广东省广州市2016年高考备考冲刺训练
化学科
二〇一六年五月
化学实验题－01
【2011国标28】氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组长拟选用如下装置制备氢化钙。
请回答下列问题：
（1）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为_______________________________（填仪器接口的字母编号）
（2）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞________________（请按正确的顺序填入下列步骤的标号）。
A.加热反应一段时间 B.收集气体并检验其纯度
C.关闭分液漏斗活塞 D.停止加热，充分冷却
（3）实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色，该同学据此判断，上述实验确有CaH2生成。
①写出CaH2与水反应的化学方程式_____________________________________
②该同学的判断不正确，原因是________________________________________________
（4）请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（5）登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是____________________。
【参考答案】
（1）i→e，f→d，c→j，k(或k，j) →a
（2）BADC
（3）①CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑ ②金属钙与水反应也有类似现象
（4）取适量的氢化钙，在加热的条件下与干燥氧气反应，将反应后生成的气态产物通过装有白色的无水硫酸铜的干燥管，观察到白色变蓝色，而取钙做相同的实验则观察不到白色变蓝色。
（5）氢化钙是固体携带方便
化学实验题－02
【2015国乙26】草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其K1=5.4×10-2，K2=5.4×10-5。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体（H2C2O4·2H2O）无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解。
回答下列问题：
（1）甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是 ，由此可知草酸晶体分解的产物中有 。装置B的主要作用是 。
（2）乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置（可以重复选用）进行实验。
①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、 。装置H反应管中盛有的物质是 。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是 。
（3）设计实验证明：
①草酸的酸性比碳酸的强 。
②草酸为二元酸 。
【参考答案】
（1）有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊 CO2 冷凝（水蒸气、草酸等），防止草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验。
（2）①F、D、G、H、D、I CuO
②H中黑色粉末变为红色，其后的D中的澄清石灰水变浑浊
（3）①向盛有少量NaHCO3溶液的试管中滴加草酸溶液，有气泡产生
②用NaOH标准溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍
化学实验题－03
【2015国甲28】二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题：
（1）工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
（2）实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2：
①电解时发生反应的化学方程式为 。
②溶液X中大量存在的阴离子有__________。
③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 (填标号)。
a．水 b．碱石灰 c．浓硫酸 d．饱和食盐水
（3）用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量：
Ⅰ．在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加入3 mL稀硫酸；
Ⅱ．在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；
Ⅲ．将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；
Ⅳ．将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中；
Ⅴ．用0.1000 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I2+2S2O32-＝2I－+S4O62-)，指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中：
①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 。
②玻璃液封装置的作用是 。
③V中加入的指示剂通常为 ，滴定至终点的现象是 。
④测得混合气中ClO2的质量为 g。
（4）用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是_______（填标号）。
a．明矾 b．碘化钾 c．盐酸 d．硫酸亚铁
【参考答案】
(1) 2：1 （2）①NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3 ②Cl—、OH— ③c
（3）①2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O ②吸收残余的二氧化氯气体（避免碘的逸出） ③淀粉溶液；溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变 ④0.02700 （4）d
化学实验题－04
【2014天津09】Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定。
Ⅰ.制备Na2S2O3·5H2O
反应原理：Na2SO3(aq) ＋ S(s) Na2S2O3(aq)
实验步骤：
①称取 15 g Na2SO3加入圆底烧瓶中，再加入80 mL蒸馏水。另取 5 g研细的硫粉，用3 mL乙醇润湿，加入上述溶液中。
②安装实验装置(如图所示，部分夹持装置略去)，水浴加热，微沸60 min。
③趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出Na2S2O3·5H2O，经过滤、洗涤、干燥，得到产品。
回答问题：
（1）硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是__________________________。
（2）仪器a的名称是________，其作用是____________________。
（3）产品中除了有未反应的Na2SO3外，最可能存在的无机杂质是______________。检验是否存在该杂质的方法是____________________________。
（4）该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子反应方程式表示其原因：________________________________________________________________________。
Ⅱ.测定产品纯度
准确称取W g产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.100 0 mol·L－1碘的标准溶液滴定。反应原理为2S2O32－＋I2 = S4O62－＋2I－
（5）滴定至终点时，溶液颜色的变化：________________________________。
（6）滴定起始和终点的液面位置如图，则消耗碘的标准溶液体积为__________mL。产品的纯度为(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M)______________。
III.Na2S2O3的应用
（7）Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO42－
，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为____________________________________________。
【参考答案】
（1） 使硫粉易于分散到溶液中
（2）冷凝管 冷凝回流
（3）Na2SO4 取少量产品溶于过量稀盐酸，过滤，向滤液中加BaCl2溶液，若有白色沉淀，则产品中含有Na2SO4
（4）S2O32－＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O
（5）由无色变蓝色
（6）18.10
（7）S2O32－＋4Cl2＋5H2O=2SO42-＋8Cl－＋10H＋
化学实验题－05
【2016广州市二测26】氯气与碱溶液反应，在低温和稀碱溶液中主要产物是ClO—和Cl—，在75℃以上和浓碱溶液中主要产物是ClO3—和Cl—。研究小组用如下实验装置制取氯酸钾（KClO3），并测定其纯度。
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
a
b
e
c
d
a为浓盐酸，b为MnO2，c为饱和食盐水，d为30%KOH溶液，e为NaOH溶液
回答下列问题：
（1）检查装置气密性后，添加药品，待装置Ⅲ水温升至75℃开始反应。
①装置Ⅰ的作用是制备________，反应的化学方程式为________。
②若取消装置Ⅱ，对本实验的影响是________。
③实验结束，拆解装置Ⅰ前为了防止大量氯气逸出，可采取的措施是________。
④从装置Ⅲ的试管中分离得到KClO3粗产品，其中混有的杂质是KClO和________。
（2）已知碱性条件下，ClO—有强氧化性，而ClO3—氧化性很弱。设计实验证明：碱性条件下，H2O2能被ClO—氧化，而不能被ClO3—氧化________。
（3）为测定产品KClO3的纯度，进行如下实验：
步骤1：取2.45g样品溶于水配成250mL溶液。
步骤2：取25.00mL溶液于锥形瓶中，调至pH＝10，滴加足量H2O2溶液充分振荡，然后煮沸溶液1~2分钟，冷却。
步骤3：加入过量KI溶液，再逐滴加入足量稀硫酸。（ClO3—+6I—+6H+＝Cl—+3I2+3H2O）
步骤4：加入指示剂，用0.5000 mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL。（2S2O32—+I2＝S4O62—+2I—）
①步骤2的目的是________。写出煮沸时反应的化学方程式________。
②样品中KClO3的质量分数为________。（KClO3式量：122.5）
【参考答案】
（1）①Cl2（1分） 4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O（2分）
②杂质HCl消耗KOH，使KClO3产率降低（1分）
③将装置Ⅳ中的溶液从分液漏斗注入圆底烧瓶中（2分）
④KCl（1分）
（2）分别取少量NaClO和NaClO3溶液于试管A、B中，均滴加少量NaOH溶液，再分别滴加H2O2溶液，A中有气泡产生并能使带火星的木条复燃，B中无明显现象。（也可以分别检验产物 Cl-，则在加入硝酸银之前一定要煮沸除去双氧水，再加硝酸酸化）（3分）
（3）①除去ClO—（1分） 2H2O2 2H2O + O2↑ （1分）
②83.3%（2分）
化学实验题－06
【2015广州市一测33】某小组利用如图装置，用苯与溴在FeBr3催化作用下制备溴苯：
22mL苯
10mL液溴
少量铁粉
蒸馏水
+ Br2
FeBr3
+ HBr↑
—Br
反应剧烈进行，烧瓶中有大量红棕色蒸气，锥形瓶中
导管口有白雾出现，蒸馏水逐渐变成黄色。反应停止后按
如下流程分离产品：
反应混合物
操作Ⅰ
液体
固体残留物
水洗
水相
有机相
NaOH溶液洗
水相
有机相
操作Ⅱ
溴苯
苯
已知：溴苯难溶于水，与有机溶剂互溶；溴、苯、溴苯的沸点依次为59℃、80℃、156℃。
（1）操作Ⅰ为_________，操作Ⅱ为_________。
（2）“水洗”、“NaOH溶液洗”需要用到的玻璃仪器是_________、烧杯。
（3）向“水洗”后所得水相中滴加KSCN溶液，溶液变红色。推测水洗的主要目的是除去________。
（4）锥形瓶中蒸馏水变黄的原因是_________。
（5）已知苯与溴发生的是取代反应，推测反应后锥形瓶中液体含有的两种大量离子，并设计实验方案验证你的推测。
（限选试剂：镁条、四氯化碳、氯水、溴水、蒸馏水）
序号
实验步骤
预期现象
结论
1
2
锥形瓶中液体含大量______
3
锥形瓶中液体含大量______
【参考答案】
（1）过滤 （2分） 蒸馏 （2分）（填“分馏”给2分）错别字每空扣1分，下同
（2）分液漏斗 （2分）
（3）FeBr3 （2分）（填“Fe3+”“铁离子”给2分，其他答案均不给分）
（4）溶解了从烧瓶中挥发出的溴 （2分）（只要答出使溶液变黄的是溴，就可以给分）
（5）（6分）总体原则：推测出了两种离子，各得1分，共2分；排除干扰的实验设计占2分；后续的检验过程（含步骤和现象），各占1分，共2分。各部分不株连。
方案一：
序号
实验步骤
预期现象
结论
1
将锥形瓶中的液体转入分液漏斗中，加入适量四氯化碳，振荡后分液。（1分）分液后取少量上层无色溶液于试管A、B中。（1分）
2
向试管A中加入少量氯水
溶液由无色变黄色
（步骤+现象共1分）
Br—（1分）
3
向试管B中加入镁条
有大量气泡产生
（步骤+现象共1分）
H+（1分）
方案二：
序号
实验步骤
预期现象
结论
1
用烧杯取适量溴水，加入蒸馏水使其与锥形瓶中液体的颜色一致
2
取等体积的锥形瓶中液体和步骤1所得溴水，分别加入试管A、B中，再分别滴加等体积的氯水
试管A中溶液颜色比试管B深
Br—（1分）
3
取等体积的锥形瓶中液体和步骤1所得溴水，分别加入试管C、D中，再分别加入等量的镁条
试管C中有大量气泡生成，试管D中气泡不明显
H+（1分）
（方案二的补充说明：排除干扰的实验设计的2分，重点关注Br—的检验方法，除了参考答案外也可直接取锥形瓶中液体作为对照，描述中必须明确体现两份溶液在作对比，如果是取一份溶液进行操作只是在现象中提到“颜色加深”，不能当做设计了对照实验，不给分（但不影响Br—检验的1分）；对比设计中未强调“等体积”等关键词，扣1分。新制溴水中加入镁条并无明显气泡，由于本实验强调大量H+的存在，因此检验H+时对照实验的设计不设得分点。）
化学实验题－07
【2012海南17】实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理如下：
可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在l 40℃脱水生成乙醚。
用少量的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷的装置如下图所示：
有关数据列表如下：
乙醇
1,2-二溴乙烷
乙醚
状态
无色液体
无色液体
无色液体
密度／g·cm-3
0.79
2.2
0.71
沸点／℃
78.5
132
34.6
熔点／℃
-l30
9
-1l6
回答下列问题：
(1)在此制各实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到 170℃左右，其最主要目的是 ；(填正确选项前的字母)
a.引发反应 b.加快反应速度 c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入 ，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体：(填正确选项前的字母)
a．水 b．浓硫酸 c．氢氧化钠溶液 d．饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制备反应已经结束的最简单方法是 ；
(4)将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在 层(填“上”、“下”)；
(5)若产物中有少量未反应的Br2，最好用 洗涤除去；(填正确选项前的字母)
a．水 b．氢氧化钠溶液 c．碘化钠溶液 d．乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚．可用 的方法除去；
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是 ；但又不能过度冷却(如用冰水)，其原因是 。
【参考答案】
(1)d (2)c (3)溴的颜色完全褪去 (4)下 (5)b (6)蒸馏
(7)避免溴大量挥发 产品1，2－二溴乙烷的沸点低，过度冷却会凝固而堵塞导管。
化学实验题－08
【2007广东21】以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：氯化钠
硫酸铵
混合
溶解
蒸发
浓缩
趁热
过滤
Na2SO4
滤液
冷却
结晶
过滤
滤液
NH4Cl
洗涤
干燥
NH4Cl产品
20
30
40
50
60
70
80
20
30
40
50
60
70
80
90
100
氯化铵
溶解度/g
硫酸钠
温度/℃
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。回答下列问题：
（1）欲制备10.7 g NH4Cl，理论上需NaCl g。
（2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。
（3）“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温度为 。
（4）不用其它试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是 。
（5）若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是 。
【参考答案】
（1）11.7
（2）蒸发皿
（3）35℃（33~40℃均可得分）
（4）加热法；取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净
（5）重结晶
化学实验题－09
【2010江苏15】高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的操作步骤如下：
（1）制备MnSO4溶液：在烧瓶中（装置见下图）加入一定量MnO2和水，搅拌，
通入SO2和N2混合气体，反应3h。停止通入SO2，继续反应片刻，过滤（已知MnO2 + H2SO3 = MnSO4 + H2O）。
①石灰乳参与反应的化学方程式为 。
②反应过程中，为使SO2尽可能转化完全，在通入SO2和N2比例一定、不改变固液投料的条件下，可采取的合理措施有 、 。
③若实验中将N2换成空气，测得反应液中Mn2+、SO42－的浓度随反应时间t变化如右上图。导致溶液中Mn2+、SO42－浓度变化产生明显差异的原因是 。
（2）制备高纯MnCO3固体：已知MnCO3难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解；Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7。请补充由（1）制得的MnSO4溶液制备高纯MnCO3的操作步骤[实验中可选用的试剂：Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH]。
① ；② ；③ ；④ ；⑤低于100℃干燥。
【参考答案】
（1）①Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O
②控制适当的温度 缓慢通入混合气体
③Mn2+催化O2与H2SO3,反应生成H2SO4
（2）①边搅拌边加入NaHCO3(或Na2CO3),并控制溶液pH Fe2+；而实验II中，还原性：Fe2+ >I－。将(3)和(4)、(5)作对比，得出的结论是 。
【参考答案】
(1)平衡状态 (2)溶液稀释，c(Fe2+)降低
(3)i中加入Ag+发生反应：Ag+(aq)+I－(aq)AgI(s) ,I－浓度下降，使平衡2Fe3+ + 2I－2Fe2+ +I2逆向移动；ⅱ中增大Fe2+浓度，同样平衡2Fe3+ + 2I－2Fe2+ +I2逆向移动。
(4)①正 ②左侧溶液颜色褪色，有黄色沉淀生成，电流计指针向左偏转。
(5)①c(Fe2+)升高，导致Fe2+的还原性增强，强于I－。
②当指针归零后，不向左管滴加AgNO3溶液，而是向右管加入1mol•L－1FeSO4溶液。
(6)还原剂的还原性强弱与浓度有关，提高某种还原剂的浓度可增强其还原性。
化学实验题－12
【2014国甲27】铅及其化合物可用于蓄电池，耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题：
（1）铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层，铅在周期表的位置为第 周期，第 族；PbO2的酸性比CO2的酸性 （填“强”或“弱”）。
（2）PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为 。
（3）PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为 ；PbO2也可以通过石墨为电极，Pb(NO3) 2和Cu(NO3) 2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式为 ，阴极观察到的现象是 ；若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式 ，这样做的主要缺点是 。
（4）PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%（ ）的残留固体，若a点固体表示为PbOx或mPbO2•nPbO，列式计算x值和m:n值 。
【参考答案】
（1） 六 ⅣA 弱
（2）PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O
（3）PbO+ClO-= PbO2+Cl- Pb2++2H2O - 2e- = PbO2↓+4H+
石墨上包上铜镀层 Pb2++2e- =Pb↓ 不能有效利用Pb2+
（4）x=2 - =1.4 ， = =
无机综合题－01
【2015国乙27】硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
（1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式 。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有 （写出两条）。
（2）利用 的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是________________（化学式）。
（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是 。然后在调节溶液的pH约为5，目的是 。
（4）“粗硼酸”中的主要杂质是 （填名称）。
（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为 。
（6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程 。
【参考答案】
（1）Mg2B2O5·H2O+2H2SO4 2MgSO4+2H3BO3 提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径。
（2）Fe3O4 SiO2和CaSO4
（3）将Fe2+氧化成Fe3+ 使Fe3+与Al3+形成氢氧化物沉淀而除去
（4）（七水）硫酸镁
（5）
（6）2H3BO3 B2O3+3HO B2O3+3Mg 3MgO+2B
无机综合题－02
【2015国甲26】酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可以得到多种化工原料，有关数据如下表所示：
溶解度/(g/100g水)
温度/℃
化合物
0
20
40
60
80
100
NH4Cl
29.3
37.2
45.8
55.3
65.6
77.3
ZnCl2
343
395
452
488
541
614
化合物
Zn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp近似值
10-17
10-17
10-39
回答下列问题：
（1）该电池的正极反应式为 ，电池反应的离子方程式为： 。 （2）维持电流强度为 0.5A，电池工作5分钟，理论上消耗锌 g。（已知F= 96500C·mol-1）
（3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可以通过________________分离回收；滤渣的主要成分是MnO2、______和 ，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法为 ，其原理是 。
（4）用废电池的锌皮制作ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是：加入稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为 ，加碱调节pH为 时，铁刚好沉淀完全（离子浓度小于1×10-5mol·L-1时，即可认为该离子沉淀完全）；继续加碱至pH为 时，锌开始沉淀（假定Zn2＋浓度为0.1mol·L-1）。若上述过程不加H2O2后果是 ，原因是 。
【参考答案】
（1）MnO2＋e—＋H＋＝MnOOH；Zn＋2MnO2＋2H＋＝Zn2＋＋2MnOOH（注：式中Zn2+可写为Zn(NH3)42+、Zn(NH3)2Cl2等，H+可写为NH4+）
（2） 0.05g
（3）加热浓缩、冷却结晶；铁粉、MnOOH；在空气中加热；碳粉转变为CO2，MnOOH氧化为MnO2
（4）Fe3＋；2.7；6；Zn2＋和Fe2＋分离不开；Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近
无机综合题－03
【2016北京模拟】以铝灰（主要成分为Al、Al2O3，另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3杂质）为原料，可制得液体聚合氯化铝[Alm(OH) nCl3m-n]，生产的部分过程如下图所示（部分产物和操作已略去）。
已知某些硫化物的性质如下表：
物质
性质
Fe2S3、Al2S3
在水溶液中不存在
FeS
黑色，难溶于水，可溶于盐酸
CuS
黑色，难溶于水，难溶于盐酸
（1）操作Ⅰ是 。Al2O3与盐酸反应的离子方程式是 。
（2）滤渣2为黑色，该黑色物质的化学式是 。
（3）向滤液2中加入NaClO溶液至不再产生红褐色沉淀，此时溶液的pH约为3.7。
NaClO的作用是 。
（4）将滤液3的pH调至4.2~4.5，利用水解反应得到液体聚合氯化铝。
反应的化学方程式是 。
（5）将滤液3电解也可以得到液体聚合氯化铝。装置如图所示（阴离子交换膜只允许阴离子通过，电极为惰性电极）。
① 写出阴极室的电极反应： 。
② 简述在反应室中生成聚合氯化铝的原理： 。
【参考答案】
（1）过滤（2分） Al2O3+6H+=2Al3++3H2O（2分） （2）CuS（2分）
（3）将Fe2+氧化为Fe3+，使Fe3+转化为Fe(OH) 3沉淀（2分）
（4）mAlCl3+nH2O = Alm(OH) nCl3m-n+nHCl（1分）
（5）①2H++2e-=H2↑（2分）
②电解过程中反应室中的Cl-通过阴离子交换膜进入阳极室放电，阴极室中H+放电，OH-通过阴离子交换膜进入反应室，生成聚合氯化铝。
无机综合题－04
【2012广州模拟】绿矾（FeSO4·7H2O）的一种综合利用工艺如下：
绿矾
NH4HCO3
FeCO3固体
母液
焙烧
煤粉
还原铁粉
(NH4)2SO4粗产品
除杂②
转化②
分离②
……
（1）绿矾与NH4HCO3在溶液中按物质的量之比1：2反应，有CO2生成，反应的离子方程式为______________。
（2）隔绝空气进行“焙烧”，铁元素的转化途径是FeCO3 FeO Fe
分解 还原
，实际作还原剂的是CO。写出“焙烧”过程中各步反应的化学方程式____________。
（3）“除杂”步骤为：向母液中通入含臭氧的空气、调节pH、过滤，除去的杂质离子是
____________。
（4）母液“除杂”后，欲得到(NH4)2SO4粗产品，操作步骤依次为真空蒸发浓缩、冷却结晶、____________。浓缩时若温度过高，产品中将混有NH4HSO4，运用化学平衡移动原理解释其原因__________________。
（5）绿矾的另一种综合利用方法是：绿矾脱水后在有氧条件下焙烧，FeSO4转化为Fe2O3和硫的氧化物。分析下表实验数据，为了提高SO3的含量，可采取的措施是__________________。
空气通入量/L·s－1
温度/℃
SO2含量/％
SO3含量/％
0.02
850
45.4
54.6
0.06
850
30.5
69.5
0.10
850
11.1
88.9
0.10
810
11.1
88.9
0.10
890
11.2
88.8
【参考答案】
（1）Fe2＋＋2HCO3－＝FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
（2）FeCO3FeO＋CO2↑ CO2＋C2CO FeO＋CO Fe＋CO2
（3）Fe2＋
（4）过滤 NH4+＋H2O NH3·H2O＋H+，温度过高NH3挥发使平衡向右移动，溶液酸性增强生成NH4HSO4。
（5）增大空气通入量
无机综合题－05
【2013国甲27】氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌（含有Fe（Ⅱ）、Mn（II）、Ni（II）等杂质）的流程如下：
提示：在本实验条件下，Ni（II）不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。
回答下列问题：
（1）反应②中除掉的杂质离子是 ，发生反应的离子方程式为
；在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是 。
（2）反应③的反应类型为 ，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有 。
（3）反应④形成的沉淀要用水洗，检查沉淀是否洗涤干净的方法是
。
（4）反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2。取干燥后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1g，则x等于 。
【参考答案】
（1）Fe2+和Mn2+
MnO4－+ 3Fe2+ + 7H2O = 3Fe(OH)3↓+ MnO2↓+ 5H+
2 MnO4－+ 3Mn2+ + 2H2O = 5MnO2↓+ 4H+
铁离子和锰离子不能生成沉淀，从而无法除去铁和锰杂质
（2）置换反应 镍
（3）取少量水洗夜于试管中，滴入1~2
滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净
（4）1
无机综合题－06
【2010福建24】硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO等，生产工艺流程如下：（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是_________________________________________。
（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：
Fe(OH)2+ _________+ _______＝Fe(OH)3+ Cl－
（3）针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，相对分子质量为89，化学式是_______。
（4）根据下表数据，调节“滤液2”的PH时，理论上可选用的最大区间为______。
Mg(OH)2
Zn(OH)2
MgCO3
CaCO3
开始沉淀的pH
10.4
6.4
—
—
沉淀完全的pH
12.4
8.0
—
—
开始溶解的pH
—
10.5
—
—
Ksp
5.6×10－12
—
6.8×10－6
2.8×10－9
（5）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是______（选填序号）。
a.大理石粉 b.石灰乳 c.纯碱溶液 d.烧碱溶液
（6）“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤，洗涤，干燥。
（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于________。
【参考答案】
（1）增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分
（2）2Fe(OH)2+ClO－+H2O===2Fe(OH)3+Cl－
（3）FeO(OH)（或其它合理答案）
（4）8.0≤pH＜10.4（或其它合理答案）
（5）b d
（6）蒸发浓缩、冷却结晶（或其它合理答案）
（7） 125m2/81m1（或其它合理答案）
无机综合题－07
【2013国乙36】草酸（乙二酸）可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸（含2个结晶水）的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为 、 。
（2）该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作①的滤液是 ，滤渣是 ；过滤操作②的滤液是 和 ，滤渣是 。
（3）工艺过程中③和④的目的是 。
（4）有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯，其中含有的杂质主要是 。
（5）结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250g溶于水中，用0.0500 mol•L-1的酸性KMnO4溶液滴定，至粉红色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00mL，反应的离子方程式为 ；列式计算该成品的纯度 。
【参考答案】
（1）CO + NaOHHCOONa 2HCOONaNa2C2O4 + H2↑
（2）NaOH溶液 CaC2O4 H2C2O4溶液 H2SO4溶液 CaSO4
（3）分别循环利用氢氧化钠和硫酸（降低成本），减小污染。
（4）Na2SO4
（5）5C2O42- + 2MnO4- + 16H+ = 2Mn2+ + 8H2O + 10CO2↑
无机综合题－08
【2014广东32】石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O3（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：
（注：SiCl4的沸点为 57.6℃，金属氯化物的沸点均高于 150℃）
（1）向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是________________________。
（2）高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体I中的碳氧化物主要为_____。由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为__________________________。
（3）步骤①为：搅拌、________。所得溶液IV中的阴离子有_______________。
（4）由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为
__________________________________________________________。
100kg初级石墨最多可获得V的质量为___________kg。
（5）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成下面防腐示意图，并作相应标注。
【参考答案】
（1）排出空气，减少C的损失。
（2）CO SiCl4 + 6NaOH === Na2SiO3 + 4NaCl + 3H2O
△
（3）过滤 （或[Al(OH)4]－）、Cl－、OH－
△
（4） + CH3COOCH2CH3+2H2O CH3COO－+ CH3CH2OH + Al(OH)3↓
或[Al(OH)4]－ + CH3COOCH2CH3 CH3COO－+ CH3CH2OH + Al(OH)3↓ 7.8
（5）
无机综合题－09
【2016深圳一模】高锰酸钾是一种常用的氧化剂。下图是利用软锰矿（主要成分为MnO2）制备高锰酸钾的一种工艺（流程中部分产物已略去）：
相关物质不同温度下的溶解度(单位：g)数据如下表：
物质
温度
KMnO4
CH3COOK
K2SO4
KCl
20 ℃
6.34
217
11.1
34.2
90 ℃
45.2
398
22.9
53.9
（1）“熔融”步骤反应的化学方程式为 。
（2）K2MnO4溶液中加入冰醋酸发生反应的离子方程式为：
。
（3）操作2是 、 、 。
（4）图中可以直接进行循环利用的物质是（填化学式） 。
（5）KMnO4粗晶体中的主要杂质（填化学式）有 和 ，若用硫酸代替图中的冰醋酸，则导致的问题及原因是
。
【参考答案】
（1）3MnO2 +KClO3 +6KOH3K2MnO4 + KCl +3H2O
（2）3MnO42－＋4CH3COOH＝2MnO4－＋MnO2↓＋2H2O＋4CH3COO－。
（3）蒸发浓缩（或加热浓缩）、冷却结晶（或降温结晶）、过滤。
（4）MnO2
（5）KCl，CH3COOK；反应生成K2SO4，而K2SO4在常温下的溶解度也较小，析出后从而导致产品的纯度降低
或答：硫酸酸性太强，导致MnO4－将Cl－氧化，产生有毒的Cl2，KMnO4损失且纯度降低。
无机综合题－10
【2014年山东卷】工业上用重铬酸钠（Na2Cr2O7）结晶后的母液（含少量杂质Fe3+）生产重铬酸钾（K2Cr2O7）。工艺流程如下（左图），相关物质溶解度曲线如下（右图）：
母液III
母液I
碱液调pH= 4
反应器
Na2Cr2O7母液
过滤
加热沸腾
KCl(s)
冷却结晶
K2Cr2O7
母液II
蒸发浓缩
固体A
冷却结晶
固体B
（1）由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为_____________________________________，
通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是____________________________________________________________________________。
（2）向Na2Cr2O7母液中加碱液调PH的目的是_____________________________________。
（3）固体A主要为____________（填化学式），固体B主要为____________（填化学式）。
（4）用热水洗涤固体A，回收的洗涤液转移到母液____________（填“I”“II”或“III”）中，既能提高产率又可使能耗最低。
【参考答案】
（1）Na2Cr2O7+2KCl === K2Cr2O7+2NaCl
低温下K2Cr2O7的溶解度远小于其他组分，随温度的降低，K2Cr2O7的溶解度明显减小。
（2）除去Fe3+
（3）NaCl K2Cr2O7
（4）Ⅱ
无机综合题－11
【2011北京26改】海水是巨大的资源宝库，从在海水中获得有用的物质和能具有广阔的前景，下面是海水综合利用联合工业体系的简图，回答下列问题：
海水
精盐水
淡水
粗盐
不含不溶性杂质的食盐
Ⅰ
氯碱工业
盐卤
Mg(OH)2
工业液溴
MgCl2
粗产品
MgCl2∙6H2O
①硫酸酸化
Ⅱ
②氯气
含Br2的
海水
含HBr等物质的溶液
⑤通入氯气
④SO2吸收
③空气吹出Br2
盐酸
浓缩
⑥蒸馏
MgCl2
Mg
电解
脱水
海水
淡化
I利用1：淡水工业
人类可以从海水中获得淡水，以解决水资源危机，请列举海水淡化的两种方法： 、 。
II利用2：氯碱工业
氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示。
Cl2
+
－
H2
溶液A
淡盐水
阳离子交换膜
精制饱和食盐水
水(含少量NaOH)
Na+
(1)溶液A的溶质是 。
(2)电解饱和食盐水的离子方程式是 。若将标准状况下6.72L阳极气体通入热的氢氧化钠溶液中，若反应中只有一种元素的化合价发生改变，电子转移数是0.5 × 6.02 × 1023，产物中得到了两种含氯化合物，则该反应的离子方程式为__________________________________________。
(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3。用化学平衡移动原理解释盐酸的作用：
。
（4）电解氯化钠稀溶液可制备“84消毒液”，通电时氯气被溶液完全吸收，若所得消毒液仅含一种溶质，写出相应的化学方程式_____________。
（5）电解所用的盐水需精制，去除有影响的Ca2＋、Mg2＋、NH4＋、SO42－[c(SO42－)>c(Ca2＋)]。精制流程如下（淡盐水和溶液A来自电解池）：
调pH≈11
粗盐水
淡盐水
(含Cl2)
盐水a
盐泥a
过程I
盐水b
盐水c
精制盐水
过程II
过程III
BaCO3
Na2SO3
调pH
盐泥b
用溶液A
a. 盐泥a除泥沙外，还含有的物质是 。
b. 过程I中将NH4＋转化为N2的离子方程式是
c. BaSO4的溶解度比BaCO3的小。过程II中除去的离子有 。
d. 经过程III处理，要求盐水c中剩余Na2SO3的含量小于5mg/L。若盐水b中NaClO的含量是7.45mg/L，则处理 10m3盐水b，至多添加10% Na2SO3溶液 kg（溶液体积变化忽略不计）。
III利用3：制溴工业
（1）步骤④的离子反应方程式为_______。
（2）经过步骤②已获得含Br2，不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴，而要经过“空气吹出、SO2吸收、氯气吸收”，其目的为 。
物质
开始沉淀pH
沉淀完全pH
Fe(OH)3
2.7
3.7
Fe(OH)2
7.6
9.6
Mn(OH)2
8.3
9.8
Mg(OH)2
9.9
11.1
IV利用4：制镁工业
分离出粗盐后的卤水中蕴含着丰富的镁资源，经转化后可以制备金属镁。
（1）MgCl2粗产品的溶液中含有Na+、Fe2+、Fe3+和Mn2+，需将Fe2+、Fe3+、Mn2+转化为沉淀除去。Fe(OH)2呈絮状，常将其转化为Fe(OH)3而除去（生成氢氧化物沉淀的pH见表）。控制溶液的pH为_____________。
（2）若在空气中加热MgCl2·6H2O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式 。
【参考答案】
I、蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其他合理答案中的任意两种
II、（1）NaOH
（2）2Cl－+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH― 3Cl2 +6OH- 5Cl- + ClO3- +3H2O
（3）Cl2与水反应：Cl2+H2OHCl+HClO，增大HCl的浓度使平衡逆向移动。减少Cl2在水中的溶解，有利于Cl2的逸出
（4）NaCl+H2O NaClO+H2↑
（5）a: Mg(OH)2 b: 2NH4＋+3Cl2+8OH―＝N2↑+6Cl－+8H2O c: SO42－、Ca2＋ d: 1.76
III（1）Br2＋SO2＋2H2O＝4H＋＋SO42－＋2Br－
（2）由于开始得到的溴浓度低，直接蒸馏，成本高，再次吸收、氧化，是为了富集溴元素
△
△
IV（1）9.8”、“
（2）①As4S4+7O2 2As2O3+4SO2 As2O3+6Zn+6H2SO4= 2AsH3 ↑+ 6ZnSO4+ 3H2O
②1:10
（3）①0.057（答0.06也可） ②AsO43-+H2O+2e-= AsO33-+2OH- Q
反应原理题－01
【2015国甲27】甲醇既是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题：
（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：
化学键
H-H
C-O
C O
H-O
C-H
E/（kJ·mol-1）
436
343
1076
465
413
由此计算△H1= kJ·mol-1，已知△H2=-58kJ·mol-1，则△H3= kJ·mol-1。
（2）反应①的化学平衡常数K的表达式为 ；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 （填曲线标记字母），其判断理由是 。
图2
图1
（3）合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时，体系中的CO平衡转化率（α）与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而 （填“增大”或“减小”），其原因是 。图2中的压强由大到小为 ，其判断理由是 。
【参考答案】
（1）—99 ＋41
（2） a 反应①为放热反应，平衡常数数值应随温度升高变小；
（3）减小；升高温度时，反应①为放热反应，平衡向向左移动，使得体系中CO的量增大；反应③为吸热反应，平衡向右移动，又使产生CO的量增大；总结果，随温度升高，使CO的转化率降低；
p3＞p 2＞p 1；相同温度下，由于反应①为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应③为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高。
反应原理题－02
【2013国乙28】二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气（组成为H2、CO和少量的CO2）直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：
（i）CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) △H1 = -90.1kJ•mol-1
（ii）CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) △H2 = -49.0kJ•mol-1
水煤气变换反应：
（iii）CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g) △H3 = -41.1kJ•mol-1
二甲醚合成反应：
（iV）2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g) △H4 = -24.5kJ•mol-1
回答下列问题：
（1）Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是 （以化学方程式表示）。
（2）分析二甲醚合成反应（iV）对于CO转化率的影响 。
（3）由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为 。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响 。
（4）有研究者在催化剂（含Cu—Zn—Al—O和Al2O3）、压强为5.0MPa的条件下，由H2和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是 。
（5）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池（5.93kW•h•kg-1）。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为 ，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生 个电子的能量；该电池的理论输出电压为1.20V，能量密度E = （列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量，1 kW•h = 3.6×106J）。
【参考答案】
（1）Al2O3(铝土矿) + 2NaOH + 3H2O = 2NaAl(OH)4
NaAl(OH)4 + CO2 = Al(OH)3↓ + NaHCO3，2Al(OH)3Al2O3+ 3H2O
（2）消耗甲醇，促进甲醇合成反应（i）平衡右移，CO转化率增大；生成的H2O，通过水煤气变换反应（iii）消耗部分CO。
（3）2CO(g) + 4H2(g) = CH3OCH3 + H2O(g) △H = -204.7kJ•mol-1
该反应分子数减少，压强升高使平衡右移，CO和H2转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2浓度增加，反应速率增大。
（4）反应放热，温度升高，平衡左移。
（5）CH3OCH3 + 3H2O = 2CO2 + 12H+ + 12e- 12
反应原理题－03
【2016广州二测28】以高纯H2为燃料的质子交换膜燃料电池具有能量效率高、无污染等优点，但燃料中若混有CO将显著缩短电池寿命。以甲醇为原料制取高纯H2是重要研究方向。
（1）甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2，氢元素利用率达100%，反应的化学方程式为___ ___ _，该方法的缺点是______ __。
（2）甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应：
主反应：CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) △H＝+49 kJ·mol-1
副反应：H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g) △H＝+41 kJ·mol-1
①既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是____ __。
②分析适当增大水醇比（nH2O∶nCH3OH）对甲醇水蒸气重整制氢的好处____ __。
③某温度下，将nH2O∶nCH3OH=1:1的原料气充入恒容密闭容器中，初始压强为p1，反应达到平衡时总压强为p2，则平衡时甲醇的转化率为________。（忽略副反应）
④工业生产中，单位时间内，单位体积的催化剂所处理的气体体积叫做空速[单位为m3/(m3催化剂·h)，简化为h—1]。一定条件下，甲醇的转化率与温度、空速的关系如图。空速越大，甲醇的转化率受温度影响越________。其他条件相同，比较230℃时1200h—1和300h—1两种空速下相同时间内H2的产量，前者约为后者的________倍。（忽略副反应，保留2位有效数字）
300 h—1
1200 h—1
温度 /℃
甲醇的转化率 /%
（3）甲醇水蒸气重整制氢消耗大量热能，科学家提出在原料气中掺入一定量氧气，理论上可实现甲醇水蒸气自热重整制氢。
已知：CH3OH(g) +O2（g） CO2(g) + 2H2(g) △H＝－193 kJ·mol-1
则5CH3OH(g) +4H2O(g) +O2（g） 5CO2(g) + 14H2(g)的△H＝________ kJ·mol-1。
【参考答案】
（1）CH3OH2H2+CO 产物H2中CO含量高
（2）①升高温度（或增大H2O(g)的浓度）
②有利于提高甲醇的转化率，有利于抑制CO的生成
③ ④大 3.2 （3）+3
反应原理题－04
【2016广州一测28】氮的固定意义重大，氮肥的使用大面积提高了粮食产量。
（1）目前人工固氮最有效的方法是________（用一个化学方程式表示）。
（2）自然界发生的一个固氮反应是N2(g)+O2(g)2NO(g)，已知N2、O2、NO三种分子中化学键断裂所吸收的能量依次为946 kJ∙mol-1、498 kJ∙mol-1、632 kJ∙mol-1，则该反应的ΔH ＝________kJ∙mol-1。该反应在放电或极高温下才能发生，原因是________。
（3）100kPa时，反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)中NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图1，反应2NO2(g)N2O4(g)中NO2的平衡转化率与温度的关系曲线如图2。
① 图1中A、B、C三点表示不同温度、压强下2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡时NO的转化率，则________点对应的压强最大。
② 100kPa、25℃时，2NO2(g)N2O4(g)平衡体系中N2O4的物质的量分数为________，N2O4的分压p(N2O4) ＝________ kPa，列式计算平衡常数Kp＝________。（Kp用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）
③ 100kPa、25℃时，V mL NO与0.5V mLO2混合后最终气体的体积为______mL。
图3
（4）室温下，用注射器吸入一定量NO2气体，将针头插入胶塞密封（如图3），然后迅速将气体体积压缩为原来的一半并使活塞固定，此时手握针筒有热感，继续放置一段时间。从活塞固定时开始观察，气体颜色逐渐________（填“变深”或“变浅”），原因是________。[已知2NO2(g)N2O4(g)在几微秒内即可达到化学平衡]
【参考答案】
（1）N2+3H22NH3（1分）
（2）+180（1分） N2分子中化学键很稳定，反应需要很高的活化能（1分）
（3）①B（2分）
②66.7%（1分） 66.7（1分）
＝ ＝ 0.06(kPa)－1
p(N2O4)
p2(NO2)
100kPa×66.7%
[100kPa×（1－66.7%）] 2
（2分）
③0.6V（2分）
（4）变浅（1分）活塞固定时2NO2(g)N2O4(g)已达平衡状态，因反应是放热反应，放置时气体温度下降，平衡向正反应方向移动，NO2浓度降低。（3分）
反应原理题－05
【2013浙江27】捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：
反应Ⅰ：2NH3 (l) + H2O (l) + CO2 (g) (NH4)2CO3 (aq) △H1
反应Ⅱ：NH3 (l) + H2O (l) + CO2 (g) NH4HCO3 (aq) △H2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3 (aq) + H2O (l) + CO2 (g) 2NH4HCO3 (aq) △H3
请回答下列问题：
（1）△H3与△H1、△H2之间的关系是：△H3＝ 。
（2）为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2气体效率的影响，在某温度T1下，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体（用氮气作为稀释剂），在t时刻，测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下，保持其它初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO2气体浓度，得到趋势图（见图1）。则：
① △H3 0（填＞、=或＜）。
② 在T1-T2及T4-T5二个温度区间，容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势，其原因是 。
③ 反应Ⅲ在温度为T1时，溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时，将该反应体系温度迅速上升到T2，并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。
（3）利用反应Ⅲ捕获CO2，在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下，提高CO2吸收量的措施有 （写出2个）。
（4）下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是 。
A．NH4Cl B．Na2CO3 C．HOCH2CH2OH D．HOCH2CH2NH2
【参考答案】
（1）2△H2-△H1
（2）①< ②T1-T2区间，化学反应未达到平衡，温度越高，化学反应的速率越快，所以CO2被捕获的量随温度升高而提高。T4-T5区间，化学反应已达到平衡，由于正反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，所以不利于CO2的捕获。
③
（3）降低温度；增加CO2浓度（或分压） （4）B、D
反应原理题－06
【2015广州模拟】（16分）甲烷水蒸气重整制合成气是利用甲烷资源的途径之一，该过程的主要反应是
反应①： CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH > 0
（1）已知：CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1 = －802 kJ·mol-1
CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) ΔH2 = －283 kJ·mol-1
H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g) ΔH3 = －242 kJ·mol-1
则反应①的ΔH =_________________（用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示）。
（2）其他条件相同，反应①在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下反应相同时间后，CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。
① 在相同条件下，三种催化剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的催化效率由高到低的顺序是__________。
② a点所代表的状态________（填“是”或“不是”）平衡状态。
③ c点CH4的转化率高于b点，原因是________________________________________。
（3）反应①在恒容密闭反应器中进行，CH4和H2O的起始物质的量之比为1︰2，10 h后CH4的转化率为80％，并测得c(H2O) = 0.132 mol·L－1，计算0 ~ 10 h内消耗CH4的平均反应速率（写出计算过程，结果保留2位有效数字）。
（4）在答题卡的坐标图中，画出反应①分别在700℃和850℃下进行时，CH4的转化率随时间t变化的示意图（进行必要标注）。
0
【参考答案】
（1）ΔH1－ΔH2－3ΔH3
（2）①Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ（或Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）
② 不是
③ b、c点表示的状态均未达到平衡，c点温度较高，反应速率较快，故CH4的转化率较大。
（3）设CH4和H2O的起始物质的量分别为x和2x，容器体积为V
CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)
n始（mol） x 2x 0 0
n变（mol） 0.8x 0.8x 0.8x 0.8x
n末（mol） 0.2x 1.2x 0.8x 0.8x
1.2x = 0.132V
x =0.11V （mol）
v(CH4) = 0.8×0.11V /（V×10）= 8.8×10－3 （mol·L－1·h－1）
（4）
0
t /h
CH4的转化率/％
700℃
850℃
反应原理题－07
【2016深圳一模】氮及其化合物在生产生活中有广泛应用。
（1）已知：CO可将部分氮的氧化物还原为N2。
反应Ⅰ：2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H = －746 kJ·mol－1
反应Ⅱ：4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) △H = －1200 kJ·mol－1
写出CO将NO2还原为NO的热化学方程式 。
（2）在密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO，发生上述反应I，下图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。
回答下列问题：
①温度：T1 T2（填“＜”或“＞”）。
②某温度下，在体积为2 L的密闭容器中，反应进行10分钟放出热量373 kJ，用CO的浓度变化表示的平均反应速率v(CO)= 。
③某温度下，反应达到平衡状态D点时，容器体积为2 L，此时的平衡常数K =
（结果精确到0.01）；若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的 点。
（3）某温度时，亚硝酸银AgNO2的 Ksp= 9.0×10-4、Ag2SO4的Ksp=4.0×10-5，当向含NO2－、SO42－混合溶液中加入AgNO3溶液至SO42－恰好完全沉淀（即SO42－浓度等于1.0×10-5 mol·L-1）时，c(NO2－)= 。
（4）如图，在酸性条件下，电解水中CN-可转化为CO2和N2，请写出阳极的电极反应式 。
【参考答案】
（1）CO(g)+NO2(g)CO2(g)+ NO(g) △H= -227 kJ·mol-1
（2）①＞（2分）； ②0.05 mol·L-1·min-1； ③0.22 L·mol-1 A
（3）4.5×10－4 mol·L－1
（4）2CN－+4H2O－10e-＝N2↑+2CO2↑+8H+
反应原理题－08
【2015国乙28】碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：
（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2。该反应的还原产物为 。
（2）上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为： 。已知Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（AgI）=8.5×10-17。
（3）已知反应2HI（g）== H2（g）+I2（g）的△H= +11 kJ·mol-1，1molH2（g）、1molI2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1mol HI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为 kJ。
（4）Bodensteins研究了下列反应：2HI（g）⇌ H2（g）+I2（g）
在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x（HI）与反应时间t的关系如表：
t/min
0
20
40
60
80
120
x（HI）
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
x（HI）
0
0.60
0.73
0.773
0.780
0.784
①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为 。
②上述反应中，正反应速率为v正= k正x2（HI），逆反应速率为v逆=k逆x（H2）x（I2），其中k正、k逆为速率常数，则k逆为 （以K和k正表示）。若k正=0.0027min-1，在t=40min时，v正= min-1。
③由上述实验数据计算得到v正～x（HI）和v逆～x（H2）的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为 （填字母）。
着原平衡v正、v逆的终点纵坐标均将上移，且保持相同高度）。从而得出A、E是再次达到平衡时相应的点。
【参考答案】
（1）MnSO4（或Mn2+）；（2）4.7×10-7；（3）299
（4）① ②k正/K 1.95×10-3 ③A、E
反应原理题－09
【2012国标27】光气（COCl2）在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl2在活性碳催化下合成。
（1）实验室中常用来制备氯气的化学方程式为____ _____；
（2）工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2、和CO的燃烧热（△H）分别为-890.3kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1和-283.0 kJ·mol-1，则生成 1 m3（标准状况）CO所需热量为___________；
（3）实验室中可用氯仿（CHCl3）与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为
_____ ___；
1 （4）COCl2的分解反应为COCl2(g)= Cl2(g)+ CO(g) △H=+108 kJ·mol-1。反应体系平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示（第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出）：
①计算反应在地8min时的平衡常数K=____ ____；
②比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低：T(2)___ T(8)（填“＜”、“＞”或“=”）；
③若12min时反应与温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)=__mol·L-1
④比较产物CO在2-3min、5-6min和12-13min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2-3)、v(5-6)、v(12-13)表示]的大小_____ ___；
⑤比较反应物COCl2在5-6min和15-16min时平均反应速率的大小：v(5-6)___ v(15-16)（填“＜”、“＞”或“=”），原因是____ ___。
【参考答案】
（1）MnO2+4HCl(浓)=== MnCl2+Cl2↑+2H2O
（2）5.52×103KJ
（3）CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2
（4）①0.234mol·L-1 ②＜ ③0.031 ④v(5-6)＞v(2-3)=v(12-13)
⑤＞；在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大
反应原理题－10
【2016年山东烟台市一模】研究氮氧化物的反应机理，对于消除氮氧化物的污染有重要意义。升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率却随着温度的升高而减小。某化学小组为研究该特殊现象的实质原因，查阅资料知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步：、
①2NO(g)N2O2(g)（快） v1正=k1正c2(NO) v1逆=k1逆c(N2O2) ∆H1M2>M3
③ C+H2OCO+H2
有机化学题－01
【2015国乙38】A（C2H2）是基本有机化工原料。由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线（部分反应条件略去）如图所示：
回答下列问题：
（1）A的名称是 ，B含有的官能团是 。
（2）①的反应类型是 ，⑦的反应类型是 。
（3）C和D的结构简式分别为 、 。
（4）异戊二烯分子中最多有 个原子共平面，顺式聚异戊二烯的结构简式为 。
（5）写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体
（写结构简式）。
（6）参照异戊二烯的上述合成路线，设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3－丁二烯的合成路线 。
【参考答案】
（1）乙炔 碳碳双键、酯基
（2）加成反应 消去反应
（3） CH3CH2CH2CHO
（4）11
（5）、、
（6）
有机化学题－02
【2014国乙38】
A(C6H13Cl)
B
F(C8H11N)
NaOH/乙醇
△
C
1) O3
2) Zn/H2O
D
浓HNO3
浓H2SO4△
E
Fe/稀HCl
还原
一定条件下
G
席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成G的一种路线如下：
R1CHO +
1) O3
2) Zn/H2O
已知以下信息：
①
一定条件下
RNH2 +
+ H2O
②1 mol B经上述反应可生成2 mol C，且C不能发生银镜反应。
③D属于单取代芳烃，其相对分子质量为106。
④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的
⑤
回答下列问题：
（1）由A生成B的化学方程式为____________，反应类型为____________。
（2）D的化学名称是____________，由D生成E的化学方程式为：____________。
（3）G的结构简式为____________。
（4）F的同分异构体中含有苯环的还有____种（不考虑立体异构）。其中核磁共振氢谱中
有4组峰，且面积比为6：2：2：1的是_______。（写出其中的一种的结构简式）。
（5）由苯和化合物C经如下步骤可合成N-异丙基苯胺。
反应条件1所选择的试剂为____________；反应条件2所选择的试剂为________；I的结构简式为_____________。
【参考答案】
乙醇溶液
△
+NaOH
+NaCl+ H2O
（1）
+ HNO3
浓H2SO4
△
+ H2O
消去反应
(2) 乙苯
(3)
(4) 19
(5) 浓硝酸/浓硫酸 Fe和稀盐酸
有机化学题－03
【2013国乙38】査尔酮类化合物G是黄酮类药物的主要合成中间体，其中一种合成路线如下：
已知以下信息：
①芳香烃A的相对分子质量在100~110之间，1mol A充分燃烧可生成72g水。
②C不能发生银镜反应。
③D能发生银镜反应、可溶于饱和Na2CO3溶液、核磁共振氢谱显示有4种氢。
④
+ RCH2I
⑤RCOCH3 + RˊCHORCOCH = CHRˊ
回答下列问题：
（1）A的化学名称为 。
（2）由B生成C的化学方程式为 。
（3）E的分子式为 ，由E生成F的反应类型为 。
（4）G的结构简式为 。
（5）D的芳香同分异构体H既能发生银镜反应，又能发生水解反应，H在酸催化下发生水解反应的化学方程式为 。
（6）F的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应的共有 种，其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的为 （写结构简式）。
+ HNO3
浓H2SO4
△
+ H2O
【参考答案】
Cu
△
+ 2H2O
+ O2
2
2
（1）苯乙烯
（2）
H+
+ H2O
+ HCOOH
（3）C7H5O2Na 取代反应
（4）（不要求立体异构）
（5）
（6）13
有机化学题－04
【2015北京25】“张一烯炔环异构化反应”被《Name Reactions》收录，该反应可高效构筑五元环状化合物:
（R、Rˊ、R〞表示氢、烷基或芳基）
含成五元环有机化合物J的路线如下:
已知：
(1)A属于炔烃，其结构简式是 。
(2)B由碳、氢、氧三种元素组成，相对分子质量是30。B的结构简式是 。
(3)C、D含有与B相同的官能团，C是芳香族化合物。E中含有的官能团是 。
(4)F与试剂a反应生成G的化学方程式是 ，
试剂b是 。
(5) M和N均为不饱和醇。M的结构简式是 。
(6)N为顺式结构，写出N和H生成I(顺式结构)的化学方程式
。
【参考答案】
(1)CH3－C≡CH (2)HCHO (3)碳碳双键、醛基
(4) NaOH的醇溶液
(5)CH3－C≡C－CH2OH
(6)
有机化学题－05
【2011国标38】香豆素是一种天然香料，存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得：
以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线（部分反应条件及副产物已略去）
A
(C7H7Cl)
香豆素
NaOH/H2O
高温、高压
Cl2
FeCl3
FeCl3
FeCl3
B
(C7H8O)
Cl2
光照
FeCl3
FeCl3
C
(C7H6OCl2)
NaOH/H2O
D
(C7H6O2)
乙酸酐
催化剂△
已知以下信息：
①A中有五种不同化学环境的氢；
②B可与FeCl3溶液发生显色反应；
③同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定，易脱水形成羰基。
请回答下列问题：
(1)香豆素的分子式为_______；
(2)由甲苯生成A的反应类型为___________；A的化学名称为__________；
(3)由B生成C的化学反应方程式为___________；
(4)B的同分异构体中含有苯环的还有______种，其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有_______种；
(5)D的同分异构体中含有苯环的还有______中，其中：
①既能发生银境反应，又能发生水解反应的是________（写结构简式）；
②能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是_________（写结构简式）。
【参考答案】
(1)C9H6O2
(2)取代反应，2-氯甲苯（邻氯甲苯）
(3)
(4)4，2
(5)4，，
有机化学题－06
【2014江苏17】非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物，可通过以下方法合成：
请回答下列问题：
（1）非诺洛芬中的含氧官能团为________________和________________（填名称）。
（2）反应①中加入的试剂X的分子式为C8H8O2，X的结构简式为________________。
（3）在上述五步反应中，属于取代反应的是________________（填序号）。
（4）B的一种同分异构体满足下列条件：
Ⅰ．能发生银镜反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应。
Ⅱ．分子中有6种不同化学环境的氢，且分子中含有两个苯环。
写出该同分异构体的结构简式：________________。
（5）根据已有知识并结合相关信息，写出以为原料制备的合成路线流程图（无机试剂任用）。合成路线流程图示例如下：
【参考答案】
（1）醚键 羧基
（2） （3）①③④ （4）
（5）
有机化学题－07
【2016广州一测38】化合物M是二苯乙炔类液晶材料的一种，最简单的二苯乙炔类化合物是。以互为同系物的单取代芳烃A、G为原料合成M的一种路线（部分反应条件略去）如下：
回答下列问题：
（1）A的结构简式为________。
（2）D中含有的官能团是________，分子中最多有________个碳原子共平面。
（3）①的反应类型是________，④的反应类型是________。
（4）⑤的化学方程式为________。
（5）B的同分异构体中能同时满足如下条件：①苯环上有两个取代基，②能发生银镜反应，共有________种（不考虑立体异构），其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积比为6：2：2：1：1的是________（写结构简式）。
（6）参照上述合成路线，设计一条由苯乙烯和甲苯为起始原料制备的合成路线：________。
【参考答案】
（1）－C2H5
（1分）
（2）碳碳双键（1分） 10（1分）
（3）取代反应（1分） 加成反应（1分）
（4）（2分）
+ 2KOH
乙醇
△
C2H5－
－CHBrCH2Br
C2H5－
－C≡CH
+ 2KBr + 2H2O
（5）15（2分） CH－
－CHO
H3C
H3C
（2分）
（6）（4分）
CH＝CH2
C≡CH
CHBrCH2Br
CH3－
CH3－
－I
—C≡C—
—CH3
有机化学题－08
【2014 浙江29】某兴趣小组以苯和乙烯为主要原料，采用以下路线合成药物普鲁卡因：
已知：； ；。
请回答下列问题：
(1)对于普鲁卡因，下列说法正确的是________。
A．可与浓盐酸形成盐 B．不与氢气发生加成反应
C．可发生水解反应 D．能形成内盐
(2)写出化合物B的结构简式______________。
(3)写出B→C反应所需的试剂______________。
(4)写出C＋D→E的化学反应方程式____________________________________________。
(5)写出同时符合下列条件的B的所有同分异构体的结构简式_______________________。
①分子中含有羧基
②1H－NMR谱显示分子中含有苯环，且苯环上有两种不同化学环境的氢原子
(6)通常采用乙烯为原料制得环氧乙烷后与X反应合成D，请用化学反应方程式表示以乙烯为原料制备X的合成路线(无机试剂任选)。
【参考答案】
（1）A、C
（2）
（3）酸性KMnO4溶液
（4）
（5）
（6）CH2＝CH2＋HClCH3CH2Cl 2 CH3CH2Cl＋NH3HN(CH2CH3)2＋2HCl
有机化学题－09
【2014安徽26】Hagemann酯(H)是一种合成多环化合物的中间体，可由下列路线合成(部分反应条件略去)：
(1)A→B为加成反应，则B的结构简式是 ；B→C的反应类型是
(2)H中含有的官能团名称是 ；F的名称(系统命名)是
(3)E→F的化学方程式是
(4)TMOB是H的同分异构体，具有下列结构特征：①核磁共振氢谱除苯环吸收峰外仅有1个吸收峰；②存在甲氧基(CH3O—)。TMOB的结构简式是
(5)下列说法正确的是
a.A能和HCl反应得到聚氯乙烯的单体 b.D中最多有5个原子在一条直线上（改）
c.1mol G完全燃烧生成7mol H2O d.H能发生加成、取代反应
【参考答案】
(1)CH2=CHC≡CH；加成反应
(2)羰基、碳碳双键、酯基；2－丁炔酸乙酯
(3) CH3C≡CCOOH+HOCH2CH3CH3C≡CCOOCH2CH3 + H2O
(4)
(5)ad
有机化学题－10
【2016年石家庄高三化学一模试题】有机物F在航空航天领域具有重要的应用，其合成路线如下：
请回答：
（1）A的名称为 ；①的反应类型为 。
（2）反应④所需试剂的名称及反应条件为 。
（3）下列关于有机物D的说法正确的是 。
A. 能发生取代、加成和消去反应
B．1 mol D与足量的浓溴水反应最多消耗4 mol 的Br2
C．含有的官能团为酯基和羰基
D．能与NaHCO3反应生成CO2
（4）C与E反应生成F的化学方程式为 。
（5）同时满足下列条件的B的同分异构体有 种。
①含有苯环，无结构；②能发生银镜反应；
③能与NaHCO3溶液反应产生气体。
其中核磁共振氢谱有4组，且峰面积之比为1:1:2:2的有机物为G，G与足量NaOH溶液反应化学反应方程式为 。
（6）根据题中的信息，写出以苯酚和丙稀为原料制备有机物
的合成路线。
（提示：合成过程中无机试剂任选；合成流程图表示方法示例如下：）
【参考答案】
（1）间二甲苯 （1分） 氧化反应（1分）(2)乙醇、浓硫酸加热 （2分，各1分）
（3）BD（2分）
（4）（2分）
(5)13（2分）
（2分）
(6)
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