知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．硒（Se）和铜（Cu）在生产生活中有广泛的应用。硒可以用作光敏材料、电解锰行业的催化剂，也是动物体必需的营养元素和对植物有益的营养元素等。氯化亚铜（CuCl）广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下所示：
请回答下列问题：
（1）若步骤①中得到的氧化产物只有一种，则它的化学式是______。
（2）写出步骤③中主要反应的离子方程式：______。
（3）步骤⑤包括用pH=2的溶液酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是______（写酸的名称）。
（4）上述工艺中，步骤⑥和⑦的作用是______。
（5）Se为ⅥA族元素，用乙二胺四乙酸铜阴离子水溶液和硒代硫酸钠（Na₂SeSO₃）溶液反应可获得纳米硒化铜，硒代硫酸钠还可用于Se的精制，写出硒代硫酸钠（Na₂SeSO₃）与H₂SO₄溶液反应得到精硒的化学方程式：______。
（6）氯化亚铜产率与温度、溶液pH关系如下图所示。据图分析，流程化生产氯化亚铜的过程中，温度过低影响CuCl产率的原因是______；温度过高、pH过大也会影响CuCl产率的原因是______。
（7）用NaHS作污水处理的沉淀剂，可以处理工业废水中的Cu²⁺．已知：25℃时，H₂S的电离平衡常数K_a1=1.0×10^-7，K_a2=7.0×10^-15，CuS的溶度积为K_sp（CuS）=6.3×10^-36．反应Cu²⁺（aq）+HS^-（aq）⇌CuS（s）+H⁺（aq）的平衡常数K=______（结果保留1位小数）。

难度：中等

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2．
已知几种离子的还原能力强弱顺序为\(\rm{I^{-} > Fe^{2+} > Br^{-}}\)，现有\(\rm{200mL}\)混合溶液中含\(\rm{FeI_{2}}\)、\(\rm{FeBr_{2}}\)各\(\rm{0.10mol}\)，向其中逐滴滴入氯水\(\rm{(}\)假定\(\rm{Cl_{2}}\)分子只与溶质离子反应，不考虑其他反应\(\rm{)}\)
\(\rm{(1)}\)若氯水中有\(\rm{0.15mol}\) \(\rm{Cl_{2}}\)被还原，则所得溶液中含有的阴离子主要是 ______ ，剩余\(\rm{Fe^{2+}}\)的物质的量为 ______ ．
\(\rm{(2)}\)若原溶液中\(\rm{Br^{-}}\)有一半被氧化，共消耗\(\rm{Cl_{2}}\)的物质的量为 ______ ，若最终所得溶液为\(\rm{400mL}\)，溶液中主要阳离子及其物质的量浓度为 ______ ．
\(\rm{(3)}\)通过对上述反应的分析，试判断\(\rm{Cl_{2}}\)、\(\rm{I_{2}}\)、\(\rm{Fe^{3+}}\)、\(\rm{Br_{2}}\)四种氧化剂的氧化能力由强到弱的顺序是 ______ ．
\(\rm{(4)}\)上述反应若原溶液中溶质离子全部被氧化后，再滴入足量氯水，则\(\rm{I_{2}}\)全部被\(\rm{Cl_{2}}\)氧化成\(\rm{HIO_{3}(}\)强酸\(\rm{)}\)，试写出此反应的离子方程式： ______ ，上述所有反应共消耗\(\rm{Cl_{2}}\) ______ \(\rm{mol}\)．

难度：中等

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3．
氢气是一种清洁能源，又是合成氨工业的重要原料．
\(\rm{(1)}\)已知：\(\rm{CH_{4}(g)+H_{2}O(g)═CO(g)+3H_{2}(g)\triangle H=206.2kJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{CH_{4}(g)+CO_{2}(g)═2CO(g)+2H_{2}(g)\triangle H=247.4kJ⋅mol^{-1}}\)
甲烷和\(\rm{H_{2}O(g)}\)反应生成\(\rm{H_{2}}\)和\(\rm{CO_{2}}\)的热化学方程式为 ______ ．
\(\rm{(2)}\)工业合成氨的反应原理为\(\rm{N_{2}(g)+3H_{2}(g)═2NH_{3}(g)\triangle H=-92.4kJ⋅mol^{-1}.}\)某温度下，把\(\rm{10mol}\) \(\rm{N_{2}}\)与\(\rm{28mol}\) \(\rm{H_{2}}\)置于容积为\(\rm{10L}\)的密闭容器内，\(\rm{10min}\)时反应达到平衡状态，测得氮气的平衡转化率为\(\rm{60\%}\)，则\(\rm{10min}\)内该反应的平均速率\(\rm{v(H_{2})=}\) ______ \(\rm{mol⋅L^{-1}⋅min^{-1}}\)，则该温度下该反应的平衡常数\(\rm{K=}\) ______ \(\rm{.}\)欲增大氮气的平衡转化率，可采取的措施有 ______ \(\rm{(}\)写一种措施即可\(\rm{)}\)．
\(\rm{(3)}\)如图所示装置工作时均与\(\rm{H_{2}}\)有关．

\(\rm{①}\)图\(\rm{1}\)所示装置中阳极的电极反应式为 ______
\(\rm{②}\)图\(\rm{2}\)所示装置中，通入\(\rm{H_{2}}\)的管口是 ______ \(\rm{(}\)选填字母代号\(\rm{)}\)．
\(\rm{③}\)某同学按图\(\rm{3}\)所示装置进行实验，实验结束后，将玻璃管内固体物质冷却后，溶于稀硫酸，充分反应后，滴加\(\rm{KSCN}\)溶液，溶液不变红，再滴入新制氯水，溶液变为红色\(\rm{.}\)该同学据此得出结论：铁与水蒸气反应生成\(\rm{FeO}\)和\(\rm{H_{2}.}\)该结论 ______ \(\rm{(}\)填“严密”或“不严密”\(\rm{)}\)，你的理由是 ______ \(\rm{(}\)用离子方程式和必要的文字说明\(\rm{)}\)．

难度：中等

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4．
三氟化氮\(\rm{(NF_{3})}\)是一种新型电子材料，它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有：\(\rm{HF}\)、\(\rm{NO}\)和\(\rm{HNO_{3}}\)，请根据要求回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)反应过程中，被氧化与被还原的元素原子的物质的量之比为 ______ ．
\(\rm{(2)}\)写出该反应的化学方程式 ______ \(\rm{.}\)若反应中生成\(\rm{0.2mol}\) \(\rm{HNO_{3}}\)，转移的电子数目为 ______ 个\(\rm{.}\)
\(\rm{(3)NF_{3}}\)是一种无色、无臭的气体，但一旦\(\rm{NF_{3}}\)在空气中泄漏，还是易于发现\(\rm{.}\)你判断该气体泄漏时的现象是 ______ ．
\(\rm{(4)}\)一旦\(\rm{NF_{3}}\)泄漏，可以用\(\rm{NaOH}\)溶液喷淋的方法减少污染，其产物除\(\rm{NaNO_{2}}\)、\(\rm{NaF}\)、\(\rm{H_{2}O}\)外，还肯定有 ______ \(\rm{(}\)填化学式\(\rm{)}\)．

难度：中等

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5．以天然气替代石油生产液体燃料和基础化学品是当前化学研究和发展的重点．
（1）我国科学家包信和院士领衔的团队，创造性地构建了硅化物晶格限域的单中心铁催化剂，成功实现了甲烷一步高效生产链烃X、芳烃Y和Z等重要化工原料，反应过程本身实现了CO₂的零排放，碳原子利用效率达到100%．若X、Y、Z的相对分子质量分别为28、78、128，且X、Y的核磁共振氢谱只有一个峰，Z的核磁共振氢谱有二个峰．
①有关化学键键能数据如下：
化学键 H-H C═C C-C C≡C C-H
E/（kJ•mol^-1） 436.0 615 347.7 812 413.4
写出甲烷一步生成X的热化学方程式    ，
硅化物晶格限域的单中心铁催化剂的作用是    ．
②甲烷生成芳烃Y的原子利用率为    ．
③Z的结构简式为    ，其二氯取代物有    种．
（2）碳酸乙二醇酯在锂电池中有重要用途．已知：

①请以CO₂、X、空气为原料，利用绿色化学原则制备碳酸乙二醇酯，写出有关反应的化学方程式    ．
②生产1t碳酸乙二醇酯在理论上可以吸收    t CO₂．

难度：中等

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6．实验室用硫酸铝酸性溶液制备可溶性的碱式硫酸铝[Al_a（SO₄）_b（OH）_c]，并用它对烟气进行脱硫处理的过程如图1：

（1）加CaCO₃调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al₂（SO₄）₃转化为Al_a（SO₄）_b（OH）_c．过滤时所用的玻璃仪器有    、    和烧杯，滤渣的主要成分为    （填化学式）．
（2）上述流程中经完全热分解放出的SO₂量总是小于吸收的SO₂量，其主要原因是    ；与吸收SO₂前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将    （填“增大”“减小”或“不变”）．
（3）Al_a（SO₄）_b（OH）_c中a、b、c的代数关系式为    ．
（4）已知在常温下溶液中Al³⁺、AlO₂^-的浓度与溶液pH的关系如图2所示．为确定碱式硫酸铝的组成，进行如下实验：
①取2.18g碱式硫酸铝样品在空气中灼烧至恒重，样品质量减少了0.36g．
②另取2.18g碱式硫酸铝溶于水，调节溶液的pH到5.0～7.8．
③将②产生的沉淀过滤、洗涤、灼烧至恒重，称量剩余固体为1.02g．
请计算样品中Al³⁺和SO₄^2-的物质的量之比（写出计算过程）．

难度：中等

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化学键	H-H	C═C	C-C	C≡C	C-H
E/（kJ•mol^-1）	436.0	615	347.7	812	413.4