河南省南阳市新野县第一高级中学2023-2024学年高三上学期12月月考化学试题(Word版附解析)
展开一、单选题
1.中华文化如长河,源远流长势不竭。下列国家级文物中,主要成分属于硅酸盐材料的是( )
A.三星堆青铜人像B.官窑彩瓷C.金漆木雕大神龛D.镶金兽首玛瑙杯
2.实验安全至关重要,下列实验操作以及事故处理方法,错误的是( )
A.处理含重金属(如铅、汞或镉等)离子的废液,可利用沉淀法
B.实验中少量残留的金属钠,不能随便丢弃,可以回收到原试剂瓶也可以用乙醇进行处理
C.如果不慎将酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用5%的溶液冲洗
D.对于有回收利用价值的有机废液,可用萃取或蒸馏的方法收集;不需要回收利用的,可用焚烧法处理。
3.雌黄和雄黄都是自然界中常见的难溶砷化物,早期都曾用作绘画颜料,因都有抗病毒疗效也可用来入药。砷元素有+2、+3两种常见价态。一定条件下,雌黄和雄黄的转化关系如图所示(雌黄和雄黄中S元素的价态相同)。下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为氧化还原反应
B.反应Ⅱ中,若物质a为,当参与反应时转移
C.反应过程中的尾气用硫酸铜溶液吸收
D.反应Ⅰ的离子方程式为
4.下列透明溶液中,能大量共存的离子组是( )
A.、、、B.、、、
C.、、、D.、、、
5.用NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.4.6 g Na与含0.1 ml HCl的稀盐酸充分反应,转移电子数目为0.1NA
B.25℃时,pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.2NA
C.常温下,14克C2H4和C3H6混合气体所含的原子数为3NA
D.等质量的1H218O与D216O,所含中子数前者大
6.双水杨醛缩乙二胺合铜席夫碱金属配合物应用广泛,其结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.该配合物中铜离子的配位数为4
B.键角:CH4>NH3>H2O
C.基态原子的第一电离能:C
7.烯醇式与酮式存在互变异构: (R为烃基或氢)。下列事实可能不涉及此原理的是( )
A.乙炔能与水反应生成乙醛
B.乙烯酮与等物质的量的反应生成乙醛
C.水解生成
D.葡萄糖在酶作用下转化为果糖:
8.下列说法不正确的是( )
A.邻羟基苯甲酸的沸点低于对羟基苯甲酸的沸点
B.棉花的葡萄糖结构单元中含有羟基,具有一定的吸湿性
C.苯酚在浓氨水作用下与甲醛反应生成线型热塑性高分子化合物
D.18-冠-6(空腔直径260~320pm)能与(276pm)通过某种相互作用力形成超分子
9.以黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸,应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用,减轻对环境的污染,其中一种流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.黄铁矿中的在煅烧过程中作还原剂
B.欲得到更纯的,反应①应通入过量的气体
C.还原铁粉用盐酸溶解后,可用溶液滴定法来测定其纯度
D.加热制备的化学方程式为
10.某小组比较Cl-、Br-、I-的还原性,实验如下:
下列对实验的分析合理的是( )
A.实验1中,白烟是(NH4)2SO4
B.根据实验1和实验2判断还原性:Br->Cl-
C.根据实验3判断还原性:I->Br-
D.上述实验利用了浓H2SO4的强酸性、强氧化性等性质
11.一种利用水催化促进NO2和SO2转化的化学机制如图所示,电子传递可以促进中O-H键的解离,进而形成中间体,通过“水分子桥”,处于纳米液滴中的可以将电子快速转移给周围的气相NO2分子。下列叙述正确的是( )
A.图示中分子、离子之间以范德华力结合形成“水分子桥”
B.中O-H键的解离可表示为=H++e-+
C.1ml通过“水分子桥”传递2ml电子
D.总反应的离子方程式为+NO2+H2O=HNO2+
12.某澄清溶液可能含有Na+、NH、Fe2+、Fe3+、Cl-、I-、CO、SO中的若干种(不计水电离出的H+、OH-),且各离子浓度相同。为确定溶液中的离子组成进行如下实验:
①取少量该溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀产生,但无气体生成。
②另取少量该溶液滴加适量氯水,溶液颜色明显变深。
③向②所得溶液中加滴加足量氢氧化钠溶液微热,有红褐色沉淀产生,并有刺激性气味的气体产生。
根据上述实验现象,下列说法正确的是( )
A.原混合溶液中可能含有Fe3+
B.原混合溶液中肯定含有I-、SO
C.另取原溶液进行焰色反应,若焰色为黄色,则原溶液中一定存在六种离子
D.另取原溶液加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀说明含有Cl-
13.在醋酸杆菌(最适生长温度)作用下,酸性废水中有机物()可转化成,同时电还原硝酸盐,实现地下水厌氧条件下修复,模拟原理如图所示。下列叙述正确的是( )
A.放电时,电流由b极经外电路流向a极
B.其他条件相同,地下水修复效率高于
C.b极电极反应式为
D.若a极生成和共,则理论上一定转移电子
14.研究发现,某反应过程如图所示(锂离子未标出)。下列叙述错误的是( )
A.中为价
B.反应(1)为
C.生成等量氧气转移电子数:反应(2)大于反应(3)
D.若上述反应在充电过程中完成,则反应(4)在阴极上发生
15.分析化学中“滴定分数”的定义为:所加滴定剂与被滴定组分的物质的量之比。常温下以0.10的HCl溶液滴定同浓度某一元碱MOH溶液并绘制滴定曲线如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.该酸碱中和滴定过程应该选用甲基橙做指示剂
B.从x点到z点的整个过程中,y点的水的电离程度最大
C.x点处的溶液中满足:
D.常温下,的数量级约为
二、解答题
16.著名化学反应“法老之蛇”曾令无数人叹服。某兴趣小组为探究分解产物的成分,在连接好如图所示装置,检验装置气密性后,点燃A处酒精灯。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 。
(2)待A中固体充分分解后,取下B装置,B瓶中有无色液体,并有类似氯仿的芳香甜味,与酯混合能够互溶,经查证,B中液体为,请举出一种其在实验室中的用途 。
(3)取下C装置,点燃C中气体,气体燃烧火焰呈紫红色,边缘略带蓝色,则E中反应的化学方程式为 。
(4)取下D装置,将燃着的镁条伸入瓶中,镁条继续燃烧。取出燃烧产物,加入少量热水,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,可证明分解产物中含有 。
(5)充分反应后A中剩余固体经证实为HgS。结合以上推断写出分解的化学方程式 。
(6)用王水溶解A中剩余固体,记溶解后的溶液为X。可用滴定法测定溶液X中离子浓度以测定的分解率。
已知:①;
②;
③标准溶液中含有指示液。
若取上述溶液X,用浓度为cml/L的标准溶液进行滴定,消耗VmL,忽略反应前后溶液体积变化,滴定终点的现象为 ;原固体质量为mg,的摩尔质量记为M,则的分解率为 。(用含M、c、V、m的式子表示)
17.植物生长调节剂乙烯利()是一种磷酸衍生物,通常为易溶于水的白色针状晶体,其水溶液显酸性。某实验小组同学利用40%乙烯利溶液和稍过量的NaOH固体为原料制备乙烯,并探究乙烯与溴的反应类型。回答下列问题:
(1)对部分实验仪器及试剂的选择与使用。
①配制100g40%乙烯利溶液时,下图仪器中不需要的是 (填仪器名称,下同),除此之外还需要使用的玻璃仪器为 。
②实验中所用的NaOH固体应存放于试剂瓶 中(填选项字母)。
③装瓶时,不小心将乙烯利溶液粘到手上,应先用大量水冲洗,再涂抹 (填选项字母)。
a.3%~5%的碳酸氢钠溶液 b.生理盐水 c.硼酸溶液 d.医用酒精
(2)根据反应原理设计如下制取纯净乙烯气体的装置。
①制备乙烯过程中同时生成两种正盐,则该反应的化学方程式为 。
②使用冷水浴的目的为 。
③反应开始时,先打开活塞1,关闭活塞2;反应一段时间,观察到 现象时,关闭活塞1,打开活塞2,用气囊收集乙烯气体。
(3)探究乙烯和溴的反应是取代反应还是加成反应。设计如下实验:
已知:①西林瓶是一种胶塞和铝塑组合盖封口的小玻璃瓶;
②溴化银在中有一定的溶解度。
实验步骤iii为 。
18.合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H= —92.4kJ•ml‾1,一种工业合成氨的简易流程图如下:
(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,写出氨水的电离方程式 。吸收产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出吸收液再生反应的化学方程式 。
(2)步骤II中制氢气原理如下:
①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H=+206.4 kJ·ml-1
②CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2 kJ·ml-1
则反应CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) △H= kJ·ml-1。
对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的措施是(填编号) 。
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
(3)利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。若1ml CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O蒸气反应,得到1.18ml CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为 。
(4)下图1表示500℃、60.0MPa条件下,H2和N2为原料气的投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根 据图中a点数据计算N2的平衡体积分数为 。
(5)依据温度对合成氨反应的影响,在下图2坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入起始原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。
(6)简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法 。
19.钌粉主要用于生产钌靶材,而钌靶材是生产计算机硬盘不可替代的材料。以钌废料(废料中钌主要以单质的形式存在,还含有Al、Cr、Cr、CO、Ti、Fe等杂质)制备高纯钌粉的流程如下:
已知:i.钌在碱性条件下被氯气氧化为,是有毒的挥发性物质,用盐酸吸收得到红色溶液,其中还含有少量;
ii.易溶于水,微溶于酒精。
回答下列问题:
(1)钌废料在碱性条件下被氯气氧化的离子方程式为 ;钌废料氧化时,随着温度的升高,钌的回收率变化如图所示。综合考虑,确定氧化时的温度以 ℃为宜。
(2)用盐酸吸收蒸馏产物时发生主要反应的化学方程式是 。
(3)沉淀用乙醇洗涤而不用水洗涤的优点是 。
(4)加入的主要作用是 ,同时又调节了溶液的,有利于沉淀反应的发生。流程中可以循环利用的物质 。
(5)煅烧的过程分为两步:第1步是氯钌酸铵分解生成钌单质和一种无毒的气体单质,同时有两种化合物生成;第2步是钌单质与氧气反应生成钌的氧化物()。第1步的化学方程式是 。
实验1
实验2
实验3
装置
现象
试管内颜色无明显变化;用蘸浓氨水的玻璃棒靠近管口,产生白烟。
溶液变黄;把湿润的KI淀粉试纸靠近试管口,变蓝。
溶液变深紫色;经检验溶液含单质碘。
沸点为-21.2℃,熔点为-34.4℃,化学性质与卤素单质相似,有剧毒,燃烧时火焰呈紫红色,边缘略带蓝色
沸点为46.5℃,熔点为-111.9℃,能与酯互溶
实验步骤
i.向10mL充满乙烯的西林瓶中注入少量0.2%溴的溶液;
ii.充分振荡使溶液完全褪色;
iii.___________;
iv.向iii中获得的溶液中加入溶液,振荡。
实验现象
无淡黄色沉淀生成
实验结论
乙烯和溴的反应是加成反应
参考答案:
1.B
【详解】A.青铜属于合金,因此三星堆青铜人像的主要成分属于金属材料,故A错误;
B.陶瓷属于硅酸盐材料,因此官窑彩瓷主要成分属于硅酸盐材料,故B正确;
C.木头的主要成分是纤维素,属于有机物,故C错误;
D.玛瑙的主要成分是二氧化硅,不是硅酸盐,镶金兽首玛瑙杯的主要成分不是硅酸盐材料,故D错误;
故选B。
2.C
【详解】A.利用沉淀将重金属离子沉淀,除去重金属离子降低废液的毒性,故A正确;
B.实验中少量残留的金属钠放回原试剂瓶或者用乙醇将其反应(乙醇和钠反应相对温和)来处理,故B正确;
C.如果不慎将酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用5%的溶液冲洗,故C错误;
D.有机物利用萃取或者蒸馏分离回收,不需要的利用的焚烧减少毒害,故D正确;
故选C。
3.D
【详解】A.反应Ⅲ、Ⅳ中没有化合价的升降,不是氧化还原反应,故A错误;
B.反应Ⅱ中,若物质a为,方程式为As4S4+7O2=2As2O3+4SO2,当参与反应时转移,故B错误;
C.反应的尾气有硫化氢可能还有二氧化硫,应该用氢氧化钠吸收,故C错误;
D.Sn2+将As还原为+2价自身被氧化到+4价,离子方程式为,故D正确;
故选D。
4.D
【详解】A.MnO和S2−发生氧化还原反应生成单质硫,不共存,A错误;
B.银离子和氯离子生成氯化银沉淀,不共存,B错误;
C.CH3COO−和H+反应生成弱电解质CH3COOH,不共存,C错误;
D.Na+、Cu2+、NO、Cl−不发生反应,能共存,D正确;
故答案为:D。
5.C
【详解】A. Na既可以和酸反应又可以和碱反应放出氢气,4.6 g钠物质量为0,2ml,转移电子数为0.2ml,即0.2NA,故A错;
B. pH=13的Ba(OH)2溶液中没有体积,无法计算含有OH-的数目,故B错;
C. 常温下,C2H4和C3H6混合气体混合气体的最简比为CH2,14克为1ml,所含原子数为3NA,C正确;
D. 等质量的1H218O与D216O,所含中子数相等,均为NA,故D错。
答案为C。
6.C
【详解】A.该配合物中铜离子的配位数为4,A正确;
B.三者中心原子均为sp3杂化,H2O有两个孤电子对,NH3有1个孤电子对,CH4无孤电子对,孤电子对越多,键角越小,故键角:CH4>NH3>H2O,B正确;
C.氮元素的p能级是半充满,故其第一电离能大于氧,C错误;
D.该配合物中有饱和碳原子,是sp3杂化;该配合物中还有双键碳原子,是sp2杂化,D正确;
故选C。
7.B
【详解】A.乙炔与水发生加成反应生成CH2=CHOH,烯醇式结构CH2=CHOH不稳定,易转化为稳定的酮式结构CH3CHO,与烯醇式与酮式存在互变异构有关,故A不符合题意;
B.乙烯酮分子中的碳碳双键与氢气可能发生加成反应生成CH3CHO,与烯醇式与酮式存在互变异构无关,故B符合题意;
C.分子中的酯基酸性条件下能发生水解反应生成和乙酸,烯醇式结构不稳定,易转化为稳定的酮式结构,与烯醇式与酮式存在互变异构有关,故C不符合题意;
D.葡萄糖在酶作用下转化为,可能发生烯醇式与酮式存在互变异构生成,故D不符合题意;
故选B。
8.C
【详解】A.邻羟基苯甲酸形成分子内氢键,对羟基苯甲酸形成分子间氢键,前者沸点较后者低,A项正确;
B.棉花的葡萄糖结构单元中,含有亲水性基团羟基,使得其具有一定的吸湿性,B项正确;
C.苯酚在浓氨水作用下与甲醛反应生成网状结构酚醛树脂,其属于热固性高分子化合物,C项错误;
D.K+的直径276pm介于18-冠-6的空腔直径260~320pm之间,故18-冠-6能与K+通过某种相互作用力形成超分子,D项正确;
故选C。
9.C
【详解】A.黄铁矿中的在煅烧过程中Fe元素的化合价由+2价升至+3价,S元素的化合价由-1价升至+4价,失电子,作还原剂,选项A正确;
B.通入过量二氧化硫保证碱反应完全,得到纯净的,选项B正确;
C.盐酸也能与高锰酸钾溶液反应,不能用溶液滴定法来测定还原铁粉的纯度,选项C错误;
D.加热制备的化学方程式为,选项D正确;
答案选C。
10.B
【详解】A.硫酸不具有挥发性,白烟不可能是(NH4)2SO4,而是浓硫酸与NaCl固体反应生成的挥发性酸HCl与氨气生成的氯化铵,故A错误;
B.浓硫酸具有氧化性,将溴离子氧化成具有挥发性的溴单质,溴单质将湿润KI淀粉试纸中的碘离子氧化成碘单质,使得KI淀粉试纸变蓝,可知氧化性:浓硫酸>Br2;而浓硫酸不能氧化Cl-得到氯气,说明氯气的氧化性强于浓硫酸,则氧化性Cl2>Br2,还原性Br->Cl-,故B正确;
C.结合试验2可知浓硫酸的氧化性大于溴,②中溶液中还有剩余的浓硫酸,也能氧化I-成碘单质;所以试验3中无法确定是何种物质将碘离子氧化,故C错误;
D.①中为难挥发性酸制备易挥发酸,②为浓硫酸氧化溴离子,所以利用了浓H2SO4的难挥发性、强氧化性,故D错误;
故答案为B。
11.B
【详解】A.由图可知,N、O原子的电负性大,与周围其他分子(或离子)中的H原子之间形成氢键,分子、离子之间以氢键结合形成“水分子桥”,A项错误;
B.由图可知,中O-H键解离时生成e-和,根据质量守恒可知,还会生成H+,则该过程可表示为=H++e-+,B项正确;
C.由图可知,1ml通过“水分子桥”传递1ml电子,C项错误;
D.由图可知,与NO2发生的总反应的离子方程式为+2NO2+H2O=2HNO2+,D项错误;
故选B。
12.C
【分析】①取少量该溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀产生,但无气体生成,说明不存在,存在。
②另取少量该溶液滴加适量氯水,溶液颜色明显变深,说明Fe2+、I-至少含有一种。
③向②所得溶液中加滴加足量氢氧化钠溶液微热,有红褐色沉淀产生,沉淀是氢氧化铁,因此Fe2+、Fe3+至少含有一种,但铁离子与碘不能同时存在;并有刺激性气味的气体产生,气体是氨气,则一定存在。
【详解】A.根据以上分析可知原混合溶液中不一定含有Fe3+,A错误;
B.根据以上分析可知原混合溶液中不一定含有I-,B错误;
C.另取原溶液进行焰色反应,焰色为黄色,说明一定存在Na+,由于各种离子的浓度相等,且Fe2+、Fe3+至少含有一种,则根据电荷守恒可知该溶液中一定存在氯离子,不能存在铁离子,所以存在的离子有Na+、、Fe2+、Cl-、I-、,即存在的离子有六种,C正确;
D.另取原溶液加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀不能说明含有Cl-,因为硫酸根离子会干扰氯离子的检验,D错误;
故选C。
13.C
【详解】A.根据物质转化及元素化合价变化可知,a极为正极,b极为负极,电流由正极经外电路流向负极, A错误;
B.上述修复地下水中硝酸盐和有机物的关键物质是醋酸杆菌,活性温度在,温度高,失去活性,B错误;
C.b极上发生氧化反应,有机物中碳元素转化成二氧化碳,水提供氧,最终生成了酸,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒直接写出电极反应式:,C正确;
D.a极的电极反应式有:,,根据极值原理:若只生成,则转移电子;若只生成,则转移电子。即转移电子介于和之间,D错误;
故选C
14.C
【详解】A.中Li为价,O为价,故Ti为+4价,A项正确;
B.根据反应图示可知,反应(1)方程式:,B正确;
C.根据反应图示可知,反应(2)、(3)中氧元素化合价均由-2价升至0价,则生成等量的氧气时,转移电子数相等,C错误;
D.反应(4)中发生还原反应,若在充电过程完成,则反应(4)在电解池的阴极上发生,D正确;
答案选C。
15.B
【详解】A.由图可知,滴定分数=1.00时,溶液显酸性,说明反应生成的显酸性,为强酸弱碱盐,应选择在酸性条件下变色的指示剂,A正确;
B.滴定分数为1时,恰好完全反应得到 溶液,此时溶液中水的电离程度最大,对应的点不是y点,B错误;
C.x点处滴定分数为0.5,溶液中含等量的、,由物料守恒可得,由电荷守恒可得,两式相减得出,由图可知,溶液显碱性,则,则,C正确;
D.y点,,则,设溶液为1L,滴定分数为0.9,则需加入盐酸0.9L,溶液总体积为1.9L,反应后,,,,D正确;
故选B。
16.(1)(球形)冷凝管
(2)清洗试管壁上残留的硫(或溶解硫单质)
(3)
(4)
(5)
(6) 溶液由无色变为红色,且半分钟内不褪色
【详解】(1)根据装置图,可知仪器a的名称是(球形)冷凝管;
(2)硫单质易溶于CS2,可用CS2清洗试管壁上残留的硫
(3)点燃C中气体,气体燃烧火焰呈紫红色,边缘略带蓝色,说明Hg(SCN)2分解产物有(CN)2,(CN)2与氯气性质相似,(CN)2与氢氧化钠反应的方程式是(CN)2+2NaOH=NaCN+NaCNO+ H2O;
(4)镁在氮气中燃烧生成氮化镁,氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气,取下D装置,将燃着的镁条伸入瓶中,镁条会继续燃烧,取出燃烧产物,加入少量热水,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明Hg(SCN)2分解产物中含有氮气;
(5)经上述推断,可知Hg(SCN)2分解生成HgS、N2、(CN)2、CS2;反应的化学方程式是;
(6)NH4SCN标准溶液中含有NH4Fe(SO4)2指示液,溶液出红色,若滴入标准液后溶液由无色变为红色,且半分钟内不褪色,说明H2[HgCl4]完全被消耗,反应达到终点;滴定过程的反应关系式是,反应消耗NH4SCN的物质的量是Vc ×10-3ml,则分解Hg(SCN)2的物质的量是0.5Vc ×10-3ml,Hg(SCN)2的分解率为=。
17.(1) 圆底烧瓶 胶头滴管 d a
(2) 控制乙烯释放速度 酸性高锰酸钾溶液褪色
(3)加入少量水,震荡静置,取上层液体于试管中
【详解】(1)①配制100g40%乙烯利溶液时,溶质的质量为40g,水的质量60g,体积为60mL,所以需要托盘天平称量,量筒量取体积,烧杯溶解并使用玻璃棒搅拌,量筒取水会用到胶头滴管,所以不需要的仪器是圆底烧瓶,除此之外还需要使用的玻璃仪器为胶头滴管,故答案为圆底烧瓶;胶头滴管;
②氢氧化钠是碱性固体,不能用玻璃塞,且使用广口瓶,应选用d;故答案为d;
③由题可知,乙烯利水溶液显酸性,不小心将乙烯利溶液粘到手上,应先用大量水冲洗,再涂抹3%~5%的碳酸氢钠溶液,故答案选a。
(2)①利用40%乙烯利溶液和稍过量的NaOH固体为原料制备乙烯,同时生成两种正盐,化学方程式为,故答案为;
②冷水浴可防止乙烯释放过快,不利于收集,故答案为控制乙烯释放速度;
③反应开始时,先打开活塞1,关闭活塞2;反应一段时间,观察到酸性高锰酸钾溶液褪色,故答案为酸性高锰酸钾溶液褪色。
(3)欲证明反应是加成反应而不是取代反应,就需要证实反应后无Br-,反应i.和ii.使得充分反应,HBr溶于水,然后加入少量水,震荡静置,取上层液体于试管中,向iii中获得的溶液中加入溶液,振荡,若无无淡黄色沉淀生成,乙烯和溴的反应是加成反应;故答案为加入少量水,震荡静置,取上层液体于试管中。
18.(1) NH3•H2O+OH- 2NH4HS+O2=2NH3•H2O +2S↓
(2) +165.2 kJ·ml-1 a
(3)90%
(4)14.5%
(5)
(6)对原料气加压;分离液氨后未反应的N2、H2循环使用
【分析】天然气脱硫后和水蒸气反应制取氢气,氢气和氮气混合后加压合成氨,利用氨易液化的性质将氨分离出去后,剩余的氮气和氢气可以循环使用。
【详解】(1)氨水中的电解质NH3•H2O是弱电解质,在溶液中存在电离平衡,电离方程式是:NH3•H2O+OH- ;天然气中的H2S气体用氨水吸收,吸收产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,空气中的氧气与NH4HS发生反应得到单质硫,同时产生NH3•H2O,因此可以使吸收液再生,则吸收液再生反应的化学方程式是2NH4HS+O2=2NH3•H2O +2S↓;
(2)将①+②,整理可得CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) △H=+206.4kJ/ml-41.2kJ/ml=+165.2 kJ·ml-1;因此反应热是+165.2kJ·ml-1。
对于反应①,该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应:
a.升高温度,化学反应速率加快,升高温度,平衡向吸热的正反应方向移动,因此可以提高平衡体系中H2百分含量,故a选;
b.增大水蒸气浓度,反应速率加快,反应正向进行,产生更多的氢气,但是平衡移动的趋势是微弱的,所以平衡体系中氢气的含量降低,故b不选;
c.加入催化剂,反应速率加快,但是平衡不移动,因此氢气的平衡含量不变,故c不选;
d.降低压强,平衡正向移动,可以提高氢气的百分含量,但降低压强,会减慢反应速率,故d不选;
故若可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的措施是a;
(3)利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。1ml CO和H2的混合气体中CO的体积分数为20%,则CO的物质的量为0.2ml,H2的物质的量为0.8ml。假设反应过程中CO反应的物质的量是x,则反应产生的CO2是x,产生的H2是x,平衡时CO物质的量是(0.2-x)ml;CO2:xml;H2:(0.8+x)ml,反应后得到1.18ml CO、CO2和H2的混合气体,则(0.2-x)ml+xml+(0.8+x)ml=1.18ml ,解得x=0.18ml,所以CO转化率为(0.18ml÷0.2ml)×100%=90%;
(4)a点氨气的体积分数最大,则起始投入的氮气和氢气的物质的量之比为方程式的系数比,即为1:3,反应过程中和平衡时,氮气和氢气的物质的量之比始终为1:3,平衡时氨气的体积分数为42%,则氮气和氢气的体积分数之和为1-42%=58%,由于氮气和氢气的物质的量之比为1:3,所以氮气和氢气的体积比也为1:3,所以氮气的体积分数为58%÷4=14.5%;
(5)合成氨气的反应是放热反应,在反应开始加入氮气与氢气,二者化合形成氨气,因此随温度的升高,反应速率加快,产生氨气的物质的量逐渐增多;当达到平衡时,随着温度的升高,化学平衡逆向移动,所以氨的物质的量减小。故图像是 ;
(6)合成氨气的反应方程式是:N2+3H22NH3,该反应的正反应是气体体积减小的放热反应,在本流程中提高合成氨原料总转化率的方法是对原料气加压;分离液氨后未反应的N2、H2循环使用。
19.(1) 80
(2)
(3)减少沉淀溶解损失
(4) 使溶液中低价的氧化为高价的 盐酸、氯气
(5)
【分析】钌废料被氯气氧化成,杂质被氧化成为氯化物,蒸馏出,与盐酸反应生成,溶液浓缩后,加双氧水和氯化铵反应得到沉淀,煅烧得到,经氢气高温还原得到高纯度钌粉,据此分析解答。
【详解】(1)钌废料在碱性条件下被氯气氧化为,根据得失电子守恒及元素守恒得反应方程式:,钌废料氧化时,随着温度的升高,钌的回收率逐渐升高,在80℃左右回收率已经很高,再升高温度回收率增幅不明显,且会增加能量消耗,因此温度80℃为宜,故答案为:;80;
(2)盐酸吸收蒸馏产物时转化为,Ru化合价降低,发生氧化还原反应,则HCl中氯元素被氧化为氯气,根据得失电子守恒可得反应方程式:,故答案为:;
(3)易溶于水,微溶于酒精,用酒精洗涤可减少的溶解损失,故答案为:减少沉淀溶解损失;
(4)溶液,含有少量,中Ru化合价为+3价,加双氧水后产物中Ru化合价为+4价,可知双氧水将+3价Ru氧化成高价态,加盐酸过程中生成的氯气以及煅烧过程中生成的HCl气体可以循环利用,故答案为:使溶液中低价的氧化为高价的;盐酸、氯气;
(5)氯钌酸铵分解生成钌单质和一种无毒的气体单质该气体为氮气,同时有两种化合物生成结合元素守恒及铵盐性质可知为HCl和NH3;结合电子得失守恒及元素守恒得分解方程式为:,故答案为:。
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