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河南省郑州市2021届-2023届高考化学三年模拟（一模）按题型分类汇编-02非选择题
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这是一份河南省郑州市2021届-2023届高考化学三年模拟（一模）按题型分类汇编-02非选择题，共34页。试卷主要包含了有机推断题，元素或物质推断题，实验题，工业流程题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。
河南省郑州市2021届-2023届高考化学三年模拟（一模）按题型分类汇编-02非选择题
一、有机推断题
1．（2021·河南郑州·统考一模）二乙酸-1，4-环己二醇酯可通过如图路线合成：
(1)反应①的反应条件_______。
(2)⑤的反应类型是_______，C中官能团的名称是_______。
(3)写出化合物B的结构简式_______。
(4)写出反应⑧的化学方程式_______。
2．（2022·河南郑州·统考一模）苯甲酸甲酯是一种无色透明液体，存在于天然丁香油、依兰油中。它的一种制备方法如图。请回答下列问题：
(1)反应③的化学方程式为__。
(2)反应⑤的化学方程式为__。
(3)B的同分异构体中含有苯环且不含有其他环状结构的还有__种。
3．（2023·河南郑州·统考一模）有机玻璃的化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯，俗称明胶玻璃、亚克力，具有较好的透明性、化学稳定性，易染色，易加工，外观优美等优点。由链烃A制备有机玻璃的一种合成路线如下：
回答如下问题：
(1)写出A的结构简式_______。
(2)E中官能团的名称为_______。
(3)反应1和反应2的反应类型分别为_______、_______。
(4)写出F转化为G的化学反应方程式_______。
二、元素或物质推断题
4．（2021·河南郑州·统考一模）分类法是研究物质性质的重要方法。现有、CO、、Cu、、等物质，根据它们的组成及性质进行如图分类：
请回答下列问题：
(1)淡黄色固体最终位于_______组，它的电子式为_______。该物质与水反应，若有个电子转移，则有_______mol该物质参与反应。
(2)写出实验室制备Ⅰ组中气体的化学方程式_______。
(3)B组中的物质能与稀硝酸反应，写出该反应的离子方程式_______。
(4)Ⅱ组中的物质滴入水中后与水剧烈反应产生大量酸雾，写出该反应的化学方程式_______。
5．（2022·河南郑州·统考一模）某常见元素及其化合物的转化关系如图所示。已知A为金属单质。完成下列问题：
(1)若C为淡黄色固体，D为厨房常见的调味品，则C的电子式为__，工业上由D制备A的化学方程式为__。
(2)若A为紫红色固体，C为黑色固体，则B的化学式为__，写出由D转化为A的化学方程式为__。
6．（2023·河南郑州·统考一模）已知A、B、C、D、E、F六种物质存在如下图所示转化关系(部分生成物和反应条件略去)
(1)若A、C均为氧化物
①D溶液中滴加KSCN溶液显红色，写出B→D的离子方程式_______。
②若F是正盐，其水溶液呈碱性，D是一种温室气体，写出E的一条用途_______。
(2)若C为人体须臾不可离开的气体，则F的化学式可能为_______(至少写两种)。
(3)若C是一种白色沉淀，E是引起酸雨的主要气体，则A与反应的化学方程式可能为_______。
三、实验题
7．（2021·河南郑州·统考一模）某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略)，以验证、、氧化性的强弱。根据题目要求回答下列问题：
(1)检查装置气密性后，关闭、、，打开，旋开旋塞a，加热A，则B中发生反应的离子方程式为_______。
(2)B中溶液变黄时，停止加热A，关闭。打开旋塞b，使约2mL的溶液流入试管D中，关闭旋塞b，检验实验中B生成离子的方法是_______。
(3)若要继续证明和氧化性的强弱，需要进行的操作是_______。
(4)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如表所示，他们的检测结果一定能够证明氧化性强弱顺序：的是_______(填“甲”、“乙”或“丙”)。
过程(2)中溶液含有的离子
过程(3)中溶液含有的离子
甲
既有又有
有
乙
有无
有
丙
有无
有
(5)验证结束后，将D换成盛有NaOH溶液的烧杯，旋开、、和，关闭旋塞a、c，打开旋塞b，从两端鼓入，这样做的目的是_____
8．（2022·河南郑州·统考一模）三草酸合铁(Ⅲ)酸钾{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}是制备负载型活性铁催化剂的主要原料，也是一种很好的有机反应催化剂，还是制感光纸的原料。实验室欲制备少量三草酸合铁(Ⅲ)酸钾。
已知：K3[Fe(C2O4)3]·3H2O为翠绿色晶体、难溶于乙醇；0℃时在水中溶解度为4.7g，100℃时溶解度为117.7g。
Ⅰ.制备Fe(OH)3
称取2g莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2]于锥形瓶中，溶于水，滴加足量6％H2O2，加热并搅拌。当变成红褐色后，再煮沸十分钟，冷却后，过滤、洗涤。
(1)Ⅰ中制备Fe(OH)3的离子反应方程式为__。由莫尔盐制取氢氧化铁时，加入6%的H2O2，变红褐色后，继续煮沸十分钟的目的是__。
Ⅱ.制备草酸氢钾
取2gH2C2O4·2H2O溶于20mL水中，加入1.2gK2CO3，反应生成KHC2O4。
Ⅲ.制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体。步骤如图：
(2)①制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体，步骤1装置中仪器a的名称为__。采用水浴加热的目的是__。
②步骤2的操作名称是__，步骤3采用冰水冷却的目的__。
③过滤后需要用乙醇溶液洗涤，其优点是__。
(3)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾具有光敏性，写出其在强光下分解生成草酸亚铁(FeC2O4)的化学反应方程式为_。
9．（2022·河南郑州·统考一模）某化学兴趣小组探究FeCl3溶液和Na2SO3溶液的反应情况。
已知：K3[Fe(CN)6]可以和Fe2+生成蓝色沉淀，常用于Fe2+的检验。请回答相关问题。
[实验1]分别将100mL1.0mol·L-1的FeCl3溶液和Na2SO3溶液装入两个烧杯中，按图进行实验，观察到电流计指针发生偏转。
(1)请写出左侧烧杯中的电极反应式__。盐桥中的阳离子向__(填“左侧”或“右侧”)烧杯中迁移。
[实验2]在试管1中加入2mL1.0mol·L-1Na2SO3溶液，然后再滴加两滴1.0mol·L-1FeCl3溶液，溶液中立刻变成红褐色。对试管1进行加热至沸腾，产生红褐色沉淀。取出几滴混合液，加K3[Fe(CN)6]溶液，无蓝色沉淀出现。整个过程中未观察到明显的气泡产生。
[实验3]在试管2中加入5mL1.0mol·L-1FeCl3溶液，然后再滴加1mL1.0mol·L-1Na2SO3溶液，溶液立刻变成红褐色。取出几滴混合液，加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。
(2)实验3中生成蓝色沉淀的离子方程式为__。请设计实验证明SO被氧化__。
[反思与研讨]
资料显示：H2SO3的Ka1=1.7×10-2Ka2=6.0×10-8；Fe(OH)3的Ksp=4×10-38；反应2Fe3++ SO+H2O2Fe2++SO+2H+的平衡常数K=1020.6。
(3)反应2Fe3++3SO+6H2O2Fe(OH)3↓+3H2SO3的平衡常数K的数量级为__。由此可判断FeCl3溶液和Na2SO3溶液发生__(填“双水解”或“氧化还原”)反应的趋势更大。
10．（2023·河南郑州·统考一模）是一种安全稳定、高效低毒的广谱型消毒剂，它易溶于水、难溶于有机溶剂，高浓度的气体易爆炸。与纯净的反应可制得和NaCl。实验室用制备和收集一定量的的装置如下图(夹持装置略)，其中装置F为的收集装置。
(1)装置A中使用X滴加浓盐酸的优点是_______。
(2)装置D中玻璃仪器的名称为_______。
(3)请写出圆底烧瓶中发生反应的离子方程式_______。
(4)装置E中所盛试剂是，其作用为_______。
(5)葡萄糖、氯酸钾和适量的溶液反应可以得到，反应中生成的起稀释的作用，大大提高了生产、储存和运输的安全性，其化学方程式为_______。
四、工业流程题
11．（2021·河南郑州·统考一模）钒具有广泛用途，利用含钒废催化剂(主要含有、和不溶性硅酸盐)制备的新工艺流程如图：
已知：滤液1和滤液2中钒以的形式存在。回答下列问题：
(1)在实验室中操作Ⅰ用到的玻璃仪器有_______。
(2)在滤渣1中加入和过量溶液发生氧化还原反应，氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
(3)混合溶液中加入，发生反应的离子方程式是_______。
(4)钒最后以的形式沉淀出来。沉钒率(沉淀中V的质量和废催化剂中V的质量之比)表示该工艺钒的回收率。图中是沉钒率随温度变化的关系曲线，“沉钒”时，温度超过80℃以后，沉钒率下降的可能原因是_______(写一条即可)。
(5)称取w g所得产品，先用硫酸溶解，得到溶液，再加入的溶液，最后用酸性溶液滴定过量的至终点，消耗溶液的体积为。假设杂质不参与反应，锰被还原为。则产品中的质量分数为_______，(已知和溶液反应的离子方程式为)
12．（2022·河南郑州·统考一模）含钨的钢材有高速钢、钨钢以及钨钴磁钢等，它们主要用来制造各种工具，如钻头、铣刀等。以黑钨精矿制备单质钨(W)的流程如图。完成下列问题：
已知：黑钨精矿的化学式为FexMn1-xWO4。
(1)黑钨精矿粉碎的目的是__，黑钨精矿中W的化合价为__。
(2)反应i的化学方程式为__。
(3)电解制备WO3同时回收过量NaOH的装置如图所示。
①离子交换膜为__离子交换膜(“阳”、“阴”)，c的分子式为__。
②石墨2的电极反应式为__，右池生成WO3·2H2O的离子方程式为__。
13．（2023·河南郑州·统考一模）一种利用废脱硝催化剂(含、、等成分)提取钛、钒的工艺流程如下图所示。
已知：①钛酸钠难溶于水；
②溶液的酸性较强时，价钒主要以的形式存在；
③溶液中某离子浓度，认为该离子沉淀完全。
回答下列问题：
(1)上述流程中，发生的氧化还原反应有_______个。
(2)“高温碱浸”中生成钛酸钠的离子方程式是_______。
(3)将氢氧化钙加入钨酸钠溶液中可得到钨酸钙，已知，，当溶液中沉淀完全时，溶液中最大值为_______。
(4)“沉钒”过程中，一般要加入过量，其原因是_______。
(5)沉钒过程中，沉钒率随溶液pH的变化如图所示。沉钒率随溶液pH的增加先升高后降低的原因可能是_______。
(6)取固体加热时，固体减少的质量随温度的变化曲线如图所示。加热到200℃时，产生气体的分子式为_______。
五、原理综合题
14．（2021·河南郑州·统考一模）甲烷和是主要的温室气体，高效利用甲烷和对缓解大气变暖有重要意义。
(1)图是利用太阳能将分解制取炭黑的示意图：
已知①
②
则过程2的热化学方程式为_______。
(2)在两个体积均为2L的恒容密闭容器中，按表中相应的量加入物质，在相同温度下进行反应的平衡转化率如表所示：
容器
起始物质的量
的平衡转化率
Ⅰ
0.2
0.2
0
0
50%
Ⅱ
0.2
0.1
0.2
0.3
/
容器Ⅰ在10min时反应达到平衡，该段时间内的平均反应速率为_______；容器Ⅱ起始时反应向_______(填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不移动”)进行。
(3)将一定量的甲烷和氧气混合发生反应，其他条件相同，在甲、乙两种不同催化剂作用下，相同时间内测得转化率与温度变化关系如图所示。某同学判断c点一定没有达到平衡状态，他的理由是_______。
(4)通过催化加氢可以合成乙醇，其反应原理为：。，通过实验得到如图图象：
①图1中、、最高的是_______。
②图2表示在总压为P的恒压条件下，且时，平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。温度时，列式表示该反应的压强平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
15．（2021·河南郑州·统考一模）氯的许多化合物是高效、广谱的灭菌消毒剂，在疫情防控中发挥了重要作用。
(1)工业制取氯气可用如图装置，图中的离子膜为_______膜(填“阳离子”或“阴离子”)。写出阴极的电极反应式_______。
(2)一种有效成分为、、的“二氧化氯泡腾片”，快速溶于水后溢出大量气泡，得到溶液。产生“气泡”的化学方程式为_______；生成的离子方程式为_______。
(3)已知AgCl、(砖红色)的分别为和，分析化学中，测定含氯的中性溶液中的含量，常以作指示剂，用标准溶液滴定。当溶液中出现砖红色沉淀时，假设，则_______。
16．（2022·河南郑州·统考一模）丙烯是重要的化工原料，通常用丙烷脱氢反应制备。其中丙烷无氧脱氢反应方程式为：CH3CH2CH3(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g) △H。
(1)科学家将最稳定的单质的标准生成焓规定为零。在温度为298.15K时由最稳定的单质生成1mol化合物时的焓变，叫做该物质的标准摩尔生成焓。部分物质的标准摩尔生成焓数据如表(单位：kJ·mol-1)：
CH3CH2CH3
CH3CH=CH2
H2
-103.9
20.4
0
由此可求得△H=__kJ·mol-1。
(2)在一定条件下的体积为2L的密闭容器中投入1mol丙烷，体系的起始压强为P0kPa。反应过程中压强变化如表：
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
20
压强/kPa
P0
1.20P0
1.36P0
1.50P0
1.63P0
1.71P0
1.78P0
1.80P0
1.80P0
1.80P0
则反应前6分钟内用氢气的浓度表示的反应速率为__(结果保留两位有效数据，下同)。此温度下的压强平衡常数Kp=__。
(3)如图中四条线对应的是(2)中在0.01kPa和0.1kPa下丙烷和丙烯在平衡体系中的体积分数随温度的变化情况。
某同学认为曲线b不可能表示丙烯的体积分数，请写出两条支持该观点的理由：①__；②__。表示在0.1kPa下丙烯的体积分数的曲线为__。
(4)丙烷在有氧气参与的条件下也可以发生脱氢反应：2CH3CH2CH3(g)+O2(g)2CH3CH=CH2(g)+2H2O(g) △H=-235kJ·mol-1。相比丙烷的无氧脱氢反应，丙烷的有氧脱氢反应的优点可能有__、__。
17．（2023·河南郑州·统考一模）2022年11月30日，神舟十五号与神舟十四号乘组在“太空会师”。太空生命保障系统利用电解水供氧，生成的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷，水可循环使用。
(1)已知
写出与反应生成和的热化学方程式_______。
(2)一定条件下，反应达到平衡状态。
①下列操作中，能提高比平衡转化率的是_______。
a.加入催化剂 b.降低反应温度
c.移除 d.恒温恒压下通入惰性气体
②某科研小组在一定温度下模拟该反应，向容积为5L的抽空的密闭容器中通入和，反应平衡后测得的转化率为50%，则该反应的平衡常数为_______。
(3)在相同条件下，与还会发生以下副反应：，该副反应的发生不利于氧循环，原因是_______。
(4)已知反应，。为了提高甲醇的选择性，某科研团队研制了一种具有反应和分离双功能的分子筛膜催化反应器，原理如图所示。
保持压强为3MPa，温度为260℃，向密闭容器中按投料比投入一定量和，不同反应模式下的平衡转化率和甲醇的选择性的相关实验数据如下表所示。
实验组
反应模式
温度/℃
的平衡转化率/%
的选择性/%
Ⅰ
普通催化反应器
3
260
21.9
67.3
Ⅱ
分子筛膜催化反应器
3
260
36.1
100
①双功能的分子筛膜催化反应器模式下，恒温恒容时发生反应，不能说明反应达到化学平衡状态的是_______。
a.的浓度不变 b.混合气体的平均相对分子质量不变
c.混合气密度不变 d.断裂3mol H—H键的同时断裂2mol O—H键
②由表中数据可知，双功能的分子筛膜催化反应器模式下，的转化率明显提高，可能的原因是：_______。
18．（2023·河南郑州·统考一模）金属锌具有储量丰富、电池理论容量高、氧化还原电位低、对环境友好等诸多优势；锌的化合物在防腐、电镀、医学、纺织等领域有诸多应用。
(1)一种水性电解液离子选择双隔膜电池如图所示。放电结束后对左侧电极片进行紫外测试，可观测到在765nm处有一个较强的吸收峰，在615nm处有一个肩峰，与标准图像吻合。(注：可溶于水，强碱性环境下最终转化为)。
①该电池中b膜为_______离子交换膜。(填“阴”或“阳”)
②该电池正极的电极反应式为_______；当电路中转移1mol电子时，电极质量减少_______g。
(2)的浓溶液可形成配合酸，因此浓溶液常用作除锈剂。的溶液的酸性就相当千的酸。根据以上信息，请写出的浓溶液除铁锈的化学方程式_______。
(3)已知难溶于水，在强碱溶液中发生反应，下图是二价锌在水溶液中的存在形式与pH的关系，其中c为或浓度的值。
①_______。
②向的溶液中加入等体积的HCl后，体系中的Zn元素主要以_______(写微粒符号)形式存在。
参考答案：
1． 光照 加成反应 羟基 +2CH3COOH2H2O+
【分析】由有机物的转化关系可知，光照条件下，与氯气发生取代反应生成，在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成，与氯气发生加成反应生成，则A为；在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成，与溴水发生1，4—加成反应生成，在催化剂作用下，与氢气发生加成反应生成，则B为；在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成，则C为；在浓硫酸作用下，与CH3COOH共热发生酯化反应生成，则X为CH3COOH。
【详解】(1)由分析可知，反应①为光照条件下，与氯气发生取代反应生成和氯化氢，故答案为：光照；
(2) 由分析可知，反应⑤为与溴水发生1，4—加成反应生成；C的结构简式为，官能团为羟基，故答案为：加成反应；羟基；
(3) 由分析可知，化合物B的结构简式为，故答案为：；
(4) 由分析可知，反应⑧为在浓硫酸作用下，与CH3COOH共热发生酯化反应生成和水，反应的化学方程式为+2CH3COOH2H2O+，故答案为：+2CH3COOH2H2O+。
2．(1)+NaOH+NaCl
(2)+CH3OH+H2O
(3)4
【分析】甲苯在光照条件下可与Cl2发生取代反应得到卤代烃，再于NaOH水溶液中加热水解，Cl原子被-OH取代得到物质A，A的结构简式是，A在酸性高锰酸钾溶液中被氧化，羟基生成羧基，得到物质B，B的结构简式是；CO在催化剂作用下与H2反应生成HCHO，再进一步还原可得CH3OH；与CH3OH可发生酯化反应得到。
(1)
反应③是卤代烃的水解反应，化学方程式为：+NaOH+NaCl。
(2)
反应⑤是羧酸与醇的酯化反应，化学方程式为：+CH3OH+H2O。
(3)
据分析，B的结构简式是，其含有苯环且不含有其他环状结构的同分异构体还有：、、、，共4种。
3．(1)CH3CH=CH2
(2)羧基和羟基
(3) 取代反应 消去反应
(4)+CH3OH+H2O
【分析】由题干合成流程图可知，根据链烃A的分子式可知，A的结构简式为：CH3CH=CH2、由A转化为B的反应条件可知，B的结构简式为：CH3CHClCH3，根据C的分子式和C可以催化氧化可知，C的结构简式为：CH3CH(OH)CH3，由C转化为D的条件可知，D的结构简式为：，由E的分子式和D到E的转化条件可知，E的结构简式为：，由F的分子式和E到F的转化条件可知，F的结构简式为：，由F到G的转化条件可知，G的结构简式为：，据此分析解题。
【详解】（1）由分析可知，A的结构简式为：CH3CH=CH2，故答案为：CH3CH=CH2；
（2）由分析可知，E的结构简式为：，则E中官能团的名称为羧基和羟基，故答案为：羧基和羟基；
（3）由分析可知，反应1为：CH3CHClCH3+NaOH CH3CH(OH)CH3+NaCl，该反应属于取代反应，反应2为：+H2O，该反应的反应类型为消去反应，故答案为：取代反应；消去反应；
（4）由分析可知，F的结构简式为：，G的结构简式为：，则F转化为G的化学反应方程式为：+CH3OH+H2O，故答案为：+CH3OH+H2O。
4． Ⅰ Na+Na+ 2 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O 3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O SOCl2+H2O═SO2+2HCl
【分析】NH3、CO、Na2O2、Cu、F2、SOCl2等，按照组成元素的多少可以分为单质和化合物，属于单质的是Cu、F2，属于化合物的是NH3、CO、Na2O2、SOCl2；单质中能与氢气反应的是F2；化合物中能与水反应的是NH3、Na2O2、SOCl2，反应后溶液显碱性的是NH3、Na2O2，据此分析解答。
【详解】(1)淡黄色固体为Na2O2，可与水反应生成NaOH和氧气，最终位于I组；Na2O2是钠离子和过氧根离子构成的离子化合物，电子式为；过氧化钠与水反应为歧化反应，2mol过氧化钠参加反应，转移2mol电子，故答案为：I；；2；
(2) Ⅰ组中的气体为氨气，实验室制备氨气原理为：氯化铵与氢氧化钙加热生成氯化钙和氨气和水，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O，故答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O；
(3) B组中的物质是铜，铜与稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O，故答案为：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O；
(4) Ⅱ组中的物质为SOCl2，滴入水中后与水剧烈反应，产生大量酸雾，SOCl2与水反应生成HCl和二氧化硫，反应的化学方程式为SOCl2+H2O═SO2+2HCl，故答案为：SOCl2+H2O═SO2+2HCl。
5．(1) 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
(2) Cu2(OH)2CO3 CuCl2+Fe=Cu+FeCl2
【解析】（1）
A为金属单质，与氧气反应得到淡黄色固体C，则C为Na2O2，A为Na单质，D为厨房常见的调味品，且Na2O2可以与盐酸生成D，则D为NaCl，Na2O2的电子式为，工业上电解熔融NaCl制备钠单质，化学方程式为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑；
（2）
A为金属单质，且为紫红色固体，则A为Cu，C为黑色固体，则C为CuO，CuO与盐酸反应可以得到D，则D为CuCl；Cu在潮湿环境与空气中的CO2、O2反应得到Cu2(OH)2CO3，即B；CuCl2与Fe等物质发生置换反应可得铜单质，化学方程式为CuCl2+Fe=Cu+FeCl2。
6．(1) Fe+NO+4H+=Fe3++NO↑+2H2O 用作发酵粉(治疗胃酸过多)
(2)CO2或SO2
(3)Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3
【分析】(1)根据A、B、C、D、E、F六种物质存在的转化关系图以及A、C均为氧化物，可推知，A为NO2，C为NO，B为HNO3。
(2)C为人体须臾不可离开的气体，C为氧气。
(3) 若C是一种白色沉淀，E是引起酸雨的主要气体，则A为Mg3N2，C为Mg(OH)2，B为NH3，F为O2，D为NO，E为NO2。
【详解】（1）①D溶液中滴加KSCN溶液显红色，则D溶液中含有Fe3+，则F为Fe，E为含有Fe2+的溶液，故B→D的离子方程式为Fe+NO+4H+=Fe3++NO↑+2H2O；
②若F是正盐，其水溶液呈碱性，D是一种温室气体，则F为Na2CO3，D为CO2，E为NaHCO3，NaHCO3的用途为用作发酵粉、治疗胃酸过多等；
（2）c为氧气，A为过氧化钠，B为氢氧化钠，则F为CO2或SO2，D为碳酸钠或亚硫酸钠，E为碳酸氢钠或亚硫酸氢钠；
（3）若C是一种白色沉淀，E是引起酸雨的主要气体，则A为Mg3N2，C为Mg(OH)2，B为NH3，F为O2，D为NO，E为NO2，则A与反应的化学方程式Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3。
7． 向试管D中滴加KSCN溶液，试管D中溶液变红色 打开，旋开旋塞c加入70%的硫酸，一段时间后关闭。更换试管D，旋开旋塞b，使少量溶液流入D中，检验D溶液中的和 甲、丙 除去A和C中分别产生的氯气和二氧化硫，防止污染大气
【分析】A中二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气，C中亚硫酸钠与70%的硫酸反应生成二氧化硫，通过控制开关K可以实现实验探究：将氯气通入B中可以验证、的氧化性；将氯气通入C中可以验证、的氧化性，将二氧化硫通入B中可以验证、的氧化性，据此分析解答。
【详解】(1) 检查装置气密性后，关闭、、，打开，旋开旋塞a，加热A，产生的氯气能氧化Fe2+生成Fe3+，则B中发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+，故答案为：2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+；
(2)B生成的离子为Fe3+，检验Fe3+，可以向试管D中滴加KSCN溶液，若试管D中溶液变红色，即说明B中有Fe3+生成，故答案为：向试管D中滴加KSCN溶液，试管D中溶液变红色；
(3)要证明Fe3+和SO2氧化性的强弱，就需要检验两者反应后的产物中是否含有和Fe2+，具体操作是：打开K3，旋开活塞c加入70%的硫酸溶液，一段时间后关闭K3，更换试管D，旋开活塞b，使少量溶液流入D中，检验D溶液中的和Fe2+，故答案为：打开K3，旋开活塞c加入70%的硫酸溶液，一段时间后关闭K3，更换试管D，旋开活塞b，使少量溶液流入D中，检验D溶液中的和Fe2+；
(4)甲中过程(2)后既有又有，说明氯气不足，氯气氧化性大于Fe3+，过程(3)中有硫酸根离子，说明发生二氧化硫与铁离子的反应，则氧化性铁离子大于二氧化硫；乙中过程(2)后有无，说明氯气过量，过程(3)中有硫酸根离子，可能是氯气将二氧化硫氧化，不能说明铁离子、二氧化硫的氧化性强弱；丙中过程(2)后有Fe3+，无Fe2+，则氯气的氧化性大于铁离子，过程(3)中有亚铁离子，说明发生二氧化硫与铁离子的反应，则氧化性铁离子大于二氧化硫；故答案为：甲、丙；
(5)将D换成盛有NaOH溶液的烧杯，旋开K1、K2、K3和K4，关闭旋塞a、c，打开旋塞b，从两端鼓入N2，这样做的目的是除去A和C中分别产生的氯气和二氧化硫，防止污染空气，故答案为：除去A和C中分别 产生的氯气和二氧化硫，防止污染空气。
【点睛】本题的易错点和难点是(4)，要注意氯气也能氧化二氧化硫。
8．(1) 2Fe2++H2O2+4H2O2Fe(OH)3↓+4H+ 促使氢氧化铁胶体聚沉，提高产率；除去过量的H2O2
(2) 分液漏斗 受热均匀便于控制温度 蒸发浓缩 K3[Fe(C2O4)3]•3H2O在冰水中溶解度小，提高产率 K3[Fe(C2O4)3]•3H2O难于溶于乙醇，减少产品损失；乙醇易挥发，有利于产品干燥
(3)2K3[Fe(C2O4)3]•3H2O2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑+6H2O
【分析】步骤1制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}，步骤2蒸发浓缩得到晶体，由于产品在0℃时在水中溶解度为4.7g，100℃时溶解度为117.7g，步骤3在冰水中溶解度小，可提高产率，已知其难溶于乙醇，且乙醇易挥发，步骤4洗涤晶体有利于产品干燥；
（1）
莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2]中铁元素化合价为+2价，加入H2O2反应生成Fe(OH)3，Fe化合价升高，O元素化合价降低，离子反应方程式为2Fe2++H2O2+4H2O2Fe(OH)3↓+4H+；继续煮沸十分钟的目的是促使氢氧化铁胶体聚沉，提高产率；除去过量的H2O2；
（2）
①仪器a的名称为分液漏斗，采用水浴加热的目的是受热均匀便于控制温度；
②步骤2是从溶液中加热得到晶体，操作名称是蒸发浓缩；步骤3采用冰水冷却的目的是K3[Fe(C2O4)3]•3H2O在冰水中溶解度小，提高产率；
③乙醇易挥发，过滤后需要用乙醇溶液洗涤，其优点是K3[Fe(C2O4)3]•3H2O难于溶于乙醇，减少产品损失；乙醇易挥发，有利于产品干燥；
（3）
三草酸合铁(Ⅲ)酸钾{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}在强光下分解生成草酸亚铁(FeC2O4)，Fe元素化合价降低，则C元素化合价升高，生成CO2，反应的化学反应方程式为2K3[Fe(C2O4)3]•3H2O2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑+6H2O。
9．(1) Fe3++e-=Fe2+ 左侧
(2) 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓ 取少许试管中的混合液，加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成
(3) 1017 氧化还原
【解析】（1）
该装置为原电池，FeCl3具有氧化性，得电子生成Fe2+，做正极，Na2SO3具有还原性，发生氧化反应，做负极，左侧烧杯中的电极反应式Fe3++e-=Fe2+，盐桥中的阳离子流向正极，即向左侧烧杯中迁移；
（2）
已知 K3[Fe(CN)6]可以和Fe2+生成蓝色沉淀，实验3中生成蓝色沉淀的离子方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓；SO被氧化生成SO，即检验硫酸根即可，实验操作为：取少许试管中的混合液，加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成；
（3）
反应2Fe3++3SO+6H2O2Fe(OH)3↓+3H2SO3，平衡常数，即，数量级为1017，由于双水解反应的的K<氧化还原反应的K=1020.6，则FeCl3溶液和氧化还原Na2SO3溶液发生反应的趋势更大。
10．(1)在封闭体系中可顺利滴加液体，减少盐酸的挥发
(2)(球形)干燥管
(3)2MnO+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2+8H2O
(4)用于除去ClO2中的未反应的Cl2
(5)C6H12O6+24KClO3+12H2SO4=12K2SO4+6CO2↑+24ClO2↑+18H2O
【分析】装置A中高锰酸钾和二氧化锰常温下制备氯气，装置B中盛放饱和食盐水用于除去氯气中的氯化氢，装置C中盛放浓硫酸用于干燥氯气，装置D中干燥纯净的氯气和NaClO2反应，装置E中液体用于除去ClO2中的未反应的Cl2，ClO2易溶于水、密度比空气大，装置F可用向上排空气法收集ClO2。最后选用碱液处理尾气，防止污染空气。
【详解】（1）用分液漏斗滴加浓盐酸时，需要打开分液漏斗上方的玻璃塞，恒压漏斗侧边的玻璃管有平衡压的作用(即在封闭体系中可顺利滴加液体)，采用恒压漏斗滴加浓盐酸时不需要打开恒压漏斗上方的玻璃塞，减少HCl的挥发，故答案为：在封闭体系中可顺利滴加液体，减少盐酸的挥发；
（2）装置D中玻璃仪器为(球形)干燥管；
（3）A中烧瓶内高锰酸钾与浓盐酸在常温下发生反应生成氧化锰、氯化钾、氯气和水，根据氧化还原反应的规律可知离子方程式为2MnO+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2+8H2O；
（4）E中所盛试剂是用于除去ClO2中的未反应的Cl2；
（5）葡萄糖、氯酸钾和适量的溶液反应可以得到，反应的化学方程式为C6H12O6+24KClO3+12H2SO4=12K2SO4+6CO2↑+24ClO2↑+18H2O。
11． 漏斗、烧杯、玻璃棒 1∶1 80℃以后，温度升高，的溶解度增大，沉钒率下降或温度升高，氨水受热分解，溶液中浓度减小，沉钒率下降 %
【分析】由题给流程可知，向含钒废催化剂中加水溶解，和不溶性硅酸盐不溶于水，溶于水，过滤得到含有和不溶性硅酸盐的滤渣1和含有的滤液1；向滤渣1中加入亚硫酸钠溶液和过量稀硫酸，在酸性条件下，亚硫酸钠与发生氧化还原反应生成硫酸钠、和水，不溶性硅酸盐与稀硫酸反应转化为难溶于水的硅酸，过滤得到含有硅酸的滤渣2和含有的滤液2；向含有的混合溶液中加入氯酸钾，具有氧化性的氯酸根离子在酸性条件下将离子氧化为离子，向氧化后的溶液中加入氨水，离子与氨水反应生成沉淀，过滤得到；受热分解生成。
【详解】(1) 由分析可知，操作Ⅰ为固、液分离的过滤操作，过滤用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒，故答案为：漏斗、烧杯、玻璃棒；
(2) 由分析可知，在滤渣1中加入亚硫酸钠溶液和过量稀硫酸发生的反应为在酸性条件下，亚硫酸钠与发生氧化还原反应生成硫酸钠、和水，由得失电子数目守恒可知，氧化剂和还原剂亚硫酸钠的物质的量之比为1:1，故答案为：1:1；
(3) 由分析可知，混合溶液中加入氯酸钾发生的反应为具有氧化性的氯酸根离子在酸性条件下将离子氧化为离子，反应的离子方程式为，故答案为：；
(4) “沉钒”时，温度超过80℃以后，的溶解度增大，以及氨水受热分解，溶液中浓度减小，都会导致沉钒率下降，故答案为：80℃以后，温度升高，的溶解度增大，沉钒率下降或温度升高，氨水受热分解，溶液中浓度减小，沉钒率下降；
(5)由题意可知，滴定时，硫酸亚铁铵做反应的还原剂，离子和高锰酸钾做反应的氧化剂，由得失电子数目守恒可得：n()+5n()=n(Fe2+)，解得n()=(a1b1−5a2b2)×10−3 mol，由钒原子个数守恒可知，产品中的质量分数为×100%=%，故答案为：%。
12．(1) 增大表面积，加快碱浸反应速率，提高提取率 +6
(2)FexMn1-xWO4+2NaOH=xFe(OH)2+(1-x)Mn(OH)2+Na2WO4
(3) 阳 H2 2H2O-4e-=O2↑+4H+ WO+H2O+2H+=WO3·2H2O↓
【分析】黑钨精矿加入氢氧化钠，反应生成氢氧化锰、氢氧化亚铁沉淀和钨酸钠，过滤出沉淀，电解钨酸钠溶液制备WO3·2H2O，WO3·2H2O脱水生成WO3，用氢气还原WO3冶炼金属钨。
(1)
根据影响反应速率的因素，黑钨精矿粉碎，可以增大表面积，加快碱浸反应速率，提高提取率；根据黑钨精矿与氢氧化钠反应生成钨酸钠，可知黑钨精矿中W的化合价为+6；
(2)
根据流程图可知，反应i是FexMn1-xWO4和NaOH反应生成Fe(OH)2、Mn(OH)2、Na2WO4，化学方程式为FexMn1-xWO4+2NaOH=xFe(OH)2+(1-x)Mn(OH)2+Na2WO4；
(3)
①根据图示，石墨1电极，通入稀氢氧化钠溶液，流出浓氢氧化钠溶液，石墨1电极反应式为，钨酸钠溶液中钠离子由右向左移动，所以离子交换膜为阳离子交换膜，c的分子式为H2；
②石墨1为阴极，石墨2为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，右池生成WO3·2H2O的离子方程式为WO+H2O+2H+=WO3·2H2O↓。
13．(1)3
(2)TiO2+2OH-=TiO+H2O
(3)0.2
(4)增大浓度，使逆向移动，利于尽可能析出完全
(5)pH过低，VO化为VO的程度较大；pH过高，化为NH3·H2O的程度较大；两因素均使沉钒率降低
(6)NH3
【分析】废催化剂在碱性条件下和氢氧化钠反应，生成钛酸钠，酸浸后生成钛酸，经过焙烧生成二氧化钛，再和氯气反应生成四氯化钛，随后在惰性气体中被镁还原为单质钛，以此解题。
【详解】（1）上述反应中二氧化钛和氯气反应生成四氯化钛的反应，四氯化钛和镁的反应，五氧化二钒生成单质钒的反应，一共3个氧化还原反应；
（2）“高温碱浸”时二氧化钛和氢氧化钠反应生成钛酸钠，离子方程式为：TiO2+2OH-=TiO+H2O；
（3）当溶液中WO恰好沉淀完全，其离子浓度等于10-5mol/L，根据Ksp(CaWO4)=c(Ca2+)×c(WO)=1×10-10，则溶液中c(Ca2+)=1×10-5mol/L，再根据Ksp[Ca(OH)2]=c(Ca2+)×c2(OH-)=4×10-7，可知c(OH-)=0.2mol/L；
（4）“沉钒”的目的是将完全转化为沉淀析出，加入过量的目的是利用同离子效应，促进尽可能析出完全，故答案为：增大浓度，使逆向移动，利于尽可能析出完全；
（5）由已知②知在水溶液中存在：VO+2H+⇌VO+H2O， pH过低，该平衡正向移动，VO化为VO的程度较大；pH过高，转化为NH3·H2O的程度较大；两因素均使沉钒率降低，故答案为：pH过低，VO化为VO的程度较大；pH过高，化为NH3·H2O的程度较大；两因素均使沉钒率降低；
（6）煅烧时，固体质量随温度变化的曲线如图所示。加热到100~200℃时，质量减少3.4g，偏钒酸铵NH4VO3物质的量==0.2mol，发生反应NH4VO3NH3↑+HVO3，生成气体为氨气0.2mol.
14． 0.005 逆反应方向 催化剂不会影响平衡转化率，在其他条件相同情况下，乙催化剂对应c点的转化率没有甲催化剂对应b点的转化率高，所以c点一定未平衡
【详解】(1)已知①
②
根据盖斯定律，由-①-②得反应，则过程2的热化学方程式为；
(2)容器Ⅰ在10min时反应达到平衡，该段时间内CO2的平衡转化率为50%，则的平衡转化率也为50%，反应消耗0.2mol50%=0.1mol，平均反应速率为=0.005；
容器Ⅰ平衡时、、、H2各物质的量浓度分别为0.05mol、0.05mol、0.1mol、0.1mol；平衡常数为K==；温度不变平衡常数不变，容器Ⅱ起始时Qc==0.045>=K，反应向逆反应方向进行；
(3)同温度下甲催化剂对应的转化率高于乙催化剂对应的转化率，即同温度下CH4的转化率不相同，则在催化剂乙作用下，图中c点处CH4的转化率一定不是该温度下的平衡转化率，即c点一定未达到平衡状态；故答案为：催化剂不会影响平衡转化率，在其他条件相同情况下，乙催化剂对应c点的转化率没有甲催化剂对应b点的转化率高，所以c点一定未平衡；
(4) ①增大n(H2)，平衡正向移动，二氧化碳的平衡转化率越大，所以m1>m2>m3；最大；
②升高温度，平衡逆向移动，二氧化碳和氢气的含量增大，乙醇、水减少，乙醇的含量是水的3倍，所以曲线d代表的物质为乙醇，曲线a代表水，曲线c代表H2，曲线b代表CO2，m=3，设起始时H2为9mol，则CO2为3mol；
9-6x=3x，解得x=1mol，平衡常数=，p(CO2)=，p(H2)=，p(C2H5OH)=，p(H2O)=，=。
15． 阳离子
【详解】(1)由图可知，阳极上氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为2Cl——2e—=Cl2↑，水在阴极上得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e—=2OH—+ H2↑，阳极上氯离子放电生成氯气，使阳极室中阳离子电荷数大于阴离子，阴极生成的氢氧根离子使阴极室中阴离子电荷数大于阳离子，为维持两室溶液中的电荷守恒关系，阳极室中的钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室，则离子交换膜为阳离子交换膜，故答案为：阳离子；2H2O+2e—=2OH—+ H2↑；
(2) 产生“气泡”发生的反应为硫酸氢钠溶液与碳酸氢钠溶液反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为；生成二氧化氯发生的反应为亚氯酸钠溶液与硫酸氢钠溶液反应生成硫酸钠、二氧化氯和水，反应的离子方程式为，故答案为：；；
(3)由铬酸银的溶度积可知，溶液中铬酸根离子的浓度为1×10—4mol/L时，银离子的浓度为==1×10—4mol/L，由氯化银的溶度积可知溶液中氯离子浓度为==2×10—6mol/L，故答案为：2×10—6。
16．(1)124.3
(2) 0.042mol·L-1·min-1 3.2P0kPa
(3) 丙烯在平衡体系内的体积分数不可能超过50% 该反应为吸热反应，随着温度升高平衡向正方向移动，丙烯的体积分数增大 c
(4) 有氧脱氢为放热反应，能减少能耗 产物易于分离
【解析】（1）
CH3CH2CH3(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g) △H=20.4 kJ·mol-1+ 0kJ·mol-1-( -103.9kJ·mol-1)= 124.3kJ·mol-1；
（2）
反应前6分钟内压强变为1.50P0，则气体总物质的量变为1.5mol
1-x+x+x=1.5，x=0.5mol；则反应前6分钟内用氢气的浓度表示的反应速率为 mol·L-1·min-1。
反应达到平衡时压强变为1.8P0kPa，则气体总物质的量变为1.8mol；
1-y+y+y=1.8，y=0.8mol；此温度下的压强平衡常数Kp=3.2P0。
（3）
该反应为吸热反应，随着温度升高平衡向正方向移动，丙烯的体积分数增大，所以b不可能是丙烯；
若丙烷完全转化为丙烯和氢气，丙烯的体积分数为50%，该反应为可逆反应，丙烯在平衡体系内的体积分数不可能超过50%，所以b不可能是丙烯；
该反应为吸热反应，随着温度升高平衡向正方向移动，丙烯的体积分数增大，所以a、c表示丙烯的体积分数的曲线，增大压强，CH3CH2CH3(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g)平衡逆向移动，丙烯的体积分数减小，所以在0.1kPa下丙烯的体积分数的曲线为c。
（4）
丙烷在有氧气参与的条件下也可以发生脱氢反应：2CH3CH2CH3(g)+O2(g)2CH3CH=CH2(g)+2H2O(g) △H=-235kJ·mol-1。相比丙烷的无氧脱氢反应，有氧脱氢为放热反应，能减少能耗；水的沸点高，产物易于分离；
17．(1)
(2) bc 625
(3)甲醇中含有氧元素，不利用氧的充分利用
(4) cd 双功能的分子筛膜催化反应器模式下，只发生第一个反应，双功能的分子筛膜能及时分离出水蒸气，平衡右移，二氧化碳产率增大。
【详解】（1）①
②
③
则与反应生成和的方程式为：④，根据盖斯定律可知，得，该反应的，其热化学方程式为： ；
（2）①a.加入催化剂只能改变反应速率，平衡不移动，不能改变转化率，a错误；
b.该反应为放热反应，降低反应温度平衡正向移动，可以提高平衡转化率，b正确；
c.移除，则水蒸气的浓度减小，平衡正向移动，转化率增大，c正确；
d.恒温恒压下通入惰性气体，容器体积增大，平衡逆向移动，转化率减小，d错误；
故选bc；
②根据提给信息可得三段式如下，，则平衡常数；
（3）甲醇中含有氧元素，不利用氧的充分利用，不利用氧循环；
（4）①a.的浓度不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，a正确；
b.该反应前后气体的计量系数不同，且反应都是气体，则混合气体的平均相对分子质量是一个变量，当其不变的时候可以正面反应达到平衡，b正确；
c.容器的体积不变，且反应物和产物都是气体，总质量不变，则混合气密度不是变量，其不变的时候，不能证明反应达到平衡，c错误；
d.水中和甲醇中都含有O—H，则断裂3mol H—H键的同时断裂2mol O—H键不能证明正逆反应速率相等，不能证明反应达到平衡，d错误；
故选cd；
②由表中数据可知双功能的分子筛膜催化反应器模式下，只发生第一个反应，双功能的分子筛膜能及时分离出水蒸气，平衡右移，二氧化碳产率增大，故答案为：双功能的分子筛膜催化反应器模式下，只发生第一个反应，双功能的分子筛膜能及时分离出水蒸气，平衡右移，二氧化碳产率增大。
18．(1) 阴 91
(2)6+=2Fe3+(n+3)H2O
(3)
【详解】（1）①电池中，Zn电极为负极，V2O5电极为正极，结合正极、负极电解质溶液及题干所给信息，可得两极电极反应式如下：正极：，负极：，由图可知，电池放电过程，浓硫酸钾变为稀硫酸钾溶液，根据离子移动规则可知，钾离子通过a膜移向正极，硫酸根通过b膜移向负极，则b膜为阴离子交换膜；
②由第一问可知，正极反应为：；根据电极反应式可知，当转移1mol电子时，V2O5溶解0.5mol，则；
（2）由信息可知，为酸，则的浓溶液除铁锈的化学方程式为：6+=2Fe3+(n+3)H2O；
（3）由所给平衡可知pH越大，四羟基合锌离子浓度越大，故曲线①代表Zn2+，②代表：
①由可知，当pH=6时，c(OH-)=10-8mol/L ，c(Zn2+)=0.1mol/L，则；
②向时对应-lgc=1，此时pH>14，c(OH-)>1mol/L，加入等体积的HCl后，c(OH-)>0.3mol/L>0.1mol/L，c(H+)<10-13mol/L，此时pH>13，结合图像可知此时Zn元素主要以形式存在。
河南省郑州市2021届-2023届高考化学三年模拟（一模）按题型分类汇编-02非选择题
一、有机推断题
1．（2021·河南郑州·统考一模）二乙酸-1，4-环己二醇酯可通过如图路线合成：
(1)反应①的反应条件_______。
(2)⑤的反应类型是_______，C中官能团的名称是_______。
(3)写出化合物B的结构简式_______。
(4)写出反应⑧的化学方程式_______。
2．（2022·河南郑州·统考一模）苯甲酸甲酯是一种无色透明液体，存在于天然丁香油、依兰油中。它的一种制备方法如图。请回答下列问题：
(1)反应③的化学方程式为__。
(2)反应⑤的化学方程式为__。
(3)B的同分异构体中含有苯环且不含有其他环状结构的还有__种。
3．（2023·河南郑州·统考一模）有机玻璃的化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯，俗称明胶玻璃、亚克力，具有较好的透明性、化学稳定性，易染色，易加工，外观优美等优点。由链烃A制备有机玻璃的一种合成路线如下：
回答如下问题：
(1)写出A的结构简式_______。
(2)E中官能团的名称为_______。
(3)反应1和反应2的反应类型分别为_______、_______。
(4)写出F转化为G的化学反应方程式_______。
二、元素或物质推断题
4．（2021·河南郑州·统考一模）分类法是研究物质性质的重要方法。现有、CO、、Cu、、等物质，根据它们的组成及性质进行如图分类：
请回答下列问题：
(1)淡黄色固体最终位于_______组，它的电子式为_______。该物质与水反应，若有个电子转移，则有_______mol该物质参与反应。
(2)写出实验室制备Ⅰ组中气体的化学方程式_______。
(3)B组中的物质能与稀硝酸反应，写出该反应的离子方程式_______。
(4)Ⅱ组中的物质滴入水中后与水剧烈反应产生大量酸雾，写出该反应的化学方程式_______。
5．（2022·河南郑州·统考一模）某常见元素及其化合物的转化关系如图所示。已知A为金属单质。完成下列问题：
(1)若C为淡黄色固体，D为厨房常见的调味品，则C的电子式为__，工业上由D制备A的化学方程式为__。
(2)若A为紫红色固体，C为黑色固体，则B的化学式为__，写出由D转化为A的化学方程式为__。
6．（2023·河南郑州·统考一模）已知A、B、C、D、E、F六种物质存在如下图所示转化关系(部分生成物和反应条件略去)
(1)若A、C均为氧化物
①D溶液中滴加KSCN溶液显红色，写出B→D的离子方程式_______。
②若F是正盐，其水溶液呈碱性，D是一种温室气体，写出E的一条用途_______。
(2)若C为人体须臾不可离开的气体，则F的化学式可能为_______(至少写两种)。
(3)若C是一种白色沉淀，E是引起酸雨的主要气体，则A与反应的化学方程式可能为_______。
三、实验题
7．（2021·河南郑州·统考一模）某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略)，以验证、、氧化性的强弱。根据题目要求回答下列问题：
(1)检查装置气密性后，关闭、、，打开，旋开旋塞a，加热A，则B中发生反应的离子方程式为_______。
(2)B中溶液变黄时，停止加热A，关闭。打开旋塞b，使约2mL的溶液流入试管D中，关闭旋塞b，检验实验中B生成离子的方法是_______。
(3)若要继续证明和氧化性的强弱，需要进行的操作是_______。
(4)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如表所示，他们的检测结果一定能够证明氧化性强弱顺序：的是_______(填“甲”、“乙”或“丙”)。
过程(2)中溶液含有的离子
过程(3)中溶液含有的离子
甲
既有又有
有
乙
有无
有
丙
有无
有
(5)验证结束后，将D换成盛有NaOH溶液的烧杯，旋开、、和，关闭旋塞a、c，打开旋塞b，从两端鼓入，这样做的目的是_____
8．（2022·河南郑州·统考一模）三草酸合铁(Ⅲ)酸钾{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}是制备负载型活性铁催化剂的主要原料，也是一种很好的有机反应催化剂，还是制感光纸的原料。实验室欲制备少量三草酸合铁(Ⅲ)酸钾。
已知：K3[Fe(C2O4)3]·3H2O为翠绿色晶体、难溶于乙醇；0℃时在水中溶解度为4.7g，100℃时溶解度为117.7g。
Ⅰ.制备Fe(OH)3
称取2g莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2]于锥形瓶中，溶于水，滴加足量6％H2O2，加热并搅拌。当变成红褐色后，再煮沸十分钟，冷却后，过滤、洗涤。
(1)Ⅰ中制备Fe(OH)3的离子反应方程式为__。由莫尔盐制取氢氧化铁时，加入6%的H2O2，变红褐色后，继续煮沸十分钟的目的是__。
Ⅱ.制备草酸氢钾
取2gH2C2O4·2H2O溶于20mL水中，加入1.2gK2CO3，反应生成KHC2O4。
Ⅲ.制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体。步骤如图：
(2)①制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体，步骤1装置中仪器a的名称为__。采用水浴加热的目的是__。
②步骤2的操作名称是__，步骤3采用冰水冷却的目的__。
③过滤后需要用乙醇溶液洗涤，其优点是__。
(3)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾具有光敏性，写出其在强光下分解生成草酸亚铁(FeC2O4)的化学反应方程式为_。
9．（2022·河南郑州·统考一模）某化学兴趣小组探究FeCl3溶液和Na2SO3溶液的反应情况。
已知：K3[Fe(CN)6]可以和Fe2+生成蓝色沉淀，常用于Fe2+的检验。请回答相关问题。
[实验1]分别将100mL1.0mol·L-1的FeCl3溶液和Na2SO3溶液装入两个烧杯中，按图进行实验，观察到电流计指针发生偏转。
(1)请写出左侧烧杯中的电极反应式__。盐桥中的阳离子向__(填“左侧”或“右侧”)烧杯中迁移。
[实验2]在试管1中加入2mL1.0mol·L-1Na2SO3溶液，然后再滴加两滴1.0mol·L-1FeCl3溶液，溶液中立刻变成红褐色。对试管1进行加热至沸腾，产生红褐色沉淀。取出几滴混合液，加K3[Fe(CN)6]溶液，无蓝色沉淀出现。整个过程中未观察到明显的气泡产生。
[实验3]在试管2中加入5mL1.0mol·L-1FeCl3溶液，然后再滴加1mL1.0mol·L-1Na2SO3溶液，溶液立刻变成红褐色。取出几滴混合液，加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。
(2)实验3中生成蓝色沉淀的离子方程式为__。请设计实验证明SO被氧化__。
[反思与研讨]
资料显示：H2SO3的Ka1=1.7×10-2Ka2=6.0×10-8；Fe(OH)3的Ksp=4×10-38；反应2Fe3++ SO+H2O2Fe2++SO+2H+的平衡常数K=1020.6。
(3)反应2Fe3++3SO+6H2O2Fe(OH)3↓+3H2SO3的平衡常数K的数量级为__。由此可判断FeCl3溶液和Na2SO3溶液发生__(填“双水解”或“氧化还原”)反应的趋势更大。
10．（2023·河南郑州·统考一模）是一种安全稳定、高效低毒的广谱型消毒剂，它易溶于水、难溶于有机溶剂，高浓度的气体易爆炸。与纯净的反应可制得和NaCl。实验室用制备和收集一定量的的装置如下图(夹持装置略)，其中装置F为的收集装置。
(1)装置A中使用X滴加浓盐酸的优点是_______。
(2)装置D中玻璃仪器的名称为_______。
(3)请写出圆底烧瓶中发生反应的离子方程式_______。
(4)装置E中所盛试剂是，其作用为_______。
(5)葡萄糖、氯酸钾和适量的溶液反应可以得到，反应中生成的起稀释的作用，大大提高了生产、储存和运输的安全性，其化学方程式为_______。
四、工业流程题
11．（2021·河南郑州·统考一模）钒具有广泛用途，利用含钒废催化剂(主要含有、和不溶性硅酸盐)制备的新工艺流程如图：
已知：滤液1和滤液2中钒以的形式存在。回答下列问题：
(1)在实验室中操作Ⅰ用到的玻璃仪器有_______。
(2)在滤渣1中加入和过量溶液发生氧化还原反应，氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
(3)混合溶液中加入，发生反应的离子方程式是_______。
(4)钒最后以的形式沉淀出来。沉钒率(沉淀中V的质量和废催化剂中V的质量之比)表示该工艺钒的回收率。图中是沉钒率随温度变化的关系曲线，“沉钒”时，温度超过80℃以后，沉钒率下降的可能原因是_______(写一条即可)。
(5)称取w g所得产品，先用硫酸溶解，得到溶液，再加入的溶液，最后用酸性溶液滴定过量的至终点，消耗溶液的体积为。假设杂质不参与反应，锰被还原为。则产品中的质量分数为_______，(已知和溶液反应的离子方程式为)
12．（2022·河南郑州·统考一模）含钨的钢材有高速钢、钨钢以及钨钴磁钢等，它们主要用来制造各种工具，如钻头、铣刀等。以黑钨精矿制备单质钨(W)的流程如图。完成下列问题：
已知：黑钨精矿的化学式为FexMn1-xWO4。
(1)黑钨精矿粉碎的目的是__，黑钨精矿中W的化合价为__。
(2)反应i的化学方程式为__。
(3)电解制备WO3同时回收过量NaOH的装置如图所示。
①离子交换膜为__离子交换膜(“阳”、“阴”)，c的分子式为__。
②石墨2的电极反应式为__，右池生成WO3·2H2O的离子方程式为__。
13．（2023·河南郑州·统考一模）一种利用废脱硝催化剂(含、、等成分)提取钛、钒的工艺流程如下图所示。
已知：①钛酸钠难溶于水；
②溶液的酸性较强时，价钒主要以的形式存在；
③溶液中某离子浓度，认为该离子沉淀完全。
回答下列问题：
(1)上述流程中，发生的氧化还原反应有_______个。
(2)“高温碱浸”中生成钛酸钠的离子方程式是_______。
(3)将氢氧化钙加入钨酸钠溶液中可得到钨酸钙，已知，，当溶液中沉淀完全时，溶液中最大值为_______。
(4)“沉钒”过程中，一般要加入过量，其原因是_______。
(5)沉钒过程中，沉钒率随溶液pH的变化如图所示。沉钒率随溶液pH的增加先升高后降低的原因可能是_______。
(6)取固体加热时，固体减少的质量随温度的变化曲线如图所示。加热到200℃时，产生气体的分子式为_______。
五、原理综合题
14．（2021·河南郑州·统考一模）甲烷和是主要的温室气体，高效利用甲烷和对缓解大气变暖有重要意义。
(1)图是利用太阳能将分解制取炭黑的示意图：
已知①
②
则过程2的热化学方程式为_______。
(2)在两个体积均为2L的恒容密闭容器中，按表中相应的量加入物质，在相同温度下进行反应的平衡转化率如表所示：
容器
起始物质的量
的平衡转化率
Ⅰ
0.2
0.2
0
0
50%
Ⅱ
0.2
0.1
0.2
0.3
/
容器Ⅰ在10min时反应达到平衡，该段时间内的平均反应速率为_______；容器Ⅱ起始时反应向_______(填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不移动”)进行。
(3)将一定量的甲烷和氧气混合发生反应，其他条件相同，在甲、乙两种不同催化剂作用下，相同时间内测得转化率与温度变化关系如图所示。某同学判断c点一定没有达到平衡状态，他的理由是_______。
(4)通过催化加氢可以合成乙醇，其反应原理为：。，通过实验得到如图图象：
①图1中、、最高的是_______。
②图2表示在总压为P的恒压条件下，且时，平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。温度时，列式表示该反应的压强平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
15．（2021·河南郑州·统考一模）氯的许多化合物是高效、广谱的灭菌消毒剂，在疫情防控中发挥了重要作用。
(1)工业制取氯气可用如图装置，图中的离子膜为_______膜(填“阳离子”或“阴离子”)。写出阴极的电极反应式_______。
(2)一种有效成分为、、的“二氧化氯泡腾片”，快速溶于水后溢出大量气泡，得到溶液。产生“气泡”的化学方程式为_______；生成的离子方程式为_______。
(3)已知AgCl、(砖红色)的分别为和，分析化学中，测定含氯的中性溶液中的含量，常以作指示剂，用标准溶液滴定。当溶液中出现砖红色沉淀时，假设，则_______。
16．（2022·河南郑州·统考一模）丙烯是重要的化工原料，通常用丙烷脱氢反应制备。其中丙烷无氧脱氢反应方程式为：CH3CH2CH3(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g) △H。
(1)科学家将最稳定的单质的标准生成焓规定为零。在温度为298.15K时由最稳定的单质生成1mol化合物时的焓变，叫做该物质的标准摩尔生成焓。部分物质的标准摩尔生成焓数据如表(单位：kJ·mol-1)：
CH3CH2CH3
CH3CH=CH2
H2
-103.9
20.4
0
由此可求得△H=__kJ·mol-1。
(2)在一定条件下的体积为2L的密闭容器中投入1mol丙烷，体系的起始压强为P0kPa。反应过程中压强变化如表：
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
20
压强/kPa
P0
1.20P0
1.36P0
1.50P0
1.63P0
1.71P0
1.78P0
1.80P0
1.80P0
1.80P0
则反应前6分钟内用氢气的浓度表示的反应速率为__(结果保留两位有效数据，下同)。此温度下的压强平衡常数Kp=__。
(3)如图中四条线对应的是(2)中在0.01kPa和0.1kPa下丙烷和丙烯在平衡体系中的体积分数随温度的变化情况。
某同学认为曲线b不可能表示丙烯的体积分数，请写出两条支持该观点的理由：①__；②__。表示在0.1kPa下丙烯的体积分数的曲线为__。
(4)丙烷在有氧气参与的条件下也可以发生脱氢反应：2CH3CH2CH3(g)+O2(g)2CH3CH=CH2(g)+2H2O(g) △H=-235kJ·mol-1。相比丙烷的无氧脱氢反应，丙烷的有氧脱氢反应的优点可能有__、__。
17．（2023·河南郑州·统考一模）2022年11月30日，神舟十五号与神舟十四号乘组在“太空会师”。太空生命保障系统利用电解水供氧，生成的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷，水可循环使用。
(1)已知
写出与反应生成和的热化学方程式_______。
(2)一定条件下，反应达到平衡状态。
①下列操作中，能提高比平衡转化率的是_______。
a.加入催化剂 b.降低反应温度
c.移除 d.恒温恒压下通入惰性气体
②某科研小组在一定温度下模拟该反应，向容积为5L的抽空的密闭容器中通入和，反应平衡后测得的转化率为50%，则该反应的平衡常数为_______。
(3)在相同条件下，与还会发生以下副反应：，该副反应的发生不利于氧循环，原因是_______。
(4)已知反应，。为了提高甲醇的选择性，某科研团队研制了一种具有反应和分离双功能的分子筛膜催化反应器，原理如图所示。
保持压强为3MPa，温度为260℃，向密闭容器中按投料比投入一定量和，不同反应模式下的平衡转化率和甲醇的选择性的相关实验数据如下表所示。
实验组
反应模式
温度/℃
的平衡转化率/%
的选择性/%
Ⅰ
普通催化反应器
3
260
21.9
67.3
Ⅱ
分子筛膜催化反应器
3
260
36.1
100
①双功能的分子筛膜催化反应器模式下，恒温恒容时发生反应，不能说明反应达到化学平衡状态的是_______。
a.的浓度不变 b.混合气体的平均相对分子质量不变
c.混合气密度不变 d.断裂3mol H—H键的同时断裂2mol O—H键
②由表中数据可知，双功能的分子筛膜催化反应器模式下，的转化率明显提高，可能的原因是：_______。
18．（2023·河南郑州·统考一模）金属锌具有储量丰富、电池理论容量高、氧化还原电位低、对环境友好等诸多优势；锌的化合物在防腐、电镀、医学、纺织等领域有诸多应用。
(1)一种水性电解液离子选择双隔膜电池如图所示。放电结束后对左侧电极片进行紫外测试，可观测到在765nm处有一个较强的吸收峰，在615nm处有一个肩峰，与标准图像吻合。(注：可溶于水，强碱性环境下最终转化为)。
①该电池中b膜为_______离子交换膜。(填“阴”或“阳”)
②该电池正极的电极反应式为_______；当电路中转移1mol电子时，电极质量减少_______g。
(2)的浓溶液可形成配合酸，因此浓溶液常用作除锈剂。的溶液的酸性就相当千的酸。根据以上信息，请写出的浓溶液除铁锈的化学方程式_______。
(3)已知难溶于水，在强碱溶液中发生反应，下图是二价锌在水溶液中的存在形式与pH的关系，其中c为或浓度的值。
①_______。
②向的溶液中加入等体积的HCl后，体系中的Zn元素主要以_______(写微粒符号)形式存在。
参考答案：
1． 光照 加成反应 羟基 +2CH3COOH2H2O+
【分析】由有机物的转化关系可知，光照条件下，与氯气发生取代反应生成，在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成，与氯气发生加成反应生成，则A为；在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成，与溴水发生1，4—加成反应生成，在催化剂作用下，与氢气发生加成反应生成，则B为；在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成，则C为；在浓硫酸作用下，与CH3COOH共热发生酯化反应生成，则X为CH3COOH。
【详解】(1)由分析可知，反应①为光照条件下，与氯气发生取代反应生成和氯化氢，故答案为：光照；
(2) 由分析可知，反应⑤为与溴水发生1，4—加成反应生成；C的结构简式为，官能团为羟基，故答案为：加成反应；羟基；
(3) 由分析可知，化合物B的结构简式为，故答案为：；
(4) 由分析可知，反应⑧为在浓硫酸作用下，与CH3COOH共热发生酯化反应生成和水，反应的化学方程式为+2CH3COOH2H2O+，故答案为：+2CH3COOH2H2O+。
2．(1)+NaOH+NaCl
(2)+CH3OH+H2O
(3)4
【分析】甲苯在光照条件下可与Cl2发生取代反应得到卤代烃，再于NaOH水溶液中加热水解，Cl原子被-OH取代得到物质A，A的结构简式是，A在酸性高锰酸钾溶液中被氧化，羟基生成羧基，得到物质B，B的结构简式是；CO在催化剂作用下与H2反应生成HCHO，再进一步还原可得CH3OH；与CH3OH可发生酯化反应得到。
(1)
反应③是卤代烃的水解反应，化学方程式为：+NaOH+NaCl。
(2)
反应⑤是羧酸与醇的酯化反应，化学方程式为：+CH3OH+H2O。
(3)
据分析，B的结构简式是，其含有苯环且不含有其他环状结构的同分异构体还有：、、、，共4种。
3．(1)CH3CH=CH2
(2)羧基和羟基
(3) 取代反应 消去反应
(4)+CH3OH+H2O
【分析】由题干合成流程图可知，根据链烃A的分子式可知，A的结构简式为：CH3CH=CH2、由A转化为B的反应条件可知，B的结构简式为：CH3CHClCH3，根据C的分子式和C可以催化氧化可知，C的结构简式为：CH3CH(OH)CH3，由C转化为D的条件可知，D的结构简式为：，由E的分子式和D到E的转化条件可知，E的结构简式为：，由F的分子式和E到F的转化条件可知，F的结构简式为：，由F到G的转化条件可知，G的结构简式为：，据此分析解题。
【详解】（1）由分析可知，A的结构简式为：CH3CH=CH2，故答案为：CH3CH=CH2；
（2）由分析可知，E的结构简式为：，则E中官能团的名称为羧基和羟基，故答案为：羧基和羟基；
（3）由分析可知，反应1为：CH3CHClCH3+NaOH CH3CH(OH)CH3+NaCl，该反应属于取代反应，反应2为：+H2O，该反应的反应类型为消去反应，故答案为：取代反应；消去反应；
（4）由分析可知，F的结构简式为：，G的结构简式为：，则F转化为G的化学反应方程式为：+CH3OH+H2O，故答案为：+CH3OH+H2O。
4． Ⅰ Na+Na+ 2 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O 3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O SOCl2+H2O═SO2+2HCl
【分析】NH3、CO、Na2O2、Cu、F2、SOCl2等，按照组成元素的多少可以分为单质和化合物，属于单质的是Cu、F2，属于化合物的是NH3、CO、Na2O2、SOCl2；单质中能与氢气反应的是F2；化合物中能与水反应的是NH3、Na2O2、SOCl2，反应后溶液显碱性的是NH3、Na2O2，据此分析解答。
【详解】(1)淡黄色固体为Na2O2，可与水反应生成NaOH和氧气，最终位于I组；Na2O2是钠离子和过氧根离子构成的离子化合物，电子式为；过氧化钠与水反应为歧化反应，2mol过氧化钠参加反应，转移2mol电子，故答案为：I；；2；
(2) Ⅰ组中的气体为氨气，实验室制备氨气原理为：氯化铵与氢氧化钙加热生成氯化钙和氨气和水，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O，故答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O；
(3) B组中的物质是铜，铜与稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O，故答案为：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O；
(4) Ⅱ组中的物质为SOCl2，滴入水中后与水剧烈反应，产生大量酸雾，SOCl2与水反应生成HCl和二氧化硫，反应的化学方程式为SOCl2+H2O═SO2+2HCl，故答案为：SOCl2+H2O═SO2+2HCl。
5．(1) 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
(2) Cu2(OH)2CO3 CuCl2+Fe=Cu+FeCl2
【解析】（1）
A为金属单质，与氧气反应得到淡黄色固体C，则C为Na2O2，A为Na单质，D为厨房常见的调味品，且Na2O2可以与盐酸生成D，则D为NaCl，Na2O2的电子式为，工业上电解熔融NaCl制备钠单质，化学方程式为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑；
（2）
A为金属单质，且为紫红色固体，则A为Cu，C为黑色固体，则C为CuO，CuO与盐酸反应可以得到D，则D为CuCl；Cu在潮湿环境与空气中的CO2、O2反应得到Cu2(OH)2CO3，即B；CuCl2与Fe等物质发生置换反应可得铜单质，化学方程式为CuCl2+Fe=Cu+FeCl2。
6．(1) Fe+NO+4H+=Fe3++NO↑+2H2O 用作发酵粉(治疗胃酸过多)
(2)CO2或SO2
(3)Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3
【分析】(1)根据A、B、C、D、E、F六种物质存在的转化关系图以及A、C均为氧化物，可推知，A为NO2，C为NO，B为HNO3。
(2)C为人体须臾不可离开的气体，C为氧气。
(3) 若C是一种白色沉淀，E是引起酸雨的主要气体，则A为Mg3N2，C为Mg(OH)2，B为NH3，F为O2，D为NO，E为NO2。
【详解】（1）①D溶液中滴加KSCN溶液显红色，则D溶液中含有Fe3+，则F为Fe，E为含有Fe2+的溶液，故B→D的离子方程式为Fe+NO+4H+=Fe3++NO↑+2H2O；
②若F是正盐，其水溶液呈碱性，D是一种温室气体，则F为Na2CO3，D为CO2，E为NaHCO3，NaHCO3的用途为用作发酵粉、治疗胃酸过多等；
（2）c为氧气，A为过氧化钠，B为氢氧化钠，则F为CO2或SO2，D为碳酸钠或亚硫酸钠，E为碳酸氢钠或亚硫酸氢钠；
（3）若C是一种白色沉淀，E是引起酸雨的主要气体，则A为Mg3N2，C为Mg(OH)2，B为NH3，F为O2，D为NO，E为NO2，则A与反应的化学方程式Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3。
7． 向试管D中滴加KSCN溶液，试管D中溶液变红色 打开，旋开旋塞c加入70%的硫酸，一段时间后关闭。更换试管D，旋开旋塞b，使少量溶液流入D中，检验D溶液中的和 甲、丙 除去A和C中分别产生的氯气和二氧化硫，防止污染大气
【分析】A中二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气，C中亚硫酸钠与70%的硫酸反应生成二氧化硫，通过控制开关K可以实现实验探究：将氯气通入B中可以验证、的氧化性；将氯气通入C中可以验证、的氧化性，将二氧化硫通入B中可以验证、的氧化性，据此分析解答。
【详解】(1) 检查装置气密性后，关闭、、，打开，旋开旋塞a，加热A，产生的氯气能氧化Fe2+生成Fe3+，则B中发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+，故答案为：2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+；
(2)B生成的离子为Fe3+，检验Fe3+，可以向试管D中滴加KSCN溶液，若试管D中溶液变红色，即说明B中有Fe3+生成，故答案为：向试管D中滴加KSCN溶液，试管D中溶液变红色；
(3)要证明Fe3+和SO2氧化性的强弱，就需要检验两者反应后的产物中是否含有和Fe2+，具体操作是：打开K3，旋开活塞c加入70%的硫酸溶液，一段时间后关闭K3，更换试管D，旋开活塞b，使少量溶液流入D中，检验D溶液中的和Fe2+，故答案为：打开K3，旋开活塞c加入70%的硫酸溶液，一段时间后关闭K3，更换试管D，旋开活塞b，使少量溶液流入D中，检验D溶液中的和Fe2+；
(4)甲中过程(2)后既有又有，说明氯气不足，氯气氧化性大于Fe3+，过程(3)中有硫酸根离子，说明发生二氧化硫与铁离子的反应，则氧化性铁离子大于二氧化硫；乙中过程(2)后有无，说明氯气过量，过程(3)中有硫酸根离子，可能是氯气将二氧化硫氧化，不能说明铁离子、二氧化硫的氧化性强弱；丙中过程(2)后有Fe3+，无Fe2+，则氯气的氧化性大于铁离子，过程(3)中有亚铁离子，说明发生二氧化硫与铁离子的反应，则氧化性铁离子大于二氧化硫；故答案为：甲、丙；
(5)将D换成盛有NaOH溶液的烧杯，旋开K1、K2、K3和K4，关闭旋塞a、c，打开旋塞b，从两端鼓入N2，这样做的目的是除去A和C中分别产生的氯气和二氧化硫，防止污染空气，故答案为：除去A和C中分别 产生的氯气和二氧化硫，防止污染空气。
【点睛】本题的易错点和难点是(4)，要注意氯气也能氧化二氧化硫。
8．(1) 2Fe2++H2O2+4H2O2Fe(OH)3↓+4H+ 促使氢氧化铁胶体聚沉，提高产率；除去过量的H2O2
(2) 分液漏斗 受热均匀便于控制温度 蒸发浓缩 K3[Fe(C2O4)3]•3H2O在冰水中溶解度小，提高产率 K3[Fe(C2O4)3]•3H2O难于溶于乙醇，减少产品损失；乙醇易挥发，有利于产品干燥
(3)2K3[Fe(C2O4)3]•3H2O2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑+6H2O
【分析】步骤1制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}，步骤2蒸发浓缩得到晶体，由于产品在0℃时在水中溶解度为4.7g，100℃时溶解度为117.7g，步骤3在冰水中溶解度小，可提高产率，已知其难溶于乙醇，且乙醇易挥发，步骤4洗涤晶体有利于产品干燥；
（1）
莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2]中铁元素化合价为+2价，加入H2O2反应生成Fe(OH)3，Fe化合价升高，O元素化合价降低，离子反应方程式为2Fe2++H2O2+4H2O2Fe(OH)3↓+4H+；继续煮沸十分钟的目的是促使氢氧化铁胶体聚沉，提高产率；除去过量的H2O2；
（2）
①仪器a的名称为分液漏斗，采用水浴加热的目的是受热均匀便于控制温度；
②步骤2是从溶液中加热得到晶体，操作名称是蒸发浓缩；步骤3采用冰水冷却的目的是K3[Fe(C2O4)3]•3H2O在冰水中溶解度小，提高产率；
③乙醇易挥发，过滤后需要用乙醇溶液洗涤，其优点是K3[Fe(C2O4)3]•3H2O难于溶于乙醇，减少产品损失；乙醇易挥发，有利于产品干燥；
（3）
三草酸合铁(Ⅲ)酸钾{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}在强光下分解生成草酸亚铁(FeC2O4)，Fe元素化合价降低，则C元素化合价升高，生成CO2，反应的化学反应方程式为2K3[Fe(C2O4)3]•3H2O2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑+6H2O。
9．(1) Fe3++e-=Fe2+ 左侧
(2) 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓ 取少许试管中的混合液，加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成
(3) 1017 氧化还原
【解析】（1）
该装置为原电池，FeCl3具有氧化性，得电子生成Fe2+，做正极，Na2SO3具有还原性，发生氧化反应，做负极，左侧烧杯中的电极反应式Fe3++e-=Fe2+，盐桥中的阳离子流向正极，即向左侧烧杯中迁移；
（2）
已知 K3[Fe(CN)6]可以和Fe2+生成蓝色沉淀，实验3中生成蓝色沉淀的离子方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓；SO被氧化生成SO，即检验硫酸根即可，实验操作为：取少许试管中的混合液，加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成；
（3）
反应2Fe3++3SO+6H2O2Fe(OH)3↓+3H2SO3，平衡常数，即，数量级为1017，由于双水解反应的的K<氧化还原反应的K=1020.6，则FeCl3溶液和氧化还原Na2SO3溶液发生反应的趋势更大。
10．(1)在封闭体系中可顺利滴加液体，减少盐酸的挥发
(2)(球形)干燥管
(3)2MnO+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2+8H2O
(4)用于除去ClO2中的未反应的Cl2
(5)C6H12O6+24KClO3+12H2SO4=12K2SO4+6CO2↑+24ClO2↑+18H2O
【分析】装置A中高锰酸钾和二氧化锰常温下制备氯气，装置B中盛放饱和食盐水用于除去氯气中的氯化氢，装置C中盛放浓硫酸用于干燥氯气，装置D中干燥纯净的氯气和NaClO2反应，装置E中液体用于除去ClO2中的未反应的Cl2，ClO2易溶于水、密度比空气大，装置F可用向上排空气法收集ClO2。最后选用碱液处理尾气，防止污染空气。
【详解】（1）用分液漏斗滴加浓盐酸时，需要打开分液漏斗上方的玻璃塞，恒压漏斗侧边的玻璃管有平衡压的作用(即在封闭体系中可顺利滴加液体)，采用恒压漏斗滴加浓盐酸时不需要打开恒压漏斗上方的玻璃塞，减少HCl的挥发，故答案为：在封闭体系中可顺利滴加液体，减少盐酸的挥发；
（2）装置D中玻璃仪器为(球形)干燥管；
（3）A中烧瓶内高锰酸钾与浓盐酸在常温下发生反应生成氧化锰、氯化钾、氯气和水，根据氧化还原反应的规律可知离子方程式为2MnO+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2+8H2O；
（4）E中所盛试剂是用于除去ClO2中的未反应的Cl2；
（5）葡萄糖、氯酸钾和适量的溶液反应可以得到，反应的化学方程式为C6H12O6+24KClO3+12H2SO4=12K2SO4+6CO2↑+24ClO2↑+18H2O。
11． 漏斗、烧杯、玻璃棒 1∶1 80℃以后，温度升高，的溶解度增大，沉钒率下降或温度升高，氨水受热分解，溶液中浓度减小，沉钒率下降 %
【分析】由题给流程可知，向含钒废催化剂中加水溶解，和不溶性硅酸盐不溶于水，溶于水，过滤得到含有和不溶性硅酸盐的滤渣1和含有的滤液1；向滤渣1中加入亚硫酸钠溶液和过量稀硫酸，在酸性条件下，亚硫酸钠与发生氧化还原反应生成硫酸钠、和水，不溶性硅酸盐与稀硫酸反应转化为难溶于水的硅酸，过滤得到含有硅酸的滤渣2和含有的滤液2；向含有的混合溶液中加入氯酸钾，具有氧化性的氯酸根离子在酸性条件下将离子氧化为离子，向氧化后的溶液中加入氨水，离子与氨水反应生成沉淀，过滤得到；受热分解生成。
【详解】(1) 由分析可知，操作Ⅰ为固、液分离的过滤操作，过滤用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒，故答案为：漏斗、烧杯、玻璃棒；
(2) 由分析可知，在滤渣1中加入亚硫酸钠溶液和过量稀硫酸发生的反应为在酸性条件下，亚硫酸钠与发生氧化还原反应生成硫酸钠、和水，由得失电子数目守恒可知，氧化剂和还原剂亚硫酸钠的物质的量之比为1:1，故答案为：1:1；
(3) 由分析可知，混合溶液中加入氯酸钾发生的反应为具有氧化性的氯酸根离子在酸性条件下将离子氧化为离子，反应的离子方程式为，故答案为：；
(4) “沉钒”时，温度超过80℃以后，的溶解度增大，以及氨水受热分解，溶液中浓度减小，都会导致沉钒率下降，故答案为：80℃以后，温度升高，的溶解度增大，沉钒率下降或温度升高，氨水受热分解，溶液中浓度减小，沉钒率下降；
(5)由题意可知，滴定时，硫酸亚铁铵做反应的还原剂，离子和高锰酸钾做反应的氧化剂，由得失电子数目守恒可得：n()+5n()=n(Fe2+)，解得n()=(a1b1−5a2b2)×10−3 mol，由钒原子个数守恒可知，产品中的质量分数为×100%=%，故答案为：%。
12．(1) 增大表面积，加快碱浸反应速率，提高提取率 +6
(2)FexMn1-xWO4+2NaOH=xFe(OH)2+(1-x)Mn(OH)2+Na2WO4
(3) 阳 H2 2H2O-4e-=O2↑+4H+ WO+H2O+2H+=WO3·2H2O↓
【分析】黑钨精矿加入氢氧化钠，反应生成氢氧化锰、氢氧化亚铁沉淀和钨酸钠，过滤出沉淀，电解钨酸钠溶液制备WO3·2H2O，WO3·2H2O脱水生成WO3，用氢气还原WO3冶炼金属钨。
(1)
根据影响反应速率的因素，黑钨精矿粉碎，可以增大表面积，加快碱浸反应速率，提高提取率；根据黑钨精矿与氢氧化钠反应生成钨酸钠，可知黑钨精矿中W的化合价为+6；
(2)
根据流程图可知，反应i是FexMn1-xWO4和NaOH反应生成Fe(OH)2、Mn(OH)2、Na2WO4，化学方程式为FexMn1-xWO4+2NaOH=xFe(OH)2+(1-x)Mn(OH)2+Na2WO4；
(3)
①根据图示，石墨1电极，通入稀氢氧化钠溶液，流出浓氢氧化钠溶液，石墨1电极反应式为，钨酸钠溶液中钠离子由右向左移动，所以离子交换膜为阳离子交换膜，c的分子式为H2；
②石墨1为阴极，石墨2为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，右池生成WO3·2H2O的离子方程式为WO+H2O+2H+=WO3·2H2O↓。
13．(1)3
(2)TiO2+2OH-=TiO+H2O
(3)0.2
(4)增大浓度，使逆向移动，利于尽可能析出完全
(5)pH过低，VO化为VO的程度较大；pH过高，化为NH3·H2O的程度较大；两因素均使沉钒率降低
(6)NH3
【分析】废催化剂在碱性条件下和氢氧化钠反应，生成钛酸钠，酸浸后生成钛酸，经过焙烧生成二氧化钛，再和氯气反应生成四氯化钛，随后在惰性气体中被镁还原为单质钛，以此解题。
【详解】（1）上述反应中二氧化钛和氯气反应生成四氯化钛的反应，四氯化钛和镁的反应，五氧化二钒生成单质钒的反应，一共3个氧化还原反应；
（2）“高温碱浸”时二氧化钛和氢氧化钠反应生成钛酸钠，离子方程式为：TiO2+2OH-=TiO+H2O；
（3）当溶液中WO恰好沉淀完全，其离子浓度等于10-5mol/L，根据Ksp(CaWO4)=c(Ca2+)×c(WO)=1×10-10，则溶液中c(Ca2+)=1×10-5mol/L，再根据Ksp[Ca(OH)2]=c(Ca2+)×c2(OH-)=4×10-7，可知c(OH-)=0.2mol/L；
（4）“沉钒”的目的是将完全转化为沉淀析出，加入过量的目的是利用同离子效应，促进尽可能析出完全，故答案为：增大浓度，使逆向移动，利于尽可能析出完全；
（5）由已知②知在水溶液中存在：VO+2H+⇌VO+H2O， pH过低，该平衡正向移动，VO化为VO的程度较大；pH过高，转化为NH3·H2O的程度较大；两因素均使沉钒率降低，故答案为：pH过低，VO化为VO的程度较大；pH过高，化为NH3·H2O的程度较大；两因素均使沉钒率降低；
（6）煅烧时，固体质量随温度变化的曲线如图所示。加热到100~200℃时，质量减少3.4g，偏钒酸铵NH4VO3物质的量==0.2mol，发生反应NH4VO3NH3↑+HVO3，生成气体为氨气0.2mol.
14． 0.005 逆反应方向 催化剂不会影响平衡转化率，在其他条件相同情况下，乙催化剂对应c点的转化率没有甲催化剂对应b点的转化率高，所以c点一定未平衡
【详解】(1)已知①
②
根据盖斯定律，由-①-②得反应，则过程2的热化学方程式为；
(2)容器Ⅰ在10min时反应达到平衡，该段时间内CO2的平衡转化率为50%，则的平衡转化率也为50%，反应消耗0.2mol50%=0.1mol，平均反应速率为=0.005；
容器Ⅰ平衡时、、、H2各物质的量浓度分别为0.05mol、0.05mol、0.1mol、0.1mol；平衡常数为K==；温度不变平衡常数不变，容器Ⅱ起始时Qc==0.045>=K，反应向逆反应方向进行；
(3)同温度下甲催化剂对应的转化率高于乙催化剂对应的转化率，即同温度下CH4的转化率不相同，则在催化剂乙作用下，图中c点处CH4的转化率一定不是该温度下的平衡转化率，即c点一定未达到平衡状态；故答案为：催化剂不会影响平衡转化率，在其他条件相同情况下，乙催化剂对应c点的转化率没有甲催化剂对应b点的转化率高，所以c点一定未平衡；
(4) ①增大n(H2)，平衡正向移动，二氧化碳的平衡转化率越大，所以m1>m2>m3；最大；
②升高温度，平衡逆向移动，二氧化碳和氢气的含量增大，乙醇、水减少，乙醇的含量是水的3倍，所以曲线d代表的物质为乙醇，曲线a代表水，曲线c代表H2，曲线b代表CO2，m=3，设起始时H2为9mol，则CO2为3mol；
9-6x=3x，解得x=1mol，平衡常数=，p(CO2)=，p(H2)=，p(C2H5OH)=，p(H2O)=，=。
15． 阳离子
【详解】(1)由图可知，阳极上氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为2Cl——2e—=Cl2↑，水在阴极上得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e—=2OH—+ H2↑，阳极上氯离子放电生成氯气，使阳极室中阳离子电荷数大于阴离子，阴极生成的氢氧根离子使阴极室中阴离子电荷数大于阳离子，为维持两室溶液中的电荷守恒关系，阳极室中的钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室，则离子交换膜为阳离子交换膜，故答案为：阳离子；2H2O+2e—=2OH—+ H2↑；
(2) 产生“气泡”发生的反应为硫酸氢钠溶液与碳酸氢钠溶液反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为；生成二氧化氯发生的反应为亚氯酸钠溶液与硫酸氢钠溶液反应生成硫酸钠、二氧化氯和水，反应的离子方程式为，故答案为：；；
(3)由铬酸银的溶度积可知，溶液中铬酸根离子的浓度为1×10—4mol/L时，银离子的浓度为==1×10—4mol/L，由氯化银的溶度积可知溶液中氯离子浓度为==2×10—6mol/L，故答案为：2×10—6。
16．(1)124.3
(2) 0.042mol·L-1·min-1 3.2P0kPa
(3) 丙烯在平衡体系内的体积分数不可能超过50% 该反应为吸热反应，随着温度升高平衡向正方向移动，丙烯的体积分数增大 c
(4) 有氧脱氢为放热反应，能减少能耗 产物易于分离
【解析】（1）
CH3CH2CH3(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g) △H=20.4 kJ·mol-1+ 0kJ·mol-1-( -103.9kJ·mol-1)= 124.3kJ·mol-1；
（2）
反应前6分钟内压强变为1.50P0，则气体总物质的量变为1.5mol
1-x+x+x=1.5，x=0.5mol；则反应前6分钟内用氢气的浓度表示的反应速率为 mol·L-1·min-1。
反应达到平衡时压强变为1.8P0kPa，则气体总物质的量变为1.8mol；
1-y+y+y=1.8，y=0.8mol；此温度下的压强平衡常数Kp=3.2P0。
（3）
该反应为吸热反应，随着温度升高平衡向正方向移动，丙烯的体积分数增大，所以b不可能是丙烯；
若丙烷完全转化为丙烯和氢气，丙烯的体积分数为50%，该反应为可逆反应，丙烯在平衡体系内的体积分数不可能超过50%，所以b不可能是丙烯；
该反应为吸热反应，随着温度升高平衡向正方向移动，丙烯的体积分数增大，所以a、c表示丙烯的体积分数的曲线，增大压强，CH3CH2CH3(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g)平衡逆向移动，丙烯的体积分数减小，所以在0.1kPa下丙烯的体积分数的曲线为c。
（4）
丙烷在有氧气参与的条件下也可以发生脱氢反应：2CH3CH2CH3(g)+O2(g)2CH3CH=CH2(g)+2H2O(g) △H=-235kJ·mol-1。相比丙烷的无氧脱氢反应，有氧脱氢为放热反应，能减少能耗；水的沸点高，产物易于分离；
17．(1)
(2) bc 625
(3)甲醇中含有氧元素，不利用氧的充分利用
(4) cd 双功能的分子筛膜催化反应器模式下，只发生第一个反应，双功能的分子筛膜能及时分离出水蒸气，平衡右移，二氧化碳产率增大。
【详解】（1）①
②
③
则与反应生成和的方程式为：④，根据盖斯定律可知，得，该反应的，其热化学方程式为： ；
（2）①a.加入催化剂只能改变反应速率，平衡不移动，不能改变转化率，a错误；
b.该反应为放热反应，降低反应温度平衡正向移动，可以提高平衡转化率，b正确；
c.移除，则水蒸气的浓度减小，平衡正向移动，转化率增大，c正确；
d.恒温恒压下通入惰性气体，容器体积增大，平衡逆向移动，转化率减小，d错误；
故选bc；
②根据提给信息可得三段式如下，，则平衡常数；
（3）甲醇中含有氧元素，不利用氧的充分利用，不利用氧循环；
（4）①a.的浓度不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，a正确；
b.该反应前后气体的计量系数不同，且反应都是气体，则混合气体的平均相对分子质量是一个变量，当其不变的时候可以正面反应达到平衡，b正确；
c.容器的体积不变，且反应物和产物都是气体，总质量不变，则混合气密度不是变量，其不变的时候，不能证明反应达到平衡，c错误；
d.水中和甲醇中都含有O—H，则断裂3mol H—H键的同时断裂2mol O—H键不能证明正逆反应速率相等，不能证明反应达到平衡，d错误；
故选cd；
②由表中数据可知双功能的分子筛膜催化反应器模式下，只发生第一个反应，双功能的分子筛膜能及时分离出水蒸气，平衡右移，二氧化碳产率增大，故答案为：双功能的分子筛膜催化反应器模式下，只发生第一个反应，双功能的分子筛膜能及时分离出水蒸气，平衡右移，二氧化碳产率增大。
18．(1) 阴 91
(2)6+=2Fe3+(n+3)H2O
(3)
【详解】（1）①电池中，Zn电极为负极，V2O5电极为正极，结合正极、负极电解质溶液及题干所给信息，可得两极电极反应式如下：正极：，负极：，由图可知，电池放电过程，浓硫酸钾变为稀硫酸钾溶液，根据离子移动规则可知，钾离子通过a膜移向正极，硫酸根通过b膜移向负极，则b膜为阴离子交换膜；
②由第一问可知，正极反应为：；根据电极反应式可知，当转移1mol电子时，V2O5溶解0.5mol，则；
（2）由信息可知，为酸，则的浓溶液除铁锈的化学方程式为：6+=2Fe3+(n+3)H2O；
（3）由所给平衡可知pH越大，四羟基合锌离子浓度越大，故曲线①代表Zn2+，②代表：
①由可知，当pH=6时，c(OH-)=10-8mol/L ，c(Zn2+)=0.1mol/L，则；
②向时对应-lgc=1，此时pH>14，c(OH-)>1mol/L，加入等体积的HCl后，c(OH-)>0.3mol/L>0.1mol/L，c(H+)<10-13mol/L，此时pH>13，结合图像可知此时Zn元素主要以形式存在。
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