资源描述
滨城高中联盟 2024-2025 学年度上学期高三期中 II 考试
化学试卷
命题人:大连市第二十三中学高三备课组 校对人:大连市第二十三中学高三备课组
注意事项:
1
2
.考试时间为 75 分钟,试卷满分 100 分。
.按照要求填写答题纸,答案必须写在答题纸上,写在试卷上不得分。
可能用到的相对原子量:H-1 C-12 O-16 N-14 In -115
第 I 卷(选择题,共 45 分)
一、选择题(共 15 小题,每小题 3 分,共 45 分,每小题只有一个正确答案。)
1
.化学与环境、材料、能源、信息等生产生活息息相关,下列说法正确的是(
)
A.“燃煤脱硫”技术有利于我国早日实现“碳达峰、碳中和”
B.“神舟十八号”返回舱使用的耐高温材料包括碳化硅等新型陶瓷
C.研制的高效率钙钛矿太阳能电池能将化学能转化为电能
D.光导纤维具有通信容量大,抗干扰性能强等优点,其主要成分是硅单质
2
.下列化学用语或图示表达不正确的是(
)
A.天然橡胶的主要成分顺式聚异戊二烯的结构简式:
B.邻羟基苯甲醛分子内氢键的示意图:
+
4
C. NH 的电子式为
,空间构型为正四面体
D.SO3 的 VSEPR 模型:
.制备钴配合物 Co(NH ) Cl 的反应为:
é
ù
3
ë
û
3
3
6
活性炭
+
+
+
2 Co NH ûCl3 + 2H2O
设 NA 为阿伏伽德罗常数的
é (
) ù
2
CoCl2 2NH Cl 10NH H2O2
ë
4
3
3
6
值。下列说法错误的是(
)
A.消耗标准状况下11.2LNH3 时,反应中转移电子数为 0.1NA
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1: 2
C.反应前后 N、O 原子的杂化方式未发生改变
D.1mol Co(NH ) Cl 中含有 键的数目为18NA
é
ù
s
ë
û
3
3
6
4
.下列鉴别或检验能达到实验目的的是(
)
A.用金属钠检验乙醇中混有少量的水
B.用硝酸银溶液鉴别氯苯与溴苯
C.用酸性高锰酸钾溶液鉴别甲苯与环己烯
D.用 BaCl 溶液鉴别SO 和SO
3
2
2
5
.下列离子方程式书写正确的是(
)
A.将标准状况下 2.24LSO2 通入1L0.5mol×L-
1Ca(ClO)2
溶液中:
Ca2+ ClO- H O SO CaSO4 2H+ Cl-
+
+
+
=
+
+
2
2
电解
+
-
Cl2 +H2 +2OH-
B.用石墨电极电解 MgCl 溶液: 2H O 2Cl
2
2
C.向 FeSO 溶液中滴加 NaHCO 溶液和稀氨水,产生大量白色 FeCO 沉淀:
4
3
3
Fe2+ HCO3 NH H O FeCO ¯ +NH4 H2O
+
-
+
×
=
+
+
3
2
3
D.向明矾溶液中滴加过量 Ba(OH)2 溶液:
2
Al3+ 3SO24- 3Ba2+ 6OH- = 3BaSO4 ¯ +2Al(OH)3
+
+
+
¯
6
.研究一个化学反应时需要关注该反应的快慢与历程、趋势与限度,下列说法正确的是(
)
A.活化分子间的碰撞一定能发生化学反应
B.加入适宜的催化剂能增大活化分子的百分数
C.化学平衡正向移动,反应物的平衡转化率一定增大
D.反应 CH (g)+ CO (g)ƒ 2CO(g)+ 2H (g) DH > 0 在低温条件可能自发进行
4
2
2
7
.对二甲苯是一种重要的有机原料。我国自主研发的一种绿色合成路线如图所示,下列说法正确的是
(
)
A.该反应的副产物不可能有间二甲苯
B.M 中不存在手性碳原子
C.过程①的反应类型为加成反应
D.M 中所含元素的第一电离能小于 N 的有 2 种
8
.为解决传统电解水制氢阳极电势高、反应速率缓慢的问题,科技工作者设计耦合 HCHO 高效制 H2 的方
法装置如图。部分反应机理为:
下列说法正确的是(
)
A.电解时 e- 由 a 极向 b 极方向迁移
B. OH- 通过阴离子交换膜向 a 电极区域移动
C.阳极反应 HCHO 2e 6OH- HCOO- H2O
-
-
+
=
+
D.相同电量下 H2 理论产量是传统电解水的 2 倍
9
.在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均能实现的是(
)
N ¾¾O ¾® NO ¾H
¾
O
¾®HNO3
A.工业制硝酸:
2
放电
2
2
B.实验室制漂白粉: MnO ¾¾¾¾®Cl ¾¾¾¾® 漂白粉
浓盐酸
D
石灰乳
2
2
C.工业制硫酸:黄铁矿 ¾沸¾腾¾炉®
CuSO aq ¾N
SO3 ¾
吸收
¾
水
¾
塔
®
硫酸
( )
¾
aOH溶液
¾
¾®Cu OH ¾¾
(
)
蔗糖¾®Cu2O
D
D.制 Cu2O :
4
2
1
0.在催化剂作用下,向容积为1L 的密闭容器中加入1molX 和3molY ,发生反应:
(
)+ ( )
( )
a ( )
X g 2Y s ƒ 2Z s ,平衡时和反应10min 时 X 的转化率 X 随温度的变化分别如曲线 I、II 所
示,下列说法正确的是(
)
A. bc 段变化可能是由于升高温度平衡逆向移动
B. 0 ~ 10min 的平均反应速率: v(a)< v(c)
C.使用更高效的催化剂,可以使 b 点移动到 d 点
D.保持温度和体积不变,向 d 点体系中再充入1molX ,再次达平衡时 c(X)> 0.4mol / L
1
1.下列实验装置(部分夹持装置已略去)能达到对应实验目的是(
)
A
B
C
D
探究浓度对反应速率的
影响
实验室制取少量氨气
制备无水 MgCl2
+
探究
H
的浓度对氢气
生成速率的影响
A.A
B.B
C.C
D.D
1
2. Ni 可活化 C H 放出 CH ,其反应历程如下图所示:
2
6
4
下列关于反应历程的说法正确的是(
)
A.该反应的决速步是:中间体 2 ® 中间体 3
B.只涉及极性键的断裂和生成
C. Ni 是该反应的催化剂
D.该反应的热化学方程式: Ni + C H = NiCH + CH
4
DH = -6.57kJ / mol
2
6
2
1
3.砷化镓( GaAs )的晶胞结构如图甲所示。将 Mn 掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料,其晶胞结构如
图乙所示。下列说法错误的是(
)
A. As 属于 p 区元素
B.图甲中, As 原子位于 Ga 原子构成的正四面体空隙中
4
3
C.图甲中,若 Ga - As 的键长为 apm ,则晶胞边长为
apm
3
D.稀磁性半导体材料中, Mn 、 As 的原子个数比为1:2
1
4.已知:由最稳定的单质合成1mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓,用 DH (kJ / mol)表
示,最稳定的单质的摩尔生成焓为 0;生成焓越小,物质越稳定;反应热等于生成物的总生成焓减去反应
物的总生成焓。相同状况下有关物质的摩尔生成焓 DH 如图所示,下列有关判断正确的是(
)
A.根据上表所给数据,不可求得 N H (l)的燃烧热
2
4
B.在相同状况下, N H (l)比 NH (g)稳定
2
4
3
C.在相同状况下,1molN (g)与3molH (g)充分反应,放出91.8kJ 的热量
2
2
D. H2O(l)的摩尔生成焓 DH > -241.8kJ / mol
1
5.中国科学院和香港城市大学联合研制出了一种全新的双离子电池,该电池用石墨(石墨有层间空隙,可
以嵌入正离子或负离子)作正负电极,用六氟磷酸锂(LiPF6 )离子液体作电解液,充电时总反应为:
(x2
+1 C + xLi + xPF = Li C + xC PF ,其装置如图所示。下列说法错误的是(
)
+
-
6
(
)
)
x
x
6
A.充电时,a 为阴极
-
-
=
xLi+
+
C
B.放电时,负极的电极反应为: Li C xe
x
C.充电时,离子液体中的 Li+ 向阳极移动
D.双离子电池在充放电过程中,缩短离子运动路程,有利于提高电池的能量密度
第 II 卷(非选择题,共 55 分)
二、非选择题(本大题共 4 小题,共 55 分)
1
6.(14 分)
铟是一种稀有贵金属,广泛应用于航空航天、太阳能电池等高科技领域。从高铟烟灰渣(主要含 PbO、
SiO 、 FeAsO ×2H O 、 In O )中提取铟的工艺流程如下:
2
4
2
2
3
已知: FeS O 为强电解质; H A 表示一种有机萃取剂,萃取过程中
In3+ 发生的反应为
4
6
2
2
In3+ 3H A ƒ In(HA ) 3H+ 。
+
+
2
2
2
3
回答下列问题:
(
(
1)基态铁原子的核外未成对电子数有_____个。
2)“硫酸化焙烧”后金属元素均以硫酸盐的形式存在。在其他条件一定时,“水浸”铟、铁的萃取率
结果如图所示,则萃取所采用的最佳实验条件为_____。
(
3)“水浸”时,浸渣除了 As O 外,还含有_____。
2
3
(
(
4)“还原铁”时反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____。
5)“反萃取”过程中,下列措施可提高萃取率的是_____(填标号)。
a.适当提高酸的浓度 b.多次萃取
c.大剂量溶液一次性萃取
(
6)“置换铟”时,发现溶液中残留溶解的 As O 也与 Zn 反应,会有少量的气体 AsH 生成,该过程的
2
3
3
离子方程式为_____。
(
7)某烟灰渣中含铟量为1.5% (质量分数),以1t 该烟灰渣为原料,按照以上工艺回收粗铟,可获得含
铟量99%(质量分数)的粗铟13.0kg ,则该工艺中铟回收率为_____(保留 3 位有效数字)。
1
7.(14 分)
过氧乙酸(
)是一种无色透明液体,常用于漂白和消毒,氧化性比 H O 强,与
2
2
酸性 KMnO 相近。某课外实验小组同学用 75%H O 溶液与乙酸酐制备高浓度过氧乙酸,并对其含量进
4
2
2
行测定,实验过程如下。
制备原理:(CH CO) O + H O ¾¾¾®CH COOOH + CH COOH 。
浓硫酸
3
2
2
3
3
2
I. H O 的浓缩:将30%H O 溶液浓缩至 75% ( H O 沸点150.2℃),装置如下图 a 所示(橡胶管、支
2
2
2
2
2
2
持仪器和及抽气泵已省略):
(
1)仪器 B 的名称_____,浓 H O 溶液主要在_____烧瓶中得到(填“A”或“C”)。
2
2
II.过氧乙酸的制备:如上图 b 所示,搅拌器不断搅拌下,向三颈烧瓶中加入 45mL乙酸酐,逐步滴加
5%H O 溶液 25mL(过量),再加1mL浓硫酸,搅拌 4 小时,室温静置 15 小时即得 47% 的过氧乙酸
7
2
2
溶液。
(
(
2)该实验采用水浴加热的目的_____。
3)乙酸酐与 H O 反应的尾气可以用_____吸收。
2
2
III.过氧乙酸(含杂质)的含量测定:取适量样品按下图所示步骤依次进行实验,测定过氧乙酸的含量。
(
4)①第 2 步滴加 KMnO 溶液恰好除尽 H O 的实验现象是_____。
4
2
2
②
③
第 3 步中过氧乙酸可被
Fe2+ 还原为乙酸,其离子方程式为_____。
若实验中所取样品体积为 V0mL ,第 3 步中加入
×
-1FeSO4 溶液 V1mL ,第 4 步滴定中消耗
c mol L
1
×
-1KMnO4 溶液 V2mL,则过氧乙酸含量为_____ g×L-1 。
c mol L
2
1
8.(14 分)
甲烷是一种清洁能源,也是一种重要的化工原料,常用作合成甲醇。
1)已知甲烷、碳单质、氢气的燃烧热分别为890kJ/mol 、393.5kJ/mol 、 285kJ/mol。则甲烷裂解制
备炭黑的热化学方程式为_____。
2)科学家们曾尝试用甲烷催化法消除汽车尾气中的 NO ,反应的热化学方程式为
(
(
(
)+
( )
( )+
( )+
( ) DH = -
CH g 4NO g ƒ 2N g CO g 2H O g 1155kJ / mol 。
4
2
2
2
向绝热、恒容密闭容器中加入一定量的 CH4 (g)和 NO(g)发生反应,下列能判断该反应到达平衡状态的
是_____(填字母)。
a.体系中混合气体的压强不变
b.体系中 v(N ): v(CO )= 2:1
2
2
c.体系的温度不变
d.混合气体的平均相对分子质量不变
e.混合气体的密度不变
(
3)以甲烷为原料通过以下反应合成甲醇:
(
)+ ( )
( ) DH = - ( ) ( )
251.0kJ / mol。现将 2molCH g 和1molO g 充入恒
2
CH g O g ƒ 2CH OH g
4
2
3
4
2
容密闭容器中,在不同温度和压强下进行上述反应。测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如下
图 1 所示:
①
结合反应原理及图像分析可知: p 时降低温度, n(CH )_____(填“增大”、“减小”或“不变”);
1
4
p _____ p (填“>”、“<”或“=”)。
1
2
②
③
E、F、N 点对应的化学平衡常数大小关系为_____(用 K(E) 、 K(F) 、 K(N) 表示)。
)=1mol ,总压强为 4MPa ,则用分压代替浓度表示 F 点的平
°
(
T C ,若 F点对应的平衡时 n CH OH
0
3
衡常数 Kp = _____
MPa-1 (分压=总压 物质的量分数)。
´
(
4) CO2 加氢制甲醇也具有重要的经济价值,其热化学方程式为
(
)+
( )
( )+
( ) D <
CO g 3H g ƒ CH OH g H O g H 0 ,已知 m 为起始时 H 和 CO 的投料比。 CO 的
2
2
3
2
2
2
2
平衡转化率随投料比和温度变化如上图 2 所示,其中投料比最大的是_____(填“m ”、“m ”或
1
2
“
m3 ”)。
1
9.(13 分)
化合物 H 是一种有机材料中间体。实验室由苯制备 H 的一种合成路线如下:
¾
¾
①
¾¾®RCHO + R¢CHO
O
已知:①
3
②
H O/Zn
2
+
¢
¾¾¾¾®
NaOH/H O
RCH = C - CHO H O
+
②
RCHO R CH CHO
2
2
D
2
|
R¢
③
请回答下列问题:
(
(
(
(
(
1)有机物 H 的分子式为_____,该分子中所含官能团的名称为_____。
2)A 的结构简式为_____。
3) B+ C ® D 经过两步反应,其反应类型依次分别为_____、_____。
4) F ® G 的第①步反应的化学方程式为_____。
5)E 有多种属于芳香族化合物的同分异构体,符合下列条件的有_____种(包含立体异构),其中核磁共
振氢谱为1:1:1:1: 2: 2的结构简式为_____。
①
②
能使溴的四氯化碳溶液褪色
能发生水解反应
滨城高中联盟 2024-2025 学年度上学期高三期中 II 考试
化学试卷参考答案
一、选择题(本大题共 15 小题,每小题 3 分,共 45 分。每小题只有一个正确答案)
1
.【答案】B
【
解析】A.“燃煤脱硫”技术是减少二氧化硫的排放,与“碳达峰、碳中和”无关,A 错误
B.“神舟十八号”返回舱使用的耐高温材料包括碳化硅等属于新型陶瓷,B 正确
C.研制了高效率钙钛矿太阳能电池能将太阳能转化为电能,C 错误
D.光导纤维其主要成分是二氧化硅,D 错误
2
.【答案】D
解析】D.三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为 3、孤电子对数为 0,价层电子对互斥模型和分子结
构都为平面三角形,D 错误。
.【答案】D
【
3
解析】D.1mol Co(NH ) Cl 中含有 键的数目为 24NA ,配位键也是 键,D 错误。
é
ù
s
s
【
ë
û
3
3
6
4
.【答案】D
【
解析】A.乙醇和水都能和金属钠反应,A 错误
B.氯苯和溴苯均为非电解质和硝酸银不能直接反应,B 错误
C.酸性高锰酸钾溶液均能氧化甲苯与环己烯,C 错误
D. BaCl 溶液能与SO 反应生产硫酸钡沉淀,与SO 不反应,D 正确
2
3
2
5
.【答案】C
解析】A.标准状况下 2.24LSO2 物质的量为 0.1mol,通入1L0.5mol×L
-
1Ca(ClO)2
溶液中,SO2 不
【
-
-
2-
4
-
足,部分 ClO 与SO 发生氧化还原反应,生成 Cl 和SO ,未反应的 ClO 会与生产的氢离子生成
2
HClO, Ca2+ 3CIO- +SO2 H O CaSO
+
+
=
¯ +
2HCIO Cl ,A 错误;
+
-
2
4
通电
B.电解产生的 OH- 会与 Mg2+ 产生沉淀, Mg2+ 2Cl- 2H2O
+
+
Mg OH
(
) ¯ +
2
H2 +Cl2 B 错
误;
C.向 FeSO 溶液中滴加 NaHCO 溶液和稀氨水,产生大量白色 FeCO 沉淀,同时有硫酸铵和水生成,选
4
3
3
项所给离子方程式正确,C 正确;
-
D.滴加过量 Ba(OH) 溶液能使 Al(OH) 转化为 Al(OH)
é
ù
,正确的离子方程式为
2
3
ë
4
û
Al3+ 2SO42- 2Ba2+ 4OH- = 2BaSO4 ¯ +Al(OH) ,D 错误。
+
+
+
-
4
6
.【答案】B
解析】A.活化分子间的碰撞不一定发生有效碰撞,不一定能发生化学反应,A 错误
【
B.加入适宜的催化剂能降低反应的活化能,增大活化分子百分数,B 正确
C.增大反应物浓度化学平衡正向移动,反应物平衡转化率可能减小, C 错误
D.该反应 DS > 0, DG < 0 时可自发进行,所以该反应高温下可自发进行,该反应在高温条件可能自发进
行,D 错误
7
.【答案】C
【
解析】A.异戊二烯与丙烯醛还可以生成
,
发生过程②的反应生成间二甲苯,
A 错误;
B.根据 M 的结构简式
,有手性碳原子 B 错误;
C.过程①为狄尔斯阿尔德反应属于加成反应,C 正确;
D.M 中所含元素第一电离能小于 N 的有 O、 C 、 H 共 3 种,D 错误;
8
.【答案】D
【
分析】由图可知, b 电极上 HCHO 被氧化为 HCOO- ,则 b 电极为阳极, a 电极为阴极;电解质溶液
为 KOH 溶液,结合反应机理
,
则阳极反应涉及:
1
2
HCHO + OH-
-
e-
=
HCOOH
+
H2
,② HCOOH + OH- = HCOO- + H2O ,则阳极反应式为:
①
-
HCHO 2e-
+
4OH-
=
2HCOO-
+
H2 +2H2O ,阴极反应式为: 2H2O + 2e- = H2 +2OH- ,据
2
此解题。
【
解析】A.由分析可知, b 极为阳极, a 极为阴极,电解时 e- 由 b 电极流出回到电源正极,从电源负极流
入 a 电极,A 错误;
B.由分析可知 OH- 通过阴离子交换膜向 b 电极区域移动,B 错误;
C.由分析可知,阳极反应为: 2HCHO 2e 4OH- 2HCOO- H2 +2H2O
,C 错误;
-
-
+
=
+
D.由分析可知,阳极反应式为: 2HCHO 2e 4OH-
-
-
+
=
2 HCOO- +
H2 +2H2O
,阴极反应式为:
+
-
=
H2
+2OH- ,则转移 2mol电子时,阳极生成1molH ,阴极生成1molH ,共生成
2
2
H O 2e
2
2
2
通电
molH ,而传统电解水的反应式: 2H O
2H +O ,转移 2mol电子生成1molH ,所以相
2
2
2
2
2
同电量下 H2 理论产量是传统电解水的 2 倍,D 正确。
9
.【答案】B
解析】A. NO 不与水反应,A 错误;
【
B.利用 MnO 和浓盐酸混合加热制 Cl ,再将 Cl 与石灰乳反应可得漂白粉,B 正确;
2
2
2
C.黄铁矿在沸腾炉中燃烧产物为SO2 ,C 错误;
D.配制新制的 Cu(OH) 需要在 NaOH 溶液中滴加少量 CuSO (aq),蔗糖不是还原性糖不生成 Cu O ,
4
2
2
D 错误。
1
0.【答案】C
【
详解】A. bc 段反应转化率a (X)低于平衡时转化率a (X),说明反应未达到平衡,不是升高温度平衡逆
向移动造成的,可能是温度升高,催化剂失活,反应速率减小,A 错误;
Dc
Dt
B. 0 ~ 10min , X 的转化量 a 、 c 点相同,由 v =
,得 v(a)= v(c),B 错误;
C. b 点为 400° C ,反应10min 时 X 的转化率低于平衡转化率,若使用高效催化剂,反应速率增大,可能
使 b 点移动到 d 点,C 正确;
D.d 点已达平衡状态,体系中,只有 X 是气体,温度不变,故 K 值不变,即 c(X)= 0.4mol / L ,D 错
误;
1
1.【答案】B
解析】A.实验室制取少量氨气应该是氯化铵和氢氧化钙固体加热,A 错误;
【
B.防止氯化镁水解在氯化氢气流中加热,B 正确;
C.硝酸与金属反应不产生氢气,C 错误;
D.探究浓度对反应速率的影响高锰酸钾的量相同,草酸浓度不同来做实验,D 错误
1
2.答案 A
解析】A.根据图示,中间体 2 ® 过渡态 2 能量差值较大,中间体 2 ® 中间体 3 的反应,活化能最大,
【
反应速率最慢,是反应的决速步,A 正确;
B.反应过程中涉及 C - C 键的断裂和 C - H 键的形成,涉及非极性键的断裂,极性键的形成,故 B 错误;
C.根据图示, Ni 参与反应并生成 NiCH2 ,是反应物不是催化剂,C 错误;
D.热化学方程式需标注反应物和生成物的状态,热化学方程式为
(
)+
( ) =
( )+
( ) DH = -
×
-1
Ni s C H g NiCH s CH g
6.57kJ mol ,D 错误。
2
6
2
4
1
3.【答案】D
【
解析】A. As 属于 p 区元素,A 正确;
B.图甲中, As 原子位于 Ga 原子构成的正四面体空隙中,B 正确;
4
3
C.图甲中,若 Ga - As 的键长为 apm 等于晶胞体对角线的四分之一,则晶胞边长为
apm故 C 正确;
3
D.稀磁性半导体材料中, Mn 、 As 的原子个数比为5:32 ,故 D 错误
1
4.【答案】A
【
解析】A.根据上表所给数据,水的状态为气态,因此不能求 N H (l)的燃烧热,A 正确
2
4
B.在相同状况下,根据上表所给数据 N H (l)比 NH (g)生成焓大不稳定,B 错误
2
4
3
C.1molN (g)与3molH (g)的反应为可逆反应,放出热量小于91.8kJ ,C 错误
2
2
D.生成 H2O(l)放热多摩尔生成焓小于 -241.8kJ / mol ,D 错误
1
5.【答案】C
分析】根据充电时总反应为:(x
)
+
-
6
(
)
2
+1 C xLi xPF Li C xC PF
结合图可知充电时阳极:
+
+
=
+
【
x
x
6
xC + PF
-
6
-
e-
=
C PF
(
), b 电极附近聚集大量阴离子, b 为阳极, a 为阴极,发生反应
x
6
C + xLi+
+
xe-
=
;放电时, a 为负极发生氧化反应 LixC - xe- = C + xLi+ , b 为正极,发生还原反
- 。
LixC
应 C (PF ) e xC + PF
+
-
=
x
6
6
解析】A.充电时,a 为阴极,发生还原反应 C xLi xe- LixC
+
+
+
=
,A 正确;
【
-
-
=
xLi+
+
C
,B 正确;
B.放电时为原电池,负极的电极反应为: Li C xe
x
C.充电时,电解池中阳离子移向阴极, Li+ 向阴极移动,C 错误;
D.双离子电池在充放电过程中,缩短离子运动路程,有利于提高电池的能量密度,D 正确;
二、非选择题(本大题共 4 小题,共 55 分)
1
6.(每空 2 分,共 14 分)
(
1)4
(
2)30° C 、5min
(
3) PbSO4 、SiO2
(
(
4)1:1
5)ab
(
6)
As2O3 6Zn +12H+ 2AsH3 +6Zn2+ 3H2O
+
=
+
(
【
7)85.8%
解析】
【
分析】高铟烟灰渣(主要含 PbO、SiO 、 FeAsO ×2H O 、 In O )在高铟烟灰中加入硫酸进行酸
2
4
2
2
3
浸, PbO、 FeAsO ×2H O 、 In O 分别与硫酸反应转化为硫酸铅沉淀和硫酸铁,硫酸铟,同时生成
4
2
2
3
As O ,滤渣为硫酸铅和 As O 、SiO ;过滤,向滤液中加 Na S O 将铁还原为 FeS O ;然后加萃取
2
3
2
3
2
2
2
3
4
6
剂 H A 使
In3+ 进入有机相,铁进入水相从而除去铁;分离后在萃取液中加硫酸反萃取 In3+ 进入水相,然
2
2
后在水溶液中加 Zn 置换出铟,据此分析解答。
【小问 1 详解】
基态铁原子的价电子排布式为3d6 4s2 ,则未成对电子数有 4 个;
【小问 2 详解】
由图可知5min 时钢、铁的萃取率基本达到最高值,萃取温度30° C 时铟、铁的萃取率基本达到最高值,再
延长萃取时间或升高萃取温度对萃取率提高不大,因此最佳条件为30° C 、5min ;
【
小问 3 详解】
由分析可知,水浸时酸溶过程中反应生成的 PbSO ,以及不溶于酸的SiO 也进入浸渣中;
4
2
【
小问 4 详解】
“
还原铁”时,
Fe3+ 被还原为亚铁离子,根据得失电子守恒及元素守恒得反应离子方程式:
2
Fe3+ 2S2O3
+
2
-
=
2Fe2+ +S4O62- ,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1;
【
小问 5 详解】
(
)
+
3H+ 要使平衡逆向移动;
a.适当提高酸的浓度,可使平衡逆向移动,a 选;
In3+ 的萃取率, b 选;
反萃取过程
In3+ 3H A ƒ In HA
+
2
2
2
3
b.多次萃取有利于提高
c.大剂量溶液一次性萃取,不利于提高
In3+ 的萃取率, c 不选;故选 ab;
【
小问 6 详解】
置换铟”时, Zn 与 As O 在酸性条件下发生反应生成会有少量的 AsH 和锌离子,根据得失电子守恒
“
2
3
3
及元素守恒可得反应离子方程式
As2O3 6Zn +12H+ 2AsH3 +6Zn2+ 3H2O
+
=
+
;
【
小问 7 详解】
烟灰渣中含铟量为1.5% (质量分数),以1t 该烟灰渣为原料,理论上能够制取1000kg´1.5% =15kg
铟,实际得到13kg´99% =12.87kg 铟,则则该工艺中铟回收率为12.87kg
´100% = 85.8% 。
1
5kg
1
7(14 分)(每空 2 分)
【
(
(
(
答案】(1)直形冷凝管
A
2)受热均匀;防止温度过高过氧化氢分解(或控制反应温度在一定范围内,受热均匀)
3) NaOH 溶液
4)溶液刚好变为浅红色,且半分钟内不褪色
(
-
)
3
8 c V
5c2V
+
2+
+
2H+
¾¾®
CH COOH 2Fe
+
3+
+
H2O
1
1
2
CH COOOH 2Fe
3
3
V0
【
分析】由题意可知, 该实验的实验目的是制备过氧乙酸,制备过程为先将稀过氧化氢溶液浓缩浓过氧
化氢溶液,再用浓过氧化氢溶液与乙酸酐反应制得过氧乙酸,并用氧化还原滴定法测定产品中过氧乙酸含
量。
【
解析】(1)由实验装置图可知,仪器 B 为直形冷凝管;由 75%过氧化氢溶液的沸点为150.2° C 可知,装
置 A 中得到浓过氧化氢溶液、装置 C 中为蒸馏出来的水,故答案为:直形冷凝管;A;
2)75%过氧化氢溶液的沸点为150.2° C ,且过氧化氢溶液高温易分解,所以制备过氧乙酸时应选择水浴
(
加热的方法控制反应温度,故答案为:受热均匀;防止温度过高过氧化氢分解
3)由方程式可知,浓硫酸作用下,过氧化氢浓溶液与乙酸酐反应生成过氧乙酸和乙酸,所以实验生成
的尾气应用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气,故答案: NaOH 溶液;
4)①由题给流程可知,第 2 步发生的反应为酸性高锰酸钾溶液与过氧化氢溶液反应生成硫酸钾、硫酸
(
(
锰、氧气和水,完全反应时,再滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液,溶液会变为浅红色,且半分钟内不褪
色,故答案为:溶液刚好变为浅红色,且半分钟内不褪色;
②
由题给流程可知,第 3 步发生的反应为过氧乙酸溶液与稀硫酸、硫酸亚铁溶液反应生成硫酸铁和乙酸,
反应的离子方程式为
CH COOOH 2Fe2+ 2H+
+
+
¾¾®
¾¾®
CH COOH 2Fe3+ H2O
+
+
,故答案为:
;
3
3
CH COOOH 2Fe2+ 2H+
+
+
CH COOH 2Fe3+ H2O
+
+
3
3
③
由题意可知,滴定溶液中过量亚铁离子消耗 V2mLc2mol/L 酸性高锰酸钾溶液,由得失电子数目守恒可
1
知,过氧乙酸的物质的量为(10-
3
c1V -5´10-3 c V mol
)
´
,则过氧乙酸含量为
1
2
2
2
1
(10-3
c V -5´10-3 c V mol´ ´76g / mol
)
(
-
)
3
8 c V
5c2V
1
1
2
2
2
=
1
1
2
g / L ,故答案为:
1
0-3
V0L
V0
(
)
3
8 c V -5c2V2
1
1
。
V0
1
8、(14 分)(每空 2 分)
【
答案】(1) CH (g)= C(s)+ 2H (g) DH = +73.5kJ / mol
4
2
(
(
2)ac
3)减小
>
K(E) = K(F) > K(N) 1.25
(
【
①
4) m1
解析】(1)根据燃烧热分别写出热化学方程式,
1
C(s)+ O (g)= CO (g) DH = -393.5kJ / mol ② H (g)+ O (g)= H O(l)
2
2
2
2
2
2
DH = -285kJ / mol
③
CH (g)+ 2O (g)= CO (g)+ 2H O(l) DH = -890kJ / mol根据盖斯定律计算③-① -2´ ②得
4
2
2
2
(
)
( )+
( ) DH = (-
890 393.5+ 2´285 kJ / mol = +73.5kJ / mol ,故答案为
+
)
CH g ƒ C s 2H g
4
2
+73.5kJ/mol ;
(
2)向绝热、恒容密闭容器中加入一定量的 CH4 (g)和 NO(g)发生反应
(
)+
( )
( )+
( )+
( ) DH = -
CH g 4NO g ƒ 2N g CO g 2H O g 1155kJ / mol ;
4
2
2
2
a.反应为气体体积不变的反应,根据理想气体状态方程 pV = nRT,温度变化,故压强也是变量,根据
“
变量不变达平衡”,体系中混合气体的压强不变能说明反应达平衡状态,选项 a 正确;
b.随着反应的进行,根据物质计量数关系,反应后体系中保持 v(N ): v(CO )= 2:1,无法说明反应达平
2
2
衡状态,选项 b 错误;
c.反应为放热反应,随着反应的进行温度发生变化,当体系的温度不变时反应达平衡,选项 c 正确;
d.反应为气体体积不变的反应,气体总质量、总物质的量不变,混合气体的平均相对分子质量始终不变,
无法说明反应达平衡,选项 d 错误;
e.反应为气体体积不变的反应,气体总质量、总体积不变,混合气体的密度始终不变,无法说明反应达平
衡,选项 e 错误;
答案选 ac;
(
3)①正反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,则 P 时降低温度, n(CH )减小,增大压强,平
1
4
衡正向移动, CH 的物质的量减小,则 p > p ;
4
1
2
②
升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,相同温度平衡常数相同,则有
K(E) = K(F) > K(N)
;
③
根据数据列三段式:
(
)+ ( )
( )
2
CH g O g ƒ 2CH OH g
4
2
3
起始量( mol)
变化量( mol)
平衡量( mol)
2
1
1
1
0
0.5
0.5
1
1
1
此时总压强为 4MPa ,则 P(CH4 ) =
´4MPa =1.6MPa , P(O2 )= 0.8MPa ,
2
.5
(1.6MPa
)
2
(
)=1.6MPa ,则 Kp
=
=1.25MPa-1 ;
P CH OH
3
(1
)
2
.6MPa ´0.8MPa
(
4)根据图中信息可知,保持 n(CO )不变,增大 n(H ),平衡正向移动, CO 的平衡转化率增大,故
2
2
2
其中投料比最大的是 m1 。
1
9.(13 分)(除了标注外,每空 2 分)
(
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