上海市徐汇区三年（2020-2022）年高考化学模拟题分题型分层汇编-04化学反应原理（填空基础提升题）
一、填空题
1．（2022·上海徐汇·上海市南洋模范中学校考模拟预测）捕集CO2的技术对解决全球温室效应意义重大。目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，涉及的化学反应如下：CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)+Q(Q>0)
(1)该反应的平衡常数表达式为_______。如果改变某种条件，平衡向正反应方向移动，则平衡常数_______(填写编号)。
a.一定增大 b.一定减小 c.可能增大 d.可能减小 e.可能不变
(2)向2L某密闭容器充入1molCO2和4molH2，一定条件下发生上述反应。5min末测得气体的物质的量减少了20%，则0~5min内CO2的平均反应速率为_______。
(3)CO2还可应用于纯碱工业。侯氏制碱的过程中，向饱和的氨化食盐水中通入足量CO2的生产环节又被称为“碳酸化”。碳酸化时产生的现象是_______。碳酸化过程中，溶液中c(CO)的变化情况为_______。
(4)侯氏制碱法析出副产品氯化铵后的溶液中，含有的主要离子有Na+、Cl-、_______。检验滤液中Cl-离子的实验操作：_______。
(5)侯氏制碱原料中的氨气是用如下反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+Q(Q>0)制得，若按n(N2):n(H2)=1:3向反应容器中投料，在不同温度下分别达平衡时，混合气中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是_______(填字母)。
a.曲线a、b、c对应的温度是由低到高
b.加入催化剂能加快化学反应速率和提高H2的转化率
c.图中Q、M、N点的平衡常数：K(N)>K(Q)=K(M)
d.M点对应H2的转化率为75%
2．（2022·上海·统考一模）近期发现，H2S是一种生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。完成下列填空：
(1)H2S的分子构型为___。
(2)下列事实中，能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是___。(选填编号)
a.氢硫酸不能与NaHCO3溶液反应，而亚硫酸可以
b.相同条件下，氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
c.室温下，0.10mol·L-1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1
d.氢硫酸的还原性强于亚硫酸
(3)H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在350℃时，将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中，反应10min达到平衡，测得水的物质的量分数为0.02。
①0～10min，H2S的平均反应速率v=___。
②在360℃重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的平衡转化率α___(选填“增大”或“减小”)，该反应是___反应。(选填“吸热”或“放热”)
(4)CO2和COS结构相似，沸点：CO2____COS(选填“>”或“<”)，解释理由___。
(5)除去C2H2中少量H2S的方法____。
3．（2021·上海徐汇·统考二模）硫酸铜是一种重要盐。
完成下列填空：
(1)无水硫酸铜为___________色粉末，CuSO4·5H2O属于___________晶体，由饱和CuSO4溶液获取CuSO4·5H2O晶体的方法___________。
(2)向硫酸铜溶液中逐滴滴加NaHCO3溶液，产生含有Cu(OH)2的沉淀和无色气体，请用平衡知识解释原因___________。
(3)写出使用硫酸铜溶液制备新制氢氧化铜悬浊液的方法___________。
(4)实验室制备乙炔时，常用硫酸铜溶液除去杂质气体H2S，写出除杂时发生的离子方程式____。0.80 g CuSO4·5H2O样品受热脱水过程中热重曲线如图所示。
(5)计算确定200℃时固体物质的化学式___________。
(6)用___________法分离混合液中的铜离子和铁离子。
4．（2021·上海徐汇·统考一模）高锰酸钾(KMnO4)是一种广泛使用的氧化剂和消毒剂。完成下列填空：
(1)测定室内甲醛含量，发生反应如下。
_______+_______HCHO +_______H+ →_______Mn2+ +_______CO2↑ +_______H2O
配平该方程式_______。
(2)将室内气体通入20 mL 1×10-3 mol/L酸性KMnO4溶液中，通入10 L时，溶液颜色恰好变为无色，计算室内甲醛的浓度为_______mg/L；上述酸性KMnO4是指用硫酸酸化的KMnO4溶液，请说明不使用硝酸酸化的理由_______。
(3)配制KMnO4溶液，定容操作的方法为_______。
(4)将HCl气体通入KMnO4溶液中，溶液会逐渐褪色，体现HCl的_______性质。
(5)KMnO4溶液与明矾溶液混合后，发生复分解反应，生成深紫色沉淀，写出该反应的化学方程式_______。
(6)0.01%的KMnO4溶液可用于消毒蔬果和餐具，该溶液一般保存在棕色试剂瓶中，请解释原因_______。
二、实验题
5．（2022·上海徐汇·统考三模）可用于面粉的漂白和杀菌。已知：为黄色油状体液，熔点为-40℃，沸点为70℃，95℃以上易爆炸。实验室可用和溶液反应制取，所用装置如下：
完成下列填空：
(1)三卤化氮()的分子空间构型与相似，热稳定性比强的有_______。在热水中易水解，反应液有漂白性。写出水解的化学方程式_______。
(2)仪器D的名称是_______。装置A是发生装置，实验室制备下列物质也可使用该装置的是_______(选填编号)。
a.乙炔 b.硝基苯 c.溴苯 d.乙酸乙酯
(3)向蒸馏烧瓶内的溶液中通入过量，B中反应的化学方程式为_______，待反应至油状液体不再增加，关闭装置A、B间的止水夹，控制水浴加热的温度范围为_______，将产品蒸出。
待反应结束，为测定溶液中残留的的物质的量浓度，进行如下操作：
i.取蒸馏烧瓶中的反应液25.00mL，加入过量饱和溶液充分反应后，再加入过量30%的NaOH溶液，微热；
ii.用25.00mL0.050的稀硫酸吸收产生的，得到溶液A；
iii.用0.100的NaOH标准液滴定溶液A至滴定终点，消耗VmLNaOH标准液。
(4)滴定过程中水的电离程度逐渐_______(选填序号)。
a.增大 b.减小 c.先增大后减小 d.先减小后增大
(5)滴定至终点时溶液中溶质仅有和，用含V的代数式表示的物质的量浓度为_______。
6．（2022·上海徐汇·统考二模）硫代硫酸钠晶体()俗称大苏打，可用作定影剂、还原剂。实验室制备溶液的装置如下(部分装置省略，C中过量)。完成下列填空：
(1)装置A中的反应，体现浓硫酸的_______性。
(2)装置B的作用_______。
(3)装置C中的反应有多步，其中最后一步反应的化学方程式为：。当观察到装置C中出现_______现象，说明反应已完全。
(4)市售中常含有杂质，为检验，需先向样品中加入过量稀盐酸，再滴加溶液。加入稀盐酸后观察到有_______和刺激性气味气体生成。
(5)利用标准溶液定量测定的纯度。测定步骤如下：
①溶液配制：称样品，用_______(填仪器名称)配制成溶液。
②滴定：取标准溶液，硫酸酸化后加入过量溶液，发生反应：。然后用溶液滴定至淡黄绿色，发生反应：。加入少量淀粉作为指示剂，继续滴定，当溶液_______即为终点。平行滴定3次，样品溶液的平均用量为，则样品的纯度为_______(保留两位小数)。
(6)相片显影液中的，可以洗掉胶卷上多余的，生成稳定的，该反应的离子方程式为_______。
(7)临床上，可用于氰化物解毒，解毒原理为：。检验该转化生成了的操作为_______。
三、原理综合题
7．（2022·上海徐汇·统考三模）乙烷裂解制乙烯的方法有：
①直接裂解：
②氧气氧化裂解：
完成下列填空：
(1)800℃时，在一恒压密闭容器中加入一定量，发生反应①，达到平衡后向容器中通入稀有气体He，的平衡转化率_______(选填“增大”“减小”或“不变”)。要使该反应的平衡常数增大，可采取的措施是_______。
乙烷氧气氧化裂解制乙烯，除发生反应②外，还发生副反应③：，在800℃时用乙烷氧气氧化裂解制乙烯，乙烷的转化率、乙烯的选择性和收率随投料比的变化关系如图所示。
已知：
的选择性
的收率=的转化率×的选择性
(2)控制而不采用选择性更高的，除可防止积碳外，另一原因是_______；时，越小，乙烷的转化率越大，乙烯的选择性和收率越小的原因是_______。
(3)T℃时，将2mol和3mol通入1L的恒容密闭容器中发生反应②③，tmin达到平衡，平衡时的收率为60%，选择性为75%。的转化率为_______；0～tmin内，的平均生成速率为_______，的平衡浓度_______。
(4)通过比较反应①②的热效应，指出氧化裂解法的优点_______
8．（2022·上海徐汇·统考二模）不锈钢具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，铬(Cr)是不锈钢的重要成分。完成下列填空：
I.
(1)通过可以得到较纯的铬，的熔点比_______。(选填“高”或“低”)，某工厂用含的铬铁矿粉制备，最终得到产品bkg，产率为_______。(用含a和b的代数式表示)
II.元素在溶液中主要以(蓝紫色)、(绿色)、(橙红色)、(黄色)等形式存在，为难溶于水的灰蓝色固体。
(2)与的化学性质相似，在溶液中逐滴加入溶液直至过量，可观察到的现象是_______。
III.和在溶液中可以相互转化。室温下，初始浓度为溶液中随的变化如图所示。
(3)用离子方程式表示溶液中的转化平衡_______。
(4)写出该反应平衡常数的表达式K=_______。
(5)由图可知，溶液酸性增强，的平衡转化率_______。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(6)升高温度，溶液中的平衡转化率减小，则该反应是_____反应。(选填“吸热”或“放热”)
9．（2022·上海·统考一模）过氧化氢(H2O2)是重要的化工产品，广泛应用于绿色化学合成、医疗消毒等领域。
已知：2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)+Q(Q>0)
H2O2(l)H+(aq)+HO(aq) K=2.24×10-12(25℃)
完成下列填空：
(1)氧原子核外电子亚层数为___，H2O2的电子式___。
(2)实验室可以使用稀H2SO4和H2O2溶解铜片，该反应的化学方程式为___。
(3)H2O2分解反应的平衡常数K=___；不同温度下H2O2分解反应的平衡常数K25℃___K40℃(填“>”“<”或“=”)。
(4)25℃，H2O2的pH___H2O(选填“大于”“小于”或“等于”)。研究表明，H2O2溶液中HO的浓度越大，H2O2的分解速率越快。某温度下，不同浓度的H2O2分解率与pH的关系如图所示。
一定浓度的H2O2，pH增大H2O2分解率增大的原因是___；相同pH下，H2O2浓度越大H2O2分解率越低的原因是___。
(5)蓝色的CrO5遇H2O2会褪色，此反应可用于检验H2O2，发生反应如下：CrO5+H2O2+H+→Cr3++O2↑+H2O，配平上述方程式___。
10．（2021·上海徐汇·统考二模）自然界中碳、氮、硫的循环是维持生态平衡的重要物质基础。
完成下列填空：
(1)N原子核外未成对电子的电子云空间伸展方向有___________个；CS2的电子式___________。
为了减少CO2的排放，利用CO2和H2在一定条件下可以合成CH3OH，反应的化学方程式为：CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)，在5L密闭容器中充入1mol CO 2和3mol H2，测得一定时间内混合气体中CH3OH的体积分数φ(CH3OH)与温度的关系如下图所示。
(2)该反应的平衡常数K=___________；若温度为T时，反应10分钟，φ(CH3OH)=30%，则0~10分钟内，CH3OH的平均反应速率 =___________。
(3)该反应是___________反应(选填“吸热”或“放热”)；其它条件相同时，CH3OH在a点的正反应速率___________ CH3OH在b点的正反应速率(选填“>”、“<”或“=”)；解释温度低于T时，φ(CH3OH)逐渐增加的原因___________。化石燃料燃烧的烟气中含有影响环境的氮氧化物，因此要对烟气进行脱硝处理。液相氧化法采用碱性NaClO2溶液做吸收剂，反应如下：_____ClO + ________NO + ______OH- → ______NO+ _______Cl- + ________H2O
(4)配平上述方程式___。
写出使用广范pH试纸测定溶液pH的方法___________。
11．（2021·上海徐汇·统考一模）工业级氯化钙(CaCl2)通常用作道路的融雪除冰和干燥剂，主要利用纯碱工业废液生产。完成下列填空：
(1)氯原子的核外电子排布式_______；氯化钙的电子式_______； 比较构成CaCl2 的微粒半径大小(用微粒符号表示)_______。
(2)纯碱生产的工业方法有多种，其中废液含有大量氯化钙的是_______制碱法。
(3)向饱和NaHCO3溶液中滴加少量CaCl2溶液，产生大量白色沉淀和少量气体，用平衡知识解释产生沉淀的原因_______。
(4)氯化钙不能干燥NH3，因为CaCl2(s)+8NH3(g) CaCl2·8NH3(s)+Q(Q＞0)，该反应的平衡常数K=_______；向2 L装有CaCl2的密闭容器中，通入2 mol NH3，反应10分钟，固体增重17 g，则 0~10分钟内，NH3的平均反应速率 =_______；若要将已 吸收NH3的CaCl2重新恢复吸收NH3的能力，写出一种可采取的措施_______。
12．（2020·上海徐汇·统考二模）砷()元素广泛的存在于自然界，在周期表中的位置如表。
完成下列填空：
(1)砷元素最外层电子的排布式为______________。
(2)砷化镓()和氮化硼()晶体都具有空间网状结构，硬度大。砷化镓熔点为1230℃，的熔点为3000℃，从物质结构角度解释两者熔点存在差异的原因__________。
(3)亚砷酸盐()在碱性条件下与碘单质反应生成砷酸盐()，完成反应的离子方程式： ____+I2+_____ ______。该反应是一个可逆反应，说明氧化还原反应的方向和______有关。
(4)工业上将含有砷酸盐()的废水转化为粗的工业流程如下：
①写出还原过程中砷酸转化为亚砷酸的化学方程式： ___________
②“沉砷”是将转化为沉淀，主要反应有：
i.Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH—(aq)+Q
ii.5Ca2++OH—+3 Ca5(AsO4)3OH-Q
沉砷最佳温度是85℃。用化学平衡原理解释温度高于85℃后，随温度升高沉淀率下降的原因___。
13．（2020·上海徐汇·统考二模）乙二酸()俗称草酸，在实验研究和化学工业中应用广泛。完成下列填空：
(1)室温下，测得溶液的，写出草酸的电离方程式______。
(2)草酸溶液中微粒的物质的量分数随溶液变化如图所示：
i.向草酸溶液中滴加溶液至时发生的主要反应的离子方程式是：_______。
ii.继续加入，调节由2.5直至大于6.5，调节过程中比值将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)工业上制取草酸的原理为：
该反应的平衡常数表达式_______，下列能说明反应已经达到平衡的是______。
a 平衡常数K保持不变 b 反应液的pH保持不变
c 丁醇的浓度保持不变 d 反应液的总质量保持不变
(4)草酸可用于测定高锰酸钾的质量分数，原理如下：
i.一定条件下，测得上述反应中溶液中的浓度随反应时间的变化如图，以浓度的变化表示此反应内的平均反应速率为____________
ii.分析的浓度随反应时间的变化的可能原因(反应过程中温度没有明显变化)_____。
(5)取的高锰酸钾产品，配成溶液，取出，消耗草酸标准溶液，则样品中高锰酸钾的质量分数为______。
四、结构与性质
14．（2022·上海徐汇·统考二模）卤族元素在自然界中主要以卤化物形式存在，完成下列填空：
(1)工业电解铝以铝土矿(Al2O3)为原料，冰晶石(Na3AlF4)为助熔剂。
①铝土矿中的晶体类型_______；
②比较的简单离子半径大小_______；
③最外层电子的电子云形状为_______。
(2)从海水中获取的主要用于氯碱工业，写出阳极的电极反应_______。
(3)采用“空气吹出法”从浓海水中吹出，并用纯碱吸收。纯碱吸收的主要反应为：，吸收时，转移电子为_______mol。
(4)工业生产纯碱的方法是：向饱和食盐水中通入和，即有晶体析出。结合速率与平衡理论解释析出的原因_______。
(5)向碘水溶液中通入过量的，发生反应：，配平上述方程式_______。
五、工业流程题
15．（2022·上海·统考一模）Na2CO3和NaHCO3是重要的无机化工产品，广泛应用于食品、化工、医药等领域。如图是利用天然碱(主要成分为Na2CO3、NaHCO3和少量NaCl)制备Na2CO3和NaHCO3的工艺流程。
完成下列填空：
(1)操作①为___。
(2)碳化装置中反应的离子方程式___。
(3)解释选择0.34～0.4MPa干燥的原因___。
(4)对比索尔维制碱法，说明利用天然碱制碱的优势___。
(5)为了测定产品中小苏打中NaHCO3的含量进行以下实验。
实验步骤：
步骤一：称2.000g小苏打样品，配制小苏打溶液250mL。
步骤二：取20.00mL小苏打溶液置于锥形瓶中，用0.1000mol·L-1盐酸滴定，溶液pH随盐酸体积变化如图所示。
完成下列填空：
①取20.00mL小苏打溶液需要使用的定量仪器名称____。
②根据滴定曲线分析，若采用传统滴定法，应选择的指示剂是___，此时滴定终点的现象为___。
③计算该样品中NaHCO3的质量分数为____。
试卷第8页，共13页
试卷第7页，共13页
参考答案：
1．(1) c、e
(2)0.05mol/(L·min)
(3) 有晶体析出 先增大，后减小
(4) HCO、NH 先加入硝酸酸化，然后加入硝酸银溶液观察有白色沉淀生成证明含氯离子，反之不含氯离子；
(5)a
【解析】(1)
平衡常数为反应达平衡后生成物浓度的幕之积与反应物浓度的幕之积的比值，CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)+Q(Q>0)的平衡常数表达式为：，如果改变温度，平衡常数一定发生变化，因为该反应为放热反应，降低温度，平衡右移，则平衡常数增大；若是改变浓度，压强或使用催化剂，都不能改变反应的平衡常数，c、e正确；
(2)
设反应中CO2的消耗量为x mol，根据题给信息进行计算：
CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
根据题意，x=0.5mol ，则0～5min内CO2的平均反应速率为，
(3)
二氧化碳与饱和的氨化食盐水反应生成碳酸氢钠和氯化铵，由于碳酸氢钠的溶解度较小，在溶液中析出，因此碳酸化时产生的现象是有晶体析出；碳酸化过程中，碳酸存在两步电离，H2CO3H++HCO、HCOH++CO，在碱性环境下，减小了氢离子浓度，平衡右移，促进了电离，c(CO)浓度增大，随着二氧化碳气体的量增多，CO2+ CO+H2O= 2HCO，所以c(CO)浓度又减小；答案为：有晶体析出；先增大，后减小；
(4)
主要含NH4Cl和少量NaHCO3、NaCl，其中主要含有Cl-、Na+、HCO、NH，氯离子可以和银离子生成白色沉淀，故实验操作为：先加入硝酸酸化，然后加入硝酸银溶液观察有白色沉淀生成证明含氯离子，反之不含氯离子；
(5)
a．该反应为放热反应，压强相同时，升高温度，平衡逆向移动，氨气质量分数减小，故曲线a、b、c对应的温度是由低到高，故a正确；
b．加入催化剂能加快化学反应速率但不能影响平衡移动不会提高H2的转化率，故b错误；
c．图中Q、M温度相同，K(Q)=K(M)，N点比M点温度高，平衡逆向移动，平衡常数减小，故K(N)
H2的转化率：×100%=60%，故d错误；
故选a；
2．(1)折线型
(2)abc
(3) 4×10-4mol·L-1·min-1 增大 吸热
(4) < CO2和COS同为分子晶体，结构和组成相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高
(5)CuSO4溶液
【详解】（1）硫化氢分子与水分子结构相似，水分子分子构型为折线型、则H2S的分子构型为折线型。
（2）a．通常强酸能制弱酸，氢硫酸不能与NaHCO3溶液反应，而亚硫酸可以，则酸性排序为：亚硫酸＞碳酸＞氢硫酸，能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱，a选；
b．溶液导电性由自由离子浓度和离子电荷共同决定，氢硫酸和亚硫酸的电离以第一步电离为主H2SO3 H++HSO，H2S H++HS-，相同条件下，氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸，意味着氢离子等离子浓度：亚硫酸＞氢硫酸，亚硫酸电离程度较大、酸性较强，b选；
c．室温下，0.10mol·L-1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1，则氢离子浓度：亚硫酸＞氢硫酸，亚硫酸电离程度较大、酸性较强，c选；
d．还原性是失电子能力、与电离程度大小，酸性强弱无关，则氢硫酸的还原性强于亚硫酸，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱，d不选；
选abc。
（3）H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在350℃时，将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中：
①该反应是气体分子总数不变的反应，所以反应平衡时，混合气体总的物质的量为0.10mol+0.40mol=0.50mol，反应10min达到平衡，测得水的物质的量分数为0.02，则反应生成的水为0.010、消耗的硫化氢为0.010mol，0～10min，H2S的平均反应速率v =4×10-4mol·L-1·min-1。
②升高温度平衡向吸热反应方向移动。在360℃重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，说明升高温度平衡向右移动、则H2S的平衡转化率α增大，该反应是吸热反应。
（4）CO2和COS结构相似，均构成分子晶体，则沸点：CO2＜COS，解释理由：CO2和COS同为分子晶体，结构和组成相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高。
（5）硫化氢能和硫酸铜溶液发生复分解反应生成硫化铜沉淀和稀硫酸：、乙炔不能和硫酸铜溶液反应，则除去C2H2中少量H2S的方法是用CuSO4溶液洗气。
3． 白 离子晶体 降温结晶 存在Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ 水解平衡，加入NaHCO3溶液，HCO3-会与H+反应生成CO2气体，H+浓度降低，平衡正向移动生成的Cu(OH)2沉淀析出。 向过量的氢氧化钠溶液中，滴加几滴硫酸铜溶液。 Cu2+ + H2S = 2H+ + CuS↓ CuSO4 ·H2O 纸层析
【详解】(1)无水硫酸铜是白色粉末，CuSO4·5H2O属于离子晶体，由饱和CuSO4溶液降温结晶可以获取CuSO4·5H2O晶体。
(2)硫酸铜是强酸弱碱盐，Cu2+在溶液中存在水解平衡：Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+，加入NaHCO3溶液，HCO3-会与H+反应生成CO2气体，H+浓度降低，平衡正向移动生成的Cu(OH)2沉淀析出。
(3)向过量的氢氧化钠溶液中，滴加几滴硫酸铜溶液可以制得氢氧化铜悬浊液。
(4)硫酸铜溶液除去杂质气体H2S的离子方程式是：Cu2+ + H2S =2H+ + CuS↓。
(5)如图所示，样品受热分步脱水。从0.8g到0.57g共脱水0.23g。
，解得n=4。故200℃时固体化学式为CuSO4·H2O。
(6)分离混合液中的铜离子和铁离子可以用纸层析法。
4． 4+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2↑ +11H2O 0.075 硝酸具有强氧化性，会与待测物(HCHO)发生反应，所以作为标准溶液会使测定结果偏低 加蒸馏水至离刻度线1～2 cm，改用胶头滴管逐滴滴加，至凹液面与刻度线齐平 还原性、酸性 3KMnO4+KAl(SO4)2=Al(MnO4)3↓+2K2SO4 高锰酸钾溶液见光能发生分解
【详解】(1)在该反应中，Mn元素化合价由反应前中的+7价变为反应后Mn2+的+2价，化合价降低5价；C元素的化合价由反应前HCHO中的0价变为反应后CO2中的+4价，化合价升高4价，化合价升降最小公倍数是20，所以、Mn2+的系数是4，HCHO、CO2的系数是5；根据电荷守恒可知H+的系数是12，最后根据H元素守恒，可知H2O的系数是11，则配平后该反应的离子方程式为：4+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2↑ +11H2O；
(2)20 mL 1×10-3 mol/L酸性KMnO4溶液中含有高锰酸钾的物质的量n(KMnO4)= 1×10-3 mol/L×0.02 L=2×10-5 mol/L，根据物质反应关系可知n(HCHO)=n(KMnO4)=2.5×10-5 mol，由于溶液的体积是10 L，则甲醛的浓度为c(HCHO)==2.5×10-6 mol/L，用单位体积的质量表示浓度为2.5×10-6 ×30 g/L=7.5×10-5 g/L=0.075 mg/L；
上述酸性KMnO4是指用硫酸酸化的KMnO4溶液，不使用硝酸酸化，是因为硝酸具有强氧化性，会与待测物(HCHO)发生反应，所以作为标准溶液会使测定结果偏低；
(3)配制KMnO4溶液，定容操作的方法为：向容量瓶中加蒸馏水至离刻度线1～2 cm，改用胶头滴管逐滴滴加，至凹液面最低处与刻度线齐平；
(4)将HCl气体通入KMnO4溶液中，溶液会逐渐褪色，这是由于二者发生氧化还原反应，HCl被氧化为Cl2，KMnO4被还原为无色Mn2+，同时部分HCl提供酸根离子Cl-与金属阳离子结合形成盐，故该反应中体现了HCl的酸性和还原性；
(5)KMnO4溶液与明矾溶液混合后，发生复分解反应，生成深紫色沉淀为Al(MnO4)3，该反应的化学方程式为：3KMnO4+KAl(SO4)2=Al(MnO4)3↓+2K2SO4；
(6)0.01%的KMnO4溶液可用于消毒蔬果和餐具，说明KMnO4具有强氧化性。该溶液一般保存在棕色试剂瓶中，这是由于KMnO4不稳定，光照会发生分解反应，因此要保存在棕色瓶试剂瓶中避光保存。
5．(1) NCl3+3H2O3HClO+NH3↑
(2) 球形干燥管 ac
(3) 3Cl2+NH4ClNCl3+4HCl 70℃≤T＜95℃
(4)a
(5)
【分析】由实验装置图可知，装置A中为高锰酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气，装置B中氯气与氯化铵溶液在水浴加热条件下反应制备三氯化氮，装置C用于冷凝收集三氯化氮，装置D中盛有的碱石灰用于吸收未反应的氯气，防止污染空气，同时防止水蒸气进入锥形瓶中。
（1）
元素的非金属性越强，三卤化氮中氮卤键的键长越小、键能越大，分子的热稳定性越强，则三氟化氮的热稳定性强于三氯化氮；由题意可知，三氯化氮在热水中易水解生成次氯酸和氨气，反应的化学方程式为NCl3+3H2O3HClO+NH3↑，故答案为：NF3；NCl3+3H2O3HClO+NH3↑；
（2）
由图可知，仪器D为球形干燥管；装置A为固液不加热的装置，该装置可以用于电石与水反应制备乙炔，也可以用于苯、液溴在溴化铁做催化剂条件下制备溴苯，故答案为：球形干燥管；
（3）
由分析可知，装置B中氯气与氯化铵溶液在水浴加热条件下反应制备三氯化氮，反应的化学方程式为3Cl2+NH4ClNCl3+4HCl，由题给信息可知，实验时，为保证三氯化氮顺利蒸出，同时防止三氯化氮发生爆炸，水浴加热的温度应控制在70℃～95℃之间，故答案为：3Cl2+NH4ClNCl3+4HCl；70℃≤T＜95℃；
（4）
由题意可知，滴定过程中发生的反应为氢氧化钠溶液与稀硫酸和硫酸铵溶液中的稀硫酸反应得到硫酸钠和硫酸铵的混合溶液，稀硫酸电离出的氢离子会抑制水的电离，所以稀硫酸转化为硫酸钠的过程中，水的电离程度增大，故选a；
（5）
由题意可知，滴定过程中消耗VmL0.100mol/L氢氧化钠溶液，则用于吸收氨气的稀硫酸的物质的量为0.050mol/L×0.025L—0.100mol/L×10—3VL×，由方程式和氮原子个数守恒可知，溶液中残留的三氯化氮的物质的量浓度为=mol/L，故答案为：。
6．(1)强酸性
(2)安全瓶，防倒吸
(3)溶液由浑浊变澄清
(4)淡黄色沉淀
(5) 100mL容量瓶 蓝色褪去且半分钟不复原 95%
(6)AgBr+2=Br-+
(7)取样，加入足量稀盐酸，再加入氯化铁溶液，若溶液变为红色，说明生成了
【分析】装置A中亚硫酸钠与浓硫酸反应制备二氧化硫，装置B用作安全瓶、防止倒吸，生成的二氧化硫在装置C中先与硫化钠反应生成硫单质，硫单质再与亚硫酸钠反应生成硫代硫酸钠。
(1)
装置A中浓硫酸与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，利用了强酸制弱酸的原理，体现了70%浓硫酸的强酸性；
(2)
由装置图可知，装置B的作用是安全瓶，防止倒吸；
(3)
由第二步反应可知，第一步生成了单质硫，即二氧化硫与硫化钠反应生成亚硫酸钠和硫，反应的离子方程式为：2S2-+3SO2=2+3S↓；因为第一步反应生成了硫，硫不溶于水，表现为沉淀，因此判断装置C中反应已完全的方法是：溶液由浑浊变澄清；
(4)
会与盐酸反应生成硫单质、二氧化硫和氯化钠，所以当检验硫酸根离子加入盐酸时，除了有刺激性气味的气体以外，还有淡黄色沉淀生成；
(5)
①配制一定体积的特定物质的量浓度的溶液需用固定规格的容量瓶，所以称样品，用100mL容量瓶配制成溶液；
②根据反应原理可知，加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，到反应终点，碘单质反应后溶液蓝色褪去且半分钟不复原，说明反应到达滴定终点。
根据化学方程式体现的关系可知，，样品中的物质的量为×20.00×10-3L×6×4.60×10-3mol，质量分数为；
(6)
由题意可知，溴化银与溶液中硫代硫酸根离子反应生成二硫代硫酸根络银离子和溴离子，反应的离子方程式为：AgBr+2=Br-+；
(7)
能和铁离子反应变为红色溶液，故检验该转化生成了的操作为：取样，加入足量稀盐酸，再加入氯化铁溶液，若溶液变为红色，说明生成了。
7．(1) 增大 升温
(2) 为2～3.5时，的收率几乎不变 越小，比例增加，发生副反应生成(或生成CO、)
(3) 0.8(或80%) 1
(4)反应①为吸热反应，反应②为放热反应。同样温度下进行反应，反应②能耗低
【解析】(1)
恒压密闭容器中通入稀有气体He，体积增大，平衡向气体分子数增大的方向移动，对于反应①正反应方向是气体体积增大的方向，则平衡正向移动，的平衡转化率增大；平衡常数只受温度影响，反应①是吸热反应，升高温度平衡正向移动，反应的平衡常数增大，可采取的措施是升温；
(2)
①由图可知，比值小于2时，乙烯收率随比值增大在上升，比值大于2时，乙烯的收率并未增加，并且氧含量值在降低，会造成积炭，所以控制，故答案为：为2～3.5时，的收率几乎不变；
②较低时可认为是C2H6含量较低，O2较多，会导致乙烷发生深度氧化，也可以可将C2H6转化为别的物质如CO、，导致其选择性较低，故答案为：越小，比例增加，发生副反应生成(或生成CO、)；
(3)
根据已知的收率=的转化率×的选择性，平衡时的收率为60%，选择性为75%，则的转化率为；起始投入2mol和3mol通入1L的恒容容器中，转化了2mol×80%=1.6mol，由的选择性，生成的的物质的量为75%×1.6mol=1.2mol，对反应②列三段式：，则反应③消耗的物质的量为1.6-1.2=0.4mol，对反应③列三段式：，0～tmin内，的平均生成速率为，的平衡浓度；
(4)
氧化裂解法的优点为：反应①为吸热反应，反应②为放热反应。同样温度下进行反应，反应②能耗低。
8．(1) 低
(2)蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解，形成绿色溶液
(3)
(4)
(5)增大
(6)放热
【解析】(1)
工业常利用铝热反应制备高熔点的金属，上述反应属于铝热反应，所以熔点：Al＞Cr；根据Cr元素守恒可知，，m()=40%a kg，所以理论上可得到重铬酸钾的质量m()=，实际得到的产品质量为b kg，所以产率为=；
(2)
Cr(OH)3与Al(OH)3的化学性质相似，可知Cr(OH)3是两性氧化物，能溶解在强碱NaOH溶液中，在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，首先蓝紫色变浅同时产生Cr(OH)3灰蓝色固体，继续滴加，沉淀溶解，Cr(OH)3变为Cr(OH)，溶液最终变为绿色，故答案为蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液；
(3)
随着H+浓度的增大，与溶液中的H+发生反应，反应转化为的离子反应式为：；
(4)
根据反应及平衡常数公式可知，该反应的平衡常数表达式为：K=；
(5)
由图可知，溶液酸性增大，平衡正向进行，则的平衡转化率增大，故答案为：增大；
(6)
由于升高温度，溶液中的平衡转化率减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，导致溶液中的平衡转化率减小，根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，逆反应方向是吸热反应，所以该反应的正反应是放热反应。
9．(1) 3
(2)H2O2+H2SO4+Cu=CuSO4+2H2O
(3) c(O2) >
(4) 小于 pH升高，HO的浓度增加，H2O2分解速率加快 H2O2浓度升高，电离程度低，分解率越小
(5)2CrO5+7H2O2+6H+=2Cr3++7O2↑+10H2O
【详解】（1）氧原子核外电子亚层为1s、2s、2p，故此处填3；H2O2分子中H与O之间共用一对电子，O与O之间共用一对电子，对应电子式为：；
（2）H2O2具有强氧化性，可将Cu氧化，对应化学方程式为：H2O2+H2SO4+Cu=CuSO4+2H2O；
（3）H2O2、H2O均为纯液体，故不会出现在H2O2分解反应的平衡常数表达式中，故H2O2分解反应的平衡常数K=c(O2)；由题意知，H2O2分解反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故K25℃＞K40℃；
（4）25℃时，H2O为中性其pH=7，H2O2能微弱电离产生H+，故H2O2显酸性，pH＜7，故此处填：小于；一定条件下，溶液pH增大，使得平衡正向移动，的浓度增大，过氧化氢的分解速率加快，故答案为：pH升高，HO的浓度增加，H2O2分解速率加快；相同pH下，增大过氧化氢浓度，化学平衡正向移动，的浓度增大，过氧化氢的分解速率加快，越大分解速率越快，但由于H2O2的平衡转化率随过氧化氢浓度的增大反而减小，故此处填：H2O2浓度升高，电离程度低，分解率越小；
（5）根据得失电子守恒初步配平方程式为：2CrO5+7H2O2+H+=2Cr3++7O2↑+H2O，根据电荷守恒确定H+系数为6，结合元素守恒确定H2O系数为10，故完整方程式为：2CrO5+7H2O2+6H+=2Cr3++7O2↑+10H2O。
10． 3 0.015 mol·L-1·min-1 放热 < 温度低于T时，反应未达到平衡，向生成物方向进行 3ClO+4NO +4OH- = 4NO+ 3Cl- + 2H2O 取一片pH试纸，放在干燥洁净的表面皿(或玻璃片)上，用玻璃棒蘸取待测液，点在pH试纸中央，对比标准比色卡，读取pH数值
【详解】(1)N是7号元素，其核外电子排布式为[He]2s22p3，原子核外2p轨道的3个电子未成对，分列3个p轨道，因此未成对电子的电子云空间伸展方向有3个；CO2和CS2是等电子体，则CS2的电子式为；
(2)平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值称为化学平衡常数，则该反应的平衡常数K=；若温度为T时，反应10分钟，φ(CH3OH)=30%，设10分钟内二氧化碳反应了xmol，则列三段式如下：，反应10分钟，φ(CH3OH)=30%，则=30%，解得x=0.75，则0~10分钟内，CH3OH的平均反应速率 ==0.015 mol·L-1·min-1；
(3)c点之前反应未平衡，反应正向进行，φ(CH3OH)增大，c点反应达到平衡，c点之后升高温度，φ(CH3OH)减小，平衡逆向移动，说明逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，即该反应是放热反应；其它条件相同时，b点温度更高，因此CH3OH在a点的正反应速率
11． 1s22s22p63s23p5 r(Cl-)＞r(Ca2+) 氨碱法(或索尔维法) 存在 H++平衡，Ca2+与结合形成CaCO3沉淀，使电离平衡正向移动 0.05 mol/(L·min) 加热
【详解】(1)Cl是17号元素，根据构造原理，可知基态Cl原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p5；
CaCl2是离子化合物，2个Cl-与Ca2+之间以离子键结合，其电子式为：；
Cl-与Ca2+核外电子排布相同，对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径由大到小的顺序为：r(Cl-)＞r(Ca2+)；
(2)纯碱生产的工业方法有多种，其中氨碱法(索尔维)法制取原理是：将氨气通入饱和NaCl溶液中得到氨盐水，然后将煅烧石灰石产生的CO2气体通入其中，发生反应产生溶解度较小的碳酸氢钠晶体，反应方程式为：NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl，NaHCO3晶体经过滤、洗涤后，加热煅烧得到纯碱Na2CO3，分解产生的CO2可以循环利用，含有NH4Cl的滤液与石灰乳混合，所放氨气可循环利用，CaO+H2O=Ca(OH)2，Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O，可见该方法生产中会得到CaCl2；故废液含有大量氯化钙的是索尔维法或氨碱法；
(3)饱和NaHCO3溶液中存在电离平衡： H++，向其中滴加少量CaCl2溶液，与Ca2+会反应产生CaCO3白色沉淀，使电离平衡正向移动，当溶液中H+浓度增大到一定程度后，与H+会发生反应产生CO2气体，因此反应时产生大量白色沉淀，同时还有少量气体；
(4)根据电离平衡常数的含义可知反应CaCl2(s)+8NH3(g) CaCl2·8NH3(s)的化学平衡常数K=；
向2 L装有CaCl2的密闭容器中，通入2 mol NH3，发生反应CaCl2(s)+8NH3(g) CaCl2·8NH3(s)，10分钟，固体增重17 g，说明反应的氨气的质量是17g，其物质的量是n(NH3)==1 mol，则 0~10分钟内，NH3的平均反应速率 = =0.05 mol/(L·min)；
由于该反应的正反应是放热反应，要使已 吸收NH3 的CaCl2 重新恢复吸收NH3 的能力，应该使化学平衡逆向移动。根据化学平衡移动：升高温度，化学平衡会向吸热的逆反应方向移动。故应该采取的措施是加热。
12． 和都是原子晶体，原子半径：，，则共价键键长：键键，键能：键键，所以熔点低于BN 1 2OH— +2I—+H2O 溶液酸碱性 反应i为放热反应，高于85℃时，平衡向逆反应方向移动，减小；反应ii中减小是影响平衡移动的主要因素，所以反应ii平衡也向逆反应方向移动，沉淀率下降
【分析】(1)As与N同主族，据此判断As在周期表中的位置；
(2) 砷化镓()和氮化硼()晶体都具有空间网状结构，硬度大，两者都是原子晶体，原子半径越小，形成的共价键键长越短，共价键键能越大，共价键越稳定，晶体的熔点越高；
(3)碘单质将氧化成，自身被还原为碘离子，根据化合价升降守恒配平书写方程式；
(4)向工业废水(含)加入石灰乳沉砷得到Ca5(AsO4)3OH沉淀，用稀硫酸溶解沉淀，生成H3AsO4和硫酸钙，通入二氧化硫将H3AsO4还原为H3AsO3，“还原”后加热溶液，H3AsO3分解为As2O3，冷却结晶，过滤，得粗As2O3，据此分析解答。
【详解】(1)As在周期表的第4周期第ⅤA族，最外层电子的排布式是4s24p3，故答案为：4s24p3；
(2)砷化镓()和氮化硼()晶体都具有空间网状结构，硬度大，砷化镓与氮化硼属于同种晶体类型，均属于原子晶体，原子半径N＜As，B＜Ga，故N-B键的键长比As-Ga键的键长短，N-B键的键能更大，更稳定，所以氮化硼的熔点较高，故答案为：GaAs和BN都是原子晶体，原子半径：Ga＞B，As＞N，则共价键键长：Ga-As键＞B-N键，键能：Ga-As键＜B-N键，所以熔点GaAs低于BN；
(3)碘单质将氧化成，As的化合价从+3升到+5，自身被还原为碘离子，碘的化合价从0降到-1，根据化合价升降守恒及溶液的碱性环境，离子方程式为+I2 +2OH— +2I—+H2O，该反应为可逆反应，说明氧化还原反应的方向和溶液酸碱性有关，故答案为：1；2OH—；+2I—+H2O；溶液酸碱性；
(4)①“还原”过程中二氧化硫将H3AsO4转化为H3AsO3，反应的化学方程式为：H3AsO4+H2O+SO2=H3AsO3+H2SO4，故答案为：H3AsO4+H2O+SO2=H3AsO3+H2SO4；
②“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀，发生的主要反反应：i.Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH—(aq)+Q，ii.5Ca2++OH—+3 Ca5(AsO4)3OH-Q，高于85℃后，温度升高，反应i平衡逆向移动，c(Ca2+)下降，反应ii平衡逆向移动，Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降，故答案为：反应i为放热反应，高于85℃时，平衡向逆反应方向移动，c(Ca2+)减小；反应ii中c(Ca2+)减小是影响平衡移动的主要因素，所以反应ii平衡也向逆反应方向移动，沉淀率下降。
【点睛】本题的易错点和难点为(4)②，要注意化学平衡的影响因素的灵活运用。
13． 减小 bc 可能反应中生成的某产物对反应有催化作用，导致反应速率逐渐变快 94.8%
【分析】
【详解】
（1由题意可知乙二酸()是弱酸，逐级电离出，首先产生再电离出 故电离方程式为：；
（2）i由图可知在pH=2.5时，溶液中存在的主要离子为，故反应离子方程式为：；
ii由2.5直至大于6.5过程中溶液中离子物质的量分数逐渐增大，浓度逐步增大当pH=6.5的过程中主要以存在，故减小；
（3）化学平衡常数为达平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，是一个关于温度的变量；故：
K=，当变化的量不再变化时说明达平衡。故选项为bc；
（4）i带入速率公式 可得，，由反应式可知 =
ii由图可知随着反应的进行反应速率逐步加快，影响反应速率的因素有温度，浓度，催化剂，由于反应物浓度逐渐减小，温度不变，故速率加快的原因可能反应中生成的某产物对反应有催化作用，导致反应速率逐渐变快；
(5)由反应方程式可知~，故10mL样液中高锰酸钾的n= =，故0.500g样品中高锰酸钾的物质的量为0.003mol，故高锰酸钾的质量分数为x100%=94.8%
14．(1) 离子晶体 F->Na+>Al3+ 球形
(2)
(3)
(4)结合成晶体的速率大于电离成的速率，所以有晶体析出
(5)
【解析】(1)
①电解熔融氧化铝冶炼金属铝，说明氧化铝在熔融状态下能导电，的晶体类型离子晶体；
②电子层数相同，质子数越多半径越小，的简单离子半径大小F->Na+>Al3+；
③最外层电子排布为3s1，电子云形状为球形。
(2)
电解饱和溶液，阳极氯离子失电子生成氯气，阳极的电极反应式为；
(3)
纯碱吸收的主要反应为：，溴元素化合价由0降低为-1、溴元素化合价由0升高为+5，3molBr2反应转移5mol电子，则吸收时，转移电子为mol。
(4)
向饱和食盐水中通入和，和反应生成碳酸氢铵，结合成的速率大于电离成的速率，所以有晶体析出。
(5)
向碘水溶液中通入过量的，氯元素化合价由0降低为-1、碘元素化合价由0升高为+5，根据得失电子守恒，发生反应的离子方程式为。
15．(1)过滤、洗涤
(2)2Na++CO+H2O+CO2=2NaHCO3↓
(3)抑制NaHCO3受热分解
(4)节能、环保、成本低等
(5) 碱式滴定管 甲基橙 滴加最后一滴盐酸，溶液由黄色变为橙色且半分钟不恢复 94.5%
【详解】（1）由流程图可知，溶液碳化后生成了液态和固态，因此操作①为过滤、洗涤。
（2）由流程图可知，天然碱溶液碳化后生成了碳酸氢钠，说明二氧化碳与碳酸钠和水反应生成了碳酸氢钠，离子方程式为：2Na++CO+H2O+CO2=2NaHCO3↓。
（3）碳酸氢钠不稳定，受热易分解，选择0.34～0.4MPa干燥的原因是为了抑制NaHCO3受热分解。
（4）索尔维制碱法中大量的氯化钙用途不大，氯化钠的利用率低，而天然碱制碱不产生污染物，且流程简单，需要的能量低，成本低。
（5）①碳酸氢钠溶液呈碱性，因此取20.00mL碳酸氢钠溶液用碱式滴定管。
②盐酸滴定碳酸氢钠溶液滴定终点呈酸性，指示剂选择甲基橙，滴定终点的现象为：滴加最后一滴盐酸，溶液由黄色变为橙色且半分钟不恢复。
③由图示可知，当盐酸滴加18mL时，两者恰好完全反应，则消耗盐酸的物质的量是0.1000mol·L-10.018L=1.810-3mol，而碳酸氢钠和盐酸是1:1反应，因此20.00mL溶液中碳酸氢钠的物质的量为1.810-3mol，250mL溶液中碳酸氢钠的物质的量为2.2510-2mol，质量为2.2510-2mol84g/mol=1.89g，则碳酸氢钠的纯度为。
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