四川省成都龙泉第二中学高三上学期第十三周周考化学试题

龙泉第二中学20202021学年度2021届高三上学期第十三周周考试题化学（时间：45分钟满分：100分）一、单项选择题：本题包括10小题，每小题5分，共50分。1.化学与生活、生产科技密切相关。下列说法错误的是()A.单质硅可用于制取通信芯片B.《天工开物》中描述：“世间丝、麻、裘、褐皆具素质……”文中的丝、麻主要成分是蛋白质C.航母上拦阻索中的钢丝属于金属材料D.工业生产玻璃、水泥、漂白粉，均需要用石灰石为原料2．设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列有关叙述正确的是()A．12g由eq\o\al(12,6)C60和eq\o\al(14,6)C60组成的固体中的原子数目为NAB．4.4g由CO2和N2O组成的混合气体中的电子数目为2.2NAC．常温常压下，22.4LNH3中所含的共价键数目为3NAD．1L1mol·L－1次氯酸溶液中的ClO－数目为NA3.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W原子最外层电子数是次外层的2倍，也是Y原子最外层电子数的2倍，X与Z同主族。Y单质能在X单质中燃烧，生成的二元化合物与H2O反应，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。下列说法正确的是()A.简单离子半径：r(Z)＞r(Y)＞r(X)B.气态氢化物的沸点：Z＞X＞WC.含氧酸的酸性：X＞Z＞WD.Y单质能与W的氧化物发生置换反应4．我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐，经X射线衍射测得该化合物的晶体结构，其局部结构如图所示。其中Y为氮原子，W与X，W与Y均可形成10电子化合物，Z与其他原子均不同族，且Z的单质可以用于自来水消毒，图中虚线表示氢键。下列说法正确的是()A．该化合物中的两种阳离子的共价键类型相同B．阴离子Neq\o\al(－,5)中的键型为氮氮单键C．该晶体结构中有4种氢键D．该化合物中Z不满足8电子稳定结构5.在实验室里进行物质制备,下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是()A．CCOCO2Na2CO3溶液B．CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2C．FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液D．CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液6．某同学查阅教材得知，普通锌锰电池筒内的无机物主要为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等。他在探究废干电池内的黑色固体并回收利用时，进行如图所示实验。下列有关实验的叙述不正确的是()A．操作①中玻璃棒能加快固体溶解B．操作②为过滤，得到的滤液显酸性C．操作③盛放滤渣的仪器是坩埚D．操作④的目的是除去滤渣中的杂质7．对可逆反应2A(s)＋3B(g)C(g)＋2D(g)ΔH<0，在一定条件下达到平衡。下列有关叙述正确的是①增加A的量，平衡向正反应方向移动②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v(正)减小③压强增大一倍，平衡不移动，v(正)、v(逆)不变④增大B的浓度，v(正)>v(逆)⑤加入催化剂，B的转化率提高A．①②B．④C．③D．④⑤8.已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸化学式HXHYH2CO3电离平衡常数7.8×10－93.7×10－15K1＝4.4×10－7K2＝4.7×10－11下列推断正确的是()A.HX、HY两种弱酸的酸性：HX＞HYB.相同条件下溶液的碱性：NaX＞Na2CO3＞NaY＞NaHCO3C.结合H＋的能力：COeq\o\al(2－,3)＞Y－＞X－＞HCOeq\o\al(－,3)D.HX和HY酸性相同，都比H2CO3弱9.常温下，向20mL0.1mol·L－1氨水溶液中滴加盐酸，溶液中由水电离出的c(H＋)随加入盐酸体积的变化如图所示。则下列说法正确的是()A.b、d两点为恰好完全反应点B.c点溶液中，c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)C.a、b之间的任意一点：c(Cl－)＞c(NHeq\o\al(＋,4))，c(H＋)＞c(OH－)D.常温下，0.1mol·L－1氨水的电离常数K约为1×10－510．已知：Ksp(CuS)＝6.0×10－36，Ksp(ZnS)＝3.0×10－25，Ksp(PbS)＝9.0×10－29。在自然界中，闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)遇硫酸铜溶液能转化成铜蓝(CuS)。下列有关说法不正确的是()A．硫化锌转化成铜蓝的离子方程式为ZnS(s)＋Cu2＋(aq)=Zn2＋(aq)＋CuS(s)B．在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液，不会生成黑色沉淀(PbS)C．在水中的溶解度：S(ZnS)＞S(PbS)＞S(CuS)D．若溶液中c(Cu2＋)＝1×10－10mol·L－1，则S2－已完全转化成CuS二、填空题：本题包括3小题，共50分。11.(16分)乙炔(C2H2)是制造草酸、乙醛、醋酸等有机化合物的基本原料。(1)某小组同学以电石(主要成分为CaC2，含少量CaS及Ca3P2等杂质)为原料，利用下图所示实验装置(夹持装置略去，下同)制备C2H2。①仪器a的名称为_______________________________________________________。②CaC2的电子式为______________________________________________________。③装置B中的NaClO溶液能将H2S、PH3氧化为硫酸、磷酸，本身被还原为NaCl。其中PH3被氧化的离子方程式为___________________________________________________。(2)该小组同学通过查阅文献资料得知：用Hg(NO3)2作催化剂时，浓硝酸能将乙炔气体氧化为草酸(H2C2O4)，实验装置如下图所示。①装置E的作用是_______________________________________________________。②装置D中生成H2C2O4的化学方程式为_______________________________________________________________________________________________________________。③装置D中锥形瓶内的液体经过________________________(填操作名称)、洗涤、干燥等步骤得到H2C2O4·2H2O晶体。(3)该小组同学测定了晶体中H2C2O4·2H2O的质量分数，实验步骤如下：ⅰ.准确称取mg晶体，加入适量的蒸馏水溶解，再加入少量稀硫酸；ⅱ.将ⅰ所得溶液用cmol·L－1KMnO4标准溶液进行滴定，滴定时KMnO4被还原为Mn2＋，滴定至终点时消耗标准溶液VmL。①滴定过程中发现褪色速率先慢后明显加快，除反应放热外，还可能的原因是________________________________________________________________________。②晶体中H2C2O4·2H2O的质量分数为________(用含m、c、V的式子表示)。12.(17分)稀土有工业“黄金”之称，我国稀土资源丰富。目前从氟碳铈矿(主要化学成分为CeFCO3)提取铈族稀土元素的冶炼处理工艺已经发展到十几种，其中一种提取铈的工艺流程如下：已知：①焙烧后烧渣中含＋4价的铈及＋3价的其他稀土氟氧化物；②Ce4＋能与SOeq\o\al(2－,4)结合成[CeSO4]2＋，Ce4＋能被萃取剂[(HA)2]萃取。请回答下列问题：(1)CeFCO3中，Ce元素的化合价为________。(2)“酸浸Ⅰ”过程中CeO2转化为Ce3＋，且产生黄绿色气体，用稀硫酸和H2O2，替换HCl就不会造成环境污染。则稀硫酸、H2O2与CeO2反应的离子方程式为__________________________________________________________________________________________。(3)“沉淀”步骤中发生的反应为Ce(BF4)3(s)＋3KCl(aq)=3KBF4(s)＋CeCl3(aq)。已知Ce(BF4)3、KBF4的Ksp分别为a、b，则该反应的平衡常数为________(用含a、b的代数式表示)。(4)“浸出液”中含有少量Ce4＋及其他稀土元素的离子，可以通过“萃取”与“反萃取”作进一步分离、富集各离子。“萃取”时Ce4＋与萃取剂[(HA)2]存在的反应为Ce4＋＋n(HA)2Ce(H2n－4A2n)＋4H＋。用D表示Ce4＋分别在有机层中与水层中存在形式的浓度之比：D＝eq\f(c[CeH2n－1A2n],c[CeSO42＋])，其他条件不变，在浸出液中加入不同量的Na2SO4以改变水层中的c(SOeq\o\al(2－,4)),D随浸出液中c(SOeq\o\al(2－,4))增大而减小的原因是______________________________________________________________________________________________________。(5)“操作Ⅰ”后，向溶液中加入NaOH溶液，调节溶液的pH可获得Ce(OH)3沉淀，当溶液中离子浓度小于1.0×10－6mol·L－1时视为沉淀完全，常温下加入NaOH调节溶液的pH应大于________[已知：Ce(OH)3的Ksp＝8.0×10－21；lg2＝0.3]。(6)写出“氧化”步骤的化学方程式：__________________________________________________________________________________________________________________。(7)CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分，它能在还原气氛中供氧，在氧化气氛中耗氧，在尾气消除过程中发生着CeO2CeO2(1－x)＋xO2↑(0≤x≤0.25)的循环。写出CeO2消除CO尾气的化学方程式：_______________________________________________。13．(17分)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：(1)Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)。如图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系：可知反应平衡常数K(300℃)________K(400℃)(填“大于”或“小于”)。设HCl初始浓度为c0，根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)＝1∶1的数据计算K(400℃)＝___________________________________(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低、过高的不利影响分别是________________________、________________________。(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：CuCl2(s)=CuCl(s)＋eq\f(1,2)Cl2(s)ΔH1＝83kJ·mol－1CuCl(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CuO(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)ΔH2＝－20kJ·mol－1CuO(s)＋2HCl=CuCl2(s)＋H2O(g)ΔH3＝－121kJ·mol－1则4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。(3)在一定温度的条件下，进一步提高HCl的转化率的方法是____________________________________________________(写出2种)。(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如图所示：负极区发生的反应有____________________________(写反应方程式)。电路中转移1mol电子，需消耗氧气________L(标准状况)。龙泉第二中学20202021学年度2021届高三上学期第十三周周考试题化学（解析版）（时间：45分钟满分：100分）一、单项选择题：本题包括10小题，每小题5分，共50分。1.化学与生活、生产科技密切相关。下列说法错误的是()A.单质硅可用于制取通信芯片B.《天工开物》中描述：“世间丝、麻、裘、褐皆具素质……”文中的丝、麻主要成分是蛋白质C.航母上拦阻索中的钢丝属于金属材料D.工业生产玻璃、水泥、漂白粉，均需要用石灰石为原料答案B解析A项，单晶硅作为半导体主要用途之一就是制作芯片，正确；B项，丝的主要成分是蛋白质，麻的主要成分是纤维素，错误；C项，钢丝为铁合金属于金属材料，正确；D项，石灰石是主要的建筑材料，生产玻璃、水泥、漂白粉都作为原料，正确。2．设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列有关叙述正确的是()A．12g由eq\o\al(12,6)C60和eq\o\al(14,6)C60组成的固体中的原子数目为NAB．4.4g由CO2和N2O组成的混合气体中的电子数目为2.2NAC．常温常压下，22.4LNH3中所含的共价键数目为3NAD．1L1mol·L－1次氯酸溶液中的ClO－数目为NA答案B解析eq\o\al(12,6)C60和eq\o\al(14,6)C60的相对分子质量不相同，故12g由eq\o\al(12,6)C60和eq\o\al(14,6)C60组成的固体中的原子个数无法计算，A项错误；CO2和N2O的摩尔质量均为44g·mol－1，且两者1个分子中均含22个电子，故4.4g(0.1mol)CO2和N2O的混合气体中含2.2NA个电子，B项正确；常温常压下，气体摩尔体积大于22.4L·mol－1，故22.4LNH3的物质的量小于1mol，含有的共价键数目小于3NA，C项错误；次氯酸是弱酸，在溶液中部分电离，故1L1mol·L－1次氯酸溶液中的ClO－数目小于NA，D项错误。3.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W原子最外层电子数是次外层的2倍，也是Y原子最外层电子数的2倍，X与Z同主族。Y单质能在X单质中燃烧，生成的二元化合物与H2O反应，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。下列说法正确的是()A.简单离子半径：r(Z)＞r(Y)＞r(X)B.气态氢化物的沸点：Z＞X＞WC.含氧酸的酸性：X＞Z＞WD.Y单质能与W的氧化物发生置换反应答案D解析W、X、Y、Z分别是C、N、Mg、P。A项，核外电子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小，简单离子半径：r(Z)＞r(X)＞r(Y)，错误；B项，氨气分子间存在氢键，且碳元素的氢化物不止一种，无法比较其沸点，错误；C项，应该是最高价含氧酸的酸性：X＞Z＞W，错误；D项，镁能与二氧化碳发生置换反应生成氧化镁和碳，正确。4．我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐，经X射线衍射测得该化合物的晶体结构，其局部结构如图所示。其中Y为氮原子，W与X，W与Y均可形成10电子化合物，Z与其他原子均不同族，且Z的单质可以用于自来水消毒，图中虚线表示氢键。下列说法正确的是()A．该化合物中的两种阳离子的共价键类型相同B．阴离子Neq\o\al(－,5)中的键型为氮氮单键C．该晶体结构中有4种氢键D．该化合物中Z不满足8电子稳定结构答案A解析根据题目信息10电子化合物以及图示可推断两种阳离子分别为铵根离子和水合氢离子；而阴离子除五氮阴离子外，还有氯离子，从而得出答案A正确。5.在实验室里进行物质制备,下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是()A．CCOCO2Na2CO3溶液B．CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2C．FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液D．CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液答案D解析A项中制取Na2CO3溶液的步骤繁琐,且生成的CO不便收集,故A项不正确;B项涉及贵重试剂,不经济,故该项不正确;铁在氧气中燃烧产物是四氧化三铁,故C项不正确;D项制取NaOH溶液所用试剂经济易得,原理正确,步骤简洁,故D项正确。6．某同学查阅教材得知，普通锌锰电池筒内的无机物主要为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等。他在探究废干电池内的黑色固体并回收利用时，进行如图所示实验。下列有关实验的叙述不正确的是()A．操作①中玻璃棒能加快固体溶解B．操作②为过滤，得到的滤液显酸性C．操作③盛放滤渣的仪器是坩埚D．操作④的目的是除去滤渣中的杂质答案D解析操作①中玻璃棒搅拌起到加速溶解的作用，A项正确；操作②得到的滤液中含有NH4Cl、ZnCl2，溶液呈酸性，B项正确；操作③是在坩埚内灼烧滤渣，C项正确；二氧化锰是黑色固体，能作过氧化氢分解的催化剂，灼烧后的滤渣能加快过氧化氢分解产生氧气的速率，证明黑色固体是二氧化锰，所以操作④的目的不是除去滤渣中的杂质，D项错误。7．对可逆反应2A(s)＋3B(g)C(g)＋2D(g)ΔH<0，在一定条件下达到平衡。下列有关叙述正确的是①增加A的量，平衡向正反应方向移动②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v(正)减小③压强增大一倍，平衡不移动，v(正)、v(逆)不变④增大B的浓度，v(正)>v(逆)⑤加入催化剂，B的转化率提高A．①②B．④C．③D．④⑤答案B解析A是固体，其量的变化对平衡无影响；而增大B的浓度，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动，v(正)>v(逆)；升高温度，v(正)、v(逆)均增大，但v(逆)增大的程度大，平衡向逆反应方向移动；增大压强，平衡不移动，但v(正)、v(逆)都增大；催化剂不能使化学平衡发生移动，B的转化率不变。8.已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸化学式HXHYH2CO3电离平衡常数7.8×10－93.7×10－15K1＝4.4×10－7K2＝4.7×10－11下列推断正确的是()A.HX、HY两种弱酸的酸性：HX＞HYB.相同条件下溶液的碱性：NaX＞Na2CO3＞NaY＞NaHCO3C.结合H＋的能力：COeq\o\al(2－,3)＞Y－＞X－＞HCOeq\o\al(－,3)D.HX和HY酸性相同，都比H2CO3弱答案A解析根据电离平衡常数可知酸性：H2CO3＞HX＞HCOeq\o\al(－,3)＞HY，则结合H＋的能力：Y－＞COeq\o\al(2－,3)＞X－＞HCOeq\o\al(－,3)，故A正确、C、D错误；酸越弱，其对应的盐的水解能力越强，故相同条件下溶液的碱性：NaY＞Na2CO3＞NaX＞NaHCO3，故B错误。9.常温下，向20mL0.1mol·L－1氨水溶液中滴加盐酸，溶液中由水电离出的c(H＋)随加入盐酸体积的变化如图所示。则下列说法正确的是()A.b、d两点为恰好完全反应点B.c点溶液中，c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)C.a、b之间的任意一点：c(Cl－)＞c(NHeq\o\al(＋,4))，c(H＋)＞c(OH－)D.常温下，0.1mol·L－1氨水的电离常数K约为1×10－5答案D解析向氨水中逐滴加入盐酸，水的电离程度由小逐渐变大，后又逐渐减小；b点表示过量氨水的电离与NHeq\o\al(＋,4)的水解程度相互“抵消”；随着NHeq\o\al(＋,4)的水解占优势，c点NHeq\o\al(＋,4)的水解程度达到最大，也是恰好反应点；再继续加入盐酸，盐酸过量抑制水的电离。根据以上分析可知，B项错误；a、b之间氨水电离占优势，c(Cl－)＜c(NHeq\o\al(＋,4))，c(H＋)＜c(OH－)，C项错误；a点，溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))≈c(OH－)，c(NH3·H2O)＝0.1mol·L－1－0.001mol·L－1≈0.1mol·L－1，则氨水的电离常数K＝eq\f(cNH\o\al(＋,4)·cOH－,cNH3·H2O)＝eq\f(10－3×10－3,0.1)＝10－5，D项正确。10．已知：Ksp(CuS)＝6.0×10－36，Ksp(ZnS)＝3.0×10－25，Ksp(PbS)＝9.0×10－29。在自然界中，闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)遇硫酸铜溶液能转化成铜蓝(CuS)。下列有关说法不正确的是()A．硫化锌转化成铜蓝的离子方程式为ZnS(s)＋Cu2＋(aq)=Zn2＋(aq)＋CuS(s)B．在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液，不会生成黑色沉淀(PbS)C．在水中的溶解度：S(ZnS)＞S(PbS)＞S(CuS)D．若溶液中c(Cu2＋)＝1×10－10mol·L－1，则S2－已完全转化成CuS答案B解析由Ksp(CuS)＝6.0×10－36、Ksp(ZnS)＝3.0×10－25，知CuS的溶解度小于ZnS，硫化锌可以转化为硫化铜：ZnS(s)＋Cu2＋(aq)=Zn2＋(aq)＋CuS(s)，故A正确；ZnS的溶解度大于PbS，在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液，可以生成黑色沉淀(PbS)，故B错误；由已知可知在水中的溶解度：S(ZnS)＞S(PbS)＞S(CuS)，故C正确；Ksp(CuS)＝6.0×10－36，若溶液中mol·L－1，S2－已完全转化成CuS，故D正确。二、填空题：本题包括3小题，共50分。11.(16分)乙炔(C2H2)是制造草酸、乙醛、醋酸等有机化合物的基本原料。(1)某小组同学以电石(主要成分为CaC2，含少量CaS及Ca3P2等杂质)为原料，利用下图所示实验装置(夹持装置略去，下同)制备C2H2。①仪器a的名称为_______________________________________________________。②CaC2的电子式为______________________________________________________。③装置B中的NaClO溶液能将H2S、PH3氧化为硫酸、磷酸，本身被还原为NaCl。其中PH3被氧化的离子方程式为___________________________________________________。(2)该小组同学通过查阅文献资料得知：用Hg(NO3)2作催化剂时，浓硝酸能将乙炔气体氧化为草酸(H2C2O4)，实验装置如下图所示。①装置E的作用是_______________________________________________________。②装置D中生成H2C2O4的化学方程式为_______________________________________________________________________________________________________________。③装置D中锥形瓶内的液体经过________________________(填操作名称)、洗涤、干燥等步骤得到H2C2O4·2H2O晶体。(3)该小组同学测定了晶体中H2C2O4·2H2O的质量分数，实验步骤如下：ⅰ.准确称取mg晶体，加入适量的蒸馏水溶解，再加入少量稀硫酸；ⅱ.将ⅰ所得溶液用cmol·L－1KMnO4标准溶液进行滴定，滴定时KMnO4被还原为Mn2＋，滴定至终点时消耗标准溶液VmL。①滴定过程中发现褪色速率先慢后明显加快，除反应放热外，还可能的原因是________________________________________________________________________。②晶体中H2C2O4·2H2O的质量分数为________(用含m、c、V的式子表示)。答案(1)①蒸馏烧瓶②Ca2＋[eq\o\al(·,·)C⋮⋮Ceq\o\al(·,·)]2－③PH3＋4ClO－=H3PO4＋4Cl－(2)①安全瓶，防止发生倒吸②C2H2＋8HNO3(浓)eq\o(=,\s\up11(HgNO32),\s\do4(20～70℃))H2C2O4＋8NO2＋4H2O③蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(3)①反应生成的Mn2＋是该反应的催化剂②eq\f(63cV,2m)%(写成eq\f(31.5cV,m)%也可)解析(1)①仪器a的名称为蒸馏烧瓶；②CaC2的电子式为Ca2＋[eq\o\al(·,·)C⋮⋮Ceq\o\al(·,·)]2－；③装置B中的NaClO溶液能将H2S、PH3氧化为硫酸、磷酸，本身被还原为NaCl。其中PH3被氧化的离子方程式为PH3＋4ClO－=H3PO4＋4Cl－。(2)①装置E的作用是安全瓶，防止发生倒吸；②装置D中乙炔与浓硝酸反应生成H2C2O4、二氧化氮和水，反应的化学方程式为C2H2＋8HNO3(浓)eq\o(=,\s\up11(HgNO32),\s\do4(20～70℃))H2C2O4＋8NO2＋4H2O；③装置D中锥形瓶内的液体经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤得到H2C2O4·2H2O晶体。(3)①滴定过程中发现褪色速率先慢后明显加快，除反应放热外，还可能的原因是反应生成的Mn2＋是该反应的催化剂；②根据反应2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，可知，晶体中H2C2O4·2H2O的质量分数为eq\f(cV×10－3×\f(5,2)×126,m)×100%＝eq\f(31.5cV,m)%。12.(17分)稀土有工业“黄金”之称，我国稀土资源丰富。目前从氟碳铈矿(主要化学成分为CeFCO3)提取铈族稀土元素的冶炼处理工艺已经发展到十几种，其中一种提取铈的工艺流程如下：已知：①焙烧后烧渣中含＋4价的铈及＋3价的其他稀土氟氧化物；②Ce4＋能与SOeq\o\al(2－,4)结合成[CeSO4]2＋，Ce4＋能被萃取剂[(HA)2]萃取。请回答下列问题：(1)CeFCO3中，Ce元素的化合价为________。(2)“酸浸Ⅰ”过程中CeO2转化为Ce3＋，且产生黄绿色气体，用稀硫酸和H2O2，替换HCl就不会造成环境污染。则稀硫酸、H2O2与CeO2反应的离子方程式为__________________________________________________________________________________________。(3)“沉淀”步骤中发生的反应为Ce(BF4)3(s)＋3KCl(aq)=3KBF4(s)＋CeCl3(aq)。已知Ce(BF4)3、KBF4的Ksp分别为a、b，则该反应的平衡常数为________(用含a、b的代数式表示)。(4)“浸出液”中含有少量Ce4＋及其他稀土元素的离子，可以通过“萃取”与“反萃取”作进一步分离、富集各离子。“萃取”时Ce4＋与萃取剂[(HA)2]存在的反应为Ce4＋＋n(HA)2Ce(H2n－4A2n)＋4H＋。用D表示Ce4＋分别在有机层中与水层中存在形式的浓度之比：D＝eq\f(c[CeH2n－1A2n],c[CeSO42＋])，其他条件不变，在浸出液中加入不同量的Na2SO4以改变水层中的c(SOeq\o\al(2－,4)),D随浸出液中c(SOeq\o\al(2－,4))增大而减小的原因是______________________________________________________________________________________________________。(5)“操作Ⅰ”后，向溶液中加入NaOH溶液，调节溶液的pH可获得Ce(OH)3沉淀，当溶液中离子浓度小于1.0×10－6mol·L－1时视为沉淀完全，常温下加入NaOH调节溶液的pH应大于________[已知：Ce(OH)3的Ksp＝8.0×10－21；lg2＝0.3]。(6)写出“氧化”步骤的化学方程式：__________________________________________________________________________________________________________________。(7)CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分，它能在还原气氛中供氧，在氧化气氛中耗氧，在尾气消除过程中发生着CeO2CeO2(1－x)＋xO2↑(0≤x≤0.25)的循环。写出CeO2消除CO尾气的化学方程式：_______________________________________________。答案(1)＋3(2)2CeO2＋H2O2＋6H＋=2Ce3＋＋4H2O＋O2↑(3)eq\f(a,b3)＋＋n(HA)2Ce(H2n－4A2n)＋4H＋向左(逆向)移动，致使c[Ce(H2n－4A2n)]减小(5)9.3(6)2Ce(OH)3＋NaClO＋H2O=2Ce(OH)4＋NaCl(7)2xCO＋CeO2=CeO2(1－x)＋2xCO2解析(1)O显－2价，C显＋4价，F显－1价，整体化合价代数和为0，即Ce显＋3价。(2)CeO2中Ce的化合价由＋4价→＋3价，CeO2作氧化剂，H2O2作还原剂，H2O2被氧化成O2，根据化合价升降法进行配平，其离子反应方程式为2CeO2＋H2O2＋6H＋=2Ce3＋＋4H2O＋O2↑。(3)该反应的离子方程式为Ce(BF4)3(s)＋3K＋(aq)=3KBF4(s)＋Ce3＋(aq)，平衡常数K＝eq\f(cCe3＋,c3K＋)＝eq\f(cCe3＋×c3BF\o\al(－,4),c3K＋×c3BF\o\al(－,4))＝eq\f(Ksp[CeBF43],[KspKBF4]3)＝eq\f(a,b3)。－1，pOH＝－lgc(OH－)＝4.7，即pH＝9.3，pH应大于9.3。(6)NaClO作氧化剂，把Ce(OH)3氧化成Ce(OH)4，自身被还原成Cl－，根据化合价升降法进行配平，化学方程式为2Ce(OH)3＋NaClO＋H2O=2Ce(OH)4＋NaCl。(7)根据信息，CO与氧气反应生成CO2，两式相加得到：2xCO＋CeO2=CeO2(1－x)＋2xCO2。13．(17分)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：(1)Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)。如图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系：可知反应平衡常数K(300℃)________K(400℃)(填“大于”或“小于”)。设HCl初始浓度为c0，根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)＝1∶1的数据计算K(400℃)＝___________________________________(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，