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1 . 向mg由铁粉和铜粉组成的混合物中,加入某浓度的稀硝酸,充分反应后测得生成NO的体积(已换算成标准状况下)、m(固体剩余质量)随加入的稀硝酸的体积的变化如图所示(设硝酸的还原产物只有NO)。下列说法中正确的是
A.a点时,100mL稀硝酸中溶解了Fe粉5.6g |
B.稀硝酸的浓度为 |
C.加入稀硝酸的体积从300mL至400mL,期间收集产生的NO物质的量约为0.0083mol |
D.b点对应的溶液中可能含有的金属阳离子为、和 |
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2 . CH4既是一种重要的能源,也是一种重要的化工原料。
(1)已知8.0gCH4完全燃烧生成液体水放出444.8kJ热量。
CH4(g)+202(g)=CO2(g)+2H2O(1) ∆H=___________ kJ·mol-1。
(2)以CH4为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池,其工作原理如图所示,则通入a气体的电极名称为___________ ,通入b气体的电极反应式为___________ 。(质子交换膜只允许H'通过)(3)在一定温度和催化剂作用下,CH4与CO2可直接转化成乙酸。①在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示,则该反应的最佳温度应控制在___________ ℃左右。
②该反应催化剂的有效成分为CuAlO2,其用氧化物的形式表示为mCu2O·nAl2O3.m:n=___________ 。
(4)CH4还原法是处理NOx气体的一种方法。一定条件下CH4与NOx反应转化为N2和CO2,若标准状况下8.96LCH4可处理22.4LNOx,则x值为___________ 。
(1)已知8.0gCH4完全燃烧生成液体水放出444.8kJ热量。
CH4(g)+202(g)=CO2(g)+2H2O(1) ∆H=
(2)以CH4为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池,其工作原理如图所示,则通入a气体的电极名称为
②该反应催化剂的有效成分为CuAlO2,其用氧化物的形式表示为mCu2O·nAl2O3.m:n=
(4)CH4还原法是处理NOx气体的一种方法。一定条件下CH4与NOx反应转化为N2和CO2,若标准状况下8.96LCH4可处理22.4LNOx,则x值为
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3 . 氮的化合物是重要的化工原料,也是空气污染物的重要来源,其转化一直是化学研究的热点。
(1)氨催化氧化法是制硝酸的重要步骤,探究氨催化氧化反应的装置如图所示:①氨催化氧化时会生成副产物。分别生成含等物质的量氮元素的NO和时,各自消耗的的物质的量之比为___________ 。
②一段时间后,观察到装置M中有白烟生成,该白烟成分是___________ (写化学式)。
③再经过一段时间观察到装置N中溶液变成蓝色,装置N中溶液变成蓝色的原因是___________ 。
(2)可用将氮氧化物转化成。向1 L含200mg 的溶液中加入NaOH溶液调节至碱性,转化为去除氮氧化物效果更好的,再通入NO气体进行反应。碱性条件下去除NO反应的离子方程式为___________ 。
(3)纳米铁粉可去除水中的。控制其他条件不变,用纳米铁粉还原水体中的,测得溶液中含氮物质(、、)浓度随时间变化如图所示:①Fe去除水中的的机理:得到纳米铁粉失去的电子转化为,极少量在纳米铁粉或Cu表面得到电子转化为。与不添加少量铜粉相比,添加少量铜粉时去除效率更高,主要原因是___________ 。
②与初始溶液中浓度相比,反应后溶液中所有含氮物质(、、)总浓度减小,原因是___________ 。
(4)NO也可以利用电化学手段将其转化为脱除,装置如图所示,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是___________ 。
(1)氨催化氧化法是制硝酸的重要步骤,探究氨催化氧化反应的装置如图所示:①氨催化氧化时会生成副产物。分别生成含等物质的量氮元素的NO和时,各自消耗的的物质的量之比为
②一段时间后,观察到装置M中有白烟生成,该白烟成分是
③再经过一段时间观察到装置N中溶液变成蓝色,装置N中溶液变成蓝色的原因是
(2)可用将氮氧化物转化成。向1 L含200mg 的溶液中加入NaOH溶液调节至碱性,转化为去除氮氧化物效果更好的,再通入NO气体进行反应。碱性条件下去除NO反应的离子方程式为
(3)纳米铁粉可去除水中的。控制其他条件不变,用纳米铁粉还原水体中的,测得溶液中含氮物质(、、)浓度随时间变化如图所示:①Fe去除水中的的机理:得到纳米铁粉失去的电子转化为,极少量在纳米铁粉或Cu表面得到电子转化为。与不添加少量铜粉相比,添加少量铜粉时去除效率更高,主要原因是
②与初始溶液中浓度相比,反应后溶液中所有含氮物质(、、)总浓度减小,原因是
(4)NO也可以利用电化学手段将其转化为脱除,装置如图所示,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是
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4 . 二氧化碳的捕捉与封存是未来实现低碳经济转型的重要途径。
(1)自然界中主要循环方式如图所示,其中属于“二氧化碳的捕捉与封存”的除了“海水吸收”外,还有___________ (任写一点)。
(2)科学家设计出烧碱溶液捕捉法,原理如图所示
①该过程中能实现再生的反应为和___________ 。
②若喷洒完的溶液后,测得吸收液中的,则被吸收的在标况下的体积为___________ L。
③下列溶液中,也能用作“捕捉”二氧化碳试剂的是___________ (填序号)。
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.稀硫酸
(3)蛋黄型空心球催化剂技术实现了封存和能量储存双重效果,其原理如下左图所示。制得的甲烷通过两步法可制取,原理如下右图所示。
①已知中为价,则空心球催化剂技术中获得的___________ 。
②写出步骤ii的化学方程式并用单线桥表示出电子转移的方向和数目___________ 。
③若不考虑过程中原料损失,则通过两步法最多可制得的物质的量为___________ 。
(1)自然界中主要循环方式如图所示,其中属于“二氧化碳的捕捉与封存”的除了“海水吸收”外,还有
(2)科学家设计出烧碱溶液捕捉法,原理如图所示
①该过程中能实现再生的反应为和
②若喷洒完的溶液后,测得吸收液中的,则被吸收的在标况下的体积为
③下列溶液中,也能用作“捕捉”二氧化碳试剂的是
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.稀硫酸
(3)蛋黄型空心球催化剂技术实现了封存和能量储存双重效果,其原理如下左图所示。制得的甲烷通过两步法可制取,原理如下右图所示。
①已知中为价,则空心球催化剂技术中获得的
②写出步骤ii的化学方程式并用单线桥表示出电子转移的方向和数目
③若不考虑过程中原料损失,则通过两步法最多可制得的物质的量为
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5 . K2FeO4为紫色固体,易溶于水,微溶于KOH溶液,不溶于乙醇;具有强氧化性,在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定,在酸性或中性溶液中快速产生O2。
(1)高铁酸钾(K2FeO4,M=198g/mol)是一种高效多功能的绿色消毒剂,用途广泛。在用高铁酸钾(K2FeO4)进行水处理时,发生反应的化学方程式为4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+8KOH+3O2↑。
①K2FeO4属于_______ (填“酸”、“碱”或“盐”)。
②现取49.5g某高铁酸钾样品完全发生上述反应,生成标准状况下3.36LO2,则反应中转移了_______ mole-,该高铁酸钾样品的纯度为_______ 。(用质量分数表示)
③高铁酸钾可用于消毒的原因是_______ 。
K2FeO4的制备常用两种方法:
I.湿法制备K2FeO4(夹持装置略)
(2)下列试剂中,装置B的X溶液可以选用的_______(填字母)。
(3)C中Cl2与Fe(OH)3及KOH发生反应的化学方程式是_______ 。
II.干法制备高铁酸钾分两步进行。
(4)第一步反应为:2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2SO4+2Na2O+O2,第二步反应为:Na2FeO4+2KCl=K2FeO4↓+2NaCl。其中第一步该反应中还原剂是_______ ;
(1)高铁酸钾(K2FeO4,M=198g/mol)是一种高效多功能的绿色消毒剂,用途广泛。在用高铁酸钾(K2FeO4)进行水处理时,发生反应的化学方程式为4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+8KOH+3O2↑。
①K2FeO4属于
②现取49.5g某高铁酸钾样品完全发生上述反应,生成标准状况下3.36LO2,则反应中转移了
③高铁酸钾可用于消毒的原因是
K2FeO4的制备常用两种方法:
I.湿法制备K2FeO4(夹持装置略)
(2)下列试剂中,装置B的X溶液可以选用的_______(填字母)。
A.饱和食盐水 | B.浓盐酸 | C.氢氧化钠溶液 | D.饱和NaHCO3溶液 |
(3)C中Cl2与Fe(OH)3及KOH发生反应的化学方程式是
II.干法制备高铁酸钾分两步进行。
(4)第一步反应为:2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2SO4+2Na2O+O2,第二步反应为:Na2FeO4+2KCl=K2FeO4↓+2NaCl。其中第一步该反应中还原剂是
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解题方法
6 . 自来水的消毒关系到每个人的饮水安全问题。很早以前自来水厂常用氯气作自来水的消毒剂,后来发现用氯气有不妥之处,改用了ClO2或者Na2FeO4作消毒剂。
(1)已知高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应能产生氯气。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气及验证它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是___________ (填字母)。
(2)二氧化氯(ClO2)作为一种高效强氧化剂,可用KClO3和草酸(H2C2O4),稀硫酸,水浴加热制备。反应后产物中有ClO2、CO2和一种酸式盐,该反应的化学方程式为___________ 。
(3)工业干法制备高铁酸钾的第一步反应为:,该反应中氧化产物为___________ 、___________ ,氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________ 。
(4)①高铁酸钠被用作消毒剂是因为具有___________ 性,其产物是三价铁,水解生成的Fe(OH)3分散系属于___________ (填“浊液”、“胶体”或“溶液”),能够吸附水中带负电荷的固体颗粒物,达到净水的目的。
②ClO-在酸性环境下的氧化性更强,某同学准备用含次氯酸的溶液和硫酸铁去制备高铁酸或者高铁酸盐,结果失败了,下列判断可能正确的是___________ 。
A.碱性环境下三价铁的还原性更强
B.酸性环境下高铁酸根离子的氧化性太强
C.碱性环境下高铁酸钠的氧化性不强
(1)已知高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应能产生氯气。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气及验证它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是
(2)二氧化氯(ClO2)作为一种高效强氧化剂,可用KClO3和草酸(H2C2O4),稀硫酸,水浴加热制备。反应后产物中有ClO2、CO2和一种酸式盐,该反应的化学方程式为
(3)工业干法制备高铁酸钾的第一步反应为:,该反应中氧化产物为
(4)①高铁酸钠被用作消毒剂是因为具有
②ClO-在酸性环境下的氧化性更强,某同学准备用含次氯酸的溶液和硫酸铁去制备高铁酸或者高铁酸盐,结果失败了,下列判断可能正确的是
A.碱性环境下三价铁的还原性更强
B.酸性环境下高铁酸根离子的氧化性太强
C.碱性环境下高铁酸钠的氧化性不强
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7 . 水体中的是高毒性的重金属离子,可用Cr(Ⅵ)衣示。处理含Cr(Ⅵ)废水的方法有沉淀法、还原法等。
(1)钡盐沉淀法:已知水溶液中存在。向含Cr(Ⅵ)的酸性废水中加入钡盐,可生成难溶于水的沉淀,其他条件一定,使用等物质的量的或,反应足够长的时间,使用时Cr(Ⅵ)的沉铬率要优于使用的原因是___________ 。
(2)纳米铁粉还原法:纳米铁粉可将水体中Cr(Ⅵ)还原为,再通过调节溶液,可使转化为沉淀而被除去。
①在氮气气氛保护下,向一定量的溶液中逐滴加入一定量的溶液,可制得纳米铁粉,反应的离子方程式为,已知电负性,每生成纳米铁粉,被氧化的的物质的量为___________ 。
②实验发现,其他条件相同,含铁的物质的量相同,用纳米铁粉和铁-铜粉分别处理的含Cr(Ⅵ)废水,废水中Cr(Ⅵ)的去除率随时间变化关系如图所示,用铁-铜粉处理含Cr(Ⅵ)废水的效果更好,原因是___________ 。
(3)亚硫酸氢钠-石灰乳还原沉淀法:向初始pH不等的几份酸性含铬(总浓度为)废水中加入等量,将Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ),再加入石灰乳可将Cr(Ⅲ)转化为沉淀。
①已知溶液中含铬物种浓度随pH的变化如图所示,时,溶液中主要含Cr(Ⅵ)粒子与反应的离子方程式为___________ 。
②废水中残留Cr(Ⅵ)与反应时间的关系变化关系如图所示,实际反应中,控制废水为2.5的原因是___________ 。
(1)钡盐沉淀法:已知水溶液中存在。向含Cr(Ⅵ)的酸性废水中加入钡盐,可生成难溶于水的沉淀,其他条件一定,使用等物质的量的或,反应足够长的时间,使用时Cr(Ⅵ)的沉铬率要优于使用的原因是
(2)纳米铁粉还原法:纳米铁粉可将水体中Cr(Ⅵ)还原为,再通过调节溶液,可使转化为沉淀而被除去。
①在氮气气氛保护下,向一定量的溶液中逐滴加入一定量的溶液,可制得纳米铁粉,反应的离子方程式为,已知电负性,每生成纳米铁粉,被氧化的的物质的量为
②实验发现,其他条件相同,含铁的物质的量相同,用纳米铁粉和铁-铜粉分别处理的含Cr(Ⅵ)废水,废水中Cr(Ⅵ)的去除率随时间变化关系如图所示,用铁-铜粉处理含Cr(Ⅵ)废水的效果更好,原因是
(3)亚硫酸氢钠-石灰乳还原沉淀法:向初始pH不等的几份酸性含铬(总浓度为)废水中加入等量,将Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ),再加入石灰乳可将Cr(Ⅲ)转化为沉淀。
①已知溶液中含铬物种浓度随pH的变化如图所示,时,溶液中主要含Cr(Ⅵ)粒子与反应的离子方程式为
②废水中残留Cr(Ⅵ)与反应时间的关系变化关系如图所示,实际反应中,控制废水为2.5的原因是
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解题方法
8 . 某温度下,将氯气Cl2通入氢氧化钾溶液中,发生反应为:Cl2+KOH-KCl+KClO+KClO3+H2O(未配平),得到KCl,KClO,KCO3的混合液,经测定溶液中ClO-与ClO的个数之比为3:4,则被还原的氯原子与被氧化的氯原子的个数之比为
A.23:7 | B.7:23 | C.12:7 | D.7:12 |
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2023-10-13更新
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1072次组卷
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6卷引用:江苏省南通市海安市实验中学2023-2024学年高一上学期10月月考化学试题
解题方法
9 . 含氮化合物对生态环境和人类健康都有一定的影响,必须采取相应的措施来治理或加以控制。
(1)生物硝化反硝化法可将酸性废水中的氨氮转化为氮气,其原理如图-1所示。
①的空间构型为___________ 。
②每处理含的酸性废水,理论上消耗的物质的量为___________ 。
③上述生物硝化反硝化法的优点是___________ 。
(2)折点加氯法是将次氯酸钠投入废水中,将废水中的氨氮转化为的化学脱氮工艺。设定反应温度为,向含的酸性废水中投加时,浓度、氯胺()浓度与投入的溶液体积的关系如图-2所示。
①在酸性废水中,投入的在过程中发生的反应为。投入量在的过程中反应的离子方程式为___________ 。
②实验证明,弱酸性有助于提高废水中氮的脱除率,其原因是___________ 。
(3)腌制食品中亚硝酸盐允许残留量(以计)。为测定某咸菜中亚硝酸盐的残留量,取咸菜榨汁,经处理得无色溶液,将所得溶液转移至容量瓶并定容。取出溶液置于锥形瓶中,加入盐酸调节,再滴加至过量,待反应完成后用标准液滴定,共消耗体积为。则该市售咸菜的亚硝酸盐残留量是否符合安全标准。(写出计算过程)______ 。
已知:;
(1)生物硝化反硝化法可将酸性废水中的氨氮转化为氮气,其原理如图-1所示。
①的空间构型为
②每处理含的酸性废水,理论上消耗的物质的量为
③上述生物硝化反硝化法的优点是
(2)折点加氯法是将次氯酸钠投入废水中,将废水中的氨氮转化为的化学脱氮工艺。设定反应温度为,向含的酸性废水中投加时,浓度、氯胺()浓度与投入的溶液体积的关系如图-2所示。
①在酸性废水中,投入的在过程中发生的反应为。投入量在的过程中反应的离子方程式为
②实验证明,弱酸性有助于提高废水中氮的脱除率,其原因是
(3)腌制食品中亚硝酸盐允许残留量(以计)。为测定某咸菜中亚硝酸盐的残留量,取咸菜榨汁,经处理得无色溶液,将所得溶液转移至容量瓶并定容。取出溶液置于锥形瓶中,加入盐酸调节,再滴加至过量,待反应完成后用标准液滴定,共消耗体积为。则该市售咸菜的亚硝酸盐残留量是否符合安全标准。(写出计算过程)
已知:;
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10 . 回答下列问题:
(1)复旦大学、北京大学和上海电力大学等的研究团队共同报道了一种新型NASICON相铁基磷酸盐负极材料,放电后生成。回答下列问题:
①基态的价电子排布式为___________ 。
②中___________ 。
(2)一组同学对铁和稀硝酸的反应进行探究。他们用和含有的稀硝酸进行实验,若只被还原成,且反应结束后溶液中含有和。若反应结束后的溶液中,则的值为___________ 。
(3)“纳米零价铁-”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的。在一定温度下,将溶液和溶液雾化后与烟气按一定比例混合,以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置,可将烟气中的NO氧化。
①催化分解产生,将NO氧化为的机理如图所示,Y的化学式为___________ 。
②纳米零价铁的作用是___________ 。
(4)制备黄血盐可以由与KCN直接在溶液中作用而合成,但制备赤血盐,却不能直接用离子与直接作用而得,而是采用氧化剂或将黄血盐氧化为赤血盐。在性质上与卤离子相似,而则似游离卤素,故称为拟卤素。
①中含有的键数目为___________ 。
②用离子方程式表示不能用与KCN直接反应制备赤血盐的原因是___________ 。
③写出采用氧化黄血盐制备赤血盐的化学方程式:___________ 。
(1)复旦大学、北京大学和上海电力大学等的研究团队共同报道了一种新型NASICON相铁基磷酸盐负极材料,放电后生成。回答下列问题:
①基态的价电子排布式为
②中
(2)一组同学对铁和稀硝酸的反应进行探究。他们用和含有的稀硝酸进行实验,若只被还原成,且反应结束后溶液中含有和。若反应结束后的溶液中,则的值为
(3)“纳米零价铁-”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的。在一定温度下,将溶液和溶液雾化后与烟气按一定比例混合,以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置,可将烟气中的NO氧化。
①催化分解产生,将NO氧化为的机理如图所示,Y的化学式为
②纳米零价铁的作用是
(4)制备黄血盐可以由与KCN直接在溶液中作用而合成,但制备赤血盐,却不能直接用离子与直接作用而得,而是采用氧化剂或将黄血盐氧化为赤血盐。在性质上与卤离子相似,而则似游离卤素,故称为拟卤素。
①中含有的键数目为
②用离子方程式表示不能用与KCN直接反应制备赤血盐的原因是
③写出采用氧化黄血盐制备赤血盐的化学方程式:
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