2019-2020学年福建省宁德市普通高中毕业班新高考化学模拟试卷含解析.pdf

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1、2019-2020学年福建省宁德市普通高中毕业班新高考化学模拟试卷一、单选题(本题包括15 个小题,每小题4 分,共 60 分每小题只有一个选项符合题意)1中华民族有着灿烂的文化积淀。下列叙述不正确的是()A胆水炼铜是中国古代冶金中一项重要发明,发生了分解反应B古语:“雷雨发庄稼”,是因为发生了自然固氮C侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异D中国古代利用明矾溶液来清除铜镜表面的铜锈【答案】A【解析】胆水炼铜是用铁与硫酸铜溶液发生置换反应,A 错误;放电情况下,氮气与氧气反应变为NO,然后被 O2氧化为 NO2,NO2溶于水变为硝酸随雨水落入地面,相当于给庄稼施肥,这是自然固氮,B 正确

2、;侯氏制碱法的工艺过程中是将CO2、NH3通入饱和NaCl 溶液中,发生以下反应:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3,主要应用了Na2CO3与 NaHCO3的溶解度的差异,C 正确;明矾中铝离子水解显酸性,与铜锈中主成分碱式碳酸铜反应,D 正确;正确选项A;2下列说法中,不正确的是A固体表面水膜的酸性很弱或呈中性,发生吸氧腐蚀B钢铁表面水膜的酸性较强,发生析氢腐蚀C将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好D钢闸门作为阴极而受到保护【答案】C【解析】【分析】【详解】钢铁生锈主要是电化学腐蚀,而电化学腐蚀的种类因表面水膜的酸碱性不同而不同,当表面水

3、膜酸性很弱或中性时,发生吸氧腐蚀;当表面水膜的酸性较强时,发生析氢腐蚀,A、B 均正确;C、钢闸门与锌板相连时,形成原电池,锌板做负极,发生氧化反应而被腐蚀,钢闸门做正极,从而受到保护,这是牺牲阳极的阴极保护法;当把锌板换成铜板时,钢闸门做负极,铜板做正极,钢闸门优先腐蚀,选项 C错误;D、钢闸门连接直流电源的负极,做电解池的阴极而受到保护,这是连接直流电源的阴极保护法,选项D正确。答案选 C。3下列离子方程式书写正确的是A食醋除水垢2H+CaCO3=Ca2+CO2+H2O:B稀硝酸中加入少量亚硫酸钠:2H+SO32-=SO2+H2O C处理工业废水时Cr()的转化:Cr2O72-+3SO32

4、-+8H+=3SO42-+2Cr3+4H2O D用酸性KMnO4测定草酸溶液浓度:5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O【答案】C【解析】【详解】A食醋的主要成分为乙酸,属于弱酸,用食醋除水垢,离子方程式:2CH3COOH+CaCO3CO2+Ca2+H2O+2CH3COO-,故 A 错误;B酸性条件下,亚硫酸钠被硝酸氧化生成硫酸钠,离子反应方程式为:3SO32-+2H+2NO3-=3SO42-+2NO +H2O,故 B 错误;CCr()具有强氧化性,可以用在酸性条件下,用亚硫酸钠处理工业废水时Cr(),反应的离子方程式为:Cr2O72-+3SO32-+8H+=3

5、SO42-+2Cr3+4H2O,故 C正确;D酸性高锰酸钾可氧化草酸溶液,草酸是弱酸,不能拆开,正确的的离子反应为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O,故 D 错误;故选 C。【点睛】本题的易错点为B,要注意硝酸具有强氧化性,能够将亚硫酸根离子氧化。4下列说法正确的是()A金刚石与晶体硅都是原子晶体B分子晶体中一定含有共价键C离子晶体中一定不存在非极性键D离子晶体中可能含有共价键,但一定含有金属元素【答案】A【解析】【详解】A.金刚石与晶体硅都是原子晶体,A 项正确;B.分子中不一定含有共价键,如单原子分子稀有气体,B 项错误;C.离子晶体中一定含有离子键,可能

6、含有非极性键,如过氧化钠中含有离子键与非极性键,C项错误;D.离子晶体中一定含有离子键,可能含有共价键,但不一定含有金属元素,如铵盐,D 项错误;答案选 A。【点睛】离子晶体中阴阳离子以离子键结合,且可能含有共价键;原子晶体中原子以共价键结合,分子晶体中分子之间以范德华力结合,分子内部存在化学键,如果是单原子分子则不存在共价键,且分子晶体中不可能存在离子键。5常温下,BaCO3的溶度积常数为Ksp,碳酸的电离常数为Ka1、Ka2,关于 0.1 mol/L NaHCO3溶液的下列说法错误的是A溶液中的c(HCO3-)一定小于0.1 mol/L Bc(H+)c(H2CO3)c(CO32-)c(OH

7、)C升高温度或加入NaOH 固体,+-3c(Na)c(HCO)均增大D将少量该溶液滴入BaCl2溶液中,反应的平衡常数a1spKKK【答案】D【解析】【分析】【详解】A HCO3-离子在溶液中既要发生电离又要发生水解,0.1 mol/L NaHCO3溶液中的c(HCO3-)一定小于0.1 mol/L,A 正确;B NaHCO3溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)、电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),代入可得c(H+)+c(H2CO3)(CO32-)+c(OH-),B 正确;C升高温度,HCO3

8、-离子的电离和水解都是吸热反应,所以c(HCO3-)会减小,而c(Na+)不变,+-3c(Na)c(HCO)会增大;加入NaOH 固体,c(Na+)会增大,HCO3-与 OH-反应导致c(HCO3-)减小,+-3c(Na)c(HCO)会增大,所以C正确;D将少量 NaHCO3溶液滴入BaCl2溶液发生:HCO3-?H+CO32-(Ka2)、Ba2+CO32-=BaCO3(sp1K)、H+HCO3-=H2CO3(a1K),三式相加可得总反应Ba2+2HCO3-=BaCO3+H2CO3(K),所以 K=a2a1spKKK,D 错误;答案选 D。【点睛】方程式相加平衡常数相乘,方程式反应物生成物互换

9、平衡常数变成原来的倒数。6下列离子方程式的书写及评价,均合理的是选项离子方程式评价A 用铜电极电解饱和KCl溶液:2H2O+2Cl-H2+Cl2+2OH-正确:Cl-的失电子能力比OH-强B 向 CuSO4溶液中通入过量的H2S气体:Cu2+H2S=CuS+2H+错误:H2S的酸性比H2SO4弱C Ba(HCO3)2溶液与足量的NaOH 溶液反应:Ba2+HCO3-+OH-BaCO3+H2O 错误:Ba2+与 HCO3-系数比应为1:2 D 过量 SO2通入到 NaClO溶液中:SO2+ClO-+H2O=HClO+HSO3-正确:H2SO3的酸性比HClO 强A A BB CC D D【答案】

10、C【解析】【详解】A 项、用铜电极电解饱和KCl溶液时,阳极是铜电极放电,溶液中Cl-不能放电生成氯气,故A 错误;B 项、CuSO4溶液能与过量的H2S气体反应能够发生的原因是生成的硫化铜沉淀不能溶于硫酸,与酸性强弱无关,故B错误;C 项、Ba(HCO3)2溶液与足量的NaOH 溶液反应,不足量的Ba(HCO3)2溶液完全反应,反应消耗的Ba2+与 HCO3-的物质的量比为1:2,故离子方程式书写错误,故C正确;D 项、SO2具有还原性,NaClO 具有强氧化性,过量SO2通入到 NaClO 溶液中发生氧化还原反应,不是复分解反应,与酸性强弱无关,故D 错误;故选 C。7下列关于氧化还原反应

11、的说法正确的是A 1mol Na2O2参与氧化还原反应,电子转移数一定为NA(NA为阿伏加德罗常数的值)B浓 HCl 和 MnO2制氯气的反应中,参与反应的HCl 中体现酸性和氧化性各占一半CVC可以防止亚铁离子转化成三价铁离子,主要原因是VC具有较强的还原性D NO2与水反应,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1【答案】C【解析】【分析】【详解】A Na2O2中的 O 为-1 价,既具有氧化性又具有还原性,发生反应时,若只作为氧化剂,如与SO2反应,则 1molNa2O2反应后得 2mol 电子;若只作为还原剂,则 1molNa2O2反应后失去2mol 电子;若既做氧化剂又做还原剂,如与CO

12、2或水反应,则1molNa2O2反应后转移1mol 电子,综上所述,1molNa2O2参与氧化还原反应,转移电子数不一定是1NA,A 项错误;B浓 HCl 与 MnO2制氯气时,MnO2表现氧化性,HCl 一部分表现酸性,一部分表现还原性;此外,随着反应进行,盐酸浓度下降到一定程度时,就无法再反应生成氯气,B 项错误;C维生素C具有较强的还原性,因此可以防止亚铁离子被氧化,C项正确;D NO2与水反应的方程式:2233NOH O=2HNONO,NO2中一部分作为氧化剂被还原价态降低生成 NO,一部分作为还原剂被氧化价态升高生成HNO3,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2,D 项错误;答案选

13、C。【点睛】处于中间价态的元素,参与氧化还原反应时既可作为氧化剂表现氧化性,又可作为还原剂表现还原性;氧化还原反应的有关计算,以三个守恒即电子得失守恒,电荷守恒和原子守恒为基础进行计算。8常温下,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系错误的是()A pH 为 5 的 NaHSO3溶液中:c(HSO3-)c(H2SO3)c(SO32-)B向 NH4Cl溶液中加入NaOH 固体至 pH=7:c(Cl-)c(NH4+)c(Na+)=c(NH3H2O)c(OH-)=c(H+)C将等体积、等物质的量浓度的CH3COONH4与 NaCl溶液混合,pH=7:c(CH3COO-)+c(Na+)=c(Cl-)+c

14、(NH4+)D 20mL0.1mol/LNH4HSO4溶液与 30mL0.1mol/LNaOH 溶液混合,测得 pH7:c(NH4+)c(NH3 H2O)c(OH-)c(H+)【答案】A【解析】【详解】A.pH=5 的 NaHSO3溶液显酸性,亚硫酸根离子电离大于水解程度,离子浓度大小:c(HSO3)c(SO32)c(H2SO3),故 A 错误;B.向 NH4Cl 溶液中加入NaOH 固体至 pH=7,加入的 NaOH 少于 NH4Cl,由电荷守恒:c(NH4+)+c(Na+)=c(Cl-),物料守恒:c(NH4+)+c(NH3 H2O)=c(Cl-),则 c(NH3 H2O)=c(Na+),

15、NH3 H2O 电离大于NH4+水解,c(NH4+)c(NH3 H2O),所得溶液中:c(Cl-)c(NH4+)c(Na+)=c(NH3H2O)c(OH-)=c(H+),故 B正确;C.CH3COONH4中醋酸根离子和铵根离子的水解程度相同溶液呈中性,NaCl也呈中性,c(Na+)=c(Cl-),c(NH4+)=c(CH3COO),c(CH3COO)+c(Na+)=c(Cl-)+c(NH4+),故 C正确;D.滴入 30mLNaOH 溶液时(pH7),其中 20mL 氢氧化钠溶液与硫酸氢铵中的氢离子发生中和反应,剩余的 10mL 氢氧化钠溶液与铵根离子反应,则反应后的溶液中含有0.001mol

16、 一水合氨、0.0005mol 硫酸铵,溶液的 pH7,说明一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度,则:c(NH4)c(NH3H2O)、c(OH)c(H),则溶液中离子浓度大小为:c(NH4)c(NH3H2O)c(OH)c(H),故 D正确;故选 A。【点睛】本题考查了离子浓度大小比较、酸碱混合的定性判断等知识,解题关键:明确反应后溶质组成,难点突破:注意掌握电荷守恒、物料守恒、盐的水解原理在判断离子浓度大小中的应用方法。9向用盐酸酸化的MgCl2、FeCl3混合溶液中逐滴滴入NaOH(aq),生成沉淀的质量与滴入NaOH(aq)的体积关系如图。原混合溶液中MgCl2与 FeCl3的物质的量

17、之比为A(b-a)(d-c)B(d-c)(b-a)C2(b-a)3(d-c)D3(d-c)2(b-a)【答案】D【解析】【分析】向用盐酸酸化的MgCl2、FeCl3混合溶液中逐滴滴入NaOH 溶液,首先发生反应NaOH+HCl=NaCl+H2O,即为图象中 0-amL,沉淀的质量为0 g;FeCl3只能在酸性较强的溶液中存在,当酸性减弱时,会转化为Fe(OH)3沉淀,从 a mL 开始,b mL 时沉淀完全 bmL 时,溶液仍然呈酸性,到 c mL 时,才开始产生Mg(OH)2沉淀,结合 Fe3+3OH-Fe(OH)3、Mg2+2OH-Mg(OH)2计算判断。【详解】向用盐酸酸化的MgCl2、

18、FeCl3混合溶液中逐滴滴入NaOH 溶液,首先发生反应NaOH+HCl=NaCl+H2O,即为图象中 0-a mL,沉淀的质量为0 g;FeCl3只能在酸性较强的溶液中存在,当酸性减弱时,会转化为Fe(OH)3沉淀,从a mL开始,b mL 时沉淀完全。b mL 时,溶液仍然呈酸性,到c mL时,才开始产生Mg(OH)2沉淀,令氢氧化钠浓度为x mol/L,Fe3+完全沉淀消耗氢氧化钠为(b-a)mL,结合 Fe3+3OH-Fe(OH)3可知,溶液中n(Fe3+)=13(b-a)10-3L xmol/L,Mg2+完全沉淀消耗氢氧化钠为(d-c)mL,结合 Mg2+2OH-Mg(OH)2可知,

19、溶液中n(Mg2+)=12(d-c)10-3L xmol/L,故原混合溶液中n(MgCl2):n(FeCl3)=12(d-c)10-3L xmol/L:13(b-a)10-3L xmol/L=3(d-c)2(b-a),D 项正确;答案选 D。10对于复分解反应X+YZ+W,下列叙述正确的是A若 Z是强酸,则X 和 Y必有一种是强酸B若 X 是强酸,Y是盐,反应后可能有强酸或弱酸生成C若 Y是强碱,X是盐,则Z或 W 必有一种是弱碱D若 W 是弱碱,Z是盐,则X 和 Y必有一种是强碱【答案】B【解析】【详解】A H2S+CuSO4=CuS+H2SO4。错误;BH2SO4+2NaCl=Na2SO4

20、+2HCl;2HCl+FeS=FeCl2+H2S ,正确;CNa2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH,错误;D CuSO4+2NH3 H2O=Cu(OH)2+(NH4)2SO4,错误。11无水 MgBr2可用作催化剂。某兴趣小组同学采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2,设计装置如图所示。已知:Mg 与 Br2反应剧烈放热;MgBr2具有强吸水性。下列说法正确的是()A冷凝管中冷水进、出口方向错误B实验中可以用干燥的空气代替干燥的N2C为防止反应过于剧烈,不能用装置C代替装置B D装有无水CaCl2固体 A 的作用是吸收挥发的溴蒸气,防止污染环境【答案】C【解析】【详解】A.冷凝管

21、下口进水,上口出水,方向正确,故A 错误;B.空气中含氧气会和镁发生反应生成氧化镁会阻碍镁与溴单质的反应,故B错误;C.将装置 B 改为 C装置,当干燥的氮气通入,会使气压变大,将液溴快速压入三颈瓶,反应过快大量放热存在安全隐患,不能更换,故C正确;D.仪器 A 为干燥管,用于吸收空气中的水分,故D 错误;正确答案是C。12我国科学家成功地研制出长期依赖进口、价格昂贵的物质1882O,下列说法正确的是()A它是1682O的同分异构体B它是 O3的一种同素异形体C1882O与1682O互为同位素D 1 mol1882O分子中含有20 mol 电子【答案】B【解析】【分析】【详解】A1882O与1

22、682O的分子式相同,不属于同分异构体,故A 错误;B1882O与 O3都为氧元素的不同单质,互为同素异形体,故B正确;C同位素研究的对象为原子,1882O与1682O属于分子,不属于同位素关系,故C错误;D 1 mol1882O分子中含有16mol 电子,故D 错误;故选 B。13化学与工业生产密切相关。下列说法中正确的是A工业上常用电解熔融MgO 制镁单质B工业上常用金属钠与水反应制NaOH C工业上炼铁的原料是铁矿石和氢气D工业上制备粗硅的原料是石英砂和焦炭【答案】D【解析】【详解】A电解熔融氯化镁制得镁单质,化学方程式为:22=MgClMg+Cl电解熔融,而不是氧化镁,故A 错误;B工

23、业上常用石灰乳与纯碱反应Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH,制备 NaOH,而不是钠与水反应,故B 错误;C炼铁的原料铁矿石、焦炭、石灰石,起还原剂作用的是碳和氢气反应生成的CO,故 C错误;D二氧化硅与焦炭反应生成粗硅和一氧化碳,反应方程式为:2SiO+2CSi+2CO高温,所以工业上制备粗硅的主要原料有石英砂和焦炭,故D 正确;故选:D。【点睛】电解制备镁单质所使用物质为氯化镁,而非氧化镁,其原因在于氧化镁的熔点较高,电解过程中耗能较大,而氯化镁的熔点较低,在熔融状态下能够发生电离,能够制备镁单质。14分别向体积均为100mL、浓度均为1mol/L 的 NaClO、NaO

24、H、CH3COONa的三种溶液中通入CO2,测得各溶液中n(HCO3-)的变化如下图所示:下列分析正确的是A CO2通入 NaClO 溶液的反应:2ClO-+CO2+H2O=CO32-+2HClO BCO2通入 CH3COONa溶液的反应:CO2+H2O+CH3COO-=HCO3-+CH3COOH C通入 n(CO2)=0.06mol 时,NaOH 溶液中的反应:2OH-+CO2=CO32-+H2O D通入 n(CO2)=0.03mol 时,三种溶液中:n(HCO3-)+n(CO32-)+n(H2CO3)=0.03mol【答案】D【解析】【详解】A.次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子,所以反应生成次

25、氯酸和碳酸氢根离子,则少量二氧化碳通入NaClO溶液中反应的离子方程式为:CO2+H2O+ClO-=HCO3-+HClO,A 错误;B.碳酸的酸性比醋酸弱,CO2通入 CH3COONa溶液不反应,B 错误;C.n(NaOH)=0.1mol,通入 n(CO2)=0.06mol,反应产物为碳酸氢钠和碳酸氢钠,反应的离子方程式:5OH-+3CO2=2CO32-+HCO3-+2H2O,C错误;D.通入 n(CO2)=0.03mol,三种溶液中存在碳元素的物料守恒得到:n(HCO3-)+n(CO32-)+n(H2CO3)=0.03mol l,D正确;故合理选项是D。15分子式为C5H12的烃,其分子内含

26、3 个甲基,该烃的二氯代物的数目为A 8 种B9 种C10 种D11 种【答案】C【解析】【详解】分子式为C5H12含 3 个甲基的烃为,该烃的一氯代物有4 种:ClCH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CClCH2CH3、(CH3)2CHCHClCH3、(CH3)2CHCH2CH2Cl,采用“定一移二”法,第二个氯原子的位置如图:、,该烃的二氯代物的同分异构体有5+2+2+1=10 种,答案选C。二、实验题(本题包括1 个小题,共10 分)16工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:(1)气体 A 中的大气污染物可选用下列试剂中的_吸收a浓 H2SO4 b稀 HN

27、O3cNaOH 溶液d氨水(2)用稀 H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加 KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在_(填离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是 _(注明试剂、现象)(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为_(4)以 CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au 等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是 _a电能全部转化为化学能b粗铜接电源正极,发生氧化反应c溶液中Cu2+向阳极移动d利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au 等金属(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O 可制备 CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为 _【

28、答案】cd Fe3+取少量溶液,滴加KMnO4溶液,KMnO4溶液紫色褪去3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu bd 4H+O2+4e=2H2O【解析】【分析】由流程可知,黄铜矿加入石英砂通入空气焙烧,可生成Cu2S、CuO,继续加入石英砂通入空气焙烧,生成Cu2O、Cu,生成气体A 为二氧化硫,熔渣B 为 FeO等,Cu2O、Cu 与铝在高温下发生铝热反应得到粗铜,电解可得到精铜,据此分析解答。【详解】(1)气体 A 中的大气污染物主要含二氧化硫,需用碱性溶液吸收,故答案选cd;(2)滴加 KSCN溶液后呈红色,说明存在Fe3+。证明 Fe2的方法一般是用酸性高锰酸钾溶液,使其褪色证明存在

29、Fe2,具体操作取少量溶液,滴加KMnO4溶液,KMnO4溶液,其现象是酸性高锰酸钾溶液褪色,故答案为Fe3+;取少量溶液,滴加KMnO4溶液,KMnO4溶液紫色褪去;(3)由泡铜冶炼粗铜是用铝单质还原Cu2O,发生的化学方程式为3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu,故答案为3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu;(4)粗铜的精炼中粗铜做阳极,发生氧化反应,纯铜做阴极,与外接电源负极相连,发生还原反应,在电解池中阳离子向阴极移动,在电解过程中还伴随着热量放出,所以电能不可能全部转化为化学能。故选择 bd;(5)原电池中正极发生还原反应,元素化合价降低,在2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+

30、2H2O 中,氧气发生还原反应,所以电极反应式为,4H+O2+4e=2H2O,故答案为4H+O2+4e=2H2O。三、推断题(本题包括1 个小题,共10 分)17A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素,他们能发生如图所示的转化关系。若该元素用R 表示,则A为 R 的氧化物,D 与 NaOH 溶液反应生成C和 H2。请回答:(1)写出对应物质的化学式:A_;C_;E_。(2)反应 的化学方程式为_。(3)反应 的离子方程式为_。(4)H2CO3的酸性强于E的,请用离子方程式予以证明:_。【答案】SiO2Na2SiO3H2SiO3(或 H4SiO4)SiO22CSi2CO Si 2OH

31、H2O=SiO32-2H2 SiO32-CO2 H2O=H2SiO3CO32-(或 SiO32-2CO22H2O=H2SiO32HCO3-)【解析】【分析】【详解】A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素,该元素(用R 表示)的单质能与NaOH 溶液反应生成盐和氢气,则可推知该元素为硅元素,根据题中各物质转化关系,结合硅及其化合物相关知识可知,A与焦碳高温下生成D,则 A为 SiO2,D 为 Si,C为 Na2SiO3,根据反应 或反应 都可推得B 为 CaSiO3,根据反应 推知 E为 H2SiO3;(1)由以上分析可知A 为 SiO2,C 为 Na2SiO3,E为 H2SiO3;

32、(2)反应 的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO;(3)反应 的离子方程式为Si+2OH-+H2OSiO32-+2H2;(4)H2CO3的酸性强于H2SiO3的酸性,可在硅酸钠溶液中通入二氧化碳,如生成硅酸沉淀,可说明,反应的离子方程式为SiO32-+CO2+H2OH2SiO3+CO32-。四、综合题(本题包括2 个小题,共20 分)18研究 CO2的综合利用对促进“低碳经济”的发展有重要意义。CO2与 H2合成二甲醚(CH3OCH3)是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:反应 I CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1=-49.0 kJ.mol-1反应 I

33、I 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H20(g)H2=-24.5 kJ.mol-1反应 III CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H3=41.2 kJ.mol-1(1)写出 CO2与 H2一步合成二甲醚(反应IV)的热化学反应方程式:_(2)有利于提高反应IV 平衡转化率的条件是_。A高温高压B低温诋压C高温低压D低温高压(3)在恒压、CO2和 H2起始物质的量之比为1:3 的条件下,CO2平衡转化率和平衡时二甲醚的选择性随温度的变化如图1。CH3OCH3的选择性=3322 100%COCH OCH 的物质的量反应的的物质的量温度低于300,CO2平衡转化率随温度升高而下

34、降的原因是_关于合成二甲醚工艺的理解,下列说法正确的是_A反应 IV 在 A 点和 B 点时的化学平衡常数K(A)小于 K(B)B当温度、压强一定时,在原料气(CO2和 H2的比例不变)中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率C其他条件不变,在恒容条件下的二甲醚平衡选择性比恒压条件下的平衡选择性低D提高催化剂的活性和选择性,减少CO等副产物是工艺的关键在某温度下,若加入 CO2的物质的量为1mol,生成二甲醚的选择性为80%,现收集到0.2mol 的二甲醚,则 CO2转化率为 _一定温度压强下,二甲醚的体积分数随时间变化如图2 所示。在t1时刻,再加入物质的量之比为1:3的 CO2和 H2,t

35、2时刻重新达到平衡。画出t1 t3时刻二甲醚体积分数的变化趋势。_(4)光能储存一般是指将光能转换为电能或化学能进行储存,利用太阳光、CO2、H2O 生成二甲醚的光能储存装置如图所示,则b 极的电极反应式为_【答案】2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)H=-122.5kJ mol-1D反应的H 0,温度升高,二氧化碳的平衡转化率变大,而反应(或者反应)的 H 0,温度升高,平衡正向移动,二氧化碳的平衡转化率变大,而反应(或者反应)的 H 0,温度升高,平衡逆向移动,二氧化碳的平衡转化率下降,且上升幅度小于下降幅度,所以随着温度升高,二氧化碳的平衡转化率下降;A.从图

36、分析反应IV 随着温度升高,二氧化碳的平衡转化率A 点小于 B 点,但二甲醚的选择性降低,说明反应 IV 进行程度减小,所以在A 点和 B点时的化学平衡常数K(A)大于 K(B),故错误;B.当温度、压强一定时,在原料气(C02和 H2的比例不变)中添加少量惰性气体,容器的体积增大,相当于减压,平衡逆向移动,不有利于提高平衡转化率,故错误;C其他条件不变,在恒容条件下反应体系中的压强逐渐减小,二甲醚平衡选择性比恒压条件下的平衡选择性低,故正确;D.提高催化剂的活性和选择性,可以控制三个反应是否进行,减少CO 等副产物是工艺的关键,故正确;故选 CD。生成二甲醚的选择性为80%,现收集到0.2m

37、ol 的二甲醚,说明有0.4mol 二氧化碳转化生成二甲醚,生成二甲醚的选择性为80%,即有 0.5mol 二氧化碳参与反应,则二氧化碳的转化率为0.5100%1=50%或 0.5。反应到平衡后,在t1时刻,再加入物质的量之比为1:3 的 CO2和 H2,加入时二甲醚的体积分数减小,平衡正向移动,二甲醚的体积分数逐渐增加,因为是在恒温恒压条件下,再加入等物质的量比的二氧化碳和氢气,所以属于等效平衡,即平衡时二甲醚的体积分数不变。所以图像如下:。该装置为电解装置,二氧化碳变成二甲醚是得到电子的过程,根据图中质子交换膜分析,反应中的离子只能写氢离子,所以电极反应为12H+2CO2+12e-=CH3

38、OCH3+3H2O。19某小组同学以不同方案探究Cu 粉与 FeCl3溶液的反应。(1)甲同学向FeCl3溶液中加入Cu粉,观察到溶液的颜色变为浅蓝色,由此证明发生了反应,其离子方程式是_。(2)乙同学通过反应物的消耗证明了上述反应的发生:将Cu粉加入到滴有少量KSCN的 FeCl3溶液中,观察到溶液红色褪去,有白色沉淀A 产生。针对白色沉淀A,查阅资料:A 可能为 CuCl和 CuSCN(其中硫元素的化合价为-2 价)中的一种或两种。实验过程如下:请回答:.根据白色沉淀B 是_(填化学式),判断沉淀A 中一定存在CuSCN。.仅根据白色沉淀A 与过量浓HNO3反应产生的实验现象,不能判断白色

39、沉淀A 中一定存在CuSCN,从氧化还原角度说明理由:_。.向滤液中加入a 溶液后无明显现象,说明A 不含 CuCl,则 a 是_(填化学式)。根据以上实验,证明A 仅为 CuSCN。进一步查阅资料并实验验证了CuSCN的成因,将该反应的方程式补充完整:_Cu2+_SCN=_CuSCN +_(SCN)2 结合上述过程以及Fe(SCN)3?Fe3+3SCN的平衡,分析(2)中溶液红色褪去的原因:_。(3)已知(SCN)2称为拟卤素,其氧化性与Br2相近。将KSCN溶液滴入(1)所得的溶液中,观察到溶液变红色,则溶液变红的可能原因是_。【答案】Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+BaSO4+1 价

40、铜也可将浓HNO3还原AgNO32Cu2+4SCN-=2CuSCN +(SCN)2Cu和 Fe3+反应生成Cu2+使 c(Fe3+)减小Cu和3+Fe反应生成2+Cu和2+Fe使3+c Fe减小,Cu2+和 SCN-反应生成CuSCN沉淀使 c(SCN-)减小,均使该平衡正向移动,导致Fe(SCN)3浓度减小,溶液红色褪去Fe3+有剩余空气中的O2将 Fe2+氧化(SCN)2将 Fe2+氧化【解析】【分析】(1)向3FeCl溶液中加入Cu粉,观察到溶液的颜色变为浅蓝色,说明生成了铜离子;(2).根据流程图沉淀B 不溶于酸,故该沉淀是硫酸钡;.CuSCN中铜元素显+1 价,也具有还原性,能够还原

41、硝酸;.用硝酸银溶液检验滤液中是否含有氯离子即可;根据氧化还原规律和元素守恒配平;Cu和3+Fe反应生成2+Cu和2+Fe使3+c Fe减小,2+Cu和-SCN反应生成CuSCN沉淀使-c SCN减小;(3)溶液变红色,说明溶液中含有3+Fe。【详解】(1)向3FeCl溶液中加入Cu粉,观察到溶液的颜色变为浅蓝色,说明生成了铜离子,离子方程式为:3+2+2+Cu+2Fe=Cu+2Fe,故答案为:3+2+2+Cu+2Fe=Cu+2Fe;(2).根据流程图,溶液中含有过量的硝酸,即沉淀B不溶于酸,故该沉淀是硫酸钡,答案为:4BaSO;.CuSCN中铜元素显+1 价,也具有还原性,能够还原硝酸,故仅

42、根据白色沉淀A 与过量浓3HNO反应产生的实验现象,不能判断白色沉淀A 中一定存在CuSCN,答案为:+1 价铜也可将浓3HNO还原;.若白色沉淀A 中含有CuCl,则滤液中含有氯离子,故用硝酸银溶液检验滤液中是否含有氯离子即可,答案为:3AgNO;根据氧化还原规律,一个2+Cu转移 1 个电子,生成一个2SCN转移 2 个电子,故2+Cu和2SCN的系数比为2:1,根据元素守恒配平即可,答案为:2+-22Cu+4SCN=2CuSCN+SCN;Cu和3+Fe反应生成2+Cu和2+Fe使3+c Fe减小,2+Cu和-SCN反应生成CuSCN沉淀使-c SCN减小,均使3+-3Fe SCNFe+3SCN?正向移动,导致3Fe SCN浓度减小,溶液红色褪去,故答案为:Cu和3+Fe反应生成2+Cu和2+Fe使3+c Fe减小,2+Cu和-SCN反应生成CuSCN沉淀使-c SCN减小,均使该平衡正向移动,导致3Fe SCN浓度减小,溶液红色褪去;(3)将KSCN溶液滴入(1)所得的溶液中,观察到溶液变红色,说明溶液中含有3+Fe,3+Fe有可能是反应剩余的,或空气中的氧气将2+Fe氧化生成的,根据题意2SCN也有氧化性,故也有可能是2SCN将2+Fe氧化为3+Fe,故答案为:3+Fe有剩余;空气中的2O将2+Fe氧化;2SCN将2+Fe氧化。

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