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160944-2021年江苏省高考化学试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

题号	一	二	三	四	总分
得分

注意事项:

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

一、单选题

1．黑火药是中国古代四大发明之一，其爆炸反应为2KNO₃+S+3C=K₂S+N₂↑+3CO₂↑。下列说法正确的是

A．黑火药中含有两种单质        B．爆炸时吸收热量

C．反应中S作还原剂        D．反应为置换反应

2．反应Cl₂+2NaOH=NaClO+NaCl+H₂O可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是

A．Cl₂是极性分子

B．NaOH的电子式为

C．NaClO既含离子键又含共价键

D．Cl^-与Na⁺具有相同的电子层结构

3．下列由废铜屑制取CuSO₄·5H₂O的实验原理与装置不能达到实验目的的是

A．用装置甲除去废铜屑表面的油污        B．用装置乙在加热的条件下溶解废铜屑

C．用装置丙过滤得到CuSO₄溶液        D．用装置丁蒸干溶液获得CuSO₄·5H₂O

4．下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是

A．铁粉能与O₂反应，可用作食品保存的吸氧剂

B．纳米Fe₃O₄能与酸反应，可用作铁磁性材料

C．FeCl₃具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu

D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水

5．前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y的周期序数与族序数相等，基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，W与Z处于同个主族。下列说法正确的是

A．原子半径：r(X)

B．X的第一电离能比同周期相邻元素的大

C．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强

D．Z的简单气态氯化物的热稳定性比W的弱

6．N₂是合成氨工业的重要原料，NH₃不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产HNO₃；HNO₃能溶解Cu、Ag等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N₂与O₂反应生成NO，NO进一步氧化生成NO₂。2NO(g)+O₂(g)=2NO₂(g)    ΔH=-116.4kJ·mol^-1。大气中过量的NO_x和水体中过量的NH 、NO 均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N₂，也可将水体中的NO₃^-转化为N₂。下列有关NH₃、NH 、NO 的说法正确的是

A．NH₃能形成分子间氢键

B．NO 的空间构型为三角锥形

C．NH₃与NH 中的键角相等

D．NH₃与Ag⁺形成的[Ag(NH₃)₂]⁺中有6个配位键

7．N₂是合成氨工业的重要原料，NH₃不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产HNO₃；HNO₃能溶解Cu、Ag等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N₂与O₂反应生成NO，NO进一步氧化生成NO₂。2NO(g)+O₂(g)=2NO₂(g)    ΔH=-116.4kJ·mol^-1。大气中过量的NO_x和水体中过量的NH 、NO 均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N₂，也可将水体中的NO 转化为N₂。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是

A．NO(g) HNO₃(aq)

B．稀HNO₃(aq) NO₂(g)

C．NO(g) 高温，催化剂 N₂(g)

D．NO (aq) N₂(g)

8．N₂是合成氨工业的重要原料，NH₃不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产HNO₃；HNO₃能溶解Cu、Ag等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N₂与O₂反应生成NO，NO进一步氧化生成NO₂。2NO(g)+O₂(g)=2NO₂(g)    ΔH=-116.4kJ·mol^-1。大气中过量的NO_x和水体中过量的NH 、NO 均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N₂，也可将水体中的NO₃^-转化为N₂。对于反应2NO(g)+O₂(g) 2NO₂(g)，下列说法正确的是

A．该反应的ΔH<0，ΔS<0

B．反应的平衡常数可表示为K=

C．使用高效催化剂能降低反应的焓变

D．其他条件相同，增大 ，NO的转化率下降

9．通过下列实验可从I₂，的CCl₄溶液中回收I₂。

下列说法正确的是

A．NaOH溶液与I₂反应的离子方程式：I₂+2OH^-=I^-+IO +H₂O

B．通过过滤可将水溶液与CCl₄分离

C．向加酸后的上层清液中滴加AgNO₃溶液生成AgI沉淀，1个AgI晶胞(如图)中含14个I^-

D．回收的粗碘可通过升华进行纯化

10．化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体,可由下列反应制得。

下列有关X、Y、Z的说法正确的是     （      ）

A.1 mol X中含有2 mol碳氧π键

B.Y与足量HBr反应生成的有机化合物中不含手性碳原子

C.Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解度大

D.X、Y、Z分别与足量酸性KMnO₄溶液反应所得芳香族化合物相同

11．室温下，通过下列实验探究NaHCO₃、Na₂CO₃溶液的性质。

实验1：用pH试纸测量0.1mol·L^-1NaHCO₃溶液的pH，测得pH约为8

实验2：将0.1mol·L^-1NaHCO₃溶液与0.1mol·L^-1CaCl₂溶液等体积混合，产生白色沉淀

实验3：向0.1mol·L^-1Na₂CO₃溶液中通入CO₂，溶液pH从12下降到约为9

实验4：向0.1mol·L^-1Na₂CO₃溶液中滴加新制饱和氯水，氯水颜色褪去

下列说法正确的是

A．由实验1可得出：K_a2(H₂CO₃)>

B．实验2中两溶液混合时有：c(Ca²⁺)·c(CO )sp(CaCO₃)

C．实验3中发生反应的离子方程式为CO +H₂O+CO₂=2HCO

D．实验4中c_反应前(CO )反应后(CO )

12．通过下列方法可分别获得H₂和O₂：①通过电解获得NiOOH和H₂(装置示意见题图)；②在90 ℃将NiOOH与H₂O反应生成Ni(OH)₂并获得O₂。下列说法正确的是（      ）

A．电解后KOH溶液的物质的量浓度减小

B．电解时阳极电极反应式： ＋^－－^－＋

C．电解的总反应方程式： 通电＋

D．电解过程中转移4 mol电子，理论上可获得22．4 L O₂

13．室温下，用0．5 mol·L^－1Na₂CO₃溶液浸泡CaSO₄粉末，一段时间后过滤，向滤渣中加稀醋酸，产生气泡。已知K_sp(CaSO₄)＝5×10^－5，K_sp(CaCO₃)＝3×10^－9。下列说法正确的是（      ）

A．0.5 mol·L^－1Na₂CO₃溶液中存在：c(OH^－)＝c(H^＋)＋c(HC )＋c(H₂CO₃)

B．反应 ＋＋ 正向进行，需满足 ＞

C．过滤后所得清液中一定存在： ^＋＝ 且 ^＋

D．滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式：CaCO₃＋2H^＋ Ca^2＋＋CO₂↑＋H₂O

14．NH₃与O₂作用分别生成N₂、NO、N₂O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH₃可通过催化氧化为N₂除去。将一定比例的NH₃、O₂和N₂的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，NH₃的转化率、生成N₂的选择性[ _{生成总转化} %]与温度的关系如图所示。

下列说法正确的是（      ）

A．其他条件不变，升高温度，NH₃的平衡转化率增大

B．其他条件不变，在175～300 ℃范围，随温度的升高，出口处N₂和氮氧化物的量均不断增大

C．催化氧化除去尾气中的NH₃应选择反应温度高于250 ℃

D．高效除去尾气中的NH₃，需研发低温下NH₃转化率高和N₂选择性高的催化剂

二、工业流程题

15．以锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe₂O₃、SiO₂)和Fe₂(SO₄)₃为原料制备的ZnFe₂O₄脱硫剂，可用于脱除煤气中的H₂S。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示为

（1）“除杂”包括加足量锌粉、过滤加H₂O₂氧化等步骤。除Pb²⁺和Cu²⁺外，与锌粉反应的离子还有         (填化学式)。

（2）“调配比”前，需测定ZnSO₄溶液的浓度。准确量取2.50mL除去Fe³⁺的ZnSO₄溶液于100mL容量瓶中，加水稀释至刻度；准确量取20.00mL稀释后的溶液于锥形瓶中，滴加氨水调节溶液pH=10，用0.0150mol·L^-1EDTA(Na₂H₂Y)溶液滴定至终点(滴定反应为Zn²⁺+Y^4-=ZnY^2-)，平行滴定3次，平均消耗EDTA溶液25.00mL。计算ZnSO₄溶液的物质的量浓度         (写出计算过程)。

（3）400℃时，将一定比例H₂、CO、CO₂和H₂S的混合气体以一定流速通过装有ZnFe₂O₄脱硫剂的硫化反应器。

①硫化过程中ZnFe₂O₄与H₂、H₂S反应生成ZnS和FeS，其化学方程式为         。

②硫化一段时间后，出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H₂S与CO₂生成COS的反应，反应前后ZnS的质量不变，该反应过程可描述为         。

（4）将硫化后的固体在N₂：O₂=95：5(体积比)的混合气体中加热再生，固体质量随温度变化的曲线如图所示。在280~400℃范围内，固体质量增加的主要原因是         。

三、有机推断题

16．(15分)F是一种天然产物，具有抗肿瘤等活性，其人工合成路线如下：

＋

(1)A分子中采取sp²杂化的碳原子数目是　　　　。

(2)B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

①分子中不同化学环境的氢原子个数比是2∶2∶2∶1。

②苯环上有4个取代基，且有两种含氧官能团。

(3)A＋B→C的反应需经历A＋B→X→C的过程，中间体X的分子式为C₁₇H₁₇NO₆。X→C的反应类型为　　　　　　　　　　　　。

(4)E→F中有一种分子式为C₁₅H₁₄O₄的副产物生成，该副产物的结构简式为　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(5)写出 和 为原料制备 的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。

四、原理综合题

17．以软锰矿粉(含MnO₂及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物)为原料制备电池级MnO₂。

（1）浸取。将一定量软锰矿粉与Na₂SO₃、H₂SO₄溶液中的一种配成悬浊液，加入到三颈瓶中(图1)，70℃下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液，充分反应，过滤。滴液漏斗中的溶液是         ；MnO₂转化为Mn²⁺的离子方程式为         。

（2）除杂。向已经除去Fe、Al、Si的MnSO₄溶液(pH约为5)中加入NH₄F溶液，溶液中的Ca²⁺、Mg²⁺形成氟化物沉淀。若沉淀后上层清液中c(F^-)=0.05mol·L^-1，则 =         。[K_sp(MgF₂)=5×10^-11，K_sp(CaF₂)=5×10^-9]

（3）制备MnCO₃。在搅拌下向100mL1mol·L^-1MnSO₄溶液中缓慢滴加1mol·L^-1NH₄HCO₃溶液，过滤、洗涤、干燥，得到MnCO₃固体。需加入NH₄HCO₃溶液的体积约为         。

（4）制备MnO₂。MnCO₃经热解、酸浸等步骤可制备MnO₂。MnCO₃在空气气流中热解得到三种价态锰的氧化物，锰元素所占比例( 某价态锰的氧化物中锰元素质量锰元素总质量 ×100%)随热解温度变化的曲线如图2所示。已知：MnO与酸反应生成Mn²⁺；Mn₂O₃氧化性强于Cl₂，加热条件下Mn₂O₃在酸性溶液中转化为MnO₂和Mn²⁺。

为获得较高产率的MnO₂，请补充实验方案：取一定量MnCO₃置于热解装置中，通空气气流，         ，固体干燥，得到MnO₂。(可选用的试剂：1mol·L^-1H₂SO₄溶液、2mol·L^-1HCl溶液、BaCl₂溶液、AgNO₃溶液)。

18．甲烷是重要的资源，通过下列过程可实现由甲烷到氢气的转化。

（1）500℃时，CH₄与H₂O重整主要发生下列反应：

CH₄(g)+H₂O(g) CO(g)+3H₂(g)

CO(g)+H₂O(g) H₂(g)+CO₂(g)

已知CaO(s)+CO₂(g)=CaCO₃(s)    ΔH=-178.8kJ·mol^-1。向重整反应体系中加入适量多孔CaO，其优点是         。

（2）CH₄与CO₂重整的主要反应的热化学方程式为

反应I：CH₄(g)+CO₂(g)=2CO(g)+2H₂(g)    ΔH=246.5kJ·mol^-1

反应II：H₂(g)+CO₂(g)=CO(g)+H₂O(g)    ΔH=41.2kJ·mol^-1

反应III：2CO(g)=CO₂(g)+C(s)    ΔH=-172.5kJ·mol^-1

①在CH₄与CO₂重整体系中通入适量H₂O(g)，可减少C(s)的生成，反应3CH₄(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)=4CO(g)+8H₂(g)的ΔH=         。

②1.01×10⁵Pa下，将n_起始(CO₂)：n_起始(CH₄)=1：1的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中CH₄和CO₂的平衡转化率如图1所示。800℃下CO₂平衡转化率远大于600℃下CO₂平衡转化率，其原因是         。

（3）利用铜—铈氧化物(xCuO·yCeO₂，Ce是活泼金属)催化氧化可除去H₂中少量CO，催化氧化过程中Cu、Ce的化合价均发生变化，可能机理如图2所示。将n(CO)：n(O₂)：n(H₂)：n(N₂)=1：1：49：49的混合气体以一定流速通过装有xCuO·yCeO₂催化剂的反应器，CO的转化率随温度变化的曲线如图3所示。

①Ce基态原子核外电子排布式为[Xe]4f¹5d¹6s²，图2所示机理的步骤(i)中，元素Cu、Ce化合价发生的变化为         。

②当催化氧化温度超过150℃时，催化剂的催化活性下降，其可能原因是         。

参考答案

一、单选题

1. A

A．黑火药中含有S、C两种单质，A正确；

B．爆炸反应为放热反应，B错误；

C．该反应中S元素化合价降低，作氧化剂，C错误；

D．该反应不符合“单质+化合物=另一种单质+另一种化合物”的形式，不是置换反应，D错误；

综上所述答案为A。

2. C

A．氯气分子结构对称，正负电荷中心重合，为非极性分子，A错误；

B．NaOH为离子化合物，电子式为 ，B错误；

C．NaClO含有钠离子和次氯酸根形成的离子键，含有O原子和Cl原子形成的共价键，C正确；

D．Cl^-有3层电子，Na⁺有2层电子，D错误；

综上所述答案为C。

3. D

A.碳酸钠溶液显碱性，在加热的条件下可以除去铜屑表面的油污，A正确；

B.在酸性条件下，铜与双氧水发生氧化反应得到硫酸铜，B正确；

C.装置丙为过滤装置，过滤可以除去难溶杂质，得到硫酸铜溶液，C正确；

D.用装置丁蒸干溶液得到硫酸铜固体，而不是CuSO₄·5H₂O，D错误；

答案选D。

4. B

A．因为铁粉能与O₂反应，所以可用作食品保存的吸氧剂，A正确；

B．纳米Fe₃O₄具有磁性，可用作铁磁性材料，B错误；

C．FeCl₃与Cu反应生成FeCl₂和CuCl₂，主要利用其氧化性，C正确；

D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，具有吸附性，可用于净水，D正确；

故选B。

5. B

A．根据同周期从左到右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，因此原子半径：r(X)＜r(Z)＜r(Y)＜r(W)，故A错误；

B．根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但N的2p处于半充满状态，因此X(N)的第一电离能比同周期相邻元素的大，故B正确；

C．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱即Al(OH)₃＜HClO₄，故C错误；

D．同主族从上到下，非金属性逐渐减弱，简单氢化物的稳定性逐渐减弱，所以Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，故D错误。

综上所述，答案为B。

6. A

A．NH₃能形成分子间氢键，A正确；

B．硝酸根离子的空间构型为正三角形，N在中间，O位于三角形顶点，N和O都是sp²杂化，B错误；

C．NH₃和NH 都是sp³杂化，但NH₃中存在一个孤电子对，空间结构为三角锥形，键角为107°，NH 为正四面体形，键角为109°28＇，C错误；

D．N-H为σ键，配位键也为σ键，则[Ag(NH₃)₂]⁺中含有8个σ键，2个配位键，D错误；

故选A。

7. C

A．NO不溶于水也不与水反应，A错误；

B．稀HNO₃与Cu反应得到硝酸铜、水和NO，得不到NO₂，B错误；

C．NO有氧化性，CO有还原性，在高温、催化剂条件下二者可发生氧化还原反应转化为无毒的N₂和CO₂，C正确；

D．O₃有强氧化性，不能作还原剂将硝酸根离子还原，D错误；

答案选C。

8. A

A．2NO(g)+O₂(g)=2NO₂(g)    ΔH=-116.4kJ·mol^-1，反应气体物质的量减少，ΔS<0，故A正确；

B．2NO(g)+O₂(g) 2NO₂(g)反应的平衡常数可表示为K= ，故B错误；

C．使用高效催化剂，反应的焓变不变，故C错误；

D．其他条件相同，增大 ，NO的转化率增大，故D错误；

选A。

9. D

A．选项所给离子方程式元素不守恒，正确离子方程式为：3I₂+6OH^-=5I^-+IO +3H₂O，A错误；

B．水溶液与CCl₄不互溶，二者应分液分离，B错误；

C．根据均摊法，该晶胞中所含I^-的个数为 =4，C错误；

D．碘易升华，回收的粗碘可通过升华进行纯化，D正确；

综上所述答案为D。

10. D　

X分子中只有醛基中存在碳氧π键，因此1 mol X中含有1 mol碳氧π键，A项错误；Y分子中羟基与HBr发生取代反应，碳碳双键与HBr发生加成反应，产物为 或 (带“*”的碳原子为手性碳原子)，分子中均有一个手性碳原子，B项错误；Y分子中的羧基是亲水基，Z分子中的酯基是疏水基，Y在水中的溶解度比Z大，C项错误；X、Y、Z分子中与苯环直接相连的碳原子上均有H原子，分别与足量酸性KMnO₄溶液反应时，其苯环上的基团均变成羧基，因此均生成对苯二甲酸，D项正确。

11. C

A．实验1：用 试纸测量 溶液的 ，测得 约为8，c(H⁺)＞c(OH^-)。则碳酸氢钠溶液的水解程度大于电离程度。由实验1可得出： ，K_w=H⁺·OH^-， ， ，K_a2(H₂CO₃)=  ＜ =  ，A错误；

B．实验2：将 溶液与 溶液等体积混合，产生白色沉淀碳酸钙，则由沉淀溶解平衡原理知，实验2中两溶液混合时有： ，B错误；

C．等物质的量浓度的碳酸钠碱性大于碳酸氢钠。实验3： 溶液中通入一定量的 ，溶液 从12下降到10，则实验3中发生反应的离子方程式为 ，C正确；

D． 由图知： 和盐酸反应是放热反应，  和盐酸反应是吸热反应，c_反应前(CO )＞c_反应后(CO )，D错误；

答案选C。

12. B

由题中装置可知，电解时阴极反应式为 ＋^－＋^－ ，阳极反应式为 ＋^－－^－ NiOOH＋H₂O，总反应为 通电＋ ，电解后KOH的物质的量浓度不变，A项错误，B项正确，C项错误；未说明反应的温度和压强，无法使用气体摩尔体积计算氧气体积，D项错误。

13. C

由质子守恒可得：c(OH^－)＝c(H^＋)＋c(HC )＋2c(H₂CO₃)，A项错误；反应 ＋＋ 的平衡常数 ＝＝ ＝ ，反应正向进行需满足 ＜ ，B项错误；过滤后的清液是碳酸钙的饱和溶液，因此必然存在： ^＋＝ ，若滤渣中有硫酸钙存在，则滤液中存在 ^＋＝ ，若滤渣中无硫酸钙存在，则滤液中 ^＋＜ ，C项正确；醋酸是弱电解质，不能拆写，滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式为 ＋^＋＋^－＋＋ ，D项错误。

14. D

A．NH₃与O₂作用分别生成N₂、NO、N₂O的反应均为放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，平衡向逆反应方向进行，氨气的平衡转化率降低，故A错误；

B．根据图像，在175～300 ℃范围，氮气量先增后减，因为转化率低温区升高更快，故B错误；

C．根据图像，温度高于250℃ N₂的选择率降低，且氨气的转化率变化并不大，浪费能源，根据图像，温度应略小于225℃，此时氨气的转化率、氮气的选择率较大，故C错误；

D．氮气对环境无污染，氮的氧化物污染环境，因此高效除去尾气中的NH₃，需研发低温下NH₃转化率高和N₂选择性高的催化剂，故D正确；

答案为D。

 

二、工业流程题

15. （1）Fe³⁺、H⁺； （2）0.7500mol·L^-1； （3）    ZnFe₂O₄+3H₂S+H₂ ℃ ZnS+2FeS+4H₂O ；   ZnS+CO₂=ZnO+COS;ZnO+H₂S=ZnS+H₂O    ； （4）ZnS和FeS部分被氧化为硫酸盐

三、有机推断题

16. (1)7　(2) 或 (3)消去反应　(4)　 (5)

(1)A分子中采用sp²杂化的碳原子有醛基碳原子和苯环上的碳原子，共7个。

(2)由B的分子式结合其同分异构体的结构特点，可知该同分异构体对称性比较高，苯环上的4个取代基应该为氨基、醛基和酚羟基，推知符合条件的同分异构体的结构简式为 、 。

(3)对比A、B和C的结构简式，结合X的分子式可知，X为 ，而X→C是X分子内脱去一分子水形成碳碳双键的过程，反应类型是消去反应。

(4)E→F是苯环上的一个甲氧基变为羟基的过程，而E分子中有2个甲氧基，结合题给副产物的分子式，即可确定副产物的结构简式为 。

(5)由题给条件，结合流程中有关信息，要合成的产物中甲基邻位上有醚键，模仿 ＋ 的反应，所以需要在甲苯的甲基邻位产生羟基，模仿C→D→E的反应，硝基还原为氨基，氨基再转化为羟基，则甲苯先硝化生成邻硝基甲苯，经过还原可得邻氨基甲苯，再经过反应得 ；原料 催化氧化得 ， 与 反应生成HF和 ，可写出合成路线。

四、原理综合题

17. （1）    Na₂SO₃溶液  ；  MnO₂+SO +2H⁺=Mn²⁺+SO +H₂O    ； （2）100； （3）200mL； （4）加热到450℃分解一段时间，将冷却后的固体边搅拌边加入至一定量1mol·L^-1稀H₂SO₄中，加热，充分反应后过滤，洗涤，取最后一次洗涤滤液加盐酸酸化的0.1mol·L^-1BaCl₂溶液，若溶液不变浑浊，过滤

（1）

Si与硫酸不会形成悬浊液，故滴液漏斗中的溶液是Na₂SO₃溶液；MnO₂被亚硫酸根还原为Mn²⁺的离子方程式为：MnO₂+SO +2H⁺=Mn²⁺+SO +H₂O；

（2）

= ；

（3）

可理解为NH₄HCO₃水解为碳酸合氨气，再与MnSO₄反应，H₂CO₃+2NH₃+ MnSO₄= MnCO₃+ NH₄SO₄，由方程式可知NH₄HCO₃与MnSO₄的物质的量之比为2：1，需加入NH₄HCO₃溶液的体积约为200ml；

（4）

根据图像在450°C左右MnO₂占比最高，所以加热到450°C最佳，MnO与酸反应生成Mn²⁺，故用酸除MnO，Mn₂O₃氧化性强于Cl₂，用盐酸会发生氧化还原生产氯气，。去加热到450℃分解一段时间，将冷却后的固体边搅拌边加入至一定量1mol·L^-1稀H₂SO₄中，加热，充分反应后过滤，洗涤，取最后一次洗涤滤液加盐酸酸化的0.1mol·L^-1BaCl₂溶液，若溶液不变浑浊，过滤。

18. （1）吸收CO₂，提高H₂的产率，提供热量； （2）    657.1kJ·mol^-1  ；  反应Ⅰ和反应Ⅱ的ΔH＞0，高温下反应的平衡常数大(反应正向进行程度大)，CO₂的消耗量大，反应Ⅲ的ΔH＜0，高温下反应的平衡常数小(反应正向进行程度小)，CO₂的生成量小    ； （3）    铜的化合价由+2变为+1价，铈的化合价由+4价变为+3价  ；  高温下，Cu(+2价)或Cu(+1价)被H₂还原为金属Cu    

（1）

已知CaO(s)+CO₂(g)=CaCO₃(s)    ΔH=－178.8kJ·mol^-1，因此向重整反应体系中加入适量多孔CaO的优点是吸收CO₂，使平衡正向移动，提高H₂的产率，同时提供热量。

（2）

①反应I：CH₄(g)+CO₂(g)=2CO(g)+2H₂(g)    ΔH=246.5kJ·mol^-1

反应II：H₂(g)+CO₂(g)=CO(g)+H₂O(g)    ΔH=41.2kJ·mol^-1

依据盖斯定律可知I×3－II×2即得到反应3CH₄(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)=4CO(g)+8H₂(g)的ΔH=657.1kJ·mol^-1。

②由于反应Ⅰ和反应Ⅱ的ΔH＞0，高温下反应的平衡常数大(反应正向进行程度大)，CO₂的消耗量大，反应Ⅲ的ΔH＜0，高温下反应的平衡常数小(反应正向进行程度小)，CO₂的生成量小，所以800℃下CO₂平衡转化率远大于600℃下CO₂平衡转化率。

（3）

①图2所示机理的步骤(i)中CO结合氧元素转化为二氧化碳，根据Cu、Ce两种元素的核外电子排布式可判断元素Cu、Ce化合价发生的变化为铜的化合价由+2变为+1价，铈的化合价由+4价变为+3价。

②由于高温下，Cu(+2价)或Cu(+1价)被H₂还原为金属Cu，所以当催化氧化温度超过150℃时，催化剂的催化活性下降。