高考化学一轮复习收官卷(二)(江苏专用)-2025年高考化学一轮复习考点通关卷(江苏专用)
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可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Na23 S32 Cu64 K39 C59
单项选择题:本题包括13小题,每小题3分,共计39分。每小题只有一个选项符合题意。
1.践行“碳达峰”“碳中和”的双碳经济是我国的长期国策。这里“双碳”的含义是
A.仅指CO2B.金刚石和石墨C.CO和CO2D.12C和13C
【答案】A
【解析】“碳达峰”是指二氧化碳排放2030年前达到峰值;“碳中和”是指2060年前通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”, 故双碳为二氧化碳,故选A。
2.NaOH溶液可用于氮氧化物(如NO、NO2)的尾气吸收处理。下列说法正确的是
A.NaOH的电子式为
B.NO属于酸性氧化物
C.NO2的空间结构为V形
D.该反应为非氧化还原反应
【答案】C
【解析】A.NaOH的电子式为,故A错误;
B.NO是不成盐氧化物,故B错误;
C.NO2中N形成2个σ键,有1个单电子,属于sp2杂化,空间结构为V形,故C正确;
D.反应方程式为:,N化合价发生了变化,为氧化还原反应,故D错误;
故选C。
3.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.ClO2具有强氧化性,可用作自来水消毒
B.Cl2易液化,可用作生产漂白液
C AgBr呈淡黄色,可用作感光材料
D.KIO3易溶于水,可用作食盐中加碘
【答案】A
【解析】A.ClO2具有强氧化性,能够使蛋白质变性,所以可用于自来水消毒剂,A正确;
B.Cl2能与NaOH反应生成NaClO,NaClO具有强氧化性、漂白性,可作漂白剂,与Cl2易液化无关,B错误;
C.AgBr光照下易分解,因此可做感光材料,与颜色无关,C错误;
D.KIO3性质较稳定,可用作食盐中加碘,与其溶解性无关,D错误;
故选A。
4.由金属钛、铝形成Tebbe试剂常用作有机反应的烯化试剂,其结构如图所示。下列说法正确的是
A.Al3+与Cl-具有相同的电子层结构
B.该结构中不存在配位键
C.Tebbe试剂中的Al原子轨道杂化类型为sp3
D.该结构中Al的化合价为+4
【答案】C
【解析】A.Al3+有2个电子层、Cl-有3个电子层,不具有相同电子层结构,A错误;
B.Al提供空轨道,Cl提供孤电子对,形成配位键,B错误;
C.Al形成4个σ键,无孤电子对,为sp3杂化,C正确;
D.该结构中Al的化合价为+3,D错误;
故选C。
5.将、和C在高温下焙烧可以得到单质磷。下列说法正确的是
A.电负性:B.原子半径:
C.电离能:D.热稳定性:
【答案】C
【解析】A.同主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,同周期从左到右,元素的电负性逐渐增大,故电负性:,故A错误;
B.同周期从左到右,原子半径逐渐减小,同主族从上到下,原子半径逐渐增大,故原子半径,故B错误;
C.同周期从左到右,第一电离能呈增大趋势,则电离能:,故C正确;
D.C的非金属性强于Si,故热稳定性:,故D错误。
答案选C。
6.下列实验原理及装置均正确的是
A.图甲:分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液
B.图乙:探究NaHCO3固体的热稳定性
C.图丙:用标准酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液
D.图丁:采用如图装置蒸干FeSO4溶液获得FeSO4·7H2O
【答案】A
【解析】A.分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液不互溶,出现分层,故可用分液将其分离,A正确;
B.NaHCO3固体分解时会生成水,故试管口应向下倾斜,B错误;
C.高锰酸钾腐蚀橡胶管,标准酸性KMnO4溶液应装在酸式滴定管中,C错误;
D.FeSO4溶液中加热过程中会被氧化,故不能蒸干FeSO4溶液获得FeSO4·7H2O,D错误;
故选A。
阅读下列材料,回答7-9题
硫元素约占地球总质量的1.9%,广泛分布并循环于地球内部各圈层。硫有32S、34S、33S和36S四种同位素。硫元素主要以氢化物、硫化物、含氧酸和含氧酸盐等形式存在。硫的单质有S2、S4、S8等多种分子形态;硫的氢化物(H2S、H2S2)均有弱酸性;低价硫易被氧气氧化。硫在生物圈的演化中扮演了重要角色,在细菌作用下硫元素可发生氧化或还原反应,促进了硫元素在地球各圈层中的循环。
7.下列说法正确的是
A.32S、34S、33S、36S原子的中子数均相同
B.SO3和SO中S的杂化类型均为sp2
C.S2、S4、S8均难溶于水,易溶于CS2
D.H2S2分子的构型为直线形
【答案】C
【解析】A.32S、34S、33S、36S原子的质子数均相同,中子数分别为:16、18、17、20,A错误;
B.SO3的价层电子数为:,的价层电子数为:,前者sp2杂化,后者sp3杂化,B错误;
C.S2、S4、S8与CS2均为非极性分子,水为极性分子,根据相似相溶可知,S2、S4、S8均难溶于水,易溶于CS2,C正确;
D.H2S2与H2O2为等电子体,分子构型相似,所以H2S2分子的构型为:,D错误;
故选C。
8.下列化学反应的表示正确的是
A.二硫化氢与足量烧碱溶液反应:H2S2+2OH-=S+2H2O
B.黄铁矿在细菌作用下转化为强酸:2FeS2+2H2O+7O22Fe2++4H++4SO
C.用Na2S2O3除去废水中的氯气:S2O+4Cl2+10OH-=2SO+8Cl-+5H2O
D.硫化亚铁除废水中汞离子:S2-+Hg2+=HgS↓
【答案】A
【解析】A.二硫化氢为弱酸,与足量烧碱溶液反应:H2S2+2OH-=+2H2O,A正确;
B.Fe2+能被O2氧化为Fe3+,离子方程式:,B错误;
C.Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被氯气氧化成,Cl2被还原为Cl-,则根据电子守恒、原子守恒和电荷守恒,离子方程式:S2O+4Cl2+5H2O =2SO+8Cl-+10H+,C错误;
D.FeS难溶于水,离子方程式:FeS+Hg2+=HgS+Fe2+,D错误;
故选A。
9.下列有关物质的性质与结构或物质性质与用途有对应关系的是
A.SO2有氧化性,可用作葡萄酒的防腐剂
B.S单质为淡黄色固体,可制备硫化橡胶
C.H-O键键能大于H-S键键能,因此H2O的沸点比H2S的高
D.浓硫酸具有吸水性,可以作气体干燥剂
【答案】D
【解析】A.二氧化硫具有还原性,可消耗氧化性的物质,从而可用作葡萄酒的防腐剂,故A错误;
B.S单质为淡黄色固体,是物理性质,而硫单质还可以用于制备硫化橡胶和硫化塑料,提高其物理性能和耐热性,是化学性质,故B错误;
C.水分子间能形成氢键,因此H2O的沸点比H2S的高,故C错误;
D.浓硫酸具有吸水性,可用于除去部分气体中的水蒸气,故D正确;
故答案选D。
10.化工原料Z是X与HBr反应的主产物。X→Z的反应机理如下:
下列说法错误的是
A.X中所有碳原子可共平面B.Y中有2个碳原子采取sp3杂化
C.X→Z反应类型是加成反应D.X与HBr反应可产生一种无手性的副产物
【答案】B
【解析】A.与苯环直接相连的原子共面、碳碳双键两端的原子共面,单键可以旋转,则X中所有碳原子可共平面,A错误;
B.Y中只有甲基碳采取sp3杂化,B错误;
C.X→Z反应类型是碳碳双键和HBr的加成反应,C正确;
D.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;X与HBr反应可产生一种无手性的副产物,D正确;
故选B。
11.室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
【答案】A
【解析】A.变黑的铜丝趁热插入无水乙醇中,铜丝会变化成红色,由CuO变成铜单质,发生还原反应,说明乙醇具有还原性,故A正确;
B.向淀粉溶液中加适量20%H2SO4溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至中性,再滴加少量碘水,全部水解或部分水解,都可以观察到淀粉变蓝,无法说明淀粉是否水解,故B错误;
C.用pH计测量醋酸、盐酸的pH,比较溶液pH大小,需要酸的浓度相同,故C错误;
D.没有作对比试验,无法证明Fe2+催化作用,故D错误;
答案选A。
12.CuCl为难溶于水的白色固体。室温下,以CuO为原料制备CuCl的过程如图所示。下列说法正确的是
A.0.1溶液中:
B.“还原”发生反应的离子方程式为:
C.“还原”后的溶液中:
D.“过滤”后得到的滤液中:
【答案】B
【分析】CuO为碱性氧化物,与稀硫酸发生CuO+2H+=Cu2++H2O,“还原”步骤中发生2Cu2++SO+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO+2H+,据此分析;
【详解】A.利用质子守恒,0.1mlNa2SO3溶液中存在c(OH-)=c(HSO)+2c(H2SO3)+c(H+),故A错误;
B.“酸溶”步骤中发生CuO+2H+=Cu2++H2O,“还原”步骤通入亚硫酸钠和NaCl,得到CuCl,该步骤中Cu2+作氧化剂,亚硫酸钠作还原剂,发生的反应为2Cu2++SO+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO+2H+,故B正确;
C.还原后溶液还存在Na+,因此根据电荷守恒,推出c(Na+)+2c(Cu2+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO)+c(Cl-),故C错误;
D.过滤后,CuCl为饱和溶液,因此有c(Cu+)·c(Cl-)=Ksp(CuCl),推出c(Cu2+)=,故D错误;
答案为B。
13.中国科学家首次用C60改性铜基催化剂,将草酸二甲酯加氢制乙二醇的反应条件从高压降至常压。草酸二甲酯加氢的主要反应有:
反应 I:CH3OOCCOOCH3(g)( 草酸二甲酯)+2H2(g)⇌CH3OOCCH2OH(g)( 乙醇酸甲酯)+CH3OH(g)
反应Ⅱ:CH3OOCCH2OH(g)+2H2(g)⇌HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g)
反应Ⅲ:HOCH2CH2OH(g)+H2(g)⇌C2H5OH(g)+H2O(g) ∆H<0
其他条件相同时,相同时间内温度对产物选择性的影响结果如图。
已知:物质B的选择性S(B)=×100%
下列说法不正确的是
A.反应I、Ⅱ均为∆H<0
B.其他条件不变,增加氢气的浓度,一定能提高乙二醇的产率
C.若不使用C60改性铜基催化剂采用高压条件能加快反应速率
D.用C60改性铜基催化剂催化草酸二甲醋反应制乙二醇最佳温度范围约为475~480K
【答案】B
【解析】A.由图可知I、Ⅱ、Ⅲ为连锁反应,即为自发进行,,可知I、Ⅱ为的反应,故I、Ⅱ的<0,故A正确;
B.在乙醇酸甲酯等于乙二醇选择性时,其他条件不变,增加氢气的浓度,乙二醇的产率不变,故B错误;
C.不使用C60改性铜基催化剂,采用高压条件能加快反应速率,相当于增大浓度,反应速率加快,故C正确;
D.由图可知,温度为470~480K时,生成乙二醇的选择性最高,故D正确;
答案选B。
非选择题:共4题,共61分
14.硼化钛(TiB2)常用于制备导电陶瓷材料。
I.高钛渣(主要含TiO2、SiO2、Al2O3和CaO,少量MgO、Fe2O3)为原料制取TiB2的流程如图:
已知:①B2O3高温易挥发;②TiO2可溶于热的浓硫酸形成TiO2+。
(1)“酸浸”后的滤液中的阳离子有:H+、Fe3+、___________。
(2)“水解”需在沸水中进行,离子方程式为___________。
(3)“热还原”中发生反应的化学方程式为TiO2+B2O3+5CTiB2+5CO↑,B2O3的实际用量超过了理论用量,原因是___________。
Ⅱ.气相沉积法获得硼化钛:以TiCl4和BCl3为原料,在过量的H2参与下,沉积温度为800~1000℃,可制得具有空间网状结构的磨料级硼化钛。
(4)制得硼化钛的化学方程式为___________,硼化钛能作为磨料的原因是___________。
(5)生产硼化钛,当BCl3和TiCl4投料比[m(BCl3):m(TiCl4)]超过1.25时硼化钛的纯度下降,原因是___________。
Ⅲ.硼砂(Na2B4O7·10H2O)与NaOH的混合溶液中加入H2O2可以制备X(Na2B2O8H4)。已知X的阴离子[B2O8H4]2-只有一种化学环境的B原子,结构中有一个六元环且B和O原子最外层都达到8电子稳定结构。
(6)X阴离子的结构式为___________。
【答案】(1)Al3+、Ca2+、Mg2+
(2)TiO2++(x+1)H2OTiO2•xH2O↓+2H+
(3)B2O3易挥发 (4) ①. ②.硼化钛是共价晶体,硬度大
(5)BCl3过量,被过量的氢气还原为单质硼
(6)
【解析】高钛渣加入稀盐酸,只有SiO2不会溶解,TiO2可溶于热的浓硫酸形成TiO2+,TiO2+沸水中形成TiO2•xH2O,热还原中发生反应的化学方程式为TiO2+B2O3+5CTiB2+5CO↑;
(1)“酸浸”加入稀盐酸与Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3反应生成AlCl3、CaCl2、MgCl2、FeCl3,“酸浸”后的滤液中的阳离子有:H+、Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+;
(2)“水解”需在沸水中进行,TiO2+沸水中形成TiO2•xH2O,离子方程式为TiO2++(x+1)H2OTiO2•xH2O↓+2H+;
(3)“热还原”中发生反应的化学方程式为TiO2+B2O3+5CTiB2+5CO↑,B2O3的实际用量超过了理论化学计量所要求的用量,原因是B2O3高温下蒸气压大、易挥发,只有部分参加了反应;
(4)以TiCl4和BCl3为原料,在过量的H2参与下,沉积温度为800~1000℃,制得硼化钛(TiB2),反应的化学方程式为;硼化钛由Ti和B原子相连构成空间网状结构,能作为磨料的原因是硼化钛是共价晶体,硬度大;
(5)当BCl3和TiCl4投料比[m(BCl3):m(TiCl4)]超过1.25时硼化钛的纯度下降,原因是BCl3过量,被过量的氢气还原为单质硼;
(6)X的阴离子[B2O8H4]2-只有一种化学环境的B原子说明结构对称,结构中有一个六元环且B和O原子最外层都达到8电子稳定结构,则B原子与四个O原子相连,X阴离子的结构式为。
15.化合物G是某化工生产中的重要中间体,其合成路线如下:
Me:—CH3 Et:—CH2CH3
(1)1ml有机物B中所含碳氧σ键的数目为___________ml。
(2)设计B→E步骤的目的是___________。
(3)E→F的反应类型为加成反应,则F的结构简式为___________。
(4)G的一种同分异构体同时满足下列条件,该同分异构体的结构简式:___________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;
②有5种不同化学环境的氢原子。
(5)已知。写出以、CH3OH和CH3MgBr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)4 (2)保护B中羰基,防止羰基与后续EtMgBr反应
(3) (4) (5)
【解析】由有机物的转化关系可知,碳酸钾作用下A与CH2=CHCOOMe发生加成反应生成B,在PPTS作用下与乙二醇发生加成反应生成C,C与EtMgBr发生取代反应生成D,D在PPTS、水、丙酮作用下转化为E,E在MeONa和MeOH作用下发生分子内加成反应生成F ,则F为;F在CH3SO2Cl和Et3N作用下发生消去反应生成G 。
(1)B为,结构中有1个羰基、1个酯基,因此则1mlB所含碳氧σ键的数目为4ml,故答案为:4。
(2)设计B→E步骤的目的是:保护B中羰基,防止羰基与后续EtMgBr反应,故答案为:保护B中羰基,防止羰基与后续EtMgBr反应。
(3)由分析可知,F的结构简式为,故答案为:。
(4)G为 ,分子式为C15H22O,G的同分异构体能与氯化铁溶液发生显色反应,分子中含有1个酚羟基,有五种不同化学环境的氢原子,符合条件的结构简式为:,故答案为:。
(5)以、CH3OH和CH3MgBr为原料制备的合成路线为:,故答案为:。
16.实验室以柠檬酸亚铁、柠檬酸铵等为原料可制得柠檬酸铁铵。已知:柠檬酸结构简式为,是易溶于水的晶体,可用表示;柠檬酸可与反应制柠檬酸亚铁。
(1)柠檬酸水溶液中各组分分布系数δ-pH关系如图所示。一定体积柠檬酸与氨水混合所得溶液pH为6.40,反应的离子方程式为___________。
(2)柠檬酸铁铵化学式可表示为,测定其组成实验方案如下:取适量样品溶于蒸馏水配成100mL溶液。取20.00mL溶液加入足量NaOH溶液充分反应,过滤、洗涤,灼烧至恒重,测得固体质量为0.32g。取20.00mL溶液于锥形瓶中,依次加入足量EDTA(能与部分金属离子结合)、HCHO溶液充分反应,滴入2滴酚酞试液,用1.00NaOH标准液滴定至终点,消耗标准液12.00mL。[;]。加入EDTA的作用为___________,柠檬酸铁铵化学式为___________(写出计算过程)。
(3)避光条件下,柠檬酸铁铵与铁氰化钾[]反应得到普鲁士黄(PY),其立方晶胞结构如图所示。
①PY中所有均与形成配位键。结合电子式解释作配体的原因:___________。
②普鲁士蓝(PB)晶胞结构如图所示,周围最近且等距的有12个,“○”位置被或占据,用“”在图上补全PB结构图中Ⅰ和Ⅱ两个小立方体中的。___________
③由于PB中的能容易地嵌入和脱嵌,因此PB可作为钾离子电池的正极材料。充电过程中,推测会从PB中脱嵌出来,理由是___________。
(4)补充完整由铁泥(主要含有单质铁、少量和铁的氧化物)制备的实验方案,部分装置如图所示:取一定量的铁泥,___________,所得产物经过滤、洗涤、干燥,得到。(须使用试剂:、溶液、稀硫酸)
【答案】(1)
(2) ①.与结合形成配离子,避免滴定时消耗更多的NaOH,影响组成测定 ②.
(3) ①.电子式为,C和N原子均能提供孤电子对成为配位原子 ②. ③.充电时PB为阳极,失电子转为,正电荷增多
(4)在搅拌下分批将铁泥加入足量稀硫酸中,充分反应(至不再产生明显气泡),过滤,将滤液加入三颈烧瓶中,以一定流速通入,排出装置中空气并搅拌,从滴液漏斗中滴入溶液至沉淀完全
【解析】(1)根据图像可知,pH=6.40时,此时柠檬酸主要存在形式是C6H5O、HC6H5O,即柠檬酸中氨水混合所得溶液pH为6.40时,反应离子方程式为2H3C6H5O7+5NH3·H2O=C6H5O+HC6H5O+5NH+5H2O或者2H3C6H5O7+5NH3=C6H5O+HC6H5O+5NH;故答案为2H3C6H5O7+5NH3·H2O=C6H5O+HC6H5O+5NH+5H2O或者2H3C6H5O7+5NH3=C6H5O+HC6H5O+5NH;
(2)柠檬酸铁铵中含有Fe3+,用NaOH溶液滴定时,Fe3+与OH-反应,EDTA能与Fe3+形成配合物,避免与OH-反应;灼烧后得到0.32g固体为Fe2O3质量,则20.00mL溶液中n(Fe3+)==4×10-3ml,根据反应方程式,建立关系式为4NH~4OH-,20.00mL溶液中n(NH)=n(OH-)=12.00mL×10-3L/mL×1.00ml/L=12×10-3ml,根据化合价代数和为0,12×10-3ml×1+4×10-3ml×3=n(C6H5O)×3,解得n(C6H5O)=8×10-3ml,因此x∶y∶z=12×10-3ml∶4×10-3ml∶8×10-3ml=3∶1∶2,即化学式(NH4)3Fe(C6H5O7)2,故答案为与Fe3+结合形成配离子,避免滴定时消耗更多的NaOH,影响组成测定;(NH4)3Fe(C6H5O7)2;
(3)①根据PY的晶胞图,CN-中C、N均与Fe3+形成配位键,电子式为,C、N均有孤电子对,C、N均能提供孤电子对成为配位原子,故答案为电子式为,C、N均有孤电子对,均能提供孤电子对成为配位原子;
②Fe3+周围最近且等距的Fe3+有12个,根据晶胞图可知,相邻且最近的两个Fe3+位置处于同平面的对位,即位置图为;故答案为;
③充电时PB为阳极,根据电解原理,阳极上失去电子,化合价升高,Fe2+失电子转化为Fe3+,正电荷增多,为了平衡电荷,K+从PB中脱嵌出来,故答案为充电时PB为阳极,失电子转为,正电荷增多;
(4)铁泥中含有单质铁、二氧化硅、铁的氧化物,二氧化硅为杂质,属于酸性氧化物,不溶于稀硫酸,因此在搅拌下分批将铁泥加入足量硫酸中,不再产生明显气泡,铁元素以Fe2+形式存在,过滤后,将滤液倒入三颈烧瓶中,Fe2+易被氧气氧化,需要通入氮气,将装置中空气排尽,然后从分液漏斗中滴入碳酸钠溶液至沉淀完全;故答案为在搅拌下分批将铁泥加入足量稀硫酸中,充分反应(至不再产生明显气泡),过滤,将滤液加入三颈烧瓶中,以一定流速通入氮气,排出装置中空气并搅拌,从滴液漏斗中滴入碳酸钠溶液至沉淀完全。
17.氢能是应用前景广阔的新能源。
(1)制氢。工业上电解碱性尿素水溶液制氢。
①阳极活性物质Ni(OH)2首先放电生成NiOOH,该过程的电极反应式为___________。
②CO(NH2)2吸附在NiOOH上被氧化生成N2.根据电负性规则,CO(NH2)2分子中能被Ni吸附的原子是___________(填元素符号)。
(2)储氢。部分H2和Mg一定条件下化合生成MgH2以储氢;部分H2和N2在催化剂表面合成氨以储氢,其反应机理的部分过程如图-1所示。
①请在答题纸相应“□”中画出中间体X的结构______。
②研究发现,使用Ru系催化剂时,N2在催化剂表面的吸附活化是整个反应过程的控速步骤,实际工业生产时,将n(H2)/n(N2)控制在1.8~2.2之间,比理论值3小,其原因是___________。
(3)释氢。MgH2可通过热分解和水解两种方法制得H2。相较于热分解,从物质转化和能量利用的角度分析,MgH2水解释氢方法的优点有___________。
(4)储氢物质NH3的运用。NH3常用于烟气(主要成分NO、NO2)脱硝。以N2为载气,将含一定量NO、NH3及O2的模拟烟气以一定流速通过装有催化剂CeO2的反应管,研究温度、SO2(g)、H2O(g)对脱硝反应的影响。
①如图-2所示,温度高于350℃时,NO转化率下降,推测原因是___________。
②如图-3所示,温度高于350℃时,和不含水蒸气的烟气相比,含10%水蒸气的烟气的NO转化率更高,其原因是___________。
③实验证明,烟气中含SO2会导致催化剂不可逆的中毒(Ce4+氧化SO2生成SO覆盖在生成的Ce3+表面,阻止了O2氧化Ce3+)。而添加CuO后抗硫能力显著增强,请结合图-4机理,说明抗硫能力增强的原因___________。
【答案】(1) ①.Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O ②.N、O
(2) ①. ②.提高N2在合成气中比例,增大N2在催化剂表面的吸附活化总量,加快反应速率;利于提高H2的转化率,同时提高储氢率
(3)等量的MgH2水解比热分解产生的氢气多,同时不需要消耗大量热能
(4) ①.温度升高,催化剂的活性下降,NH3和O2反应生成NO,还原剂NH3的量减少 ②.在350℃以上含10%水蒸气的烟气中,水蒸气的存在抑制了NH3和O2生成NO的反应,更多NH3和NO反应,提高NO转化率 ③.添加CuO后,氧化生成的SO覆盖在Cu2+上,O2氧化Ce3+生成Ce4+,恢复催化能力
【解析】(1)工业上电解碱性尿素水溶液制氢。
阳极活性物质Ni(OH)2首先放电生成NiOOH,该过程的电极反应式为
Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O吸附在NiOOH上被氧化生成N2,根据电负性规则, C(NH2)2分子中能被Ni吸附的原子是N和O;
故答案为:Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O,N和O;
(2)①根据氢气和氮气在催化剂表面产生氨气,中间体X结合一个H原子以后产生氨气,剩余一个N≡在催化剂表面,逆向推导可知为,故答案为:;
②氢气量多于实际反应的化学计量系数,相当于氢气过量,可以提高氮气在反应中的转化率,可以增加氮气在催化剂表面的吸附量,故答案为:提高N2在合成气中比例,增大N2在催化剂表面的吸附活化总量,加快反应速率;利于提高H2的转化率,同时提高储氢率;
(3)MgH2水解所需要的能耗低,根据原子守恒,1ml的MgH2热分解最多只能产生1mlH2,而水解法可以产生2mlH2,故答案为:等量的MgH2水解比热分解产生的氢气多,同时不需要消耗大量热能;
(4)①温度升高以后,催化剂活性降低,导致氨气生成量减少,导致NO转化率降低,故答案为:温度升高,催化剂的活性下降,NH3和O2反应生成NO,还原剂NH3的量减少;
②在350℃以上含10%水蒸气的烟气中,水的存在使得氨气溶解,减少了氨气与氧气反应量,致使生成NO减少,故答案为:在350℃以上含10%水蒸气的烟气中,水蒸气的存在抑制了NH3和O2生成NO的反应,更多NH3和NO反应,提高NO转化率;
③加入CuO以后,使生成的硫酸根离子与铜离子结合生成硫酸铜,硫酸根就不会附着在催化剂表面,让催化剂就可以继续氧化Ce2+,故答案为:添加CuO后,氧化生成的覆盖在Cu2+上,O2氧化Ce3+生成Ce4+,恢复催化能力。
选项
探究目的
实验方案
A
乙醇具有还原性
将空气中灼烧变黑的铜丝趁热插入无水乙醇中,观察铜丝颜色变化
B
淀粉否水解
向淀粉溶液中加适量20%H2SO4溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至中性,再滴加少量碘水,观察溶液颜色
C
CH3COOH是弱电解质
用pH计测量醋酸、盐酸的pH,比较溶液pH大小
D
Fe2+能否催化H2O2分解
向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液,观察气泡产生情况
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