江苏省南京市六校联合体2024-2025学年高二上学期1月期末化学试题（原卷版+解析版）

这是一份江苏省南京市六校联合体2024-2025学年高二上学期1月期末化学试题（原卷版+解析版），共29页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
考试时间：75分钟 满分：100分
可能用到的相对原子量：H-1 C-12 N-14 O-16 K-39 Fe-56
一、单项选择题：共13题，每题3分，计39分。每题只有一个选项符合题意。
1. 自主创新是我国成为世界科技强国的关键支点。通过持续不断的科技创新，我国已在科技领域取得了显著成就。下列说法不正确的是
A. “小米SU7”的车身采用了钢铝合金材料，相对于纯铝具有硬度大熔点高的特点
B. 自主研发的大型飞机C919用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
C. “神州十九”的热控保温材料——纳米气凝胶，可产生丁达尔效应
D. 我国首次获得公斤级丰度99%的产品，与互为同位素
2. 氮化镓是新型半导体材料。工业制备氮化镓的常用方法是。下列叙述正确的是
A. 中含有离子键和共价键
B. HCl的电子式：
C. 基态N原子价层电子排布式：
D. 键角
3. 实验室制取少量并研究其性质，下列实验装置和操作能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
4. 明矾是常用的净水剂。下列判断正确的是
A 沸点：B. 第一电离能：
C. 半径：D. 碱性强弱：
5. 在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化不可以实现的是
A. 工业制硫酸：黄铁矿
B. 侯氏制碱法：饱和
C. 工业制取镁：
D. 工业制高纯硅：(粗)
阅读下列资料，完成下列小题。
氮元素单质及其化合物作用广泛。液氨()发生微弱电离产生，能与碱金属(如Na、K)反应产生。碱性条件下，NaClO氧化可制备。肼()常温下为液态，燃烧热大(642kJml-¹)，产物无污染，常用作火箭燃料；在水中可生成，溶液呈弱碱性。地球上的生物氮循环转化关系如图所示，羟胺()可作油脂工业中的抗氧化剂。
6. 下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是
A. 分子中存在结构，可用作保护气
B. 是极性分子，可作火箭燃料
C. 液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂
D. 具有还原性，可作油脂工业中的抗氧化剂
7. 下列说法正确是
A. 溶液呈弱碱性的原因是
B. 中N原子的杂化类型为
C. 的VSEPR模型为V形
D. 图甲所示生物氮循环转化关系中，氮的固定只有1步，氮元素被还原的有4步
8. 下列化学反应表示正确的是
A. 用过量氨水吸收废气中的：
B. 肼的燃烧热： kJml-1
C. 液氨与钠反应：
D. NaClO氧化制备：
9. 金属硫化物()催化反应 ，T℃时，平衡常数为K。该反应既可以除去天然气中的，又可以获得。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. T℃时，若时，则
C. 选择金属硫化物()作催化剂能降低反应活化能和焓变
D. 该反应每消耗1ml可除去44.8L
10. 碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法不正确的是
A. 负极的电极反应式：
B. 电池工作时，通过隔膜向负极移动
C. 环境温度过低，不利于电池放电
D. 反应中每生成1mlMnOOH，转移电子数为
11. 下列实验操作和现象，能得出相应结论的是
A. AB. BC. CD. D
12. 是二元弱酸，室温下，通过下列实验探究溶液的性质。
已知：、。若忽略溶液混合时体积变化，下列说法正确的是
实验1：测得0.1ml·L-1的溶液的pH约为5.6
实验2：向0.1ml·L-1溶液中加入等体积0.1ml·L-1溶液，溶液变浑浊
实验3：向5mL0.1ml·L-1溶液中滴加少量0.1ml·L-1KOH溶液，无明显现象
实验4：向酸性溶液中滴加过量0.1ml·L-1的溶液，溶液紫红色褪去
A. 依据实验1推测：Kw>Ka1H2C2O4×Ka2H2C2O4
B. 依据实验2推测：
C. 依据实验3推测：反应后溶液中有
D. 依据实验4推测：溶液具有漂白性
13. 甲烷催化二氧化碳重整制合成气过程中主要发生反应的热化学方程式为：
反应Ⅰ： kJ·ml-1
反应Ⅱ：
反应Ⅲ： kJ·ml-1
常压下，将原料气和以一定流速(气体摩尔流量kmlh-1)通入装有催化剂的反应管，实验测得原料气的转化率和水的摩尔流量随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 反应Ⅱ的kJ·ml-1
B. 图中曲线B表示的转化率随温度的变化
C. 温度在873~1200K间，的转化量减小的幅度大于增大的幅度
D. 其他条件不变，随着的比值增加，的平衡转化率降低
二、非选择题：共4题，共61分。
14. 实验室以菱锰矿(含及少量Fe、Si的氧化物等)为原料制备高纯和的流程如下图所示。
已知：室温下、、、。
（1）该流程中可循环使用的物质有_______。
（2）“焙烧”过程中发生的化学方程式：_______。
（3）“沉铁”过程中会产生少量沉淀。在工业上可用于去除溶液中，反应为，其平衡常数_______。
（4）制取在如图所示实验装置中，搅拌下使一定量的溶液与氨水混合溶液充分反应。
①滴液漏斗中添加的药品是_______。
②混合溶液中氨水的作用是_______。
（5）制取。固定其他条件不变，反应物物质的量浓度比值、温度、空气流量对溶液制取纯度的影响分别如图所示。
补充完整制取纯净的实验方案：取25mL0.7ml·L-1的溶液，_______，控制搅拌速率500r·min-1反应8h，_______，110℃干燥2h，得到纯净的(须使用的试剂：0.7ml·L-1NaOH溶液、1.0ml·L-1溶液)。
15. 高铁酸盐是优良的多功能水处理剂。为紫色固体，可溶于水，在0~5℃、强碱性溶液中比较稳定，在酸性、中性溶液中易分解放出。
（1）的制备。在碱性条件下，可通过KClO溶液与溶液的反应制备。
①工业上常用废铁屑为原料制备溶液，溶液中可能含有少量，检验的方法_______。
②写出生成反应的离子方程式_______。
（2）测定纯度。工业上用“间接碘量法”测定高铁酸钾的纯度：用碱性KI溶液溶解1.00g样品，调节pH使高铁酸根全部被还原成亚铁离子，再调节pH为3~4，用1.00ml·L-1的标准溶液作为滴定剂进行滴定()，淀粉作指示剂，平行测定三次，平均消耗标准溶液18.00mL。
①用标准溶液滴定时，达到终点的标志为_______。
②样品中的质量分数为_______。(写出计算过程)
（3）的应用。可用于生活垃圾渗透液的脱氮(将含氮物质转化为)处理。对生活垃圾渗透液的脱氮效果随水体pH的变化结果如下：
①根据图推测，时生活垃圾渗透液中含氮物质主要以_______形式存在。
②由上图可知脱氮的最佳pH约为8，试分析可能原因_______。
16. 烟气脱硝技术是烟气治理的发展方向和研究热点。
（1）以为活性物质、为载体的催化剂，可用于烟气中的脱除。将胶体与、溶液混合，静置、过滤、洗涤、煅烧制得催化剂。异丙醇铝加入到75℃水中，充分搅拌可生成胶体。
已知：胶粒表面带正电荷。
①生成胶体的化学方程式为_______。
②与、溶液混合前，须在胶体中加入一定量NaOH溶液的目的是_______。
③“煅烧”制催化剂的过程中固体的质量先减小后增大，固体质量增加的原因是_______。
（2）将模拟烟气(主要成分为NO、、)匀速通过装有催化剂的反应管，和NO反应机理可表示为(ads表示吸附态)。
负载不同含量的催化剂对NO的脱除率随温度的变化如下图所示。
①130~200℃温度范围内，随着温度的升高，NO脱除率均迅速增大原因是_______。
②催化剂的催化效率与反应物在载体表面的吸附和活性物质表面的反应有关。温度高于400℃，使用催化剂B的NO脱除率明显低于催化剂A，其原因是_______。
（3）实验测得温度升高出口处含量增大，已知与在该催化剂下很难反应生成，含量增大的原因是_______(用化学方程式表示)。
17. 绿色能源是未来能源发展的方向，积极发展氢能，是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措，可以用以下方法制备氢气。
（1）催化重整：
ⅰ． kJ·ml-1
ⅱ． kJ·ml-1
①反应的_______kJ·ml-1。
②实验发现，其他条件不变，向体系中加入CaO可明显提高平衡体系中的含量。分析投入CaO时，百分含量增大的原因是：_______。
（2）利用之间的相互转化，来裂解水制取氢气，其制氢流程如图所示。该工艺制氢的总反应为，对比水和碳在高温下直接接触反应制氢，分析该工艺制氢的最大优点是_______。
（3）硼氢化钠()水解制氢：常温下，自水解过程缓慢，需加入催化剂提高其产氢速率。在某催化剂表面制氢的微观过程如图所示。
①若用代替，依据反应机理，则反应后生成的气体中含有_______。
②其他条件相同时，测得平均每克催化剂使用量下，浓度对制氢速率的影响如下图所示。(已知：浓度较大时，易以形式结晶析出。)
分析质量分数超过10%后制氢速率下降可能原因_______。
③转化为后，电解溶液又可制得，实现物质的循环利用，电解装置如图所示。阴极上的电极反应式是_______。
2024-2025学年第一学期六校联合体期末调研测试
高二化学
考试时间：75分钟 满分：100分
可能用到的相对原子量：H-1 C-12 N-14 O-16 K-39 Fe-56
一、单项选择题：共13题，每题3分，计39分。每题只有一个选项符合题意。
1. 自主创新是我国成为世界科技强国的关键支点。通过持续不断的科技创新，我国已在科技领域取得了显著成就。下列说法不正确的是
A. “小米SU7”的车身采用了钢铝合金材料，相对于纯铝具有硬度大熔点高的特点
B. 自主研发的大型飞机C919用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
C. “神州十九”的热控保温材料——纳米气凝胶，可产生丁达尔效应
D. 我国首次获得公斤级丰度99%的产品，与互为同位素
【答案】A
【解析】
【详解】A．合金的熔点低于各成分；钢铝合金材料熔点低于铝，故A错误；
B．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，故B正确；
C．纳米气凝胶属于胶体，可产生丁达尔效应，故C正确；
D．有相同质子数、不同中子数的原子或同一元素的不同核素互为同位素，100M与98M质子数相同，中子数不同，互为同位素，故D正确；
答案选A。
2. 氮化镓是新型半导体材料。工业制备氮化镓的常用方法是。下列叙述正确的是
A. 中含有离子键和共价键
B. HCl的电子式：
C. 基态N原子价层电子排布式：
D. 键角
【答案】D
【解析】
【详解】A．类似氯化铝，为共价化合物，不含有离子键，含共价键，A错误；
B．HCl为共价化合物，电子式：，B错误；
C．N7号元素，基态N原子价层电子排布式：，C错误；
D．铵根离子和氨分子中氮均为sp3杂化，但是铵根离子中氮没有孤电子对、氨分子中氮存在1对孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，故键角，D正确；
故选D
3. 实验室制取少量并研究其性质，下列实验装置和操作能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．浓盐酸与MnO2反应制取氯气要加热，A错误；
B．除去氯气中的氯化氢要通过饱和食盐水，不能用饱和碳酸氢钠溶液，会引入CO2杂质气体、且Cl2参与反应，B错误；
C．氯水中有次氯酸，具有强氧化性、漂白性，不能用pH试纸测氯水的pH值，C错误；
D．氯气在水中溶解度不大，氯气能与氢氧化钠反应，可以用氢氧化钠溶液吸收氯气尾气，不会发生倒吸现象，D正确；
答案选D。
4. 明矾是常用的净水剂。下列判断正确的是
A. 沸点：B. 第一电离能：
C. 半径：D. 碱性强弱：
【答案】C
【解析】
【详解】A．H2S、H2O的组成和结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高，但水分子间可形成氢键，H2O沸点较高，沸点：H2SAl，则碱性：，D错误；
故选C。
5. 在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化不可以实现的是
A. 工业制硫酸：黄铁矿
B. 侯氏制碱法：饱和
C. 工业制取镁：
D. 工业制高纯硅：(粗)
【答案】C
【解析】
【详解】A．黄铁矿的主要成分是FeS2，通入空气煅烧得到SO2，SO2催化氧化得到SO3，最后用98.3%的浓硫酸吸收生成发烟硫酸，流程可以实现，故A不选；
B．饱和氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳气体生成溶解度较小的NaHCO3，NaHCO3不稳定，受热易分解生成Na2CO3，所以能实现转化，故B不选；
C．由于MgCl2水解生成Mg(OH)2和HCl，HCl易挥发，故直接蒸干MgCl2溶液得不到无水MgCl2，流程不能实现，故C选；
D．工业制高纯硅过程中的物质转化为：焦炭还原石英砂得到粗硅，粗硅和HCl加热生成SiHCl3，H2高温还原SiHCl3得到高纯硅，故D不选；
答案选C。
阅读下列资料，完成下列小题。
氮元素单质及其化合物作用广泛。液氨()发生微弱电离产生，能与碱金属(如Na、K)反应产生。碱性条件下，NaClO氧化可制备。肼()常温下为液态，燃烧热大(642kJml-¹)，产物无污染，常用作火箭燃料；在水中可生成，溶液呈弱碱性。地球上的生物氮循环转化关系如图所示，羟胺()可作油脂工业中的抗氧化剂。
6. 下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是
A. 分子中存在结构，可用作保护气
B. 是极性分子，可作火箭燃料
C. 液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂
D. 具有还原性，可作油脂工业中的抗氧化剂
7. 下列说法正确的是
A. 溶液呈弱碱性的原因是
B. 中N原子的杂化类型为
C. 的VSEPR模型为V形
D. 图甲所示生物氮循环转化关系中，氮的固定只有1步，氮元素被还原的有4步
8. 下列化学反应表示正确的是
A. 用过量氨水吸收废气中的：
B. 肼的燃烧热： kJml-1
C. 液氨与钠反应：
D. NaClO氧化制备：
【答案】6. B 7. A 8. C
【解析】
【6题详解】
A．N2含三键，化学性质很稳定，可作保护气，故A正确；
B．N2H4虽是极性分子，但用作火箭燃料主要由于“燃烧热大且产物无污染”，与“极性”并无直接因果，对应关系不当，故B错误；
C．液氨汽化吸热大，可作制冷剂，故C正确；
D．NH2OH具有强还原性，可用作油脂工业抗氧化剂，故D正确；
故答案为B；
【7题详解】
A．N2H4·H2O溶液显弱碱性，在水溶液中可电离出OH-，可表示为，故A正确；
B．NH2OH中N原子分子中氮原子形成3个键，有一对孤对电子，轨道的杂化类型为sp3杂化，故B错误；
C．根据VSEPR理论，离子中氮原子的价层电子对数为，且含有一个孤电子对，所以其VSEPR模型是平面三角形，故C错误；
D．氮元素的固定指的是将游离态的氮转化为化合态的氮，图甲所示转化中只有⑤属于氮的固定，N元素被还原的转化有①②③④⑤，共5个步骤，故D错误；
故答案为A；
【8题详解】
A．过量氨水吸收废气中的SO2，生成亚硫酸铵和水，故A错误；
B．燃烧热是指1ml纯物质完全燃烧生成指定稳定的物质(其中H2O为液态水)时放出的热量，故B错误；
C．液氨与钠反应生成氨基钠和氢气，化学方程式为2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑，故C正确；
D．NaClO氧化NH3制备N2H4，离子方程式为：2NH3+ClO-=N2H4+Cl-+H2O，原离子方程式电荷不守恒，故D错误；
故答案为C。
9. 金属硫化物()催化反应 ，T℃时，平衡常数为K。该反应既可以除去天然气中的，又可以获得。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. T℃时，若时，则
C. 选择金属硫化物()作催化剂能降低反应活化能和焓变
D. 该反应每消耗1ml可除去44.8L
【答案】B
【解析】
【详解】A．该反应为气体分子数增大的反应，为熵增反应，，A错误；
B．T℃时，反应的平衡常数为：，若，则反应正向进行，，B正确；
C．催化剂可以降低反应的活化能加快反应速率，但是不能改变反应的焓变，C错误；
D．没有说明是否处于标况，则硫化氢的体积不一定是44.8L，D错误；
故选B。
10. 碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法不正确的是
A. 负极的电极反应式：
B. 电池工作时，通过隔膜向负极移动
C. 环境温度过低，不利于电池放电
D. 反应中每生成1mlMnOOH，转移电子数为
【答案】D
【解析】
【分析】Zn为负极，电极反应式为：，MnO2为正极，电极反应式为：。
【详解】A．由以上分析可知负极的电极反应式：，故A正确；
B．原电池中阴离子向负极移动，则通过隔膜向负极移动，故B正确；
C．环境温度过低，反应速率减慢，不利于电池放电，故C正确；
D．由上述电极反应可知每生成1mlMnOOH，转移1ml电子，转移电子数目为，故D错误；
故选：D。
11. 下列实验操作和现象，能得出相应结论的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．H2SO4是二元酸，CH3COOH是一元酸，通过该实验无法说明H2SO4和CH3COOH酸性的强弱，故A错误；
B．等浓度CH3COOH溶液和CH2ClCOOH溶液中，CH2ClCOOH溶液的pH更小，O-H键极性更强，更容易解离，酸性更强，故B正确；
C．缩小密闭容器的体积，气体的浓度都增大，二氧化氮是红棕色，颜色先变深，缩小体积会导致压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，即平衡右移，颜色会稍变浅，故C错误；
D．Ag+过量， 滴加4滴0.1ml/L KI溶液生成黄色沉淀可能是碘离子和过量的银离子反应得到的，不一定是沉淀转化得到的，不能证明Ksp(AgC1)>Ksp(AgI)，故D错误；
故答案为B。
12. 是二元弱酸，室温下，通过下列实验探究溶液的性质。
已知：、。若忽略溶液混合时的体积变化，下列说法正确的是
实验1：测得0.1ml·L-1的溶液的pH约为5.6
实验2：向0.1ml·L-1溶液中加入等体积0.1ml·L-1溶液，溶液变浑浊
实验3：向5mL0.1ml·L-1溶液中滴加少量0.1ml·L-1KOH溶液，无明显现象
实验4：向酸性溶液中滴加过量0.1ml·L-1的溶液，溶液紫红色褪去
A. 依据实验1推测：
B. 依据实验2推测：
C 依据实验3推测：反应后溶液中有
D. 依据实验4推测：溶液具有漂白性
【答案】B
【解析】
【详解】A．实验1测得的溶液的pH约为5.6，已知：、，，则Ka1H2C2O4×Ka2H2C2O4=8.4×10-6>Kw，A错误；
B．实验2向溶液中加入等体积溶液，此时草酸根离子和钡离子浓度约为，溶液变浑浊，说明，B正确；
C．溶液中存在物料守恒：，滴加少量KOH溶液后，加入了钾离子，则，C错误；
D．实验4中溶液紫红色褪去，说明高锰酸钾和草酸氢钠发生氧化还原反应，并不是溶液具有漂白性，D错误；
故选B。
13. 甲烷催化二氧化碳重整制合成气过程中主要发生反应的热化学方程式为：
反应Ⅰ： kJ·ml-1
反应Ⅱ：
反应Ⅲ： kJ·ml-1
常压下，将原料气和以一定流速(气体摩尔流量kmlh-1)通入装有催化剂的反应管，实验测得原料气的转化率和水的摩尔流量随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 反应Ⅱ的kJ·ml-1
B. 图中曲线B表示的转化率随温度的变化
C. 温度在873~1200K间，的转化量减小的幅度大于增大的幅度
D. 其他条件不变，随着的比值增加，的平衡转化率降低
【答案】C
【解析】
【详解】A．由盖斯定律可得反应I-反应III=反应II，则反应IIΔH=247.1kJ•ml-1-205.9kJ•ml-1=+41.2kJ•ml-1，故A错误；
B．由图可知，曲线A的转化率大于曲线B，温度低于873K时，水的摩尔流量随温度升高而增大，反应Ⅰ消耗甲烷和二氧化碳，反应Ⅱ消耗二氧化碳和氢气生成水，反应Ⅲ消耗甲烷和水蒸气生成CO和氢气，说明水蒸气的生成量大于消耗量，则二氧化碳的消耗量大于甲烷，二氧化碳的转化率大于甲烷，故图中曲线A表示CO2的转化率随温度的变化，故B错误；
C．由题目所给方程式可知，反应Ⅱ生成水，反应Ⅲ消耗水，由图可知，温度在873～1200K间，升高温度，反应物的转化率变大，水的摩尔流量减小，说明水蒸气的消耗量大于生成量，即水蒸气的转化量减小的幅度大于增大的幅度，故C正确；
D．其他条件不变，的比值增加，相当于二氧化碳浓度一定，甲烷加入量增大，平衡正向移动，故二氧化碳转化率变大，故D错误；
故答案为C。
二、非选择题：共4题，共61分。
14. 实验室以菱锰矿(含及少量Fe、Si的氧化物等)为原料制备高纯和的流程如下图所示。
已知：室温下、、、。
（1）该流程中可循环使用的物质有_______。
（2）“焙烧”过程中发生的化学方程式：_______。
（3）“沉铁”过程中会产生少量沉淀。在工业上可用于去除溶液中，反应为，其平衡常数_______。
（4）制取在如图所示实验装置中，搅拌下使一定量的溶液与氨水混合溶液充分反应。
①滴液漏斗中添加的药品是_______。
②混合溶液中氨水的作用是_______。
（5）制取。固定其他条件不变，反应物物质的量浓度比值、温度、空气流量对溶液制取纯度的影响分别如图所示。
补充完整制取纯净的实验方案：取25mL0.7ml·L-1的溶液，_______，控制搅拌速率500r·min-1反应8h，_______，110℃干燥2h，得到纯净的(须使用的试剂：0.7ml·L-1NaOH溶液、1.0ml·L-1溶液)。
【答案】（1）或氨水、
（2）
（3）10 （4） ①. 氨水混合溶液 ②. 调节溶液pH，增大，使尽可能沉淀完全
（5） ①. 边搅拌边向其中加入50mL0.7ml·L-1NaOH溶液，并保持75℃加热，同时以17L·min-1的流量向溶液中通入空气 ②. 静置过滤，用水洗涤2~3次，取最后一次洗涤滤液，向其中滴加1.0ml·L-1溶液，无沉淀生成
【解析】
【分析】向菱锰矿(含及少量Fe、Si的氧化物等)中加入硫酸铵焙烧，碳酸锰与硫酸铵反应生成硫酸锰、氨气、水和二氧化碳，铁的氧化物、二氧化硅不与硫酸铵反应，加水溶解，再加入氨水调节pH除去铁，过滤得到硫酸锰溶液，搅拌条件下使一定量的MnSO4溶液与氨水−NH4HCO3混合溶液充分反应制取，同时得到硫酸铵，据此解答。
【小问1详解】
该流程中NH3或氨水、(NH4)2SO4既是反应物又是生成物，则该流程中可循环使用的物质有NH3或氨水、(NH4)2SO4；
【小问2详解】
“焙烧”过程中碳酸锰与硫酸铵反应生成硫酸锰、氨气、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
【小问3详解】
反应，其平衡常数K==；
【小问4详解】
①溶液与氨水混合溶液充分反应，氨水受热易分解挥发，则三颈烧瓶中盛有MnSO4溶液，滴液漏斗中添加的药品是氨水混合溶液；
②反应生成MnCO3，则混合溶液中氨水的作用是：调节溶液pH，增大，使尽可能沉淀完全；
【小问5详解】
由图可知，制取纯净Mn3O4需控制氢氧化钠与硫酸锰的浓度比值为2.0、温度75℃、空气流量在17L/min，此时得到的Mn3O4纯度较大，钡离子和硫酸根离子能生成硫酸钡沉淀，溶液用于检验得到Mn3O4沉淀是否洗涤干净；故制取纯净Mn3O4的实验方案：取25mL0.7ml/L的MnSO4溶液，边搅拌边向其中加入50mL0.7ml/LNaOH溶液，并保持75℃加热，同时以17L·min-1的流量向溶液中通入空气，控制搅拌速率500r·min-1反应8h，静置过滤，用水洗涤2~3次，取最后一次洗涤滤液，向其中滴加1.0ml·L-1溶液，无沉淀生成，100℃干燥2h，得到纯净的Mn3O4。
15. 高铁酸盐是优良的多功能水处理剂。为紫色固体，可溶于水，在0~5℃、强碱性溶液中比较稳定，在酸性、中性溶液中易分解放出。
（1）的制备。在碱性条件下，可通过KClO溶液与溶液的反应制备。
①工业上常用废铁屑为原料制备溶液，溶液中可能含有少量，检验的方法_______。
②写出生成的反应的离子方程式_______。
（2）测定纯度。工业上用“间接碘量法”测定高铁酸钾的纯度：用碱性KI溶液溶解1.00g样品，调节pH使高铁酸根全部被还原成亚铁离子，再调节pH为3~4，用1.00ml·L-1的标准溶液作为滴定剂进行滴定()，淀粉作指示剂，平行测定三次，平均消耗标准溶液18.00mL。
①用标准溶液滴定时，达到终点的标志为_______。
②样品中的质量分数为_______。(写出计算过程)
（3）的应用。可用于生活垃圾渗透液的脱氮(将含氮物质转化为)处理。对生活垃圾渗透液的脱氮效果随水体pH的变化结果如下：
①根据图推测，时生活垃圾渗透液中含氮物质主要以_______形式存在。
②由上图可知脱氮的最佳pH约为8，试分析可能原因_______。
【答案】（1） ①. 取少量溶液于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若有蓝色沉淀生成，则含有 ②.
（2） ①. 滴入最后半滴标准溶液，蓝色褪去，且半分钟不恢复 ②. 89.1%
（3） ①. ②. 时，随pH减小，的稳定性减弱，溶液中高铁酸根的浓度减小，含氮离子去除率降低(或随pH减小，的氧化性增强，有可能将氧化成含氮酸根离子，去除率降低)；的溶液，随pH增大，氧化性弱，不利于将含氮物质氧化
【解析】
【小问1详解】
①亚铁离子和K3[Fe(CN)6]溶液会生成蓝色沉淀：；故检验的方法：取少量溶液于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若有蓝色沉淀生成，则含有；
②在碱性条件下，可通过KClO溶液与溶液的反应制备，反应中铁化合价由+3变为+6、氯化合价由+1变为-1，结合电子守恒，生成的反应的离子方程式为：；
【小问2详解】
①淀粉作指示剂，碘单质能使得淀粉溶液变为蓝色，则用标准溶液滴定时，达到终点的标志为滴入最后半滴标准溶液，蓝色褪去，且半分钟不恢复。
②由题意，碘离子和发生氧化还原反应生成亚铁离子和碘单质，反应中铁化合价由+6变为+2、碘化合价由-1变为0，结合电子守恒，结合反应，存在，则样品中的质量分数为
【小问3详解】
①根据图推测，时溶液为较强酸性，酸性条件下氮元素能以铵根离子存在，则生活垃圾渗透液中含氮物质主要以形式存在；
②已知，强碱性溶液中比较稳定，在酸性、中性溶液中易分解放出；时，随pH减小，的稳定性减弱，溶液中高铁酸根的浓度减小，含氮离子去除率降低(或随pH减小，的氧化性增强，有可能将氧化成含氮酸根离子，去除率降低)；的溶液，随pH增大，氧化性弱，不利于将含氮物质氧化，故脱氮的最佳pH约为8。
16. 烟气脱硝技术是烟气治理的发展方向和研究热点。
（1）以为活性物质、为载体催化剂，可用于烟气中的脱除。将胶体与、溶液混合，静置、过滤、洗涤、煅烧制得催化剂。异丙醇铝加入到75℃水中，充分搅拌可生成胶体。
已知：胶粒表面带正电荷。
①生成胶体的化学方程式为_______。
②与、溶液混合前，须在胶体中加入一定量NaOH溶液的目的是_______。
③“煅烧”制催化剂的过程中固体的质量先减小后增大，固体质量增加的原因是_______。
（2）将模拟烟气(主要成分为NO、、)匀速通过装有催化剂的反应管，和NO反应机理可表示为(ads表示吸附态)。
负载不同含量的催化剂对NO的脱除率随温度的变化如下图所示。
①130~200℃温度范围内，随着温度的升高，NO脱除率均迅速增大原因是_______。
②催化剂的催化效率与反应物在载体表面的吸附和活性物质表面的反应有关。温度高于400℃，使用催化剂B的NO脱除率明显低于催化剂A，其原因是_______。
（3）实验测得温度升高出口处含量增大，已知与在该催化剂下很难反应生成，含量增大的原因是_______(用化学方程式表示)。
【答案】（1） ①. (胶体) ②. 改变胶粒电荷性质； ③. 和氧气生成了
（2） ①. 温度升高反应速率加快；催化剂活性随温度升高而增大，两者共同导致NO脱除率均迅速增大 ②. 催化剂B的含量高，含量低，对的吸附少
（3）
【解析】
【小问1详解】
①加入到75℃水中，充分搅拌可生成胶体，结合质量守恒，反应还生成，反应为(胶体)；
②胶粒表面带正电荷，加入一定量NaOH溶液改变胶粒电荷性质，再加入、溶液吸附Cu2+、Ce3+，故答案为改变胶粒电荷性质；
③吸附有Cu2+、Ce3+的胶体煅烧可制得/催化剂，煅烧过程中，固体质量先减小后增大，根据催化剂和原料的分子式，增大是因为Ce2O3和氧气反应生成了CeO2；
【小问2详解】
①温度和催化剂能改变反应速率；温度升高反应速率加快，催化剂活性随温度升高而增大，两者共同导致130~200℃温度范围内，随着温度的升高，NO脱除率均迅速增大；
②催化剂的催化效率与反应物在载体表面的吸附和活性物质表面的反应有关；由图，氧化铝载体可以吸附氨气以便利于下一步反应的进行，则温度高于400℃，使用催化剂B的NO脱除率明显低于催化剂A，其原因是：催化剂B的含量高，含量低，对的吸附少，导致其NO的脱除率低；
【小问3详解】
已知与在该催化剂下很难反应生成，则含量增大应该是氨气和NO催化反应生成的，结合质量守恒，还生成水：。
17. 绿色能源是未来能源发展的方向，积极发展氢能，是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措，可以用以下方法制备氢气。
（1）催化重整：
ⅰ． kJ·ml-1
ⅱ． kJ·ml-1
①反应的_______kJ·ml-1。
②实验发现，其他条件不变，向体系中加入CaO可明显提高平衡体系中的含量。分析投入CaO时，百分含量增大的原因是：_______。
（2）利用之间的相互转化，来裂解水制取氢气，其制氢流程如图所示。该工艺制氢的总反应为，对比水和碳在高温下直接接触反应制氢，分析该工艺制氢的最大优点是_______。
（3）硼氢化钠()水解制氢：常温下，自水解过程缓慢，需加入催化剂提高其产氢速率。在某催化剂表面制氢的微观过程如图所示。
①若用代替，依据反应机理，则反应后生成的气体中含有_______。
②其他条件相同时，测得平均每克催化剂使用量下，浓度对制氢速率的影响如下图所示。(已知：浓度较大时，易以形式结晶析出。)
分析质量分数超过10%后制氢速率下降的可能原因_______。
③转化为后，电解溶液又可制得，实现物质的循环利用，电解装置如图所示。阴极上的电极反应式是_______。
【答案】（1） ①. +247.4 ②. CaO为碱性氧化物，能吸收酸性氧化物，导致浓度减小，促使反应ⅱ平衡正向移动，导致CO浓度减小，引起反应ⅰ平衡也正向移动
（2）该工艺中和CO分别在不同反应器内产生，实现了和CO的分离
（3） ①. 、HD、 ②. 浓度较高时，生成较多的，以形式结晶析出，覆盖在催化剂表面，阻碍与催化剂活性位的接触(或催化剂活性下降)，制氢速率下降 ③.
【解析】
【小问1详解】
①根据盖斯定律可知，反应可由i-ii得到，则[-()] kJ·ml-1=+247.4 kJ·ml-1；
②CaO为碱性氧化物，能吸收酸性氧化物，导致浓度减小，促使反应ⅱ平衡正向移动，导致CO浓度减小，引起反应ⅰ平衡也正向移动，从而提高平衡体系中的含量。
【小问2详解】
该工艺中和CO分别在不同反应器内产生，实现了和CO的分离；
【小问3详解】
①由图可知，第一步转化过程中转化为BH3和H原子，H原子可结合生成H2，第二步转化中BH3与D2O分别脱氢生成HD，同时得到BH2OH，最终一步转化中B(OH)3结合D2O中-OD，同时得电子形成，D2O断键得到D原子，D原子结合生成D2；
②浓度较高时，生成较多的，以形式结晶析出，覆盖在催化剂表面，阻碍与催化剂活性位的接触(或催化剂活性下降)，制氢速率下降；
③由装置可知，阴极上得电子生成，电极反应式为：。
A．制取
B．除去杂质
C．测量氯水pH
D．吸收尾气的
实验操作和现象
结论
A
用0.1mlL-1NaOH溶液分别中和等体积的0.1mlL-1溶液和0.1mlL-1溶液，消耗的NaOH溶液多
酸性：
B
用pH计分别测定等浓度的溶液和溶液的pH，溶液的pH小
键的极性增强，羧酸酸性增强
C
反应平衡后，缩小容器的体积，气体的颜色变深
平衡向逆反应方向移动
D
向2mL0.1mlL-1溶液中先滴加4滴0.1mlL-1NaCl溶液，振荡后再滴加4滴0.1mlL-1KI溶液，白色沉淀变为黄色沉淀
A．制取
B．除去杂质
C．测量氯水pH
D．吸收尾气的
实验操作和现象
结论
A
用0.1mlL-1NaOH溶液分别中和等体积的0.1mlL-1溶液和0.1mlL-1溶液，消耗的NaOH溶液多
酸性：
B
用pH计分别测定等浓度的溶液和溶液的pH，溶液的pH小
键的极性增强，羧酸酸性增强
C
反应平衡后，缩小容器的体积，气体的颜色变深
平衡向逆反应方向移动
D
向2mL0.1mlL-1溶液中先滴加4滴0.1mlL-1NaCl溶液，振荡后再滴加4滴0.1mlL-1KI溶液，白色沉淀变为黄色沉淀