山东省济南一中2017届高三上学期期末考试化学试卷 含解析 精品

2016-2017学年山东省济南一中高三（上）期末化学试卷
一、选择题
1．在环境保护、资源利用等与社会可持续发展密切相关的领域化学发挥着积极作用．下列做法与此理念相违背的是（）
A．食品中大量添加苯甲酸钠等防腐剂，可有效延长其保质期
B．“地沟油”可以制成肥皂，提高资源的利用率
C．加快开发高效洁净能源转换技术，缓解能源危机
D．“A PEC蓝”是2014年新的网络词汇，形容2014年A PEC会议期间北京蓝蓝的天空．说明京津冀实施道路限行和污染企业停工等措施，对减轻雾霾、保证空气质量是有效的
2．下列有关金属及其化合物的说法正确的是（）
A．Mg和Al都可以用电解法冶炼得到
B．Mg和Fe在一定条件下与水反应都生成H2和对应的碱
C．Fe和Cu常温下放入浓硝酸中发生的现象相同
D．Na2O和Na2O2与CO2反应产物也相同
3．设N A为阿伏加德罗常数的值．下列说法正确的是（）
A．5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O的反应中，生成28 g N2，转移的电子数目为3.75N A
B．室温下，1 L pH=13的NaOH溶液中，由水电离的OH﹣数目为0.1N A
C．氢氧燃料电池正极消耗22.4 L（标准状况）气体时，电路中通过的电子数目为2N A
D．标准状况下，2.24L SO3中所含原子数为0.4 N A
4．下列实验可以达到预期实验目的是（）
A．A B．B C．C D．D
5．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素，甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物，己是由Z元素形成的单质．已知：甲+乙﹣→丁+己，甲+丙﹣→戊+己；25℃时，0．l mol•L﹣1丁溶液的pH为13．下列说法正确的是（）
A．离子半径：Z2﹣＜W+
B．Y元素在周期表中的位置为第三周期第ⅣA族
C．甲为含有极性键的离子化合物
D．Z的气态氢化物（H2Z）在同族中的稳定性最强
6．优质的锂碘电池可用于心脏起搏器延续患者的生命，它的正极材料是聚2﹣乙烯吡啶（简写P2VP）和I2的复合物，电解质是固态薄膜状的碘化锂，电池的总反应为：2Li+P2VP•nI2═P2VP•（n﹣1）I2+2LiI，则下列说法正确的（）A．正极的反应为：P2VP•nI2+2Li++2e﹣═P2VP•（n﹣1）I2+2LiI
B．电池工作时，碘离子移向P2VP一极
C．聚2﹣乙烯吡啶的复合物与有机物性质相似，因此聚2﹣乙烯吡啶的复合物不会导电
D．该电池所产生的电压低，使用寿命比较短
7．25℃时，用浓度为0.1000mol•L﹣1的NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.1000mol•L﹣1的盐酸和醋酸溶液的滴定曲线如图所示（混合溶液体积变化忽略不计）．下列说法不正确的是（）
A．根据滴定曲线，可得Ka（CH3COOH）≈10﹣5
B．pH=7时，滴定醋酸溶液消耗的V（NaOH溶液）＜20mL
C．C点溶液：c（HX）＞c（X﹣）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（OH﹣）
D．当V（NaOH溶液）=20mL时，A点水电离出c（H+）大于B点水电离出的c （H+）
二、填空题（共4小题，每小题18分，满分58分）
8．（18分）亚硝酸钠（NaNO2）被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛．以木炭、浓硝酸、水为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示．
已知：室温下，①2NO+Na2O2═2NaNO2；②3NaNO2+3HCl═3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O；③酸性条件下，NO或NO2﹣都能与MnO4﹣反应生成NO3﹣和Mn2+．
请按要求回答下列问题：
（1）检查完该装置的气密性，装入药品后，实验开始前通入一段时间气体X，然后关闭弹簧夹，再滴加浓硝酸，加热控制B中导管均匀地产生气泡．则X为，上述操作的作用是．
（2）B中观察到的主要现象是．
（3）A中盛装浓HNO3的仪器名称为，A装置中反应的化学方程式为．（4）D装置中反应的离子方程式为．
（5）预测C中反应开始阶段，产物除NaNO2外，还含有的副产物有Na2CO3和．为避免产生这些副产物，应在B、C装置间增加装置E，则E中盛放的试剂名称为．
（6）利用改进后的装置，将3.12g Na2O2完全转化成为NaNO2，理论上至少需要木炭g．
9．（12分）研究碳和硫的化合物的性质，有助于合理控制温室效应、环境污染，
并能进行资源化利用，还可重新获得燃料或重要工业产品．
（1）有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2，相关热化学方程式如下：
6FeO（s）+CO2（g）═2Fe3O4（s）+C（s）△H=﹣76.0kJ•mol﹣1
①上述反应的还原产物为，每生成1mol Fe3O4，转移电子的物质的量为mol；
②已知：C（s）+2H2O（g）═CO2（g）+2H2（g）△H=+113.4kJ•mol﹣1，则反应：3FeO（s）+H2O（g）═Fe3O4（s）+H2（g）的△H=．
（2）在一定条件下，二氧化碳转化为甲烷的反应如下：CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）．向一容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2，在300℃时发生上述反应，达到平衡时各物质的浓度分别为CO20.2mol•L﹣1，H2 0.8mol•L﹣1，
CH40.8mol•L﹣1，H2O 1.6mol•L﹣1．则300℃时上述反应的平衡常数K=．200℃时该反应的平衡常数K=64.8，则该反应的△H（填“＞”或“＜”）0．10．（12分）SO2直接排放会对环境造成危害．SO2的尾气处理通常有以下几种方法：
（1）活性炭还原法
反应原理：恒温恒容时2C（s）+2SO2（g）⇌S2（g）+2CO2（g）．
反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图1：
①0～20min反应速率表示为v（SO2）=；
②30min时，改变某一条件平衡发生移动，则改变的条件最有可能是；
③能说明上述反应达到平衡状态的是．
a．SO2的消耗速率与CO2的生成速率相同b．混合气体的密度不变
c．S2的浓度不变d．SO2与S2的物质的量之比为2：1
（2）亚硫酸钠吸收法
①Na2SO3溶液吸收SO2的离子方程式为；
②常温下，当吸收至NaHSO3时，吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是（填序号）．
a．c（Na+）+c（H+）＞c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）+c（OH﹣）
b．c（Na+）=c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）+c（H2SO3）
c．c（Na+）＞c（HSO3﹣）＞c（H+）＞c（SO32﹣）
d．水电离出c（H+）=1×10﹣8 mol/L
（3）电化学处理法
①如图2所示，Pt（Ⅰ）电极的电极反应式为；
②当电路中转移0.02mol e﹣时（较浓H2SO4尚未排出），交换膜左侧溶液中约增加mol离子．
11．（16分）亚氯酸钠（NaClO2）常用于水的消毒和砂糖、油脂的漂白与杀菌．以下是用过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：
已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O；
②K sp（FeS）=6.3×10﹣18；K sp（CuS）=6.3×10﹣36；K sp（PbS）=2.4×10﹣28（1）吸收塔内发生反应的离子方程式为．该工艺流程中的NaClO3、ClO2、NaClO2都是强氧化剂，它们都能和浓盐酸反应制取Cl2．若用二氧化氯和浓盐酸制取Cl2，当生成5mol Cl2时，通过还原反应制得氯气的质量为g．
（2）从滤液中得到NaClO2•3H2O晶体的所需操作依次是（填写序号）．a．蒸馏b．灼烧c．过滤d．冷却结晶e．蒸发（3）印染工业常用亚氯酸钠（NaClO2）漂白织物，漂白织物时真正起作用的是HClO2．
表是25℃时HClO2及几种常见弱酸的电离平衡常数：
①常温下，物质的量浓度相等的NaClO2、NaF、NaCN、Na2S四种溶液的pH由大到小的顺序为（用化学式表示）；体积相等，物质的量浓度相同的NaF、NaCN 两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为：（填“前者大”“相等”或“后者大”）．②Na2S是常用的沉淀剂．某工业污水中含有等浓度的Cu2+、Fe2+、Pb2+离子，滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是；当最后一种离子沉淀完全时（该离子浓度为10﹣5mol•L﹣1），此时体系中的S2﹣的浓度为．
2016-2017学年山东省济南一中高三（上）期末化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1．在环境保护、资源利用等与社会可持续发展密切相关的领域化学发挥着积极作用．下列做法与此理念相违背的是（）
A．食品中大量添加苯甲酸钠等防腐剂，可有效延长其保质期
B．“地沟油”可以制成肥皂，提高资源的利用率
C．加快开发高效洁净能源转换技术，缓解能源危机
D．“A PEC蓝”是2014年新的网络词汇，形容2014年A PEC会议期间北京蓝蓝的天空．说明京津冀实施道路限行和污染企业停工等措施，对减轻雾霾、保证空气质量是有效的
【考点】常见的食品添加剂的组成、性质和作用；常见的生活环境的污染及治理；油脂的性质、组成与结构．
【专题】化学计算．
【分析】A．添加食品防腐剂应按规定的添加量使用才安全；
B．将“地沟油”制成肥皂，可以变废为宝；
C．高效洁净能源是对生态环境低污染或无污染的能源；
D．道路限行可减少汽车尾气排放，污染企业停工可减少污染．
【解答】解：A．添加食品防腐剂的目的是为了改善食品品质、延长保存期、方便加工和保全营养成分，按规定的添加量使用才是安全的，大量添加，会改变食品的结构和组成，使食品变的不安全，如亚硝酸盐，过量会致癌，大量添加苯甲酸钠，会改变食品的口味和营养成分，故A错误；
B．“地沟油”，是一种质量极差、极不卫生的非食用油，将它制成肥皂，实际是使用了油脂的皂化反应，将非食用油变成肥皂，可以提高资源的利用率，故B 正确；
C．清洁能源技术是指在可再生能源及新能源如煤的清洁高效利用等领域开发的对生态环境低污染或无污染的新技术，加快高效洁净能源转换技术的开发，能缓
解能源危机，故C正确；
D．道路限行可减少汽车尾气排放，污染企业停工可减少污染，可减轻雾霾、保证空气质量，故D正确；
故选A．
【点评】本题考查了常见食品添加剂、地沟油等生活中常见的物质的性质，根据相关的知识进行解答，题目较简单．
2．下列有关金属及其化合物的说法正确的是（）
A．Mg和Al都可以用电解法冶炼得到
B．Mg和Fe在一定条件下与水反应都生成H2和对应的碱
C．Fe和Cu常温下放入浓硝酸中发生的现象相同
D．Na2O和Na2O2与CO2反应产物也相同
【考点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用．
【专题】元素及其化合物．
【分析】A．Mg和Al都为活泼金属，应用电解法冶炼；
B．铁和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁；
C．Cu常温下与浓硝酸反应，Fe常温下在浓硝酸中钝化；
D．Na2O和CO2反应生成碳酸钠，Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气．
【解答】解：A．常见金属的冶炼方法有电解法、热还原法、热分解法等，其中Mg和Al都为活泼金属，应用电解法冶炼，故A正确；
B．铁和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁，不生成碱，故B错误；
C．Cu常温下与浓硝酸反应生成二氧化氮，Fe常温下在浓硝酸中钝化，故C错误；D．Na2O和CO2反应生成碳酸钠，Na2O2与CO2反应除生成碳酸钠外，还有氧气，故D错误．
故选：A．
【点评】本题考查较为综合，涉及钠、镁、铝、铁等金属单质及其化合物的性质，侧重于学生的分析能力和元素化合物知识的综合理解和运用的考查，为高频考点，注相关基础知识的积累，难度不大．
3．设N A为阿伏加德罗常数的值．下列说法正确的是（）
A．5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O的反应中，生成28 g N2，转移的电子数目为3.75N A
B．室温下，1 L pH=13的NaOH溶液中，由水电离的OH﹣数目为0.1N A
C．氢氧燃料电池正极消耗22.4 L（标准状况）气体时，电路中通过的电子数目为2N A
D．标准状况下，2.24L SO3中所含原子数为0.4 N A
【考点】阿伏加德罗常数．
【专题】阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律．
【分析】A.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中，转移15mol电子时生成4mol氮气；
B．氢氧化钠溶液中，氢氧根离子抑制了水的电离，溶液中的氢离子是水电离的，则水电离的氢氧根离子浓度=氢离子浓度=1×10﹣13mol/L；
C．燃料电池中1mol氧气反应转移4mol电子；
D．气体摩尔体积使用对象为气体．
【解答】解：A.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中，转移15mol电子时生成4mol氮气，故当生成28 g氮气时，转移的电子数目为3.75N A，故A正确；B．室温下pH=13的NaOH溶液中氢离子浓度为1×10﹣13mol/L，由于氢氧根离子抑制了水的电离，溶液中氢离子是水电离的，所以由水电离的OH﹣离子的浓度与溶液中氢离子浓度相同，故B错误；
C．氢氧燃料电池正极氧气得到电子发生还原反应，消耗22.4 L（标准状况）气体时，电路中通过的电子数目为4N A，故C错误；
D．标况下三氧化硫不是气体，不能使用气体摩尔体积，故D错误；
故选：A．
【点评】本题考查阿伏加德罗常数的应用和相关计算，明确标况下的气体摩尔体积的使用条件，掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系，题目难度不大．
4．下列实验可以达到预期实验目的是（）
A．A B．B C．C D．D
【考点】化学实验方案的评价．
【分析】A．木炭与浓硫酸共热生成二氧化硫、二氧化碳，二者均使石灰水变浑浊；
B．Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁；
C．溶解在1L 水中，溶液体积不是1L；
D．氯化铁与氨水反应生成沉淀．
【解答】解：A．木炭与浓硫酸共热生成二氧化硫、二氧化碳，二者均使石灰水变浑浊，则该实验不能检验是CO2，故A错误；
B．Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁，则反应后过滤可除杂，故B正确；
C．溶解在1L 水中，溶液体积不是1L，则不能得到1mol/L的溶液，故C错误；D．氯化铁与氨水反应生成沉淀，应将氯化铁在沸水中水解制备胶体，故D错误；故选B．
【点评】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质及反应原理等为解答的关键，注意实验的评价性分析，题目难度不大．
5．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素，甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物，己是由Z元素形成的单质．已知：甲+乙﹣→丁+己，甲+丙﹣→戊+己；25℃时，0．l mol•L﹣1丁溶液的pH为13．下列说法正确的是（）
A．离子半径：Z2﹣＜W+
B．Y元素在周期表中的位置为第三周期第ⅣA族
C．甲为含有极性键的离子化合物
D．Z的气态氢化物（H2Z）在同族中的稳定性最强
【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】0.1 mol•L﹣1丁溶液的pH为13（25℃），丁是一元强碱，其含有的金属元素在短周期，则丁应为NaOH，发生反应：甲+乙=丁+己，根据元素守恒可知，甲、乙两种物质至少共含有H、O、Na元素，己是由Z组成的单质，由发生反应可知，己不能是Na，结合原子数可知，X为H、Z为O、W为Na元素，故己为氧气，可知甲是Na2O2、乙是水；再根据反应：甲+丙=戊+己，可知丙是二氧化碳，戊是碳酸钠，则Y为C，据此结合对应单质、化合物的性质解答该题．
【解答】解：0.1 mol•L﹣1丁溶液的pH为13（25℃），丁是一元强碱，其含有的金属元素在短周期，则丁应为NaOH，发生反应：甲+乙=丁+己，根据元素守恒可知，甲、乙两种物质至少共含有H、O、Na元素，己是由Z组成的单质，由发生反应可知，己不能是Na，结合原子数可知，X为H、Z为O、W为Na元素，故己为氧气，可知甲是Na2O2、乙是水；再根据反应：甲+丙=戊+己，可知丙是二氧化碳，戊是碳酸钠，则Y为C，
A．Z为O、W为Na元素，二者对应离子分别为Na+、O2﹣，Na+、O2﹣的电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径：Na+＜O2﹣，即Z2﹣＞W+，故A错误；
B．Y为C元素，原子序数为6，位于周期表中第二周期ⅣA族，故B错误；C．甲是Na2O2，过氧化钠为离子化合物，但过氧根离子中含有的共价键为非极性键，故C错误；
D．Z（O）的气态氢化物为H2O，氧元素的非金属性在氧族元素中最强，所以水分子的稳定性最强，故D正确；
故选D．
【点评】本题考查元素化合物推断，题目难度中等，己溶液pH值为推断突破口，需要学生熟练掌握元素化合物知识，对学生的逻辑推理有一定的要求，注意熟练掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的关系．
6．优质的锂碘电池可用于心脏起搏器延续患者的生命，它的正极材料是聚2﹣乙烯吡啶（简写P2VP）和I2的复合物，电解质是固态薄膜状的碘化锂，电池的总反应为：2Li+P2VP•nI2═P2VP•（n﹣1）I2+2LiI，则下列说法正确的（）A．正极的反应为：P2VP•nI2+2Li++2e﹣═P2VP•（n﹣1）I2+2LiI
B．电池工作时，碘离子移向P2VP一极
C．聚2﹣乙烯吡啶的复合物与有机物性质相似，因此聚2﹣乙烯吡啶的复合物不会导电
D．该电池所产生的电压低，使用寿命比较短
【考点】化学电源新型电池．
【专题】电化学专题．
【分析】A．该原电池的正极上I2得电子发生还原反应；
B．原电池中阴离子向负极移动；
C．聚2﹣乙烯吡啶的复合物在正极反应；
D．该电池的电势低，放电缓慢，使用寿命比较长．
【解答】解：A．正极上I2得电子发生还原反应，其电极反应式为：P2VP•nI2+2Li++2e ﹣=P2VP•（n﹣1）I2+2LiI，故A正确；
B．原电池中阴离子向负极移动，所以电池工作时，碘离子移向Li电，故B错误；C．聚2﹣乙烯吡啶的复合物作正极，所以聚2﹣乙烯吡啶的复合物能导电，故C 错误；
D．该电池的电势低，放电缓慢，使用寿命比较长，故D错误；
故选A．
【点评】本题考查了原电池原理，明确正负极、阴阳极上得失电子及电极反应是解本题关键，难点是电极反应式的书写，注意电池中离子的移动方向，难度中等．
7．（2016•潮南区模拟）25℃时，用浓度为0.1000mol•L﹣1的NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.1000mol•L﹣1的盐酸和醋酸溶液的滴定曲线如图所示（混合溶液体积变化忽略不计）．下列说法不正确的是（）
A．根据滴定曲线，可得Ka（CH3COOH）≈10﹣5
B．pH=7时，滴定醋酸溶液消耗的V（NaOH溶液）＜20mL
C．C点溶液：c（HX）＞c（X﹣）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（OH﹣）
D．当V（NaOH溶液）=20mL时，A点水电离出c（H+）大于B点水电离出的c （H+）
【考点】酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算．
【专题】电离平衡与溶液的pH专题．
【分析】0.1000mol•L﹣1的盐酸溶液PH值等于1，所以HX是醋酸，HY是盐酸，
A、根据氢氧化钠滴到10mL时，c（HX）≈c（X﹣），K a（HX）≈c（H+）；
B、HX为弱电解质，V（NaOH）=20mL时，HX与氢氧化钠恰好完全反应生成NaX，X﹣水解溶液显示碱性；
C、C点溶液为等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠，以醋酸的电离为主；
D、当V（NaOH溶液）=20mL时，A点的水溶液为醋酸钠，而B点的水溶液为氯化钠，醋酸钠是强碱弱酸盐水解对水的电离起促进作用，所以A水电离出c（H+）大于B点水电离出的c（H+）．
【解答】解：0.1000mol•L﹣1的盐酸溶液PH值等于1，所以HX是醋酸，HY是盐酸，
A、当NaOH溶液滴到10mL时，溶液中c（HX）≈c（X﹣），即K a（HX）≈c（H+）=10﹣pH，由于pH＞4，则K a（CH3COOH）≈10﹣5，故A正确；
B、HX为弱电解质，V（NaOH）=20mL时，HX与氢氧化钠恰好完全反应生成NaX，X﹣水解溶液显示碱性，所以滴定醋酸溶液消耗的V（NaOH溶液）＜20mL，故B 正确；
C、C点溶液为等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠，以醋酸的电离为主，所以离子
浓度大小为：c（X﹣）＞c（Na+）＞c（HX）＞c（H+）＞c（OH﹣），故C错误；D、当V（NaOH溶液）=20mL时，A点的水溶液为醋酸钠，而B点的水溶液为氯化钠，醋酸钠是强碱弱酸盐水解对水的电离起促进作用，所以A水电离出c（H+）大于B点水电离出的c（H+），故D正确；
故选C．
【点评】本题考查了酸碱混合时的定性判断及有关pH的计算，题目难度中等，根据图象数据判断电解质强弱是解题关键，注意掌握根据溶液pH判断电解质强弱的方法．
二、填空题（共4小题，每小题18分，满分58分）
8．（18分）亚硝酸钠（NaNO2）被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛．以木炭、浓硝酸、水为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示．
已知：室温下，①2NO+Na2O2═2NaNO2；②3NaNO2+3HCl═3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O；③酸性条件下，NO或NO2﹣都能与MnO4﹣反应生成NO3﹣和Mn2+．
请按要求回答下列问题：
（1）检查完该装置的气密性，装入药品后，实验开始前通入一段时间气体X，然后关闭弹簧夹，再滴加浓硝酸，加热控制B中导管均匀地产生气泡．则X为氮气（或稀有气体），上述操作的作用是排尽空气，防止生成的NO被O2氧化．
（2）B中观察到的主要现象是红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出．
（3）A中盛装浓HNO3的仪器名称为分液漏斗，A装置中反应的化学方程式为C+4HNO3CO2↑+4NO2↑+2H2O．
（4）D装置中反应的离子方程式为3MnO4﹣+5NO+4H+═3Mn2++5NO3﹣+2H2O．（5）预测C中反应开始阶段，产物除NaNO2外，还含有的副产物有Na2CO3和NaOH．为避免产生这些副产物，应在B、C装置间增加装置E，则E中盛放的试剂名称为碱石灰．
（6）利用改进后的装置，将3.12g Na2O2完全转化成为NaNO2，理论上至少需要
木炭0.48g．
【考点】制备实验方案的设计．
【专题】制备实验综合．
【分析】A装置为C与HNO3（浓）反应生成二氧化碳与二氧化氮，二氧化氮在B中与水反应是硝酸，硝酸与Cu反应生成NO，C装置中制备NaNO2，由于二氧化碳、水蒸气与过氧化钠反应的得到碳酸钠、氢氧化钠，故需要需要除去二氧化碳，并干燥NO气体，可以在B、C之间添加成分碱石灰的装置，反应开始需要排尽装置中的空气，防止氧气将NO氧化．利用酸性高锰酸钾溶液溶液氧化未反应的NO，可以防止污染空气，由题目信息，酸性条件下，NO能与MnO4﹣反应生成NO3﹣和Mn2+．
【解答】解：（1）生成的NO被O2氧化，故为防止NO被氧化，实验开始前通入一段时间气体氮气，排尽空气；
故答案为：氮气（或稀有气体）；排尽空气，防止生成的NO被O2氧化；
（2）二氧化氮在B中与水反应是硝酸，硝酸与Cu反应生成硝酸铜与NO，观察到的现象为：红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出；故答案为：红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出；（3）由仪器构造可知A中盛装浓HNO3的仪器为分液漏斗；C与HNO3（浓）反应生成二氧化碳与二氧化氮，反应方程式为：C+4HNO3CO2↑+4NO2↑+2H2O；故答案为：分液漏斗；C+4HNO3CO2↑+4NO2↑+2H2O；
（4）由题目信息，酸性条件下，NO能与MnO4﹣反应生成NO3﹣和Mn2+，反应离子方程式为：3MnO4﹣+5NO+4H+=3Mn2++5NO3﹣+2H2O；
故答案为：3MnO4﹣+5NO+4H+═3Mn2++5NO3﹣+2H2O；
（5）二氧化碳、水蒸气与过氧化钠反应的得到碳酸钠、氢氧化钠，可以在B、C 之间添加成分碱石灰的装置，吸收除去二氧化碳，并干燥NO气体；
故答案为：NaOH；碱石灰；
（6）n（Na2O2）==0.04mol，根据2NO+Na2O2=2NaNO2知，0.04mol过氧化钠反应需要0.08molNO，设参加反应的碳为nmol，根据C+4HNO3（浓）
CO2↑+4NO2↑+2H2O知，生成4nmolNO2，根据3NO2+H2O=2HNO3+NO，可知4nmolNO2与水反应生成4nmol×=nmol硝酸和nmolNO，再根据
3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O可知，硝酸与铜反应生成的NO为nmol ×=nmol，所以nmol+nmol=2nmol=0.08mol，可得n=0.04mol，则需要碳的质量=12g/mol×0.04mol=0.48g；
故答案为：0.48g．
【点评】本题考查物质制备实验方案的设计，涉及对原理与装置的分析评价、信息获取与迁移运用、化学计算等，（6）中计算为易错点、难点，关键是根据方程式需找B装置中得到NO与碳的物质的量关系．
9．（12分）研究碳和硫的化合物的性质，有助于合理控制温室效应、环境污染，并能进行资源化利用，还可重新获得燃料或重要工业产品．
（1）有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2，相关热化学方程式如下：
6FeO（s）+CO2（g）═2Fe3O4（s）+C（s）△H=﹣76.0kJ•mol﹣1
①上述反应的还原产物为C，每生成1mol Fe3O4，转移电子的物质的量为2 mol；
②已知：C（s）+2H2O（g）═CO2（g）+2H2（g）△H=+113.4kJ•mol﹣1，则反应：3FeO（s）+H2O（g）═Fe3O4（s）+H2（g）的△H=+18.7kJ/mol．
（2）在一定条件下，二氧化碳转化为甲烷的反应如下：CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）．向一容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2，在300℃时发生上述反应，达到平衡时各物质的浓度分别为CO20.2mol•L﹣1，H2 0.8mol•L﹣1，CH40.8mol•L﹣1，H2O 1.6m ol•L﹣1．则300℃时上述反应的平衡常数K=25．200℃时该反应的平衡常数K=64.8，则该反应的△H＜（填“＞”或“＜”）0．
【考点】化学平衡的计算；反应热和焓变；氧化还原反应的计算．
【专题】氧化还原反应专题；化学平衡专题．
【分析】（1）①反应6FeO（s）+CO2（g）═2Fe3O4（s）+C（s）中，Fe元素化合价由+2价部分升高到+3价，C元素化合价由+4价降低到0价；
②6FeO（s）+CO2（g）=2Fe3O4（s）+C（s）△H=﹣76.0kJ•mol﹣1
C（s）+2H2O（g）=CO2（g）+2H2（g）△H=+113.4kJ•mol﹣1，
两热化学方程式相加除以2得：3FeO（s）+H2O（g）=Fe3O4（s）+H2（g）的反应热；
（2）平衡状态c（H2）=c（CH4）=0.8mol/L，c（CO2）=0.2mol/L；
CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）
起始量（mol/L） 1.0 4.0 0 0
变化量（mol/L）0.8 3.2 0.8 1.6
平衡量（mol/L）0.2 0.8 0.8 1.6
根据平衡常数为生成物浓度的幂次方之积比上反应物浓度的幂次方之积书写；比较300℃与200℃时的平衡常数K的值判断反应的△H．
【解答】解：（1）①反应6FeO（s）+CO2（g）═2Fe3O4（s）+C（s）中，Fe元素化合价由+2价部分升高到+3价，C元素化合价由+4价降低到0价，还原产物为C，每生成1mol Fe3O4，则生成0.5molC，转移2mol电子，
故答案为：C；2；
②6FeO（s）+CO2（g）=2Fe3O4（s）+C（s）△H=﹣76.0kJ•mol﹣1
C（s）+2H2O（g）=CO2（g）+2H2（g）△H=+113.4kJ•mol﹣1，
两热化学方程式相加除以2得：3FeO（s）+H2O（g）=Fe3O4（s）+H2（g）
△H=（﹣76.0kJ/mol+113.4kJ/mol）÷2=+18.7kJ/mol，
故答案为：+18.7kJ/mol；
（2）平衡状态c（H2）=c（CH4）=0.8mol/L，c（CO2）=0.2mol/L；
CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）
起始量（mol/L） 1.0 4.0 0 0
变化量（mol/L）0.8 3.2 0.8 1.6
平衡量（mol/L）0.2 0.8 0.8 1.6
反应的平衡常数表达式K===25，因为200℃时该
反应的平衡常数K=64.8，所以升温K变小，平衡向逆反应方向移动，所以△H＜0；
故答案为：25；＜．
【点评】本题考查较为综合，涉及热化学方程式定量计算，化学平衡的计算，氧
化还原反应的理解应用等知识，为高考常见题型，侧重考查学习的分析、计算能
力，题目难度中等．
10．（12分）SO2直接排放会对环境造成危害．SO2的尾气处理通常有以下几种方法：
（1）活性炭还原法
反应原理：恒温恒容时2C（s）+2SO2（g）⇌S2（g）+2CO2（g）．
反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图1：
①0～20min反应速率表示为v（SO2）=0.03mol/（L•min）；
②30min时，改变某一条件平衡发生移动，则改变的条件最有可能是减少CO2
的浓度；
③能说明上述反应达到平衡状态的是bc．
a．SO2的消耗速率与CO2的生成速率相同b．混合气体的密度不变
c．S2的浓度不变d．SO2与S2的物质的量之比为2：1
（2）亚硫酸钠吸收法
①Na2SO3溶液吸收SO2的离子方程式为SO32﹣+SO2+H2O=2HSO3﹣；
②常温下，当吸收至NaHSO3时，吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是abc
（填序号）．
a．c（Na+）+c（H+）＞c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）+c（OH﹣）
b．c（Na+）=c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）+c（H2SO3）
c．c（Na+）＞c（HSO3﹣）＞c（H+）＞c（SO32﹣）
d．水电离出c（H+）=1×10﹣8 mol/L
（3）电化学处理法
①如图2所示，Pt（Ⅰ）电极的电极反应式为SO2﹣2e﹣+2H2O=SO42﹣+4H+；
②当电路中转移0.02mol e﹣时（较浓H2SO4尚未排出），交换膜左侧溶液中约增加0.03mol离子．
【考点】离子浓度大小的比较．
【专题】电离平衡与溶液的pH专题．
【分析】（1）①根据v=计算v（SO2）；
②30min时瞬间，二氧化碳浓度降低，S2的浓度不变，而后二氧化碳、S2的浓度均增大，应是减少CO2的浓度；
③可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的量不变、物质的量浓度不变、百分含量不变以及由此引起的一系列物理量不变，据此分析解答；
（2）①Na2SO3溶液与SO2反应生成亚硫酸氢钠；
②a．根据电荷守恒判断；
b．根据物料守恒判断；
c．NaHSO3溶液中HSO3﹣的电离程度大于其水解程度；
d．水电离出氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度，由于NaHSO3溶液的pH未知，不能计算水电离出氢离子浓度；
电极上二氧化硫被氧化生成硫酸；
（3）①由图可知，Pt
（1）
②左侧电极反应式为：SO2﹣2e﹣+2H2O=SO42﹣+4H+，根据电子转移守恒计算生成硫酸根、氢离子的物质的量，为保持溶液电中性，多余的氢离子通过阳离子交换膜移至右侧，左侧溶液中增加离子为生成硫酸电离的离子总量．
【解答】解：（1）①由图可知，0﹣20min内二氧化硫浓度变化量为1mol/L﹣0.4mol/L=0.6mol/L，故v（SO2）==0.03mol/（L•min），。