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高中化学

三氯化硼是一种重要的化工原料，某同学设计的三氯化硼制备装置如图．

【查阅资料】

①BCl₃：的熔点为﹣107.3℃，沸点为12.5℃

②2B+6HCl $\text{[math]}$ 2BCl₃+3h₂

③硼与侣的性质相似，也能与氢氧化钠溶液反应

请回答下列题：

（1） A装置可用高高锰酸钾固体与浓盐酸反应制氯气，反应的化学方程式为．
（2）为了完成三氯化硼的制备，装置从左到右的接口连接顺序为．
（3）装里E中的试剂为．如果拆去E装置，可能的后果是．
（4） D装置中发生反应前先通入一段时间的氯气，其目的是．该装置中发生反应的化学方程式为．
（5）三氯化硼与水能剧烈反应生成硼酸（H₃BO₃）和白雾，写出该反应的化学方程式．
（6）请设计一个简易实验，验证制得的产品中是否含有硼粉．

已知：2H₂（g）+ O₂(g)=2H₂O(l) ΔH=－571.6kJ· mol^-1

CH₄（g）+ 2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(l) ΔH=－890kJ· mol^-1

现有H₂与CH₄的混合气体112L（标准状况），使其完全燃烧生成CO₂和H₂O(l),若实验测得反应放热3695kJ，则原混合气体中H₂与CH₄的物质的量之比是( )

A . 1∶1 B . 1∶3 C . 1∶4 D . 2∶3

下列有关食物酸碱性与人体健康的说法正确的是（）

A . 食物溶解在水中pH＜7，则为酸性食物 B . 葡萄吃起来是酸的，故它属于酸性食物 C . 正常人体内血液的pH总保持为弱酸性范围 D . 选择不同食物可保持人体细胞内的酸碱平衡

下列关于高分子化合物的组成、结构、性质的说法正确的是(　　)

A . 高分子化合物的单体中一定含有C=C键 B . 高分子化合物的链节和单体组成相同 C . 缩聚反应的单体至少有两种物质 D . 从实验中测得的某种高分子化合物的相对分子质量只能是平均值

下列装置能用于实验室制备HCl气体的是（）

A . ①④ B . ②③ C . ①②③ D . ①③④

下列实验方案、现象及结论均正确的是（）

选项	实验方案、现象	结论
A	向油脂皂化反应后的溶液中滴加酚酞，溶液变红	油脂已经完全皂化
B	将石蜡油(液态石蜡)分解的产物通入溴的四氯化碳溶液中，溶液逐渐褪色	分解产物中一定含有乙烯
C	将溴水加入苯中，振荡、静置后分层，水层颜色变浅	说明苯与溴发生了加成反应
D	淀粉溶液在稀硫酸存在下水浴加热一段时间后，加入碘水，溶液不变蓝色	说明淀粉已水解完全

A . A B . B C . C D . D

我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术有重大贡献，其中“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法不正确的是（）

A . 钢是以铁为主的含碳合金 B . 生铁由于含碳量高，熔点比纯铁高 C . 钢的含碳量越高，硬度和脆性越大 D . 炼铁的原料之一赤铁矿主要成分为Fe₂O₃

下列有关电池的说法错误的是（）

A . 电池是将化学能转化为电能的装置 B . 化学电源的反应基础是氧化还原反应 C . 手机上用的锂离子电池属于二次电池 D . 电池到达寿命无法使用时可随意丢弃

消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。

（1）已知：N₂(g)＋O₂(g)=2NO(g) ΔH＝akJ·mol^－¹
2NO(g)＋O₂(g)=2NO₂(g) ΔH＝b kJ·mol^－¹

4NH₃(g)＋5O₂(g)=4NO(g)＋6H₂O(l) ΔH＝c kJ·mol^－¹

反应8NH₃(g)＋6NO₂(g)=7N₂(g)＋12H₂O(l) ΔH＝kJ·mol^－¹。
（2）水体中过量氨氮(以NH₃表示)会导致水体富营养化。
①用次氯酸钠除去氨氮的原理如图1所示。写出该图示的总反应化学方程式：。该反应需控制温度，温度过高时氨氮去除率降低的原因是。

图1　　图2

图3

②取一定量的含氨氮废水，改变加入次氯酸钠的用量，反应一段时间后，溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量)去除率以及剩余次氯酸钠的含量随m(NaClO)∶m(NH₃)的变化情况如图2所示。点B剩余NaClO含量低于点A的原因是。当m(NaClO)∶m(NH₃)>7.6时，水体中总氮去除率反而下降，可能的原因是。
（3）电极生物膜电解脱硝是电化学和微生物工艺的组合。某微生物膜能利用电解产生的活性原子将NO₃^-还原为N₂ ，工作原理如图3所示。
①写出该活性原子与NO₃^-反应的离子方程式：。

②若阳极生成标准状况下2.24 L气体，理论上可除去NO₃^-的物质的量为mol。

氯碱工业必须解决的问题是如何隔开氯气与氢气和NaOH溶液并保证电解反应正常进行．水银法也是氯碱工业常采用的一种方法，其电解食盐水原理示意图如图所示．在电解槽中，以汞为阴极，金属钛为阳极．已知Na⁺在汞阴极上放电并析出金属钠，钠与汞生成钠汞齐合金并进入解汞槽．请回答下列问题：

（1）气体A是，产生气体B的电极反应是．

（2）溶液C的溶质是，解汞槽中发生反应的化学方程式是．

（3）该方法中能循环使用的物质是　．（只需写出一种）

（4）氯碱生产常用方法比较见下表：

项目	隔膜法	离子膜法	水银法
氢氧化钠的质量分数为50%的烧碱溶液中氯化钠的含量/%	1.0﹣1.2	＜0.005	0.005
电解液中NaOH的质量分数/%	10﹣11	32﹣33	45﹣50
总耗能/（kW•h）•t^﹣¹（不包含蒸发能耗）	3260	2645	3205

结合表中数据回答，与离子膜法相比，水银法的优点是；水银法也有明显的不足，从生产中所用材料来看主要是．

在一个固定体积的密闭容器中，放入3 L X(g)和3 L Y(g)，在恒温恒体积下发生反应3X(g)+3Y(g) $\text{[math]}$ 2Q(g)+nR(g)，达到平衡后，X的转化率为35%，混合气体的压强却比起始压强小，则方程中n的值是（）

A . 3 B . 4 C . 5 D . 6

下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是（）

①C(s)+O₂(g)═CO₂(g)；ΔH₁ C(s)+ $\text{[math]}$ O₂(g)═CO(g)；ΔH₂

②S(s)+O₂(g)═SO₂(g)；ΔH₃ S(g)+O₂(g)═SO₂(g)；ΔH₄

③H₂(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)═H₂O(l)；ΔH₅ 2H₂(g)+O₂(g)═2H₂O(l)；ΔH₆

④CaCO₃(s)═CaO(s)+CO₂(g)；ΔH₇ CaO(s)+H₂O(l)═Ca(OH)₂(s)；ΔH₈

A . ① B . ④ C . ②③④ D . ①②③

将饱和FeCl₃溶液加入沸水中能制得Fe(OH)₃胶体，下列有关说法正确的是

A．溶液和胶体的本质区别是能否发生丁达尔效应

B．含0.1 mol FeCl₃溶质的溶液形成胶体后，胶体粒子为0.1 mol

C．分散系中分散质粒子的直径：Fe(OH)₃悬浊液>Fe(OH)₃胶体>FeCl₃溶液

D．可通过观察液体是否澄清透明，来区别溶液和胶体

下列有关金属元素特征的叙述正确的是

A. 金属元素的原子只有还原性，其阳离子只有氧化性

B. 金属元素的单质在常温下都为固体

C. 含金属元素的离子都是阳离子

D. 金属阳离子被还原不一定得到金属单质

2008 年北京奥运会主体育场的外形好似“鸟巢” ( The Bird Nest ）。有一类硼烷也好似鸟巢，故称为巢式硼烷。巢式硼烷除 B₁₀H₁₄不与水反应外，其余均易与水反应生成氢气和硼酸，硼烷易被氧化。下图是三种巢式硼烷，有关说法正确的是

A．这类巢式硼烷的通式是 C_nH_n+4

B．2B₅H₉ + 12O₂5B₂O₃十9H₂O ，l molB₅H₉完全燃烧转移25mol电子

C．8 个硼原子的巢式棚烷化学式应为 B₈H₁₀

D．硼烷与水反应是非氧化还原反应

下列叙述正确的是（　　）

A．氧化还原反应的本质是化合价发生变化

B．有单质产生的分解反应一定是氧化还原反应

C．某元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原

D．还原剂在反应中发生还原反应

25 ℃时，在pH都等于9的NaOH和CH₃COONa两种溶液中，设由水电离产生的OH^-离子

Amol·L^－1与Bmol·L^－1，则A和B关系为（）

A．A>B B． A=10^－4 B C．B=10^{－4 A} D．A=B

下列制取Cl₂、探究其漂白性，收集并进行尾气处理的原理和装置合理的是（　　）

已知1～18号元素的离子aW^3＋、bX^＋、cY^2－、dZ^－都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是

A. 质子数：c>d B. 离子的还原性：Y^2－>Z^－

C. 氢化物的稳定性：H₂Y>HZ D. 原子半径：X<W

亚氯酸钠(NaClO2)和 ClO2 都是重要的漂白剂。通常情况下，NaClO2 也是一种重要的杀菌消毒剂；ClO2是一种具有强氧化性的黄色气体，常用于水的净化和纸浆、纺织品的漂白。
Ⅰ.NaClO2的一种生产工艺如下：

已知：NaClO2饱和溶液，在温度低于38℃时，析出的晶体是NaClO2•3H2O；高于38℃时析出的晶体是 NaClO2；高于 60℃时，NaClO2 分解成NaClO3 和NaCl。
（1）写出“反应”步骤中的还原产物：__________。
（2）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Ca2+和 Mg2+，要加入的试剂分别为：____
（3）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。写出此吸收反应的离子方程式：___________
（4）“结晶、干燥”获得 NaClO2 产品的操作步骤为：①减压，55℃蒸发结晶；②趁热过滤；③______；④38℃~60℃干燥，得到产品。
Ⅱ.检测自来水中残留ClO2方法如下：已知：①ClO2存在于pH为4～6的溶液中，ClO2—存在于中性溶液中；②2Na2S2O3＋I2=Na2S4O6＋2NaI。
（5）取 0.5L 水样，加入一定量的碘化钾，用氢氧化钠溶液调至中性，再加入淀粉溶液，溶液变蓝。写出ClO2与碘化钾反应的化学方程式：_________。
（6）向（5）所得溶液中滴加 5.00×10—5mol·L-1的Na2S2O3溶液至恰好反应，消耗Na2S2O3溶液 20.00mL，该水样中ClO2的浓度是_______mg·L-1。
（7）滴定完成后，向（6）所得溶液中加硫酸调节水样pH至1～3。不同pH环境中粒子种类如下图所示：

在步骤(3)过程中，溶液又呈蓝色，其原因是_________。

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