精品解析：吉林省通化市梅河口市第五中学2026-2027学年高三上学期10月期中考试 化学试题

高三化学期中测试 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Al-27 Si-28 P-31 S-32 Fe-56 Cu-64 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学与现代科技的发展密切相关。下列说法正确的是 A. 福建舰航母甲板使用的特种高强度航母钢，其硬度、熔点均高于纯铁 B. 天宫空间站使用了石墨烯存储器，石墨烯和石墨互为同位素 C. 宇树机器人的触觉传感器材料压电陶瓷属于新型无机非金属材料 D. 中国“人造太阳”创造“亿度千秒”世界纪录，其中发生的可控核聚变属于化学变化 2. 反应可用于工业处理含废水。下列化学用语或图示表达正确的是 A. 中子数为9的氧原子： B. 的结构式： C. 的结构示意图： D. 的电子式： 3. 下列物质的性质与用途不具有对应关系的是 A. 高纯硅的导电性介于导体与绝缘体之间，可用来生产光导纤维 B. 受热或与酸反应能生成，可用于制作面点的膨松剂 C. 粉末呈红棕色，可用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 D. 不溶于水和胃酸，且不容易被X射线透过，在医疗上用作“钡餐” 4. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A. B. C. D. Al粉 5. 一种直接从大气中“捕获”的原理如图所示。下列说法错误的是 A. 物质a是石灰乳 B. ①、②、③均为非氧化还原反应 C. 的捕获能降低大气中的浓度，有助于减弱温室效应 D. 上述过程中仅KOH溶液能够循环利用 6. 生活因化学更美好。下列对化学物质在生活中用途的知识解读不正确的是 选项 生活中的用途 知识解读 A 常温下，用铝质容器盛装浓硝酸 常温下，铝与浓硝酸不反应 B 金属钠用于制造高压钠灯 钠蒸气在高温下会发出特征性的黄光，射程远，透雾能力强 C 水玻璃可用作黏合剂和防火剂 Na2SiO3的水溶液黏结力强，耐高温 D 用生石灰改良酸性土壤 生石灰遇水生成熟石灰，可中和酸 A. A B. B C. C D. D 7. 下列有关实验操作正确的是 A．配制溶液定容后摇匀 B．验证与水的反应放热 C．测定溶液的pH D．制取氨气 A. A B. B C. C D. D 8. 草酸钠(Na2C2O4)常作为基准物质来标定高锰酸钾标准溶液的浓度，其反应原理为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 中含有的中子数为 B. 每生成2.24LCO2，上述反应转移的电子数为 C. 100g质量分数为98%的硫酸溶液中含有的氧原子数为 D. 溶液中的粒子数为 9. 下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应有关的是 选项 实验 现象 A 将NaOH溶液滴入CuSO4溶液中 产生蓝色沉淀 B 将SO2通入品红溶液中 溶液由红色变为无色 C 将淡黄绿色的氯水久置于空气中 淡黄绿色溶液逐渐变为无色 D 向 K2CrO4 溶液中加入稀硫酸 溶液由黄色变为橙色 A. A B. B C. C D. D 10. 下列化学反应与离子方程式不相符的是 A. 工业生产漂白粉的反应： B. 用Na2O2和水制备少量O2： C. 向NaHCO3溶液中加入少量的澄清石灰水，出现白色沉淀： D. 泡沫灭火器灭火原理： 11. 某实验小组进行的制备和性质探究，下列装置和药品能实现相应实验目的的是 A. 利用甲制备 B. 利用乙证明氯气具有漂白性 C. 利用丙中气球膨胀，证明可溶于溶液 D. 利用丁的溶液中产生白色沉淀，说明氯气与水反应生成 12. 下列除去物质中杂质的方案，可行的是 选项 物质（括号内为杂质） 除杂试剂 分离方法 A 溶液（） 过量溶液 过滤后将滤液用盐酸酸化 B （） 饱和食盐水 洗气、干燥 C 固体（固体） 澄清石灰水 过滤、烘干 D （） 稀盐酸 过滤、洗涤、干燥 A. A B. B C. C D. D 13. 一定条件下，E～J对应的物质能满足如图所示的转化关系，下列推理成立的是 A. 若E、F分别为、，则E、F发生置换反应 B. 若E、F分别为、，则G是碱性氧化物 C. 若E、F分别为浓氨水、CaO，则J是酸性氧化物 D. 若E、F分别为FeS、稀硝酸，则E与F反应时硝酸只表现出酸性 14. 是一种压电材料。以为原料，采用下列路线可制备粉状： 已知：①“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的；②“沉淀”步骤中生成。下列说法中错误的是 A. “焙烧”步骤中碳粉的主要作用是作还原剂，将还原成 B. “浸取”时主要反应的离子方程式为 C. “酸化”步骤中溶液可以选用盐酸，不能选用硫酸溶液 D. “热分解”时生成粉状，产生的 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 氮、硫及其化合物在工业生产、环境保护和化学实验中有重要地位。回答下列问题： （1）已知肼（）是一种二元弱碱，其在水中的电离方式与氨相似，写出肼在水中的第一步电离方程式：______________________________。 （2）铜能够在硫蒸气中燃烧，相关的实验装置可选用________（填字母），反应的化学方程式为___________________________________。 （3）可以用于杀灭真菌。实验室用稀硫酸与稀硝酸的混酸与铜反应制备，反应的离子方程式为________________________________________，收集该反应产生气体的方法是________________；为尽可能得到单纯的溶液，混酸中与的物质的量之比最好为________。 （4）某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”，能高选择性吸附。废气中的被吸附后，经处理能全部转化为。原理示意图如下。 已知：。 ①多孔材料能高选择性吸附的原因是____________________________。 ②转化为的化学方程式为__________________________。 16. 某工厂从废含镍有机催化剂中回收镍的工艺流程如图所示已知废催化剂中含Ni 70%及一定量的Al、Fe、SiO2和有机物，镍及其化合物的化学性质与铁的类似，但Ni2+的性质较稳定。回答下列问题： 已知：部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时的pH如下表所示。 沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ni(OH)2 pH 5.2 3.2 9.7 9.2 （1）写出Ni原子基态电子排布式________，用乙醇洗涤废催化剂的目的是___________，从废液中回收乙醇的方法是__________。 （2）为提高酸浸速率，可采取的措施有___________答一条即可。 （3）硫酸酸浸后所得滤液A中含有的金属离子是__________，向其中加入H2O2反应的离子方程式为___________。 （4）滤液C进行如下所示处理可以制得：滤液C溶液。 ①操作X是__________，过滤，洗涤，干燥。 ②NiSO4在强碱溶液中用NaClO氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料-NiOOH，该反应的离子方程式是___________。 17. 某小组同学欲探究NH3的催化氧化反应，按如图装置进行实验(夹持装置已略去)。 已知A、B装置可选药品：浓氨水、H2O2、蒸馏水、生石灰、MnO2 。 （1）仪器a的名称为____；仪器b的名称为_________。 （2）装置A烧瓶中固体的作用为_______(填字母，下同)。 A. 催化剂 B. 氧化剂 C. 还原剂 D. 反应物 （3）仪器b中盛放的试剂可以是_______。 A. 浓硫酸 B. 碱石灰 C. 五氧化二磷 D. 硫酸铜 （4）装置E中发生反应的化学方程式为______________________________。 （5）甲、乙两同学分别按上述装置进行实验，一段时间后： ①甲同学观察到装置F中只有白烟生成，白烟的成分是____________(写化学式)。 ②乙同学观察到装置F中有红棕色气体，装置G中溶液变成蓝色。用离子方程式解释装置G中溶液变成蓝色的原因：____________________________。 18. 有效去除大气中的和水体中的氮是环境保护的重要课题。回答下列问题： （1）纳米铁粉可用于处理水中污染物。 ①酸性条件下，纳米铁粉与废水中反应生成与，反应的离子方程式为_______。 ②研究发现，若pH偏低将会导致的去除率下降，原因是_______。 ③催化剂协同纳米铁粉能将水体中的转化为，其催化还原反应的过程如图所示。为有效降低水体中氮元素的含量，宜调整水体pH为4.2，当时，随pH减小，生成率逐渐降低，原因是_______。 （2）二氧化铈()可催化脱除汽车尾气中的CO和NO。反应机理如图所示，反应①中部分转变为，当1mol完全反应得到0.2mol时，生成的中，_______(写最简整数比)。 （3）利用含锰催化剂催化脱硝的一种反应机理如图所示。 ①该过程发生的总反应为_______。 ②若将替换为，Ⅳ→Ⅴ反应生成的水可能为_______(写化学式)。 ③将模拟烟气(、NO和)以一定流速通过装有催化剂的反应管，反应相同时间，测得NO的转化率随温度的变化如图所示。反应温度高于380℃时，NO转化率下降，除催化剂的活性降低原因外，还可能的原因是_______(用化学方程式表示)。 （4）利用微生物处理氨氮废水(N元素主要以形式存在)具有高效、节能等优点。一种利用微生物处理氨氮废水的方法如图所示(每步转化中均需特定反应条件和适宜菌群，转化为)。 酸性条件下，和发生反应的离子方程式为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三化学期中测试 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Al-27 Si-28 P-31 S-32 Fe-56 Cu-64 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学与现代科技的发展密切相关。下列说法正确的是 A. 福建舰航母甲板使用的特种高强度航母钢，其硬度、熔点均高于纯铁 B. 天宫空间站使用了石墨烯存储器，石墨烯和石墨互为同位素 C. 宇树机器人的触觉传感器材料压电陶瓷属于新型无机非金属材料 D. 中国“人造太阳”创造“亿度千秒”世界纪录，其中发生的可控核聚变属于化学变化 【答案】C 【解析】 【详解】A．特种高强度航母钢属于铁合金，合金硬度高于纯铁，但熔点低于纯铁，A错误； B．石墨烯和石墨都是碳元素的单质，二者互为同素异形体，B错误； C．压电陶瓷能实现机械能与电能的相互转化，属于新型无机非金属材料，C正确； D．化学变化的最小微粒是原子，化学反应前后元素种类不变；可控核聚变是原子核发生改变，核反应前后元素种类发生了改变，核反应不属于化学变化，D错误； 故选C。 2. 反应可用于工业处理含废水。下列化学用语或图示表达正确的是 A. 中子数为9的氧原子： B. 的结构式： C. 的结构示意图： D. 的电子式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．中子数为9的氧原子，其质量数为17，正确表示为，A错误； B．中心O原子价层电子对数为，有2对孤对电子，空间结构为V形，图中结构符合氧原子的成键特点，即形成2个共价键，B正确； C．的结构示意图为，C错误； D．是共价化合物，不存在离子键，电子式为，D错误； 故选B。 3. 下列物质的性质与用途不具有对应关系的是 A. 高纯硅的导电性介于导体与绝缘体之间，可用来生产光导纤维 B. 受热或与酸反应能生成，可用于制作面点的膨松剂 C. 粉末呈红棕色，可用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 D. 不溶于水和胃酸，且不容易被X射线透过，在医疗上用作“钡餐” 【答案】A 【解析】 【详解】A．高纯硅的导电性介于导体与绝缘体之间，可制成芯片和硅太阳能电池，而用来生产光导纤维的材料是二氧化硅，性质与用途不具有对应关系，A符合题意； B．受热或遇酸反应产生，能使面团膨胀，性质与用途具有对应关系，B不符合题意； C．粉末呈红棕色，可用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，性质与用途具有对应关系，C不符合题意； D．不溶于水和胃酸，且不容易被X射线透过，在医疗上用作“钡餐”，性质与用途具有对应关系，D不符合题意。 故答案选A 4. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A. B. C. D. Al粉 【答案】D 【解析】 【详解】A．钠与氧气在加热条件下反应生成过氧化钠（Na2O2），不能生成氧化钠，第一步转化不能实现，A错误； B．氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸见光分解生成盐酸和氧气，第二步得不到氯气，第二步转化不能实现，B错误； C．铁与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁（Fe3O4）和氢气，不能生成氧化铁，第一步转化不能实现，C错误； D．铝在氧气中点燃生成氧化铝，氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠（Na[Al(OH)4]），两步转化均能实现，D正确。 故答案为D。 5. 一种直接从大气中“捕获”的原理如图所示。下列说法错误的是 A. 物质a是石灰乳 B. ①、②、③均为非氧化还原反应 C. 的捕获能降低大气中的浓度，有助于减弱温室效应 D. 上述过程中仅KOH溶液能够循环利用 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应③为，则物质a是石灰乳，A正确； B．反应①为溶液和石灰乳反应生成沉淀和KOH溶液，反应②为分解生成CaO和，反应③为CaO和反应生成，反应前后各元素化合价均未发生变化，故①、②、③均为非氧化还原反应，B正确； C．从大气中捕获，能降低大气中的浓度，有助于减弱温室效应，C正确； D．由图可知，KOH溶液、石灰乳等皆参与循环，均能循环利用，D错误； 故选D。 6. 生活因化学更美好。下列对化学物质在生活中用途的知识解读不正确的是 选项 生活中的用途 知识解读 A 常温下，用铝质容器盛装浓硝酸 常温下，铝与浓硝酸不反应 B 金属钠用于制造高压钠灯 钠蒸气在高温下会发出特征性的黄光，射程远，透雾能力强 C 水玻璃可用作黏合剂和防火剂 Na2SiO3的水溶液黏结力强，耐高温 D 用生石灰改良酸性土壤 生石灰遇水生成熟石灰，可中和酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．常温下铝遇浓硝酸发生钝化，本质是铝与浓硝酸反应生成致密薄膜阻止反应进一步进行，并非不反应，A错误； B．钠的焰色为黄色，钠蒸气发出的黄光射程远、透雾能力强，因此金属钠可用于制造高压钠灯，B正确； C．水玻璃是的水溶液，黏结力强且耐高温，因此可用作黏合剂和防火剂，C正确； D．生石灰为，遇水反应生成熟石灰，为碱性物质可中和土壤中的酸，因此可用于改良酸性土壤，D正确。 7. 下列有关实验操作正确的是 A．配制溶液定容后摇匀 B．验证与水的反应放热 C．测定溶液的pH D．制取氨气 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．定容后应盖好容量瓶瓶塞，反复上下颠倒摇匀，不能仅按图示旋转振荡，A错误； B．与水反应放出热量并生成氧气，使脱脂棉燃烧，可验证该反应放热，B正确； C．溶液具有漂白性，会使pH试纸褪色，不能用pH试纸测定其pH，C错误； D．单独加热时生成和，二者在冷处重新化合为，不能用该装置制取并收集氨气，D错误； 故选B。 8. 草酸钠(Na2C2O4)常作为基准物质来标定高锰酸钾标准溶液的浓度，其反应原理为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 中含有的中子数为 B. 每生成2.24LCO2，上述反应转移的电子数为 C. 100g质量分数为98%的硫酸溶液中含有的氧原子数为 D. 溶液中的粒子数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．的摩尔质量为，的物质的量为，1个含10个中子，故中子数为，A正确； B．选项未说明处于标准状况，无法用计算其物质的量，转移电子数无法确定，B错误； C．溶液中除了含有氧原子，溶剂也含有氧原子，故氧原子总数大于，C错误； D．是弱酸根，在水溶液中会发生水解，故其粒子数小于，D错误。 9. 下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应有关的是 选项 实验 现象 A 将NaOH溶液滴入CuSO4溶液中 产生蓝色沉淀 B 将SO2通入品红溶液中 溶液由红色变为无色 C 将淡黄绿色的氯水久置于空气中 淡黄绿色溶液逐渐变为无色 D 向 K2CrO4 溶液中加入稀硫酸 溶液由黄色变为橙色 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．溶液滴入溶液发生复分解反应生成蓝色沉淀，反应中无元素化合价升降，与氧化还原反应无关，A不符合题意； B．通入品红溶液褪色是与有色物质化合生成不稳定无色物质，无元素化合价升降，与氧化还原反应无关，B不符合题意； C．氯水的淡黄绿色来自，氯水中存在反应，久置时发生分解反应，、元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，分解促进不断消耗，最终溶液变为无色，颜色变化与氧化还原反应有关，C符合题意； D．溶液中加稀硫酸发生反应，元素化合价始终为+6价，无化合价升降，与氧化还原反应无关，D不符合题意； 故选C。 10. 下列化学反应与离子方程式不相符的是 A. 工业生产漂白粉的反应： B. 用Na2O2和水制备少量O2： C. 向NaHCO3溶液中加入少量的澄清石灰水，出现白色沉淀： D. 泡沫灭火器灭火原理： 【答案】B 【解析】 【详解】A．工业生产漂白粉使用石灰乳，为悬浊液不可拆，该离子方程式原子、电荷均守恒，反应与离子方程式相符，A正确； B．与水反应的正确离子方程式为，选项所给方程式氧原子不守恒、电子转移不守恒，反应与离子方程式不相符，B错误； C．少量澄清石灰水与反应时，完全反应，与按物质的量之比1:1反应，生成的部分与生成沉淀，该离子方程式正确，C正确； D．泡沫灭火器中与发生完全双水解反应，该离子方程式原子、电荷均守恒，D正确； 故答案选B。 11. 某实验小组进行的制备和性质探究，下列装置和药品能实现相应实验目的的是 A. 利用甲制备 B. 利用乙证明氯气具有漂白性 C. 利用丙中气球膨胀，证明可溶于溶液 D. 利用丁的溶液中产生白色沉淀，说明氯气与水反应生成 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲中使用二氧化锰和浓盐酸制备氯气，该反应需要加热，反应的化学方程式为。图中没有加热装置，不能实现相应目的，应增加加热装置，A错误； B．乙中放置的是潮湿的有色布条，氯气与布条上的水发生反应：。生成的次氯酸具有漂白性，能使有色布条褪色，因此该实验不能证明氯气本身具有漂白性，B错误； C．丙中滴入溶液后，氯气被吸收并发生反应：。烧瓶内气体减少，压强降低，外界空气经与气球相连的导管进入气球，使气球膨胀，说明可溶于溶液，C正确； D．丁中用高锰酸钾和浓盐酸制得的氯气会混有浓盐酸挥发出的氯化氢，混合气体未经洗气便直接通入溶液。氯化氢溶于水产生的也能发生反应，生成白色沉淀，因此不能据此说明氯气与水反应生成了。应先用饱和食盐水除去氯化氢，再进行检验，D错误； 故选C。 12. 下列除去物质中杂质的方案，可行的是 选项 物质（括号内为杂质） 除杂试剂 分离方法 A 溶液（） 过量溶液 过滤后将滤液用盐酸酸化 B （） 饱和食盐水 洗气、干燥 C 固体（固体） 澄清石灰水 过滤、烘干 D （） 稀盐酸 过滤、洗涤、干燥 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．加入过量溶液，转化为沉淀，铝元素以可溶性铝酸盐形式留在滤液中；用盐酸酸化后虽能得到，但溶液中含有引入的杂质，A错误； B．极易溶于水，饱和食盐水会大量吸收目标气体，不能用于除去其中的，B错误； C．和均能与澄清石灰水反应生成沉淀，目标物质也被消耗，C错误； D．与稀盐酸反应：，不与稀盐酸反应且不溶于水，过滤、洗涤、干燥可得到纯净的，D正确； 故选D。 13. 一定条件下，E～J对应的物质能满足如图所示的转化关系，下列推理成立的是 A. 若E、F分别为、，则E、F发生置换反应 B. 若E、F分别为、，则G是碱性氧化物 C. 若E、F分别为浓氨水、CaO，则J是酸性氧化物 D. 若E、F分别为FeS、稀硝酸，则E与F反应时硝酸只表现出酸性 【答案】A 【解析】 【详解】A．氨气具有还原性，氯气具有氧化性，二者可发生反应。生成的氮气可继续发生反应、，符合图中的连续氧化关系。氨气与氯气的上述反应由一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，A正确； B．氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气，反应为。其中氨气能继续被氧气氧化，对应H，故G为。氢氧化镁属于碱，不是氧化物，B错误； C．生石灰与水发生反应并放出热量，促使分解产生氨气逸出，故H为。氨气经催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮再被氧气氧化，反应分别为、，因此J为。酸性氧化物与碱反应生成相应的盐和水，反应中元素化合价不变；而与碱反应时，氮元素的化合价发生变化，如发生：，故不属于酸性氧化物，C错误； D．FeS中的硫元素为-2价，具有还原性，稀硝酸具有强氧化性，二者会发生氧化还原反应。反应中硝酸转化为硝酸铁(表现酸性)和NO(表现氧化性)，并非只表现出酸性，D错误； 故选A。 14. 是一种压电材料。以为原料，采用下列路线可制备粉状： 已知：①“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的；②“沉淀”步骤中生成。下列说法中错误的是 A. “焙烧”步骤中碳粉的主要作用是作还原剂，将还原成 B. “浸取”时主要反应的离子方程式为 C. “酸化”步骤中溶液可以选用盐酸，不能选用硫酸溶液 D. “热分解”时生成粉状，产生的 【答案】D 【解析】 【分析】在碳粉作用下被还原，焙烧后固体中含有、、及过量；水浸取时与结合形成滤渣，进入滤液；加盐酸酸化后浓缩结晶得到氯化钡晶体，加水溶解，再加四氯化钛和草酸铵形成沉淀，经热分解得到，据此分析。 【详解】A．焙烧时，碳粉将中的硫由价还原为中的价，自身被氧化为，主要起还原剂的作用，A正确； B．水浸取时，和过量溶于水，与结合生成微溶的，主要反应的离子方程式为，B正确； C．盐酸可酸化溶液，且不引入新的阴离子；硫酸会与溶液中的反应生成难溶的，造成钡元素损失，不能用于该步骤，C正确； D．根据原子守恒，热分解的总反应为，故生成气体的物质的量之比为，D错误； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 氮、硫及其化合物在工业生产、环境保护和化学实验中有重要地位。回答下列问题： （1）已知肼（）是一种二元弱碱，其在水中的电离方式与氨相似，写出肼在水中的第一步电离方程式：______________________________。 （2）铜能够在硫蒸气中燃烧，相关的实验装置可选用________（填字母），反应的化学方程式为___________________________________。 （3）可以用于杀灭真菌。实验室用稀硫酸与稀硝酸的混酸与铜反应制备，反应的离子方程式为________________________________________，收集该反应产生气体的方法是________________；为尽可能得到单纯的溶液，混酸中与的物质的量之比最好为________。 （4）某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”，能高选择性吸附。废气中的被吸附后，经处理能全部转化为。原理示意图如下。 已知：。 ①多孔材料能高选择性吸附的原因是____________________________。 ②转化为的化学方程式为__________________________。 【答案】（1） （2） ①. D ②. （3） ①. ②. 排水法 ③. 3∶2 （4） ①. 多孔材料“固定”，体系中减小，促进平衡正向移动或其他合理答案 ②. 【解析】 【小问1详解】 肼是二元弱碱，在水中分步电离，第一步与水作用生成和。弱碱在水中只能部分电离，应使用可逆号，因此第一步电离方程式为； 【小问2详解】 A．硫粉放在敞口器具上加热，产生的硫蒸气容易逸散并与空气接触，难以使铜丝处于较集中的硫蒸气中。应将硫粉放在能保留硫蒸气的试管中加热，A错误； B．图中用酒精灯直接加热集气瓶底部，集气瓶不能直接加热，应改用试管，B错误； C．试管口向下倾斜，硫受热熔化后容易流向管口；硫蒸气的密度比空气大，也容易从较低的管口逸出，不利于硫蒸气与铜丝充分接触。该实验应使试管口向上倾斜，C错误； D．试管口向上倾斜，硫粉位于较低的管底，铜丝伸入试管内。加热管底的硫粉可产生硫蒸气，硫蒸气的密度比空气大，容易保留在试管中并与铜丝接触，D正确； 故选D； 硫的氧化性较弱，加热时与铜反应生成硫化亚铜。根据铜、硫原子守恒，反应的化学方程式为； 【小问3详解】 铜与稀硫酸不反应，但能被酸性溶液中的氧化。在题给稀混酸中，铜元素由0价升高到+2价，硝酸根中的氮元素由+5价降低到+2价，生成NO。根据得失电子守恒，参加反应的Cu与的物质的量之比为3∶2，再根据电荷守恒及氢、氧原子守恒配平，离子方程式为。 NO难溶于水，但容易与空气中的氧气反应，反应的化学方程式为，因此收集NO应采用排水法。 由上述离子方程式可知，3 mol Cu反应需要2 mol 和8 mol 。要使生成的3 mol 尽可能以的形式存在，需要3 mol 提供3 mol ，同时提供6 mol ；再用2 mol 提供所需的2 mol 和余下的2 mol 。相应的总反应为，故混酸中与的物质的量之比最好为3∶2； 【小问4详解】 ①气体中存在平衡。多孔材料的孔径大小和形状恰好能“固定”，使气相中减小，平衡正向移动，不断消耗并生成继续被吸附的，因而能高选择性吸附。 ②原理示意图表明，被吸附的与通入的及反应生成。氮元素的化合价由+4价升高到+5价，氧气中氧元素的化合价由0价降低到−2价，故2 mol 失去的电子恰好由1 mol 得到；再根据氮、氢、氧原子守恒配平，化学方程式为。 16. 某工厂从废含镍有机催化剂中回收镍的工艺流程如图所示已知废催化剂中含Ni 70%及一定量的Al、Fe、SiO2和有机物，镍及其化合物的化学性质与铁的类似，但Ni2+的性质较稳定。回答下列问题： 已知：部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时的pH如下表所示。 沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ni(OH)2 pH 5.2 3.2 9.7 9.2 （1）写出Ni原子基态电子排布式________，用乙醇洗涤废催化剂的目的是___________，从废液中回收乙醇的方法是__________。 （2）为提高酸浸速率，可采取的措施有___________答一条即可。 （3）硫酸酸浸后所得滤液A中含有的金属离子是__________，向其中加入H2O2反应的离子方程式为___________。 （4）滤液C进行如下所示处理可以制得：滤液C溶液。 ①操作X是__________，过滤，洗涤，干燥。 ②NiSO4在强碱溶液中用NaClO氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料-NiOOH，该反应的离子方程式是___________。 【答案】（1） ①. 1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 ②. 溶解并除去有机物杂质 ③. 蒸馏 （2）将废催化剂粉碎或适当地提高硫酸的浓度、浸泡时的温度 （3） ①. Al3+、Fe2+、Ni2+ ②. 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O （4） ①. 蒸发浓缩、冷却结晶 ②. 【解析】 【分析】由题给流程可知，用乙醇洗涤将废催化剂表面的有机物溶解、除去后，用稀硫酸酸浸废催化剂，废催化剂中的铝、铁、镍与稀硫酸反应生成可溶性的硫酸盐，二氧化硅不与稀硫酸反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣a和含有稀硫酸、可溶性硫酸盐的滤液A；向滤液A中加入过氧化氢溶液，保温条件下将亚铁离子氧化为铁离子得到滤液B；向滤液B中加入氢氧化镍调节溶液pH，使溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣b和含有硫酸镍的滤液C；向滤液C中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH为9.2，将镍离子转化为氢氧化镍沉淀，过滤得到氢氧化镍；氢氧化镍经灼烧、还原得到金属镍。 【小问1详解】 为28号元素,基态电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2；用乙醇可以溶解废催化剂表面的有机物，达到除去目的；可以利用乙醇与废液中有机物的沸点不同采用蒸馏的方法回收乙醇； 【小问2详解】 将废催化剂粉碎，增大反应物的接触面积，或适当地提高硫酸的浓度，或升高浸泡时的温度等措施均可以提高酸浸速率； 【小问3详解】 由分析可知，硫酸酸浸后所得滤液A中含有硫酸镍、硫酸铝、硫酸铁，则溶液中含有的金属阳离子为、、；向滤液A中加入过氧化氢溶液的目的是保温条件下将亚铁离子氧化为铁离子，便于调节溶液pH时，将铁离子转化为沉淀除去，反应的离子方程式为； 【小问4详解】 ①硫酸镍的溶解度随温度的升高变化较大，故酸化后的硫酸镍溶液经蒸发浓缩、冷却结晶得到七水硫酸镍晶体； ②由题意可知，生成碱式氧化镍的反应为碱性条件下，硫酸镍溶液与次氯酸钠溶液发生氧化还原反应生成碱式氧化镍沉淀、硫酸钠、氯化钠和水，反应的离子方程式为。 17. 某小组同学欲探究NH3的催化氧化反应，按如图装置进行实验(夹持装置已略去)。 已知A、B装置可选药品：浓氨水、H2O2、蒸馏水、生石灰、MnO2 。 （1）仪器a的名称为____；仪器b的名称为_________。 （2）装置A烧瓶中固体的作用为_______(填字母，下同)。 A. 催化剂 B. 氧化剂 C. 还原剂 D. 反应物 （3）仪器b中盛放的试剂可以是_______。 A. 浓硫酸 B. 碱石灰 C. 五氧化二磷 D. 硫酸铜 （4）装置E中发生反应的化学方程式为______________________________。 （5）甲、乙两同学分别按上述装置进行实验，一段时间后： ①甲同学观察到装置F中只有白烟生成，白烟的成分是____________(写化学式)。 ②乙同学观察到装置F中有红棕色气体，装置G中溶液变成蓝色。用离子方程式解释装置G中溶液变成蓝色的原因：____________________________。 【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. 球形干燥管 （2）A （3）B （4）4NH3+5O24NO+6H2O （5） ①. ②. 【解析】 【分析】该实验装置用于探究的催化氧化反应。氨气和氧气在催化剂、加热的条件下生成一氧化氮和水。由于氨气极易溶于水，不能用液体洗气瓶干燥，故装置B结合固体干燥装置D用于制备和干燥氨气，烧瓶中固体为生石灰，分液漏斗中为浓氨水；装置A结合液体洗气装置C用于制备和干燥氧气，烧瓶中固体为，分液漏斗中为溶液，作催化剂。氨气和氧气在装置E中发生催化氧化反应生成和。在装置F中，与反应生成，与水反应生成硝酸，硝酸与未反应的氨气结合生成硝酸铵产生白烟。装置G中含有稀硫酸和铜片，若有进入，溶于水生成硝酸，在酸性条件下将铜氧化为，使溶液变蓝。 【小问1详解】 根据仪器构造可知，仪器a带有玻璃塞和旋塞，名称为分液漏斗； 仪器b中间膨大，用于盛放固体干燥剂，名称为干燥管（或球形干燥管）； 【小问2详解】 装置A用于制备氧气，利用双氧水在二氧化锰催化作用下分解，故烧瓶中固体的作用为催化剂，加快反应速率； 【小问3详解】 仪器b用于干燥氨气，氨气为碱性气体，需用碱性干燥剂。浓硫酸和五氧化二磷呈酸性，会与氨气反应，硫酸铜吸水能力有限且能与氨气络合，碱石灰为碱性干燥剂，可用于干燥氨气； 【小问4详解】 装置E中发生氨气的催化氧化反应，氨气与氧气在催化剂和加热条件下生成一氧化氮和水，化学方程式为： 4NH3+5O24NO+6H2O； 【小问5详解】 ① 装置F中生成的与反应生成，与水反应生成，与未反应的发生化合反应生成硝酸铵固体小颗粒，形成白烟，其化学式为。 ② 装置F中有红棕色气体，进入装置G中与水反应生成硝酸，在酸性条件下具有强氧化性，能与铜片发生氧化还原反应生成蓝色的铜离子、一氧化氮气体和水，反应的离子方程式为：。 18. 有效去除大气中的和水体中的氮是环境保护的重要课题。回答下列问题： （1）纳米铁粉可用于处理水中污染物。 ①酸性条件下，纳米铁粉与废水中反应生成与，反应的离子方程式为_______。 ②研究发现，若pH偏低将会导致的去除率下降，原因是_______。 ③催化剂协同纳米铁粉能将水体中的转化为，其催化还原反应的过程如图所示。为有效降低水体中氮元素的含量，宜调整水体pH为4.2，当时，随pH减小，生成率逐渐降低，原因是_______。 （2）二氧化铈()可催化脱除汽车尾气中的CO和NO。反应机理如图所示，反应①中部分转变为，当1mol完全反应得到0.2mol时，生成的中，_______(写最简整数比)。 （3）利用含锰催化剂催化脱硝的一种反应机理如图所示。 ①该过程发生的总反应为_______。 ②若将替换为，Ⅳ→Ⅴ反应生成的水可能为_______(写化学式)。 ③将模拟烟气(、NO和)以一定流速通过装有催化剂的反应管，反应相同时间，测得NO的转化率随温度的变化如图所示。反应温度高于380℃时，NO转化率下降，除催化剂的活性降低原因外，还可能的原因是_______(用化学方程式表示)。 （4）利用微生物处理氨氮废水(N元素主要以形式存在)具有高效、节能等优点。一种利用微生物处理氨氮废水的方法如图所示(每步转化中均需特定反应条件和适宜菌群，转化为)。 酸性条件下，和发生反应的离子方程式为_______。 【答案】（1） ①. ②. pH偏低时，溶液酸性较强，部分纳米铁粉会与发生氧化还原反应生成 ③. 随pH减小，浓度增大，中间产物NH更多地与结合生成，导致生成率逐渐降低 （2）2:3 （3） ①. ②. 、HDO ③. （4） 【解析】 【小问1详解】 ①还原剂：，化合价从，失去。氧化剂：，N化合价从，得到。根据得失电子守恒，Fe与的系数比为4:1。反应在酸性条件下进行，用平衡电荷，用平衡氢氧原子，反应的离子方程式：。 ②pH偏低时，溶液酸性较强，部分纳米铁粉会与发生氧化还原反应生成。 ③随pH减小，浓度增大，中间产物NH更多地与结合生成，导致生成率逐渐降低。 【小问2详解】 根据“反应①中部分转变为，当1mol完全反应得到0.2mol”，可知反应①的化学方程式为，根据氧原子守恒可知，即可改写为。设化学式中，的个数为a，则的个数为，根据化合物中正、负化合价的代数和为0，可列出方程，解得，则生成的中，。 【小问3详解】 ①由反应机理图知，反应物为，生成物为，其余物质为催化剂或中间产物，根据得失电子守恒和原子守恒，则该过程发生的总反应为。 ②中同时含H、D两种氢原子，由循环图可知参与反应时，可以断裂键或键，后续生成或，继而经Ⅳ→Ⅴ反应生成和水，因此产物水为、两种。 ③反应温度高于380℃时，NO转化率下降，除催化剂的活性降低外，会被催化氧化生成NO，体系中NO总量增加，导致NO转化率下降，。 【小问4详解】 酸性条件下，还原为，自身被氧化为。。得失电子的最小公倍数30，根据得失电子守恒和电荷守恒、原子守恒，反应的离子方程式：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $