江蘇省南通市市區(qū)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期11月期中考試化學(xué)試題 含解析

2024-2025(上)高二年級期中調(diào)研測試化學(xué)注意事項：考生在答題前請認真閱讀本注意事項及各題答題要求1.本試卷共8頁。滿分為100分，考試時間為75分鐘?？荚嚱Y(jié)束后，請將答題卡交回。2.答題前，請務(wù)必將自己的姓名、學(xué)校、考試號等用0.5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在答題卡上規(guī)定的位置。3.請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符。4.作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。作答非選擇題，必須用0.5亳米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效。5.如需作圖，必須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗。可能用到的相對原子質(zhì)量：H1B11N14O16Na23S32K39I127一、單項選擇題：共13題，每題3分，共39分。每題只有一個選項最符合題意。1.化學(xué)與生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。下列說法中不正確的是A.用太陽能光解水制H2能減少碳排放B.研發(fā)新能源汽車能降低汽油柴油消耗C.將鋼鐵閘門與電源正極相連能防止鋼鐵腐蝕D.開發(fā)廢電池綜合利用技術(shù)能防止重金屬污染【答案】C【解析】【詳解】A．光解水生成氫氣和氧氣，不排放含碳元素的物質(zhì)，則用太陽能光解水制H2可減少碳排放，故A正確；B．研發(fā)新能源汽車，可替代燃油車的使用，從而降低燃油消耗，減少環(huán)境污染，故B正確；C．鋼鐵閘門應(yīng)與電源負極相連通過還原反應(yīng)得到保護，屬于外加電流保護法，電解池的陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，若將鋼鐵閘門與電源正極相連，則會加速腐蝕，故C錯誤；D．廢電池中鉛、鎘、汞等重金屬對土壤和水源的污染非常嚴重，所以應(yīng)積極開發(fā)廢電池的綜合利用技術(shù)，減少土壤和水源的污染，故D正確；答案選C。2.工業(yè)合成尿素的反應(yīng)原理為CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O。下列說法正確的是A.CO2為極性分子 B.NH3的電子式為C.CO(NH2)2中N元素的化合價為+3價 D.H2O的空間結(jié)構(gòu)為V形【答案】D【解析】【詳解】A．二氧化碳的結(jié)構(gòu)式O=C=O，為直線形分子，正負電荷中心重合，是非極性分子，故A錯誤；B．NH3分子中N、H原子間共用1對電子對，N原子最外層電子數(shù)為8，其電子式為，故B錯誤；C．CO(NH2)2中C元素化合價+4價，O元素化合價-2價，氫元素化合價+1價，N元素的化合價為-3價；故C錯誤；D．H2O中O的價層電子對數(shù)=2+=4，O原子采用sp3雜化，存在兩對孤電子對，H2O的空間結(jié)構(gòu)為V形，故D正確；答案選D。3.金云母的化學(xué)式為KMg3AlSi3O10Fx(OH)(2-x)。下列說法正確的是A.非金屬性：O<Si B.電離能：I1(Mg)<I1(Al)C.半徑：r(Mg2+)<r(F-) D.堿性：KOH<Mg(OH)2【答案】C【解析】【詳解】A．O原子半徑小，得到電子能力強，非金屬性：O＞Si，故A錯誤；B．Mg為第ⅡA族元素，價電子為全滿結(jié)構(gòu)，較穩(wěn)定，電離能：I1(Mg)＞I1(Al)，故B錯誤；C．Mg2+和F-的電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大，半徑越小，則半徑：r(Mg2+)＜r(F-)，故C正確；D．金屬性K＞Mg，堿性：KOH＞Mg(OH)2，故D錯誤；答案選C。4.用下列實驗裝置完成對應(yīng)的實驗，不能達到實驗?zāi)康牡氖茿.用裝置甲在鐵表面鍍銅B.用裝置乙定量測定H2O2分解速率C.用裝置丙檢驗該條件下鐵發(fā)生了吸氧腐蝕D.用裝置丁判斷Na和水反應(yīng)吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)【答案】B【解析】【詳解】A．在鐵表面鍍銅，Cu與電源正極相連作陽極，電解質(zhì)溶液含銅離子，F(xiàn)e電極上銅離子得到電子生成Cu，故A正確；B．生成的氣體易從長頸漏斗逸出，應(yīng)改為分液漏斗，圖中裝置不能測定反應(yīng)速率，故B錯誤；C．氯化鈉溶液為中性，F(xiàn)e發(fā)生吸氧腐蝕，紅墨水沿導(dǎo)管上升可證明發(fā)生吸氧腐蝕，故C正確；D．Na和水反應(yīng)放熱，錐形瓶內(nèi)空氣受熱膨脹，U形管中紅墨水左低右高可證明反應(yīng)放熱，故D正確；答案選B。閱讀下列材料，完成有關(guān)問題：O、S的單質(zhì)及其化合物應(yīng)用廣泛。O2、Na2O2、H2O2是常用的氧化劑，C2H2的燃燒熱為1299.6kJ·mol-1，氫氧燃料電池是最早實用化的燃料電池。O3可用于廢水處理，pH約為8時，O3可將廢水中的CN-氧化為N2。斜方硫、單斜硫是常見的兩種單質(zhì)。SO2是一種重要的工業(yè)原料，可通過煅燒黃鐵礦(主要成分：FeS2)制取。SO2在V2O5催化作用下與O2反應(yīng)生成SO3.CaO可用于煙氣(含N2、O2、CO2、SO2等)脫硫。5.下列說法正確的是A.斜方硫、單斜硫互為同位素B.CaO、Na2O2中陰、陽離子個數(shù)之比均為1：1C.FeS2晶胞中與每個距離最近且相等的Fe2+數(shù)目為8D.H2O2分解生成H2O時，氧原子的雜化軌道類型不變6.下列化學(xué)反應(yīng)表示正確的是A.CaO吸收SO2：CaO+SO2=CaSO4B.堿性氫氧燃料電池正極反應(yīng)式：O2+4e-+2H2O=4OH-C.乙炔的燃燒：C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(g)△H=-1299.6kJ·mol-1D.O3處理含CN-的堿性廢水：5O3+2H++2CN-=5O2+N2+2CO2+H2O7.下列關(guān)于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0的說法正確的是A.V2O5不改變該反應(yīng)的焓變B.反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，2v逆(SO3)=v正(O2)C.升高溫度時，平衡逆向移動，v正減小，v逆增大D.反應(yīng)物所含化學(xué)鍵的鍵能總和大于生成物所含化學(xué)鍵的鍵能總和【答案】5.D6.B7.A【解析】【5題詳解】A．斜方硫、單斜硫都是硫元素的不同的單質(zhì)，互為同素異形體，A項錯誤;B．CaO中陰、陽離子個數(shù)之比為1:1，Na2O2中陰、陽離子個數(shù)之比均為1:2，B項錯誤;C．由圖可知，F(xiàn)eS2晶胞中以頂點的為研究對象，距離最近且相等的Fe2+位于上下、前后、左右，其數(shù)目為6，C項錯誤；D．H2O2分解生成H2O時，氧原子的雜化軌道類型不變，還是sp3雜化，D項正確;答案選D。【6題詳解】A．CaO吸收SO2生成亞硫酸鈣，化學(xué)方程式為CaO+SO2=CaSO3，A項錯誤；B．堿性氫氧燃料電池正極反應(yīng)式為：O2+4e-+2H2O=4OH-，B項正確；C．乙炔的燃燒熱生成液態(tài)水，化學(xué)方程式為：C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=-1299.6kJ/mol，C項錯誤；D．O3處理含CN-的堿性廢水：5O3+H2O+2CN-=N2+5O2+2，D項錯誤；答案選B?！?題詳解】A．V2O5是反應(yīng)的催化劑，不改變反應(yīng)的焓變，A項正確；B．反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，v逆(SO3)=2v正(O2)，B項錯誤；C．升高溫度時，平衡逆向移動，v正增大，v逆增大，C錯誤；D．放熱反應(yīng)中，反應(yīng)物所含化學(xué)鍵的鍵能總和小于生成物所含化學(xué)鍵的鍵能總和，D項錯誤；答案選A。8.某溫度下，在密閉容器中充入一定量的，發(fā)生下列反應(yīng)：，，測得各氣體濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。下列反應(yīng)進程示意圖符合題意的是A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】由圖可知，反應(yīng)初期隨著時間的推移X的濃度逐漸減小、Y和Z的濃度逐漸增大，后來隨著時間的推移X和Y的濃度逐漸減小、Z的濃度繼續(xù)逐漸增大，說明X(g)Y(g)的反應(yīng)速率大于Y(g)Z(g)的反應(yīng)速率，則反應(yīng)X(g)Y(g)的活化能小于反應(yīng)Y(g)Z(g)的活化能?！驹斀狻緼．X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的?H都小于0，而圖像顯示Y的能量高于X，即圖像顯示X(g)Y(g)為吸熱反應(yīng)，A項不符合題意；B．圖像顯示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的?H都小于0，且X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能，B項符合題意；C．圖像顯示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的?H都小于0，但圖像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，C項不符合題意；D．圖像顯示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的?H都大于0，且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，D項不符合題意；選B。9.相同溫度下，向2L密閉容器中分別通入不同物質(zhì)的量的NOCl(g)，發(fā)生反應(yīng)：2NOCl(g)?2NO(g)+Cl2(g)，NOCl(g)起始物質(zhì)的量與平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如下表。下列說法正確的是組別n起始(NOCl)/molNOCl平衡轉(zhuǎn)化率/%I2αⅡm50Ⅲn40A.m：n=16：45B.若m<2，則α>50C.組別I反應(yīng)進行到2min時，測得NOCl的物質(zhì)的量為1.8mol，2min內(nèi)用Cl2表示的平均反應(yīng)速率v(Cl2)=0.05mol/(L·min)D.組別Ⅱ反應(yīng)達平衡后，再通入0.5mmolNOCl和0.5mmolNO，平衡向正反應(yīng)方向移動【答案】A【解析】【詳解】A．組別Ⅱ中NOCl的變化量為m×50%=0.5m，列三段式如下：組別Ⅲ中NOCl的變化量為n×40%=0.4n，列三段式如下：則K==0.125m，K==，溫度相同，化學(xué)平衡常數(shù)相同，0.125m=，則m：n=16：45，故A正確；B．增大反應(yīng)物的量，相當于增大壓強，平衡逆向移動，若m＜2，則a＜50，故B錯誤；C．組別Ⅰ反應(yīng)進行到2min時，測得NOCl的物質(zhì)的量為1.8mol，NOCl的變化量為0.2mol，Cl2的變化量為0.1mol，v(Cl2)===0.025mol?L-1?min-1，故C錯誤；D．組別Ⅱ反應(yīng)達平衡后，再通入0.5mmolNOCl和0.5mmolNO，此時Q==0.125m=K，平衡不移動，故D錯誤；答案選A。10.一種采用電解和催化相結(jié)合的循環(huán)方式實現(xiàn)高效制H2和O2的裝置如圖所示。下列說法正確的是A.加入Y的目的是補充H2OB.電極a連接電源正極C.電極b表面發(fā)生的電極反應(yīng)式為Br--6e-+3O2-=D.催化階段Z與Br-的物質(zhì)的量之比為2：3【答案】A【解析】【分析】由圖可知，b極溴元素化合價升高，失電子，故b極為陽極，電極反應(yīng)式為Br--6e-+3H2O=+6H+，故Y為水，a極為陰極，電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑，故X為氫氣，循環(huán)階段被還原為Br-，同時生成氧氣，Z為氧氣，據(jù)此作答?！驹斀狻緼．由分析可知，Y為水，目的是補充H2O，故A正確；B．a(chǎn)極為陰極，連接電源的負極，故B錯誤；C．由分析可知，b極為陽極，電極反應(yīng)式為Br--6e-+3H2O=+6H+，故C錯誤；D．催化階段溴元素由+5價降低為-1價，生成1mol溴離子轉(zhuǎn)移6mol電子，氧元素由-2價升高為0價，生成1mol氧氣轉(zhuǎn)移4mol電子，由電子守恒可知生成氧氣與Br-的物質(zhì)的量之比為6：4=3：2，故D錯誤；答案選A。11.某容器中只發(fā)生反應(yīng)：aX(g)+bY(g)?cZ(g)。由下列圖像得出的結(jié)論不正確的是A.相同溫度下，分別向體積不等的A、B兩個恒容密閉容器中均通入1molX和1molY，tmin后X的轉(zhuǎn)化率如圖甲所示。若B中反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，則A中一定達到平衡狀態(tài)B.恒容密閉容器中通入一定量的X和Y，反應(yīng)相同時間，X的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖乙所示。則該反應(yīng)的△H<0C.其他條件相同，改變起始時X的物質(zhì)的量，平衡時Z的體積分數(shù)變化如圖丙所示。則平衡時Y的轉(zhuǎn)化率：C<A<BD.其他條件相同，反應(yīng)速率與壓強的關(guān)系如圖丁所示。則a+b<c【答案】C【解析】【詳解】A．A容器體積小，壓強大，反應(yīng)速率比B快，B點達到平衡狀態(tài)，故A一定達到平衡狀態(tài)，A正確；B．恒容密閉容器中通入一定量的X和Y，反應(yīng)相同時間，X的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖乙所示，X轉(zhuǎn)化率最高點，即達到平衡，平衡后，溫度升高平衡向吸熱方向移動，X轉(zhuǎn)化率降低，則該反應(yīng)的△H<0，B正確；C．X的物質(zhì)的量越多，則Y的轉(zhuǎn)化率越高，平衡時Y的轉(zhuǎn)化率：A<B<C，C錯誤；D．壓強增大平衡向氣體體積減小的方向移動，平衡向逆向進行，則a+b<c，D正確；故選C。12.下列實驗操作和現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是選項實驗操作和現(xiàn)象實驗結(jié)論A取5mL0.1mol/LKI溶液和1mL0.1mol/LFeCl3溶液充分反應(yīng)后，再加2mLCCl4振蕩、靜置后，取上層清液滴加少量KSCN溶液，溶液顯紅色Fe3+與I-發(fā)生的反應(yīng)為可逆反應(yīng)B以Zn、Fe為電極，以酸化的3%NaCl溶液作電解質(zhì)溶液，連接成原電池裝置。過一段時間，從Fe電極區(qū)域取少量溶液于試管中，再向試管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，未出現(xiàn)藍色沉淀Fe未被腐蝕C已知2NO2?N2O4，將盛有NO2和N2O4混合氣體的燒瓶浸入冰水中，氣體顏色變淺正反應(yīng)活化能小于逆反應(yīng)活化能D已知?I2+I-，向盛有KI3溶液試管中加入適量CCl4，振蕩、靜置后CCl4層顯紫色KI3在CCl4中溶解度比在水中的大A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】【詳解】A．反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++2I-=2Fe2++I2，可知鐵離子和碘離子如果恰好完全反應(yīng)的話，其物質(zhì)的量之比為1∶1，由于實際給出的物質(zhì)的量是碘離子過量，加入2mLCCl4，振蕩萃取碘，使反應(yīng)充分進行，靜置后取上層清液滴加少量KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，說明存在Fe3+，則該反應(yīng)存在一定限度，A不合題意；B．該原電池裝置中，F(xiàn)e作正極被保護，從Fe電極區(qū)域取少量溶液于試管中，再向試管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，沒有特征藍色沉淀生成，說明Fe未被腐蝕，B不合題意；C．存在2NO2?N2O4的平衡，將盛有NO2和N2O4混合氣體的燒瓶浸入冰水中，氣體顏色變淺，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則正反應(yīng)活化能小于逆反應(yīng)活化能，C不合題意；D．碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，且四氯化碳和水不互溶，和碘不反應(yīng)，所以四氯化碳能萃取碘，碘在四氯化碳中呈紫紅色，向盛有KI3溶液的試管中加入適量的CCl4，振蕩靜置后CCl4層顯紫紅色，說明I2被四氯化碳萃取，D符合題意；故選D。13.研究CaO對C-H2O體系制H2的影響，涉及主要反應(yīng)如下：反應(yīng)I：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H1>0反應(yīng)II：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2<0反應(yīng)II：CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)△H3<0一定壓強下，C-H2O-CaO體系達平衡后，如圖示溫度范圍內(nèi)C(s)已完全反應(yīng)，CaCO3(s)在T1溫度時完全分解。氣相中CO、CO2和H2物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是A.b線對應(yīng)的物種為CO2B.溫度高于T1時，c線對應(yīng)物種的物質(zhì)的量分數(shù)逐漸升高C.溫度為T0時，向平衡體系中通入少量CO2，重新達平衡后c(CO2)將增大。D.溫度為T0時，平衡體系中氣體總物質(zhì)的量為4.0mol，則CaCO3(s)的物質(zhì)的量為0.5mol【答案】D【解析】【分析】圖示溫度范圍內(nèi)C(s)已完全反應(yīng)，則反應(yīng)Ⅰ已經(jīng)進行完全，反應(yīng)Ⅱ和Ⅲ均為放熱反應(yīng)，從開始到T1，溫度不斷升高，反應(yīng)Ⅱ和Ⅲ逆向移動，依據(jù)反應(yīng)Ⅱ，H2量減小，摩爾分數(shù)減小，CO量升高，摩爾分數(shù)，且二者摩爾分數(shù)變化斜率相同，所以a曲線代表H2的摩爾分數(shù)的變化，b曲線代表CO的摩爾分數(shù)隨溫度的變化，開始到T1，CO2的摩爾分數(shù)升高，說明在這段溫度范圍內(nèi)，反應(yīng)Ⅲ占主導(dǎo)，當溫度高于T1，CaCO3(s)已完全分解，CO2摩爾分數(shù)減小，只發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，則c曲線代表CO2的摩爾分數(shù)隨溫度的變化；【詳解】A．根據(jù)分析，b線對應(yīng)的物種為CO，A錯誤；B．溫度高于T1時，CaCO3(s)已完全分解，c線對應(yīng)物種的物質(zhì)的量分數(shù)逐漸減小，B錯誤；C．溫度為T0時，反應(yīng)Ⅲ的K=c(CO2)，溫度不變，K不變，故向平衡體系中通入少量CO2，重新達平衡后c(CO2)將不變，C錯誤；D．設(shè)起始狀態(tài)1molC(s)，xmolH2O(g)，反應(yīng)Ⅰ進行完全，列三段式：，，，則有，，，解得，，，則n（總）=，，則n(CaCO3)=，D正確；故選D。二、非選擇題：共4題，共61分。14.氫能是清潔能源，硼氫化鈉(NaBH4)是一種對環(huán)境友好的固體儲氫材料。（1）制硼氫化鈉。將Na2B4O7、SiO2及金屬Na按一定比例混合后，通入H2加熱到360～370°C只生成NaBH4和Na2SiO3。①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。②測定硼氫化鈉樣品的純度。準確稱取干燥硼氫化鈉樣品1.200g，用NaOH溶液溶解后配制成100.0mL溶液。量取10.00mL溶液放入錐形瓶中，加入25.00mL0.2000mol/LKIO3溶液，充分反應(yīng)后再加入適量KI，用足量稀硫酸酸化后，加入0.5000mol/LNa2S2O3標準液，恰好完全反應(yīng)時消耗該標準液12.00mL。則樣品中NaBH4質(zhì)量分數(shù)為_______(寫出計算過程)。已知：3NaBH4+4KIO3=3NaBO2+4KI+6H2OKIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2OI2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6（2）制氫。NaBH4與水反應(yīng)能獲取氫氣，該反應(yīng)機理如圖所示。①NaBH4與水反應(yīng)的離子方程式為_____。該反應(yīng)在任意溫度下均能自發(fā)進行的原因是______。②若用D2O代替H2O，則反應(yīng)后生成氫氣的化學(xué)式為_______。（3）硼氫化鈉再生。制氫生成的另一產(chǎn)物在水中的溶解度較小，常溫時易以NaBO2形式結(jié)晶析出，NaBO2可再生為NaBH4。已知：反應(yīng)I：NaBO2(s)+4H2(g)=NaBH4(s)+2H2O(1)△G1=+320kJ/mol反應(yīng)Ⅱ：H2(g)+O2(g)=H2O(1)△G2=-240kJ/mol反應(yīng)Ⅲ：Mg(S)+O2(g)=MgO(s)△G3=-570kJ/mol△G的值只取決于反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)。以反應(yīng)物不超過三種物質(zhì)、產(chǎn)物不超過兩種物質(zhì)、氫原子利用率為100%為條件，寫出一個表示NaBO2(s)再生為NaBH4(s)的方程式，并注明物質(zhì)狀態(tài)和△G：_______?！敬鸢浮浚?）①.16Na+Na2B4O7+7SiO2+8H24NaBH4+7Na2SiO3②.95.00%（2）①.+4H2O=[B(OH)4]-+4H2↑②.△H<0，△S>0③.H2、D2、HD（3）NaBO2(s)+2H2(g)+2Mg(s)=NaBH4(s)+2MgO(s)△G=-340kJ/mol或NaBO2(S)+2H2O(1)+4Mg(s)=NaBH4(s)+4MgO(s)△G=-1000kJ/mol【解析】【小問1詳解】①制取NaBH4，根據(jù)題干信息可知，反應(yīng)物為Na2B4O7、SiO2、金屬Na和H2，產(chǎn)物為NaBH4和Na2SiO3，結(jié)合電子守恒、質(zhì)量守恒配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：16Na+Na2B4O7+7SiO2+8H24NaBH4+7Na2SiO3；②涉及反應(yīng)為3NaBH4+4KIO3=3NaBO2+4KI+6H2O、KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O、I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6，可得關(guān)系式為，由題中數(shù)據(jù)可知，則與KI反應(yīng)的，可知樣品中，則樣品中NaBH4質(zhì)量分數(shù)；【小問2詳解】①NaBH4與水反應(yīng)生成Na[B(OH)4]和氫氣，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式為：+4H2O=[B(OH)4]-+4H2↑；反應(yīng)自發(fā)進行的判斷依據(jù)，該反應(yīng)在任意溫度下均能自發(fā)進行的原因是△H<0，△S>0；②在圖示的反應(yīng)機理中，生成氫氣的H元素是由H2O和兩種粒子提供，若用D2O代替H2O，生成的氫氣中會有H2、D2、HD三種分子；【小問3詳解】反應(yīng)I：NaBO2(s)+4H2(g)=NaBH4(s)+2H2O(1)△G1=+320kJ/mol，反應(yīng)Ⅱ：H2(g)+O2(g)=H2O(1)△G2=-240kJ/mol，反應(yīng)Ⅲ：Mg(S)+O2(g)=MgO(s)△G3=-570kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律計算反應(yīng)I-反應(yīng)Ⅱ×2+反應(yīng)Ⅲ×2得到以反應(yīng)物不超過三種物質(zhì)、產(chǎn)物不超過兩種物質(zhì)、氫原子利用率為100%為條件，表示NaBO2(s)再生為NaBH4(s)的方程式為：NaBO2(s)+2H2(g)+2Mg(s)=NaBH4(s)+2MgO(s)，根據(jù)蓋斯定律計算反應(yīng)I-反應(yīng)Ⅱ×4+反應(yīng)Ⅲ×4得到以反應(yīng)物不超過三種物質(zhì)、產(chǎn)物不超過兩種物質(zhì)、氫原子利用率為100%為條件，表示NaBO2(s)再生為NaBH4(s)的方程式為：NaBO2(S)+2H2O(1)+4Mg(s)=NaBH4(s)+4MgO(s)。15.工業(yè)上利用氰化法從含金礦石(成分為Au、Ag、Fe2O3和其他不溶性雜質(zhì))中提取金和銀。已知：Au++2CN-?[Au(CN)2]-K=1.0×1038Zn+2Au+?Zn2++2AuK=1.0×1082.7Zn2++4CN-?[Zn(CN)4]2-K=1.0×1016.7（1）浸銀。將礦石粉碎研磨，用硝酸浸取、過濾得到“浸銀”濾液與“浸銀”濾渣。①“浸銀”時Fe2O3溶于硝酸生成Fe3+，基態(tài)Fe3+的核外電子排布式為_______。②N2H4·H2O還原“浸銀”濾液可得到粗銀。制備N2H4·H2O時應(yīng)將NaClO和NaOH混合液緩慢滴入尿素溶液中，不能改變滴加順序的原因是_______。（2）浸金。用KCN、KOH混合溶液和O2浸取“浸銀”濾渣，過濾得到“浸金”濾液。①單質(zhì)Au轉(zhuǎn)化為[Au(CN)2]-的離子方程式為_______。②浸取時，加料完成后，控制適宜溫度和通氣速率，并以一定速率攪拌，提高金元素浸取率的方法還有_______。（3）置換。向“浸金”濾液中加Zn置換出Au，發(fā)生的反應(yīng)為Zn+2[Au(CN)2]-?[Zn(CN)4]2-+2Au。①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=_______。②置換過程中需向“浸金”濾液中添加少量可溶性鉛鹽，除了使鋅粉松散有利于置換外，可能的原因還有_______。（4）凈化。廢水中含CN-會污染環(huán)境，可通過化學(xué)方法轉(zhuǎn)化為無毒廢水凈化排放。①電解法。在直流電場作用下，CN-先被氧化成CNO-，CNO-再進一步被氧化成和N2，CNO-被氧化的電極反應(yīng)式為_______。②氧化法。H2O2在Cu2+的催化作用下可氧化去除廢水中的CN-，氧化時加入的H2O2需稍過量的原因是_______?！敬鸢浮浚?）①.1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5②.過量的NaClO會氧化N2H4·H2O（2）①.8CN-+4Au+O2+2H2O=4[Au(CN)2]-+4OH-②.延長浸取時間（3）①.1.0×1023.4②.鋅置換出鉛，鋅、鉛、濾液構(gòu)成原電池，加快了反應(yīng)速率（4）①.2CNO-+8OH--6e-=2+N2↑+4H2O②.充分氧化CN-；部分H2O2在Cu2+的催化作用下分解而損耗【解析】【小問1詳解】①鐵是第26號元素，核外電子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2，基態(tài)Fe3+的核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；②將NaClO滴入尿素溶液，過量的NaClO會氧化N2H4·H2O；【小問2詳解】①單質(zhì)Au與CN-、O2、H2O反應(yīng)生成[Au(CN)2]-的離子方程式為8CN-+4Au+O2+2H2O=4[Au(CN)2]-+4OH-；②浸取時，加料完成后，控制適宜溫度和通氣速率，并以一定速率攪拌，提高金元素浸取率的方法還有延長浸取時間等；【小問3詳解】①已知①Au++2CN-?[Au(CN)2]-K1=1.0×1038；②Zn+2Au+?Zn2++2AuK2=1.0×1082.7；③Zn2++4CN-?[Zn(CN)4]2-K3=1.0×1016.7；目標反應(yīng)=②-①×2+③，得Zn+2[Au(CN)2]-?[Zn(CN)4]2-+2Au，K=1.0×1023.4；②鋅比較活動，鋅置換出鉛，鋅、鉛、濾液構(gòu)成原電池，加快了反應(yīng)速率；【小問4詳解】①因為CNO-形式存在，故溶液不可能為酸性，CNO-中N為-3價，C為+4價，CNO-被氧化，化合價升高，轉(zhuǎn)化為N2，每生成一個N2轉(zhuǎn)移了6個電子，電極反應(yīng)式為：2CNO-+8OH--6e-=2+N2↑+4H2O；②加入的H2O2需稍過量的原因是充分氧化CN-；部分H2O2易分解，在Cu2+的催化作用下分解而損耗；16.酸性廢水中的砷或鉻是引起水體污染的元素，可用沉淀法、還原法等除去。（1）FeS可將酸性廢水中的H3AsO3(弱酸)轉(zhuǎn)化為As2S3沉淀除去。已知：As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq)①該沉砷過程的離子方程式為_______。②沉砷過程中不用Na2S代替FeS的原因是_______。（2）Na2S2O3去除酸性廢水中H3AsO3的反應(yīng)機理如圖所示。①步驟III中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_______。②整個反應(yīng)過程中幾乎監(jiān)測不到H2S，請從化學(xué)反應(yīng)速率角度解釋原因：_______。（3）Cr(VI)有高毒性，在水溶液中存在+H2O?2+2H+。鋇鹽可將酸性廢水中的Cr(Ⅵ)轉(zhuǎn)化為BaCrO4沉淀除去。其他條件相同，使用BaCO3的沉鉻率要高于BaCl2的原因是_______。（4）NaHSO3可將酸性廢水中的Cr(VI)還原為毒性較低的Cr2(SO4)3.①不同初始pH的酸性廢水中殘留Cr(VI)與反應(yīng)時間的變化關(guān)系如圖所示。實際反應(yīng)中，控制廢水pH為2.5的原因是_______。②Cr(Ⅲ)的物質(zhì)的量分數(shù)隨溶液pH的分布如圖所示。請補充完整由Cr2(SO4)3溶液制得Cr(OH)3的實驗方案：取分離、提純后的Cr2(SO4)3溶液，_______，低溫烘干，得到較純Cr(OH)3晶體。(實驗中須使用的試劑：蒸餾水、2.0mol/LNaOH溶液、1.0mol/LBaCl2溶液)【答案】（1）①.3FeS+2H3AsO3+6H+=As2S3+3Fe2++6H2O②.加入Na2S會使溶液中c(S2-)增大，促進As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq)正向進行，不利于沉砷（2）①.1：1②.消耗H2S的速率大于或等于生成H2S的速率（3）BaCO3與H+反應(yīng)，使c(H+)減小，促進+H2O?2+2H+正向進行，有利于生成BaCrO4沉淀（4）①.pH>2.5，Cr(Ⅵ)的去除速率慢：pH<2.5，c(H+)增大，易轉(zhuǎn)化為SO2氣體逸出②.邊攪拌邊加入2.0mol/LNaOH溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH在6~12范圍內(nèi)，靜置，過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，直至向最后一次洗滌濾液中滴加1.0mol/LBaCl2溶液不再出現(xiàn)渾濁【解析】【小問1詳解】①FeS可將酸性廢水中的H3AsO3(弱酸)轉(zhuǎn)化為As2S3沉淀除去，發(fā)生反應(yīng)生成As2S3，反應(yīng)的離子方程式為：3FeS+2H3AsO3+6H+=As2S3+3Fe2++6H2O；②沉砷過程中不用Na2S代替FeS的原因是：加入Na2S會使溶液中c(S2-)增大，促進As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq)正向進行，不利于沉砷；【小問2詳解】①步驟III反應(yīng)中H2S2分解得到S8和H2S，方程式為：8H2S2=S8+8H2S，S元素化合價由-1價上升到0價，又由-1價下降到-2價，H2S2既是氧化劑也是還原劑，氧化劑與還原劑物質(zhì)的量比為1∶1；②整個反應(yīng)過程中幾乎監(jiān)測不到H2S，原因是：消耗H2S的速率大于或等于生成H2S的速率；【小問3詳解】Cr(Ⅵ)有高毒性，在水溶液中存在Cr2O+H2O?2CrO+2H+，鋇鹽可將酸性廢水中的Cr(Ⅵ)轉(zhuǎn)化為BaCrO4沉淀除去，其他條件相同，使用BaCO3的沉鉻率要高于BaCl2的原因是：BaCO3

與H+

反應(yīng)，使c(H+)減小，促進

+H2O?2+2H+正向進行，有利于生成BaCrO4

沉淀；【小問4詳解】①由圖像可知，實際反應(yīng)中，控制廢水pH為2.5的原因是：pH＞2.5，Cr(Ⅵ(的去除速率慢；pH＜2.5，c(H+)增大，易轉(zhuǎn)化為SO2

氣體逸出；②由Cr2(SO4)3溶液制得Cr(OH)3的實驗方案為：取分離、提純后的Cr2(SO4)3溶液，邊攪拌邊加入2.0mol?L-1NaOH溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH在6～12范圍內(nèi)，靜置，過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，直至向最后一次洗滌濾液中滴加1.0mol?L-1BaCl2

溶液不再出現(xiàn)渾濁，低溫烘干，得到較純Cr(OH)3晶體。17.研究CO2制CH4、HCOOH等資源具有重要意義。（1）CO2加氫制CH4過程中的主要反應(yīng)如下：反應(yīng)I：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H1＜0反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2＞0①一定條件下，向恒定密閉容器中通入1molCO2和4molH2。反應(yīng)達到平衡時，容器中CO2為0.2mol，H2為1.4mol。此時CH4的選擇性(CH4的選擇性=×100%)為_______。②在恒容密閉容器中，1.01×105Pa、n起始(CO2):n起始(H2)=1:4時，CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。600℃后CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的主要原因是_______。（2）采用電解法將CO2轉(zhuǎn)化為HCOO-的工作原理如圖所示。①陽極表面發(fā)生的電極反應(yīng)式為_______。②若有1molH+通過質(zhì)子交換膜，則兩極產(chǎn)生的HCOOH和HCOO-的物質(zhì)的量之和為_______mol。（3）CO2催化加氫制HCOOH的反應(yīng)機理如圖I所示。已知三個基元反應(yīng)的活化能EⅡ＜EⅠ＜EⅢ(不考慮催化劑活性降低或完全失去)。如圖Ⅱ所示，在密閉裝置中充分攪拌催化劑M的DMSO(有機溶劑)溶液，CO2和H2在溶液中反應(yīng)制備HCOOH。保持壓強不變，設(shè)CO2+H2?HCOOH的反應(yīng)速率為v。①催化劑M足量，溫度升高v減小的可能原因是_______。②實驗測得某溫度和壓強下，v隨催化劑M濃度c的變化如圖所示。v隨c的增大先增大后幾乎不變，先增大的原因是_______?！敬鸢浮浚?）①.75%②.反應(yīng)I中△H1＜0，反應(yīng)Ⅱ中△H2＞0，升高溫度，反應(yīng)I的平衡逆向移動，CO2平衡轉(zhuǎn)化率減小，反應(yīng)Ⅱ的平衡正向移動，CO2平衡轉(zhuǎn)化率增大。600℃后，反應(yīng)Ⅱ中CO2平衡轉(zhuǎn)化率增大的幅度大于反應(yīng)I中CO2平衡轉(zhuǎn)化率減小