高中化学试题

实验室有一包白色固体，可能含有Na₂CO₃、NaHCO₃和NaCl中的一种或多种。下列根据实验事实得出的结论正确的是

A．取一定量固体，溶解，向溶液中通入足量的CO2，观察到有晶体析出，说明原固体中一定含有Na2CO3

B．取一定量固体，溶解，向溶液中加入适量CaO粉末，充分反应后观察到有白色沉淀生成，说明原固体中一定含有Na2CO3

C．取一定量固体，溶解，向溶液中滴加适量AgNO3溶液，观察到有白色沉淀生成，说明原固体中一定含有NaCl

D．称取3.80g固体，加热至恒重，质量减少了0.620g。用足量稀盐酸溶解残留固体，充分反应后，收集到0.880g气体，说明原固体中仅含有Na2CO3和NaHCO3

人类的生产生活离不开金属材料，金属及金属材料在生产、生活中应用广泛。
（1）生活中常用的铁锅炒菜，主要是利用了铁的        ；铁在潮湿的空气中容易锈蚀，喷漆可以延缓汽车钢铁外壳的锈蚀，起防锈原理是隔绝            ，喷漆前需将铁制品放入稀盐酸中除锈（铁锈主要成分是Fe₂O₃），观察到溶液变黄，有无色气泡逸出，写出其中涉及到的一个化学方程式：                     。
（2）化学实验室要从含少量铜粉的银、锰（Mn）混合金属粉末中分离出贵金属，并获得一种盐晶体，将有关三种金属随意编号为：A、B、C，并设计了如下流程：

①A、B、C三种金属的活动性顺序为                    。
②金属C是             ，已知A的硫酸盐中A元素显+2价，请写出步骤①的反应的化学方程式：                                         。

为了人类的可持续发展，我们应综合利用资源．保护环境，跟自然和谐相处：
（1）科学家研制出有“自我修复能力”的塑料。塑料属于         （选填 “无机”、“合成”或“复合”）材料，为我们到来了方便，但废弃塑料处理不当会对环境造成不利的影响，人们把废弃塑料给环境带来的危害称为“         ”，发电厂是利用垃圾焚烧产生的               转变为电能。
（2）发射“嫦娥三号”的长三甲火箭燃料是偏二甲肼（X），反应的化学方程式为：X+2N₂O₄=3N₂+2CO₂+4H₂O，则X的化学式为      。
A．H₂          B．CH₄      C．C₂H₈N     D．C₂H₈N₂
（3）2014年3月22日是第二十二个“世界水日”，它的主题是“水与能源”。关于水的知识有下列话题，请按要求填空：
①自来水生产过程中，可用          方法除去水中不溶性杂质。
②在生产生活中水是最常用的溶剂，实验室用蔗糖配制一定溶质质量分数的溶液时，可能涉及以下操作：

Ⅰ、上图操作中有错误的是          （填序号）。
Ⅱ、改正错误后，表示正确的操作顺序是          （填序号）。
A．⑤②①③④    B．⑤①②③④     C．⑤③②④①     D．⑤③①④②
Ⅲ、保护水环境、珍爱水资源，是每个公民应尽的责任和义务。下列做法不利于保护水资源的是          （填序号）。
A．大量使用化肥农药               B．工业废水处理达标后再排放
C．使用含磷洗衣粉                D．生活污水直接排放

有甲、乙、丙、丁四种无色溶液，它们分别是HCl、H₂SO₄、BaCl₂、Na₂CO₃溶液中的一种。为区别这四种溶液，现将它们两两混合并得到下面现象：

溶液	甲+乙[来	乙+丙	丙+丁	甲+丁
现象	无明显现象	白色沉淀	白色沉淀	无色气体

根据对上述现象的分析，可推知甲、乙、丙、丁四种溶液的顺序依次是
A．HCl、BaCl₂、H₂SO₄、Na₂CO₃
B．H₂SO₄、HCl、BaCl₂、Na₂CO₃
C．HCl、H₂SO₄、BaCl₂、Na₂CO₃
D．H₂SO₄、Na₂CO₃、HCl、BaCl₂

某校化学实验操作考试中，有一题目是鉴别澄清石灰水和氢氧化钠溶液。请你参与探究：
[提出问题]如何鉴别这两种无色溶液？
[实验方案]小琪等几位同学进行了下图所示的实验。

请你回答下列问题：
（1）C组实验中反应的化学方程式为                               ；
（2）其中不能达到实验目的的是            （填字母）；
（3）D组实验中变浑浊的原溶液是                       。
[继续探究]实验结束后，小琪同学将A、B、C、D四组试管中的物质全部倒入同一个干净的烧杯中，充分反应后，得到无色澄清透明的溶液，对该溶液的成分又进行了探究。
[提出问题]该溶液中除水、酚酞外还含有哪些物质？
[查阅资料]氯化钙溶液呈中性。
[猜想与假设]Ⅰ.
Ⅱ.NaCl、 CaCl₂、HCl
Ⅲ.NaCl、 CaCl₂、NaOH
[反思与拓展]①上述猜想与假设中只有一个不成立，它是        （填序号），理由是                                                             。
②根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中可能有的物质是否存在，下列哪些物质单独使用不能完成该实验           （填字母）
a．pH试纸  b．硝酸银溶液  c．紫色石蕊试液  d．铜  e.足量氢氧化钠溶液

为实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项课题是如何将CO₂转化为可利用资源。目前，工业上常用CO₂来生产燃料甲醇。现进行如下实验：在体积为l L的密闭恒容容器中，充入l mol CO₂和3mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g） ΔH＝－49.0 kJ/mol。测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

（1）该反应的平衡常数表达式K＝                 ；
（2）从反应开始到平衡时，CH₃OH的平均反应速率v（CH₃OH）＝               （注明单位）；H₂的转化率＝             ；
（3）下列说法中，能说明上述反应达到平衡状态的是
A．每消耗1mol CO₂的同时生成1mol CH₃OH
B．CO₂、H₂、CH₃OH和H₂O的物质的量的比为1：3：1：1
C．容器中气体的压强不再改变
D．容器中气体的密度不再改变
（4）下列措施中，能使上述平衡状态向正反应方向移动的是
A．升高温度
B．将CH₃OH（g）从体系中分离
C．使用高效催化剂
D．恒温恒容再充入1 molCO₂和3 mol H₂

铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及其化合物有着各自的性质。
（1）现配制100mL 0．01mol∙L^－1 FeCl₃溶液，配制过程中需要的玻璃仪器除量筒、胶头滴管、烧杯外，还需要                     。
（2）将FeCl₃溶液滴入沸水可得到红褐色液体，反应的离子方程式是                。此液体具有的性质是         （填写序号字母）。
a．光束通过该液体时形成光亮的“通路”
b． 将该液体进行过滤，可得到红褐色固体
c．向该液体中加入硝酸银溶液，无沉淀产生
d．将该液体加热、蒸干、灼烧后，有氧化物生成
（3）在隔绝空气的条件下，用镁条引燃Fe₃O₄粉末和铝粉的均匀混合物，使其充分反应。向充分反应后的剩余固体中加入足量的NaOH溶液，有大量气泡产生，所得剩余固体中除铁外还含有的固体物质是_________（填化学式）。写出以上过程中涉及到的化学反应方程式，如果是离子反应，用离子反应方程式表示          。
（4）“细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢功能开采金属矿石，例如溶液中氧化亚铁硫杆菌能利用空气中的氧气将黄铁矿（主要成分FeS₂）氧化为Fe₂（SO₄）₃，并使溶液酸性增强。
①该过程反应的化学方程式为______________________。
②人们可利用Fe₂（SO₄）₃作强氧化剂溶解铜矿石（Cu₂S），然后加入铁屑进一步得到铜，该过程中发生的离子反应方程式如下，请补充完整并配平：
______Cu₂S＋______Fe^3＋＋____H₂O_____Cu^2＋＋______Fe^2＋＋______（ ）＋______SO₄^2-  。
（5）羟胺（NH₂OH）是一种还原剂，用25．00 mL 0．049 mol/L羟胺的酸性溶液跟足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应，生成的Fe²⁺离子恰好与24．5 mL 0．020 mol/L的KMnO₄酸性溶液反应。则在上述反应中，羟胺的氧化产物是                      。

目前，消除氮氧化物污染有多种方法。
（1）用CH₄催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH₄ (g）＋4NO₂ (g）＝4NO(g）＋CO₂ (g）＋2H₂ O(g） ΔH＝－574 kJ·mol^－1
②CH₄ (g）＋4NO(g）＝2N₂ (g）＋CO₂ (g）＋2H₂ O(g） ΔH＝－1160 kJ·mol^－1
③H₂O(g）＝H₂O(l） ΔH＝－44．0 kJ·mol^－1
写出CH₄(g）与NO₂(g）反应生成N₂(g）、CO₂(g）和H₂O(l）的热化学方程式__________
（2）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s）＋2NO(g）N₂ (g）＋CO₂ (g）某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下

浓度/mol·L^-1 时间/min	NO	N2	CO2
0	0.100	0	0
10	0.058	0.021	0.021
20	0.040	0.030	0.030
30	0.040	0.030	0.030
40	0.032	0.034	0.017
50	0.032	0.034	0.017

①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是_______
A．容器内CO₂的浓度保持不变
B．v_正（N₂）="2" v_正（NO）
C．容器内压强保持不变
D．混合气体的密度保持不变
E．混合气体的平均相对分子质量保持不变
②在该温度下时．该反应的平衡常数为              (保留两位小数）；
③在30 min,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件是_____________。
（3）合成塔失去活性的铬锌触媒可用于制备锌锰电池。在碱性条件下，该电池的总反应为： Zn(s） ＋2MnO₂ (s） ＋H₂O(l） = Zn(OH）₂ (s） ＋Mn₂O₃(s） ，该电池正极的电极反应式是               。PbO₂可以通过石墨为电极，Pb(NO₃）₂和Cu(NO₃）₂的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生反应的电极反应式为            ，阴极上观察到的现象是；            若电解液中不加入Cu(NO₃）₂这样做的主要缺点是             。

酸性KMnO₄溶液能与草酸（H₂C₂O₄）溶液反应。某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响反应速率的因素。
Ⅰ.实验前首先用浓度为0.1000mol•L^-1酸性KMnO₄标准溶液滴定未知浓度的草酸。
（1）写出滴定过程中发生反应的离子方程式为                                        。
（2）滴定过程中操作滴定管的图示正确的是                  。

（3）若配制酸性KMnO₄标准溶液时,俯视容量瓶的刻度线，会使测得的草酸溶液浓度                （填“偏高”、“偏低”、或“不变”）。
Ⅱ.通过滴定实验得到草酸溶液的浓度为0.2000mol·L^-1。用该草酸溶液按下表进行后续实验（每次实验草酸溶液的用量均为8mL）。

实验编号	温 度（℃）	催化剂用量(g）	酸性高锰酸钾溶液	实验目的 a.实验1和2探究 b.实验1 和3 探究反应物浓度对该反应速率的影响； c.实验1 和4 探究催化剂对该反应速率的影响。
体积（mL）	浓度(mol•L^-1）
1	25	0.5	4	0.1000
2	50	0.5	4	0.1000
3	25	0.5	4	0.0100
4	25	0	4	0.1000

 
（4）写出表中a 对应的实验目的                          ；
（5）该小组同学对实验1和3分别进行了三次实验，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）：

实验编号	溶液褪色所需时间（min）
第1次	第2 次	第3 次
1	14.0	13.0	11.0
3	6.5	6.7	6.8

分析上述数据后得出“当其它条件相同时，酸性高锰酸钾溶液的浓度越小，褪色时间就越短，即反应速率就越快”的结论。某同学认为该小组“探究反应物浓度对速率影响”的实验方案设计中存在问题，从而得到了错误的实验结论，请简述改进的实验方案_________。
（6）该实验中使用的催化剂应选择MnSO₄并非MnCl₂，原因为（离子方程式表示） 为           。

已知：下表为25℃时某些弱酸的电离平衡常数。

CH3COOH	HClO	H2CO3
Ka＝1.8×10^－5	Ka＝3.0×10^－8	Ka1＝4.4×10^－7 Ka2＝4.7×10^－11

右图表示常温下，稀释CH₃COOH、HClO两种酸的稀溶液时，溶液pH随加水量的变化。下列说法正确的是

A．相同浓度的CH₃COONa和NaClO的混合溶液中，各离子浓度的大小关系是：c(Na⁺） > c(ClO^-）> c(CH₃COO^-）> c(OH^-）> c(H⁺）
B.向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为： ClO^－+CO₂+ H₂O =HClO+CO₃^2－
C.图像中a、c两点处的溶液中相等（HR代表CH₃COOH或HClO）
D.图像中a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度

已知溶液中：还原性HSO₃^->I^-，氧化性IO₃^->I₂>SO₃^2-。向含3 mol NaHSO₃的溶液中逐滴加入KIO₃溶液，加入的KIO₃和析出的I₂的物质的量的关系曲线如右图所示，下列说法正确的是

A．a点反应的还原剂是NaHSO3，被氧化的元素是碘元素

B．b点反应的离子方程式是：3HSO3^-+IO3^-+3OH^-=3SO4^2-+I^-+3H2O

C．c点到d点的反应中共转移0.6mol电子

D．往200mL 1 mol／L的KIO3溶液中滴加NaHSO3溶液，反应开始时的离子方程式是：5HSO3^-+ 2IO3^-=I2+5SO4^2-+3H^++H2O

(19分)晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料，可用于制芯片和太阳能电池等，.以下是工业上制取纯硅的一种方法.

已知：在一定条件下可发生反应：Si(s)＋3HCl(g)  SiHCl₃(g)＋H₂(g) ΔH<0
I.反应②、③均需要加热，有如下两个温度区间分别供两反应选择，你认为反应②应选择_______（填序号字母），原因是_______________；
a .520~530K           B．1350~1360K
II.现在实验室模拟工业上粗硅提纯的过程，已知SiHCl₃遇水强烈水解，其他相关数据如下表所示：

物质	SiCl4	SiHCl3	AlCl3	FeCl3
沸点/℃	57.7	33.0	－	315
升华温度/℃	－	－	180	300

（1）现用如下装置进行模拟反应②的过程。实验室制HCl的反应原理为：
2NaCl(s) + H₂SO₄(浓)  2HCl↑ + Na₂SO₄

A中是HCl的发生装置，你认为应选择下列哪套装置？____________（填装置的序号字母），装置D中碱石灰的作用为__________________、___________________；

（2）已知液态粗品SiHCl₃中含有杂质SiCl₄、AlCl₃、FeCl₃等，则流程中操作①为_____________(填操作名称)，下列不是该操作所需的仪器是____________________（填装置序号字母）；
a．冷凝管 b． 圆底烧瓶 c． 蒸馏烧瓶 d． 分液漏斗 e.温度计 f. 接受器
（3）用SiHCl₃与H₂反应制备纯硅的装置如下：

①按图示组装好仪器后，下列实验步骤的正确顺序为____________（填步骤的序号字母），
A．打开甲装置分液漏斗旋塞，滴加稀硫酸，反应生成H₂；
B．向装置中添加药品；
C．打开丙装置分液漏斗的旋塞，滴加SiHCl₃，并加热相应装置；
D．检查装置气密性；
e．停止向丙装置滴加SiHCl₃，并停止加热相应装置；
f．停止通H₂；
步骤c中需要加热的装置为____________（填装置序号“甲”、“乙”、“丙”、“丁”）
②该套装置的设计缺陷是________________________。

(16分)氮氧化合物是目前造成大气污染的主要气体。NO在空气中存在如下反应：
2NO(g) + O₂(g) 2NO₂(g)  ΔH
（1）上述反应分两步完成，其中第一步反应①如下，写出第二步反应②的热化学方程式（其反应的焓变ΔH₂用含ΔH、ΔH₁的式子来表示）：
①2NO(g) N₂O₂(g)     ΔH₁<0   ②__________________________
（2）在某温度下的一密闭容器中充入一定量的NO₂，测得NO₂的浓度随时间的变化曲线如下图所示，前5 秒内的O₂的平均生成速率为___________________mol•L^-1•s^-1，该条件下反应：2NO + O₂2NO₂的化学平衡常数数值为_________________，平衡后某时刻，升高反应体系的温度，建立新平衡状态后，测的混合气体的平均相对分子质量小于原平衡状态，则：
2NO(g) + O₂(g)  2NO₂(g)      ΔH______0（填“<”或 “>”）；

（3）2NO(g) + O₂(g)  2NO₂(g)的两步反应中，反应①的反应速率数值较大，是一个快反应，会快速建立平衡状态，而反应②是一个慢反应，则决定反应2NO(g) + O₂(g)  2NO₂(g)反应速率的是反应__________（填”①”或“②”）。对（2）中反应体系升高温度的过程中，发现2NO(g) + O₂(g)  2NO₂(g)的反应速率变慢，结合该反应的两步反应过程分析可能的原因__________________________(反应未使用催化剂)。
（4）若（2）中反应体系，反应开始时使用催化剂，请在（2）的图中画出该反应体系反应进程可能的曲线。
（5）电解法处理氮氧化合物是目前大气污染治理的一个新思路，原理是将NO_x在电解池中分解成无污染的N₂和O₂除去，如右图示，两电极间是固体氧化物电解质，在一定条件下可自由传导O^2­-，电解池阴极反应为__________________。

常温下，在20.00 mL 0.100 0 mol·L^－1 NH₃·H₂O溶液中逐滴滴加0.100 0 mol·L^－1 HCl溶液，溶液pH随滴入HCl溶液体积的变化曲线如右图所示。下列说法正确的是

A．①溶液：c(Cl^－)＞c(NH4^+)＞c(OH^－)＞c(H^＋)

B．②溶液：c(NH4^+)＝c(Cl^－)＞c(OH^－)＝c(H^＋)

C．①、②、③三点所示的溶液中水的电离程度②＞③＞①

D．滴定过程中不可能出现：c(NH3·H2O)＞c(NH4^+)＞c(OH^－)＞c(Cl^－)＞c(H^＋)

取一定量Na₂CO₃和Na₂SO₄的混合溶液与90ml盐酸恰好反应，生成2.016 L CO₂(标准状况下)，然后加入足量的Ba(OH)₂溶液，得到沉淀的质量为2.33 g。试计算混合物中Na₂CO₃和Na₂SO₄的物质的量分别为多少？ 盐酸的物质的量的浓度为多少？