选修四高考.docx

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选修四高考

1．铜单质及其化合物是应用极其广泛的物质。

（1）铜是氢后金属，不能与盐酸发生置换反应，但将单质铜置于浓氢碘酸中，会有可燃性气体及白色沉淀生成，又知氧化性：

Cu2＋>I2，则铜与氢碘酸反应的化学方程式为__________________________________

（2）已知Cu2O能溶于醋酸溶液或盐酸中，同时得到蓝色溶液和红色固体，则Cu2O与稀硫酸反应的离子方程式为____________________________________；

Cu2O与稀硝酸反应的离子方程式为_____________________________；

只用稀硫酸来确定某红色固体是Cu2O与Cu组成的混合物的方法：

称取mg该红色固体置于足量稀硫酸中，充分反应后过滤，然后___________________。

（3）Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解装置如图所示，电解总反应：

2Cu＋H2O

Cu2O＋H2↑，则石墨应与电源的________极相连，铜电极上的电极反应式为________；电解过程中，阴极区周围溶液pH________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

（4）现向Cu、Cu2O、CuO组成的混合物中加入1L0.6mol/LHNO3恰好使混合物溶解，同时收集到2240mLNO（标准状况）。

若将上述混合物用足量的氢气还原，所得固体的质量为________；若混合物中含有0.1molCu，将该混合物与稀硫酸充分反应，至少消耗硫酸的物质的量为________。

2．铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题:

（1）生铁中含有一种铁碳化合物X（Fe3C）。

X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是　　　。

（2）某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等四种离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是　　　。

A.Mg2+ B.Fe2+

C.Al3+ D.Cu2+

（3）氧化铁是重要工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:

回答下列问题:

①操作Ⅰ的名称是　　　,操作Ⅱ的名称是　　　。

②写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　。

（4）有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。

a.称取2.850g绿矾（FeSO4·7H2O）产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;

b.量取25.00mL待测溶液放入锥形瓶中;

c.用硫酸酸化的0.01000mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。

①实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需　　　。

②某同学设计的下列滴定方式,最合理的是　　　。

（夹持部分略去）（填字母序号）

③写出滴定过程中反应的离子方程式　　　　　　　。

④计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为　　　　　　　。

3．工业上用某矿渣（含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2）提取铜的操作流程如下：

已知：

Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O

（1）实验操作Ⅰ的名称为________；在空气中灼烧固体混合物D时，用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有________（填仪器名称）。

（2）滤液A中铁元素的存在形式为________（填离子符号），生成该离子的离子方程式为____________________________________________，检验滤液A中存在该离子的试剂为________（填试剂名称）。

（3）金属单质E与固体混合物F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为__________________________________________________。

（4）常温下，等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中，由水电离出的c（OH－）前者为后者的108倍。

则两种溶液的pH＝________。

（5）从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂，测定粗铜样品中金属铜的质量分数，涉及的主要步骤：

称取一定质量的样品→________________→过滤、洗涤、干燥→称量剩余固体铜的质量。

（填缺少的操作步骤，不必描述操作过程的细节）

4．亚氯酸钠（NaClO2）是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业，它在碱性环境中稳定存在。

某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。

（1）双氧水的结构式为____________；Ⅰ中发生反应的还原剂是__________（填化学式）。

（2）Ⅱ中反应的离子方程式是_______________________________________。

（3）A的化学式是________，装置Ⅲ中A在________极区产生。

（4）ClO2是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。

①写出该反应的化学方程式：

__________________________________________。

②研究表明：

若反应开始时盐酸浓度较大，则气体产物中有Cl2。

用离子方程式解释产生Cl2的原因：

__________________________________________。

（5）NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。

取等质量NaClO2，其中一份给以适当条件使之变质，另一份严格保存，均配成溶液，并分别与足量FeSO4溶液反应时，消耗Fe2＋的物质的量________（填“相同”“不相同”或“无法判断”）。

5．A、B、C、D、E、F均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。

短周期元素中C的原子半径最大，B、E同族，E的最外层电子数是电子层数的2倍，A的最高价氧化物水化物为H2AO3，D是地壳中含量最高的金属元素。

（1）A的元素符号是，C2B2的电子式为。

（2）B、C、D、F的离子半径由大到小的顺序是（用离子符号表示）。

（3）E和F相比，非金属性强的是（用元素符号表示），下列事实能证明这一结论的是（用符号填空）。

①常温下E的单质呈固态，F的单质呈气态②气态氢化物的稳定性：

F＞E③E和F形成的化合物中，E显正价④F单质能与E的氢化物发生置换反应⑤E和F的氧化物的水化物的酸性强弱⑥气态氢化物的还原性：

E＞F

（4）把CDB2溶液蒸干所得的固体物质为（填化学式）。

（5）C和F可组成化合物甲，用惰性电极电解甲的水溶液，电解的化学方程式为。

（6）A、B、C三种元素组成的常见化合物乙的溶液中，离子浓度由大到小的顺序为，pH＝10的乙溶液中由水电离产生的c（OH－）＝mol·L－1。

6．二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型能源，它清洁、高效、具有优良的环保性能。

Ⅰ.工业制备二甲醚的生产流程如下：

催化反应室中（压强2.0～10.0MPa，温度230～280℃）进行下列反应：

CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）ΔH＝－90.7kJ/mol①

2CH3OH（g）

CH3OCH3（g）＋H2O（g）ΔH＝－23.5kJ/mol②

CO（g）＋H2O（g）

CO2（g）＋H2（g）ΔH＝－41.2kJ/mol③

（1）甲烷氧化可制得合成气，反应如下：

CH4（g）＋

O2（g）

CO（g）＋2H2（g）ΔH＝－35.6kJ/mol。

该反应是反应（填“自发”或“非自发”）。

（2）催化反应室中总反应3CO（g）＋3H2（g）

CH3OCH3（g）＋CO2（g）的ΔH＝。

830℃时反应③的K＝1.0，则在催化反应室中反应③的K1.0（填“>”、“<”或“＝”）。

（3）上述反应中，可以循环使用的物质有。

Ⅱ.如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。

b电极是极。

7．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。

其原理为：

N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）ΔH＝－92.4kJ/mol，据此回答以下问题：

（1）①该反应的化学平衡常数表达式为K＝。

②根据温度对化学平衡的影响规律可知，对于该反应，温度越高，其平衡常数的值越。

（2）某温度下，若把10molN2与30molH2置于体积为10L的密闭容器内，反应达到平衡状态时，测得混合气体中氨的体积分数为20%，则该温度下反应的K＝（可用分数表示）。

能说明该反应达到化学平衡状态的是（填字母）。

a．容器内的密度保持不变

b．容器内压强保持不变

c．v正（N2）＝2v逆（NH3）

d．混合气体中c（NH3）不变

（3）对于合成氨反应而言，下列有关图像一定正确的是（选填序号）。

8．（Ⅰ）常温下，将某一元酸HA（甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸）和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如下表所示：

实验

编号

HA的物质的量浓度（mol·L－1）

NaOH的物质的量浓度（mol·L－1）

混合后溶液的pH

甲

0.1

0.1

pH＝a

乙

0.12

0.1

pH＝7

丙

0.2

0.1

pH＞7

丁

0.1

0.1

pH＝10

（1）从甲组情况分析，如何判断HA是强酸还弱酸？

。

（2）乙组混合溶液中离子浓度c（A－）和c（Na＋）的大小关系是。

A．前者大B．后者大C．二者相等D．无法判断

（3）从丙组实验结果分析，该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是。

（4）分析丁组实验数据，写出该混合溶液中下列算式的精确结果（列式）：

c（Na＋）－c（A－）＝mol/L。

（Ⅱ）某二元酸（分子式用H2B表示）在水中的电离方程式是：

H2B=H＋＋HB－；HB－

H＋＋B2－

回答下列问题：

（5）在0.1mol/L的Na2B溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是。

A．c（B2－）＋c（HB－）＝0.1mol/L

B．c（B2－）＋c（HB－）＋c（H2B）＝0.1mol/L

C．c（OH－）＝c（H＋）＋c（HB－）

D．c（Na＋）＋c（OH－）＝c（H＋）＋c（HB－）

9．由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引用了各界的普遍重视。

目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。

一定条件下发生反应：

CO2（g）＋3H2（g）

CH3OH（g）＋H2O（g），该反应的能量变化如图所示：

（1）上述反应平衡常数K的表达式为，温度降低，平衡常数K（填“增大”、“不变”或“减小”）。

（2）在体积为2L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。

从反应开始到5min末，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v（H2）＝。

t/min

0

2

5

10

15

n（CO2）/mol

1

0.75

0.5

0.25

0.25

（3）下列条件能使上述反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是（填写序号字母）

a．及时分离出CH3OH气体

b．适当升高温度

c．保持容器的容积不变，再充入1molCO2和3molH2

d．选择高效催化剂

10．

（1）在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：

T1、T2均大于300℃）；

下列说法正确的是（填序号）；

①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v（CH3OH）＝

mol·L－1·min－1

②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小

③该反应为放热反应

④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时

增大

（2）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为。

11．在一个2L的密闭容器中，加入3molA和1molB，发生下述反应：

3A（g）＋B（g）2C（g）＋3D（s），5min达到平衡时，C的浓度为0.6mol/L。

（1）达到平衡时，A的转化率为，此温度下的平衡常数K＝。

（2）维持容器的温度不变，若缩小容器的体积，则平衡将向（填“正反应方向移动”“逆反应方向移动”或“不移动”）。

（3）维持容器的体积和温度不变，向密闭容器中加入氦气，达到新平衡时，B、C的浓度之比

将（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（4）当增加A的浓度，B的转化率；若将C分离出来，化学平衡常数。

（填“增大”、“减小”或“不变”）

12．一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3：

N2＋3H2O

2NH3＋

O2

进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（反应时间3h）：

T/℃

30

40

50

生成NH3量/（10－6mol）

4.8

5.9

6.0

请回答下列问题：

（1）50℃时从开始到3h内以O2物质的量变化表示的平均反应速率为mol·h－1。

（2）该反应过程与能量关系可用如图表示，则反应的热化学方程式是。

（3）与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率较慢。

请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：

。

（4）工业合成氨的热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）ΔH＝－92.4kJ/mol。

在某压强恒定的密闭容器中加入2molN2和4molH2，达到平衡时，N2的转化率为50%，体积变为10L。

求：

①该条件下的平衡常数为；

②若向该容器中加入amolN2、bmolH2、cmolNH3，且a、b、c均大于0，在相同条件下达到平衡时，混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。

反应放出的热量（填“>”“<”或“＝”）92.4kJ。

13．已知反应①Fe（s）+CO2（g）

FeO（s）+CO（g）　ΔH=akJ·mol-1,平衡常数为K;

反应②CO（g）+1/2O2（g）

CO2（g）　ΔH=bkJ·mol-1;

反应③Fe2O3（s）+3CO（g）

2Fe（s）+3CO2（g）　ΔH=ckJ·mol-1。

测得在不同温度下,K值如下:

温度/℃

500

700

900

K

1.00

1.47

2.40

（1）若500℃时进行反应①,CO2的起始浓度为2mol·L-1,CO的平衡浓度为　　　　。

（2）反应①为　　　　（选填“吸热”或“放热”）反应。

（3）700℃时反应①达到平衡状态,要使该平衡向右移动,其他条件不变时,可以采取的措施有　　　　（填序号）。

A.缩小反应器体积 B.通入CO2

C.温度升高到900℃  D.使用合适的催化剂

E.增加Fe的量

（4）下列图像符合反应①的是　　　　（填序号）（图中v为速率,φ为混合物中CO含量,T为温度且T1>T2）。

（5）由反应①和②可求得,反应2Fe（s）+O2（g）

2FeO（s）的ΔH=　　　　。

（6）请运用盖斯定律写出Fe（固体）被O2（气体）氧化得到Fe2O3（固体）的热化学方程式:

　                                             。

14．

（1）pH＝13的CH3COONa溶液加水稀释100倍后，pH________11（填“>”“＝”或“<”）原因是______________________________________________（用离子方程式和必要的文字说明）；pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液，分别加热到相同的温度后CH3COONa溶液的pH________NaOH溶液的pH（填“>”“＝”或“<”）；

（2）pH相等时，①NH4Cl　②（NH4）2SO4　③NH4HSO4三种溶液中c（

）由大到小的顺序为________；

（3）等体积、等浓度的氢氧化钠与醋酸混合后溶液呈________性，溶液中c（Na＋）________c（CH3COO－）（填“>”“＝”或“<”）；pH＝13的氢氧化钠与pH＝1的醋酸等体积混合后溶液呈________性，溶液中c（Na＋）________c（CH3COO－）（填“>”“＝”或“<”）；

（4）将物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后，溶液中的c（NH）＝c（Cl－），则混合后溶液呈________性，盐酸的体积________氨水的体积（填“>”“＝”或“<”）；

（5）NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4=Na＋＋H＋＋

。

该溶液中c（H＋）_________________________c（OH－）＋c（

）（填“>”“＝”或“<”）。

15．一定温度下，在一个10L密闭容器中发生某可逆反应，其平衡常数表达式为K＝

。

请回答下列问题。

（1）该反应的化学方程式为__________________________________________；

若温度升高，K增大，则该反应是________反应（填“吸热”或“放热”）。

（2）能判断该反应一定达到平衡状态的是________（填字母序号）。

A．v正（H2O）＝v逆（H2）

B．容器中气体的平均相对分子质量不随时间改变

C．消耗nmolH2的同时消耗nmolCO

D．容器中物质的总物质的量不随时间改变

（3）该反应的v正随时间变化的关系如图，在t2时改变了某种条件，改变的条件可能是________、________。

（4）实验测得t2时刻容器内有1molH2O（g），5min后H2O（g）的物质的量是0.8mol，这5min内H2O（g）的平均反应速率为________。

16．面对目前世界范围内的能源危机，甲醇作为一种较好的可再生能源，具有广泛的应用前景。

（1）已知在常温常压下反应的热化学方程式：

①CO（g）＋2H2（g）

 CH3OH（g）　ΔH1＝－90kJ·mol－1

②CO（g）＋H2O（g）

 CO2（g）＋H2（g）ΔH2＝－41kJ·mol－1

写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式：

_______________________。

（2）在容积为VL的容器中充入amolCO与2amolH2，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示。

①p1________p2（填“大于”、“小于”或“等于”）；

②在其他条件不变的情况下，再增加amolCO与2amolH2，达到新平衡时，CO的转化率________（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），平衡常数________。

（3）已知在T℃时，CO（g）＋H2O（g）

CO2（g）＋H2（g）的平衡常数K＝0.32，在该温度下，已知c始（CO）＝1mol·L－1，c始（H2O）＝1mol·L－1，某时刻经测定CO的转化率为10%，则该反应________（填“已经”或“没有”）达到平衡，原因是_________________________________________________

此时刻v正________v逆（填“>”或“<”）。

17．煤气化和液化是现代能源工业中重点考虑的能源综合利用方案。

最常见的气化方法为用煤生产水煤气，而当前比较流行的液化方法为用煤生产CH3OH。

（1）已知：

CO2（g）＋3H2（g）=CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH1

2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）　ΔH2

2H2（g）＋O2（g）=2H2O（g）　ΔH3

则反应CO（g）＋2H2（g）=CH3OH（g）的ΔH＝______。

（2）如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1________K2（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②由CO合成甲醇时，CO在250℃、300℃、350℃下达到平衡时转化率与压强的关系曲线如下图所示，则曲线c所表示的温度为________℃。

实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是____________。

③以下有关该反应的说法正确的是________（填序号）。

A．恒温、恒容条件下，若容器内的压强不发生变化，则可逆反应达到平衡

B．一定条件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时，可逆反应达到平衡

C．使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率

D．某温度下，将2molCO和6molH2充入2L密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（CO）＝0.2mol·L－1，则CO的转化率为80%

（3）一定温度下，向2L固定体积的密闭容器中加入1molCH3OH（g），发生反应：

CH3OH（g）

CO（g）＋2H2（g），H2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。

0～2min内的平均反应速率v（CH3OH）＝__________。

该温度下，反应CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）的平衡常数K＝__________。

相同温度下，若开始时加入CH3OH（g）的物质的量是原来的2倍，则__________（填序号）是原来的2倍。

A．平衡常数                B．CH3OH的平衡浓度

C．达到平衡的时间              D．平衡时气体的密度

评卷人

得分

三、实验题（题型注释）

18．某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应,设计了图1、图2所示装置进行实验。

　　　　图1　　　　　　　　　图2

（1）比较两实验装置,图2装置的优点是:

①能更好地吸收有毒气体SO2,防止其污染环境;

②　。

（2）导气管e有两个主要作用:

一是在反应过程中,因导管插入液面下,可起到“液封”作用阻止SO2气体逸出而污染环境;二是　。

（3）能说明有SO2气体产生的实验现象是　。

（4）反应一段时间后,用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样,试样中所含金属离子的成分有以下三种可能:

Ⅰ:

只含有Fe3+;Ⅱ:

只含有Fe2+;Ⅲ:

既有Fe3+又有Fe2+。

为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性,选用如下试剂,填写下列空格:

A.稀HCl溶液 B.稀H2SO4溶液

C.KSCN溶液   D.KMnO4溶液

E.NaOH溶液   F.淀粉KI溶液

G.H2O2溶液

19．某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行某些气体的制备、性质等实验（图中夹持装置有省略）。

请按要求填空：

Ⅰ.探究氯气与氨气的反应

（1）为制取干燥氨气，可将装置C与________（填装置编号）连接；装置C中的烧瓶内固体宜选用________。

a．碱石灰               b．氯化钙

c．五氧化二磷            d．生石灰

（2）装置A、E、E连接可制取纯净、干燥的氯气，则两个E装置内的药品依次是________________。

（3）装置F可用于探究氯气与氨气（已知氯气与氨气可发生反应：

3Cl2＋2NH3=N2＋6HCl）的反应