高中化学试题

${\text{k}}_3\left[\mathit{Fe}{\left(C_2{O}_4\right)}_3\right]\cdot 3H_{2}O$ (三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图,回答下列问题：   

（1）晒制蓝图时,用 ${\text{k}}_3\left[\mathit{Fe}{\left(C_2{O}_4\right)}_3\right]\cdot 3H_{2}O$ 作感光剂,以 $K_3\left[Fe\right(C{N}_6\left)\right]$ 溶液为显色剂.其光解反应的化学方程式为 ${\text{2k}}_3\left[\mathit{Fe}{\left(C_2{O}_4\right)}_3\right]$ $\underset{\_}{\underset{\_}{\mathit{光照}}}$ $2\mathit{Fe}{C}_2{O}_4+3K_2{C}_2{O}_4+2C{O}_2\uparrow$ ,显色反应的化学方程式为________.    

（2）某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下面所示装置进行实验。

①通入氮气的目的是________。

②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有________、________。

③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是________。

④样品完全分解后，装置A中的残留物含有 $\mathit{FeO}$ 和 $F{e}_2{O}_3$ ，检验 $F{e}_2{O}_3$ 存在的方法是：________。

（3）测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。

①称量 $\mathit{mg}$ 样品于锥形瓶中，溶解后加稀 $H_{2}S{O}_4$ 酸化，用 $\mathit{cmol}\cdot L^{-1}\mathit{KMn}{O}_4$ 溶液滴定至终点。滴定终点的现象是________。

②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中，加稀 $H_{2}S{O}_4$ 酸化，用 $\mathit{cmol}\cdot L^{-1}\mathit{KMn}{O}_4$ 溶液滴定至终点，消耗 $\mathit{KMn}{O}_4$ 溶液 $\mathit{VmL}$ ，该晶体中铁的质量分数的表达式为________。

$C{H}_4-C{O}_2$ 催化重整不仅可以得到合成气（CO和 $H_2$ ）。还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：

（1） $C{H}_4-C{O}_2$ 催化重整反应为： $C{H}_4\left(g\right)+C{O}_2\left(g\right)=2\mathit{CO}\left(g\right)+2H_2\left(g\right)$ 。

已知：

$C\left(s\right)+2H_2\left(g\right)=C{H}_4\left(g\right)$ $△H=-75\mathit{kJ}\cdot \mathit{mo}{l}^{-1}$

$C\left(s\right)+O_2\left(g\right)=C{O}_2\left(g\right)$ $△H=-394\mathit{kJ}\cdot \mathit{mo}{l}^{-1}$

$C\left(s\right)+\frac{1}{2}{O}_2\left(g\right)=\mathit{CO}\left(g\right)$ $△H=-111\mathit{kJ}\cdot \mathit{mo}{l}^{-1}$

该催化重整反应的 $△H=$ ________ $\mathit{kJ}\cdot \mathit{mo}{l}^{-1}$ 。有利于提高 $C{H}_4$ 平衡转化率的条件是________（填标号）。

A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压

某温度下，在体积为2L的容器中加入 $2\mathit{molC}{H}_4\cdot 1\mathit{molC}{O}_2$ 以及催化剂进行重整反应。达到平衡时 $C{O}_2$ 的转化率是50%，其平衡常数为________ $\mathit{mo}{l}^2\cdot L^{-2}$ 。

（2）反中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：

		积碳反应 $C{H}_4\left(g\right)=C\left(s\right)+2H_2\left(g\right)$	消碳反应 $C{O}_2\left(g\right)+C\left(s\right)=2\mathit{CO}\left(g\right)$
$\mathit{\Delta HJ}(\mathit{KJ}\cdot \mathit{mo}{l}^{-1})$		75	172
活化能/     $(\mathit{KJ}\cdot \mathit{mo}{l}^{-1})$	催化剂X	33	91
	催化剂Y	43	72

①由上表判断,催化剂X________Y(填"优于或劣于"),理由是________.在反应进料气组成,压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如右图所示,升高温度时,下列关于积碳反应,消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________(填标号)

A．	$K_{积}$ 、 $K_{消}$ 均增加
B．	$V_{积}$ 减小、 $V_{消}$ 增加
C．	$K_{积}$ 减小、 $K_{消}$ 增加
D．	$v_{消}$ 增加的倍数比 $V_{积}$ 增加的倍数大

②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为 $v=k·p\left(C{H}_4\right)·{\left[p\right(C{O}_2\left)\right]}^{-0.5}$ (k为速率常数)。在 $p\left(C{H}_4\right)$ 一定时,不同 $P\left(C{O}_2\right)$ 下积碳量随时间的变化趋势如右图所示,则 $P_a\left(C{O}_2\right)$ 、 $P_b\left(C{O}_2\right)$ 、 $P_c\left(C{O}_2\right)$ 从大到小的顺序为________

我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿（ZnS,含有 和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：

相关金属离子 形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

回答下列问题：    

（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为________。    

（2）滤渣1的主要成分出 $\mathit{Si}{O}_2$ 外还有________;氧化除杂工序中ZnO的作用是________.若不通入氧气，其后果是________。    

（3）溶液中的 $C{d}^{2+}$ 可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为________。    

（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为________;沉积锌后的电解液可返回________工序继续使用。    

下列实验过程可以达到实验目的的是( )

编号	实验目的	实验过程
A	配制 $0.4000mol.L^{-1}$ 的溶液	称取4.0g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250mL容量瓶中定容
B	探究维生素C的还原性	向盛有2mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化
C	制取并纯化氢气	向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和 $KMn{O}_4$ 溶液
D	探究浓度对反应速率的影响	向2支盛有5mL不同浓度 $NaHS{O}_3$ 溶液的试管中同时加入2mL5% $H_2{O}_2$ 溶液，观察实验现象

A．

A

B．

B

C．

C

D．

D

我国科学家研发了一种室温下"可呼吸"的 $Na-C{O}_2$ 二次电池，将 $NaCl{O}_4$ 溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为： $3C{O}_2+4Na$ $2N{a}_{2}C{O}_3+C$ ，下列说法错误的是（）

A．	放电时， $Cl{O_4}^{-}$ 向负极移动	B．	充电时释放 $C{O}_2$ ,放电时吸收 $C{O}_2$
C．	放电时，正极反应为： $3C{O}_2+4e^{-}=2C{O_{3 }}^{2-}+C$	D．	充电时，正极反应为 $：N{a}^{+}+e^{-}=Na$

$N_A$ 代表阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（）           

A．	常温常压下， $124g{P}_4$ 中所含P-P键数目为 $4N_A$	B．	$100mL1mol·L^{-1}FeC{l}_3$ 溶液中所含 $F{e}^{3+}$ 的数目为 $0.1N_A$
C．	标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为 $2N_A$	D．	密闭容器中， $2molS{O}_2$ 和 $1mol{O}_2$ 催化反应后分子总数为 $2N_A$

W、X、Y和Z为原子序数一次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期数是族序数的3倍；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同，下列叙述正确的是（）           

A．	X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物	B．	Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
C．	四种元素的简单离子具有相同的电子层结构	D．	W的氧化物对应的水化物均为强酸

实验室用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。

光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反应实验现象的是（）            

A．

B．

C．

D．

研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如下图所示）。下列叙述错误的是（）

A．	雾和霾的分散剂相同	B．	雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C．	$N{H}_3$ 是形成无机颗粒物的催化剂	D．	雾霾的形成与过度施用氮肥有关

化学与生活密切相关，下列说法错误的是（）           

A．	碳酸钠可用于去除餐具的油污	B．	漂白粉可用于生活用水的消毒
C．	氢氧化铝可用于中和过多的胃酸	D．	碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查

化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下：

回答下列问题

（1）A的化学名称为________。   

（2）②的反应类型是________。   

（3）反应④所需试剂,条件分别为________。   

（4）G的分子式为________。   

（5）W中含氧官能团的名称是________。   

（6）写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰，

峰面积比为1:1)________。

（7）苯乙酸苄酯( )是花香类香料，设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线________(无机试剂任选)。  

Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻，能量密度大等优良性能，得到广泛应用，回答下列问题:    

（1）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________。（填标号）

A．
B．
C．
D．

（2） $L{i}^{+}$ 与 $H^{-}$ 具有相同的电子构型， $r（L{i}^{+}）$ 小于 $r（H^{-}）$ ，原因是________。    

（3） $LiAl{H}_4$ 是有机合成中常用的还原剂， $LiAl{H}_4$ 中的阴离子空间构型是________。中心原子的杂化形式为________， $LiAl{H}_4$ 中，存在________（填标号）。

A．	离子键
B．	σ键
C．	π键
D．	氢键

（4） $L{i}_{2}O$ 是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的 Born-Haber循环计算得到

可知,Li原子的第一电离能为________ $kJ·mo{l}^{-1}$ ， O=O键键能为________ $kJ·mo{l}^{-1}$ ， $L{i}_{2}O$ 晶格能为________ $kJ·mo{l}^{-1}$

（5） $L{i}_{2}O$ 具有反莹石结构,晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.4665mm,阿伏加德罗常数的值为 $N_A$ ,则 $L{i}_{2}O$ 的密度为 ________ $g/c{m}^3$ (列出计算式)。

采用 $N_2{O}_5$ 为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用，回答下列问题：    

（1）1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到 $N_2{O}_5$ ， 该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为________。    

（2）F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时 $N_2{O}_5$ (g)分解反应：

其中 $N{O}_2$ 二聚为 $N_2{O}_4$ 的反应可以迅速达到平衡,体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=x时, $N_2{O}_4$ (g)完全分解):

t/min	0	40	80	160	260	1300	1700	∞
P/kPa	35.8	40.3	42.5	45.9	49.2	61.2	62.3	63.1

①已知： $2N_2{O}_5（g）=2N_2{O}_4（g）+O_2（g）$ $△H_1=-4.4kJ·mo{l}^{-1}$

$2N{O}_2（g）=N_2{O}_4（g）$ $△H_2=-55.3kJ·mo{l}^{-1}$

则反应 $N_2{O}_5\left(g\right)=2N{O}_2\left(g\right)+\frac{1}{2}{O}_2\left(g\right)$ 的△H=________ $kJ·mo{l}^{-1}$

②研究表明, $N_2{O}_5$ (g)分解的反应速率  $v=2\times {10}^{-3}\times p_{N_2{O}_3}(KPa·mi{n}^{-1})$ ，t=62min时,测得体系中 $p_{O_2}=2.9kPa$  ,则此时的 $p_{N_2{O}_5}$ =________  kPa，V=________ kPa， $mi{n}^{-1}$ 。

③若提高反应温度至35℃,则 $N_2{O}_5(g）$ 完全分解后体系压强 $p_X$ (35℃)________63.1kPa(填"大于""等于"或"小于"),原因是________。

④25℃时 $N_2{O}_4\left(g\right) \leftrightharpoons 2N{O}_2\left(g\right)$ 反应的平衡常数 $K_p=$ ________ kPa ( $K_p$ 为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。

（3）对于反应 $2N_2{O}_5\left(g\right)\to 4N{O}_2\left(g\right)+O_2\left(g\right)$ ,R，A，Ogg提出如下反应历程:

第一步 $N_2{O}_5\leftrightharpoons N{O}_3+N{O}_2$    快速平衡

第二步 $N{O}_2+N{O}_3\rightharpoonup NO+N{O}_2+O_2$      慢反应

第三步 $NO+N{O}_3\rightharpoonup 2N{O}_2$     快反应

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是 __________（填标号)。

A．	ν(第一步的逆反应P>ν(第二步反应)
B．	反应的中间产物只有 $N{O}_3$
C．	第二步中 $N{O}_2$ 与 $N{O}_3$ 的碰撞仅部分有效
D．	第三步反应活化能较高。

醋酸亚铬[ $( C{H}_{3}COO{)}_{₂}Cr·2H_{₂}O$ ］为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂,一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示，回答下列问题：

（1）实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是________，仪器a的名称是________。

（2）将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开 $K_1$ , $K_2$ ,关闭 $K_3$ 。

①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为________。

②同时c中有气体产生,该气体的作用是________。

（3）打开 $K_3$ ,关闭 $K_1$ 和 $K_2$ 。c中亮蓝色溶液流入d,其原因是________；d中析出砖红色沉淀,为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是________、________、洗涤、干燥。

（4）指出装置d可能存在的缺点________。

最近我国科学家设计了一种，CO₂+H₂S协同转化装置，实现对天然气中CO₂和H₂S的高效去除。示意图如右所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：

①E $DTA-F{e}^{2+}-e^{-}=EDTA-F{e}^{3+}$

② $2EDTA-F{e}^{3+}+H_{₂}S=2H^{+}+S+2EDTA+F{e}^{²+}$

该装置工作时，下列叙述错误的是（ ）

A．	阴极的电极反应： $C{O}_{₂}+2H^{+}+2e^{-}=CO+H_{₂}O$	B．	协同转化总反应：CO₂+H₂S=CO+H₂O+S
C．	石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低	D．	若采用 $F{e}^{²+}/F{e}^{3+}$ 取代 $EDTA-F{e}^{2+}/EDTA-F{e}^{3+}$ ， 溶液需为酸性