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1、2022届高三起点摸底大联考化学试题注:1.本卷总分100分,考试时间90分钟;2.考试范围:全部高考内容可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 Cl35.5 Fe56第卷(选择题 共48分)一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分,在每小题列出的四个选项中只有一项是最符合题目要求的。)1. 实验室中下列做法不符合实验要求的是A. 将钠保存在煤油中B. 加热碳酸氢钠固体的试管管口略向下倾斜C. 将称量好的氢氧化钠固体直接放入容量瓶中加水溶解D. 夹持坩埚时应用坩埚钳【答案】C【解析】【详解】A钠容易与空气中的氧气和水发生反应,所以需密封保存在煤油中,
2、A正确;B加热碳酸氢钠固体需略向下倾斜,防止水蒸气冷凝倒流使试管底部炸裂,B正确;C容量瓶不能作溶解固体用,需将称好的固体先加入烧杯中溶解,冷却后再转移至容量瓶中,C错误;D坩埚适用于灼烧固体用,夹持坩埚时应用坩埚钳,D正确;故选C。2. 下列物质的应用中只与该物质的氧化性有关的是A. 氯气用于制取氯水B. 氨气用作制冷剂C. 二氧化硫用作漂白剂D. 重铬酸钾用于检验是否酒驾【答案】D【解析】【详解】A氯气用于制取氯水,发生反应为Cl2+H2OHCl+HClO,氯气既体现氧化性又体现还原性,选项A错误;B液氨汽化吸收大量的热,所以可以用于液氨做制冷剂,不涉及化学性质,选项B错误;C用二氧化硫漂
3、白纸张是利用二氧化硫的漂白性,与二氧化硫的氧化性无关,选项C错误;D重铬酸钾用于检验是否酒驾是利用重铬酸钾氧化乙醇,自身被还原为铬离子颜色由橙色变蓝,选项D正确;答案选D。3. 化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是A. 钛合金能耐高温,可用于制造航天器的部件B. “地沟油”不可食用但可以用来制造肥皂C. 泡腾片和酒精均可杀灭新型冠状病毒但是二者消毒原理并不相同D. 由石墨烯卷制而成的“超级纤维”碳纳米管是一种新型有机化合物材料【答案】D【解析】【详解】A钛合金具有优良金属性能,能耐高温,可用于制造航天器的部件,故A正确; B“地沟油”不可食用但可以利用油脂在碱性条件下水解来制造肥皂,故
4、B正确;C二氧化氯是利用强氧化性杀菌,酒精是利用使蛋白质变性杀菌,故C正确;D碳纳米管的成分是碳单质,不是化合物,为无机物,不属于有机化合物材料,故D错误;故答案为D。4. 下列说法正确的是A. 棉花和羊毛的燃烧产物都只有二氧化碳和水B. 可用碘水检验淀粉是否水解完全C. 蔗糖和淀粉水解的最终产物都只有葡萄糖D. 葡萄糖可水解生成乙醇和二氧化碳【答案】B【解析】【分析】本题考查了基础营养物质的性质与变化。【详解】A纤维素燃烧产物只有二氧化碳和水,蛋白质燃烧不仅生成二氧化碳和水,还生成含氮的物质、硫的氧化物等,A项错误;B淀粉遇碘变蓝,向水解后的淀粉溶液中加入碘水,若溶液变蓝则证明淀粉未完全水解
5、,若溶液不变蓝则证明淀粉完全水解,B项正确;C淀粉水解的最终产物是葡萄糖,而蔗糖水解除生成葡萄糖外,还生成果糖,C项错误:D葡萄糖属于单糖,不能水解,D项错误。故答案为:B。5. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A. 标准状况下11.2L溶于水,溶液中、HClO的微粒数之和为B. 0.4g与6g的混合物中含有的共价键总数为C. 物质的量相等的乙烯和乙醇完全燃烧,消耗分子都为D. 46g有机物的分子结构中含有的CH键数目一定为【答案】B【解析】【详解】A溶液中还存在氯气分子,所以根据氯元素守恒可知,溶液中、HClO的微粒数之和小于,A错误;B0.4g与6g的混合物中含有的共价键总数为=,
6、B正确;C物质的量相等的乙烯和乙醇完全燃烧耗氧量相等,但因具体的物质的量未知,所以无法准确计算耗氧量具体是多少,C错误;D分子式为的物质可能是二甲醚和乙醇,所以46g有机物的分子结构中含有的CH键数目可能为,也可能为,D错误;故选B。6. 下列文字叙述与反应原理不对应的是A. 向溴化亚铁溶液中通入少量氯气:B. 溶液与稀硫酸的反应:C. 乙醇的催化氧化:D. 向NaClO溶液中通入过量气体:【答案】D【解析】【详解】A还原性:Fe2+Br-,所以向溴化亚铁溶液中通入少量氯气时,氯气优先氧化亚铁离子,转化为铁离子,其离子方程式为:,A正确;B溶液与稀硫酸会发生歧化反应,生成硫单质、二氧化硫和水,
7、B正确;C乙醇的催化氧化会生成乙醛和水,其化学方程式为:,C正确;DNaClO具有氧化性,而二氧化硫具有还原性,所以向NaClO溶液中通入过量气体会发生氧化还原反应,其离子方程式为:,D错误;故选D。7. 有机物M的结构简式如图。下列说法错误的是A. M的分子式为B. 1mol与足量金属钠反应可生成22.4L氢气C. M可发生取代反应、加成反应和氧化反应等D. M分子中所有碳原子可能共平面【答案】B【解析】【详解】A根据的结构简式可推知其分子式为,A正确;B分子中含有醇羟基和羧基官能团,和可分别与反应生成氢气,题目未强调标准状态,故无法确定体积,B错误;C中含有羧基、羟基,可发生酯化反应生成环
8、状酯,酯化反应属于取代,羧基可以被氧化,故C正确;D根据苯环的平面结构和单键可旋转的知识,分子中的所有碳原子可能共平面,D正确。故选B。8. 下列除去杂质的操作或方法中,能达到最终目的的是选项主要成分(杂质)实验操作或方法A甲烷(乙烯)将混合气体通过盛有酸性高锰酸钾溶液洗气瓶B碳酸氢钠溶液(碳酸钠)向混合溶液中滴加适量稀盐酸C乙酸乙酯(乙酸)将混合液加入饱和碳酸钠溶液中,振荡、静置、分液D二氧化碳(氯化氢)将混合气体通过盛有饱和碳酸钠溶液的洗气瓶A. AB. BC. CD. D【答案】C【解析】【详解】A酸性高锰酸钾溶液会将乙烯氧化为二氧化碳,使甲烷中又混入二氧化碳气体,不能达到除杂目的,A不
9、符合题意;B适量稀盐酸与碳酸钠反应可生成碳酸氢钠,但会引入新的杂质氯化钠,不能达到最终目的,B不符合题意;C饱和碳酸钠可中和乙酸,并降低乙酸乙酯在水中的溶解度,最后静置、分液,能达到实验目的,C符合题意;D饱和碳酸钠溶液即可以与HCl反应,也可以与二氧化碳反应,不能达到除杂目的,D不符合题意;故选C。9. 利用下列实验装置能达到相应实验目的的是A灼烧海带B配制一定物质的量浓度的稀硫酸C制取并收集少量氨气D制取少量碳酸钙A. AB. BC. CD. D【答案】D【解析】【详解】A灼烧固体应该用坩埚而不能用烧杯,A不合题意; B容量瓶不能用于溶解固体、稀释浓溶液以及长时间贮存溶液,B不合题意;CN
10、H3极易溶于水,不能用排水法收集,C不合题意;D将CO2通入到溶有NH3的溶液中,发生2NH3+H2O+CO2=(NH4)2CO3,(NH4)2CO3+CaCl2=CaCO3+2NH4Cl,故能制备少量的CaCO3,D符合题意;故答案为:D。10. 利用废旧镀锌铁皮制备胶体粒子的流程图如下:已知:Zn可溶于强碱溶液生成。下列有关说法正确的是A. 镀锌铁皮的镀层破损后会加快铁的腐蚀B. “氧化”过程发生反应:C. 适量恰好将全部氧化为D. 胶体与溶液的本质区别是有无丁达尔效应【答案】B【解析】【分析】由信息可知Zn能溶于强碱溶液,由流程可知,加入氢氧化钠溶液反应,锌溶解生成偏锌酸钠和氢气,铁不溶
11、解,过滤得到滤液含Na2ZnO2,分离出不溶物为Fe,加入稀硫酸与Fe反应生成硫酸亚铁,再加入适量过氧化氢,部分亚铁离子被氧化为铁离子,得到含Fe2+、Fe3+的溶液,再通入氮气排出空气防止亚铁离子被氧化,加入氢氧化钠溶液生成四氧化三铁胶体粒子,以此来解答。【详解】A镀锌铁皮的镀层破损后会形成原电池,锌作负极,铁作正极,铁被保护,减慢铁的腐蚀,故A错误;B“氧化”过程是过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子的过程,其离子方程式为:,故B正确;C由流程可知酸溶生成硫酸亚铁溶液,加过氧化氢只需氧化部分亚铁离子,则“氧化”后溶液中所存在的离子有:,最终得到四氧化三铁胶体,不能全部氧化亚铁离子,故C错误;D胶
12、体与溶液的本质区别是分散质粒子直径大小不同,故D错误;故选:B。11. 下列实验方案能达到实验目的的是实验目的实验方案A检验,晶体是否已氧化变质将样品溶于稀硝酸后,滴加溶液,观察是否有沉淀生成B证明,沉淀可以转化为沉淀向2mL1mol/LNaOH溶液中先加入3滴1mol/L溶液,再加入3滴1mol/L溶液C制备氢氧化铁胶体向沸水中滴加氯化铁稀溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色D证明HA酸性比HB弱等体积pH=3的HA和HB两种酸分别与足量的锌反应,排水法收集气体,HA放出的氢气多A. AB. BC. CD. D【答案】D【解析】【详解】A亚硫酸钠可被硝酸氧化为硫酸钠,干扰检验,因此不能溶于硝酸,应溶
13、于盐酸进行检验,故A错误; B氢氧化钠过量,氢氧化钠和氯化镁、氯化铁反应都生成沉淀,所以不能证明沉淀可以转化为沉淀,故B错误;C沸水中滴加氯化铁饱和溶液可制备胶体,且生成胶体后加热可发生聚沉,则滴加氯化铁稀溶液不能制备胶体,故C错误;D等体积pH相同的HA和HB两种酸,酸性越弱,该酸的浓度越大,因此二酸分别与足量的锌反应,产生氢气多的说明酸性更弱,故D正确;故答案为D。12. 白磷分子()为正四面体型分子,白磷在硫酸作用下可与硫酸铜溶液发生反应,反应原理为:。下列说法错误的是A. 1mol分子中含6molPP键B. 该反应中为还原产物,为氧化产物C. 反应中每生成1mol转移6mol电子D.
14、该反应中白磷发生歧化反应,其中作氧化剂和作还原剂的的质量之比为56【答案】C【解析】【分析】反应中,P4分子中的P原子一部分化合价升高,一部分化合价降低,其中24个P原子化合价从0价升高到+5价,失去245e-=120e-,20个P原子化合价从0价降低到-3价,得到203e-=60e-,还有Cu原子化合价从+2价降低到+1价,得到电子总数为:60e-=60e-,所以方程式中转移的电子总数为120 e-。【详解】A1mol分子是由4个P原子构成的四面体,其结构如图:,所以1mol分子中含6molPP键,A正确;B根据上述分析可知,中的Cu为+1价,P为-3价,所以为反应的还原产物,为P4失去电子
15、得到的产物,为氧化产物,B正确;CP45e-,反应中每生成1mol,转移5mol电子,C错误;D该反应中白磷发生歧化反应,其中作氧化剂和作还原剂的的物质的量之比为2024=56,即质量之比为56,D正确;故选C。13. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次增大。X、Y位于同一主族,Z元素在第三周期中离子半径最小,Z和W的原子序数之和是X的4倍。下列说法错误的是A. 简单气态氢化物的热稳定性:XYB. X和Y两元素组成的某化合物硬度大熔点高C. 含Z元素的盐溶液可能显碱性,也可能显酸性D. Y为地壳中含量最多的非金属元素【答案】D【解析】【分析】Z元素在第三周期中离子半径最小,则Z为Al;
16、W的原子半径最大,则W为Na或Mg,Z和W的原子序数之和是X的4倍,则13+11=46,即W为11号元素Na,X为6号元素C;X(C)、Y位于同一主族,则Y为Si;综上所述,X、Y、Z、W分别为C、Si、Al、Na。【详解】AX、Y分别为C、Si,非金属性CSi,因此最简单气态氢化物的热稳定性:XY,A正确;BX、Y分别为C、Si,SiC属于共价晶体,硬度大熔点高,B正确;C含Al元素的盐溶液偏铝酸钠溶液显碱性,氯化铝溶液显酸性,C正确;DO为地壳中含量最多的非金属元素,而不是Si,D错误;故选D。14. 硼氢化钠()是有机反应中常用强还原剂,其在催化剂作用下与水反应获得氢气的微观过程如图所示
17、。下列说法错误的是A. 转化过程中,氢元素的化合价有1价、0价和+1价B. 过程中,既有化学键的断裂,又有化学键的形成C. 总反应的实质为中1价氢与中的+1价氢发生氧化还原反应生成氢气D. 整个过程中出现了5种含硼微粒【答案】B【解析】【详解】A根据图示可知,和在催化剂作用下反应生成和,为元素,在中,为价,为价,则转化过程中,氢元素的化合价有1价、0价和+1价,故A正确; BBH3过程中,只发生了B-H键的断裂,没有化学键的形成,故B错误;C与水反应为氢元素的归中反应,该反应的离子方程式为:,故C正确;D整个过程中出现了等5种含硼微粒,故D正确;故答案为B。15. 微生物燃料电池是指在微生物的
18、作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是A. a电极为该微生物燃料电池的负极B. 有机物中的碳元素在负极上被氧化为二氧化碳C. 当电路中有0.5mol电子发生转移时,有0.5mol的通过质子交换膜D. 在硫酸盐还原菌的作用下发生还原反应生成【答案】B【解析】【分析】原电池中阳离子向正极移动,由图中离子移动方向可知,a电极为该微生物燃料电池的负极,b为正极;氧气在正极发生还原反应,有机物和硫酸根离子生成的在负极发生氧化反应;【详解】A原电池中阳离子向正极移动,由离子移动方向可知,a电极为该微生物燃料电池的负极,b为正极,A正确;B由图可知,有机物中的碳
19、元素在硫酸盐还原菌的作用下被氧化为二氧化碳,B错误;C正极反应为O2+ 4e- +4H+=2H2O,则当电路中有0.5mol电子发生转移时,有0.5mol的通过质子交换膜,C正确;D由图可知,在硫酸盐还原菌的作用下和有机物发生氧化还原反应生成二氧化碳和,其中中硫元素化合价降低,得到电子发生还原反应生成,D正确;故选B。16. 常温下,用0.1000的NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.1000的三种一元弱碱的氯化物(XCl、YCl、ZCl)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是A. 该XCl溶液中:B. 三种弱碱的电离常数:C 当时,三种溶液中:D. 分别滴加20.00mLNaOH
20、溶液后,再将三种溶液混合:【答案】C【解析】【详解】AXCl为强酸弱碱盐,该溶液中的溶质为XCl,X+发生水解水溶液显酸性,所以,A正确;B根据未加入氢氧化钠溶液曲线的起始点可知,三种氯化物的pH:ZClYClXCl,因为越弱越水解,水解程度越大,氢离子浓度越多,溶液pH越小,所以可知,对应的弱碱强弱关系为:,B正确;C根据电荷守恒可知,当时,三种溶液各自关系式为:弱酸根阳离子等于氯离子,如,但因为水解程度不同,所以达到中性点加入的盐酸用量不同,所以各溶液中氯离子浓度不同,即,C错误;D分别滴加20.00mLNaOH溶液后,各溶液分别达到反应终点,生成相应的弱碱,将三种溶液混合后,根据质子守恒
21、可知,D正确;故选C。第II卷(非选择题 共52分)二、填空题(本题包括4小题,共52分)17. 许多含氯物质,如氯气、次氯酸钠等物质都具有强氧化性,在预防新冠肺炎病毒的战疫中发挥了重要作用。(1)试纸的正确使用是化学实验基本操作的重要内容。实验室检验氯气时一般常用的试纸为_,现象为_。能否用pH试纸测一定浓度的次氯酸钠溶液的pH?_(答“能”或“不能”),理由是_。(2)某实验需要0.1的NaClO溶液480mL。实验老师指导某实验小组的同学进行配制。称取溶质质量,并选定容量瓶。实际应称NaClO质量/g应选用容量瓶的规格/mL_容量瓶在使用之前需先_。配制时,其正确的操作顺序是(填字母,每
22、个字母只能用一次)_(填字母标号)。A将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中B将准确称量的NaClO固体倒入烧杯中,再加适量水溶解C用30mL水洗涤烧杯23次,洗涤液均注入容量瓶,振荡D继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线下12cm处E将容量瓶盖紧,振荡,摇匀F改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度线相切若实验中,定容已完成时发现未洗涤烧杯和玻璃棒,应如何处理?_。【答案】(1) . 淀粉-KI试纸 . 淀粉-KI试纸遇到氯气会变蓝 . 不能 . 次氯酸钠具有强氧化性,可漂白pH试纸, (2) . 3.7 . 500 . 检漏 . B、A、C、D、F、E . 重新配制【解析】【小问1详解】氯
23、气为氧化性气体,实验室检验氯气时一般常用的试纸为淀粉-KI试纸,淀粉-KI试纸遇到氯气会变蓝;次氯酸钠具有强氧化性,可漂白pH试纸,所以不能用pH试纸测一定浓度的次氯酸钠溶液的pH;【小问2详解】需要0.1的NaClO溶液480mL,容量瓶规格没有480mL,采用就近原则可知,需选用500mL的容量瓶进行配制,则需要的NaClO的质量为,即需用托盘天平称取3.7gNaClO固体;容量瓶使用过程中需摇匀,使溶液均一,所以在使用之前需先检漏;配制0.1 mol/LNa2CO3溶液250 mL,其操作步骤为计算、称量、溶解、静置冷却、移液、洗涤、摇匀、定容、摇匀等,所以正确的操作顺序是B、A、C、D
24、、F、E;若实验中,定容已完成时发现未洗涤烧杯和玻璃棒,则宣布实验失败,需重新进行配制。18. 海水中蕴藏着大量的财富,已发现含有80多种化学元素。海水晒得的粗盐中除少量泥沙外,还有少量的、等可溶性杂质离子。下图表示的是粗盐精制和利用苦卤水提取液溴的过程。(1)在操作a与b中都用到的一种玻璃仪器是_,其作用分别是_、_。(2)实验室中保存液溴的方法是_。(3)“过量Y”若为过量的NaOH溶液,则Z为_(填试剂名称)。(4)提取液溴的过程中两次通,这样做的目的是_。(5)若要检验加入过量除杂试剂X、Y、Z后已将除净,需取用少量待测液进行实验,请问取何处的少量待测液更好?_(填“滤液”或“精盐水”
25、),理由是_。【答案】(1) . 玻璃棒 . 引流 . 搅拌使受热均匀,防止液体飞溅 (2)水封法 (3)碳酸钠溶液 (4)富集溴元素,氧化溴离子为溴单质 (5) . 精盐水 . 滤液中还含有氢氧化钠、碳酸钠,需加入大量盐酸酸化,而精盐水不用再加入盐酸,直接加入氯化钡溶液即可,方便可行【解析】【分析】海水经过晒盐后可得到粗盐和除了氯化钠以外的苦卤水(含大量溴离子),粗盐中含可溶性的钙离子、镁离子和硫酸根离子,溶解后需加入过量氢氧化钠、过量氯化钡和过量碳酸钠(其中碳酸钠要在氯化钡之后加入)作为沉淀剂进行沉淀,进而经过过滤而除去,所以操作a为过滤,得到的滤液中含氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠,再加入适量
26、盐酸除去过量的氢氧化钠和碳酸钠后经过蒸发结晶得到精盐;苦卤水加入酸进行酸化后加入氯气将溶液中的溴离子氧化得到溴单质,根据溴单质易挥发的特点,用热空气法吹出溴蒸汽再进入吸收塔,与二氧化硫和水发生氧化还原反应生成溴离子、硫酸根离子和氢离子,富集溴元素后再与氯气发生氧化还原反应生成溴单质,最后蒸馏提纯得到液溴。【小问1详解】操作a为过滤,需要用到的主要仪器为玻璃棒、烧杯和漏斗,操作b为蒸发结晶,用到的主要仪器为蒸发皿、玻璃棒、酒精灯等,所以两种操作共同用的一种玻璃仪器是玻璃棒,作用分别为引流;搅拌使受热均匀,防止液体飞溅;【小问2详解】因为液溴易挥发,实验室常利用水封法保存在棕色试剂瓶中;【小问3详
27、解】粗盐提纯,需注意加入除杂剂原则为,碳酸钠要在氯化钡之后加入,所以若“过量Y”若为过量的NaOH溶液,则X为氯化钡溶液,Z为碳酸钠溶液,可以除去溶液中的钙离子和过量的钡离子,故答案为:碳酸钠溶液;【小问4详解】利用空气吹出法从海水提取溴的过程中,因海水中溴元素少量,因此需要先通入氯气氧化溴离子达到富集的目的,富集后重新用SO2吸收溴单质(形成HBr),之后再通入氯气,将HBr氧化为Br2,故答案为:富集溴元素,氧化溴离子为溴单质;【小问5详解】根据操作步骤可知,若要检验检测液中是否除净,需加入氯化钡试剂进行检验,因为滤液中还含有过量的氢氧化钠、碳酸钠,所以检验需加入大量盐酸酸化,而精盐水已经
28、利用盐酸出去原滤液中的氢氧化钠、碳酸钠,可直接取少许精盐水进行检验,方便可行,故答案为:精盐水;滤液中还含有氢氧化钠、碳酸钠,需加入大量盐酸酸化,而精盐水不用再加入盐酸,直接加入氯化钡溶液即可,方便可行。19. 下图是某化学兴趣小组同学们设计的一套制取纯净干燥氯气,并进行氯气收集和尾气处理的实验装置(夹持仪器已省略)。(1)仪器a的名称为_,字母b所指装置的作用是_。(2)整套实验装置装配好后,首先需进行的必要操作是_。(3)高锰酸钾与浓盐酸反应的离子方程式为_。(4)实验小组同学计划在反应结束后向A装置中继续通一会儿氮气,这样做的目的是_。(5)实验室收集氯气除装置D的方法外,还可用_法收集
29、。(6)装置E中倒扣漏斗的作用是_。【答案】(1) . 三颈烧瓶 . 平衡压强,便于浓盐酸顺利流下 (2)检查装置的气密性 (3) (4)将氯气充分排出,以便被NaOH溶液充分吸收,防止污染空气 (5)排饱和食盐水 (6)防止倒吸【解析】【分析】A装置制备氯气,B装置除去氯气中的氯化氢,C装置干燥氯气,D装置收集氯气,E装置尾气处理,据此解答。【小问1详解】根据仪器的构造可知,仪器a的名称为三颈烧瓶;字母b所指装置是恒压滴液漏斗,与普通漏斗相比,可以保持内外压强相等,所以其作用是平衡压强,便于浓盐酸顺利流下;【小问2详解】由于是制备气体,所以整套实验装置组装好后,首先需进行的必要操作是检查装置
30、的气密性;【小问3详解】高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水,反应的离子方程式为;【小问4详解】由于装置内残留部分氯气,通入氮气可将氯气充分排出,以便被NaOH溶液充分吸收,防止污染空气;【小问5详解】实验室收集氯气按装置D的方法是利用氯气的密度比空气大,还可利用氯气在饱和食盐水中的溶解度较小,用排饱和食盐水的方法收集氯气;【小问6详解】氯气与氢氧化钠溶液反应,装置E中倒扣漏斗的作用是防止倒吸。20. 金属钒主要用于冶炼特种钢,被誉为“合金的维生素”。人们在化工实践中,以高钒炉渣(其中的钒以、等形式存在,还有少量的、等)为原料提取金属钒的工艺流程如下图所示。提示:钒有多种价态,其中
31、+5价最稳定;在碱性条件下可转化为。(1)试列举可加快“高温氧化”速率的措施_(填一措施即可)。(2)气体X、气体Y和滤渣1的化学式分别为_、_、_。(3)“高温氧化”过程中,若有1mol被氧化,则转移电子数为_。(4)试写出“焙烧”时发生反应的化学方程式为_。(5)硅参与“高温还原”反应的化学方程式为_。(6)钒比铁的金属性强,“粗钒”中含少量铁和硅,工业上通过电解精炼“粗钒”可得到99.5%的纯钒,以熔融电解质,则“粗钒”应连接电源的_极,阴极的电极反应式为_。【答案】(1)高钒炉渣粉碎 (2) . CO2 . NH3 . Fe2O3 (3)5 (4) (5)或 (6) . 正 . V2+
32、2e-=V【解析】【分析】高钒炉渣加入氯酸钾高温氧化将转化为氧化铁、;碳酸钠显碱性,加入碳酸钠焙烧,得到钒、铝、硅的钠盐和二氧化碳气体,氧化铁不反应;加入氢氧化钾浸取,氧化铁不反应,得到滤渣1为氧化铁;加入碳酸氢铵调节pH值除去硅、铝,分离出钒的铵盐沉淀,热解生成氨气Y和;和硅铁、氧化钙高温得到粗钒;【小问1详解】对高钒炉渣粉碎增加反应物之间的接触面积可加快反应速率;【小问2详解】由分析可知,气体X、气体Y和滤渣1的化学式分别为CO2、NH3、Fe2O3;【小问3详解】“高温氧化”过程中,若有1mol被氧化,二价铁转化为三价铁、三价钒转化为五价钒,则转移电子数为(1+22)NA=5 NA;【小
33、问4详解】“焙烧”时和碳酸钠反应生成偏铝酸钠和二氧化碳气体,发生反应的化学方程式为;【小问5详解】由流程可知,硅参与“高温还原”反应将钒还原出来生成二氧化硅,二氧化硅与氧化钙生成硅酸钙,反应为或;【小问6详解】“粗钒”中含少量铁和硅,工业上通过电解精炼“粗钒”可得到99.5%的纯钒,则粗钒应该在电解池的阳极溶解,纯钒在阴极生成,故粗钒”应连接电源的正极,阴极的电极反应式为V2+2e-=V。21. 在人们高度重视环境和保护环境的今天,消除和利用氮氧化物、碳氧化物、硫氧化物对改善大气质量具有重要的意义。(1)氮氧化物是造成光化学污染的罪魁祸首,用一氧化碳还原氮氧化物,可防止氮氧化物污染,如反应:
34、。已知:i.碳的燃烧热为ii. iii. 则 _。(2)已知: 。将1mol CO和充入1L恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应,相同时间内测得CO的转化率与温度的对应关系如图所示:_0(填“”或“”)。能否根据a点CO转化率为50%求算反应的平衡常数K:_(填“能”或“不能”),理由是_。已知c点时容器内的压强为p,在温度下该反应的压强平衡常数为_(用含p的关系式表示)。(为以分压表示的平衡常数,分压=总压物质的量分数)(3)在绝热的某刚性容器中置入和,发生反应: 。下列说法中能够判断该反应一定处于平衡状态的有_(填数字序号)。容器中、共存单位时间内生成的同时消耗与浓度之比恒定不变容器中温度
35、恒定不变容器中、的物质的量之比为212反应容器中压强不随时间变化【答案】(1) (2) . . 不能 . 反应处于a点时反应未达平衡 . (3)【解析】【分析】【小问1详解】i.碳的燃烧热为,则 ;ii. ;iii. ;根据盖斯定律可知,2i iiiii ,得到,则,故答案为:;【小问2详解】根据图可知,在温度达到T3后,温度升高,一氧化碳的转化率降低,说明温度升高,平衡逆向移动,所以逆反应方向为吸热反应,则正反应放热,即0,故答案为:;根据a点CO转化率为50%,不能求算平衡常数K,理由是反应处于a点时反应未达平衡,故答案为:不能;反应处于a点时反应未达平衡;c点时,一氧化碳的转化率为50%
36、,根据三段式可知:,n总=2mol,则=,故答案为:;【小问3详解】该反应为可逆反应,则容器中、始终共存,不能判断该反应是否处于平衡状态;单位时间内生成的同时消耗,只表明化学反应的逆向速率,不能体现v正=v逆,则不能判断该反应是否处于平衡状态;与浓度之比恒定不变,说明两者浓度不再改变,说明该反应处于平衡状态;该反应有能量变化,当容器中温度恒定不变时,说明该反应处于平衡状态;容器中、的物质的量之比为212,只能说明某一状态,不能判断该反应是否处于平衡状态;刚性容器,该反应反应前后体积改变,当反应容器中压强不随时间变化,说明该反应处于平衡状态;综上,能说明该反应处于平衡状态,故答案为:。【点睛】本题重点(3),判断可逆反应是否到达平衡状态,要抓住变量最后不再改变,常见有:浓度、温度、体积、压力、密度、平均相对分子质量等。