山东省烟台市高考化学一模试卷(含解析)

山东省烟台市2015届高考化学一模试卷
一、选择题（共7小题，每小题5分．每小题只有一个选项符合题意）
1．（5分）下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是（）
选项实验操作实验现象结论
A 向鸡蛋白溶液中滴入HgCl2溶液有白色沉淀蛋白质发生盐析
B 向溶液X中滴加BaCl2溶液有白色沉淀X中一定含有SO42﹣
C AgCl饱和溶液中加入少量NaI溶液产生黄色沉淀K sp（AgI）＞K sp（AgCl）
D 向加入了几滴酚酞试液的Na2CO3溶液中滴加BaCl2溶液红色逐渐退去Na2CO3溶
液中存在水解平衡
A．A B．B C．C D．D
2．（5分）表为元素周期表的一部分，X、Y、Z、W均为短周期元素，其中W原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍．下列判断正确的是（）
A．最高价氧化物对应水化物的酸性Y＞Z＞W
B．含Y元素的盐溶液一定显酸性
C．原子半径：r W＞r Z＞r Y＞r X
D．X与W的气态氢化物可相互反应生成离子化合物
3．（5分）一定温度压强下，在容积可变的密闭容器中发生反应 CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H＜0，则下列说法不正确的是（）
A．其他条件不变，加催化剂与不加催化剂其△H 相同
B．当达到平衡，向体系中充入CO2其平衡向左移动
C．理论上该反应可设计成燃料电池，H2O（g）在正极上发生还原反应
D．平衡混合气体通入NaOH溶液恰好反应，升高温度溶液碱性增强，其pH不一定增大4．（5分）下列实验不合理的是（）
A．
制取氨气B．
分离乙醇和乙酸乙酯混合液
C．
电解精炼铜D．
验证HCl极易溶于水
5．（5分）如图为香芹酮分子的结构，下列有关叙述正确的是（）
A．香芹酮化学式为C9H12O
B．香芹酮可以发生加成反应、消去反应和氧化反应
C．香芹酮能使酸性KMnO4溶液退色
D．香芹酮分子中有3种官能团
6．（5分）在指定溶液中一定能大量共存的离子组是（）
A．1.0mol•L﹣1KNO3溶液：H+、Fe2+、Cl﹣、SO42﹣
B．pH=1的溶液：NH4+、Al3+、SO42﹣、Br﹣
C．c（ClO﹣）=1.0mol•L﹣1的溶液：Na+、SO32﹣、S2﹣、Cl﹣
D．与铝反应产生H2的溶液中：Na+、Mg2+、HCO3﹣、SO42﹣
7．（5分）常温下，向20.00mL0.1000mol•L﹣1（NH4）2SO4溶液中逐滴加入0.2000mol•L﹣1NaOH 溶液时，溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系如图所示（不考虑NH3•H2O的分解）．下列说法不正确的是（）
A．点a所示溶液中：c（NH4+）＞c（SO42﹣）＞c（H+）＞c（OH﹣）
B．点b所示溶液中：c（NH4+）=c（Na+）＞c（H+）=c（OH﹣）
C．点c所示溶液中：c（NH4+）+c（H+）+c（Na+）=c（OH﹣）+2c（SO42﹣）
D．点d所示溶液中：c（NH4+）+c（NH3•H2O）=0.1000mol•L﹣1
二、解答题（共3小题，满分53分）
8．（18分）研究氮的固定具有重要意义．
（1）雷雨天气中发生自然固氮后，氮元素转化为而存在于土壤中．处于研究阶段的化学固氮新方法是N2在催化剂表面与水发生如下反应：
2N2（g）+6H2O（l）=4NH3（g）+3O2（g）△H K ①
已知：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H1=﹣92.4kJ•mol﹣1 K1②
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H2=﹣571.6kJ•mol﹣1 K2③
则△H=；K=（用K1和 K2表示）．
（2）在四个容积为2L的密闭容器中，分别充入1mol N2、3mol H2O，在催化剂条件下进行反应①3h，实验数据见下表：
序号第一组第二组第三组第四组
t/℃30 40 50 80
NH3生成量/（10﹣6mol） 4.8 5.9 6.0 2.0
下列能说明反应①达到平衡状态的是（填字母）．
a．NH3和O2的物质的量之比为4：3
b．反应混合物中各组份的质量分数不变
c．单位时间内每消耗1molN2的同时生成2molNH3
d．容器内气体密度不变
若第三组反应3h后已达平衡，第三组N2的转化率为；第四组反应中以NH3表示的反应速率是，与前三组相比，NH3生成量最小的原因可能是．
（3）美国化学家发明一种新型催化剂可以在常温下合成氨，将其附着在电池的正负极上实现氮的电化学固定，其装置示意图如图：则开始阶段正极反应式为；忽略电解过程中溶液体积变化，当电池中阴极区溶液pH=7时，溶液中NH3•H2O的浓度为（ K b=2×10﹣5mol•L﹣1）；当电池中阴极区呈红色时，溶液中离子浓度由大到小的顺序为．
9．（16分）工业上利用锌焙砂（主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质）制取金属锌的流程如图甲所示．
（1）提高酸浸效率的措施为（任答一条即可）；酸浸时H+与难溶固体ZnFe2O4反应的离子方程式为．
（2）净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为；X可选择的试剂为（写化学式）；净化Ⅱ中Y为（写化学式）；
（3）电解法制备锌的装置如图乙所示：则电解槽中盛有的电解质溶液为（填字母）；a．ZnCl2溶液 b．Zn（NO3）2溶液 c．ZnSO4溶液
根据图乙中的数据，可求得电解过程中电流的有效利用率为；
（4）使用含有2﹣的强碱性电镀液进行镀锌防腐蚀，可得到细致的光滑镀层，电镀时阴极电极反应式；以锌为负极，采用牺牲阳极法防止铁闸的腐蚀，图丙中锌块的固定位置最好应在处（填字母）．
10．（19分）过氧化钙是一种重要的化工原料，温度在350℃以上容易分解．
（1）利用反应Ca（s）+O2CaO2（s），在纯氧条件下，制取CaO2的装置示意图1如下：
请回答下列问题：
①装置A中反应的化学方程式为；仪器a的名称为；装置D中盛有的液体是浓硫酸，其作用一是观察氧气的流速，判断氧气通入是否过快及氧气与钙反应进行的程度；二是．仪器安装后应进行的实验操作：a．通入氧气 b．检查装置气密性 c．加入药品 d．停止通氧气e．点燃酒精灯 f．熄灭酒精灯 g．冷却至室温，正确的操作顺序为．
②完全反应后，有关数据记录如下：
空瓷舟质量m0/g 瓷舟与钙的质量m1/g 瓷舟与产物的质量m2/g
14.80 15.08 15.25
据此可判断m2与理论值不符，则产物中的杂质可能是．
（2）利用反应Ca2++H2O2+2NH3•H2O+6H2O=CaO2•8H2O+2NH4+，在碱性环境中，制取CaO2的流程示意图3如下：
请回答下列问题：
①主反应中，NH3•H2O在Ca2+和H2O2的反应历程中所起的作用是；该反应所需的条件及操作为（填字母）．
a．把氯化钙溶液逐滴加入过氧化氢﹣氨水溶液中
b．把过氧化氢﹣氨水溶液逐滴加入氯化钙溶液中
c．滴加时先搅拌后静置，观察晶体析出
d．滴加时不停搅拌，直至晶体完全析出
e．反应体系热水浴加热
f．反应体系冰水浴冷却
洗涤CaO2•8H2O晶体时，判断晶体是否完全洗净的试剂为；滤液循环使用时需在反应器中加入一种物质，该物质的化学式为．
②利用反应2CaO22CaO+O2↑测量产品中CaO2含量时，停止反应且冷却至25℃后的
装置示意图2：若直接读数确定25℃、1大气压下气体的体积，则测量结果（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
【化学-化学与技术】（共1小题，满分12分）
11．（12分）铝生产产业链由铝土矿开采、氧化铝制取、铝的冶炼和铝材加工等环节构成．（1）工业上采用电解氧化铝和冰晶石（Na3AlF6）熔融体的方法冶炼得到金属铝：
2Al2O34Al+3O2↑．加入冰晶石的作用为．
（2）上述工艺所得铝材中往往含有少量Fe和Si等杂质，可用电解方法进一步提纯，该电解池中阳极的电极
反应式为，下列可作阴极材料的是．
a．铝材 b．石墨 c．铅板 d．纯铝
（3）阳极氧化能使金属表面生成致密的氧化膜．以稀硫酸为电解液，铝阳极发生的电极反应式为．在铝阳极氧化过程中，需要不断地调整电压，理由是．
（4）下列说法正确的是．
a．阳极氧化是应用原电池原理进行金属材料表面处理的技术
b．铝的阳极氧化可增强铝表面的绝缘性能
c．铝的阳极氧化可提高金属铝及其合金的耐腐蚀性，但耐磨性下降
d．铝的阳极氧化膜富多孔性，具有很强的吸附性能，能吸附染料而呈各种颜色．
【化学-物质结构与性质】（共1小题，满分0分）
12．电石（CaC2）发生如下反应合成尿素，可进一步合成三聚氰胺．
CaC2CaCN2NH2CN CO（NH2）2→（三聚氰胺）
（1）CO（NH2）2分子中含有σ键的个数为．CaCN2中阴离子为CN22﹣，与CN22﹣离子互为等电子体的分子的化学式为，可推知CN22﹣的空间构型为．
（2）三聚氰胺在动物体内可转化为三聚氰酸（），三聚氰酸分子中N原子采取杂化．三聚氰胺与三聚氰酸的分子相互之间通过结合，在肾脏内易形成结石．
（3）如图是电石的晶胞示意图，则一个晶胞中含有个Ca2+离子，研究表明，C22﹣的存在使晶胞呈长方体，该晶胞中一个Ca2+周围距离相等且最近的C22﹣有个．
【化学-有机化学基础】（共1小题，满分0分）
13．解热镇痛药贝诺酯的合成路线如下：
请回答下列问题：
（1）A→B的反应类型为；B→E的另一产物是．
（2）X是水杨酸的同分异构体，X中含有苯环，属于酯类，遇FeCl3溶液显紫色．则X 的结构简式为（任写一种）．
（3）F中官能团的名称为．1mol扑热息痛与足量NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量为．（4）生成贝诺酯的化学方程式为．
山东省烟台市2015届高考化学一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共7小题，每小题5分．每小题只有一个选项符合题意）
1．（5分）下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是（）
选项实验操作实验现象结论
A 向鸡蛋白溶液中滴入HgCl2溶液有白色沉淀蛋白质发生盐析
B 向溶液X中滴加BaCl2溶液有白色沉淀X中一定含有SO42﹣
C AgCl饱和溶液中加入少量NaI溶液产生黄色沉淀K sp（AgI）＞K sp（AgCl）
D 向加入了几滴酚酞试液的Na2CO3溶液中滴加BaCl2溶液红色逐渐退去Na2CO3溶液中存在水解平衡
A．A B．B C．C D．D
考点：化学实验方案的评价．
专题：实验评价题．
分析：A．HgCl2溶液能使蛋白质变性；
B．白色沉淀可能为AgCl、亚硫酸钡等；
C．AgCl饱和溶液中加入少量NaI溶液，Qc（AgI）＞Ksp（AgI）；
D．碳酸根离子水解显碱性，滴加BaCl2溶液，碳酸根离子与钡离子反应生成沉淀，水解平衡逆向移动．
解答：解：A．HgCl2溶液能使蛋白质变性，结论不合理，故A错误；
B．白色沉淀可能为AgCl、亚硫酸钡等，则生成白色沉淀，不能确定X中是否含SO42﹣，故B 错误；
C．AgCl饱和溶液中加入少量NaI溶液，Qc（AgI）＞Ksp（AgI），产生黄色沉淀，该实验中K sp（AgI）＜K sp（AgCl），故C错误；
D．碳酸根离子水解显碱性，滴加BaCl2溶液，碳酸根离子与钡离子反应生成沉淀，水解平衡逆向移动，实验操作和现象、结论均合理，故D正确；
故选D．
点评：本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，涉及物质的性质、离子检验、沉淀的生成和转化、盐类水解及应用等，把握物质的性质和反应原理为解答的关键，注意实验的评价性分析，题目难度不大．
2．（5分）表为元素周期表的一部分，X、Y、Z、W均为短周期元素，其中W原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍．下列判断正确的是（）
A．最高价氧化物对应水化物的酸性Y＞Z＞W
B．含Y元素的盐溶液一定显酸性
C．原子半径：r W＞r Z＞r Y＞r X
D．X与W的气态氢化物可相互反应生成离子化合物
考点：原子结构与元素周期律的关系．
专题：元素周期律与元素周期表专题．
分析：由短周期元素在周期表中的位置可知，X处于第二周期，Y、Z、W处于第三周期，W 原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍，最外层电子数为6，则W为S，可推知X为N，Y 为Al，Z为Si，结合元素周期律及其单质化合物的性质来解答．
解答：解：由短周期元素在周期表中的位置可知，X处于第二周期，Y、Z、W处于第三周期，W原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍，最外层电子数为6，则W为S，可推知X为N，Y为Al，Z为Si，
A．非金属性S＞Si＞Al，非金属性越强，对应的最高价氧化物的酸性越强，故A错误；
B．Y为Al，AlCl3溶液显酸性，NaAlO2溶液显碱性，故B错误；
C．同周期随原子序数增大，原子半径减小，电子层越多，原子半径越大，则原子半径为Y＞Z ＞W＞X，故C错误；
D．X与W的气态氢化物可相互反应生成硫化铵，为离子化合物，故D正确．
故选D．
点评：本题考查结构性质位置关系应用，为高频考点，W为推断的突破口，注意D选项知识中学基本不接触，为本题难点，注意根据水解反应进行理解，题目难度中等．
3．（5分）一定温度压强下，在容积可变的密闭容器中发生反应 CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H＜0，则下列说法不正确的是（）
A．其他条件不变，加催化剂与不加催化剂其△H 相同
B．当达到平衡，向体系中充入CO2其平衡向左移动
C．理论上该反应可设计成燃料电池，H2O（g）在正极上发生还原反应
D．平衡混合气体通入NaOH溶液恰好反应，升高温度溶液碱性增强，其pH不一定增大
考点：化学平衡的影响因素；化学平衡建立的过程．
专题：化学平衡专题．
分析：A．催化剂不会改变平衡移动，所以△H与催化剂无关；
B．向体系中充入CO2，增大生成物浓度，平衡向左移动；
C．H2O（g）在反应中化合价降低得电子在正极发生还原反应；
D．平衡混合气体通入NaOH溶液恰好反应，升高温度促进水解，溶液碱性增强．
解答：解：A．催化剂不会改变平衡移动，所以△H与催化剂无关，故A正确；
B．向体系中充入CO2，增大生成物浓度，平衡向左移动，故B正确；
C．由 CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），H2O（g）在反应中化合价降低，所以在设计成燃料电池H2O（g）得电子在正极发生还原反应，故C正确；
D．平衡混合气体通入NaOH溶液恰好反应，升高温度促进水解，溶液碱性增强，pH一定增大，故D错误；
故选D．
点评：本题考查化学平衡的移动原理以及焓变的影响因素，注重基础知识的考查，题目难度不大．
4．（5分）下列实验不合理的是（）
A．
制取氨气B．
分离乙醇和乙酸乙酯混合液
C．
电解精炼铜D．
验证HCl极易溶于水
考点：化学实验方案的评价．
专题：实验评价题．
分析：A．浓氨水与CaO可反应生成氨气，不需要加热；
B．乙醇和乙酸乙酯混合液，不分层；
C．电解精炼铜，粗铜为阳极，纯铜为阴极；
D．HCl极易溶于水，气球会变大．
解答：解：A．浓氨水与CaO可反应生成氨气，不需要加热，则图中固体与液体反应的装置合理，故A正确；
B．乙醇和乙酸乙酯混合液，不分层，不能利用图中分液法分离，故B错误；
C．电解精炼铜，粗铜为阳极，纯铜为阴极，图中电解原理合理，故C正确；
D．HCl极易溶于水，则挤压胶头滴管，气球会变大，实验操作合理，故D正确；
故选B．
点评：本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，涉及气体的制备实验、混合物分离提纯、电解原理及应用、物质的性质等，把握实验基本操作和反应原理为解答的关键，注重实验技能的考查，题目难度不大．
5．（5分）如图为香芹酮分子的结构，下列有关叙述正确的是（）
A．香芹酮化学式为C9H12O
B．香芹酮可以发生加成反应、消去反应和氧化反应
C．香芹酮能使酸性KMnO4溶液退色
D．香芹酮分子中有3种官能团
考点：有机物的结构和性质．
专题：有机物的化学性质及推断．
分析：有机物含有碳碳双键，可发生加成、加聚和氧化反应，含有羰基，可发生加成反应，以此解答该题．
解答：解：A．由结构简式可知有机物分子式为C10H14O，故A错误；
B．不能发生消去反应，故B错误；
C．含有碳碳双键，可被酸性KMnO4溶液氧化，故C正确；
D．有机物含有碳碳双键、羰基2种官能团，故D错误．
故选C．
点评：本题考查有机物的结构和性质，为2015届高考常见题型，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握有机物的官能团的性质，为解答该类题目的关键，难度不大．
6．（5分）在指定溶液中一定能大量共存的离子组是（）
A．1.0mol•L﹣1KNO3溶液：H+、Fe2+、Cl﹣、SO42﹣
B．pH=1的溶液：NH4+、Al3+、SO42﹣、Br﹣
C．c（ClO﹣）=1.0mol•L﹣1的溶液：Na+、SO32﹣、S2﹣、Cl﹣
D．与铝反应产生H2的溶液中：Na+、Mg2+、HCO3﹣、SO42﹣
考点：离子共存问题．
专题：离子反应专题．
分析：A．硝酸钾在酸性条件下能够氧化亚铁离子；
B．pH=1的溶液中存在大量氢离子，四种离子之间不发生反应，都不与氢离子反应；
C．次氯酸根离子具有强氧化性，能够氧化亚硫酸根离子和硫离子；
D．与铝反应生成氢气的溶液为酸性或碱性溶液，碳酸氢根离子能够与氢离子和氢氧根离子反应．
解答：解：A．KNO3在H+大量存在条件下具有强氧化性，能够氧化Fe2+，在溶液中不能大量共存，故A错误；
B．pH=1的溶液中存在大量氢离子，NH4+、Al3+、SO42﹣、Br﹣之间不反应，且都不与氢离子反应，在溶液中能够大量共存，故B正确；
C．ClO﹣具有强氧化性，能够氧化SO32﹣、S2﹣，在溶液中不能大量共存，故C错误；
D．与铝反应生成氢气的溶液中存在大量氢离子或氢氧根离子，HCO3﹣能够与氢离子和氢氧根离子反应，在溶液中一定不能大量共存，故D错误；
故选B．
点评：本题考查离子共存的判断，题目难度中等，注意掌握离子不能大量共存的一般情况：能发生复分解反应的离子之间，能发生氧化还原反应的离子之间，能发生络合反应的离子之间（如 Fe3+和 SCN﹣）等；应该注意题目所隐含的条件，如：溶液的酸碱性，据此来判断溶液中是否有大量的 H+或OH﹣；溶液的颜色，如无色时可排除 Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4﹣等有色离子的存在等．
7．（5分）常温下，向20.00mL0.1000mol•L﹣1（NH4）2SO4溶液中逐滴加入0.2000mol•L﹣1NaOH 溶液时，溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系如图所示（不考虑NH3•H2O的分解）．下列说法不正确的是（）
A．点a所示溶液中：c（NH4+）＞c（SO42﹣）＞c（H+）＞c（OH﹣）
B．点b所示溶液中：c（NH4+）=c（Na+）＞c（H+）=c（OH﹣）
C．点c所示溶液中：c（NH4+）+c（H+）+c（Na+）=c（OH﹣）+2c（SO42﹣）
D．点d所示溶液中：c（NH4+）+c（NH3•H2O）=0.1000mol•L﹣1
考点：离子方程式的有关计算．
专题：计算题．
分析：A．a点溶液中，铵根离子水解导致溶液呈酸性，但铵根离子水解较微弱；
B．b点溶液中，溶液呈中性，则c（H+）=c（OH﹣），根据溶质的性质判断；
C．c点溶液中的溶质是硫酸钠、一水合氨；
D．d点溶液中的溶质是硫酸钠、一水合氨和NaOH，根据氮守恒解答．
解答：解：A．a点溶液中，铵根离子水解导致溶液呈酸性，即c（H+）＞c（OH﹣），铵根离子水解程度较小，结合物料守恒知c（NH4+）＞c（SO42﹣），所以溶液中离子浓度大小顺序是c （NH4+）＞c（SO42﹣）＞c（H+）＞c（OH﹣），故A正确；
B．b点溶液中，溶液呈中性，则c（H+）=c（OH﹣），根据电荷守恒得c（H+）+c（NH4+）+c（Na+）=2c（SO42﹣）+c（OH﹣），硫酸铵的酸性较弱，要使混合溶液呈中性，则加入少量氢氧化钠即可，所以c（NH4+）＞c（Na+），故B错误；
C．c点溶液中，溶液中的溶质是等物质的量浓度的硫酸铵、硫酸钠、一水合氨，根据电荷守恒得c（H+）+c（NH4+）+c（Na+）=2c（SO42﹣）+c（OH﹣），故C正确；
D．20.00mL0.1000mol•L﹣1（NH4）2SO4溶液中含氮元素0.004mol，和氢氧化钠反应后，溶液的体积为40mL，d点溶液中，二者恰好反应生成硫酸钠、一水合氨，根据氮原子守恒c（NH4+）+c（NH3•H2O）=0.1000mol•L﹣1，故D正确；
故选B．
点评： 本题考查了离子浓度大小比较，明确曲线上每一点的溶质及其性质是解本题关键，再结合物料守恒、电荷守恒来分析解答，题目难度中等．
二、解答题（共3小题，满分53分）
8．（18分）研究氮的固定具有重要意义．
（1）雷雨天气中发生自然固氮后，氮元素转化为硝酸盐而存在于土壤中．处于研究阶段的化学固氮新方法是N 2在催化剂表面与水发生如下反应：
2N 2（g ）+6H 2O （l ）=4NH 3（g ）+3O 2（g ）△H K ①
已知：N 2（g ）+3H 2（g ）=2NH 3（g ）△H 1=﹣92.4kJ•mol ﹣1 K 1②
2H 2（g ）+O 2（g ）=2H 2O （l ）△H 2=﹣571.6kJ•mol ﹣1 K 2③
则△H=+1530kJ•mol ﹣1；K=（用K 1和 K 2表示）．
（2）在四个容积为2L 的密闭容器中，分别充入1mol N 2、3mol H 2O ，在催化剂条件下进行反应①3h，实验数据见下表：
序号 第一组 第二组 第三组 第四组
t/℃ 30 40 50 80
NH 3生成量/（10﹣6mol ） 4.8 5.9 6.0 2.0
下列能说明反应①达到平衡状态的是bd （填字母）．
a ．NH 3和O 2的物质的量之比为4：3
b ．反应混合物中各组份的质量分数不变
c ．单位时间内每消耗1molN 2的同时生成2molNH 3
d ．容器内气体密度不变
若第三组反应3h 后已达平衡，第三组N 2的转化率为3×10﹣4%；第四组反应中以NH 3表示的反
应速率是3.33×10﹣7mol•（L•h）﹣1，与前三组相比，NH 3生成量最小的原因可能是催化剂在80℃活性减小，反应速率反而减慢．
（3）美国化学家发明一种新型催化剂可以在常温下合成氨，将其附着在电池的正负极上实现
氮的电化学固定，其装置示意图如图：则开始阶段正极反应式为N 2+8H ++6e ﹣=2NH 4+；忽略电解
过程中溶液体积变化，当电池中阴极区溶液pH=7时，溶液中NH 3•H 2O 的浓度为5×10﹣3mol•L ﹣1（ K b =2×10﹣5mol•L ﹣1）；当电池中阴极区呈红色时，溶液中离子浓度由大到小的顺序为c （NH 4+）
＞c （Cl ﹣）＞c （OH ﹣）＞c （H +）．
考点： 热化学方程式；原电池和电解池的工作原理；化学平衡状态的判断；化学平衡的计算．
专题： 基本概念与基本理论．
分析：（1）雷雨天气中发生自然固氮后，N2→NO→NO2→NO3﹣，氮元素转化为硝酸盐而存在土壤中，根据盖斯定律①=②×2﹣③×3，△H=﹣92.4kJ•mol﹣1×2+3×571.6kJ•mol﹣
1=+1530kJ•mol﹣1，K=；
（2）在反应2N2（g）+6H2O（l）=4NH3（g）+3O2（g）中，
a．NH3和O2的物质的量之比为4：3，反应不一定平衡；
b．反应混合物中各组份的质量分数不变，反应达到平衡；
c．单位时间内每消耗1molN2的同时生成2molNH3，都向正反应方向移动，反应不一定平衡；d．容器内气体密度逐渐增大，当不变时，反应达到平衡；
若第三组反应3h后已达平衡，反应的N2的为×6.0×10﹣6mol=3.0×10﹣6mol，第三组N2的转化率为=3×10﹣4%；
3小时内根据NH3浓度的变化量，得v（NH3）==3.33×10﹣7mol/（L•h），第四组
温度最高但达平衡时，氨气的物质的量最小，可能是催化剂在80℃活性减小，反应速率反而减慢，
（3）开始阶段N2在正极发生还原反应，正极反应式为N2+8H++6e﹣=2NH4+；当电池中阴极区溶液pH=7时，c（OH﹣）=1×10﹣7mol/L，根据电荷守恒，可知c（NH4+）=c（Cl﹣）=1mol/L，溶液中
NH3•H2O，K b===2×10﹣5mol•L﹣1；c
（NH3•H2O）=5×10﹣3mol•L﹣1；当电池中阴极区呈红色时，溶液显碱性，则溶液中的离子浓度大小顺序为：c（NH4+）＞c（Cl﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）．
解答：解：（1）雷雨天气中发生自然固氮后，N2→NO→NO2→NO3﹣，氮元素转化为硝酸盐而存在土壤中，根据盖斯定律①=②×2﹣③×3，△H=﹣92.4kJ•mol﹣1×2+3×571.6kJ•mol﹣
1=+1530kJ•mol﹣1，K=；故答案为：硝酸盐；+1530kJ•mol﹣1；；
（2）在反应2N2（g）+6H2O（l）=4NH3（g）+3O2（g）中，
a．NH3和O2的物质的量之比为4：3，反应不一定平衡；
b．反应混合物中各组份的质量分数不变，反应达到平衡；
c．单位时间内每消耗1molN2的同时生成2molNH3，都向正反应方向移动，反应不一定平衡；d．容器内气体密度逐渐增大，当不变时，反应达到平衡；
若第三组反应3h后已达平衡，反应的N2的为×6.0×10﹣6mol=3.0×10﹣6mol，第三组N2的转化率为=3×10﹣4%；
3小时内根据NH3浓度的变化量，得v（NH3）==3.33×10﹣7mol/（L•h），第四组
温度最高但达平衡时，氨气的物质的量最小，可能是催化剂在80℃活性减小，反应速率反而减慢，
故答案为：bd；3×10﹣4%；3.33×10﹣7mol/（L•h）；催化剂在80℃活性减小，反应速率反而减慢；
（3）开始阶段N2在正极发生还原反应，N的化合价降低为﹣3价，结合H+生成NH4+，正极反应式为N2+8H++6e﹣=2NH4+；当电池中阴极区溶液pH=7时，c（OH﹣）=1×10﹣7mol/L，根据电荷守恒，可知c（NH4+）=c（Cl﹣）=1mol/L，溶液中NH3•H2O，
K b===2×10﹣5mol•L﹣1；c（NH3•H2O）
=5×10﹣3mol•L﹣1；当电池中阴极区呈红色时，溶液显碱性，则溶液中的离子浓度大小顺序为：c（NH4+）＞c（Cl﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+），
故答案为：N2+8H++6e﹣=2NH4+；5×10﹣3mol•L﹣1；c（NH4+）＞c（Cl﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）．
点评：本题考查盖斯定律，电极反应式的书写，转化率，平衡状态，离子浓度大小比较，利用三段式法来分析解答即可，难度中等．
9．（16分）工业上利用锌焙砂（主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质）制取金属锌的流程如图甲所示．
（1）提高酸浸效率的措施为增大硫酸的浓度（或升高温度或减小锌焙砂颗粒大小或空气搅拌等）（任答一条即可）；酸浸时H+与难溶固体ZnFe2O4反应的离子方程式为
ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O．
（2）净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O；X可选择的试剂为ZnO （写化学式）；净化Ⅱ中Y为Cu（写化学式）；
（3）电解法制备锌的装置如图乙所示：则电解槽中盛有的电解质溶液为c（填字母）；a．ZnCl2溶液 b．Zn（NO3）2溶液 c．ZnSO4溶液
根据图乙中的数据，可求得电解过程中电流的有效利用率为75%；
（4）使用含有2﹣的强碱性电镀液进行镀锌防腐蚀，可得到细致的光滑镀层，电镀时阴极电极反应式2﹣+2e﹣=Zn+4OH﹣；以锌为负极，采用牺牲阳极法防止铁闸的腐蚀，图丙中锌块的固定位置最好应在C处（填字母）．
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用．
专题：实验设计题．
分析：将锌焙砂（主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质）酸浸，发生反应ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O、ZnO+2H+=Zn2++H2O、FeO+2H+=Fe2++H2O、CuO+2H+=Cu2++H2O，向溶
液中加入双氧水，发生反应2Fe2++2H++H2O2=2 Fe3++2H2O，调节溶液的pH将Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，调节溶液pH时不能引进新的杂质，可以用ZnO，所以X为ZnO，然后向溶液中加入Zn，发生反应Cu2++Zn=Zn2++Cu，然后过滤，所以Y中含有Cu，最后电解得到Zn．
解答：解：将锌焙砂（主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质）酸浸，发生反应ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O、ZnO+2H+=Zn2++H2O、FeO+2H+=Fe2++H2O、CuO+2H+=Cu2++H2O，向溶液中加入双氧水，发生反应 2Fe2++2H++H2O2=2 Fe3++2H2O，调节溶液的pH将Fe3+转化为Fe （OH）3沉淀，调节溶液pH时不能引进新的杂质，可以用ZnO，所以X为ZnO，然后向溶液中加入Zn，发生反应Cu2++Zn=Zn2++Cu，然后过滤，所以Y中含有Cu，最后电解得到Zn，
（1）增大反应物浓度、升高温度、增大反应物接触面积等都可以加快反应速率，所以可以采用增大硫酸的浓度（或升高温度或减小锌焙砂颗粒大小或空气搅拌等）加快反应速率；
通过以上分析知，该离子方程式为ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O，
故答案为：增大硫酸的浓度（或升高温度或减小锌焙砂颗粒大小或空气搅拌等）；
ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O；
（2）双氧水具有氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，离子方程式为
H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O，通过以上分析知，X为ZnO、Y为Cu，
故答案为：H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O；ZnO；Cu；
（3）a．电解ZnCl2溶液时，阳极上氯离子放电生成氯气而得不到氧气，故错误；
b．电解Zn（NO3）2溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，所以阳极区得到的溶液相当于硝酸，硝酸具有挥发性，故错误；
c．电解ZnSO4溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阳极区域生成硫酸，硫酸没有挥发性，阴极上氢离子放电，当锌离子浓度足够大时，溶液中锌离子放电生成锌，故正确；
当有2mol氧气生成时，转移电子的物质的量=2mol×4=8mol，阴极上转移电子的物质的量是
8mol，实际上析出1mol氢气，所以生成锌转移电子的物质的量是6mol，则电解过程中电流的有效利用率==75%，
故答案为：c；75%；
（4）电镀时阴极电极反应式为2﹣+2e﹣=Zn+4OH﹣，以锌为负极，采用牺牲阳极法防止铁闸的腐蚀，图丙中锌块的固定位置最好应在腐蚀最严重处C处，故答案为：2﹣+2e﹣=Zn+4OH﹣；C．
点评：本题考查物质的分离和提纯，为2015届高考高频点，侧重考查学生分析、判断、知识运用及基本操作能力，能从整体上分析解答，知道流程图中每个步骤发生的反应、操作方法，题目难度中等．
10．（19分）过氧化钙是一种重要的化工原料，温度在350℃以上容易分解．
（1）利用反应Ca（s）+O2CaO2（s），在纯氧条件下，制取CaO2的装置示意图1如下：。