高中化學(xué)難題集版

一、選擇題

1、過渡元素高價化合物在酸性條件下有較強的氧化性，如KMnO八NazWO“鴇

酸鈉）等,鴇的最高價為+6價?，F(xiàn)有鴇酸鈉晶體（Na2W04-2H20）0.990g

加水溶解后，再加入一定量的鋅和稀H2s0”反應(yīng)生成一種藍色化合物（可

看作含+5價、+6價混合價態(tài)的鴇的氧化物）且無乩產(chǎn)生。現(xiàn)用0.044mol/L

KMnO」酸性溶液滴定這種藍色化合物恰好將其氧化為一種黃色化合物，

KMnOi中的+7價鎰被還原成Mn2;共耗去KMnO」酸性溶液8.20mL（已知在酸

性條件下氧化性；KMnO〉+6價的W的化合物）。上述藍色化合物是

A.W10O21B.W8022C.W10027D.W50l4

2、甲、乙兩化合物均由X、Y兩元素組成.甲的化學(xué)式為YXz,其中Y的質(zhì)

量分數(shù)是44%,又知乙中Y的質(zhì)量分數(shù)為30.77%,則乙的化學(xué)式為

（）

A.YXB.YX2C.YX3D.Y2X3

3、已知硝酸銅受熱分解的方程式為2CU（N03）2—2CUO+4NO2+O2,某

人將少量硝酸銅固體放入試管中加熱使之分解后，將帶火星的木條插入試

管中，木條復(fù)燃，下列說法正確的是（）

A.木條復(fù)燃只是反應(yīng)中生成了氧氣

B.NO?不能支持燃燒

C.NO2能支持燃燒

D.木條復(fù)燃是反應(yīng)中生成的N0?和與木條共同作用的結(jié)果

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4、要證明有機物中是否存在鹵素，最方便的方法是

A.鈉熔法B.銅絲燃燒法C.核磁共振

法D.紅外光譜法

二'實驗,探究題

5、亞硝酰氯(C1N0)是有機合成中的重要試劑，可由NO與CL在通常條件

下反應(yīng)得到。亞硝酰氯有關(guān)性質(zhì)如下：

溶解

別名熔點沸點性狀

性

紅褐色液體或有毒氣

氯化溶于

體，具有刺激惡臭，

亞硝-64.5℃-5.5℃濃硫

C1NO遇水反應(yīng)生成氮的氧

酰酸

化物與氯化氫

某研究性學(xué)習(xí)小組根據(jù)亞硝酰氯性質(zhì)擬在通風(fēng)櫥中制取亞硝

酰氯，設(shè)計了如圖所示實驗裝置。實驗開始前L處于打開狀態(tài)，&、(均

已關(guān)閉。、

試回答下列問題:

2

(1)①若D中裝有純凈的NO氣體，則B中應(yīng)選用的試劑

為o實驗時利用B除去某些雜質(zhì)氣體并通

過觀察B中的氣泡來判斷反應(yīng)速率，B還具有的作用

是;②若D中裝有純凈的氯氣，則C中應(yīng)

選用的試劑為。

(2)裝置F的作用是；裝置G的作用

是O

(3)若無裝置G,則F中C1NO可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

為O

(4)某同學(xué)認為氫氧化鈉溶液只能吸收氯氣和C1NO,但不能吸收NO,所

以裝置H不能有效除去有毒氣體。為解決這一問題，可將尾氣與某種氣體

同時通入氫氧化鈉溶液中，這種氣體的化學(xué)式是o

6、工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn)，流程如下：

W、H?Y-----------------空氣--------1|?|尾氣硝酸鎂

⑤,⑥|⑦|f⑨

|氨氣||濃硝酸|

(1)工業(yè)生產(chǎn)時，制取氫氣的一個反應(yīng)為：C0+H20(g)^C02+H2

①t℃時，往1L密閉容器中充入0.2molCO和0.3mol水蒸氣。反應(yīng)建立

平衡后，體系中c(H，=0.12mol-L，該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

(填計算結(jié)果)。

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②保持溫度不變，向上述平衡體系中再加入0.1R101CO,當(dāng)反應(yīng)重新建立平

衡時，水蒸氣的轉(zhuǎn)化率a(七0)=o

T/KTi573T2

Kl.OOxlO72.45xl051.88xl03

(2)合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)一2NH3(g)；AH<0o下表為不同溫

度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)。由此可推知，表中

「573K(填“>”、或"二")o

(3)NH：,和02在柏系催化劑作用下從145℃就開始反應(yīng)：

-1

4NH3(g)+502(g)^4N0(g)+6H20(g)△H=-905kJ?mol

不同溫度下NO產(chǎn)率如圖所示。溫度高于900℃時，N0產(chǎn)率下降的原

因____________________________________________________________

_________O

(4)廢水中的N、P元素是造成水體富營養(yǎng)化的關(guān)鍵因素，農(nóng)藥廠排放的

廢水中常含有較多的NH；和P0"一般可以通過兩種方法將其除去。

4

①方法一：將Ca（0H）2或CaO投加到待處理的廢水中，生成磷酸鈣，從而

進行回收。當(dāng)處理后的廢水中c（Ca?+）水XI。"mol/L時,溶液中

c（P0廣）二mol/Lo

-33

（已知Ksp[Ca3（P04）2>2X10）

②方法二：在廢水中加入鎂礦工業(yè)廢水，就可以生成高品位的磷礦石一鳥

糞石，反應(yīng)的方程式為Mg2*+NH；+POj=MgNH4PO4Io該方法中需要控制污

水的pH為7.5?10,若pH高于10.7,鳥糞石的產(chǎn)量會大大降低。其原因

可能為o與方法一相比，方法二的優(yōu)點

為o

7、（14分）單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。通常用碳在高溫下還

原二氧化硅制得粗硅（含鐵、鋁、硫、磷等雜質(zhì)），粗硅與氯氣反應(yīng)生成

四氯化硅（反應(yīng)溫度450-500°C）,四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高

純硅。以下是實驗室制備四氯化硅的裝置示意圖。

相關(guān)信息如下：

a.四氯化硅遇水極易水解;

b.硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物;

?最新資料推岸

C.有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見下表:

請回答下列問題:

(1)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程

式。

(2)裝置A中g(shù)管的作用是；裝置C

中的試劑是;裝置E中的h瓶需要冷卻理由

是O

(3)裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過精儲(類似多次蒸儲)得到高

純度四氯化硅，精偏后的殘留物中，除鐵元素外可能還含有的雜質(zhì)元素

是(填寫元素符號)。

(4)為了分析殘留物中鐵元素的含量，先將殘留物預(yù)處理，是鐵元素還

原成Fe",再用KMnO,標(biāo)準(zhǔn)溶液在酸性條件下進行氧化還原滴定，反應(yīng)的

離子方程式是：

5Fe2++A^OJ+8H+=5Fe*+痂2++4H2O

①滴定前是否要滴加指示劑？(填“是”或

“否”),請說明理由o

6

②某同學(xué)稱取5.000g殘留物，預(yù)處理后在容量瓶中配制成100m1溶液,

移取25.00ml,試樣溶液,用l.OOOXlOloi?LKMIA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。

達到滴定終點時，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00ml,則殘留物中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)

是。

8、（17分）

Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)好PH和

尸產(chǎn)濃度的廢水中加入小。2,所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物?，F(xiàn)

運用該方法降解有機污染物p-CP,探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影

響。

［實驗設(shè)計］控制p-CP的初始濃度相同，恒定實驗溫度在298K或313K（其

余實驗條件見下表），設(shè)計如下對比試驗。（1）請完成以下實驗設(shè)計表

（表中不要留空格）。

實實驗?zāi)康腡/KPHc/10mol

T

7?L

?驗

￥

,2+

2H202Fe

c編

l

d號

)

u①為以下實29836.00.30

g驗作參考

o.o*134OO

00OAO5060

■.(I②探究溫度

對降解反

應(yīng)速率的

影響

③298106.00.30

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［數(shù)據(jù)處理］實驗測得P-CP的濃度隨時間變化的關(guān)系如右上圖。

(2)請根據(jù)右上圖實驗①曲線，計算降解反應(yīng)在50~150s內(nèi)的反應(yīng)速率:

u(p-CP)=mol,L1?

［解釋與結(jié)論］

(3)實驗①、②表明溫度升高，降解反應(yīng)速率增大。但溫度過高時反而

導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小，請從Fenton法所用試劑H202的角度分析原

因：0

(4)實驗③得出的結(jié)論是：PH等于10

時，__________________________________________________________

［思考與交流］

(5)實驗時需在不同時間從反應(yīng)器中取樣，并使所取樣品中的反應(yīng)立即

停止下來。根據(jù)上圖中的信息，給出一種迅速停止反應(yīng)的方

法：___________________________________________________________

8

9、甲酸（HCOOH）是一種有刺激臭味的無色液體，有很強的腐蝕性。熔點

8.4℃,沸點100.7C,能與水、乙醇互溶，加熱至160℃即分解成二氧化

碳和氫氣。

（1）實驗室可用甲酸與濃硫酸共熱制備一氧化碳：

濃硫酸

HCOOH80℃-90℃H2O+COt,實驗的部分裝置如下圖所示。制備時先加熱

濃硫酸至80C—90℃,再逐滴滴入甲酸。

①從下圖挑選所需的儀器，畫出I中所缺的氣體發(fā)生裝置（添加必要的塞

子、玻璃管、膠皮管，固定裝置不用畫）,并標(biāo)明容器中的試劑。

O

分液漏斗長頸漏斗蒸修燒瓶集氣瓶溫度計

②裝置n的作用

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(2)實驗室可用甲酸制備甲酸銅。其方法是先用硫酸銅和碳酸氫鈉作用

制得堿式碳酸銅，然后再與甲酸斥制得四水甲酸銅［Cu(HCOO)2?4H2O］晶

體。相關(guān)的化學(xué)方程式是：

2CUS04+4NaHC0：3==Cu(OH)2-CuC03I+3C02t+2Na2S04+H20

Cu(OH)2-CUC03+4HC00H+5H20==2CU(HCOO)2-4H20+CO2t

實驗步驟如下：

I、堿式碳酸銅的制備：

NaHCO,E8體irU

*Cu(OH)「CuCO,固體

CuSO4-5HQ晶體研磨熱水中反應(yīng),

③步驟是將一定量CuSO「5H2。晶體和NaHCOs固體一起放到研缽中研磨，

其目的是。

④步驟是在攪拌下將固體混合物分多次緩慢加入熱水中，反應(yīng)溫度控制在

70℃-80℃,如果看到(填寫實驗現(xiàn)象)，說

明溫度過高。

II、甲酸銅的制備：

將Cu(OH)2?C11CO3固體放入燒杯中，加入一定量熱的蒸儲水，再逐滴加

入甲酸至堿式碳酸銅恰好全部溶解，趁熱過濾除去少量不溶性雜質(zhì)。在通

風(fēng)櫥中蒸發(fā)濾液至原體積的1/3時，冷卻析出晶體，過濾，再用少量無水

乙醇洗滌晶體2—3次，晾干，得到產(chǎn)品。

10

⑤“趁熱過濾”中，必須“趁熱”的原因

是________________________________________________________________

⑥用乙醇洗滌晶體的目的

是________________________________________________________________

10,1942年，我國化工專家侯德榜以NaCl、NHs、C02等為原料先制得NaHCO3,

進而生產(chǎn)出純堿，他的“侯氏制堿法”為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻。

有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程如下：

NH3+C02+H20===NH4HCO3；NH4HCO3+NaCl===NaHCO3I+NH.C1；

2NaHC03々Na2cO3+CO2t+H2O

(1)“侯氏制堿法”把合成氨和純堿兩種產(chǎn)品聯(lián)合生產(chǎn)，請寫出工業(yè)合

成氨的化學(xué)反應(yīng)方程

式_________________________________________________________________

;已知合成氨為放熱反應(yīng)，若從勒夏特列原理來分析，合成氨應(yīng)選擇的溫

度和壓強是(選填字母)。

a.高溫b.低溫c.常溫d.高壓e.低

壓f.常壓

(2)碳酸氫錢與飽和食鹽水反應(yīng)，能析出碳酸氫鈉晶體的原因

是(選填字母)

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a.碳酸氫鈉難溶于

水

b.碳酸氫鈉受熱易分解

c.碳酸氫鈉的溶解度相對較小，所以在溶液中首先結(jié)晶析出

（3）某探究活動小組根據(jù)上述制堿原理，欲制備碳酸氫鈉，同學(xué)們按各

自設(shè)計的方案進行實驗。

第一位同學(xué)：將二氧化碳氣體通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉，實

驗裝置如下圖所示（圖中夾持、固定用的儀器未畫出）。請回答：

①寫出甲中發(fā)生反應(yīng)的離子方程

式________________________________________________________________

②乙裝置中的試劑

是________________________________________________________________

③實驗結(jié)束后，分離出NaHCQj晶體的操作是（填

分離操作的名稱）。

12

第二位同學(xué)：用圖中戊裝置進行實驗(其它裝置未畫出)。

①為提高二氧化碳在此反應(yīng)溶液中被吸收的程度，實驗時，須先從a管通

入氣體，再從b管中通入氣體。

②裝置c中的試劑為(選填字母)。

e.堿石灰f.濃硫酸g.無水氯化

鈣

(4)請你再寫出一種實驗室制取少量碳酸氫鈉的方法(用簡要的文字和

相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式來描

述)：________________________________________________________

11、水體中重金屬鉛的污染問題備受關(guān)注。水溶液中鉛的存在形態(tài)主要有

Pb2\Pb(0H)\

Pb(0H)2、Pb(OH)3\Pb(OH)Z,各形態(tài)的濃度分數(shù)a隨溶液pH變化的關(guān)系

如圖所示：

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【1表示Pb。2表示Pb(OH)',3表示Pb(0H)2、，4表示Pb(OH)「，5表示

Pb(OH)Z1

30口

⑴Pb(NO7溶液中，而5_____2(填“>”、"=”、)；往該溶

c(NOQ

液中滴入氯化鏤溶液后，而5增大，可能的原因

是____________________________________________________________

(2)往Pb(N03溶液中滴稀NaOH溶液，pH=8時溶液中存在的陽離子(Na+

除外)有

，pH=9時，主要反應(yīng)的離子方程

式為O

(3)某課題組制備了一種新型脫鉛劑，能有效去除水中的痕量鉛，實驗結(jié)

果如下表:

離子Pb2*Ca2+Fe3+Mn2+CF

處理前濃度/(mg

E0.10029.80.1200.08751.9

,L)

處理后濃度/(mg0.00422.60.0400.05349.8

14

.L)

上表中除Ph?’外，該脫鉛劑對其它離子的去除效果最好的

是o

⑷如果該脫鉛劑(用EH表示)脫鉛過程中主要發(fā)生的反應(yīng)為：

2EII(s)+Pb2+=E2Pb(s)+2H+

則脫鉛的最合適pH范圍為(填代號)。

A.4?5B.6?7C.9?101).11-

12

三、推斷題

12、光催化制氫是化學(xué)研究的熱點之一。科學(xué)家利用含有毗咤環(huán)(毗咤的

結(jié)構(gòu)式為Q,其性質(zhì)類似于苯)的化合物H作為中間體，實現(xiàn)了循環(huán)

法制氫，示意圖如下(僅列出部分反應(yīng)條件)：

(1)化合物II的分子式為o

(2)化合物I合成方法如下(反應(yīng)條件略，除化合物in的結(jié)構(gòu)未標(biāo)明

外，反應(yīng)式已配平)；

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0

皿二+2CH,CCHJCOOCHJ?NIUICQ~~?|I+4HQ+CO2

CHO

化合物HI的名稱是O

OH

(3)用化合物V(結(jié)構(gòu)式見右圖)代替HI作原料，也能進

行類似的上述反應(yīng)，所得有機產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式為

(4)下列說法正確的是(填字母)

A.化合物V的名稱是間羥基苯甲醛，或2-羥基苯甲醛

B.化合物I具有還原性；H具有氧化性，但能

4被酸性高鎰酸鉀溶液氧化

六6?。C.化合物I、II、IV都可發(fā)生水解反應(yīng)

VI

D.化合物V遇三氯化鐵顯色，還可發(fā)生氧化反

應(yīng)，但不能發(fā)生還原反應(yīng)

(5)毗嚏甲酸酯可作為金屬離子的萃取劑。2-毗咤甲酸正丁酯(VI)的

結(jié)構(gòu)式見右圖，其合成原料2-毗咤甲酸的結(jié)構(gòu)式為；

VI的同分異構(gòu)體中，毗咤環(huán)上只有一個氫原子被取代的毗咤甲酸酯類同分

異構(gòu)體有種。

16

四'填空題

13、一定溫度下，發(fā)生反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)—2NH3(g)AH<0

(1)若在相同溫度下，Im。】M和3moiH2分別在恒壓密閉容器A中和恒

容密閉容器B中反應(yīng)，開始時A、B的體積相同。則容器中先達

到平衡；容器中的總的轉(zhuǎn)化率高

(2)當(dāng)A中已達到平衡時，再加入1摩Ar,則岫的轉(zhuǎn)化率；

正反應(yīng)速率會

(3)若B中反應(yīng)達到平衡時，平衡混和物中岫、乩、NH：,的物質(zhì)的量分別

為a、b、c摩。仍維持原溫度，用x、y、z分別表示開始時g、乩、NH3

的加入量(mol),使達到平衡后屈壓、N4的物質(zhì)的量也為a、b、c摩。

則應(yīng)滿足的條件是：

①若x=0,y=0,則z=__________________________

②若x=0.75,貝y應(yīng)為mol>z應(yīng)

為molo

③x、y、z應(yīng)滿足的一般條件

是____________________________________________________________

14、將不同量的乩0和CO2氣體分別通入到一恒容密閉容器中進行反應(yīng):

?最新資料推岸

催化赳

H20+C0CO2+H2;得到以下三組數(shù)據(jù)，據(jù)此回答問

題

實驗溫度起始量平衡量達到平衡

組HOcoHco

22所需時間

1650℃Imol2ino10.6mol1.4mol5min

2900℃0.5molImol0.2mol0.8mol3min

3900℃abcdt

⑴①由以上數(shù)據(jù)，實驗1中以V（COJ表示的反應(yīng)速率為。

②該反應(yīng)在650C時平衡常數(shù)數(shù)值為,該反應(yīng)的逆反應(yīng)為（填

“吸”或“放”）熱反應(yīng)。

③若實驗3要達到與實驗2相同的平衡狀態(tài)，且t<3min,則a,b應(yīng)滿足的

關(guān)系為：0

⑵將0.2molCO2氣體通入到100mL3moi/L的NaOH溶液中，則所得溶液

中各離子濃度關(guān)系正確的是o

+2-

A.c(Na)>c(HCO3)>c(0H一)>c(C03)>c(H.)

B.c(HCO3)+c(H2cO3)+c(C0『)=2mol/L

2

C.c(Na)=2[c(H2cO3)+c(HCO「)+c(C03^)]

+-2

D.c(Na)+c(H)=c(OH)+2c(C03^)+c(HCO3)

18

⑶已知常溫下H2c。3為二元弱酸，其第一、二步電離的電離常數(shù)分別為與】、

降，且勺1"10”兒2。Na2c。3溶液的第一、二步水解反應(yīng)的平衡常數(shù)稱為水解

常數(shù)，分別為降、Kh2o

①請推導(dǎo)出降與Q的關(guān)系為（用表達式表示）；

②常溫下，O.Olmol/L的Na2c。3溶液的pH為（用含Khl的表達式表

示）O

參考答案

一、選擇題

1、C2、C3、CD4、B

二'實驗,探究題

5、（1）①飽和食鹽水（2分）安全瓶（或：防止因裝置堵塞引起事故）

（2分）②濃硫酸（2分）

（2）冷凝收集亞硝酰氯（2分）防止水蒸氣進入U型管（2

分）

（3）2C1NO+H2O=2HC1+NOt+N02t（或：2C1NO+H2O=2HC1+N2O3t）（2分）

（4）02（2分）

6、（1）①1；②50%；（2）<

（3）溫度高于900℃時，平衡向左移動。

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(4)①5X10-7②當(dāng)pH高于io.7時，溶液中的暗+、NH；會與0H

反應(yīng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動能同時除去廢水中的氮,

充分利用了鎂礦工業(yè)廢水

(1)2+

7、Mn02+4父+2Cr^=Mn+Cl2t+2H20

⑵平衡壓強濃硫酸使SiCL冷凝

(3)Al、P、Cl

⑷①否；KMnO,溶液自身可作指示劑;

②4.480%

實驗c/lO^mol-f*

實驗?zāi)康?胃77K

PHa

編號H2O2Fe*

①

②31336.00.30

*

③探究溶液的pH對降解反應(yīng)速率的影響

⑵8.0X10-6

⑶過氧化氫在溫度高時，迅速分解。

(4)反應(yīng)速率趨向于零(或該降解反應(yīng)趨于停止)

⑸將所有樣品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使PH約為10(或?qū)?/p>

品聚冷等其他合理答案)

20

甲酸

9、①

②防止水槽中的水因倒吸流入蒸儲燒瓶中

③研細并混合均勻

④出現(xiàn)黑色固體

⑤防止甲酸銅晶體析出

⑥洗去晶體表面的水和其它雜質(zhì)

催化荊

10、(1)N2+3H2點詢2NH3

b、d

(2)c

+2+

(3)第一位同學(xué):①CaCQe+2H====Ca+H2O+C02t

②飽和碳酸氫鈉溶液

③過濾

第二位同學(xué)：①NA(氨)C02(二氧化碳)②g

(4)向燒堿溶液中通入過量CO2：NaOH+C02=