江苏省南京市六校联合体2023-2024学年高二上学期期初调研测试化学试题（原卷版+解析版）

南京市六校联合体2023-2024学年高二上学期期初调研测试
化学试题
可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 C1-35.5
一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 我国提出2060年实现碳中和的目标，体现了大国担当。碳中和中的碳是指
A. 碳原子 B. 二氧化碳 C. 碳元素 D. 含碳物质
2. 反应可用于冬天石油开采。下列说法正确的是
A. 中子数为18的氯原子： B. 的结构式：
C. 的结构示意图： D. 的电子式：
3. 实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是
A．制取Cl2 B．除去Cl2中的H2O C．收集Cl2 D．吸收尾气中的Cl2
A. A B. B C. C D. D
4. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层有2个电子，Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A. 原子半径：r(W)> r(Z)> r(Y)> r(X)
B. 由X、Y组成的化合物是离子化合物
C. Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D. W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
5. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：
B. 工业制硝酸过程中的物质转化：
C. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：
D. 实验室制备少量的原理：
6. 乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理如下，能量与反应进程的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 第①、②、③步反应都是放热反应
B. 第①步反应只断裂了碳碳键
C. 第①步反应为总反应的决速步
D. 由图1可知，总反应不需要加热就能进行
7. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
A. 用pH计测定SO2和CO2饱和溶液的pH，前者pH小，说明H2SO3酸性比H2CO3强
B. 向久置的Na2SiO3溶液滴加稀盐酸，有气泡产生，说明Na2SiO3溶液已变质
C. 向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，观察气泡产生情况，说明Fe2+能催化H2O2分解
D. 向Fe(NO3)2溶液中先滴加盐酸，再加入KSCN溶液，溶液变成红色，说明Fe(NO3)2溶液己变质
8. 水是最宝贵的资源之一，下列表述正确的是
A. 水一定呈酸性
B. 温度升高，纯水中的增大，减小
C. 一定温度下，向水中加入酸或碱，都可抑制水的电离，使水的离子积减小
D. 25℃时某溶液中由水电离产生，该溶液可能显酸性
9. 锦镉电池的放电过程可以满足宇宙飞船在阴影区时的能量供给，其工作时原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电池工作时电能转化为化学能
B. 电极M为电池的负极
C. 放电过程中，由M极区向N极区迁移
D. 放电时，电极N上的电极反应式为
10. 下列叙述中不正确的是
A. 常温下，NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)能够自发进行，则该反应的△H<0
B. 反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)到达平衡状态后，恒温恒容下充入H2，则正反应速率增大，逆反应速率减小
C. 镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈
D. 常温下，0.1mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释后，溶液中的值减小
11. 下列图示的相关论述及得出的结论均合理的是
A. 图甲为C(金刚石，s)=C(石墨，s) 反应过程的能量变化曲线，说明金刚石比石墨稳定
B. 图乙为碳酸钙与盐酸反应生成CO2气体体积随时间的变化曲线，说明b→c时间段内反应速率最快
C. 图丙为一定温度时某反应的平衡常数K随压强增大而保持不变，说明该反应反应前后气体体积一定不变
D. 图丁为反应的反应速率随时间变化的曲线，说明t1时刻改变的条件可能是升高温度
12. 为研究废旧电池的再利用，实验室利用旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图所示。下列叙述不正确的是
A. “溶解”操作中鼓入空气可以起到搅拌作用
B. 溶解过程中发生的反应有2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O
C. 调pH过程中NaOH溶液的作用是把Cu2+转化为Cu(OH)2
D. “过滤”操作中，用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
13. SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为VL的密闭容器中充入0.2 mol SCl2(g)，发生反应：。图中所示曲线分别表示反应在a min时和平衡时SCl2的转化率与温度的关系。下列说法正确的是
A. 的、
B 当容器中气体密度恒定不变时，反应达到平衡状态
C. 55℃，向体积为0.5VL的容器中充入0.2 mol SCl2(g)，a min时SCl2(g)的转化率大于50%
D. 82℃，起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol，此时＞
二、非选择题：共4小题，共61分。
14. 铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：
已知：最高价铬酸根酸性介质中以Cr2O存在，在碱性介质中以CrO存在。
回答下列问题：
（1）煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为___________(填化学式)。
（2）水浸渣中主要有SiO2和___________(写化学式)。
（3）“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是___________(写化学式)。
（4）“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，还原Cr2O，写出该反应的离子方程式为___________。
（5）已知：Cr(III)的存在形态的物质的量分数随溶液pH的分布如图所示
请补充完整由CrCl3溶液制得Cr(OH)3的实验方案：取分离、提纯得到的CrCl3溶液，___________，低温烘干，得到高纯Cr(OH)3晶体。【实验中须使用的试剂：2mol/LNaOH溶液、0.1mol/L AgNO3溶液、0.1mol/LHNO3溶液、蒸馏水】
15. 纳米铁粉常用于废水处理，以草酸(H2C2O4)与FeSO4为原料可制取纳米铁粉。
I．制取草酸
用含有适量催化剂的混酸(65%HNO3与98%H2SO4的质量比为2：1.5)溶液氧化淀粉水解液制备草酸，其装置如下图所示。
【已知：硝酸氧化淀粉水解液过程中主要反应：(未配平)】
（1）仪器甲的名称为___________。
（2）装置B的作用___________。
（3）控制反应温度不超过60℃可以防止有机物脱水炭化和___________。
Ⅱ.制备纳米铁粉，其流程如下：
已知：H2C2O4为二元弱酸。
（4）检验酸溶后的溶液是否含Fe3+的试剂是___________。
（5）向酸溶后的溶液中滴加稍过量的H2C2O4，过滤得FeC2O4·H2O。
①沉淀反应的离子方程式为___________。
②过滤所得沉淀中FeC2O4·H2O含量的测定：准确称取5.800g沉淀，加入适量的蒸馏水和稀硫酸溶解、酸化，并转移入250mL容量瓶中定容，取25.00mL溶液，向其中滴加0.1000mol·L-1KMnO4溶液，完全反应时，消耗KMnO4溶液18.00mL。过程中发生的反应为：(假设杂质不参与反应)。计算沉淀中FeC2O4·2H2O(相对分子质量为180)的质量分数___________(写出计算过程)。
16. 已知A是一种气态烃，其密度在标准状况下是H2的14倍，A的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。下列关系图中部分产物可能略去，试回答下列问题：
已知：。
（1）A的名称为___________，丙烯与A互为同系物，聚丙烯的结构简式为___________。
（2）C中官能团的名称是___________，F的结构简式为___________。
（3）反应④的反应类型是___________。
（4）B物质在铜的催化作用下被氧气氧化为具有刺激性气味的物质，写出该反应的化学方程式___________。
（5）实验室用B和C反应制取D，装置如图所示。右侧试管中的试剂是___________，分离该试管中油状液体用到的主要仪器是___________。
17. 回答下列问题：
Ⅰ．工业上利用甲醇和水蒸气催化重整法可制备氢气。
（1）已知：反应1：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g) H1=+90.0kJ·mol-1
反应2：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) H2=-41.0kJ·mol-1
则反应3：CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g) H3=___________kJ·mol-1
（2）以CuO-ZnO-Al2O3催化剂进行甲醇重整制氢时，固定其它条件不变，改变水、甲醇的物质的量比，甲醇平衡转化率及CO选择性的影响如图1所示。[CO选择性=]
①当水、甲醇比大于0.8时，CO选择性下降的原因是___________。
②当水、甲醇比一定时，温度升高，CO选择性有所上升，可能原因是___________。
（3）在t℃下，在1L密闭容器中，当投入的CH3OH和H2O均为1mol时，甲醇平衡转化率为80%、CO选择性为60%，则c(CO)=___________mol·L-1。
Ⅱ．用CO2和H2可以合成甲醇。其主要反应为
反应ⅠCO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)
反应ⅡCO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)
恒容密闭容器内，充入1molCO2和3molH2，测得平衡时CO2转化率，CO和CH3OH选择性随温度变化如图2所示[选择性]。
（4）270℃时主要发生的反应是___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
（5）以下温度中，甲醇产率最高的是___________。
A. 210℃ B. 230℃ C. 250℃ D. 270℃
（6）在不改变投料的情况下，既能加快反应速率，又能提高CH3OH产率的方法有___________(填一种方法即可)。
南京市六校联合体2023-2024学年高二上学期期初调研测试
化学试题 答案解析
可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 C1-35.5
一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 我国提出2060年实现碳中和的目标，体现了大国担当。碳中和中的碳是指
A 碳原子 B. 二氧化碳 C. 碳元素 D. 含碳物质
【答案】B
【解析】
【详解】碳中和中的碳是指二氧化碳，减少二氧化碳的排放和充分利用二氧化碳转化为其他物质是碳中和的核心，故选B。
2. 反应可用于冬天石油开采。下列说法正确的是
A. 中子数为18氯原子： B. 的结构式：
C. 的结构示意图： D. 的电子式：
【答案】D
【解析】
【详解】A．中子数为18的氯原子：，A错误；
B．的结构式：，B错误；
C．的结构示意图： ，C错误；
D．的电子式： ，D正确；
故选D。
3. 实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是
A．制取Cl2 B．除去Cl2中的H2O C．收集Cl2 D．吸收尾气中的Cl2
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．制取Cl2应用浓盐酸与MnO2反应，故A错误；
B．除去Cl2中的HCl可将气体通入饱和食盐水中，除去H2O时通入浓硫酸干燥，故B错误；
C．氯气密度大于空气，收集氯气的导管为长进短出，故C正确；
D．氯气的尾气需要用碱液吸收，不能用水吸收，故D错误；
故选：C。
4. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层有2个电子，Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A. 原子半径：r(W)> r(Z)> r(Y)> r(X)
B. 由X、Y组成的化合物是离子化合物
C. Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D. W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
【答案】B
【解析】
【分析】X是地壳中含量最多的元素，因此X为O元素，Y的最外层有两个电子，且Y是短周期元素，原子序数大于O，因此Y为Mg元素，Z的单质晶体是广泛应用的半导体材料，所以Z为Si元素，W与X同主族，且W是短周期元素，原子序数大于X，所以W为S元素；据此解题；
【详解】A.元素周期表中，同族元素原子半径随核电荷数增加而增加，O位于第二周期，其他元素位于第三周期，因此O的原子半径最小，同周期元素，核电荷数越大，原子半径越小，因此原子半径应为r(Mg)＞r(Si)＞r(S)＞r(O)，故A错误；
B.X为O元素，Y为Mg元素，两者组成的化合物氧化镁为离子化合物，故B正确；
C.Z为Si元素，W为S元素，因为S的非金属性强于Si，所以S的最高价氧化物对应水化物的酸性强于Si的，故C错误；
D.W为S元素，X为O元素，因为O的非金属性强于S，所以O的气态氢化物的热稳定性强于S的，故D错误；
总上所述，本题选B。
【点睛】本题考查元素周期表和元素周期律的推断、原子结构与元素性质，题目难度不大，应先根据提示推断所给原子的种类，原子结构与元素周期律的关系为解答关键，注意掌握原子构成及表示方法，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。
5. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：
B. 工业制硝酸过程中的物质转化：
C. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：
D. 实验室制备少量的原理：
【答案】B
【解析】
【详解】A．Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO，NO与氧气发生反应生成NO2，A正确；
B．氮气与氧气在高温条件下生成NO，但NO无法与水发生化学反应，B错误；
C．汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体，故该反应方程式为，C正确；
D．实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量，化学方程式为，D正确。
故选B。
6. 乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理如下，能量与反应进程的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 第①、②、③步反应都是放热反应
B. 第①步反应只断裂了碳碳键
C. 第①步反应为总反应的决速步
D. 由图1可知，总反应不需要加热就能进行
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，第①步反应物总能量小于生成物总能量，说明第①步为吸热反应，第②、③步生成物的总能量低于反应总能量的反应，是放热反应，故A错误；
B．由图可知，第①步反应有C-H键形成和碳碳双键发生断裂，故B错误；
C．由图可知，第①步反应的活化能最大，反应速率最慢，为总反应的决速步，故C正确；
D．该反应为放热反应，反应条件与反应热无关，故D错误；
故选：C。
7. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
A. 用pH计测定SO2和CO2饱和溶液的pH，前者pH小，说明H2SO3酸性比H2CO3强
B. 向久置的Na2SiO3溶液滴加稀盐酸，有气泡产生，说明Na2SiO3溶液已变质
C. 向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，观察气泡产生情况，说明Fe2+能催化H2O2分解
D. 向Fe(NO3)2溶液中先滴加盐酸，再加入KSCN溶液，溶液变成红色，说明Fe(NO3)2溶液己变质
【答案】B
【解析】
【详解】A．SO2和CO2饱和溶液的浓度不同，应测定等浓度的酸溶液的pH比较酸性强弱，故A错误；
B．久置的Na2SiO3溶液若变质，与二氧化碳反应生成碳酸钠，与盐酸反应产生气泡，故B正确；
C．过氧化氢可氧化亚铁离子生成铁离子，铁离子催化过氧化氢分解，有气泡产生，不能证明Fe2+催化H2O2分解，故C错误；
D．酸性溶液中硝酸根离子可氧化亚铁离子，再加入KSCN溶液，溶液变成红色，不能说明Fe(NO3)2溶液已变质，故D错误；
故选：B。
8. 水是最宝贵的资源之一，下列表述正确的是
A. 的水一定呈酸性
B. 温度升高，纯水中的增大，减小
C. 一定温度下，向水中加入酸或碱，都可抑制水的电离，使水的离子积减小
D. 25℃时某溶液中由水电离产生的，该溶液可能显酸性
【答案】D
【解析】
【详解】A．水是弱电解质，为中性，常温下pH=7，加热促进水的电离，电离出的氢离子浓度增大，pH=6，说明温度高于常温，但水始终为中性，故A错误；
B．温度升高，促进水电离，纯水中的c(H+)增大，c(OH-)增大，故B错误；
C．一定温度下，向水中加入酸或碱，都可抑制水的电离，但水的离子积不变，故C错误；
D．25℃时，某溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-13 mol/L，抑制了水的电离，该溶液可能显酸性或碱性溶液，故D正确；
故选：D。
9. 锦镉电池的放电过程可以满足宇宙飞船在阴影区时的能量供给，其工作时原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电池工作时电能转化为化学能
B. 电极M为电池的负极
C. 放电过程中，由M极区向N极区迁移
D. 放电时，电极N上的电极反应式为
【答案】B
【解析】
【分析】该装置为原电池，负极上Cd生成Cd(OH)2，正极上NiOOH得电子生成Ni(OH)2；
【详解】A．该装置能放电，所以为原电池，是将化学能转化为电能的装置，故A错误；
B．放电时，Cd生成Cd(OH)2，Cd失电子发生氧化反应，则M为原电池负极，N为正极，故B正确；
C．放电过程中，M为负极、N为正极，则电解质溶液OH-由N极区向M极区迁移，故C错误；
D．放电时，电极N上NiOOH得电子生成Ni(OH)2，电极反应式为NiOOH+e-+H2O═Ni(OH)2+OH-，故D错误；
故选：B。
10. 下列叙述中不正确的是
A. 常温下，NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)能够自发进行，则该反应的△H<0
B. 反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)到达平衡状态后，恒温恒容下充入H2，则正反应速率增大，逆反应速率减小
C. 镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈
D. 常温下，0.1mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释后，溶液中的值减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．常温下，NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)反应是一个熵减的反应，故能够自发进行，则该反应的△H<0，A正确；
B．反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)到达平衡状态后，恒温恒容下充入H2，则正反应速率突然增大，随着平衡正向移动，生成物浓度增大，逆反应速率也慢慢增大，B错误；
C．镀铜铁制品镀层受损后，由于铁比铜活泼，形成电化学腐蚀，故铁制品比受损前更容易生锈，C正确；
D．常温下，0.1mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释后，平衡正向移动，CH3COOH的电离程度增大，但溶液中c(H+)减小，故溶液中=的值减小，D正确；
故答案为：B。
11. 下列图示的相关论述及得出的结论均合理的是
A. 图甲为C(金刚石，s)=C(石墨，s) 反应过程的能量变化曲线，说明金刚石比石墨稳定
B. 图乙为碳酸钙与盐酸反应生成CO2气体体积随时间的变化曲线，说明b→c时间段内反应速率最快
C. 图丙为一定温度时某反应的平衡常数K随压强增大而保持不变，说明该反应反应前后气体体积一定不变
D. 图丁为反应的反应速率随时间变化的曲线，说明t1时刻改变的条件可能是升高温度
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图甲可知金刚石的能量大于石墨的能量，一般的，能量越高越不稳定，故石墨比金刚石稳定，A错误；
B．碳酸钙与盐酸反应，盐酸浓度越来越低，故反应速率越来越慢，B错误；
C．平衡常数K只与温度有关，C错误；
D．由图丁可知正逆速率都增大,平衡逆向移动，，说明t1时刻改变的条件可能是升高温度，D正确；
故选D。
12. 为研究废旧电池的再利用，实验室利用旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图所示。下列叙述不正确的是
A. “溶解”操作中鼓入空气可以起到搅拌作用
B. 溶解过程中发生的反应有2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O
C. 调pH过程中NaOH溶液的作用是把Cu2+转化为Cu(OH)2
D. “过滤”操作中，用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
【答案】C
【解析】
【分析】根据实验目的得到铜和氧化锌，可以倒推，加入锌粉是把铜给置换出来，所以过滤时物质应该是含有铜离子。从而能确定氢氧化钠的作用不是沉淀铜，而是中和酸。所以起始反应中肯定会生成铜离子，根据铜和硫酸不反应，故先和氧气反应后和硫酸反应。
【详解】A．“溶解”操作中鼓入空气后，可以让液体和固体充分接触，所以可以起到搅拌作用，正确。
B．溶解过程中空气中的氧气和铜反应生成氧化铜，氧化铜再和硫酸反应生成硫酸铜，总的反应离子方程式为2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O ，正确。
C．调pH=2，实质是中和一部分硫酸，根据最终需要的是铜单质，故不能生成氢氧化铜，故不正确。
D．过滤分离固体和液体，用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，正确。
故选答案C
【点睛】根据题目信息得到实验目的，根据实验目的采用倒推法，进行判断各步所加物质的作用。
13. SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为VL的密闭容器中充入0.2 mol SCl2(g)，发生反应：。图中所示曲线分别表示反应在a min时和平衡时SCl2的转化率与温度的关系。下列说法正确的是
A. 的、
B. 当容器中气体密度恒定不变时，反应达到平衡状态
C. 55℃，向体积为0.5VL的容器中充入0.2 mol SCl2(g)，a min时SCl2(g)的转化率大于50%
D. 82℃，起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol，此时＞
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，温度升高，平衡时SCl2的转化率增大，可知该反应为吸热反应，；该反应能自发进行，则，A错误；
B．＝，该反应在恒容密闭容器进行，V不变，反应物和生成物均为气体，气体总质量不变，则为一个恒定值，即永远不变，所以当容器中气体密度恒定不变时，不能确定该反应是否到达平衡状态，B错误；
C．由图可知，55℃，在体积为VL密闭容器中充入0.2 mol SCl2(g)，a min时SCl2(g)的转化率等于50%，但反应未到达平衡，55℃，体积缩小为0.5VL，浓度增大，反应速率加快，所以a min时SCl2(g)的转化率大于50%，C正确；
D．由图可知82℃，SCl2的转化率为90%，得出三段式：， 求出平衡常数K=，在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol，此时浓度商Qc=1答案选C。
二、非选择题：共4小题，共61分。
14. 铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：
已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O存在，在碱性介质中以CrO存在。
回答下列问题：
（1）煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为___________(填化学式)。
（2）水浸渣中主要有SiO2和___________(写化学式)。
（3）“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是___________(写化学式)。
（4）“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，还原Cr2O，写出该反应的离子方程式为___________。
（5）已知：Cr(III)的存在形态的物质的量分数随溶液pH的分布如图所示
请补充完整由CrCl3溶液制得Cr(OH)3的实验方案：取分离、提纯得到的CrCl3溶液，___________，低温烘干，得到高纯Cr(OH)3晶体。【实验中须使用的试剂：2mol/LNaOH溶液、0.1mol/L AgNO3溶液、0.1mol/LHNO3溶液、蒸馏水】
【答案】（1）Na2CrO4
（2）Fe2O3 （3）Al(OH)3
（4）3+2+10H+=4Cr3++6+5H2O
（5）边搅拌边加入2mol/LBa(OH)2溶液，调节溶液的pH在6～12范围内，静置，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，直至向最后一次洗涤液中滴加0.1mol/LHNO3和0.1mol/LAgNO3溶液不再出现浑浊
【解析】
【分析】铬钒渣在Na2CO3、NaOH作用下高温焙烧，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐Na2CrO4、NaVO3，铝、硅、磷等的化合物转化为NaAlO2、Na2SiO3、Na3PO4，铁的化合物转化为Fe2O3，加水浸取熔渣，过滤，水浸渣中主要有SiO2和Fe2O3，水浸液中含有NaAlO2、NaVO3、Na2CrO4、Na2SiO3、Na3PO4，加入稀硫酸调溶液的pH到弱碱性时NaAlO2转化为Al(OH)3沉淀，过滤得到含有Al(OH)3的滤渣，再加入MgSO4和(NH4)2SO4除硅磷，使硅、磷分别转化为MgSiO3、MgNH4PO4沉淀，过滤除去沉淀得到含有NaVO3、Na2CrO4的滤液，加入稀硫酸将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀，Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，其具有强氧化性，与加入的Na2S2O5反应生成Cr3+，离子方程式为3+2+10H+=4Cr3++6+5H2O，调pH使Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀，达到分离提取铬和钒目的，据此分析解答。
【小问1详解】
已知：最高价铬酸根在碱性介质中以存在，煅烧过程中，铬元素转化为Na2CrO4，故答案为：Na2CrO4；
【小问2详解】
铝、硅、磷等的化合物转化为NaAlO2、Na2SiO3、Na3PO4，铁的化合物转化为Fe2O3，加水浸取熔渣，过滤，水浸渣中主要有SiO2和Fe2O3，故答案为：Fe2O3；
【小问3详解】
加入稀硫酸调溶液的pH到弱碱性时NaAlO2转化为Al(OH)3沉淀，过滤得到含有Al(OH)3的滤渣，故答案为：Al(OH)3；
【小问4详解】
由题意可知，还原步骤中加入焦亚硫酸钠溶液的目的是将铬元素转化为铬离子，反应的离子方程式为3+2+10H+=4Cr3++6+5H2O；
【小问5详解】
由图可知，pH在6～12范围之间时，主要以Cr(OH)3存在，Cr(Ⅲ)中加入2mol/LNaOH溶液，调节pH在6～12，以生成Cr(OH)3沉淀，过滤后，用蒸馏水洗涤沉淀，若未洗涤干净，滤渣中会含有Cl-，用稀HNO3和AgNO3检验最后一次洗涤液中不存在Cl-时，可停止用蒸馏水洗涤Cr(OH)3沉淀，再低温烘干，得到高纯Cr(OH)3晶体。
15. 纳米铁粉常用于废水处理，以草酸(H2C2O4)与FeSO4为原料可制取纳米铁粉。
I．制取草酸
用含有适量催化剂的混酸(65%HNO3与98%H2SO4的质量比为2：1.5)溶液氧化淀粉水解液制备草酸，其装置如下图所示。
【已知：硝酸氧化淀粉水解液过程中主要反应：(未配平)】
（1）仪器甲的名称为___________。
（2）装置B的作用___________。
（3）控制反应温度不超过60℃可以防止有机物脱水炭化和___________。
Ⅱ.制备纳米铁粉，其流程如下：
已知：H2C2O4为二元弱酸。
（4）检验酸溶后的溶液是否含Fe3+的试剂是___________。
（5）向酸溶后的溶液中滴加稍过量的H2C2O4，过滤得FeC2O4·H2O。
①沉淀反应的离子方程式为___________。
②过滤所得沉淀中FeC2O4·H2O含量的测定：准确称取5.800g沉淀，加入适量的蒸馏水和稀硫酸溶解、酸化，并转移入250mL容量瓶中定容，取25.00mL溶液，向其中滴加0.1000mol·L-1KMnO4溶液，完全反应时，消耗KMnO4溶液18.00mL。过程中发生的反应为：(假设杂质不参与反应)。计算沉淀中FeC2O4·2H2O(相对分子质量为180)的质量分数___________(写出计算过程)。
【答案】（1）球形冷凝管
（2）做安全瓶 （3）减少硝酸挥发
（4）KSCN溶液 （5） ①. H2C2O4+Fe2++2H2O=FeC2O4 2H2O↓+2H+ ②. 93.10%
【解析】
【分析】铁和稀盐酸反应生成硫酸亚铁，硫酸亚铁与草酸反应生成FeC2O4沉淀，过滤后加入氧气灼烧生成氧化铁，再还原得到铁单质；
【小问1详解】
仪器甲的名称为球形冷凝管；
【小问2详解】
根据装置A发生主要反应生成NO2、NO，装置C用于吸收有毒气体，为防止倒吸，装置B的作用是做安全瓶；
【小问3详解】
淀粉水解的催化剂是混酸，硝酸是易挥发性酸，控制反应温度不超过60℃可以防止有机物脱水炭化和减少硝酸挥发；
【小问4详解】
检验溶液中是否含Fe3+的实验操作为：取少量溶液后的溶液，滴加KSCN溶液，若溶液不变红色，则不含Fe3+；
【小问5详解】
①向酸溶后的溶液中滴加稍过量的H2C2O4，和Fe2+沉淀得到FeC2O4 2H2O，离子方程式为H2C2O4+Fe2++2H2O=FeC2O4 2H2O↓+2H+；
②滴定的离子方程式为：，消耗n(KMnO4)=cV=0.1mol/L×0.018L=0.0018mol，n(FeC2O4)=n(KMnO4)=，m(FeC2O4 2H2O)=nM=0.03mol×180g/mol=5.4g，则沉淀中FeC2O4 2H2O的质量分数=。
16. 已知A是一种气态烃，其密度在标准状况下是H2的14倍，A的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。下列关系图中部分产物可能略去，试回答下列问题：
已知：。
（1）A的名称为___________，丙烯与A互为同系物，聚丙烯的结构简式为___________。
（2）C中官能团的名称是___________，F的结构简式为___________。
（3）反应④的反应类型是___________。
（4）B物质在铜的催化作用下被氧气氧化为具有刺激性气味的物质，写出该反应的化学方程式___________。
（5）实验室用B和C反应制取D，装置如图所示。右侧试管中的试剂是___________，分离该试管中油状液体用到的主要仪器是___________。
【答案】（1） ①. 乙烯 ②.
（2） ①. 羧基 ②. HOCH2CH2OH
（3）酯化反应 （4）2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
（5） ①. 饱和碳酸钠溶液 ②. 分液漏斗
【解析】
【分析】A是一种气态烃，其密度在标准状况下是H2的14倍，即相对分子质量为28，A的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志，从而得出A为CH2=CH2；A与水反应生成的B为CH3CH2OH；B被酸性KMnO4氧化，所得C为CH3COOH；CH3CH2OH与CH3COOH发生酯化反应，所得D为CH3COOC2H5。乙烯与Br2发生加成反应，所得E为BrCH2CH2Br，E与NaOH水溶液作用，生成F为HOCH2CH2OH；CH3COOH与HOCH2CH2OH发生酯化反应，生成G为CH3COOCH2CH2OOCCH3。
【小问1详解】
由分析可知，A为CH2=CH2，A的名称为乙烯，丙烯的结构简式为CH2=CHCH3，发生加聚反应，生成聚丙烯的结构简式为 。
【小问2详解】
C为CH3COOH，C中官能团的名称是羧基；由分析可知，F的结构简式为HOCH2CH2OH。
【小问3详解】
反应④中，CH3COOH与HOCH2CH2OH在浓硫酸、加热条件下发生反应，生成CH3COOCH2CH2OOCCH3和水，反应类型是酯化反应。
【小问4详解】
B为CH3CH2OH，在铜的催化作用下被氧气氧化为CH3CHO，该反应的化学方程式为2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。
小问5详解】
实验室用CH3CH2OH和CH3COOH发生酯化反应制取CH3COOC2H5，右侧试管用于收集乙酸乙酯，同时除去杂质，所用试剂是饱和碳酸钠溶液，在该试管中，液体分层，则分离该油状液体用到的主要仪器是分液漏斗。
【点睛】在收集乙酸乙酯时，饱和碳酸钠溶液的作用是：去除乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度。
17. 回答下列问题：
Ⅰ．工业上利用甲醇和水蒸气催化重整法可制备氢气。
（1）已知：反应1：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g) H1=+90.0kJ·mol-1
反应2：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) H2=-41.0kJ·mol-1
则反应3：CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g) H3=___________kJ·mol-1
（2）以CuO-ZnO-Al2O3催化剂进行甲醇重整制氢时，固定其它条件不变，改变水、甲醇的物质的量比，甲醇平衡转化率及CO选择性的影响如图1所示。[CO选择性=]
①当水、甲醇比大于0.8时，CO选择性下降的原因是___________。
②当水、甲醇比一定时，温度升高，CO选择性有所上升，可能原因是___________。
（3）在t℃下，在1L密闭容器中，当投入的CH3OH和H2O均为1mol时，甲醇平衡转化率为80%、CO选择性为60%，则c(CO)=___________mol·L-1。
Ⅱ．用CO2和H2可以合成甲醇。其主要反应为
反应ⅠCO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)
反应ⅡCO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)
在恒容密闭容器内，充入1molCO2和3molH2，测得平衡时CO2转化率，CO和CH3OH选择性随温度变化如图2所示[选择性]。
（4）270℃时主要发生的反应是___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
（5）以下温度中，甲醇产率最高的是___________。
A. 210℃ B. 230℃ C. 250℃ D. 270℃
（6）在不改变投料的情况下，既能加快反应速率，又能提高CH3OH产率的方法有___________(填一种方法即可)。
【答案】（1）+49.0kJ·mol-1
（2） ①. 增加水的用量(或增大水、甲醇比)，反应2或反应3正向进行程度增大；CO2选择性上升CO选择性下降 ②. 反应1的ΔH1>0，升高温度，使CH3OH转化为CO的平衡转化率上升(或反应1正向进行程度增大)；反应3的ΔH3>0，升高温度，使CH3OH转化为CO2的平衡转化率上升(或反应3正向进行程度增大)；且上升幅度前者超过后者，导致CO选择性上升。
（3）0.48 （4）Ⅰ （5）C
（6）加压(或缩小容器体积)
【解析】
【小问1详解】
反应1：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g) H1=+90.0kJ·mol-1，反应2：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) H2=-41.0kJ·mol-1，根据盖斯定律可知反应3=反应1+反应2，则有CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g) H3= H1+ H2=+90.0kJ·mol-1+-41.0kJ·mol-1=+49.0kJ·mol-1。
【小问2详解】
①当水、甲醇比大于0.8时，CO选择性下降的原因是增加水的用量(或增大水、甲醇比)，反应2或反应3正向进行程度增大；CO2选择性上升CO选择性下降。
②当水、甲醇比一定时，温度升高，CO选择性有所上升，可能原因是反应1的ΔH1>0，升高温度，使CH3OH转化为CO的平衡转化率上升(或反应1正向进行程度增大)；反应3的ΔH3>0，升高温度，使CH3OH转化为CO2的平衡转化率上升(或反应3正向进行程度增大)；且上升幅度前者超过后者，导致CO选择性上升。
【小问3详解】
当投入的CH3OH和H2O均为1mol时，甲醇平衡转化率为80%，发生反应反应1：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)，反应的甲醇为1mol×0.8=0.8mol，CO选择性为60%，则c(CO)=0.8mol×60%=0.48mol。
【小问4详解】
Ⅱ．随着温度升高，反应I平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，故CO的选择性逐渐增大，C'H3OH的选择性逐渐减小，故随着温度而降低曲线代表是CH3OH的选择性，CO的选择性和CH3OH的选择性之和是1，可得最下面这条曲线是代表CO的选择性，中间曲线是代表CO2平衡转化率。270℃时，CH3OH的选择性更大，故主要发生反应Ⅰ。
【小问5详解】
250°C和230°C相比CH3OH的选择性相差不大，但是250°C时CO的平衡转化率要明显大于230°C时；270℃时CO的选择性较大，CH3OH的选择性下降，故250°C时转化生成的CH3OH更多，故选C。
【小问6详解】
缩小容器体积，相当于是增大压强，反应I平衡正向移动，可以加快反应速率且提高甲醇的产率。