高考化学试题

微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除的转化系统原理示意图。下列说法正确的是

A. 好氧微生物反应器中反应为：NH4++2O2==NO3－+2H++H2O
B. B极电势比A极电势低
C. A极的电极反应式CH3COO－+8e－+2H2O==2CO2+7H+
D. 当电路中通过1mol电子时，理论上总共生成2.24LN2

下列物质与其用途相符合的是
①Cl2——自来水消毒剂 ②浓硫酸——干燥剂 ③AgI——人工降雨
④FeCl3——印刷电路板 ⑤淀粉——检验I2的存在 ⑥Na2O2——漂白纺织物
A. ②③④⑤⑥ B. ①②③④⑤ C. ②③④⑤ D. 全部

常温下，将NaOH溶液分别滴加到两种一元弱酸HA和HB中，两种混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述正确的是

A. Ka(HA)的数量级为10-5
B. 当NaOH溶液与HB混合至中性时：c(B-)<c(HB)
C. 等浓度的NaA、NaB溶液中，水的电离程度：NaA<NaB
D. 等浓度的HB和NaA的混合溶液中：c(Na+)>c(A-)>c(B-)>c(OH-)>c(H+)

(1)常温下，配制浓度为0.1mol/L的FeSO4溶液，研究不同pH对Fe2+氧化的影响，结果如下图所示，(假设反应过程中溶液体积不变)

在pH＝5.5的环境下，该反应在0～15min的平均速率v(Fe2+)＝______；增大溶液pH，Fe2+被氧化速率_______________(填增大”、“减小”或“无影响”)。
(2)在pH＝13的环境下，Fe2+的氧化变质可以理解为:第一步:Fe2++2OH—＝Fe(OH)2，第二步__________________________(用化学方程式回答)当氧化达到平衡时，c( Fe2+) /c(Fe3+)__________4.0×1022(填“>”“<”或“=”)。已知Ksp[Fe(OH)3]＝2.5×10—39， Ksp[Fe(OH)2]＝1.0×10—15
(3)工业上可用H2还原法处理NO，反应原理为:2NO(g)+2H2(g) ==N2(g)+2H2O(g): △H＝a已知在标准状况，由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的焓变叫标准摩尔生成焓。NO(g)和H2O(g)的标准摩尔生成焓分别为+90kJ/mol、-280 kJ/mol，则a=_______。
(4)已知2NO(g)+O2(g) 2NO(g) △H= —110 kJ·mol—1;25℃时，将NO和O2按物质的量之比为2:1充入刚性反应容器中用测压法研究其反应的进行情况。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(忽略NO2与N2O4的转化)

t/min	0	80	160	∞
p/kpa	75.0	63.0	55.0	55.0

0～80min,v(O2)=_______kpa/min。用压强代替浓度所得到的平衡常数用K(p)表示，25℃时，K(p)的值为___________(保留3位有效数字)。

下列所示物质的制备方法合理的是
A. 实验室从海帶中提取单质碘取样→灼烧→溶解→过滤→萃取→蒸馏
B. 金红石(主要成分TiO2)为原料生产金属Ti：金红石、焦炭TiCl4Ti
C. 从卤水中(溶质主要是MgCl2)提取Mg
卤水Mg(OH)2MgCl2(aq) MgCl(s) Mg
D. 由食盐制取漂粉精NaCl(ag) Cl2漂粉精

产于我国福建的中华瑰宝一寿山石M4[N4Y10(YX)8]是我国四大印章石之首，被称为国石。寿山石由X、Y、M、N四种原子序数依次增大的短周期元素组成，M元素是地壳中含量最高的金属元素，N元素的单质常用来制造太阳能电池，X3Y+和YX－含有相同的电子数。下列说法正确的是
A. 原子半径X<Y<M<N B. 简单氢化物的稳定性Y>N
C. 含M的一种盐常用于净水消毒 D. X和M形成的化合物溶于水显酸性

下列物质分离（括号内的物质为杂质）的方法错误的是（ ）
A.硝基苯（苯）--蒸馏
B.乙烯（SO2）--氢氧化钠溶液
C.己烷（己烯）--溴水，分液
D.乙酸乙酯（乙醇）--碳酸钠溶液，分液

实验室中Y形管是一种特殊的仪器，通常与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用下图装置可以探究SO2与BaCl2反应生成BaSO3沉淀的条件。回答下列问题：

(1)广口瓶中间那根玻璃管的作用是：__________________________________________。
(2)实验前需要将BaCl2溶液煮沸，其目的是：_________________________________。
(3)甲中发生反应的化学方程式为：____________________________________________。
(4)乙中分别加入一种常用氧化物和一种无色液体，常温下将两者混合可产生一种碱性气体。该反应的化学方程式为：____________________________________________。
(5)实验时，先使甲中产生的足量气体通入BaCl2溶液中，始终无沉淀生成。由此得出的结论是_______。
(6)向上述⑸实验所得溶液中通入乙产生的气体，产生白色沉淀，请写出发生反应的离子方程式：_____。
(7) 请指出该实验的一个不足之处：____________________________________________。

下列浓度关系正确的是
A．0.1 mol/L的NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol/L的Ba(OH)2溶液至沉淀刚好完全：c (NH4+)＞c (OH-)＞c (SO42-)＞c (H+)
B．0.1 mol/L的KOH溶液中通入标准状况下的CO2气体3.36 L，所得溶液中：c (K+)＋c (H+)＝c (CO32-)＋c (HCO3-)＋c (OH-)
C．0.1 mol/L的NaOH溶液与0.2 mol/L的HCN溶液等体积混合，所得溶液呈碱性：c (HCN)＞c (Na+)＞c (CN-)＞c (OH-)＞c (H+)
D．pH相同的NaOH溶液、CH3COONa溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液的浓度：c (NaOH)＜c (CH3COONa)＜c (NaHCO3)＜c (Na2CO3)

有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，下列有关硅及其化合物的说法正确的是
A. 硅在自然界中以游离态和化合态两种形式存在
B. 硅晶体是良好的半导体，可用于制造光导纤维
C. SiO2是酸性氧化物，不与任何酸发生反应
D. 木材浸过水玻璃后，不易着火

下列化学实验基本操作错误的是
A. 熄灭酒精灯时，用灯帽盖灭，而且盖两次
B. 给试管里液体加热，液体应不超过试管容积的三分之一
C. 给试管加热时，应用手拿住试管夹的短柄
D. 试管洗涤干净后要管口向下，倒放在试管架上

化学与人类生活密切相关。下列说法正确的是（ ）
A. “司南之杓(勺)，投之于地，其柢(柄)指南”。司南中“杓”所用材质为Fe2O3
B. 我国发射的“嫦娥”系列卫星使用了碳纤维，碳纤维是一种新型的有机高分子材料
C. “一带一路”是现代“丝绸之路”，丝绸的主要成分是天然纤维素
D. 将“地沟油”制成肥皂，可以提高资源的利用率

建盏是久负盛名的陶瓷茶器，承载着福建历史悠久的茶文化。关于建盏，下列说法错误的是
A．高温烧结过程包含复杂的化学变化
B．具有耐酸碱腐蚀、不易变形的优点
C．制作所用的黏土原料是人工合成的
D．属硅酸盐产品，含有多种金属元素

许多含氮物质会造成环境污染，硝酸工业的尾气(含NO、NO₂)会造成大气污染，通常用选择性非催化还原法或碱液吸收法[石灰乳吸收，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO₂)₂]。而废水中过量的氨氮(NH₃和NH₄⁺)会导致水体富营养化，则通常用强氧化剂来吸收。

(1)废气中氮氧化物的吸收。

①选择性非催化还原法。发生的主要反应有：

4NH₃(g)+4NO(g)+O₂(g)4N₂(g)+6H₂O(g)　ΔH=-1646 kJ·mol^-1

2NO(g)+(NH₂)₂CO(s)+O₂(g)2N₂(g)+2H₂O(g)+CO₂(g)   ΔH=－780.02 kJ·mol^-1

则2NH₃(g)+CO₂(g)CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g)的ΔH=__________。

②碱液吸收法。该工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋)，得到的滤渣可循环使用，该滤渣的主要成分是________(填化学式)。 工艺需控制NO和NO₂物质的量之比接近__________，若小于这个比值，则会导致_______________。

(2)废水中过量的氨氮(NH₃和NH₄⁺)处理。某科研小组用NaClO氧化法处理氨氮废水。

已知：A．HClO的氧化性比NaClO强；

B．NH₃比NH₄⁺更易被氧化；

C．国家标准要求经处理过的氨氮废水pH要控制在6～9。

进水pH对氨氮去除率的影响如下图所示。

①进水pH为2.75～6.00范围内，氨氮去除率随pH升高而上升的原因是___________。

②写出酸性条件下ClO^-氧化NH₄⁺的离子方程式____________________。

③已知a.O₂的氧化性比NaClO弱；   b.O₂氧化氨氮速率比NaClO慢。

在其他条件不变时，仅增加单位时间内通入空气的量，氨氮去除率_______________(填“显著变大”“显著变小”或“几乎不变”)。

LiFePO4可作为新型锂离子也池的正极材料。以钛铁矿(主要成分为FeTiO3、Fe2O3及少量CuO、SiO2杂质)为主要原料生产TiOSO4，同时得到的绿矾(FeSO4·7H2O)与磷酸和LiOH反应可制各 LiFePO4， LiFePO4的制备流程如下图所示：

请回答下列问题：
(1)酸溶时 FeTiO3与硫酸反应的化学方程式可表示为____________________。
(2)①加铁屑还原的目的是__________，②过滤前需要检验还原是否完全，其实验操作可描述为_________。
(3)①“反应”需要按照一定的顺序加入FeSO4溶液、磷酸和LiOH，其加入顺序应为____________________，②其理由是______________________________。
(4)滤渣中的铜提纯后可用于制取Cu2O，Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H2OCu2O+H2↑。则该装置中铜电极应连接直流电源的__________极，石墨电极的电极反应式为____________________，当有0. 1mol Cu2O生成时电路中转移__________mol电子。

氢气作为清洁能源有着广泛的应用前景，含硫天然气制备氢气的流程如下。

请回答下列问题：
I．转化脱硫：将天然气压入吸收塔，30℃时，在T．F菌作用下，酸性环境中脱硫过程示意图如下。

(1)过程i的离子反应方程式为_________________________________________。
(2)已知：
①Fe3+在pH=l.9时开始沉淀，pH=3.2时沉淀完全。
②30℃时，在T.F菌作用下，不同pH的FeSO4溶液中Fe2+的氧化速率如下表。

pH	0.7	1.1	1.5	1.9	2.3	2.7
Fe2+的氧化速率/g·L-1·h-1	4.5	5.3	6.2	6.8	7.0	6.6

在转化脱硫中，请在上表中选择最佳pH范围是_______<pH<_______，这样选择的原因是：_______________________________________________。
Ⅱ．蒸气转化：在催化剂的作用下，水蒸气将CH4氧化。结合下图回答问题。

(3)①该过程的热化学方程式是__________________________________________。
②比较压强P1和p2的大小关系：P1 _________ P2(选填“>”“<”或“=”)。
③在一定温度和一定压强下的体积可变的密闭容器中充入1molCH4和1mol的水蒸气充分反应达平衡后，测得起始时混合气的密度是平衡时混合气密度的1.4倍，若此时容器的体积为2L,则该反应的平衡常数为______________(结果保留2位有效数字)。
Ⅲ．CO变换：500℃时，CO进一步与水反应生成CO2和H2。
Ⅳ．H2提纯：将CO2和H2分离得到H2的过程如示意图

(4)吸收池中发生反应的离子方程式是____________________________________。

羟基自由基(·OH，电中性，O为-1价)是一种活性含氧微粒。常温下，利用·OH处理含苯酚废水，可将其转化为无毒的氧化物。
(1)·OH的电子式为________。
(2) pH=3时Fe2+催化H2O2的分解过程中产生·OH中间体，催化循环反应如下。将ii补充完整。
i.Fe2++ H2O2+H+ === Fe3++ H2O +·OH
ii.___ + ___ === ___ + O2↑+2H+
(3)已知：羟基自由基容易发生猝灭2·OH === H2O2。用H2O2分解产生的·OH脱除苯酚，当其他条件不变时，不同温度下，苯酚的浓度随时间的变化如下图所示。0~20 min时，温度从40℃上升到50℃，反应速率基本不变的原因是________。

(4)利用电化学高级氧化技术可以在电解槽中持续产生·OH，使处理含苯酚废水更加高效，装置如上图所示。已知a极主要发生的反应是O2生成H2O2，然后在电解液中产生·OH并迅速与苯酚反应。
① b极连接电源的________极(填“正”或“负”)。
②a极的电极反应式为________。
③电解液中发生的主要反应方程式为________。

一定温度下,两种碳酸盐MCO3（M分别为A和B两种离子）的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：pM=−lgc(M)，p(CO32−)=−lgc(CO32−)。已知ACO3比BCO3溶解度更大。（不考虑阴阳离子的水解）。下列说法正确的是

A. 线a表示ACO3的溶解平衡曲线
B. 该温度下，向ACO3的饱和溶液中加入Na2CO3溶液，一定能产生沉淀
C. 向0.1L 1mol/L的BCl2溶液中加入Na2CO3固体，当加入Na2CO3固体的质量为116.6g时，B2+离子恰好沉淀完全（B2+离子为10—5mol/L时认为沉淀完全）
D. ACO3的Ksp=10—4.4

含氮化合物对环境、生产和人类生命活动等具有很大的影响。请按要求回答下列问题：

（1）利用某分子筛作催化剂，NH₃可脱除工厂废气中的NO、NO₂，反应机理如图所示。A包含的物质为H₂O和___(填化学式)。

（2）研究氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：

①2NO₂(g)+NaCl(g)=NaNO₃(g)+ClNO(g)   ΔH₁<0

②2NO(g)+Cl₂(g)=2ClNO(g)   ΔH₂<0

则4NO₂(g)+2NaCl(g)=2NaNO₃(g)+2NO(g)+Cl₂(g)的ΔH=___(用ΔH₁和ΔH₂表示)。

若反应①在绝热密闭容器中进行，实验测得NO₂(g)的转化率随时间的变化示意图如图所示，NO₂(g)的转化率α(NO₂)在t₃-t₄时间降低的原因是___。

（3）工业上利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应为CH₄(g)+NH₃(g)HCN(g)+3H₂(g)   ΔH>0。在一定温度下，向2L密闭容器中加入nmolCH₄和2molNH₃平衡时NH₃体积分数随n变化的关系如图所示。

a点时，CH₄的转化率为___%；平衡常数：K(a)___K(b)(填“>”“=”或“<”)。

（4）肌肉中的肌红蛋白(Mb)与O₂结合生成MbO₂，其反应原理可表示为Mb(aq)+O₂(g)MbO₂(aq)，该反应的平衡常数可表示为K=，在一定条件下达到平衡时，测得肌红蛋白的结合度(α)与p(O₂)的关系如图所示。研究表明正反应速率V_正=k_正·c(Mb)·p(O₂)，逆反应速率V_逆=k_逆·c(MbO₂)(其中k_正和k_逆分别表示正反应和逆反应的速率常数)。

①试写出平衡常数K与速率常数k_正、k_逆的关系式：K=___(用含有k_正、k_逆的式子表示)。

②试求出图中c(4.50，90)点时，上述反应的平衡常数K=___kPa^-1。已知k_逆=60s^-1，则速率常数k_正=___s·kPa^-1。

X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，部分元素在周期表中的位置如图所示，其中X、Y、W的最高价氧化物对应的水化物与Z的最高价氧化物对应的水化物均能发生反应，下列说法中不正确的是

	X	Y
W

A. 简单离子半径大小关系为：Y>Z>W
B. X与氢元素形成的化合物中，只含极性键
C. Z、W氧化物的熔点高低：Z<W
D. X与Y可以存在于同一离子化合物中