高三化学复习方略单元评估检测试题27.doc

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综合评估检测(二)第1～10章
(90分钟　100分)
第Ⅰ卷(选择题　共48分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1.(2012·济南模拟)氯水不稳定，要现用现配，下列吸收氯气制备氯水的装置最合理的是(　　)

2.下列离子方程式书写正确的是(　　)
A.过量的SO2通入NaOH溶液中：
　SO2＋2OH－===SO＋H2O
B.Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液：
　2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
C.NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液：
　2MnO＋5NO＋6H＋===2Mn2＋＋5NO＋3H2O
D.NaHCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：
　2HCO＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋2H2O＋CO
3.实验室将NaClO3和Na2SO3按物质质量之比为 71∶42倒入烧瓶中，同时滴入适量H2SO4，并用水浴加热，产生棕黄色的气体X，反应后测得NaClO3和Na2SO3恰好完全反应，则X为(　　)
A.Cl2　 　B.Cl2O　 　　C.ClO2　　 　D.Cl2O3
4.将一定量的由Na、Na2O、Na2O2组成的混合物与足量的水充分反应，收集到一定体积的混合气体，将混合气体通过放电后恰好完全反应，则原混合物中Na、Na2O、Na2O2物质的量之比为(　　)
A.1∶1∶1 B.1∶2∶1 C.2∶3∶1 D.3∶2∶1
5.(2012·洛阳模拟)今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水，浓度均为
0.1 mol·L－1。如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体(m mol)，在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体(m mol)，丙瓶不变。片刻后，甲、乙、丙三瓶溶液中的HClO的物质的量浓度的大小关系是(溶液体积变化忽略不计)(　　)
A.甲＝乙>丙 B.甲>丙>乙
C.丙>甲＝乙 D.乙>丙>甲
6.家庭中常用“84”消毒液(NaClO溶液)消毒，下列说法正确的是(　　)
A.NaClO溶液的消毒原理是使蛋白质变性
B.1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移2 mol电子
C.NaClO溶液的漂白原理与SO2相同
D.“84”消毒液与“洁厕灵”(盐酸)共同使用，可达到既清洁又消毒的双重效果
7.下列关于某无色溶液所含离子检验的方法和结论正确的是(　　)
A.加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，则原溶液中一定有FeCl3
B.加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中一定有CO或SO
C.先通入少量Cl2，再加入淀粉溶液，溶液变蓝，说明有I－
D.往溶液中加入BaCl2溶液和稀HNO3，有白色沉淀生成，说明一定有SO
8.如图中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂，可用如图装置制取、净化、收集的气体是(　　)

选项
气体
a
b
c
A
NH3
浓氨水
生石灰
碱石灰
B
CO2
盐酸
碳酸钙
饱和NaHCO3
C
NO
稀硝酸
铜屑
H2O
D
NO2
浓硝酸
铜屑
NaOH溶液
9.下列叙述中，正确的是(　　)
A.甲烷、乙烯和苯都可通过石油分馏得到
B.只用淀粉溶液即可检验加碘食盐中是否含碘酸盐
C.用灼烧并闻气味的方法可以区分纯棉织物和纯毛织物
D.用浓氢氧化钠溶液可除去乙酸乙酯中混有的乙酸、乙醇杂质
10.在化学学习中使用数轴的表示方法可收到直观形象的效果，下列表述中错误的是(　　)
A.分散质微粒的大小与分散系种类的关系：

B.常温下，溶液的pH与其酸碱性的关系：

C.硫的化合物中化合价与硫元素氧化性、还原性的关系：

D.Fe在Cl2中燃烧的产物与的关系：

11.A元素的原子最外层电子数是a，次外层电子数是b；B元素的原子M层电子数是(a－b)，L层电子数是(a＋b)，则A、B两元素形成化合物的化学式可能表示为(　　)
A.B3A2　　　　　　　　B.BA2
C.A3B2 D.AB2
12.对可逆反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是(　　)
A.达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO)
B.若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时，若增大容器的体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D.加入催化剂，正反应速率增大，逆反应速率减小
13.(2012·青岛模拟)已知25 ℃时，电离常数Ka(HF)＝3.6×10－4 mol·L－1，溶度积常数Ksp(CaF2)＝1.46×10－10 mol3·L－3。现向1 L 0.2 mol·L－1 HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L－1 CaCl2溶液，则下列说法中，正确的是(　　)
A.25 ℃时，0.1 mol·L－1 HF溶液中pH＝1
B.Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化
C.加入CaCl2溶液后体系中的c(H＋)浓度不变
D.该体系中有CaF2沉淀产生
14.(2012·成都模拟)NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A.5.6 g铁粉在0.1 mol Cl2中充分燃烧，转移电子数为0.3NA
B.12.5 mL 16 mol·L－1浓硫酸与足量铜反应，转移电子数为0.2NA
C.7.8 g Na2S和Na2O2的混合物中含有的阴离子数等于0.1NA
D.NA个SO3分子在标准状况下的体积为22.4 L
15.(2012·宁夏模拟)目前市场上主流手机所配的电池基本上都是锂离子电池。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料，组成为C6Li，其中碳作为金属锂的载体，电解质为一种能传导Li＋的有机导体或高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为：0.45Li＋＋Li0.55CoO2LiCoO2，下列说法不正确的是(　　)
A.放电时电池内部Li＋向负极移动
B.该电池不能选用水作溶剂的电解质
C.放电时，正极的电极反应式为：0.45Li＋＋Li0.55CoO2＋0.45e－===LiCoO2
D.充电时，外接电源的正极与电池上标注“＋”的电极连接
16.下列叙述正确的是(　　)
A.向体积为Va的0.02 mol·L－1 CH3COOH溶液中加入体积为Vb的0.02 mol·L－1 NaOH溶液，Va＞Vb时：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＞c(Na＋)
B.将0.2 mol·L－1的盐酸与0.1 mol·L－1的K[Al(OH)4]溶液等体积混合，其溶液中离子浓度由小到大的顺序为：c(OH－)＜c(Al3＋)＜c(H＋)＜c(K＋)＜c(Cl－)
C.pH＝5的HCOOH溶液和pH＝5的NH4NO3溶液中，c(H＋)不相等
D.25 ℃时，pH＝4，浓度均为0.1 mol·L－1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液：c(CH3COO－)＋c(OH－)＜c(CH3COOH)＋c(H＋)
第Ⅱ卷（非选择题 共52分）
二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
17.(10分)(2012·潍坊模拟)下表是实验室制备气体的有关内容：
编号
实验内容
实验原理
发生装置
①
制氧气
H2O2―→O2

②
制氨气
NH4Cl―→NH3

③
制氯气
HCl―→Cl2

(1)上述气体中，从反应中有无电子转移的角度看，明显不同于其他气体的是　　　　　，写出实验室制取该气体的化学方程式_____________。
(2)根据表中所列实验原理，从下列装置中选择合适的发生装置，将其编号填入上表的空格中。

(3)若用上述制备O2的装置制备NH3，应选择的试剂为　　　　　　　。
(4)在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2可以制得纳米级碳酸钙，制取时应先通入的气体是　　　　　，制取纳米级碳酸钙的化学方程式为______________。
试设计简单的实验方案，判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级　　　　
　　　　　　。
(5)制备Cl2需用8 mol·L－1的盐酸100 mL，现用12 mol·L－1的盐酸来配制。
①需要用量筒量取12 mol·L－1的盐酸的体积为　　　　mL；
②实验室提供有如下仪器，为完成配制需要选择的仪器为　　　　。
A.100 mL量筒 B.托盘天平
C.玻璃棒 D.50 mL容量瓶
E.10 mL量筒 F.胶头滴管
G.100 mL烧杯 H.100 mL容量瓶
③下列实验操作中不正确的是　　　　(填写标号)。
A.使用容量瓶前，检查它是否漏水
B.容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗
C.配制溶液时，用量筒量取浓盐酸并沿玻璃棒倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到距离刻度线1～2 cm处，改用胶头滴管滴加蒸馏水直到凹液面的最低点和刻度线相平
D.定容后盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次
18.(10分)锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的包裹材料，二氧化锆(ZrO2)可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石(ZrSiO4)，含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质，生产锆的流程之一如下：

(1)写出上述流程中高温汽化的反应方程式(C转化成CO)：____________。
(2)写出ZrOCl2·8H2O在900 ℃ 生成ZrO2的反应方程式______________。
(3)一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。 在熔融电解质中，O2－向
　　　　(填“正”或“负”)极移动。电池正极反应式为：　　　　　　　，负极反应式为：____________。
19.(10分)(2012·厦门模拟)某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究，并共同解答下列问题：

【探究一】设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验。
(1)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为______________________。
(2)反应前A中投放碎瓷片的目的是____________________________。
(3)装置E中的现象是________________________________________。
【探究二】设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分。
(4)待硬质玻璃管B冷却后，取少许其中的固体物质溶于　　　　后，将所得溶液分成两份。
(5)一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分(选填序号，下同)为　　　　；若溶液未变红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为　　　　。
①一定有Fe3O4　　　　　 ②一定有Fe
③只有Fe3O4 ④只有Fe
(6)另一份用　　　　　　　(填仪器名称)加入　　　　　　　，可以证明溶液中存在Fe2＋。
【探究三】设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数。

(7)试剂b的化学式是　　　　。
(8)计算反应后B装置中铁元素的质量分数为_________。
20.(12分)Ⅰ.飞机尾气中的NO会破坏臭氧层。利用催化剂可使尾气中的NO和CO发生反应2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH<0。已知增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中：
实验
编号
T(℃)
NO初始浓度
(mol·L－1)
CO初始浓度
(mol·L－1)
催化剂的比
表面积(m2·g－1)
Ⅰ
280
1.20×10－3
5.80×10－3
82
Ⅱ

1.20×10－3

124
Ⅲ
350

5.80×10－3

(1)请填全表中的各空格。
(2)请在下边给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号。

Ⅱ.汽车内燃机工作时产生的高温会引起N2和O2反应：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)，该反应是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。200 ℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入10 mol N2与5 mol O2，达到平衡后NO的物质的量为2 mol，则该反应的平衡常数K＝　　　　。该温度下，若开始时向上述容器中充入1 mol N2和一定量的O2，平衡时O2与NO的物质的量恰好相等，则平衡时N2的物质的量是　　　　。
21.(10分)(1)甲醇是一种可再生能源，工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应Ⅰ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)
反应Ⅱ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)
反应Ⅲ：甲醇燃烧2CH3OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)
上述反应符合“原子经济”原则的是反应　　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置。

①该电池正极的电极反应式为：______________________。
②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池反应式为：____________。
(3)甲烷也是一种可再生的能源，如果用甲烷来制水煤气，反应的热化学方程式为：
CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206 kJ/mol
在一体积恒定为1 L的密闭容器中用1 mol甲烷和1 mol 水蒸气进行以上反应，测得甲烷的物质的量浓度随反应时间的变化如图。

①反应在0～5 min这段时间共吸收的热量为_______kJ。
②进行到5 min时，反应达到平衡，这时平衡常数K的数值为_______。
③进行到8 min时，只改变了影响平衡的一个条件：水蒸气的浓度。10 min达到新的平衡，这时[H2O]＝　　　mol·L－1。

答案解析
1.【解析】选D。本题考查了氯水的制备方法。氯气在水中溶解度不大，为增大氯气的溶解，导气管应直接插入水中；氯气有毒，过量的氯气应用NaOH溶液吸收。
2.【解析】选C。A中过量的SO2应生成HSO，错误；B中Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液，酸性条件下应首先是NO氧化I－，错误；D中反应为：HCO＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O。
3.【解析】选C。NaClO3和Na2SO3的物质质量之比为 71∶42，物质的量之比为2∶1，设棕黄色的气体X中氯元素的化合价为x，根据得失电子守恒：2×(＋5－x)＝1×[(＋6)－(＋4)]，x＝＋4，该棕黄色的气体为ClO2。
【一题多解】解答本题也可以这样分析：由 NaClO3和Na2SO3物质质量之比为 71∶42知，物质的量之比为2∶1，即1 mol Na2SO3被氧化，失去2 mol 电子，2 mol NaClO3得到2 mol 电子，NaClO3中氯元素由＋5价降低1价，变成＋4价，棕黄色的气体X为ClO2。
4.【解题指南】解答本题时应注意以下两点：
(1)混合气体的成分是氢气和氧气，由二者恰好完全反应即可求出Na和Na2O2的物质的量之比。
(2)本题中Na2O的物质的量可以是任意值。
【解析】选C。由于混合物与足量的水充分反应，收集到的混合气体放电后恰好完全反应，发生2H2＋O22H2O，由2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，可知Na与Na2O2的物质的量之比为2∶1，与Na2O的量无关，故选C。
5.【解析】选B。氯水中有如下反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，甲中加入NaHCO3，与盐酸反应使平衡右移，HClO的物质的量浓度增大，乙瓶中加入少量NaHSO3，NaHSO3有还原性与HClO反应，HClO的物质的量浓度减小，丙中HClO的物质的量浓度不变，B正确。
6.【解析】选A。HClO有强氧化性能使蛋白质变性，A正确；1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移1 mol电子，B错误；NaClO溶液的漂白原理是氧化，SO2的漂白原理是化合，两者不相同，C错误；D中发生NaClO＋2HCl===NaCl＋Cl2↑＋H2O，漂白效果减弱，错误。
【误区警示】Cl2在与NaOH溶液的反应中，既作氧化剂又作还原剂，1 mol Cl2转移1 mol电子，而不是转移2 mol 电子；NaClO溶液和盐酸容易发生氧化还原反应生成氯气，会使人中毒，不能混合使用。
7.【解析】选C。A选项中题干为无色溶液，所以无Fe3＋；B选项中HCO或HSO加入盐酸也产生能使澄清石灰水变浑浊的气体；D选项中可能有Ag＋、SO的干扰。
8.【解析】选B。A中净化装置c里装碱石灰不合适，应将NH3通过装有碱石灰的干燥管，且NH3不能用向上排空气法收集，A错误；C中该装置不适合收集NO，因2NO＋O2===2NO2，C错误；D中生成的NO2用NaOH净化， 会使NO2发生反应，且NO2有刺激性气味，收集之后要有除尾气装置，D错误。
9.【解析】选C。通过石油分馏得到的是含5个碳原子以上的烷烃、环烷烃的混合物，因此A选项错误；淀粉只有遇到碘单质才变蓝，因此B选项错误；纯毛织物灼烧后有特殊的气味，因此灼烧可以区别纯棉织物和纯毛织物，C选项正确；浓氢氧化钠溶液可以与乙酸乙酯、乙酸等反应，反而除去了乙酸乙酯，因此D选项错误。
10.【解题指南】解答本题时应注意以下两点：
(1)化合价与氧化性、还原性的关系；
(2)铁在氯气中燃烧，只生成氯化铁。
【解析】选D。Fe在Cl2中燃烧时，即使氯气的量较少，铁也生成FeCl3，不生成FeCl2，D错误。
11.【解析】选B。分析过程如表：

K
L
M
元素
化学式
A
b＝2
a＝6

O
SiO2
B
2
a＋b＝8
a－b＝4
Si
12.【解析】选A。选项A中，根据4v正(O2)＝5v逆(NO)，可知O2的消耗速率等于其生成速率，反应达到化学平衡，A正确；选项B中，任何时刻单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，反应不一定达到平衡状态，B不正确；选项C中，达到化学平衡时，若增大容器的体积，则正、逆反应速率都会减小，C不正确；选项D中，加入催化剂，正、逆反应速率都会增大，D不正确。
13.【解析】选D。氢氟酸为弱酸，不完全电离，因此0.1 mol·L－1 HF溶液中pH>1。也可计算确定：设0.1 mol·L－1的HF溶液中氢离子浓度为x，则溶液中F-浓度近似为x。＝3.6×10－4 mol·L－1，由于溶液中HF的电离是微弱的，x0.1 mol·L－1，因此x＝mol·L－1＝6×
10－3 mol·L－1。溶液的pH>1，A错误；1 L 0.2 mol·L－1 HF溶液中加入1 L
0.2 mol·L－1 CaCl2溶液混合，则混合液中HF和CaCl2的浓度均为
0.1 mol·L－1，溶液中c(F-)＝6×10－3 mol·L－1，c(Ca2＋)＝0.1 mol·L－1，Q(CaF2)＝0.1 mol·L－1×(6×10－3 mol·L－1)2＝3.6×10－6 mol3·L－3>Ksp(CaF2)，因此溶液中有CaF2沉淀生成，D正确；两溶液混合由于生成CaF2沉淀，导致溶液中c(F-)减小，HF的电离程度增大，溶液中c(H＋)增大，C错误；Ksp(CaF2)与温度有关，与溶液的浓度无关，B错误。
14.【解析】选C。5.6 g铁粉在0.1 mol Cl2中燃烧时氯气不足，铁有剩余，转移电子数小于0.3NA，A错误；12.5 mL 16 mol·L－1浓硫酸中硫酸的物质的量为0.2 mol，铜只与浓硫酸反应，转移电子数小于0.2NA，B错误； Na2S和Na2O2的相对分子质量都是78，两者物质的量之和为0.1 mol，Na2S和Na2O2中阴阳离子个数比都是1∶2，混合物中含有的阴离子数等于0.1NA，C正确；D中SO3分子在标准状况下不是气体，错误。
15.【解析】选A。放电时该电池为原电池，Li＋为阳离子向正极移动，A说法错误；锂为活泼的碱金属，可与水剧烈反应放出H2，因此电池中不能用水作溶剂的电解质，B说法正确；放电时正极发生还原反应，C说法正确；充电时正极上应发生氧化反应，因此应与电源的正极相连，D说法正确。
16.【解析】选A。A项等浓度CH3COOH与NaOH溶液反应，当Va＞Vb时，醋酸剩余，n(CH3COOH)＋n(CH3COO－)＝0.02Va，氢氧化钠完全电离，n(Na＋)＝0.02Vb，A项正确；B项将0.2 mol·L－1的盐酸与0.1 mol·L－1的K[Al(OH)4]溶液等体积混合，[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O，剩余盐酸与Al(OH)3反应，沉淀不能完全反应，氢离子全部反应，c(H＋)＜c(Al3＋)，B项错误；C项pH＝5的两种溶液，它们的c(H＋)相等，C项错误；D项根据物料守恒得：c(CH3COOH)＋
c(CH3COO－)＝2c(Na＋)，由电荷守恒得c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)，得到c(CH3COO－)＋2c(OH－)＝2c(H＋)＋c(CH3COOH)，整理变形为c(CH3COO－)＋
c(OH－)－c(H＋)－c(CH3COOH)＝c(H＋)－c(OH－)，pH＝4，溶液显酸性，c(H＋)＞
c(OH－)，c(CH3COO－)＋c(OH－)＞c(CH3COOH)＋c(H＋)，D项错误。
17.【解析】(1)由实验原理知制取氧气、氯气是氧化还原反应，制取氨气是非氧化还原反应，可用Ca(OH)2和NH4Cl加热制取。
(2)由实验原理知制取氧气、氯气、氨气分别是固液不加热、固液加热或固液不加热、固固加热装置，因此分别选C、A或C、B。
(3)用固液不加热装置制氨气则可用浓氨水与NaOH或生石灰；
(4)要制取纳米级碳酸钙应在氨化的饱和氯化钙溶液中通入氨气得到。纳米级微粒直径范围在胶体分散质微粒直径范围，因此可用丁达尔效应检验碳酸钙样品颗粒是否为纳米级。
(5)①8 mol·L－1×100 mL＝12 mol·L－1×V，V≈66.7 mL。配制一定物质的量浓度的溶液时，容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗将使所配溶液浓度偏大。配制溶液时，不可在容量瓶中直接溶解，应先在烧杯中溶解，再转移到容量瓶中。
答案：(1)NH3
Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O
(2)①C　②B　③A或C
(3)浓氨水、NaOH或生石灰
(4)NH3
CaCl2＋CO2＋2NH3＋H2O===CaCO3(胶体)＋2NH4Cl
取少量样品与水混合形成分散系，用一束光从侧面照射，若看到一条光亮的通路则证明样品颗粒为纳米级
(5)①66.7　②ACFGH　③B、C
18.【解析】(1)高温气化时发生反应的产物为ZrCl4、SiCl4和CO，化学方程式为：4C＋4Cl2＋ZrSiO4ZrCl4＋SiCl4＋4CO
(2)ZrOCl2·8H2O在900 ℃ 生成ZrO2的反应方程式为：ZrOCl2·8H2OZrO2＋2HCl↑＋7H2O↑。
(3)在原电池中阴离子向负极移动。电池的正极反应为：O2＋4e－===2O2－。负极上丁烷失去电子跟O2－反应生成CO2和H2O，电极反应为：C4H10－26e－＋13O2－===4CO2＋5H2O。
答案：(1)4C＋4Cl2＋ZrSiO4ZrCl4＋SiCl4＋4CO
(2)ZrOCl2·8H2OZrO2＋2HCl↑＋7H2O↑
(3)负　O2＋4e－===2O2－
C4H10 －26e－＋13O2－===4CO2＋5H2O
19.【解析】【探究一】(1)Fe与水反应的化学方程式为：
3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。
(2)碎瓷片的作用是防止暴沸。
(3)装置E中发生反应：H2＋CuOCu＋H2O，现象是：黑色固体变红，右端管壁有水珠。
【探究二】在验证反应后黑色固体的成分时，检验Fe3＋，最佳试剂为KSCN溶液；在确定存在Fe3＋时，检验Fe2＋，可用酸性KMnO4溶液。由于酸性KMnO4溶液与盐酸发生反应，所以在溶解反应后的黑色固体时，不能用盐酸，也不能用硝酸(因为HNO3可氧化Fe2＋)，可用稀硫酸。
【探究三】由“红棕色固体”知，该物质为Fe2O3，则FeCl3Fe(OH)3和NaCl及过量NaOHFe(OH)3沉淀Fe2O3，所以试剂b为NaOH溶液。m(Fe2O3)＝32 g，则n(Fe2O3)＝0.2 mol，则n(Fe)＝0.4 mol，则反应后B装置中铁元素的质量分数为：×100%≈77.8%。
答案：(1)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
(2)防止暴沸
(3)黑色固体变红，右端管壁有水珠
(4)稀硫酸　(5)①　②
(6)胶头滴管　酸性KMnO4溶液，溶液褪色
(7)NaOH　(8)77.8%
20.【解析】Ⅰ.(1)该实验是分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，故只有温度、催化剂的比表面积不同，NO和CO的初始浓度应该相同，并且每组实验只改变一个量，所以表中空格中的数据是：280；5.80×10－3；1.20×10－3；124。(2)实验Ⅰ、Ⅱ温度相同，平衡相同，但Ⅱ中催化剂的比表面积大，化学反应速率快，达到平衡的时间短，实验Ⅱ、Ⅲ相比较，实验Ⅲ的温度高，反应速率快，又因该反应放热，平衡时NO的浓度高。
Ⅱ.
　　　　　　　　　　N2 ＋ O2=== 2NO
起始浓度(mol·L－1) 5 2.5 0
变化浓度(mol·L－1) 0.5 0.5 1
平衡浓度(mol·L－1) 4.5 2 1
平衡常数K＝＝；
设充入1 mol N2反应达平衡时N2的转化浓度为x。
　　　　　　　　　　　N2　＋　O2===2NO
起始浓度(mol·L－1) 0.5 0
转化浓度(mol·L－1) x 2x
平衡浓度(mol·L－1) 0.5－x 2x 2x
则＝
x＝ mol·L－1
平衡时N2的物质的量为1 mol－ mol＝ mol
答案：Ⅰ.(1)280　5.80×10－3　1.20×10－3　124
(2)

Ⅱ.(或0.11)　 mol
21.【解析】(1)绿色化学的“原子经济性”是指在合成过程中，合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用的所有原材料尽可能多的转化到最终产物中，原子经济性反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，达到零排放。所以符合“原子经济”原则的反应为Ⅰ。
(2)该装置为燃料电池装置，甲醇作负极，O2作正极，则①该电池正极的电极反应式为：2H2O＋O2＋4e－―→4OH－；②由于“溶液的pH减小”，说明OH－参与了反应，则该电池反应式为：2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O。
(3)①由图像知，5 min内产生CH4 0.50 mol，则反应过程中吸收103 kJ的热量。
② CH4(g) ＋ H2O(g)CO(g) ＋ 3H2(g)
起始(mol·L－1)： 1 1 0 0
转化(mol·L－1)： 0.5 0.5 0.5 1.5
平衡(mol·L－1)： 0.5 0.5 0.5 1.5
则平衡常数K＝＝＝6.75。③由题意及图像知，8 min时是增大了水蒸气的浓度，由于温度保持不变，则平衡常数K就保持不变。设平衡时[H2O]为a mol·L－1，则：

CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)
起始(mol·L－1)： 1 1 0　　 0
转化(mol·L－1)： 0.75 0.75　　　 0.75 2.25
平衡(mol·L－1)： 0.25 a 0.75 2.25
所以，6.75＝　a＝5.062 5。
答案：(1)Ⅰ
(2)①2H2O＋O2＋4e－―→4OH－
②2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O
(3)①103　②6.75　③5.062 5

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