纤维素，A的分子式是。 （2）B是多糖水解的产物，为葡萄糖，其结构简式为。 标准状况下，烃X气体密度为1.25g·L-1，X的相对分子质量：Mr=1.25×22.4=28，X为乙烯，结构式为。 （3）检验C(乙醇)中是否有B(葡萄糖)的方法是检验有无醛基，故选bc。 （4）三个物质的沸点不同故可用蒸馏的方法，选c。 （5） F是通过乙酸与乙醇在浓硫酸作催化剂并加热的条件下合成的，方程式为：。 乙酸乙酯作溶剂、作香料等。 （6） F的同分异构体中，只有一个官能团可以是羧基或酯基。若只含羧基，有、两种，若只含有酯基，有、、三种，共五种。其中能与NaHCO3反应产生气体说明含有羧基，有3种氢原子的结构简式为。 17．(24-25高一下·云南昭通第一中学教研联盟·期末)A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平，以A为原料制取某酯类物质(E)和高分子材料(G)的流程如图所示： (1)D中所含官能团的名称为___________；E的结构简式为___________。 (2)在反应Ⅰ→Ⅴ中，属于加成反应的是___________。 (3)与反应Ⅱ有关的实验装置如图所示： ①B生成C的反应中，Cu的作用为___________。 ②灼热的Cu丝插入试剂B中可观察到的现象为___________。 ③该反应中试剂B被氧化后生成了___________(填名称)。 (4)写出反应Ⅴ的化学方程式：___________。 (5)F→G的反应类型为___________。 【答案】(1) 羧基 或 (2)Ⅰ、Ⅴ (3) 催化剂 Cu丝由黑色变为红色 乙醛 (4) (5)加聚反应 【分析】乙烯与水发生加成反应生成乙醇，乙醇在Cu催化下与氧气反应生成乙醛，乙醛与氧气反应生成乙酸，乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯，乙醇在浓硫酸、170℃的条件下发生消去反应生成乙烯，乙烯与氯气加成生成1，2-二氯乙烷，1，2-二氯乙烷在NaOH的乙醇溶液、加热条件下发生消去反应生成氯乙烯，氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯。 【详解】（1）据分析，D为，所含官能团为羧基；E为乙酸乙酯，结构简式为。 （2）反应Ⅰ是与水在一定条件下发生加成反应转化为乙醇，反应Ⅱ、Ⅲ为氧化反应，Ⅳ为酯化反应(取代反应)，反应Ⅴ是与氯气发生加成反应(反应Ⅴ)得到，故属于加成反应的有Ⅰ、Ⅴ。 （3）乙醇发生氧化反应生成的过程中，红色的铜丝首先在加热的条件下与空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜，将变黑后的铜丝插入乙醇后，铜丝表面黑色的氧化铜又与乙醇反应生成红色的铜，乙醇被氧化为乙醛，故可观察到铜丝由黑色变为红色，该过程中铜丝的作用为催化剂，总反应的化学方程式为：。 （4）由流程图可知A为，与发生加成反应得到，反应方程式为：。 （5）据分析，F→G为加聚反应，化学方程式是：nCH2=CHCl。 18．(24-25高一下·重庆九龙坡、渝中区等4地·期末)以淀粉为主要原料合成一种具有果香味的物质C和化合物B的路线如下图所示，回答下列问题。 (1)葡萄糖中官能团的名称是___________，试剂X是___________(填化学式)。 (2)合成路线中属于烃的有机物是___________(填结构简式)。 (3)反应③的类型为___________，反应⑤所需的试剂和催化剂是___________。 (4)反应⑥的化学方程式为___________。 (5)同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式___________(任写1种)。 ①有酯基(-COOR)   ②能与NaHCO3溶液反应 (6)检验反应①中淀粉是否部分发生了水解反应，需要的试剂有___________(填标号)。 a．新制Cu(OH)2悬浊液    b．碘水     c．NaOH溶液      d．FeCl3溶液 【答案】(1) 羟基、醛基 Br2 (2)CH2=CH2 (3) 取代反应 O2 (空气)，Cu /Ag (4)C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5 +H2O (5)CH3COOCH2COOH (6)abc 【分析】 根据题中流程，以淀粉为原料，稀硫酸作催化剂，水解成葡萄糖，在酶的作用下，生成乙醇，乙醇在浓硫酸、170℃发生消去反应得到乙烯，乙烯与溴单质反应生成1，2-二溴乙烷，X为溴单质，1，2-二溴乙烷与氰化钠发生取代反应生成，酸性条件下生成B；乙醇发生催化氧化生成乙醛，乙醛继续被氧化成乙酸，A为乙酸，乙酸与乙醇发生酯化反应生成C，C为乙酸乙酯； 【详解】（1）葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，其官能团为醛基和羟基。根据分析，试剂X是Br2； （2）烃是只由碳、氢两种元素组成的有机化合物，在合成路线中属于烃的有机物CH2=CH2； （3）反应③是1，2-二溴乙烷与NaCN的反应，Br原子被-CN取代，反应类型为取代反应。反应⑤是乙醇被氧化为乙醛，所需的试剂和催化剂是O2和Cu/Ag； （4）反应⑥是乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，化学方程式为C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5 +H2O； （5）化合物B为HOOCCH2CH2COOH，其同分异构体满足有酯基、能与NaHCO3溶液反应，说明含有羧基，则可以是CH3COOCH2COOH等； （6）检验反应①中淀粉是否部分发生了水解反应，需要检验水解产物葡萄糖和剩余的淀粉。检验葡萄糖用新制Cu(OH)2悬浊液，但淀粉水解在酸性条件下进行，新制Cu(OH)2悬浊液需在碱性条件下反应，所以先加NaOH溶液中和酸，再用新制Cu(OH)2悬浊液检验葡萄糖；检验淀粉用碘水。所以需要的试剂有新制Cu(OH)2悬浊液、碘水、NaOH溶液，即a、b、c。 19．(24-25高一下·河南安阳滑县部分学校·期末)I.按要求回答下列问题： (1)①是煤的干馏产品之一，煤的干馏属于_____（填“物理”或“化学”）变化；的一氯代物有_____种。 ②写出乙二醇（）和过量反应的化学方程式_____。 (2)含有19个共价键的烷烃的分子式为_____。 II.已知是化工中重要的基本原料，相对分子质量为46，相关转化关系如图所示。 (3)A的名称为_____，D的结构简式为_____。 (4)反应③的反应类型为_____；G发生加聚反应可得，的结构简式为_____。 (5)实验室制取不应选择的装置是_____（填“甲”“乙”或“丙”），当观察到中_____（填反应现象）时，反应基本完成。 【答案】(1) 化学 2 (2) (3) 乙醇 (4) 取代反应 (5) 甲 上层油状液体的量不再增加 【分析】II．A与D发生酯化反应生成G，是化工中重要的基本原料，相对分子质量为46，结合G的结构简式，A为CH3CH2OH，在一定条件下生成B为CH3COOH，A和B发生酯化反应生成G为CH3COOC2H5；D为CH2=CHCOOH，与H2加成生成E为CH3CH2COOH，与Cl2在一定条件下发生取代反应生成F； 【详解】（1）①煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，属于化学变化； 分子上有2种不同环境的氢原子：，则其一氯代物有2种； ②分子中两个羟基都会与Na反应，化学方程式为+2Na +H2； （2）烷烃的通式为CnH2n+2，其共价键数目为3n+1(C-C键有n-1个，C-H键有2n+2个)，已知共价键有19个，则3n+1 = 19，解得n = 6，所以分子式为C6H14； （3）由上述分析可知A为乙醇，D的结构简式为； （4） 反应③的反应类型为取代反应，根据G的结构简式，发生加聚反应生成的高分子为； （5）实验室制取乙酸乙酯不应选择的装置是甲，因为会产生倒吸现象，当观察到中上层油状液体的量不再增加时，反应基本完成。 20．(24-25高一下·广西南宁部分学校·期末)化合物(丙酸异丙酯)可用作食品香料。可通过下列转化制取(部分反应条件略去)： (1)化合物G中官能团的名称是_______，E→F的反应类型是_______。 (2)B在铜的催化下可生成，请写出反应的化学方程式_______。 (3)化合物A在一定条件下可生成高分子聚丙烯，该反应的化学方程式是_______。 (4)下列关于化合物B、D的说法正确的是_______。 a．和的混合物与足量反应放出 b．均溶于水 c．均能和在一定条件发生氧化反应 d．均能和反应放出 (5)写出D＋F→G的化学方程式_______。 (6)G的同分异构体中可以和碳酸氢钠反应放出的有_______种，其中一氯取代物有2种的该同分异构体结构简式为_______。 【答案】(1) 酯基 取代反应 (2) (3)nCH3CH=CH2 (4)bc (5) (6) 8 【分析】在此合成路线中，A（CH3CH = CH2）和水发生加成反应生成B（CH3CH2CH2OH），B和氧气发生催化氧化生成C（CH3CH2CHO），C继续被氧化为D（CH3CH2COOH），A和HBr发生加成反应生成E，E→F是溴代烃在NaOH水溶液、加热条件下发生的水解反应，最后E和F在发生酯化反应生成最终的G。 【详解】（1）化合物G是丙酸异丙酯，其官能团的名称是酯基。E→F是溴代烃在NaOH水溶液、加热条件下发生的水解反应，反应类型是取代反应。 故答案为：酯基；取代反应。 （2）B是CH3CH2CH2OH，在铜的催化下被氧化生成C（CH3CH2CHO），反应的化学方程式为：。 故答案为：。 （3） 化合物A（CH3CH = CH2）含有碳碳双键，在一定条件下发生加聚反应，生成高分子聚丙烯，反应的化学方程式是：nCH3CH=CH2。 故答案为：nCH3CH=CH2。 （4）a．1个B分子中含有1个羟基，1个D分子中含有1个羧基。羟基和羧基都能与Na反应，2 -OH～H2，2 -COOH～H2，所以1 molB和D的混合物与足量Na反应放出0.5 molH2，a错误； b．B含有羟基，D含有羧基，都能与水形成氢键，均溶于水，b正确； c．B可以发生催化氧化等氧化反应，D可以燃烧，均能和在一定条件发生氧化反应，c正确； d．B中的羟基不与NaHCO3反应，D中的羧基能和NaHCO3反应放出CO2，d错误； 故答案为：bc。 （5）D和F发生酯化反应生成G，化学方程式为：。 故答案为：。 （6）G为CH3CH2COOCH(CH3)2，G的同分异构体中可以和碳酸氢钠反应放出CO2，说明含有-COOH，即属于羧酸，可表示为C5H11-COOH， C5H12有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种结构，正戊烷有3种等效氢，异戊烷有4种等效氢，新戊烷有1种等效氢，所以-C5H11有8种结构，即符合条件的同分异构体有8种。分别为： 其中一氯取代物有2种的结构简式为。 故答案为：8；。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 综合02 期末压轴80题（非选择题） 四大高频考向概览 考向01 化学实验综合题 考向02 反应原理综合题 考向03 工艺流程综合题 考向04 有机推断综合题 地 城 考向01 化学实验综合题 1．(24-25高一下·内蒙古赤峰·期末)焦亚硫酸钠()是常用的食品抗氧化剂之一，可由脱水制得。实验室用下图装置制备。 已知：与反应生成沉淀，与盐酸反应生成。 C装置中发生如下反应：、。 (1)A中产生的化学方程式是_______。 (2)B的作用之一是观察的生成速率。试剂X最好选择_______(填字母)。 a.蒸馏水    　　　b.饱和溶液　　　c.饱和溶液　　　　d.饱和NaOH溶液 (3)D装置的作用是_______、_______。 (4)在保存过程中易变质生成。检验是否变质的实验步骤如下： ①取少量样品于试管中，加适量蒸馏水配成溶液； ②先加足量_______(填试剂名称)，再加溶液； ③若_______(填实验现象)，说明样品已变质。 (5)测定样品中的含量。取1.00g 样品溶于水配成500mL溶液，取25mL该溶液，与10mL 0.05碘水恰好完全反应。样品中的质量分数为_______(已知 ，假设杂质不反应)。 2．(24-25高一下·湖北武汉部分重点中学·期末)连二亚硫酸钠（Na2S2O4）俗称保险粉，广泛应用于有机合成，实验室常用SO2还原法制备连二亚硫酸钠。回答下列问题： (1)硫的不同存在形态结构不同，下列含硫物质的说法正确的是______。 A．110gNa2S2固体中含有的阴离子个数为NA B．常温常压下，22.4LSO2气体含有的分子数大于NA C．32g硫在足量的氧气中充分燃烧转移的电子数为6NA D．试管壁上残留的硫粉可选择乙醇洗涤 (2)实验室选用下图所示装置制取纯净干燥的：SO2。 ①按气流方向连接各仪器接口，顺序为：a→______→f。 ②装置A中反应的化学方程式为______。 (3)连二亚硫酸钠的制备 Ⅰ．将锌粉悬浊液加入三口烧瓶中并将烧瓶温度维持35~45℃，向其中先通入N2一段时间后，改通SO2，充分反应后生成ZnS2O4固体。 Ⅱ．向烧瓶中加入NaOH溶液，在28~55℃条件下生成Na2S2O4和Zn（OH）2。 Ⅲ．过滤，将滤液冷却至室温，待Na2S2O4析出后，滤出晶体用无水乙醇洗涤即得产品。 ①步骤Ⅰ中的加热方式是______。 ②向三颈烧瓶中先通入N2的目的是______。 ③加入无水乙醇洗涤的作用是______。 (4)连二亚硫酸钠的纯度测定 准确称取产品mg于烧杯中，加入20.00mL中性甲醛溶液，搅拌至产品完全溶解，加水配成250mL溶液，取25.00mL于锥形瓶中，酸化后用cI2标准溶液滴定，消耗12标准溶液VmL。 溶解反应： 滴定反应： 则产品中Na2S2O4质量分数为______（列出含m、c、V的最简表达式）。 3．(24-25高一下·重庆南开中学校·期末)亚硝酰硫酸()主要用于染料、医药等工业，是一种浅黄色、遇水易分解的固体，但溶于浓硫酸后不分解。某实验小组将通入浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中制备亚硝酰硫酸，并测定产品的纯度。 已知：(浓)。 (1)仪器X的名称为___________。 (2)装置A中发生反应的化学方程式为___________。 (3)装置C采用冰水浴能增大亚硝酰硫酸的产率，原因除了能减少浓硝酸分解，还有___________。 (4)装置C中反应开始时速率缓慢，待生成少量后，体系温度变化不大，但反应速率明显加快，可能的原因是___________。 (5)装置D中的试剂为___________(填字母)，其作用是___________。 A．无水    B．无水    C．无水    D．碱石灰 (6)测定产品纯度：待反应结束后，从C中分离出产品，经洗涤干燥后，称取3g加入锥形瓶中，再加入的溶液和稀硫酸，摇匀，溶液颜色恰好变为无色，已知反应前后产品中的杂质不发生变化。 ①配平与反应的化学方程式：___________。。 ②该产品的纯度为___________(保留小数点后一位)。 4．(24-25高一下·甘肃白银会宁县第一中学·期末)二氧化硫主要用于生产硫酸。某实验小组设计了如图装置制备并探究二氧化硫的性质。 回答下列问题： (1)仪器a和导管b的组合可用一种仪器代替，该仪器是_______。 (2)装置A中发生反应的反应类型是_______。用装置A制备二氧化硫时，亚硫酸钠能否用铜替代？_______(填“能”或“不能”)。 (3)该实验验证二氧化硫具有氧化性的化学方程式为_______，验证二氧化硫具有漂白性的实验现象为_______。 (4)根据装置D的作用分析，酸性高锰酸钾溶液也可以用_______代替。 (5)小组同学预测装置E中没有白色沉淀产生，但随着反应的进行，装置E中出现了少量白色沉淀。该白色沉淀的化学式为_______。 (6)尾气处理可用试剂_______。 5．(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)某小组在实验室制备的装置如图所示（加热及夹持装置略）。已知在潮湿空气中易被氧化。 已知：硫化氢可以被硫酸铜溶液吸收 实验过程如下： ①按图连接好装置，________，加入药品，打开、，通入。 ②打开仪器c的活塞，滴入盐酸，装置C中有沉淀产生。 ③反应完成后，关闭，打开，用抽气筒吸出C中溶液，再用b中的溶液洗涤沉淀，洗涤液也利用抽气筒吸出，如此反复次，干燥。 请回答下列问题： (1)补全①中横线上的实验操作：________。 (2)仪器a的名称为________。 (3)写出装置C中产生沉淀的离子方程式：________。 (4)装置E的作用分别为________、________。 (5)去掉D装置，实验中可能带来的后果是________（填一条即可）。 (6)NiS在空气中易被氧化为，该反应的化学方程式为________。 6．(24-25高一下·广西南宁部分学校·期末)碘化亚铁()可以用于预防和治疗缺铁性贫血和碘缺乏症。某化学兴趣小组尝试用海带和还原铁粉制备，实验过程如下： 实验一：的制备 海带经灼烧、浸泡、过滤、酸化后得到含的溶液，再通过下列流程，可得高纯碘。 (1)操作①要在_______中进行。 (2)从绿色化学角度分析，步骤②溶液溶液的过程中，下列试剂最适合替代的是_______。 A．浓硫酸 B．浓硝酸 C．溶液 D． (3)海带灰中含有硫酸盐、碳酸盐等，在上述步骤_______(填序号)中实现与碘分离。 (4)步骤④中加入稀硫酸后，溶液中的、发生反应，试写出该反应的离子反应方程式：_______。 实验二：实验室用下述装置制备。 已知：①碘化亚铁在常温下为灰黑色固体，易升华，可溶于水，具有潮解性； ②焦性没食子酸的碱性溶液可吸收 (5)若无盛碱石灰的干燥管会发生副反应，请写出铁粉参与的副反应的化学方程式：_______。 (6)试剂a为_______，其作用是_______。 实验三：探究的还原性 取一定量的溶液，向其中滴加少量新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。同学们对溶液变成黄色的原因提出了不同的看法： 甲同学认为：是因为溶液中被氧化成 乙同学认为：是因为溶液中被氧化成 随后化学兴趣小组进行如下实验进行验证。 实验步骤 现象 结论 ①取少量黄色溶液于试管中，滴加淀粉溶液 试管中溶液变蓝色 甲同学观点正确 ②取少量黄色溶液于试管中，滴加KSCN溶液 _______ 乙同学观点不正确 (7)上述实验②中现象为_______，化学兴趣小组得到的结论：的还原性_______的还原性(填“>”、“＜”或“=”)。 (8)依据(7)中所得结论，试写出往含溶液中通入标准状况下的氯气后所发生反应的离子方程式：_______。 7．(24-25高一下·河南安阳滑县部分学校·期末)微型实验药品用量少，绿色环保。如图所示为探究性质的微型实验，培养皿中、、三个塑料瓶盖内盛有不同物质。向固体上滴加硫酸，迅速用玻璃片将培养皿盖严，实验现象记录如下。 实验装置 瓶盖 物质 实验现象 A 溶液 开始出现淡黄色沉淀，迅速变为黄色溶液，后来又出现淡黄色沉淀，溶液黄色消失 B 溴水 溶液褪色 C 蘸有品红溶液的棉花 _____ (1)实验室也可以用浓硫酸和反应制备少量，写出浓硫酸和反应的化学方程式_____。 (2)瓶盖B中发生反应的离子方程式为_____。 (3)①瓶盖A中开始出现淡黄色沉淀的过程中氧化产物和还原产物的物质的量之比为_____。随着反应进行，后来又出现淡黄色沉淀、溶液黄色消失的现象，这是由于溶液中的与又继续反应了，写出此时反应的离子方程式__________[经查阅资料知：能与反应生成，多硫离子的颜色为黄色，与可反应]。 ②瓶盖C中的实验现象为_____。 (4)为探究的性质，某同学设计如下实验： 在锥形瓶中先后使用同体积的蒸馏水（①已预先煮沸，②未预先煮沸），控制食用油油层厚度一致、通入流速一致。两次实验分别得到图。锥形瓶中覆盖食用油的目的是_____；图中，②的曲线出现骤降，这是因为_____（用化学方程式表示）。 8．(24-25高一下·重庆九龙坡、渝中区等4地·期末)某实验小组对NO、NO2与Na2O2的反应进行探究。 Ⅰ．NO2与Na2O2的反应 【理论分析】根据化合价升降原则，Na2O2和NO2都既有氧化性又有还原性。 【提出猜想】猜想1：Na2O2氧化NO2 猜想2：NO2氧化Na2O2 (1)若猜想2成立，氧化产物为___________(写化学式)。 【实验验证】 (2)甲同学用如图装置(部分夹持装置略)进行实验。 ①仪器a的名称是___________。 ②干燥管C的作用是___________。 ③待试管B中充满红棕色气体，关闭旋塞k1和k2，取下试管B，向其中加入适量Na2O2粉末，塞上塞子，观察到红棕色气体迅速消失，再将带火星的木条迅速伸进试管内，木条复燃。甲同学认为猜想2正确。 (3)乙同学认为上述实验存在缺陷，提出在A、B间和B、C间各增加一个装置，作用是___________，用改进后的装置完成实验，观察到红棕色气体迅速消失、带火星的木条没有复燃。 【得出结论】 (4)猜想1正确，NO2和Na2O2反应的化学方程式是___________。 Ⅱ．NO与Na2O2的反应 丙同学认为NO会被Na2O2氧化，为验证猜想并检验氧化产物，用如图所示装置(部分夹持装置略)完成实验。 已知①2NaNO2 + 2HCl = 2NaCl + NO2↑+ NO↑+ H2O ②NO可被酸性KMnO4溶液吸收 (5)反应前，打开弹簧夹，通入一段时间N2，目的是___________。 (6)B中发生反应的化学方程式是___________。 (7)充分反应后，检验D装置中产物有NaNO2的实验方法是___________。 9．(24-25高一下·吉林白山五校·期末)某实验小组用0.50mol·L-1的NaOH溶液和0.50mol·L-1的硫酸溶液进行中和热测定实验。 I．配制0.50mol·L-1NaOH溶液 (1)若实验中大约要使用230mLNaOH溶液，需要称量NaOH固体______g。 (2)用NaOH固体配制NaOH溶液用到的带刻度的玻璃仪器有量筒、_____。 Ⅱ．测定中和反应的反应热实验，其装置如图所示。 (3)从实验装置上看，图中尚缺少一种玻璃仪器是______。 (4)写出该反应的热化学方程式（中和反应反应热的数值为57.3）：______。 (5)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验，测得的实验数据如表。 ①请填写下表中的空白： 温度 实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值（t2-t1）/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1 ______ 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 ②0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1硫酸溶液的密度均近似为1g·cm-3，中和后生成的溶液比热容c=4.18J/(g·℃)。则测得△H=_____kJ·mol-1（取小数点后一位）。 ③上述实验数值结果与57.3kJ·mol-1有偏差，产生偏差的原因可能是___（填字母）。 A．实验装置保温、隔热效果差 B．量取NaOH溶液的体积时仰视读数 C．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 D．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度 10．(24-25高一下·广东湛江部分学校·期末)同学们设计了如图所示实验装置探究乙酸乙酯的制备。 已知：时部分物质的密度如表所示。 物质名称 无水乙醇 冰醋酸 乙酸乙酯 密度 0.79 1.05 0.90 请回答下列问题： (1)很多鲜花和水果的香味都来自酯，如乙酸乙酯、乙酸异戊酯、戊酸戊酯等，这三种酯互为___________。 (2)现需要向试管中加入3mL无水乙醇、2mL浓硫酸、2mL冰醋酸，正确的添加顺序为___________(填标号)。 A．无水乙醇浓硫酸冰醋酸 B．浓硫酸无水乙醇冰醋酸 C．浓硫酸冰醋酸无水乙醇 (3)加入试剂后开始加热试管大约1min，发现未添加碎瓷片，此时正确的处理方式为___________。 (4)乙醇和乙酸反应生成乙酸乙酯时，乙醇分子中断裂的化学键是___________(填序号，下同)，乙酸分子中断裂的化学键是___________。 ①    ②    ③    ④ (5)仪器a的名称为___________，其作用是___________。 (6)实验时可观察到盛有饱和碳酸钠溶液的试管中出现分层现象，并生成一种无色气体。写出生成无色气体的离子方程式：___________。 11．(24-25高一下·辽宁辽阳·期末)乙酸正丙酯可用作调味剂、食用香料等。某化学兴趣小组欲利用如图所示装置制备乙酸正丙酯。 回答下列问题： (1)加热可使生成的乙酸正丙酯挥发而方便收集，提高正丙醇、乙酸的转化率，还起到的作用是________。 (2)实验室若没有沸石，可以用________代替。 (3)浓硫酸的作用为吸水剂和________。 (4)装置中的长导管的作用是________；导管末端不伸入液面下的目的是________。 (5)饱和溶液的作用是________。 (6)乙酸正丙酯的同分异构体中，含有羧基的结构有________种。 12．(24-25高一下·甘肃白银·)为了探究铜与浓硫酸的反应，同学们设计了如图所示实验装置。 请回答下列问题： (1)写出装置A中铜与浓硫酸反应的化学方程式：_______，该反应中体现的浓硫酸的性质有______。 (2)实验开始后打开K，装置C中可以观察到的实验现象为______；在观察装置D中的实验现象时，同学们发现试管内并没有生成白色沉淀，其可能原因是______。 (3)某同学认为该实验装置的设计存在一定缺陷，容易造成环境污染，请提出简单的改进措施：______。 (4)装置B的作用是贮存装置A中反应产生的气体。 ①仪器a的名称为______。 ②试剂X可以是______（填标号）。 A．饱和Na2CO3溶液B．蒸馏水C．酸性KMnO4溶液D．饱和NaHSO3溶液 ③实验结束后，关闭K并撤去装置A的酒精灯，此时装置B中可以观察到的实验现象为______。 13．(24-25高一下·河北廊坊等2地·期末)某研究性学习小组对二氧化硫的制备、性质以及尾气处理等进行探究。 Ⅰ．制备二氧化硫：用的浓硫酸与固体反应制备气体。 (1)制备气体最合适的发生装置是_______（填写字母），反应的化学方程式为_______。 Ⅱ．某学习小组在实验室中探究浓硫酸与生铁共热的反应并完成相关物质的性质探究。 (2)为验证并吸收，装置B中加入的试剂为_______（填“酸性溶液”或“NaOH溶液”），装置C中品红溶液的作用是_______。 (3)装置C中品红溶液不褪色，装置D中澄清石灰水变浑浊，说明有_______（填化学式）生成。 (4)若要证明有生成，则中干燥管内的试剂可以是______（填名称）。 Ⅲ．二氧化硫的处理：工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如下流程脱除或利用。 (5)富氧煅烧产生的低浓度的可以在炉内添加通过路径Ⅰ脱除，补齐反应方程式_____：□□□_______=□□______。 14．(24-25高一下·内蒙古鄂尔多斯西四旗多校联考·期末)是中学实验中的常用试剂。回答下列问题： 实验1：甲同学设计如图实验装置验证氯的非金属性比硫的强。 (1)装置B中的试剂是_______(填名称)，装置D的作用是_______。 (2)实验过程中，装置C中产生浅黄色沉淀，写出装置C中发生反应的离子方程式：_____。 实验2：乙同学设计如下实验探究影响双氧水分解反应速率的外界因素。 实验 30%双氧水/mL 温度/℃ 有无催化剂 收集所用时间/s ① 20mL 25 无 15 ② 20mL 25 2 ③ 20mL 35 无 13 ④ 20mL 25 5 ⑤ 20mL 25 7 (3)由实验①②可知，_______。 (4)对比实验_______(填序号)，探究温度对反应速率的影响。 (5)由实验④⑤可得到的结论为_______。 (6)还可以设计实验，探究_______对反应速率的影响。 15．(24-25高一下·陕西安康·期末)SO2是硫元素的一种重要化合物，在生产生活中有重要用途。回答下列问题： Ⅰ．小组同学利用如图所示的装置制备SO2并验证其性质。 (1)试管A中发生反应的化学方程式为_____。 (2)试管B中的现象是_____，上方塞有浸NaOH溶液棉团的作用是_____。 Ⅱ．小组同学利用如图所示的装置研究SO2的催化氧化(SO2熔点-76.1℃、沸点-10℃，SO3熔点16.8℃、沸点45℃)。 (3)装置Ⅰ用于模拟工业生产中SO2的催化氧化，该反应的化学方程式为_____。 (4)装置Ⅱ的作用为_____。 Ⅲ．小组同学利用如图所示的装置测定空气中SO2的含量。 (5)通空气样品的导管末端是带许多小孔的玻璃球泡，其主要作用是_____，该装置中发生反应的离子方程式_____。 (6)若空气流速为am3·min-1，当观察到装置内溶液_____(填现象)，结束计时，测定耗时tmin。假定空气中的SO2可被溶液充分吸收，则该空气样品中SO2的含量为_____mg·m-3(用含a、t的代数式表示)。 16．(24-25高一下·江苏天一中学·期末)咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇，熔点234.5℃，100℃以上开始升华)，有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%~5%、单宁酸(弱酸，易溶于水及乙醇)约3%~10%，还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如图所示。 索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题。 (1)实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒1中，研细的目的是_______。圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒_______。 (2)提取过程球形冷凝管外侧冷却水从_______口进(填写“上”或者“下”)，以达到很好的冷凝效果。与常规的萃取相比，采用索氏提取器的优点是_______。 (3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是_______。 (4)浓缩液加生石灰的作用_______。 (5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是_______。 17．(24-25高一下·北京顺义区·期末)硫代硫酸钠可有效去除自来水中的余氯。实验室利用、溶液和溶液反应制备的装置如图。 已知：通入气体的速度过快，利用率低；通入气体的速度过慢，容易倒吸。 (1)A中产生的化学方程式是______，利用了浓硫酸的______性。 (2)B的作用之一是除杂，另一个作用是______。 (3)C中有产生，C中制备的化学方程式是______。 (4)D的主要目的是除去多余的，反应的离子方程式为______。 (5)溶液可将完全转化为离子，该去除余氯过程利用了的______性，转化为______。 18．(24-25高一下·辽宁沈阳郊联体·期末)乙酸乙酯用途广泛，在食品加工中可作为香料原料，现利用如下方法制备：如图甲，在试管a中先加入8.8mL乙醇(0.15mol)，边摇动边缓缓加入适量浓硫酸并充分摇匀，冷却后再加入5.7mL乙酸(0.10mol)，充分混合后将试管固定在铁架台上，在试管b中加入足量饱和碳酸钠溶液。连接好装置，用酒精灯对试管a加热，使该反应较为充分进行。实验结束后，分离出试管b中上层有香味的油状液体，测得该油状液体质量为6.6g。 (1)图甲所示装置有一处错误，请指出：_______。 (2)①试管a中加入几片碎瓷片的作用是_______；②加入浓硫酸的作用是_______。 (3)试管a中生成乙酸乙酯的化学方程式为_______。 (4)试管b中饱和碳酸钠溶液的作用为_______。 (5)图乙所示为改进装置，圆底烧瓶上方连接球形冷凝管，相对于图甲，该装置的优点是_______。 (6)已知：目标产物的产率，理论产量指反应物完全转化时所能生成目标产物的最大量，则该实验乙酸乙酯的产率为_______。 (7)本实验若改用作为反应物进行反应，则乙酸乙酯的相对分子质量为_______。 19．(24-25高一下·贵州安顺普通高中·期末)三氯甲硅烷（SiHCl3）是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点为31.8℃，熔点为-126.5℃。实验室根据反应来制备SiHCI3粗品，装置如图。 已知：①； ②SiHCl3中H的化合价为-1； ③SiHCl3遇H2O剧烈反应：。 (1)画出硅的原子结构示意图：______，硅元素在元素周期表的位置是______。 (2)装置B内盛装的试剂是_____，导管a的作用是______。 (3)仪器b的名称是____，碱石灰的作用是吸收过量的氯化氢气体和______。 (4)实验中使用的粗硅可在高温下用焦炭与石英砂反应制得，写出该过程的化学方程式：______。 (5)采用图示方法测定溶有少量HCl的SiHCl3的纯度。 首先调节储液瓶与量气管液面相平，读数为40.0mL，向样品中加入足量水，反应结束恢复至初始温度，调整量气管液面与储液瓶液面相平，记录读数为17.6mL。若该条件下气体的摩尔体积为22.4L·mol-1，则产品的纯度为_____。 20．(24-25高一下·贵州黔南布依族苗族都匀第一中学·期末)在生活中亚硝酸钠应用十分广泛，可用作食品防腐剂和护色剂；也可用作织物的媒染剂、漂白剂等。过量摄入亚硝酸钠会对人体健康造成损害。某小组拟利用制备亚硝酸钠并探究其性质。 Ⅰ．亚硝酸钠的制备(实验装置如图所示) 已知：①。 (1)装有浓硝酸的仪器名称_______。 (2)装置B中发生的离子反应方程式为_______。 (3)装置C的作用是_______。 Ⅱ．亚硝酸钠的性质探究 (4)实验完毕后，取装置D中溶液并分成两份进行下列实验探究。 实验操作 现象 结论 滴入几滴酸性溶液 溶液颜色褪去 _______ 滴入适量 _______ 具有氧化性 (5)摄入过量亚硝酸钠会导致人体的血红蛋白被氧化成高铁血红蛋白，使之不能与氧气结合，进而导致组织器官缺氧。若误食可用下列_______(填序号)药物解毒。 A．高锰酸钾 B．过氧化氢 C．维生素C D．纯碱 Ⅲ．亚硝酸钠的纯度测定 (6)将装置D中反应液经相关分离操作得到亚硝酸钠固体。某同学依据实验Ⅱ设计测定产品中含量的实验如下：称取产品3.0g配制成100mL的溶液，取20.00mL与的酸性溶液反应，恰好反应时消耗25.00mL的酸性溶液，则产品中亚硝酸钠的质量分数为_______(保留两位有效数字)。(已知：) 地 城 考向02 反应原理综合题 1．(24-25高一下·陕西渭南大荔县大荔中学等学校·期末)氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。 (1)一定温度下，在固定容积的2L密闭容器中进行反应。 起始时加入的N2、H2和NH3均为2 mol，5min后反应达到平衡，NH3的物质的量为3mol。 ①这5min内用N2表示的平均反应速率v(N2)=_______。 ②平衡时H2的物质的量浓度是_________。平衡时容器内的压强与开始时的压强比为_________。 ③该反应达到平衡状态的标志是_________(填字母)。 A．3v正(H2)=2v逆(NH3)                           B．混合气体的密度不再随时间变化 C．混合气体的平均摩尔质量不再随时间而变化          D．断开3mol H−H键的同时生成1molN≡N键 (2)工业上可用天然气为原料来制取合成氨的原料气氢气。一定条件下，甲烷与水蒸气发生反应：CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g)，某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理，在一定温度下，体积为1L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。请回答下列问题： 时间/min CH4/mol H2O/mol CO/mol H2/mol 0 0.40 1.00 0 0 6 a 0.80 c 0.60 8 0.20 b 0.20 d ①分析表中数据，判断6min时反应是否处于平衡状态_________(填“是”或“否”)，平衡时CH4的转化率为_________。 ②该温度下反应的平衡常数_______。 ③下列措施能加快反应速率的是_________(填字母)。 A．加催化剂      B．恒压时充入He        C．升高温度    D．恒容时分离出H2 2．(24-25高一下·湖南益阳桃江县·期末)研究化学反应的原理，对掌握物质的应用有重要的意义。 (1)硅是太阳能电池的重要材料。“精炼硅”反应历程中的能量变化如图所示： 反应Ⅲ为___________(填“吸热”或“放热”)反应。1 mol SiHCl3(g)变成1 mol SiHCl3(l)，放出___________kJ的热量。 (2)乙醇(C2H5OH)应用于燃料电池，该电池采用可传导O2-的固体氧化物为电解质，其工作原理如图所示。b极为电池的___________(填“正”或“负”)极；a极电极反应式为___________。 (3)在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO可发生反应2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g)，若在容积为10 L的密闭容器中进行该反应，起始时充入0.4 mol CO，0.2 mol NO，反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。 ① 实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)=___________；达平衡时各物质浓度关系式：___________(保留三位有效数字)。 ② 实验a中平衡时NO的物质的量为___________mol。 ③ 与实验b相比，实验c改变的条件是___________。 3．(24-25高一下·海南定安县三校·期末)某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。回答下列问题： (1)该反应的化学方程式为_____。 (2)反应开始至8 min，用X表示的平均反应速率为：_____；平衡时，Y的转化率为_____； 4 min时，反应是否达到化学平衡：_____(填“是”或“否”)，此时_____(填“>”“<”或“=”)。 (3)恒温恒容下，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，达到平衡的标志有_____。 A．3v正(H2)=2v逆(NH3) B．混合气体总质量不再随时间变化 C．容器内的压强不再随时间而变化 D．N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2 E．单位时间生成nmolN2，同时消耗3nmolH2 F．断开一个N≡N键的同时有6个N—H键生成 4．(24-25高一下·甘肃临夏州·期末)氢气是理想的清洁能源，氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。 Ⅰ．制氢 (1)通过太阳能发电电解水是制备氢气的重要方法之一。 反应历程如图所示(，)，2mol 分解得到2mol 和1mol ___________(填“吸收”或“放出”)热量___________kJ(用包含a、b的代数式表示)。 (2)工业上可利用甲烷催化重整制备氢气，反应为。一定温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1mol 和2mol 。 ①下列能判断该反应已经达到化学平衡状态的是___________(填标号)。 A．与的物质的量之比保持不变    B．的体积分数保持不变 C．                    D．断裂4mol 的同时断裂4mol ②反应过程中测得的浓度与时间的关系如表所示： 时间/s 0 1 2 3 4 5 6 7 0.00 0.20 0.36 0.48 0.56 0.60 0.60 0.60 0~4s，用表示的反应速率为___________，的平衡转化率为___________(的平衡转化率=) Ⅱ．储氢 (3)氨是一种理想的储氢载体，具有储氢密度高、储运技术成熟等优点。 ①写出工业合成氨的化学方程式：___________。 ②除储氢外，氨还可用于工业制硝酸，写出从出发，经过3步反应制备硝酸的路线：___________(用“→”表示含氮物质间的转化。 Ⅲ．用氢 (4)氢氧燃料电池具有高能、轻便和无污染等优点。某碱性氢氧燃料电池的工作原理如图所示，电极a及电极b均为惰性电极(不参加反应)。 ①电极a为电池的___________(填“正极”或“负极”)。 ②电极b的电极反应式为___________。 (将电极反应式补齐) 5．(24-25高一下·河南南阳新未来联考·期末)从煤、石油、天然气燃烧产生的热能，到各种化学电源产生的电能，化学反应产生的各种形式的能量是人类社会所需能量的重要来源。回答下列问题： (1)已知：ⅰ．  ；ⅱ．  。请你推测___________(填“>”或“<”)。 (2)①  ； ②  ； ③  。 则的___________(用含x、y、z的式子表示)。 (3)已知热化学方程式：  。通常把拆开1mol某化学键吸收的能量看作是该化学键的键能，相关键能数据如下表，则x=___________。 化学键 H—S S=S H—H 键能/() x 414 436 (4)已知(g)和(l)的燃烧热分别是1411.0和1366.8，放出相同的热量时选择___________(填“乙烯”或“乙醇”)作为燃料产生的二氧化碳较多，不利于实现“碳中和”。 (5)“神舟”飞船是中国自行研制的，具有自主知识产权的，达到或优于国际第三代载人飞船技术的飞船。其轨道舱和推进舱使用的电源系统为太阳能电池阵-镍镉蓄电池组系统，返回舱使用的是应急电池。 ①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板的能量转化形式主要是___________。 ②镉镍蓄电池的工作原理如图所示。当飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池为飞船供电，电极B发生的电极反应式是___________，此时负极附近溶液的pH___________(填“变大”或“变小”)，该电池放电时总反应为___________。 ③应急电池在紧急状况下会自动启动，工作原理为，工作时，正极电极反应式为___________，当电池放电时通过电路对外提供了0.3mol电子，则负极___________(填“增大”或“减小”)的质量为___________g。 6．(24-25高一下·安徽合肥六校联盟·期末)氨气是国民经济的基础，工业上常用氮气和氢气合成氨：。 请回答下列问题： (1)恒温条件下，向恒容密闭容器中充入和合成。下列情况表明该反应达到平衡状态的是_____（填标号）。 A．气体密度不随时间变化 B．的质量分数保持不变 C．和的体积分数相同 D．的消耗速率是消耗速率的一半 (2)科学家开发出了一种新型催化剂，在常温下也能合成氨。常温下，向一密闭容器中充入和，在相同时间内，氨气体积分数与压强的关系如图1所示。压强小于时，随着压强增大，氨气体积分数增大，其原因是_____。 (3)一定温度下，向恒容密闭容器中充入和。测得各物质的浓度与时间的关系如图2所示。 ①甲代表_____（填化学式）。 ②内，的转化率为_____。 ③内，_____。 (4)氨气-空气燃料电池（以KOH为电解质）放电时的总反应为，在正极区充入（填“空气”或“氨气”）_____，负极的电极反应式为_____。 7．(24-25高一下·浙江温州十校·期末)实现“碳中和”，综合利用CO和具有重要的意义。一定条件下，CO与制备气态甲醇的化学方程式为。 (1)已知该反应的体系能量变化如图所示，下列说法正确的是___________(填标号)。 A．1mol气态所具有的能量比2mol氢气所具有的能量低 B．该反应为吸热反应 C．若反应生成的为液态，则放出的能量大于90.77kJ D．1mol和2mol在容器中充分反应，放出的能量为90.77kJ (2)恒温条件下，向一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和进行该反应，下列叙述中能说明反应达到平衡状态的是___________(填标号)。 A． B．混合气体的压强不随时间的变化而变化 C．反应中CO与的物质的量之比为1:1 D．混合气体中的质量分数保持不变 (3)工业上也可以用和为原料制备，反应的化学方程式为 。在容积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol和3mol，测得和的浓度随时间的变化如图所示： ①9min末，混合气体中的物质的量分数为___________%(已知：B的物质的量分数) ②为提高反应的速率，缩短达到平衡的时间，可采取的措施有___________(任写一点)。 (4)氢氧燃料电池是短寿命载人航天器电源的一个合适选择。如图是一种碱性氢氧燃料电池结构示意图。 ①请写出正极的电极反应式___________。 ②电池工作时产生的水会以水蒸气的形式被反应物气体带出，在出口加装冷凝器可以将水回收。冷凝器应装在出口___________(填“c”或“d”)处。 8．(24-25高一下·云南德宏州·期末)Ⅰ、已知。测定温度、催化剂的比表面积对SO2氧化反应速率的影响，数据如下表所示。 实验编号 t(℃) SO2初始浓度(mol∙L-1) O2初始浓度(mol∙L-1) 催化剂的比表面积(m2∙g-1) 5min时SO2的浓度(mol∙L-1) Ⅰ 450 82 Ⅱ 450 124 Ⅲ 500 82 (1)从上述数据可得出催化剂的比表面积对化学反应速率影响的规律是___________。 (2)在容积固定的绝热容器中发生上述反应，下列叙述不能说明其已达到平衡状态的是___________(填序号)。 A．容器内混合气体温度不再变化 B．容器内的气体压强保持不变 C． D．容器内混合气体密度保持不变 Ⅱ、为了减轻大气污染，可将汽车尾气中和转化为无污染气体。 在一定条件下，向一容积为的恒容密闭容器中充入，使之在催化剂作用下发生反应，测得反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。 (3)由图中数据分析，表示的物质的量随时间变化的曲线为___________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)；内，的平均反应速率为___________。 (4)反应达到平衡时，CO的转化率为___________；平衡时CO和CO2的浓度比为___________。 (5)溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生，若将此反应设计成原电池，当线路中转移0.2mol电子时，则被腐蚀铜的质量为___________g。 (6)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意图，回答下列问题： ①氢氧燃料电池的正极反应式是：___________。 ②电池工作一段时间后硫酸溶液的pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 9．(24-25高一下·湖北襄阳多校·期末)利用CO2氧化乙烷制乙烯，不仅能将页岩气中丰富的乙烷转化为更有工业价值的乙烯，还能减少CO2的排放，为实现“碳达峰∙碳中和”战略目标提供了新途径。某学习小组为模拟CO2氧化乙烷制乙烯，在500℃容积为5 L的镍基催化剂容器中通入10 mol 乙烷和10 mol CO2，发生反应：C2H6(g) + CO2(g)C2H4(g) + CO(g) + H2O(g)，2 min时达到平衡状态，测得乙烷的转化率为80%。 回答下列问题： (1)从反应开始到平衡状态的2 min内用乙烯表示的化学反应速率为___________；平衡状态时乙烷的浓度为___________mol/L。 (2)下列措施可以加快该反应速率的是___________(填编号)。 a．升高容器内的温度              b．恒温下扩大容器的体积 c．使用高效的催化剂              d．恒温恒容下向容器中充入Ne气 (3)达到平衡状态时容器内的压强是开始时压强的___________倍。 (4)下列条件能说明该反应达到平衡状态的是___________(填编号)。 a．容器内混合气体的密度保持不变 b．容器内混合气体的压强保持不变 c．容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变 d．每断裂1 mol 碳氧双键同时也断裂2 mol 氢氧键 (5)利用碱性电池可处理产物中CO的同时还可获取___________能，其工作原理如图。电池的负极反应式为___________。 10．(24-25高一下·黑龙江大庆研远联合考试·期末)研究含氮、含碳化合物的转化对资源利用和环境保护具有重要意义。以下是关于氮、碳化合物在能源、环境领域的系列问题： (1)甲烷燃料电池与脱硝反应的关联 甲烷燃料电池在能源转换中应用广泛，其反应与氮氧化物的脱硝过程存在潜在联系。 ①以CH4（g）为燃料的甲烷燃料电池，以稀H2SO4为电解质溶液，负极发生氧化反应，电极反应式为： ________。 ②该电池能量转换效率为80%，甲烷的燃烧热为−890.3 kJ·mol-1。若消耗0.5 kg甲烷，理论上电池输出电能为 ________kW·h（结果保留1位小数，1 kW·h=3.6 × 106 J）。 ③甲烷燃料电池产生的电能可驱动脱硝反应：O3氧化NO的NaOH溶液吸收法，主要产物为NaNO3和O2，反应的化学方程式为： ________。 (2)锂碳电池与CO2还原的耦合 锂碳电池（反应：LiMn2O4+6CLi1-xMn2O4+LixC6）可为CO2催化还原提供电能。 ①电池的正极材料为________，放电时正极反应为：________。 ②充电时阳极反应为：________。 (3)CO2转化率与反应平衡的分析 在磷化硼（BP）催化下，按n（H2）：n（CO2）=3：1向密闭容器中通入原料气，发生以下反应：反应Ⅰ：CO2（g）+3H2（g）⇌ CH3OH（g）+H2O（g） ΔH3 反应Ⅱ：CO2（g）+H2（g） ⇌ CO（g）+H2O（g） ΔH4 > 0 维持压强为6.4 MPa，测得不同温度下CO2转化率和CH3OH选择性（CH3OH选择性= ）如图1所示。 ①T1K时，若反应从开始到达到a点所用时间为10 min，则v（CH3OH）=_______MPa·min-1（用平衡分压计算，分压=总压×物质的量分数）。 ②反应Ⅰ的平衡常数Kp（用平衡分压表示）为_______（结果用分数表示）。 (4)NO与Cl2反应的平衡分析与锂碳电池的关联 在恒温恒容密闭容器中，按一定比例充入NO（g）和Cl2（g），发生反应：2NO（g）+Cl2（g）⇌ 2ClNO（g），平衡时ClNO（g）的体积分数随n（NO）/ n（Cl2）的变化如图2所示。 ① 当n（NO）/ n（Cl2）=2.5时，平衡状态对应图中________点（填“D”“E”或“F”）。 ② 若利用锂碳电池为该反应提供电能，使反应在非自发条件下进行，已知该电池的能量转换效率为80%，则消耗0.1 kg甲烷理论上可使该反应正向进行的最大程度对应图中的________点（填“D”“E”或“F”）。 11．(24-25高一下·北京房山区·期末)我国科学家研发的通过太阳能发电电解水制氢，再将二氧化碳催化加氢合成甲醇()的项目为实现“双碳”目标做出了贡献。请回答下列问题： I.一定温度下，在2L容积不变的密闭容器中，充入和，发生反应：测得的物质的量随时间变化如下表所示。 0 2 5 10 15 1 0.75 0.5 0.25 0.25 (1)从反应开始到5min末，的平均反应速率_______。 (2)对比表中数据，从0min到的物质的量变化比反应5min到的物质的量变化更大，可能的原因是_______。 (3)二氧化碳催化加氢合成甲醇为放热反应，能合理表示该过程能量变化的示意图是_______。 a.　　b.　　c.　　d. (4)下列能作为该反应达到平衡状态的标志的是_______(填字母)。 A．断裂的同时形成 B．气体的压强不再变化 C．混合气体中氢气的浓度不再变化 Ⅱ.甲醇燃料电池具有能量转化高、绿色无污染等特点，工作原理如图所示。 (5)电极A是电池的_______极。 (6)稀硫酸溶液中，的移动方向为_______(填“”或“”)。 (7)写出电极B上发生的电极反应式：_______。 12．(24-25高一下·河北雄安新区·期末)将转化为甲醇可实现碳资源的循环利用，减少温室气体排放，助力碳中和目标。一定条件下，与制备甲醇反应的化学方程式为。 (1)根据图1分析合成甲醇的反应中的能量变化可知，反应物化学键断裂吸收的总能量_______(填“大于”或“小于”)生成物化学键形成放出的总能量。 (2)在2L恒温密闭容器中，充入和，测得和的浓度随时间的变化如图2所示。 ①从反应开始到2min，的平均反应速率；_______；反应达平衡时，的转化率为_______，的体积分数为_______。 ②能说明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。 a．混合气体的密度不随时间变化而变化　　　b．体积分数不变 c．容器内总压强不再变化    　　　　　　　　d． e．容器中与物质的量之比为1：1 (3)将反应设计为原电池，制备甲醇的工作原理如图3所示： 原电池工作时，通过质子膜向_______(填“a”或“b”)极迁移，原电池的正极电极反应式为_______。 13．(24-25高一下·内蒙古巴彦淖尔·期末)甲烷是最简单的有机物，以甲烷为原料合成含两个或多个碳原子的其他有机物，是一项具有重大实用价值的研究课题。请回答下列问题： Ⅰ．天然气是一种清洁的化石燃料，其主要成分为甲烷。已知： (1)________；甲烷的燃烧是________（填“吸热”或“放热”）反应。 Ⅱ．利用甲烷作为原料合成丙烯的技术得到了广泛的关注。工业生产中通常将甲烷催化氧化成合成气体（CO和），随后将合成气体在合成反应器中经过合成反应转化为丙烯。一定条件下，向体积为10L的恒温恒容密闭容器中通入4mol CO和8mol ，发生反应，用传感器监测出容器内各组分物质的量随时间的变化情况并绘制如图所示曲线。 (2)表示物质的量随时间变化的曲线为________（填“a”“b”“c”或“d”）。 (3)0～5min内，CO的平均反应速率为________，密闭容器中混合气体的密度________（填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”）。 (4)下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是________（填序号）。 A．容器内混合气体的压强不再变化 B．容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化 C． D． (5)当反应达到化学平衡状态时，的转化率为________％。 14．(24-25高一下·河北沧州·期末)Ⅰ．研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题： (1)下列过程属于化学变化且能量变化符合图示的是___________(填标号)。 ①金属钠与水的反应②水蒸气冷凝为液态水③灼热的碳与二氧化碳的反应④与的反应⑤过氧化氢的分解反应⑥与盐酸的反应 Ⅱ．恒温条件下，在容积为2L的恒容密闭容器中充入1mol和3mol，发生反应：  。 (2)已知反应中相关化学键的键能数据如下表，则___________kJ·mol-1。 化学键 E/(kJ·mol-1) 436 343 803 465 413 (3)反应过程中测得和的物质的量随时间的变化情况如下表。 时间 0min 3min 6min 9min 12min /mol 0 0.50 a 0.75 0.75 /mol 1 0.50 0.35 0.25 0.25 ①___________。 ②0~3min内，___________mol·L-1·min-1；第6min时的___________(填“>”“<”或“=”)第9min时的。 ③的平衡转化率为___________%；下列措施中能加快该反应反应速率的是___________(填标号)。 A．其他条件保持不变，升高温度           B．恒温恒压条件下，充入He使容积增大 C．恒温恒容条件下，充入He使压强增大    D．恒温恒容条件下，充入一定量的 15．(24-25高一下·辽宁辽阳·期末)氮及其化合物在生产、生活中应用广泛。回答下列问题： (1)氨气是重要的化工原料。 ①写出实验室制氨气的化学方程式：_________。 ②工业上合成氨气的原理为，已知该反应为放热反应。则反应的能量变化可以用图中的________（填标号）表示。 (2)一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入和进行合成氨反应。实验测得各物质的物质的量与时间的关系如图所示。 ①下列情况表明该反应已达到平衡状态的是_______（填标号）。 A．容器内气体的压强保持不变    B． C．容器内气体的密度保持不变    D．和的百分含量相等 ②内，_______；反应达到平衡后，体积分数为_______。 (3)肼（，又称联氨）-空气碱性燃料电池具有燃料易运输与储存、重量轻、体积小、能量效率高等优点，具有广阔的应用前景，尤其适用于便携式电源。一种肼-空气碱性燃料电池的结构如图所示。 电池工作时，向电极________（填“a”或“b”）移动，负极的电极反应式为_______。 16．(24-25高一下·贵州安顺普通高中·期末)碳中和是目前社会备受关注的重要议题，碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当，对于改善环境，实现绿色发展至关重要。 (1)以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为碳中和提供了一条新途径，该反应中各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。 已知：常温下利用TiO2催化分解1molCO2生成CO和O2时需要吸收278kJ的能量。根据上述信息，计算1molO2中化学键完全断裂时需要的能量为______kJ。 (2)CO2催化加氢合成新能源甲醇，既实现了碳资源的充分利用，又可有效减少CO2排放。300℃时，向2L的恒容密闭容器中，充入2molCO2（g）和2molH2（g）使之发生反应：，测得各物质的物质的量浓度随时间的变化如图所示。 ①0～2min内，H2O（g）的平均反应速率为_______；反应达到平衡时，CO2的转化率为_______。 ②对于上述反应，下列叙述正确的是______。 a.若单位时间内消耗0.3molH2的同时消耗 0.1molCH3OH，则该反应达到化学平衡状态 b.当混合气体的密度不再改变时，则该反应达到化学平衡状态 c.4min时，反应达到平衡，此时 d.2min时，反应速率突然变化的原因可能是升高反应体系的温度 (3)用二氧化碳与环氧丙烷（）反应合成可降解塑料PC和副产物CPC，在不同温度和压强下，PPC的选择性（产物中PPC的质量与产物总质量的比值）和总产率（产物总质量与反应物投料总质量的比值）如下表所示： 序号 温度/℃ 压强/MPa 总产率/% PPC的选择性/% ⅰ 25 0.5 90 92.1 ⅱ 25 1.5 94.9 >99 ⅲ 25 2.0 95.4 >99 ⅳ 40 1.5 95.6 96.2 ⅴ 60 1.5 99 76 通过表中数据i、ⅱ、ⅲ可以得出的结论是______。实际生产中反应选择的温度是______，压强是_____。 (4)将燃煤产生的CO2回收再利用，可有效减少碳排放总量。以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原电池装置如图所示。其中，电极A的电势________（填“高于”或“低于”）电极B的电势，写出电极B上的电极反应式：________。 17．(24-25高一下·辽宁沈阳五校协作体·期末)汽车尾气主要含有一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮等物质，是造成城市空气污染的主要因素之一，请回答下列问题： (1)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图1所示： ①Pt电极上发生的是___________反应(填“氧化”或“还原”)。 ②NiO电极上的电极反应式为___________。 (2)℃下，在体积为2L的密闭容器中，分别充入2mol CO和2mol NO混合气体，发生如下反应：，时达到平衡，测得反应过程中的体积分数与时间的关系如图2所示。 ①比较大小：a处___________b处(填“>”、“<”或“=”)。 ②℃下，该反应的化学平衡常数K=___________；保持温度和容积不变，若初始CO、NO、、的物质的量分别为1mol、2mol、4mol、1mol，则反应向___________进行(填“正向”或“逆向”)。 ③能说明上述反应已达化学平衡状态的是___________(填字母)。 A．               B．混合气体密度保持不变 C．CO与NO的浓度之比不变        D．混合气体的平均摩尔质量不变 18．(24-25高一下·河北衡水多校·期末)甲醇（CH3OH）是一种液态燃料，属于可再生能源，具有广泛的应用前景。请回答下列问题。 (1)已知甲醇的热值为22.6kJ·g-1，请写出甲醇燃烧生成H2O(l)和CO2(g)的热化学方程式：________。 (2)工业上利用CO可生产燃料甲醇，发生如下反应：。在2L密闭容器内，按照物质的量之比1：2通入CO和H2，400℃时该反应体系中n(CO)随时间的变化如下表： 时间/min 0 1 2 3 4 5 n(CO)/mol 0.020 0.011 0.008 0.007 0.007 0.007 ①图中表示CO变化的曲线是_______，图中表示CH3OH变化的曲线是_______，用H2表示0～2min内该反应的平均速率v(H2)=_____。 ②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_____（填标号）。 A．混合气体的平均相对分子质量保持不变 B．CO和H2的转化率相等 C．CO和H2的体积分数保持不变 D．混合气体的密度保持不变 E．生成1molCO的同时有1molO—H键断裂 (3)甲醇空气燃料电池是一种高效能、轻污染的车载电池，其结构如图所示，a、b均为惰性电极。 ①使用时，空气从_______（填“A”或“B”）口通入。 ②使用时，电池内部OH-向______（填“a”或“b”）极迁移。 ③a极的电极反应式为________。 19．(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)Ⅰ．、CO是大气污染物，研究、CO等气体的无害化处理，对治理大气污染、建设生态文明有重要意义。某研究小组模拟反应，一定温度下，在容积为1.0L的恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。 (1)X代表的物质是______；点正反应速率______(填“>”“”或“”)逆反应速率。 (2)从反应开始至达到平衡时，_______。 (3)下列选项中，能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填标号)。 a．当气体总物质的量不再变化时 b．NO和CO的浓度之比保持不变 c． Ⅱ．环境保护越来越受到重视，被视为绿色电源的燃料电池备受瞩目，下图是一种氢氧燃料电池的结构示意图，总反应为(电解质溶液是稀硫酸)。 (4)催化剂电极d是_______(填“正极”或“负极”)，催化剂电极c上的反应为_______；假设电池的能量转化效率为，若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为_______L。 20．(24-25高一下·四川巴中普通高中·期末)二氧化碳作为常见的温室气体可与多种物质发生反应，展现其独特化学性质。回答下列问题： (1)某空间站的生命保障系统中涉及如下反应：，该反应过程中的能量变化情况如图1所示，生成时，向环境释放的能量为__________kJ。 (2)在一定温度下将和转化为重要有机原料甲醇，其原理为： 。在容积为2L的恒温密闭容器中，充入和发生上述反应。和的物质的量随时间变化如图2所示。 ①图中__________。 ②0~3min内，的反应速率为__________，3min时反应是否达到平衡？__________（填“是”或“否”）。10min时，混合气体中的物质的量分数为__________。 ③其他条件不变时，下列措施不能使生成的反应速率增大的是__________（填序号）。 a.增大的浓度         b.将容器的容积变为4L c.恒容条件下充入一定量Ne     d.升高温度 ④以和为原料制备HCOOH和的原电池装置如图3所示。其中，电极a作__________（填“正极”或“负极”）；电极b的电极反应式为__________。 地 城 考向03 工艺流程综合题 1．(24-25高一下·四川成都·期末)钛合金广泛应用于航空航天、军事装备、医疗器械、海洋工程及体育用品等领域。由钛铁矿(主要成分是钛酸亚铁，化学式为FeTiO3)制备钛的流程如下： 回答下列问题： (1)FeTiO3中Ti为___________价；CH3OH是___________(填“电解质”或“非电解质”)。 (2)Ti应用于“航空航天”，则可推测其最不可能具有的性质是___________(填标号)。 a．硬度大            b．密度大            c．熔点高                d．抗腐蚀 (3)“氯化”反应的化学方程式为：___________。 2FeTiO3+___+ ___C ___CO+ ____FeCl3+_____ (4)实际生产中，制钛需在氩气环境下操作，其目的是___________。 (5)Ti的粗产品是TiCl4、Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，加热的温度略高于___________℃即可。 TiCl4 Ti Mg MgCl2 熔点/℃ 25.0 1667 648.8 714 沸点/℃ 136.4 3287 1090 1412 (6)“冶炼”时，得到金属镁的化学方程式为___________。 (7)现有w吨含80%FeTiO3的钛铁矿，假设制备过程损失5%，则最终获得Ti的质量为___________吨。 2．(24-25高一下·内蒙古赤峰·期末)金属钛用途广泛。一种从海水中提取Mg和，并联合使用金红石(主要成分)冶炼金属钛的工艺流程如下。 回答下列问题： (1)加入试剂①后，能够分离得到沉淀的操作是_______(填操作名称)。 (2)沉淀中混有少量，可选用试剂_______(填字母)除去。 a.NaOH溶液　　    b.溶液　　　c.溶液 (3)试剂②为_______。 (4)反应①除生成外还生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式为_______。 (5)反应②需要在稀有气体氛围中进行的原因是_______。 (6)不同温度下，反应②中钛提取率随时间变化曲线如图，综合考虑成本和效益选择最适宜的温度和时间为_______℃、_______min。 3．(24-25高一下·浙江宁波九校联考·期末)工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如图： (1)加快焙烧速度，提高原料利用率的措施有_______(写二种)。 (2)SO2继续氧化生成SO3，SO3不能用浓硫酸干燥，因为和浓硫酸反应生成焦硫酸H2S2O7，焦硫酸溶于较多量水中，重新生成硫酸。下列说法正确的是_______(填序号)。 A．工业上可用浓硫酸吸收SO3 B．Na2S2O7的水溶液呈中性 C．因为二氧化硫具有比较强的还原性，故不能用浓硫酸干燥 D．焦硫酸也可以通过二个硫酸分子脱水反应得到 (3)“反应”步骤通过加10%H2O2可以避免污染性气体的产生，写出该反应的离子方程式：_______。 (4)大量排放SO2容易造成酸雨等环境问题，工业上可用双碱脱硫法处理废气，过程如图所示，写出双碱脱硫法的总反应方程式：_______。 (5)在用溶液A淘洗步骤中，将滤渣淘洗几次后，设计实验验证淘洗是否已经完成_______。 4．(24-25高一下·陕西西安铁一中学·期末)工业上以黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用，减轻对环境的污染，其中一种流程如图所示： 已知：与反应生成沉淀，与盐酸反应生成。 回答下列问题： (1)硫元素在元素周期表中的位置为___________。 (2)为了加快黄铁矿煅烧的速率，可采取的措施为___________(写出2种)。 (3)煅烧过程中主要发生的反应为，将该反应生成的通入酸性高锰酸钾溶液中，可观察到酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了的___________性，发生该反应的离子方程式为___________。 (4)“吸收1”中试剂X是___________。 (5)在保存过程中易变质生成。欲检验是否变质的具体实验操作方法为：___________。 (6)煤矿中含有硫元素，在燃烧或冶炼时会产生等废气，若将这些废气直接排放至空气中，会导致酸雨，下列说法正确的是___________。 A．酸雨指的是的雨水 B．浓硫酸可以和铁发生反应，不能用钢瓶盛装浓硫酸 C．浓硫酸有强氧化性，稀硫酸没有氧化性 D．稀硫酸长时间放置在空气中浓度会变高，浓硫酸长时间放置在空气中浓度会变低 5．(24-25高一下·湖北恩施州普通高中·期末)某冶金企业回收镓锗铜后的中和液中还含有、、、、等离子。利用如下流程可进一步从中和液中回收稀贵金属镉和钴并制备活性氧化锌和工业无水硫酸钠。 已知： ①沉锌时反应温度为，有气泡产生，沉锌渣为 ②镉的金属活动性顺序在铁之后 请回答下列问题。 (1)分离镉时试剂X最好选用___________，其原因是___________。 (2)试剂Y是一种正盐，其化学式为___________；写出沉锌时反应的离子方程式___________。 (3)沉锌操作时，为了避免产生大量气泡覆盖在溶液表面，阻碍反应的进一步进行，加入试剂Y的正确方法有___________。 A．分批次加入Y   B．一次性加入Y   C．采用回流喷洒方式加入 (4)写出沉锌渣煅烧时反应的化学方程式___________。 (5)采用一步法从沉锌液中得到工业无水硫酸钠，则操作I的名称为___________。 (6)制备活性氧化锌需进行粉碎操作的目的是___________。 6．(24-25高一下·重庆南开中学校·期末)铟(In)是制造低熔点合金、电光源等的重要原料。从铅烟灰(主要含有、、PbO和等)中回收铟的生产工艺流程如图所示。 已知：①“萃取”时发生反应：(有机层)(有机层)； ②“反萃取”时发生反应：(有机层)(有机层)。 (1)中In元素化合价为___________。 (2)已知In元素原子序数为49，写出In元素在周期表中的位置___________。 (3)写出提高“氧化酸浸”效率的两种方法：___________、___________。 (4)“滤渣”的主要成分是和___________(填化学式)。 (5)“萃取”和“反萃取”的目的是___________；“萃取”时，控制溶液的pH为1.5，铟萃取率最大，原因是___________。 (6)某1t铅烟灰中含有质量分数为的、的，按照上述工艺回收铟，最终获得mg铟，该工艺的回收率为___________％。 7．(24-25高一下·广东湛江部分学校·期末)明矾［化学式：］在工业生产中应用广泛，生活中常用于净化水质。某工厂设计了一种以废易拉罐(主要成分为和Fe)为原料制备明矾的工艺，部分流程如图所示。 已知：①明矾可溶于水，不溶于乙醇，明矾的相对分子质量为474. ②不同温度时明矾的溶解度如表所示： 温度 0 10 20 30 40 60 80 90 溶解度(100g水) 3.00 3.99 5.90 8.39 11.70 24.80 71.00 109.00 请回答下列问题： (1)写出明矾在水中的电离方程式：___________。酸浸前对废易拉罐进行粉碎，其目的是___________。 (2)写出氧化步骤中发生反应的离子方程式：___________；滤渣1的主要成分是___________(写化学式)。 (3)写出沉铝步骤中发生反应的离子方程式：___________。 (4)结晶步骤中采用的结晶方式为___________；洗涤步骤中，先用适量蒸馏水洗涤结晶过滤后得到的沉淀，再用无水乙醇对沉淀进行洗涤，使用无水乙醇洗涤的目的是___________(任写1点)。 8．(24-25高一下·贵州毕节·期末)化学家侯德榜是我国近代化学工业奠基人之一，他发明的“侯氏制碱法”对世界化学工业的发展产生了深远的影响。某工厂利用“侯氏制碱法”原理，利用粗盐(含有、等可溶性杂质)为原料制备纯碱。工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“溶解”过程中，加快粗盐溶解速率的措施有___________(任写一条均得分)。 (2)“过滤1”中，试剂X加入的顺序正确的是___________(填标号)。 A． B． C． D． (3)“中和”过程中，发生反应的离子方程式为，___________。 (4)“过滤2”中，先通入再通入的理由是___________，写出生成滤渣2的化学方程式___________。 (5)“滤液2”的主要溶质是___________(填化学式)，检验其阴离子的实验方法为___________。 (6)若“焙烧”不充分，将会导致产品中混有。为测定产品中的纯度，某学习小组称取产品充分加热，冷却至室温，测得剩余固体的质量为，则产品中的纯度为___________(用含的式子表示)。 9．(24-25高一下·四川泸州·期末)卤块的主要成分是MgCl2(含量为80%)，此外还含Fe2+、Fe3+和Mn2+等离子。以它为原料分离各金属元素并制得轻质氧化镁的工艺流程如下： 已知：①所用NH4HCO3溶液的pH在7.8~8.5之间：②市售4 mol/L NaClO溶液、4 mol/L双氧水的价格分别是500元/吨、1050元/吨；③生成氢氧化物沉淀的pH见下表。回答下列问题： 物质 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Mg(OH)2 开始沉淀 2.7 7.6 8.3 9.6 沉淀完全 3.7 9.6 9.8 11.1 (1)实验室“溶解”用到的玻璃仪器有_______。 (2)从成本角度考虑，试剂X最好选用_______(选填“NaClO溶液”或“双氧水”)，加入X的主要目的是_______。 (3)“沉铁”所调pH范围是_______，“滤渣1”的化学式为_______。 (4)“沉锰”和“煮沸”会产生同种气体，该气体的名称是_______，“沉锰”的离子方程式是_______。 (5)某次生产用掉原料卤块23.75 t，得到轻质氧化镁6 t，则其产率为_______。 10．(24-25高一下·辽宁沈阳郊联体·期末)从海水中提取溴的工业流程如下： (1)上述步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将其转化成化合态的溴，推测其目的是_______。 (2)步骤Ⅱ涉及的离子反应如下，请配平该方程式(计量数是1时也不省略)：_______。 (3)上述流程中吹出的溴蒸气也可以先用二氧化硫的水溶液吸收，再用氯气氧化，然后进行蒸馏，则溴与二氧化硫的水溶液反应的离子方程式为_______。 (4)步骤Ⅱ通入热空气吹出，利用了溴的性质为_______(填字母)。 A．氧化性 B．还原性 C．挥发性 D．腐蚀性 (5)实验室分离溴还可以用萃取法，萃取法是使用有机溶剂从水中提取有机化合物，有机溶剂与水互不相溶且与溴不发生化学反应。下列可以用作溴的萃取剂的有_______(填字母)。 A．乙醇 B．四氯化碳 C．裂化汽油 D．苯 (6)研究人员对“卤水”中NaCl以外的盐进行分析，绘制了图甲和图乙。 ①图甲是卤水中某些物质的溶解度曲线，已知时，和KCl的溶解度分别为M、N，则它们溶解度大小的关系为M_______N(填“>”、“=”或“<”)；将卤水加热到以上，根据溶解度曲线，首先析出的晶体应是_______(填化学式)。 ②依据图乙，假设工业制备金属镁生产过程中镁元素没有损失，则100g该卤水可制备金属镁的质量为_______g。 11．(24-25高一下·云南德宏州·期末)海洋是一个巨大的资源宝库，从海水中不仅可以获得氯碱工业的原料氯化钠，还可提取溴、碘、镁、钾等多种物质。请回答下列问题： I、全球海水中溴的储藏量丰富，约占地球溴总储藏量的，故溴有“海洋元素”之称。空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一，其工艺流程如图： (1)步骤①中获得的离子方程式为___________。 (2)根据上述反应可判断、、氧化性由强到弱的顺序___________。 (3)步骤③中完全吸收共有___________个电子转移(用和的代数式表示)。 Ⅱ、为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案，解答下列问题： (4)H2O2被称作绿色氧化剂的原因为___________。 (5)③是将富集在中的碘单质利用化学转化重新富集在水中，称为反萃取，方程式为，接下来④发生的反应方程式为___________。 (6)本实验中可以循环利用的物质是___________。 12．(24-25高一下·广西南宁部分学校·期末)某工厂用废金属屑(主要成分为Cu、Fe，还含有少量Fe2O3)制取新型绿色消毒剂高铁酸钠(化学式为Na2FeO4)和胆矾，其工艺流程如图所示。 已知：Na2FeO4易溶于水，滤液1中不含Cu2+。 请回答下列问题： (1)胆矾化学式为___________，实验室需要配制250mL 0.2mol·L-1硫酸铜溶液，通过计算，所需胆矾固体的质量为___________g，如果定容时仰视容量瓶刻度线，则所配制的硫酸铜溶液物质的量浓度___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (2)写出反应1的离子方程式：___________。 (3)写出反应2的离子方程式：___________。 (4)反应3中通入的作用是___________。 (5)Na2FeO4净水原理如图所示。 查阅资料可知：胶体的分散质比表面积(单位质量的微粒具有的表面积)很大，导致其吸附能力很强。 ①过程1中活细菌表现出了___________(填“氧化”或“还原”)性。 ②根据上述原理分析，净水时Na2FeO4的作用有___________(填2个)。 13．(24-25高一下·广西南宁第三中学·期末)工业上利用废镍催化剂(主要成分为，还含有一定量的、、、等)制备一水合氢氧化氧镍(化学式：，难溶于水)的工艺流程如图： 相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下： 金属离子 开始沉淀时的 10.6 7.6 7.1 1.5 完全沉淀时的 13.1 8.3 9.2 2.8 回答下列问题： (1)写出一种能提高“酸浸”速率的措施：_______；废渣1的成分是_______(填化学式)。 (2)“除铁”在下进行，加入的作用是_______，的实际消耗量比理论值高的原因是_______，用于调节溶液的，应调节的范围是_______。 (3)“氧化”过程中加入的试剂可以是、、等，写出加入反应生成水合氢氧化氧镍()的离子方程式：_______。 (4)加入有机萃取剂的作用是_______。 (5)已知工业上也可以用作为阳极、溶液为电解质溶液，通过电解氧化法制备其阳极的电极反应式为_______。 14．(24-25高一下·云南红河州、文山州联考·期末)高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。一种以工业废渣(主要成分为为原料制备高铁酸钠的流程如图： 已知：在碱性条件下，可被氧化为 回答下列问题： (1)与配制溶液实验有关的图标是_______(填字母)。 (2)中铁元素的化合价为_______。 (3)“滤液”中的阴离子有、_______(填离子符号)。 (4)“酸浸氧化”中的作用是_______(用离子方程式表示)，的实际用量大于理论用量的原因是_______。 (5)“氧化”中发生反应的离子方程式为，若有生成，则理论上转移的电子数为_______。在此条件下、的氧化性强弱为_______(从强到弱排列)。 15．(24-25高一下·湖南益阳桃江县·期末)海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图所示： (1)实验步骤①灼烧海带时，不需要用到下列仪器中的___________ (填字母序号)。 A．酒精灯     B．泥三角     C．蒸发皿     D．坩埚     E．温度计 (2)步骤④中反应的离子方程式为___________。 (3)请设计一种检验步骤④后的水溶液中是否含有碘单质的方法___________。 (4)步骤⑤在含I2水溶液中提取碘存在以下两种方案。 已知：3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O；酸性条件下，I2在水溶液中的溶解度很小。 (ⅰ)方案甲中，“酸化”步骤的化学方程式为___________。 (ⅱ)方案乙中，“操作X”的名称是___________。 (ⅲ)该流程中可循环利用的物质的名称是___________(除水外)。 (ⅳ)采用方案乙得到纯碘的产率较低，原因是___________。 16．(24-25高一下·河北衡水多校·期末)利用硫铁矿焙烧后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质）制取绿矾（FeSO4·7H2O），实验室模拟该流程如图所示： 已知：Al2O3既可与强酸反应又可与强碱反应，均生成可溶于水的盐。 回答下列问题： (1)为提高烧渣的酸浸速率，可采取的措施为________（答出两点即可）。 (2)若步骤①使用盐酸溶解，该流程中固体1的主要成分为_________（填化学式），溶液2中主要含有的离子为_______（填离子符号），步骤③中选用酸的名称为________。 (3)步骤①中Fe2O3与酸反应的离子方程式为_________步骤④涉及反应的离子方程式为_______。 (4)步骤⑤可采取的操作方法为______、_______，过滤、洗涤、干燥。 17．(24-25高一下·山东德州·期末)我国科学家研发的新型硒回收技术助力“碳中和”，由含硒废料(主要含、S、Se、、CuO、ZnO等)制取硒的工艺流程如图所示： (1)稳定性：___________；酸性：___________。 (2)“脱硫”得到含硫煤油的操作是___________。 (3)“氧化”过程中，Se转化成弱酸，该反应的离子方程式为___________，滤渣的主要成分___________。 (4)“控电位还原”是将电位高的物质先还原，电位低的物质保留在溶液中，以达到物质分离的目的。下表是“酸浸”后溶液中主要粒子的电位。 名称 /Cu /Zn /Fe / / /Se 电位/V 0.345 -0.760 -0.440 0.770 1.511 0.740 ①还原的电极反应式为___________，溶液中同时含和，优先被还原的是(填离子符号)___________。 ②在“控电位还原”的条件下，假定只有和在阴极发生还原反应，的电还原效率为75%，则回收得到829.5g Se的同时，还原的物质的量为___________。 (已知：A的电还原效率=) (5)粗硒中硒含量可用如下方法测定： ① ② ③(已知为弱酸) 称取0.1200g粗硒样品，消耗0.2000的溶液30.00mL 溶液，则粗硒中硒的质量分数是___________%。 18．(24-25高一下·北京十一学校·期末)一种利用某镍矿资源（主要成分为、，含有少量、、、、）提取含、、、、的物质的流程如下： 资料：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示： 金属离子 开始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 完全沉淀pH 3.0 9.0 4.7 (1)固体A中还有少量酸浸后剩余的NiS，II中反应的离子方程式为_____。 (2)III中，生成转移，III中反应的化学方程式为_____；III过滤后得到的固体残渣中含有的物质是_____。 (3)IV中，通过氧化还原反应除去溶液中的，净化后加入溶液中，以提高的产率。上述过程说明氧化性的顺序为：_____。（填“>”、“<”或“=”） (4)用化学用语解释V中加入的作用：_____。 (5)结合表中的信息，解释VI中要控制用量的原因：_____。 19．(24-25高一下·湖北仙桃·期末)门捷列夫预言了“类铝”元素镓，现在广泛应用于半导体工业。某工厂利用炼锌矿渣[主要成分、、和]制备并提取，其工艺流程如下： 已知： ①一定条件下，金属氢氧化物沉淀的见下表。 金属离子 开始沉淀pH 8.60 2.00 6.00 3.80 4.50 完全沉淀 9.60 3.20 8.00 5.00 6.65 ②过量氨水中，以形式存在。 回答下列问题： (1)镓（）在元素周期表中的位置为_____。 (2)提高酸浸效率的方法有_____（任写一种）；酸浸时通入足量氧气的目的是_____。 (3)滤液①中含有的金属阳离子是_____。 (4)“碱浸”时的化学方程式为_____。 (5)同主族元素的某些化合物性质相似。高纯AlAs可用于芯片制造，芯片制造中的一种刻蚀过程利用如图所示。图中所示致密保护膜可阻止刻蚀液与下层GaAs（砷化镓）反应。 ①致密保护膜为一种氧化物，该物质化学式为_____。 ②已知：在与上层GaAs的反应中，As元素的化合价变为+5价，则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____。 20．(24-25高一下·福建福州马尾一中等六校·期末)颗粒大小达到纳米级的单质铁俗称“纳米铁”，可用于处理废水中的硝态氮。以铁屑(含少量杂质)为原料制备纳米铁粉流程如下： 已知： (1)写出“酸溶”时发生的属于氧化还原反应的离子方程式除了外，还有___________。 (2)固体在空气中灼烧后得到红棕色固体和混合气体，若，则“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为___________。 (3)“还原”中使用的还原剂为，在“还原”前要对装置进行___________处理。 (4)纳米铁粉被广泛应用于污染物的去除。催化剂协同纳米铁粉能将水体中的硝酸盐转化为，其催化还原反应的过程如图所示。 ①在该转化过程中，最终得到的还原产物为___________。 ②欲证明净化后的纳米铁粉转化为Fe2+，实验操作为___________。 ③纳米铁粉中铁元素含量测定：准确称取2.000 g产品，加入足量盐酸溶解，过滤除去不溶性杂质，滤液移入100 mL容量瓶，定容至刻度线，取20.00 mL于锥形瓶中，用溶液与反应(反应原理为)，恰好完全反应时，消耗溶液22.50 mL。计算产品中铁元素的质量分数___________ 。 (5)能在酸性环境下将氧化为的氧化剂有KMnO4、KClO3、H2O2、Cl2等。已知下列四种氧化剂氧化Fe2+后对应的还原产物如下： 氧化剂 KMnO4 KClO3 H2O2 Cl2 还原产物 Mn2+ Cl- H2O Cl- 判断等物质的量的四种氧化剂分别与足量的酸性FeSO4溶液反应，得到最多的是_______(填化学式)。 地 城 考向04 有机推断综合题 1．(24-25高一下·福建福州马尾一中等六校·期末)是常见的有机物，均为有香味的油状物质且互为同系物；E的用途广泛，其产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平，也常用于催熟果实。 (1)E→B发生反应的反应类型为___________。 (2)B→C的化学反应方程式为___________。 (3)下列说法正确的是___________。 A、A在酸性、加热条件下能与银氨溶液发生银镜反应 B、淀粉不是纤维素的同分异构体，但工业上二者均可作为原料生产葡萄糖 C、煤的气化属于化学变化 D、实验室中可以用NaOH溶液除去G1中混有的B和D E、石油化工中获得E的主要化学方法称为裂化 (4)工业上常用CH2=CHCOOH与CH3OH合成具有优良性能的高分子涂料，其合成路线如下： ①写出生成H的方程式___________。 ②写出M的结构简式___________。 (5)实验室可以通过B制备E，实验过程中会产生少量的。为验证反应所得混合气体中含有E和，某同学设计实验装置如下。 ①Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ装置中盛放的试剂依次是___________(填标号，某些试剂可重复使用)。 a．品红溶液           b．NaOH溶液       c．酸性溶液 ②能说明混合气体中含有SO2的现象是___________，能说明混合气体中含有E的现象是___________。 2．(24-25高一下·海南定安县三校·期末)工业中重要的化工原料都来源于石油化工，如丙烯，乙烯。其中乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。用乙烯为原料合成其它有机物的流程如图所示： 已知：2CH3CHO+O22CH3COOH；F为高分子化合物 (1)物质B所含官能团的名称为_____； (2)反应①、⑦所涉及的反应类型分别是_____、_____； (3)写出反应③的化学方程式为_____； (4)写出反应⑥的化学方程式为_____； (5)关于CH2=CHCH3的说法错误的是_____。 A．易溶于水 B．分子中所有碳原子共平面 C．丙烯能使高锰酸钾和溴水褪色，两者原理相同 D．在一定条件下能发生加聚反应 3．(24-25高一下·湖北仙桃·期末)认识有机物的结构和性质，能帮助我们更好地研究和合成新的有机物。 I.现有下列几组物质 ①纤维素②③④ ⑤淀粉⑥⑦⑧ ⑨ 其中 (1)属于烷烃的是_____（填序号，下同）；属于环状烃的是_____；互为同分异构体的是_____；互为同系物的是_____。 II.淀粉和纤维素都是重要的生物质。以淀粉为原料制备部分化工产品的转化关系如图（部分反应条件已略去）。 已知：①烃是一种基础化工原料，标准状况下密度为； ②； ③的分子式为，能使溴的四氯化碳溶液褪色； ④的分子式为，是略有气味的油状液体。 (2)A中的官能团名称为_____。 (3)的反应类型为_____。 (4)F在一定条件下可生成高分子聚合物H。H的结构简式为_____。 (5)生成G的反应方程式为_____。 (6)下列说法正确的是_____（填字母序号）。 a.的名称为二溴乙烷 b.纤维素是自然界中分布最广的多糖，属于天然有机高分子 c.比C相对分子质量大14的同系物X，分子中最多7个原子共面 d.乳酸分别与足量的和反应，产生气体的物质的量相等 4．(24-25高一下·甘肃临夏州·期末)丙烯酸乙酯是一种食品用合成香料，一种以石油裂化裂解产物来合成丙烯酸乙酯的路线如图(加料顺序、反应条件略)： (1)化合物Ⅰ的名称为___________。 (2)化合物Ⅰ转化为化合物Ⅱ使用的试剂及条件为___________，该反应的反应类型为___________。 (3)PP(聚丙烯)材料是一种具有耐酸碱、耐油性的高分子材料，工业中可用化合物Ⅲ通过加聚反应制得，写出聚丙烯的结构简式：___________。 (4)下列有关说法错误的是___________(填标号)。 A．石油分馏、石油的裂化裂解均为化学变化 B．化合物Ⅱ可以与酸性高锰酸钾溶液反应，被氧化成乙酸 C．化合物Ⅲ在一定条件下能与HCl发生加成反应，能得到2种产物 D．化合物Ⅳ与化合物Ⅴ互为同系物 (5)化合物Ⅴ中官能团的名称为___________。 (6)写出反应③的化学方程式：___________。(需注明反应条件) 5．(24-25高一下·湖北武汉五校联合体·期末)乙烯和丙烯是工业生产中非常重要的化工基本原料。 Ⅰ．丙烯是一种重要的化工原料，它存在如下转化关系： (1)等质量的甲烷、丙烷和丙烯，完全燃烧时耗氧量最多的物质是___________。 (2)在120℃，条件下时，取一定体积的丙烯和足量的氧气混合点燃，相同条件下测得反应前后气体体积将___________(填“变大”“变小”或“不变”)。 (3)丙烯能使溴水褪色，其反应的化学方程式为___________。 Ⅱ．以乙烯为原料制备一种工业增塑剂的合成路线如图： (4)有机物A的官能团的名称是___________。 (5)有机物B与足量金属钠反应的化学方程式为___________。 (6)合成增塑剂的化学方程式为___________，反应类型为___________。 6．(24-25高一下·湖北襄阳多校·期末)某制糖厂以甘蔗为原料制糖，同时得到大量的甘蔗渣，对甘蔗渣进行综合利用不仅可以提高经济效益，而且还能防止环境污染，生产流程如下： 已知：石油裂解已成为生产C的主要方法，E的溶液能发生银镜反应，F为厨房常用调味品，G是具有果香味的液体。回答下列问题： (1)B中含有的官能团的名称为___________。 (2)C→D的反应可分为两步： 第一步：C + HOSO3H(浓硫酸) → CH3CH2OSO3H(硫酸氢乙酯)； 第二步：加热条件下，硫酸氢乙酯水解生成D． ① 第一步反应属于___________(填有机反应类型)。 ② 第二步反应的化学方程式为___________。 (3)以D为原料可制备某种高分子涂料，其转化关系如下： D + 有机物MCH2=CHCOOC2H5(丙烯酸乙酯) 高分子涂料 ① 有机物M的名称为___________。 ② 反应Ⅱ的化学方程式为___________。 (4)D→E的化学方程式为___________；选用一种试剂鉴别D、F和G，该试剂为___________。 (5)假设甘蔗渣中A的含量为81%，杂质不参与反应，且A→D各步均完全转化。计算：1吨甘蔗渣可以得到D物质___________吨。 7．(24-25高一下·云南德宏州·期末)石油被誉为工业“血液”，石油裂解气是重要的工业原料，结合以下路线回答问题。 (1)有机物A的名称是___________。 (2)有机物和中含氧官能团的名称分别是___________。 (3)反应③的反应类型是___________，写出反应③的化学方程式___________。 (4)反应②相当于“有机物A发生脱水反应”，写出反应②的化学方程式___________。 (5)写出反应④的化学方程式___________。 8．(24-25高一下·河北雄安新区·期末)I．聚甲基丙烯酸甲酯，又称亚克力，是一种重要的高分子材料，具有较好的透明性、化学稳定性，具有广泛的应用。由链烃A制备亚克力的合成路线如下； 请回答下列问题： (1)B的结构简式为_______。 (2)C→D的反应类型为_______。 (3)F→G为酯化反应，其化学方程式为_______。 (4)在一定条件下G→H的化学方程式为_______。 (5)与E具有相同官能团的E的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。 Ⅱ．以淀粉为原料在一定条件下制取一系列有机物的转化关系如图所示。 (6)葡萄糖在酒化酶作用下反应的化学方程式为_______。 (7)Ⅱ中C的官能团名称为_______，乳酸的结构简式为_______。 9．(24-25高一下·河北廊坊等2地·期末)透光性好、易加工的聚合物P的一种合成路线如下。 已知： (1)B中官能团的名称是________。 (2)的反应类型是________。 (3)A和足量氢气加成后的产物名称为_______，其一氯代物有________种。 (4)比A多3个碳的烷烃，其主链含有五个碳原子的同分异构有_______种。 (5)的化学方程式是_______。 (6)的化学方程式是______。 (7)聚合物P的结构简式是________。 10．(24-25高一下·内蒙古赤峰·期末)A是一种重要的化工原料，对果实有催熟作用。与A有关的物质转化关系如图所示。请回答下列问题。 (1)丙烯酸中含氧官能团名称为_______。 (2)反应①的反应类型为_______。 (3)反应②的化学方程式为_______。久置的丙烯酸乙酯自身会发生加聚反应，所得加聚物有良好的弹性，写出该加聚物的结构简式：_______。 (4)写出所有含4个碳原子的D的同系物的结构简式：_______、_______。 (5)下列说法正确的是_______(填字母)。 a.有机物C与丙烯酸互为同系物 b.有机物B能被酸性高锰酸钾还原成有机物C c.1 mol有机物C与足量NaHCO3溶液反应可产生22.4 L气体(标准状况下) d.相同物质的量的有机物A和B在足量的氧气中充分燃烧后，耗氧量相同 (6)若1 mol有机物B和3 mol 制得52.8 g乙酸乙酯，乙酸乙酯的产率为_______。 11．(24-25高一下·陕西安康·期末)乙烯是重要化工原料。由乙烯合成不同化学产品的路线如图所示： 回答下列问题： (1)B的官能团名称为_____。 (2)反应④的化学方程式为_____。 (3)F是一种高分子物质，可用于制作食品塑料袋等，F的结构简式为_____。 (4)E的分子式是C2H4O2，能使紫色石蕊试液变红；G是一种油状有香味的物质，实验室用D和E通过反应⑥制取G，实验装置如图所示，部分条件省略。 ①试管甲中反应的化学方程式为_____，反应类型为_____；分离出试管乙中油状液体用到的主要仪器为_____。 ②下列说法正确的是_____(填选项字母)。 A．实验开始时，先在试管内添加浓硫酸再缓慢加入D和E B．该实验中浓硫酸只起催化剂作用 C．饱和碳酸钠溶液可以除去G的杂质，也可以降低G在水中的溶解度 D．等物质的量的D和乙烯完全燃烧耗氧量相同 ③用4.6 g D和3.0 g E在催化剂条件下发生上述反应，充分反应后，若实际产率为60%，则实际得到G的质量为_____g(已知：实际产率=×100%)。 (5)X是乙烯的同系物，其相对分子质量比乙烯大42，分子中含有3个—CH3的X的结构简式为_____，其中共平面的碳原子最多有_____个。 12．(24-25高一下·甘肃白银·)乳酸乙酯广泛用于食品香精中。一种以乳酸乙酯为原料合成有机物F的工艺流程如图所示。 请回答下列问题： (1)乳酸乙酯含有的官能团名称为______。 (2)写出C→D反应的化学方程式_______。 (3)写出B的分子式：______；2molB与足量金属钠反应可产生______L（标准状况）H2。 (4)写出E和乙二醇反应生成F的化学方程式：________；该反应的类型为______。 (5)根据物质A生成乙二醇的合成方式，试写出以下合成路线中有机物M的结构简式：______。 13．(24-25高一下·海南海口·期末)有机物A()的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一，在一定条件下能发生下图所示转化关系。 回答问题： (1)A的名称是___________，所属有机物类别为___________。 (2)反应①的反应类型为___________。 (3)有机物C中官能团的名称是___________。 (4)有机物D的结构简式是___________。 (5)发生加聚反应的产物的结构简式为___________。 14．(24-25高一下·贵州贵阳普通高中·期末)聚乙烯醇滴眼液可治疗眼部干涩，某同学设计其合成路线如下： 已知：。回答下列问题： (1)A的名称为_______，A的同分异构体的结构简式为_______。 (2)A→B的反应类型是_______；B与C反应生成D的化学方程式为_______。 (3)关于有机物D，下列说法正确的是_______。 a．能与钠发生反应            b．能使高锰酸钾溶液褪色            c．能与溴水发生加成反应 (4)E的结构简式为_______，F所含官能团名称为_______。 (5)铜作催化剂、加热条件下，B与足量氧气发生反应的化学方程式为_______。 15．(24-25高一下·贵州安顺普通高中·期末)工业中很多重要的化工原料都来源于石油化工，如苯、丙烯、有机物A等，其中A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。用A为原料合成其他有机物的流程如图所示： 已知： （R、R′表示烃基或氢原子） 请回答下列有关问题： (1)B的名称是______，B→C所需的试剂和反应条件是______。 (2)化合物E中含氧官能团的名称为______。 (3)写出F→G的化学方程式：_____，反应类型是______。 (4)D的结构简式为________，D的同分异构体中，与D具有相同官能团的有____种。 16．(24-25高一下·河南信阳普通高中·期末)A是一种天然有机高分子，B为人体提供能量，75%（体积分数）的C溶液可作医用消毒剂。标准状况下，烃X气体密度为1.25g·L-1，有关转化关系如图所示（部分条件和部分产物省略）。 回答下列问题： (1)A的分子式是______，名称是______。 (2)B的结构简式为______。X的结构式为______。 (3)检验C中是否有B的试剂有______（填标号）。 a．酸性KMnO4溶液    b．银氨溶液 c．新制Cu（OH）2悬浊液    d．金属钠 (4)已知C、D、E的沸点分别为78.5℃、20.8℃、117.9℃，从这三种有机物的混合物中提纯E宜采用的方法是______（填标号）。 a．过滤    b．分液    c．蒸馏    d．结晶 (5)写出合成F的化学方程式：_______。列举一种F的用途：______。 (6)F的同分异构体中，只有一个官能团的分子有______种，其中能与NaHCO3反应产生气体且有3种氢原子的结构简式为______。 17．(24-25高一下·云南昭通第一中学教研联盟·期末)A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平，以A为原料制取某酯类物质(E)和高分子材料(G)的流程如图所示： (1)D中所含官能团的名称为___________；E的结构简式为___________。 (2)在反应Ⅰ→Ⅴ中，属于加成反应的是___________。 (3)与反应Ⅱ有关的实验装置如图所示： ①B生成C的反应中，Cu的作用为___________。 ②灼热的Cu丝插入试剂B中可观察到的现象为___________。 ③该反应中试剂B被氧化后生成了___________(填名称)。 (4)写出反应Ⅴ的化学方程式：___________。 (5)F→G的反应类型为___________。 18．(24-25高一下·重庆九龙坡、渝中区等4地·期末)以淀粉为主要原料合成一种具有果香味的物质C和化合物B的路线如下图所示，回答下列问题。 (1)葡萄糖中官能团的名称是___________，试剂X是___________(填化学式)。 (2)合成路线中属于烃的有机物是___________(填结构简式)。 (3)反应③的类型为___________，反应⑤所需的试剂和催化剂是___________。 (4)反应⑥的化学方程式为___________。 (5)同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式___________(任写1种)。 ①有酯基(-COOR)   ②能与NaHCO3溶液反应 (6)检验反应①中淀粉是否部分发生了水解反应，需要的试剂有___________(填标号)。 a．新制Cu(OH)2悬浊液    b．碘水     c．NaOH溶液      d．FeCl3溶液 19．(24-25高一下·河南安阳滑县部分学校·期末)I.按要求回答下列问题： (1)①是煤的干馏产品之一，煤的干馏属于_____（填“物理”或“化学”）变化；的一氯代物有_____种。 ②写出乙二醇（）和过量反应的化学方程式_____。 (2)含有19个共价键的烷烃的分子式为_____。 II.已知是化工中重要的基本原料，相对分子质量为46，相关转化关系如图所示。 (3)A的名称为_____，D的结构简式为_____。 (4)反应③的反应类型为_____；G发生加聚反应可得，的结构简式为_____。 (5)实验室制取不应选择的装置是_____（填“甲”“乙”或“丙”），当观察到中_____（填反应现象）时，反应基本完成。 20．(24-25高一下·广西南宁部分学校·期末)化合物(丙酸异丙酯)可用作食品香料。可通过下列转化制取(部分反应条件略去)： (1)化合物G中官能团的名称是_______，E→F的反应类型是_______。 (2)B在铜的催化下可生成，请写出反应的化学方程式_______。 (3)化合物A在一定条件下可生成高分子聚丙烯，该反应的化学方程式是_______。 (4)下列关于化合物B、D的说法正确的是_______。 a．和的混合物与足量反应放出 b．均溶于水 c．均能和在一定条件发生氧化反应 d．均能和反应放出 (5)写出D＋F→G的化学方程式_______。 (6)G的同分异构体中可以和碳酸氢钠反应放出的有_______种，其中一氯取代物有2种的该同分异构体结构简式为_______。 / 学科网（北京）股份有限公司 $