专题10 期末综合题（期末复习专项训练）高一化学下学期人教版

**基本信息** 聚焦高中化学期末核心题型，以元素转化、工业流程、有机合成、实验探究、反应原理为模块，通过区域真题强化知识逻辑与解题能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |元素综合题|5题（氮/硫化合物转化）|重点，结合氧化还原与离子反应|元素价态变化→物质性质→转化应用| |化工流程题|5题（制备/提纯）|重点，融合工业生产与分离技术|原料预处理→核心反应→产品分离| |有机综合题|5题（烃及衍生物）|难点，围绕官能团性质与转化|结构决定性质→反应类型→合成路线| |实验综合题|5题（探究/制备）|重点，考查方案设计与现象分析|实验原理→操作规范→误差处理| |原理综合题|5题（平衡/电化学）|难点，涉及反应热与速率平衡|能量变化→平衡移动→实际应用|

专题10 期末综合题 题型01 元素综合题（重点） 题型02 化工流程题（重点） 题型03 有机综合题（难点） 题型04 实验综合题（重点） 题型05 原理综合题（难点） 题型01 元素综合题 1．【氮元素及其化合物】（25-26高一下·广东湛江·期中）依据下图中氮元素及其化合物的转化关系，回答下列问题： （1）上图中，X的水化物的稀溶液与足量铁粉反应的离子方程式：_______。 （2）回答下列关于的问题： ①利用下列方法制取氨气，其中合理的是_______(填字母，不定项)。 A．将浓氨水滴入氢氧化钠固体中       B．将氯化铵稀溶液滴入氧化钙固体中 C．将氯化铵固体加热分解             D．加热浓氨水 ②氨气是重要的化工原料，可以合成多种物质，写出其催化氧化的化学方程式：_______。 （3）回答下列关于NO、的问题： ①汽车排气管上装有催化转化器可减少尾气对环境的污染，汽车尾气中的有害气体CO和NO反应可转化为无害气体排放，写出相关反应的化学方程式：_______。 ②用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下： ； 现有某NaOH溶液，能完全吸收和组成的大气污染物。所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为_______； ③工业生产中利用氨水吸收和，原理如图所示： 被吸收过程的离子方程式是_______。 2．【氮元素及其化合物】（25-26高一下·四川成都·期中）依据图中氮元素及其化合物的转化关系，回答问题： （1）从化合价上看，X具有___________(填“氧化”或“还原”)性。 （2）回答下列关于 NH3的问题： ①写出实验室制氨气的化学方程式___________。 下列试剂能用于干燥NH3的是___________(填序号)。 A．浓硫酸    B．碱石灰                  C．无水氯化钙               D．五氧化二磷 ②若要将NH3→N2从原理上看，下列试剂可行的是___________(填选项字母)。 a．HCl    b．CuO    c．H2O    d．Cl2 （3）回答下列关于 NO、NO2的问题： ①汽车尾气中的有害气体 CO 和 NO 反应通过催化转化器可转化为无害气体排放，写出相关反应的化学方程式：___________。若标准状况下有22.4LCO被转化，则转移的电子数为___________。 ②已知：用NaOH溶液进行尾气处理时的化学反应为：2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O，NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O。为了防止环境污染，用 NaOH 溶液进行尾气处理，若尾气能完全被吸收，则尾气中NO2与NO的体积比(同温同压下)必须满足的条件是： ___________。 3．【硫元素及其化合物】（25-26高一下·安徽阜阳·期中）硫及其化合物在工业、生活中应用广泛，探究其性质意义重大。回答下列问题： （1）化工厂以硫铁矿(主要成分为)为原料制备硫酸，硫铁矿中硫元素的化合价为___________价；硫铁矿煅烧发生反应：，该反应中每生成64 g ，转移___________mol电子。 （2）我国含硫天然气占总开采量70%左右，其中含有的对天然气开采、运输、使用等环节有严重影响。 ①实验室常用FeS和稀硫酸反应制备气体，不选用浓硫酸的原因为___________。 ②可用于除去废水中的，反应的离子方程式为___________。 ③工业上常用“克劳斯法”回收天然气中的硫资源，其原理为 ，理论上第ⅰ步反应与第ⅱ步反应消耗的的物质的量之比为___________。 （3）实验室制取的常见方法有两种。 ⅰ．固体与70%的浓硫酸反应。 ⅱ．Cu与浓硫酸在加热条件下反应。 ①在方法ⅰ中，需检验固体是否变质，检验方法为___________，说明未变质(写出必要的操作、试剂、现象)。 ②方法ⅱ的化学方程式为___________。 4．【氮元素及其化合物】（25-26高一下·江苏连云港·期中）氮的氧化物(NO、NO2等)是主要的大气污染物，必须脱除才能排放。 （1）臭氧脱硝法：O3氧化NO结合水洗，可产生HNO3，该反应的化学方程式为______。 （2）研究不同温度下经酸化处理Ca(ClO)2溶液对NO脱除率的影响，结果如图所示。在60～80℃时，NO脱除率下降的原因是______。 （3）同时净化废气中二氧化硫和氮的氧化物的方法，将其转化为硫酸和硝酸，工艺流程如图所示。 各室中发生的反应如下： 氧化室：NO2+SO2+H2O=H2SO4+NO 清除室：NO+NO2=N2O3、N2O3+2H2SO4=2NOHSO4(固体)+H2O 分解室：4NOHSO4(固体)+O2+2H2O=4H2SO4+4NO2 物质X为______(填化学式)。 （4）以氨气为原料与含NO、NO2等有毒气体的尾气进行反应，可以用来吸收尾气，生成无毒无害的物质。若7 mol氨气恰好能将含有NO、NO2共10 mol的混合气体完全转化为N2，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为______。 （5）“纳米零价铁-H2O2”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的。(F·指氟自由基，·代表一个未成对电子，具有氧化性。·OH类似氟自由基)NO的氧化：在一定温度下，将H2O2溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的NO氧化。 ①Fe2+催化H2O2分解产生HO·，HO·将NO氧化为的机理如图，Y的化学式为______。(填离子符号) ②NO与H2O2反应生成HNO3的化学方程式为______。 5．【硫元素及其化合物】（25-26高一上·湖北荆州·期末）氮的氧化物和硫的氧化物是导致酸雨的物质。 （1）石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。 石灰-石膏法的吸收原理： ①② 碱法的吸收原理：将含的尾气通入足量的烧碱溶液中，请写出对应的离子方程式：___________。 （2）在石灰-石膏法和碱法的基础上，科学家们又设计了双碱法，该法能实现物料循环利用上述方法中，实现循环利用的物质是___________。 （3）用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下： 。 ①现有V L某NaOH溶液，能完全吸收和m mol NO组成的大气污染物。所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为___________。 ②若所得溶液中，则原混合气体中和NO的物质的量之比___________。 ③所得溶液进一步氧化处理可得浓硝酸，向其中加入10 g铜镁合金，得到和的混合气体0.4 mol，向反应后的溶液中逐滴加入的NaOH溶液，当金属离子刚好全部沉淀，得到18.5 g沉淀，和的混合气体的体积比为___________。 （4）利用氨水可以将和吸收，原理如图所示： 和被吸收的离子方程式分别是___________、___________。 题型02 化工流程题 1．【制备硫代硫酸钠的工艺流程】（25-26高一下·湖南衡阳·期中）硫代硫酸钠晶体()可用于鞣制皮革等方面，其溶解度随温度升高而增大。以黄铁矿、纯碱为主要原料制备硫代硫酸钠的工艺流程如图所示： 回答下列问题： （1）黄铁矿的主要成分是，其中硫元素的化合价是_______。 （2）已知固体单质X颜色为淡黄色，则X是_______(填化学式)，加热化合中溶液与单质X转化为，其中单质X过量的目的是_______。 （3）已知“氧化Ⅰ”和“氧化Ⅱ”得到的铁的氧化物中铁的价态完全不同。 ①氧化Ⅱ过程中在高温条件下发生反应的化学方程式是_______。 ②相同质量的在氧化Ⅰ和氧化Ⅱ过程中消耗的质量比是_______。 （4）操作M的具体步骤是_______、过滤、洗涤、干燥。 （5）在稀硫酸中不稳定，写出发生反应的离子方程式：_______。 2．【制备硫代硫酸钠及回收铜单质的工艺流程】（25-26高一下·湖南长沙·期中）某化工以含硫化亚铜()、硫化亚铁()和不溶性杂质的金属矿渣为原料提纯制备硫代硫酸钠()，同时回收铜单质，工艺流程如下： 已知：①是无色透明晶体，易溶于水，不溶于乙醇，在酸性溶液中不稳定，易分解； ②矿渣“焙烧”时、完全转化为、、； ③常温下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的如表所示： 金属离子 开始沉淀 沉淀完全 1.9 3.2 4.7 6.7 回答下列问题： （1）工业生产中为提高“酸浸”步骤的浸出速率，可采取的措施是__________(答出一条即可)。 （2）“焙烧”时发生反应的化学方程式为__________。 （3）“酸浸”时所需的稀硫酸需要用浓硫酸配制。若配制稀硫酸，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、量筒以外，还需要__________。 （4）“调除铁”步骤中需要某种试剂调节，下列试剂较为合理的是__________(填标号)。 a．    b．    c．    d． 应控制溶液的范围是__________。 （5）“吸收塔”中和的物质的量之比为，反应后得到和一种无污染的气体，则该反应的化学方程式为__________；为获得晶体，将“吸收塔”中反应后的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到产品，洗涤时优先选用的试剂为__________(填标号)。 a．蒸馏水    b．无水乙醇    c．饱和食盐水    d．氢氧化钠溶液 （6）测定产品纯度的实验方案：取产品样品于试管中，加入足量稀硫酸后过滤，烘干，得到沉淀(无其他杂质)，则产品的纯度为__________(用含和的代数式表示)。 3．【制备纯净氯化钠的工艺流程】（25-26高一下·甘肃金昌·期中）实验室以某工业食盐粗品(主要成分为NaCl，还含有少量Na2SO4，NaHCO3杂质)为原料，制得纯净氯化钠流程如下： （1）“焙烧”生成“气体1”的化学方程式为___________。 （2）滤渣1的成分为___________；“滤液2”中含有的阴离子为___________；“操作1”的名称为___________。 （3）有关上述流程的分析不合理的是___________。 A．“气体1”和“气体2”均为CO2 B．“沉淀1”中加入的BaCl2溶液可用Ba( NO3)2 溶液代替 C．“沉淀2”中加入“过量Na2CO3溶液”的目的是除去过量的Ba2+ D．“煮沸”的目的是为了除去过量的HCl （4）“沉淀1”中，判断BaCl2溶液已过量的方法是___________。 （5）下列对氯化钠的描述，正确的是___________。 A．电子式表示氯化钠的形成过程： B．固态NaCl不能导电 C．氯化钠溶液可以导电，氯化钠溶液为电解质 D．2 mol氯化钠晶体中共含有4NA个离子 4．【废气脱硫并回收金属资源的工艺流程】（25-26高一上·广东广州·期末）一种由富锰废料（含、、和少量）进行废气脱硫，并回收金属资源的工艺流程如图所示： 已知：不溶于稀硫酸。有关金属离子沉淀的相关pH见下表。 金属离子 开始沉淀时pH 7.5 2.2 3.6 8.8 完全沉淀时 9.5 3.2 4.7 10.8 回答下列问题： （1）“化浆”中，发生反应的化学方程式为________。为了提高“化浆”速率，可采取的措施是________（写出一种即可）。 （2）“脱硫”中，转化为________（填离子符号）。 （3）“氧化”中，加入时发生反应的离子方程式为________。 （4）“调pH”中，加入NaOH溶液调节pH范围为________。 （5）“沉铝”过程中Al元素转化为________。 （6）“转化”中，理论上消耗的还原剂与氧化剂的物质的量之比为________，母液的主要溶质为________（填化学式）。 5．【海水提溴的工艺流程】（25-26高一上·江苏盐城·期末）溴及其化合物广泛用于医药、塑料阻燃剂等产品。溴元素主要以Br-形式存在于海水中，海水提溴的主要工业生产流程如下图所示。 已知：①海水呈弱碱性；②溴单质的沸点为58.5℃，Br2微溶于水，Br2有毒性和强腐蚀性。 （1）在吹出塔中，通入热空气吹出Br2，利用了溴的___________。 A．腐蚀性 B．氧化性 C．还原性 D．挥发性 （2）探究“氧化”适宜的条件。下图为氯元素与海水中溴元素物质的量之比[]和不同pH条件下海水中被氧化的Br-的百分含量的变化图像。根据下图判断“氧化”适宜的条件为___________。 （3）“蒸馏塔”中温度应控制在___________。 A．    B．    C．100℃以上 （4）循环后“吹出塔”中Br2吹出率与“吸收塔”中SO2流量的关系如图所示。由下图可知，SO2流量增大至40kg/h后，Br2吹出率反而下降，原因是___________。 热空气吹出法存在着一些弊端，亟需更优的技术替代。聚四氟乙烯气态膜法就是其中一种，基本原理如图所示。 （5）经处理后的含Br2海水透过膜孔与NaOH吸收液发生反应，离子反应方程式是___________。得到富集液后再加酸、精馏可得Br2。 （6）聚四氟乙烯气态膜法与热空气吹出法相比，优点是___________。(任写一条即可) （7）经该方法处理1m3的海水，最终得到38.4gBr2，若溴的总提取率为60%，则原海水中Br-的浓度为___________mol·L-1。 题型03 有机综合题 1．【烃和烃的衍生物的转化】（25-26高一下·福建泉州·期中）已知我们所学的烃和烃的衍生物具有下列转化关系，请回答有关问题。 （1）中官能团的名称为__________。 （2）上述转化中，属于取代反应的是__________（填序号）。 （3）可以用于鉴别和的试剂是__________（填字母）。 A．溴的四氯化碳溶液    B．氢氧化钠溶液    C．酸性高锰酸钾溶液 （4）写出上述流程中②、③的化学方程式： ②__________。 ③__________。 （5）的结构式如图所示，在反应④中断裂的化学键是__________（填序号）。 （6）含有4个碳原子，且与互为同系物的物质的结构简式可能是__________，__________。 2．【烃和烃的衍生物的转化】（25-26高一下·黑龙江鸡西·期中）乙烯的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平。D、E是生活中两种常见的有机物，E的分子式是C2H4O2，能使紫色石蕊试液变红。现以乙烯为主要原料合成G和高分子化合物F，其合成路线如图所示，回答下列问题： （1）B中含有的官能团名称是___________。 （2）F是一种高分子物质，可用于制作食品塑料袋等，F的结构简式是___________。 （3）反应①的化学方程式是___________。 （4）反应④的化学方程式是___________。 （5）G的名称是___________；实验室制备G时，用饱和碳酸钠溶液接收产物，其作用是___________(填字母)。 A．中和乙酸并溶解乙醇 B．乙酸乙酯在此溶液中的溶解度比在水中更小，有利于分层析出 C．加速酯的生成，提高其产率 （6）有机化合物甲(C5H10)与乙烯互为同系物，则甲有___________种结构(不考虑立体异构)。 3．【烃的衍生物的合成】（25-26高一下·江苏南京·期中）化合物G的路线如图所示。A的产量可衡量国家石油工业的发展水平。 已知：(为卤素原子) （1）G中含氧官能团为_______(填名称)。 （2）C的分子式为，C的结构简式为_______。 （3）C→D的化学反应方程式为_______。 （4）E→F的反应类型为_______。 （5）H是B的同分异构体，H的结构简式为_______。 （6）D→E采用作氧化剂，过程中会产生副产物，请写出由D生成该副产物的化学方程式_______。 4．【聚甲基丙烯酸甲酯的合成】（25-26高一上·河北保定·期末）聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，)通常称作有机玻璃，具有高透明度，低价格，易于机械加工等优点。乙烯法是目前唯一实现其工业化的方法，该工艺生产流程如图所示。回答下列问题： （1）中官能团名称为___________。 （2）MMA的结构简式为___________。 （3）反应③的化学反应方程式为___________。 （4）反应④的反应类型为___________。接收MMA用___________，目的：___________。 （5）写出有机物A能使紫色石蕊试液变红的同分异构体的结构简式：___________(任写一种)。 （6）下列关于PMMA说法正确的是___________(填字母)。 A．PMMA可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．PMMA可以发生氧化反应和加成反应 C．PMMA在碱性条件下能发生水解 D．PMMA中含有两种官能团 5．【烃及烃的衍生物的转化】（24-25高一下·福建福州·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___________。 题型04 实验综合题 1．【实验探究与反应的可能产物】（25-26高一下·重庆·期中）某化学兴趣小组查阅文献得知：与反应可生成，但该反应可能因温度、比例等条件不同而生成和、为验证与反应产物中可能含有，设计了如下实验(夹持仪器已略去)，通入过量与充分反应(反应前后均通入过量的)。 已知：①具有氧化性和还原性。②难溶于水。 回答下列问题： （1）仪器a的名称是_______；装置A中发生反应的离子方程式为_______。 （2）装置B中盛放的试剂是_______；装置D的作用是_______。 （3）装置C中硬质玻璃管内可能发生反应的化学方程式为_______(写一个即可)。若反应生成，则反应中表现_______(填“氧化”或“还原”)性。 （4）从安全角度考虑，该装置存在明显缺陷，请提出改进措施：_______。 （5）实验结束后，取装置C中少量固体产物于试管中，加水溶解，取少许溶液于试管中，滴入几滴X溶液，通过观察现象，即可证明产物中含有。X溶液可以是下列中的_______。 a.溶液　　b.酸性溶液　　c.溶液　　d.酸性淀粉溶液 （6）为测定产物中的含量，进行如下实验：称取产物溶于水，配成溶液，取至锥形瓶中，加入酸性标准溶液滴定至终点，消耗溶液，该产物中的质量分数为_______(保留小数点后两位)。 2．【实验制取氨气并探究其性质】（24-25高一下·福建福州·期中）某化学兴趣小组用下图装置(部分夹持装置已略去)制取氨气并探究其性质。 （1）实验室用装置A制备氨气选用的两种药品为___________、___________(填化学式)。 （2）装置B中的干燥剂可以选用___________(填“碱石灰”或“无水”)。 （3）气体通过C、D装置时，试纸颜色会发生变化的是___________(填字母)。 （4）用下图装置探究氨气与氧化铜的反应，验证氨气的性质及部分反应产物。 实验中观察到a中黑色粉末变红，b中无水硫酸铜变蓝，并收集到一种单质气体。则a中发生反应的化学方程式为___________；若向a中通入标准状况下3.36 L的氨气，理论上会得到铜的质量为___________。 （5）已知加热条件下，氨气可以与铝发生置换反应生成；加热时可溶于浓碱溶液并产生氨气，发生反应：。称取样品23.2 g(假设杂质只含)，将其放入足量浓碱溶液中加热，若所产生的气体全部逸出并收集，测得其体积为14.56 L(标准状况)，则样品的质量分数为___________%(精确到0.1%)。 3．【实验探究镁与不同溶液反应的情况】（25-26高一下·广东珠海·期中）某学习小组探究镁与不同溶液反应的情况。 （1）甲同学在常温水浴条件下，进行如下实验： 实验Ⅰ：取打磨光亮的镁条，放入溶液中； 实验Ⅱ：取打磨光亮的镁条，放入溶液(pH=2.9)中； 实验Ⅲ：取打磨光亮的镁条，放入溶液中。 已知：①pH=2.9即，②常温下，pH＞7溶液呈碱性，pH=7中性，pH＜7酸性)记录生成气体体积和溶液pH的变化，实验结果如图所示。 ①用浓HCl溶液配制上述0.10mol/LHCl溶液时，下列仪器中不需要使用的是___________(填序号)。 ②实验Ⅰ中，起始阶段主要反应的离子方程式为___________。若实验条件下，实际上最终获得的气体体积超过该理论值，这说明Mg还与___________(填微粒化学式)发生了反应。 乙同学分析甲同学的实验数据发现，当反应时间足够长时，溶液呈碱性。因此乙同学进行以下探究。 【提出猜想】Mg的表面会产生Mg(OH)2，若减少Mg(OH)2的包裹，可增大产生气体的速率。 【验证猜想】在常温水浴条件下，进行以下实验： 序号 实验操作 实验现象 实验Ⅳ 取0.10 g打磨光亮的镁条，放入10 mL蒸馏水中 镁条表面变暗，60 min后收集到气体体积为V1 mL 实验Ⅴ 取0.10 g打磨光亮的镁条，放入溶液(pH=4.6)中 镁条表面保持光亮，60 min后收集到气体体积为V2 mL 实验结果为V1＜V2，乙同学认为，是与Mg(OH)2发生反应，从而减少了Mg(OH)2的包裹。 （2）针对NH4Cl溶液减少了Mg(OH)2的包裹，丙同学提出如下假设： 假设1：含的水溶液显酸性，H+使Mg(OH)2溶解。 假设2：与Mg(OH)2直接反应，改变了Mg(OH)2的位置和形态，减少了Mg(OH)2的包裹。 【验证假设】在常温水浴条件下，进行以下实验： 序号 实验操作 实验现象 实验Ⅵ 取0.10 g打磨光亮的镁条，放入10mLc1mol/LNH4Cl溶液与c2mol/L氨水的混合溶液(pH=x)中 镁条表面保持光亮，约20 min后变白，60 min后收集到气体体积为V3 mL 实验Ⅵ中，c1=___________，x=___________。 【数据分析】实验结果为V2=V3，丙同学认为，假设2成立。 （3）丁同学查阅资料得知：Cl-具有与金属离子配位的能力，从而破坏一些金属表面的氧化膜。故丁同学进一步提出假设： 假设3：Cl-与Mg2+的配位作用可以减少Mg(OH)2对Mg的包裹。 【验证假设】在常温水浴条件下，进行以下实验： 序号 实验操作 实验现象 实验Ⅶ 取0.10 g打磨光亮的镁条，放入10 mL溶液X中 镁条表面保持光亮，约30 min后变白，60 min后收集到气体体积为V4 mL 实验Ⅶ中，溶液X为___________。 【数据分析】 （4）实验结果为___________(填V1、V3和V4之间的关系)，说明丙同学的假设2与丁同学的假设3均成立。 4．【实验探究氯及其化合物的用途】（25-26高一上·安徽合肥·期末）Ⅰ．含氯消毒剂为日常杀菌消毒提供了坚实的物质支撑。 （1）、、、常被用作消毒剂，上述物质消毒效率(以单位物质的量的物质得电子的数目多少表示，得电子越多效率越高)最高的是_______(填标号)。 a．    b．    c．    d．NaClO （2）工业上常用反应：来制备，则X的化学式为_______。 Ⅱ．是一种高效的氧化剂和优质漂白剂，在水中溶解度较大。某探究小组制备所需装置如图所示(夹持装置略)： 已知： a．； b．气体有强烈刺激性气味，极易溶于水，但不与水反应，可与碱溶液反应；纯易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。 （3）完成该实验需要的溶液，配制该溶液需要的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管和量筒外，还需要_______。(填仪器名称) （4）装置接口的连接顺序为_______(按气流方向，用小写字母表示，每个装置仅使用一次)。 （5）装置④中发生反应的化学方程式为_______。 （6）②中NaOH溶液的作用是_______；打开K通入足量空气的目的是_______。 5．【实验探究溶液与溶液的反应的情况】（25-26高一上·广东广州·期末）某小组同学对溶液与溶液的反应进行探究。 Ⅰ．溶液配制 （1）用固体配制的溶液，需用托盘天平称量固体________g。已知： （2）配制上述溶液需用到以下的玻璃仪器是________（填仪器名称）。 （3）配制过程中，下列操作可能导致溶液浓度偏低的是________（填字母）。 A．容量瓶洗涤后未干燥即用来配制溶液 B．称量时固体与砝码位置放反，且使用了游码 C．定容时，俯视刻度线 D．在转移过程中未用玻璃棒引流，少量溶液流到了容量瓶外面 Ⅱ．实验探究 【实验I】将溶液和溶液混合，立即产生橙黄色沉淀A，振荡后逐渐转化为白色沉淀，上层清液为浅绿色，过程中无气泡生成。 已知：i．CuCl为难溶于水的白色固体 ⅱ。 ⅲ。 （4）取少量洗净的白色沉淀，向其中加入稀硫酸，证实白色沉淀中一定含有的现象是________。 （5）将实验I反应的离子方程式补充完整：_______。 。 （6）对实验I中产生橙黄色沉淀的原因进行分析。 a．提出假设，补充假设2. 假设1：与发生复分解反应，沉淀为； 假设2：与发生氧化还原反应，沉淀为________（填化学式）； 假设3：以上两种假设均存在，沉淀为多种离子的共沉物。 b．设计实验 【实验Ⅱ】将2 mL试剂A和溶液混合，立即产生橙黄色沉淀B，振荡静置一段时间后沉淀颜色不改变。用去氧水（即脱氧水，是通过去除水中溶解氧制备的水）反复洗涤沉淀B，向少量B中加入稀硫酸，现象与（4）相同。为避免CuCl对实验的干扰，试剂A应选择________。 【实验Ⅲ】另取少量沉淀B，进行如下实验 c．依据实验Ⅱ和实验Ⅲ判断，假设________成立。 题型05 原理综合题 1．【化学原理综合——合成尿素、燃料电池】（25-26高一下·广西南宁·期中）回答下列问题。 Ⅰ、合成尿素：一种合成尿素反应的机理及能量(单位：)变化如图，TS表示过渡态。 （1）合成尿素总反应是______反应(填“吸热”或“放热”)(已知，)。 （2）若向某恒温恒容的密闭容器中加入等物质的量的和，发生（1）中反应，下列叙述能说明反应已经达到平衡状态的是______(填标号)。 a．    b．化学平衡常数不变 c．的体积分数不再变化    d．体系中气体的密度不变 （3）如图为使用不同催化剂①、②、③时，反应至相同时间，容器中尿素的物质的量随温度变化的曲线，A点______(填“是”或“不是”)平衡状态，以上曲线②下降的原因可能是______(答出一点即可)。 Ⅱ、肼—空气燃料电池是一种新型电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，工作原理如图所示。 （4）该燃料电池中正极通入的物质是______，该燃料电池工作时，溶液中向______电极移动(填“a”或“b”)，负极的电极反应式为______，电池工作时电路对外提供了1 mol电子，a电极生成气体的体积为______L(折算成标准状况下)。 2．【化学原理综合——汽车尾气的处理】（25-26高一下·广东·期中）汽车是现代社会不可缺少的交通工具，利用催化技术可将汽车尾气中的CO和NO转化为CO2和N2，化学方程式为：。请回答下列问题： （1）已知每生成2 mol CO2和1 mol N2放出746.8 kJ热量，可能用到的化学键键能如下： N≡O(NO的结构) C≡O(CO的结构) C=O C-O N≡N N=N N-N 键能kJ/mol a b c d e f g 则746.8=___________。(用表格中的键能表示)。 （2）一定条件下，向一容积为5 L的恒容密闭容器中充入12 mol CO、10 mol NO，使之在催化剂作用下发生上述反应，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。 ①由图中数据分析，表示N2的物质的量随时间变化的曲线为___________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 ②0-2 min内，CO2(g)的平均反应速率为___________。 ③能判断该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。 A．NO的生成速率等于NO的消耗速率 B． C．混合气体的平均摩尔质量保持不变 D． （3）甲烷(CH4)-空气燃料电池是一种高效能、轻污染的车载电池，其工作原理如图： ①图中左侧电极为电源___________极，该电极的电极反应式为___________。 ②当电池消耗甲烷8 g时，理论上消耗的O2的体积为___________L(标准状况下)。 3．【化学原理综合——研发和利用CO2】（25-26高一下·河南濮阳·期中）Ⅰ．2060年前实现碳中和，研发和利用CO2的技术成为新热点。 （1）300℃、催化剂条件下，以1 mol CO2和3 mol H2为原料，在恒容密闭容器中制备甲醇(CH3OH)过程的能量变化如图所示。 ①CH3OH的结构式为_______。 ②制备的反应为，该反应过程放出的能量为_______kJ(用“a、b、c”中的字母表示)。 ③判断上述反应已经达到化学平衡状态的标志是_______(填序号，下同)。 a．混合气体的密度保持不变 b．混合气体压强保持不变 c．每消耗的同时消耗 （2）在反应中，可使反应速率增大的措施是_______。 a．减小容器体积使压强增大    b．增加碳的量 c．恒容时通入        d．恒压下充入 Ⅱ．某课外兴趣小组利用反应，设计了下表系列实验探究影响化学反应速率的因素(表中每组实验所用溶液和稀硫酸浓度均相同)。 实验 编号 ( 溶液/) V(稀硫酸) / V(蒸馏水) / 温度 /℃ ⅰ 5 5 0 25 ⅱ 3 5 V 25 ⅲ 5 5 0 30 （3）①实验ⅱ中V=_______mL。 ②实验ⅰ、ⅲ探究的是_______对化学反应速率的影响。 ③上述实验中，化学反应速率最快的是实验_______(填“ⅰ”“ⅱ”或“ⅲ”)，理由是_______。 4．【化学原理综合——CO2的捕集与转化】（25-26高一下·江苏·期中）的捕集与转化是研究的重要课题。 Ⅰ．在某催化加氢制的反应体系中，发生的主要反应有： ①   ②   ③   （1）___________。 （2）某温度下，仅发生反应  。在体积为2 L的密闭容器中，充入和，测得和的物质的量随时间变化如图所示。 ①下列说法能表明该反应达到平衡状态的是___________ (填序号)。 A．容器内气体的压强保持不变       B．混合气体的平均相对分子质量不变 C．           D．混合气体的密度不变 ②前3 min，用表示的反应速率为___________。平衡时的转化率为___________。 （3）制甲醇的相关过程如下：Ⅰ．  Ⅱ．  Ⅲ……  Ⅳ．  Ⅴ．(*表示该物种吸附在催化剂表面)。写出过程Ⅲ的反应为：___________。 Ⅱ．一种的捕集和利用过程如下： （4）的捕集和再生：固体碱、悬浊液、CaO固体均可作为的捕集剂。 ①载人航天器内，常选用固体___________(选填“LiOH”或“KOH”)捕集。 ②用悬浊液捕集时温度不能过高，原因是温度高溶解度减小和___________(用化学方程式表示)。 ③CaO在较高温度下捕集，在更高温度下释放。与热分解制备的CaO相比，热分解制备的CaO具有更好的捕集性能，原因是___________。 注：热分解制备CaO的反应原理为 5．【化学原理综合——CO2的综合利用】（25-26高一下·山东青岛·期末）实现“碳中和”，综合利用具有重要的意义。一定条件下，与制备气态甲醇（）的反应方程式为。 （1）一定温度下，在恒容密闭容器中进行该反应，当进行到某一时刻，、、、的浓度分别为、、、，反应达到平衡时，下列数据不可能出现的是__________。 A．， B．， C．， D．， （2）在容积为2L的恒温密闭容器中，充入和，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 0 0.50 a 0.75 0.75 1 0.50 0.35 0.25 0.25 ①3~6min内，__________。 ②12min末时，混合气体中的物质的量分数为__________。已知：B的物质的量分数。 ③第3min时__________第9min时（填“”、“”或“”）。第12min时，_________。（填“”、“”或“”）。 （3）保持压强为5MPa，向密闭容器中投入一定量和发生上述反应，若投料比一定温度下发生上述反应，下列说法不能作为反应是否达到平衡的判断依据的是__________（填标号）。 a.容器内气体的密度不再变化 b.容器内气体的平均相对分子质量不再变化 c.的体积分数不再变化 d.断裂个H—H键的同时生成个水分子 e.容器中和的物质的量浓度相等 （4）甲醇燃料电池工作原理如图所示： 通入a气体的电极为原电池的________（填“正”或“负”）极，其电极反应式为________。 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 期末综合题 题型01 元素综合题 1．（1） （2）AD （3） 2．（1）氧化 （2）2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O B bd （3）2CO+2NO2CO2+N2 1.204×1024 ≥1 3．（1） 5.5 （2）浓硫酸具有强氧化性，与FeS发生氧化还原反应，得不到 （3）取少量固体样品溶于足量蒸馏水中，先加入足量稀盐酸，待不再有气泡产生后，再向上层清液中滴加氯化钡溶液，无明显现象 4．（1） （2）温度升高，酸化生成的分解，氧化剂浓度降低，氧化性减弱，脱除率下降；温度升高，溶解度降低，的脱除率下降 （3） （4） （5） 5．（1） （2）NaOH （3） 3：2 3：1 （4） 题型02 化工流程题 1．（1）-1 （2）S 硫过量使产品不含杂质，提高产物产率和原料转化率 （3） 11：2 （4）蒸发浓缩、冷却结晶 （5） 2．（1）粉碎矿渣或烧渣(或适当升高温度、搅拌、适当增大酸的浓度等) （2） （3）250 mL容量瓶、胶头滴管 （4）bc 3.2≤pH＜4.7(或3.2～4.7) （5） b （6） 3．（1） （2）、 Cl⁻、 蒸发结晶 （3）B （4）静置后取少量上层清液于试管中，继续滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则BaCl2已过量(或取少量滤液，滴加稀H2SO4，若有白色沉淀则Ba2+过量) （5）BD 4．（1） 增加酸的浓度或适当加热或搅拌等 （2） （3） （4）4.7～8.8 （5） （6） 5．（1）D （2） （3）B （4）过量的随“吸收后的空气”进入“吹出塔”，与反应，使的吹出率下降 （5） （6）工艺简单、吸收效率高；不使用SO2等污染性较强的物质，比较环保，对环境危害较小等 （7）0.0008或8×10-4 题型03 有机综合题 1．（1）羟基 （2）③ （3）AC （4） （5）①③ （6） 2．（1）羟基 （2）    （3） （4） （5）乙酸乙酯 AB （6）5 3．（1）羟基、羧基 （2）HOCH2CH2OH （3） （4）加成反应 （5） （6） 4．（1）碳碳双键、醛基 （2） （3）2+O22    （4）取代反应或酯化反应 饱和碳酸钠 溶解甲醇，吸收，降低MMA在水中溶解度 （5）或 （6）C 5．（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 题型04 实验综合题 1．（1）圆底烧瓶 （2）浓硫酸 吸收未反应的，防止污染空气 （3）或 氧化性 （4）在装置C和D之间增加防倒吸装置（如安全瓶） （5）bcd （6）9.64% 2．（1） （2）碱石灰 （3）D （4） 14.4 g （5）88.4 3．（1）AC Mg+2H+ =Mg2++H2 ↑ H2O （2）1.0 4.6 （3）溶液(pH=4.6)（合理即可） （4）V1＜V4＜V3或V1＜V4且V4与V3存在差异 4．（1）c （2） （3）玻璃棒、500 mL容量瓶 （4）f→a→b→e→d→c （5） （6）吸收，防止污染空气 稀释，防止分解爆炸 5．（1）5.0 （2）胶头滴管100 mL容量瓶 （3）BD （4）生成红色固体 （5） （6） 溶液 假设3 题型05 原理综合题 1．（1）放热 （2）c （3）不是 随着温度升高，催化剂活性降低(或发生副反应) （4）空气 a 5.6 2．（1） （2）Ⅱ AC （3）负极 22.4 3．（1）    bc （2）ac （3）2 温度 iii 实验iii的反应温度最高，且反应物的浓度也较高 4． 0.25 75% （3） （4）LiOH 使生成的CaO更加疏松多孔，与 CO₂的接触面积更大，捕集性能更强 5．（1）AD （2） （3）cde （4）负 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 期末综合题 题型01 元素综合题（重点） 题型02 化工流程题（重点） 题型03 有机综合题（难点） 题型04 实验综合题（重点） 题型05 原理综合题（难点） 题型01 元素综合题 1．【氮元素及其化合物】（25-26高一下·广东湛江·期中）依据下图中氮元素及其化合物的转化关系，回答下列问题： （1）上图中，X的水化物的稀溶液与足量铁粉反应的离子方程式：_______。 （2）回答下列关于的问题： ①利用下列方法制取氨气，其中合理的是_______(填字母，不定项)。 A．将浓氨水滴入氢氧化钠固体中       B．将氯化铵稀溶液滴入氧化钙固体中 C．将氯化铵固体加热分解             D．加热浓氨水 ②氨气是重要的化工原料，可以合成多种物质，写出其催化氧化的化学方程式：_______。 （3）回答下列关于NO、的问题： ①汽车排气管上装有催化转化器可减少尾气对环境的污染，汽车尾气中的有害气体CO和NO反应可转化为无害气体排放，写出相关反应的化学方程式：_______。 ②用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下： ； 现有某NaOH溶液，能完全吸收和组成的大气污染物。所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为_______； ③工业生产中利用氨水吸收和，原理如图所示： 被吸收过程的离子方程式是_______。 【答案】（1） （2）AD （3） 【解析】（1）X为，则X的水化物的稀溶液即稀与足量铁粉反应生成 、NO和，该反应的离子方程式为：。 （2）①A．氢氧化钠固体具有吸水性，且溶于水放出大量的热量，而氨气易挥发，则浓氨水滴入氢氧化钠固体里可制得氨气，并且能够节约氨水的用量，可以制取氨气，A项符合题意；B．氨气极易溶于水，氯化铵稀溶液滴入氧化钙固体中生成一水合氨得不到氨气，B项不合题意；C．加热氯化铵产生氯化氢和氨气，遇冷又转化为氯化铵固体，得不到氨气，C项不合题意；D．加热浓氨水，减小了氨气的溶解度，可以获得少量的氨气，D项符合题意；故选AD。 ②氨气是重要的化工原料，可以合成多种物质，其催化氧化生成NO和，该反应的化学方程式为：。 （3）①汽车排气管上装有催化转化器可减少尾气对环境的污染，汽车尾气中的有害气体CO和NO反应可转化为无害气体排放即产生和氮气，该相关反应的化学方程式为：。 ②根据钠元素守恒，反应后溶液中Na+的物质的量等于N原子的总的物质的量，即 ，因此NaOH溶液的物质的量浓度至少为。 ③被吸收过程即转化为N2，N的化合价降低，必有元素的化合价升高，即S的化合价升高，则另一生成物为，根据氧化还原反应中得失电子守恒及物料守恒，配平可得该反应的离子方程式是：。 2．【氮元素及其化合物】（25-26高一下·四川成都·期中）依据图中氮元素及其化合物的转化关系，回答问题： （1）从化合价上看，X具有___________(填“氧化”或“还原”)性。 （2）回答下列关于 NH3的问题： ①写出实验室制氨气的化学方程式___________。 下列试剂能用于干燥NH3的是___________(填序号)。 A．浓硫酸    B．碱石灰                  C．无水氯化钙               D．五氧化二磷 ②若要将NH3→N2从原理上看，下列试剂可行的是___________(填选项字母)。 a．HCl    b．CuO    c．H2O    d．Cl2 （3）回答下列关于 NO、NO2的问题： ①汽车尾气中的有害气体 CO 和 NO 反应通过催化转化器可转化为无害气体排放，写出相关反应的化学方程式：___________。若标准状况下有22.4LCO被转化，则转移的电子数为___________。 ②已知：用NaOH溶液进行尾气处理时的化学反应为：2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O，NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O。为了防止环境污染，用 NaOH 溶液进行尾气处理，若尾气能完全被吸收，则尾气中NO2与NO的体积比(同温同压下)必须满足的条件是： ___________。 【答案】（1）氧化 （2）2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O B bd （3）2CO+2NO2CO2+N2 1.204×1024 ≥1 【分析】由题干氮元素的价类二维图可知，X是化合价为+5价的氧化物，X为N2O5，据此分析解题。 【解析】（1）从化合价上看，X的化合价为+5价，处于氮元素的最高化合价，故X具有氧化性； （2）①实验室用加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物的方法制氨气，该反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O，浓硫酸能与NH3反应生成(NH4)2SO4，无水氯化钙能与NH3络合不能干燥NH3，P2O5与水反应生成HPO3或者H3PO4，HPO3和H3PO4能与NH3反应，只有碱石灰能吸水，不与NH3反应，能用于干燥NH3，故答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；B； ②NH3→N2过程中N的化合价升高，被氧化，HCl、H2O没有强氧化性不能氧化NH3，CuO中+2价Cu能够氧化NH3，方程式为：3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O，Cl2具有强氧化性能够氧化NH3，反应方程式为：2NH3+3Cl2=N2+6HCl或者8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2，故答案为：bd； （3）①汽车尾气中的有害气体 CO 和 NO 反应通过催化转化器可转化为无害气体排放即N2和CO2，反应中C的化合价由+2价升高到+4价，N的化合价由+2价降低为0价，结合氧化还原反应配平可得，该反应的化学方程式为：2CO+2NO2CO2+N2，若标准状况下有22.4L即=1molCO被转化，则转移的电子数为2mol×6.02×1023mol-1=1.204×1024，故答案为：2CO+2NO2CO2+N2；1.204×1024； ②由题干已知信息：用NaOH溶液进行尾气处理时的化学反应为：2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O，NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，NO2能够单独与NaOH反应，而NO不能单独与NaOH反应，为了防止环境污染，用 NaOH 溶液进行尾气处理，若尾气能完全被吸收即NO2与NO刚好1:1混合或者NO2过量，结合同温同压下气体的体积之比等于其物质的量之比，则尾气中NO2与NO的体积比(同温同压下)必须满足的条件是： ≥1。 3．【硫元素及其化合物】（25-26高一下·安徽阜阳·期中）硫及其化合物在工业、生活中应用广泛，探究其性质意义重大。回答下列问题： （1）化工厂以硫铁矿(主要成分为)为原料制备硫酸，硫铁矿中硫元素的化合价为___________价；硫铁矿煅烧发生反应：，该反应中每生成64 g ，转移___________mol电子。 （2）我国含硫天然气占总开采量70%左右，其中含有的对天然气开采、运输、使用等环节有严重影响。 ①实验室常用FeS和稀硫酸反应制备气体，不选用浓硫酸的原因为___________。 ②可用于除去废水中的，反应的离子方程式为___________。 ③工业上常用“克劳斯法”回收天然气中的硫资源，其原理为 ，理论上第ⅰ步反应与第ⅱ步反应消耗的的物质的量之比为___________。 （3）实验室制取的常见方法有两种。 ⅰ．固体与70%的浓硫酸反应。 ⅱ．Cu与浓硫酸在加热条件下反应。 ①在方法ⅰ中，需检验固体是否变质，检验方法为___________，说明未变质(写出必要的操作、试剂、现象)。 ②方法ⅱ的化学方程式为___________。 【答案】（1） 5.5 （2）浓硫酸具有强氧化性，与FeS发生氧化还原反应，得不到 （3）取少量固体样品溶于足量蒸馏水中，先加入足量稀盐酸，待不再有气泡产生后，再向上层清液中滴加氯化钡溶液，无明显现象 【解析】（1）中Fe元素显+2价，根据化合价代数和等于0，可知硫铁矿中硫元素的化合价为-1价；64 g 的物质的量为1mol，硫铁矿煅烧发生反应：，铁元素化合价由+2升高为+3、S元素化合价由-1升高为+4，氧气中氧元素化合价由0降低为-2，生成8molSO2消耗11mol氧气，转移44mol电子，则生成1mol，转移5.5mol电子。 （2）①浓硫酸具有强氧化性，浓硫酸能氧化H2S，与FeS发生氧化还原反应得不到，所以实验室不用FeS和浓硫酸反应制备气体。 ②可用于除去废水中的生成CuS沉淀，反应的离子方程式为。 ③第ⅰ步反应1molH2S生成1molSO2，根据得失电子守恒，第ⅱ步反应1molSO2消耗2molH2S，所以消耗的物质的量之比为1:2。 （3）①变质生成Na2SO4，检验固体是否变质，即检验溶液中是否含有，故检验方法为：取少量固体样品溶于足量蒸馏水中，先加入足量稀盐酸，待不再有气泡产生后，再向上层清液中滴加氯化钡溶液，无明显现象，说明未变质。 ②与浓硫酸在加热条件下反应制取的化学方程式为。 4．【氮元素及其化合物】（25-26高一下·江苏连云港·期中）氮的氧化物(NO、NO2等)是主要的大气污染物，必须脱除才能排放。 （1）臭氧脱硝法：O3氧化NO结合水洗，可产生HNO3，该反应的化学方程式为______。 （2）研究不同温度下经酸化处理Ca(ClO)2溶液对NO脱除率的影响，结果如图所示。在60～80℃时，NO脱除率下降的原因是______。 （3）同时净化废气中二氧化硫和氮的氧化物的方法，将其转化为硫酸和硝酸，工艺流程如图所示。 各室中发生的反应如下： 氧化室：NO2+SO2+H2O=H2SO4+NO 清除室：NO+NO2=N2O3、N2O3+2H2SO4=2NOHSO4(固体)+H2O 分解室：4NOHSO4(固体)+O2+2H2O=4H2SO4+4NO2 物质X为______(填化学式)。 （4）以氨气为原料与含NO、NO2等有毒气体的尾气进行反应，可以用来吸收尾气，生成无毒无害的物质。若7 mol氨气恰好能将含有NO、NO2共10 mol的混合气体完全转化为N2，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为______。 （5）“纳米零价铁-H2O2”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的。(F·指氟自由基，·代表一个未成对电子，具有氧化性。·OH类似氟自由基)NO的氧化：在一定温度下，将H2O2溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的NO氧化。 ①Fe2+催化H2O2分解产生HO·，HO·将NO氧化为的机理如图，Y的化学式为______。(填离子符号) ②NO与H2O2反应生成HNO3的化学方程式为______。 【答案】（1） （2）温度升高，酸化生成的分解，氧化剂浓度降低，氧化性减弱，脱除率下降；温度升高，溶解度降低，的脱除率下降 （3） （4） （5） 【解析】（1）臭氧氧化，最终水洗生成硝酸和氧气，根据化合价升降配平总反应得到方程式为 （2）酸化的次氯酸钙溶液中，与结合生成氧化性的，不稳定，温度升高易分解，氧化剂浓度降低，因此脱除率下降；温度升高，溶解度降低，的脱除率下降 （3）由流程可知，分解室反应生成，循环回氧化室参与反应，因此为 （4）根据得失电子守恒计算：设物质的量为，为，中从价变为价，总失电子；得电子，得电子，得失电子守恒： ，解得， ，因此 （5）根据反应机理，与​反应生成（氧化）和，再与反应重新生成，因此为；被氧化为，根据原子守恒、得失电子守恒配平即得到方程式为 5．【硫元素及其化合物】（25-26高一上·湖北荆州·期末）氮的氧化物和硫的氧化物是导致酸雨的物质。 （1）石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。 石灰-石膏法的吸收原理： ①② 碱法的吸收原理：将含的尾气通入足量的烧碱溶液中，请写出对应的离子方程式：___________。 （2）在石灰-石膏法和碱法的基础上，科学家们又设计了双碱法，该法能实现物料循环利用上述方法中，实现循环利用的物质是___________。 （3）用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下： 。 ①现有V L某NaOH溶液，能完全吸收和m mol NO组成的大气污染物。所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为___________。 ②若所得溶液中，则原混合气体中和NO的物质的量之比___________。 ③所得溶液进一步氧化处理可得浓硝酸，向其中加入10 g铜镁合金，得到和的混合气体0.4 mol，向反应后的溶液中逐滴加入的NaOH溶液，当金属离子刚好全部沉淀，得到18.5 g沉淀，和的混合气体的体积比为___________。 （4）利用氨水可以将和吸收，原理如图所示： 和被吸收的离子方程式分别是___________、___________。 【答案】（1） （2）NaOH （3） 3：2 3：1 （4） 【分析】本实验围绕氮氧化物和硫氧化物的吸收与转化展开：首先，可通过石灰-石膏法、碱法或双碱法被吸收，双碱法中可循环利用；其次，和混合气体可被溶液吸收生成和，所得溶液经氧化可得到浓硝酸，浓硝酸再与铜镁合金反应生成和，金属离子最终以氢氧化物形式沉淀；最后，和可被氨水吸收，与氨水反应生成，再将氧化为，自身被还原为。 【解析】（1）是酸性氧化物，与足量溶液反应生成亚硫酸钠和水，对应的离子方程式为：； （2）在双碱法脱硫流程中，与溶液反应生成沉淀的同时，又生成了溶液，因此可以循环利用的物质是，故答案为：； （3）① 根据钠元素守恒，反应后溶液中的物质的量等于原子的总物质的量，即，因此溶液的物质的量浓度至少为，故答案为：； ②已知溶液中，设，则。在和与的反应中，全部参与归中反应，设参与该反应的为，则消耗为，生成为；而全部来自歧化反应，生成的同时生成，消耗为。因此的总物质的量为，解得，则总，，故原混合气体中和的物质的量之比，故答案为：； ③ 金属离子沉淀时增加的质量为的质量，，根据电子守恒，金属失电子数等于硝酸得电子数，设为，为，则，又气体总物质的量，解得，，同温同压下体积比等于物质的量之比，故和的体积比为，故答案为：； （4）与氨水反应生成，离子方程式为；作为氧化剂将氧化为，自身被还原为，根据氧化还原反应配平，离子方程式为，故答案为：；。 解题要点 1.紧抓单质及其化合物转化主线：C、S、N 多变价侧重氧化还原，硅以二氧化硅、硅酸盐为核心。 2.熟记 SO₂漂白与还原性、氮的连续氧化、碳酸与硅酸酸性强弱。 3.结合化工（制硫酸、氨催化氧化）、除杂、气体检验设问，区分 SO₂与 CO₂检验试剂。 4.利用价态变化判断产物，注意含氮物质歧化、归中反应，规范方程式书写。 题型02 化工流程题 1．【制备硫代硫酸钠的工艺流程】（25-26高一下·湖南衡阳·期中）硫代硫酸钠晶体()可用于鞣制皮革等方面，其溶解度随温度升高而增大。以黄铁矿、纯碱为主要原料制备硫代硫酸钠的工艺流程如图所示： 回答下列问题： （1）黄铁矿的主要成分是，其中硫元素的化合价是_______。 （2）已知固体单质X颜色为淡黄色，则X是_______(填化学式)，加热化合中溶液与单质X转化为，其中单质X过量的目的是_______。 （3）已知“氧化Ⅰ”和“氧化Ⅱ”得到的铁的氧化物中铁的价态完全不同。 ①氧化Ⅱ过程中在高温条件下发生反应的化学方程式是_______。 ②相同质量的在氧化Ⅰ和氧化Ⅱ过程中消耗的质量比是_______。 （4）操作M的具体步骤是_______、过滤、洗涤、干燥。 （5）在稀硫酸中不稳定，写出发生反应的离子方程式：_______。 【答案】（1）-1 （2）S 硫过量使产品不含杂质，提高产物产率和原料转化率 （3） 11：2 （4）蒸发浓缩、冷却结晶 （5） 【分析】氧化（足量空气）：完全氧化，生成气体，铁转化为+3价铁的氧化物；氧化（不足空气）：氧气量不足，不完全氧化，生成淡黄色单质硫（流程中单质），铁转化为+2价铁的氧化物。 氧化生成的用纯碱溶液吸收，反应得到；氧化生成的单质硫用乙醇润湿，增强硫的亲水性，便于其后续在水溶液中充分反应。和单质硫加热发生化合反应生成，最后通过操作M获得最终产品。 【解析】（1）中为价，根据化合物总化合价为，因此为价。 （2）淡黄色固体单质，且能与反应生成，因此为硫单质，化学式为；过量可以使充分反应，提高产物产率和原料转化率。 （3）足量空气氧化I中被氧化为价铁的氧化物，空气不足的氧化II中为价，产物为和单质，；氧化I的反应为，消耗；氧化II中消耗；相同质量的物质的量相同，质量比等于物质的量比，即。 （4）溶解度随温度升高而增大，从溶液中获得结晶水合物，需要先蒸发浓缩提高浓度，再冷却结晶析出晶体，之后过滤洗涤干燥，因此操作M此处填蒸发浓缩、冷却结晶。 （5）与稀硫酸发生歧化反应，生成硫沉淀、二氧化硫和水，。 2．【制备硫代硫酸钠及回收铜单质的工艺流程】（25-26高一下·湖南长沙·期中）某化工以含硫化亚铜()、硫化亚铁()和不溶性杂质的金属矿渣为原料提纯制备硫代硫酸钠()，同时回收铜单质，工艺流程如下： 已知：①是无色透明晶体，易溶于水，不溶于乙醇，在酸性溶液中不稳定，易分解； ②矿渣“焙烧”时、完全转化为、、； ③常温下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的如表所示： 金属离子 开始沉淀 沉淀完全 1.9 3.2 4.7 6.7 回答下列问题： （1）工业生产中为提高“酸浸”步骤的浸出速率，可采取的措施是__________(答出一条即可)。 （2）“焙烧”时发生反应的化学方程式为__________。 （3）“酸浸”时所需的稀硫酸需要用浓硫酸配制。若配制稀硫酸，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、量筒以外，还需要__________。 （4）“调除铁”步骤中需要某种试剂调节，下列试剂较为合理的是__________(填标号)。 a．    b．    c．    d． 应控制溶液的范围是__________。 （5）“吸收塔”中和的物质的量之比为，反应后得到和一种无污染的气体，则该反应的化学方程式为__________；为获得晶体，将“吸收塔”中反应后的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到产品，洗涤时优先选用的试剂为__________(填标号)。 a．蒸馏水    b．无水乙醇    c．饱和食盐水    d．氢氧化钠溶液 （6）测定产品纯度的实验方案：取产品样品于试管中，加入足量稀硫酸后过滤，烘干，得到沉淀(无其他杂质)，则产品的纯度为__________(用含和的代数式表示)。 【答案】（1）粉碎矿渣或烧渣(或适当升高温度、搅拌、适当增大酸的浓度等) （2） （3）250 mL容量瓶、胶头滴管 （4）bc 3.2≤pH＜4.7(或3.2～4.7) （5） b （6） 【分析】矿渣通入空气焙烧，根据已知信息，、完全被氧气氧化，化为、、，固体烧渣含、和原矿渣中的不溶性杂质，进入后续提铜工段；烟气中含反应生成的，进入后续制备的吸收塔工段。含的烟气进入吸收塔，和按物质的量比混合的、溶液反应，生成目标产物，同时放出无污染的气体；反应后的溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，最终得到产品。烧渣中加入稀硫酸，、两种金属氧化物和稀硫酸反应溶解，转化为、进入溶液，过滤后向滤液中加入不引入新杂质的试剂调节pH，使完全转化为沉淀除去，同时保证不沉淀，实现两种金属离子的分离，过滤后，沉淀作为滤渣2被除去，滤液中含有，经过还原、提纯等后续操作，最终得到单质，完成铜的回收。 【解析】（1）增大接触面积、升高温度、提高反应物浓度、搅拌都可以加快浸出速率； （2）根据已知，和空气中焙烧生成和，根据得失电子守恒配平即可得到化学方程式：； （3）实验室无容量瓶，需要选用容量瓶配制，定容时还需要胶头滴管； （4）调节的目的是使完全沉淀，而不沉淀，且不引入新杂质：、均可与反应升高，且不引入新杂质；会置换出，硫酸会降低无法沉淀，因此选。根据有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的沉淀表，需要满足沉淀完全（），且不沉淀，故应控制溶液的范围是3.2≤pH＜4.7(或3.2～4.7)。 （5）反应物为、、，，产物为和无污染气体，根据得失电子守恒和原子守恒配平即可，方程式为。已知易溶于水，不溶于乙醇，用无水乙醇洗涤可以减少产品溶解损失，因此选。 （6）在酸性条件下分解：，沉淀的物质的量，则，摩尔质量为，因此产品纯度为。 3．【制备纯净氯化钠的工艺流程】（25-26高一下·甘肃金昌·期中）实验室以某工业食盐粗品(主要成分为NaCl，还含有少量Na2SO4，NaHCO3杂质)为原料，制得纯净氯化钠流程如下： （1）“焙烧”生成“气体1”的化学方程式为___________。 （2）滤渣1的成分为___________；“滤液2”中含有的阴离子为___________；“操作1”的名称为___________。 （3）有关上述流程的分析不合理的是___________。 A．“气体1”和“气体2”均为CO2 B．“沉淀1”中加入的BaCl2溶液可用Ba( NO3)2 溶液代替 C．“沉淀2”中加入“过量Na2CO3溶液”的目的是除去过量的Ba2+ D．“煮沸”的目的是为了除去过量的HCl （4）“沉淀1”中，判断BaCl2溶液已过量的方法是___________。 （5）下列对氯化钠的描述，正确的是___________。 A．电子式表示氯化钠的形成过程： B．固态NaCl不能导电 C．氯化钠溶液可以导电，氯化钠溶液为电解质 D．2 mol氯化钠晶体中共含有4NA个离子 【答案】（1） （2）、 Cl⁻、 蒸发结晶 （3）B （4）静置后取少量上层清液于试管中，继续滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则BaCl2已过量(或取少量滤液，滴加稀H2SO4，若有白色沉淀则Ba2+过量) （5）BD 【分析】工业食盐粗品焙烧，碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；用水溶解，先加入过量氯化钡溶液除去硫酸根和碳酸根，即滤渣1是硫酸钡和碳酸钡。滤液中加入过量的碳酸钠溶液除去过量的钡离子，过滤后滤液2中加入稀盐酸酸化，然后煮沸，蒸发结晶得到氯化钠固体，据此解答。 【解析】（1）焙烧使碳酸氢钠分解，产生CO2气体，。 （2）溶解后溶液中含、，加入过量后生成、沉淀，因此滤渣1成分为；加入过量除去过量后，滤液2中含和过量，因此阴离子为；从氯化钠溶液得到氯化钠固体，操作是蒸发结晶。 （3）A．气体1是分解生成的，气体2是盐酸和过量碳酸钠反应生成的，合理； B．若将换为，会引入无法除去的新杂质，不合理； C．加入过量的目的是除去过量的，合理； D．易挥发，煮沸可以除去过量的，合理； 答案选B。 （4）静置后，取上层清液少许于试管中，继续滴加少量溶液，若无白色沉淀生成，说明已过量（或取少量滤液，滴加稀H2SO4，若有白色沉淀则Ba2+过量，合理即可）。 （5）A．氯化钠是离子化合物，形成过程中存在电子的得失，形成过程为：，错误；B．固态中没有自由移动的离子，不能导电，正确；C．电解质是化合物，氯化钠溶液是混合物，不属于电解质，错误；D．晶体含和，共离子，因此含离子数为，正确；故选BD。 4．【废气脱硫并回收金属资源的工艺流程】（25-26高一上·广东广州·期末）一种由富锰废料（含、、和少量）进行废气脱硫，并回收金属资源的工艺流程如图所示： 已知：不溶于稀硫酸。有关金属离子沉淀的相关pH见下表。 金属离子 开始沉淀时pH 7.5 2.2 3.6 8.8 完全沉淀时 9.5 3.2 4.7 10.8 回答下列问题： （1）“化浆”中，发生反应的化学方程式为________。为了提高“化浆”速率，可采取的措施是________（写出一种即可）。 （2）“脱硫”中，转化为________（填离子符号）。 （3）“氧化”中，加入时发生反应的离子方程式为________。 （4）“调pH”中，加入NaOH溶液调节pH范围为________。 （5）“沉铝”过程中Al元素转化为________。 （6）“转化”中，理论上消耗的还原剂与氧化剂的物质的量之比为________，母液的主要溶质为________（填化学式）。 【答案】（1） 增加酸的浓度或适当加热或搅拌等 （2） （3） （4）4.7～8.8 （5） （6） 【分析】起始原料为富锰废料，含、、、少量，核心目标为废气脱硫，同时回收、、。化浆环节加稀硫酸，、、溶解生成对应硫酸盐，不溶于稀硫酸。脱硫环节通入含的废气，被氧化为，同时被还原为，被还原为。氧化环节加入将氧化为。调pH环节加溶液，使、完全沉淀，保留在滤液中。滤渣加碱溶，溶解生成偏铝酸盐，不溶，后续处理得到。偏铝酸盐溶液通入过量沉铝，生成，后续处理得到。滤液加将转化为，母液含、。 【解析】（1）碳酸锰与稀硫酸发生复分解反应，生成硫酸锰、二氧化碳和水，反应方程式为。提高化浆速率可通过增大反应物接触面积、升高温度、增大反应物浓度、搅拌等方式实现，对应措施可选择将富锰废料粉碎、适当升高温度、适当增大稀硫酸浓度、搅拌等。 （2）脱硫过程中，二氧化硫具有还原性，在酸性条件下被体系中的氧化性物质氧化，S元素化合价从+4价升高为+6价，转化为硫酸根离子，离子符号为。 （3）氧化环节加入二氧化锰，目的是将溶液中的氧化为，便于后续调pH沉淀除去，二氧化锰自身被还原为，酸性条件下配平得到离子方程式为。 （4）调pH的目的是使、完全沉淀，同时保证不开始沉淀，结合表格中金属离子沉淀的pH数据，完全沉淀的pH为4.7，开始沉淀的pH为8.8，故调节pH的范围为4.7~8.8。 （5）碱溶后得到的溶液含偏铝酸钠，沉铝过程中通入过量二氧化碳，偏铝酸钠与二氧化碳、水反应生成氢氧化铝沉淀，故Al元素转化为。 （6）转化环节中，为还原剂，Mn元素化合价从+2价升高为+4价，每个失去2个电子；为氧化剂，Mn元素化合价从+7价降低为+4价，每个得到3个电子，根据电子得失守恒，还原剂与氧化剂的物质的量之比为3:2。反应生成二氧化锰和硫酸钾，故母液的主要溶质为、。 5．【海水提溴的工艺流程】（25-26高一上·江苏盐城·期末）溴及其化合物广泛用于医药、塑料阻燃剂等产品。溴元素主要以Br-形式存在于海水中，海水提溴的主要工业生产流程如下图所示。 已知：①海水呈弱碱性；②溴单质的沸点为58.5℃，Br2微溶于水，Br2有毒性和强腐蚀性。 （1）在吹出塔中，通入热空气吹出Br2，利用了溴的___________。 A．腐蚀性 B．氧化性 C．还原性 D．挥发性 （2）探究“氧化”适宜的条件。下图为氯元素与海水中溴元素物质的量之比[]和不同pH条件下海水中被氧化的Br-的百分含量的变化图像。根据下图判断“氧化”适宜的条件为___________。 （3）“蒸馏塔”中温度应控制在___________。 A．    B．    C．100℃以上 （4）循环后“吹出塔”中Br2吹出率与“吸收塔”中SO2流量的关系如图所示。由下图可知，SO2流量增大至40kg/h后，Br2吹出率反而下降，原因是___________。 热空气吹出法存在着一些弊端，亟需更优的技术替代。聚四氟乙烯气态膜法就是其中一种，基本原理如图所示。 （5）经处理后的含Br2海水透过膜孔与NaOH吸收液发生反应，离子反应方程式是___________。得到富集液后再加酸、精馏可得Br2。 （6）聚四氟乙烯气态膜法与热空气吹出法相比，优点是___________。(任写一条即可) （7）经该方法处理1m3的海水，最终得到38.4gBr2，若溴的总提取率为60%，则原海水中Br-的浓度为___________mol·L-1。 【答案】（1）D （2） （3）B （4）过量的随“吸收后的空气”进入“吹出塔”，与反应，使的吹出率下降 （5） （6）工艺简单、吸收效率高；不使用SO2等污染性较强的物质，比较环保，对环境危害较小等 （7）0.0008或8×10-4 【分析】由题给流程可知，向酸化的浓缩海水中通入氯气，将溶液中的溴离子氧化为溴，用热空气将溴吹出，吹出的溴与二氧化硫和水反应生成氢溴酸和硫酸，向酸溶液中通入氯气，将氢溴酸氧化为溴，蒸馏得到可以循环使用的盐酸、硫酸混合溶液和液溴。 【解析】（1）在吹出塔中，通入热空气的目的是利用溴单质的挥发性，将其从溶液中吹出。 （2）从图中可以看出，pH=1或pH=3的海水中，氯元素与海水中溴元素物质的量之比时，海水中被氧化的的百分含量大，为减少酸的加入量，可选择pH=3，则“氧化”适宜的条件为：pH=3、。 （3）由常压下，溴单质沸点为58.5℃可知，蒸馏塔中温度应控制在58.5℃以上，但不能高于水的沸点，故选B。 （4）若二氧化硫的量过大，过量的随“吸收后的空气”进入“吹出塔”，与反应，使的吹出率下降。 （5）经处理后的含Br2海水透过膜孔与NaOH吸收液发生反应生成溴化钠和溴酸钠，离子方程式为 （6）聚四氟乙烯气态膜法与吹出法相比，优点是工艺流程简单、吸收效率高；不使用等污染性较强的物质，比较环保，对环境危害较小等。 （7）最终得到38.4g，其物质的量为，则其中含溴原子的物质的量为，则原海水中的物质的量为，海水的体积为，则原海水中的浓度为。 解题要点 1.先梳理原料→预处理→除杂→转化→分离提纯→产品主线，圈出核心反应。 2.预处理常为粉碎、酸浸、碱浸，目的增大接触面积、加速溶解。 3.结合硫氮碳硅化合物性质分析除杂原理，依据氧化还原判断投料顺序。 4.关注循环物质、尾气处理与绿色化学，答题紧扣原料利用率、防污染，留意过滤、蒸发等分离操作，规避产物与反应条件书写错误。 题型03 有机综合题 1．【烃和烃的衍生物的转化】（25-26高一下·福建泉州·期中）已知我们所学的烃和烃的衍生物具有下列转化关系，请回答有关问题。 （1）中官能团的名称为__________。 （2）上述转化中，属于取代反应的是__________（填序号）。 （3）可以用于鉴别和的试剂是__________（填字母）。 A．溴的四氯化碳溶液    B．氢氧化钠溶液    C．酸性高锰酸钾溶液 （4）写出上述流程中②、③的化学方程式： ②__________。 ③__________。 （5）的结构式如图所示，在反应④中断裂的化学键是__________（填序号）。 （6）含有4个碳原子，且与互为同系物的物质的结构简式可能是__________，__________。 【答案】（1）羟基 （2）③ （3）AC （4） （5）①③ （6） 【解析】（1）的官能团为羟基。 （2）反应①为加成反应，反应②为加成反应，反应③为酯化反应，属于取代反应，反应④为氧化反应，故属于取代反应的是③。 （3）A．乙烯可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应使溶液褪色，乙烷不与该溶液反应，可鉴别，A正确；B．乙烯和乙烷均不与氢氧化钠溶液反应，无法鉴别，B错误；C．乙烯可被酸性高锰酸钾溶液氧化使溶液褪色，乙烷不与该溶液反应，可鉴别，C正确；故答案为AC。 （4）反应②为乙烯与水的加成反应，生成乙醇，化学方程式为。 反应③为乙酸与乙醇的酯化反应，生成乙酸乙酯和水，该反应为可逆反应，化学方程式为。 （5）反应④为乙醇催化氧化生成乙醛，断裂羟基中的键即键①，以及与羟基直接相连碳原子上的键即键③，故断裂的化学键为①③。 （6）与互为同系物的物质为烷烃，含4个碳原子的烷烃为丁烷，存在正丁烷和异丁烷两种同分异构体，结构简式分别为、。 2．【烃和烃的衍生物的转化】（25-26高一下·黑龙江鸡西·期中）乙烯的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平。D、E是生活中两种常见的有机物，E的分子式是C2H4O2，能使紫色石蕊试液变红。现以乙烯为主要原料合成G和高分子化合物F，其合成路线如图所示，回答下列问题： （1）B中含有的官能团名称是___________。 （2）F是一种高分子物质，可用于制作食品塑料袋等，F的结构简式是___________。 （3）反应①的化学方程式是___________。 （4）反应④的化学方程式是___________。 （5）G的名称是___________；实验室制备G时，用饱和碳酸钠溶液接收产物，其作用是___________(填字母)。 A．中和乙酸并溶解乙醇 B．乙酸乙酯在此溶液中的溶解度比在水中更小，有利于分层析出 C．加速酯的生成，提高其产率 （6）有机化合物甲(C5H10)与乙烯互为同系物，则甲有___________种结构(不考虑立体异构)。 【答案】（1）羟基 （2）    （3） （4） （5）乙酸乙酯 AB （6）5 【分析】分析合成路线：乙烯和液溴通过加成反应生成A，A在氢氧化钠水溶液中水解生成B；乙烯和水发生加成反应生成D（乙醇，结构简式为CH3CH2OH），D在铜催化下和被氧气氧化生成乙醛，乙醛在催化剂作用下被氧气进一步氧化生成E（乙酸，结构简式为CH3COOH），乙酸和乙醇发生酯化反应生成G（乙酸乙酯，结构简式为CH3COOCH2CH3）；根据小问（2）可知F是一种高分子物质，由乙烯发生加聚反应生成，应为聚乙烯（结构简式为 ），据此分析以下各问； 【解析】（1）B是乙二醇（ ），其分子中含有的官能团是羟基。 （2）根据分析，F的结构简式为 。 （3）反应①是乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷，化学方程式为 。 （4）反应④是乙醇在铜作催化剂并加热的条件下，被氧气氧化为乙醛。化学方程式为。 （5）根据分析可知G的名称为乙酸乙酯；在实验室制备乙酸乙酯时，饱和碳酸钠溶液的作用包括：A．中和挥发出来的乙酸，并溶解挥发出来的乙醇，A正确；B．降低乙酸乙酯在水溶液中的溶解度，使其更容易分层析出，B正确；C. 饱和碳酸钠不能加速酯的生成，酯化反应的催化剂是浓硫酸，C错误；故选AB。 （6）与乙烯互为同系物的 是戊烯（单烯烃）。不考虑立体异构（即不考虑顺反异构），其同分异构体有：碳链为直链（戊烷骨架）：双键在1号位：，双键在2号位：；碳链带一个甲基：双键在1号位，甲基在2号位：，双键在1号位，甲基在3号位：，双键在2号位，甲基在2号位：；碳链带三个甲基：中心碳原子已饱和，无法形成双键，排除。综上所述，共有5种结构。 3．【烃的衍生物的合成】（25-26高一下·江苏南京·期中）化合物G的路线如图所示。A的产量可衡量国家石油工业的发展水平。 已知：(为卤素原子) （1）G中含氧官能团为_______(填名称)。 （2）C的分子式为，C的结构简式为_______。 （3）C→D的化学反应方程式为_______。 （4）E→F的反应类型为_______。 （5）H是B的同分异构体，H的结构简式为_______。 （6）D→E采用作氧化剂，过程中会产生副产物，请写出由D生成该副产物的化学方程式_______。 【答案】（1）羟基、羧基 （2）HOCH2CH2OH （3） （4）加成反应 （5） （6） 【分析】A的产量可衡量国家石油工业发展水平，故A为乙烯，A与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷，1,2-二溴乙烷在氢氧化钠水溶液中水解生成乙二醇，乙二醇经催化氧化生成乙二醛，乙二醛部分氧化生成乙醛酸，乙醛酸与苯酚发生加成反应生成F，F经后续反应得到目标产物G。 【解析】（1）G的结构中含氧官能团为与苯环直接相连的羟基以及羧基，名称为羟基、羧基。 （2）C为乙二醇，分子式为，结构简式为。 （3）C到D为乙二醇被氧化生成乙二醛和水的反应，配平后反应方程式为。 （4）E中的醛基与苯酚发生加成反应生成F，反应类型为加成反应。 （5）B为1,2-二溴乙烷，其同分异构体为两个溴原子连接在同一碳原子上的结构，即。 （6）D为乙二醛，被氧气完全氧化生成乙二酸，配平后反应方程式为。 4．【聚甲基丙烯酸甲酯的合成】（25-26高一上·河北保定·期末）聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，)通常称作有机玻璃，具有高透明度，低价格，易于机械加工等优点。乙烯法是目前唯一实现其工业化的方法，该工艺生产流程如图所示。回答下列问题： （1）中官能团名称为___________。 （2）MMA的结构简式为___________。 （3）反应③的化学反应方程式为___________。 （4）反应④的反应类型为___________。接收MMA用___________，目的：___________。 （5）写出有机物A能使紫色石蕊试液变红的同分异构体的结构简式：___________(任写一种)。 （6）下列关于PMMA说法正确的是___________(填字母)。 A．PMMA可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．PMMA可以发生氧化反应和加成反应 C．PMMA在碱性条件下能发生水解 D．PMMA中含有两种官能团 【答案】（1）碳碳双键、醛基 （2） （3）2+O22    （4）取代反应或酯化反应 饱和碳酸钠 溶解甲醇，吸收，降低MMA在水中溶解度 （5）或 （6）C 【分析】反应①为甲醇与氧气在铜作催化剂的条件下发生催化氧化生成甲醛；反应②为甲醛和丙醛发生反应生成；反应③为中的醛基氧化为A，则A的结构简式为；反应④为与甲醇在浓硫酸作催化剂的条件下发生酯化反应生成MMA，则MMA的结构简式为；反应⑤为MMA发生加聚反应得到PMMA，则PMMA为，由此解题。 【解析】（1）由结构简式可知，其官能团为碳碳双键、醛基。 （2）由分析，MMA的结构简式为。 （3）反应③在催化剂作用下与氧气共热发生催化氧化反应生成，化学反应方程式为2+O22。 （4）反应④为浓硫酸作用下与甲醇发生酯化反应生成MMA和水，其反应类型为酯化反应；接收MMA时可通入饱和碳酸钠溶液中；其目的是为了溶解挥发出来的甲醇，吸收，以及降低MMA在水中的溶解度。 （5）有机物A的结构简式为，有机物A能使紫色石蕊试液变红的同分异构体，则含有羧基，结构简式可能为或或。 （6）则PMMA为；A．由结构简式可知，分子中不含有碳碳双键，不能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原使溶液褪色，A错误；B．由结构简式可知，分子中不含有能发生加成反应的基团，不能发生加成反应，B错误；C．由结构简式可知，分子中含有酯基，在碱性条件下能发生水解，C正确；D．由结构简式可知，分子中含有的官能团为酯基，只有1种，D错误；故答案选C。 5．【烃及烃的衍生物的转化】（24-25高一下·福建福州·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。 【解析】（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。 解题要点 1.以官能团为突破口，结合反应条件、分子式变化推导有机物结构。 2.依据碳碳双键、羟基、羧基等判断加成、取代、酯化等反应类型。 3.利用分子式不饱和度快速预判不饱和结构，限定条件下书写同分异构体。 4.答题规范书写结构简式与化学方程式，留意酯化脱水、官能团保护，结合实验现象辨析有机物检验方法。 题型04 实验综合题 1．【实验探究与反应的可能产物】（25-26高一下·重庆·期中）某化学兴趣小组查阅文献得知：与反应可生成，但该反应可能因温度、比例等条件不同而生成和、为验证与反应产物中可能含有，设计了如下实验(夹持仪器已略去)，通入过量与充分反应(反应前后均通入过量的)。 已知：①具有氧化性和还原性。②难溶于水。 回答下列问题： （1）仪器a的名称是_______；装置A中发生反应的离子方程式为_______。 （2）装置B中盛放的试剂是_______；装置D的作用是_______。 （3）装置C中硬质玻璃管内可能发生反应的化学方程式为_______(写一个即可)。若反应生成，则反应中表现_______(填“氧化”或“还原”)性。 （4）从安全角度考虑，该装置存在明显缺陷，请提出改进措施：_______。 （5）实验结束后，取装置C中少量固体产物于试管中，加水溶解，取少许溶液于试管中，滴入几滴X溶液，通过观察现象，即可证明产物中含有。X溶液可以是下列中的_______。 a.溶液　　b.酸性溶液　　c.溶液　　d.酸性淀粉溶液 （6）为测定产物中的含量，进行如下实验：称取产物溶于水，配成溶液，取至锥形瓶中，加入酸性标准溶液滴定至终点，消耗溶液，该产物中的质量分数为_______(保留小数点后两位)。 【答案】（1）圆底烧瓶 （2）浓硫酸 吸收未反应的，防止污染空气 （3）或 氧化性 （4）在装置C和D之间增加防倒吸装置（如安全瓶） （5）bcd （6）9.64% 【分析】装置A用铜和浓硝酸制备；装置B干燥，防止水蒸气进入装置C与反应；装置C中与反应生成目标产物，也可能伴随着生成、；装置D吸收未反应的，防止污染空气 【解析】（1）仪器a的名称为圆底烧瓶；由分析可知，装置A是用铜和浓硝酸制备，离子方程式为； （2）进入装置C前需要干燥，所以装置B中盛放浓硫酸（干燥，防止水蒸气与反应干扰实验）；装置D中是溶液，作用是吸收未反应的，防止污染空气； （3）根据题干，可能发生的反应为：或；若生成，中氮元素从+4价变为+3价，得到电子，表现氧化性； （4）与溶液反应，可能发生倒吸，因此需要在装置C和D之间增加防倒吸装置（如安全瓶）； （5）要证明产物含有，需利用的氧化性/还原性； a．溶液与不反应，无现象，无法检验，a错误； b．酸性溶液具有强氧化性，可与发生氧化还原反应：，溶液由橙色变为绿色，现象明显，可以检验，b正确； c． 由已知难溶于水，可溶，加入产生沉淀即可证明含，c正确； d．具有氧化性，能将氧化为：，淀粉与变蓝，现象明显，可以检验，d正确； 故答案选bcd； （6）酸性和的反应离子方程式：，25.00 mL溶液中消耗的的物质的量为：，根据比例，得25.00 mL溶液中的物质的量为：，100 mL溶液中的总物质的量为：，则的总质量为，所以产物中的质量分数为。 2．【实验制取氨气并探究其性质】（24-25高一下·福建福州·期中）某化学兴趣小组用下图装置(部分夹持装置已略去)制取氨气并探究其性质。 （1）实验室用装置A制备氨气选用的两种药品为___________、___________(填化学式)。 （2）装置B中的干燥剂可以选用___________(填“碱石灰”或“无水”)。 （3）气体通过C、D装置时，试纸颜色会发生变化的是___________(填字母)。 （4）用下图装置探究氨气与氧化铜的反应，验证氨气的性质及部分反应产物。 实验中观察到a中黑色粉末变红，b中无水硫酸铜变蓝，并收集到一种单质气体。则a中发生反应的化学方程式为___________；若向a中通入标准状况下3.36 L的氨气，理论上会得到铜的质量为___________。 （5）已知加热条件下，氨气可以与铝发生置换反应生成；加热时可溶于浓碱溶液并产生氨气，发生反应：。称取样品23.2 g(假设杂质只含)，将其放入足量浓碱溶液中加热，若所产生的气体全部逸出并收集，测得其体积为14.56 L(标准状况)，则样品的质量分数为___________%(精确到0.1%)。 【答案】（1） （2）碱石灰 （3）D （4） 14.4 g （5）88.4 【解析】（1）实验室加热固体制取氨气，常用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热发生复分解反应制备，因此两种药品为对应化学式的上述物质； （2）氨气为碱性气体，可与反应生成络合物，因此不能用无水氯化钙干燥，需选用不与氨气反应的碱性干燥剂碱石灰； （3）干燥的氨气无法电离出氢氧根，不具有碱性，不能使干燥的红色石蕊试纸变色；氨气进入D装置后与水反应生成，电离出氢氧根使溶液呈碱性，可使红色石蕊试纸变蓝，因此变色的是D； （4） 根据实验现象可知反应生成铜、水和单质氮气，依据氧化还原反应化合价升降守恒配平得到反应方程式；标准状况下3.36 L氨气的物质的量为，根据方程式计量关系，2 mol氨气反应生成3 mol铜，因此生成铜的物质的量为，质量为； （5）标准状况下14.56 L气体总物质的量为；设样品中为x mol，杂质铝为y mol，根据质量关系可得；与浓碱反应生成x mol氨气，铝与浓碱反应生成 mol氢气，因此气体总物质的量满足；联立两式解得x=0.5，因此的质量分数为。 3．【实验探究镁与不同溶液反应的情况】（25-26高一下·广东珠海·期中）某学习小组探究镁与不同溶液反应的情况。 （1）甲同学在常温水浴条件下，进行如下实验： 实验Ⅰ：取打磨光亮的镁条，放入溶液中； 实验Ⅱ：取打磨光亮的镁条，放入溶液(pH=2.9)中； 实验Ⅲ：取打磨光亮的镁条，放入溶液中。 已知：①pH=2.9即，②常温下，pH＞7溶液呈碱性，pH=7中性，pH＜7酸性)记录生成气体体积和溶液pH的变化，实验结果如图所示。 ①用浓HCl溶液配制上述0.10mol/LHCl溶液时，下列仪器中不需要使用的是___________(填序号)。 ②实验Ⅰ中，起始阶段主要反应的离子方程式为___________。若实验条件下，实际上最终获得的气体体积超过该理论值，这说明Mg还与___________(填微粒化学式)发生了反应。 乙同学分析甲同学的实验数据发现，当反应时间足够长时，溶液呈碱性。因此乙同学进行以下探究。 【提出猜想】Mg的表面会产生Mg(OH)2，若减少Mg(OH)2的包裹，可增大产生气体的速率。 【验证猜想】在常温水浴条件下，进行以下实验： 序号 实验操作 实验现象 实验Ⅳ 取0.10 g打磨光亮的镁条，放入10 mL蒸馏水中 镁条表面变暗，60 min后收集到气体体积为V1 mL 实验Ⅴ 取0.10 g打磨光亮的镁条，放入溶液(pH=4.6)中 镁条表面保持光亮，60 min后收集到气体体积为V2 mL 实验结果为V1＜V2，乙同学认为，是与Mg(OH)2发生反应，从而减少了Mg(OH)2的包裹。 （2）针对NH4Cl溶液减少了Mg(OH)2的包裹，丙同学提出如下假设： 假设1：含的水溶液显酸性，H+使Mg(OH)2溶解。 假设2：与Mg(OH)2直接反应，改变了Mg(OH)2的位置和形态，减少了Mg(OH)2的包裹。 【验证假设】在常温水浴条件下，进行以下实验： 序号 实验操作 实验现象 实验Ⅵ 取0.10 g打磨光亮的镁条，放入10mLc1mol/LNH4Cl溶液与c2mol/L氨水的混合溶液(pH=x)中 镁条表面保持光亮，约20 min后变白，60 min后收集到气体体积为V3 mL 实验Ⅵ中，c1=___________，x=___________。 【数据分析】实验结果为V2=V3，丙同学认为，假设2成立。 （3）丁同学查阅资料得知：Cl-具有与金属离子配位的能力，从而破坏一些金属表面的氧化膜。故丁同学进一步提出假设： 假设3：Cl-与Mg2+的配位作用可以减少Mg(OH)2对Mg的包裹。 【验证假设】在常温水浴条件下，进行以下实验： 序号 实验操作 实验现象 实验Ⅶ 取0.10 g打磨光亮的镁条，放入10 mL溶液X中 镁条表面保持光亮，约30 min后变白，60 min后收集到气体体积为V4 mL 实验Ⅶ中，溶液X为___________。 【数据分析】 （4）实验结果为___________(填V1、V3和V4之间的关系)，说明丙同学的假设2与丁同学的假设3均成立。 【答案】（1）AC Mg+2H+ =Mg2++H2 ↑ H2O （2）1.0 4.6 （3）溶液(pH=4.6)（合理即可） （4）V1＜V4＜V3或V1＜V4且V4与V3存在差异 【分析】验证丙的假设时，要排除氢离子酸性溶解氢氧化镁的影响，需要控制变量：保持浓度和原实验V相同，pH相同，因此浓度还是1.0 mol/L，pH等于实验V中溶液的pH=4.6。验证丁的Cl-配位作用假设时，同样要控制变量：保持浓度为1.0 mol/L、pH=4.6，只是将Cl-替换为其他不影响的阴离子，因此溶液X为1.0 mol/L硝酸铵（或0.5mol⋅L−1硫酸铵）加氨水调pH=4.6得到的溶液。 【解析】（1）①用浓盐酸配制一定物质的量浓度的稀盐酸，属于浓溶液稀释配制，不需要称量固体，因此不需要托盘天平(A)；配制过程不需要锥形瓶(C)，因此不需要的仪器为AC。 ②起始阶段Mg和盐酸中H+反应生成氢气，离子方程式为；HCl完全反应后，气体体积超过理论值，说明过量的Mg还和水反应生成了额外的氢气，因此填。 （2）要验证是直接作用，而非氢离子的酸性作用，需要控制浓度与实验V相同，pH也和实验V的pH=4.6相同，排除氢离子浓度的干扰，因此，。 （3）丁同学假设Cl-有促进作用，需要控制浓度、pH与原实验相同，只把Cl-换为其他阴离子，因此X为：10 mL pH=4.6的溶液或1.0 mol/L硝酸铵（合理即可）。 （4）若丙（有作用）和丁（有作用）假设都成立：蒸馏水的最小，只有没有的大于，既有又有的最大，且V4与V3存在差异，因此关系为。 4．【实验探究氯及其化合物的用途】（25-26高一上·安徽合肥·期末）Ⅰ．含氯消毒剂为日常杀菌消毒提供了坚实的物质支撑。 （1）、、、常被用作消毒剂，上述物质消毒效率(以单位物质的量的物质得电子的数目多少表示，得电子越多效率越高)最高的是_______(填标号)。 a．    b．    c．    d．NaClO （2）工业上常用反应：来制备，则X的化学式为_______。 Ⅱ．是一种高效的氧化剂和优质漂白剂，在水中溶解度较大。某探究小组制备所需装置如图所示(夹持装置略)： 已知： a．； b．气体有强烈刺激性气味，极易溶于水，但不与水反应，可与碱溶液反应；纯易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。 （3）完成该实验需要的溶液，配制该溶液需要的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管和量筒外，还需要_______。(填仪器名称) （4）装置接口的连接顺序为_______(按气流方向，用小写字母表示，每个装置仅使用一次)。 （5）装置④中发生反应的化学方程式为_______。 （6）②中NaOH溶液的作用是_______；打开K通入足量空气的目的是_______。 【答案】（1）c （2） （3）玻璃棒、500 mL容量瓶 （4）f→a→b→e→d→c （5） （6）吸收，防止污染空气 稀释，防止分解爆炸 【解析】（1）消毒效率是以单位物质的量的物质得电子的数目多少表示，物质得电子越多效率越高。 a．得到电子被还原为，所以1 mol 得到2 mol电子； b．中O元素化合价为-1价，得到电子反应后变为-2价，1 mol 反应得到2 mol电子； c．中Cl为+4价，得到电子反应后变为-1价，的消毒效率是5 mol； d．NaClO中Cl为+1价，得到电子反应后变为-1价，NaClO的消毒效率是2 mol； 可见上述四种物质中消毒效率最高的是，故合理选项是c； （2）根据物质反应各种元素的原子个数不变，可知物质X是二氧化碳，其化学式为CO2； （3）完成该实验需要450 mL 4 mol/L的NaOH溶液，实验室没有450 mL的容量瓶，根据选择仪器的标准：大而近的原则，可知应该选择500 mL容量瓶，所以配制该溶液需要的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管和量筒外，还需要玻璃棒、500 mL的容量瓶； （4）制备时应该连接顺序是制取反应装置→收集装置→生成装置→尾气处理装置，所以接口连接顺序是f→a→b→e→d→c； （5）在装置④中，与在酸性条件下发生氧化还原反应，产生、、，根据电子守恒、原子守恒，可知发生反应的化学方程式为； （6）②中NaOH溶液的作用是吸收，防止污染空气；打开K通入足量空气的目的是稀释，防止分解爆炸。 5．【实验探究溶液与溶液的反应的情况】（25-26高一上·广东广州·期末）某小组同学对溶液与溶液的反应进行探究。 Ⅰ．溶液配制 （1）用固体配制的溶液，需用托盘天平称量固体________g。已知： （2）配制上述溶液需用到以下的玻璃仪器是________（填仪器名称）。 （3）配制过程中，下列操作可能导致溶液浓度偏低的是________（填字母）。 A．容量瓶洗涤后未干燥即用来配制溶液 B．称量时固体与砝码位置放反，且使用了游码 C．定容时，俯视刻度线 D．在转移过程中未用玻璃棒引流，少量溶液流到了容量瓶外面 Ⅱ．实验探究 【实验I】将溶液和溶液混合，立即产生橙黄色沉淀A，振荡后逐渐转化为白色沉淀，上层清液为浅绿色，过程中无气泡生成。 已知：i．CuCl为难溶于水的白色固体 ⅱ。 ⅲ。 （4）取少量洗净的白色沉淀，向其中加入稀硫酸，证实白色沉淀中一定含有的现象是________。 （5）将实验I反应的离子方程式补充完整：_______。 。 （6）对实验I中产生橙黄色沉淀的原因进行分析。 a．提出假设，补充假设2. 假设1：与发生复分解反应，沉淀为； 假设2：与发生氧化还原反应，沉淀为________（填化学式）； 假设3：以上两种假设均存在，沉淀为多种离子的共沉物。 b．设计实验 【实验Ⅱ】将2 mL试剂A和溶液混合，立即产生橙黄色沉淀B，振荡静置一段时间后沉淀颜色不改变。用去氧水（即脱氧水，是通过去除水中溶解氧制备的水）反复洗涤沉淀B，向少量B中加入稀硫酸，现象与（4）相同。为避免CuCl对实验的干扰，试剂A应选择________。 【实验Ⅲ】另取少量沉淀B，进行如下实验 c．依据实验Ⅱ和实验Ⅲ判断，假设________成立。 【答案】（1）5.0 （2）胶头滴管100 mL容量瓶 （3）BD （4）生成红色固体 （5） （6） 溶液 假设3 【解析】（1）实验室没有80mL规格的容量瓶，需配制100mL溶液，所需的物质的量与相等，即，对应质量，托盘天平精度为0.1g，故称量质量为5.0g。 （2）配制100mL一定物质的量浓度溶液所需玻璃仪器包括烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管，题图给出的仪器中，胶头滴管、100mL容量瓶为需要用到的玻璃仪器，分液漏斗、球形冷凝管无需使用。 （3）A．容量瓶洗涤后未干燥，溶质的物质的量与溶液最终体积均不受影响，浓度无偏差，A错误；B．称量时固体与砝码位置放反且使用游码，实际称量固体质量为砝码质量减游码质量，溶质质量偏小，浓度偏低，B正确；C．定容时俯视刻度线，溶液实际体积偏小，浓度偏高，C错误；D．转移过程中少量溶液流到容量瓶外，溶质损失，物质的量偏小，浓度偏低，D正确；故选BD。 （4）根据已知信息，在稀硫酸条件下发生歧化反应，若白色沉淀含，加入稀硫酸后会生成红色的Cu固体，对应现象为生成红色固体。 （5）反应中得1个电子转化为中+1价Cu，失2个电子转化为中+6价S，根据电子守恒，与的计量数为2，与的计量数为1，再结合电荷守恒、原子守恒配平、与的计量数，最终离子方程式为。 （6）① 假设2为氧化还原反应，被还原为+1价，对应橙黄色沉淀为。 ② 为避免对实验的干扰，需选择不含的可溶性铜盐，故试剂A选择溶液。 ③ 实验Ⅱ中沉淀B加入稀硫酸出现与（4）相同的现象，说明沉淀含；实验Ⅲ中沉淀B加入足量KI溶液生成白色沉淀，说明沉淀含，证明沉淀为与的共沉淀，故假设3成立。 解题要点 1.先明确实验目的，围绕原理梳理装置：发生→除杂→收集→尾气处理。 2.熟记气体制备SO2、NH3、乙烯等）试剂与条件，依据物质性质选择除杂试剂。 3.把控气密性检查、除杂先后顺序，结合特征现象检验离子与有机物。 4.答题注意尾气防治、防倒吸，区分定性现象描述与定量计算，规避试剂选错、操作顺序颠倒问题。 题型05 原理综合题 1．【化学原理综合——合成尿素、燃料电池】（25-26高一下·广西南宁·期中）回答下列问题。 Ⅰ、合成尿素：一种合成尿素反应的机理及能量(单位：)变化如图，TS表示过渡态。 （1）合成尿素总反应是______反应(填“吸热”或“放热”)(已知，)。 （2）若向某恒温恒容的密闭容器中加入等物质的量的和，发生（1）中反应，下列叙述能说明反应已经达到平衡状态的是______(填标号)。 a．    b．化学平衡常数不变 c．的体积分数不再变化    d．体系中气体的密度不变 （3）如图为使用不同催化剂①、②、③时，反应至相同时间，容器中尿素的物质的量随温度变化的曲线，A点______(填“是”或“不是”)平衡状态，以上曲线②下降的原因可能是______(答出一点即可)。 Ⅱ、肼—空气燃料电池是一种新型电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，工作原理如图所示。 （4）该燃料电池中正极通入的物质是______，该燃料电池工作时，溶液中向______电极移动(填“a”或“b”)，负极的电极反应式为______，电池工作时电路对外提供了1 mol电子，a电极生成气体的体积为______L(折算成标准状况下)。 【答案】（1）放热 （2）c （3）不是 随着温度升高，催化剂活性降低(或发生副反应) （4）空气 a 5.6 【解析】（1）第③步的反应物的相对能量为，从反应物到TS3需要吸收能量，从TS3到产物会释放能量，第③步反应物能量比生成物高，最终产物的相对能量为：，总反应生成物的总能量为0kJ/mol，则反应物的总能量高于生成物，该反应是放热反应。 （2）a．根据化学计量数关系，正反应速率中。当达到平衡时，正逆反应速率相等，即，平衡时应满足，a不选；b．化学平衡常数只与温度有关。题目中明确指出是“恒温”条件，因此无论反应是否达到平衡，值始终保持不变，不能作为判断平衡的标志，b不选；c．在反应过程中，气体总物质的量减小，的体积分数增大，当的体积分数不再随时间变化时，说明正逆反应速率相等，反应达到了平衡状态，c选；d．密度，根据质量守恒定律，反应体系的总质量是不变的；题目条件是“恒容”，即容器体积也不变。因此，无论反应进行到什么程度，气体的密度始终是一个定值，不能用来判断是否达到平衡，d不选；故选c。 （3）在温度 时，催化剂③对应的尿素产量明显高于A点（催化剂②）。这说明在相同温度和时间内，反应还可以继续进行生成更多的产物，或者说A点受限于催化剂②的效率，反应速率较慢，尚未达到该温度下的最大限度（平衡限度）。因此，A点不是平衡状态。该反应在催化剂②的作用下，当温度超过时，催化剂的活性降低（甚至可能失活），导致反应速率大幅下降，在相同时间内生成的尿素量减少。 （4）正极是发生还原反应的地方，通入的是氧化剂。在这个电池中，氧化剂是空气（或空气中的氧气）。燃料电池中，燃料（还原剂）在负极发生氧化反应，氧化剂在正极发生还原反应。根据图示，a电极通入燃料肼（），生成氮气（），因此a电极是负极，b电极是正极，在原电池中，阴离子（如）会向负极移动，阳离子（如）会向正极移动，以维持电荷平衡。负极（a电极）发生氧化反应，反应物是，产物是，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应式为：，转移了电子，生成的的物质的量为：，在标准状况下，生成的体积为：。 2．【化学原理综合——汽车尾气的处理】（25-26高一下·广东·期中）汽车是现代社会不可缺少的交通工具，利用催化技术可将汽车尾气中的CO和NO转化为CO2和N2，化学方程式为：。请回答下列问题： （1）已知每生成2 mol CO2和1 mol N2放出746.8 kJ热量，可能用到的化学键键能如下： N≡O(NO的结构) C≡O(CO的结构) C=O C-O N≡N N=N N-N 键能kJ/mol a b c d e f g 则746.8=___________。(用表格中的键能表示)。 （2）一定条件下，向一容积为5 L的恒容密闭容器中充入12 mol CO、10 mol NO，使之在催化剂作用下发生上述反应，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。 ①由图中数据分析，表示N2的物质的量随时间变化的曲线为___________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 ②0-2 min内，CO2(g)的平均反应速率为___________。 ③能判断该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。 A．NO的生成速率等于NO的消耗速率 B． C．混合气体的平均摩尔质量保持不变 D． （3）甲烷(CH4)-空气燃料电池是一种高效能、轻污染的车载电池，其工作原理如图： ①图中左侧电极为电源___________极，该电极的电极反应式为___________。 ②当电池消耗甲烷8 g时，理论上消耗的O2的体积为___________L(标准状况下)。 【答案】（1） （2）Ⅱ AC （3）负极 22.4 【解析】（1）已知每生成2 mol CO2和1 mol N2放出746.8 kJ热量，由可得，，则； （2）①由和曲线图可知，N2为生成物，随着反应的进行，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N2的物质的量随时间变化的为曲线Ⅱ； ②0-2 min内，CO2(g)的平均反应速率为； ③A．NO的生成速率等于NO的消耗速率，正反应速率=逆反应速率，可确定反应达到平衡，A正确；B．可确定正反应速率=逆反应速率，，不能说明反应达到平衡，B错误；C．该反应是气体分子总数不相等的反应，反应过程中气体总质量不变，若混合气体的平均摩尔质量保持不变，则气体总物质的量保持不变，说明反应达到平衡状态，C正确；D．该反应在恒容密闭容器中进行各组分保持不变即达到平衡，不能说明反应达到平衡，D错误；故选AC； （3）①由图知，氢离子从左侧移向右侧，故左侧为负极，通入的甲烷，发生氧化反应，电极反应式为：； ②8 g甲烷为0.5mol，由可知失去电子4mol，1mol氧气得到4mol电子，故消耗的氧气为1mol，标况下体积为22.4L。 3．【化学原理综合——研发和利用CO2】（25-26高一下·河南濮阳·期中）Ⅰ．2060年前实现碳中和，研发和利用CO2的技术成为新热点。 （1）300℃、催化剂条件下，以1 mol CO2和3 mol H2为原料，在恒容密闭容器中制备甲醇(CH3OH)过程的能量变化如图所示。 ①CH3OH的结构式为_______。 ②制备的反应为，该反应过程放出的能量为_______kJ(用“a、b、c”中的字母表示)。 ③判断上述反应已经达到化学平衡状态的标志是_______(填序号，下同)。 a．混合气体的密度保持不变 b．混合气体压强保持不变 c．每消耗的同时消耗 （2）在反应中，可使反应速率增大的措施是_______。 a．减小容器体积使压强增大    b．增加碳的量 c．恒容时通入        d．恒压下充入 Ⅱ．某课外兴趣小组利用反应，设计了下表系列实验探究影响化学反应速率的因素(表中每组实验所用溶液和稀硫酸浓度均相同)。 实验 编号 ( 溶液/) V(稀硫酸) / V(蒸馏水) / 温度 /℃ ⅰ 5 5 0 25 ⅱ 3 5 V 25 ⅲ 5 5 0 30 （3）①实验ⅱ中V=_______mL。 ②实验ⅰ、ⅲ探究的是_______对化学反应速率的影响。 ③上述实验中，化学反应速率最快的是实验_______(填“ⅰ”“ⅱ”或“ⅲ”)，理由是_______。 【答案】（1）    bc （2）ac （3）2 温度 iii 实验iii的反应温度最高，且反应物的浓度也较高 【解析】（1）① 甲醇 () 是一种饱和一元醇。其分子中包含一个甲基 () 和一个羟基 ()，结构式为 ； ②反应物 (和) 的总能量对应图中的水平线。生成物 (和) 的总能量对应图中的水平线。因为反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应。放出的能量即为两者之差，为()kJ； ③a．混合气体的密度。在恒容容器中，体积不变；反应物和生成物均为气体，根据质量守恒，混合气体的总质量也不变。因此，无论反应是否达到平衡，密度始终保持不变。不能作为平衡标志，a不选；b．该反应前后气体分子数不相等，在恒温恒容条件下，压强与气体总物质的量成正比。随着反应进行，气体总物质的量变化，压强也会变化。当压强不再改变时，说明气体总物质的量不再改变，反应达到平衡。可以作为平衡标志，b选；c． “消耗” 代表正反应速率，“消耗” 代表逆反应速率。根据化学计量数，和的系数比为。当正反应消耗的速率等于逆反应消耗的速率时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡。可以作为平衡标志，c选；故选bc。 （2）a．减小容器体积会导致气体反应物 () 和生成物 () 的浓度增大，反应速率增大，a选；b．碳是固体，增加固体的量不会改变其浓度，不影响反应速率，b不选；c．恒容时通入，增加了反应物的浓度，反应速率增大，c选；d．恒压条件下充入惰性气体，为了保持压强不变，容器体积必须增大。体积增大导致反应体系中各气体的浓度减小，反应速率减小，d不选；故选ac。 （3）①实验i和ii旨在探究反应物浓度对反应速率的影响。为了保证除了浓度外其他条件一致，需要保持反应体系的总体积不变。实验i的总体积为：，因此实验ii的总体积也应为10 mL。所以，，解得； ②对比实验i和iii的条件可以发现，除了温度不同之外，其他所有条件均完全相同。因此，这两组实验是为了探究温度对化学反应速率的影响； ③影响化学反应速率的主要因素是反应物浓度和温度。浓度越大，温度越高，反应速率越快。实验iii的反应温度最高，且反应物的浓度也较高，反应速率最快。 4．【化学原理综合——CO2的捕集与转化】（25-26高一下·江苏·期中）的捕集与转化是研究的重要课题。 Ⅰ．在某催化加氢制的反应体系中，发生的主要反应有： ①   ②   ③   （1）___________。 （2）某温度下，仅发生反应  。在体积为2 L的密闭容器中，充入和，测得和的物质的量随时间变化如图所示。 ①下列说法能表明该反应达到平衡状态的是___________ (填序号)。 A．容器内气体的压强保持不变       B．混合气体的平均相对分子质量不变 C．           D．混合气体的密度不变 ②前3 min，用表示的反应速率为___________。平衡时的转化率为___________。 （3）制甲醇的相关过程如下：Ⅰ．  Ⅱ．  Ⅲ……  Ⅳ．  Ⅴ．(*表示该物种吸附在催化剂表面)。写出过程Ⅲ的反应为：___________。 Ⅱ．一种的捕集和利用过程如下： （4）的捕集和再生：固体碱、悬浊液、CaO固体均可作为的捕集剂。 ①载人航天器内，常选用固体___________(选填“LiOH”或“KOH”)捕集。 ②用悬浊液捕集时温度不能过高，原因是温度高溶解度减小和___________(用化学方程式表示)。 ③CaO在较高温度下捕集，在更高温度下释放。与热分解制备的CaO相比，热分解制备的CaO具有更好的捕集性能，原因是___________。 注：热分解制备CaO的反应原理为 【答案】（1）-90.0 （2）AB 0.25 75% （3） （4）LiOH 使生成的CaO更加疏松多孔，与 CO₂的接触面积更大，捕集性能更强 【解析】（1）根据盖斯定律，反应③可由反应①和反应②相加得到： 其中，反应①，；反应②，； 反应③，；因此：。 （2）①由反应，可知，该反应气体分子数减少： A．由于反应前后气体分子数变化，在恒温恒容条件下，压强与气体总物质的量成正比，当压强不变时，说明气体总物质的量不变，反应达到平衡，故A正确；B．由于，总质量不变，但气体总物质的量随反应进行而变化，当平均相对分子质量不变时，说明总物质的量不变，反应达到平衡，故B正确；C．若，则体积之比不等于计量数之比，正逆反应速率不相等，反应未达到平衡，故C错误；D．密度，总质量和体积均不变，因此密度始终不变，此时无法判断反应是否达到平衡，故D错误；因此答案选AB。 ②根据图像可知，前3分钟内，初始，3分钟时，，容器体积，时间，因此； 平衡时，，，初始时，因此转化率。 （3）由已知反应式，可知要将总反应式分解为以下步骤：Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ(?)，Ⅳ以及Ⅴ，中间产物、、、需要抵消，根据原子守恒及催化反应的吸附态变化，反应Ⅲ为 进一步加氢生成和，因此反应Ⅲ为。 （4）①LiOH的相对分子质量（24）小于KOH（56），等质量时，LiOH可捕集更多CO，故应选用LiOH； ②当温度过高时，与、生成的会分解，释放，反应为： ； ③的热分解反应为：，与热分解相比，可产生更多气体，使制得的氧化钙更疏松多孔，比表面积远大于 CaCO₃分解得到的致密CaO，与CO₂的接触面积更大，捕集性能更强。 5．【化学原理综合——CO2的综合利用】（25-26高一下·山东青岛·期末）实现“碳中和”，综合利用具有重要的意义。一定条件下，与制备气态甲醇（）的反应方程式为。 （1）一定温度下，在恒容密闭容器中进行该反应，当进行到某一时刻，、、、的浓度分别为、、、，反应达到平衡时，下列数据不可能出现的是__________。 A．， B．， C．， D．， （2）在容积为2L的恒温密闭容器中，充入和，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 0 0.50 a 0.75 0.75 1 0.50 0.35 0.25 0.25 ①3~6min内，__________。 ②12min末时，混合气体中的物质的量分数为__________。已知：B的物质的量分数。 ③第3min时__________第9min时（填“”、“”或“”）。第12min时，_________。（填“”、“”或“”）。 （3）保持压强为5MPa，向密闭容器中投入一定量和发生上述反应，若投料比一定温度下发生上述反应，下列说法不能作为反应是否达到平衡的判断依据的是__________（填标号）。 a.容器内气体的密度不再变化 b.容器内气体的平均相对分子质量不再变化 c.的体积分数不再变化 d.断裂个H—H键的同时生成个水分子 e.容器中和的物质的量浓度相等 （4）甲醇燃料电池工作原理如图所示： 通入a气体的电极为原电池的________（填“正”或“负”）极，其电极反应式为________。 【答案】（1）AD （2） （3）cde （4）负 【解析】（1）一定温度下，在恒容密闭容器中进行该反应，当进行到某一时刻，、、、的浓度分别为、、、，极值转化得到数据： ，，，，选项A、D数据不在取值范围内，故答案选AD； （2）①由表格数据可知，3～6min内，，； ②12min末时，反应达到平衡状态： 混合气体中的物质的量分数为； ③上述计算可知，第3min时反应未达到平衡状态，反应正向进行，9min时反应达到平衡状态，浓度越小，反应速率越小，则第3min时＞第9min时；第12min时，，，故＜； （3）a．根据质量守恒，容器内气体的质量不变，该反应是在恒压的条件下进行，容器体积减小，则容器内气体的密度随着反应进行而增大，当容器内气体的密度不再变化，说明反应达到平衡状态，故容器内气体的密度不再变化可以作为反应达到平衡的判断依据；b．根据质量守恒，容器内气体的质量不变，该反应是气体物质的量减小的反应，容器内气体的平均相对分子质量随着反应进行而增大，当气体的平均相对分子质量不再变化，说明反应达到平衡状态，故容器内气体的平均相对分子质量不再变化可以作为反应达到平衡的判断依据；c．设起始物质的量为amol，则起始物质的量为amol，设，则，平衡，，的体积分数为，则的体积分数始终为50%，不能作为判断反应达到平衡状态的依据；d．断裂个H—H键的同时生成个水分子，都描述的是正反应方向，无法证明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态；e.可逆反应达到平衡状态时各物质浓度保持不变，容器中和的物质的量浓度相等不能作为判断反应达到平衡状态的依据；故答案选cde； （4）原电池中阳离子向正极移动，根据的移动方向，可判断通入b气体的电极为原电池的正极，通入a气体的电极为原电池的负极；因为是甲醇燃料电池，氧气得电子，是正极助燃气，甲醇则是负极燃气，碳元素化合价由-2变为+4，负极电极反应式为。 解题要点 1.围绕反应热、速率平衡、原电池三大核心考点。 （1）利用键能计算焓变； （2）结合温度、浓度、催化剂分析反应速率变化。 （3）平衡问题紧抓平衡状态的判断及平衡简单计算。 （4）原电池找准正负极与电子流向，书写电极反应。 2.解题先拆设问模块，结合图像数据定量分析，注意吸热放热、离子环境对电极方程式书写的影响。 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $