江苏省普通高等学校招生考试2024届高三考前模拟测试卷(十八)化学试题(含答案)
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这是一份江苏省普通高等学校招生考试2024届高三考前模拟测试卷(十八)化学试题(含答案),共12页。试卷主要包含了 单项选择题, 非选择题等内容,欢迎下载使用。
(满分100分,考试时间75分钟)
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 Ti—48 Ba—137
一、 单项选择题:共13小题,每小题3分,共计39分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 祝融号火星车主体部件采用新型铝基碳化硅材料制造。铝基碳化硅材料属于( )
A. 金属材料 B. 无机非金属材料
C. 有机合成材料 D. 复合材料
2. 反应2NH3+NaClO===N2H4+NaCl+H2O用于合成N2H4。下列说法不正确的是( )
A. NH3的空间构型为正三角形 B. NaClO的电子式为Na+[ eq \\al(·,·) eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··)) eq \\al(·,·) eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··)) eq \\al(·,·) ]-
C. N2H4含有极性键和非极性键 D. H2O和N2H4之间可以形成氢键
3. 嫦娥石属于陨磷钠镁钙石族,其纯晶体成分为Ca8YFe(PO4)7。下列说法正确的是( )
A. 电离能大小:I1(Na)>I1(Mg) B. 碱性强弱:Ca(OH)2>Mg(OH)2
C. 离子半径大小:r(Ca2+)>r(P3-) D. 电负性大小:χ(P)>χ(O)
4. 实验小组利用如图所示装置制备氯酸钠。下列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )
A. 用装置甲制备氯气 B. 用装置乙处理余氯
C. 用装置丙除去氯化氢 D. 用装置戊检验氯气
阅读下列材料,完成5~7题。
氮是参与生命活动的重要元素。氮在大气圈、水圈和生物圈中进行元素循环。自工业革命以来,人类活动大大加剧了含氮化合物在大气圈和水圈中的总流量,如化石燃料燃烧时产生的高温可使氮气转变为氮氧化物,从而对生态平衡产生了严重影响。从化学的视角深刻理解氮循环,合理使用含氮化合物,科学处理大气和水圈中的氮元素,保障地球生态安全,是化学学科的重要研究内容和责任。
5. 煤燃烧时,烟气中NO含量随温度和氧气含量的变化如右图所示。下列说法不正确的是( )
A. 燃煤过程中发生了氮的固定
B. 燃煤温度越高NOx污染越重
C. 含氧量越高越容易生成NO
D. 煤燃烧不影响自然界氮循环
6. 下列化学反应表示正确的是( )
A. 用水吸收二氧化氮制硝酸:2NO2+H2O===HNO3+NO
B. 用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气:NO+NO2+2OH-===2NO eq \\al(-,2) +H2O
C. 雷雨天气空气中的氮气和氧气反应:N2+2O2 eq \(=====,\s\up7(放电)) 2NO2
D. 铜粉和稀硝酸反应:4H++2NO eq \\al(-,3) +Cu===Cu2++2NO2↑+2H2O
7. 用电解法对酸性含氯氨氮废水进行无害化处理的过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. DSA电极与外接电源的负极连接
B. Cl-发生的电极反应为Cl-+H2O-2e-===ClO-+2H+
C. 降解过程中应该控制条件避免发生反应②
D. 1 ml HO·和足量NH3反应,转移的电子数为2×6.02×1023
8. 下列物质的性质和用途具有对应关系的是( )
A. Al2O3熔点高,可用作电解制铝 B. Al(OH)3不稳定,可用于治疗胃酸过多
C. 明矾水解生成胶体,可用作混凝剂 D. 铝具有导热性,可用于制备铝热剂
9. 某光刻胶(ESCAP)由三种单体共聚而成,ESCAP在芯片表面曝光时发生如下反应:
下列叙述不正确的是( )
A. 合成ESCAP的一种单体为苯乙烯 B. 曝光时发生了取代反应和消去反应
C. X的酸性比ESCAP的酸性强 D. Y分子碳原子共平面且存在顺反异构
10. 下列实验探究方案能达到探究目的的是( )
11. 用粗硅制备多晶硅,主要发生的反应有① Si(s)+3HCl(g) eq \(=====,\s\up7(高温)) H2(g)+SiHCl3(g);② SiHCl3(g)+H2(g) eq \(=====,\s\up7(高温)) 3HCl(g)+Si(S)。下列说法正确的是( )
A. 反应①的ΔS>0
B. 反应②的化学平衡常数K= eq \f(c(Si)·c3(HCl),c(H2)·c(SiHCl3))
C. 制备多晶硅的过程中应设法循环使用H2和HCl
D. 1 ml晶体硅中含有4 ml Si—Si键
12. 常温下,可用下图所示的方法制备FeCO3。已知:Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11,Ksp(FeCO3)=3.1×10-11,Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16。下列说法正确的是( )
A. 0.1 ml·L-1 NH4HCO3溶液中:c(NH3·H2O)>c(H2CO3)
B. (NH4)2SO4溶液中:c(H+)=2c(NH3·H2O)+c(OH-)
C. 反应2HCO eq \\al(-,3) ⇌H2CO3+CO eq \\al(2-,3) 的平衡常数K约为1.04×10-4
D. 当混合液中c(Fe2+)=0.08 ml·L-1时,应控制pH≤8
13. 用草酸二甲酯(H3COOCCOOCH3)和氢气为原料制备乙二醇的反应原理如下:
H3COOCCOOCH3(g)+2H2(g)===H3COOCCH2OH(g)乙醇酸甲酯+CH3OH(g);ΔH=-16.3 kJ·ml-1
H3COOCCH2OH(g)+2H2(g)===HOH2CCH2OH(g)+CH3OH(g);ΔH=-14.8 kJ·ml-1
在2 MPa条件下,将氢气和草酸二甲酯体积比(氢酯比)为80∶1的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,草酸二甲酯的转化率、产物的选择性与温度的关系如图所示。
产物的选择性= eq \f(n生成(乙醇酸甲酯或乙二醇),n反应(草酸二甲酯)) ×100%,下列说法正确的是( )
A. 曲线Ⅰ表示乙二醇的选择性随温度的变化
B. 其他条件不变,增大压强或升高温度,草酸二甲酯的平衡转化率均增大
C. 其他条件不变,在190~195 ℃温度范围,随着温度升高,出口处乙醇酸甲酯的量不断减小
D. 其他条件不变,在190~210 ℃温度范围,随着温度升高,出口处甲醇和乙二醇的物质的量之比[ eq \f(n(CH3OH),n(HOCH2CH2OH)) ]减小
二、 非选择题:共4题,共61分。
14. (15分)以硫酸烧渣(主要成分为Fe2O3和少量Fe3O4、Al2O3、SiO2等)为原料制备氧化铁红的工艺流程如下:
已知:Fe3++3H2C2O4===Fe(C2O4) eq \\al(3-,3) +6H+;Fe2++H2C2O4===FeC2O4↓+2H+。
(1) “酸浸”时,使用草酸作为助剂可提高铁浸取率,草酸加入量[m(草酸)/m(硫酸烧渣)×100%]对铁浸取率的影响如图1所示。
① 加入草酸能提高铁浸取率的原因是 。
② 草酸加入量大于20%时,铁浸取率随草酸加入量增加而减小的原因是________________________________________________________________________
。
(2) “沉铁”时,反应温度对铁回收率的影响如图2所示。
① FeSO4转化为Fe(OH)3的离子方程式为 。
② 反应温度超过35 ℃时,铁回收率下降的原因是 。
③ “沉铁”后过滤所得“母液”中含有的主要成分为硫酸铵和 。
(3) “纯化”时,加入NaOH溶液的目的是 。
15. (15分)化合物G是合成抗肿瘤化合物氯化两面针碱的中间体,其合成路线如下:
(1) G分子中含氧官能团的名称为 。
(2) B→C的反应类型为 。
(3) A的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
① 分子能发生银镜反应、水解反应,且能与FeCl3溶液发生显色反应;
② 分子中含有四种不同化学环境的氢原子。
(4) 化合物F的分子式为C19H18O5,F的结构简式为 。
(5) 已知:①卤代烃与肼在碱性条件下易生成胺和腈(R—CN);
为原料制备CH3的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
16. (15分)钛酸钡(BaTiO3)是制备电子陶瓷材料的基础原料。
(1) 实验室模拟制备钛酸钡的过程如下:
已知:TiCl4能水解生成TiO2+,TiO2+能进一步水解生成TiO2;BaTiO3能与浓硫酸反应生成TiO2+。草酸氧钛钡晶体的化学式为BaTiO(C2O4)2·4H2O。
① Ti(Ⅳ)的存在形式(相对含量分数)与溶液pH的关系如图1所示。“沉钛”时,需加入氨水调节溶液的pH在2~3之间,理由是 。
② 由草酸氧钛钡晶体(相对分子质量为449)煅烧制得钛酸钡分为三个阶段。现称取44.9 g草酸氧钛钡晶体进行热重分析,测得残留固体质量与温度的变化关系如图2所示。C点残留固体中含有碳酸钡和钛氧化物,
图3
则阶段Ⅱ发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________
。
③ 钛酸钡晶胞的结构示意图如图3所示,其中与Ti4+紧邻的O2-构成的几何构型是 。
(2) 利用Fe3+将浅紫色Ti3+氧化为无色Ti(Ⅳ)的反应可用于测定钛酸钡的纯度。
① 请补充完整实验方案:称量2.33 g钛酸钡样品完全溶于浓硫酸后,加入过量铝粉,充分振荡,使其完全反应(Al将TiO2+转化为Ti3+);________________________________________________________________________
;
将待测钛液转移到100 mL容量瓶中后定容,取20.00 mL待测钛液于锥形瓶中,
________________________________________________________________________
;
记录消耗标准液的体积,重复滴定实验操作3次,平均消耗标准液19.50 mL。
(实验时须使用的试剂有:稀硫酸、0.100 0 ml·L-1 FeCl3溶液、KSCN溶液)
② 钛酸钡样品的纯度为 (写出计算过程)。
17. (16分)脱除沼气中的H2S具有重要意义,脱除H2S有多种方法。
(1) 受热分解法。将H2S和CH4混合气导入热解器,反应分两步进行。
反应Ⅰ:2H2S(g)===2H2(g)+S2(g);ΔH1=169.8 kJ·ml-1
反应Ⅱ:CH4(g)+S2(g)===CS2(g)+2H2(g);ΔH2=63.7 kJ·ml-1
现将硫化氢和甲烷按照2∶1体积比投料,并用N2稀释。在常压和不同温度下,反应相同时间后,H2、S2和CS2的体积分数随温度的变化关系如图1所示。
① 2H2S(g)+CH4(g)===CS2(g)+4H2(g);ΔH3= 。
② 1 050 ℃时,H2的体积分数为 。
③ 在950~1 150 ℃范围内,其他条件不变,随着温度的升高,S2(g)的体积分数先增大而后减小,其原因可能是 。
(2) 光电催化法。某光电催化法脱除H2S的原理如图2所示。
① 光电催化法脱除H2S的离子方程式为 。
② 与受热分解法相比,光电催化法的优点是________________________________________________________________________
。
(3) 催化重整法。Fe2O3可以用作脱除H2S的催化剂,脱除过程如图3所示。
图3
① Fe2O3脱除H2S时需先进行吸附。利用如图乙进行吸附,比如图甲吸附能力强的原因是 。
② 脱除一段时间后,催化剂的活性降低,原因是________________________________________________________________________ 。
江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(十八)
1. D 解析:铝基碳化硅中铝属于金属材料、碳化硅属于无机非金属材料,故其属于复合材料。
2. A 解析:A项,NH3的空间构型为三角锥形,错误;B项,ClO-中Cl、O间形成一个共用电子对,正确;C项,N2H4含有N、H间极性键和N、N间非极性键,正确;D项,O、H或N、H间电负性差值较大,H2O中O与N2H4中H或H2O中H与N2H4中N可以形成氢键,正确。
3. B 解析:A项,Mg的原子外层电子排布为3s2,全充满,能量更低,更稳定,I1(Mg)更大,错误;B项,Ca的金属性强于Mg,最高价氧化物的水化物的碱性更强,正确;C项,Ca2+、P3-电子层排布相同,Ca的核电荷数更大,对核外电子的吸引力更强,离子半径相对较小,错误;D项,O的非金属性更强,故O的电负性较大(可以通过P、O化合物中P为正价、O为负价得出结论),错误。
4. A 解析:A项,缺少加热装置,错误;B项,实验完关闭饱和食盐水相关装置的止水夹,打开烧杯上方的止水夹,就能进行尾气吸收了,正确;C项,饱和食盐水能吸收HCl并减少Cl2的溶解,正确;D项,Cl2能氧化KI生成I2,I2遇淀粉变蓝色,正确。
5. D 解析:A项,氮的固定指空气中N2转化为氮的化合物的过程。高温下,N2与O2能化合生成NO,正确;B项,观察图像不难发现,燃煤温度越高NO浓度越大,NOx污染越重,正确;C项,含氧量越高,NO浓度越大,正确;D项,煤的燃烧导致N2转化为NOx,影响了自然界氮循环,错误。
6. B 解析:A项,得失电子不守恒,配平错误;B项,发生归中反应生成NO eq \\al(-,2) ,正确;C项,放电条件下应生成NO,错误;D项,应生成NO而非NO2,错误。
7. C 解析:A项,DSA电极附近发生的都是氧化反应,故该电极为阳极,与电源正极相连,错误;B项,按照图示,Cl-在阳极先氧化为Cl2,Cl2再进一步转化为ClO-和HClO,错误;C项,反应②NH3转化为NO eq \\al(-,3) ,可能导致水体富营养化,应尽量转化为N2,正确;D项,HO·和足量NH3反应,HO·中-1价O降低为-2价,1 ml HO·和足量NH3反应,转移的电子为1 ml,错误。
8. C 解析:A项,熔化的Al2O3能导电且在阴极可被还原为Al,故可用作电解制铝,错误;B项,Al(OH)3具有碱性,可中和胃酸,可用于治疗胃酸过多,错误;C项,明矾水解生成胶体,能吸附水中悬浮物质,可用作混凝剂,正确;D项,铝具有还原性,可用于制备铝热剂,错误。
9. D 解析:A项,ESCAP由及CH2==CHCOOC(CH3)3三种单体共聚而成,正确;B项,曝光时高聚物中单体CH2==CHCOOC(CH3)3形成的部分,酯基发生水解(取代反应),形成HOC(CH3)3,HOC(CH3)3发生消去反应生成(CH3)2==CH2,正确;C项,X中含有羧基,ESCPA中不含有,X酸性更强,正确;D项,碳碳双键的每一侧所连的两个基团(或原子)要不相同,才可能存在顺反异构,错误。
10. B 解析:A项,将BaSO4粉末和Na2CO3饱和溶液混合,有BaCO3沉淀生成,溶液中有SO eq \\al(2-,4) 发生沉淀转化,根据BaCO3(s)+SO eq \\al(2-,4) (aq)⇌BaSO4(s)+CO eq \\al(2-,3) (aq),溶液中c(SO eq \\al(2-,4) )较大时,平衡会向生成BaSO4的方向移动,溶液中c(CO eq \\al(2-,3) )较大时,平衡会向生成BaCO3的方向移动,饱和Na2CO3溶液中c(CO eq \\al(2-,3) )较大,上层清液中一定会有SO eq \\al(2-,4) ,故该设计得不出Ksp(BaSO4)、Ksp(BaCO3)的相对大小的结论,错误;B项,根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性的规律,得出结论,正确;C项,若未发生氧化,也会生成BaSO3沉淀,错误;D项,高锰酸钾溶液褪色也可能是挥发的乙醇导致,错误。
11. C 解析:A项,反应①气体分子数变少,故ΔS<0,错误;B项,Si为固体,不列入平衡常数表达式,错误;C项,H2、HCl循环使用可充分利用资源,正确;D项,晶体Si中每个Si原子与4个Si原子形成共价键,故每个Si原子占有一个共价键的1/2,故1 ml晶体硅中含有2 ml Si—Si键,错误。
12. C 解析:A项,根据越弱越水解的规律,Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3),则HCO eq \\al(-,3) 的水解程度大于NH eq \\al(+,4) 的水解程度,水解产物浓度:c(NH3·H2O)<c(H2CO3),错误;B项,根据质子守恒,c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-),错误;C项,反应2HCO eq \\al(-,3) ⇌H2CO3+CO eq \\al(2-,3) 的平衡常数K= eq \f(c(H2CO3)·c(CO eq \\al(2-,3) ),c2(HCO eq \\al(-,3) )) = eq \f(c(H2CO3)·c(CO eq \\al(2-,3) )·c(H+),c(HCO eq \\al(-,3) )·c(H+)·c(HCO eq \\al(-,3) )) = eq \f(Ka2(H2CO3),Ka1(H2CO3)) = eq \f(4.7×10-11,4.5×10-7) ≈1.04×10-4,正确;D项,应避免生成Fe(OH)2,则c(OH-)≤ eq \r(\f(Ksp[Fe(OH)2],c(Fe2+))) = eq \r(\f(8.0×10-16,0.08)) ml·L-1=10-7 ml·L-1,应控制pH≤7,错误。
13. D 解析:A项,根据题意可知,乙醇酸甲酯的选择性与乙二醇的选择性之和为100%,故曲线Ⅱ为乙二醇的选择性随温度的变化,错误;B项,由于反应Ⅰ为放热反应,故其他条件不变,升高温度,草酸二甲酯的平衡转化率减小,错误;C项,根据图像,在190~195 ℃温度范围内,乙醇酸甲酯的选择性变化不大,而同时草酸二甲酯的转化率(曲线Ⅰ)明显增大,故出口处乙醇酸甲酯的量增加,错误;D项,某温度下假设n反应(草酸二甲酯)=x ml,乙醇酸甲酯的选择性为a,乙二醇的选择性为b,则反应生成甲醇为(a+b)x ml,生成乙二醇为bx ml, eq \f(n(CH3OH),n(HOCH2CH2OH)) = eq \f((a+b)x ml,bx ml) = eq \f(a,b) +1,根据图像可知随温度升高, eq \f(a,b) 变小,故出口处甲醇和乙二醇的物质的量之比变小,正确。
14. (15分)
(1) ① Fe3+和H2C2O4生成Fe(C2O4) eq \\al(3-,3) ,促进草酸电离,溶液的H+浓度增大(2分);Fe3+浓度降低,促进烧渣中铁的氧化物与硫酸的反应(2分) ② Fe2+与C2O eq \\al(2-,4) 生成FeC2O4沉淀(2分)
(2) ① 2Fe2++H2O2+4NH3·H2O===2Fe(OH)3↓+4NH eq \\al(+,4) (2分)
② 温度升高,H2O2受热分解,使 Fe2+氧化不充分(2分);氨水受热挥发,氨水浓度减小,不利于Fe(OH)3的生成(2分)
③ 草酸铵或(NH4)2C2O4(1分)
(3) 除去Fe(OH)3中含有的Al(OH)3杂质(2分)
解析:(1) ① 草酸电离的草酸根离子Fe3+与形成Fe(C2O4) eq \\al(3-,3) 并释放出更多H+都能提高酸浸效果;另一方面溶液中Fe3+浓度降低也更有助于溶解平衡的右移。② 结合题给信息,Fe3O4酸浸后生成的Fe2+与H2C2O4反应生成FeC2O4沉淀,覆盖在硫酸烧渣表面,影响酸浸效果。(2) ① H2O2作氧化剂将Fe2+氧化为Fe(OH)3,根据得失电子守恒配平氧化剂、还原剂并添加介质,应特别注意氨水参与的环境是碱性的,平衡电荷不能用H+。② 应考虑H2O2、NH3·H2O均对热不稳定。③ 铵根离子、与草酸根离子一直在溶液中。(3) 硫酸渣中Al2O3,先转化为Al3+,沉铁时转化为Al(OH)3,纯化时加入NaOH可将其除去。
15. (15分)
(1) 醚键、酰胺基(2分)
(2) 加成反应(2分)
解析:(2) B中碳碳双键部位与HCN发生加成反应。(3) 首先根据A的结构简式知其除苯环外有C3O3(不计H)、不饱和度为1,根据题意其有醛基、酯基和酚羟基,由于苯环外只有一个不饱和度,因此醛基和酯基合并为—OCHO(甲酸酯);进一步推理可知结构具有对称性,且酚羟基、甲酸酯基处于苯环的对位,两个甲基关于它们对称(含有四种不同化学环境的氢原子)。(4) 根据G:,方框中—NHCHO来自F→G的试剂OHCNH2,故圆圈内标注的结构由E→F生成,结合分析E、F中碳原子、氧原子、不饱和度的变化,就能写出F的结构简式。(5) 根据合成产品的结构,让碳链增长可用A→B的信息。需要使产生羰基(O2、Cu、△)即,然后利用A→B的信息得到中酮羰基可用题给D→F中信息,但题目又提示,同时有碳碳双键和酮羰基时与N2H4反应会成环(已知2),故先要把碳碳双键用水加成保护起来(不能用HBr,卤代烃也能与N2H4反应)。待酮羰基被还原后,再消去反应形成相应位置的碳碳双键。
16. (15分)
(1) ① pH在2~3之间时,Ti(Ⅳ)主要以TiO(C2O4) eq \\al(2-,2) 的形式存在,可直接与Ba2+反应,有利于草酸氧钛钡晶体的生成(2分)
② BaTiO(C2O4)2 eq \(=====,\s\up7(220~470 ℃)) BaCO3+TiO2+2CO↑+CO2↑(3分)
③ 正八面体(2分)
(2) ① 过滤(1分),洗涤滤渣2~3次、将洗涤液与原滤液合并(1分),向合并后的溶液中加入稀硫酸酸化(1分)
向锥形瓶中滴加2~3滴KSCN溶液(1分),用0.100 0 ml·L-1 FeCl3溶液滴定,当滴入最后半滴标准液时,溶液由浅紫色变成血红色,半分钟红色不褪去(1分)
② 根据反应Ti3++Fe3+―→Ti(Ⅳ)+Fe2+可知20 mL待测钛液中n(Ti3+)=n(Fe3+)=0.019 5 L×0.100 0 ml·L-1=0.001 95 ml(1分)
钛酸钡样品的纯度为 eq \f(0.001 95 ml×5×233 g·ml-1,2.33 g) ×100%=97.5%(2分)
解析:(1) ① 观察图1可知,pH在2~3之间时,Ti(Ⅳ)主要以TiO(C2O4) eq \\al(2-,2) 的形式存在。② 44.9 g草酸氧钛钡晶体的物质的量是0.1 ml,含有结晶水的物质的量是0.4 ml,质量是0.4 ml×18 g·ml-1=7.2 g,A→B点固体质量减少44.9 g-37.7 g=7.2 g,即B点固体是BaTiO(C2O4)2,测得C点残留固体中含有碳酸钡和钛氧化物,根据原子守恒可知碳酸钡的质量是0.1 ml×197 g·ml-1=19.7 g,钛氧化物电子质量是27.7 g-19.7 g=8.0 g,其中氧原子的物质的量为0.2 ml,所以该氧化物是TiO2,设生成的CO和CO2的物质的量分别是x ml、y ml,则x+y=0.4-0.1=0.3,依据电子得失守恒可知x=y+0.1,解得x=0.2,y=0.1。据此写出化学方程式。③ 根据钛酸钡晶胞的结构示意图可知与Ti4+紧邻的O2-位于棱的中心处,构成的几何构型是正八面体。(2) ① 根据“利用Fe3+将浅紫色Ti3+氧化为无色Ti(Ⅳ)的反应可用于测定钛酸钡的纯度”,加入过量铝粉后要进行过滤,滤渣要进行洗涤(滤渣表面的Ti3+也不能浪费,洗涤液和滤液合并),得到Ti3+的溶液,就可以用Fe3+进行滴定了,指示剂选用KSCN溶液。滴定的终点现象为当滴入最后半滴标准液时,溶液由浅紫色变成血红色,半分钟红色不褪去。②根据BaTiO3~Fe3+进行计算,详细过程见答案。
17. (16分)
(1) ① 233.5 kJ·ml-1(2分)
② 3.6%(2分)
③ 在950~1 100 ℃之间,以反应Ⅰ为主,随温度升高,反应Ⅰ速率增大的幅度大于反应Ⅱ,S2(g)的体积分数增大(2分);在1 100~1 150 ℃之间,反应Ⅱ速率增大的幅度大于反应Ⅰ,S2(g)的体积分数减小(1分)
(2) ① 2H2S+2I eq \\al(-,3) ===S2↓+6I-+4H+(3分)
② 光电催化法脱除H2S,耗能低,还能持续发电(能量角度1分);溶液中I-可循环利用,生成的副产物双氧水可回收利用(物质转化与利用角度1分)
(3) ① H2S中H带正电、S带负电,Fe2O3中Fe带正电,O带负电(1分);甲吸附方式为同种电性微粒靠近,乙吸附方式中为不同电性微粒靠近时,吸附能力强(1分)
② 反应生成的硫单质附着在催化剂表面(2分)
解析:(1) ① 由盖斯定律可知,反应Ⅰ+Ⅱ得ΔH3。② 1 050 ℃时,S2和CS2的体积分数分别为1.6%、0.1%,由化学方程式体现的关系可知,反应Ⅱ生成H2、消耗S2的体积分数分别为0.2%、0.1%,反应Ⅰ生成S2的体积分数为(0.1%+1.6%)=1.7%,则反应Ⅰ生成H2的体积分数为1.7%×2=3.4%,故H2的体积分数为3.4%+0.2%=3.6%。③ 图 1中点都是在反应相同时间得出的,故曲线斜率变大体现了相应反应的速率变大。在950~1 150 ℃范围内,其他条件不变,随着温度的升高,S2(g)的体积分数先增大,体现了此时以反应Ⅰ为主;且温度升高反应Ⅰ的反应速率增加相对反应Ⅱ增加得更多,因而S2(g)的体积分数先增大;在1 100~1 150 ℃反应Ⅱ速率增大的幅度大于反应Ⅰ。(2) ① 光电催化法脱除H2S的反应为硫化氢和I eq \\al(-,3) 发生氧化还原反应生成S2 、I-和4H+。② 与受热分解法相比,光电催化法的优点是光电催化法脱除H2S,耗能低,还能持续发电;溶液中I-可循环利用,正极生成的副产物双氧水可回收利用。(3) ① 从电负性角度不难理解H2S中H带正电性,S带有负电性。② 反应有S生成,S覆盖在催化剂表面,影响其催化效果。
选项
探究方案
探究目的
A
将硫酸钡粉末和碳酸钠饱和溶液混合,充分振荡、静置,取上层清液1~2 mL,滴加盐酸和BaCl2溶液,观察是否有沉淀产生
探究BaSO4和BaCO3的溶度积常数相对大小
B
将二氧化硫气体通入碘和淀粉的混合溶液中,观察溶液颜色的变化
探究还原性:SO2>I-
C
向过氧化氢和氯化钡混合液中滴加亚硫酸钠溶液,观察是否产生沉淀
探究过氧化氢能否将亚硫酸盐氧化
D
加热溴乙烷和氢氧化钠—乙醇混合溶液,将产生的气体通入高锰酸钾溶液中,观察溶液颜色的变化
探究溴乙烷在此条件下发生取代反应还是发生消去反应
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