1、山东省济南市2021届高三化学上学期期中试题（含解析）注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小
2、题只有一个选项符合题意。1. 化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展具有重要作用，下列说法中正确的是A. 煤经过气化和液化两个物理变化，可变为清洁能源B. 自然界中含有大量的游离态的硅，纯净的硅晶体可用于制作计算机芯片C. 钻石、水晶、刚玉都是人们熟知的宝石，但其化学成分不同D. 我国发射“嫦娥三号”卫星所使用的碳纤维，是一种高分子材料【答案】C【解析】【详解】A煤的气化和液化过程中都有新物质生成，因此发生的变化都是化学变化，A错误；B硅为亲氧元素，在自然界都是以化合态存在，无单质态，B错误；C钻石主要成分是C单质；水晶主要成分是SiO2；刚玉主要成分是Al2O3，可见三种物质的化学成分不同
3、，C正确；D碳纤维是碳元素的一种单质，属于无机非金属材料，D错误；故合理选项是C。2. 宋应星所著天工开物被外国学者誉为“17 世纪中国工艺百科全书”。下列说法错误的是A. “凡白土曰垩土，为陶家精美启用”中“陶”是一种传统硅酸盐材料B. “凡石灰，经火焚炼为用”里的“石灰”指的是 Ca(OH)2C. “烧铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”该过程中反应的类型为置换反应D. “每红铜六斤，入倭铅四斤，先后入罐熔化，冷定取出，即成黄铜”中的黄铜是合金【答案】B【解析】【详解】A文献中的“陶”是一种陶瓷，以黏土为原料烧制而成，其主要成分是硅酸盐，属于传统硅酸盐材料，A正确；B石灰石加热后能制得生石灰，“
4、石灰”指的是碳酸钙，B错误；C该过程中反应为铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应类型为置换反应，C正确；D倭铅为锌，先后入罐熔化，冷定取出，则黄铜是铜锌形成混合物，是合金，D正确；故合理选项是B。3. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是A. Fe2O3具有氧化性，可用作颜料B. 晶体硅熔点高，可用于制作半导体材料C. Na2CO3溶液显碱性，可用热的纯碱溶液洗油污D. FeS固体呈黑色，可用于除去废水中Cu2、Hg2等重金属【答案】C【解析】【详解】AFe2O3是红棕色固体，可用作红色颜料，与Fe2O3具有氧化性无关，A不符合题意；B晶体硅的导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体材料
5、，与晶体硅熔点高无关，B不符合题意；CNa2CO3是强碱弱酸盐，则Na2CO3溶液显碱性，并且水解反应是吸热反应，升高温度溶液碱性增强，因此可用热的纯碱溶液洗油污，C符合题意；DCuS、HgS的溶解度小于FeS，所以废水中Cu2+、Hg2+等重金属可通过加入FeS固体转化为CuS、HgS而除去，这与FeS固体呈黑色无关，D不符合题意；故合理选项是C。4. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是A. pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-离子数目为0.1NAB 用电解法精炼铜时，若电路中转移2 mol电子，阳极质量减轻64 gC. 9.2 g NO2和N2O4的混合气体中含有原子数
6、目为0.6NAD. 16.25 g FeCl3完全水解转化为氢氧化铁胶体，生成0.1NA个胶粒【答案】C【解析】【详解】A由于溶液的体积未知，故无法计算溶液中含有 OH-离子数目，故A错误；B电解精炼铜时阳极为粗铜，粗铜中有些比铜活泼的金属Fe、Zn等会先于铜放电，且会有阳极泥的形成，所以电路中转移2 mol电子，阳极质量减轻不一定是64 g，故B错误；CNO2和N2O4的最简式均为NO2，所以9.2 g NO2和N2O4的混合气体相当于9.2gNO2，物质的量为=0.2mol，所含原子为0.2mol3=0.6mol，个数为0.6NA，故C正确；D16.25 g FeCl3的物质的量为=0.1
7、mol，由于氢氧化铁胶体中的胶粒是一定量Fe(OH)3的集合体，故完全水解转化为氢氧化铁胶体，生成胶粒小于0.1NA个，故D错误；综上所述答案为C。5. 下列物质的转化在给定条件下能实现的是 ()A. NH3 NO2HNO3B. AlNaAlO2(aq) NaAlO2(s)C. Fe Fe2O3FeD. AgNO3(aq) Ag(NH3)2OH(aq) Ag【答案】B【解析】【详解】A. NH3催化氧化只能生成NO，不能生成NO2，A错误；B. Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，NaAlO2溶液蒸发结晶，可获得NaAlO2晶体，B正确；C. Fe在高温条件下与水蒸气反应，生成Fe3
8、O4和H2，C错误；D. 蔗糖分子中不含有醛基，不能将Ag(NH3)2OH还原为Ag，D错误。故选B。【点睛】我们常会想，氨的催化氧化时，O2用量充足，NO与O2又容易发生反应生成NO2，所以氨催化氧化，最终理应生成NO2。孰不知，氨的催化氧化温度在780840，二氧化氮在150以上开始分解，到650完全分解为一氧化氮和氧气，所以氨的催化氧化过程中无法生成二氧化氮。6. 下列反应的离子方程式书写正确的是A. 硫酸铝溶液中加过量氨水：Al34NH3H2O=Al(OH)4-4NHB. NaClO溶液中通入少量CO2：2ClO-CO2H2O=2HClOCOC. 惰性电极电解MgCl2水溶液Mg22C
9、l-2H2OMg(OH)2H2Cl2D. 澄清石灰水与足量小苏打溶液混合：Ca2OH-HCO=CaCO3H2O【答案】C【解析】【详解】A硫酸铝溶液中加过量氨水，生成氢氧化铝沉淀和硫酸铵，离子方程式为：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH，故A错误；BHClO的酸性是小于H2CO3，但大于HCO，在NaClO溶液中通入少量CO2只能生成次氯酸和碳酸氢钠，离子方程式为：ClO-CO2H2O=HClOHCO，故B错误；C惰性电极电解MgCl2水溶液，生成了氢氧化镁沉淀，氢气和氯气，离子方程式为：Mg22Cl-2H2OMg(OH)2H2Cl2，故C正确；D澄清石灰水与足量小苏打溶液反应，生成碳
10、酸钙，碳酸钠和水，离子方程式为：Ca22OH-2HCO=CaCO32H2OCO，故D错误；故选C。7. 实验室提供的玻璃仪器有试管、导管、容量瓶、烧杯、酒精灯、表面皿、玻璃棒(非玻璃仪器任选)，选用上述仪器能完成的实验是A. 粗盐的提纯B. 制备氨气C. 中和热测定D. 配制0.1molL-1的盐酸溶液【答案】B【解析】【详解】A粗盐提纯需要用到的玻璃仪器为酒精灯、蒸发皿、玻璃棒，则题给仪器不能完成粗盐的提纯的实验，故A不符合题意；B实验室制备氨气需要用到的玻璃仪器为试管、导管、酒精灯，则题给仪器能完成实验室制备氨气的实验，故B符合题意；C中和热测定需要用到的仪器有：大小烧杯、环形玻璃搅拌棒、
11、温度计、量筒；则题给仪器不能完成中和热测定的实验，故C不符合题意；D配制0.1molL-1的盐酸溶液需要用到的玻璃仪器为量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管，则题给仪器不能完成配制0.1molL-1的盐酸溶液的实验，故D不符合题意；答案选B。8. 含氰化物的废液乱倒或与酸混合，均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水，发生的主要反应为：CN-+OH-+Cl2CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)。下列说法错误的是(其中NA表示阿伏加德罗常数的值)()A. Cl2是氧化剂，CO2和N2是氧化产物B. 上述离子方程式配平后，氧化剂、还原剂的化学计量数之比为2：5
12、C. 该反应中，若有1molCN-发生反应，则有5NA电子发生转移D. 若将该反应设计成原电池，则CN-在负极区发生反应【答案】B【解析】【详解】A.在反应CN-+OH-+Cl2CO2+N2+Cl-+H2O中，Cl元素化合价由0价降低为-1价，C元素化合价由+2价升高为+4价，N元素化合价由-3价升高为0价，可知Cl2是氧化剂，CO2和N2是氧化产物，A正确； B.由上述分析可知，反应方程式为2CN-+8OH-+5Cl2=2CO2+N2+10Cl-+4H2O，反应中是CN-是还原剂，Cl2是氧化剂，氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5：2，B错误； C.由上述分析，根据电子守恒、原子守恒可知，C
13、元素化合价由+2价升高为+4价，N元素化合价由-3价升高为0价，所以若有1molCN-发生反应，则有(4-2)+(3-0)NA=5NA电子发生转移，C正确； D.C元素化合价由+2价升高为+4价，N元素化合价由-3价升高为0价，则若将该反应设计成原电池，则CN-在负极区失去电子，发生氧化反应，D正确； 故合理选项是B。9. 下列叙述中正确的是A. NaHSO4固体溶于水时，只破坏了离子键B. 向0.1 molL-1 CH3COONa溶液中加入少量水，溶液中减小C. 氨水与SO2反应恰好生成NH4HSO3时：c(H)c(H2SO3)=c(OH-)c(SO)c(NH3H2O)D. 25时Cu(OH
14、)2在水中的溶解度小于其在Cu(NO3)2溶液中的溶解度【答案】C【解析】【详解】ANaHSO4固体溶于水电离成Na+、H+、，破坏了钠离子和硫酸氢根离子之间的离子键、H和硫酸根之间的共价键，A错误；BCH3COO-水解溶液呈碱性，加入少量水，c(OH-)、c(CH3COO-)减小，Kw不变，则c(H+)增大，因此增大，B错误；C恰好生成NH4HSO3时，溶质只有NH4HSO3，根据质子守恒有c(H)c(H2SO3)=c(OH-)c(SO)c(NH3H2O)，C正确；DCu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq)，加入Cu(NO3)2，c(Cu2+)增大，平衡逆向移动，Cu(OH)2
15、溶解度减小，即Cu(OH)2在水中的溶解度大于其在Cu(NO3)2溶液中的溶解度，D错误；答案选C。10. 下列图示与对应的叙述相符的是A. 图甲所示，a7时可表示强酸滴定弱碱的滴定曲线B. 图乙所示，2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)，t1时刻证明反应达到了平衡状态C. 图丙所示，表示反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)；HH2CO3C将铝与氧化铁发生铝热反应后的熔融物在稀盐酸中充分溶解，再滴加几滴KSCN溶液，溶液未变红熔融物中不含有+3价铁D向2支均盛有2mL1.0molL1KOH溶液的试管中分别加入2滴浓度均为0.1molL1的AlCl3和MgCl2溶液，一支试管出
16、现白色沉淀，另一支无明显现象KspAl(OH)3KspMg(OH)2A. AB. BC. CD. D【答案】A【解析】【详解】A过氧化钠可氧化亚铁离子，且与水反应生成氧气，由现象可知溶液中可能含Fe2+，不一定含有Fe3，故A正确；B常温下，测得0.1mol/LNaA溶液的pH小于0.1mol/LNa2CO3溶液的pH，可以证明酸性：HAHCO，但不能证明HA和H2CO3的酸性强弱，故B错误；C将铝与氧化铁发生铝热反应后的熔融物在稀盐酸中充分溶解，再滴加几滴KSCN溶液，溶液未变红，因存在：Fe+2Fe3+=3Fe2+，所以只能说明与稀盐酸反应后的溶液中不存在Fe3+，故C错误；DKOH过量，
17、氯化铝生成偏铝酸钾，无沉淀生成，氯化镁生成氢氧化镁沉淀，不能比较Ksp大小，故D错误；答案选A。12. 在某温度时，将n molL-1氨水滴入10 mL 1.0 molL-1盐酸中，溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示，下列有关说法正确的是A. a点Kw1.010-14B. b点：c(NH3H2O)c(OH-)c(H)C. 25时，NH4Cl水解常数为(n-1)10-7(用n表示)D. d点水的电离程度最大【答案】AC【解析】【详解】Aa点温度小于25，降低温度水的电离平衡逆向移动，离子积常数减小，则a点Kw1.010-14，故A正确；Bb点溶液温度最高，说明酸碱恰好完全反应生成氯化铵
18、，NH4Cl溶液中存在质子守恒：c(NH3H2O)c(OH-)=c(H)，故B错误；C据图可知当加入的氨水为10mL时溶液的pH=7，温度为25，则c(H+)=c(OH-)=10-7molL-1，c(NH)=c(Cl-)=0.5mol/L，根据物料守恒可知：c(NH3H2O)=(0.5n-0.5)mol/L，所以25时NH4Cl水解常数为=(n-1)10-7，故C正确；Dd点温度比b点低，b点溶质只有NH4Cl，d点溶质为NH4Cl和NH3H2O，温度升高、铵根的水解促进水的电离，则d点水的电离程度小于b，一定不是最大，故D错误；综上所述答案为AC。13. 一种新型氟离子电池的电解质为和，可嵌
19、入这两种盐的晶体中，该电池工作时放电的示意图如图所示，下列判断正确的是（ ）A. 放电时，极为该电池的正极B. 充电时，移向极C. 充电时，阳极的电极反应式为D. 电池总反应为【答案】AD【解析】【分析】根据电子的移动方向，该电池放电时Mg失去电子结合F-生成MgF2，即b电极为负极，电极反应式为Mg+2F-2e-MgF2，则a为正极，正极的电极反应式为；充电时，电解池的阳极、阴极与原电池的正极、负极对应，即电解池的阳极为原电池的正极、阴极为原电池的负极，电极反应与原电池的电极反应相反，据此分析解答。【详解】A根据上述分析，放电时，Mg失去电子、作负极，即b极为负极，a为正极，故A正确；B充电
20、时，a极为阳极、b极为阴极，阴离子由阴极移向阳极，即F-从b极移向a极，故B错误；C充电时，电解池的阳极发生失去电子的氧化反应，阳极的电极反应式为，故C错误；D放电时，负极的电极反应式为Mg+2F-2e-MgF2，正极的电极反应式为，因此该电池总反应为，故D正确；故选AD。【点睛】根据电池中电子的移动方向正确判断正负极是解题的关键。本题的易错点为C，要注意阳极发生氧化反应，应该失去电子。14. 一种以海绵铜(Cu)为原料制备CuCl的工艺流程如下。已知：CuCl为白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在潮湿的空气中易被氧化。下列说法错误的是A. “溶解”时可用热空气或H2O2代替NaNO3B. “过
21、滤”用到玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒C. “还原”时发生的离子反应为2Cu2+2Cl-+2OH-=2CuCl+H2OD. 为提高CuCl的产率和纯度，可采用乙醇洗涤、真空干燥【答案】C【解析】【分析】硝酸根在酸性条件下的强氧化性，可将海绵铜(Cu)氧化溶解，过滤除杂后得到含有硫酸铜的滤液，加入亚硫酸钠、氯化钠在溶液中发生反应2Cu2+2Cl-+H2O=2CuCl+2H+，过滤后得到CuCl粗产品，经洗涤、干燥得到纯净的CuCl。【详解】A海绵铜加入稀硫酸、热空气或H2O2也可以发生反应得到硫酸铜溶液，A正确；B过滤用于分离难溶性固体和液体，所用玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，B正确；C“还原”步
22、骤中含有硫酸铜的滤液呈酸性，不可能有氢氧根参加反应，加入亚硫酸钠、氯化钠，发生反应2Cu2+2Cl-+H2O=2CuCl+2H+，C错误；D由题中信息可知，CuCl为白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在潮湿的空气中易被氧化，则可采用乙醇洗涤，为避免CuCl发生氧化，可真空干燥，D正确；答案选C。15. 多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。如图，我国学者发现 TC 时，甲醇(CH3OH)在铜基催化剂上的反应机理如下(该反应为可逆反应)：下列有关说法正确的是A. 反应I和反应相比，反应更容易发生B. 反应I为 CH3OH(g)=CO(g)+2H2 (g) H0C. 通过控制催化剂的用
23、量可以控制反应的速率和反应进行的程度D. CH3OH(g)与H2O(g)在高温条件下更容易反应【答案】AD【解析】【详解】A由图可知，反应的活化能低于反应I的活化能，则反应更容易发生，A正确；B由图可知，反应I的生成物能量比反应物的能量高，所以反应I是吸热反应，B错误；C催化剂可降低反应的活化能，加快反应速率，所以选择优良的催化剂降低反应和的活化能，但是催化剂不能使化学平衡发生移动，因此不能控制反应进行的程度，C错误；D由图可知，CH3OH(g)与H2O(g)生成CO2(g)和H2(g)的反应是吸热反应，反应后熵增加，则反应在高温下可以自发进行，D正确；故合理选项是AD。三、非选择题(本题共5
24、小题，共60分)16. 硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。(1)用FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液实现FeCl3溶液的再生。FeCl3与H2S 反应的离子方程式为_。电解池中H+在阴极放电产生H2，阳极的电极反应为_。综合分析该工艺的两个反应，可知两个显著优点：H2S的原子利用率100%；_。(2)将 H2S 和空气的混合气体通入 FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收硫单质，其物质转化如题图1 所示。反应中当有 1molH2S 转化为硫单质时，保持溶液中 Fe3的物质的量不变，需要消
25、耗 O2的物质的量为_。(3)工业上常采用图 2 电解装置电解 K4Fe(CN)6和KHCO3混合溶液，电解一段时间后，通入H2S加以处理。利用生成的铁的化合物K3Fe(CN)6将气态废弃物中的H2S转化为可利用的硫单质，自身转化为K4Fe(CN)6。电解时，阳极的电极反应式为_。当有16 g S析出时，阴极产生的气体在标准状况下的体积为_。通入H2S时发生如下反应，补全离子方程式：_ 。【答案】 (1). 2Fe3+H2S=2Fe2+S+2H+ (2). Fe2+-e-=Fe3+ (3). FeCl3得到循环利用 (4). 0.5mol (5). Fe(CN)62-e-=Fe(CN)63-
26、(6). 11.2L (7). 2+2Fe(CN)63-+H2S=2Fe(CN)64-+2+S【解析】【分析】在循环反应中，发生以下三个反应：H2S+Cu2+=CuS+2H+，CuS+2Fe3+=Cu2+2Fe2+S，4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O。【详解】(1)FeCl3与H2S 反应生成硫，则FeCl3被还原为FeCl2，同时生成HCl，离子方程式为2Fe3+H2S=2Fe2+S+2H+。电解池中H+在阴极放电产生H2，阳极为Fe2+失电子生成Fe3+，电极反应式为Fe2+-e-=Fe3+。该工艺的两个反应，最终结果是H2S完全转化为S和H2，FeCl3先转化为FeCl2，再转
27、化为FeCl3，由此可知两个显著优点：H2S的原子利用率100%；FeCl3得到循环利用。答案为：2Fe3+H2S=2Fe2+S+2H+；Fe2+-e-=Fe3+；(2)从图1 可以看出，反应中当有 1molH2S 转化为硫单质时，保持溶液中 Fe3的物质的量不变，由关系式2H2SO2可得出，需要消耗 O2的物质的量为=0.5mol。答案为：0.5mol；(3)电解时，阳极Fe(CN)62-失电子生成Fe(CN)63-，电极反应式为Fe(CN)62-e-=Fe(CN)63-。当有16 g S析出时，阴极产生的H2在标准状况下的体积为=11.2L。通入H2S时发生Fe(CN)63-与H2S等反应
28、生成Fe(CN)64-和S等，离子方程式为：2+2Fe(CN)63-+H2S=2Fe(CN)64-+2+S。答案为：Fe(CN)62-e-=Fe(CN)63-；11.2L；2+2Fe(CN)63-+H2S=2Fe(CN)64-+2+S。【点睛】在电解池中，阳极失电子数目与阴极得电子数目一定相等，在进行计算时依据电子得失守恒原则即可求解。17. 亚硝酰硫酸(NOSO4H)纯品为棱形结晶，溶于硫酸，遇水易分解，常用于制染料。SO2 和浓硝酸在浓硫酸存在时可制备 NOSO4H，反应原理为：SO2+HNO3SO3+HNO2；SO3+HNO2NOSO4H。实验室用如图装置(夹持装置略)制备少量 NOSO
29、4H。（1）导管 a 的作用是_。仪器 b 的名称是_。（2）A 中反应的化学方程式为_。（3）B 中反应必须维持体系温度不得高于 20，可能的原因为_。（4）反应开始时缓慢，待生成少量 NOSO4H 后，温度变化不大，但反应速度明显加快，其原因是_。（5）装置 C 的主要作用是_(用离子方程式表示)。（6）该实验装置存在明显缺陷，可能导致 NOSO4H 产量降低，请补充合理改进方案_。【答案】 (1). 平衡压强，使分液漏斗的液体顺利流下 (2). 三颈烧瓶 (3). Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O (4). 温度太高，会加快浓硝酸挥发和分解 (5). 生成的NOSO
30、4H作为反应的催化剂 (6). SO2+2OH- =+H2O (7). C装置中的水蒸气会进入装置B中使NOSO4H水解，在BC间增加一个装有浓硫酸的洗气瓶【解析】【分析】本题以SO2和浓硝酸在浓硫酸存在时可制备NOSO4H为题材，考查实验室制备SO2的原理和反应方程式、制备NOSO4H的反应装置及注意事项，由于HNO3受热易分解和挥发性增强，故实验时控制温度不高于 20，以及尾气处理，装置A为SO2发生装置，反应为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O，装置B中三颈瓶中是制备NOSO4H的发生装置，反应原理为：SO2+HNO3SO3+HNO2；SO3+HNO2NOSO4H，
31、由题干可知NOSO4H遇水易分解，据此分析解题。【详解】(1)导管a平衡气压的作用，才能让液体顺利流下；仪器b为三颈烧瓶，故答案为：平衡压强，使分液漏斗的液体顺利流下；三颈烧瓶；(2)装置A是利用亚硫酸钠和浓硫酸反应制取SO2，反应的化学方程式：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O，故答案为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O；(3)B中是在浓硫酸存在时用SO2和浓硝酸发生反应，温度不能太高的原因为浓硝酸会挥发和分解，故答案为：温度太高，会加快浓硝酸挥发和分解；(4)开始反应缓慢，待生成少量 NOSO4H后，温度变化不大，但反应速度明显加快，其原因是：生成
32、的NOSO4H作为反应的催化剂，故答案为：生成的NOSO4H作为反应的催化剂；(5)装置C的主要作用是利用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫防止污染空气，反应的离子方程式：SO2+2OH- =+H2O，故答案为：SO2+2OH- =+H2O；(6)该实验装置存在可能导致NOSO4H产量降低的缺陷是：C装置中的水蒸气会进入装置B中使NOSO4H水解，应在BC间增加一个装有浓硫酸的洗气瓶，故答案为：C装置中的水蒸气会进入装置B中使NOSO4H水解，在BC间增加一个装有浓硫酸的洗气瓶。18. 低碳经济成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是一个重要研究方向，既可变废为宝，又可减少碳的排放。工业上可用C
33、O2和H2制备被誉为“21世纪的清洁燃料”二甲醚(CH3OCH3)：如在500时，在密闭容器中将炼焦中的CO2转化为二甲醚，其相关反应为：主反应I：2CO2(g)6H2(g)CH3OCH3(g)3H2O(g) H1副反应II：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) H2(1)已知：CO(g)2H2(g)CH3OH(g) H=-90.1 kJ/mol2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g) H=-24.5 kJ/molCO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g) H=41.0 kJ/mol则主反应I的 H1=_。(2)在一定温度下某恒容密闭容器中按CO2和H2的浓度比为1
34、：3投料进行反应，测得不同时间段部分物质的浓度如下表： 时间(min)浓度(mol/L)010203040H21.000.680.400.300.30CH3OCH300.050.080.100.10下列情况能说明主反应I达到平衡状态的是_(填字母)a不再改变 b混合气体的密度不再改变cCO2的体积分数不再改变 d3(CO2)=(H2)10-20min内，CH3OCH3的平均反应速率(CH3OCH3)=_。根据以上数据计算主反应I的平衡常数K=_(列式，代入数据，不计算结果)。(3)欲提高CH3OCH3产率，控制生产的关键因素是_。(4)对于反应II，温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所
35、示：下列有关说法正确的是_。A其他条件不变，若不使用催化剂，则250时CO2的转化率可能位于M1B温度低于250时，随温度升高甲醇的产率一定减小CM1点时平衡常数比N点时平衡常数大D实际反应应尽可能在较低的温度下进行，以提高CO2的转化率【答案】 (1). -122.7kJ/mol (2). c (3). 0.003mol/(Lmin) (4). (5). 选用合适的催化剂 (6). AC【解析】【详解】(1)根据盖斯定律可知由2+-2可得2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)的H1=(-90.1)2+(-24.5)-(41.0)2kJ/mol=-122.7 kJ/m
36、ol；(2)a初始投料CO2和H2的浓度比为1：3，反应时按照1：3反应，所以二者的物质的量之比始终为1：3，比值不变不能说明反应平衡，故a不符合题意；b反应物和生成物均为气体，所以气体总质量不变，容器恒容则气体的密度始终不变，混合气体的密度不再改变不能说明反应平衡，故b不符合题意；c反应达到平衡时正逆反应速率相等，各物质的体积分数不再改变，所以CO2的体积分数不变可以说明反应达到平衡，故c符合题意；d反应达到平衡时正逆反应速率相等，但选项未指明是正反应速率还是逆反应速率，故d不符合题意；综上所述答案为c；结合表格数据，根据=可知在1020min 内，CH3OCH3的平均反应速率v(CH3OC
37、H3)= =0.003mol/(Lmin)；反应开始时c(H2)=1.00mol/L，平衡时c(H2)=0.30mol/L，反应消耗H2浓度为c(H2)=(1.00-0.30) mol/L=0.70 mol/L，其中发生反应：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)，c(CH3OCH3)=0.10 mol/L，则此反应生成c(H2O)=0.30 mol/L，反应消耗H2浓度为0.60mol/L，发生副反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)消耗H2的浓度是0.10mol/L，其产生的H2O的浓度是mol/L，所以平衡时水蒸气的浓度是c(H2O)=(0
38、.30+)mol/L；按CO2和H2的浓度比为13投料，发生两个反应时CO2和H2是按13关系反应，达到平衡时二者的物质的量浓度比也是13，反应达到平衡时c(CO2)=(-0.2-)mol/L=0.10 mol/L；故主反应I达到平衡时的化学平衡常数K=；(3)催化剂对某一类反应有催化作用，对其它反应可能无催化作用或催化效率很低，采用适当的催化剂能大幅提高主反应速率，从而提高二甲醚的产率；(4)A不使用催化剂反应速率减慢，测定转化率时可能远未达到平衡，此时CO2的转化率可能位于M1，A项正确；B温度低于250时，随温度升高，催化效率升高，反应速率加快，相同时间内测定甲醇的产率会增大，B项错误；
39、C升高温度二氧化碳的平衡转化率降低，即平衡逆向移动，所以正反应为放热反应，温度越高平衡常数越小，所以M1点时化学平衡常数大于N点，C项正确；D较低的温度下进行反应，CO2的转化率较高，但催化剂的催化效率低、反应速率减小，不利于满足实际生产需要，D项错误；综上所述答案选AC。19. 聚合硫酸铁(简称 PFS 或聚铁)是水处理中重要的絮凝剂。以黄铁矿的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等）为原料制取聚合硫酸铁（）的工艺流程如下：(1)加入废铁屑的作用是_。(2)加入 KClO3发生的离子方程式是_。(3)过程 a 中水解要严控 pH 的范围，pH 偏小或偏大聚合硫酸铁的产率都会降低，请解
40、释原因_。(4)盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标，通常盐基度越高，絮凝效果越好。盐基度B的表达式：(n 为物质的量)。为测量聚合硫酸铁的盐基度，进行如下实验操作：i.取聚合硫酸铁样品 m g，加入过量盐酸，充分反应，再加入煮沸后冷却的蒸馏水，再加入 KF 溶液屏蔽Fe3+，使 Fe3+不与 OH-反应。然后以酚酞为指示剂，用 c mol/L 的标准 NaOH 溶液进行中和滴定，到终点时消耗 NaOH 溶液 V mL。ii.另取与步骤等体积等浓度的盐酸，以酚酞为指示剂，用 c mol/L 的标准 NaOH 溶液进行中和滴定， 到终点时消耗 NaOH 溶液 V0mL。该聚合硫酸铁样品中n(O
41、H-)=_mol。已知该样品中Fe的质量分数为w，则盐基度B =_。若操作i中滴定终点时俯视读数，则测得盐基度B_（填“偏高”“偏低”“无影响”） 若操作ii中碱式滴定管未润洗，则测得盐基度B_（填“偏高”“偏低”“无影响”）【答案】 (1). 将溶液中铁离子还原为亚铁离子 (2). 6H+6Fe2+=6Fe3+Cl-+3H2O (3). pH偏小时水解平衡逆向移动，聚合硫酸铁的产率会降低，而pH偏大时生成氢氧化铁沉淀，聚合硫酸铁的产率会降低 (4). c(V0-V)10-3 (5). 100%或 (6). 偏高 (7). 偏高【解析】【分析】黄铁矿的烧渣主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2
42、等，向烧渣中加入酸酸浸，由制备目的知，加入的酸为稀硫酸，Fe2O3、FeO和稀硫酸反应分别得到硫酸铁、硫酸亚铁，SiO2不溶，过滤后得到的滤液I中含有硫酸铁、硫酸亚铁和稀硫酸，向滤液I中加入废铁屑，Fe和硫酸铁反应生成硫酸亚铁，过滤后得到的滤液II中含有硫酸亚铁，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到绿矾，向绿矾中加入稀硫酸、氯酸钾，发生反应6H+6Fe2+=6Fe3+Cl-+3H2O，然后发生水解反应Fe2(SO4)3+xH2OFe2(OH)x(SO4)m+H2SO4，以此解答该题。【详解】(1)加入废铁屑的作用是将溶液中铁离子还原为亚铁离子，故答案为：将溶液中铁离子还原为亚铁离子；(2)加入K
43、ClO3发生的离子方程式是6H+6Fe2+=6Fe3+Cl-+3H2O，故答案为：6H+6Fe2+=6Fe3+Cl-+3H2O；(3)过程a中水解要严控pH的范围，pH偏小或偏大聚合硫酸铁的产率都会降低，原因为pH偏小时水解平衡逆向移动，聚合硫酸铁的产率会降低，而pH偏大时生成氢氧化铁沉淀，聚合硫酸铁的产率会降低，故答案为：pH偏小时水解平衡逆向移动，聚合硫酸铁的产率会降低，而pH偏大时生成氢氧化铁沉淀，聚合硫酸铁的产率会降低；(4)n(OH-)=c mol/L10-3V0 L-c mol/L10-3V L=c(V0-V)10-3 mol，故答案为：c(V0-V)10-3；该样品中Fe的质量分
44、数w，则n(Fe)=mol，盐基度B=100%=100%=100%= ，故答案为：100%或；若操作中滴定终点时俯视读数，消耗的碱偏多，则测得盐基度B偏高；若操作中碱式滴定管未润洗，消耗的碱偏多，则测得盐基度B偏高，故答案为：偏高；偏高。20. 重铬酸钠是一种用途极广的氧化剂,工业上可以用铬铁矿主要成分Fe(CrO2)2(或写成 FeOCr2O3)，还含有Al2O3、Fe2O3、SiO2 等杂质制备,同时还可回收 Cr。其主要工艺流程如图所示：已知部分物质的溶解度曲线如图 1 所示。请回答下列问题：（1）若煅烧操作在实验室进行最好选用_(填序号)；A.石英坩埚 B.铁坩埚 C.瓷坩埚（2）煅烧
45、生成 Na2CrO4 的化学方程式为 _。（3）滤渣 1 的成分为 Fe2O3，滤渣 2 的成分除了Al(OH)3之外还有_。（4）操作 a 的实验步骤为_，洗涤干燥。（5）加入溶液后使硫元素全部以的形式存在，写出生成Cr(OH)3的离子方程式_。（6）采用石墨电极电解 Na2CrO4 溶液制备 Na2Cr2O7，其原理如图 2 所示。电极 b 为_极（填“阳”或“阴”），写出电极 b 的电极反应方程式：_。（7）根据有关国家标准，含的废水要经化学处理使其浓度降至5.010-7molL-1 以下才能排放。可采用加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀Ksp（BaCrO4）=1.210-10，再加入硫
46、酸处理多余的Ba2+的方法处理废水。加入可溶性钡盐后，废水中 Ba2+的浓度应不小于_molL-1，废水处理后方能达到国家排放标准。【答案】 (1). B (2). 4Fe（CrO2）2+7O2+8Na2CO38CO2+8Na2CrO4+2Fe2O3 (3). H2SiO3 (4). 蒸发结晶、趁热过滤 (5). 3S2-+8CrO+20H2O3+8Cr（OH）3+16OH- (6). 阳 (7). 2H2O-4e-O2+4H+ (8). 2410-4【解析】【分析】由流程可知，将纯碱和铬铁矿在空气中煅烧，铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成Na2CrO4和一种红棕色固体，应为Fe2O3，同时释放出C
47、O2气体，同时Al2O3和Na2CO3煅烧生成NaAlO2和CO2，加入水浸出杂质和溶液，过滤分离出滤渣Fe2O3，煅烧后的浸出液中含有NaOH、Na2CO3、Na2CrO4、NaAlO2、Na2SiO3，调节pH可形成H2SiO3和Al（OH）3，过滤得到滤渣为H2SiO3和Al（OH）3，分离出的滤液加入稀硫酸酸化，得到Na2Cr2O7和Na2SO4，经过结晶操作分离出Na2SO4，得到粗产品重铬酸钠晶体；加入Na2S溶液反应后，硫元素全部以的形式存在，铬酸根离子生成Cr（OH）3沉淀，过滤得到氢氧化铬沉淀受热分解生成氧化铬，铝热反应生成铬，溶液b为硫酸钠，以此来解答。【详解】（1）纯碱与
48、二氧化硅高温下反应，则应选铁坩埚煅烧，故答案为：B；（2）煅烧铬铁矿生成Na2CrO4的化学方程式为4Fe（CrO2）2+7O2+8Na2CO38CO2+8Na2CrO4+2Fe2O3；（3）根据以上分析可知滤渣1的成分为Fe2O3，滤渣2的成分除了Al（OH）3之外还有H2SiO3；（4）由图可知Na2Cr2O7的溶解度随温度的升高而增大，而硫酸钠的温度随温度的升高而降低，则操作a的实验步骤为蒸发结晶、趁热过滤，洗涤干燥；（5）加入Na2S溶液反应后，硫元素全部以的形式存在，生成Cr（OH）3的离子方程式为3S2-+8CrO+20H2O3+8Cr（OH）3+16OH-； （6）用石墨电极电解Na2CrO4溶液制备Na2Cr2O7，电解制备过程的总反应方程式为4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2+O2，由图可知2CrO+2H+Cr2O+H2O在酸性条件下进行，即右侧电极生成H+，则消耗OH-，发生氧化反应，则b为阳极，电极反应方程式为2H2O-4e-O2+4H+；（7）Ksp（BaCrO4）=1.210-10，含CrO的废水要经化学处理，使其浓度降至5.010-7molL-1以下才能排放，则废水中Ba2+的浓度应不小于mol/L=2.410-4mol/L。
