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    2023届江苏省苏北四市(徐州、淮安、宿迁、连云港)高三上学期第一次调研测试化学试题含解析

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    这是一份2023届江苏省苏北四市(徐州、淮安、宿迁、连云港)高三上学期第一次调研测试化学试题含解析,共21页。试卷主要包含了单选题,工业流程题,有机推断题,原理综合题等内容,欢迎下载使用。

    江苏省苏北四市(徐州、淮安、宿迁、连云港)2023届高三上学期第一次调研测试化学试题
    学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________

    一、单选题
    1.糖类在生命活动中起重要作用。下列物质主要成分属于糖类的是
    A.棉布 B.羊毛 C.维生素 D.油脂
    【答案】A
    【详解】A.棉布的主要成分是纤维素,属于多糖,A正确;
    B.羊毛的主要成分是蛋白质,不属于糖类,B错误;
    C.维生素属于有机化合物,是人体必需的有氧物质营养物,不属于糖类,C错误;
    D.油脂不属于糖类,D错误;
    故答案为:A。
    2.亚硝酰氟(FNO)是一种工业稳定剂,可通过反应N2O4 +CsF=FNO+CsNO3制得。下列说法正确的是
    A.氧原子的结构示意图为 B.CsF的电子式为
    C.FNO的空间构型为直线形 D.CsNO3中含有离子键与共价键
    【答案】D
    【详解】A. O原子的质子数和电子数都是8,核外电子分层排布,其结构示意图为,故A错误;
    B. CsF为离子化合物,电子式为,故B错误;
    C. FNO中心原子N原子价层电子对数为2+=3,空间构型为V形,故C错误;
    D. CsNO3中含有Cs+与NO间的离子键与N-O共价键,故D正确;
    故选D。
    3.工业上用C还原SiO2可得半导体材料Si和CO。下列说法正确的是
    A.键能大小:E(C-C) B.电离能大小:I1(Si)< I1(O)
    C.电负性大小:x(O)< x(C)
    D.酸性强弱:H2CO3 【答案】B
    【详解】A.同主族元素,随着原子核电荷数变大,半径半径变大,键能变小,故E(C-C)>E(Si-Si),A错误;
    B.同周期原子第一电离能随着核电荷数变大呈增大趋势,第VA族遵循半满规则,能量最低,电离能大于第VIA族电离能,电离能大小VA族>VIA族>IVA族,故I1(C)< I1(O),同主族元素第一电离能随着核电荷数增大而增大,故I1(Si)< I1(C),故I1(Si)< I1(O),B正确;
    C.同周期原子,电负性随核电荷数增大而增大,电负性大小:x(C)< x(O),C错误;
    D.同主族元素,非金属性随核电荷数增加而减弱,最高价氧化物对应的水化物酸性减弱:H2CO3>H2SiO3,D错误;
    故答案为:B。
    4.实验室制取FeSO4溶液和NaHCO3溶液,并利用两者反应制取FeCO3,下列有关实验装置和操作不能达到实验目的的是

    A.用装置甲制取FeSO4溶液 B.用装置乙制取NaHCO3溶液
    C.用装置丙制取FeCO3 D.用装置丁过滤所得的浊液
    【答案】C
    【详解】A.稀硫酸与Fe反应生成硫酸亚铁,同时过量的铁屑可防止Fe2+被氧化成Fe3+,A正确;
    B.碳酸钠溶液中通入二氧化碳,两者反应生成碳酸氢钠,B正确;
    C.碳酸氢钠和FeSO4反应生成FeCO3的同时还会生成CO2,不能关闭止水夹,C错误;
    D.装置丁可用于过滤所得到的浊液分离出FeCO3,且过滤操作正确,D正确;
    故答案选C。
    5.氨、氮、硫的化合物应用广泛。ClO2(分子空间填充模型为)。NaClO等含氯消毒剂可用于杀菌消毒。人工固氮可将N2转化为NH3,再进一步制备肼(N2H4)、硝酸、铵盐等化合物,肼和偏二甲肼(C2H8N2)常用作火箭燃料,肼的燃烧热为622.08 kJ·mol-1,H2S可除去废水中Hg2+等重金属禹子,H2S 水溶液在空气中会缓慢氧化生成S而变诨浊。下列说法正确的是
    A.基态氮原子的核外电子有5种运动状态
    B.NH和H2S中心原子均采用sp3杂化方式
    C.ClO2是由极性键构成的非极性分子
    D.偏二甲肼(C2H8N2)的结构简式为:
    【答案】B
    【详解】A.基态氮原子的核外电子有7个电子,所以有7种运动状态,A错误;
    B.NH和H2S中心原子的价层电子对数都是4,所以均采用sp3杂化方式,B正确;
    C.ClO2是夹角小于120度的折线结构,是由极性键构成的极性分子,C错误;
    D.偏二甲肼(C2H8N2)的结构简式为:,D错误;
    故选B。
    6.氨、氮、硫的化合物应用广泛。ClO2(分子空间填充模型为)。NaClO等含氯消毒剂可用于杀菌消毒。人工固氮可将N2转化为NH3,再进一步制备肼(N2H4)、硝酸、铵盐等化合物,肼和偏二甲肼(C2H8N2)常用作火箭燃料,肼的燃烧热为622.08 kJ·mol-1,H2S可除去废水中Hg2+等重金属离子,H2S 水溶液在空气中会缓慢氧化生成S而变诨浊。下列化学反应的方程式表示不正确的是
    A.NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3: ClO-+ CO2+ H2O = HClO+ HCO
    B.H2S水溶液在空气中变浑浊的化学方程式: 2H2S+ O2= 2S↓ + 2H2O
    C.用石墨作电极电解NaCl溶液的离子方程式: 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
    D.肼燃烧的热化学方程式: N2H4(l)+O2(g)=N2(g) +2H2O(g) △H=-622.08 kJ·mol-1
    【答案】D
    【详解】A.HClO的酸性比碳酸弱,比碳酸氢根的酸性强,故NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3:ClO-+ CO2+ H2O = HClO+ ,A正确;
    B.H2S水溶液在空气中,和氧气反应后生成单质硫和水,变浑浊的化学方程式: 2H2S+ O2= 2S↓ + 2H2O,B正确;
    C.用石墨作电极电解NaCl溶液,产生氯气、氢气和氢氧化钠,离子方程式: 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,C正确;
    D.标准燃烧热,水为液态,肼燃烧的热化学方程式: N2H4(l)+O2(g)=N2(g) +2H2O(l) △H=-622.08 kJ·mol-1,D错误;
    故答案为:D。
    7.氨、氮、硫的化合物应用广泛。ClO2(分子空间填充模型为)。NaClO等含氯消毒剂可用于杀菌消毒。人工固氮可将N2转化为NH3,再进一步制备肼(N2H4)、硝酸、铵盐等化合物,肼和偏二甲肼(C2H8N2)常用作火箭燃料,肼的燃烧热为622.08 kJ·mol-1,H2S可除去废水中Hg2+等重金属禹子,H2S 水溶液在空气中会缓慢氧化生成S而变诨浊。下列物质的性质与用途具有对应关系的是
    A.H2S具有还原性,可除去废水中的Hg2+
    B.HNO3具有强氧化性,可用于制NH4NO3
    C.NH4Cl溶液呈酸性,可用于去除铁锈
    D.NaClO 溶液呈碱性,可用于杀菌消毒
    【答案】C
    【详解】A.H2S部分电离产生的硫离子与汞离子结合生成沉淀,可除去废水中的Hg2+,A错误;
    B.HNO3具有酸性,可与氨水反应用于制NH4NO3,B错误;
    C.NH4Cl溶液因铵根离子水解呈酸性,可用于去除铁锈,C正确;
    D. 溶液具有强氧化性,可用于杀菌消毒,D错误;
    故选C。
    8.CO2通过电催化法可生成C2H5OH,c-NC、i-NC是可用于阴极电极的两种电催化剂,其表面发生转化原理如图所示。下列有关说法正确的是

    A.i-NC 电极发生氧化反应
    B.合成过程中CO2作为还原剂
    C.合成过程中用i-NC作电极催化剂更利于生成C2H5OH
    D.c-NC 电极上发生反应: 2CO2+12H++12e-=C2H5OH+3H2O
    【答案】D
    【分析】根据分析,c-NC端CO2得到电子生成C2H5OH,i-NC中CO2得电子生成C2H5OH和CO;
    【详解】A.根据分析,i-NC电极中,C的化合价由+4价降低到+2价,发生还原反应,A错误;
    B.合成过程中CO2中的C由+4价降低到+2价,作氧化剂,B错误;
    C.根据分析在i-NC中CO2得电子生成C2H5OH和CO,不利于C2H5OH,C错误;
    D.根据分析,c-NC端CO2得到电子生成C2H5OH, 2CO2+12H++12e-=C2H5OH+3H2O,D正确;
    故答案为:D。
    9.布洛芬是一种解热镇痛剂,可由如下反应制得。下列关于X和布洛芬的说法正确的是

    A.X分子中所有碳原子可能共平面
    B.X分子能使酸性KMnO4溶液褪色
    C.1mol布洛芬最多能与4 mol H2发生加成反应
    D.X和布洛芬分子中均含有2个手性碳原子
    【答案】B
    【详解】A.X分子中有与苯环相连的一个碳上还连有甲基和醛基,四个碳原子不可能共平面,A错误;
    B.X分子中有醛基,所以能使酸性KMnO4溶液褪色 ,B正确;
    C.布洛芬结构中只有苯环的位置可以和氢气加成,所以1mol布洛芬最多能与3mol H2发生加成反应 ,C错误;
    D.X和布洛芬分子中均含有1个手性碳原子,分别是和醛基、羧基相连的碳原子,D错误;
    故选B。
    10.H2S和CO2反应生成的羰基硫(COS)用于粮食熏蒸,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。CO2(g)+H2S(g) COS(g)+H2O(g) △H>0,下列说法正确的是
    A.已知该反应在加热条件下能自发进行,则其△S>0
    B.上述反应的平衡常数K=
    C.上述反应中消耗1 mol H2S,生成22.4 L水蒸气
    D.实际应用中,通过增加H2S的量来提高CO2转化率,能有效减少碳排放
    【答案】A
    【详解】A.已知该反应在加热条件下能自发进行所以,因为△H>0,所以△S>0,A正确;
    B.由反应方程式,结合平衡常数含义可知,上述反应的平衡常数K=,B错误;
    C.没有指明具体条件,不能确定气体的体积,C错误;
    D.增加H2S毫无疑问可以增大CO2的转化率,减少二氧化碳的排放,但过量的H2S对环境的危害更大,实际中不能这样应用,D错误;
    故选A。
    11.室温下,下列实验方案能得出相应结论的是
    选项
    方案
    结论
    A
    将灼热的木炭加入到浓硝酸中,有红棕色气体产生
    木炭在加热条件下能与浓硝酸反应
    B
    用pH计分别测定0.1 mol·L-1NaClO溶液和0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH,前者pH大于后者
    HClO酸性强于CH3COOH
    C
    向Fe(NO3)2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液振荡,溶液颜色变红
    氧化性: Ag+>Fe3+
    D
    向Na2SO3溶液中滴入酚酞试液,溶液变红,再加入BaCl2溶液后产生白色沉淀且红色褪去
    Na2SO3溶液中存在水解平衡

    A.A B.B C.C D.D
    【答案】D
    【详解】A.浓硝酸受热分解生成二氧化氮,也可能是碳与浓硝酸反应生成二氧化氮,因此无法得出碳在加热条件下能与浓硝酸反应的结论,A错误;
    B.用pH计分别测定0.1mol/LNaClO溶液和0.1mol/LCH3COONa溶液的pH,前者pH大于后者,说明次氯酸根离子水解程度大于醋酸根离子,则醋酸酸性强于HClO,B错误;
    C.酸化的AgNO3中氢离子和硝酸根离子可组成硝酸从而氧化亚铁离子生成铁离子,无法说明氧化性Ag+>Fe3+,C错误;
    D.,亚硫酸根离子水解生成氢氧根离子从而使溶液呈碱性,加入BaCl2后Ba2+与反应生成BaSO3,消耗了亚硫酸根离子,导致亚硫酸根离子的水解平衡逆向移动,溶液中氢氧根离子浓度减小,产生白色沉淀的同时红色褪去,D正确;
    故答案选D。
    12.工业上可利用氨水吸收SO2和NO2,原理如下图所示。已知: 25℃时,NH3·H2O的Kb=l.7x10-5, H2SO3的Ka1=1.3x10-2, Ka2=6.2x10-8,下列说法正确的是

    A.向氨水中通入SO2恰好生成NH4HSO3: c(H2SO3)> c(NH3·H2O)+c (SO)
    B.向氨水中通入SO2至pH=7; c( HSO)>c (NH)> c(H+)= c(OH-)
    C.反应NH3·H2O + H2SO3 =NH + HSO+ H2O的平衡常数K=2.21×107
    D.NO2被NH4HSO3吸收的离子方程式: 2NO2+4SO= N2+ 4SO
    【答案】C
    【详解】A.向氨水中通入SO2恰好生成NH4HSO3,电子守恒c()+c(H+)=2c()+c()+c(OH-),物料守恒c()+c(NH3·H2O)=c()+c()+c(H2SO3),则c(H+)+c(H2SO3)=c()+c(OH-)+c(NH3·H2O),因为NH3·H2O的Kb=l.7x10-5 小于H2SO3的Ka1=1.3x10-2,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),故c(H2SO3)<()+c(NH3·H2O),A错误;
    B.向氨水中通入SO2至pH=7:c(H+)= c(OH-),电荷守恒c( H+)+c()=2c()+c()+c(OH-),c ()>c(),B错误;
    C.反应NH3·H2O + H2SO3 =++ H2O的平衡常数K=,Kb=,Ka1=,Kw=c(H+)c(OH-),解得K== 2.21×107,C正确;
    D.NO2 被NH4HSO3吸收的离子方程式: 2NO2+4 = N2+ 4+4H+,D错误;
    故答案为:C。
    13.CO2-H2催化重整可获得CH3OH。其主要反应为
    反应I: CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) △H1=-53.7kJ·mol-1
    反应II:CO2(g) + H2(g)= CO(g) + H2O(g) △H2=+41kJ·mol-1
    若仅考虑上述反应,在5.0 MPa、n始(CO2): n始(H2)=1:3时,原料按一定流速通过反应器,CO2的转化率和CH3OH的选择性随温度变化如图所示。CH3OH的选择性=

    下列说法正确的是
    A.其他条件不变,升高温度,CO2的平衡转化率增大
    B.其他条件不变,T>236℃时,曲线下降的可能原因是反应1正反应程度减弱
    C.一定温度下,增大n始(CO2):n始(H2)可提高CO2平衡转化率
    D.研发高温高效催化剂可提高平衡时CH3OH的选择性
    【答案】B
    【详解】A.从图中可知,升高温度,CO2的平衡转化率下降,A错误;
    B.温度升高,反应Ⅰ化学平衡逆向移动,反应Ⅱ化学平衡正向移动,则CH3OH的选择性下降,同时因为反应Ⅰ化学平衡逆向移动,导致CO2的转化率也有所下降,B正确;
    C.增大n始(CO2):n始(H2),CO2浓度增大,H2浓度减小,则CO2的平衡转化率减小,C错误;
    D.研发高效的催化剂可提高反应速率,但是催化剂不能影响化学平衡的移动,故CH3OH的选择性不变,且由图知,温度越高甲醇的选择性越低,D错误;
    故答案选B。

    二、工业流程题
    14.锶的化合物应用广泛,SrSO4可用于陶瓷工业,SrF2可作防蛀牙膏的添加剂。

    (1)以天青石精矿(主要含SrSO4)为原料制备高纯硫酸锶的部分工艺流程如下:
    ①“转化”中用碳酸氢铵和过量氨水的混合溶液浸取天青石精矿,可制得SrCO3沉淀。写出该过程的离子方程式:_____
    ②“转化”中维持反应温度70℃且控制氨水过量,氨水过量的主要原因是_____
    ③该工艺流程中,可循环利用物质是_______ (填化学式) 。
    (2)工业上还可用碳还原法制备高纯硫酸锶。将天青石精矿和煤粉按照一定质量比在回转窑中煅烧,生成SrS,再处理得高纯SrSO4。
    ①煅烧温度对SrSO4转化率的影响如图,最佳煅烧温度为_____

    ②天青石精矿和煤粉质量比对SrSO4转化率的影响如图,天青石精矿和煤粉质量比增大至5.5:1后,SrSO4转化率下降的可能原因是_______。

    (3)SrF2一种晶体的晶胞结构如图所示。

    ①由图可知,每个Sr2+周围紧邻且等距离的Sr2+个数为_______。
    ②已知 =3.2×10-8,若一次刷牙所用牙膏含的质量为2mg,口腔中溶液体积为5mL,刷牙时口腔溶液中氟离子浓度为_______mol·L-1。
    【答案】(1)          能提供更多的碳酸根离子,使反应向生成碳酸锶的方向进行     NH3

    (2)     1200℃     煤粉不足,不能使硫酸锶充分反应
    (3)     12    

    【分析】(1)由溶度积可知相同温度时溶解度SrCO3<SrSO4,溶解度大的物质能转化为溶解度小的物质,所以将天青石矿粉和NH4HCO3溶液、一水合氨充分混合反应,过滤后得到的粗SrCO3中含有杂质SiO2、BaSO4.粗SrCO3焙烧分解转化成氧化锶和二氧化碳,氧化锶与水反应生成易溶于水的氢氧化锶,难溶的SiO2和BaSO4进入浸渣中,浸液中含有Sr(OH)2,此时加入(NH4)2SO4溶液,生成沉淀SrSO4。
    【详解】(1)①由溶度积可知相同温度时溶解度SrCO3<SrSO4,溶解度大的物质能转化为溶解度小的物质,所以将天青石矿粉和NH4HCO3溶液、一水合氨充分混合反应生成碳酸锶,,答案:;
    ②氨水过量会中和较多的碳酸氢根离子,碳酸氢根离子与锶离子结合生成碳酸锶,所以氨水过量的主要原因是能提供更多的碳酸根离子,使反应向生成碳酸锶的方向进行,答案:能提供更多的碳酸根离子,使反应向生成碳酸锶的方向进行;
    ③第一步转化中需要NH3H2O,在沉淀过程中会生成NH3,NH3可循环利用,故答案为:NH3;
    (2)①随着温度的升高硫酸锶的转化率在升高,当达到1200℃后,再升高温度转化率没有明显的变化,所以选择1200℃,答案:1200℃;
    ②SrSO4转化率下降的可能原因是:煤粉不足,不能使硫酸锶充分反应;
    (3)①由晶胞结构可知一种微粒位于顶点和面心,每个晶胞均摊4个,内部有8个另一种微粒,所以可知锶离子位于顶点和面心,每个Sr2+周围紧邻且等距离的Sr2+个数为12个,答案:12;
    ②是难溶物,口腔中形成了饱和溶液,设 mol·L-1,则 mol·L-1,所以,得,所以氟离子浓度为mol·L-1,答案:。

    三、有机推断题
    15.康普瑞汀磷酸二钠(H)可减少肿瘤血流量并引起肿瘤坏死,其人工合成路线如下:

    (1)B分子式C9H11O3Br,其结构简式为_______ 。
    (2)设计A→B目的是______
    (3)E→F反应类型为_______。
    (4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:______
    ①分子中苯环上只有两个取代基,且分子中含有5种不同化学环境的氢原子。
    ②能发生水解反应,水解产物均能发生银镜反应,其中一种产物遇FeCl3溶液显色。
    (5)已知:RCHO+CH3CHO;写出以、CH3OCH2Cl和HCHO为原料制备的合成路线流程图______ (无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干) 。
    【答案】(1)
    (2)保护酚羟基
    (3)取代反应
    (4)
    (5)

    【分析】根据图示结合B分子式C9H11O3Br ,可知AB发生的取代反应,B结构简式为,BC发生取代反应,DE三键发生加成反应,EF过程中
    -CH2OCH3被氢原子取代,故该反应类型是取代反应,据此分析。
    【详解】(1)根据上述分析可知,B结构简式为;答案为: ;
    (2)防止酚羟基发生反应,转变为其它官能团,故答案为:保护酚羟基;
    (3)根据上述分析可知,EF发生取代反应,答案为:取代反应;
    (4)C的一种同分异构体能发生水解反应,水解产物均能发生银镜反应,其中一种产物遇FeCl3溶液显色,说明该有机物中有酯基,且是甲酸和苯酚形成的酯基,又分子中苯环上只有两个取代基,且分子中含有5种不同化学环境的氢原子,可以推知C的同分异构体的结构简式为:;答案为:;
    (5);答案为:。

    四、工业流程题
    16.实验室以含硒废料(假设杂质不参与反应)提取硒,部分实验过程如下:

    (1)“浸取”时单质硒大部分生成二元弱酸H2SeO3,该反应离子方程式为______
    (2)H2SeO4溶液转化为H2SeO3溶液的实验可在如图装置中进行。滴液漏斗中液体是_______ (填名称)。

    (3)H2SeO3溶液与SO2反应制备硒单质,反应后溶液中物质的量减少的离子有_______(填化学式)
    (4)以上述流程中生成的H2SeO3溶液为原料制取高纯硒单质,请补充完整实验方案:取一定量H2SeO3溶液,_______,得高纯硒单质。 (必须使用的试剂: BaCl2溶液、1 mol·L-1NaOH溶液)
    (5)实验室常用氧化还原滴定法测定某样品中Se的质量分数,步骤如下:
    I.取0.8400 g样品充分磨碎,加酸煮沸配成H2SeO3溶液,将溶液完全转移到250 mL容量瓶中后定容。
    II.准确量取25.00 mL待测液于锥形瓶中,加入0.0200 mol·L-1KMnO4标准溶液25.00 mL,向锥形瓶中再加入25.00 mL 0.06 mol·L-1Fe2+溶液,加入磷酸后再用0.0200mol·L-1KMnO4滴定,消耗KMnO4溶液10.00 mL。
    已知:Se的最高价含氧酸氧化Fe2+较慢,在该滴定过程可忽略此反应。计算硒的质量分数______ (写出计算过程)。
    【答案】(1)3Se+4NO+4H++H2O=3H2SeO3+4NO↑
    (2)浓盐酸
    (3)HSeO、SeO、OH-
    (4)在不断搅拌下向H2SeO3溶液中缓缓通入SO2气体,同时用1mol·L-1 NaOH溶液吸收多余的尾气,直至静置后在上层清液中继续通入少量SO2气体时不再产生沉淀为止,停止通入SO2气体,静置过滤洗涤,直至取最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液无沉淀生成、干燥
    (5)n(Fe2+)=0.06mol·L-1 ×25.00×10-3L=1.5×10-3mol

    硒的质量分数为:=94.05%

    【分析】含硒废料加NaNO3溶液用硫酸酸浸,硒氧化得H2SeO3,H2SeO4溶液,加浓盐酸得H2SeO3溶液,缓缓通入SO2气体,硒元素又被还原得硒单质。
    【详解】(1)“浸取”时加NaNO3溶液用硫酸酸浸,单质硒大部分被氧化生成二元弱酸H2SeO3,该反应离子方程式为3Se+4NO+4H++H2O=3H2SeO3+4NO↑;故答案为:3Se+4NO+4H++H2O=3H2SeO3+4NO↑;
    (2)H2SeO4溶液转化为H2SeO3溶液的实验可在如图装置中进行,+6价的硒元素具有强氧化性,还原为亚硒酸,滴液漏斗中液体是浓盐酸,浓盐酸被氧化生成氯气。故答案为:浓盐酸;
    (3)H2SeO3溶液与SO2反应制备硒单质,二氧化硫具有还原性,HSeO、SeO被还原,二氧化硫是酸性氧化物,能与碱反应,反应后溶液中物质的量减少的离子有HSeO、SeO、OH-,故答案为:HSeO、SeO、OH-;
    (4)生成的H2SeO3溶液为原料制取高纯硒单质,完整实验方案:取一定量H2SeO3溶液,在不断搅拌下向H2SeO3溶液中缓缓通入SO2气体,同时用1mol·L-1 NaOH溶液吸收多余的尾气,直至静置后在上层清液中继续通入少量SO2气体时不再产生沉淀为止,停止通入SO2气体,静置过滤洗涤,直至取最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液无沉淀生成、干燥,得高纯硒单质。故答案为:在不断搅拌下向H2SeO3溶液中缓缓通入SO2气体,同时用1mol·L-1 NaOH溶液吸收多余的尾气,直至静置后在上层清液中继续通入少量SO2气体时不再产生沉淀为止,停止通入SO2气体,静置过滤洗涤,直至取最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液无沉淀生成、干燥;
    (5)n(Fe2+)=0.06mol·L-1 ×25.00×10-3L=1.5×10-3mol

    硒的质量分数为:=94.05%。故答案为:n(Fe2+)=0.06mol·L-1 ×25.00×10-3L=1.5×10-3mol

    硒的质量分数为:=94.05%。

    五、原理综合题
    17.铝系金属复合材料能有效还原去除水体中的硝酸盐污染。铝粉表而复合金属的组分和含量,会影响硝酸盐的去除效果。
    (1)在相同实验条件下,分别使用纯铝粉和Cu负载量为3%、4%、5%的Al/Cu二元金属复合材料对硝酸盐的去除效果如图所示。

    ①由如图可知用Al/Cu二元金属复合材料去除水体中硝酸盐效果明显优于铝粉,可能原因是_______。
    ②实验发现Al/Cu二元金属复合材料中Cu负载量过高也不利于硝酸盐的去除,可能原因是_______。
    (2)在Al/Cu二元金属复合材料基础上引入Pd形成三元金属复合材料,其去除水体中硝酸盐的机理如图所示。

    ①使用Al/Cu二元金属复合材料,可将水体中硝酸盐转化为铵盐,该转化的机理可描述为: H+吸附在Cu表面并得电子生成强还原性的吸附氢H(ads),_______, NH3与H+结合为进入溶液。
    ②引入Pd的Al/Cu/Pd三元金属复合材料,硝酸盐转化为N2选择性明显提高,可能原因是_______
    ③其他条件相同时,Al/Cu/Pd 三元金属复合材料去除水体中硝酸盐的效果与溶液pH关系如图所示。水体pH在4至6范围内,随pH增大硝酸盐去除率降低的可能原因是_______;水体pH在8.5至10范围内,随pH增大硝酸盐去除率升高的可能原因是_______。

    【答案】(1)     Cu能催化铝粉去除硝酸盐的反应(或形成Al-Cu原电池,增大铝粉去除硝酸盐的反应速率)     因为过多的Cu原子覆盖于二元金属表面,减少了表面Al原子数,从而减少Al 与水体中硝酸盐的接触机会,使硝酸盐去除效果减弱
    (2)     吸附氢H(ads)与同样吸附于Cu表面的(ads)反应生成(ads),(ads) 脱离Cu表面被释放到溶液中,溶液中(ads)转移并吸附在A1表面被还原为NH3 (ads)     由图可知Cu表面吸附的H(ads)不能将(ads)转化为N2,而Pd表面吸附的H (ads)可实现上述转化。Cu表面生成的(ads) 可转移并吸附在Pd表面,被Pd表面的H(ads)进一步还原为N2     pH在4~6范围内,随pH增大,溶液中氢离子浓度减小,催化剂表面产生的H (ads)减少,使硝酸盐去除率降低     pH在8.5~10范围内,随着pH增大,氢氧根浓度增大,促进铝表面氧化铝的溶解,同时铝与OH-反应产生的氢原子能还原硝酸根,使硝酸盐的去除率升高

    【详解】(1)①根据图中曲线可知,用Al/Cu二元金属复合材料去除水体中硝酸盐效果明显优于铝粉,可能的原因是:Cu能催化铝粉去除硝酸盐的反应(或形成Al-Cu原电池,增大铝粉去除硝酸盐的反应速率);
    ②因为过多的Cu原子覆盖于二元金属表面,减少了表面Al原子数,从而减少Al 与水体中硝酸盐的接触机会,使硝酸盐去除效果减弱,故Al/Cu二元金属复合材料中Cu负载量过高也不利于硝酸盐的去除;
    (2)①H+吸附在Cu表面并得电子生成强还原性的吸附氢H(ads),吸附氢H(ads)与同样吸附于Cu表面的(ads)反应生成(ads),(ads) 脱离Cu表面被释放到溶液中,溶液中(ads)转移并吸附在A1表面被还原为NH3 (ads),NH3与H+结合为进入溶液,故使用Al/Cu二元金属复合材料,可将水体中硝酸盐转化为铵盐;
    ②由图可知Cu表面吸附的H(ads)不能将(ads)转化为N2,而Pd表面吸附的H (ads)可实现上述转化。Cu表面生成的(ads) 可转移并吸附在Pd表面,被Pd表面的H(ads)进一步还原为N2,故引入Pd的Al/Cu/Pd三元金属复合材料,硝酸盐转化为N2选择性明显提高;
    ③pH在4~6范围内,随pH增大,溶液中氢离子浓度减小,催化剂表面产生的H (ads)减少,使硝酸盐去除率降低;pH在8.5~10范围内,随着pH增大,氢氧根浓度增大,促进铝表面氧化铝的溶解,同时铝与OH-反应产生的氢原子能还原硝酸根,使硝酸盐的去除率升高。

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