湖南省娄底市2019届高三下学期4月第二次模拟考试理科综合化学试题 Word版含解析

【答案】 (1). CuSO4 (2). 2Cu +SO3 +2Cl + H2O=2CuCl↓+SO4 +2H (3). 硫酸 (4). 使CuCl干燥，防止其水解氧化 (5). Na2SeSO3＋H2SO4=Na2SO4＋Se↓＋SO2↑＋H2O (6). 温度过低反应速率慢 (7). 温度过高、pH过大，容易向CuO和Cu2O转化，且温度过高，铵盐(氯化铵，亚硫酸铵)易受热分解(任答一点即可) (8). 1.1×10 【解析】

【详解】酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)生成硫酸铜，过滤后在滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl，发生2Cu2+ +SO32- +2Cl- + H2O=2CuCl↓+SO42- +2H+，得到的CuCl经硫酸酸洗，水洗后再用乙醇洗涤，烘干得到氯化亚铜。 (1) 由于酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化Cu生成CuSO4，故答案为: CuSO4； (2)铜离子与亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl，步骤③中主要反应的离子方程式为2Cu2+ +SO3 +2Cl + H2O=2CuCl↓+SO4 +2H；

(3) CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化，防止CuCl溶解氧化引入新杂质，所以应加入硫酸，不能加入硝酸等氧化性酸，也不能加入盐酸，故答案为:硫酸；

(4) 步骤⑥为醇洗，步骤⑦为烘干，因乙醇沸点低，易挥发，用乙醇洗涤，可快速除去固体表面的水分，防止CuCl水解、氧化，故答案为:醇洗有利于加快去除CuCl表面水分防止其水解氧化；

（5）硒代硫酸钠(Na2SeSO3)与H2SO4溶液反应得到精硒，同时生成硫酸钠、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：Na2SeSO3＋H2SO4=Na2SO4＋Se↓＋SO2↑＋H2O；

（6）据图分析，流程化生产氯化亚铜的过程中，温度过低影响CuCl产率的原因是温度过低反应速率慢；温度过高、pH过大也会影响CuCl产率的原因是温度过高、pH过大，容易向CuO和Cu2O转化，且温度过高，铵盐(氯化铵，亚硫酸铵)易受热分解； （7）反应Cu(aq)＋HS(aq) K=

2＋

－

2--2-+

21

2+2--2-+

CuS(s)＋H(aq)的平衡常数

。

＋

10.近年来环保要求日益严格，烟气脱硫脱硝技术也逐步完善，目前比较成熟的“氨水—臭氧组合高效脱硫脱硝技术方案”原理如图所示：

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(1)静电除尘处理的烟气属于__________(填分散系名称)，脱硫脱硝塔中待处理烟气从塔底充入而氨水从中上部喷淋的主要目的是____________________。 (2)已知：2NO2(g)

2NO(g)＋O2(g) ΔH1＝＋115.2 kJ·mol；2O3(g)

－1

3O2(g) ΔH2

＝－286.6 kJ·mol－1。写出臭氧与NO作用产生NO2和O2的热化学方程式：__________________________。 (3)恒容密闭体系中NO氧化率随随

值的变化以及随温度的变化曲线如图所示。NO氧化率

值增大而增大的主要原因是__________________。当温度高于100 ℃时，O3分解产生

活性极高的氧原子，NO转化率随温度升高而降低的可能原因：①平衡后，温度升高平衡逆移；②发生反应__________________。

(4)已知2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g) ΔH＝－744 kJ·mol。为研究汽车尾气转化

－1

为无毒无害物质的有关反应，在密闭容器中充入10 mol CO和8 mol NO，发生反应，如图所示为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。当压强为10 MPa、温度为T1时，该温度下平衡常数Kp＝__________MPa(保留2位有效数字)(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。

－1

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(5)可用电化学法处理废水中的NH4，并使其转化为NH3而循环利用。在含NH4的废水中加入氯化钠，用惰性电极电解。装置如图所示，电解时a极的电极反应式为______________________________。

++

【答案】 (1). 胶体 (2). 利用逆流原理(增大SO2、NO2与氨水的接触面积)，让烟气中的SO2和产生的NO2充分被氨水吸收 (3). NO(g)＋O3(g)

NO2(g)＋O2(g) ΔH＝－200.9

NO2(g)

+

kJ·mol－1 (4). n（O3）/n（NO）值增大，O3浓度增加，有利于平衡NO(g)＋O3(g) ＋O2(g) 正向移动，NO氧化率增大 (5). NO2＋O

NO＋O2 (6). 0.089 (7). 2NH4

＋2e－=2NH3↑＋H2↑(或2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，NH4+＋OH－=NH3↑＋H2O) 【解析】 【分析】

(1)利用胶体的电泳可以将烟气进行静电除尘；增大被吸收气体与氨水的接触面积，延长反应时间；

(2)利用盖斯定律ΔH2－ΔH1再除以2即可得； (3)根据平衡移动原理进行分析； (4)利用三段式进行计算；

(5)用惰性电极电解铵氮变氨氮，是因为阴极上铵根离子得到电子发生还原反应生成氨气和氢气，为确保氨气能挥发出去。

【详解】(1)利用胶体的电泳可以将烟气进行静电除尘；气体从下往上扩散而氨水从上往下喷

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淋，增大被吸收气体与氨水的接触面积，延长反应时间，能让烟气中的SO2和产生的NO2充分被氨水吸收。 (2) 已知：①2NO2(g)②2O3(g)

2NO(g)＋O2(g) ΔH1＝＋115.2kJ·mol－1；

－1

3O2(g) ΔH2＝－286.6kJ·mol。

NO2(g)＋O2(g) ΔH=ΔH2－ΔH1=－200.9

根据盖斯定律，由②-①得反应NO(g)＋O3(g)kJ·mol；

－1

(3)根据平衡移动原理，增大n(O3)/n(NO)比值，O3浓度增加，有利于平衡NO(g)＋O3(g)

NO2(g)＋O2(g) 正向移动，使NO氧化率增大； 当温度高于100 ℃时，O3分解生成

活性极高的氧原子，NO转化率降低，说明反应中NO2转化为NO，故考虑发生了反应NO2＋O

NO＋O2；

(4)体积分数为物质的量分数。

2NO(g)＋2CO(g)

N2(g)＋2CO2(g)

初始(mol): 8 10 0 0 变化(mol): －2x －2x x 2x 平衡(mol): 8－2x 10－2x x 2x 体积分数＝

＝

＝25%，解得x＝2；

故Kp＝＝＝0.089MPa－1。

(5)用惰性电极电解铵氮变氨氮，是因为阴极上铵根离子得到电子发生还原反应生成氨气和氢气，为确保氨气能挥发出去，需要保证a极为阴极，否则氨气将大部分溶解在水中，电极反应式为2NH4＋2e===2NH3↑＋H2↑或2H2O＋2e===H2↑＋2OH，NH4＋OH===NH3↑＋H2O。 11.Fritz Haber在合成氨领域的贡献距今已经110周年，氮族元素及其化合物应用广泛。 (1)在基态N原子中，核外存在__________对自旋相反的电子，核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为__________形。

(2)根据价层电子对互斥理论，NH3、NO3-、NO2-中，中心原子价层电子对数不同于其他两种粒子的是________，与NO3互为等电子体的分子为__________。液氨中存在电离平衡2NH3

-13+

－

－

－

+

－

NH4

+

＋NH2-，根据价层电子对互斥理论，可推知NH2-的空间构型为__________，液氨体系内，氮原子的杂化轨道类型为________。NH3比PH3更容易液化的原因为__________________。 (3)我国科学工作者实现世界首次全氮阴离子(N5-)金属盐Co(N5)2(H2O)4·4H2O的合成，其结构

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