17届北京市化学第二模化学试题分类汇编——化学反应原理word版含答案

北京市2017届高三各城区二模化学试题分类汇编—化学反应原理（海淀区）26.（14分）纳米Fe3O4在磁流体、催化剂、医学等领域具有广阔的应用前景。氧化共沉淀制备纳米Fe3O4的方法如下：1．Fe2+的氧化：将FeSO4溶液用NaOH溶液调节pH至a，再加入H2O2溶液，立即得到FeO(OH)红棕色悬浊液。(1)①若用NaOH溶液调节pH过高会产生灰白色沉淀，该反应的离子方程式是。②上述反应完成后，测得a值与FeO(OH)产率及其生成后溶液pH的关系，结果如下：用离子方程式解释Fe0(OH)生成后溶液pH下降的原因：____。(2)经检验：当a=7时，产物中存在大量Fe2O3。对Fe2O3的产生提出两种假设：i．反应过程中溶液酸性增强，导致FeO(OH)向Fe2O3的转化；ii．溶液中存在少量Fe2+，导致FeO(OH)向Fe2O3的转化。①经分析，假设i不成立的实验依据是____。②其他条件相同时，向FeO(OH)浊液中加入不同浓度Fe2+，30min后测定物质的组成，结果如下：以上结果表明：____。(3)a=7和a=9时，FeO(OH)产率差异很大的原因是___。Ⅱ．Fe2+和Fe3+共沉淀：向FeO(OH)红棕色悬浊液中同时加入FeSO4溶波和NaOH浓溶液进行共沉淀，再将此混合液加热回流、冷却、过滤、洗涤、干燥，得到纳米Fe3O4。(4)共沉淀时的反应条件对产物纯度和产率的影响极大。①共沉淀pH过高时，会导致FeS04溶液被快速氧化；共沉淀pH过低时，得到的纳米Fe3O4中会混有的物质是____。②已知N=n[FeO(OH)]/n(Fe2+)，其他条件一定时，测得纳米Fe3O4的产率随N的变化曲线如下图所示：经理论分析，N=2共沉淀时纳米Fe3O4产率应最高，事实并非如此的可能原因是。（朝阳区）26.（12分）工业上由N2、H2合成NH3。制备H2需经多步完成，其中“水煤气（CO、H2）变换”是纯化H2的关键一步。（1）水煤气变换：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，平衡常数K随温度变化如下：温度/℃200300400K2903911.7①下列分析正确的是。a.水煤气变换反应的∆H＜0b.增大压强，可以提高CO的平衡转化率c.增大水蒸气浓度，可以同时增大CO的平衡转化率和反应速率②以氨水为吸收剂脱除CO2。当其失去吸收能力时，通过加热使吸收剂再生。用化学方程式表示“吸收”、“再生”两个过程：。（2）Fe3O4是水煤气变换反应的常用催化剂，经CO、H2还原Fe2O3制备。两次实验结果如下：实验Ⅰ实验Ⅱ通入气体CO、H2CO、H2、H2O(g)固体产物Fe3O4、FeFe3O4结合化学方程式解释H2O(g)的作用：。（3）2016年我国某科研团队利用透氧膜，一步即获得N2、H2，工作原理如图所示。（空气中N2与O2的物质的量之比按4:1计）①起还原作用的物质是。②膜Ⅰ侧发生的电极反应式是。③膜Ⅰ侧所得气体n(H2)n(N2)＝3，CH4、H2O、O2反应的化学方程式是。（东城区）26．（13分）氯化亚铜是有机合成中应用广泛的催化剂。硝酸法制备氯化亚铜的实验过程如下：①加热至50℃，铜丝表面产生无色气泡，液面上方变为红棕色；②通人并调节氧气的量维持三颈瓶内压强不变。停止加热，反应继续进行，越来越剧烈；③反应停止后冷却至室温，待气囊变瘪．瓶内红棕色气体消失时关闭K;④将液体（含CuCl32-等）转移至烧杯中用蒸馏水稀释，产生白色沉淀，过滤得氯化亚铜粗品和滤液；⑤氯化亚铜粗品经洗涤、烘干得氯化亚铜。已知：Cu2++Cu+6Cl-=2CuCl32-(1)①中铜丝表面产生无色气泡的离子方程式是____。(2)②中停止加热后，反应越来越剧烈的原因是____。(3)瓶内红棕色气体消失的原因是。(4)④中产生白色沉淀的离子方程式是____。(5)④所得滤液经浓缩后可返回至三颈瓶继续使用，此时需向三颈瓶内补充的物质有__。(6)⑤中粗品用蒸馏水洗涤时，表面会产生黄色固体CuOH。用平衡移动原理解释白色固体变黄的原因是____。（西城区）26．（14分）MnSO4在工业中有重要应用。用软锰矿浆（主要成分为MnO2和水，含有Fe2O3、FeO、Al2O3和少量PbO等杂质）浸出制备MnSO4，其过程如下：I．向软锰矿浆中通入SO2，锰、铁、铝、铅元素以离子形式浸出，测得浸出液的pH＜2。II．向浸出液中加MnO2，充分反应后，加入石灰乳，调溶液pH=4.7。III．再加入阳离子吸附剂，静置后过滤。IV．滤液蒸发浓缩，冷却结晶，获得MnSO4晶体。【资料】部分阳离子形成氢氧化物沉淀的pH离子Fe2+Fe3+Al3+Mn2+Pb2+开始沉淀时的pH7.62.73.88.38.0完全沉淀时的pH9.73.74.79.88.8（1）I中向软锰矿浆中通入SO2生成MnSO4，该反应的化学方程式是________。（2）II中加入MnO2的主要目的是________；调溶液pH=4.7，生成的沉淀主要含有________和少量CaSO4。（3）III中加入阳离子吸附剂，主要除去的离子是________。（4）用惰性电极电解MnSO4溶液，可以制得高活性MnO2。①电解MnSO4溶液的离子方程式是________。②高活性MnO2可用于催化降解甲醛，有关微粒的变化如右图所示，其中X是________，总反应的化学方程式是______________________________________________________________。（丰台区）26．（10分）饮用水中含有砷会导致砷中毒，水体中溶解的砷主要以As(Ⅲ)亚砷酸盐和As(Ⅴ)砷酸盐形式存在。（1）砷与磷为同一主族元素，磷的原子结构示意图为。（2）根据元素周期律，下列说法正确的是。a．酸性：H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4b．原子半径：S＞P＞Asc．非金属性：S＞P＞As（3）关于地下水中砷的来源有多种假设，其中一种认为是富含砷的黄铁矿（FeS2）被氧化为Fe(OH)3，同时生成SO﹣24，导致砷脱离矿体进入地下水。FeS2被O2氧化的离子方程式为。（4）去除水体中的砷，可先将As(Ⅲ)转化为As(Ⅴ)，选用NaClO可实现该转化。研究NaClO投加量对As(Ⅲ)氧化率的影响得到如下结果：已知：投料前水样pH＝5.81，0.1mol/LNaClO溶液pH＝10.5，溶液中起氧化作用的物质是次氯酸。产生此结果的原因是。（5）强阴离子交换柱可以吸附以阴离子形态存在的As(Ⅴ)达到去除As的目的。已知：一定条件下，As(Ⅴ)的存在形式如下表所示：pH＝6时，NaClO氧化亚砷酸（H3AsO3）的离子方程式是。pH＜22~77~1111~14存在形式H3AsO4H2AsO﹣3HAsO﹣24HAsO﹣24、AsO﹣348001000120014001600706050403020100NaClO投加量mg/LAs（Ⅲ）氧化率%（房山区）26．（13分）资料显示，可用次氯酸钠处理废水中的氨氮（NH3），使其转化为氮气除去，其主要反应如下：①NH3（aq）+HClO（aq）═NH2Cl（aq）+H2O（I）②2NH2Cl（aq）+HClO（aq）═N2（g）+H2O（I）+3HCl（aq）（1）在其他条件不变的情况下，向一定量废水中逐滴滴加次氯酸钠溶液，氨氮去除率随n(NaClO)/n(NH3)的变化曲线如下：Ⅰ.物质NH2Cl中氮元素的化合价是。Ⅱ.a-b点间，溶液中氨氮去除率迅速提高的原因是。（2）Ⅰ.反应①②中HClO的来源用化学用语解释是。Ⅱ.实验测得，废水中pH与氨氮去除率如右图所示：pH较高时，氨氮去除率下降的原因是。pH较低时，氨氮去除率也下降，可能的原因是。（3）运用上述原理去除废水中的氨氮，可结合右图所示的电解法。Ⅰ.a极为。Ⅱ.d极反应式为。（昌平区）26．（14分）磷石膏(主要成分是CaSO4·2H2O)是磷酸及磷肥类工业在生产过程中产生的一种废渣，我国每年排放的磷石膏大约2000万吨以上，开发利用磷石膏，保护资源和环境，符合持续发展的观念。下图所示为对磷石膏进行综合利用的路径之一。（1）过程Ⅰ中CaSO4·2H2O脱水反应相关的热化学方程式为：CaSO4·2H2O(s)=CaSO4·12H2O(s)+32H2O(g)ΔH1＝+83.2kJ·mol-1CaSO4·2H2O(s)=CaSO4(s)+2H2O(l)ΔH2＝+26kJ·mol-1H2O(g)=H2O(l)ΔH3＝-44kJ·mol-1则反应CaSO4·12H2O(s)=CaSO4(s)+12H2O(g)的ΔH4＝kJ·mol-1。（2）过程Ⅱ用合适的还原剂可以将CaSO4还原，所得SO2可用于工业生产硫酸。①CO作还原剂，改变反应温度可得到不同的产物。不同温度下所得固体成分的物质的量如右图1所示。在低于800℃时还原产物为；1200℃时主要发生的反应的化学方程式为。②高硫煤作还原剂，焙烧2.5小时，测不同温度下硫酸钙的转化率，如右图2所示。CaCl2的作用是；当温度高于1200℃时，无论有无CaCl2，CaSO4的转化率趋于相同，其原因是。③以SO2为原料，工业生产硫酸的化学方程式是。（3）过程III将CaSO4投入（NH4）2CO3溶液中，发生反应的离子方程式是。CaSCaO固态物质的物质的量/mol432140080012000CaSO4焙烧温度/℃图10.50.60.70.80.91.01.151015SO2体积分数/%C/S值60708090100CaSO4转化率/%20SO2体积分数CaSO4转化率CaSO4转化率/%5%CaCl2存在焙烧温度/℃无CaCl2存在100908070605080090010001100图2图3(NH4)2CO3CaSO4·2H2O脱水还原ⅡⅠCaSO4SO2H2SO4(NH4)2SO4Ⅲ北京市2017届高三各城区二模化学试题分类汇编—化学反应原理参考答案（海淀区）（朝阳区）26．（12分）（1）①ac②吸收：32243NHHOCONHHCO再生：43322NHHCONHHOCO（2）Fe3O4(s)+4H2(g)3Fe(s)+4H2O(g)，加入H2O(g)后抑制Fe3O4被H2进一步还原（3）①4CH②222HO2eHO、22O4e2O③422214CH12HOO14CO40H（东城区）△MnO2（西城区）26．（14分，每空2分）（1）SO2＋MnO2==MnSO4（2）将Fe2＋氧化为Fe3＋除去Fe(OH)3Al(OH)3（3）Pb2＋、Ca2＋（4）①Mn2++2H2OMnO2+H2↑+2H+②HCO3－HCHO+O2CO2+H2O（丰台区）26．（10分）（1）（2分）（2）ac（2分）（3）4FeS2＋15O2＋14H2O4Fe(OH)3＋8SO42−＋16H+（2分）（4）起氧化作用的物质是次氯酸，NaClO溶液为碱性，当加入量大时，溶液碱性增强，NaClO溶液浓度增大，水解程度降低，次氯酸不易生成，所以As(Ⅲ)氧化率降低。（2分）（5）HClO＋H3AsO3H2AsO4−＋Cl－＋2H+（2分，写ClO－参与反应的1分）（房山区）26.（13分）（1）Ⅰ-1-------------2分Ⅱc(NaClO)增大,水解平衡正向移动,使c(HClO)增大,NH3被氧化为N2速度加快。--2分（2）ⅠClO-+H2OHClO+OH-------------2分ⅡpH较大时,c(OH-)较大,抑制NaClO水解,c(HClO)较小致氧化能力弱,去除率降低。2分pH较小时,c(H+)较大,促进NaClO水解,c(HClO)太高致HClO易分解,去除率降低。2分（3）负极----------1分Cl--2e-+H2O=H++HClO-------------2分（昌平区）26.（14分）（1）30.8（2）①CaSCaS+3CaSO44CaO+4SO2↑②作催化剂催化剂CaCl2不改变平衡的限