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相关试卷

1、实验室制备某常见气体的装置如下图所示，其中①、②、③、④分别为制备、除杂(除非水杂质，如无必要可省略)、干燥和收集装置，下列所制备的气体和所选干燥剂的组合中可行的是（）
选项
A
B
C
D
气体
一氧化氮
氯气
氢气
氨气
干燥剂
五氧化二磷
浓硫酸
NaOH固体
无水氯化钙

A、A B、B C、C D、D

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2、2022年2月进行的北京冬奥会尽显化学高科技，下列有关说法错误的是（）

A、“飞扬”火炬外壳是用密度小且耐高温的碳纤维与高性能树脂做成的复合材料，碳纤维是新型无机非金属材料 B、跨临界直接制冰使用的CO₂是由极性键构成的非极性分子 C、本届冬奥会使用氢燃料，氢燃料电池工作时，氢气在正极发生还原反应 D、“防切割竞赛服”里面的“剪切增稠液体”是由聚乙二醇和硅微粒加工而成，其中聚乙二醇是由乙二醇经过缩聚反应制得

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3、以CO₂和H₂为原料合成甲醇(CH₃OH)对减少碳排放具有重要意义。CO₂加氢制备甲醇的路线如下：

(1)、乙醇胺(HOCH₂CH₂NH₂)可用作CO₂捕集剂。乙醇胺溶液能够吸收和释放CO₂的原因是。

(2)、氢气和二氧化碳在Cu/ZrO₂催化剂作用下，在180-280℃温度条件下合成甲醇。该反应为放热反应。催化过程可解释为“吸附-活化-解离”的过程。催化反应机理如题图1所示。
①合成甲醇的副反应是。
②根据元素电负性的变化规律，题图1中步骤(Ⅰ)可描述为。
③CO₂的转化率和CH₃OH的选择性随反应温度的变化如题图2所示。实验测得反应过程中CH₃OH产率随温度升高先增大后减小，其原因可能是。

(3)、甲醇作为一种高能量密度的能源载体，具有广阔的发展前景。
燃料的能量密度= $\frac{k J}{m^{3}}$
①甲醇作为燃料电池的燃料。某甲醇直接燃料单电池的部分结构如题图3所示。该电池的负极反应式为。
②甲醇催化重整制氢。在一定温度和催化剂作用下，车载甲醇可直接转变为氢气，从而为氢氧燃料电池提供氢源。已知氢气和甲醇的热值分别为143 kJ/g和23 kJ/g，与车载氢气供能模式相比，车载甲醇供能模式的优势是。

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4、项目小组制备草酸 $(H_{2} C_{2} O_{4})$ 并测量其纯度。实验室制备草酸的流程如下：

(1)、草酸的制备。草酸制备的主要装置如图所示。
①将100mL淀粉水乳液和少许浓硫酸混合，加入三颈瓶中，搅拌，控温85-90℃，反应40分钟，使淀粉充分水解成葡萄糖 $(C_{6} H_{12} O_{6})$ 。检验淀粉已经水解完全的方法是。
②将质量比为2∶1.5∶0.0002的浓硝酸、浓硫酸和钒触媒的混合液加入恒压滴液漏斗中，分批加入到烧瓶内的水解液中，控温60℃，搅拌，反应3h左右。实验中若混酸滴加过快，将会导致草酸产率下降。可能的原因是。
③实验中，冷凝管可使尾气排出。冷凝管的主要作用还有。为防止污染，从冷凝管上部排出的气体可采取的处理方法是。

(2)、产品纯度测定。称取上述得到的粗产品9.00g，配成1000mL溶液，取5.00mL溶液放入锥形瓶中，再稀释到20mL，用 $0.01 m o l \cdot L^{- 1}$ 酸性 $K M n O_{4}$ 标准溶液滴定至恰好反应完全，消耗 $K M n O_{4}$ 溶液18.00mL。
已知：测定过程中发生的反应为 $2 M n O_{4}^{-} + 5 H_{2} C_{2} O_{4} + 6 H^{+} = 2 M n^{2 +} + 10 C O_{2} ↑ + 8 H_{2} O$
①滴定过程中的操作是。
②草酸产品的纯度为(产品中的杂质不参与反应，写出计算过程)。

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5、自然界中的金以单质形态夹杂在矿石中。金矿粉经过氰化、吸附和解吸附、电解等步骤得到金单质，生产中产生的含氰废水需处理后才能排放。

(1)、氰化工艺中，金溶解于NaCN溶液生成 $N a [A u {(C N)}_{2}]$ 。
①25℃时， $K_{a} (H C N) = 6.2 \times 1 0^{- 10}$ 。在25℃某NaCN溶液中， $c (C N^{-})$ 是 $c (H C N)$ 的620倍，该溶液pH为。
②金矿溶于NaCN溶液的化学反应方程式为。

(2)、吸附步骤中使用活性炭，电解步骤将 $N a [A u {(C N)}_{2}]$ 转变为Au。
①“吸附”和“解吸附”的目的是。
②电解时阴极发生的电极反应式为。
③金的晶胞结构如题图1所示。该晶胞中包含的金原子数目为。

(3)、用 $H_{2} O_{2}$ 溶液处理含氰废水，在 $C u^{2 +}$ 的催化下，使有毒的 $C N^{-}$ 转化为、等。
① $C u^{2 +}$ 核外电子排布式为。
②在 $C u^{2 +}$ 催化下，总氰化物( $C N^{-}$ 、HCN等)去除率随溶液初始pH变化如题图2所示。pH从8变化到11，总氯化物去除率变化的原因可能是。

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6、聚合硫酸铁 ${{[F e_{2} {(O H)}_{n} {(S O_{4})}_{\frac{3 - n}{2}}]}_{m}} (P F S)$ 是一种应用广泛的水处理剂。制备方法如下：

(1)、氧化可采用催化氧化或直接氧化。
①以 $O_{2}$ 为氧化剂， $N a N O_{2}$ 作催化剂，需控温55℃，反应4h。氧化的化学方程式为。
②以 $N a_{2} S_{2} O_{8}$ 为氧化剂，需控温40-70℃，反应1-3h。检验氧化反应已经发生的方法是。
③以NaClO作为氧化剂，比方法② $H_{2} S O_{4}$ 用量大，反应中生成少量污染性气体。原因是。

(2)、水解-聚合过程中部分反应过程如下：
①水解-聚合过程中pH变化趋势是。
②聚合的原理是。
③聚合硫酸铁净水效果好的原因是。

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7、将燃煤烟气(含 $S O_{2}$ 、 $O_{2}$ 等)通入软锰矿粉(主要成分为 $M n O_{2}$ ，少量Fe、Al的氧化物杂质)悬浊液中反应制备 $M n S O_{4}$ 。反应放热，采用冷水浴控温25℃。实验时吸收液中 $H_{2} S O_{4}$ 和 $M n S O_{4}$ 的浓度随吸收时间的变化如图所示。吸收完成后，溶液中 $c (M n^{2 +}) = 0.2 m o l \cdot L^{- 1}$ 。已知：室温下 $K_{s p} [A l {(O H)}_{3}] = 1 0^{- 33}$ 、 $K_{s p} [F e {(O H)}_{3}] = 3 \times 1 0^{- 39}$ 、 $K_{s p} [M n {(O H)}_{2}] = 2 \times 1 0^{- 13}$ 。溶液中离子浓度小于等于 $1 0^{- 5} m o l \cdot L^{- 1}$ 即认为已经除尽。下列说法错误的是（）

A、 $M n O_{2}$ 和 $S O_{2}$ 反应为： $M n O_{2} + S O_{2} = M n S O_{4}$ B、控温25℃有利于提高悬浊液对 $S O_{2}$ 的吸收率 C、 $M n O_{2}$ 对该体系中的副反应具有催化作用 D、调节吸收液pH为5，可除去 $F e^{3 +}$ 、 $A l^{3 +}$ 杂质

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8、缓冲溶液体系是维持生命活动的基础。配制 $p H = 5$ 的磷酸盐缓冲溶液的实验步骤如下：
步骤1：称取 $2.4 g N a H_{2} P O_{4}$ 固体，在小烧杯中加10mL水溶解，静置。
步骤2：将步骤1所得溶液转移至于容量瓶中，定容至100mL，震荡，静置。
步骤3：取步骤2所得溶液45mL，向其中滴加某浓度NaOH溶液，至 $p H = 5$ ，溶液的体积恰好为50mL。
步骤4：将步骤3所得溶液分成两等份，向其中一份滴加 $0.5 m L 0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a O H$ 溶液，向另一份溶液中滴加 $0.5 m L 0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 盐酸，充分震荡，测得两溶液的 $p H = 5$ 。
$H_{3} P O_{4}$ 的电离平衡常数： $K_{a 1} = 7.1 \times 1 0^{- 3}$ ； $K_{a 2} = 6.2 \times 1 0^{- 8}$ ； $K_{a 3} = 4.5 \times 1 0^{- 13}$ 。下列说法正确的是（）

A、步骤2所配制的溶液中： $c (N a H_{2} P O_{4}) = 2 m o l \cdot L^{- 1}$ B、在 $N a H_{2} P O_{4}$ 溶液中： $c (H_{3} P O_{4}) < c (H P O_{4}^{2 -})$ C、在步骤3所得溶液中： $c (H P O_{4}^{2 -}) + c (H_{2} P O_{4}^{-}) + c (P O_{4}^{3 -}) = 0.18 m o l \cdot L^{- 1}$ D、从步骤4的实验数据可得出： $N a H_{2} P O_{4}$ 与NaOH和HCl均不反应

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9、室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是（）

选项	探究方案	探究目的
A	将 $S O_{2}$ 气体通入 $H_{2} O_{2}$ 溶液中，再继续滴加盐酸和 $B a C l_{2}$ 溶液，震荡，观察是否有沉淀产生	探究 $S O_{2}$ 是否具有还原性
B	向 $5 m L 0.1 m o l \cdot L^{- 1} A g N O_{3}$ 溶液中依次滴加5滴同浓度NaCl溶液和KI溶液，震荡，观察溶液颜色变化	探究AgCl和AgI的溶度积常数相对大小
C	在 $1 m o l \cdot L^{- 1} N a H C O_{3}$ 溶液中滴加同浓度 $C a C l_{2}$ 溶液，观察是否有沉淀产生	探究 $C a {(H C O_{3})}_{2}$ 是否为难溶物或微溶物
D	用 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N H_{3} \cdot H_{2} O$ 和 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 盐酸分别滴加到 $A l {(O H)}_{3}$ 的悬浊液中，观察 $A l {(O H)}_{3}$ 是否溶	探究 $A l {(O H)}_{3}$ 是否为两性氢氧化物

A、A B、B C、C D、D

10、硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是（）

A、硫元素在自然界中均以化合物的形态相互转化 B、工业上通过 $S O_{2}$ 催化氧化等反应生产 $H_{2} S O_{4}$ C、天然气中含有的 $H_{2} S$ 可通过石灰乳吸收的方法除去 D、在煤炭中掺入石灰可有效减少燃烧尾气中的 $S O_{2}$

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11、尿素 $[C O {(N H_{2})}_{2}]$ 是一种高效缓释氮肥。利用 $N H_{3}$ 和 $C O_{2}$ 合成尿素的反应分两步进行：
① $2 N H_{3} (l) + C O_{2} (g) = N H_{4} C O O N H_{2} (l)$    $Δ H_{1} = - 117.2 k J \cdot m o l^{- 1}$ ；
② $N H_{4} C O O N H_{2} (l) = C O {(N H_{2})}_{2} (l) + H_{2} O (l)$    $Δ H_{2} = + 16.67 k J \cdot m o l^{- 1}$ 。
下列说法正确的是（   ）

A、 $C O {(N H_{2})}_{2} (s) + H_{2} O (l) = 2 N H_{3} (l) + C O_{2} (g)$ 的 $Δ H = - 100.53 k J \cdot m o l^{- 1}$ B、反应①的 $Δ S > 0$ C、反应①的平衡常数 $K = c (C O_{2})$ D、尿素分子中C的化合价为 $+ 4$

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12、下列有关铝及其化合物的性质与用途具有对应关系的是（）

A、铝的导热性强，可用作铝热剂 B、氧化铝的熔点高，可用于电解铝 C、氢氧化铝具有弱酸性，可用于治疗胃酸过多 D、明矾易水解生成胶体，可用作絮凝剂

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13、地球海洋是巨大的物质资源宝库，有待于人们进一步开发、利用和保护。氯化钠在海水中的质量分数为2.72％，是海水中含量最多的盐。从远古时代开始，人们就掌握了从海水中获取食盐的方法。近代以来，随着科学技术和化学工业的发展，人们在工业上以氯化钠为原料进一步制备金属钠、氯气、烧碱、碳酸氢钠和碳酸钠，并以氯气、烧碱等为原料进一步从海洋中提取出溴、碘、镁。这些海洋化工产品为化学工业生产体系输送了大量的基础原料，为人类的可持续发展做出了重要贡献。用下列装置模拟侯氏制碱法的部分工艺。下列对于该实验方案的说法错误的是（）

A、装置Ⅰ中使用小颗粒 $C a C O_{3}$ 可加快气体生成 B、装置Ⅱ中的试剂可使用饱和 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液 C、装置Ⅲ中使用冰水可促进 $N a H C O_{3}$ 析出 D、侯氏制碱法可以实现 $C O_{2}$ 的循环利用

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14、地球海洋是巨大的物质资源宝库，有待于人们进一步开发、利用和保护。氯化钠在海水中的质量分数为2.72％，是海水中含量最多的盐。从远古时代开始，人们就掌握了从海水中获取食盐的方法。近代以来，随着科学技术和化学工业的发展，人们在工业上以氯化钠为原料进一步制备金属钠、氯气、烧碱、碳酸氢钠和碳酸钠，并以氯气、烧碱等为原料进一步从海洋中提取出溴、碘、镁。这些海洋化工产品为化学工业生产体系输送了大量的基础原料，为人类的可持续发展做出了重要贡献。实验小组利用食盐、 $N a_{2} C O_{3}$ 和水等进行氯系消毒剂的制备。下列反应的离子方程式错误的是（）

A、电解饱和食盐水制氯气和碱： $2 C l^{-} + 2 H_{2} O \begin{array}{l} \underline{\underline{电解}} \end{array} C l_{2} ↑ + H_{2} ↑ + 2 O H^{-}$ B、氯气和水反应制备次氯酸： $C l_{2} + H_{2} O = H^{+} + C l^{-} + H C l O$ C、氯气和碳酸钠溶液反应制备氯酸钠： $C l_{2} + C O_{3}^{2 -} + 2 H_{2} O \begin{array}{l} \underline{\underline{加热}} \end{array} C l O_{3}^{-} + C O_{2} ↑ + 4 H^{+}$ D、氯酸钠和浓盐酸反应制备二氧化氯： $2 C l O_{3}^{-} + 4 H^{+} + 2 C l^{-} = 2 C l O_{2} ↑ + C l_{2} ↑ + 2 H_{2} O$

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15、地球海洋是巨大的物质资源宝库，有待于人们进一步开发、利用和保护。氯化钠在海水中的质量分数为2.72％，是海水中含量最多的盐。从远古时代开始，人们就掌握了从海水中获取食盐的方法。近代以来，随着科学技术和化学工业的发展，人们在工业上以氯化钠为原料进一步制备金属钠、氯气、烧碱、碳酸氢钠和碳酸钠，并以氯气、烧碱等为原料进一步从海洋中提取出溴、碘、镁。这些海洋化工产品为化学工业生产体系输送了大量的基础原料，为人类的可持续发展做出了重要贡献。下列提取海洋资源的方法错误的是（）

A、将海水蒸发结晶得到氯化钠晶体 B、利用熟石灰从海水中沉淀氢氧化镁 C、在海带浸取液中通入氯气制备碘 D、利用空气从浓缩的海水中氧化出溴

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16、下列说法正确的是（）

A、 $C C l_{4}$ 和 $C O_{2}$ 均为含有极性键的非极性分子 B、 $N H_{3}$ 分子中的键角与中的键角大小相同 C、星际分子 $C \equiv S$ 中 $σ$ 键和 $π$ 键的数目比例为2∶1 D、ⅣA族元素形成的单质均可作为半导体材料

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17、黑火药发生爆炸反应的方程式为： $3 C + S + 2 K N O_{3} \begin{array}{l} \underline{\underline{点燃}} \end{array} K_{2} S + 3 C O_{2} ↑ + N_{2} ↑$ 。下列说法正确的是（）

A、电离能大小： $I_{1} (N) < I_{1} (O)$ B、电负性大小： $χ (N) < χ (C)$ C、原子半径大小： $r (S) < r (O)$ D、热稳定性大小： $H_{2} S < H_{2} O$

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18、高纯度HF刻蚀芯片的反应为：4HF+Si=SiF₄↑+2H₂O。下列有关说法正确的是（）

A、(HF)₂的结构式：H—F—F—H B、H₂O的比例模型： C、Si原子的结构示意图： D、SiF₄的电子式：

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19、考古发现我国西汉时使用“高炉炼铁”，其原理与现代焦炭炼铁反应类似。下列说法正确的是（）

A、赤铁矿的成分为 $F e_{3} O_{4}$ B、高炉有利于还原气的生成 C、炼铁时C发生了还原反应 D、所炼的生铁适合铸造钱币

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20、H₂S是石油化工行业尾气，是重要的氢源和硫源，工业上可以采取多种方式处理。

(1)、电化学循环法将H₂S转化为H₂SO₄和H₂ ，其原理如图1所示。
① 电极a上发生反应的电极反应式为。
② 氧化过程中硫酸参与的反应为H₂S＋H₂SO₄=SO₂↑＋S↓＋2H₂O。不考虑物质和能量的损失，每处理1 mol H₂S，理论上可制得H₂的物质的量为。

(2)、30 ℃时，T.F菌在酸性环境中处理天然气中的H₂S的过程如图2所示。
① 该脱硫的过程可描述为。
② 30 ℃时，T.F菌作用下，不同pH下Fe^2＋的氧化速率与pH的关系如图3所示。工业上选择pH在2.1进行反应，其氧化速率最快，可能的原因是

(3)、热解H₂S获取氢源，原理是将H₂S和CH₄的混合气体导入石英管反应器热解，发生如下反应：
反应Ⅰ.2H₂S(g) $⇌_{}^{}$ 2H₂(g)＋S₂(g)；ΔH=＋170 kJ·mol^-1。
反应Ⅱ. CH₄(g)＋S₂(g) $⇌_{}^{}$ CS₂(g)＋2H₂(g)；ΔH=＋64 kJ·mol^-1。
投料按体积之比 $\frac{V (H_{2} S)}{V (C H_{4})}$ =2∶1，并用N₂稀释；常压，不同温度下反应相同时间后，测得H₂和CS₂体积分数如下表：
温度/℃
950
1 000
1 050
1 100
1 150
H₂体积分数(%)
0.5
1.5
3.6
5.5
8.5
CS₂体积分数(%)
0.0
0.0
0.1
0.4
1.8
① 在1 000 ℃、常压下，若保持通入的H₂S体积分数[ $\frac{V (H_{2} S)}{V (H_{2} S) + V (C H_{4}) + V (N_{2})}$ ]不变，提高投料比 $\frac{V (H_{2} S)}{V (C H_{4})}$ ， H₂S的转化率(填 “增大”“减小”或“不变”)。
② 实验测定，在950～1 150 ℃范围内(其他条件不变)，S₂(g)的体积分数随温度升高先增大而后减小，其原因可能是。

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