2021届高考化学考前训练：学术探索情境（解析版）

学术探索情境【原卷】 1．【浙江省稽阳联谊学校 2021 届高三 4 月联考】中国科学院院士张青莲教授曾 主持测定了铟( 49In )等 9 种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与 铷( 37 Rb)同周期，下列说法正确的是 A．原子半径： In Al＞ B． 115 In 的中子数与电子数的差值为 27 C．In 是第四周期第ⅢA 族元素 D．碱性：  3In OH RbOH＞ 2．【浙江省“超级全能生”2021 年 3 月高考选考科目联考】室温铝二次电池采用 铝或铝插层化合物为电极，离子液体 3AlCl /[EMIm]Cl 为电解液， 3Al  能在电解液 中移动，电极反应式为 2 4 2 4 放电 充电Al+λ-Mn O AlMn O ，下列说法不正确的是(已知氧气 难溶于离子液体) A．放电时当外电路中有 3mol电子通过时，电解液中就有 1 mol 3Al  移向Al B．放电时 Al 作负极，发生氧化反应 C．充电时阳极的电极反应式为 - 3+ 2 4 2 4AlMn O -3e λ-M= n O +Al D． 3AlCl 型离子液体能够抑制金属铝表面氧化物的生成 3．【云南省 2021 届高三第二次复习统一检测】我国科学家近来研制出的“全碳气 凝胶”固体材料“碳海绵”，是迄今世界上最轻的材料。下列关于“碳海绵”的说法 错误的是 A．光束照射时可观察到丁达尔现象 B．常温下具有良好的耐酸、耐碱性 C．可用于处理海面的漏油 D．其净水过程是化学变化 4．【上海市浦东新区 2021 届高三二模】“嫦娥五号”飞船采集回的月壤在空气中 会变色，可能是因为空气中含有 A． 2O B． 2N C． 4CH D．Ar 5．【 2021 届高三一模】2020 年 12 月 4 日，国家航天局公布的 嫦娥五号探测器在月球表面进行国旗展示的照片，这面五星红旗是以芳纶纤维 (PPTA，结构如图所示)为原料制得。下列说法正确的是 A．PPTA 的结构简式可用 表示 B．PPTA 可由对苯甲酸与对苯二胺加聚反应制得 C．PPTA 中存在酰胺基和氢键，易溶于水 D．一定条件下，1mol 对苯二甲酸最多可与 5molH2 发生加成反应 6．【山东省聊城市 2021 届高三下学期第二次模拟】硫化硅(结构如图)是制备高纯 硅的一种材料，常温常压下稳定，遇潮湿空气反应生成 2SiO 和 2H S；在空气中加 热即燃烧，下列叙述正确的是 A．硫化硅为分子晶体 B．硫化硅中所有原子共平面 C．1mol硫化硅中含有 4molSi S 键 D．第一电离能：O>S>H 7．【天津武清区 2021 届高三一模测试】HCOOH 催化释放氢，在催化剂作用下， HCOOH 分解生成 CO2 和 H2 可能的反应机理如图所示，下列叙述错误的是 A．HCOOD 催化释氢反应除生成 CO2 外，还生成 HD B．催化过程中涉及极性共价键的断裂和形成 C．其他条件不变时，以 HCOOK 溶液代替 HCOOH 催化释氢，可加快生成氢 气的速率 D．使用催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 8．【青海省西宁市 2021 届高三复习检测一】BMO（Bi2MoO6）是一种高效光催 化剂，可用于光催化降解苯酚，原理如图所示。下列说法不正确．．．的是 A．该过程的总反应：C6H6O+7O2 6CO2+3H2O B．该过程中 BMO 表现较强氧化性 C．降解产物的分子中只含有极性共价键 D．①和②中被降解的苯酚的物质的量之比为 3:1 9．【江西省宜春市 2021 届高三 4 月模拟考试】据文献报道，金红石 3 3Ti L 表面催 化氮气固定机理如图所示，下列叙述错误的是 A． 是反应中间体 B．该催化固氮总反应为 2 3 催化剂 2N +3H 2NH C．整个催化过程中存在 N Ti 键的断裂和生成 D．催化剂可以提高固氮速率的原因是改变该反应的 △ H 10．【江苏省苏锡常镇四市 2021 届高三教学情况调研】尿素[CO(NH2)2]是一种高 效缓释氮肥。利用 NH3 和 CO2 合成尿素的反应分两步进行： ①2NH3(l)+CO2(g)=NH4COONH2(l) ΔH1=−117.2kJ·mol-1； ②NH4COONH2(l)=CO(NH2)2(l)+H2O(l) ΔH2=+16.67kJ·mol-1。 下列说法正确的是 A．反应①的ΔS＞0 B．反应①的平衡常数可表示为 K=c(CO2) C．2NH3(l)+CO2(g)=CO(NH2)2(l)+H2O(l)的ΔH=−100.53kJ·mol-1 D．温度越高，反应速率越快，NH3 的转化率越大 11．【黑龙江省齐齐哈尔市 2021 届高三第二次模拟】钾冰晶石(K3AIF6)是用作电 解铝工艺的助熔剂，已知 K3AlF6 微溶于水。以超细含铝废渣(主要成分 Al2O3， 含有少量 Fe3O4、PbO 杂质)为原料制备钾冰晶石的工艺流程如图： 回答下列问题： (1)“酸浸”时需要加热搅拌，原因是___________，滤渣的主要成分中含有金属元 素___________(填元素符号)。 (2)氧化剂若选用 H2O2，发生反应的离子方程式为___________，反应液的 pH 控 制在较低水平，原因是___________。 (3)“系列操作”后滤液的主要成分的用途为___________(回答一条)，“系列操作” 包含过滤、___________。 (4)“合成”时发生反应的化学方程式为___________，“萃取”过程可表示为 Fe2(SO4)3(水层)＋6RH(有机层) 2R3Fe(有机层)＋3H2SO4(水层)，由有机层获取 Fe2(SO4)3 溶液的操作是___________。 (5)Fe2(SO4)4 溶液浓度的测定 用移液管吸取 10.00 mL Fe2(SO4)3 溶液，配成 250 mL 溶液，移取稀释液 25.00 mL 于锥形瓶中，滴入几滴 KSCN 溶液作指示剂，再用 0.1 mol·L-1 的 EDTA(Na3Y) 标准溶液滴定(Fe3＋＋Y3-=FeY)，滴定至终点时消耗 EDTA 标准溶液 10 mL。原 Fe2(SO4)3 溶液中 c[Fe2(SO4)3]= ___________mol·L-1 12．【河南省六市 2021 届高三 4 月第二次联合调研】克霉唑为广谱抗真菌药，对 多种真菌尤其是白色念珠菌具有较好的抗菌作用，其合成路线如图： 已知：甲苯与氯气在三氯化铁催化下得到两种物质： 和 回答下列问题： (1)C 的名称是_______；E 中的官能团名称为_______。 (2)在由 B 制取 E 的过程中，不是由 B 一步反应生成 E，其原因为_______。 (3)F→G 的反应类型是_______。 (4)写出 D→E 的化学方程式_______。 (5)M与G互为同分异构体，满足下列两个条件的M有_______种(不包含G本身)。 ①含有三个苯环 ②苯环之间不直接相连写出其中核磁共振氢谱有 5 组峰，且峰 面积比为 2：2：1：1：1 的结构简式_______。 (6)结合题中信息，写出以苯、一氯甲烷为原料，制备 的合成路线 ________(无机试剂任选，合成路线流程图如题) 13．【广东省深圳市龙岗区 2020-2021 学年高三第一次调研】亚氯酸钠(NaClO2) 是重要漂白剂，某化学实验探究小组设计如下实验制备无水亚氯酸钠晶体。 已知： ①A 中发生的主要反应：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(浓)=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O； ②ClO2 不稳定，常压下，其体积分数大于 15%易爆炸； ③NaClO2 饱和溶液在低于 38℃时析出 NaClO2·3H2O，高于 38℃时析出无水 NaClO2，温度高于 60℃时，NaClO2 分解为 NaClO3 和 NaCl。 回答下列问题： (1)仪器 X 的名称是___________。 (2)实验过程中，打开活塞 k，缓缓通入空气，其目的是___________、___________。 (3) ClO2 气体与装置 C 中混合溶液反应生成 NaClO2，生成 NaClO2 的离子方程式 为___________。 (4) C 装置中冷水浴的作用是___________。 (5)反应后，经 55℃蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥，可从装置 C 的溶液中获 得无水 NaClO2 晶体。上述操作中，“洗涤”可选用的试剂是___________(填标号)。 a.冰水 b.乙醇 c.38～60℃热水 (6)测定产品中 NaClO2 的纯度。准确称取 1.00g 样品，加入适量蒸馏水和过量的 KI 晶体，在酸性条件下发生反应：ClO 2  +4I- +4H+ =2H2O+2I2+Cl-。将所得混合 液稀释成 100mL 待测溶液。用___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管量取 25.00mL 待测溶液置于锥形瓶中，加入淀粉溶液作指示剂，用 0.5000mol·L-1 Na2S2O3 标准液滴定(己知：I2+2S2O 2 3  =2I- +S4O 2 6  )，当锥形瓶内溶液___________， 即为滴定终点；平行滴定 3 次，测得消耗标准溶液体积的平均用量为 20.00mL。 所称取的样品中 NaClO2 质量百分含量为___________。 14．【2020 海南新高考题】聚异丁烯是一种性能优异的功能高分子材料。某科研 小组研究了使用特定引发剂、正己烷为溶剂、无水条件下异丁烯的聚合工艺。已 知：异丁烯沸点 266K。反应方程式及主要装置示意图如下： 回答问题： (1)仪器 A 的名称是_____， P4O10 作用是_______________________。 (2)将钠块加入正己烷中，除去微量的水，反应方程式为__________________.。 (3)浴槽中可选用的适宜冷却剂是__________________(填序号)。 序号 冷却剂 最低温度/℃ 甲 NaC1-冰(质量比 1 ：3) -21 乙 CaCl2·6H2O-冰(质量比 1.43： 1) -55 丙 液氨 -33 (4)补齐操作步骤 选项为： a.向三口瓶中通入一定量异丁烯 b.向三口瓶中加入一定量 正己烷 ①_______________ (填编号)； ②待反应体系温度下降至既定温度： ③______________ (填编号)； ④搅拌下滴加引发剂，一定时间后加入反应终止剂停止反应。经后续处理得成品。 (5)测得成品平均相对分子质量为 2.8×106，平均聚合度为________________。 15．【2020 山东新高考】探究 CH3OH 合成反应化学平衡的影响因素，有利于提 高 CH3OH 的产率。以 CO2、H2 为原料合成 CH3OH 涉及的主要反应如下： Ⅰ. 2 2 3 2CO (g) 3H (g) CH OH(g) H O(g)  1 1 49.5kJ molH     Ⅱ. 2 3CO(g) 2H (g) CH OH(g)  1 2 90.4kJ molH     Ⅲ. 2 2 2CO (g) H (g) CO(g) H O(g)  3H 回答下列问题： (1) 3Δ =H _________ 1kJ mol 。 (2)一定条件下，向体积为 VL 的恒容密闭容器中通入 1 mol CO2 和 3 mol H2 发生 上述反应，达到平衡时，容器中 CH3OH(g)为ɑ mol，CO 为 b mol，此时 H2O(g) 的浓度为__________mol﹒L-1(用含 a、b、V 的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平 衡常数为___________。 (3)不同压强下，按照 n(CO2)：n(H2)=1：3 投料，实验测定 CO2 的平衡转化率和 CH3OH 的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。 已知：CO2 的平衡转化率=       2 2 2 CO CO 100%CO n n n  初始 平衡 初始 CH3OH 的平衡产率=     3 2 CH OH 100%CO n n 平衡 初始 其中纵坐标表示 CO2 平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙”)；压强 p1、 p2、p3 由大到小的顺序为___________；图乙中 T1 温度时，三条曲线几乎交于一 点的原因是___________。 (4)为同时提高 CO2 的平衡转化率和 CH3OH 的平衡产率，应选择的反应条件为 _________(填标号)。 A.低温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.高温、高压 16．【福建省 2021 年普通高中学业水平选择考适应性测试】天然麝香是珍稀中药 材，其有效成分是麝香酮。为保护野生动物，研究人员设计合成酯类麝香酮(H) 的工艺如下。 回答下列问题： (1)A 在碱性条件下水解，产物中含有羟基的是_______(填名称)。 (2)该流程中，与Ⅵ反应类型相同的是反应_______。 (3)E 是 F 的同分异构体，E 的结构简式为_______。 (4)反应Ⅶ的化学方程式为 _______ 。 (5)下列对类麝香酮(H)的描述，正确的是_______(填标号)。 a.易溶于水 b.加氢还原生成醇 c.所有碳原子共平面 d.一氯 代物有 7 种(不含立体异构) 17．【四川省成都市蓉城名校联盟 2021 届高三第三次联考】高氯酸铵(NH4ClO4) 是复合火箭推进剂的重要成分，也可以做氧化剂、分析试剂等。实验室可由 NaClO3 等原料制取高氯酸铵(部分物质溶解度如图)，其实验流程如图： 已知：氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠。 (1)根据如下溶解度与温度的关系图像推测，80℃时浸取液冷却至 0℃过滤，滤渣 的主要成分为___(写化学式)。反应器中加入氯化铵饱和溶液，然后加热并搅拌使 其充分反应，反应的化学方程式为___。若氯化铵用氨气和浓盐酸代替上述反应， 则无需加热反应就能进行，其原因是___。 (2)反应得到的混合液中 NH4ClO4 和 NaCl 的质量分数分别为 0.40 和 0.20。根据 溶解度与温度的关系图像，从混合溶液中获得较多 NH4ClO4 晶体的实验操作依 次为___、___(均填实验操作名称)、过滤、冷水洗涤、干燥，冷水洗涤的作用是 __。 (3)已知 NH4ClO4 在 400℃时开始分解，某课题组设计实验探究 NH4ClO4 的分解 产物(假设装置内的药品均足量)。甲同学设计如图实验(部分夹持装置已省略)： ①若高氯酸铵分解有氯气生成，则可能观察到 C 中的现象是___，写出产生该现 象的离子方程式___。 ②通过查阅资料：NH4ClO4 在加热分解时还产生了一种使带火星木条复燃的气 体。写出高氯酸铵分解的化学方程式__。实验完毕后，取出 E 处硬质玻璃管中固 体于试管中，滴加蒸馏水，产生的气体 R 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，R 的 电子式为___。 18．【湖南省邵阳市 2021 届高三第一次模拟】钼酸钠晶体 2 4 2Na MoO 2H O 常用于 配制金属缓蚀剂。图为利用钼精矿(主要成分是 2MoS ，含少量PbS等)为原料生产 钼酸钠晶体的工艺流程图。回答下列问题： (1)为了提高焙烧效率，除增大空气量外还可以采用的措施是___(写一条即可)， 写出焙烧时生成 3MoO 的化学方程式___。 (2)“浸取”时产生的气体 A 是_______。 (3)若“过滤”前加入的沉淀剂为 2Na S ，则废渣的成分为_______(填化学式)。 (4)“结晶”前需向滤液中加入 2Ba(OH) 固体以除去 2- 3CO 。若滤液中  2 4MoO 0.40mol / Lc   ，  2 3CO 0.20mol / L c ，要使钼元素无损失， 2 3CO  的最大去除 率是_______［已知：   9 sp 3BaCO 1.0 10K   ，   8 sp 4, BaMoO 4.0 10K   ］。 (5)重结晶得到的母液可以在下次重结晶时重复使用，但达到一定次数后必须净化 处理，原因是___。 (6)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在缓 蚀剂中的腐蚀速率实验结果如图所示。要使碳素钢的缓蚀效果最好，缓蚀剂中钼 酸钠(摩尔质量为 M)的物质的量浓度为___mol / L 。 学术探索情境 1．【浙江省稽阳联谊学校 2021 届高三 4 月联考】中国科学院院士张青莲教授曾 主持测定了铟( 49In )等 9 种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与 铷( 37 Rb)同周期，下列说法正确的是 A．原子半径： In Al＞ B． 115 In 的中子数与电子数的差值为 27 C．In 是第四周期第ⅢA 族元素 D．碱性：  3In OH RbOH＞ 【答案】A 【详解】 A． 同主族元素从上往下原子半径逐渐增大，故原子半径：In Al＞ ，故 A 正确； B． 中子数与电子数的差值为 115 49 49 17   ，故 B 错误； C． In 为 49 号元素，位于第 5 周期第ⅢA 族，故 C 错误； D． 同周期从左往右最高价氧化物对应水化物碱性减弱，  3In OH RbOH＜ ，故 D 错误； 故选 A。 2．【浙江省“超级全能生”2021 年 3 月高考选考科目联考】室温铝二次电池采用 铝或铝插层化合物为电极，离子液体 3AlCl /[EMIm]Cl 为电解液， 3Al  能在电解液 中移动，电极反应式为 2 4 2 4 放电 充电Al+λ-Mn O AlMn O ，下列说法不正确的是(已知氧气 难溶于离子液体) A．放电时当外电路中有 3mol电子通过时，电解液中就有 1 mol 3Al  移向Al B．放电时 Al 作负极，发生氧化反应 C．充电时阳极的电极反应式为 - 3+ 2 4 2 4AlMn O -3e λ-M= n O +Al D． 3AlCl 型离子液体能够抑制金属铝表面氧化物的生成 【答案】A 【分析】 根据总反应 2 4 2 4 放电 充电Al+λ-Mn O AlMn O 可知，作为原电池时，金属铝做负极，失电 子发生氧化反应， 2 4λ-Mn O 做正极，得电子发生还原反应；充电时，电极反应与 原电池正好相反；根据题给信息氧气难溶于离子液体可知， 3AlCl 型离子液体能够 抑制金属铝表面氧化物的生成，据此进行分析。 【详解】 A．放电时，1 个铝原子失 3e-变为 Al3+，电极反应式为：Al-3e-= Al3+，铝电极失 电子为负极，所以当外电路有 3mol 电子通过时，有 1mol 3Al  移向正极 2 4λ-Mn O ， 故 A 错误； B．放电时 Al 作负极，失电子发生氧化反应，故 B 正确； C．充电时，阳极失电子发生氧化反应，电极反应为： - 3+ 2 4 2 4AlMn O -3e λ-M= n O +Al ， 故 C 正确； D．氧气难溶于离子液体， 3AlCl 型离子液体会抑制金属铝表面氧化物的生成，故 D 正确； 故选 A。 3．【云南省 2021 届高三第二次复习统一检测】我国科学家近来研制出的“全碳气 凝胶”固体材料“碳海绵”，是迄今世界上最轻的材料。下列关于“碳海绵”的说法 错误的是 A．光束照射时可观察到丁达尔现象 B．常温下具有良好的耐酸、耐碱性 C．可用于处理海面的漏油 D．其净水过程是化学变化 【答案】D 【详解】 A．“全碳气凝胶”固体材料“碳海绵”属于胶体，因此光束照射时可观察到丁达尔 现象，A 正确； B．碳的性质稳定，常温下，不与酸、碱发生反应，因此常温下具有良好的耐酸、 耐碱性，B 正确； C．由于胶体具有吸附性，因此可用于处理海面的漏油，C 正确； D．其净水过程利用的是吸附原理，没有产生新物质，因此是物理变化，不是化 学变化，D 错误； 答案选 D。 4．【上海市浦东新区 2021 届高三二模】“嫦娥五号”飞船采集回的月壤在空气中 会变色，可能是因为空气中含有 A． 2O B． 2N C． 4CH D．Ar 【答案】A 【详解】 由选项可知，氧气可与多种物质发生反应，而氮气，甲烷，氩气性质均比较稳定， 不易与其他物质发生反应，故推测月壤变色与空气中含有氧气有关，A 项正确； 答案选 A。 5．【 2021 届高三一模】2020 年 12 月 4 日，国家航天局公布的 嫦娥五号探测器在月球表面进行国旗展示的照片，这面五星红旗是以芳纶纤维 (PPTA，结构如图所示)为原料制得。下列说法正确的是 A．PPTA 的结构简式可用 表示 B．PPTA 可由对苯甲酸与对苯二胺加聚反应制得 C．PPTA 中存在酰胺基和氢键，易溶于水 D．一定条件下，1mol 对苯二甲酸最多可与 5molH2 发生加成反应 【答案】A 【详解】 A．对苯二甲酸和对苯二胺发生缩聚反应生成聚对苯二甲酰对苯二胺，聚对苯二 甲酰对苯二胺的结构简式为 ，故 A 正确； B．聚对苯二甲酰对苯二胺可以由对苯二甲酸与对苯二胺缩聚反应制得，故 B 错 误； C．由图可知，聚对苯二甲酰对苯二胺中存在酰胺键和氢键，不存在亲水基，难 溶于水，故 C 错误； D．对苯二甲酸（ ）中苯环可以与氢气发生加成反应，而羧基不能 与氢气加成，所以一定条件下，1mol 对苯二甲酸最多可与 3molH2 发生加成反应， 故 D 错误； 故选：A。 6．【山东省聊城市 2021 届高三下学期第二次模拟】硫化硅(结构如图)是制备高纯 硅的一种材料，常温常压下稳定，遇潮湿空气反应生成 2SiO 和 2H S；在空气中加 热即燃烧，下列叙述正确的是 A．硫化硅为分子晶体 B．硫化硅中所有原子共平面 C．1mol硫化硅中含有 4molSi S 键 D．第一电离能：O>S>H 【答案】D 【详解】 A．由硫化硅结构可知硫化硅晶体中 Si 和 S 通过共价键结合为网状结构，为共价 晶体，不是分子晶体，A 错误； B．Si 的价层电子对数为 4，Si 为 sp3 杂化，以 Si 为中心形成四面体结构，所有 原子不可能共面，B 错误； C．由图可知 1 个 Si 形成 4 个 Si-S 键，每个 Si-S 键占 1/2，因此1mol硫化硅中含 有 4 =2molSi-S2 键，C 错误； D．一般规律：非金属性越强，第一电离能越大，因此第一电离能：O>S>H，D 正确； 答案选 D。 7．【天津武清区 2021 届高三一模测试】HCOOH 催化释放氢，在催化剂作用下， HCOOH 分解生成 CO2 和 H2 可能的反应机理如图所示，下列叙述错误的是 A．HCOOD 催化释氢反应除生成 CO2 外，还生成 HD B．催化过程中涉及极性共价键的断裂和形成 C．其他条件不变时，以 HCOOK 溶液代替 HCOOH 催化释氢，可加快生成氢 气的速率 D．使用催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 【答案】D 【详解】 A．由图所示反应机理，HCOOH 电离的 H+结合 形成 ，HCOO－结合 形成 ，然后 脱去 CO2 形成 ， 与 结合产生 H2，故 HCOOH 的 2 个 H 结合产生 H2，则 HOOD 的产物除了 CO2 还有 HD，故 A 正 确； B． 形成 ，脱去 CO2 中均有极性共价键的形成， 与 结合产 生 H2 有极性共价键的断裂，故 B 正确； C．HCOOK 完全电离，更易与催化剂结合脱去 CO2，可提高释放氢气的速率， 故 C 正确； D．催化剂不能改变平衡移动的方向，不能提高反应物的转化率，故 D 错误； 选 D。 8．【青海省西宁市 2021 届高三复习检测一】BMO（Bi2MoO6）是一种高效光催 化剂，可用于光催化降解苯酚，原理如图所示。下列说法不正确．．．的是 A．该过程的总反应：C6H6O+7O2 6CO2+3H2O B．该过程中 BMO 表现较强氧化性 C．降解产物的分子中只含有极性共价键 D．①和②中被降解的苯酚的物质的量之比为 3:1 【答案】B 【详解】 A、该过程用光催化降解苯酚生成二氧化碳和水，所以反应： C6H6O+7O2 6CO2+3H2O，故 A 正确； B、该过程中 BMO 是催化剂，BMO 与 O2 在光作用下，BMO 被氧化成 BMO+， 故 B 错误； C、降解苯酚的产物为二氧化碳和水，二氧化碳和水分子中都只含有极性共价键， 故 C 正确； D、 ①中 1molO2-要得到 3mol 电子，而②中 1molBMO+变为 1molBMO 只要得 到 1mol 电子，根据氧化还原反应得失电子相等，所以①、②中被降解的苯酚的 物质的量之比为 3:1，故 D 正确； 正确答案选 B。 9．【江西省宜春市 2021 届高三 4 月模拟考试】据文献报道，金红石 3 3Ti L 表面催 化氮气固定机理如图所示，下列叙述错误的是 A． 是反应中间体 B．该催化固氮总反应为 2 3 催化剂 2N +3H 2NH C．整个催化过程中存在 N Ti 键的断裂和生成 D．催化剂可以提高固氮速率的原因是改变该反应的 △ H 【答案】D 【详解】 A．根据图示， 在催化过程中生成后又消耗，为反应的中间体， 故 A 正确； B．根据固化反应机理可知，氮气固定的总反应化学方程式为：3H2+N2 催化剂 2NH3， 故 B 正确； C．根据图示变化，整个催化过程中，存在 N-Ti 键的断裂和生成，故 C 正确； D．催化剂可以降低反应的活化能，加快反应速率，但不能改变化学平衡，不改 变反应的焓变，故 D 错误； 故选 D。 10．【江苏省苏锡常镇四市 2021 届高三教学情况调研】尿素[CO(NH2)2]是一种高 效缓释氮肥。利用 NH3 和 CO2 合成尿素的反应分两步进行： ①2NH3(l)+CO2(g)=NH4COONH2(l) ΔH1=−117.2kJ·mol-1； ②NH4COONH2(l)=CO(NH2)2(l)+H2O(l) ΔH2=+16.67kJ·mol-1。 下列说法正确的是 A．反应①的ΔS＞0 B．反应①的平衡常数可表示为 K=c(CO2) C．2NH3(l)+CO2(g)=CO(NH2)2(l)+H2O(l)的ΔH=−100.53kJ·mol-1 D．温度越高，反应速率越快，NH3 的转化率越大 【答案】C 【详解】 A．反应①是气体体积减小的反应，则该反应是一个熵减小的反应，ΔS＜0，故 A 错误； B．由方程式可知，反应①的平衡常数 K=  2 1 c CO ，故 B 错误； C．由盖斯定律可知，①+②得 NH3 和 CO2 合成尿素的反应 2NH3(l)+CO2(g)=CO(NH2)2(l)+H2O(l)，则 ΔH=ΔH1+ΔH2=(−117.2kJ·mol-1)+( +16.67kJ·mol-1)=−100.53kJ·mol-1，故 C 正确； D．由盖斯定律可知，①+②得 NH3 和 CO2 合成尿素的反应 2NH3(l)+CO2(g)=CO(NH2)2(l)+H2O(l)，ΔH==−100.53kJ·mol-1，升高温度，反应 速率加快，平衡向逆反应方向移动，NH3 的转化率减小，故 D 错误； 故选 C。 11．【黑龙江省齐齐哈尔市 2021 届高三第二次模拟】钾冰晶石(K3AIF6)是用作电 解铝工艺的助熔剂，已知 K3AlF6 微溶于水。以超细含铝废渣(主要成分 Al2O3， 含有少量 Fe3O4、PbO 杂质)为原料制备钾冰晶石的工艺流程如图： 回答下列问题： (1)“酸浸”时需要加热搅拌，原因是___________，滤渣的主要成分中含有金属元 素___________(填元素符号)。 (2)氧化剂若选用 H2O2，发生反应的离子方程式为___________，反应液的 pH 控 制在较低水平，原因是___________。 (3)“系列操作”后滤液的主要成分的用途为___________(回答一条)，“系列操作” 包含过滤、___________。 (4)“合成”时发生反应的化学方程式为___________，“萃取”过程可表示为 Fe2(SO4)3(水层)＋6RH(有机层) 2R3Fe(有机层)＋3H2SO4(水层)，由有机层获取 Fe2(SO4)3 溶液的操作是___________。 (5)Fe2(SO4)4 溶液浓度的测定 用移液管吸取 10.00 mL Fe2(SO4)3 溶液，配成 250 mL 溶液，移取稀释液 25.00 mL 于锥形瓶中，滴入几滴 KSCN 溶液作指示剂，再用 0.1 mol·L-1 的 EDTA(Na3Y) 标准溶液滴定(Fe3＋＋Y3-=FeY)，滴定至终点时消耗 EDTA 标准溶液 10 mL。原 Fe2(SO4)3 溶液中 c[Fe2(SO4)3]= ___________mol·L-1 【答案】提高浸酸速率 Pb 2Fe2++H2O2=2Fe3+ +H2O 抑制 Fe3+、Al3+ 的水解 用作氮肥 洗涤、干燥 Al2(SO4)3+12NH4F+3K2SO4=2K3AlF6↓+6(NH4)2SO4 向有机层中加入适量的 硫酸溶液，充分震荡，静置，分离出水层 0.5 【分析】 浸酸后氧化铝和四氧化三铁，氧化铅会与硫酸反应分别生成硫酸铝，硫酸铁和硫 酸亚铁，硫酸铅沉淀，所以滤渣为硫酸铅，氧化剂将二价铁离子氧化为三价铁离 子，萃取由有机层获取 Fe2(SO4)3 溶液，合成步骤： Al2(SO4)3+12NH4F+3K2SO4=2K3AlF6↓+6(NH4)2SO4，然后将钾冰晶石过滤、洗涤、 干燥，据此分析解题。 【详解】 (1)“酸浸”时加热搅拌，可以提高浸酸速率，滤渣的主要成分为氧化铅与硫酸反应 生成的硫酸铅，含有金属元素为 Pb。 (2) 溶液中含有偶 Fe2+、Al3+，氧化剂若选用 H2O2，会将二价铁离子氧化为三价 铁离子，发生反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2=2Fe3+ +H2O，反应液的 pH 控 制在较低水平，原因是抑制 Fe3+、Al3+的水解。 (3)合成时生成(NH4)2SO4，“系列操作”后滤液的主要成分为(NH4)2SO4，用途为用 作氮肥，“系列操作”包含过滤、洗涤、干燥。 (4)“合成”时发生反应的化学方程式为： Al2(SO4)3+12NH4F+3K2SO4=2K3AlF6↓+6(NH4)2SO4，“萃取”过程可表示为 Fe2(SO4)3(水层)＋6RH(有机层) 2R3Fe(有机层)＋3H2SO4(水层)，由有机层获取 Fe2(SO4)3 溶液的操作是向有机层中加入适量的硫酸溶液，充分震荡，静置，分离 出水层。 (5)c1×V1=c2×V2，0.1 mol·L-1×10 mL= c2×25 mL，c2=0.04 mol·L-1，c3×V3=c2×V2， c3×10.00 mL =0.04 mol·L-1×250 mL，c3=1 mol·L-1=c(Fe3+)，故 c[Fe2(SO4)3]=0.5 mol·L-1。 12．【河南省六市 2021 届高三 4 月第二次联合调研】克霉唑为广谱抗真菌药，对 多种真菌尤其是白色念珠菌具有较好的抗菌作用，其合成路线如图： 已知：甲苯与氯气在三氯化铁催化下得到两种物质： 和 回答下列问题： (1)C 的名称是_______；E 中的官能团名称为_______。 (2)在由 B 制取 E 的过程中，不是由 B 一步反应生成 E，其原因为_______。 (3)F→G 的反应类型是_______。 (4)写出 D→E 的化学方程式_______。 (5)M与G互为同分异构体，满足下列两个条件的M有_______种(不包含G本身)。 ①含有三个苯环 ②苯环之间不直接相连写出其中核磁共振氢谱有 5 组峰，且峰 面积比为 2：2：1：1：1 的结构简式_______。 (6)结合题中信息，写出以苯、一氯甲烷为原料，制备 的合成路线 ________(无机试剂任选，合成路线流程图如题) 【答案】对甲基苯磺酸 氯原子 甲苯与氯气反应生成对氯甲苯与邻氯甲 苯，两者难分离 取代反应 +H2O Δ +H2SO4 14 3 3 CH Cl AlCl 2 4 3H SO SO 100 ℃ 3 3 CH Cl AlCl 2H O Δ 【分析】 根据题中流程图，A 发生取代反应生成 B，B 发生取代反应生成 C，根据题中信 息，结合 D 的化学式和 E 的结构简式可知，C 与氯气发生取代反应生成 D 为 ，D 水解得 E，E 发生取代生成 F，F 与苯发生取代生成 G， G 发生取代反应生成 H，据此解答。 【详解】 (1)根据 C 的结构简式可知名称是对甲基苯磺酸；根据 E 的结构简式可知，E 中 官能团的名称是氯原子； (2)根据题信息可知，在由 B 制取 E 的过程中，如果由 B 一步反应生成 E，则可 能生成对氯甲苯与邻氯甲苯，两者难分离； (3)F→G 是氯原子被苯基取代，其反应类型是取代反应； (4)D→E 是取代反应，反应的化学方程式为 +H2O Δ +H2SO4。 (5)M 与 G 互为同分异构体，根据条件①含有三个苯环，②苯环之间不直接相连， 则三个苯环连在同一个碳上，则符合条件的结构简式为一个氯连在中间碳，另一 个氯连在苯环上，这样的结构有 2 种（不包括 G 本身），也可以是两氯连在同一 个苯环上，相当于一个苯环上连有三个取代基，根据定二移一的方法可知，这样 的结构有 6 种，也可以是两氯连在两个不同的苯环上，这样的结构有 6 种，所以 共有 14 种，其中核磁共振氢谱有 5 组峰，且峰面积比为 2：2：1：1：1，即有 5 种位置的氢，个数比为 2：2：1：1：1 的结构简式为 ； (6)用苯与一氯甲烷发生取代生成甲苯，甲苯与硫酸反应生成 ， 再与一氯甲烷发生取代生成 ， 水解去掉磺酸基得邻二甲苯，合成 路线为 3 3 CH Cl AlCl 2 4 3H SO SO 100 ℃ 3 3 CH Cl AlCl 2H O Δ 。 13．【广东省深圳市龙岗区 2020-2021 学年高三第一次调研】亚氯酸钠(NaClO2) 是重要漂白剂，某化学实验探究小组设计如下实验制备无水亚氯酸钠晶体。 已知： ①A 中发生的主要反应：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(浓)=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O； ②ClO2 不稳定，常压下，其体积分数大于 15%易爆炸； ③NaClO2 饱和溶液在低于 38℃时析出 NaClO2·3H2O，高于 38℃时析出无水 NaClO2，温度高于 60℃时，NaClO2 分解为 NaClO3 和 NaCl。 回答下列问题： (1)仪器 X 的名称是___________。 (2)实验过程中，打开活塞 k，缓缓通入空气，其目的是___________、___________。 (3) ClO2 气体与装置 C 中混合溶液反应生成 NaClO2，生成 NaClO2 的离子方程式 为___________。 (4) C 装置中冷水浴的作用是___________。 (5)反应后，经 55℃蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥，可从装置 C 的溶液中获 得无水 NaClO2 晶体。上述操作中，“洗涤”可选用的试剂是___________(填标号)。 a.冰水 b.乙醇 c.38～60℃热水 (6)测定产品中 NaClO2 的纯度。准确称取 1.00g 样品，加入适量蒸馏水和过量的 KI 晶体，在酸性条件下发生反应：ClO 2  +4I- +4H+ =2H2O+2I2+Cl-。将所得混合 液稀释成 100mL 待测溶液。用___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管量取 25.00mL 待测溶液置于锥形瓶中，加入淀粉溶液作指示剂，用 0.5000mol·L-1 Na2S2O3 标准液滴定(己知：I2+2S2O 2 3  =2I- +S4O 2 6  )，当锥形瓶内溶液___________， 即为滴定终点；平行滴定 3 次，测得消耗标准溶液体积的平均用量为 20.00mL。 所称取的样品中 NaClO2 质量百分含量为___________。 【答案】分液漏斗 将生成的 ClO2 气体赶入后续装置中反应 稀释 ClO2， 防止其体积分数过大而发生爆炸 2ClO2＋H2O2＋2OH  =2ClO - 2 ＋O2＋2H2O 降温，防止溶液温度高于 60℃，NaClO2 分解、H2O2 分解 b c 酸式 蓝 色恰好变为无色，且 30 s 不变色 90.50% 【详解】 (1) 仪器 X 的名称是：分液漏斗； (2)由已知信息②可知，通入空气可稀释 ClO2，防止其体积分数过大而发生爆炸， 同时空气也能将生成的 ClO2 气体赶入后续装置中反应； (3) ClO2 生成 NaClO2，Cl 元素的化合价降低，则 H2O2 的 O 元素化合价升高， 生成 NaClO2 的离子方程式为：2ClO2＋H2O2＋2OH  =2ClO - 2 ＋O2＋2H2O； (4)由已知信息③可知温度高于 60℃时，NaClO2 分解为 NaClO3 和 NaCl，冷水浴 的作用是：降温，防止溶液温度高于 60℃，NaClO2 分解、H2O2 分解； (5) NaClO2 饱和溶液高于 38℃时析出无水 NaClO2，则为了减小晶体的溶解，可 用乙醇、38～60℃热水洗涤，故选：bc；0.01 (6)该混合溶液是在酸性条件下反应的，则选用酸式滴定管量取待测液；已知反应： ClO 2  +4I- +4H+ =2H2O+2I2+Cl-，用 Na2S2O3 标准液滴定的原理：I2+2S2O 2 3  =2I- +S4O 2 6  ，滴定终点现象是：蓝色恰好变为无色，且 30 s 不变色；通过测定碘单 质的含量来计算 NaClO2 的含量，由反应的关系式： 2- 2 2 2 3 -3 NaClO ~ 2I ~ 4S O 1mol 4mol n 0.5000mol/L 20.00 10 L  ，解得 n=2.5×10-3mol，则 100mL 样品 溶液中的物质的量为 2.5×10-3mol 100mL =0.01mol25mL  ，则 1.00g 样品中 NaClO2 质量 百分含量为 0.01mol 90.5g/mol 100%=90.5%1.00g   。 14．【2020 海南新高考题】聚异丁烯是一种性能优异的功能高分子材料。某科研 小组研究了使用特定引发剂、正己烷为溶剂、无水条件下异丁烯的聚合工艺。已 知：异丁烯沸点 266K。反应方程式及主要装置示意图如下： 回答问题： (1)仪器 A 的名称是_____， P4O10 作用是_______________________。 (2)将钠块加入正己烷中，除去微量的水，反应方程式为__________________.。 (3)浴槽中可选用的适宜冷却剂是__________________(填序号)。 序号 冷却剂 最低温度/℃ 甲 NaC1-冰(质量比 1 ：3) -21 乙 CaCl2·6H2O-冰(质量比 1.43： 1) -55 丙 液氨 -33 (4)补齐操作步骤 选项为： a.向三口瓶中通入一定量异丁烯 b.向三口瓶中加入一定量 正己烷 ①_______________ (填编号)； ②待反应体系温度下降至既定温度： ③______________ (填编号)； ④搅拌下滴加引发剂，一定时间后加入反应终止剂停止反应。经后续处理得成品。 (5)测得成品平均相对分子质量为 2.8×106，平均聚合度为________________。 【答案】U 型管或 U 型干燥管 吸收空气中的水分，防止水分进入三口瓶中 2 22Na 2H O 2NaOH H  ═ 乙 b a 50000 【分析】 使用特定引发剂、正己烷为溶剂、无水条件下，将沸点 266K 异丁烯适当加热后 转变成气体，通入三口瓶中，在冷却槽中加入合适的冷却剂，在-60 C~-30 C  下发 生加聚反应得到聚异丁烯； 【详解】 (1)仪器 A 的名称是 U 型管或 U 型干燥管；由信息知，聚异丁烯是在无水条件下 异丁烯发生加聚反应获得，P4O10 能吸收水分，作用是吸收空气中的水分，防止 水分进入三口瓶中； (2)正己烷不和钠反应，而钠可与水反应，故将钠块加入正己烷中除去微量的水， 反应方程式为 2 22Na 2H O 2NaOH H  ═ ； (3)由信息知，加聚反应需在-60 C~-30 C  和引发剂作用下发生，由信息知，甲最低 温度为-21℃，不合适；乙最低温度为-55℃，比较合适 ；丙最低温度为-33℃， 离-60 C~-30 C  的上限-30℃很接近，也不合适，故浴槽中可选用的适宜冷却剂是乙； (4) 按实验流程可知，步骤为：向三口瓶中加入一定量 正己烷，将沸点 266K 异丁烯适当加热后转变成气体，通入三口瓶中，所以答案为 b、a； ④搅拌下滴加引发剂，一定时间后加入反应终止剂停止反应。经后续处理得成品。 (5)异丁烯的分子式为 C4H8，其相对分子质量为 56，已知成品聚异丁烯平均相对 分子质量为 2.8×106，则平均聚合度为 62.8 10 5000056   。 15．【2020 山东新高考】探究 CH3OH 合成反应化学平衡的影响因素，有利于提 高 CH3OH 的产率。以 CO2、H2 为原料合成 CH3OH 涉及的主要反应如下： Ⅰ. 2 2 3 2CO (g) 3H (g) CH OH(g) H O(g)  1 1 49.5kJ molH     Ⅱ. 2 3CO(g) 2H (g) CH OH(g)  1 2 90.4kJ molH     Ⅲ. 2 2 2CO (g) H (g) CO(g) H O(g)  3H 回答下列问题： (1) 3Δ =H _________ 1kJ mol 。 (2)一定条件下，向体积为 VL 的恒容密闭容器中通入 1 mol CO2 和 3 mol H2 发生 上述反应，达到平衡时，容器中 CH3OH(g)为ɑ mol，CO 为 b mol，此时 H2O(g) 的浓度为__________mol﹒L-1(用含 a、b、V 的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平 衡常数为___________。 (3)不同压强下，按照 n(CO2)：n(H2)=1：3 投料，实验测定 CO2 的平衡转化率和 CH3OH 的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。 已知：CO2 的平衡转化率=       2 2 2 CO CO 100%CO n n n  初始 平衡 初始 CH3OH 的平衡产率=     3 2 CH OH 100%CO n n 平衡 初始 其中纵坐标表示 CO2 平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙”)；压强 p1、 p2、p3 由大到小的顺序为___________；图乙中 T1 温度时，三条曲线几乎交于一 点的原因是___________。 (4)为同时提高 CO2 的平衡转化率和 CH3OH 的平衡产率，应选择的反应条件为 _________(填标号)。 A.低温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.高温、高压 【答案】+40.9 a+b V b(a+b) (1-a-b)(3-3a-b) 乙 p1、p2、p3 T1 时以反应 Ⅲ为主，反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响 A 【分析】 根据盖斯定律计算反应热；利用三个反应，进行浓度和化学平衡常数的计算；结 合图形根据勒夏特列原理考虑平衡移动的方向，确定温度和压强变化时，CO2 的平衡转化率和 CH3OH 的平衡产率之间的关系得到相应的答案。 【详解】 (1).根据反应 I-II=III，则 △ H3= △ H1- △ H2=-49.5kJ∙mol-1-(-90.4 kJ∙mol-1)=+40.9 kJ∙mol-1； (2).假设反应 II 中，CO 反应了 xmol，则 II 生成的 CH3OH 为 xmol，I 生成的 CH3OH 为(a-x)mol，III 生成 CO 为(b+x)mol，根据反应 I： 2 2 3 2CO (g)+3H (g) CH OH(g)+H O(g) a-x 3(a-x) a-x a-x  ，反应 II： 2 3CO(g)+2H (g) CH OH(g) x 2x x  ，反应 III： 2 2 2CO (g)+H (g) CO(g)+H O(g) b+x b+x b+x b+x  ，所以平衡时水的物质的量为(a-x)mol+(b+x)mol =(a+b)mol，浓度为:   -1a+b mol a+b mol= LVL V  ；平衡时 CO2 的物质的量为 1mol-(a-x)mol-(b+x)mol=(1-a-b)mol，H2 的物质的量为 3mol-3(a-x)mol-2x-(b+x)mol=(3-3a-b)mol，CO 的物质的量为 bmol，水的物质的 量为(a+b)mol，则反应 III 的平衡常数为： b a+b b a+b 1-a-b 3-3a-b 1-a-b 3-3a-b ( )V V = ( ) ( ) V V    ； (3).反应 I 和 II 为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则 CH3OH 的平衡产率 减少，所以图甲表示 CH3OH 的平衡产率，图乙中，开始升高温度，由于反应 I 和 II 为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO2 的平衡转化率降低，反应 III 为吸热反应，升高温度反应 III 向正反应方向移动，升高一定温度后以反应 III 为主，CO2 的平衡转化率又升高，所以图乙表示 CO2 的平衡转化率；压强增大， 反应 I 和 II 是气体体积减小的反应，反应 I 和 II 平衡正向移动，反应 III 气体体 积不变化，平衡不移动，故压强增大 CH3OH 的平衡产率增大，根据图所以压强 关系为：p1>p2>p3；温度升高，反应 I 和 II 平衡逆向移动，反应 III 向正反应方 向移动，所以 T1 温度时，三条曲线交与一点的原因为：T1 时以反应 III 为主， 反应 III 前后分子数相等，压强改变对平衡没有影响； (4).根据图示可知，温度越低，CO2 的平衡转化率越大，CH3OH 的平衡产率越大， 压强越大，CO2 的平衡转化率越大，CH3OH 的平衡产率越大，所以选择低温和 高压，答案选 A。 16．【福建省 2021 年普通高中学业水平选择考适应性测试】天然麝香是珍稀中药 材，其有效成分是麝香酮。为保护野生动物，研究人员设计合成酯类麝香酮(H) 的工艺如下。 回答下列问题： (1)A 在碱性条件下水解，产物中含有羟基的是_______(填名称)。 (2)该流程中，与Ⅵ反应类型相同的是反应_______。 (3)E 是 F 的同分异构体，E 的结构简式为_______。 (4)反应Ⅶ的化学方程式为 _______ 。 (5)下列对类麝香酮(H)的描述，正确的是_______(填标号)。 a.易溶于水 b.加氢还原生成醇 c.所有碳原子共平面 d.一氯 代物有 7 种(不含立体异构) 【答案】甲醇 Ⅱ +2H2 催化剂 b 【分析】 A 与 Na 在二甲苯溶剂中发生反应生成 B，B 加热发生消去反应生成 C，C 发生 类似 A 生成 B 的反应生成 D，D 与水反应生成 E，E 发生重排反应生成 F，结合 F、D 的结构简式可知 E 应为 ；F 加热发生消去反应生成 G，G 先 与氢气加成生成 ，之后再被催化氧化生成 H。 【详解】 (1)A 中含有酯基，羧酸脱去羟基、醇脱去氢原子形成酯基，则 A 在碱性条件下 水解，产物中含有羟基的是 CH3OH，名称为甲醇； (2)反应Ⅵ为羟基的消去反应，B 生成 C 的反应也为消去反应，即反应Ⅱ； (3)E 发生重排反应生成 F，结合 F、D 的结构简式可知 E 应为 ； (4)反应Ⅶ为 与氢气的加成反应，化学方程式为 +2H2 催化剂 ； (5)a．类麝香酮(H)分子中没有亲水基团，所以难溶于水，故 a 错误； b．类麝香酮(H)分子含有酮羰基，可以加氢还原生成羟基，故 b 正确； c．分子中除酮羰基上的碳原子外，其他碳原子均为饱和碳原子，结合烷烃的结 构特点可知该物质所有碳原子不可能都共面，故 c 错误； d．该物质结构不对称，有 14 个不同环境的氢原子，则一氯代物有 14 种，故 d 错误； 综上所述答案为 b。 17．【四川省成都市蓉城名校联盟 2021 届高三第三次联考】高氯酸铵(NH4ClO4) 是复合火箭推进剂的重要成分，也可以做氧化剂、分析试剂等。实验室可由 NaClO3 等原料制取高氯酸铵(部分物质溶解度如图)，其实验流程如图： 已知：氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠。 (1)根据如下溶解度与温度的关系图像推测，80℃时浸取液冷却至 0℃过滤，滤渣 的主要成分为___(写化学式)。反应器中加入氯化铵饱和溶液，然后加热并搅拌使 其充分反应，反应的化学方程式为___。若氯化铵用氨气和浓盐酸代替上述反应， 则无需加热反应就能进行，其原因是___。 (2)反应得到的混合液中 NH4ClO4 和 NaCl 的质量分数分别为 0.40 和 0.20。根据 溶解度与温度的关系图像，从混合溶液中获得较多 NH4ClO4 晶体的实验操作依 次为___、___(均填实验操作名称)、过滤、冷水洗涤、干燥，冷水洗涤的作用是 __。 (3)已知 NH4ClO4 在 400℃时开始分解，某课题组设计实验探究 NH4ClO4 的分解 产物(假设装置内的药品均足量)。甲同学设计如图实验(部分夹持装置已省略)： ①若高氯酸铵分解有氯气生成，则可能观察到 C 中的现象是___，写出产生该现 象的离子方程式___。 ②通过查阅资料：NH4ClO4 在加热分解时还产生了一种使带火星木条复燃的气 体。写出高氯酸铵分解的化学方程式__。实验完毕后，取出 E 处硬质玻璃管中固 体于试管中，滴加蒸馏水，产生的气体 R 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，R 的 电子式为___。 【答案】NaClO4 NaClO4+NH4Cl Δ NH4ClO4↓+NaCl NH3 和 HCl 发生 化合反应放热 蒸发浓缩 冷却结晶 减少洗涤过程中 NH4ClO4 晶体的 损失 溶液变蓝 Cl2+2I-=I2+2Cl- 2NH4ClO4 Δ N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O 【详解】 (1)80℃降温到 0℃的过程中，涉及到的物质有 NaClO4 和 NaCl，其中 NaClO4 的 溶解度受温度影响较大，而 NaCl 的溶解度几乎不受影响，故降温到 0℃时，滤 渣的主要成分为 NaClO4；向滤渣中加入 NH4Cl 饱和溶液，加热反应，化学反应 方程式为 4 4 4 4 ΔNaClO +NH Cl NH ClO +NaCl ；使用 NH4Cl 时，反应需要加热，更换 为氨气和浓盐酸时，不需要加热，说明氨气和浓盐酸化合放热，以提供反应所需 要的热量； (2) 从溶解度曲线图来看，NH4ClO4 的溶解度受温度影响较大，而 NaCl 的溶解 度几乎不受影响，则要想获得较多 NH4ClO4 晶体，需要采用冷却热饱和溶液的 方法，实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冷水洗涤、干燥；其中，使 用冷水洗涤的作用是减少洗涤过程中 NH4ClO4 晶体的损失； (3)①若 NH4ClO4 分解有 Cl2 生成，可能观察到 C 中溶液变为蓝色，相应的离子 方程式为 Cl2+2I-=I2+2Cl-； ②能使带火星木条复燃的气体是 O2；在 NH4ClO4 中，一个 Cl 原子得到 7 个电子， 变为 1 2 Cl2，4 个 H 原子会结合 2 个 O 原子形成 2H2O，则剩余的 2 个 O 原子失 去 4 个电子生成 O2，故 N 原子要失去 3 个电子生成 1 2 N2，即 NH4ClO4 的分解产 物除了有 Cl2、O2 之外，还有 H2O、N2，故 NH4ClO4 分解的化学方程式为 4 4 2 2 2 2 Δ2NH ClO N +Cl +2O +4H O   ；气体 R 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则 R 为 NH3，其电子式为 。 18．【湖南省邵阳市 2021 届高三第一次模拟】钼酸钠晶体 2 4 2Na MoO 2H O 常用于 配制金属缓蚀剂。图为利用钼精矿(主要成分是 2MoS ，含少量PbS等)为原料生产 钼酸钠晶体的工艺流程图。回答下列问题： (1)为了提高焙烧效率，除增大空气量外还可以采用的措施是___(写一条即可)， 写出焙烧时生成 3MoO 的化学方程式___。 (2)“浸取”时产生的气体 A 是_______。 (3)若“过滤”前加入的沉淀剂为 2Na S ，则废渣的成分为_______(填化学式)。 (4)“结晶”前需向滤液中加入 2Ba(OH) 固体以除去 2- 3CO 。若滤液中  2 4MoO 0.40mol / Lc   ，  2 3CO 0.20mol / L c ，要使钼元素无损失， 2 3CO  的最大去除 率是_______［已知：   9 sp 3BaCO 1.0 10K   ，   8 sp 4, BaMoO 4.0 10K   ］。 (5)重结晶得到的母液可以在下次重结晶时重复使用，但达到一定次数后必须净化 处理，原因是___。 (6)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在缓 蚀剂中的腐蚀速率实验结果如图所示。要使碳素钢的缓蚀效果最好，缓蚀剂中钼 酸钠(摩尔质量为 M)的物质的量浓度为___mol / L 。 【答案】固体粉碎或逆流焙烧等措施来提高焙烧效率 2 2 3 2 高温2MoS +7O 2MoO +4SO 2CO PbS 95% 使用一定次数后，母液中 杂质的浓度增大，重结晶时会析出杂质，影响产品纯度 0.15 M 【分析】 2M o S P b S、 在焙烧中 S 转化成 2SO M o， 和 Pb 元素应转化成氧化物，加入碳酸钠溶 液浸取，然后加入沉淀剂过滤，除去废渣，废渣应是含 Pb 元素，加入沉淀剂时， Mo 元素形式没发生改变，即碳酸钠溶液与 3MoO 反应， Mo 转化成 2 4MoO  ，然后 结晶获得产品，据此解答。 【详解】 (1)提高焙烧速率的措施粉碎矿石或鼓入适当过量的空气等；氧化产物是还原剂被 氧化后得到的产物，Mo 的化合价由 2 价 6  价，S 的化合价由 1 价 4 价，该 反应中的氧化产物是 3MoO 和 2SO ，方程式为 2 2 3 2 高温2MoS +7O 2MoO +4SO 。 (2)根据上述分析Mo 元素转化成 2 4MoO  ，其离子方程式为 2 2 3 3 4 2MoO CO MoO CO     ，即“浸取”时产生的气体 A 是 CO2。 (3)由钼精矿的杂质为PbS可知，除重金属离子就是出去溶液中的 2Pb  ，因此废渣 为PbS。 (4)钼元素无损失，      2 2 4 sp 4c Ba c MoO BaMoOK   ，此时       8 sp 42 7 1 2 32 3 BaMoO 4.0 10c Ba 1.0 10 molL CO0.40c CO K           ， 完全转化成沉淀，             sp 32 2 2 2 3 sp 3 3 32 BaCOc Ba c CO K BaCO ,c CO CO c Ba K      ， 残留最低浓度，应是  2c Ba  最大，       9 sp 32 2 3 72 BaCO 1 10c CO 1.0 10 mol / L1 10c Ba K         ，即残留 2 3CO  最低物质的量浓度 为 2 11.0 10 mol L   ； 2 3CO  最大去除率 (0.2 0.01) / 0.2 0.95   。 (5)由于使用的次数较多后，母液中杂质的浓度增大，影响产品纯度，所以进行必 须净化处理。 (6)根据图像，碳素钢的缓释效果最好时，钼酸钠的浓度为 11 5 0 m g L ，因此缓蚀 剂中钼酸钠的物质的量浓度为 10.15 mol LM  。