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2019年北京市朝阳区高考化学一模试卷解析版

2021-01-23 来源:步旅网
2019年北京市朝阳区高考化学一模试卷

一、选择题(共7小题,每小题6分,满分42分)

1.(6分)我国科技创新成果斐然,下列成果与电化学无关的是( )

A B C D 有机金属材料吸附与转化CO2 A.A

研发出水溶液锂 离子电池 B.B

研发出“可呼吸” Na﹣CO2电池 C.C

常温常压下用电解 法制备高纯H2 D.D

2.(6分)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是( )

A B C D FeCl3溶液滴入MgAgNO3溶液滴入氯Na块放在坩埚里并H2C2O4溶液滴入 (OH)2浊液中 水中 加热 KMnO4酸性溶液中 白色浑浊转化为红产生白色沉淀,随发出黄色火焰,生成产生气泡,随后紫 褐色沉淀 A.A

后淡黄绿色褪去 B.B

淡黄色固体 C.C

色褪去 D.D

3.(6分)某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程,该历程示意图如下(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是( )

A.HAP能提高HCHO与O2的反应速率 B.HCHO在反应过程中,有C﹣H键发生断裂 C.根据图示信息,CO2分子中的氧原子全部来自O2 D.该反应可表示为:HCHO+O2

CO2+H2O

4.(6分)我国科研人员借助太阳能,将光解水制H2与脱硫结合起来,既能大幅度提高光 解水制H2的效率,又能脱除SO2,工作原理如下图所示。下列说法不正确的是( )

A.该装置可将太阳能转化为化学能 B.催化剂a表面发生还原反应,产生H2 C.催化剂b附近的溶液pH增大 D.吸收1molSO2,理论上能产生1molH2

5.(6分)2019年是“国际化学元素周期表年”。1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列,准确预留了甲、乙两种未知元素的位置,并预测了二者的相对原子质量,部分原始记录如下。下列说法不正确的是( )

A.元素甲位于现行元素周期表第四周期第ⅢA族 B.原子半径比较:甲>乙>Si

C.元素乙的简单气态氢化物的稳定性强于CH4 D.推测乙可以用作半导体材料

6.(6分)一种高分子可用作烹饪器具、电器、汽车部件等材料,其结构片段如下图。下列关于该高分子的说法正确的是( )

A.该高分子是一种水溶性物质

B.该高分子可由甲醛、对甲基苯酚缩合生成

C.该高分子的结构简式为

D.该高分子在碱性条件下可发生水解反应 7.(6分)探究铝片与Na2CO3溶液的反应。

无明显现象 铝片表面产生细小气泡 出现白色浑浊,产生大量气泡(经检验为H2和CO2) 下列说法不正确的是( )

A.Na2CO3溶液中存在水解平衡:CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH﹣ B.对比Ⅰ、Ⅲ,说明Na2CO3溶液能破坏铝表面的保护膜

C.推测出现白色浑浊的原因:AlO2﹣+HCO3﹣+H2O=Al(OH)3↓+CO32﹣ D.加热和H2逸出对CO32﹣ 水解平衡移动方向的影响是相反的 二、解答题

8.(17分)药物中间体Q、医用材料PVA的合成路线如下。

已知:

(1)A的分子式是C6H6,A→B的反应类型是 。 (2)B→C是硝化反应,试剂a是 。

(3)C→D为取代反应,其化学方程式是 。 (4)E的结构简式是 。 (5)F含有的官能团是 。 (6)G→X的化学方程式是 。

(7)W能发生聚合反应,形成的高分子结构简式是 。

(8)将下列E+W→Q的流程图补充完整(在虚线框内写出物质的结构简式):

9.(13分)脱除烟气中的氮氧化物(主要是指NO和NO2)可以净化空气、改善环境,是环境保护的主要课题。

(1)以漂粉精溶液为吸收剂脱除烟气中的NO,相关热化学方程式如下: ⅰ.4NO(g)+3O2(g)+2H2O(l)=4HNO3(aq)△H1 =﹣423 kJ•mol﹣1 ⅱ.Ca(ClO)2(aq)=CaCl2(aq)+O2(g)△H2=﹣120 kJ•mol﹣1

ⅲ.3Ca(ClO)2(aq)+4NO(g)+2H2O(l)=4HNO3(aq)+3CaCl2(aq)△H3 ①△H3= kJ•mol﹣1。

②反应ⅲ的平衡常数随温度升高的变化趋势是 。

(2)HClO可有效脱除NO,但HClO不稳定,实际应用中常用其盐。C12和Ca(OH)

2制取漂粉精的化学方程式是

(3)次氯酸盐脱除NO的主要过程如下: a.NO+HClO=NO2+HCl b.NO+NO2+H2O⇌2HNO2 c.HClO+HNO2=HNO3+HCl 下列分析正确的是 。

A.烟气中含有的少量O2能提高NO的脱除率 B.NO2单独存在时不能被脱除

C.脱除过程中,次氯酸盐溶液的pH下降

(4)研究不同pH、不同温度下漂粉精溶液对NO脱除率的影响,结果如图1、图2。

①图1中,pH降低NO脱除率增大的原因: 。

②脱除过程中往往有Cl2产生,原因是 (用离子方程式表示)。 ③图2中,60~80℃NO脱除率下降的原因: 。(至少答出两点)

10.(13分)以废旧锌锰电池中的黑锰粉(MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、少量ZnCl2及炭黑、氧化铁等)为原料制备MnCl2,实现锰的再利用。其工作流程如下:

(1)过程Ⅰ,在空气中加热黑锰粉的目的是除炭、氧化MnO(OH)等。O2氧化MnO(OH)的化学方程式是 。

(2)溶液a的主要成分为NH4Cl,另外还含有少量ZnCl2等。

①溶液a呈酸性,原因是 。

②根据右图所示的溶解度曲线,将溶液a (填操作),可得NH4Cl粗品。 ③提纯NH4Cl粗品,有关性质数据如下:

化合物 熔点 沸点 ZnCl2 365℃ 732℃ NH4Cl 337.8℃分解 ﹣ 根据上表,设计方案提纯NH4Cl: 。

(3)检验MnSO4溶液中是否含有Fe3+:取少量溶液,加入 (填试剂和现象),证明溶液中Fe3+沉淀完全。

(4)探究过程Ⅱ中MnO2溶解的适宜条件。

ⅰ.向MnO2中加入H2O2溶液,产生大量气泡;再加入稀H2SO4,固体未明显溶解。 ⅱ.向MnO2中加入稀H2SO4,固体未溶解;再加入H2O2溶液,产生大量气泡,固体完全溶解。

①用化学方程式表示ⅱ中MnO2溶解的原因: 。 ②解释试剂加入顺序不同,MnO2作用不同的原因: 。

上述实验说明,试剂加入顺序不同,物质体现的性质可能不同,产物也可能不同。 11.(15分)某小组探究Na2SO3溶液和KIO3溶液的反应。

实验Ⅰ:向某浓度的KIO3酸性溶液(过量)中加入Na2SO3溶液(含淀粉),一段时间(t秒)后,溶液突然变蓝。

资料:IO3﹣在酸性溶液氧化I﹣,反应为IO3﹣+5I﹣+6H+=3I2+3H2O (1)溶液变蓝,说明Na2SO3具有 性。 (2)针对t秒前溶液未变蓝,小组做出如下假设:

i.t秒前未生成I2,是由于反应的活化能 (填“大”或“小”),反应速率慢导致的。

ii.t秒前生成了I2,但由于存在Na2SO3, (用离子方程式表示),I2被消耗。 (3)下述实验证实了假设ii合理。

实验Ⅱ:向实验I的蓝色溶液中加入 ,蓝色迅速消失,后再次变蓝。 (4)进一步研究Na2SO3溶液和KIO3溶液反应的过程,装置如下。 实验Ⅲ:K闭合后,电流表的指针偏转情况记录如下表: 表盘 时间/min 偏转 位置 0~t1 t2~t3 t4 右偏至Y 指针回到“0”处,指又返至“X”处;针 如此周期性往复归多次…… 零 ①K闭合后,取b极区溶液加入盐酸酸化的BaCl2溶液,现象是 。

②0~t1时,从a极区取溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝;直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝。判断IO3﹣ 在a极放电的产物是 。 ③结合反应解释t2~t3时指针回到“0”处的原因: 。 (5)综合实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,下列说法正确的是 。 A.对比实验Ⅰ、Ⅱ,t秒后溶液变蓝,I中SO32﹣被完全氧化 B.对比实验Ⅰ、Ⅲ,t秒前IO3﹣未发生反应

C.实验Ⅲ中指针返回X处的原因,可能是I2氧化SO32﹣

2019年北京市朝阳区高考化学一模试卷

参考答案与试题解析

一、选择题(共7小题,每小题6分,满分42分)

1.(6分)我国科技创新成果斐然,下列成果与电化学无关的是( )

A B C D 有机金属材料吸附与转化CO2 A.A

研发出水溶液锂 离子电池 B.B

研发出“可呼吸” Na﹣CO2电池 C.C

常温常压下用电解 法制备高纯H2 D.D

【分析】根据是否能构成原电池、电解池判断,如果能构成原电池、电解池,与电化学有关,据此分析解答。

【解答】解:A.有机金属材料吸附与转化CO2,属于化学反应,和电化学无关,故A选;

B.研发出水溶液锂离子电池,利用原电池原理,与电化学有关,故B不选; C.研发出“可呼吸”Na﹣CO2电池,利用原电池原理,与电化学有关,故C不选; D.常温常压下用电解法制备高纯H2,利用电解池原理,与电化学有关,故D不选; 故选:A。

【点评】本题考查原电池、电解池原理的应用判断,明确原电池、电解池的原理即可解答,难度中等。

2.(6分)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是( )

A B C D FeCl3溶液滴入MgAgNO3溶液滴入氯Na块放在坩埚里并H2C2O4溶液滴入 (OH)2浊液中 水中 加热 KMnO4酸性溶液中 白色浑浊转化为红产生白色沉淀,随发出黄色火焰,生成产生气泡,随后紫 褐色沉淀 A.A

后淡黄绿色褪去 B.B

淡黄色固体 C.C

色褪去 D.D

【分析】发生的反应中,存在元素的化合价变化,与氧化还原反应有关;反之,不存在元素的化合价变化,则与氧化还原反应无关,以此解答该题。

【解答】解:A.FeCl3溶液滴入Mg(OH)2浊液中,产生红褐色沉淀,为Fe(OH)3,发生复分解反应,不属于氧化还原反应,故A选;

B.AgNO3溶液滴入氯水中,生成氯化银沉淀,促进了氯气与水反应,则淡黄绿色褪去,Cl元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故B不选;

C.Na块放在坩埚里并加热,发出黄色火焰,生成淡黄色固体过氧化钠,Na、O元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C不选;

D.H2C2O4溶液滴入KMnO4酸性溶液中,产生气泡,随后紫色褪去,C、Mn元素化合价变化,属于氧化还原反应,故D不选。 故选:A。

【点评】本题考查氧化还原反应,为高考常见题型,侧重于氧化还原反应判断的考查,注意把握发生的反应及反应中元素的化合价变化,题目难度不大。

3.(6分)某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程,该历程示意图如下(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是( )

A.HAP能提高HCHO与O2的反应速率 B.HCHO在反应过程中,有C﹣H键发生断裂 C.根据图示信息,CO2分子中的氧原子全部来自O2 D.该反应可表示为:HCHO+O2

CO2+H2O

【分析】A.根据图知,HAP在第一步反应中作反应物、第二步反应中作生成物,所以为催化剂,催化剂能改变化学反应速率;

B.HCHO在反应中有C﹣H断裂和C=O键形成; C.根据图知,CO2分子中的氧原子一部分还来自于甲醛;

D.该反应中反应物是甲醛和氧气,生成物是二氧化碳和水,HAP为催化剂。

【解答】解:A.根据图知,HAP在第一步反应中作反应物、第二步反应中作生成物,所以为催化剂,催化剂能改变化学反应速率,所以该反应中HAP作催化剂而提高反应速率,故A正确;

B.HCHO在反应中有C﹣H断裂和C=O键形成,所以甲醛被氧化生成二氧化碳和水,故B正确;

C.根据图知,CO2分子中的氧原子一部分还来自于甲醛,故C错误;

D.该反应中反应物是甲醛和氧气,生成物是二氧化碳和水,HAP为催化剂,反应方程式为HCHO+O2故选:C。

【点评】本题考查有机物结构和性质,明确官能团及其性质关系是解本题关键,侧重考 查观察、分析、判断能力,根据断键和成键方式及催化剂作用分析解答,题目难度不大。4.(6分)我国科研人员借助太阳能,将光解水制H2与脱硫结合起来,既能大幅度提高光 解水制H2的效率,又能脱除SO2,工作原理如下图所示。下列说法不正确的是( )

CO2+H2O,故D正确;

A.该装置可将太阳能转化为化学能 B.催化剂a表面发生还原反应,产生H2 C.催化剂b附近的溶液pH增大 D.吸收1molSO2,理论上能产生1molH2

【分析】由电子移动方向可知,催化剂a为正极氢离子得电子生成氢气发生还原反应,催化剂b为负极SO2失电子生成硫酸根发生氧化反应,电极反应为4OH﹣+SO2﹣2e﹣═SO42﹣+2H2O,据此分析解答。

【解答】解:A.由图可知,该装置可将太阳能转化为化学能,故A正确;

B.由电子移动方向可知,催化剂a为正极氢离子得电子生成氢气发生还原反应,故B正确;

C.催化剂b为负极SO2失电子生成硫酸根发生氧化反应,电极反应为4OH﹣+SO2﹣2e﹣

═SO42﹣+2H2O,则附近的溶液pH减小,故C错误;

D.由正负极得失电子守恒,吸收1molSO2,理论上能产生1molH2,故D正确; 故选:C。

【点评】本题考查原电池的工作原理,为高频考点,把握电子的流向判断正负极为解答的关键,明确原电池工作原理即可解答,题目难度不大。

5.(6分)2019年是“国际化学元素周期表年”。1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列,准确预留了甲、乙两种未知元素的位置,并预测了二者的相对原子质量,部分原始记录如下。下列说法不正确的是( )

A.元素甲位于现行元素周期表第四周期第ⅢA族 B.原子半径比较:甲>乙>Si

C.元素乙的简单气态氢化物的稳定性强于CH4 D.推测乙可以用作半导体材料

【分析】由元素的相对原子质量可知,甲、乙的相对原子质量均比As小,As位于第四周期VA族,则C、Si、乙位于第IVA族,乙为Ge,B、Al、甲位于ⅢA族,甲为Ga,以此来解答。

【解答】解:A.甲为Ga,位于现行元素周期表第四周期第ⅢA族,故A正确; B.电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径比较:甲>乙>Si,故B正确;

C.非金属性C大于Ge,则元素乙的简单气态氢化物的稳定性弱于CH4,故C错误; D.乙为Ge,位于金属与非金属的交界处,可用作半导体材料,故D正确; 故选:C。

【点评】本题考查位置、结构与性质,为高频考点,把握相对原子质量、元素的位置及性质为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识的应用,题目难度不大。

6.(6分)一种高分子可用作烹饪器具、电器、汽车部件等材料,其结构片段如下图。下

列关于该高分子的说法正确的是( )

A.该高分子是一种水溶性物质

B.该高分子可由甲醛、对甲基苯酚缩合生成

C.该高分子的结构简式为

D.该高分子在碱性条件下可发生水解反应

A. 【分析】该分子中含有亲水基酚羟基,但是其憎水基憎水性远远大于亲水基的亲水性;B.类似酚醛缩合反应;

C.由对甲基苯酚与甲醛缩合生成; D.含酚﹣OH,具有酸性。

【解答】解:A.苯基、甲基均不溶于水,不易溶于水,故A错误; B.类似酚醛缩合反应,由甲醛和对甲基苯酚缩聚生成,故B正确;

C.高分子的结构简式为,故C错误;

D.含酚﹣OH,具有酸性,与碱发生中和反应,故D错误; 故选:B。

【点评】本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握酚醛缩合反应、官能团与性质为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项C为解答的易错点,题目难度不大。

7.(6分)探究铝片与Na2CO3溶液的反应。

无明显现象 铝片表面产生细小气泡 出现白色浑浊,产生大量气泡(经检验为H2和CO2) 下列说法不正确的是( )

A.Na2CO3溶液中存在水解平衡:CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH﹣ B.对比Ⅰ、Ⅲ,说明Na2CO3溶液能破坏铝表面的保护膜

C.推测出现白色浑浊的原因:AlO2﹣+HCO3﹣+H2O=Al(OH)3↓+CO32﹣ D.加热和H2逸出对CO32﹣ 水解平衡移动方向的影响是相反的 【分析】A.碳酸根离子为多元弱酸根离子,分步水解,以第一步为主; B.依据实验Ⅰ中没有明确现象,实验Ⅲ中有气泡冒出解答;

C.碳酸钠水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,氢氧根离子与氧化铝反应生成偏铝酸根离子,偏铝酸根离子与碳酸氢根离子反应生成氢氧化铝和碳酸根离子; D.加热或者减小生成物浓度都能促进盐类的水解。

【解答】解:A.碳酸根离子为多元弱酸根离子,分步水解,以第一步为主,水解离子方程式:CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH﹣,故A正确;

B.依据铝能与热水反应,实验Ⅰ中没有气泡冒出,说明表面有氧化膜,实验Ⅲ有气泡冒出,说明氧化膜被破坏,故B正确;

C.碳酸钠水解显碱性,铝表面的氧化铝与碱反应生成偏铝酸根离子,去掉氧化膜后,铝与氢氧根离子、水反应生成氢气,碳酸根离子部分水解生成碳酸氢根离子,碳酸氢根离AlO2﹣+HCO3﹣+H2O子与偏铝酸根离子反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,离子方程式:=Al(OH)3↓+CO32﹣,故C正确;

D.盐类水解为吸热过程,加热促进盐类水解,氢气逸出有利于铝与氢氧根离子的反应,碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,消耗氢氧根离子,促进碳酸根离子水解,所以加热和H2逸出对CO32﹣ 水解平衡移动都起到促进作用,故D错误; 故选:D。

【点评】本题考查了盐类水解的性质,铝及其化合物性质,明确盐类水解规律及影响盐

类水解平衡移动的因素、铝及其化合物性质是解题关键,题目难度中等,有利于提高学生分析问题、解决问题能力。 二、解答题

8.(17分)药物中间体Q、医用材料PVA的合成路线如下。

已知:

(1)A的分子式是C6H6,A→B的反应类型是 取代反应 。 (2)B→C是硝化反应,试剂a是 浓硫酸、浓硝酸 。 (

3

C

D

应 。

(4)E的结构简式是 。

(5)F含有的官能团是 碳碳双键、酯基 。 (

6

G

X

(7)W能发生聚合反应,形成的高分子结构简式是 。

(8)将下列E+W→Q的流程图补充完整(在虚线框内写出物质的结构简式):

【分析】根据Q结构简式及A分子式知,A为,A发生取代反应生成B,B为氯苯,

B→C是硝化反应,则C中含有氯原子和硝基,D发生还原反应生成E,根据Q结构简E中含有两个相邻的氨基,式知,则E为试剂a为浓硝酸、浓硫酸;

W能发生聚合反应,结合Q、E结构简式知,W为H2NCH2COOH,Y发生取代反应生成W,X发生取代反应生成Y,Y为ClCH2COOH,X为CH3COOH,G水解生成X和PVA,则G为

,F为CH3COOCH=CH2;

D为,

C为、

(8)E和W先发生取代反应生成,然后发生信息中的加成

反应生成。

【解答】解:(1)A为苯、B为氯苯,A→B的反应类型是取代反应, 故答案为:取代反应;

(2)B→C是硝化反应,试剂a是浓硫酸、浓硝酸,浓硫酸作催化剂, 故答案为:浓硫酸、浓硝酸;

C→D为取代反应,(3)其化学方程式是

故答案为:;

(4)E的结构简式是,

故答案为:;

(5)F为CH3COOCH=CH2;F含有的官能团是碳碳双键、酯基, 故答案为:碳碳双键、酯基; (

6

G

X

故答案为:;

(7)W能发生聚合反应,形成的高分子结构简式是,

故答案为:;

(8)E和W先发生取代反应生成,然后发生信息中的加成

反应生成,

故答案为:;。

【点评】本题考查有机物推断,侧重考查分析推断及知识迁移能力,根据某些物质结构简式、反应条件、习题信息采用正逆结合的方法进行推断,正确推断各物质结构简式是解本题关键,注意根据C生成D的反应特点判断D结构简式,题目难度中等。 9.(13分)脱除烟气中的氮氧化物(主要是指NO和NO2)可以净化空气、改善环境,是环境保护的主要课题。

(1)以漂粉精溶液为吸收剂脱除烟气中的NO,相关热化学方程式如下: ⅰ.4NO(g)+3O2(g)+2H2O(l)=4HNO3(aq)△H1 =﹣423 kJ•mol﹣1 ⅱ.Ca(ClO)2(aq)=CaCl2(aq)+O2(g)△H2=﹣120 kJ•mol﹣1

ⅲ.3Ca(ClO)2(aq)+4NO(g)+2H2O(l)=4HNO3(aq)+3CaCl2(aq)△H3 ①△H3= ﹣783 kJ•mol﹣1。

②反应ⅲ的平衡常数随温度升高的变化趋势是 减小 。

(2)HClO可有效脱除NO,但HClO不稳定,实际应用中常用其盐。C12和Ca(OH)

2制取漂粉精的化学方程式是 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 。

(3)次氯酸盐脱除NO的主要过程如下: a.NO+HClO=NO2+HCl b.NO+NO2+H2O⇌2HNO2 c.HClO+HNO2=HNO3+HCl 下列分析正确的是 AC 。

A.烟气中含有的少量O2能提高NO的脱除率 B.NO2单独存在时不能被脱除

C.脱除过程中,次氯酸盐溶液的pH下降

(4)研究不同pH、不同温度下漂粉精溶液对NO脱除率的影响,结果如图1、图2。

pH降低NO脱除率增大的原因:ClO﹣+H+=HClO,cHClO)①图1中, pH降低,溶液中(增大 。

②脱除过程中往往有Cl2产生,原因是 HClO+Cl﹣+H+=Cl2↑+H2O(或ClO﹣+Cl﹣+2H+=Cl2↑+H2O) (用离子方程式表示)。

③图2中,60~80℃NO脱除率下降的原因: HClO受热分解,溶液中c(HClO)减小;气体溶解度降低等 。(至少答出两点)

【分析】(1)①根据盖斯定律反应i+3×ii得到反应iii的焓变△H3;

②根据平衡常数k与反应的热效应判断:若反应放热,升温则平衡逆向移动,平衡常数k减小;若反应吸热,升温则平衡常数k增大;

(2)漂白精的主要成分为Ca(ClO)2、CaCl2,C12和Ca(OH)2生成反应Ca(ClO)

2、CaCl2和

H2O;

(3)A.由反应a、b、c可知,NO的脱除不能一步完成,需要转化为NO2或与NO2一起生成HNO2脱除;

B.NO2能与H2O反应生成NO,一定比例的NO2与NO被HClO脱除,所以NO2单独

存在时能被脱除,故B错误;

C.脱除过程中生成HNO3和HCl,溶液的pH降低;

(4)①pH降低,溶液酸性增强,c(HClO)增大,脱除率提高;

②脱除过程中生成HCl,HCl与HClO发生氧化还原反应生成Cl2,据此写出反应式; ③HClO对热不稳定,温度升高时HClO发生分解,使NO脱除率下降;气体的溶解度随温度升高而降低,使NO脱除率下降等等。

【解答】解:(1)①由盖斯定律反应i+3×ii得到反应iii的焓变△H3=(﹣423 kJ•mol

﹣1

)+3×(﹣120 kJ•mol﹣1 )=﹣783 kJ•mol﹣1,故答案为:﹣783;

②反应ⅲ:3Ca(ClO)2(aq)+4NO(g)+2H2O(l)=4HNO3(aq)+3CaCl2(aq)△H3=﹣783 kJ•mol﹣1,正向放热,所以升高温度,平衡逆向移动,平衡常数k减小,故答案为:减小;

C12和CaCaCl2和H2O,(2)(OH)(ClO)反应的化学方程式为2Cl2+2Ca2生成反应Ca2、(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,

故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;

(3)A.由反应a、b、c可知,NO的脱除不能一步完成,需要转化为NO2或与NO2一起生成HNO2脱除,所以通入少量O2能将NO转化为NO2,提高NO的脱除率,故A正确;

B.NO2能与H2O反应生成NO,一定比例的NO2与NO被HClO脱除,所以NO2单独存在时能被脱除,故B错误;

C.脱除过程中生成HNO3和HCl,所以溶液的pH降低,故C正确; 故答案为:AC;

(4)①pH降低,溶液酸性增强,c(HClO)增大,脱除率提高,故答案为:pH降低,ClO﹣+H+=HClO,溶液中c(HClO)增大;

HCl与HClO发生氧化还原反应生成Cl2,②脱除过程中生成HCl,离子方程式为HClO+Cl

+H+=Cl2↑+H2O(或ClO﹣+Cl﹣+2H+=Cl2↑+H2O),

故答案为:HClO+Cl﹣+H+=Cl2↑+H2O(或ClO﹣+Cl﹣+2H+=Cl2↑+H2O);

③HClO对热不稳定,温度升高时HClO发生分解,使NO脱除率下降;气体的溶解度随温度升高而降低,使NO脱除率下降,

故答案为:HClO受热分解,溶液中c(HClO)减小;气体溶解度降低。

【点评】本题考查了盖斯定律应用、氧化还原反应规律及其应用、图象的分析与应用、

离子方程式的书写、化合物的化学性质等,为高频考点,综合考查了学生的分析能力以及对基础知识的综合应用能力,题目难度中等,注意基本原理的理解与运用。 10.(13分)以废旧锌锰电池中的黑锰粉(MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、少量ZnCl2及炭黑、氧化铁等)为原料制备MnCl2,实现锰的再利用。其工作流程如下:

(1)过程Ⅰ,在空气中加热黑锰粉的目的是除炭、氧化MnO(OH)等。O2氧化MnO(OH)的化学方程式是 4MnO(OH)+O24MnO2+2H2O 。

(2)溶液a的主要成分为NH4Cl,另外还含有少量ZnCl2等。

①溶液a呈酸性,原因是 NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+ 。

②根据右图所示的溶解度曲线,将溶液a 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 (填操作),可得NH4Cl粗品。

③提纯NH4Cl粗品,有关性质数据如下:

化合物 熔点 沸点 ZnCl2 365℃ 732℃ NH4Cl 337.8℃分解 ﹣ NH4Cl=NH3+HCl,根据上表,设计方案提纯NH4Cl: 加热NH4Cl的粗品至340℃左右,收集产物并冷却,NH3+HCl=NH4Cl,得到纯净的NH4Cl 。

(3)检验MnSO4溶液中是否含有Fe3+:取少量溶液,加入 KSCN溶液,不变红 (填试剂和现象),证明溶液中Fe3+沉淀完全。 (4)探究过程Ⅱ中MnO2溶解的适宜条件。

ⅰ.向MnO2中加入H2O2溶液,产生大量气泡;再加入稀H2SO4,固体未明显溶解。

ⅱ.向MnO2中加入稀H2SO4,固体未溶解;再加入H2O2溶液,产生大量气泡,固体完全溶解。

①用化学方程式表示ⅱ中MnO2溶解的原因: MnO2+H2O2+H2SO4=MnSO4+O2↑+2H2O 。

MnO2作用不同的原因:MnO2②解释试剂加入顺序不同, i中MnO2作催化剂,反应快,只催化分解H2O2, ii中MnO2作氧化剂,MnO2的氧化性增强, 加入稀H2SO4后,被H2O2还原为MnSO4 。上述实验说明,试剂加入顺序不同,物质体现的性质可能不同,产物也可能不同。 【分析】黑锰粉(MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、少量ZnCl2及炭黑、氧化铁等)在空气中加热,炭被氧化为二氧化碳,MnO(OH)被氧化为MnO2,水洗过滤得到含有NH4Cl,另外还含有少量ZnCl2的溶液a,以及含有氧化铁的MnO2粗产品,加入H2O2溶液、稀H2SO4,得到MnSO4溶液和氢氧化铁,向MnSO4溶液中加入氯化钙制得氯化锰, (1)O2氧化MnO(OH)得到MnO2, (2)①铵根离子水解使溶液显酸性;

②根据图可知NH4Cl的溶解度随温度变化不大,故应采用蒸发结晶的方法; ③根据NH4Cl受热分解,其产物氨气与HCl气体极易反应生成NH4Cl分析可得; (3)检验Fe3+用KSCN溶液;

(4)①ii中MnO2中加入稀H2SO4、H2O2溶液得到MnSO4和氧气; ①i中,MnO2作催化剂,H2O2溶液分解, ii中,MnO2作氧化剂,酸性条件下氧化H2O2。

【解答】解:(1)根据流程,O2氧化MnO(OH)得到MnO2,反应为:4MnO(OH)+O2

4MnO2+2H2O;

4MnO2+2H2O;

故答案为:4MnO(OH)+O2

(2)①溶液a的主要成分为NH4Cl,铵根离子水解:NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+,使溶液显酸性;

故答案为:NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+;

②由图可知NH4Cl的溶解度随温度变化不大,故将溶液a蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,可得NH4Cl粗品;

故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;

③根据表NH4Cl受热分解,其产物氨气与HCl气体极易反应生成NH4Cl,则提纯NH4Cl的方法为:加热NH4Cl的粗品至340℃左右,NH4Cl=NH3+HCl,收集产物并冷却,NH3+HCl=NH4Cl,得到纯净的NH4Cl;

故答案为:加热NH4Cl的粗品至340℃左右,NH4Cl=NH3+HCl,收集产物并冷却,NH3+HCl=NH4Cl,得到纯净的NH4Cl;

(3)Fe3+与KSCN溶液作用显红色,检验MnSO4溶液中是否含有Fe3+:取少量溶液,加入 KSCN溶液,不变红,证明溶液中Fe3+沉淀完全; 故答案为:KSCN溶液,不变红;

(4)①ii中MnO2中加入稀H2SO4、H2O2溶液得到MnSO4和氧气,化学反应为:MnO2+H2O2+H2SO4=MnSO4+O2↑+2H2O;

故答案为:MnO2+H2O2+H2SO4=MnSO4+O2↑+2H2O;

②MnO2作用不同的原因是:i中MnO2作催化剂,反应快,MnO2只催化分解H2O2, ii中MnO2作氧化剂,加入稀H2SO4后,MnO2的氧化性增强,被H2O2还原为MnSO4; 故答案为:i中MnO2作催化剂,反应快,MnO2只催化分解H2O2,

ii中MnO2作氧化剂,加入稀H2SO4后,MnO2的氧化性增强,被H2O2还原为MnSO4。 【点评】本题考查了物质制备流程和方案的分析判断,物质性质的应用,题干信息的分析理解,操作步骤的注意问题和基本操作方法是解题关键,需要学生有扎实的基础知识的同时,还要有处理信息应用的能力,综合性强,题目难度中等。 11.(15分)某小组探究Na2SO3溶液和KIO3溶液的反应。

实验Ⅰ:向某浓度的KIO3酸性溶液(过量)中加入Na2SO3溶液(含淀粉),一段时间(t秒)后,溶液突然变蓝。

资料:IO3﹣在酸性溶液氧化I﹣,反应为IO3﹣+5I﹣+6H+=3I2+3H2O (1)溶液变蓝,说明Na2SO3具有 还原 性。 (2)针对t秒前溶液未变蓝,小组做出如下假设:

i.t秒前未生成I2,是由于反应的活化能 大 (填“大”或“小”),反应速率慢导致的。

ii.t秒前生成了I2,但由于存在Na2SO3, I2+SO32﹣+H2O=2I﹣+SO42﹣+2H+ (用离子方程式表示),I2被消耗。 (3)下述实验证实了假设ii合理。

实验Ⅱ:向实验I的蓝色溶液中加入 Na2SO3 ,蓝色迅速消失,后再次变蓝。

(4)进一步研究Na2SO3溶液和KIO3溶液反应的过程,装置如下。 实验Ⅲ:K闭合后,电流表的指针偏转情况记录如下表: 表盘 时间/min 偏转 位置 0~t1 t2~t3 t4 右偏至Y 指针回到“0”处,指又返至“X”处;针 如此周期性往复归多次…… 零 ①K闭合后,取b极区溶液加入盐酸酸化的BaCl2溶液,现象是 生成白色沉淀 。 ②0~t1时,从a极区取溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝;直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝。判断IO3﹣ 在a极放电的产物是 I﹣ 。

a极区发生反应IO3﹣+5I﹣+6H+③结合反应解释t2~t3时指针回到“0”处的原因: 此时,=3I2+3H2O,IO3﹣不再与SO32﹣发生反应,外电路无电流通过 。 (5)综合实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,下列说法正确的是 AC 。 A.对比实验Ⅰ、Ⅱ,t秒后溶液变蓝,I中SO32﹣被完全氧化 B.对比实验Ⅰ、Ⅲ,t秒前IO3﹣未发生反应

C.实验Ⅲ中指针返回X处的原因,可能是I2氧化SO32﹣

【分析】(1)根据资料KIO3酸性溶液(过量)与Na2SO3溶液反应得到I﹣,I﹣与过量的KIO3反应得到碘单质,据此分析; (2)i.反应活化能大,反应速率慢;

ii.生成的I2与Na2SO3发生氧化还原反应得到碘离子和硫酸根离子; (3)根据假设ii,加入Na2SO3可验证;

(4)0~t1,Na2SO3溶液和KIO3溶液在两极放电分别得到SO42﹣、I﹣,t2~t3,a极I﹣与IO3﹣反应,b极Na2SO3未参与反应,外电路无电流通过,指针回到“0”处,I﹣反应完全后,Na2SO3溶液和生成的I2在两极放电,又返至“X”处,如此往复, ①b极区为SO32﹣发生氧化反应生成SO42﹣,可得;

②0~t1时,从a极区取溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝,有碘单质生成,直接

向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝,无碘单质,故说明IO3﹣ 在a极放电的产物是I﹣,生成的I﹣与IO3﹣生成了碘单质;

③指针回到“0”处说明无电流生成,即a极与b极之间未发生氧化还原反应; (5)实验I中,t秒之前,过量的KIO3酸性溶液与Na2SO3溶液反应,Na2SO3反应完全,得到I﹣,t秒后I﹣与多余的KIO3反应得到碘单质,溶液变蓝,实验II中,0~t1,Na2SO3I﹣,t2~t3,a极I﹣与IO3﹣反应,b极Na2SO3溶液和KIO3溶液在两极放电分别得到SO42﹣、

未参与反应,外电路无电流通过,指针回到“0”处,I﹣反应完全后,Na2SO3溶液和生成的I2在两极放电,又返至“X”处,如此往复,据此分析可得。

【解答】解:(1)KIO3酸性溶液(过量)与Na2SO3溶液反应,将KIO3还原得到I﹣,I

与过量的KIO3反应得到碘单质,所以溶液显蓝色;

故答案为:还原;

(2)i.t秒前未生成I2,是由于反应的活化能,反应速率慢导致的; 故答案为:大;

ii.t秒前生成了I2,具有氧化性,但由于存在具有还原性的Na2SO3,发生反应:I2+SO32

+H2O=2I﹣+SO42﹣+2H+,I2被消耗,故溶液未变蓝;

故答案为:I2+SO32﹣+H2O=2I﹣+SO42﹣+2H+;

(3)向实验I的蓝色溶液中加入少量Na2SO3,蓝色迅速消失,后再次变蓝,证明假设ii成立;

故答案为:Na2SO3;

(4)①b极区为SO32﹣发生氧化反应生成SO42﹣,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,生成白色沉淀;

故答案为:生成白色沉淀;

②0~t1时,从a极区取溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝,有碘单质生成,直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝,无碘单质,故说明IO3﹣ 在a极放电的产物是I﹣,生成的I﹣与IO3﹣生成了碘单质; 故答案为:I﹣;

③t2~t3时指针指针回到“0”处说明无电流生成,原因是:此时,a极区发生反应IO3﹣+5I﹣+6H+=3I2+3H2O,IO3﹣ 不再与SO32﹣发生反应,外电路无电流通过;

故答案为:此时,a极区发生反应IO3﹣+5I﹣+6H+=3I2+3H2O,IO3﹣ 不再与SO32﹣发生反应,外电路无电流通过;

(5)A.对比实验Ⅰ、Ⅱ,过量的KIO3酸性溶液与Na2SO3溶液反应,Na2SO3反应完全,t秒后溶液变蓝,I中SO32﹣被完全氧化,A正确; B.对比实验Ⅰ、Ⅲ,t秒前IO3﹣发生反应生成I﹣,B错误; C.实验Ⅲ中指针返回X处的原因,可能是I2氧化SO32﹣,C正确; 故答案为:AC。

【点评】本题考查了物质性质的探究,题干信息的分析理解,对物质性质在实验中的运用是解题关键,需要学生有扎实的基础知识的同时,还要有处理信息应用的能力,综合性强,题目难度较大。

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