高中化学试题

用右图所示装置除去含CN^－、Cl^－废水中的CN^－时，控制溶液PH为9~10，阳极产生的ClO^－将CN^－氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是（  ）

A．用石墨作阳极，铁作阴极

B．阳极的电极反应式为：Cl^－ + 2OH^－－2e^－= ClO^－ + H2O

C．阴极的电极反应式为：2H2O + 2e^－ = H2↑ + 2OH^－

D．除去CN^－的反应：2CN^－+ 5ClO^－ + 2H^+ = N2↑ + 2CO2↑ + 5Cl^－+ H2O

H₂还原CuO所得的红色固体可能是Cu与Cu₂O的混合物，已知Cu₂O在酸性溶液中可发生自身氧化还原反应，生成Cu²⁺和单质铜。现有8g CuO被H₂还原后，得到红色固体6.8g。
（1）6.8 g上述混合物中含Cu与Cu₂O的物质的量之比是                   ；
（2）若将6.8 g上述混合物与足量的稀硫酸充分反应后过滤，可得到固体        g；
（3）若将6.8 g上述混合物与一定量的浓硝酸充分反应，生成标准状况下1.568 L的气体（不考虑NO₂的溶解，也不考虑NO₂与N₂O₄的转化），则该气体的成分及物质的量之比是             ；

现取m克铝镁合金与一定浓度的稀硝酸恰好完全溶解（假定硝酸的还原产物只有NO），向反应后的混合溶液中滴加bmol/LNaOH溶液，当滴加到VmL时，得到沉淀质量恰好为最大值n克，则下列有关该实验的说法中正确的有（    ）
①沉淀中氢氧根的质量为（n－m）克
②恰好溶解后溶液中的NO₃^-离子的物质的量为mol
③反应过程中转移的电子数为mol 
④生成标准状况下NO气体的体积为L
⑤与合金反应反应的硝酸的物质的量为(+)mol

A．2项

B．3项

C．4项

D．5项

某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO₄·7H₂O)，设计了如下流程：

下列说法不正确的是（  ）

A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉

B．固体1中一定含有SiO2，控制pH是为了使Al^3+转化为Al(OH)3，进入固体2

C．从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解

D．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O

向1LFeBr₂溶液中，通入1.12L(标准状况下)的Cl₂，测得溶液中c(Br^一)＝3c(Cl^一)，反应过程中溶液的体积变化忽略不计，则下列说法中正确的是（  ）

A．原溶液的浓度为0.1mol/L	B．反应后溶液中c(Fe^3+)＝0.1mol/L
C．反应后溶液中c(Fe^3+)＝c(Fe^2+)	D．原溶液中c(Br^一)＝0.4mol/L

下列离子方程式中书写正确的一组是（    ）
① 向明矾溶液中加入Ba(OH)₂溶液至A1³⁺ 刚好完全沉淀：
Al³⁺＋ SO₄^2－＋3OH^－＋Ba²⁺= BaSO₄↓＋Al (OH)₃↓ 
② 氟气和水反应：2F₂＋2H₂O = 4H⁺＋4F^－＋O₂  
③ 向澄清石灰水中加入少量小苏打溶液： 
Ca²⁺＋OH^－＋HCO₃^－ = CaCO₃↓＋H₂O  
④ 铜片投入稀HNO₃溶液：Cu+NO₃^－+4H⁺ = NO↑＋2H₂O＋Cu²⁺  
⑤ 钠与水反应：Na +2 H₂O = Na⁺ +OH^— + H₂↑
⑥ 碳酸钙放入盐酸中： CO₃^2- + 2H⁺ = CO₂↑ +H₂O
⑦ 向沸水中滴加FeCl₃溶液制备Fe(OH)₃胶体：Fe³⁺＋3H₂OFe(OH)₃(胶体)＋3H⁺
⑧ 过量氯水与FeI₂溶液作用： 2Fe²⁺ + 2I^—+ 2Cl₂ =" 2" Fe³⁺ + I₂ + 4Cl^— 

A．①②③④

B．③⑦

C．①③④⑤

D．①④⑥⑦⑧

Ⅰ、工业上设计用CO₂来生产燃料甲醇，既减少二氧化碳气体，又得到宝贵的能源物质。为了探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂，某温度下发生反应：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)△H=-49.0KJ/mol．测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示

（1）该反应该温度下，化学平衡常数的值为_______________________
（2）下列说法中能作为反应达到平衡状态标志的是___________________(填字母)。
A．容器内压强不再发生变化    
B．平均相对分子质量不再变化
C．c(CO₂)和c(H₂)之比等于1:3
D．相同时间内每断裂3molH-H键，同时断裂3molO-H键
（3）下列措施中能使n(CH₃OH)/n(CO₂)减小的是__________________
A．再充入1molCO₂和3molH₂          B．将H₂O(g)从体系中分离 
C．充入He(g)，使体系压强增大      D．升高温度     
Ⅱ、钢铁工业是国家工业的支柱，每年钢铁生锈让国家损失大量资金，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。
（1）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如下：

①A电极对应的金属是_________(写元素名称)，B电极的电极反应式是__________；
②若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子为__________；
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因___________________________。

图中X、Y、Z为单质，其他为化合物，它们之间存在如下转化关系(部分产物已略去)。其中，A俗称磁性氧化铁；E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，回答下列问题：

（1）M中存在的化学键类型为_______________________；
（2）一定条件下，Z与H₂反应转化为ZH₄，ZH₄的电子式为_______________；
（3）已知A与1molAl反应转化为X时(所有物质均为固体)的热效应为akJ，则该反应的热化学方程式为_______________；
（4）A与过量D的稀溶液反应生成G的离子方程式为_______________；
（5）向含4molD的稀溶液中，逐渐加入X粉末至过量．假设生成的气体只有一种，请在坐标系图乙中画出n(X²⁺)随n(X)变化的示意图，并标出n(X²⁺)的最大值。

磷矿石主要以磷酸钙〔Ca₃(PO₄)₂·H₂O〕和磷灰石〔Ca₅F(PO₄)₃、Ca₅(OH)(PO₄)₃〕等形式存在。图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况，其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过各中由磷灰石制单质磷的流程。

部分物质的相关性质如下：

	熔点/℃	沸点/℃	备注
白磷	44	280.5
PH3	-133.8	-87.8	难溶于水，具有还原性
SiF4	-90	-86	易水解

回答下列问题：
（1）世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的      %。
（2）以磷灰石为原料，湿法磷酸过程中Ca₅F(PO₄)₃反应的化学方程式为：                                                     。现有1吨折合含有五氧化二磷约30%的磷灰石，最多可制得85℅的商品磷酸             吨。
（3）如图(b)所示，热法生产磷酸的第一步是将二氧化硅、过量焦炭与磷灰石混合，高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是：           (填化学式) ，冷凝塔1的主要沉积物是：       冷凝塔2的主要沉积物是：     
（4）尾气中主要含有           ，还含有少量PH₃、H₂S和HF等，将尾气先通入纯碱溶液，可除去            ；再通入次氯酸钠溶液，可除去             (均填化学式)
（5）相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但优点是：                      。

乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：

（1）已知：

化学键	C－H	C－C	C＝C	H－H
键能/kJ·molˉ^1	412	348	612	436

计算上述反应的△H＝_________ kJ·mol^－1。
（2）维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝___________________ (用α等符号表示)。
（3）工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H₂以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：

①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实 __________________。
②控制反应温度为600℃的理由是____________。
（4）某研究机构用CO₂代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯－二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸汽工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：CO₂＋H₂＝CO＋H₂O，
CO₂＋C＝2CO。新工艺的特点有_________(填编号)。
① CO₂与H₂反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
② 不用高温水蒸气，可降低能量消耗
③ 有利于减少积炭
④ 有利于CO₂资源利用

某学习小组利用下列装置进行 CO₂与饱和 Na₂CO₃溶液反应制备 NaHCO₃。

（1）选取必要的实验装置，正确的连接顺序为                    (填序号)。
（2）为确定制得的固体样品是纯净的 NaHCO₃，小组同学提出下列实验方案：
甲方案：将样品溶液与饱和澄清石灰水反应，观察现象。
乙方案：将样品溶液与 BaCl₂溶液反应，观察现象。
丙方案：测定 pH 法。
丁方案：热重分析法。
①判定甲方案             (填“可行”或“不可行”)。
②为判定乙方案的可行性，某同学用 NaHCO₃分析纯配制的溶液，与 BaCl₂溶液等体积混合进行实验，结果如下。

(i)此实验已可说明乙方案是不可行的。请结合以下数据，并通过计算说明产生浑浊的原因。答：__________________________________________________________。
[已知：0.1mol·L^-1NaHCO₃溶液电离出的 c(CO₃^2-) 为0.0011mol·L^-1，Ksp(BaCO₃)=5.1×10^-9]
(ii)产生浑浊的离子方程式_______________________________________。
③使用 pH 计测定的丙方案是______________________________________________。 
④进行丁方案实验，得到不同升温速率下的热重曲线如下图。

(i)样品的纯度为_________________。
(ii)升温速率对实验结果______________(填“有较大”、“有较小”或“没有”)影响。

(Ⅰ)（1）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO₂而净化．实验室用如图装置模拟上述过程：

①写出阳极电极反应式____________________________________________．
②写出除去甲醇的离子方程式__________________________________________．
③若右图装置中的电源为甲醇-空气-KOH 溶液的燃料电池，则电池负极的电极反应式：__________________________________________，净化含1mol甲醇的水燃料电池需消耗KOH______mol．
(Ⅱ)化学在环境保护中起着十分重要的作用，电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO₃^－的原理如下图所示。

（1）电源正极为           (填A或B)，阴极反应式为                 。
（2）电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm_左－Δm_右)为        g。

某无色废水中可能含有
H⁺、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Na⁺、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-中的几种，为分析其成分，分别取废水样品100mL，进行了三组实验，其操作和有关图像如下所示：Ⅰ：

请回答下列问题：
（1）根据上述3组实验可以分析废水中一定不存在的离子有__________；
（2）实验③中所发生反应的离子反应方程式__________；
（3）分析图象，在原溶液中c(NH₄⁺)与c(Al³⁺)的比值为， NO₃^-是否存在？__________填(“存在”“不存在”或“不确定”)。
Ⅱ：现有A、B、C、D、E五种可溶性强电解质，它们在水中可电离产生下列离子(各离子不重复)。

阳离子	H^+、Na^+、Al^3+、Ag^+、Ba^2+
阴离子	OH^-、Cl^-、CO3^2-、NO3^-、SO4^2-

已知：①A、B两溶液呈碱性；C、D、E溶液呈酸性；
②A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生；A溶液与C溶液反应只有气体产生；
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀；C只能与D反应产生沉淀；
④上述沉淀包括难溶物和微溶物．
试回答下列问题：
（1）A溶液呈碱性的原因是__________________(用离子方程式表示)；
（2）D是______________溶液，E是______________溶液(均写化学式)。

将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀硝酸中，金属完全溶解(假设反应中还原产物只有NO)，向反应后的溶液中加入3mol/LNaOH溶液到沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加 5.1g．下列叙述不正确的是（ ）

A．当金属全部溶解时，参加反应的硝酸的物质的量一定是0.4mol

B．参加反应的金属的总质量3.6g＜m＜9.6g

C．当生成的沉淀量达到最大时，消耗NaOH溶液的体积V=100mL

D．当金属全部溶解时收集到NO气体的体积在标况下为2.24L

某溶液中含有的离子可能是K⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Mg²⁺、AlO₂^-、CO₃^2-、SiO₃^2-、Cl^-中的几种，现进行如下实验：
①取少量溶液加氢氧化钠溶液过程中无沉淀生成．
②另取少量原溶液，逐滴加入5mL0.2mol•L^-1盐酸，发生的现象是：开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量 基本不变后产生气体，最后沉淀逐渐减少至消失．
③在上述②沉淀消失后的溶液中，再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.43g．
下列说法中正确的是（ ）

A．该溶液中一定不含Ba^2+、Mg^2+、A1^3+、SiO3^2-、Cl^-

B．该溶液中一定含有K^+、AlO2^-、CO3^2-、Cl^-

C．该溶液是否有K^+需做焰色反应（透过蓝色钴玻璃片）

D．可能含有Cl^-