2021届高三高考化学模拟试卷十五

这是一份2021届高三高考化学模拟试卷十五，共8页。试卷主要包含了化学与生活、社会发展息息相关，下列实验操作不能达到实验目的是，下列离子方程式书写正确的是等内容，欢迎下载使用。

一．选择题（共7小题）
1．化学与生活、社会发展息息相关。下列说法中错误的是（ ）
A．用静电除尘、燃煤固硫、汽车尾气催化净化等方法，可提高空气质量
B．可用氨水来检验氯气管道是否漏气
C．黑色金属材料包括铁、铜、铬以及它们的合金
D．金刚砂可用作砂纸、砂轮的磨料
2．普伐他汀是一种调节血脂的药物，其结构简式如图所示（未表示出其空间构型）。
下列关于普伐他汀的性质描述正确的是（ ）
A．能与FeCl3溶液发生显色反应
B．该物质的分子式为C23H38O7
C．能发生加成、取代、消去反应，能使酸性KMnO4溶液褪色
D．1ml该物质最多可与1mlNaOH反应
3．设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．1ml白磷（P4）中含有的共价键数目是4NA
B．2.24L（标况下）Cl2与足量的NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO，转移电子数为0.1NA
C．常温常压下，14g由C2H4与CO组成的混合气体含有的原子数为NA
D．25℃时，1L pH＝10的NaHCO3溶液中含有的氢离子数为1×10﹣4NA
4．下列实验操作不能达到实验目的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
5．下列离子方程式书写正确的是（ ）
A．将少量SO2气体通入NaClO溶液中：SO2+2ClO﹣+H2O═SO42﹣+2HClO
B．向 FeBr2溶液中通入过量 Cl2：2Fe2++2Br﹣+2Cl2═2Fe3++Br2+4Cl﹣
C．FeO溶于足量稀硝酸：FeO+2H+═Fe2++H2O
D．向Al2（SO4）3溶液中加入过量氨水：Al3++3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4+
6．短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子最外层电子数是其电子层数的3倍，Y与X可形成Y2X2和Y2X两种离子化合物，Z原子的核外电子数比Y原子多1，W与X同主族．下列说法正确的是（ ）
A．单质的还原性：Y＞Z
B．原子半径：Y＜Z＜W
C．气态氢化物的稳定性：X＜W
D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应
7．氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池（600～700℃），具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样、余热利用价值高等优点。氢氧熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是（ ）
A．电池工作时，熔融碳酸盐只起到导电的作用
B．负极反应式为H2﹣2e﹣+CO32﹣═CO2+H2O
C．该电池可利用工厂中排出的CO2，减少温室气体的排放
D．电池工作时，外电路中流过0.2 ml电子，消耗3.2 g O2
8．亚硝酰氯（ClNO）是有机物合成中的重要试剂，可由NO与Cl2在常温常压下反应得到。ClNO部分性质如下：黄色气体，熔点：﹣59.6℃，沸点：﹣6.4℃，遇水易水解。已知：HNO2既有氧化性又有还原性；AgNO2微溶于水，能溶于硝酸：AgNO2+HNO3＝AgNO3+HNO2。
（1）利用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置制备原料气NO和Cl2
①写出利用装置Ⅰ制备氯气的离子反应方程式： 。
②利用上述装置制备NO时，Ⅱ中盛装物质为 （写化学式）。
（2）利用以下装置在常温常压下制备ClNO
①装置连接顺序为a→ （按气流自左向右方向，用小写字母表示）。
②为使NO和Cl2恰好完全反应生成ClNO，理论上通入NO和Cl2两种气体的流速比为 。
③装置Ⅸ的作用是 。
④装置Ⅷ吸收尾气时，有同学认为尾气中的某种气体不能完全被吸收，为了充分吸收尾气，可将尾气与 （气体）同时通入NaOH溶液中。
⑤王水是浓盐酸和浓硝酸的混酸，一定条件下混酸可生成ClNO和Cl2，该反应的化学方程式为 。
⑥写出验证ClNO与H2O完全反应后的溶液中存在Cl﹣和HNO2的实验步骤：取少量反应后的溶液于试管中， 。
（限选试剂如下：AgNO3溶液，稀硝酸，KMnO4溶液）
9．碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂．工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
回答下列问题：
（1）加入少量NaHCO3的目的是调节pH在 范围内．
（2）反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化亚铁离子，写出该反应的离子方程式为 ．
（3）碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe（OH）2+离子可部分水解生成Fe2（OH）42+聚合离子，该水解反应的离子方程式为 ．
（4）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁．根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2+及NO3﹣．为检验所得产品中是否含有Fe2+，应使用的试剂为 ．
A．氯水 B．KSCN溶液 C．NaOH溶液 D．酸性KMnO4溶液
（5）为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量，实验操作如下：准确量取20.00mL溶液于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2，调节pH＜2，加热除去过量H2O2；加入过量KI充分反应后，再用 0.1000ml•L﹣1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL．2Fe3++2I﹣═2Fe2++I2 I2+2S2O3═2I﹣+S4O62﹣已知：
则溶液中铁元素的总含量为 g•L﹣1．若滴定前溶液中H2O2没有除尽，所测定的铁元素的含量将会 （填“偏高”“偏低”“不变”）
10．目前，人们对环境保护、新能源开发很重视。
（1）汽车尾气中含有CO、NO 2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，能使有毒气体转化为无毒气体：4CO（g）+2NO2（g）⇌CO2（g）+N2（g），恒温恒容条件下，能够说明该反应已达到平衡状态的是 填字母）；
A．容器内混合气体颜色不再变化 B．容器内的压强保持不变
C．2v逆（NO2）＝v正（N2） D．容器内混合气体密度保持不变
（2）用活性炭还原法也可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C（s）+2NO（g）⇌N 2（g）+CO 2（g）△H．在T 1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：
①根据图表数据分析T l℃时，该反应在0～20min的平均反应速率v（CO2）＝ ；计算该反应的平衡常数K＝ 。（保留两位有效数字）
②根据上表数据判断，由30min到40min时改变的条件可能是（任写一种） 。
（3）以CO 2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO（NH 2） 2]．已知：
①2NH3（g）+CO2（g）＝NH2CO2NH 4（s）△H＝﹣l59.5kJ/ml
②NH2CO 2NH4（s）＝CO（NH 2）2（s）+H2O（g）△H＝+116.5kJ/ml
③H2O（l）＝H2O（g）△H＝+44.0kJ/ml
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式 。
（4）科学家利用原电池原理，在酸性溶液中将NO2转化为HNO3，则该转化的负极电极方程式为 。
11．化合物H是一种有机材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下：
已知：①RCHO+R′CHO
②RCHO+R′CH2CHO+H2O
③
请回答下列问题：
（1）芳香族化合物B的名称为 ，1ml B最多能与 ml H2加成，其加成产物等效氢共有 种。
（2）由E生成F的反应类型为 ，F分子中所含官能团的名称是 。
（3）X的结构简式为 。
（4）写出D生成E的第①步反应的化学方程式 。
（5）G与乙醇发生酯化反应生成化合物Y，Y有多种同分异构体，其中符合下列条件的同分异构体有 种，写出其中任意一种的结构简式 。
①分子中含有苯环，且能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2；②其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6：2：1：1。
（6）根据题目所给信息，设计由乙醛和苯甲醛制备的合成路线（无机试剂任选）
。
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参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题）
1．化学与生活、社会发展息息相关。下列说法中错误的是（ ）
A．用静电除尘、燃煤固硫、汽车尾气催化净化等方法，可提高空气质量
B．可用氨水来检验氯气管道是否漏气
C．黑色金属材料包括铁、铜、铬以及它们的合金
D．金刚砂可用作砂纸、砂轮的磨料
【分析】A．采取“静电除尘”、“燃煤固硫”、“汽车尾气催化净化”等方法，减少了空气污染物；
B．浓氨水被氯气氧化为氮气和氯化氢，氯化氢和氨气生成白色烟；
C．黑色金属材料通常包括铁、铬、锰以及它们的合金；
D．SiC俗称金刚砂，具有很大的硬度。
【解答】解：A．用静电除尘、燃煤固硫、汽车尾气催化净化等方法，可减少空气污染物，可以提高空气质量，故A正确；
B．浓氨水被氯气氧化为氮气和氯化氢，氯化氢和氨气生成白色烟，用浓氨水检验输送氯气的管道是否有泄漏，若浓氨水靠近处出现白色烟说明漏气，故B正确；
C．黑色金属材料通常包括铁、铬、锰以及它们的合金，铜属于有色金属，故C错误；
D．SiC俗称金刚砂，具有很大的硬度，可用作砂纸、砂轮的磨料，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查了元素化合物知识，侧重考查物质的用途，性质决定用途，熟悉相关物质的性质是解题关键。
2．普伐他汀是一种调节血脂的药物，其结构简式如图所示（未表示出其空间构型）。
下列关于普伐他汀的性质描述正确的是（ ）
A．能与FeCl3溶液发生显色反应
B．该物质的分子式为C23H38O7
C．能发生加成、取代、消去反应，能使酸性KMnO4溶液褪色
D．1ml该物质最多可与1mlNaOH反应
【分析】由结构简式可知，分子中含﹣OH、﹣COOH、﹣COOC﹣、碳碳双键，结合醇、羧酸、酯、烯烃的性质来解答。
【解答】解：A．不含酚羟基，与氯化铁不反应，故A错误；
B．由结构简式可知该物质的分子式为C23H36O7，故B错误；
C．含有碳碳双键，可发生加成、氧化反应，含有羟基，可发生消去反应，故C正确；
D．能与氢氧化钠反应的为羧基和酯基，则1ml该物质最多可与2mlNaOH反应，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查有机物的结构与性质，为高频考点，把握官能团与性质的关系为解答的关键，侧重醇、羧酸、酯、烯烃性质的考查，题目难度不大。
3．设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．1ml白磷（P4）中含有的共价键数目是4NA
B．2.24L（标况下）Cl2与足量的NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO，转移电子数为0.1NA
C．常温常压下，14g由C2H4与CO组成的混合气体含有的原子数为NA
D．25℃时，1L pH＝10的NaHCO3溶液中含有的氢离子数为1×10﹣4NA
【分析】A、白磷中含6条共价键；
B、求出氯气的物质的量，然后根据氯气和氢氧化钠反应是歧化反应来分析；
C、C2H4与CO的摩尔质量均为28g/ml，但两者含有的原子数不同；
D、pH＝10的NaHCO3中氢离子浓度为10﹣10ml/L。
【解答】解：A、白磷中含6条共价键，故1ml白磷中含6NA条共价键，故A错误；
B、标况下2.24L氯气的物质的量为0.1ml，而氯气和氢氧化钠反应是歧化反应，故0.1ml氯气转移0.1NA个电子，故B正确；
C、C2H4与CO的摩尔质量均为28g/ml，故14g混合物的物质的量为0.5ml，但两者含有的原子数不同，故0.5ml混合物中原子数无法计算，故C错误；
D、pH＝10的NaHCO3中氢离子浓度为10﹣10ml/L，故1L此溶液中氢离子个数为10﹣10NA个，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了物质的量和阿伏伽德罗常数的有关计算，难度不大，掌握公式的运用和物质的结构是解题关键。
4．下列实验操作不能达到实验目的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【分析】A．离子、分子可透过半透膜，胶体不能；
B．Al与NaOH反应，Mg不能；
C．碘不易溶于水，易溶于四氯化碳，可发生萃取；
D．加入盐酸酸化的BaCl2溶液，生成白色沉淀可能为AgCl或硫酸钡。
【解答】解：A．离子、分子可透过半透膜，胶体不能，渗析法可分离，故A正确；
B．Al与NaOH反应，Mg不能，反应后过滤可分离，故B正确；
C．碘不易溶于水，易溶于四氯化碳，可发生萃取，先从分液漏斗下口放出有机层，再从上口倒出水层，避免上下层液体混合，故C正确；
D．加入盐酸酸化的BaCl2溶液，生成白色沉淀可能为AgCl或硫酸钡，溶液中可能含银离子，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、混合物分离提纯、离子检验、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。
5．下列离子方程式书写正确的是（ ）
A．将少量SO2气体通入NaClO溶液中：SO2+2ClO﹣+H2O═SO42﹣+2HClO
B．向 FeBr2溶液中通入过量 Cl2：2Fe2++2Br﹣+2Cl2═2Fe3++Br2+4Cl﹣
C．FeO溶于足量稀硝酸：FeO+2H+═Fe2++H2O
D．向Al2（SO4）3溶液中加入过量氨水：Al3++3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4+
【分析】A．次氯酸钠被还原成氯离子，不反应违反了电子守恒；
B．氯气过量，亚铁离子与溴离子完全反应，二者系数应该为1：2；
C．稀硝酸能够氧化亚铁离子；
D．硫酸铝与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸铵。
【解答】解：A．将少量SO2气体通入NaClO溶液，二者发生氧化还原反应，该反应的离子方程式为：SO2+3ClO﹣+H2O═2HClO+SO42﹣+Cl﹣，故A错误；
B．向 FeBr2溶液中通入过量 Cl2，正确的离子方程式为：2Fe2++4Br﹣+3Cl2═2Fe3++2Br2+6Cl﹣，故B错误；
C．FeO溶于稀硝酸中发生氧化还原反应，正确的离子方程式为：3FeO+NO3﹣+10H+＝3Fe3++5H2O+NO↑，故C错误；
D．向Al2（SO4）3溶液中加入过量氨水，发生反应的离子方程式为：Al3++3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4+，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查了离子方程式的判断，题目难度不大，注意明确离子方程式正误判断常用方法：检查反应物、生成物是否正确，检查各物质拆分是否正确，如难溶物、弱电解质等需要保留化学式，检查是否符合守恒关系（如：质量守恒和电荷守恒等）等。
6．短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子最外层电子数是其电子层数的3倍，Y与X可形成Y2X2和Y2X两种离子化合物，Z原子的核外电子数比Y原子多1，W与X同主族．下列说法正确的是（ ）
A．单质的还原性：Y＞Z
B．原子半径：Y＜Z＜W
C．气态氢化物的稳定性：X＜W
D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应
【分析】短周期元素的X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子最外层电子数是电子层数的三倍，则X有2个电子层，最外层电子数为6，故X为氧元素；Y与X可形成Y2X2和Y2X两种离子化合物，Y为Na元素；Z原子的核外电子数比原子Y原子多1，Z的核外电子数为11+1＝12，故Z为Mg元素，W与X同主族，则W为硫元素，结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律知识解答该题．
【解答】解：短周期元素的X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子最外层电子数是电子层数的三倍，则X有2个电子层，最外层电子数为6，故X为氧元素；Y与X可形成Y2X2和Y2X两种离子化合物，Y为Na元素；Z原子的核外电子数比原子Y原子多1，Z的核外电子数为11+1＝12，故Z为Mg元素，W与X同主族，则W为硫元素，
A．同周期自左而右金属性减弱，单质的还原性降低，故还原性Na＞Mg，故A正确；
B．同周期自左而右原子半径减小，故原子半径Na＞Mg＞S，故B错误；
C．同主族自上而下非金属性减弱，非金属性O＞S，非金属性越强，氢化物越稳定，故气态氢化物的稳定性：H2O＞H2S，故C错误；
D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化镁，二者不反应，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查原子结构与元素周期律的关系，侧重于物质的性质的递变规律的考查，根据原子结构明确元素的种类为解答该题的关键．
7．氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池（600～700℃），具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样、余热利用价值高等优点。氢氧熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是（ ）
A．电池工作时，熔融碳酸盐只起到导电的作用
B．负极反应式为H2﹣2e﹣+CO32﹣═CO2+H2O
C．该电池可利用工厂中排出的CO2，减少温室气体的排放
D．电池工作时，外电路中流过0.2 ml电子，消耗3.2 g O2
【分析】原电池工作时，H2失电子在负极反应，负极反应为H2+CO32﹣﹣2e﹣＝H2O+CO2，正极上为氧气得电子生成CO32﹣，则正极的电极反应为O2+2CO2+4e﹣＝2CO32﹣，以此解答该题。
【解答】解：A．分析可知电池工作时，熔融碳酸盐起到导电的作用，和氢离子结合生成二氧化碳，二氧化碳在正极生成碳酸根离子循环使用，故A错误；
B．原电池工作时，H2失电子在负极反应，负极反应为H2+CO32﹣﹣2e﹣＝H2O+CO2，故B正确；
C，电池是利用的是负极生成的二氧化碳的循环使用，不能利用工厂中排出的CO2，减少温室气体的排放，故C错误；
D．电极反应中电子守恒正极的电极反应为O2+2CO2+4e﹣＝2CO32﹣，电池工作时，外电路中流过0.2 ml电子，反应压强0.05ml，消耗 O2质量＝0.05ml×32 g/ml＝1.6g，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查了化学电源新型电池，明确原电池中物质得失电子、电子流向、离子流向即可解答，难点是电极反应式书写，要根据电解质确定正负极产物，难度中等。
二．实验题（共1小题）
8．化合物H是一种有机材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下：
已知：①RCHO+R′CHO
②RCHO+R′CH2CHO+H2O
③
请回答下列问题：
（1）芳香族化合物B的名称为 苯甲醛 ，1ml B最多能与 4 ml H2加成，其加成产物等效氢共有 6 种。
（2）由E生成F的反应类型为 加成反应 ，F分子中所含官能团的名称是 羧基、溴原子 。
（3）X的结构简式为 。
（4）写出D生成E的第①步反应的化学方程式 。
（5）G与乙醇发生酯化反应生成化合物Y，Y有多种同分异构体，其中符合下列条件的同分异构体有 4 种，写出其中任意一种的结构简式 任意一种 。
①分子中含有苯环，且能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2；②其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6：2：1：1。
（6）根据题目所给信息，设计由乙醛和苯甲醛制备的合成路线（无机试剂任选）
。
【分析】A发生信息①中氧化反应得到B、C，而B为芳香族化合物，故B为、C为CH3CHO，B与C发生信息②中的反应生成D为，D发生氧化反应得到E为，E与溴发生加成反应生成F为，F发生消去反应生成G为，由H的结构，结合信息③中的加成反应，可知X为，以此解答该题。
【解答】解：（1）B为，为苯甲醛，含有苯环和醛基，都可与氢气发生加成反应，则1ml苯甲醛消耗4ml氢气，加成产物含有中含有6种不同的H原子，故答案为：苯甲醛；4；6；
（2）E为，E与溴发生加成反应生成F，F为，含有羧基、溴原子，
故答案为：加成反应；羧基、溴原子；
（3）由以上分析可知X为，故答案为：；
（4）D生成E 的第①步反应化学方程式：，
故答案为：；
（5）G （）与乙醇发生酯化反应生成化合物Y，Y 有多种同分异构体，其中符合下列条件的同分异构体：①分子中含有苯环，且能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2，说明含有羧基，②其核磁共振氢谱显示有4 种不同化学环境的氢，峰面积比为6：2：1：1，可能的结构简式有：，共有4种，
故答案为：4；任意一种；
（6）由乙醛和苯甲醛制备，可由乙醛和苯甲醛反应生成苯丙烯醛，氧化生成苯丙烯酸，与氢气发生加成反应生成苯丙酸，流程为，
答：合成流程为。
【点评】本题考查有机物的推断与合成，为高考常见题型，侧重考查学生的分析能力，答题关键是对给予信息的理解，明确官能团的变化、碳链变化，结合反应条件利用顺推法推断，熟练掌握官能团的性质与转化，题目难点中等。
三．解答题（共3小题）
9．亚硝酰氯（ClNO）是有机物合成中的重要试剂，可由NO与Cl2在常温常压下反应得到。ClNO部分性质如下：黄色气体，熔点：﹣59.6℃，沸点：﹣6.4℃，遇水易水解。已知：HNO2既有氧化性又有还原性；AgNO2微溶于水，能溶于硝酸：AgNO2+HNO3＝AgNO3+HNO2。
（1）利用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置制备原料气NO和Cl2
①写出利用装置Ⅰ制备氯气的离子反应方程式： MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O 。
②利用上述装置制备NO时，Ⅱ中盛装物质为 H2O （写化学式）。
（2）利用以下装置在常温常压下制备ClNO
①装置连接顺序为a→ e→f→c→b→d（或f→e→c→b→d） （按气流自左向右方向，用小写字母表示）。
②为使NO和Cl2恰好完全反应生成ClNO，理论上通入NO和Cl2两种气体的流速比为 2：1 。
③装置Ⅸ的作用是 冷凝亚硝酰氯，便于收集 。
④装置Ⅷ吸收尾气时，有同学认为尾气中的某种气体不能完全被吸收，为了充分吸收尾气，可将尾气与 O2 （气体）同时通入NaOH溶液中。
⑤王水是浓盐酸和浓硝酸的混酸，一定条件下混酸可生成ClNO和Cl2，该反应的化学方程式为 HNO3（浓）+3HCl（浓）＝ClNO↑+Cl2↑+2H2O 。
⑥写出验证ClNO与H2O完全反应后的溶液中存在Cl﹣和HNO2的实验步骤：取少量反应后的溶液于试管中， 依次滴加足量的AgNO3溶液和稀硝酸，充分振荡、静置，有白色沉淀生成；另取静置后上层清液少许于另一支试管中，滴加KMnO4溶液，溶液紫色褪去 。
（限选试剂如下：AgNO3溶液，稀硝酸，KMnO4溶液）
【分析】I装置用于制取氯气，浓盐酸具有挥发性，所以得到的氯气中含有HCl，II用于除去HCl，III装置中有浓硫酸，干燥氯气；
如果用这几个装置制取NO，I中Cu和稀硝酸反应生成NO，因为硝酸具有挥发性，所以得到的NO中含有硝酸，II中盛放水吸收硝酸气体，III干燥NO；
（1）①加热条件下二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水；
②用I制取NO，I中Cu和稀硝酸反应生成NO，因为硝酸具有挥发性，所以得到的NO中含有硝酸，II中盛放物质能吸收硝酸；
（2）①将氯气和NO通过装置Ⅳ、V除可进一步干燥NO、Cl2外，还可以根据气泡控制气体流速，在装置ⅤI中发生反应，在IX冰盐中冷凝收集NOCl，氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中，用VIII氢氧化钠溶液吸收，NOCl遇水易水解，故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置VII；
②二者反应方程式为Cl2+2NO＝2NOCl，二者的流速之比等于其计量数之比即可；
③将氯气和NO干燥后在装置ⅤI中发生反应，在冰盐中冷凝收集NOCl；
④NO不易溶于水，所以NO不能被完全吸收，NO和O2反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸；
⑤根据反应物、生成物和反应条件书写方程式，该反应中反应物是浓盐酸和浓硝酸，产物是ClNO和Cl2，根据元素守恒知还有H2O；
⑥氯离子能和硝酸银溶液反应生成AgCl白色沉淀，所以可以用硝酸酸化的硝酸银检验氯离子，亚硝酸具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色。
【解答】解：（1）①加热条件下二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水，反应方程式为MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O，
故答案为：MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O；
②用I制取NO，I中Cu和稀硝酸反应生成NO，因为硝酸具有挥发性，所以得到的NO中含有硝酸，II中盛放物质能吸收硝酸，稀硝酸溶于水且NO不溶于水，所以II中可以盛放H2O，
故答案为：H2O；
（2）①将氯气和NO通过装置Ⅳ、V除可进一步干燥NO、Cl2外，还可以根据气泡控制气体流速，在装置ⅤI中发生反应，在IX冰盐中冷凝收集NOCl，氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中，用VIII氢氧化钠溶液吸收，NOCl遇水易水解，故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置VII，所以装置连接顺序为a→e→f→c→b→d （或a→f→e→c→b→d），
故答案为：e→f→c→b→d （或f→e→c→b→d）；
②二者反应方程式为Cl2+2NO＝2NOCl，二者的流速之比等于其计量数之比即可，则理论上通入NO和Cl2两种气体的流速比为2：1，
故答案为：2：1；
③将氯气和NO干燥后在装置ⅤI中发生反应，在冰盐中冷凝收集NOCl，所以IX的作用是冷凝亚硝酰氯，便于收集，
故答案为：冷凝亚硝酰氯，便于收集；
④NO不易溶于水，所以NO不能被完全吸收，NO和O2反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，所以可以通入O2，
故答案为：O2；
⑤根据反应物、生成物和反应条件书写方程式，该反应中反应物是浓盐酸和浓硝酸，产物是ClNO和Cl2，根据元素守恒知还有H2O，反应方程式为HNO3（浓）+3HCl（浓）＝ClNO↑+Cl2↑+2H2O，
故答案为：HNO3（浓）+3HCl（浓）＝ClNO↑+Cl2↑+2H2O；
⑥氯离子能和硝酸银溶液反应生成AgCl白色沉淀，所以可以用硝酸酸化的硝酸银检验氯离子，亚硝酸具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以其检验方法为：取少量反应后的溶液于试管中，依次滴加足量的AgNO3溶液和稀硝酸，充分振荡、静置，有白色沉淀生成；另取静置后上层清液少许于另一支试管中，滴加KMnO4溶液，溶液紫色褪去，
故答案为：依次滴加足量的AgNO3溶液和稀硝酸，充分振荡、静置，有白色沉淀生成；另取静置后上层清液少许于另一支试管中，滴加KMnO4溶液，溶液紫色褪去。
【点评】本题考查了物质制备方案设计，主要考查了实验操作、实验分析评价、氧化还原反应、物质或离子检验等知识点，侧重于考查学生获取信息、灵活运用信息来分析问题和解决问题的能力，题目难度中等。
10．碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂．工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
回答下列问题：
（1）加入少量NaHCO3的目的是调节pH在 4.4﹣7.5 范围内．
（2）反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化亚铁离子，写出该反应的离子方程式为 2H++Fe2++NO2﹣＝Fe3++NO↑+H2O ．
（3）碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe（OH）2+离子可部分水解生成Fe2（OH）42+聚合离子，该水解反应的离子方程式为 2Fe（OH）2++2H2O⇌Fe2（OH）42++2H+ ．
（4）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁．根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2+及NO3﹣．为检验所得产品中是否含有Fe2+，应使用的试剂为 D ．
A．氯水 B．KSCN溶液 C．NaOH溶液 D．酸性KMnO4溶液
（5）为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量，实验操作如下：准确量取20.00mL溶液于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2，调节pH＜2，加热除去过量H2O2；加入过量KI充分反应后，再用 0.1000ml•L﹣1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL．2Fe3++2I﹣═2Fe2++I2 I2+2S2O3═2I﹣+S4O62﹣已知：
则溶液中铁元素的总含量为 5.6 g•L﹣1．若滴定前溶液中H2O2没有除尽，所测定的铁元素的含量将会 偏高 （填“偏高”“偏低”“不变”）
【分析】废铁屑中含少量氧化铝、氧化铁等，将过量废铁屑加入稀硫酸中，发生反应 Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑、Al2O3+3H2SO4＝Al2（SO4）3+3H2O、Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O、Fe2（SO4）3+Fe＝3FeSO4，然后反应I中加入NaHCO3并搅拌，调节溶液的pH，发生反应Al3++3HCO3﹣＝Al（OH）3↓+3CO2↑，所以滤渣中成分是Al（OH）3，过滤得到硫酸亚铁，向硫酸亚铁溶液中加入稀硫酸和NaNO2，酸性条件下，NaNO2和FeSO4发生氧化还原反应生成铁离子、NO，将溶液蒸发浓缩、过滤得到碱式硫酸铁，据此分析解答；
【解答】解：废铁屑中含少量氧化铝、氧化铁等，将过量废铁屑加入稀硫酸中，发生反应 Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑、Al2O3+3H2SO4＝Al2（SO4）3+3H2O、Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O、Fe2（SO4）3+Fe＝3FeSO4，然后反应I中加入NaHCO3并搅拌，调节溶液的pH，发生反应Al3++3HCO3﹣＝Al（OH）3↓+3CO2↑，所以滤渣中成分是Al（OH）3，过滤得到硫酸亚铁，向硫酸亚铁溶液中加入稀硫酸和NaNO2，酸性条件下，NaNO2和FeSO4发生氧化还原反应生成铁离子、NO，将溶液蒸发浓缩、过滤得到碱式硫酸铁，
（1）根据氢氧化物沉淀需要的pH知，在pH在4.4﹣7.5之间将铝离子转化为Al（OH）3沉淀，而亚铁离子不能生成沉淀，所以条件溶液的pH范围为4.4﹣7.5之间，
故答案为：4.4﹣7.5；
（2）酸性条件下，亚硝酸钠具有氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原生成NO，所以反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化Fe2+，发生反应的离子方程式为 2H++Fe2++NO2﹣＝Fe3++NO↑+H2O，
故答案为：2H++Fe2++NO2﹣＝Fe3++NO↑+H2O；
（3）碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe（OH）2+离子，Fe（OH）2+可部分水解生成Fe2（OH）42+聚合离子，该水解反应的离子方程式为 2Fe（OH）2++2H2O⇌Fe2（OH）42++2H+，
故答案为：2Fe（OH）2++2H2O⇌Fe2（OH）42++2H+；
（4）亚铁离子具有还原性，能被强氧化剂氧化生成铁离子，反应过程中颜色变化明显的效果最佳，
A．溴水为橙红色，溴将亚铁离子氧化为铁离子，溶液呈黄色，颜色变化不明显，故A不选；
B．KSCN溶液和亚铁离子不反应，没有颜色变化，故B不选；
C．NaOH溶液和亚铁离子反应生成白色沉淀，铁离子和氢氧根离子反应生成红褐色沉淀，掩盖氢氧化亚铁颜色，故C不选；
D．酸性KMnO4溶液呈紫色，亚铁离子能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，现象明显，故D选；
故选D；
（5）由2Fe3++2I﹣═2Fe2++I2、I2+2S2O32﹣═2I﹣+S4O62﹣可得：Fe3+～S2O32﹣，则n（Fe3+）＝n（S2O32﹣）＝0.1000ml/L×0.02L＝0.002ml，铁元素总含量为：＝5.6g/L；H2O2也能氧化I﹣生成I2，所以若过氧化氢没有除尽，则消耗硫代硫酸钠溶液体积偏大，所测结果偏高，
故答案为：5.6；偏高．
【点评】本题考查物质的分离和提纯，侧重考查学生获取信息及利用信息能力、分析能力、实验操作能力，注意题给信息的灵活运用，知道常见离子的检验方法及现象，题目难度中等．
11．目前，人们对环境保护、新能源开发很重视。
（1）汽车尾气中含有CO、NO 2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，能使有毒气体转化为无毒气体：4CO（g）+2NO2（g）⇌CO2（g）+N2（g），恒温恒容条件下，能够说明该反应已达到平衡状态的是 AB 填字母）；
A．容器内混合气体颜色不再变化
B．容器内的压强保持不变
C．2v逆（NO2）＝v正（N2）
D．容器内混合气体密度保持不变
（2）用活性炭还原法也可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C（s）+2NO（g）⇌N 2（g）+CO 2（g）△H．在T 1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：
①根据图表数据分析T l℃时，该反应在0～20min的平均反应速率v（CO2）＝ 0.015ml/（L．min） ；计算该反应的平衡常数K＝ 0.56 。（保留两位有效数字）
②根据上表数据判断，由30min到40min时改变的条件可能是（任写一种） 缩小体积或增大NO浓度 。
（3）以CO 2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO（NH 2） 2]．已知：
①2NH3（g）+CO2（g）＝NH2CO2NH 4（s）△H＝﹣l59.5kJ/ml
②NH2CO 2NH4（s）＝CO（NH 2）2（s）+H2O（g）△H＝+116.5kJ/ml
③H2O（l）＝H2O（g）△H＝+44.0kJ/ml
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式 2NH3（g）+CO2（g）＝CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H＝﹣87.0kJ/ml 。
（4）科学家利用原电池原理，在酸性溶液中将NO2转化为HNO3，则该转化的负极电极方程式为 NO2﹣e﹣+H2O＝NO3﹣+2H+ 。
【分析】（1）4CO（g）+2NO2（g）⇌CO2（g）+N2（g）为气体体积减小的反应，结合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判定平衡状态；
（2）由表中数据可知20min达到平衡，则
C（s）+2NO（g）⇌N2（g）+CO2（g）
开始 1.0 0 0
转化 0.6 0.3 0.3
平衡 0.4 0.3 0.3
①结合v＝、K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比计算；
②由30min到40min时，反应物、生成物浓度均增大；
（3）由①2NH3（g）+CO2（g）＝NH2CO2NH4（s）△H＝﹣l59.5kJ/ml，
②NH2CO2NH4（s）＝CO（NH 2）2（s）+H2O（g）△H＝+116.5kJ/ml，
③H2O（l）＝H2O（g）△H＝+44.0kJ/ml，
结合盖斯定律可知，①+②﹣③得到2NH3（g）+CO2（g）＝CO（NH 2）2（s）+H2O（l）；
（4）负极上NO2失去电子生成HNO3。
【解答】解：A．容器内混合气体颜色不再变化，可知二氧化氮浓度不变，为平衡状态，故A选；
B．容器内的压强保持不变，可知气体的物质的量不变，为平衡状态，故B选；
C．2v逆（NO2）＝v正（N2）不满足正逆反应速率之比等于化学计量数之比，不是平衡状态，故C不选；
D．质量、体积均不变，容器内混合气体密度始终保持不变，不能判定平衡，故D不选；
故答案为：AB；
（2）由表中数据可知20min达到平衡，则
C（s）+2NO（g）⇌N2（g）+CO2（g）
开始 1.0 0 0
转化 0.6 0.3 0.3
平衡 0.4 0.3 0.3
①T l℃时，该反应在0～20min的平均反应速率v（CO2）＝＝0.015ml/（L．min），该反应的平衡常数K＝＝0.56，
故答案为：0.015ml/（L．min）；0.56；
②根据上表数据判断，由30min到40min时反应物、生成物浓度均增大，改变的条件可能是缩小体积或增大NO浓度（或增大生成物中的浓度），
故答案为：缩小体积或增大NO浓度；
（3）由①2NH3（g）+CO2（g）＝NH2CO2NH4（s）△H＝﹣l59.5kJ/ml，
②NH2CO2NH4（s）＝CO（NH 2）2（s）+H2O（g）△H＝+116.5kJ/ml，
③H2O（l）＝H2O（g）△H＝+44.0kJ/ml，
结合盖斯定律可知，①+②﹣③得到2NH3（g）+CO2（g）＝CO（NH 2）2（s）+H2O（l）△H＝﹣l59.5kJ/ml+116.5kJ/ml﹣44.0kJ/ml＝﹣87.0kJ/ml，
故答案为：2NH3（g）+CO2（g）＝CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H＝﹣87.0kJ/ml；
（4）负极上NO2失去电子生成HNO3，负极反应为NO2﹣e﹣+H2O＝NO3﹣+2H+，
故答案为：NO2﹣e﹣+H2O＝NO3﹣+2H+。
【点评】本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握表中数据、化学平衡三段法、K及速率计算、焓变计算、电极反应等为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意平衡特征、盖斯定律的应用，题目难度中等。
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日期：2021/3/25 2:06:02；用户：18185977636；邮箱：18185977636；学号：25303007
选项
实验目的
实验操作
A
除去蛋白质溶液中混有的（NH4）2SO4
将混合物装入半透膜袋，并放入流动的蒸馏水中
B
除去Mg 粉中混有的Al 粉
加入足量的NaOH 溶液，过滤、洗涤、干燥
C
用CCl4 萃取碘水中的I2
先从分液漏斗下口放出有机层，再从上口倒出水层
D
检验溶液中存在SO42‾
向未知溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液
沉淀物
Fe（OH）3
Fe（OH）2
Al（OH）3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
时间/min
0
10
20
30
40
50
浓度/ml•L﹣1
NO
1.0
0.58
0.40
0.40
0.48
0.48
N2
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36
CO2
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36
选项
实验目的
实验操作
A
除去蛋白质溶液中混有的（NH4）2SO4
将混合物装入半透膜袋，并放入流动的蒸馏水中
B
除去Mg 粉中混有的Al 粉
加入足量的NaOH 溶液，过滤、洗涤、干燥
C
用CCl4 萃取碘水中的I2
先从分液漏斗下口放出有机层，再从上口倒出水层
D
检验溶液中存在SO42‾
向未知溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液
沉淀物
Fe（OH）3
Fe（OH）2
Al（OH）3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
时间/min
0
10
20
30
40
50
浓度/ml•L﹣1
NO
1.0
0.58
0.40
0.40
0.48
0.48
N2
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36
CO2
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36