高中化学试题

某课外活动小组设计了以下实验验证Ag与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：

（1）测定硝酸的物质的量反应结束后，从如图装置B中所得100 mL溶液中取出25.00 mL溶液，用0.1 mol·L^－1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，滴定前后的滴定管中液面的位置如上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为______ mol，则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO₂在标准状况下的体积为___________mL。

（2）测定NO的体积
①从如图所示的装置中，你认为应选用________装置进行Ag与浓硝酸反应实验，选用的理由是_______。
②选用如图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是__________(填各导管口编号)。
③在测定NO的体积时，若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低，此时应将量筒的位置_______(填“下降”或“升高”)，以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。
（3）气体成分分析
若实验测得NO的体积为112.0 mL(已折算到标准状况)，则Ag与浓硝酸反应的过程中______(填“有”或“没有”)NO产生，作此判断的依据是_________。

亚氯酸钠（NaClO₂）是重要漂白剂，探究小组开展如下实验，回答下列问题：
实验Ⅰ：制取NaClO₂晶体按如图装置进行制取。

已知：NaClO₂饱和溶液在低于38℃时析出NaClO₂•3H₂O，高于38℃时析出NaClO₂，高于60℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl。
（1）装置C的作用是             ；
（2）已知装置B中的产物有ClO₂气体，则装置B中反应的化学方程式为           ；装置D中反应生成NaClO₂的化学方程式为              ；反应后的溶液中阴离子除了ClO₂^－、ClO₃^－、Cl^－、ClO^－、OH^－外还可能含有的一种阴离子是             ；检验该离子的方法是             ；
（3）请补充从装置D反应后的溶液中获得NaClO₂晶体的操作步骤。
①减压，55℃蒸发结晶；②            ；③           ；④            得到成品。
（4）如果撤去D中的冷水浴，可能导致产品中混有的杂质是           ；
实验Ⅱ：样品杂质分析与纯度测定
（5）测定样品中NaClO₂的纯度。测定时进行如下实验：
准确称一定质量的样品，加入适量蒸馏水和过量的KI晶体，在酸性条件下发生如下反应：ClO₂^－+4I^－+4H⁺=2H₂O+2I₂+Cl^－，将所得混合液稀释成100 mL待测溶液。取25.00 mL待测溶液，加入淀粉溶液做指示剂，用c mol•L^－1 Na₂S₂O₃标准液滴定至终点，测得消耗标准液体积的平均值为V mL（已知：I₂+2S₂O₃^2－=2I^－+S₄O₆^2－）。请计算所称取的样品中NaClO₂的物质的量为             。

锗及其化合物被广泛应用于半导体、催化剂等领域。以铅锌矿含锗烟尘为原料可制备GeO₂，其工艺流程图如下。

已知：GeO₂是两性氧化物；GeCl₄易水解，沸点86.6℃
（1）第①步滤渣主要成分有        （填化学式），实验室萃取操作用到的玻璃仪器有           。
（2）第②步萃取时，锗的萃取率与V_水相/V_有机相（水相和有机相的体积比）的关系如下图所示，

从生产成本角度考虑，较适宜的V_水相/V_有机相的值为         。
（3）第④步加入盐酸作用            （答两点即可）。
（4）第⑤步反应的化学方程式               。
（5）检验GeO₂·nH₂O是否洗涤干净的操作是                。

“8.12”天津港爆炸中有一定量的氰化物泄露。氰化物多数易溶于水，有剧毒，易造成水污染。为了增加对氰化物的了解，同学们查找资料进行学习和探究。
探究一：探究氰化物的性质
已知部分弱酸的电离平衡常数如下表：

弱酸	HCOOH	HCN	H2CO3
电离平衡常数 （ 25℃）	Ki=1.77×10^－4	Ki=5.0×10^－10	Ki1=4.3×10^－7 Ki2=5.6×10^－11

（1）NaCN溶液呈碱性的原因是        （用离子方程式表示）
（2）下列选项错误的是
A．2CN^－+H₂O+CO₂=2HCN+CO₃^2－
B．2HCOOH+CO₃^2－=2HCOO^－+H₂O+CO₂↑
C．中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者
D．等体积、等浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者小于后者
（3）H₂O₂有有“绿色氧化剂”的美称；也可消除水中的氰化物（如KCN），经以下反应实现：
KCN+H₂O₂+H₂O=A+NH₃↑，则生成物A的化学式为      
（4）处理含CN^－废水时，如用NaOH溶液调节pH至9时，此时c（CN^－）       c（HCN）（填“>”、“<”或“=”）
探究二：测定含氰水样中处理百分率
为了测定含氰水样中处理百分率，同学们利用下图所示装置进行实验。将CN^－的浓度为0．2000 mol/L的含氰废水100 mL与100 mL NaClO溶液（过量）置于装置②锥形瓶中充分反应。打开分液漏斗活塞，滴入100 mL稀H₂SO₄，关闭活塞。

已知装置②中发生的主要反应依次为：
CN^－+ ClO^－＝CNO^－+ Cl^－
2CNO^－+2H⁺ + 3C1O^－＝N₂↑+2CO₂↑+ 3C1^－+H₂O
（5）①和⑥的作用是                。
（6）反应结束后，缓缓通入空气的目的是          。
（7）为了计算该实验装置②锥形瓶中含氰废水被处理的百分率，实验中需要测定装置      反应前后的质量（从装置①到⑥中选择，填装置序号）。

海水中含有丰富的镁资源。锂（Li）与镁元素性质相似。
（1）某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案：

模拟海水中的 离子浓度（mol/L）	Na^＋	Mg^2^＋[来	Ca^2^＋	Cl^―	HCO3^―[^来源
0.439	0.050	0.011	0.560	0.001

注：溶液中某种离子的浓度小于1.0×10^－5mol/L，可认为该离子不存在；实验过程中，假设溶液体积不变。已知：K_sp（CaCO₃）＝4.96×10^－9；K_sp（MgCO₃）＝6.82×10^－6；
K_sp[Ca（OH）₂]＝4.68×10^－6；K_sp [Mg（OH）₂]＝5.61×10^－12
请回答：沉淀物X为         （写化学式）；滤液N中存在的金属阳离子为        ；
步骤②中若改为加入 4.2 gNaOH固体，沉淀物Y为         （写化学式）。
（2）物质的量为0.10 mol的锂在只含有N₂和O₂混合气体的容器中燃烧，反应后容器内固体物质的质量m克，m的取值范围是             ；
（3）锂电池是新一代高能电池，目前已研究成功多种锂电池。某离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO₂），充电时LiCoO₂中Li被氧化，Li^＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C₆）中，以LiC₆表示。电池反应为LiCoO₂＋C₆CoO₂＋LiC₆，则放电时电池的正极反应为          ；
（4）为了回收废旧锂离子电池的正极材料试样（主要含有LiCoO₂及少量AI、Fe等）可通过下列实验方法回收钴、锂。

①在上述溶解过程中，S₂O₃^2－被氧化成SO₄^2－，LiCoO₂在溶解过程中的化学反应方程式为      。
②调整PH=5-6的目的是               。

近年来，铝在汽车、航天、机械制造、军事等产业中应用迅猛发展。
（1）铝元素的离子结构示意图为        ；工业上，用冰晶石作助熔剂、石墨作电极电解熔融氧化铝制铝，请写出电解反应方程式           ；在电解过程中     极（填“阴”或“阳”）需要定期补充。
（2）铍（Be）与铝元素相似，其氧化物及氢氧化物具有两性
①请写出Be（OH）₂溶于NaOH溶液的化学方程式为：         ；
②往10.0mL1.00 mol/L的Be（NO₃）₂溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液，请在以下坐标图中画出沉淀量随NaOH溶液加入量的变化图：

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．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

D．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

向Fe（NO₃）₃、Al₂（SO₄）₃的混和溶液中逐滴加入Ba（OH）₂（aq），形成沉淀的情况如下图所示。沉淀的生成与溶解的pH列于下表（已知：偏铝酸钡易溶于水）。以下推断正确的是

氢氧化物	溶液PH
开始沉淀	沉淀完全	沉淀开始溶解	沉淀完全溶解
Fe（OH）3	2.3	3.4	—	—
Al（OH）3	3.3	5.2	7.8	12.8

A．OA段产生的沉淀为BaSO₄和Fe（OH）₃
B．据图计算原溶液中c（NO₃^-）=c（SO₄^2-）
C．AB段可能发生的反应是：2SO₄^2-+ 2Ba²⁺+ Al³⁺+3OH^－=2BaSO₄+Al（OH）₃
D．C点溶液呈碱性的原因是AlO₂^-水解，其离子方程式为：AlO₂^-  + 2H₂O = Al（OH）₃ + OH^一

A、B、C、D四种短周期元素，它们的原子序数依次增大，其中A与C，B与D分别是同主族元素，已知B、D两元素间可形成DB₂和DB₃两种化合物，两者相对分子质量相差16；又如A、C两元素原子序数之和是B、D两元素原子序数之和的。 请回答下列问题
（1）写出由B、C两种元素形成的原子个数比为1:1的化合物的电子式：________，其晶体中所含化学键的类型有________。
（2）A₂B与A₂D的沸点：A₂B________A₂D(填“高于”或“低于”)，其原因是___________。
（3）由A、B、C、D四种元素形成的物质X，与盐酸反应能够生成具有刺激性气味的气体，写出X与盐酸反应的离子方程式：___________。
（4）碳元素的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是______。H₂O₂的化合物类型是_______(填“共价化合物”或“离子化合物”)。

某学生利用下面实验装置探究盐桥式原电池的工作原理(Cu元素的相对原子质量为64)。按照实验步骤依次回答下列问题：

（1）导线中电子流向为____________(用a、b表示)。
（2）若装置中铜电极的质量增加0.64 g，则导线中转移的电子数目为________ (用“N_A”表示) ；
（3）装置中盐桥中除添加琼脂外，还要添加KCl的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的K^＋、Cl^－的移动方向的表述正确的是________。

A．盐桥中的K^＋向左侧烧杯移动、Cl^－向右侧烧杯移动

B．盐桥中的K^＋向右侧烧杯移动、Cl^－向左侧烧杯移动

C．盐桥中的K^＋、Cl^－都向左侧烧杯移动

D．盐桥中的K^＋、Cl^－几乎都不移动

（4）若将反应2Fe^3＋＋Cu===Cu^2＋＋2Fe^2＋设计成原电池，写出电极反应式。
正极反应_____________；
（5）下列是用化学方程式表示的化学变化，请在每小题后的横线上注明能量的转化形式。
①电池总反应：Zn＋Ag₂O＋H₂O===Zn(OH)₂＋2Ag：__________。
②2C₂H₂＋5O₂4CO₂＋2H₂O：_____________。
③6H₂O＋6CO₂ C₆H₁₂O₆(葡萄糖)＋6O₂：__________。

I ．含碳原子数最少且存在同分异构体的烷烃的分子式是_____，其同分异构体的结构简式是________。
II．从煤和石油中可以提炼出化工原料A和B，A是一种果实催熟剂，它的产量用来衡量一个国家的石油化工发展水平。B是一种比水轻的油状液体，B仅由碳氢两种元素组成，碳元素与氢元素的质量比为12:1，B的相对分子质量为78。回答下列问题：
（1）A的电子式_______，B的结构简式______。
（2）与A相邻的同系物C使溴的四氯化碳溶液褪色的化学反应方程式：_______，反应类型：________。
（3）在碘水中加入B振荡静置后的现象________________。
（4）B与浓硫酸和浓硝酸在50～60℃反应的化学反应方程式：_________，反应类型：________。
（5）等质量的A、B完全燃烧时消耗O₂的物质的量________(填A>B、A<B或A＝B”)。
III．已知乙烯能发生以下转化：

（1）C中含官能团名称_________；
（2）写出反应的化学方程式及反应类型：
B与D反应的化学方程式__________________；反应类型：________。

氮化铝（AlN）是一种人工合成的非氧化物陶瓷材料，可在温度高于1500℃时，通过碳热还原法制得。实验研究认为，该碳热还原反应分两步进行：①Al₂O₃在碳的还原作用下生成铝的气态低价氧化物X（X中Al与O的质量比为6．75∶2）；②在碳存在下，X与N₂反应生成AlN。请回答：
（1）X的化学式为           。
（2）碳热还原制备氮化铝的总反应化学方程式为：
Al₂O₃（s）+3C（s）+N₂（g）2AlN（s）+3CO（g）
①在温度、容积恒定的反应体系中，CO浓度随时间的变化关系如下图曲线甲所示。下列说法不正确的是          。

A．从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率
B．c点切线的斜率表示该化学反应在t时刻的瞬时速率
C．在不同时刻都存在关系：v（N₂）=3v（CO）
D．维持温度、容积不变，若减少N₂的物质的量进行反应，曲线甲将转变为曲线乙
②一定温度下，在压强为p的反应体系中，平衡时N₂的转化率为α，CO的物质的量浓度为c；若温度不变，反应体系的压强减小为0．5p，则N₂的平衡转化率将      α（填“<”、“=”或“>”），平衡时CO的物质的量浓度        。
A．小于0．5c             B．大于0．5c，小于c
C．等于c                 D．大于c
③该反应只有在高温下才能自发进行，则随着温度升高，反应物Al₂O₃的平衡转化率将       （填“增大”、 “不变”或“减小”），理由是         。
（3）在氮化铝中加入氢氧化钠溶液，加热，吸收产生的氨气，进一步通过酸碱滴定法可以测定氮化铝产品中氮的含量。写出上述过程中氮化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式             。

某研究小组以粗盐和碳酸氢铵（NH₄HCO₃）为原料，采用以下流程制备纯碱（Na₂CO₃）和氯化铵（NH₄Cl）。

已知盐的热分解温度：NH₄HCO₃  36℃；NaHCO₃  270℃；NH₄Cl  340℃；Na₂CO₃>850℃
请回答：
（1）从NaCl溶液到沉淀1的过程中，需蒸发浓缩。在加入固体NH₄HCO₃之前进行蒸发浓缩优于在加入NH₄HCO₃固体之后，其原因是           。
（2）为提高NH₄Cl产品的产率和纯度，需在滤液1中加入氨水，理由是         ；步骤X包括的操作有          。
（3）测定NH₄Cl产品的纯度时，可采用的方法：在NH₄Cl溶液中加入甲醛使之生成游离酸（4NH₄Cl+6HCHO=(CH₂)₆N₄+4HCl+6H₂O），然后以酚酞为指示剂，用NaOH标准溶液（需用邻苯二甲酸氢钾基准物标定）进行滴定。
①下列有关说法正确的是           。

A．为了减少滴定误差，滴定管、锥形瓶均须用待装液润洗

B．标准NaOH溶液可以装入带有耐腐蚀旋塞的玻璃滴定管中

C．开始滴定前，不需擦去滴定管尖悬挂的液滴

D．三次平行测定时，每次需将滴定管中的液面调至“0”刻度或“0”刻度以下的附近位置

②若用来标定NaOH标准溶液的邻苯二甲酸氢钾基准物使用前未烘至恒重，则测得NH₄Cl产品的含量比实际含量         （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体K₃[Fe(C₂O₄)₃]•3H₂O可用于摄影和蓝色印刷．可用如下流程来制备．

根据题意完成下列各题：
（1）若用铁和稀硫酸制备FeSO₄•7H₂O，           （填物质名称）往往要过量．
（2）要从溶液中得到绿矾，必须进行的实验操作是            （按前后顺序填）．
a．过滤洗涤    
b．蒸发浓缩      
c．冷却结晶      
d．灼烧      
e．干燥
某课外化学兴趣小组为测定三草酸合铁酸钾晶体（K₃[Fe(C₂O₄)₃]•3H₂O）中铁元素含量，做了如下实验：
步骤一：称量5．000g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250ml溶液．
步骤二：取所配溶液25．00ml于锥形瓶中，加稀H₂SO₄酸化，滴加KMnO₄溶液至草酸根恰好全部被氧化成
二氧化碳，同时，MnO₄^－．被还原成Mn²⁺．向反应后的溶液中加入一定量锌粉，加热至黄色刚好消失，过
滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍里酸性．
步骤三：用0．010mol/L KMnO₄溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗KMnO₄溶液20．02ml，滴定中MnO₄^-，
被还原成Mn²⁺．
重复步骤二、步骤三操作，滴定消耗0．010mol/LKMnO₄溶液19．98ml；
（3）配制三草酸合铁酸钾溶液需要使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有     ；主要操作步骤依次是：称量、     、转移、     、定容、摇匀．
（4）加入锌粉的目的是         ．
（5）实验测得该晶体中铁的质量分数为    ．在步骤二中，若加入的KMnO₄的溶液的量不够，则测得的铁含量        ．（选填“偏低”“偏高”“不变”）
（6）某同学将8．74g无水三草酸合铁酸钾（K₃[Fe(C₂O₄)₃]）在一定条件下加热分解，所得固体的质量为5．42g，同时得到密度为1．647g/L（已折合成标准状况下）气体．研究固体产物得知，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K₂CO₃．写出该分解反应的化学方程式          ．

草酸镍晶体（NiC₂O₄•2H₂O）可用于制镍催化剂，某小组用废镍催化剂（成分为Al₂O₃、Ni、Fe、SiO₂、CaO等）制备草酸镍晶体的部分实验流程如下：

已知：①Ksp(CaF₂)=1.46×10^﹣10，Ksp(CaC₂O₄)=2.34×10^﹣9。
②相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表（开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1mol•L^﹣1计算）．

金属离子	开始沉淀的pH	沉淀完全的pH
Fe^3+	1.1	3.2
Fe^2+	5.8	8.8
Al^3+	3.0	5.0
Ni^2+	6.7	9.5

（1）“粉碎”的目的是         。
（2）保持其他条件相同，在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”，镍浸出率随时间变化如图。“酸浸”的适宜温度与时间分别为             （填字母）．

a.30℃、30min          b.90℃、150min        
c.70℃、120min         d.90℃、120min
（3）证明“沉镍”工序中Ni²⁺已经沉淀完全的实验步骤及现象是      ，将“沉镍”工序得到的混合物过滤，所得固体用75%乙醇溶液洗涤、110℃下烘干，得草酸镍晶体．用75%乙醇溶液洗涤的目的是         。
（4）在除铁和铝工序中，应先加入H₂O₂氧化，再加氢氧化镍调节pH值的范围为         ，第2步中加入适量NH₄F溶液的作用是         。
（5）将得到的草酸镍晶体在真空中加热至320℃分解可重新制得单质镍催化剂，写出该制备过程的化学方程式：          。
（6）已知废镍催化剂中镍的质量分数为5.9%，则100kg废镍催化剂最多可制得       kg草酸镍晶体。（Ni：59，C：12，H：1，O：16）