高中化学试题

生态农业涉及农家肥料的综合利用。某种肥料经发酵得到一种含有甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体8.96L（标准状况）。该气体通过盛有红色CuO粉末的硬质玻璃管，发生的反应为：CH₄＋4CuO CO₂↑＋2H₂O↑＋4Cu。当甲烷完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻了4.8g。将反应后气体通入2L 0.1mol/L的澄清Ca(OH)₂溶液，充分吸收，生成沉淀10g。
（1）原混合气体的物质的量是          ；生成沉淀的摩尔质量是          。
（2）原混合气体中甲烷的体积是           。

I、如图为实验室蒸馏自来水得到少量蒸馏水的装置示意图，请根据图示回答下列问题：

（1）装置中仪器A的名称是                 。
（2）请指出上图中的两处明显错误：                    、                 。
（3）实验时A中除加入少量自来水外，还需加入少量的沸石，其作用是                 。
II、选择下列实验方法分离物质，将分离方法的序号填在横线上。
A 萃取分液  B 升华  C 结晶  D 分液  E 蒸馏  F 过滤
（1）          分离饱和食盐水与沙子的混合物；
（2）          从硝酸钾和氯化钠的混合液中获得硝酸钾；
（3）          分离水和汽油的混合物；
（4）          分离CCl₄（沸点为76.75℃）和甲苯（沸点为110.6℃）的混合物。

高锰酸钾在实验室和工农业生产中有广泛的用途，实验室以二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾，其部分流程如下：

Ⅰ（1）第①步加热熔融应在铁坩埚中进行，而不用瓷坩埚的原因是                （用化学程式表示）。
（2）第④步通人适量CO₂，发生反应生成KMn0₄和Mn0₂和碳酸盐，则发生反应的离子方程式为______________________。
（3）第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时，停止加热，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，干燥过程中，温度不宜过高，其原因是_____________________
（4）H₂O₂和KMn0₄都是常用的强氧化剂，若向H₂O₂溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，则酸性高锰酸钾溶液会褪色，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为           。
Ⅱ．某小组设计如图所示的装置图（图中夹持和加热装置略去），分别研究S0₂和Cl₂的性质。

（5）若从左端分别通人SO₂和Cl₂，装置A中观察到的现象是否相同？        （填“相同”或“不相同”）；
（6）若装置B中装有5.0 mL l.0 mol／L的碘水，当通入足量Cl₂完全反应后，共转移了5.0×10^-2 mol电子，该反应的化学方程式为                   
（7）探究SO₂的性质时，E装置中以NaOH溶液吸收尾气，实验结束后，E装置中可能含有的溶质为___________________(以化学式作答).

甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用。工业上用天然气为原料，分为两阶段制备甲醇：
（ⅰ）制备合成气：CH₄(g)+H₂O(g) CO(g)+3H₂(g) 
（ⅱ）合成甲醇：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) 
请回答下列问题：
（1）制备合成气：将1.0mol CH₄和2.0mol H₂O(g)通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应（i）；CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①已知100℃时达到平衡的时间为5min，则从反应开始到平衡，用氢气表示的平均反应速率为：v(H₂)=     。
100℃时该反应的平衡常数K=       ；若升高温度，平衡常数K将             （填“增大”、“减小”或“不变”）。
②图中p₁       p₂（填“<”、”“>”或“=”）。
③为解决合成气中H₂过量而CO不足的问题，原料气中需添加CO₂，发生反应如下：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)，为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为      。
（2）合成甲醇：在Cu₂O/ZnO作催化剂的条件下，向2L的密闭容器中通入1mol
CO(g)和2mol H₂(g)，发生反应(ⅱ)。
①反应（ⅱ）需在                           （填“高温”或“低温”）才能自发进行。
②据研究，反应过程中起催化作用的为Cu₂O，反应体系中含少量的CO₂ 有利于维持Cu₂O的量不变，原因是_________________（用化学方程式表示）。

某溶液中可能含有H⁺、Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、SO₄^2-、HCO₃^－等离子。当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀物质的量随NaOH溶液的体积变化如图所示，下列说法正确的是

A．ab段发生的离子反应为：Al^3++3OH^－= Al(OH)3↓，Mg^2++2OH^－= Mg(OH)2↓

B．原溶液中含有的阳离子必定有H^+、NH4^+、Al^3+、Mg^2+

C．原溶液中含有的Fe^3+和Al^3+的物质的量之比为1:1

D．d点溶液中含有的溶质只有NaAlO2

氨是生产氮肥、尿素等物质的重要原料。
（1）合成氨反应N₂(g) + 3H₂(g)2NH₃(g)在一定条件下能自发进行的原因是           。电化学法是合成氨的一种新方法，其原理如图1所示，阴极的电极反应式是                     。

（2）氨碳比[n(NH₃)/n(CO₂)]对合成尿素[2NH₃(g)+CO₂(g)CO(NH₂)₂(g)+H₂O(g)]有影响，恒温恒容时，将总物质的量3 mol的NH₃和CO₂以不同的氨碳比进行反应，结果如图2所示。a、b线分别表示CO₂或NH₃的转化率变化，c线表示平衡体系中尿素的体积分数变化。[n(NH₃)/ n(CO₂)]=           时，尿素产量最大；经计算，图中y=               （精确到0.01）。
（3）废水中含氮化合物的处理方法有多种。
①NaClO溶液可将废水中的NH₄⁺转化为N₂。若处理过程中产生N₂ 0.672 L（标准状况），则需要消耗0.3mol·L^-1的NaClO溶液               L。
②在微生物的作用下，NH₄⁺经过两步反应会转化为NO₃^-，两步反应的能量变化如图3所示。则1 mol NH₄⁺ (aq)全部被氧化成NO₃^- (aq)时放出的热量是               kJ。

③用H₂催化还原法可降低水中NO₃^-的浓度，得到的产物能参与大气循环，则反应后溶液的pH       （填“升高”、“降低”或“不变”）。

在两个容积均为1 L密闭容器中以不同的氢碳比[n(H₂)/n(CO₂)]充入H₂和CO₂，在一定条件下发生反应：2CO₂(g) + 6H₂ (g)C₂H₄(g) + 4H₂O(g) ΔH。CO₂的平衡转化率
α(CO₂)与温度的关系如下图所示。

下列说法正确的是

A．该反应的ΔH ＞ 0

B．氢碳比：X＜ 2.0

C．在氢碳比为2.0时，Q点v(逆)小于P点的v(逆)

D．P点温度下，反应的平衡常数为512

Ⅰ.A、B、C、D是四种短周期元素，它们的原子序数依次增大。其中A、D元素同主族，B、C元素同周期；由A、B、C、D中的两种元素可形成原子个数比为1:1的多种化合物，甲、乙、丙、丁为其中的四种，它们的元素组成如下表所示：

常温下，甲物质为气体，密度略小于空气；乙物质为液体；丙物质和丁物质为固体且都为离子化合物。请填写下列空白：
（1）丙物质的电子式为         ，丁物质中阴离子与阳离子的个数之比为             ，写出丁与水反应的离子方程式           。
（2）若标准状况下5.6L甲物质完全燃烧放出的热量为QKJ，试写出表示甲物质燃烧热的热化学方程式               。
（3）B、C两种元素按原子个数比为1：2可形成化合物戊，A、C、D三种元素按原子个数比为1：1：1可形成化合物己，则己与戊按物质的量之比为3:2完全反应后的溶液中各离子浓度的大小关系为          。
Ⅱ.下图是无机物A～N在一定条件下的转化关系（部分产物及反应条件未列出）。其中，I是由第三周期元素组成的单质中熔点最高的金属，K是一种红棕色气体。N中只含有两种元素，N可作为工业生产C的原料。

请填写下列空白：
（1）单质G：                  。
（2）在反应②、③、⑥、⑨中，既属于化合反应又属于非氧化还原反应的是             （填写序号）。
（3）反应⑩的离子方程式是                       。
（4）反应④的离子方程式是                       。
（5）将化合物D 与KNO₃、KOH 共融，可制得一种“绿色”环保高效净水剂K₂FeO₄（高铁酸钾）。同时还生成KNO₂和H₂O。该反应的化学方程式是：                   。
（6）现有1molN参加反应，假设各步反应均完全，生成C的质量为490g，生成G的质量为224g，则反应①的化学方程式为                      

有一无色溶液，可能含有K^＋、Ag^＋、Al^3＋、Mg^2＋、NH₄^＋、Cl^－、SO₃^2－ 、SO₄^2－、I^－、Br^－、HCO₃^－、AlO₂^－、MnO₄^－中的几种。为确定其成分，做如下实验：
①取少量原溶液，加入适量Na₂O₂固体，产生无色无味的气体和白色沉淀；再加热，未见有气体放出；
②重新取少量原溶液，滴加适量的饱和氯水，有气泡生成，溶液呈现橙黄色；加入四氯化碳振荡、静置，四氯化碳层呈橙红色；分液后，向水层加入BaCl₂溶液，有白色沉淀产生。下列推断正确的是

A．肯定有Al^3^＋、Mg^2^＋、NH4^＋、SO3^2^－ 、Br^－

B．肯定有Mg^2^＋、Br^－、HCO3^－、SO4^2^－

C．肯定无Ag^＋、Cl^－、I^－、AlO2^－、MnO4^－

D．可能有K^＋、Cl^－、SO4^2^－、I^－

实验室里需要纯净的氯化钠溶液，但现只有含硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠．某学生设计了如下方案提纯：

写出有关反应的化学方程式：
第①步                            
第②步                            
第③步                            
第④步                             ．

氨基甲酸铵（NH₂COONH₄）是一种白色固体，易分解、易水解，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟工业原理制备氨基甲酸铵，反应的化学方程式如下：
2NH₃（g）+CO₂（g）NH₂COONH₄（s）   ΔH＜0
（1）如用下图装置A制取氨气，你所选择的试剂是。

装置A                           装置B
（2）制备氨基甲酸铵的装置B如上图所示，把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时，停止制备。
注：四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。
①发生器用冰水冷却的原因是：                、               。液体石蜡鼓泡瓶的作用是：               。
②从反应后的混合物中分离出产品，为了得到干燥产品，应采取的方法是_______（填写选项序号）。
a．常压加热烘干    b．高压加热烘干    c．真空40 ℃以下烘干
③尾气处理装置如图所示。

双通玻璃管的作用：；浓硫酸的作用：               、               。
（3）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11．73 g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为15．00 g。
则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为      _____    。

某研究性学习小组欲测定室温下（25℃、101kPa）的气体摩尔体积，请回答以下问题．该小组设计的简易实验装置如图所示：该实验的主要操作步骤如下：

①配制100mL 1.0mol•L^﹣1的盐酸溶液；
②用          （填仪器名称并注明规格）量取7.5mL 1.0mol•L^﹣1的盐酸溶液加入锥形瓶中；
③称取a g已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端，为使HCl全部参加反应，a的数值至少为       g；
④往广口瓶中装入足量水，按如图连接好装置，检查装置的气密性；
⑤反应结束后待体系温度恢复到室温，读出量筒中水的体积为V mL．
请将上述步骤补充完整并回答下列问题．
（1）步骤①中，配制100mL 1.0mol•L^﹣1的盐酸溶液时，下列哪些操作会使配制浓度偏小          （填写字母）．
A．用量筒量取浓盐酸时，俯视量筒的刻度
B．容量瓶未干燥即用来配制溶液
C．浓盐酸在烧杯中稀释时，搅拌时间过长
D．定容完成后，将容量瓶倒置摇匀后，发现液面低于刻度线，继续加水至刻度线
E．在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线
F．烧杯中有少量水
（2）请填写操作步骤中的空格：步骤②            ，步骤③                  g．
（3）实验步骤⑤中应选用               （填字母）的量筒．
A．100mL     B．200mL     C．500mL
（4）忽略水蒸气影响，在该条件下测得气体摩尔体积的计算式为Vm=               L/mol．
（5）若未除去镁条表面的氧化膜，则测得该条件下气体的摩尔体积         （填偏大、偏小或无影响）．

某溶液仅含下表中的某些离子，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1 mol/L（此数值忽略水的电离及离子的水解）。

阳离子	K^＋Ag^＋Mg^2^＋Cu^2^＋Al^3^＋NH4^+
阴离子	Cl^－CO3^2- NO3^- SO4^2- I^－

甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ.取该无色溶液5 mL，滴加一滴氨水有沉淀生成，且离子种类增加。
Ⅱ.用铂丝蘸取溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰。
Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成。
请推断：
（1）由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是____________________。
（2）Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是______________________。
（3）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子有____________，阴离子有____________；
（4）另取100 mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，此过程中涉及的离子方程式为___________。充分反应后过滤，洗涤，灼烧沉淀至恒重，得到的固体质量为____________g。

将Na₂O₂逐渐加入到含有H⁺、Mg²⁺、Al³⁺、NH₄⁺的混合液中并微热，产生沉淀和气体的物质的量（mol）与加入的Na₂O₂物质的量（mol）的关系如图所示，则原溶液中的Mg²⁺、Al³⁺、NH₄⁺物质的量分别

A．2 mol、3 mol、6 mol	B．3 mol、2 mol、6mol
C．2 mol、3 mol、4 mol	D．3 mol、2 mol、2 mol

利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe₃O₄胶体粒子及副产物ZnO。制备流程如下：

已知：Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。请回答下列问题：
（1）用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有                 。

A．去除油污

B．溶解镀锌层

C．去除铁锈

D．钝化

（2）调节溶液A的pH可产生Zn（OH）₂沉淀，为制得ZnO，后续操作步骤是               。
（3）由溶液B制得Fe₃O₄胶体粒子的过程中，须持续通入N₂，其原因是                    。
（4）Fe₃O₄胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离         （填“能”或“不能”），理由是                     。
（5）用重铬酸钾法（一种氧化还原滴定法）可测定产物Fe₃O₄中的二价铁含量。若需配制浓度为0.01000mol·L^-1的K₂Cr₂O₇标准溶液250mL，应准确称取K₂Cr₂O₇         g（保留4位有效数字，已知M（K₂Cr₂O₇）=294.0g·mol^-1）。配制该标准溶液时，下列仪器不必要用到的有              。（用编号表示）
①电子天平  ②烧杯  ③量筒  ④玻璃棒  ⑤容量瓶  ⑥胶头滴管  ⑦移液管
（6）滴定操作中，如果滴定前装有K₂Cr₂O₇标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，而滴定结束后气泡消失，则滴定结果将               （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。