廣東省汕尾市2022-2023學年高三上學期學生調(diào)研考試化學試題 附解析

汕尾市2023屆高三學生調(diào)研考試化學本試卷共8頁，20小題，滿分100分?？荚囉脮r75分鐘?？赡苡玫降南鄬υ淤|(zhì)量：H1C12O16Na23Mg24Si28第I卷一、選擇題(本題共16小題，共44分。第1?10小題，每小題2分；第11?16小題，每小題4分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求)1.央視紀錄片《如果國寶會說話》中介紹了很多文物，其中主要屬于硅酸鹽材料的是紅陶人頭壺五星出東方織錦鑲金獸首瑪瑙杯三星堆青銅人像ABCDAA B.B C.C D.D【答案】A【解析】【詳解】A．紅陶人頭壺的主要成分是硅酸鹽，A選；B．五星出東方織錦的主要成分是絲綢，不是硅酸鹽，B不選；C．鑲金獸首瑪瑙杯屬于玉制品，不是硅酸鹽，C不選；D．三星堆青銅人像的主要成分是金屬，不是硅酸鹽，D不選；答案選A。2.“天宮課堂”已在中國空間站開講了三堂課，其中的化學小實驗讓我們感受到了化學之美。下列說法錯誤的是A.“奧運五環(huán)”實驗中使用的酸堿指示劑溴百里酚藍屬于有機物B.“冰雪”實驗中過飽和乙酸鈉溶液遇結(jié)晶核形成熱冰現(xiàn)象屬于放熱過程C.“水油分離”實驗中液體食用油與水不分層是因為油和水在太空中發(fā)生了化學反應D.“氣泡球”實驗是將泡騰片插入水球中，水球迅速變?yōu)椤皻馀萸颉?，原因是泡騰片中的檸檬酸和碳酸氫鈉溶于水后反應生成二氧化碳【答案】C【解析】【詳解】A．溴百里酚藍是一種酸堿指示劑，是含有碳元素的化合物，屬于有機物，A正確；B．飽和溶液析出晶體的過程是一個放熱過程，故“冰雪”實驗中過飽和乙酸鈉溶液遇結(jié)晶核形成熱冰現(xiàn)象屬于放熱過程，B正確；C．“天宮課堂”中油和水不分層，原因是沒有重力，需要在離心作用下才可實現(xiàn)分層，無新物質(zhì)的生成，未發(fā)生化學反應，C錯誤；D．在“天宮課堂”上將泡騰片插入水球中，泡騰片表面產(chǎn)生大量氣泡，水球變成“氣泡球”，泡騰片中含碳酸氫鈉、檸檬酸等，碳酸氫鈉和檸檬酸反應生成二氧化碳氣體，則該氣泡球中主要含有的氣體是二氧化碳，D正確；故答案為C。3.下列化學用語或圖示表達正確的是A.羥基的電子式：B.14C和14N原子的核外電子排布相同C.的空間結(jié)構(gòu)模型：D.基態(tài)氧原子的核外電子軌道表示式為：【答案】C【解析】【詳解】A．羥基是O原子與H原子形成1對共用電子對得到的，O原子最外層有7個電子，則羥基的電子式為：，A錯誤；B．14C原子核外電子排布是2、4，14N原子的核外電子排布式是2、5，可見二者的核外電子排布不相同，B錯誤；C．中的中心N原子價層電子對數(shù)是3+=3，中心N原子上無孤對電子，因此的空間構(gòu)型是平面三角形，其結(jié)構(gòu)模型為，C正確；D．O是8號元素，原子核外電子排布式是1s22s22p4，原子核外電子總是盡可能成單排列，而且自旋方向相同，這種排布使原子能量最低，處于穩(wěn)定狀態(tài)，則基態(tài)氧原子的核外電子軌道表示式為：，D錯誤；故合理選項是C。4.勞動成就夢想。下列校園的勞動與所述的化學知識沒有關(guān)聯(lián)的是勞動項目化學知識A學校食堂阿姨用洗滌劑清洗灶臺上的油污洗滌劑促進油污的揮發(fā)B實驗老師用稀硝酸清洗做過銀鏡反應的試管硝酸具有強氧化性C消防演習中使用泡沫滅火器模擬滅火鋁離子和碳酸氫根離子在溶液中發(fā)生雙水解D校醫(yī)開紫外燈給教室消毒紫外線可以使蛋白質(zhì)變性A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】【詳解】A．學校食堂阿姨用洗滌劑清洗灶臺上的油污，是利用洗滌劑促進油污的水解，A符合題意；B．實驗老師用稀硝酸清洗做過銀鏡反應的試管，是利用硝酸與銀反應生成可溶性的硝酸銀，體現(xiàn)硝酸的強氧化性，B不符合題意；C．消防演習中使用泡沫滅火器，是鋁離子和碳酸氫根離子在溶液中發(fā)生強烈雙水解生成二氧化碳和氫氧化鋁，C不符合題意；D．校醫(yī)開紫外燈給教室消毒，是因為紫外線可以使細菌病毒的蛋白質(zhì)變性，D不符合題意；故選A。5.實驗室制備并收集氨氣，下列裝置不能達到實驗目的的是A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】A．在實驗室中用銨鹽與堿共熱產(chǎn)生NH3，可以使用該裝置制取NH3，A正確；B．NH3是堿性氣體，可以使用堿性干燥劑堿石灰干燥，B正確；C．NH3的密度比空氣小，可以使用向下排空氣方法收集，導氣管短進長出，C正確；D．NH3極易溶于水，溶解在水中使導氣管中氣體壓強減小，水容易沿導氣管進入前邊裝置，引起倒吸，故為防止倒吸現(xiàn)象，應該在導氣管末端安裝一個倒扣漏斗，使漏斗邊緣緊貼水面，D錯誤；故合理選項是D。6.中國的酒文化源遠流長，釀酒的轉(zhuǎn)化過程如下：。設NA為阿伏加德羅常數(shù)，則下列說法正確的是A.淀粉和纖維素互為同分異構(gòu)體B.1mol葡萄糖中含碳原子數(shù)為6NAC.醫(yī)用消毒酒精中乙醇體積分數(shù)為95%D.標準狀況下，11.2LCO2中σ鍵的數(shù)目為2NA【答案】B【解析】【詳解】A．纖維素和淀粉都是多糖，分子式都可用(C6H12O5)n表示，但兩者的n不同，它們不是同分異構(gòu)體，A錯誤；B．葡萄糖的分子式為C6H12O6，1mol葡萄糖中含碳原子數(shù)為6NA，B正確；C．醫(yī)用消毒酒精中乙醇的濃度為75%，C錯誤；D．標準狀況下，11.2LCO2的物質(zhì)的量為0.5mol，每個CO2分子中σ鍵的數(shù)目為2個，0.5molCO2中σ鍵的數(shù)目為1NA，D錯誤；答案選B。7.黃芩素(結(jié)構(gòu)如下圖)可用于某些疾病的治療。下列關(guān)于黃芩素說法錯誤的是A.分子式為C15H10O5 B.與溴水只能發(fā)生加成反應C.可以使酸性高錳酸鉀褪色 D.遇到Fe2(SO4)3溶液發(fā)生顯色反應【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式可知黃芩素的分子式為C15H10O5，故A正確；B．黃芩素中含有碳碳雙鍵，與溴水能發(fā)生加成反應，含有酚羥基，具有酚的性質(zhì)，還可以與溴水發(fā)生取代反應，故B錯誤；C．黃芩素中含有碳碳雙鍵，可以使酸性高錳酸鉀褪色，故C正確；D．黃芩素中含有酚羥基，遇到Fe2(SO4)3溶液發(fā)生顯色反應，故D正確；故選B。8.將SO2從X通入裝有稀BaCl2溶液的洗氣瓶中(如圖裝置)，下列有關(guān)說法正確的是A.洗氣瓶中產(chǎn)生BaSO3白色沉淀B.若同時在Y導管口處通入NH3，則生成白色沉淀主要是BaSO4C.若同時在Y導管口處通入NO2，則生成白色沉淀主要是BaSO4D.若把BaCl2溶液換成溴水，溶液顏色變淺，說明SO2有漂白性【答案】C【解析】【詳解】A．二氧化硫不溶于四氯化碳，且與BaCl2溶液不反應，沒有BaSO3生成，A錯誤；B．二氧化硫、氨氣均不溶于四氯化碳，若同時在Y導管口處通入NH3，SO2與氨水反應生成亞硫酸銨，亞硫酸銨與氯化鋇反應生成的是亞硫酸鋇沉淀，B錯誤；C．NO2不溶于四氯化碳，溶于水會生成硝酸，硝酸氧化二氧化硫為三氧化硫，三氧化硫溶于水生成硫酸，硫酸與氯化鋇溶液反應生成的白色沉淀硫酸鋇，C正確；D．說明二氧化硫與單質(zhì)溴的反應是氧化還原反應，液顏色變淺，SO2把溴單質(zhì)還原成了溴離子，說明SO2有還原性，D錯誤；故本題選C。9.陳述I和II均正確，但不具有因果關(guān)系的是選項陳述I陳述IIA金剛砂的熔沸點高金剛砂(SiC)可用作切割鋼板的砂輪B碘單質(zhì)和CCl4都是非極性分子碘單質(zhì)易溶于CCl4C鹽鹵中氯化鎂、硫酸鉀屬于電解質(zhì)鹽鹵可使豆?jié){中的蛋白質(zhì)聚沉D活性炭具有吸附性活性炭可用作制糖業(yè)的脫色劑A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】【詳解】A．金剛砂(SiC)可用作切割鋼板的砂輪是利用其硬度大，耐磨性好，與熔沸點高無關(guān)，選項A錯誤；B．碘和四氯化碳都屬于非極性分子，根據(jù)相似相容原理，所以碘易溶于四氯化碳，選項B正確；C．鹽鹵中氯化鎂、硫酸鉀屬于電解質(zhì)，可以中和膠體微粒表面吸附的離子的電荷，使蛋白質(zhì)分子凝聚起來得到豆腐豆腐，選項C正確；D．活性炭具有吸附性，可用作制糖業(yè)脫色劑，選項D正確；答案選A。10.實驗小組模擬海水曬鹽，燒杯內(nèi)的NaCl溶液長時間日曬，有部分晶體析出，下列說法錯誤的是A.海水曬鹽的本質(zhì)為蒸發(fā)結(jié)晶B.燒杯中存在：C.往燒杯內(nèi)通入HCl氣體，沉淀會增多D.往燒杯內(nèi)加入少量水，溶液濃度會降低【答案】D【解析】【詳解】A．海水曬鹽的過程是經(jīng)長時間日曬，海水中水分蒸發(fā)，有NaCl晶體析出，本質(zhì)為蒸發(fā)結(jié)晶，A項正確；B．燒杯內(nèi)的NaCl溶液長時間日曬，有部分晶體析出，燒杯中存在NaCl的溶解平衡：NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)，B項正確；C．往燒杯中通入HCl氣體，溶液中c(Cl-)增大，平衡NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)逆向移動，會析出更多的NaCl，C項正確；D．燒杯內(nèi)的NaCl溶液長時間日曬，有部分晶體析出，往燒杯中加入少量水，有部分晶體溶解，溶液仍為飽和溶液，溶液濃度不變，D項錯誤；答案選D。11.某離子液體是一種綠色溶劑，其陽離子為有機結(jié)構(gòu)。某離子液體的結(jié)構(gòu)如圖所示，-R為烴基，X、Y、Z為原子序數(shù)依次增加的短周期元素，元素Z的電負性在元素周期表中最大。下列敘述正確的是A.原子半徑：Y<ZB.最高價氧化物對應的水化物的酸性：Y>XC.該離子液體的中Y的化合價為+4價D.化合物XZ3中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)【答案】B【解析】【詳解】元素Z的電負性在元素周期表中最大，因此Z是F,-R為烴基,則Y為N,X、Y、Z為原子序數(shù)依次增加的短周期元素，則X是B;A．同周期原子半徑，隨著核電荷數(shù)的增加而減小，Y是N，Z是F,因此原子半徑Y(jié)>Z，A項錯誤；B．Y最高價氧化物對應的水化物是,X最高價氧化物對應的水化物是,非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，因此Y>X，B項正確；C．該離子液體的中Y是N,Y的化合價為-3價，C項錯誤；D．化合物，為中,B原子不能達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，D項錯誤；答案選B。12.下圖為部分含氯物質(zhì)的分類與化合價的關(guān)系圖，有關(guān)離子方程式書寫正確的是A.用氣體b制取漂白粉：B.a和c的溶液反應生成氣體b：C.向d溶液中通入少量CO2：D.用惰性電極電解飽和e溶液制備燒堿：【答案】D【解析】【分析】根據(jù)圖示可知a為HCl，b為Cl2，c為NaClO3，d是NaClO，e是NaCl，然后根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)分析解答?！驹斀狻緼．制取漂白粉是Cl2與石灰乳反應，石灰乳主要是固體物質(zhì)，應該寫化學式，不能寫成離子形式，反應方程式為：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，A錯誤；B．電子不守恒，電荷不守恒，原子不守恒，離子方程式應該：6H++5Cl-+=3Cl2↑+3H2O，B錯誤；C．根據(jù)強酸制弱酸原理，少量CO2氣體通入NaC1O溶液中，反應生成碳酸氫鈉和次氯酸，反應的離子方程式為ClO-+CO2+H2O=HClO+，C錯誤；D．用惰性電極電解飽和NaCl溶液，在陽極上Cl-失去電子幫我Cl2；在陰極上H2O電離產(chǎn)生的H+得到電子變?yōu)镠2，故反應的總離子方程式為：，D正確；故合理選項是D。13.化學是以實驗為基礎的科學。下列實驗方案設計中，能達到實驗目的的是選項實驗方案實驗目的A取久置的Na2O2粉末，向其中滴加過量的鹽酸，產(chǎn)生無色氣體驗證Na2O2是否變質(zhì)B在0.1mol·L-1H2C2O4溶液中加入少量NaHCO3溶液，產(chǎn)生氣泡證明酸性：H2C2O4>H2CO3C向較濃的FeCl2溶液中滴入少量酸性KMnO4溶液，觀察到KMnO4溶液紫色褪去證明Fe2+具有還原性D向2mL0.1mol·L-1AgNO3溶液中先滴加3滴0.1mol·L-1NaCl溶液，有白色沉淀生成，再滴加5滴0.1mol·L-1KI溶液，出現(xiàn)黃色沉淀證明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】【詳解】A．過氧化鈉、碳酸鈉和鹽酸反應都能放出氣體，取久置的Na2O2粉末，向其中滴加過量的鹽酸，產(chǎn)生無色氣體，不能確定該氣體是氧氣還是二氧化碳，所以不能判斷Na2O2是否變質(zhì)，故不選A；B．根據(jù)“強酸制弱酸”，在0.1mol·L-1H2C2O4溶液中加入少量NaHCO3溶液，產(chǎn)生氣泡，說明有二氧化碳氣體放出，證明酸性：H2C2O4>H2CO3，故選B；C．Fe2+、Cl-都能還原錳酸鉀溶液，向較濃的FeCl2溶液中滴入少量酸性KMnO4溶液，觀察到KMnO4溶液紫色褪去，不能證明Fe2+具有還原性，故不選C；D．向2mL0.1mol·L-1AgNO3溶液中先滴加3滴0.1mol·L-1NaCl溶液，有白色沉淀生成，AgNO3有剩余，再滴加5滴0.1mol·L-1KI溶液，AgNO3和KI反應生成AgI沉淀，出現(xiàn)黃色沉淀，不是氯化銀沉淀轉(zhuǎn)化為碘化銀，所以不能證明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，故不選D；選B。14.氯化亞銅(CuCl)難溶于水，不溶于乙醇，潮濕時易水解氧化，廣泛應用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。由含[Cu(NH3)4]Cl2的印刷線路板蝕刻廢液制取CuCl的流程如下圖：下列有關(guān)說法正確的是A.“沉銅”時發(fā)生了氧化還原反應B.“濾液”中大量存在的離子有Na+、、Cl?和OH?C.“浸取”時發(fā)生離子方程式為：D.“洗滌”時宜用乙醇作為洗滌劑【答案】D【解析】【詳解】A．[Cu(NH3)4]Cl2和氧化銅中銅的化合價沒有發(fā)生變化，所以“沉銅”時沒有發(fā)生氧化還原反應，A錯誤；B．和OH?不能大量共存，B錯誤；C．“浸取”時發(fā)生離子方程式為：，C錯誤；D．氯化亞銅(CuCl)難溶于水，不溶于乙醇，“洗滌”時宜用乙醇作為洗滌劑，D正確；故選D。15.中國新能源汽車處于世界領先地位，某品牌電動汽車使用三元鋰電池，總反應式為：。下圖是工作原理，隔膜只允許X離子通過，汽車加速時，電動機提供推動力，減速時，發(fā)電機將多余能量轉(zhuǎn)化為電能儲存。下列說法錯誤的是A.減速時，電池充電；加速時，電池放電B.加速時，電子的方向為：甲電極→電動機→乙電極C.減速時，乙電極的反應為：D.加速時，X離子由甲經(jīng)過隔膜向乙移動【答案】C【解析】【分析】放電過程中得電子結(jié)合a個Li+生成，電極反應式為+aLi++ae-=，LiaC6失電子生成6C和aLi+，電極反應式為LiaC6-ae-=aLi++6C。充電時失去a個Li生成，電極反應式為-ae-=+aLi+，6C得到ae-生成LiaC6，電極反應式為6C+ae-+aLi+=LiaC6?！驹斀狻緼．減速時發(fā)電機將多余的能量轉(zhuǎn)化為電能儲存，減速時電池充電，加速時電動機提供推動力，電池放電，A正確；B．加速時LiaC6放電，電子從甲電極經(jīng)過電動機到乙電極，B正確；C．減速時，乙電極的反應為-ae-=+aLi+，C錯誤；D．加速時，乙電極為正極，X離子為Li+，Li+由甲經(jīng)過隔膜向乙移動，D正確；故答案選C。16.實驗室粗配0.1mol/LNaOH溶液，用鄰苯二甲酸氫鉀(用KHP表示)標定其精確濃度。取20.00mL0.1000mol/LKHP標準液于錐形瓶中，滴入所配NaOH溶液，滴定曲線如圖。下列說法錯誤的是A.a點有：B.b點有：C.c點有：D.該NaOH實際濃度為0.09524mol/L，可能是稱量時潮解了【答案】A【解析】【詳解】A．HP-水解和電離方程式分別為HP-+H2OH2P+OH-，HP-H++P2-，則有c(H+)+c(H2P)=c(P2-)+c(OH-)，A錯誤；B．該NaOH實際濃度為0.09524mol/L，10.5mLNaOH溶液的物質(zhì)的量為0.001mol，根據(jù)物料守恒可知，n(P2-)+n(HP-)+n(H2P)=0.002mol，則b點有：，B正確；C．根據(jù)電荷守恒，c點pH=7，c(OH-)=c(H+)，則，C正確；D．NaOH固體具有吸水性，容易吸水而潮解，導致NaOH實際濃度降低，D正確；故答案選A。第II卷二、非選擇題(共56分。)17.填空。I．（1）配制200mL0.2mol/LNa2SO3溶液，下列哪些玻璃儀器會用到_______。（2）用離子方程式解釋Na2SO3溶液呈堿性的原因：_______。II．化學小組用雙液原電池原理研究酸堿性對物質(zhì)氧化性、還原性強弱的影響。通過改變?nèi)芤核釅A性，觀察電壓表讀數(shù)的變化，讀數(shù)越大，則對應物質(zhì)的氧化性(或還原性)越強。已知：①電壓高低主要與電極反應有關(guān)，還與溶液的溫度、離子的濃度、pH值等因素有關(guān)。②的還原產(chǎn)物與溶液酸堿性有關(guān)，在強酸性溶液中，被還原為Mn2+；在中性和弱堿性溶液中，被還原為MnO2；在強堿性溶液中，被還原為。（3）連接電壓表，形成閉合回路，電極B應和圖中電壓表的_______極(填“a”或“b”)柱相連，測得初始電壓為V1。（4）實驗裝置要置于水浴內(nèi)的原因：_______。實驗操作和讀數(shù)記錄如下：左燒杯(Na2SO4/Na2SO3)右燒杯(KMnO4，調(diào)pH=4)電壓表讀數(shù)變化①①逐滴加入5mL0.05mol/LH2SO4由V1逐漸降低②②逐滴加入5mL0.1mol/LNaOH由V1逐漸升高③逐滴加入5mL0.05mol/LH2SO4由V1逐漸升高④加入少量0.1mol/LNaOH由V1略微下降①繼續(xù)逐滴加入NaOH至5mL再迅速下降（5）同學甲根據(jù)實驗③推導出酸性增強，KMnO4的氧化性增強，實驗②可以得出：_______。（6）同學乙認為實驗①中，加入酸后，還原劑轉(zhuǎn)化成了_______(填化學式)。（7）同學丙認為實驗設計不夠嚴謹，以實驗①②為例，應該往左邊燒杯中加入_______，測得電壓為V2，以此作為實驗①②初始電壓。（8）同學丁認為，實驗④加入5mLNaOH溶液后，右邊燒杯內(nèi)的電極反應為：_______。【答案】（1）BE（2）（3）b（4）保證溶液的溫度不變，防止對實驗造成干擾（5）溶液堿性增強，Na2SO3的還原性增強（6）（7）5mL蒸餾水(或者5mL0.05mol/LNa2SO4)（8）【解析】【分析】配制物質(zhì)的量濃度溶液的步驟：計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶貼簽。結(jié)合步驟，確定使用的儀器，選擇儀器的標準是大而近。結(jié)合鹽的水解規(guī)律判斷溶液的酸堿性。在原電池反應中，負極失去電子發(fā)生氧化反應，正極得到電子發(fā)生還原反應；在探究外界條件對化學反應的影響時，要采用控制變量法分析，只改變一個外界條件，其它條件都相同，根據(jù)該條件與發(fā)生的反應分析解答?！拘?詳解】配制200mL0.2mol/LNa2SO3溶液，需使用托盤天平稱量Na2SO3固體，然后在燒杯中溶解，并使用玻璃棒攪拌，促進溶質(zhì)的溶解，待溶液恢復至室溫后，通過玻璃棒引流轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中，然后洗滌燒杯內(nèi)壁及玻璃棒，然后定容，在溶液凹液面離刻度線1-2cm處改用膠頭滴管定容，故配制溶液使用的儀器是BC；【小問2詳解】Na2SO3是強堿弱酸鹽，在溶液中發(fā)生水解反應，消耗水電離產(chǎn)生的H+，最終達到平衡時溶液中c(OH-)＞c(H+)，使溶液顯堿性，水解反應的離子方程式為：；【小問3詳解】在電極B附近，在酸性條件下得到電子被還原為Mn2+，因此B電極為正極，連接電壓表的b接線柱；【小問4詳解】實驗裝置要置于水浴內(nèi)的原因是保證溶液的溫度不變，防止對實驗造成干擾；【小問5詳解】同學甲根據(jù)實驗③推導出酸性增強，KMnO4的氧化性增強，實驗②中是加入NaOH溶液，使溶液堿性增強，由此可以得出的結(jié)論是：溶液堿性增強，Na2SO3的還原性增強；【小問6詳解】同學乙認為實驗①中，加入酸后，Na2SO3與H2SO4會發(fā)生反應，反應分步進行，首先反應產(chǎn)生NaHSO3、NaHSO4，還原劑Na2SO3轉(zhuǎn)化成了NaHSO3；【小問7詳解】同學丙認為實驗設計不夠嚴謹，以實驗①②為例，應該往左邊燒杯中加入5mL的蒸餾水，或加入5mL0.05mol/LNa2SO4作為對照實驗，測得電壓為V2，以此作為實驗①②的初始電壓；【小問8詳解】同學丁認為，實驗④加入

5mLNaOH

溶液后，溶液顯強堿性，在右邊燒杯內(nèi)得到電子被還原為，則B電極發(fā)生的電極反應式為：+e-=。18.釩鈦磁鐵礦煉鐵后產(chǎn)生大量的含鈦高爐渣(主要成分為TiO2、Al2O3、CaO、SiO2等)。一種“高溫碳化-低溫選擇性氯化”制備TiCl4工藝如下：（1）Ti的價電子排布式為_______。（2）“研磨混合”的目的是_______。（3）“高溫碳化”的反應溫度約為900℃，碳化后的固體中含有TiC、硅鐵合金(FexSiy)、3CaO·Al2O3。①碳化過程中生成TiC的化學方程式為_______。②FexSiy是一種軟磁材料，其晶胞結(jié)果如圖，該晶胞中Si所處的位置為晶胞的棱心和_______；該材料的化學式為_______。（4）將固體加入NaOH-Na2CO3混合溶液中進行“堿浸”，此過程中3CaO·Al2O3發(fā)生反應的離子方程式為_______。（5）幾種氯化物的物理性質(zhì)見下表。物質(zhì)FeCl3SiCl4TiCl4熔點/C306-70-25沸點℃31657.6135①“氯化”時反應溫度約為400℃，而氣態(tài)氯化物中幾乎不含F(xiàn)eCl3和SiCl4，可能原因是_______。②“操作I”為_______。（6）為了降低成本，“母液”需循環(huán)至“堿浸”步驟中重復利用，則“氣體I”的最佳選擇為_______(填化學式)。【答案】（1）3d24s2（2）使固體反應物充分混合，提高“高溫碳化”的效率（3）①.TiO2＋3CTiC＋2CO↑②.體心③.Fe3Si（4）或者：（5）①.氯化溫度較低，硅鐵合金與Cl2在該溫度下無法反應②.冷凝(降溫、冷卻、蒸餾等)（6）CO2【解析】【分析】含鈦高爐渣主要成分為TiO2、Al2O3、CaO、SiO2等，加焦炭、鐵屑研磨混合，“高溫碳化”生成TiC、硅鐵合金(FexSiy)、3CaO·Al2O3，加入NaOH-Na2CO3混合溶液中進行“堿浸”，CaO·Al2O3生成碳酸鈣、偏鋁酸鈉，過濾，濾液中含有偏鋁酸鈉，濾液中通入適量二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀；固體渣中含有TiC、硅鐵合金(FexSiy)、碳酸鈣，磁選得到TiC、硅鐵合金(FexSiy)，TiC、硅鐵合金(FexSiy)通入氯氣“氯化”生成TiCl4蒸氣?！拘?詳解】Ti是22號元素，價電子排布式為3d24s2；【小問2詳解】“研磨混合”使固體反應物充分混合，提高“高溫碳化”的效率；【小問3詳解】①碳化過程中TiO2和焦炭反應生成TiC和CO，化學方程式為TiO2＋3CTiC＋2CO↑。②根據(jù)FexSiy的晶胞結(jié)構(gòu)圖，該晶胞中Si所處的位置為晶胞的棱心和體心；根據(jù)均攤原則，1個晶胞中含有Si原子數(shù)為、Fe原子數(shù)為，該材料的化學式為Fe3Si。【小問4詳解】將固體加入NaOH-Na2CO3混合溶液中進行“堿浸”，此過程中3CaO·Al2O3反應生成碳酸鈣沉淀和偏鋁酸鈉，發(fā)生反應的離子方程式為?！拘?詳解】①“氯化”時反應溫度約為400℃，氯化溫度較低，硅鐵合金與Cl2在該溫度下無法反應，所以氣態(tài)氯化物中幾乎不含F(xiàn)eCl3和SiCl4。②TiCl4蒸氣冷凝得到TiCl4，“操作I”為冷凝?！拘?詳解】CO2能與偏鋁酸鈉反應生成氫氧化鋁沉淀，“母液”需循環(huán)至“堿浸”步驟中重復利用，“堿浸”過程加入NaOH-Na2CO3混合溶液，則“氣體I”的最佳選擇為CO2。19.甲烷是一種溫室氣體，將它轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品甲醇具有重要意義。目前工業(yè)上的甲烷轉(zhuǎn)化大多需要先通過重整生成合成氣(CO、H2)再轉(zhuǎn)化為甲醇，涉及的反應如下：反應I：反應II：（1）在恒容密閉容器中發(fā)生上述反應，下列說法正確的是_______；A.加入催化劑，降低了反應的ΔH，從而加快了反應速率B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變時，說明反應體系已達到平衡C.平衡時H2的體積分數(shù)可能大于D.平衡時向容器中充入惰性氣體，甲醇的產(chǎn)率不變（2）在密閉容器中通入3molCH4和2molO2，假設只發(fā)生反應I和II，分別在0.2MPa和2MPa下進行反應，其中CH4和CH3OH的平衡體積分數(shù)隨溫度變化如圖所示：①壓強為0.2MPa時，表示CH4和CH3OH的曲線分別是_______、_______(填“a”、“b”、“c”或“d”)。②對于反應II，，，k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)。在500K，2MPa條件下，測得平衡時CH4的轉(zhuǎn)化率為，則CO的物質(zhì)的量為_______，該溫度時=_______MPa?2；③在升溫的過程中，速率常數(shù)增大的倍數(shù)：k正_______k逆(填“>”、“=”或“<”)。（3）甲烷直接氧化制甲醇的總反應在_______(填“高溫”、“低溫”或“任意溫度”)條件下能夠自發(fā)進行；若將總反應看成由反應I和反應II兩步進行，畫出由甲烷和氧氣經(jīng)兩步生成產(chǎn)物的反應過程能量示意圖_______。（4）工業(yè)生產(chǎn)中，研究人員發(fā)現(xiàn)甲烷直接氧化制甲醇的反應往往伴隨副反應，生成甲醛、甲酸等副產(chǎn)品。為了提高反應速率和產(chǎn)品中甲醇的體積分數(shù)，生產(chǎn)中采取最佳措施是_______?！敬鸢浮浚?）BD（2）①.b②.d③.1mol④.⑤.<（3）①.低溫②.（4）使用合適的催化劑【解析】【小問1詳解】A．加入催化劑，不改變反應的ΔH，加入催化劑會降低反應的活化能，從而加快了反應速率，A錯誤；B．根據(jù)質(zhì)量守恒，氣體的總質(zhì)量不變，兩個反應的系數(shù)和均不一致，故總物質(zhì)的量平衡前要變化，，故混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變時，說明反應體系已達到平衡，B正確；C．假設只發(fā)生反應I，加入2mol甲烷和1mol氧氣，而且反應完全，平衡時H2的體積分數(shù)等于，但是由于反應是可逆的，而且反應II也會消耗氫氣，故氫氣積分數(shù)不可能大于，C錯誤；D．在恒容密閉容器，平衡時向容器中充入惰性氣體，平衡不移動，甲醇的產(chǎn)率不變，D正確；故本題選BD?！拘?詳解】減小壓強，反應I正向移動，反應II逆向移動，故壓強越小，CH4和CH3OH的平衡體積分數(shù)越小，故表示CH4和CH3OH的曲線分別是b、d；CH4的轉(zhuǎn)化率為，可知CH4反應了2mol，共生成CO的物質(zhì)的量為2mol，由圖中曲線可知，500K，2MPa條件下，平衡時CH4和CH3OH的平衡體積分數(shù)相等，故生成CH3OH的物質(zhì)的量為1mol，根據(jù)反應II可知，消耗CO為1mol，則剩余的CO物質(zhì)的量為：2mol-1mol=1mol；由反應I可知，氧氣反應了1mol，則氧氣剩余為1mol，生成氫氣共4