2025年河北雄安高考化学第二次质检试卷

一、选择题(共1题,共 5分)

1、用图示装置及药品制备有关气体,其中能达到实验目的的是(       )

选项

A

B

C

D

装置及药品

实验目的

制H2S

制氨气

制NO2

制氯气

A.A

B.B

C.C

D.D

二、填空题(共8题,共 40分)

2、化学学习活动小组学习了铁铜化合物知识后,查阅资料,积极思考,提出了一系列问题,请予以解答:

1)氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料,工业上常通过下列反应制备CuCl

2CuSO4Na2SO32NaClNa2CO3=2CuCl↓3Na2SO4CO2

查阅资料可得,CuCl可以溶解在FeCl3溶液中,请写出该反应的离子方程式是___________

2 已知:Cu2O在酸溶液中发生歧化反应:Cu2O+2H+=Cu2++Cu +H2O

现将一定量混合物(Fe2O3Cu2OCuClFe)溶解于过量稀盐酸中,反应完全后,得到W(包括溶液和少量剩余固体),此时溶液中一定含有的阳离子_________________(用离子符号表示);继续往W中通入足量的氯气,不断搅拌,充分反应,溶液中哪些离子的物质的量一定有明显变化________________(用离子符号表示);不通入气体,改往W中加入过量铁粉,过滤,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2mol I-时,共转移3 mol电子,该反应的离子方程式是_____________________

3、铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。请回答:

(1)基态铜原子的电子排布式为   ;已知高温下CuO→Cu2O+O2,从铜原子价层电子结构(3d和4s轨道上应填充的电子数)变化角度来看,能生成Cu2O的原因是  

(2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物,则它们形成的组成最简单的氢化物中,分子构型分别为 ,若“Si—H”中共用电子对偏向氢元素,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,则硒与硅的电负性相对大小为Se Si(填“>”、“<”)。

(3)SeO2常温下白色晶体,熔点为340~350315时升华,则SeO2固体的晶体类型为   ;若SeO2类似于SO2是V型分子,则Se原子外层轨道的杂化类型为  

(4)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数),其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成配合物,如BF3能与NH3反应生成BF3·NH3。BF3·NH3中B原子的杂化轨道类型为 ,B与N之间形成   键。

(5)金刚砂(SiC)的硬度为9.5,其晶胞结构如图所示;则金刚砂晶体类型为 ,在SiC中,每个C原子周围最近的C原子数目为   个;若晶胞的边长为a pm,则金刚砂的密度表达式为   g/cm3

 

 

4、研究表明,在CuZnO2催化剂存在下,CO2H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OHCO,反应的热化学方程式如下:

CO2g+3H2gCH3OHg+H2Og  H1 平衡常数K1   反应Ⅰ

CO2g+H2gCOg+H2Og)  △H2 =+41.2kJ•mol-1 平衡常数K2   反应Ⅱ

(1)一定条件下,将nCO2: nH2=11的混合气体充入绝热恒容密闭容器中发生反应。下列事实可以说明反应CO2g+3H2gCH3OHg+H2Og)已达到平衡的是_______

A 容器内气体密度保持不变    B  CO2体积分数保持不变

C 该反应的平衡常数保持不变 D 混合气体的平均相对分子质量不变

2)研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应的电极反应式是___________________

3)反应COg+2H2gCH3OHg)的平衡常数K3=____________(用K1K2表示)。

4)在恒压密闭容器中,由CO2H2进行反应I合成甲醇,在其它条件不变的情况下,探究温度对化学平衡的影响,实验结果如图。

①△H1_________0(填“=”

②有利于提高CO2平衡转化率的措施有___________(填标号)。

A.降低反应温度

B.投料比不变,增加反应物的物质的量

C.增大CO2H2的初始投料比

D.混合气体中掺入一定量惰性气体(不参与反应)

5)在T1温度时,将1.00molCO23.00molH2充入体积为1.00L的恒容密闭容器中,容器起始压强为P0,仅进行反应I

①充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器的压强与起始压强之比为________(用a表示)。

②若经过3h反应达到平衡,平衡后,混合气体物质的量为3.00mol,则该过程中H2的平均反应速率为____________(保留三位有效数字);平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数。写出上述反应压力平衡常数KP____________(用P0表示,并化简)。

 

5、二氧化氯(ClO2)是国内外公认的高效、广谱、快速、安全无毒的杀菌消毒剂,被称为“第4代消毒剂”。工业上可采用氯酸钠(NaClO3)或亚氯酸钠(NaClO2)为原料制备ClO2

(1)亚氯酸钠也是一种性能优良的漂白剂,但在强酸性溶液中会发生歧化反应,产生ClO2气体,离子方程式为___________________________;向亚氯酸钠溶液中加入盐酸,反应剧烈。若将盐酸改为相同pH的硫酸,开始时反应缓慢,稍后一段时间产生气体速率迅速加快。产生气体速率迅速加快的原因是

(2)化学法可采用盐酸或双氧水还原氯酸钠制备ClO2。用H2O2作还原剂制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是

(3)电解法是目前研究最为热门的生产ClO2的方法之一。如图所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO2的实验。

①电源负极为___________________极(填A或B)

②写出阴极室发生反应的电极反应式和离子方程式

_______________________ ___ ;

③控制电解液H+不低于5mol/L,可有效防止因H+浓度降低而导致的ClO2歧化反应。若两极共收集到气体22.4L(体积已折算为标准状况,忽略电解液体积的变化和ClO2气体溶解的部分),此时阳极室与阴极室c(H+)之差为_________________

 

6、(1)气态氢化物热稳定性大于的主要原因是__________

(2)是离子化合物,各原子均满足8电子稳定结构,的电子式是_______

(3)常温下,在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷,原因是__________

7、ClO2常温下为气体,具有强氧化性,易溶于水且不与水反应,可作为自来水的消毒剂与食品的漂白剂。ClO2可通过如下反应制备:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,将生成的混合气体通过装有亚氯酸钠(NaClO2)的干燥管,可将其中的Cl2转化为ClO2

请回答:

(1)亚氯酸钠与氯气反应的化学方程式为__________________

(2)请设计实验证明氯气已被亚氯酸钠完全吸收__________________

8、煤作为燃料,可以有下列两种途径(把煤看成由碳组成)

途径C(s)O2(g)= CO2(g) ΔH=-a kJ·mol1

途径C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) ΔH=+b kJ·mol1

2CO(g)O2(g)=2CO2(g) ΔH=-c kJ·mol1

2H2(g)O2(g)=2H2O(g) ΔH=-d kJ·mol1

试回答下列问题:

1)燃烧等质量的煤,途径放出的热量____途径放出的热量(大于小于等于”)

2b的数学关系式是______________(acd表示)

3)由于制取水煤气反应中,反应物具有的总能量________(大于小于等于”)生成物所具有的总能量,在反应时,反应物需要______(吸收放出”)能量才能转化为生成物。

4)简述煤通过途径作为燃料的意义___________________________________

9、有人尝试用工业制纯碱原理来制备。他向饱和溶液中依次通入足量的____________两种气体,充分反应后有白色晶体析出。将得到的白色晶体洗涤后灼烧,结果无任何固体残留,且产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。写出生成白色晶体的化学方程式:________。分析该方法得不到的原因可能是_______________

三、实验题(共1题,共 5分)

10、氯化亚铜(CuCl)晶体呈白色,见光分解,露置于潮湿空气中易被氧化。某研究小组设计如下两种方案在实验室制备氯化亚铜。

方案一:铜粉还原CuSO4溶液

已知:CuCl难溶于水和乙醇,在水溶液中存在平衡:CuCl(白色)+2Cl-[CuCl3] 2-(无色溶液)

(1)步骤①中发生反应的离子方程式为________________

(2)步骤②中,加入大量水的作用是_____________

(3)如图流程中用95%乙醇洗涤和真空干燥是为了防止________________

方案二:在氯化氢气流中加热CuCl22H2O晶体制备,其流程和实验装置(夹持仪器略)如下:

请回答下列问题:

(4)实验操作的先后顺序是 a__________________e (填操作的编号)

a.检査装置的气密性后加入药品 b.点燃酒精灯,加热

c.在“气体入口”处通入干燥HCl d.熄灭酒精灯,冷却

e.停止通入HCl,然后通入N2

(5)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是______

(6)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2杂质,请分析产生CuCl2杂质的原因 ________________________

(7)准确称取0. 2500 g氯化亚铜样品置于一定量的0.5 mol/L FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20 mL,用0. 1000 mol/LCe(SO4)2溶液滴定到终点,消耗24. 60 mLCe(SO4)2溶液。有关化学反应为Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+,计算上述样品中CuCl的质量分数是_____________ %(答案保留4位有效数字)

四、计算题(共1题,共 5分)

11、KClO3、KMnO4、MnO2常用于实验制备氯气、氧气。某同学取了24.5gKClO3和少量的KMnO4混合均匀后,充分加热后收集到气体A0.32mol,然后再加入足量的浓盐酸,加热充分反应后收集到氯气amol(不考虑氯气的溶解),Mn元素全部转变成Mn2+。求:

(1)加入KMnO4的物质的量____

(2)a的值(写出推理过程)____

五、解答题(共2题,共 10分)

12、砷的化合物可用于半导体领域,如我国“天宫”空间站的核心舱“天和号”就是采用砷化镓薄膜电池来供电。一种从酸性高浓度含砷废水[砷主要以亚砷酸()形式存在]中回收砷的工艺流程如下:

已知:

Ⅰ.

Ⅱ.

Ⅲ.砷酸()在酸性条件下有强氧化性,能被、氢碘酸等还原

(1)中砷元素的化合价为___________价。

(2)“沉砷”过程中FeS是否可以用过量的替换___________(填“是”或“否”);请从平衡移动的角度解释原因:___________

(3)向滤液Ⅱ中通入氧气进行“氧化脱硫”,请写出脱硫的离子反应方程式___________

(4)用“还原”过程中,若需检验还原后溶液中是否仍存在砷酸。则还需要的实验试剂有___________

(5)已知:常温下,pH>7.1时,吸附剂表面带负电,pH越大,吸附剂表面带的负电荷越多;pH<7.1时,吸附剂表面带正电,pH越小,吸附剂表面带的正电荷越多。

当溶液pH介于7~9,吸附剂对五价砷的平衡吸附量随pH的升高而下降,试分析其原因_____

(6)含砷废水也可采用另一种化学沉降法处理:向废水中先加入适量氧化剂,再加入生石灰调节pH,将砷元素转化为沉淀。若沉降后上层清液中mol/L,则溶液中的浓度为_____mol/L。该处理后的溶液是否符合国家排放标准___________(填“是”或“否”)。(已知:,国家规定工业废水排放中砷元素含量<0.5mg/L)

13、钒铬还原渣是钠化提钒过程的固体废弃物,其主要成分为VO2 ·xH2O、Cr(OH)3及少量的SiO2, 一种初步分离钒铬还原渣中钒铬并获得Na2Cr2O7的工艺流程如图所示:

已知:①“酸浸”后VO2 ·xH2O转化为VO2+

②当pH>4. 1时,Cr3+开始沉淀:

③Na2Cr2O7和Na2SO4的溶解度随温度变化的曲线如图所示:

回答下列问题:

(1)Na2S2O8名称为过二硫酸钠、该物质中存在OO, 则该化合物中硫元素的化合价是_______价;写出滤渣的一种用途: ___________

(2)已知“氧化”生成,“水解沉钒”过程中,生成V2O5·xH2O的离子方程式为___________;若“水解沉钒”后溶液(常温)中(Cr3+)=0. 1mol·L1,则此温度下Ksp[Cr(OH)3]=___________

(3)“溶液1”过程中,铬元素由Cr3+转化为, 当有3mol 生成时,理论上消耗___________mol H2O2

(4)“多步操作”包括蒸发浓缩、___________、冷却结晶、过滤、洗涤等步骤。

(5)研究温度对Na2S2O8 与 H2O2的氧化一水解沉钒率的影响,得到如图所示结果。钒铬还原渣酸浸液初始温度在90°C左右,降低温度能耗增加。由图可知,分别采用 H2O2、Na2S2O8进行“氧化”时,应选择的适宜温度分别是______________________

(6)获得Na2Cr2O7后,残留的含铬废水不能直接排放,处理时需要经过“酸化→还原→沉降”三个步骤,用Na2S2O3溶液还原时,还原产物为Cr3+, 则反应的离子方程式为___________

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