高考化学试题

下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 加催化剂有利于氨的催化氧化反应
B. 实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
C. 500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
D. 压缩H2(g)、I2(g)、HI(g)平衡体系，体系颜色加深

铬元素的+6价化合物毒性较大，不能随意排放。某化工厂以铬渣(含有Na2SO4及少量Cr2O72－、Fe3+)为原料提取硫酸钠，同时制备金属铬的工艺流程如下：

已知：Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)≤1.0×10－5mol·L－1时pH为3.6。
回答下列问题：
(1)滤渣A的主要成分为___________。
(2)根据右图信息，操作B包含蒸发结晶和___________。

(3)酸化后的Cr2O72-可被SO32-还原，该反应中若有0.5mol Cr2O72－被还原为Cr3+，则消耗SO32－的物质的量为___________mol。
(4)将重铬酸钠与浓硫酸加热熔融反应、再分离除去硫酸氢钠可以制得工业用粗化液的主要成分CrO3(铬酐)，写出该反应的化学方程式______________________。
(5)通过两步反应可以实现Cr(OH)3转化为Cr，若第一步反应为2Cr(OH)3Cr2O3+3H2O；第二步反应利用了铝热反应原理，则该反应方程式为___________。
(6)利用如图装置，探究铬和铁的活泼性强弱。能证明铁比铬活泼的实验现象是______________________。工业上，在钢器具表面镀铬以增强器具的抗腐蚀性能，用硫酸铬[Cr2(SO4)3]溶液作电解液，阴极的电极反应式为______________________。

短周期元素A、B、C在周期表所处的位置如图所示。A、B、C三种元素原子的质子数之和为32。E与B形成的化合物E2B是离子化合物。则下列说法正确的是

A		C
	B

A. 四种元素形成的简单离子中，E离子的半径最大
B. A、B、C元素形成的气态氢化物中，C元素的氢化物的稳定性最强
C. C离子的还原性比B离子的还原性强
D. A、B两种元素的气态氢化物均能与它们对应的最高价氧化物对应的水化物发生反应，且都属于氧化还原反应。

常温下，向1L0.1mol·L－1NH4Cl溶液中不断加入固体NaOH后，NH4+与NH3·H2O的变化趋势如右图所示(不考虑体积变化和氨的挥发)，下列说法不正确的是（ ）

A. M点溶液中水的电离程度比原溶液小
B. 在M点时，n(OH－)－n(H+)=(a－0.05)mol
C. 随着NaOH的加入，不断增大
D. 当n(NaOH)=0.05mo1时，溶液中有：c(Cl－)> c(NH4+)>c(Na+)>c(OH－)>c(H+)

若以w1和w2分别表示浓度为xmol·L–1和2xmol·L–1硫酸的质量分数，则下列推断正确的是（硫酸浓度越大密度越大）：
A. w2>2w1 B. 2w1=w2 C. 2w2=w1 D. w1<w2<2w1

钛(T)因具有硬度大、熔点高、耐酸腐蚀等优点而被应用于航空、电子等领域，由钛铁矿(主要成分是钛酸亚铁FeTiO3)提取金属钛并获得副产品FeSO4·7H2O的工艺流程如下：

(1)钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是 TiOSO4。常温下，该物质易溶于酸性溶液，在pH=5.0时开始转化为钛酸沉淀，则物质A是___________(填化学式，下同)，B是___________；步骤Ⅳ生成TiO(OH)2(H2TiO3)的离子方程式是______________________。
(2)已知FeSO4·7H2O和TiOSO4的溶解度曲线如图所示，则步骤Ⅲ采用的操作是___________。

(3)工业上可通过下列反应由TiO2制备金属Ti：
TiO2+2C+2Cl2TiCi4+2CO
TiCl4+2MgTi+2MgCl2
已知：常温下TiCl4是一种极易水解的无色液体，沸点为136.4℃。
①从下列供选用的装置中选择合适的装置制备TiCl4，按气流方向连接起来：A→___________→___________→___________→___________→C→___________。

②下列仪器中盛放的药品分别是B___________，G___________。
(4)一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3+，再以KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。称取TiO2样品0.60g，消耗0.20mol/L的NH4Fe(SO4)2溶液36.75mL，则样品中TiO2的质量分数是___________。

下列说法正确的是

A ． ( 标准状况 ) 与水充分反应转移 电子

B ． 和 均可通过化合反应得到

C ． 将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近，有白烟产生

D ． 与 溶液反应：

苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体，结构简式如图。关于该化合物，下列说法正确的是

A ． 是苯的同系物

B ． 分子中最多 8 个碳原子共平面

C ． 一氯代物有 6 种 ( 不考虑立体异构 )

D ． 分子中含有 4 个碳碳双键

Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4，下列有关说法不正确的是

A. 右侧电极反应方程式：Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O
B. 左侧为阳离子交换膜，当Cu电极生成1mol气体时，有2molNa+通过阳离子交换膜
C. 可以将左侧流出的氢氧化钠补充到该装置中部，以保证装置连续工作
D. Na2FeO4具有强氧化性且产物为Fe3+，因此可以利用Na2FeO4除去水中的细菌、固体颗粒以及Ca2+等

MnSO4·H2O是一种易溶于水的微红色斜方晶体，某同学设计下列装置制备硫酸锰：

下列说法错误的是
A. 装置I烧瓶中放入的药品X为铜屑
B. 装置II中用“多孔球泡”可增大SO2的吸收速率
C. 装置III用于吸收未反应的SO2
D. 用装置II反应后的溶液制备MnSO4·H2O需经历蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥的过程

设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A. 6g SiO2晶体中含有Si-O键的数目为0.2NA
B. 1mol乙酸与足量的乙醇发生酯化反应，生成乙酸乙酯分子数为NA个
C. 某温度下， pH=2的H2SO4溶液中，硫酸和水电离的H+总数为0.01NA
D. 常温下，1L 0.1mol·L-1醋酸钠溶液中加入醋酸至溶液为中性，则溶液含醋酸根离子数0.1NA个

氮的化合物能影响植物的生长，其氧化物也是大气的主要污染物之一。
(1)固氮直接影响作物生长。自然固氮发生的反应有：
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1=+180.5kJ·mol－1
②2NO(g)+O2(g)==2NO2(g) ΔH2=－114.1kJ·mo1－l
③N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH3=__________kJ ·mol－l。
(2)一定温度下，将等物质的量的NO和CO通入固定容积为4L的密闭容器中发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，反应过程中CO的物质的量变化如图甲所示：

①能判断反应已达到化学平衡状态的是___________(填序号)；
A.容器中的压强不变
B.2v正(CO)=v逆(N2)
C.气体的平均相对分子质量保持不变
D.NO和CO的体积比保持不变
②0～20min平均反应速率v(NO)为_______mol/(L·min)；
③反应达平衡后再向容器中加入0.4molCO和0.4molCO2，则此时平衡______(填“向正反应方向移动”、“向逆反应方向移动”或“不移动”)；
④该反应的正反应速率如图乙所示。在t2时刻，将容器的容积迅速扩大到原来的2倍，在其他条件不变的情况下，t3时刻达到新的平衡状态。请在上图乙中，补充画出从t2到t4时刻正反应速率随时间的变化曲线。_____________；
(3)三聚氰酸[C3N3(OH)3]可用于消除汽车尾气中的NO2，其反应分两步进行。第一步是：C3N3(OH)33HCNO；第二步是HCNO与NO2反应，把氮元素和碳元素转变成无毒气体。请写出第二步发生的化学反应方程式_________________；
(4)常温下，在x mol·L－1氨水中加入等体积的y mol·L－1硫酸得混合溶液M恰好显中性。
①M溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为_________________。
②常温下，NH3·H2O的电离常数K=_______________(用含x和y的代数式表示，忽略溶液混合前后的体积变化)。

我国科学家在某杂志上发表研究报告称，利用铬同位素的系统分析发现，“古代大气氧含量高于现代水平的1%”。铬的同位素有、、、。铬及其化合物在生活、生产中有广泛应用。回答下列问题：
（1）基态的价层电子排布图为_________
（2）交警用“酒精仪”查酒驾，其化学反应原理如下：
2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO4→3CH3COOH+2Cr2(SO4)3+2K2SO4+11H2O
①CH3CH2OH、CH3COOH的沸点高于对应的CH3OCH3（二甲醚）、HCOOCH3（甲酸甲酯），其主要原因是___________。
②CH3COOH分子中碳原子的杂化类型是______；CH3COOH分子中σ键和π键数目之比为_________。
③K2SO4晶体中阴离子的空间构型是________。上述反应中，只含极性键的极性分子有________（填分子式）。
（3）晶体铬的晶胞结构如图1所示，其堆积模型为___________；铬原子的配位数为___________。

（4）铬的一种氧化物晶胞结构如图2所示。六棱柱边长为a nm，高为b nm，NA代表阿伏加德罗常数的值。该晶体的化学式为______；该晶体的密度ρ=_______g·cm－3。

短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大。已知元素A元素原子最外层电子数是次外层的2倍；B、C的最外层电子数之比为5:2，D的氧化物是常用的耐火材料；下列叙述正确的是（ ）
A. 元素A的氢化物都是气体
B. 简单离子半径：C＞D＞B元素
C. B、C形成的化合物与水反应可以生成一种刺激性气味的气体
D. 元素B的气态氢化物的水溶液能溶解单质D

非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：

(1) 基态 F 原子核外电子的运动状态有 __ 种。

(2)O 、 F 、 Cl 电负性由大到小的顺序为 __ ； OF ₂ 分子的空间构型为 __ ； OF ₂ 的熔、沸点 __( 填 “ 高于 ” 或 “ 低于 ”)Cl ₂ O ，原因是 ___ 。

(3)Xe 是第五周期的稀有气体元素，与 F 形成的 XeF ₂ 室温下易升华。 XeF ₂ 中心原子的价层电子对数为 ___ ，下列对 XeF ₂ 中心原子杂化方式推断合理的是 ___( 填标号 ) 。

A ． sp B ． sp ² C ． sp ³ D ． sp ³ d

(4)XeF ₂ 晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为 90° ，该晶胞中有 __ 个 XeF ₂ 分子。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如 A 点原子的分数坐标为 ( ， ， ) 。已知 Xe—F 键长为 rpm ，则 B 点原子的分数坐标为 ___ ；晶胞中 A 、 B 间距离 d=___pm 。

游离态氮称为惰性氮，游离态氮转化为化合态氮称之为氮的活化，在氮的循环系统中，氮的过量“活化”，则活化氮开始向大气和水体过量迁移，氮的循环平衡被打破，导致全球环境问题。
Ⅰ.氮的活化

工业合成氨是氮的活化重要途径之一，在一定条件下，将N2 和 H2 通入到体积为0.5L的恒容容器中，反应过程中各物质的物质的量变化如右图所示：（1）10min内用NH3表示该反应的平均速率，v（NH3）=____________。
（2）在第10min和第25min改变的条件可能分别是_________、________（填字母）。
A.加了催化剂
B. 升高温度
C. 增加NH3的物质的量
D.压缩体积
E.分离出氨气
（3）下列说法能说明该可逆反应达到平衡状态的是__________（填字母）。
A.容器中气体密度不变
B. 容器中压强不变
C.3v(H2)正=2v(NH3)逆
D. N2、H2、NH3分子数之比为1∶3∶2
Ⅱ．催化转化为惰性氮 已知：SO2、CO、NH3等都可以催化还原氮氧化物生成惰性氮。
（4）在25℃，101KPa时，N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H1= －92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2= －571.6kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H3= +180kJ/mol
则NO与NH3反应生成惰性氮的热化学方程式______________________________。
（5）在有氧条件下，新型催化剂M能催化CO与NOx反应生成N2。现向某密闭容器中充入等物质的量浓度的NO2和CO气体，维持恒温恒容，在催化剂作用下发生反应：4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) △H＜0，相关数据如下：

	0min	5min	10min	15min	20min
c(NO2) /mol·L-1	2.0	1.7	1.56	1.5	1.5
c(N2) /mol·L-1	0	0.15	0.22	0.25	0.25

计算此温度下的化学平衡常数K=______，
②实验室模拟电解法吸收NOx装置如图，（图中电极均为石墨电极）。若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验（a<b），电解时NO2发生反应的电极反应式：_____________。

酸性蚀刻液的主要成分是H₂O₂/HCl，腐蚀铜后的废液中主要含有CuCl₂，HCl。一种以废铝屑为主要原料回收酸性蚀刻废液中铜并生产氯化铝的工艺流程如下：

 

(1)酸性蚀刻液腐蚀铜的离子方程式__________， 生产过程中盐酸浓度一般不超过6 mol/L，其原因可能是①_________；②盐酸浓度过大时，CuCl₂在溶液中易析出,会降低蚀刻速率。

(2)由氧化铝制备氯化铝的化学方程式______________； 生产过程中还会通入适量氧气，其目的是①除去过量的碳粉；②____________________。

(3) AlCl₃ 的熔点为190℃，沸点为183℃。1973年研究出一种新的电解氯化铝制铝的方法。将AlCl₃和NaCl、KC1、 LiC1 混熔电解冶炼铝，电解中加入NaCl等氯化物的作用是__________。实验数据表明电解AlCl₃-MCl体系比电解Al₂O₃-Na₃AIF₆体系节能电能约30%，但是生产AlCl₃使用的Cl₂是利用氯碱工业的产品。所以工业上依然使用后一种方法，原因是______________。

(4)酸性蚀刻废液的铜也可以用水合胼还原法回收。

已知：2Cu²⁺+N₂H₄·H₂O+4OH^-=2Cu+N₂↑+5H₂O，且pH=6时铜的回收率较高。利用下列试剂设计酸性蚀刻废液回收铜的实验方案：_________________。实验中可供选择的试剂：2mol/L NaOH 溶液、3%水合胼溶液、2%AgNO₃溶液。

氮及其化合物与人类生产、生活息息相关。回答下列问题:
(1)基态氮原子的价电子排布图是______________。
(2)B、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是__________。
(3)NaNO2中氮原子的杂化方式是____________,阴离子的立体构型是__________。
(4)NF3的键角____________NH3的键角(填“<”“>”或“=”),原因是____________。
(5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有_______mol配位键。
(6)安全气囊的设计原理为6NaN3+Fe2O33Na2O+2Fe+9N2↑。
①该反应中元素的电负性由大到小的顺序是____________;
②Na2O的晶胞结构如图所示,晶胞边长为566 pm,晶胞中氧离子的配位数为____________,Na2O晶体的密度为________g·cm-3(只要求列算式,不必计算出结果)。

电渗析法淡化海水装置示意图如下，电解槽中阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列，将电解槽分隔成多个独立的间隔室，海水充满在各个间隔室中。通电后，一个间隔室的海水被淡化，而其相邻间隔室的海水被浓缩，从而实现了淡水和浓缩海水分离。下列说法正确的是（ ）

A. 离子交换膜b为阳离子交换膜
B. 各间隔室的排出液中，①③⑤⑦为淡水
C. 通电时，电极l附近溶液的pH比电极2附近溶液的pH变化明显
D. 淡化过程中，得到的浓缩海水没有任何使用价值

SiC纤维单向增强的Ti_xAl_y基复合材料可作为高超音速飞行器表面的放热材料。回答下列问题：

（1）C元素所在周期中，第一电离能最大的元素是_____（填元素符号）。

（2）基态Ti原子的价电子排布式为_____，能量最高的能级有_____个空轨道。

（3）甲基硅油结构如图所示，其中Si原子的杂化方式为_____，以甲基硅油为主要成分的硅橡胶能够耐高温的原因是_____。

（4）Li₂CO₃、Li₂TiO₃是锂离子电池中的常用材料，其中CO₃^2-的空间构型为_____，其含有的共价键类型有_____。

（5）Ti_xAl_y合金的一种结构单元如图所示（Al、Ti原子各有一个原子在结构单元内部），该合金的化学式为_____，其结构单元棱长为apm，底面边长为bpm，该合金的密度为_____g·cm^-3。