高考化学试题

黄色超氧化钾(KO2)可作为宇宙飞船舱的氧源。某学习小组设计以下实验探究KO2的性质，请回答相关问题：
I.探究KO2与水的反应

实验操作	现象	结论与解释
（1）取少量KO2固体于试管中，滴加少量水，将带火星的木条靠近试管口，反应结束后，溶液分成两份	快速产生气泡，木条复燃	产生的气体是______
（2）一份滴加酚酞试液	先变红后褪色	可能的产物是______
（3）另一份滴加FeCl3溶液	观察到______

II. 探究KO2与SO2的反应

（4）正确的操作依次是___________________。
①打开K1通入N2 ，排尽装置内原气体后关闭
②拆卸装置至实验完成
③检查装置气密性，然后装入药品
④打开分液漏斗活塞K2
（5）A装置发生的化学方程式为____________________。
（6）用上述装置验证“KO2与SO2反应生成O2”还存在不足，你的改进措施是_____。
（7）改进后再实验，待KO2完全反应后，将装置C中固体加水溶解，配成50.00mL溶液，等分为M、N两份。
①向M溶液中加入足量的盐酸酸化的BaCl2溶液，充分反应后，将沉淀过滤、洗涤、__，称重为2.33g。
②将N溶液移入_______（填仪器名称）中，用0.40mol/L酸性KMnO4溶液滴定，终点时消耗酸性KMnO4溶液20.00mL。
③依据上述现象和数据，请写出该实验总反应的化学方程式___________。

球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验小组为测定化合物X的组成设计实验如下：

下列说法不正确的是
A. 固体2是氧化铁
B. X的化学式可以表示为Fe3C2
C. 将溶液甲在空气中加热、蒸干、灼烧也可得到24.0g固体
D. X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成

下列量气装置用于测量CO2体积，误差最小的是（ ）
A. B.
C. D.

醋酸亚铬[(CH3COO2Cr•H2O)]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密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b的名称是______。
(2)连通管a的作用是______；装置丙的作用是______。
(3)将过量锌粒和氯化铬固体置于b中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置。打开K1、K3，关闭K2。
①b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b中有气体产生，该气体的作用是______。
(4)欲使b中亮蓝色溶液流入乙，在乙中析出砖红色沉淀，接下来的操作为打开______，关闭K3和______。其原因是______。
(5)该实验中盐酸必须适量，不能过量的原因是______。

下列实验内容(装置操作或现象)能达到相应实验目的的是

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

氨气是一种重要化工原料。
(1)德国化学家哈伯从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。
已知：① △H=a kJ/mol
②每破坏lmol有关化学键需要的能量如下表：

H-H	N-H	N≡N
436kJ	391kJ	946k

则a=_________________。
(2)下图为不同温度(T)、不同投料比[n()/n()]时反应达到平衡时的转化率变化曲线。

①、、、的大小关系为__________________。
②保持温度和体积不变，提高投料比[n()/n()]，则重新达到平衡时，下列说法一定正确的是_______(填字母序号)。
A.的浓度增大
B.的转化率增大
C.的体积分数增大
D.的浓度减小
③温度为时，向2L密闭容器中加入1.0mol和1.0mol，若5min后反应达到平衡，则用v()表示该反应的平均速率为____________________；反应在时的平衡常数K=________________。
(3)一种新型除烟气中氮氧化物的方法是采用作还原剂还原烟气中的氮氧化物且产物无污染，写出还原的化学反应方程式_____________________________________。
(4)若用标准盐酸测定某稀氨水的浓度，应选择__________作指示剂；滴定过程中眼睛注视_____________。已知稀氨水体积为25.0mL，滴定结束测得消耗0.0100mol/L盐酸的平均体积为20.0mL，则该氨水的浓度为________________(保留2位有效数字)；若滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后尖嘴无气泡，则测定结果________(填“偏大”、“偏小”、“不变”)。

工业上，以钛铁矿（主要含FeTiO3，还含有Fe2O3 和Al2O3、SiO2等杂质）为原料制备二氧化钛并得到副产品绿矾(FeSO4·7H2O)的工艺流程如下图所示。

已知：TiO2+在一定条件下会发生水解。
回答下列问题：
（1）要提高酸浸时钛矿石的溶解速率，可行的措施是（写一条即可）_______________。黑钛液中生成的主要阳离子有TiO2+和Fe2+，步骤①主要反应的化学方程式是_________。
（2）步骤②中，加入铁粉的主要作用是_____，同时也会将部分TiO2+还原为Ti3+。
（3）向滤液2中通入空气的目的是______（用离子方程式表示）。
（4）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中加入热水稀释将TiO2+转化为Ti(OH)4 的原因:_________________。
（5）副产品绿矾中含有杂质[Al2(SO4)3]。要将副产品进一步提纯，请结合右图的绿矾溶解度曲线完成提纯过程：将副产品溶于稀硫酸中，充分搅拌后，用NaOH溶液调节反应液的pH约为5，过滤沉淀后得到FeSO4溶液，______，过滤，用冰水洗涤，低温干燥，得到FeSO4·7H20晶体。

（6）用氧化还原滴定法测定制备得到的产品中TiO2的质量分数：在一定条件下，将一定量的产品溶解并将TiO2还原为Ti3＋，再以KSCN溶液作为指示剂，用硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]标准溶液滴定Ti3＋至全部生成Ti4＋。
①滴定终点的现象是_______________。
②滴定分析时，称取TiO2试样0.2 g，消耗0.1 mol/L NH4Fe(SO4)2标准溶液24.00mL，则TiO2的质量分数为_______________。

下表所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是( )

	选项	a	b	c
	A	Al	AlCl3	Al(OH)3
	B	CO2	Na2CO3	NaHCO3
	C	Si	SiO2	H2SiO3
	D	S	SO3	H2SO4

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

铝在酸性或碱性溶液中均可与NO₃^—发生氧化还原反应，转化关系如下图所示：

下列说法错误的是

A. B溶液含[Al(OH)₄]^—

B. A溶液和B溶液混合无明显现象

C. D与F反应生成盐

D. E排入大气中会造成污染

研究和深度开发CO、CO₂和H₂的应用对构建生态文明社会具有重要的意义，已知工业生产中有如下反应：

①CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)；△H= -99 kJ/mol

②CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)；△H= -58 kJ/mol

③CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)；△H

(1)反应①的化学平衡常数K的表达式为_________________；反应③的△H=_________kJ/mo1。

(2)合成气的组成=2.60时体系中的CO平衡转化率(a)与温度和压强的关系如图1所示。

图中的压强P₁、P₂、 P₃由大到小顺序为___________；a(CO)值随 温度升高而减小，其原因是_____________。

(3)工业生产中需对空气中的CO进行监测。使用电化学一氧化碳气体传感器定量检测空气中CO含量，其模型如图2所示。这种传感器利用了原电池原理，则该电池的负极反应式为______________。

 

(4)某催化剂可将CO₂和CH₄转化成乙酸。催化剂的催化效率和乙酸的生成速率随温度的变化关系如图3所示。乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是_________ 。

(5)常温下，将一定量的CO₂通入石灰乳中充分反应，达平衡后，溶液的pH为11，则c()=___________ 。 (已知：K_sp[Ca(OH)₂]=5.6×10^-6，K_sp(CaCO₃) =2.8×10^-9)。

常温下，向l L pH=l0的NaOH溶液中持续通入CO2。通入CO2的体积(y)与溶液中水电离出的c(OH-)的关系如图所示。下列叙述错误的是

A. a点溶液中：水电离出的c(H+)=1×10-10mol·L-1
B. b点溶液中：c(H+)=1×10-7mol·L-1
C. c点溶液中：c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)
D. d点溶液中：c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)

工业上以铬铁矿 (FeCr ₂ O ₄ ，含 Al 、 Si 氧化物等杂质 ) 为主要原料制备红矾钠 (Na ₂ Cr ₂ O ₇ •2H ₂ O) 的工艺流程如图。回答下列问题：

(1) 焙烧的目的是将 FeCr ₂ O ₄ 转化为 Na ₂ Cr ₂ O ₄ 并将 Al 、 Si 氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是 ___ 。

(2) 矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度 c 与 pH 的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度 c≤1.0×10 ^-5 mol•L ^-1 时，可认为已除尽。

中和时 pH 的理论范围为 ___ ；酸化的目的是 ___ ； Fe 元素在 ___( 填操作单元的名称 ) 过程中除去。

(3) 蒸发结晶时，过度蒸发将导致 ___ ；冷却结晶所得母液中，除 Na ₂ Cr ₂ O ₇ 外，可在上述流程中循环利用的物质还有 ____ 。

(4) 利用膜电解技术 ( 装置如图所示 ) ，以 Na ₂ Cr ₂ O ₄ 为主要原料制备 Na ₂ Cr ₂ O ₇ 的总反应方程式为： 4Na ₂ Cr ₂ O ₄ +4H ₂ O 2Na ₂ Cr ₂ O ₇ +4NaOH+2H ₂ ↑+O ₂ ↑ 。则 Na ₂ Cr ₂ O ₇ 在 ___( 填 “ 阴 ” 或 “ 阳 ”) 极室制得，电解时通过膜的离子主要为 ___ 。

工业尾气中的氮氧化物常用氨催化吸收法，原理是NH3和NOx反应生成无毒物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。
Ⅰ.提供的装置

Ⅱ.NH3的制取
（1）下列有关实验室制备气体的说法正确的是________(填序号)。
①可以用排饱和食盐水的方法收集氯气　②用赤热的炭与水蒸气反应制取氢气　③实验室制氧气有时需要加热，有时不需要加热　④用无水氯化钙干燥氨气　⑤用浓盐酸洗涤高锰酸钾分解制氧气的试管
Ⅲ.模拟尾气的处理
选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置，回答有关问题：

（2）A中反应的离子方程式为_______________________________。
（3）装置D的作用有：使气体混合均匀、调节气流速度，还有一个作用是___________。
（4）D装置中的液体可换成________(填字母)。
a．CuSO4 b．H2O c．CCl4 d．浓硫酸
（5）该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷_____________________。

半导体工业需要高纯硅，粗硅中含有SiO2、Fe2O3、CuO、C等杂质，提纯硅的方法比较多，其中三氯氢硅(有一定毒性)氢还原法和四氯化硅氢还原法应用较为广泛，下面是实验室模拟工业上三氯氢硅氢还原法的基本原理：

已知：①Si+3HCl SiHCl3+H2(主要反应)
Si+4HClSiCl4+2H2(次要反应)
2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑
②典型硅的重要化合物的部分性质如下表：

	熔点(℃)	沸点(℃)	溶解性
SiHCl3	-127	33	易溶于多数有机溶剂
SiCl4	-23	77	易溶于多数有机溶剂

(1)粗硅在提纯前，需要进行酸、碱预处理，其目的是___________________________________。
(2)下列装置在实验室可用于制备HCl气体的是_____(填字母代号)。

(3)在1100～1200℃条件下，利用图B在石英管中可以获得硅，写出该反应的方程式_______；其烧杯中水的作用是__________________________；该装置使用石英管而不是普通玻璃管的原因是_________。
(4)三氯氢硅氢还原法用 SiHCl3在图B中制硅，不足之处有_______________(任意回答一点即可)。
(5)SiCl4与氢气反应也能得到硅，但反应所需温度不同，在工业上往往将三氯氢硅中混入的SiCl4分离后再与氢气反应，你认为最好的分离方法是______________。
(6)工业上如果用四氯化硅氢还原法制硅，其原理如下：该方法与用三氯氢硅氢还原法比较，其缺点至少有两处，分别是_________________。

过渡金属元素铬（ Cr ）是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用，回答下列问题：

( 1)对于基态 Cr原子，下列叙述正确的是_ ____(填标号 )。

A .轨道处于半充满时体系总能量低 , 核外电子排布应为 3d ⁵ 4s ¹

B.4s电子能量较高，总是在比 3s电子离核更远的地方运动

C.电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大

( 2)三价铬离子能形成多种配位化合物。 中提供电子对形成配位键的原子是 _ ___,中心离子的配位数为 _ ____。

(3) 中配体分子 N H ₃ 、 H ₂ O以及分子 P H ₃ 的空间结构和相应的键角如下图所示。

P H ₃ 中 P的杂化类型是_ _____, NH ₃ 的沸点比 PH ₃ 的 ______，原因是____。H ₂ O的键角小于NH ₃ 的，分析原因 ______。

( 4)在金属材料中添加 Al Cr ₂ 颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。 Al Cr ₂ 具有体心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是 _ _____原子。设 Cr和Al原子半径分别为 和 ，则金属原子空间占有率为 _______%(列出计算表达式)。

某同学拟用计测定溶液以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是
A．25℃时，若测得溶液，则HR是弱酸
B．25℃时，若测得溶液且，则HR是弱酸
C．25℃时，若测得HR溶液，取该溶液，加蒸馏水稀释至，测得，则HR是弱酸
D．25℃时，若测得NaR溶液，取该溶液，升温至50℃，测得，，则HR是弱酸

甲、乙、丙、丁是中学常见的物质，其中甲、乙、丙均含有同一种元素，在一定条件下的转化关系如图，下列说法正确的是（ ）

A．若丁为用量最大，用途最广的金属单质，乙的溶液一定为FeCl3
B．若通常情况下甲、乙、丙、丁都是气体，且乙和丁为空气的主要成分，则反应①的化学方程式4NH3+5O24NO+6H2O
C．若甲、乙、丙的溶液显碱性，丙可作为医疗上治疗胃酸过多症的药剂，将等物质的量的乙和丙溶于水形成混合溶液，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na＋)>c(HCO3－)>c(CO32－)>c(OH－)> c(H＋)
D．若丁为化合物，且为氯碱工业的重要产品，则甲一定为含Al3+的盐

一定温度下，反应I₂(g)+H₂(g)⇌2Hl(g)在密闭容器中达到平衡时，测得c(I₂)=0.11mmol•L^-1，c(HI)=0.78mmol•L^-1。相同度温下，按下列4组初始浓度进行实验，反应逆向进行的是(注：1mmol•L^-1=10^-3mol•L^-1)

	A	B	C	D
c(I2)/mmol•L-1	1.00	0.22	0.44	0.11
c(H2)/mmol•L-1	1.00	0.22	0.44	0.44
c(HI)/mmol•L-1	1.00	1.56	4.00	1.56

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

由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)

A. 由X→Y反应的ΔH＝E5－E2
B. 由X→Z反应的ΔH＜0
C. 增大压强有利于提高Y的产率
D. 升高温度有利于提高Z的产率

下列陈述正确并且有因果关系的是

选项	陈述Ⅰ	陈述Ⅱ
A	SO2有漂白性	SO2可使溴水褪色
B	SiO2有导电性	SiO2可用于制备光导纤维
C	浓硫酸有强氧化性	浓硫酸可用于干燥H2和CO
D	Fe3+有强氧化性	FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜