知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1． Na₂S_x在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na₂SO₄，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na₂S_x与NaClO的物质的量之比为1：16，则x值是．

难度：中等

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2．（2016春•抚州校级期中）某酸性工业废水中含有K₂Cr₂O₇．光照下，草酸（H₂C₂O₄）能将其中的Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺，草酸被氧化成CO₂某课题组研究发现，少量铁明矾[Al₂Fe（SO₄）₄•24H₂O]即可对该反应起催化作用．为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
（1）在25℃下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表（表中不要留空格）．
验编号初始pH 废水样品体积/mL 草酸溶液体积/mL 蒸馏水体积/mL
① 4 60 10 30
② 5 60 10 30
③ 5 60 20
测得实验①和②溶液中的Cr₂O₇^2-浓度随时间变化关系如图所示．
（2）上述反应中参加反应的Cr₂O₇^2-与草酸的物质的量之比为    ．
（3）实验①和②的结果表明    ；实验①中0～t₁时间段反应速率v（Cr³⁺）=    （用代数式表示）．
（4）该课题组对铁明矾[Al₂Fe（SO₄）₄•24H₂O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三．
假设一：Fe²⁺起催化作用：
假设二：    ；
假设三：    ；…
（5）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容．
（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K₂SO₄、FeSO₄、K₂SO₄•Al₂（SO₄）₃•24H₂O、Al₂（SO₄）₃等．溶液中Cr₂O₇^2-的浓度可用仪器测定）
实验方案（不要求写具体操作过程）预期实验结果和结论

难度：中等

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3．已知M₂O_n²ˉ可与R²ˉ作用，R²ˉ被氧化为R的单质，M₂O_n²ˉ的还原产物中，M为+3价，又知c（M₂O_n²ˉ）=0.3mol/L的溶液100mL可与c（R²ˉ）=0.6mol/L的溶液150mL恰好完全反应，则n值为．

难度：中等

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4．（1）在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NO_x、碳氢化合物）进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染．某研究性学习小组探究某种催化剂在不同空燃比（空气与燃油气的质量比）条件下对汽车尾气的催化效果．在一定条件下，测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如图1所示．
空燃比约为    时，催化剂对汽车尾气的催化效果最好．（填a、b、c、d）

（2）工业上也常用NaOH溶液吸收法处理NO_x，已知：
NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O （Ⅰ）
2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O （Ⅱ）
现有2240mL（标准状况）NO和NO₂的混合气体溶于200mL NaOH溶液中，恰好完全反应，并无气体放出，则NaOH溶液物质的量浓度是    ．
（3）NO直接催化分解（生成N₂与O₂）也是一种脱硝途径．在不同条件下，NO的分解产物不同．在高压下，NO在40℃下分解生成两种化合物，体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图2所示．写出Y和Z的化学式：    ．

难度：中等

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5．运用化学反应原理研究碳、氮等单质和化合物的反应有重要意义．
（1）有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO₂，相关热化学方程式如下：
6FeO（s）+CO₂（g）=2Fe₃O₄（s）+C（s）△H=-76.0kJ•mol^-1
①上述反应中每生成1mol Fe₃O₄，转移电子的物质的量为    mol．
②已知：C（s）+2H₂O（g）=CO₂ （g）+2H₂（g）△H=+113.4kJ•mol^一1，则反应：
3FeO（s）+H₂O （g）=Fe₃O₄ （s）+H₂ （g）的△H=    ．
（2）工业生产可以用NH₃（g）与CO₂（g）经两步反应生成尿素〔CO（NH₂）₂〕，两步反应的能量变化示意图如图1：

则NH₃（g）与CO₂（g）反应生成尿素的热化学方程式为    ．
（3）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水，科学家利用此原理，设计成氨气一氧气燃料电池，则通入氨气的电极是     （填“正极”或“负极”）；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为    ．
（4）华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO₂零排放，其基本原理如图2所示：
①上述生产过程的能量转化方式是    ．
a、电能转化为化学能
b、太阳能转化为电能
c、太阳能转化为化学能
d、化学能转化为电能
②上述电解反应在温度小于 900℃时进行，碳酸钙先分解为CaO和CO₂，电解质为熔融碳酸钠，阴极反应式为3CO₂+4e^-=C+2CO₃^2-，则阳极的电极反应式为    ．

难度：中等

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6．将57.6克的铜投入200毫升的硝酸溶液中恰好反应完全，产生标准状况下的NO₂、NO共1.4mol．
（1）写出刚开始反应的化学方程式
（2）求硝酸的浓度    mol•L^-1
（3）将生成的气体收集在大试管中，然后倒扣在水中，写出二氧化氮与水反应的化学方程式    ，若反应完全，则最后试管中NO的物质的量    mol．若往试管中通入氧气让液体充满试管问通入氧气的物质的量    mol．

难度：中等

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7．黄铁矿（主要成分FeS₂）、黄铜矿（主要成分CuFeS₂）均是自然界中的常见矿物资源．

（1）Stumm和Morgan提出黄铁矿在空气中氧化的四步反应如题图-1所示：
①a反应中每生成1molFeSO₄转移电子的物质的量为    mol．
②d反应的离子方程式为    ．
（2）用细菌冶铜时，当黄铜矿中伴有黄铁矿可明显提高浸取速率，其原理如题图-2
①冶炼过程中，正极周围溶液的pH    （选填：“增大”、“减小”或“不变”）
②负极产生单质硫的电极反应式为    ．
（3）煤炭中的硫主要以黄铁矿形式存在，用氢气脱除黄铁矿中硫的相关反应（见下表），其相关反应的平衡常数的对数值与温度的关系如题图-3．
相关反应反应热平衡常数K
FeS₂（s）+H₂（g）⇌FeS（s）+H₂S（g） △H₁ K₁
1
2
FeS₂（s）+H₂（g）⇌
1
2
Fe（s）+H₂S（g） △H₂ K₂
FeS（s）+H₂（g）⇌Fe（s）+H₂S（g） △H₃ K₃
①上述反应中，△H₁    0（选填：“＞”或“＜”）．
②提高硫的脱除率可采取的措施有    （举1例）．
③1000K时，平衡常数的对数lgK₁、lgK₂和lgK₃之间的关系为    ．

难度：中等

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8．将一定质量由Cu和CuO组成的固体粉末加入到200 mL 11 mol/L的浓HNO₃中，充分反应后，固体溶解完全，收集到NO、NO₂混合气体8.96 L（标准状况）．若将该混合气体与4.48 L O₂（标准状况）混合并通入到足量水中，恰好生成HNO₃．
（1）NO的体积是    L，NO₂的体积是    L（标准状况）．
（2）固体粉末中Cu单质的质量是    g．
（3）向浓HNO₃反应后的溶液中加入4mol/L的NaOH溶液，当Cu²⁺恰好沉淀完时，需要NaOH溶液的体积是    L．

难度：中等

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9．工业废水中常含有一定量的Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理，常用的处理方法为还原沉淀法．
该法的工艺流程为CrO $%20%C2%A0_%7B%204%20%7D%5E%7B%202-%20%7D$ $%20%5Cxrightarrow%5B%E2%91%A0%5Ctext%7B%E8%BD%AC%E5%8C%96%7D%5D%7BH%2B%7D$ Cr₂O $%20%C2%A0_%7B%207%20%7D%5E%7B%202-%20%7D$ $%20%5Cxrightarrow%5B%E2%91%A1%5Ctext%7B%E8%BF%98%E5%8E%9F%7D%5D%7BFe_%7B2%7D%2B%7D$ Cr³⁺ $%20%5Cxrightarrow%5B%E2%91%A2%5Ctext%7B%E6%B2%89%E6%B7%80%7D%5D%7BOH%2B%7D$ Cr（OH）₃↓
①第①步的反应是否为氧化还原反应 ______ （填“是”或“否”）
②第②步中，还原1molCr₂O₇^2-离子，需要 ______ mol的FeSO₄•7H₂O．
③写出第③步反应的离子方程式 ______ ．

难度：较易

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10．根据反应MnO₂+4HCl（浓） $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Coverset%7B%C2%A0%C2%A0%E2%96%B3%C2%A0%C2%A0%7D%7B%20.%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O，回答下列问题：
①试用双线桥表示出上述氧化还原反应的变化情况： ______
②87gMnO₂和足量浓盐酸在加热的条件下反应，在标准状况下，收集到的氯气的体积为 ______ L．
③含4molHCl的浓盐酸与足量MnO₂在加热的条件下反应，在标准状况下，收集到氯气的体积 ______ 22.4L（填“＞”“=”或“＜”）

难度：较易

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验编号	初始pH	废水样品体积/mL	草酸溶液体积/mL	蒸馏水体积/mL
①	4	60	10	30
②	5	60	10	30
③	5	60		20

实验方案（不要求写具体操作过程）	预期实验结果和结论