2020届浙江高三化学二轮复习综合模拟试卷3(含答案和解释)

2020 届浙江省高三化学二轮复习综合模拟卷三 一、选择题(本题共 16 小题，每小题 3 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项 是符合题目要求的) 1．港珠澳大桥于 2018 年 10 月 23 日正式开通，这座当今世界里程最长、施工难度最大的跨 海大桥使用了大量的各类材料：路面使用了进口的湖底天然沥青和混凝土、承台和塔座等部 位使用了双相不锈钢钢筋、抗震方面使用了新型高阻尼橡胶和钢板。关于这些材料的说法错 误的是(　　) A．沥青主要成分是有机物，也可以通过石油分馏得到 B．混凝土中含有的水泥、沙子都属于无机非金属材料 C．不锈钢是通过改变材料结构的途径防锈蚀 D．橡胶一定属于合成高分子材料 答案　D 解析　沥青是石油分馏后剩余的固态烃，所以沥青可以通过石油分馏得到，故 A 正确；混凝 土中含有的水泥、沙子的主要成分都是二氧化硅及其硅酸盐，是传统无机非金属材料，故 B 正确；不锈钢是通过改变材料的内部结构达到防锈蚀的目的，故 C 正确；橡胶有天然橡胶、 合成橡胶之分，则橡胶不一定属于合成高分子材料，故 D 错误。 2．下列有关化学用语的表示正确的是(　　) A．中子数为 20 的 Ar 原子：2018Ar B．Na2O 的电子式： C．F－的结构示意图： D．NaHCO3 的电离方程式：NaHCO3===Na＋＋HCO－3 答案　B 解析　A 项，中子数为 20 的 Ar 原子为 3818Ar，错误；B 项，Na2O 是由 Na＋与 O2－通过离子键 形成的离子化合物，电子式正确；C 项，F－的结构示意图为 ，错误；D 项，NaHCO3的电离方程式为：NaHCO3===Na＋＋HCO－3 ，HCO－3 H＋＋CO2－3 ，错误。 3．含有极性键且分子中各原子都满足 8 电子稳定结构的化合物是(　　) A．CH4 B．CH2==CH2 C．CO2 D．N2 答案　C 解析　A、B 两项中的氢原子都只满足 2 电子稳定结构；D 项，N2 是单质而不是化合物。 4．下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　) A．食盐水中：Fe2＋、NH＋4 、Cl－、SO2－4 B．氯化铁溶液中：Mg2＋、K＋、Cl－、SCN－ C．苏打溶液中：Ca2＋、Al3＋、Cl－、NO－3 D．白醋中：K＋、Na＋、CO2－3 、SO2－4 答案　A 解析　食盐水中 Fe2＋、NH＋4 、Cl－、SO 2－4 之间均不反应，可以大量共存，故 A 符合题意； 氯化铁溶液中的 Fe3＋与 SCN－能反应，不能大量共存，故 B 不符合题意；白醋显酸性，碳酸 根离子不能大量共存，故 D 不符合题意；苏打溶液中含有碳酸根离子，Ca2＋、Al3＋均不能大 量共存，故 C 不符合题意。 5．不能正确表示下列变化的离子方程式是(　　) A．二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应： 5SO2＋2H2O＋2MnO－4 ===2Mn2＋＋5SO2－4 ＋4H＋ B．酸性碘化钾溶液中滴加适量双氧水： 2I－＋2H＋＋H2O2===I2＋2H2O C．硅酸钠溶液和盐酸反应：SiO2－3 ＋2H＋===H2SiO3↓ D．硫酸铜溶液中加少量的铁粉： 3Cu2＋＋2Fe===2Fe3＋＋3Cu 答案　D解析　Fe3＋氧化性大于 Cu2＋，所以 Cu2＋只能将 Fe 氧化到 Fe2＋，因而硫酸铜溶液中加少量 的铁粉的离子方程式为 Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，D 项错误。 6．在一定温度下，向容积为 1 L 的密闭容器中加入反应物 A、B，发生可逆反应：A(s)＋ 2B(g)2C(g)，下列说法中说明该反应达到平衡的是(　　) A．容器内 A、B、C 的浓度之比为 1∶2∶2 B．单位时间内消耗 0.2 mol·L－1 B 同时生成 0.2 mol·L－1 C C．容器内压强不随时间变化 D．容器内 B 的浓度不随时间变化 答案　D 解析　平衡状态时，容器内 A、B、C 的浓度之比可能为 1∶2∶2，也可能不是，与各物质的 初始浓度及转化率有关，故 A 错误；单位时间内消耗 0.2 mol·L－1B 同时生成 0.2 mol·L－1C， 都体现的正反应方向，故 B 错误；两边气体的化学计量数相等，容器内压强始终不变，故 C 错误；容器内 B 的浓度不随时间变化，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故 D 正确。 7．常温下 0.1 mol·L－1 醋酸溶液的 pH＝a，下列能使溶液 pH＝a＋1 的措施是(　　) A．将溶液稀释到原体积的 10 倍 B．加入适量的醋酸钠固体 C．加入等体积 0.2 mol·L－1 盐酸 D．提高溶液的温度 答案　B 解析　稀释到原来的 10 倍，如果是强酸则 pH 等于 a＋1，但弱酸电离平衡正向移动，pH 略 小，不选 A；加入醋酸钠，醋酸根离子浓度增大，使醋酸的电离平衡左移，氢离子浓度减小， pH 可能是 a＋1，选 B；加入盐酸，pH 减小，不选 C；提高温度，促进电离，pH 减小，不 选 D。 8．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是(　　) A．已知 2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝a,2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝b，则 a＞b B．已知 NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则含 40.0 g NaOH 的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于 57.3 kJC．已知 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为 241.8 kJ·mol－1 D．已知 CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝206.1 kJ·mol–1，反应过程中使用催化剂， ΔH 减小 答案　B 解析　碳完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量，焓变是负值，则 a＜b，A 错误； 中和热是指稀的强酸和强碱溶液发生中和反应生成 1 mol 水时所放出的热量，醋酸是弱酸， 其电离过程吸热，40.0 g 即 1 mol NaOH 的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于 57.3 kJ， B 正确；燃烧热是指 1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，气态水的能量高于 液态水的能量，由热化学方程式可知，氢气的燃烧热 ΔH＜－241.8 kJ·mol－1，C 错误；反应 热只与反应物总能量和生成物总能量的相对大小有关系，与反应条件无关，因此反应过程中 使用催化剂，ΔH 不变，但催化剂可以改变反应的活化能，D 错误。 9．设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　) A．2.2 g CO2 与足量镁粉反应转移电子数目为 0.1NA B．常温下，pH＝12 的碳酸钠溶液中含 OH－的数目为 0.01NA C．标准状况下，22.4 L CH3Cl 中含有的 H 原子数目为 3NA D．23 g 分子式为 C2H6O 的有机物中含有—OH 数目一定为 0.5NA 答案　C 解析　2.2 g CO2 即 0.05 mol，一个 CO2 反应后转移 4 个电子，即共转移 0.2 mol 电子，故 A 错误；溶液的体积未知，不能计算溶液中的微粒数目，故 B 错误；标准状况下，22.4 L CH3Cl 为 1 mol,1 mol CH3Cl 含有 3 mol H 原子，即 3NA，故 C 正确；分子式为 C2H6O 的化合物可能 是不含有—OH 的二甲醚，故 D 错误。 10．下列说法不正确的是(　　) A．容量瓶、量筒和滴定管上都标有使用温度，量筒、容量瓶无“0”刻度，滴定管有“0” 刻度；使用时滴定管水洗后还需润洗，但容量瓶水洗后不用润洗 B．用电子天平称量化学药品时，必须先称小烧杯的质量，再称量加入试剂后的总质量，两 者之差即为药品的质量 C．金属着火时，可用细沙覆盖灭火；电器设备引起的火灾，不可用泡沫灭火器灭火D．在 4 mL 0.1 mol·L－1 的 K2Cr2O7 溶液中滴加数滴 1 mol·L－1 的 NaOH 溶液，溶液颜色从橙 色变成黄色 答案　B 解析　用电子天平称量化学药品时，由于在其面板上有去皮按钮，所以将盛装药品的小烧杯 放上，去皮后就可以直接称量得到药品的质量，B 错误；金属着火时，可用细沙覆盖灭火， 因为泡沫灭火器中含有水，所以电器设备引起的火灾，不可用泡沫灭火器灭火，C 正确；在 K2Cr2O7 的溶液中存在如下平衡：Cr2O2－7 (橙色)＋H2O2CrO2－4 (黄色)＋2H＋，加碱中和氢离 子，平衡正向移动，溶液颜色变黄，D 正确。 11．X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的四种短周期元素，甲、乙、丙、丁、戊是由其中的 两种或三种元素组成的化合物，己是由 Z 元素形成的单质。已知：甲＋乙===丁＋己，甲＋ 丙===戊＋己；0.1 mol·L－1 丁溶液的 pH 为 13(25 ℃)。下列说法正确的是(　　) A．1 mol 甲与足量的乙完全反应共转移了 1 mol 电子 B．Y 元素在周期表中的位置为第 3 周期ⅣA 族 C．原子半径：W＞Z＞Y＞X D．1.0 L 0.1 mol·L－1 戊溶液中阴离子总的物质的量小于 0.1 mol 答案　A 解析　由 0.1 mol·L－1 丁溶液的 pH 为 13(25 ℃)，丁是一元强碱且其中的金属元素在短周期， 甲＋乙===丁＋己，甲＋丙===戊＋己；则“己”是氧气，“丁”是氢氧化钠，那么甲是 Na2O2，乙是水，丙是二氧化碳，戊是碳酸钠，因此 X 为氢元素、Y 为碳元素、Z 为氧元素、 W 为钠元素；甲与足量的乙完全反应的方程式为：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，1 mol Na2O2 反应转移的电子为 1 mol，A 正确；Y 为碳元素，在周期表中的位置为：第 2 周期ⅣA 族，B 错误；由以上分析可知：X 为氢元素、Y 为碳元素、Z 为氧元素、W 为钠元素，则原 子半径大小顺序为：Na＞C＞O＞H，即 W＞Y＞Z＞X，C 错误；戊是碳酸钠，在碳酸钠溶液 中，CO 2－3 水解生成 HCO －3 和 OH－，溶液中阴离子总的物质的量大于 0.1 mol，D 错误。12．下列说法不正确的是(　　) A．按系统命名法，如图有机物的命名为 2,3­二甲基­3­乙基戊烷 B．结构为…—CH==CH—CH==CH—CH==CH—…的高分子化合物，其单元链节是乙炔 C．总物质的量一定时，乙炔和乙醛无论按什么比例混合，完全燃烧消耗氧气量或生成 CO2 量不变 D． 化学式为 C10H14O，可以发生取代反应、聚合反应和氧化反应 答案　B 解析　该有机物的结构简式为：(CH3)2CHC(CH3)(CH2CH3)CH2CH3，按系统命名法，该有机 物的命名为 2,3­二甲基­3­乙基戊烷，A 正确；结构为…—CH==CH—CH==CH—CH==CH—… 的高分子化合物，其单元链节是—CH==CH—，B 错误；乙炔、乙醛的分子式中都含有 2 个 C 原子，1 mol 乙炔耗氧量＝(2＋2 4) mol＝2.5 mol,1 mol 乙醛耗氧量＝(2＋4 4－1 2) mol＝2.5 mol， 总物质的量一定时，无论按什么比例混合，完全燃烧消耗氧气量或生成 CO2 量不变，C 正确； 该化合物的化学式为 C10H14O，分子中含有碳碳双键，可以发生聚合反应和氧化反应，含有 甲基，可以发生取代反应，D 正确。 13．随着各地“限牌”政策的推出，电动汽车成为汽车届的“新宠”。特斯拉全电动汽车使用 的是钴酸锂(LiCoO2)电池，其工作原理如图，A 极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属 锂的载体)，电解质为一种能传导 Li＋的高分子材料，隔膜只允许特定的离子通过，电池反应 式 LixC6＋Li1－xCoO2 放电 充电 C6＋LiCoO2。下列说法不正确的是(　　)A．据题意分析可知该隔膜只允许 Li＋通过，放电时 Li＋从左边流向右边 B．放电时，正极锂的化合价未发生改变 C．充电时 B 作阳极，该电极放电时的电极反应式为：Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2 D．废旧钴酸锂(LiCoO2)电池进行“放电处理”让 Li＋进入石墨中而有利于回收 答案　D 解析　根据电池反应式知，放电时，负极反应式为 LixC6－xe－===C6＋xLi＋、正极反应式为 Li1 －xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2，充电时，阴极、阳极反应式与负极、正极反应式正好相反， 所以 A 是负极、B 是正极。据题意分析可知该隔膜只允许 Li＋通过，放电时 Li＋从左边流向 右边，A 正确；无论放电还是充电，Li 元素化合价都是＋1 价，所以化合价不变，B 正确； 充电时，B 电极是阳极，放电时是正极，正极上得电子发生还原反应，电极反应式为 Li1－xCoO2 ＋xLi＋＋xe－===LiCoO2，C 正确；根据电池反应式知，充电时锂离子加入石墨中，D 错误。 14．亚氯酸钠是一种高效氧化剂漂白剂，主要用于棉纺、亚麻、纸浆等漂白，亚氯酸钠(NaClO2) 在溶液中可生成 ClO2、HClO2、ClO－2 、Cl－等，其中 HClO2 和 ClO2 都具有漂白作用，但 ClO2 是有毒气体。经测定，25 ℃时各组分含量随 pH 变化情况如图所示(Cl－没有画出)。则下列分 析不正确的是(　　) A．亚氯酸钠在碱性条件下较稳定 B．25 ℃时，HClO2 的电离平衡常数的数值 Ka＝10－6 C．使用该漂白剂的最佳 pH 为 3 D．25 ℃时，同浓度的 HClO2 溶液和 NaClO2 溶液等体积混合(忽略 Cl－)，混合溶液中则有c(HClO2)＋2c(H＋)＝c(ClO－2 )＋2c(OH－) 答案　C 解析　由图可以得出：碱性条件下 ClO －2 浓度高，即在碱性条件下亚氯酸钠较稳定，故 A 正 确；HClO2 的电离平衡常数 K＝c(ClO－2 )·c(H＋) c(HClO2) ＝10－6，故 B 正确；HClO2 和 ClO2 都具有漂 白作用，但 ClO2 有毒，则漂白剂的最佳 pH 应该是 4～5，故 C 错误；依据电荷守恒：c(H＋) ＋c(Na＋)＝c(ClO－2 )＋c(OH－)①，依据物料守恒得出：2c(Na＋)＝c(ClO－2 )＋c(HClO2)②，联立 ①②消去钠离子：c(HClO2)＋2c(H＋)＝c(ClO－2 )＋2c(OH－)，故 D 正确。 15．下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、c、d、e 是浸有相关溶液的滤纸。已知：2KMnO4 ＋16HCl===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O，向 KMnO4 晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一 培养皿扣在上面。 下列有关说法正确的是(　　) A．a 处变蓝、b 处变棕红说明非金属性：Cl2>Br2>I2 B．c 处先变红后褪色说明 Cl2 与 H2O 反应生成 HCl C．d 处立即褪色说明 Cl2 与 H2O 反应生成 HClO D．e 处变血红说明 Cl2 与 Fe2＋反应生成 Fe3＋ 答案　D 解析　Cl2 分别与 KI、NaBr 作用生成 I2、Br2，a 处变蓝、b 处变棕红色，可证明氧化性：Cl2 ＞I2、Cl2＞Br2，无法证明 I2 与 Br2 之间氧化性的强弱，则无法证明非金属性：Cl2>Br2>I2， 选项 A 错误；氯气与水反应 Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，H＋使试纸变红，HClO 具有漂白 性，可使试纸褪色，则 C 处先变红后褪色，能证明氯气与水生成了酸性物质和漂白性物质， 选项 B 错误；Cl2 和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，消耗了氢氧化钠，红色褪去， 不能证明生成物质是 HClO，选项 C 错误；Cl2 将 Fe2＋氧化为 Fe3＋，试纸变为血红色，反应 的离子方程式 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3，证明还原性 Fe2＋＞ Cl－，选项 D 正确。 16．有一未知的无色溶液，只可能含有以下离子中的若干种(忽略由水电离产生的 H＋、OH －)：H＋、NH＋4 、K＋、Mg2＋、Cu2＋、Al3＋、NO－3 、CO2－3 、SO2－4 ，现取三份 100 mL 溶液进行如下实验： ①第一份加足量 AgNO3 溶液后，有白色沉淀产生。 ②第二份加足量 BaCl2 溶液后，有白色沉淀产生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为 6.99 g。 ③第三份逐滴滴加 NaOH 溶液，测得沉淀与 NaOH 溶液的体积关系如图。 根据上述实验，以下推测不正确的是(　　) A．原溶液一定不存在 H＋、Cu2＋、CO2－3 B．不能确定原溶液是否含有 K＋、NO－3 C．实验所加的 NaOH 的浓度为 2 mol·L－1 D．原溶液确定含 Mg2＋、Al3＋、NH＋4 ，且 n(Mg2＋)∶n(Al3＋)∶n(NH＋4 )＝1∶1∶2 答案　B 解析　溶液是无色透明的，所以不含有颜色的离子，故 Cu2＋一定不存在；通过图像知，在加 入过量的 NaOH 的过程中，一开始就有沉淀生成，说明不含有 H＋；沉淀部分溶解，推断一 定含有 Al3＋；K＋不能和中学常见物质反应产生特殊现象，只能用焰色反应判断，则不能确 定是否含 K＋；①第一份加足量 AgNO3 溶液后，有白色沉淀产生，推断一定有 CO2－3 、SO 2－4 两种中的一种或两种。因通过图像知含有 Al3＋；铝离子和碳酸根离子发生双水解，不能共存， 所以推断一定不含有 CO2－3 、一定含有 SO2－4 ；②第二份加足量 BaCl2 溶液后，有白色沉淀产生， 经洗涤、干燥后，沉淀质量为 6.99 g，推断生成 3×10－2 mol BaSO4，所以 n(SO2－4 )＝3×10－2 mol；③第三份逐滴滴加 NaOH 溶液，测得沉淀与 NaOH 溶液的体积关系如图，通过图像知， 在加入过量的氢氧化钠的过程中，一开始就有沉淀生成，说明不含有 H＋，沉淀部分溶解， 推断一定含有 Al3＋；图像中有一段水平线，说明加入 OH－时无沉淀生成，有 NH＋4 ，NH＋4 ＋ OH－===NH3·H2O，最后溶液中有沉淀，说明溶液中含 Mg2＋，通过此实验无法判断是否含有 K＋。由上述分析可知，原溶液一定不存在 H＋、Cu2＋、CO2－3 ，A 正确；原溶液确定含有 Mg2＋、 Al3＋、NH＋4 ，由图可知，沉淀量最大时是氢氧化镁、氢氧化铝沉淀，且 n[Mg(OH)2]＋n[Al(OH)3] ＝0.02 mol，沉淀最小时，为氢氧化镁，故 n[Mg(OH)2]＝0.01 mol，故 n[Al(OH)3]＝0.02 mol －0.01 mol＝0.01 mol，根据铝元素守恒可知 n(Al3＋)＝n[Al(OH)3]＝0.01 mol，根据 Al3＋＋3OH－ ===Al(OH)3↓，需 OH－ 0.03 mol；根据镁元素守恒可知原溶液中 n(Mg2＋)＝n[Mg(OH)2]＝0.01 mol，根据 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，需 OH－ 0.02 mol；生成沉淀最大量时需 OH－ 0.05 mol， 由图可知消耗 NaOH 25 mL，所以 c(NaOH)＝ n V＝0.05 mol 0.025 L ＝2 mol·L －1 ；根据 NH＋4 ＋OH － ===NH3·H2O，所以可得到 NH ＋4 的物质的量为 0.01 L×2 mol·L－1＝2×10－2 mol，则 n(Mg2＋) ∶n(Al3 ＋ )∶n(NH＋4 )∶n(SO2－4 ) ＝ 0.01 mol∶0.01 mol∶2×10 － 2 mol∶3×10 － 2 mol ＝ 1∶1∶2∶3，由电荷守恒可知 1×2＋1×3＋2×1＞3×2，则应存在 NO－3 ，B 错误。 二、非选择题(本题包含 5 个大题，共 52 分) 17．(8 分)从铝土矿(主要成分是 Al2O3，含 SiO2、Fe2O3、MgO 等杂质)中提取氧化铝的两种 工艺流程如下： 请回答下列问题： (1)流程甲加入盐酸后生成 Al3＋的离子方程式为_______________________________。 (2)流程乙加入烧碱后生成 SiO 2－3 的离子方程式为_________________________________。 (3)验证滤液 B 中含 Fe3＋，可取少量滤液并加入______(填试剂名称)。 (4)滤液 E、K 中共同的溶质是________(填化学式)，写出该物质的一种用途：________。 答案　(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O (2)SiO2＋2OH－===SiO2－3 ＋H2O (3)硫氰化钾(其他合理答案均可) (4)NaHCO3　制纯碱(或作发酵粉等合理答案均可) 解析　铝土矿中的成分能与盐酸反应的有 Al2O3、Fe2O3、MgO，不反应的是 SiO2，所以固体 A 为 SiO2，滤液 B 中有 Al3＋、Fe3＋、Mg2＋，再加入过量烧碱，Al3＋＋4OH－===AlO－2 ＋ 2H2O，Fe 3 ＋＋3OH －===Fe(OH)3↓，Mg 2 ＋＋2OH －===Mg(OH)2↓，沉淀 C 为 Fe(OH)3、 Mg(OH)2 的混合物，滤液 D 为 NaCl、NaAlO2、NaOH(过量)溶液，NaOH、NaAlO2 能与 CO2 反应，NaOH＋CO2===NaHCO3，NaAlO2＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋NaHCO3，滤液 E 为 NaCl、NaHCO3 溶液，沉淀 F 为 Al(OH)3，Al(OH)3 灼烧得到 Al2O3。铝土矿中能与 NaOH 溶液反应的有 Al2O3、SiO2，Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O，SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O， 其余均不反应，所以固体 X 为 Fe2O3、MgO。 18．(8 分)以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细 α­氧化铝，既降低环境污染又可提高铝资源 的利用率。已知铝灰的主要成分为 Al2O3(含少量杂质 SiO2、FeO、Fe2O3)，其制备实验流程 如下： (1)铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为___________________________________。 (2)图中“滤渣”的主要成分为________(填化学式)。 (3)加 30%的 H2O2 溶液发生反应的离子方程式为_______________________________。 (4)煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为： 4[NH4Al(SO4)2·12H2O] =====1 240 ℃ 2Al2O3＋2NH3↑＋N2↑＋5SO3↑＋3SO2↑＋53H2O，将产生的 气体通过下图所示的装置。 ①集气瓶中收集到的气体是________(填化学式)。 ②足量饱和 NaHSO3 溶液吸收的物质除大部分 H2O(g)外还有____________(填化学式)。 ③KMnO4 溶 液 褪 色 (MnO －4 还 原 为 Mn2 ＋ ) ， 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ______________________。 答案　(1)Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O (2)SiO2 (3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O (4)①N2　②SO3、NH3　③2MnO－4 ＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO2－4 ＋4H＋ 解析　(2)二氧化硅与稀硫酸不反应，则图中“滤渣”的主要成分为 SiO2。(3)双氧水具有强氧化性，能氧化溶液中的亚铁离子，发生反应的离子方程式为 2Fe2＋＋H2O2＋ 2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 (4)①煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为：4[NH 4Al(SO4)2·12H2O] =====1 240 ℃ 2Al2O3＋ 2NH3↑＋N2↑＋5SO3↑＋3SO2↑＋53H2O，混合气体通入饱和的亚硫酸氢钠溶液中，氨气和 三氧化硫溶解，剩余气体通入高锰酸钾溶液，二氧化硫被氧化生成硫酸根离子，剩余的气体 N2 采用排水法收集，即集气瓶中收集到的气体是氮气。②根据以上分析可知足量饱和 NaHSO3 溶液吸收的物质除大部分 H2O(g)外还有 SO3、NH3。③二氧化硫被酸性高锰酸钾溶液氧化而 导致 KMnO4 溶液褪色，二者发生氧化还原反应生成锰离子、硫酸根离子和氢离子，离子方 程式为 2MnO－4 ＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO2－4 ＋4H＋。 19．(12 分)甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用。工业上用天然气为原料， 分为两阶段制备甲醇： (i)制备合成气：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH1＝206.0 kJ·mol－1 (ii)合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH2 请回答下列问题： (1)制备合成气：将 1.0 mol CH4 和 2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为 100 L)，在一定条件下发 生反应(i)；CH4 的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。 ①已知 100 ℃时达到平衡的时间为 5 min，则从反应开始到平衡，用氢气表示的平均反应速 率为：v(H2)＝________。 ②图中 p1________(填“”或“＝”)p2。 ③为解决合成气中 H2 过量而 CO 不足的问题，原料气中需添加 CO2，发生反应如下： CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳 体积比为______。(2)合成甲醇：在 Cu2O/ZnO 作催化剂的条件下，向 2 L 的密闭容器中通入 1 mol CO(g)和 2 mol H2(g)，发生反应(ii)，反应过程中，CH3OH 的物质的量(n)与时间(t)及温度的关系如图所示。 ①反应(ii)需在________(填“高温”或“低温”)下才能自发进行。 ②据研究，反应过程中起催化作用的为 Cu2O，反应体系中含少量的 CO2 有利于维持 Cu2O 的 量不变，原因是_____________________________________(用化学方程式表示)。 ③在 500 ℃恒压条件下，请在图中画出反应体系中 n(CH3OH)随时间 t 变化的总趋势图。 (3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应的热化学方程式为：CH 3OH(g)＋ CO(g)HCOOCH3(g) ΔH＝－29.1 kJ·mol－1，科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下： ①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是________ Pa(填“3.5×106”“4.0×106”或“5.0×106”)。 ②实际工业生产中采用的温度是 80 ℃，其理由是_____________________________________。 答案　(1)①0.003 mol·L－1·min－1　②