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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2024年浙教版選修4化學(xué)下冊月考試卷864考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、已知:H2(g)+F2(g)→2HF(g)+270kJ,下列說法正確的是()A.2L氟化氫氣體分解成1L的氫氣和1L的氟氣吸收270kJ熱量B.1mol氫氣與1mol氟氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)氟化氫放出的熱量小于270kJC.在相同條件下,1mol氫氣與1mol氟氣的能量總和大于2mol氟化氫氣體的能量D.1個(gè)氫氣分子與1個(gè)氟氣分子反應(yīng)生成2個(gè)氟化氫分子放出270kJ2、德國核物理研究所的科學(xué)家實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),植物和落葉都能產(chǎn)生甲烷,其生成隨著溫度和日照的增強(qiáng)而增加。甲烷(CH4)在足量O2中完全燃燒產(chǎn)生CO2和H2O(g),該反應(yīng)中各物質(zhì)所含化學(xué)鍵鍵能如圖所示(鍵能是氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量,單位為kJ·mol?1)。下列說法錯(cuò)誤的是。
A.甲烷在氧氣中燃燒的反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.O=O鍵的鍵能比C=O鍵的鍵能小C.1mol甲烷在足量氧氣中燃燒產(chǎn)生的H2O(g)所含化學(xué)鍵的能量為1856kJD.1molCH4所含化學(xué)鍵的能量比1molCO2所含化學(xué)鍵的能量小3、工業(yè)制硝酸時(shí)NH3在500℃時(shí)可發(fā)生如下3個(gè)反應(yīng):
下列說法正確的是A.N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H="362"kJ·mol-1B.增大壓強(qiáng),則反應(yīng)②的K不變,反應(yīng)①和③的K減小C.500℃,2N2O(g)+O2(g)="4NO(g)"K=400D.使用合適的催化劑可提高反應(yīng)的選擇性,提高NO的產(chǎn)出率4、草酸(H2C2O4)是一種二元弱酸,在菠菜、莧菜、甜菜等植物中含量較高。25℃時(shí),向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中l(wèi)gX[X表示c(HC2O4-)/c(H2C2O4)或c(C2O42-)/c(HC2O4-)]隨pH的變化關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是。
A.直線I中X表示的是c(HC2O4-)/c(H2C2O4)B.直線I、Ⅱ的斜率均為1C.0.1mol/LNaHC2O4溶液中:c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)D.已知:碳酸的Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11,則向Na2CO3溶液中加入等物質(zhì)的量的草酸溶液的離子方程式為CO32-+H2C2O4===C2O42-+H2O+CO2↑5、一定溫度下,下列溶液的離子濃度關(guān)系式正確的是A.的溶液中,B.將等物質(zhì)的量的和混合溶于水中:C.的與的NaOH溶液等體積混合:D.的硫酸銨溶液中:6、時(shí),將一定量的冰醋酸即無水乙酸加水稀釋,稀釋過程中溶液的導(dǎo)電性變化如圖所示.則下列說法正確的是
A.醋酸的電離平衡常數(shù):B.溶液中C.a、b、c三點(diǎn)的溶液都有:D.從c點(diǎn)到b點(diǎn),醋酸的電離度不斷增大7、下列溶液中,微粒濃度關(guān)系正確的是A.含有NH4+、Cl-、H+、OH-離子的溶液,其離子濃度一定是:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)B.0.1mol/L的Na2S溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)C.pH=3的一元酸HA與pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合,混合溶液中一定有:c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)D.等體積混合0.1mol/L的鹽酸與0.2mol/LCH3COONa溶液,所得混合溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH)>c(OH-)8、CuSO4溶液是實(shí)驗(yàn)室中常用試劑。下列與CuSO4溶液有關(guān)實(shí)驗(yàn)的操作和結(jié)論都一定正確的是。
。選項(xiàng)。
A
B
C
D
實(shí)驗(yàn)操作。
前者產(chǎn)生氣泡更快
Cu片上發(fā)生還原反應(yīng)
蒸發(fā)CuSO4溶液結(jié)論。
Fe3+催化效果好于Cu2+
Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)
Cu片為正極反應(yīng)物。
可獲得膽礬晶體。
A.AB.BC.CD.D評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)9、2019年國際非政府組織“全球碳計(jì)劃”12月4日發(fā)布報(bào)告:研究顯示,全球二氧化碳排放量增速趨于緩。CO2的綜合利用是解決溫室問題的有效途徑。
(1)一種途徑是將CO2轉(zhuǎn)化為成為有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。如:
C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l)ΔH=-44.2kJ·mol-1
2CO2(g)+2H2O(l)=C2H4(g)+3O2(g)ΔH=+1411.0kJ·mol-1
2CO2(g)+3H2O(l)=C2H5OH(l)+3O2(g)ΔH=___________
(2)CO2甲烷化反應(yīng)是由法國化學(xué)家PaulSabatier提出的,因此,該反應(yīng)又叫Sabatier反應(yīng)。CO2催化氫化制甲烷的研究過程:
①上述過程中,產(chǎn)生H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為:___________________________________。
②HCOOH是CO2轉(zhuǎn)化為CH4的中間體:CO2HCOOHCH4。當(dāng)鎳粉用量增加10倍后,甲酸的產(chǎn)量迅速減少,當(dāng)增加鎳粉的用量時(shí),CO2鎳催化氫化制甲烷的兩步反應(yīng)中反應(yīng)速率增加較大的一步是_______________(填I(lǐng)或II)
(3)CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳烴;主要有兩個(gè)競爭反應(yīng):
反應(yīng)I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
反應(yīng)II:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)
在1L密閉容器中沖入1molCO2和4molH2,測得平衡時(shí)有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨溫度變化如圖所示。T1℃時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率為_________。T1℃時(shí),反應(yīng)I的平衡常數(shù)K=_______。
(4)已知CO2催化加氫合成乙醇的反應(yīng)原理為2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+4H2O(g)ΔH,m代表起始時(shí)的投料比,即m=
①圖1中投料比相同,溫度T3>T2>T1,則ΔH_____(填“>”或“<”)0.
②m=3時(shí),該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后p(總)=20ɑMPa,恒壓條件下各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖2.則曲線b代表的物質(zhì)為_______(填化學(xué)式)10、研究NOx、SO2;CO等大氣污染氣體的處理方法具有重要意義。
(1)處理含SO2煙道氣污染的一種方法是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S。根據(jù)已知條件寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是____________________。
已知:①CO(g)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1
②S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH=-296.0kJ·mol-1
(2)氮氧化物是造成光化學(xué)煙霧和臭氧層損耗的主要?dú)怏w。
已知:①CO(g)+NO2(g)===NO(g)+CO2(g)ΔH=-akJ·mol-1(a>0)
②2CO(g)+2NO(g)===N2(g)+2CO2(g)ΔH=-bkJ·mol-1(b>0)
若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下用2.24LCO還原NO2至N2(CO完全反應(yīng)),則整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為__________mol,放出的熱量為__________kJ(用含有a和b的代數(shù)式表示)。11、依據(jù)敘述;寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
(1)用NA表示阿伏加德羅常數(shù),在C2H2(氣態(tài))完全燃燒生成CO2和液態(tài)水的反應(yīng)中,每有4NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí),放出450kJ的熱量。其熱化學(xué)方程式為______________________。
(2)已知拆開1molH—H鍵、1molN—H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、395kJ、940kJ,則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為____________________________。
(3)鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,已知由金紅石(TiO2)制取單質(zhì)Ti,涉及的步驟為:
已知:①C(s)+O2(g)CO2(g);ΔH=-395.5kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g);ΔH=-560kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=―80kJ/mol
則TiO2(s)與Cl2(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______________________________。12、在一個(gè)容積固定的反應(yīng)器中,有一可左右滑動(dòng)的密封隔板,左、右兩側(cè)分別進(jìn)行如下可逆反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)。左側(cè)中加入SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量分別為xmol、3.25mol、1mol;右側(cè)中加入9mol的水蒸氣和適量的鐵粉(忽略鐵粉對容器體積的影響)當(dāng)x在一定范圍內(nèi)變化時(shí),均可以通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度,使兩側(cè)反應(yīng)都達(dá)到平衡,并且隔板恰好處于反應(yīng)器位置2處請?zhí)顚懸韵驴瞻祝?/p>
(1)若x=1.5則左側(cè)反應(yīng)在起始時(shí)向______(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行欲使反應(yīng)維持向該方向進(jìn)行,則x的取值范圍是______。
(2)若X=2,則左側(cè)反應(yīng)在起始時(shí)向______填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行,平衡時(shí)混合氣中SO2所占的體積分?jǐn)?shù)為______。13、近年來將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)。
(1)迪肯發(fā)明的直接氧化法為:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下圖為密閉容器中,進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)分別等于1∶1;4∶1、7∶1時(shí)HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系:
①據(jù)圖像可知反應(yīng)平衡常數(shù)K(300℃)______K(400℃),(填“>”或“<”)。判斷理由是:________________________________________________;
②若進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)等于1∶1,400℃時(shí),O2的轉(zhuǎn)化率是______。
(2)Deacon直接氧化法可按下列催化過程進(jìn)行:CuCl(s)+1/2O2(g)=CuO(s)+1/2Cl2(g)ΔH1=-20kJ·mol-1,CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH2=-121kJ·mol-1,4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH3
若是利用ΔH1和ΔH2計(jì)算ΔH3時(shí),還需要利用__________反應(yīng)的ΔH。
(3)在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上;科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計(jì)了一種新的工藝方案,主要包括電化學(xué)過程和化學(xué)過程,如下圖所示:
陰極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)有Fe3++e-=Fe2+和___________________(寫反應(yīng)方程式)。
電路中轉(zhuǎn)移1mol電子,可生成氯氣__________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。14、常溫下,有0.1mol/L的四種溶液:①HCl②CH3COOH③NaOH④Na2CO3
(1)用化學(xué)用語解釋溶液①呈酸性的原因:_________。
(2)溶液③的pH=_________。
(3)溶液①;②分別與等量的溶液③恰好完全反應(yīng);消耗的體積:①_________②(填“>”、“<”或“=”)。
(4)溶液④加熱后堿性增強(qiáng);結(jié)合化學(xué)用語解釋原因:_________。
(5)常溫下;下列關(guān)于溶液②的判斷正確的是_________。
a.c(CH3COO?)=0.1mol/L
b.溶液中c(H+)>c(CH3COO?)>c(OH?)
c.加入CH3COONa(s),c(H+)不變。
d.滴入NaOH濃溶液,溶液導(dǎo)電性增強(qiáng)15、已知在常溫下測得濃度均為0.1mol?L﹣1的下列四種溶液的pH如下表:
。溶質(zhì)。
NaHCO3
Na2CO3
NaF
NaClO
pH
8.4
11.6
7.5
9.7
(1)用離子方程式表示NaClO溶液的pH=9.7的原因___________________________。
(2)根據(jù)鹽溶液的pH,可知①Ka(HClO)②Ka1(H2CO3)③Ka(HF)④Ka2(H2CO3)的由大到小順序?yàn)開________________________________(填序號)。
(3)將少量CO2通入NaClO溶液中;寫出該反應(yīng)的離子方程式:________________。
(4)常溫下,將CO2通入0.1mol?L﹣1的Na2CO3溶液中至中性,則溶液中2c(CO32-)+c(HCO3-)=_________________(列計(jì)算式)評卷人得分三、判斷題(共1題,共2分)16、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評卷人得分四、實(shí)驗(yàn)題(共2題,共8分)17、某實(shí)驗(yàn)小組用0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1硫酸進(jìn)行中和熱的測定;測定稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)的中和熱的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
(1)儀器A的名稱為___。
(2)裝置中碎泡沫塑料的作用是___。
(3)寫出表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式(中和熱為57.3kJ·mol-1):___。
(4)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。實(shí)驗(yàn)次數(shù)起始溫度t1/℃終止溫度。
t2/℃溫度差。
(t2-t1)/℃1H2SO4NaOH平均值126.626.626.629.1227.027.427.231.2325.925.925.929.8426.426.226.330.4
①溫度差平均值為___℃。
②近似認(rèn)為0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1硫酸的密度都是1g·cm-3,中和后生成溶液的比熱容c=4.18J·(g·℃)-1。則中和熱△H=-53.5kJ/mol。
③上述結(jié)果與57.3kJ·mol-1有偏差,產(chǎn)生此偏差的原因可能是___(填字母)。
a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫;隔熱效果差。
b.量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)。
c.一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中。
d.用溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接測定硫酸的溫度18、某學(xué)生用0.1500mol/LNaOH溶液測定某未知濃度的鹽酸;其操作可分解為如下幾步:
A.用蒸餾水洗凈滴定管。
B.用待測定的溶液潤洗酸式滴定管。
C.用酸式滴定管取稀鹽酸25.00mL;注入錐形瓶中,加入酚酞。
D.另取錐形瓶;再重復(fù)操作2-3次。
E.檢查滴定管是否漏水。
F.取下堿式滴定管用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液潤洗后;將標(biāo)準(zhǔn)液注入堿式滴定管“0”刻度以上2-3cm處,再把堿式滴定管固定好,調(diào)節(jié)液面至“0”刻度或“0”刻度以下。
G.把錐形瓶放在滴定管下面;瓶下墊一張白紙,邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶直至滴定終點(diǎn),記下滴定管液面所在刻度。
完成以下填空:
(1)滴定時(shí)正確操作的順序是(用序號字母填寫):
_______→_______→F→_______→_______→_______→D。
(2)操作F中應(yīng)該選擇如圖中滴定管_________(填標(biāo)號)。
(3)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_______________________。
(4)滴定結(jié)果如表所示:。滴定次數(shù)待測液體積/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積/mL滴定前刻度滴定后刻度滴定前刻度滴定后刻度125.001.0221.03225.000.6020.60325.000.2020.19
計(jì)算該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為____________(保留4位有效數(shù)字)。
(5)下列操作會導(dǎo)致測定結(jié)果偏高的是_______。
a.用酸式滴定管向錐形瓶中放鹽酸時(shí);先仰視后平視讀數(shù)。
b.錐形瓶用鹽酸潤洗。
c.堿式滴定管尖嘴部分在滴定前沒有氣泡;滴定終點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)氣泡。
d.達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí);仰視讀數(shù)。
(6)已知若c(NH4Cl)<0.1mol·L-1,則pH>5.1,常溫下若用0.1mol·L-1鹽酸滴定10mL0.05mol·L-1氨水,甲基橙作指示劑,達(dá)到終點(diǎn)時(shí)所用鹽酸的量應(yīng)是______5mL(填“>”或“<”或“=”)評卷人得分五、有機(jī)推斷題(共1題,共10分)19、某溫度時(shí),Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。請回答下列問題:
(1)A點(diǎn)表示Ag2SO4是_____(填“過飽和”“飽和”或“不飽和”)溶液。
(2)該溫度下Ag2SO4的溶度積常數(shù)Ksp=_____。(列式帶入數(shù)據(jù)并計(jì)算出結(jié)果)
(3)現(xiàn)將足量的Ag2SO4固體分別加入:
a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液。
b.10mL蒸餾水。
c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液。
則Ag2SO4的溶解程度由大到小的順序?yàn)開____(填字母)。
(4)向Ag2SO4懸濁液中加入足量Na2CrO4固體,可觀察到有磚紅色沉淀生成(Ag2CrO4為磚紅色),寫出沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式:_____。評卷人得分六、工業(yè)流程題(共4題,共8分)20、堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]是一種用途廣泛的化工原料;實(shí)驗(yàn)室以純銅屑為原料制取的流程如下:
(1)“溶解”步驟反應(yīng)的離子方程式為_______.溫度宜控制在50℃左右,若高于50℃,溶液中O2溶解量減少、Cu的轉(zhuǎn)化率降低,若低于50℃,_____
(2)“反應(yīng)”步驟生成Cu2(OH)2CO3的化學(xué)方程式為_________。反應(yīng)后溶液中銅元素殘留量受pH和反應(yīng)時(shí)間的影響如圖所示:
判斷反應(yīng)的最佳條件:pH為___、反應(yīng)時(shí)間為____h。
(3)檢驗(yàn)Cu2(OH)2CO3洗滌是否完全的方法是____________________
(4)Cu2(OH)2CO3也可以表示為CuCO3·Cu(OH)2。查閱文獻(xiàn),上述反應(yīng)條件下還可能生成少量CuCO3·Cu(OH)2。為測定產(chǎn)品的純度[產(chǎn)品中Cu2(OH)2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)];取10.97g干燥樣品,400℃左右加熱,測得固體質(zhì)量隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。
已知:8.00g固體為黑色純凈物。
有關(guān)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量如表:。物質(zhì)CuCO3·Cu(OH)2CuCO3·2Cu(OH)2CuO摩爾質(zhì)量/g·mol-122232080
請計(jì)算產(chǎn)品的純度(寫出計(jì)算過程,結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。______21、我國電池的年市場消費(fèi)量約為80億只,其中70%是鋅錳干電池,利用廢舊鋅錳干電池制備硫酸鋅晶體(ZnSO4·7H2O)和純MnO2的工藝如下圖所示:
已知:
①鋅皮的主要成分為Zn,含有少量Fe;炭包的主要成分為ZnCl2、NH4Cl、MnO2;碳粉等;還含有少量的Cu、Ag、Fe等。
②Ksp[Zn(OH)2]=2.0×10-16;Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16;Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。
(1)除去炭包中碳粉的操作為_____________。
A.酸浸B.過濾C.焙炒D.焙燒。
(2)粗MnO2轉(zhuǎn)化為MnSO4時(shí),主要反應(yīng)的離子方程式為_____________________。
(3)焙燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。
(4)制備硫酸鋅晶體流程中,用ZnO調(diào)節(jié)溶液pH的目的是______________________________,若溶解時(shí)不加H2O2帶來的后果是____________________。
(5)“草酸鈉-高錳酸鉀返滴法”可測定MnO2的純度:取agMnO2樣品于錐形瓶中,加入適量稀硫酸,再加入V1mLc1mol·L-1Na2C2O4溶液(足量),最后用c2mol·L-1的KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4,達(dá)終點(diǎn)時(shí)消耗V2mL標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液。
①M(fèi)nO2參與反應(yīng)的離子方程式為_____________。
②該樣品中MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________________(假定雜質(zhì)不參與反應(yīng),列出表達(dá)式即可)。22、重鉻酸鈉是一種用途極廣的氧化劑,工業(yè)上可以用鉻鐵礦[主要成分Fe(CrO2)2(或?qū)懗蒄eO·Cr2O3),還含有A12O3、Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)]制備,同時(shí)還可回收Cr。其主要工藝流程如圖所示:
已知部分物質(zhì)的溶解度曲線如圖1所示。
請回答下列問題:
(1)煅燒生成Na2CrO4的化學(xué)方程式為___________。
(2)操作a的實(shí)驗(yàn)步驟為___________。
(3)加入Na2S溶液后使硫元素全部以S2O的形式存在,寫出生成Cr(OH)3的離子方程式___________。
(4)采用石墨電極電解Na2CrO4溶液制備Na2Cr2O7,其原理如圖2所示,寫出電極b的電極反應(yīng)式:________。
(5)根據(jù)有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn),含CrO的廢水要經(jīng)化學(xué)處理使其濃度降至5.0×10-7mol·L-1以下才能排放??刹捎眉尤肟扇苄凿^鹽生成BaCrO4沉淀[Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10],再加入硫酸處理多余的Ba2+的方法處理廢水。加入可溶性鋇鹽后,廢水中Ba2+的濃度應(yīng)不小于___________mol·L-1,廢水處理后方能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。23、(1)工業(yè)上制取純凈的CuCl2·2H2O的主要過程是。
①將粗氧化銅(含少量Fe)溶解于稀鹽酸中;加熱;過濾,調(diào)節(jié)濾液的pH為3;
②對①所得濾液按下列步驟進(jìn)行操作:
已知:。物質(zhì)Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3Ksp/25℃mol3·L-38.0×10-162.2×10-204.0×10-38完全沉淀時(shí)的pH范圍≥9.6≥6.43~4
請回答下列問題:
①加入的氧化劑X,下列物質(zhì)最好選用的是______.
A.KMnO4B.H2O2C.氯水D.HNO3
②加入Y的作用是___________________________,Y的化學(xué)式為____________。
③溶液乙在蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)應(yīng)注意:________________________________。
(2)如圖為相互串聯(lián)的甲;乙兩個(gè)電解池;試回答下列問題:
甲池若為用電解原理精煉銅的裝置,陰極增重19.2g,則乙池陽極放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為__________L(不考慮氣體的溶解情況)參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、C【分析】【詳解】
A;由熱化學(xué)方程式可以知道2mol氟化氫氣體分解成1mol的氫氣和1mol的氟氣吸收270kJ熱量;化學(xué)計(jì)量數(shù)表示物質(zhì)的量,不是體積,故A錯(cuò)誤;
B;液態(tài)氟化氫的能量比氣態(tài)氟化氫的能量低;根據(jù)能量守恒,1mol氫氣與1mol氟氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)氟化氫放出的熱量大于270kJ,故B錯(cuò)誤;
C;反應(yīng)為放熱反應(yīng);在相同條件下,1mol氫氣與1mol氟氣的能量總和大于2mol氟化氫氣體的能量,所以C選項(xiàng)是正確的;
D;熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)表示物質(zhì)的量;不表示分子個(gè)數(shù),故D錯(cuò)誤。
答案選C。2、D【分析】【詳解】
A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=4×415kJ·mol?1+2×498kJ·mol?1-2×728kJ·mol?1-4×464kJ·mol?1=-656kJ·mol?1H<0;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),A正確;
B.O=O鍵的鍵能為498kJ·mol?1,C=O鍵的鍵能為728kJ·mol?1;故O=O鍵的鍵能比C=O鍵的鍵能小,B正確;
C.1mol甲烷在足量氧氣中燃燒產(chǎn)生的2molH2O(g),含有4molO-H鍵,所含化學(xué)鍵的能量為4mol×464kJ·mol?1=1856kJ;C正確;
D.1molCH4所含化學(xué)鍵的能量為4mol×415kJ·mol?1=1660kJ,1molCO2所含化學(xué)鍵的能量2mol×728kJ·mol?1=1456kJ,故1molCH4所含化學(xué)鍵的能量比1molCO2所含化學(xué)鍵的能量多;D錯(cuò)誤;
答案選D。
【點(diǎn)睛】
計(jì)算化學(xué)反應(yīng)熱的方法:①H=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量;②H=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和。H<0為放熱反應(yīng);H?0為吸熱反應(yīng)。3、D【分析】【詳解】
試題分析:A.(①-③)÷2,整理可得:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H="+181"kJ·mol-1,錯(cuò)誤;B.由于化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),而與其它條件無關(guān),增大壓強(qiáng),三個(gè)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)都不變,錯(cuò)誤;C.①-②,整理,可得2N2O(g)+O2(g)="4NO(g)"K=所以500℃,K=2.5×10-3;錯(cuò)誤;D.使用合適的催化劑可提高目標(biāo)反應(yīng)的產(chǎn)物的物質(zhì)的量,提高反應(yīng)的選擇性,提高NO的產(chǎn)出率,正確。
考點(diǎn):考查蓋斯定律的應(yīng)用、外界條件對化學(xué)平衡移動(dòng)的影響的知識。4、C【分析】【分析】
二元弱酸的電離平衡常數(shù)直線I表示的X與c(H+)的乘積等于1×10-1.22,則H2C2O4的Ka1=1×10-1.22;直線Ⅱ表示X與c(H+)的乘積等于1×10-4.19,則H2C2O4的Ka2=1×10-4.19。
【詳解】
A.直線I表示的X與c(H+)的乘積等于1×10-1.22,所以直線I中X表示的是c(HC2O4-)/c(H2C2O4);故A正確;
B、直線I表示的X與c(H+)的乘積等于1×10-1.22,lgx=pH-1.22;直線Ⅱ表示X與c(H+)的乘積等于1×10-4.19;lgx=pH-4.19,所以直線I;Ⅱ的斜率均為1,故B正確;
C、HC2O4-的電離平衡常數(shù)=1×10-4.19,HC2O4-的水解平衡常數(shù)=電離大于水解,溶液顯酸性,所以0.1mol/LNaHO2O4溶液中:c(Na+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4);故C錯(cuò)誤;
D、H2C2O4的Ka2大于碳酸的Ka1,所以向Na2CO3溶液中加入等物質(zhì)的量的草酸溶液,生成草酸鈉和二氧化碳,離子方程式為CO32-+H2C2O4===C2O42-+H2O+CO2↑;故D正確;選C。
【點(diǎn)睛】
本題考查了離子濃度大小比較、平衡常數(shù),題目難度中等,明確反應(yīng)后溶質(zhì)組成為解答關(guān)鍵,注意掌握電荷守恒、物料守恒及鹽的水解原理的含義及應(yīng)用方法,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用能力。5、B【分析】【詳解】
A.的溶液中硫化氫分步電離,故A錯(cuò)誤;
B.將等物質(zhì)的量的和混合溶于水中,碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子,故B正確;
C.的與的NaOH溶液等體積混合溶液中氫離子和氫氧根離子恰好反應(yīng),草酸濃度大于氫氧化鈉溶液,草酸又電離出氫離子,溶液顯酸性,故C錯(cuò)誤;
D.硫酸銨溶液中銨根離子濃度大于硫酸根離子濃度,銨根離子水解溶液顯酸性,的硫酸銨溶液中:故D錯(cuò)誤;
故選:B。6、C【分析】【分析】
弱酸的電離常數(shù)只與溫度有關(guān);醋酸為弱電解,濃度越小,電離程度越大,對于該溶液,溶液導(dǎo)電能力越大,離子濃度越大,結(jié)合電荷守恒分析。
【詳解】
A.弱酸的電離常數(shù)只與溫度有關(guān),所以醋酸的電離平衡常數(shù):故A錯(cuò)誤;
B.加水稀釋醋酸的電離程度增大,所以隨著加水的體積,醋酸的電離程度增大,則增大,即溶液中故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)溶液的電荷守恒可知,a、b、c三點(diǎn)的溶液都有:故C正確;
D.從b點(diǎn)到c點(diǎn);水的體積增大,溶液的濃度減小,電離度不斷增大,故D錯(cuò)誤;
答案選C。
【點(diǎn)睛】
注意把握弱電解質(zhì)的電離特點(diǎn),注意導(dǎo)電能力與離子濃度大小有關(guān),弱電解質(zhì)在溶液中越稀越電離,電離程度在增大,溶液中離子的物質(zhì)的量在增大,但溶液中絕大多數(shù)離子濃度在減小。7、D【分析】根據(jù)溶液中離子的電荷守恒;物料守恒及質(zhì)子守恒進(jìn)行計(jì)算。
【詳解】
A.含有NH4+、Cl-、H+、OH-離子的溶液,若為氯化銨溶液存在c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),若為氯化銨和氨水的(等濃度)混合溶液,溶液顯堿性,則存在c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);故A錯(cuò)誤;
B.0.1mol/L的Na2S溶液顯堿性,根據(jù)質(zhì)子守恒,c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S);B錯(cuò)誤;
C.pH=3的一元酸HA與pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合,題目未明確一元酸的性質(zhì),若一元酸為弱酸,等pH值時(shí),酸的濃度比氫氧化鈉大,混合溶液中可能存在c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),反之酸為強(qiáng)酸,c(A-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-);C錯(cuò)誤;
D.等體積混合0.1mol/L的鹽酸與0.2mol/LCH3COONa溶液,醋酸鈉濃度高;醋酸根為弱電解質(zhì)離子,所得混合溶液為等濃度的氯化鈉、醋酸和醋酸鈉溶液,溶液顯酸性,電離大于水解,所以離子濃度關(guān)系:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH)>c(OH-);D正確。
答案為D。8、B【分析】【分析】
【詳解】
A.等體積等物質(zhì)的量濃度的硫酸鐵和硫酸銅加入等體積等濃度的雙氧水溶液中,前者產(chǎn)生氣泡更快,由于兩溶液中硫酸根的濃度不同,因此不能說明Fe3+催化效果好于Cu2+;可能是硫酸根的催化作用,故A錯(cuò)誤;
B.在一定量硫酸鋅溶液中加入少量硫化鈉溶液,生成ZnS白色沉淀,過濾洗滌后,再向沉淀中加入適量硫酸銅溶液,沉淀變成黑色,說明ZnS轉(zhuǎn)化為CuS黑色沉淀,說明Ksp(CuS)<Ksp(ZnS);故B正確;
C.在該鋅銅原電池中,鋅為負(fù)極,銅為正極,正極Cu片本身不是反應(yīng)物,銅片上發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu;故C錯(cuò)誤;
D.膽礬晶體受熱容易失去結(jié)晶水,蒸發(fā)CuSO4溶液不一定得到膽礬晶體;應(yīng)該冷卻飽和的硫酸銅溶液,可以得到膽礬晶體,故D錯(cuò)誤;
故選B。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)為A,要注意比較Fe3+、Cu2+的催化效果,其余條件需要完全相同。二、填空題(共7題,共14分)9、略
【分析】【分析】
(1)①C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l)ΔH=-44.2kJ·mol-1
②2CO2(g)+2H2O(l)=C2H4(g)+3O2(g)ΔH=+1411.0kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,①+②得:2CO2(g)+3H2O(l)=C2H5OH(l)+3O2(g);求焓變;
(2)①根據(jù)流程圖可知反應(yīng)物為:Fe、H2O,生成物為:H2、Fe3O4;
②當(dāng)鎳粉用量增加10倍后;甲酸的產(chǎn)量在迅速減少,說明甲酸的消耗速率大于其生成速率,因此說明反應(yīng)Ⅱ的速率要比反應(yīng)Ⅰ的速率增加得快;。
(3)1L容器,T1℃時(shí);根據(jù)三段是:
求出CO2的轉(zhuǎn)化率;反應(yīng)I的平衡常數(shù)K;
(4)①根據(jù)圖示,溫度越高,H2轉(zhuǎn)化率越低;說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng);
②溫度升高,反應(yīng)逆向進(jìn)行,所以產(chǎn)物的物質(zhì)的量是逐漸減少的,反應(yīng)物的物質(zhì)的量增大,由圖可知,曲線a代表的物質(zhì)為H2,b表示CO2,c為H2O,d為C2H5OH。
【詳解】
(1)①C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l)ΔH=-44.2kJ·mol-1
②2CO2(g)+2H2O(l)=C2H4(g)+3O2(g)ΔH=+1411.0kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,①+②得:2CO2(g)+3H2O(l)=C2H5OH(l)+3O2(g)ΔH=+1366.8kJ·mol-1,故答案為:+1366.8kJ·mol-1;
(2)①根據(jù)流程圖可知反應(yīng)物為:Fe、H2O,生成物為:H2、Fe3O4,則化學(xué)方程式為:3Fe+4H2O(g)4H2+Fe3O4,故答案為:3Fe+4H2O(g)4H2+Fe3O4;
②當(dāng)鎳粉用量增加10倍后;甲酸的產(chǎn)量在迅速減少,說明甲酸的消耗速率大于其生成速率,因此說明反應(yīng)Ⅱ的速率要比反應(yīng)Ⅰ的速率增加得快,故答案為:Ⅱ;
(3)1L容器,T1℃時(shí);根據(jù)三段是:
CO2的轉(zhuǎn)化率為平衡時(shí),c(CO2)=0.4mol/L,c(H2)=2mol/L,c(CH4)=0.2mol/L,c(H2O)=1.2mol/L;則。
T1℃時(shí),反應(yīng)I的平衡常數(shù)故答案為:
(4)①根據(jù)圖示,溫度越高,H2轉(zhuǎn)化率越低,說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng),△H<0;故答案為:<;
②溫度升高,反應(yīng)逆向進(jìn)行,所以產(chǎn)物的物質(zhì)的量是逐漸減少的,反應(yīng)物的物質(zhì)的量增大,由圖可知,曲線a代表的物質(zhì)為H2,b表示CO2,c為H2O,d為C2H5OH,故答案為:CO2?!窘馕觥?1366.8kJ·mol-13Fe+4H2O(g)4H2+Fe3O4Ⅱ<CO210、略
【分析】【詳解】
本題主要考查反應(yīng)熱的計(jì)算。
(1)2①-②得此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是2CO(g)+SO2(g)===S(s)+2CO2(g)ΔH1=-270kJ·mol-1。
(2)2①+②得4CO(g)+2NO2(g)===N2(g)+4CO2(g)ΔH=-(2a+bkJ·mol-1
若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下用2.24L即0.1molCO還原NO2至N2(CO完全反應(yīng)),CO~2e-,則整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2mol,放出的熱量為(2a+b)/40kJ?!窘馕觥竣?2CO(g)+SO2(g)===S(s)+2CO2(g)ΔH1=-270kJ·mol-1②.0.2③.(2a+b)/4011、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)乙炔分子中碳元素的化合價(jià)是-1價(jià),反應(yīng)后變?yōu)椋?價(jià),失去5個(gè)電子,即1mol乙炔失去10mol電子,則每有4NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí),消耗乙炔的物質(zhì)的量是0.4mol,所以每消耗1mol乙炔放出的熱量是因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1125kJ/mol。
(2)反應(yīng)熱就是斷鍵吸收的能量,和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值,則根據(jù)鍵能可知,每生成2mol氨氣的反應(yīng)熱△H=436kJ/mol×3+940kJ/mol-2×3×395kJ/mol=-122kJ/mol,即反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-122kJ/mol。
(3)根據(jù)蓋斯定律可知,③+②-①×2,即得到反應(yīng)TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g);所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=―80kJ/mol-560kJ/mol+395.5kJ/mol×2=+151kJ/mol。
考點(diǎn):考查熱化學(xué)方程式的書寫以及反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算?!窘馕觥浚?3分)
(1)C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1125kJ/mol(4分)
(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-122kJ/mol(4分)
(3)TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)ΔH=+151kJ/mol(5分)12、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)這兩個(gè)平衡體系的特點(diǎn)是:第一個(gè)反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量發(fā)生變化,第二個(gè)保持不變,故右邊永遠(yuǎn)是9mol氣體,同在一個(gè)容器中,同溫同壓,故氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比。故平衡時(shí),左邊為6mol氣體;當(dāng)x=1.5時(shí),左邊現(xiàn)在總的物質(zhì)的量為5.75mol<6mol,故向逆反應(yīng)方向進(jìn)行;若保持該方向,1.25<1.75;
(2)根據(jù)上述;反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行了。
平衡總物質(zhì)的量為6mol,即2-2y+3.25-y+1+2y=6mol,解之,得y=0.25mol,2-2y=1.5;二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)="1.5/6=25%";
考點(diǎn):化學(xué)平衡。
點(diǎn)評:化學(xué)平衡是歷年高考重中之重,考生一定要系統(tǒng)備考此知識點(diǎn)。難度較大?!窘馕觥竣?逆反應(yīng)②.1.25<x<1.75③.正反應(yīng)④.0.2513、略
【分析】【分析】
(1)①根據(jù)圖知,進(jìn)料濃度比c(HCl):c(O2)一定時(shí);升高溫度,HCl的轉(zhuǎn)化率降低,說明平衡逆向移動(dòng),升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越高,化學(xué)平衡常數(shù)越小。
②溫度一定時(shí),進(jìn)料濃度比c(HCl):c(O2)越大,HCl的轉(zhuǎn)化率越小,400℃進(jìn)料濃度比c(HCl):c(O2)=1:1時(shí),HCl的轉(zhuǎn)化率為a曲線,HCl轉(zhuǎn)化率為84%,根據(jù)三段式:4HCl(g)+O2(g)?2Cl2(g)+2H2O(g)
開始(mol/L)c0c000
反應(yīng)(mol/L)0.84c00.21c00.42c00.42c0
平衡(mol/L)0.16c00.79c00.42c00.42c0
計(jì)算氧氣的轉(zhuǎn)化率。
(2)①CuCl(s)+1/2O2(g)=CuO(s)+1/2Cl2(g)ΔH1=-20kJ·mol-1;
②CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH2=-121kJ·mol-1;
③4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH3
若是利用ΔH1和ΔH2計(jì)算ΔH3時(shí),由蓋斯定律,③-②-①得:需要利用CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)或CuCl(s)+Cl2(g)=CuCl2(s)的ΔH。
(3)由圖可知,H+向左側(cè)移動(dòng),則左側(cè)為電解池的陰極,陰極上發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)圖示信息可知,其陰極電極反應(yīng)式為:Fe3++e-=Fe2+和4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,右側(cè)為陽極,陽極電極反應(yīng)式為:2HCl-2e-=Cl2↑+2H+。
【詳解】
(1)①根據(jù)圖知,進(jìn)料濃度比c(HCl):c(O2)一定時(shí),升高溫度,HCl的轉(zhuǎn)化率降低,說明平衡逆向移動(dòng),升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越高,化學(xué)平衡常數(shù)越小,所以K(300℃)>K(400℃),故答案為:>;圖像表明;進(jìn)料濃度比相同時(shí)溫度升高HCl的平衡轉(zhuǎn)化率降低,說明平衡逆向移動(dòng),生成物濃度降低,反應(yīng)物濃度升高,K值越小。
②溫度一定時(shí),進(jìn)料濃度比c(HCl):c(O2)越大,HCl的轉(zhuǎn)化率越小,400℃進(jìn)料濃度比c(HCl):c(O2)=1:1時(shí),HCl的轉(zhuǎn)化率為a曲線,HCl轉(zhuǎn)化率為84%,根據(jù)三段式:4HCl(g)+O2(g)?2Cl2(g)+2H2O(g)
開始(mol/L)c0c000
反應(yīng)(mol/L)0.84c00.21c00.42c00.42c0
平衡(mol/L)0.16c00.79c00.42c00.42c0
則氧氣的轉(zhuǎn)化率為:故答案為:
(2)①CuCl(s)+1/2O2(g)=CuO(s)+1/2Cl2(g)ΔH1=-20kJ·mol-1;
②CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH2=-121kJ·mol-1;
③4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH3
若是利用ΔH1和ΔH2計(jì)算ΔH3時(shí),由蓋斯定律,③-②-①得:需要利用CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)或CuCl(s)+Cl2(g)=CuCl2(s)的ΔH,故答案為:CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)或CuCl(s)+Cl2(g)=CuCl2(s)。
(3)由圖可知,H+向左側(cè)移動(dòng),則左側(cè)為電解池的陰極,陰極上發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)圖示信息可知,其陰極電極反應(yīng)式為:Fe3++e-=Fe2+和4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,右側(cè)為陽極,陽極電極反應(yīng)式為:2HCl-2e-=Cl2↑+2H+,電路中轉(zhuǎn)移1mol電子,生成0.5molCl2,其標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為故答案為:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;
【點(diǎn)睛】
進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)分別等于1∶1、4∶1、7∶1,溫度一定,進(jìn)料濃度比c(HCl):c(O2)越大,HCl的轉(zhuǎn)化率越小,所以圖像中,a曲線代表c(HCl)∶c(O2)=1∶1,b曲線代表c(HCl)∶c(O2)=4∶1,c曲線代表c(HCl)∶c(O2)=7∶1?!窘馕觥?gt;圖像表明,進(jìn)料濃度比相同時(shí)溫度升高HCl的平衡轉(zhuǎn)化率降低,說明平衡逆向移動(dòng),生成物濃度降低,反應(yīng)物濃度升高,K值越小。21%CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)或CuCl(s)+Cl2(g)=CuCl2(s)4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O11.214、略
【分析】【詳解】
(1)鹽酸溶液呈酸性是由于HCl發(fā)生電離產(chǎn)生了H+,故答案為:HCl=H++Cl-;(2)0.1mol/LNaOH溶液中,c(OH?)=0.1mol/L,故pH=13,故答案為:13;(3)因?yàn)槿芤孩?、②與溶液③都是按1:1進(jìn)行反應(yīng)的,故分別與等量的溶液③恰好完全反應(yīng),消耗的體積相等,故答案為:=;(4)由溶液中存在加熱使平衡正向移動(dòng),故堿性增強(qiáng),故答案為:溶液中存在水解為吸熱反應(yīng),加熱使平衡正向移動(dòng)(5)a.根據(jù)物料守恒有c(CH3COO?)+c(CH3COOH)=0.1mol/L,故a錯(cuò)誤;b.溶液中有醋酸和水都會電離出H+,故c(H+)>c(CH3COO?)>c(OH?),故b正確;c.加入CH3COONa(s),c(CH3COO?)增大,使得醋酸的電離平衡逆向移動(dòng),c(H+)減小,故c錯(cuò)誤;d.醋酸是弱電解質(zhì),只能部分電離,滴入NaOH濃溶液后反應(yīng)生成了強(qiáng)電解質(zhì)醋酸鈉,故溶液導(dǎo)電性增強(qiáng),故d正確;故答案為:bd?!窘馕觥縃Cl=H++Cl-13=溶液中存在水解為吸熱反應(yīng),加熱使平衡正向移動(dòng)bd15、略
【分析】試題分析:(1)次氯酸鈉溶液中,次氯酸根離子發(fā)生水解:ClO-+H2O═HClO+OH-,導(dǎo)致溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度,溶液顯示堿性;(2)濃度相同時(shí)溶液的pH越大,水解程度越大,對應(yīng)的酸越弱,電離常數(shù)越小,故①Ka(HClO)②Ka1(H2CO3)③Ka(HF)④Ka2(H2CO3)的大小順序?yàn)棰邰冖佗埽唬?)因HClO的酸性介于H2CO3和HCO3-之間,將少量CO2通入NaClO溶液中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為CO2+H2O+ClO-=HClO+HCO3-;(4)將CO2通入0.1mol?L﹣1的Na2CO3溶液中至中性,溶液是Na2CO3、NaHCO3和H2CO3的混合溶液,根據(jù)電荷守恒式2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),其中c(OH-)=c(H+),則2c(CO32-)+c(HCO3-)="c(Na+)=0.2"mol?L﹣1。
考點(diǎn):考查弱電解質(zhì)的電離與鹽類的水解。【解析】(本題共8分)(1)ClO-+H2OHClO+OH-(2)③②①④
(3)CO2+H2O+ClO-=HClO+HCO3-(4)0.2三、判斷題(共1題,共2分)16、×【分析】【詳解】
向溶液中加入少量水,減小,堿性減弱即減小,則增大,則溶液中增大,故錯(cuò);【解析】錯(cuò)四、實(shí)驗(yàn)題(共2題,共8分)17、略
【分析】【分析】
(1)結(jié)合儀器的結(jié)構(gòu)和性能確定儀器A的名稱;
(2)碎泡沫能減小空氣的流通;減小能量損失;
(3)硫酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和水,結(jié)合中和熱為57.3kJ?mol-1;書寫熱化學(xué)方程式;
(4)①先計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)操作測定的溫度差;然后舍棄誤差較大的數(shù)據(jù),最后計(jì)算出溫度差平均值;
③上述結(jié)果與57.3kJ·mol-1有偏差;說明實(shí)驗(yàn)過程中有能量損失,產(chǎn)生此偏差,由此分析判斷。
【詳解】
(1)為充分的攪拌;使酸堿充分混合反應(yīng),要用環(huán)形玻璃棒攪拌棒,則儀器A的名稱為環(huán)形玻璃棒攪拌棒;
(2)測量過程中要盡量減少熱量的損失;則碎泡沫的作用是保溫;隔熱、減少熱量損失;
(3)中和熱為57.3kJ?mol-1,即生成1mol水放出57.3kJ熱量,則1mol硫酸與2mol氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和2mol水,放出熱量為114.6kJ,所以其熱化學(xué)方程式:H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)△H=-114.6kJ?mol-1,中和熱方程式為:H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol。
(4)①4次溫度差分別為:2.5℃;4.0℃,3.9℃,4.1℃,第1組數(shù)據(jù)相差較大應(yīng)舍去,其他三次溫度差平均值4.0℃;
③a.裝置保溫;隔熱效果差;測得的熱量偏小,中和熱的數(shù)值偏小,故a選;
b.量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù),會導(dǎo)致所量的氫氧化鈉體積偏大,放出的熱量偏高,中和熱的數(shù)值偏大,故b不選;
c.盡量一次快速將NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中;否則會導(dǎo)致熱量散失,中和熱的數(shù)值偏小,故c不選;
d.溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H2SO4測溫度;硫酸的起始溫度偏高,測得的熱量偏小,中和熱的數(shù)值偏小,故d選;
故答案為ad。【解析】環(huán)形玻璃棒攪拌棒保溫、隔熱、減少熱量損失H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol4.0ad18、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)中和滴定有檢漏;洗滌、潤洗、裝液、取待測液并加指示劑、滴定等操作;
(2)堿性溶液應(yīng)選擇堿式滴定管;酸性;氧化性溶液應(yīng)選擇酸式滴定管;
(3)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制標(biāo)準(zhǔn)液滴入的速度并觀察錐形瓶中顏色變化;如溶液顏色變化且半分鐘內(nèi)不變色;可說明達(dá)到滴定終點(diǎn),酚酞在酸性溶液中為無色,在堿性溶液中顯紅色;
(4)先判斷數(shù)據(jù)的有效性;然后求出平均值,最后根據(jù)關(guān)系式HCl~NaOH來計(jì)算出鹽酸的濃度;
(5)根據(jù)c(待測)=分析不當(dāng)操作對V(標(biāo)準(zhǔn))的影響;
(6)甲基橙的變色范圍是pH≤3.1時(shí)變紅;3.1~4.4時(shí)呈橙色,pH≥4.4時(shí)變黃。
【詳解】
(1)中和滴定按照檢漏;洗滌、潤洗、裝液、取待測液并加指示劑、滴定等順序操作;則正確的順序?yàn)椋篍AFBCGD;
(2)氫氧化鈉溶液顯堿性;應(yīng)選擇堿式滴定管,滴定管乙下端是橡皮管,為堿式滴定管,故選乙;
(3)滴定操作時(shí)眼睛應(yīng)注視錐形瓶中溶液顏色的變化;當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí),溶液無色變淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色,可說明達(dá)到滴定終點(diǎn);
(4)第一次消耗標(biāo)準(zhǔn)液:21.03-1.02=20.01(mL);第二次消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積:20.60-0.60=20.00mL;第三次消耗標(biāo)準(zhǔn)液:20.19-0.20=19.99mL,三組數(shù)據(jù)均有效,所以消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積為:=20.00mL;該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為:
=0.1200mol·L-1;
(5)a.用酸式滴定管向錐形瓶中放鹽酸時(shí);先仰視后平視讀數(shù),導(dǎo)致所取鹽酸的量增加,消耗標(biāo)準(zhǔn)液偏大,則測定結(jié)果偏高,故a選;
b.錐形瓶用鹽酸潤洗,導(dǎo)致所取鹽酸的量增加,消耗標(biāo)準(zhǔn)液偏大,則測定結(jié)果偏高,故b選;
c.堿式滴定管尖嘴部分在滴定前沒有氣泡,滴定終點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)氣泡;導(dǎo)致消耗標(biāo)準(zhǔn)液偏小,則測定結(jié)果偏低,故c不選;
d.達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí);仰視讀數(shù),導(dǎo)致消耗標(biāo)準(zhǔn)液偏大,則測定結(jié)果偏高,故d選;
故選abd;
(6)甲基橙的變色范圍是pH≤3.1時(shí)變紅,3.1~4.4時(shí)呈橙色,pH≥4.4時(shí)變黃;現(xiàn)已知若c(NH4Cl)<0.1mol·L-1;則pH>5.1,要將pH調(diào)到4.4,需加入更多的鹽酸,甲基橙作指示劑,達(dá)到終點(diǎn)時(shí)所用鹽酸的量應(yīng)是>5mL。
【點(diǎn)睛】
本題考查中和滴定的綜合應(yīng)用,解題關(guān)鍵:明確中和滴定的操作方法和原理,易錯(cuò)點(diǎn)(5)注意掌中和滴定的誤差分析方法與技巧,難點(diǎn)(4)先求體積的平均值,再根據(jù)濃度計(jì)算公式計(jì)算,需學(xué)生具備一定的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力?!窘馕觥縀ABCG乙錐形瓶內(nèi)溶液由無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色0.1200mol/Labd>五、有機(jī)推斷題(共1題,共10分)19、略
【分析】【分析】
某溫度時(shí),在Ag2SO4沉淀溶解平衡曲線上每一點(diǎn);都是該溫度下的平衡點(diǎn),所以利用濃度冪與沉淀溶解平衡常數(shù)進(jìn)行比較,可確定曲線外的某一點(diǎn)是否達(dá)到沉淀溶解平衡;利用沉淀溶解平衡常數(shù),可由一種離子濃度計(jì)算另一種離子的濃度。
【詳解】
(1)A點(diǎn)時(shí),c(Ag+)=1×10-2mol/L,c()=4×10-2mol/L,與A點(diǎn)c(Ag+)相同的曲線上的點(diǎn)相比,4×10-2mol/L<16×10-2mol/L,所以A點(diǎn)未達(dá)沉淀溶解平衡,表示Ag2SO4是不飽和溶液。答案為:不飽和;
(2)該溫度下Ag2SO4的溶度積常數(shù)Ksp=c2(Ag+)?c()=(1×10-2mol/L)2×16×10-2mol/L=1.6×10-5(mol/L)3。答案為:1.6×10-5(mol/L)3;
(3)在飽和Ag2SO4溶液中,c2(Ag+)?c()是一個(gè)定值,溶液中c()越大,c(Ag+)越??;
a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液,c()=0.01mol·L-1;
b.10mL蒸餾水,c()=0;
c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液中,c()=0.02mol·L-1;
在溶液中,c():c>a>b,則溶液中c(Ag+):b>a>c,從而得出Ag2SO4的溶解程度由大到小的順序?yàn)閎>a>c。答案為:b>a>c;
(4)向Ag2SO4懸濁液中加入足量Na2CrO4固體,生成Ag2CrO4和Na2SO4,沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式:Ag2SO4(s)+=Ag2CrO4(s)+答案為:Ag2SO4(s)+=Ag2CrO4(s)+
【點(diǎn)睛】
一種難溶性物質(zhì),其溶度積常數(shù)越小,越容易轉(zhuǎn)化,其溶解度往往越小?!窘馕觥坎伙柡?.6×10-5(mol/L)3b>a>cAg2SO4(s)+=Ag2CrO4(s)+六、工業(yè)流程題(共4題,共8分)20、略
【分析】【分析】
純銅屑中加入稀硫酸再通入氧氣,反應(yīng)生成了硫酸銅和水,在上述溶液中加入Na2CO3后,通過調(diào)節(jié)pH值可以讓銅離子析出沉淀堿式碳酸銅,同時(shí)放出CO2氣體;最后經(jīng)過洗滌,干燥即可得到純凈的堿式碳酸銅,據(jù)此進(jìn)行解題。
【詳解】
(1)據(jù)分析可知:“溶解”步驟發(fā)生的反應(yīng)為2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O,故其離子方程式為2Cu+O2+4H+2Cu2++2H2O,溫度宜控制在50℃左右,若高于50℃,溶液中O2溶解量減少、Cu的轉(zhuǎn)化率降低,若低于50℃,溫度太低,當(dāng)然是反應(yīng)速率減慢,影響實(shí)驗(yàn)的效率,故答案為:2Cu+O2+4H+2Cu2++2H2O;反應(yīng)(或溶解)速率慢;
(2)根據(jù)流程圖中可知:“反應(yīng)”步驟是由CuSO4溶液和Na2CO3反應(yīng)生成Cu2(OH)2CO3同時(shí)放出CO2,故化學(xué)方程式為2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑,據(jù)左圖可知pH等于8.5時(shí)銅的殘留量最小,說明銅離子沉淀得最完全,據(jù)右圖可知,當(dāng)時(shí)間進(jìn)行到2小時(shí)左右時(shí),銅得殘留量達(dá)到最低,再往后雖然略有下降,但很不明顯,且浪費(fèi)時(shí)間,故答案為:2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑;8.5;2;
(3)檢驗(yàn)Cu2(OH)2CO3洗滌主要除去表面得雜質(zhì)Na2SO4等,但是堿式硫酸銅也會極少數(shù)溶解,故要想檢驗(yàn)是否完全洗滌干凈,需檢驗(yàn)最后一次洗滌液中是否有由于有的影響,故最后得檢驗(yàn)方法為取最后一次洗滌的濾液少許于試管中,滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液[或先加稀鹽酸再加BaCl2或Ba(NO3)2溶液],若出現(xiàn)渾濁,則說明Cu2(OH)2CO3未洗滌干凈;反之則反;
(4)設(shè)CuCO3·Cu(OH)2的物質(zhì)的量為x,雜質(zhì)CuCO3·2Cu(OH)2的物質(zhì)的量為y;
依據(jù)原樣品的質(zhì)量10.97g,下列等式222g·mol-1x+320g·mol-1y=10.97g①由圖像分析出樣品最終分解得到CuO8g,根據(jù)銅元素守恒2x+3y=0.1mol②,聯(lián)合解等式①②可得:x=0.035mol,y=0.01mol;故故答案為:設(shè)CuCO3·Cu(OH)2的物質(zhì)的量為x,雜質(zhì)CuCO3·2Cu(OH)2的物質(zhì)的量為y;
依據(jù)原樣品的質(zhì)量10.97g,下列等式222g·mol-1x+320g·mol-1y=10.97g①由圖像分析出樣品最終分解得到CuO8g,根據(jù)銅元素守恒2x+3y=0.1mol②,聯(lián)合解等式①②可得:x=0.035mol,y=0.01mol;故【解析】2Cu+O2+4H+2Cu2++2H2O反應(yīng)(或溶解)速率慢2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑8.52取最后一次洗滌的濾液少許于試管中,滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液[或先加稀鹽酸再加BaCl2或Ba(NO3)2溶液],若出現(xiàn)渾濁,則說明Cu2(OH)2CO3未洗滌干凈,反之則反設(shè)CuCO3·Cu(OH)2的物質(zhì)的量為x,雜質(zhì)CuCO3·2Cu(OH)2的物質(zhì)的量為y;
依據(jù)原樣品的質(zhì)量10.97g,下列等式222g·mol-1x+320g·mol-1y=10.97g①由圖像分析出樣品最終分解得到CuO8g,根據(jù)銅元素守恒2x+3y=0.1mol②,聯(lián)合解等式①②可得:x=0.035mol,y=0.01mol;故21、略
【分析】【分析】
廢舊電池拆解后,鋅皮中的鋅和鐵在稀硫酸中溶解,鐵和稀硫酸生成Fe2+,被H2O2氧化為Fe3+,再加ZnO調(diào)節(jié)溶液的PH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去,得到的硫酸鋅溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到ZnSO4·7H2O。炭包中的ZnCl2、NH4Cl、Cu、Ag、Fe等溶于稀硝酸,而MnO2和碳粉不溶,過濾后把濾渣焙炒,碳粉被空氣中的氧氣氧化為二氧化碳除去,粗MnO2在硫酸和H2O2的共同作用下轉(zhuǎn)化為MnSO4,在MnSO4溶液中加入Na2CO3溶液,得到MnCO3沉淀,再焙燒MnCO3,使之被空氣中的氧氣氧化為純MnO2。
【詳解】
(1)炭包的主要成分為ZnCl2、NH4Cl、MnO2、碳粉等,還含有少量的Cu、Ag、Fe等,ZnCl2、NH4Cl、Cu、Ag、Fe等溶于稀硝酸,而MnO2和碳粉不溶;過濾后把濾渣焙炒,碳粉被空氣中的氧氣氧化為二氧化碳除去,所以除去碳粉可以采用焙炒的方法,焙燒時(shí),炭包內(nèi)部的碳比較難與氧氣反應(yīng)除去,正確答案:C。
(2)粗MnO2在硫酸、H2O2作用下生成MnSO4,即MnO2+H2O2→MnSO4,反應(yīng)過程中MnO2被還原,則H2O2被氧化生成O2,配平該反應(yīng)為:MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O。正確答案:MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O。
(3)上述生成的MnSO4加入Na2CO3后“沉錳”生成MnCO3沉淀,焙燒后生成MnO2,即MnCO3→MnO2,Mn元素被氧化,所以空氣中O2作為氧化劑參加了該反應(yīng),配平該反應(yīng)為:2MnCO3+O22MnO2+2CO2。正確答案::2MnCO3+O22MnO2+2CO2。
(4)鋅皮的主要成分為Zn,含有少量Fe,所以加入硫酸溶解并用H2O2氧化后,溶液中主要存在ZnSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4,因此加入的ZnO與H2SO4反應(yīng)使溶液酸性減弱,從而使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀除去。已知Ksp[Zn(OH)2]=2.0×10-16;Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16;Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,由于Zn(OH)2與Fe(OH)2的溶度積相差不大,所以沉淀Fe2+時(shí)Zn2+必然同時(shí)生成沉淀。若溶解時(shí)不加H2O2,溶液中主要存在ZnSO4、FeSO4、H2SO4,因此用ZnO反應(yīng)過量H2SO4調(diào)節(jié)溶液pH使Fe2+沉淀時(shí),Zn2+必然同時(shí)生成Zn(OH)2沉淀。正確答案:除去溶液中的Fe3+、Fe2+與Zn2+不能分離(或當(dāng)Fe(OH)2沉淀完全時(shí),Zn(OH)2也沉淀完全)。
(5)純度測定前半段,MnO2氧化Na2C2O4生成Mn2+和CO2,即MnO2+C2O42-→Mn2++CO2↑,配平該反應(yīng)得MnO2+4H++C2O42-=Mn2++2CO2↑+2H2O。剩余的Na2C2O4被KMnO4氧化生成Mn2+和CO2,即MnO4-+C2O42-→Mn2++CO2↑,配平得2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++5CO2↑+8H2O。則根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒得MnO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為正確答案:M
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