天津市和平区2020届高三化学下学期线上评估检测试题（Word版附解析）

和平区 2019-2020 学年度第二学期高三年级线上学习阶段性 评估检测 化学学科试卷 相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56 Zn 65 Ba 137 第Ⅰ卷（选择题 共 36 分） 选择题（本题包括 12 小题，每小题 3 分，共 36 分。每小题只有一个选项符合题 意。） 1.我国科技创新成果斐然，下列成果中以制备非金属单质为主要目的的是(　　) 。 A. 低温制备 H2 B. 合成全氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl C. 成功开采可燃冰（CH4·nH2O） D. 研制出超高强钢 【答案】A 【解析】 【详解】A．液态甲醇在催化剂的作用下生成氢气，以制备非金属单质为主要目的，故 A 符合 题意； B．合成全氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl，属于化合物，不是非金属单质，故 B 不符合题意； C．开采可燃冰，可燃冰的成分是(CH4⋅nH2O)，甲烷是化合物，不是非金属单质，故 C 不符合 题意； D．超强钢的主要成分是 Fe，属于合金，是混合物，不是非金属单质，故 D 不符合题意。 综上所述，答案为 A。 2.下列变化中，未涉及到电子转移的是(　　) 。A. H2C2O4 使酸性 KMnO4 溶液褪色 B. C2H5OH 使酸性 K2Cr2O7 溶液变绿 C. CO2 使苯酚钠溶液变浑浊 D. Na2O2 放置空气中变白 【答案】C 【解析】 【详解】A. H2C2O4 使酸性 KMnO4 溶液褪色即 H2C2O4 还原酸性 KMnO4，反应前后 C、Mn 元 素的化合价发生变化，涉及到电子转移，故 A 不符合题意； B. C2H5OH 使酸性 K2Cr2O7 溶液变绿即 C2H5OH 还原酸性 K2Cr2O7，反应前后 C、Cr 元素 化 合价发生变化，涉及到电子转移，故 B 不符合题意； C. CO2 使苯酚钠溶液变浑浊属于复分解反应，反应前后没有元素的化合价发生变化，未涉及 到电子转移，故 C 符合题意； D. Na2O2 放置空气中变白，Na2O2 与空气中二氧化碳或水反应，最终生成碳酸钠和氧气，Na2O2 中氧化合价既升高又降低，涉及到电子转移，故 D 不符合题意。 综上所述，答案为 C。 【点睛】反应中有元素化合价变化就是有电子转移。 3.2020 年的春节期间，新冠病毒肆虐。因为核酸是生命的基础物质，是病毒的“身份证”，所 以患者的确诊需要病毒的核酸检验。以下关于核酸的论述正确的是 (　　)。 A. 核酸是核蛋白的非蛋白部分，也是由氨基酸残基组成的 B. 核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基 C. 核酸、核苷酸都是高分子化合物 D. 核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用 【答案】D 【解析】 【详解】A. 核酸是由磷酸、五碳糖和碱基通过一定的方式结合而成的，故 A 错误； B. 核酸水解的最终产物是磷酸、五碳糖和碱基，故 B 错误； C. 核酸是高分子化合物，但核苷酸不是高分子化合物，故 C 错误； D. 核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，分别是 RNA 和 DNA，他们共同对蛋白质的合成和 生物遗传起到重要作用，故 D 正确。 综上所述，答案为 D。 的4.下列实验操作不当的是 A. 用稀硫酸和锌粒制取 H2 时，加几滴 CuSO4 溶液以加快反应速率 B. 用标准 HCl 溶液滴定 NaHCO3 溶液来测定其浓度，选择酚酞为指示剂 C. 用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有 Na+ D. 常压蒸馏时，加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二 【答案】B 【解析】 【详解】A．锌粒与加入的硫酸铜溶液发生置换反应，置换出单质铜，形成锌铜原电池，反应 速率加快，选项 A 正确。 B．用盐酸滴定碳酸氢钠溶液，滴定终点时，碳酸氢钠应该完全反应转化为氯化钠、水和二氧 化，此时溶液应该显酸性（二氧化碳在水中形成碳酸），应该选择酸变色的甲基橙为指示剂， 选项 B 错误。 C．用铂丝蘸取盐溶液在火焰上灼烧，进行焰色反应，火焰为黄色，说明该盐溶液中一定有 Na+，选项 C 正确。 D．蒸馏时，为保证加热的过程中液体不会从烧瓶内溢出，一般要求液体的体积不超过烧瓶体 积的三分之二，选项 D 正确。 【点睛】本题选项 B 涉及的是滴定过程中指示剂的选择。一般来说，应该尽量选择的变色点 与滴定终点相近，高中介绍的指示剂主要是酚酞（变色范围为 pH=8～10）和甲基橙（变色范 围为 pH=3.1～4.4）。本题中因为滴定终点的时候溶液一定为酸性（二氧化碳饱和溶液 pH 约为 5.6），所以应该选择甲基橙为指示剂。对于其他滴定，强酸强碱的滴定，两种指示剂都可以； 强酸滴定弱碱，因为滴定终点为强酸弱碱盐，溶液显酸性，所以应该使用甲基橙为指示剂； 强碱滴定弱酸，因为滴定终点为强碱弱酸盐，溶液显碱性，所以应该使用酚酞为指示剂。 5. 实现下列变化时，需要克服相同类型作用力的是 A. 水晶和干冰的熔化 B. 食盐和醋酸钠的熔化 C. 液溴和液汞的汽化 D. HCl 和 NaCl 溶于水 【答案】B 【解析】 【详解】A．水晶属于原子晶体，熔化时克服共价键，干冰属于分子晶体，熔化时克服分子间 作用力，故 A 错误； B．食盐和醋酸钠都属于离子晶体，熔化时克服离子键，故 B 正确；C．液溴属于分子晶体，气化时克服分子间作用力，Hg 属于金属晶体，气化时克服金属键， 故 C 错误； D．HCl 属于共价化合物，溶于水克服共价键，NaCl 属于离子化合物，溶于水克服离子键， 故 D 错误； 故选 B。 6.下列正确的是（　　）。 A. 碱性：Al(OH)3＞NaOH B. 原子半径：Cl＞S C. 第一电离能：Mg＞Al D. 沸点：H2S＞H2O 【答案】C 【解析】 【详解】A. 同周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，元素的金属性越强，对应的最高 价氧化物的水化物的碱性越强，则碱性：NaOH＞Al(OH)3，故 A 错误； B. 同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，因此原子半径：S＞Cl，故 B 错误； C. 同周期元素从左到右，第一电离能呈增大的趋势，但 IIA 大于 IIIA 元素，VA 大于 VIA 元 素，因此第一电离能：Mg＞Al，故 C 正确； D. 同主族从上到下，相对分子质量越大，氢化物沸点越高，但含有分子间氢键的除外，因此 沸点：H2O＞H2S，故 D 错误。 综上所述，答案为 C。 【点睛】同周期元素从左到右，第一电离能呈增大的趋势，但 IIA 大于 IIIA 元素，VA 大于 VIA 元素。同周期元素从左到右，电负性逐渐增大。 7.邻甲基苯甲酸主要用于农药、医药及有机化工原料的合成，其结构简式为 ，下 列关于该物质的说法正确的是（　　）。 A 该物质能与溴水生成白色沉淀 B. 该物质含苯环的同分异构体中能水解且含有甲基的共 5 种 C. 1mol 该物质最多能与 4molH2 生加成反应 D. 该物质中所有原子共平面 【答案】B【解析】 【详解】A．邻甲基苯甲酸中不含酚羟基，不能与溴水生成白色沉淀，故 A 错误； B．能水解说明含有酯基，甲酸酯基与甲基处于邻、间、对位有 3 种，再加上苯甲酸甲酯和乙 酸苯酯一共 5 种，故 B 正确； C．该物质中只有苯环与氢气加成，则 1mol 该物质最多能与 3mol 氢气发生加成反应，故 C 错 误； D．甲基碳属于饱和碳原子，其与周围四个原子构成空间四面体结构，不能全部共面，故 D 错 误。 综上所述，答案为 B。 【点睛】能与氢气发生加成反应是有苯环、碳碳双键、碳碳三键、醛基、酮，注意酯基和羧 基不与氢气发生加成反应。 8.能正确表示下列反应的离子方程式为(　　)。 A. 向 FeBr2 溶液中通入过量 Cl2：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－ B. 向碳酸钠溶液中通入少量 CO2：CO32-＋2CO2＋H2O=2HCO3- C. 向碘化钾溶液中加入少量双氧水：3H2O2＋I－=IO3-＋3H2O D. 向 CuSO4 溶液中通入 H2S：H2S＋Cu2+=CuS↓＋2H+ 【答案】D 【解析】 【详解】A. 向 FeBr2 溶液中通入过量 Cl2，溴离子和亚铁离子都被氧化，正确的离子方程式为： 4Br−+2Fe2++3Cl2 = 2Fe3++2Br2+6Cl−，故 A 错误； B. 向碳酸钠溶液中通入少量 CO2，反应生成碳酸氢钠，该反应的离子方程式为：CO32−＋CO2＋ H2O = 2HCO3－，故 B 错误； C. 向碘化钾溶液中加入少量双氧水，反应生成碘单质，该反应的离子方程式为：2H++ H2O2 ＋ 2I－= I2+2H2O，故 C 错误； D. 向 CuSO4 溶液中通入 H2S，生成 CuS 沉淀，该反应的离子方程式为：H2S＋Cu2+=CuS↓＋ 2H+，故 D 正确。 综上所述，答案为 D。 9.已知 CH4-CO2 催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247kJ·mol−1，则有利于提高 CH4 平衡转化率的条件是（ ） A. 高温低压 B. 低温高压 C. 高温高压 D. 低温低压 【答案】A 【解析】 【详解】根据 CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)△H=+247kJ/mol 可知要提高 CH4 平衡转 化率应该使平衡正向移动，但是不能通过增大甲烷浓度实现，该反应 正反应是一个反应前 后气体体积增加的吸热反应，升高温度、减小压强能使平衡正向移动，增大甲烷转化率，故 选 A。 10.我国学者研制了一种纳米反应器，用于催化草酸二甲酯（DMO）和氢气反应获得 EG。反 应过程示意图如下： 下列说法不正确的是( )。 A. Cu 纳米颗粒将氢气解离成氢原子 B. 反应过程中生成了 MG 和甲醇 C. DMO 分子中只有碳氧单键发生了断裂 D. EG 和甲醇不是同系物 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，氢气转化为 H 原子，Cu 纳米颗粒作催化剂，故 A 正确； B．DMO 中 C−O、C=O 均断裂，则反应过程中生成了 EG 和甲醇，故 B 正确； C．DMO 为草酸二甲酯，EG 为乙二醇，则 C−O、C=O 均断裂，故 C 错误； D．EG 与甲醇中−OH 数目不同，二者不是同系物，故 D 正确； 综上所述，答案为 C。 11.用电渗析法处理含 Na2SO4 废水，原理如图所示，两膜中间的 Na＋和 SO42-可通过离子交换 膜，而两端隔室中离子不能进入中间隔室。 的 下列叙述正确的是(　　)。 A. 当电路中通过 2 mol 电子的电量时，会有 2mol 的 H2 生成 B. 负极区得到 NaOH，正极区得到 H2SO4 C. 负极反应为 2H2O－4e－=O2＋4H＋，负极区溶液 pH 增大 D. 通电后中间隔室的 SO42-离子向负极迁移，正极区溶液 pH 降低 【答案】B 【解析】 【详解】A. 根据 4mole－～2H2 关系式得到，转移电子 2mol 电子，会有 1mol H2 生成，故 A 错 误； B. 直流电场的作用下，两膜中间的 Na+和 SO42－可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡 不能进入中间隔室，通电时，氢氧根离子在阳极区放电生成水和氧气，考虑电荷守恒，两膜 中间的硫酸根离子会进入正极区，与氢离子结合成硫酸；氢离子在阴极得电子生成氢气，考 虑电荷守恒，两膜中间的钠离子会进入负极区，与氢氧根离子结合成氢氧化钠，因此负极区 得到 NaOH，正极区得到 H2SO4，故 B 正确； C. 正极区为阳极，发生氧化反应，电极反应式为：2H2O−4e− = O2↑+4H+，生成氢离子，正极 区溶液 pH 降低，故 C 错误； D. 阴离子向阳极(即正极区)移动，正极区氢氧根离子放电 pH 减小，故 D 错误； 综上所述，答案 B。 【点睛】化合价升高失去电子，在阳极发生反应，化合价降低得到电子，在阴极发生反应。 12.T℃时，分别向 10 mL 浓度均为 0.1 mol·L－1 的 CuCl2 和 ZnCl2 溶液中滴加 0.1 mol·L－ 1 的 Na2S 溶液，滴加过程中－lgc(Cu2＋)和－lgc(Zn2＋)与 Na2S 溶液体积(V)的关系如图所示 [已知：Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，lg3≈0.5]。下列有关说法错误的是(　　)。 为A. a～b～d 为滴定 ZnCl2 溶液的曲线 B. 对应溶液 pH：a＜b＜e C. a 点对应的 CuCl2 溶液中：c(Cl－)＜2[c(Cu2＋)＋c(H＋)] D. d 点纵坐标约为 33.9 【答案】A 【解析】 【详解】A．10mL 浓度为 0.1 mol∙L−1 的 CuCl2 和 ZnCl2 溶液中滴入 10mL0.1 mol∙L−1 的 Na2S 反应生成 CuS 沉淀和 ZnS 沉淀，Ksp(ZnS)> Ksp(CuS)，反应后溶液中锌离子浓度大，则 a−b−e 为滴定 ZnCl2 溶液的曲线，故 A 错误； B．某温度下，分别向 10mL 浓度均为 0.1 mol∙L−1 的 CuCl2 和 ZnCl2 溶液中滴加 0.1 mol∙L−1 的 Na2S 溶液发生反应生成硫化铜和硫化锌，铜离子浓度和锌离子浓度减小，水解产生的 c(H+) 降低，溶液 pH 增大，硫化钠溶液呈碱性，完全反应后继续滴加硫化钠溶液，溶液 pH 增大， 溶液 pH：a＜b＜e，故 B 正确； C．CuCl2 在溶液中发生水解反应，生成氢氧化铜，溶液中存在物料守恒：c(Cl−)= 2c(Cu2+) + 2c[Cu(OH)2]，溶液中氢离子浓度大于氢氧化铜的浓度，c(Cl−)＜2[c(Cu2+)+c(H+)]，故 C 正 确； D．c 点时铜离子全部沉淀，此时加入的 Na2S 的物质的量等于原溶液中 CuCl2 的物质的量，所 以生成 CuS 沉淀后，c(Cu2+)=c(S2−)，则 Ksp(CuS)=10−17.7×10−17.7=10−35.4，d 点加入 20mL0.1 mol∙L−1Na2S 溶液，溶液中硫离子浓度 ， ，c(Cu2+)=3×10−34.4mol∙L−1， -lgc(Cu2+)=34.4-lg3= 34.4-0.5= 33.9，故 D 正确。 ( ) 1 12 mol L mo0.01L 0.1 0.1S 0.03L l L3c − − −=⋅× ⋅= [ ] 2 2 2 35.4 sp 0.1CuS (Cu ) (S ) (Cu ) 103K c c c+ − + −= ⋅ = × =综上所述，答案为 A。 第Ⅱ卷（非选择题 共 64 分） 13.C、O、Na、Cl、Fe、Cu 是元素周期表前四周期中的常见元素。 (1)Fe 在元素周期表中的位置是_____，Cu 基态原子核外电子排布式为________。 (2)C 和 O 的气态氢化物中，较稳定的是________（写化学式）。C 的电负性比 Cl 的________ （填“大”或“小”）。 (3)写出 Na2O2 与 CO2 反应的化学方程式____________________________。 (4)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示： ①在石墨烯晶体中，每个 C 原子连接___________个六元环，每个六元环占有___________个 C 原子。 ②在金刚石晶体中，C 原子所连接的最小环也为六元环，每个 C 原子连接__________个六元 环，六元环中最多有_________个 C 原子在同一平面。 (5)刻蚀印刷电路的废液中含有大量的 CuCl2、FeCl2、FeCl3，任意排放将导致环境污染和资源 的浪费，为了使 FeCl3 循环利用和回收 CuCl2，回收过程如下： ①试剂 X 的化学式为______________； ②若常温下 1 L 废液中含 CuCl2、FeCl2、FeCl3 的物质的量浓度均为 0.5 mol·L－1，则加入 Cl2 和物质 X 后，过滤。为使溶液铁元素完全转化为 Fe(OH)3，而 CuCl2 不产生沉淀。则应控制 pH 的范围是____________________________（设溶液体积保持不变），已知：Ksp[Fe(OH)3]＝ 1.0×10－38、Ksp[Cu(OH)2]＝2.0×10－20、lg5＝0.7。 【答案】 (1). 第四周期第Ⅷ族 (2). 1s22s22p63s23p63d104s1 (3). H2O (4). 小 (5). 2Na2O2 ＋2CO2=2Na2CO3 ＋O2 (6). 3 (7). 2 (8). 12 (9). 4 (10). CuO (11). 3～4.3【解析】 【详解】(1)Fe 是 26 号元素，核外电子排布为 1s22s22p63s23p63d64s2，因此在元素周期表中的 位置是第四周期第Ⅷ族；Cu 是 29 号元素，其基态原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1； 故答案为：第四周期第Ⅷ族；1s22s22p63s23p63d104s1。 (2)同周期，非金属性越强，其气态氢化物越稳定，因此较稳定的是 H2O；Cl 非金属性强，其 电负性越大，因此 C 的电负性比 Cl 的小；故答案为：H2O；小。 (3)Na2O2 与 CO2 反应生成碳酸钠和氧气，其化学方程式为 2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2；故 答案为：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2。 (4)①根据均摊法计算，在石墨烯晶体中，每个 C 原子被 3 个六元环共有，每个六元环占有的 碳原子数 6× =2，所以，每个六元环占有 2 个 C 原子；故答案为：3；2。 ②在金刚石的晶体结构中每个碳原子与周围的 4 个碳原子形成四个碳碳单键，最小的环为 6 元环，每个单键为 3 个环共有，则每个 C 原子连接 4×3=12 个六元环，六元环为椅式结构， 六元环中有两条边平衡，连接的 4 个原子处于同一平面内，如图 ；故答案为：12； 4。 (5)①W 中含有 CuCl2、FeCl3，加入 X 使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，加入的 X 由于调节溶 液 pH 值，且不引入杂质，X 为 CuO 等；故答案为：CuO。 ②常温下 1 L 废液中含 CuCl2、FeCl2、FeCl3 的物质的量浓度均为 0.5 mol·L－1，则加入 Cl2 后溶液中 FeCl2 转变为 FeCl3，因此 c(FeCl3)=1 mol∙L−1，铜离子开始沉淀时， ， ， ，pH = 4.3，铁 离子沉淀完全时， ， ， ，pH=3，故溶液 pH 应控制在 3.0～4.3 之间；故答案为：3.0～4.3。 14.温室气体 CO2 资源化利用的一种途径如下，生成物 H 和 I 可用作锂离子电池的电解质。 1 3 [ ] 2 2 2 20 sp 2Cu(OH) (Cu ) (OH ) 0.5 (OH ) 2.0 10K c c c+ − −= ⋅ = × = × － 110(OH ) 2 10 mol Lc − −− = × ⋅ 14 1 15w 0 1 10(H ) 5 10(OH ) 2 m l L10 oKc c + − − − − − ×= × ⋅= = × [ ] 3 3 5 3 38 sp 3Fe(OH) (Fe ) (OH ) 1 10 (OH ) 1.0 10K c c c+ − − −= ⋅ = × × = × － 11 1(OH ) 1 10 mol Lc − − −= × ⋅ 14 1 13w 1 1 10(H ) 1 10(OH ) 1 m l L10 oKc c + − − − − − ×= × ⋅= = ×回答下列问题： （1）由 A 到 B 的反应类型为________。 （2）由 C 到 D 反应所需试剂为________。 （3）E 中官能团的名称是________。 （4）F 合成 G 的反应方程式为________。 （5）H 的分子式为________。 （6）写出与 G 互为同分异构体的羧酸类芳香化合物的结构简式（核磁共振氢谱为四组峰，峰 面积比为 6:2:1:1）________。 （7）设计由丙炔和甲醛为起始原料制备 和 的合成路线____（无机 试剂任选）。 【答案】 (1). 加成反应 (2). Br2/FeBr3 或 Br2/Fe (3). 碳碳三键，羟基 (4). (5). C10H10O4 (6). (7). 【解析】 【分析】由题给合成路线可知，A 是乙炔，和甲醛发生醛基上的加成反应生成 B（ ）；C(苯) 和液溴在铁粉作催化剂的条件下发生取代反应生成 D(溴苯)， B 和 D 发生取代反应生成 E （ ）；E 的分子式为 C9H8O，F 的分子式为 C9H10O，结合 E→F 的反应条件为 催化剂/H2，可推知反应为碳碳三键的加成反应，F 的结构简式为 ；F→G 为碳碳双键的氧化反应，G 和 CO2 在所给条件下反应生成 H 和 I，以此分析解答。 【详解】（1）根据以上分析，由 A 到 B 的反应类型为加成反应； 故答案为加成反应； （2）由 C 到 D 反应为苯和液溴在铁粉作催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯，故所需试剂 为 Br2/FeBr3 或 Br2/Fe； 故答案为 Br2/FeBr3 或 Br2/Fe； （3）E 的结构简式为 ，含有的官能团的名称是碳碳三键、羟基； 故答案为碳碳三键、羟基； （4）F 合成 G 的反应为碳碳双键的氧化反应，H2O2 被还原成 H2O，化学方程式为 ； 故答案为 ； （5）由 H 的结构简式可知，H 的分子式为 C10H10O4； 故答案为 C10H10O4； （6）G 的结构简式为 ，与 G 互为同分异构体的羧酸类芳香化合物含有苯环和 羧基，核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为 6:2:1:1，说明含有两个甲基，且对称性好，则结构简式可能为 ； 故答案为 ； （7）参考题给合成路线，采用逆合成方法，由丙炔和甲醛为起始原料制备 和 的合成路线设计为： ； 故答案为 。 15.过氧化钙在工农业生产中有广泛的用途。 Ⅰ．过氧化钙制备方法很多。 (1)制备方法一：H2O2 溶液与过量的 Ca(OH)2 悬浊液反应可制备 CaO2·8H2O，其化学方程式 为______________________________________________________________。 (2)制备方法二：利用反应 Ca(s)+O2 CaO2(s)，在纯氧条件下制取 CaO2，实验室模拟装置示 意图如下： Δ请回答下列问题： ①装置 A 中反应的化学方程式为________________，仪器 a 的名称为 ___________。 ②装置 D 中盛有的液体是浓硫酸，其作用一是_________；二是_____________。 Ⅱ．水产运输中常向水中加一定量 CaO2·8H2O 增加溶氧量（DO），水中溶氧量（DO）是用 每升水中溶解氧气的质量来表示，其测定步骤及原理为： a．固氧：碱性下，O2 将 Mn2+氧化为 MnO(OH)2：2Mn2++O2+4OH=2MnO(OH)2↓； b．氧化：酸性下，MnO(OH)2 将 I−氧化为 I2：MnO(OH)2+2I−+4H+=Mn2++I2+3H2O； c．滴定：用 Na2S2O3 标准溶液滴定生成的 I2：2S2O32-+I2=S4O62-+2I−。 某同学向水中加一定量 CaO2·8H2O，取此水样 100.00mL，按上述方法测定水中溶氧量 （DO），消耗 0.0100mol·L−1 Na2S2O3 标准溶液 13.50mL。 (1)滴定过程中使用的指示剂是_______________________________； (2)该水样中的溶解氧量（DO）为__________________mg·L−1。 (3)步骤 b 中加入硫酸溶液反应后，若溶液 pH 过低，滴定时会产生明显的误差，写出产生此 误差的原因________________________（用离子方程式表示，至少写出 2 个）。 【答案】 (1). Ca(OH)2 ＋H2O2 ＋6H2O=CaO2·8H2O (2). 2H2O2 2H2O+O2↑ (3). 蒸馏烧瓶 (4). 观察氧气流速，判断氧气通入是否过快及氧气与钙反应进行的程度 (5). 防止空气 CO2 和水蒸气进入装置 C 影响产品纯度 (6). 淀粉溶液 (7). 10.80mg·L−1 (8). 2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O、SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-、4H++4I-+O2=2I2+2H2O 【解析】 【详解】Ⅰ．(1)H2O2 溶液与过量的 Ca(OH)2 悬浊液反应可制备 CaO2⸱8H2O，反应为 Ca(OH)2＋H2O2＋6H2O=CaO2⸱8H2O；故答案为：Ca(OH)2＋H2O2＋6H2O=CaO2⸱8H2O。 (2)装置 A 中反应的化学方程式为 2H2O2 2H2O+O2↑，仪器 a 为蒸馏烧瓶；装置 D 中盛 2MnO 2MnO有的液体是浓硫酸，其作用一是观察氧气的流速，判断氧气通入是否过快及氧气与钙反应进 行的程度；二是防止空气 CO2 和水蒸气进入装置 C 影响产品纯度；故答案为：2H2O2 2H2O+O2↑；蒸馏烧瓶；观察氧气流速，判断氧气通入是否过快及氧气与钙反应进行的程度； 防止空气 CO2 和水蒸气进入装置 C 影响产品纯度。 Ⅱ．(1)根据 2S2O32−+I2=S4O62−+2I－，可选指示剂为淀粉溶液；故答案为：淀粉溶液。 (2)根据方程式可得关系式 O2～4S2O32−，则 100.0mL 水样中 n(O2) = n(S2O32−)= ×0.0100mol⸱L−1×0.0135L = ×10−6mol，该水样中的溶解氧量(DO)为 ；故答案为：10.8。 (3)步骤 b 中加入硫酸溶液反应后，若溶液 pH 过低，溶液中含有大量氢离子，氢离子会和硫 代硫酸根反应生成硫沉淀和二氧化硫，二氧化硫和单质碘反应，碘离子还可能在氢离子条件 下被氧气氧化，因此发生的离子方程式表示为 2H++S2O32－= S↓+SO2↑+H2O、 SO2+I2+2H2O=4H++SO42－+2I－、4H++4I－ +O2=2I2+2H2O；故答案为：2H++S2O32－= S↓+SO2↑+H2O、SO2+I2+2H2O=4H++SO42－+2I－、4H++4I－ +O2=2I2+2H2O(任写两个)。 16.汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾的主要原因之一。 (1)工业上利用甲烷催化还原 NO，可减少氮氧化物的排放。 已知：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol−1 CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH =-1160kJ·mol−1 甲烷直接将 NO2 还原为 N2 的热化学方程式为____________________________。 (2)减少汽车尾气污染的原理为 2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH ＜0。向恒温恒 容密闭容器中充入 NO 和 CO，用传感器测得的数据如下表所示： 时间/s 0 1 2 3 4 c(NO)/×10-3mol·L−1 9.00 4.00 2.00 1.00 1.00 c(CO)/×10-3mol·L−1 9.00 4.00 2.00 1.00 1.00 ①为了提高尾气处理的效果，可采取的措施有____________（写出两种即可）。 2MnO 1 4 1 4 135 4 16 1 1 135 g mol 1000mg g4 10.8mg L0.1L 10 mol 32 − − − − ⋅ × ⋅ = ⋅ × ×②此条件下达到平衡时，计算该反应的平衡常数 K=____________________。 (3)工业上用氢氧化钠溶液来同时吸收 SO2 和氮的氧化物气体(NOx)，可得到 Na2SO3、NaHSO3、 NaNO2、NaNO3 等溶液。（已知：常温下，HNO2 的电离常数为 Ka=7×10-4，H2SO3 的电离常数 为 Ka1=1.2×10-2、Ka2=5.8×10-8）。 ①常温下，相同浓度的 Na2SO3、NaNO2 溶液中 pH 较大的是________溶液。 ②常温下，NaHSO3 显_________性（填“酸”“碱”或“中”），判断的理由是 ________________________________________________（通过计算说明）。 (4)铈元素(Ce)常见有+3、+4 两种价态。NO 可以被含 Ce4+的溶液吸收，生成 NO2-、NO3-（二 者物质的量之比为 1∶1)。可采用电解法将上述吸收液中的 NO2-转化为无毒物质，同时再生 Ce4+，其原理如图所示。 ①Ce4+从电解槽的__________(填字母代号)口流出。 ②写出阴极的电极反应式______________________。 【答案】 (1). CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867kJ·mol−1 (2). 降 低温度，或增大压强（或压缩体积），或使用催化活性更好的催化剂等（写出两种即可） (3). 2.56×105 (4). Na2SO3 (5). 酸 (6). 因为 HSO3-的电离常数 Ka2=5.8×10-8，水解 常数 Kh2= ≈8.3×10-13，电离常数大于水解常数，所以溶液显酸性 (7). a (8). 2NO2-+8H++6e−=N2↑+4H2O 【解析】 【详解】(1)已知：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol−1 CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH =-1160kJ·mol−1 将第一个方程式加上第二个方程式，再整体除以 2 得到甲烷直接将 NO2 还原为 N2 的热化学方 程式为 CH4(g)+ 2NO2(g)= N2(g)+ CO2(g)+2H2O(g) ΔH = W a1 K K；故答案为：CH4(g)+2NO2(g)= N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ΔH=-867kJ·mol−1。 (2)①该反应是正向为体积减小的放热反应，为了提高尾气处理的效果，可采取的措施有降低 温度，或增大压强（或压缩体积），或使用催化活性更好的催化剂等；故答案为：降低温度， 或增大压强（或压缩体积），或使用催化活性更好的催化剂等(写出两种即可)。 ②此条件下达到平衡时，c(NO)= c(CO) =1.00×10-3mol·L−1， Δc(NO)=8.00×10-3mol·L−1，c(N2)=Δc(N2)= Δc(NO)= ×8.00×10-3mol·L−1 =4.00×10-3mol·L−1，c(CO2)=Δc(CO2)=Δc(NO)=8.00×10-3mol·L−1，因此反应 平衡常数 ；故答案为：2.56×105。 (3)①常温下，HNO2 的电离常数为 Ka=7×10-4，H2SO3 的电离常数为 Ka2=5.8×10-8，因此酸 性强弱为 HNO2＞HSO3－，根据越弱越水解，碱性强，则相同浓度的 Na2SO3、NaNO2 溶液中 pH 较大的是 Na2SO3 溶液；故答案为：Na2SO3。 ②常温下，HSO3－的电离常数 Ka2=5.8×10−8，水解常数 Kh2= ≈8.3×10−13，电离常数大 于水解常数，所以溶液显酸性；故答案为：酸；因为 HSO3－的电离常数 Ka2=5.8×10−8，水解 常数 Kh2= ≈8.3×10−13，电离常数大于水解常数，所以溶液显酸性。 (4)①Ce3+化合价升高变为 Ce4+，失去电子发生氧化反应，在阳极反应，因此 Ce4+从电解槽的 a 口流出；故答案为：a。 ②NO2－转化为无毒物质，N 化合价降低，得到电子发生还原反应，在阴极反应，因此阴极的 电极反应式 2NO2－ + 8H++6e－ = N2↑+4H2O；故答案为：2NO2－ + 8H++6e－ = N2↑+4H2O。 的 1 1 1574kJ mol 1160kJ mol 867kJ mo( ) 2 l − − −− ⋅ − ⋅ − ⋅+ = 1 2 1 2 23 3 5 3 2 23 (8 ) 2.56(1 ) 4 10 10 ( 00 ) 10 11 1K − − − − × × × ×× × ×= = W a1 K K W a1 K K