高中化學(xué)：滾動檢測五無機化學(xué)知識綜合應(yīng)用

滾動檢測五無機化學(xué)知識綜合應(yīng)用一、選擇題(本題包括15小題，每小題3分，共45分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的)1．(2024·甘肅民樂縣第一中學(xué)模擬)下列關(guān)于古籍中的記載說法錯誤的是()A．《天工開物》中“凡石灰，經(jīng)火焚煉為用”涉及的是分解反應(yīng)B．制造“司母戊鼎”的青銅和舉世轟動的“超級鋼”均屬于合金C．“半江瑟瑟(碧綠色)半江紅”描述的是丁達(dá)爾效應(yīng)D．詩句“千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑”涉及了化學(xué)變化答案C解析《天工開物》中“凡石灰，經(jīng)火焚煉為用”是指碳酸鈣受熱分解生成氧化鈣和二氧化碳，是由一種物質(zhì)生成多種物質(zhì)的反應(yīng)，反應(yīng)類型是分解反應(yīng)，故A正確；青銅是銅錫合金，“超級鋼”是鐵碳等形成的合金，故B正確；“半江瑟瑟(碧綠色)半江紅”描述的是江面上發(fā)生的光的反射，故C錯誤；詩句“千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑”指的是碳酸鈣受熱分解為氧化鈣和二氧化碳，描述的變化屬于化學(xué)變化，故D正確。2．(2024·貴陽市第一中學(xué)模擬)化學(xué)用語是化學(xué)學(xué)習(xí)和表達(dá)的一種語言，下列化學(xué)用語或描述正確的是()A．基態(tài)硼原子最高能級的電子云輪廓圖：B．碳化鈣的電子式：C．1s22s22peq\o\al(1,x)→1s22s22peq\o\al(1,y)過程中形成的是吸收光譜D．SOeq\o\al(2－,3)的VSEPR模型：答案D解析基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1，則占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖不為球形，A錯誤；碳化鈣屬于離子化合物，陰離子中存在碳碳三鍵，其電子式為，B錯誤；因為2p軌道中三個軌道的能量相同，所以1s22s22peq\o\al(1,x)→1s22s22peq\o\al(1,y)過程中不形成吸收光譜，C錯誤；SOeq\o\al(2－,3)中中心S原子的價層電子對數(shù)為3＋eq\f(6＋2－2×3,2)＝4，含有1個孤電子對，D正確。3．(2024·河南省豫北名校復(fù)習(xí)聯(lián)考)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法錯誤的是()A．常溫、常壓下，1.4g環(huán)丁烷與環(huán)丙烷混合氣體中含有的氫原子數(shù)為0.2NAB．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L氯氣、氫氣和一氧化碳的混合氣體中含有2NA個原子C．100g32%的甲醇溶液中含有的氫原子數(shù)為4NAD．兩份質(zhì)量均為5.6g的鐵粉分別與足量硫粉、碘單質(zhì)充分反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)均為0.2NA答案C解析環(huán)丁烷與環(huán)丙烷的最簡式都為CH2，所以含有的氫原子的物質(zhì)的量為eq\f(1.4g,14g·mol－1)×2＝2mol，即氫原子數(shù)為0.2NA，A正確；每個氯氣、氫氣和一氧化碳分子都含有兩個原子，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L混合氣體中含有eq\f(22.4L,22.4L·mol－1)×2＝2mol原子，即原子數(shù)為2NA，故B正確；100g32%的甲醇溶液中含有水和甲醇，所以含有的氫原子的物質(zhì)的量為[eq\f(100g×32%,32g·mol－1)×4＋eq\f(100g×1－32%,18g·mol－1)×2]＝(4＋eq\f(68,9))mol，即氫原子數(shù)為(4＋eq\f(68,9))NA，故C錯誤；鐵與硫粉、碘單質(zhì)反應(yīng)都生成Fe2＋，所以5.6g的鐵粉充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量均為eq\f(5.6g,56g·mol－1)×2＝0.2mol，即轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA，故D正確。4．(2024·河北師范大學(xué)附屬實驗中學(xué)月考)下列離子方程式與所述事實相符且正確的是()A．硫酸滴加到氫氧化鋇溶液中：H＋＋OH－=H2OB．Fe(OH)3固體溶于HI溶液：Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2OC．向NaHSO4中滴入Ba(OH)2溶液至恰好顯中性：2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋＋2OH－=2H2O＋BaSO4↓D．向明礬溶液中加入Ba(OH)2溶液至生成沉淀的物質(zhì)的量最多：Al3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋2Ba2＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2BaSO4↓＋2H2O答案C解析漏寫了硫酸根離子和鋇離子的反應(yīng)，正確的離子方程式是Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋2H2O，A錯誤；I－有還原性，和鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，正確的離子方程式是2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)2＋6H2O，B錯誤；由于要生成的沉淀物質(zhì)的量最多，故應(yīng)該生成Al(OH)3，正確的離子方程式是2Al3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋3Ba2＋＋6OH－=2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓，D錯誤。5．鎵及其化合物可用于制取第三代半導(dǎo)體材料。Ga與Al同主族，化學(xué)性質(zhì)相似。從某金屬廢渣(主要含Ga2O3、Fe2O3)中提取鎵并制備GaN的工藝流程如下：下列說法錯誤的是()A．“堿浸”時發(fā)生反應(yīng)：Ga2O3＋2NaOH=2NaGaO2＋H2OB．濾渣的主要成分為Fe(OH)3C．“電解”中金屬Ga在陰極析出D．制備GaN的反應(yīng)中，NH3作氧化劑答案B解析Ga與Al同主族，化學(xué)性質(zhì)相似，故其氧化物可以和氫氧化鈉反應(yīng)，化學(xué)方程式為Ga2O3＋2NaOH=2NaGaO2＋H2O，A正確；金屬廢渣堿浸后Ga2O3溶解，F(xiàn)e2O3不反應(yīng)，故濾渣的主要成分是Fe2O3，B錯誤；NaGaO2中鎵為＋3價，故電解時應(yīng)該在陰極析出金屬單質(zhì)，C正確；制備GaN的反應(yīng)中，Ga由0價變?yōu)椋?價，為還原劑，NH3中H元素化合價降低，故NH3為氧化劑，D正確。6．(2024·廣西柳州市摸底考試)下列實驗操作規(guī)范且可行的是()A.過濾B.配制一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液C.測定醋酸溶液的pHD.吸收HCl答案D解析過濾時，漏斗下端要緊貼著燒杯內(nèi)壁，防止液滴飛濺，故A錯誤；容量瓶不能用于溶解氫氧化鈉固體，故B錯誤；測定醋酸溶液pH時，不能將pH試紙直接伸入溶液，應(yīng)用玻璃棒蘸取醋酸溶液滴在pH試紙中央，故C錯誤；氯化氫氣體極易溶于水，用水吸收氯化氫時，直接通入水中會產(chǎn)生倒吸，通過倒置漏斗可以防止倒吸，故D正確。7．(2024·河南三門峽市階段性考試)氮氧化物是大氣污染物之一，如圖為科研人員探究消除氮氧化物的反應(yīng)機理，下列說法不正確的是()A．過程Ⅰ中NO既作氧化劑又作還原劑B．過程Ⅱ中每生成1molO2時，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約為4×6.02×1023C．過程中涉及的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)D．整個過程中Ni2＋作催化劑答案B解析由圖可知，過程Ⅰ發(fā)生的反應(yīng)為2Ni2＋＋2NO=2Ni3＋＋2O－＋N2，反應(yīng)中氮元素的化合價降低被還原，氧元素的化合價升高被氧化，則一氧化氮既作反應(yīng)的氧化劑又作反應(yīng)的還原劑，故A正確；過程Ⅱ發(fā)生的反應(yīng)為2Ni3＋＋2O－=2Ni2＋＋O2↑，則過程Ⅱ中每生成1molO2時，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約為2×6.02×1023，故B錯誤；過程Ⅰ和過程Ⅱ涉及的反應(yīng)均有元素發(fā)生化合價變化，均為氧化還原反應(yīng)，故C正確；消除氮氧化物的總反應(yīng)為2NOeq\o(=,\s\up7(Ni2＋))O2＋N2，整個過程中鎳離子作反應(yīng)的催化劑，故D正確。8．(2024·河北師范大學(xué)附屬實驗中學(xué)月考)碳元素的單質(zhì)有多種形式，C60、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤的是()A．C60、石墨互為同素異形體B．1個金剛石晶胞中含有8個C原子C．12g石墨晶體中含有C—C的物質(zhì)的量為3molD．加熱熔融石墨晶體既破壞共價鍵，又破壞分子間作用力答案C解析C60、石墨均是碳元素的單質(zhì)，互為同素異形體，A項正確；1個金剛石晶胞中有8個C位于頂角，6個C位于面心，4個C在體內(nèi)，共含有8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＋4＝8個C原子，B項正確；由結(jié)構(gòu)可知，1個碳原子與周圍3個碳原子成鍵，則屬于1個碳原子的共價鍵數(shù)為eq\f(3,2)，12g石墨晶體中含有C—C的物質(zhì)的量為1.5mol，C項錯誤；石墨晶體中既存在共價鍵，又存在分子間作用力，其熔化時兩種作用力均被破壞，D項正確。9．(2024·河北邢臺市五岳聯(lián)盟期中)三氯乙烯(C2HCl3)是某市地下水中有機污染物的主要成分，研究顯示，在該地下水中加入H2O2可將其中的三氯乙烯除去，發(fā)生的反應(yīng)如下：3H2O2＋C2HCl3=2H2O＋2CO2↑＋3HCl。常溫下，在某密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng)，測得c(H2O2)隨時間的變化如表所示：時間/min02468…c(H2O2)/(mol·L－1)1.200.900.700.600.55…已知：在反應(yīng)體系中加入Fe2＋，可提高反應(yīng)速率。下列說法錯誤的是()A．Fe2＋為該反應(yīng)的催化劑B．反應(yīng)過程中可能產(chǎn)生O2C．H2O2與CO2的空間結(jié)構(gòu)相同D．0～4min內(nèi)，v(H2O2)＝0.125mol·L－1·min－1答案C解析由題干信息可知，在反應(yīng)體系中加入Fe2＋，可提高反應(yīng)速率，故Fe2＋為該反應(yīng)的催化劑，A正確；已知H2O2可以氧化Fe2＋為Fe3＋，而Fe3＋可以催化H2O2分解為O2，故反應(yīng)過程中可能產(chǎn)生O2，B正確；H2O2整體呈現(xiàn)半開書頁結(jié)構(gòu)，而CO2為直線形結(jié)構(gòu)，即H2O2與CO2的空間結(jié)構(gòu)不相同，C錯誤；由題干表格數(shù)據(jù)可知，0～4min內(nèi)，v(H2O2)＝eq\f(1.20－0.70mol·L－1,4min)＝0.125mol·L－1·min－1，D正確。10．(2024·河北師范大學(xué)附屬實驗中學(xué)月考)X、Y、Z、Q、W為原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元素，由其組成化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，Q原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍，下列說法正確的是()A．原子半徑：W>Q>Z>Y>XB．Z2X4中既有極性鍵，又有非極性鍵C．電負(fù)性：Z>Q>YD．W、Q形成的二元化合物與X2Q、YQ2反應(yīng)一定都是氧化還原反應(yīng)答案B解析X、Y、Z、Q、W為原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元素，Q原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍，則Q為O元素；由化合物的結(jié)構(gòu)可知，W為帶一個單位正電荷的陽離子，則W為Na元素；陰離子中X、Y、Z形成共價鍵的數(shù)目分別為1、4、3，則X為H元素，Y為C元素，Z為N元素。同周期元素，從左到右原子半徑依次減小，則原子半徑大小順序為C>N>O，故A錯誤；肼分子是含有氮氫極性鍵和氮氮非極性鍵的共價化合物，故B正確；同周期主族元素從左到右非金屬性依次增強，電負(fù)性依次增大，則三種元素的電負(fù)性大小順序為O>N>C，故C錯誤；氧化鈉與水、二氧化碳的反應(yīng)都沒有元素發(fā)生化合價變化，均是非氧化還原反應(yīng)，故D錯誤。11.(2024·河南商丘市第一高級中學(xué)月考)反應(yīng)2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)ΔH＝－620.9kJ·mol－1分三步進(jìn)行，各步的相對能量變化如圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示：下列說法正確的是()A．三步分反應(yīng)中決定總反應(yīng)速率的是反應(yīng)ⅢB．過渡狀態(tài)a、b、c的穩(wěn)定性：b>c>aC．Ⅰ、Ⅱ兩步的總反應(yīng)為CO(g)＋2NO(g)CO2(g)＋N2O(g)ΔH＝－513.5kJ·mol－1D．反應(yīng)Ⅲ的逆反應(yīng)活化能為554.9kJ·mol－1答案D解析活化能越大，反應(yīng)速率越慢，根據(jù)圖中信息可知反應(yīng)Ⅰ活化能最大，因此三步分反應(yīng)中決定總反應(yīng)速率的是反應(yīng)Ⅰ，A錯誤；三個圖像的起始相對能量雖然都為0，但是起始物質(zhì)不同，且CO(g)的能量不清楚，因此無法判斷過渡狀態(tài)a、b、c的穩(wěn)定性大小，B錯誤；反應(yīng)Ⅰ為2NO(g)O—N=N—O(g)ΔH＝＋199.2kJ·mol－1，反應(yīng)Ⅱ為O—N=N—O(g)＋CO(g)CO2(g)＋N2O(g)ΔH＝－513.5kJ·mol－1，反應(yīng)Ⅰ＋反應(yīng)Ⅱ可得：CO(g)＋2NO(g)CO2(g)＋N2O(g)ΔH＝－314.3kJ·mol－1，C錯誤；根據(jù)總反應(yīng)2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)ΔH＝－620.9kJ·mol－1和Ⅰ、Ⅱ兩步的總反應(yīng)CO(g)＋2NO(g)CO2(g)＋N2O(g)ΔH＝－314.3kJ·mol－1，得到反應(yīng)Ⅲ為N2O(g)＋CO2(g)＋CO(g)2CO2(g)＋N2(g)ΔH＝－306.6kJ·mol－1，反應(yīng)Ⅲ的逆反應(yīng)活化能為(248.3＋306.6)kJ·mol－1＝554.9kJ·mol－1，D正確。12．(2024·湖北省騰云聯(lián)盟聯(lián)考)碳鏈的增長是有機合成構(gòu)建碳骨架的重要任務(wù)之一，以丙烯為原料構(gòu)建碳骨架的流程如圖所示。下列說法錯誤的是()A．M—H為總反應(yīng)的催化劑B．最終產(chǎn)物含1個手性碳原子C．該歷程涉及π鍵的斷裂和生成D．該歷程總反應(yīng)原子利用率為100%答案B解析由流程可知最終產(chǎn)物是，沒有連接四個不同原子或原子團(tuán)的碳原子，該分子無手性碳原子，B錯誤；在反應(yīng)歷程中，涉及丙烯中π鍵的斷裂及產(chǎn)物中π鍵的形成，C正確；在總反應(yīng)中產(chǎn)物完全轉(zhuǎn)化為生成物，無其他物質(zhì)生成，故原子利用率是100%，D正確。13．利用氣相沉積法制備TiN的反應(yīng)為2TiCl4(g)＋N2(g)＋4H2(g)2TiN(s)＋8HCl(g)ΔH＝－346.2kJ·mol－1?，F(xiàn)將一定量的三種反應(yīng)物投入到密閉容器中，測得反應(yīng)過程中TiN的質(zhì)量(m)和反應(yīng)體系的壓強(p)隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是()A．曲線Ⅰ表示的是TiN的質(zhì)量隨溫度變化曲線B．曲線Ⅱ中a、b、c三點均已達(dá)到平衡狀態(tài)C．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量：M(a)＞M(c)D．該反應(yīng)的平衡常數(shù)：K(b)＜K(c)答案C解析依據(jù)起點的縱坐標(biāo)及曲線的變化趨勢可知，曲線Ⅰ呈上升趨勢，曲線Ⅱ先升后降，因為該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故升高溫度，平衡逆移，TiN的質(zhì)量減小，所以曲線Ⅰ表示的是壓強隨溫度的變化，曲線Ⅱ表示的是TiN的質(zhì)量隨溫度的變化，故A錯誤；b點之后，TiN的質(zhì)量減小，b點為恰好達(dá)到平衡的點，a點還未達(dá)到平衡，c點是在b點基礎(chǔ)上升高溫度，平衡逆向移動，故B錯誤；由圖可知a、b、c三點體系內(nèi)固體質(zhì)量大小關(guān)系是m(b)＞m(c)＞m(a)，依據(jù)質(zhì)量守恒，則氣體質(zhì)量大小關(guān)系為m(b)＜m(c)＜m(a)，結(jié)合化學(xué)方程式可知，當(dāng)氣體質(zhì)量越大時，氣體的物質(zhì)的量就越小，根據(jù)M＝eq\f(m,n)可知M(a)＞M(c)＞M(b)，故C正確；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，a、b、c三點的溫度依次升高，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高平衡常數(shù)越小，所以K(b)＞K(c)，故D錯誤。14．一種雙陰極微生物燃料電池裝置如圖所示。該裝置可以同時進(jìn)行硝化和反硝化脫氯，其中硝化過程中NHeq\o\al(＋,4)被O2氧化。下列敘述正確的是()A．電池工作時，“厭氧陽極”為正極，“缺氧陰極”和“好氧陰極”為負(fù)極B．電池工作時，“缺氧陰極”電極附近的溶液pH減小C．“好氧陰極”存在反應(yīng)：NHeq\o\al(＋,4)－6e－＋8OH－=NOeq\o\al(－,2)＋6H2OD．“厭氧陽極”區(qū)質(zhì)量減少28.8g時，該電極輸出電子2.4mol答案D解析如圖所示，電池工作時，“厭氧陽極”上，C6H12O6失去電子生成CO2和H＋，電極反應(yīng)式為C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋，為負(fù)極；“缺氧陰極”上，NOeq\o\al(－,3)得到電子生成NO2，NO2再轉(zhuǎn)化為N2，電極反應(yīng)式分別為NOeq\o\al(－,3)＋e－＋2H＋=NO2↑＋H2O,2NO2＋8e－＋8H＋=N2↑＋4H2O；“好氧陰極”上，O2得到電子生成H2O，電極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－=2H2O，同時O2還能氧化NHeq\o\al(＋,4)生成NOeq\o\al(－,2)，NOeq\o\al(－,2)還可以被O2氧化為NOeq\o\al(－,3)，反應(yīng)方程式分別為2NHeq\o\al(＋,4)＋3O2=2NOeq\o\al(－,2)＋2H2O＋4H＋，2NOeq\o\al(－,2)＋O2=2NOeq\o\al(－,3)，“缺氧陰極”和“好氧陰極”上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，為正極，A、C錯誤；電池工作時，“缺氧陰極”上消耗H＋，其附近的溶液pH增大，B錯誤；“厭氧陽極”的電極反應(yīng)式為C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋，每1molC6H12O6反應(yīng)，消耗6molH2O，轉(zhuǎn)移24mol電子，“厭氧陽極”區(qū)質(zhì)量減少288g，故“厭氧陽極”區(qū)質(zhì)量減少28.8g時，該電極輸出電子2.4mol，D正確。15．(2024·河南焦作市博愛縣第一中學(xué)月考)常溫下，用0.10mol·L－1鹽酸分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol·L－1CH3COONa溶液和NaCN溶液，所得滴定曲線如圖(忽略體積變化)。下列說法正確的是()A．溶液中陽離子的物質(zhì)的量濃度之和：點②等于點③B．點①所示溶液中：c(CN－)＋c(HCN)<2c(Cl－)C．點②所示溶液中：c(Na＋)>c(Cl－)>c(CH3COO－)>c(CH3COOH)D．點④所示溶液中：c(Na＋)＋c(CH3COOH)＋c(H＋)>0.10mol·L－1答案D解析根據(jù)電荷守恒，點②中存在c(CH3COO－)＋c(OH－)＋c(Cl－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，點③中存在c(CN－)＋c(OH－)＋c(Cl－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，由于兩點的溶液體積不等，溶液的pH相等，則c(Na＋)不等，c(H＋)相等，因此陽離子的物質(zhì)的量濃度之和不等，故A錯誤；點①所示溶液中含等物質(zhì)的量濃度的NaCN、HCN、NaCl，存在元素守恒：c(CN－)＋c(HCN)＝2c(Cl－)，故B錯誤；點②所示溶液中含有等物質(zhì)的量濃度的CH3COONa、CH3COOH和NaCl，溶液的pH＝5，說明以醋酸的電離為主，因此c(CH3COO－)＞c(Cl－)，故C錯誤；點④所示溶液為等物質(zhì)的量濃度的醋酸和氯化鈉，濃度均為0.05mol·L－1，則c(Na＋)＝c(Cl－)＝0.05mol·L－1，c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝0.05mol·L－1，根據(jù)電荷守恒，c(CH3COO－)＋c(OH－)＋c(Cl－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，因此c(CH3COO－)＝c(H＋)－c(OH－)，則c(Na＋)＋c(CH3COOH)＋c(H＋)＝0.05mol·L－1＋0.05mol·L－1－c(CH3COO－)＋c(H＋)＝0.10mol·L－1－c(H＋)＋c(OH－)＋c(H＋)＝0.10mol·L－1＋c(OH－)＞0.10mol·L－1，故D正確。二、非選擇題(本題包括4小題，共55分)16．(14分)(2024·湖北襄陽市第五中學(xué)月考)某科研小組模擬工業(yè)尿素法生產(chǎn)硫酸肼(N2H6SO4)，并測量其純度，具體方案為在尿素溶液中逐滴滴入次氯酸鈉和氫氧化鈉混合溶液，然后在催化劑存在的條件下反應(yīng)制得肼，利用氮氣吹出混合物中的肼，用硫酸吸收肼制備硫酸肼。制備實驗裝置圖如圖：已知：①肼是一種無色、易溶于水的液體，沸點為113.5℃，長期暴露在空氣中或短時間受高溫作用會爆炸分解。②硫酸肼為無色無味鱗狀結(jié)晶或斜方結(jié)晶，微溶于冷水，易溶于熱水，不溶于乙醇和二氯乙烷等有機溶劑，有還原性。③密度：ρ(硫酸肼)>ρ(二氯乙烷)>ρ(稀硫酸)?；卮鹣铝袉栴}：(1)盛裝尿素溶液的裝置名稱為________；實驗開始時肼不足量時可以得到酸式鹽，該鹽的化學(xué)式為________________。(2)反應(yīng)前應(yīng)先通入一段時間氮氣，其目的為__________________________________________________________________________________________________________。(3)裝置A中發(fā)生反應(yīng)制備肼的離子方程式為_________________________________。(4)裝置B中二氯乙烷的作用為_____________________________________________；使用冰水浴的作用為______________________________________________________。(5)裝置B反應(yīng)完全后需經(jīng)過濾、洗滌、干燥等操作得到硫酸肼，洗滌過程中最好選擇________作洗滌劑(填字母)。A．冷水 B．熱水C．無水乙醇 D．飽和食鹽水(6)測定產(chǎn)品中硫酸肼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。稱取mg所得晶體溶于水，加入適量NaHCO3固體(滴定過程中，調(diào)節(jié)溶液的pH保持在6.5左右)，加水配成100mL溶液，移取25.00mL該溶液置于錐形瓶中，并滴加2～3滴淀粉溶液，用cmol·L－1的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定過程中有無色無味無毒氣體產(chǎn)生。滴定終點平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL，產(chǎn)品中硫酸肼質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為________________________________________________________________________。答案(1)三頸燒瓶N2H6(HSO4)2(2)趕走裝置中的空氣，避免空氣中氧氣與肼反應(yīng)(3)ClO－＋2OH－＋CO(NH2)2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))N2H4＋Cl－＋COeq\o\al(2－,3)＋H2O(4)防倒吸，同時使產(chǎn)物硫酸肼脫離反應(yīng)混合液防止肼因溫度高而爆炸分解，同時利于產(chǎn)物硫酸肼析出(5)C(6)eq\f(0.26cV,m)×100%解析由制備方案可知，裝置A中尿素溶液和次氯酸鈉、氫氧化鈉混合溶液在催化劑存在的條件下反應(yīng)制取肼，裝置B中用硫酸吸收肼制備硫酸肼，由信息可知，肼易溶于水，不能直接通入水中，硫酸肼不溶于二氯乙烷，可用二氯乙烷防倒吸，同時使產(chǎn)物硫酸肼脫離反應(yīng)混合液，裝置C用于尾氣處理。(5)裝置B反應(yīng)完全后需經(jīng)過濾、洗滌、干燥等操作得到硫酸肼，洗滌過程中盡可能減少產(chǎn)品的溶解損失，所以最好選擇無水乙醇，選C。(6)滴定過程中有無色無味無毒氣體產(chǎn)生，碘具有氧化性，則碘和硫酸肼發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘離子和氮氣，根據(jù)電子守恒可知，2I2～4e－～N2H6SO4，則產(chǎn)品中N2H6SO4的質(zhì)量為cV×10－3mol×eq\f(1,2)×eq\f(100mL,25.00mL)×130g·mol－1＝0.26cVg，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(0.26cV,m)×100%。17．(13分)(2023·湖北九師聯(lián)盟模擬)實驗室以含鋅廢液(主要成分為ZnSO4，及少量的Fe2＋、Mn2＋)為原料制備堿式碳酸鋅[ZnCO3·2Zn(OH)2]的實驗流程如下：回答下列問題：(1)已知S2O2－8中含有1個過氧鍵(—O—O—)，則其中硫元素的化合價為______，“氧化除錳”操作中生成MnO2和SOeq\o\al(2－,4)的離子方程式為_______________________________________________________________________________________________________。(2)驗證加入“試劑X”之前的溶液中不含F(xiàn)e2＋的實驗方案是____________________________________________________________________________________________。(3)為提高堿式碳酸鋅的產(chǎn)量，試劑X可以選擇______________；常溫下，調(diào)節(jié)溶液的pH，使溶液中鐵元素完全沉淀，則理論上pH的最小值為______________{當(dāng)溶液中某離子濃度c≤1.0×10－5mol·L－1時，可認(rèn)為該離子沉淀完全；常溫下，Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－38}。(4)ZnCO3·2Zn(OH)2可用于制備ZnSO4·7H2O晶體，具體操作為將ZnCO3·2Zn(OH)2溶于足量稀硫酸，______________，洗滌、低溫干燥，即可得到ZnSO4·7H2O晶體。答案(1)＋6Mn2＋＋S2Oeq\o\al(2－,8)＋2H2O=MnO2↓＋2SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋(2)取少量溶液于潔凈的試管中，滴入幾滴鐵氰化鉀溶液，不產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，證明溶液中不含F(xiàn)e2＋(3)ZnO、ZnCO3、Zn(OH)2等3(4)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾解析(1)S2Oeq\o\al(2－,8)中含有1個過氧鍵(—O—O—)，其中有2個氧原子為－1價，令S元素化合價為a，根據(jù)各元素化合價代數(shù)和等于所帶電荷，則2a＋6×(－2)＋2×(－1)＝－2，解得a＝＋6。(3)由題意可知，當(dāng)c(Fe3＋)≤1.0×10－5mol·L－1時，可認(rèn)為該離子沉淀完全，則此時c(OH－)≥eq\r(3,\f(Ksp[FeOH3],cFe3＋))＝eq\r(3,\f(1.0×10－38,1.0×10－5))mol·L－1＝10－11mol·L－1，故c(H＋)≤eq\f(Kw,cOH－)＝eq\f(10－14,10－11)mol·L－1＝10－3mol·L－1，即pH≥3。18．(14分)(2024·重慶市第一中學(xué)開學(xué)考試)利用CO2催化加氫制二甲醚(CH3OCH3)過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH1>0反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2<0反應(yīng)Ⅲ：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH3<0回答下列問題：(1)反應(yīng)Ⅱ的速率方程為v正＝k正·p(CO2)·p3(H2)，v逆＝k逆·p(CH3OH)·p(H2O)，其中v正、v逆為正、逆反應(yīng)速率，k正、k逆為速率常數(shù)，p為各組分的分壓。在密閉容器中按一定比例充入H2和CO2，體系中各反應(yīng)均達(dá)到化學(xué)平衡。向平衡體系中加入高效催化劑，eq\f(v正,v逆)將________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)；增大體系壓強，eq\f(k正,k逆)將____________。(2)在一定條件下，保持體積恒定，向同一密閉容器中按eq\f(nH2,nCO2)＝3投料進(jìn)行上述反應(yīng)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率及CO、CH3OCH3、CH3OH的平衡體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化如圖所示：圖中表示CO的平衡體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線為________(填“X”或“Y”)，溫度從553K上升至573K，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率變化的原因是_______________________________________________________________________________________________________，能同時提高CH3OCH3的平衡體積分?jǐn)?shù)和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率的措施是_____________________________________________________________________________________。(3)一定溫度下，向體積為1L的恒容密閉容器中通入1molCO2和3molH2進(jìn)行上述反應(yīng)，反應(yīng)經(jīng)10min達(dá)到平衡，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為30%，容器中CO(g)為0.05mol，CH3OH(g)為0.05mol。前10minCH3OCH3(g)的反應(yīng)速率為________mol·L－1·min－1。繼續(xù)向容器中加入0.05molCH3OH(g)和xmolH2O(g)，若此時反應(yīng)Ⅲ逆向進(jìn)行，則x＞________。(4)CO2催化加氫制二甲醚的副產(chǎn)物CO和CH3OH均可作為燃料電池的燃料，則兩種燃料比能量的大小之比為________(比能量：單位質(zhì)量所能輸出電能的多少)。答案(1)不變不變(2)Y553K到573K，主要發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，反應(yīng)Ⅰ正反應(yīng)吸熱，溫度升高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率升高增大壓強或在553K以下降溫(3)0.011.2(4)eq\f(8,21)解析(1)達(dá)到平衡時，正、逆反應(yīng)速率相等，加入催化劑同倍數(shù)改變正、逆反應(yīng)速率，故eq\f(v正,v逆)將不變；k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)，則增大體系壓強，eq\f(k正,k逆)將不變。(3)由題意知，轉(zhuǎn)化的CO2物質(zhì)的量n(CO2)＝1mol×30%＝0.3mol，平衡時CO物質(zhì)的量為0.05mol，說明通過反應(yīng)Ⅰ轉(zhuǎn)化的CO2為0.05mol,則通過反應(yīng)Ⅱ轉(zhuǎn)化的CO2為0.25mol，故反應(yīng)Ⅱ生成的CH3OH為0.25mol，又平衡時CH3OH為0.05mol，說明有0.2molCH3OH通過反應(yīng)Ⅲ轉(zhuǎn)化為CH3OCH3，列式如下：反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)轉(zhuǎn)化/mol0.050.050.050.05平衡/mol0.05反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)轉(zhuǎn)化/mol0.250.750.250.25平衡/mol0.05反應(yīng)Ⅲ：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)轉(zhuǎn)化/mol0.20.10.1平衡/mol0.050.1前10minCH3OCH3(g)的反應(yīng)速率為eq\f(0.1mol,1L×10min)＝0.01mol·L－1·min－1；反應(yīng)Ⅲ：K＝eq\f(cCH3OCH3·cH2O,c2CH3OH)＝eq\f(0.1×0.4,0.052)＝16；再加入0.05molCH3OH、xmolH2O后，反應(yīng)Ⅲ逆向進(jìn)行，則Q＝eq\f(cCH3OCH3·cH2O,c2CH3OH)＝eq\f(0.1×0.4＋x,0.05＋0.052)＞K＝16，求得x＞1.2。(4)CO和CH3OH作為燃料電池的燃料均被氧化生成CO2或COeq\o\al(2－,3)，設(shè)CO和CH3OH各1g，計算轉(zhuǎn)移電子的量：CO～2e－CH3OH～6e－eq\f(1,28)moleq\f(1,14)moleq\f(1,32)moleq\f(3,16)mol可知CO和CH3OH比能量的大小之比為eq\f(1,14)∶eq\f(3,16)＝8∶21。19．(14分)(2024·廣東省南粵名校聯(lián)考)隨著我國碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的確定，二氧化碳資源化利用倍受關(guān)注。Ⅰ.以CO2和NH3為原料合成尿素的反應(yīng)為2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)ΔH＜0。(1)上述反應(yīng)中，有利于加快NH3反應(yīng)速率的措施是________(填字母，下同)，有利于提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率的措施是________。A．高溫低壓 B．低溫高壓C．高溫高壓 D．低溫低壓(2)研究發(fā)現(xiàn)，合成尿素反應(yīng)分兩步完成，其熱化學(xué)方程式如下：第一步：2NH3(g)＋CO2(g)H2NCOONH4(s)ΔH1＝－159.5kJ·mol－1第二步：H2NCOONH4(s)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)ΔH2＝＋72.5kJ·mol－1則合成尿素總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_____________________________________________