高中化学试题

某溶液中可能含有H⁺、Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-等离子。当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化的图像如图所示，下列说法正确的是（   ）

A．原溶液中含有的阳离子是H^+、NH4^+、Mg^2+、Al^3+

B．原溶液中一定含有SO4^2-和Na^+

C．原溶液中含有的Fe^3+和Al^3+的物质的量之比为1:1

D．反应最后形成的溶液中含有的溶质只有Na2SO4

电化学原理在能量转换、物质合成、防止金属腐蚀等方面应用广泛。
I.下列是常见的电化学示意图

（1）图①是碱性锌锰电池的构造示意图，在正极反应的物质是_______________(填“Zn”或“MnO₂”)，正极发生_______反应（填“氧化”或“还原”）。
（2）图②是酸性电解质的氢氧燃料电池工作原理示意图，B极发生的电极反应是________________。
（3）图③表示钢铁发生吸氧腐蚀生锈的示意图，写出氧气发生的电极反应：___________________。
（4）能表示“牺牲阳极的阴极保护法”的示意图是______________(填序号)。图④中，钢闸门连接电源的_____________极而受到保护。在图⑤中标出电子的移动方向。
II.下列是常见的电化学装置图。

（5）图⑥中电池的总反应为__________________(写化学方程式)，盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液，盐桥中Cl^-会向_______________(填“左”或“右”)边烧杯中的溶液移动。
（6）检验图⑦中阳极产物的方法和现象是________________。

室温下，浓度均为0.10mol/L，体积均为V₀的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随的变化如图所示。下列叙述正确的是（   ）

A．稀释前两溶液的Ka:MOH溶液>ROH溶液

B．ROH的电离程度：b点小于a点

C．两溶液在稀释过程中，c(H^+)均逐渐减少

D．当时，若两溶液同时升高温度，则增大

将20g某铁矿石（设只含铁的氧化物和杂质SiO₂）溶于过量的稀盐酸，过滤后得5.6g不溶物和滤液；然后在滤液中加入足量的NaOH溶液，过滤后将沉淀灼烧，得16g红棕色固体。
（1）红棕色固体的化学式是               ，其中的n(Fe)=         mol。
（2）请计算（写出计算过程）：
①该矿石中铁氧化物的化学式。
②若加入的稀盐酸为4.0mol·L ^-1200mL，反应前后体积变化忽略不计，则滤液中剩余H⁺的物质的量浓度是多少？

硅酸钠被国家列为“我国优先发展的精细化学品”和“今后我国无机化工产品发展重点”之一。下图是用海边的石英砂（含氯化钠、氧化铁等杂质）制备硅酸钠的工艺流程示意简图：

（1）要将洗出液中的溶质析出，采用的方法是           （填：“蒸发”、“降温”）结晶；蒸发时用到的硅酸盐仪器有              、             、           。
（2）上述流程中加入NaOH溶液，反应的离子方程式为               。
（3）用上述残渣中的氧化铁焊接铁轨，其铝热反应的化学方程式为（并在方程式中用“单线桥”标出电子转移方向和数目）                 。

为了验证木炭可被浓H₂SO₄氧化成CO₂，选用下图所示仪器 (内含物质)组装成实验装置[已知：酸性H₂SO₃>H₂CO₃，Ca(HSO₃)₂溶于水]：

（1）甲中反应的化学方程式为：                          。
（2）如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)：      接     ，     接      ，      接      。
（3）要检验出CO₂，实验现象是：乙中             ，丙中            。
（4）丁中酸性KMnO₄溶液的作用是                ；丙中品红的作用是                  。

将一定质量的铜粉加入到100 mL某浓度的稀硝酸中，充分反应后，容器中剩有m₁ g铜粉，此时共收集到NO气体560 mL(标准状况)．然后向上述混合物中加入足量稀硫酸至不再反应为止，容器仍剩有铜粉m₂ g，则(m₁－m₂)为

A．7.2	B．2.4
C．0	D．缺少条件，无法计算

1000 mL某待测液中除含有0.2 mol·L^－1的Na^＋外，还可能含有下列离子中的一种或多种：

阳离子	K^+、NH4^+、Fe^3+、Ba^2+
阴离子	Cl^-、Br^-、CO3^2-、 HCO3^-、SO3^2-、SO4^2-

现进行如下实验操作（每次实验所加试剂均过量）：

（1）写出生成白色沉淀B的离子方程式：__________________。
（2）待测液中肯定不存在的阳离子是_________________。
（3）若无色气体D是单一气体：
①将阴离子的物质的量浓度填入下表中（一定不存在的填“0”，不能确定的填“?”）：

阴离子	Cl^-	Br^-	CO3^2-	HCO3^-	SO3^2-	SO4^2-
浓度/mol·L^-1

②判断原溶液中K^＋是否存在，若存在，求其物质的量浓度的最小值，若不存在，请说明理由：_________。
（4）若无色气体D是混合气体：
①待测液中一定含有的阴离子是____________________________。
②沉淀A中能与稀硝酸反应的成分是______________________________（写化学式）。

可降解聚合物P的制取路线如下

iii.（还原）其中-NH₂基团可以在一定条件下生成-OH基团
（1）A的含氧官能团名称是_______________。
（2）羧酸a的电离方程是________________。
（3）B→C的化学方程式是________________。
（4）化合物D苯环上的一氯代物有2种，D的结构简式是                    。
（5）E→F中反应①和②的反应类型分别是______________、_______________。
（6）F的结构简式是______________。
（7）聚合物P的结构简式是                                          。

我国有丰富的海水资源，开发和利用海水资源是当前科学研究的一项重要任务，下图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图：

Ⅰ．（1）写出N的化学式_________________________；
（2）写出反应②的化学方程式_________________________。
Ⅱ．粗盐中含有Ca^2＋、Mg^2＋、
SO₄^2－等杂质，精制时所用的
试剂为：①盐酸 ②氯化钡溶液
③氢氧化钠溶液 ④碳酸钠溶液，以上试剂添加的顺序可以为____________。
A．②③④①     B．③④②①   C．④③②①    D．③②④①
Ⅲ．提取粗盐后剩余的海水(母液)中，可用来提取Mg和Br₂。
（1）若用来提取Mg，根据上述提取Mg的流程，没有涉及到的反应类型是____________。
A．分解反应   B．化合反应  C．置换反应   D．复分解反应
（2）若用来提取Br₂，反应⑥所用的气态氧化剂的寻找货源的设想，其中合理的是____________。
A．从外地购买                    B．在当地新建生产厂
C．从本厂生产烧碱处循环          D．从本厂生产镁单质处循环
（3）母液用来提取Mg和Br₂先后顺序，甲乙两位工程师有不同观点：
甲：母液先提取Mg，后提取Br₂  乙：母液先提取Br₂，后提取Mg
请你判断哪个更合适？______(填“甲”或“乙)，理由是____________________________     ___。

盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。现就硫酸、硝酸与金属铜反应的情况，回答下列问题：
（1）工业上制备硫酸铜是利用废铜屑经灼烧后，在加热情况下跟稀硫酸反应，有关的化学方程式是：                  （两个）；不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜的原因是                    （答两点）
（2）在一定体积的10 mol·L^－1的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9 mol。则浓硫酸的实际体积             (填“大于”、“等于”或“小于”)180 mL。
（3）若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO₃溶液)，则该反应的离子方程式为          
（4）将8 g Fe₂O₃投入到150 mL某浓度的稀硫酸中，再投入7 g铁粉，充分反应后，收集到1.68 L H₂(标准状况)，同时，Fe和Fe₂O₃均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元素完全沉淀，共消耗4 mol·L^－1的NaOH溶液150 mL。则原硫酸的物质的量浓度为          

现有金属单质A、B、C、D和气体甲、乙、丙及物质E、F、G、H、I，它们之间能发生如下反应（图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出）。

请根据以上信息回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式： B             ；F              ；H             ；
（2）写出反应①的离子方程式：
写出反应⑥的离子方程式：                              ；
（3）气体乙与SO₂气体都具有漂白性，将等体积的气体乙和SO₂通入到水中，得到的溶液是否具有漂白性？_______________（填“是”或“否”）．反应的化学方程式：

足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO₂、NO的混合气体，这些气体与1.68LO₂（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入4mol·mol^－1NaOH溶液至Cu^2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（    ）

A．60mL

B．45mL

C．30mL

D．75mL

将9.58 g Na₂CO₃·10H₂O与NaHCO₃的混合物溶于水配成100mL溶液，测得c(Na⁺)="1" mol/L。再取同质量的混合物，加入足量的盐酸 ，充分加热蒸干至质量不变时，所得固体的质量为： （   ）

A．5.30g

B．7.78g

C．6.72g

D．6g

甲醇是重要的化工原料，在工业生产上的应用十分广泛。
（1）利用太阳能或生物质能分解水制H₂，然后可将H₂与CO₂转化为甲醇。
已知：光催化制氢：2H₂O(l)==2H₂(g)＋O₂(g)  ΔH＝＋571.5 kJ/mol
H₂与CO₂耦合反应：3H₂(g)＋CO₂(g)==CH₃OH(l)＋H₂O(l)  ΔH＝－137.8 kJ/mol
则反应：2H₂O(l)＋CO₂(g) ="=" CH₃OH(l)＋3/2O₂(g)的ΔH＝           kJ/mol
你认为该方法需要解决的技术问题有           。
a. 开发高效光催化剂
b. 将光催化制取的H₂从反应体系中有效分离，并与CO₂耦合催化转化
c. 二氧化碳及水资源的来源供应
（2）工业上由甲醇制取甲醛的两种方法如下（有关数据均为在298 K时测定）：
反应I：CH₃OH(g)＝HCHO(g)＋H₂(g)  ΔH₁＝＋92.09kJ/mol，K₁＝3.92×10^－11。
反应II：CH₃OH(g)＋1/2O₂(g)＝HCHO(g)＋H₂O(g)  ΔH₂＝－149.73 kJ/mol，K₂＝4.35×10²⁹。
①从原子利用率看，反应（填“I”或“II”。下同）制甲醛的原子利用率更高          。从反应的焓变和平衡常数K值看，反应        制甲醛更有利。(原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。)

②右图是甲醇制甲醛有关反应的lgK（平衡常数的对数值）随温度T的变化。图中曲线（1）表示        （填“I”或“II”）的反应 。
（3）污水中的含氮化合物，通常先用生物膜脱氮工艺进行处理，在硝化细菌的作用下将NH₄^＋氧化为
NO₃^－（2NH₄⁺+3O₂＝2HNO₂+2H₂O +2H⁺；2HNO₂ +O₂＝2HNO₃）。然后加入甲醇，甲醇和NO₃^－反应转化为两种无毒气体。
①上述方法中，1 g铵态氮元素转化为硝态氮元素时需氧的质量为               g。
②写出加入甲醇后反应的离子方程式：                           
（4）某溶液中发生反应：A2B+C，A的反应速率v(A)与时间t的图象如图所示。若溶液的体积为2L，且起始时只加入A物质，下列说法错误的是          

A.图中阴影部分的面积表示0～2min内A的物质的量浓度的减小值
B.反应开始的前2min，A的平均反应速率小于0.375mol・L^-1・min^-1
C.至2min时，A的物质的量减小值介于0.5mol至1mol之间
D.至2min时，B的物质的量浓度c（B）介于1~1.5mol・L^-1之间