海淀区学年度第一学期期末高三化学试题 三年无机解答题汇总.docx
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海淀区学年度第一学期期末高三化学试题三年无机解答题汇总
【2014】
16.(12分)氨气在工农业生产中有重要应用。
(1)①氮气用于工业合成氨,写出氮气的电子式;
②NH3的稳定性比PH3(填写“强”或“弱”)。
(2)如下图所示,向NaOH固体上滴几滴浓氨水,迅速盖上盖,观察现象。
表面皿
2浓盐酸液滴附近会出现白烟,发生反应的化学方程式为。
③浓硫酸液滴上方没有明显现象,一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体,该固体可能是(写化学式,一种即可)。
③FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀,过一段时间后变成红褐色,发生的反应包括
Fe2++2NH3·H2O==Fe(OH)2↓+2NH4+和。
(3)空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。
在一定条件下,向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱除率增大,用平衡移动原理解释其原因。
(4)在微生物作用下,蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2),反应的化学方程式为,若反应中有0.3mol电子发生转移时,生成亚硝酸的质量为
g(小数点后保留两位有效数字)。
17.(9分)硫酸工厂的烟气中含有SO2,有多种方法可实现烟气脱硫。
(1)工业制硫酸的过程中,SO2被氧气氧化的化学方程式为。
(2)“湿式吸收法”利用吸收剂与SO2发生反应从而脱硫。
已知:
25℃时,H2SO3
HSO3-+H+K=1.5×10-2
H2CO3
HCO3-+H+K=4.4×10-7
1下列试剂中适合用作该法吸收剂的是(填字母序号)。
a.石灰乳b.Na2SO3溶液c.Na2CO3溶液
②“钠碱法”用NaOH溶液作吸收剂,向100mL0.2mol·L-1的NaOH溶液中通入标准状况下0.448LSO2气体,反应后测得溶液pH<7,则溶液中下列各离子浓度关系正确的是
(填字母序号)。
a.c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3)
b.c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)
c.c(Na+)+c(H+)=c(HSO3-)+c(SO32-)+c(OH-)
(3)某硫酸厂拟用烟气处理含Cr2O72-的酸性废水,在脱硫的同时制备Cr2O3产品。
具体流程如下:
含Cr2O72-的废水
①吸收塔中反应后的铬元素以Cr3+形式存在,则其中发生反应的离子方程式为。
②中和池中的反应除生成Cr(OH)3沉淀外,还会产生某种气体,该气体的化学式为。
18.(12分)人类活动产生的CO2长期积累,威胁到生态环境,其减排问题受到全世界关注。
(1)工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2,得溶液X,再利用电解法使K2CO3溶液再生,其装置示意图如下:
1在阳极区发生的反应包括和H++HCO3-===H2O+CO2↑。
2简述CO32-在阴极区再生的原理。
(2)再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物,工业上利用该反应合成甲醇。
已知:
25℃,101KPa下:
H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g)ΔH1=-242kJ/mol
CH3OH(g)+3/2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=-676kJ/mol
1写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式。
2下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图,其中正确的是(填字母序号)。
abcd
(3)微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。
已知某种甲醇
微生物燃料电池中,电解质溶液为酸性,示意图如下:
1该电池外电路电子的流动方向为(填写“从A到B”或“从B到A”)。
2工作结束后,B电极室溶液的pH与工作前相比将(填写“增大”、“减小”或“不变”,溶液体积变化忽略不计)。
3A电极附近甲醇发生的电极反应式为。
19.(11分)某研究小组进行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的实验探究。
向2支盛有1mL1mol·L-1的MgCl2溶液中各加入10滴2mol·L-1NaOH,制得等量Mg(OH)2沉淀;然后分别向其中加入不同试剂,记录实验现象如下表:
实验序号
加入试剂
实验现象
Ⅰ
4mL2mol·L-1HCl溶液
沉淀溶解
Ⅱ
4mL2mol·L-1NH4Cl溶液
沉淀溶解
(1)从沉淀溶解平衡的角度解释实验Ⅰ的反应过程。
(2)测得实验Ⅱ中所用NH4Cl溶液显酸性(pH约为4.5),用离子方程式解释其显酸性的原因。
(3)甲同学认为应补充一个实验:
向同样的Mg(OH)2沉淀中加4mL蒸馏水,观察到沉淀不溶解。
该实验的目的是。
(4)同学们猜测实验Ⅱ中沉淀溶解的原因有两种:
一是NH4Cl溶液显酸性,溶液中的H+可以结合OH-,进而使沉淀溶解;二是。
(5)乙同学继续进行实验:
向4mL2mol·L-1NH4Cl溶液中滴加2滴浓氨水,得到pH约为8的混合溶液,向同样的Mg(OH)2沉淀中加入该混合溶液,观察现象。
①实验结果证明(4)中的第二种猜测是成立的,乙同学获得的实验现象是。
乙同学这样配制混合溶液的理由是。
16.(共12分)
(1)①
(1分)②强(1分)
(2)①NH3+HCl===NH4Cl(1分)②NH4HSO4或(NH4)2SO4(1分)
③4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(2分)
微生物
(3)氨在水中存在平衡:
NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-(1分,写成NH3+H2O
NH4++OH-不扣分),加入NaOH后OH-浓度增大平衡逆向移动(1分),故有利于氨的脱除(2分)
(4)2NH3+3O2===2HNO2+2H2O(2分,不写微生物不扣分)2.35g(2分)
催化剂
17.(共9分)
△
(1)2SO2+O2
2SO3(2分,写“高温”不扣分,既不写条件也不写可逆号的只扣1分)
(2)①a、b、c(2分,只选一个为0分,选两个给1分)
②a、b(2分,只选对一个为1分,选对一个选错一个为0分)
(3)Cr2O72-+2H++3SO2===2Cr3++3SO42-+H2O(2分)CO2(1分)
18.(共12分)
(1)①4OH--4e-===2H2O+O2↑(2分)
②答案1:
HCO3–存在电离平衡:
HCO3–
H++CO32-(1分),阴极H+放电浓度减小平衡右移(1分)CO32-再生
答案2:
阴极H+放电OH-浓度增大(1分),OH-与HCO3–反应生成CO32-(1分)CO32-再生
(2)①CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)△H=-50kJ/mol(2分)②a(2分)
(3)①从A到B(1分)②不变(1分)
③CH3OH+H2O-6e-===6H++CO2↑(2分)
19.(共11分)
(1)Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq)+2OH-(aq)(1分),盐酸中的H+与OH-中和使得OH-浓度减小平衡右移(1分),沉淀溶解
(2)NH4++H2O
NH3·H2O+H+(2分)
(3)排除实验Ⅰ、Ⅱ中(1分)溶剂水使沉淀溶解的可能性(1分)(只答“4mL水不能使沉淀溶解”给1分)
(4)溶液中c(NH4+)较大,NH4+结合OH-使沉淀溶解(2分)
(5)①沉淀溶解(1分)②混合溶液显碱性,c(H+)非常小(1分,或答“H+不与OH-结合”),c(NH4+)较大(1分,或答“c(NH4+)与NH4Cl溶液接近”)能确定是NH4+结合OH-使沉淀溶解
【2015】
15.(11分)电解质的水溶液中存在电离平衡。
(1)醋酸是常见的弱酸。
①醋酸在水溶液中的电离方程式为。
②下列方法中,可以使醋酸稀溶液中CH3COOH电离程度增大的是(填字母序号)。
a.滴加少量浓盐酸b.微热溶液
c.加水稀释d.加入少量醋酸钠晶体
(2)用0.1mol·L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是_________(填“I”或“II”)。
②滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是_____________。
③V1和V2的关系:
V1_____________V2(填“>”、“=”或“<”)。
④M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是_________________________。
(3)为了研究沉淀溶解平衡和沉淀转化,某同学查阅资料并设计如下实验。
资料:
AgSCN是白色沉淀,相同温度下,溶解度:
AgSCN>AgI。
操作步骤
现象
步骤1:
向2mL0.005mol·L-1AgNO3溶液中加入2mL0.005mol·L-1KSCN溶液,静置。
出现白色沉淀。
步骤2:
取1mL上层清液于试管中,滴加1滴2mol·L-1Fe(NO3)3溶液。
溶液变红色。
步骤3:
向步骤2的溶液中,继续加入5滴3mol·L-1AgNO3溶液。
现象a,溶液红色变浅。
步骤4:
向步骤1余下的浊液中加入5滴3mol·L-1KI溶液。
出现黄色沉淀。
①写出步骤2中溶液变红色的离子方程式___________________________________。
②步骤3中现象a是_______________________。
③用化学平衡原理解释步骤4的实验现象_____________________________________。
16.(13分)电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
图1
图2
(1)图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择________(填字母序号)。
a.碳棒b.锌板c.铜板
用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因:
__________________________________。
(2)图2中,钢闸门C做_____极。
用氯化钠溶液模拟海水进行实验,D为石墨块,则D上的电极反应式为___________,检测该电极反应产物的方法是____________________________。
图3图4
(3)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。
图3为“镁—次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。
①E为该燃料电池的_____极(填“正”或“负”)。
F电极上的电极反应式为_______________。
②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学用语解释其原因_________________________________________________。
(4)乙醛酸(HOOC-CHO)是有机合成的重要中间体。
工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸,原理如图4所示,该装置中阴、阳两极为惰性电极,两级室均可产生乙醛酸,其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。
N电极上的电极反应式为_________________________。
若有2molH+通过质子交换膜,并完全参与了反应,则该装置中生成的乙醛酸为______mol。
18.(10分)Na2S2O3·5H2O可作为高效脱氯剂,工业上用硫铁矿(FeS2)为原料制备该物质的流程如下。
已知:
I.气体A可以使品红溶液褪色,与硫化氢(H2S)混合能获得单质硫。
II.pH约为11的条件下,单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐。
回答下列问题:
(1)沸腾炉中将粉碎的硫铁矿用空气吹动使之达到“沸腾”状态,其目的是____________________。
(2)吸收塔中的原料B可以选用______________(填字母序号)。
a.NaCl溶液b.Na2CO3溶液c.Na2SO4溶液
(3)某小组同学用下图装置模拟制备Na2S2O3的过程(加热装置已略去)。
A中使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率快,其原因是________________________。
装置B的作用是____________________。
C中制备Na2S2O3发生的连续反应有:
Na2S+H2O+SO2===Na2SO3+H2S、
和______________________________________。
(4)工程师设计了从硫铁矿获得单质硫的工艺,将粉碎的硫铁矿用过量的稀盐酸浸取,得到单质硫和硫化氢气体,该反应的化学方程式为___________________________________。
19.(12分)某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应,所用装置如下图所示。
AB
(1)该小组同学预测SO2与FeCl3溶液反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色,然后开始实验。
步骤①
配制1mol·L-1FeCl3溶液(未用盐酸酸化),测其pH约为1,取少量装入试管B中,加热A。
FeCl3溶液显酸性的原因是_____________________
出装置A中产生SO2的化学方程式:
_________________________。
(2)当SO2通入到FeCl3溶液至饱和时,同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色,没有观察到丁达尔现象。
将混合液放置12小时,溶液才变成浅绿色。
【查阅资料】Fe(HSO3)2+离子为红棕色,它可以将Fe3+还原为Fe2+。
生成Fe(HSO3)2+离子的反应为可逆反应。
解释SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色Fe(HSO3)2+离子的原因:
_____________________________。
写出溶液中Fe(HSO3)2+离子与Fe3+反应的离子方程式:
________________________________。
(3)为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间,该小组同学进行了步骤③的实验。
步骤
往5mL1mol·L-1FeCl3溶液中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色。
微热3min,溶液颜色变为浅绿色。
步骤③
往5mL重新配制的1mol·L-1FeCl3溶液(用浓盐酸酸化)中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色。
几分钟后,发现溶液颜色变成浅绿色。
用铁氰化钾溶液检验步骤
和步骤③所得溶液中的Fe2+,其现象为__________________________。
(4)综合上述实验探究过程,可以获得的实验结论:
I.SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色中间产物Fe(HSO3)2+离子;
II.红棕色中间产物转变成浅绿色溶液是一个较慢的过程;
III._______________________________________________。
15.(13分,未标分数的空,每空1分)
(1)①CH3COOH
CH3COO-+H+(2分)②b、c(2分,漏选得1分,错选不得分)
(2)①I②0.1mol·L-1醋酸溶液③<④c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(3)①Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3(2分)②出现白色沉淀
③AgSCN(s)
Ag+(aq)+SCN-(aq)(1分),加入KI后,因为溶解度:
AgIAg++I-===AgI↓,AgSCN的溶解平衡正向移动(1分)。
(2分)
16.(13分,未标分数的空,每空1分)
(1)b
锌等做原电池的负极,(失电子,Zn-2e-===Zn2+),不断遭受腐蚀,需定期拆换
(2)阴2Cl--2e-===Cl2↑
湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近,试纸变蓝,证明生成氯气(或取阳极附近溶液滴加淀粉、KI溶液,变蓝)
(3)①负ClO-+2e-+H2O===Cl-+2OH-(2分)②Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑
(4)①HOOC-COOH+2e-+2H+===HOOC-CHO+H2O(2分)②2(2分)
18.(10分,未标分数的空,每空1分)
(1)使固体与气体充分接触,加快反应速率
(2)b
(3)①该反应的实质是H+与SO32-反应,70%的硫酸中含水较多,c(H+)和c(SO32-)都较大,生成SO2速率更快防止倒吸
②2H2S+SO2===3S+2H2O或2H2S+H2SO3===3S↓+3H2O(2分)
Na2SO3+S
Na2S2O3(2分)
(4)FeS2+2HCl===FeCl2+H2S↑+S↓(2分)
19.(10分,未标分数的空,每空1分)
(1)Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O(2分)
(2)H2O+SO2
H2SO3H2SO3
H++HSO3-(1分)
Fe3++HSO3-
Fe(HSO3)2+(1分)(共2分)
Fe3++H2O+Fe(HSO3)2+===2Fe2++SO42-+3H+(2分)
(3)生成蓝色沉淀(4)加热、提高FeCl3溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间(2分)
【2016】
16.(11分)
研究大气中含硫化合物(主要是SO2和H2S)的转化具有重要意义。
(1)高湿条件下,写出大气中SO2转化为HSO3-的方程式:
。
(2)土壤中的微生物可将大气中H2S经两步反应氧化成SO42-,两步反应的能量变化示意图如下:
1molH2S(g)全部氧化成SO42-(aq)的热化学方程式为。
(3)二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO2快速启动,其装置示意图如下:
①质子的流动方向为(“从A到B”或“从B到A”)。
②负极的电极反应式为。
(4)燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。
SO2烟气脱除的一种工业流程如下:
①用纯碱溶液吸收SO2将其转化为HSO3-,反应的离子方程式是。
②若石灰乳过量,将其产物再排回吸收池,其中可用于吸收SO2的物质的化学式是。
17.(10分)
草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,广泛分布于动植物体中。
(1)人体内草酸累积过多是导致结石(主要成分是草酸钙)形成的原因之一。
有研究发现,EDTA(一种能结合金属离子的试剂)在一定条件下可以有效溶解结石,用化学平衡原理解释其原因:
。
(2)已知:
0.1mol·L-1KHC2O4溶液呈酸性。
下列说法正确的是(填字母序号)。
a.0.1mol·L-1KHC2O4溶液中:
c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-)
b.0.1mol·L-1KHC2O4溶液中:
c(K+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4)
c.浓度均为0.1mol·L-1KHC2O4和K2C2O4的混合溶液中:
2c(K+)=c(HC2O4-)+c(C2O42-)
d.0.1mol/LKHC2O4溶液中滴加等浓度NaOH溶液至中性:
c(K+)>c(Na+)
(3)利用草酸制备草酸亚铁晶体(FeC2O4·xH2O)的流程及组分测定方法如下:
已知:
i.pH>4时,Fe2+易被氧气氧化
ii.几种物质的溶解度(g/100gH2O)如下
FeSO4·7H2O
(NH4)2SO4
FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O
20℃
48
75
37
60℃
101
88
38
①用稀硫酸调溶液pH至1~2的目的是:
,。
②趁热过滤的原因是:
。
③氧化还原滴定法常用于测定草酸亚铁晶体的摩尔质量(M)。
称取ag草酸亚铁晶体溶于稀硫酸中,用bmol·L-1的高锰酸钾标准液滴定,到达滴定终点时,消耗高锰酸钾VmL,则M=。
(已知:
部分反应产物为Mn2+、Fe3+、CO2)
18.(13分)
氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。
海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。
(1)海洋中的氮循环起始于氮的固定,其中属于固氮作用的一步是(填图中数字序号)。
(2)下列关于海洋氮循环的说法正确的是(填字母序号)。
a.海洋中存在游离态的氮
b.海洋中的氮循环起始于氮的氧化
c.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
d.向海洋排放含NO3-的废水会影响海洋中NH4+的含量
(3)有氧时,在硝化细菌作用下,NH4+可实现过程④的转化,将过程④的离子方程式补充完整:
NH4++5O2======2NO2-+H+++
(4)有人研究了温度对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响,下表为对10L人工海水样本的监测数据:
温度/℃
样本氨氮含量/mg
处理24h
处理48h
氨氮含量/mg
氨氮含量/mg
20
1008
838
788
25
1008
757
468
30
1008
798
600
40
1008
977
910
硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是,在最佳反应温度时,48h内去除氨氮
反应的平均速率是mg·L-1·h-1。
(5)为了避免含氮废水对海洋氮循环系统的影响,需经处理后排放。
右图是间接氧化工业废水中氨氮(NH4+)的示意图。
①结合电极反应式简述间接氧化法去除氨氮的原理:
。
②若生成H2和N2的物质的量之比为3:
1,则处理后废水的pH
将(填“增大”、“不变”或“减小”),请简述理由:
。
19.(11分)
某实验小组同学依据资料深入探究Fe3+在水溶液中的行为。
资料:
i.Fe3+在水溶液中以水合铁离子的形式存在,如[Fe(H2O)6]3+;
[Fe(H2O)6]3+发生如下水解反应:
[Fe(H2O)6]3+(几乎无色)+nH2O
[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n(黄色)+nH3O+(n=0~6);
ii.[FeCl4(H2O)2]-为黄色。
进行实验:
【实验I】
【实验II】
分别用试管①、③中的试剂作为待测液,用色度计测定其透光率。
透光率越小,溶液颜色越深;透光率越大,溶液颜色越浅。
图1图2
Fe(NO3)3溶液透光率随温度变化曲线FeCl3溶液透光率随温度变化曲线
(1)实验I中,试管②溶液变为无色的原因是。
(2)实验I中,试管③溶液呈棕黄色与[FeCl4(H2O)2]-有关,支持此结论的实验现象是。
(3)由实验II图1、2可知:
加热时,溶液颜色(填“变浅”、“变深”或“不变”)。
(4)由实验II,可以得出如下结论:
[结论一]FeCl3溶液中存在可逆反应:
[