2025年華東師大版選擇性必修1化學(xué)下冊(cè)月考試卷含答案_第1頁
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文檔簡介

…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※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2025年華東師大版選擇性必修1化學(xué)下冊(cè)月考試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、氫燃料電池汽車由于具備五大優(yōu)勢(shì):零排放;零污染、無噪音、補(bǔ)充燃料快、續(xù)航能力強(qiáng);而備受關(guān)注。某氫燃料電池汽車的結(jié)構(gòu)如圖所示:

下列說法錯(cuò)誤的是A.電極B采用多孔電極材料的優(yōu)點(diǎn)是能增大反應(yīng)物接觸面積B.“電池”能將燃料電池產(chǎn)生的多余電能暫時(shí)儲(chǔ)存起來C.電極B的電極反應(yīng)式為O2+4e?=2O2?D.質(zhì)子通過電解質(zhì)溶液向電極B遷移2、已知HF分子在一定條件下會(huì)發(fā)生二聚反應(yīng):經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得,不同壓強(qiáng)下,平衡時(shí)體系的平均摩爾質(zhì)量()隨溫度(T)的變化曲線如圖所示;下列說法正確的是。

A.該反應(yīng)的B.氣體的壓強(qiáng):C.平衡常數(shù):D.測(cè)定HF的相對(duì)分子質(zhì)量要在低壓、高溫條件3、設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列有關(guān)敘述正確的是()A.在12.0gNaHSO4晶體中,所含離子數(shù)目為0.2NAB.足量的鎂與濃硫酸充分反應(yīng),放出2.24L混合氣體時(shí),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2NAC.電解精煉Cu時(shí),導(dǎo)線中通過電子的數(shù)目為2NA時(shí),陽極質(zhì)量一定減少64gD.氫氧燃料電池正極消耗22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時(shí),電路中通過的電子數(shù)目為2NA4、是一種溫室氣體,其存儲(chǔ)能量的能力是的12000~20000倍,在大氣中的壽命可長達(dá)740年,以下是幾種化學(xué)鍵的鍵能:?;瘜W(xué)鍵鍵能()946154.8283.0

下列說法中正確的是A.過程放出能量B.過程放出能量C.反應(yīng)的D.吸收能量后如果沒有化學(xué)鍵的斷裂與生成,仍可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)5、已知相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示:?;瘜W(xué)鍵H-HBr-BrH-Br鍵能(kJmol-1)436193x

則表中x為A.365.5B.263.5C.731D.6、在不同條件下進(jìn)行分解實(shí)驗(yàn),的濃度減少一半所需時(shí)間(t)如下表所示,表示該段時(shí)間內(nèi)的平均分解速率。已知的起始濃度為下列說法正確的是。3.04.05.06.02030123116958301581084815503126157

A.依據(jù)信息可知,對(duì)分解起催化作用B.在30℃、pH=4.0條件下,C.50℃、PH=5.5條件下的比25℃、pH=6.0條件下的的大D.相同pH條件下,溫度每升高10℃,增大一倍7、微生物燃料電池(MFC)是一種現(xiàn)代化氨氮去除技術(shù)。下圖為MFC碳氮聯(lián)合同時(shí)去除的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)原理示意圖。

下列說法正確的是A.A極電勢(shì)比B極電勢(shì)高B.B極的電極反應(yīng)式為C.好氧微生物反應(yīng)器中反應(yīng)為D.當(dāng)生成22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),電路中共轉(zhuǎn)移電子8、體積相同的甲、乙兩個(gè)容器中,分別充有2molSO2和1molO2,在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)2SO2+O22SO3,并達(dá)到平衡.在該過程中,甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強(qiáng)不變,若甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為p%,則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率A.等于p%B.大于p%C.小于p%D.無法判斷評(píng)卷人得分二、多選題(共5題,共10分)9、電芬頓工藝被認(rèn)為是一種很有應(yīng)用前景的高級(jí)氧化技術(shù),可用于降解去除廢水中的持久性有機(jī)污染物,其工作原理如圖a所示,工作時(shí),電極產(chǎn)生量與電流強(qiáng)度關(guān)系如圖b所示:

下列說法錯(cuò)誤的是A.電流流動(dòng)方向:電極→電解質(zhì)→電極B.是該電芬頓工藝的催化劑C.根據(jù)圖b可判斷合適的電流強(qiáng)度范圍為55-60mAD.若處理苯酚,理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下10、將NaCl和CuSO4兩種溶液等體積混合后用石墨電極進(jìn)行電解;電解過程中,溶液pH隨時(shí)間t變化的曲線如圖所示,則下列說法正確的是()

A.AB段pH增大是因?yàn)殡娊釴aCl溶液生成NaOH的緣故B.整個(gè)過程中陽極先產(chǎn)生Cl2,后產(chǎn)生O2C.原混合溶液中NaCl和CuSO4濃度之比小于2:1D.電解至D點(diǎn)時(shí),往溶液中加入適量Cu(OH)2一定可使其復(fù)原為B點(diǎn)溶液11、下列熱化學(xué)方程式不正確的是A.甲烷的燃燒熱為890.3kJ/mol,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);△H=+890.3kJ/molB.表示中和熱的熱化學(xué)方程式:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/molC.表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式:H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-286.8kJ/molD.500℃、30MPa下,將0.5molN2和1.5molH2置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成NH3(g),放熱19.3kJ,其熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-38.6kJ/mol12、80℃時(shí),NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。該溫度下,在甲、乙、丙三個(gè)體積相等且恒容的密閉容器中,投入NO2和SO2,起始濃度如表所示,其中甲經(jīng)2min達(dá)平衡時(shí),NO2的轉(zhuǎn)化率為50%,下列說法錯(cuò)誤的是。起始濃度甲乙丙c(NO2)/(mol·L-1)0.100.200.20c(SO2)/(mol·L-1)0.100.100.20

A.容器甲中的反應(yīng)在前2min的平均速率v(SO2)=0.025mol·L-1·min-1B.達(dá)到平衡時(shí),容器丙中正反應(yīng)速率與容器甲相等C.溫度升至90℃,上述反應(yīng)平衡常數(shù)為1.56,則反應(yīng)的ΔH<0D.容器乙中若起始時(shí)改充0.10mol·L-1NO2和0.20mol·L-1SO2,達(dá)到平衡時(shí)c(NO)與原平衡相同13、鎳氫電池是一種高容量二次電池,常用作新型混合動(dòng)力汽車電源,其工作原理如圖所示,其中負(fù)極M為儲(chǔ)氫合金,MHn為吸附了氫原子的儲(chǔ)氫合金;KOH溶液作電解液。下列說法正確的是。

A.電池交換膜為陰離子交換膜B.電池總反應(yīng)式為nNiOOH+MHnM+nNi(OH)2C.電池充電時(shí),a電極連接電源的負(fù)極,電極周圍溶液的pH減小D.電池工作時(shí),b電極的電極反應(yīng)式為評(píng)卷人得分三、填空題(共8題,共16分)14、工業(yè)制膽礬時(shí),將粗制CuO粉末(含雜質(zhì)FeO、Fe2O3)慢慢加入適量的稀H2SO4中完全溶解,除去雜質(zhì)離子后,再蒸發(fā)結(jié)晶可得純凈的膽礬晶體。已知:pH≥9.6時(shí),F(xiàn)e2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀;pH≥6.4時(shí),Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀;pH在3~4時(shí),F(xiàn)e3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀.回答下列問題:

(1)為除去溶液中的Fe2+,可先加入_______,(從下面四個(gè)選項(xiàng)選擇)將Fe2+氧化為Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為_______________________,然后加入適量的__________,(從下面四個(gè)選項(xiàng)選擇)調(diào)整溶液的pH為______,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。

A.CuOB.Cl2C.Cu(OH)2D.H2O2

(2)甲同學(xué)懷疑調(diào)整至溶液pH=4是否能達(dá)到除去Fe3+而不損失Cu2+的目的,乙同學(xué)認(rèn)為可以通過計(jì)算確定,他查閱有關(guān)資料得到如下數(shù)據(jù),常溫下Fe(OH)3的溶度積Ksp=1×10-38,Cu(OH)2的溶度積Ksp=3×10-20,通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol?L-1時(shí)就認(rèn)為沉淀完全,設(shè)溶液中CuSO4的濃度為3mol?L-1,則Cu(OH)2開始沉淀時(shí)溶液的pH為______,F(xiàn)e3+完全沉淀時(shí)溶液的pH為______,通過計(jì)算確定上述方案______(填“可行”或“不可行”)。15、將1L0.5mol·L-1CuSO4和0.2mol·L-1FeCl3混合溶液;用石墨為電極電解。一段時(shí)間后在陽極收集到8.96L(標(biāo)況下)氣體(不考慮氯氣溶于水),電解結(jié)束后將溶液體積稀釋至2L。

計(jì)算:(已知:lg2=0.3;lg3=0.5)

(1)陽極析出氣體為___。

(2)計(jì)算稀釋后溶液的pH___(忽略溶液中離子水解)。16、回答下列問題:

(1)某課外活動(dòng)小組同學(xué)用圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn);試回答下列問題:

①若開始時(shí)開關(guān)K與a連接,則鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的___腐蝕。

②若開始時(shí)開關(guān)K與b連接,則總反應(yīng)的離子方程式為___。

(2)芒硝(化學(xué)式為Na2SO4?10H2O)為無色晶體;易溶于水,是一種分布很廣泛的硫酸鹽礦物。該小組同學(xué)設(shè)想,如果模擬工業(yè)上利用離子交換膜制燒堿的過程,用圖乙所示裝置電解硫酸鈉溶液來制取氫氣;氧氣、硫酸和氫氧化鈉,無論從節(jié)省能源還是提高原料利用率的角度而言都更加符合綠色化學(xué)理念。

①該電解槽的陽極反應(yīng)式為___。電解過程中通過陰離子交換膜的離子數(shù)___(填“大于”“小于”或“等于”)通過陽離子交換膜的離子數(shù)。

②制得的氫氧化鈉溶液從出口__(填“A”或“D”)導(dǎo)出。

③若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液組合為氫氧燃料電池,則電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為__。已知H2的燃燒熱為285.8kJ?mol-1,則該燃料電池工作產(chǎn)生36g液態(tài)H2O時(shí),理論上有__kJ的能量轉(zhuǎn)化為電能。17、丙烯腈(C3H3N)是一種重要的化工原料,工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn)。以丙烯、氨、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的熱化學(xué)方程式如下。

①C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)?C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=?515kJ·mol?1

②C3H6(g)+O2(g)?C3H4O(g)+H2O(g)ΔH=?353kJ·mol?1

請(qǐng)回答下列各題:

(1)關(guān)于上述反應(yīng),下列說法正確的是____。

A.增大壓強(qiáng)有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率。

B.反應(yīng)②的ΔS等于零。

C.可以選擇合適的催化劑來提高混合氣中丙烯腈的生產(chǎn)效率。

D.上述反應(yīng)在恒溫、恒容密閉容器中進(jìn)行,若H2O(g)濃度保持不變;則說明兩反應(yīng)均達(dá)到平衡狀態(tài)。

(2)一定溫度下,在體積不變的容器中充入C3H6、NH3、O2各1mol,一定時(shí)間后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),測(cè)得容器內(nèi)C3H6和H2O的物質(zhì)的量分別為0.4mol和1.4mol,該溫度下反應(yīng)②的平衡常數(shù)為____。

(3)若向容器內(nèi)充入3molC3H6和1molO2只發(fā)生反應(yīng)②,一定時(shí)間達(dá)到平衡狀態(tài),10min時(shí)再充入1molO2,15min重新達(dá)到平衡,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出10min~20min內(nèi)C3H4O的百分含量的變化圖__________。

(4)如圖為一定時(shí)間內(nèi)丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,最高產(chǎn)率對(duì)應(yīng)的溫度為460℃。下列說法正確的是_____。

A.460℃之前產(chǎn)率隨溫度升高而增大是因?yàn)殡S溫度升高反應(yīng)平衡常數(shù)變大。

B.高于460℃產(chǎn)率下降的原因可能是溫度升高催化劑活性降低。

C.460℃時(shí)C3H6的轉(zhuǎn)化率一定大于500℃

D.溫度過高副反應(yīng)可能變多不利于合成丙烯腈18、鐵是生產(chǎn)生活中應(yīng)用最廣泛的金屬;煉鐵技術(shù)備受關(guān)注,已知:

①2Fe2O3(s)+3C(s)4Fe(s)+3CO2(g)△H=+460.5kJ/mol

②Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ/mol

請(qǐng)回答下列問題:

(1)T1℃時(shí),向密閉容器中加入一定量的Fe2O3和C,發(fā)生反應(yīng)①,達(dá)到平衡后,CO2的濃度為amol/L;若其他條件不變,縮小容器容積再次達(dá)到平衡時(shí),CO2的濃度為bmol/L,則a__b(填“>”“<”或“=”)。

(2)起始溫度均為T2℃時(shí),向容積為10L的三個(gè)恒容密閉容器中,分別加入一定量的Fe2O3和CO發(fā)生反應(yīng)②,測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示:。編號(hào)容器起始時(shí)物質(zhì)的量/mol平衡常數(shù)(K)平衡常數(shù)(K)Fe2O3COFeCOFe1恒溫0.51.50.8K12恒溫23mK23絕熱11.5nK3

①T2℃時(shí),容器1中反應(yīng)的平衡常數(shù)Kl=__。

②容器2中,5min達(dá)到平衡,則0~5min內(nèi)以CO2表示該反應(yīng)的速率v(CO2)=__。

③對(duì)于三個(gè)容器中的反應(yīng),下列說法正確的是(填選項(xiàng)字母)__。

A.m>2n

B.容器1和容器2中CO的平衡轉(zhuǎn)化率al2

C.K1=K3

D.平衡時(shí)氣體壓強(qiáng):P3>Pl

(3)T2℃時(shí),向恒壓密閉容器中充入0.5molFe2O3和1.0molCO,發(fā)生反應(yīng)②,CO和CO2的物質(zhì)的量濃度(c)與時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。

6min時(shí),改變的外界條件為__,理由為__。19、如圖所示3套實(shí)驗(yàn)裝置;分別回答下列問題:

(1)裝置1為鐵的吸氧腐蝕實(shí)驗(yàn)。一段時(shí)間后,向插入鐵釘?shù)牟A矁?nèi)滴入KSCN溶液呈無色,再滴入氯水即可觀察到鐵釘附近的溶液變紅色,表明鐵被_______(填氧化、還原);向插入碳棒的玻璃筒內(nèi)滴入酚酞試液,可觀察到碳棒附近的溶液變紅,該電極反應(yīng)為_______________。

(2)裝置2中的石墨是_________極(填“正”或“負(fù)”),該裝置發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式為___________________________________。

(3)裝置3中甲燒杯盛放100mL0.2mol·L-1的NaCl溶液,乙燒杯盛放100mL0.5mol·L-1的CuSO4溶液。反應(yīng)一段時(shí)間后;停止通電。向甲燒杯中滴入幾滴酚酞試液,觀察到石墨電極附近首先變紅。

①電源的M端為_________極,甲燒杯中鐵電極的電極反應(yīng)為________________;

②乙燒杯中電解反應(yīng)的離子方程式為___________________________________;

③停止電解,取出Cu電極,洗滌、干燥、稱量,電極增重0.64g,則甲燒杯中產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為____________mL。20、如下圖所示,當(dāng)線路接通時(shí),發(fā)現(xiàn)M(用石蕊試液浸潤過的濾紙)a端顯藍(lán)色,b端顯紅色;且知甲中電極材料是鋅;銀,乙中電極材料是鉑、銅,且乙中兩極不發(fā)生變化?;卮穑?/p>

(1)裝置名稱:甲是___________,乙是___________。

(2)電極名稱及電極材料:

A___________,___________;B___________,___________;

C___________,___________;D___________,___________。21、應(yīng)用電化學(xué)原理;回答下列問題:

(1)上述三個(gè)裝置中,負(fù)極反應(yīng)物化學(xué)性質(zhì)上的共同特點(diǎn)是___________。

(2)甲中電流計(jì)指針偏移時(shí),鹽橋(裝有含瓊脂的KCl飽和溶液)中離子移動(dòng)的方向是___________。

(3)乙中正極反應(yīng)式為___________;若將H2換成CH4,則負(fù)極反應(yīng)式為___________。

(4)丙中鉛蓄電池放電一段時(shí)間后,進(jìn)行充電時(shí),陰極的電極反應(yīng)式是___________。評(píng)卷人得分四、元素或物質(zhì)推斷題(共1題,共10分)22、A;B、C、D、E是短周期元素組成的中學(xué)常見的物質(zhì);存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分生成物和反應(yīng)條件略去)

(1)若C為二氧化碳,則A可能為___________________;

(2)若X為金屬單質(zhì),則X與B的稀溶液反應(yīng)生成C的離子方程式為___________________________;

(3)若D為白色沉淀,與A摩爾質(zhì)量相等,則A為_________,反應(yīng)③的離子方程式為____________;

(4)若A為無色液體,且B、E的摩爾質(zhì)量相等,反應(yīng)①的化學(xué)方程式為_____________;

(5)若A為一氧化碳,則D為____________;t℃時(shí),在2L的密閉的容器中加入3molCO和0.75mol水蒸氣,達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為20%,在相同溫度下再加入3.75mol水蒸氣,再次達(dá)到平衡時(shí),能否計(jì)算出CO的轉(zhuǎn)化率?____。若能,請(qǐng)計(jì)算;若不能,請(qǐng)說明理由________________________________________。評(píng)卷人得分五、工業(yè)流程題(共4題,共16分)23、某含鎳(NiO)廢料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等雜質(zhì),用此廢料提取NiSO4的工藝流程如圖1所示:

已知:①有關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如圖2所示。

②25℃時(shí),HF的電離常數(shù)Ka=7.2×10-4,H2SO3的電離常數(shù)Ka1=1.54×10-2;Ka2=1.02×10-7;Ksp(MgF2)=7.4×10-11。

(1)加Na2CO3調(diào)節(jié)溶液的pH至5,得到廢渣2的主要成分是________(填化學(xué)式)。

(2)Mg能與飽和NH4Cl溶液反應(yīng)產(chǎn)生NH3,請(qǐng)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理加以解釋:___(用必要的文字和離子方程式回答)。

(3)25℃時(shí),將足量的HF通至Na2SO3反應(yīng)的離子方程式為______。該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為________。

(4)已知沉淀前溶液中c(Mg2+)=1.85×10-3mol·L-1,當(dāng)除鎂率達(dá)到99.99%時(shí),溶液中c(F-)=__mol·L-1。

(5)在NaOH溶液中用NaClO與NiSO4反應(yīng)可制得NiO(OH),化學(xué)方程式為______。NiO(OH)與貯氫的鑭鎳合金可組成鎳氫堿性電池(KOH溶液),工作原理為LaNi5H6+6NiO(OH)LaNi5+6NiO+6H2O,負(fù)極的電極反應(yīng)式為______。24、工業(yè)上常采用低品位氧化錳礦(主要成分是MnO2)與黃鐵礦(主要成分是FeS2)直接還原浸出工藝聯(lián)合生產(chǎn)錳的化合物;其工藝流程如圖所示。

回答下列問題:

(1)工業(yè)上將氧化錳礦制成礦漿的目的是:_______。

(2)FeS2中的S化合價(jià)為_______;“浸出、化合”時(shí),F(xiàn)eS2的氧化產(chǎn)物之一為SO反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。

(3)濾渣的主要成分是_______(化學(xué)式)。

(4)用惰性電極電解硫酸酸化的硫酸錳溶液制備MnO2時(shí),陽極的電極反應(yīng)式為_______;若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6.02×1022,左室溶液中最終n(H+)的變化量為_______。

(5)操作a,硫酸錳溶液經(jīng)_______可得到硫酸錳固體。

(6)電解廢液中的_______(填化學(xué)式)可以循環(huán)使用。25、按要求回答下列問題。

(1)我國規(guī)定生活用水中鎘排放的最大允許濃度為0.005mg/L。處理含鎘廢水可采用化學(xué)沉淀法。試回答下列問題:

①磷酸鎘(Cd3(PO4)2)沉淀溶解平衡常數(shù)的表達(dá)式Ksp=_____________________。

②在某含鎘廢水中加入Na2S,當(dāng)S2-濃度達(dá)到7.9×10-8mol/L時(shí),水體中Cd2+濃度為_____mol/L(已知:Ksp(CdS)=7.9×10-27,Cd的相對(duì)原子質(zhì)量:112);此時(shí)是否符合水源標(biāo)準(zhǔn)?______(填“是”或“否”)。

(2)煉鋅煙塵(主要成分為ZnO;含少量CuO和FeO)為原料,可以制取氯化鋅和金屬鋅。制取氯化鋅主要工藝如下:

下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol·L-1計(jì)算)。金屬離子Fe3+Zn2+Fe2+開始沉淀的pH1.15.25.8沉淀完全的pH3.26.48.8

①加入H2O2溶液的作用是________________。

②流程圖中,調(diào)節(jié)pH時(shí),加入的試劑X可以是________(填序號(hào));

a、ZnOb、NaOHc、Zn2(OH)2CO3d、ZnSO4

pH應(yīng)調(diào)整到______________________。26、軟錳礦(成分如表1所示)的成分是二氧化錳;其中還含有少量二氧化硅;鐵、氧化鋁以及少量的重金屬等。廢鐵屑還原軟錳礦生產(chǎn)高純硫酸錳晶體的工藝流程如圖1所示。

表1軟錳礦的化學(xué)成分。成分含量/%成分含量/%MnO235.23Fe2.16SiO215.67Al2O33.34MgO0.18CaO4.82

(1)浸出液中檢測(cè)到存在Fe3+,軟錳礦與鐵屑發(fā)生的離子反應(yīng)是___________;

(2)加入碳酸鈣之前需要加入雙氧水的作用是___________,用碳酸鈣除去鐵、鋁的原理是___________。(表2數(shù)據(jù)可供參考)。

表2不同金屬離子沉淀的pH。物質(zhì)Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2開始沉淀1.56.53.37.7沉淀完全3.79.75.29.8

(3)深度除雜中所加二氟化錳的作用是___________。

(4)從濾液中獲得硫酸錳晶體的方法是___________。(硫酸錳在不同溫度下的溶解度見表3)

表3硫酸錳在不同溫度下的溶解度。溫度/℃508090100溶解度/(g/100g水)58484234

(5)H2SO4/MnO2的物質(zhì)的量比不同對(duì)錳的浸出率η有影響;實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)H2SO4、MnO2的物質(zhì)的量比2.1∶1錳的浸出率較高(見圖2),請(qǐng)結(jié)合反應(yīng)原理說明原因:___________。

參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、C【分析】【詳解】

A.多孔電極材料表面積大;吸附性強(qiáng),能增大反應(yīng)物接觸面積,A正確;

B.汽車行駛過程中;燃料電池產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化為電能,當(dāng)汽車處于怠速等過程中,“電池”能將燃料電池產(chǎn)生的多余電能暫時(shí)儲(chǔ)存起來,B正確;

C.電解質(zhì)溶液為酸性溶液,電極反應(yīng)應(yīng)為4H++O2+4e?=2H2O;C錯(cuò)誤;

D.電極B通入氧氣;發(fā)生還原反應(yīng),為正極,質(zhì)子即氫離子為陽離子,向原電池正極移動(dòng),D正確;

綜上所述答案為C。2、D【分析】【分析】

【詳解】

A.溫度升高平均摩爾質(zhì)量減小,氣體質(zhì)量守恒,物質(zhì)的量增大,說明平衡逆反應(yīng)方向進(jìn)行,升溫平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行,正反應(yīng)是放熱反應(yīng),△H<0;故A錯(cuò)誤;

B.b、c點(diǎn)是壓強(qiáng)相同條件下的化學(xué)平衡,依據(jù)圖象分析可知溫度不變時(shí),增大壓強(qiáng),氣體物質(zhì)的量減小,氣體摩爾質(zhì)量越大,p1>p2,氣體的壓強(qiáng):p(a)<p(b)=p(c);故B錯(cuò)誤;

C.平衡常數(shù)隨溫度變化不隨壓強(qiáng)變化,a、b、c點(diǎn)的溫度不同,正反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度越高平衡常數(shù)越小,平衡常數(shù):K(a)>K(c)>K(b);故C錯(cuò)誤;

D.反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng);測(cè)定HF的相對(duì)分子質(zhì)量應(yīng)使平衡逆向進(jìn)行,需要在低壓;高溫條件下進(jìn)行提高HF的純度,故D正確;

故選:D。3、A【分析】【詳解】

A.12.0gNaHSO4的物質(zhì)的量為0.1mol,而1molNaHSO4中含1molNa+和1molHS故0.1molNaHSO4中含0.2mol離子,即0.2NA個(gè);故A正確;

B.足量的鎂與濃硫酸充分反應(yīng),產(chǎn)生氣體為氫氣和二氧化硫的混合氣體,標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L氣體的物質(zhì)的量為0.1mol,生成0.1mol氫氣和二氧化硫的混合氣體,轉(zhuǎn)移0.2mol電子,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2NA,由于氣體狀況不明確,轉(zhuǎn)移電子數(shù)不一定為0.2NA;故B錯(cuò)誤;

C.由于粗銅中含有比Cu容易失去電子的Ni、Zn、Fe等金屬,導(dǎo)線中通過電子的數(shù)目為2NA時(shí);陽極質(zhì)量不一定減少64g,故C錯(cuò)誤;

D.氫氧燃料電池正極是氧氣得電子,1molO2得4mol電子,所以消耗22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時(shí),電路中通過的電子數(shù)目為4NA;故D錯(cuò)誤;

答案選A。4、B【分析】【詳解】

A.過程是化學(xué)鍵斷裂的過程;需要吸收能量,A錯(cuò)誤;

B.過程是化學(xué)鍵的形成過程;將放出能量,B正確;

C.反應(yīng)的=反應(yīng)物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和=946kJ/mol+3×154.8kJ/mol-6×283.0kJ/mol=-287.6kJ/mol<0;C錯(cuò)誤;

D.化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)從微觀的角度講就是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過程,故吸收能量后如果沒有化學(xué)鍵的斷裂與生成;不可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),D錯(cuò)誤;

故答案為:B。5、A【分析】【詳解】

由解得綜上所述A符合題意,故選A。

答案選A。6、C【分析】【分析】

【詳解】

A.pH增大,則OH-濃度增大,pH增大能加速O3分解,表明對(duì)O3分解起催化作用的是OH-;A錯(cuò)誤;

B.v=1.00×10-4mol/(L?min);B錯(cuò)誤;

C.由表中數(shù)據(jù)可知,50℃、PH=5.5條件下所需要的時(shí)間在7~15之間,而25℃、pH=6.0條件下所需要的時(shí)間在15~58之間,故50℃、PH=5.5條件下的更大;C正確;

D.由表中數(shù)據(jù)可知,相同pH條件下,溫度每升高10℃,時(shí)間并不是原來的一半,故增大并不是一倍;D錯(cuò)誤;

故答案為:C。7、B【分析】【分析】

【詳解】

A.根據(jù)圖中的移動(dòng)方向可判斷A為負(fù)極;B為正極,正極電勢(shì)高,A極電勢(shì)比B極電勢(shì)低,故A錯(cuò);

B.B為正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),則故選B;

C.為強(qiáng)電解質(zhì),所以好氧微生物反應(yīng)器中反應(yīng)為故C錯(cuò);

D.當(dāng)生成22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),電路中共轉(zhuǎn)移電子;故D錯(cuò);

答案選B。8、B【分析】【分析】

該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng);若甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強(qiáng)不變,則隨著反應(yīng)的進(jìn)行,甲的壓強(qiáng)逐漸減小,達(dá)平衡時(shí),乙容器壓強(qiáng)大于甲容器壓強(qiáng),根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響分析。

【詳解】

該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),甲為恒溫恒容容器,乙為恒溫恒壓容器,乙容器和甲容器相比較,乙容器相當(dāng)于增大了容器內(nèi)的壓強(qiáng),增大壓強(qiáng),平衡會(huì)向正反應(yīng)方向(氣體體積減小)的方向移動(dòng),所以乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率大于甲容器SO2的轉(zhuǎn)化率,反應(yīng)達(dá)平衡后甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為p%,則乙容器SO2的轉(zhuǎn)化率大于p%;故選B。

【點(diǎn)睛】

本題考查化學(xué)平衡的影響因素,注意根據(jù)反應(yīng)方程式的特點(diǎn),把握壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響是解答關(guān)鍵。二、多選題(共5題,共10分)9、CD【分析】【分析】

電極上氧氣、鐵離子發(fā)生還原反應(yīng),為陰極,則電極為陽極;

【詳解】

A.由分析可知,電極為陰極,則電極為陽極,電流流動(dòng)方向:電極→電解質(zhì)→電極;A正確;

B.轉(zhuǎn)化為亞鐵離子;亞鐵離子和過氧化氫生成羥基自由基和鐵離子,鐵離子在反應(yīng)前后沒有改變,是該電芬頓工藝的催化劑,B正確;

C.過量的過氧化氫會(huì)氧化亞鐵離子,導(dǎo)致生成的羥基自由基減少,使得降解去除廢水中的持久性有機(jī)污染物的效率下降,故據(jù)圖b可判斷合適的電流強(qiáng)度范圍為40mA左右;C錯(cuò)誤;

D.反應(yīng)中氧氣轉(zhuǎn)化為過氧化氫,苯酚轉(zhuǎn)化為二氧化碳,根據(jù)電子守恒可知,若處理苯酚(為0.1mol),理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.4mol氧氣,體積為D錯(cuò)誤;

故選CD。10、BC【分析】【分析】

由圖可知,用惰性電極電解等體積NaCl和CuSO4兩種溶液;分3個(gè)階段:

AB段:電解氯化銅:陽極:2Cl—-2e-=Cl2,陰極:Cu2++2e-=Cu;由于銅離子水解使溶液顯酸性;銅離子濃度減小,酸性減弱,pH增大;

BC段:電解硫酸銅溶液:陽極:4OH--4e﹣=O2↑+2H2O,陰極:Cu2++2e-=Cu;由于氫氧根離子被消耗;氫離子濃度增大,溶液的pH迅速減?。?/p>

CD段:實(shí)質(zhì)是電解水:陽極:4OH--4e﹣=O2↑+2H2O,陰極:2H++2e-=H2↑;即為電解水的過程;溶劑減小,溶液中氫離子濃度增大,pH減小。

【詳解】

A.由以上分析可知;AB段pH增大,是因?yàn)殡娊饴然~溶液,銅離子濃度減小,溶液的酸性減弱,pH增大,故A錯(cuò)誤;

B.由以上分析可知,整個(gè)過程中陽極先產(chǎn)生Cl2,后產(chǎn)生O2;故B正確;

C.B點(diǎn)溶液為硫酸銅和硫酸鈉的混合液,AB段實(shí)質(zhì)是電解氯化銅溶液,BC段實(shí)質(zhì)是電解硫酸銅溶液,所以n(Cl-)<2n(Cu2+),即原混合溶液中NaCl和CuSO4濃度之比小于2:1;故C正確;

D.B點(diǎn)溶液為硫酸銅和硫酸鈉的混合液;C點(diǎn)為硫酸和硫酸鈉混合液,CD段為電解水過程,由于消耗水的量與生成硫酸的量不確定,所以復(fù)原為B點(diǎn)溶液可能是加入適量的氫氧化銅,也可能是加入適量的氫氧化銅和一定的水,故D錯(cuò)誤;

故選BC。11、AD【分析】【分析】

【詳解】

A.燃燒熱要求生成物必須是穩(wěn)定的氧化物,其中H2O必須是液態(tài)水,故選項(xiàng)所寫熱化學(xué)方程式中H2O的狀態(tài)標(biāo)寫錯(cuò)誤,且燃燒屬于放熱反應(yīng),△H應(yīng)為負(fù)值;A錯(cuò)誤;

B.中和熱要求生成的H2O為1mol;其中強(qiáng)酸與強(qiáng)堿中和,若無沉淀生成,則對(duì)應(yīng)的中和熱為57.3kJ/mol,B正確;

C.H2的燃燒熱指1molH2完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量;C正確;

D.N2+3H2?2NH3此反應(yīng)的△H為1molN2完全反應(yīng)對(duì)應(yīng)的能量變化,而在題目所給條件下,0.5molN2不可能完全轉(zhuǎn)化為NH3,即放熱19.3kJ時(shí)N2的消耗量小于0.5mol,故1molN2完全反應(yīng)對(duì)應(yīng)的△H≠-19.3×2kJ/mol;D錯(cuò)誤;

故答案選AD。12、BC【分析】【分析】

【詳解】

A.甲經(jīng)2min達(dá)平衡時(shí),NO2的轉(zhuǎn)化率為50%,可列三段式:容器甲中的反應(yīng)在前2min的平均速率v(SO2)==0.025mol·L-1·min-1;A項(xiàng)正確;

B.反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)是氣體體積不變的反應(yīng);壓強(qiáng)不影響平衡,則容器甲和丙互為等效平衡,平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相等,由于丙中各組分濃度是甲中的2倍,則容器丙中的反應(yīng)速率較大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;

C.80℃,平衡常數(shù)K==1,溫度升至90℃,上述反應(yīng)平衡常數(shù)為1.56>1,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0;C項(xiàng)錯(cuò)誤;

D.設(shè)平衡時(shí)NO的濃度為xmol/L,所以則=1,解得x=0.067mol/L,所以若起始時(shí)改充0.10mol·L-1NO2和0.20mol·L-1SO2;平衡時(shí)c(NO)與原平衡相同,D項(xiàng)正確;

故答案為BC。13、AD【分析】【分析】

【詳解】

A.OH?參與電極反應(yīng),為提高電池放電效率,電池交換膜應(yīng)為陰離子交換膜,允許OH?通過;A項(xiàng)正確;

B.由題給信息可知,a電極為負(fù)極,電極反應(yīng)式為MHn+nOH??ne?=M+nH2O,周圍溶液的pH減小,b電極為正極,電極反應(yīng)式為NiOOH+H2O+e?=Ni(OH)2+OH?,電池總反應(yīng)式為M+nNi(OH)2nNiOOH+MHn;B項(xiàng)錯(cuò)誤;

C.電池充電時(shí),a電極連電源的負(fù)極,電極反應(yīng)為nH2O+M+ne?=MHn+nOH?;電極周圍溶液的pH增大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;

D.根據(jù)選項(xiàng)B的分析,電池工作時(shí),b電極的電極反應(yīng)式為D項(xiàng)正確;

答案選AD。三、填空題(共8題,共16分)14、略

【分析】【分析】

將粗制CuO粉末(含雜質(zhì)FeO、Fe2O3)慢慢加入適量的稀H2SO4中完全溶解,得到硫酸銅、硫酸鐵和硫酸亞鐵混合溶液,加入氧化劑,把亞鐵離子氧化為鐵離子,調(diào)節(jié)pH在3~4時(shí),F(xiàn)e3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀;過濾,蒸發(fā)結(jié)晶可得純凈的膽礬晶體。

(1)

由于pH9.6時(shí),F(xiàn)e2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀;pH6.4時(shí),Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀,故除去溶液中的Fe2+,必須先加入氧化劑將Fe2+氧化,為了不引入雜質(zhì),加入的氧化劑選H2O2,即答案選D,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。pH在3~4時(shí),F(xiàn)e3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀,為了不引入雜質(zhì),然后加入適量的CuO(或Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3),即答案選AC,調(diào)整溶液的pH至3~4,使Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。

(2)

常溫下,Cu(OH)2開始沉淀時(shí)c(Cu2+)·c2(OH-)=Ksp[Cu(OH)2]=310-20,c(OH-)==110-10mol/L,c(H+)=110-4mol/L,Cu(OH)2開始沉淀時(shí)溶液的pH=4。Fe3+完全沉淀時(shí)c(Fe3+)110-5mol/L,c(Fe3+)·c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3]=110-38,c(OH-)==110-11mol/L,c(H+)=110-3mol/L,F(xiàn)e3+完全沉淀時(shí)溶液的pH=3。根據(jù)計(jì)算結(jié)果知上述方案可行。【解析】DFe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2OAC3~443可行15、略

【分析】【分析】

混合溶液中有0.5mol0.2mol0.5mol0.6mol以及水電離出的和用石墨電極電解,陽極區(qū)陰離子放電順序>>陰極區(qū)陽離子放電順序>>

(1)

(2)

8.96L(標(biāo)況下)氣體生成,根據(jù)(1)的分析,共失去電子陰極~~~2分別得到0.2mol、0.8mol,并無氫氣生成,則溶液中的由陽極水放電生成;有。

將溶液體積稀釋至2L后溶液的pH=【解析】(1)Cl2、O2

(2)pH=0.716、略

【分析】【分析】

金屬的腐蝕有吸氧腐蝕和析氫腐蝕,結(jié)合原電池原理和電解原理分析;結(jié)合電解產(chǎn)物分析判斷,根據(jù)電解過程中生成H2的物質(zhì)的量計(jì)算產(chǎn)生的熱量。

【詳解】

(1)①開關(guān)K與a連接;此時(shí)為原電池,F(xiàn)e為負(fù)極,NaCl溶液為中性,則Fe發(fā)生吸氧腐蝕;

②K與b連接,為電解池,且Fe作陰極,石墨作陽極,溶液中氯離子、氫離子放電,電解的總離子反應(yīng)為2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;

(2)①電解時(shí),陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),溶液中的氫氧根離子的放電能力大于硫酸根離子的放電能力,所以陽極上氫氧根離子失電子生成水和氧氣4OH--4e-=2H2O+O2↑;陽極氫氧根離子放電;因此硫酸根離子向陽極移動(dòng),陰極氫離子放電,因此鈉離子向陰極移動(dòng),所以通過相同電量時(shí),通過陰離子交換膜的離子數(shù)小于通過陽離子交換膜的離子數(shù);

②氫氧化鈉在陰極生成;所以在D口導(dǎo)出;

③氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液組合為氫氧燃料電池,負(fù)極上氫氣失去電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水,電極反應(yīng)式為H2+2OH--2e-=2H2O;H2的燃燒熱為285.8kJ/mol,則2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol,該燃料電池工作產(chǎn)生36gH2O,n(H2O)==2mol,由燃燒的熱方程式可知,生成2molH2O放出571.6kJ的熱量;即理論上有571.6kJ的能量轉(zhuǎn)化為電能。

【點(diǎn)睛】

在燃料電池中,如果有O2參與,正極反應(yīng)物為O2,不同的電解質(zhì)溶液環(huán)境,電極反應(yīng)方程式不同:①酸性電解質(zhì)溶液:O2+4e-+4H+=2H2O;②中性或者堿性電解質(zhì)溶液:O2+4e-+2H2O=4OH-;③熔融的金屬氧化物:O2+4e-=2O2-;④熔融的碳酸鹽:O2+4e-+2CO2=2【解析】吸氧2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑4OH--4e-=2H2O+O2↑小于DH2+2OH--2e-=2H2O571.617、略

【分析】【分析】

(1)關(guān)于上述反應(yīng)的判斷;按相關(guān)原理進(jìn)行判斷;

(2)按已知條件;結(jié)合三段式計(jì)算一定溫度下反應(yīng)②的平衡常數(shù);

(3)在圖中畫出10min~20min內(nèi)C3H4O的百分含量的變化圖,抓住10min、15min瞬間C3H4O的百分含量即可;

(4)關(guān)于一定時(shí)間內(nèi)丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線說法的判斷;結(jié)合圖示信息和相應(yīng)原理判斷即可;

【詳解】

(1)A.生產(chǎn)丙烯腈的反應(yīng)為:C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)?C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=?515kJ·mol?1;增大壓強(qiáng),平衡左移,則增壓不利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率,A錯(cuò)誤;

B.反應(yīng)②為C3H6(g)+O2(g)?C3H4O(g)+H2O(g)ΔH=?353kJ·mol?1,雖然氣體分子數(shù)目不變,但各物質(zhì)的熵不同,故ΔS不等于零;B錯(cuò)誤;

C.可以選擇合適的催化劑極大地提高反應(yīng)速率;從而提高混合氣中丙烯腈的生產(chǎn)效率,C正確;

D.上述反應(yīng)在恒溫、恒容密閉容器中進(jìn)行,若H2O(g)濃度保持不變;則意味著一定時(shí)間內(nèi)反應(yīng)中生成水和消耗水的量相等,則說明反應(yīng)①;②這兩反應(yīng)均達(dá)到平衡狀態(tài),D正確;

答案為:CD;

(2)已知一定溫度下,在體積不變的容器中充入C3H6、NH3、O2各1mol,一定時(shí)間后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),測(cè)得容器內(nèi)C3H6和H2O的物質(zhì)的量分別為0.4mol和1.4mol,運(yùn)用三段式進(jìn)行計(jì)算如下:則解得則②C3H6(g)+O2(g)?C3H4O(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)=3.5;

答案為:3.5;

(3)若向容器內(nèi)充入3molC3H6和1molO2只發(fā)生反應(yīng)②,一定時(shí)間達(dá)到平衡狀態(tài),10min時(shí)再充入1molO2,則此瞬間C3H4O的百分含量下降,因?yàn)樵龃笱鯕鉂舛?,平衡向右移?dòng),15min重新達(dá)到平衡,C3H4O的百分含量增大,則10min~20min內(nèi)C3H4O的百分含量的變化圖為

答案為:

(4)已知生產(chǎn)丙烯腈的反應(yīng)為:C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)?C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=?515kJ·mol?1;則:

A.460℃之前產(chǎn)率隨溫度升高而增大是因?yàn)殡S溫度升高反應(yīng)速率加快;同時(shí)生產(chǎn)丙烯腈的反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高反應(yīng)平衡常數(shù)變小,A錯(cuò)誤;

B.催化劑在一定溫度范圍內(nèi)活性較高;若溫度過高,活性降低,高于460℃產(chǎn)率下降的原因可能是溫度升高催化劑活性降低;反應(yīng)速率變慢,B正確;

C.460℃時(shí)C3H6轉(zhuǎn)化率不一定高于500℃;因?yàn)椴幻鞔_是否處于平衡狀態(tài),C錯(cuò)誤;

D.溫度超過460℃時(shí);產(chǎn)率下降,意味著可能有副反應(yīng),則溫度過高副反應(yīng)可能變多不利于合成丙烯腈,D正確;

答案為:BD。

【點(diǎn)睛】

關(guān)于產(chǎn)率和轉(zhuǎn)化率,轉(zhuǎn)化率(α)=n(轉(zhuǎn)化)÷n(起始),關(guān)注在反應(yīng)物的變化,產(chǎn)率=m(實(shí)際)÷m(理論),更加關(guān)注生成物的變化。有同學(xué)會(huì)認(rèn)為,轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率的變化趨勢(shì)是相同的。在通常情況下,這個(gè)結(jié)論是正確的。但是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)伴隨著副反應(yīng)時(shí)這個(gè)結(jié)論就不對(duì)了。轉(zhuǎn)化率變大意味著反應(yīng)物反應(yīng)的多了,但是不一定轉(zhuǎn)化成我們想要的物質(zhì),此時(shí)轉(zhuǎn)化率變大了而產(chǎn)率有可能變小了。對(duì)于一個(gè)放熱反應(yīng),產(chǎn)率先增大后減小,說明此反應(yīng)伴隨著副反應(yīng)?!窘馕觥緾D3.5BD18、略

【分析】【詳解】

(1)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),T1℃時(shí),K=c(CO2)=amol/L,故其他條件不變,縮小容器容積,再次達(dá)到平衡時(shí),CO2的濃度為bmol/L,K=bmol/L,故a=b;

(2)①依據(jù)反應(yīng)②熱化學(xué)方程式計(jì)算。

K1===64;

②設(shè)5min達(dá)到平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量為xmol

溫度未變,則K2=K1==64=解得:x=0.8mol;v(CO2)==0.048mol/(L?min);

③A.編號(hào)3中反應(yīng)物是編號(hào)2的一半,且反應(yīng)前后體積不變,如果編號(hào)3中仍是恒溫條件,平衡時(shí)n=m,但容器是絕熱裝置,此反應(yīng)是放熱反應(yīng),容器內(nèi)溫度升高,平衡逆向移動(dòng),則n<m;即m>2n,A說法正確;

B.根據(jù)①②的數(shù)據(jù)分析如下:al=×100%=80%;a2=×100%=80%;容器1和容器2中CO的平衡轉(zhuǎn)化率al=a2;B說法錯(cuò)誤;

C.編號(hào)3中溫度高,則平衡常數(shù)發(fā)生改變,平衡逆向移動(dòng),K1>K3;C說法錯(cuò)誤;

D.n=1.2mol>0.8mol,則平衡時(shí)氣體壓強(qiáng):P3>P1;D說法正確;

答案為AD;

(3)①依據(jù)勒夏特列原理,反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),CO濃度增大,CO2濃度減小?!窘馕觥?640.048mol/(L?min)AD升溫升溫平衡逆移19、略

【分析】【詳解】

(1)裝置1為鐵的電化學(xué)腐蝕,鐵釘附近的溶液有藍(lán)色沉淀,表明鐵被氧化,鐵為負(fù)極,碳為正極。觀察到碳棒附近的溶液變紅,說明在碳極上氧氣得電子生成OH-離子,反應(yīng)的電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-;

(2)裝置2為原電池,負(fù)極為Cu,銅失去電子,生成銅離子而溶解。石墨是正極,溶液中的鐵離子得到電子生成亞鐵離子,所以總的離子方程式是2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。

(3)①反應(yīng)一段時(shí)間后,停止通電.向甲燒杯中滴入幾滴酚酞,觀察到石墨電極附近首先變紅,說明在石墨電極上生成OH-離子,即石墨是陰極,所以鐵是陽極,M是電源的正極,則鐵電極的方程式是Fe-2e-=Fe2+;

②乙燒杯電解硫酸銅溶液,石墨為陽極,銅是陰極,所以電解的總方程式是2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+;

③取出Cu電極;洗滌;干燥、稱量、電極增重0.64g,則生成Cu的物質(zhì)的量為0.64g÷64g/mol=0.01mol,轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.01mol×2=0.02mol,根據(jù)甲燒杯產(chǎn)生氣體的電極反應(yīng)可知;

所以V=0.224L?!窘馕觥垦趸疧2+4e-+2H2O=4OH-正2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+正Fe-2e-=Fe2+2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+22420、略

【分析】【分析】

(1)

甲中可自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應(yīng);乙不能,因此甲為原電池,乙為電解池。

(2)

a端顯藍(lán)色,說明H+反應(yīng)余OH-,則a為電解池陰極,那么A為原電池負(fù)極,B為正極,C為陽極,D為陰極。乙中兩極不發(fā)生變化,則陽極為鉑,陰極為Cu?!窘馕觥浚?)原電池電解池。

(2)負(fù)極Zn正極Ag陽極Pt陰極Cu21、略

【分析】(1)原電池中;負(fù)極上的物質(zhì)易失去電子,化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),因此負(fù)極上的物質(zhì)一般具有易失電子被氧化,具有還原性的共同特點(diǎn)。

(2)甲電池為鋅銅原電池,當(dāng)甲電池工作時(shí),鋅電極的半電池中產(chǎn)生大量的Zn2+離子,銅電極的半電池中少了大量的Cu2+;因此鹽橋中的陰離子移向鋅電極,陽離子移向銅電極,故答案為鉀離子移向硫酸銅溶液;氯離子移向硫酸鋅溶液。

(3)乙電池為氫氧燃料電池,電極質(zhì)為KOH溶液,正極電極室通入的是氧氣,氧氣得電子,產(chǎn)生的O2-不能單獨(dú)存在,和水分子生成OH-,因此正極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-,若將H2換成CH4,則電極總反應(yīng)式為CH4+2O2+2OH-=+3H2O,用電極總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式可得負(fù)極反應(yīng)式CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O。

(4)丙為鉛蓄電池,電解質(zhì)為硫酸。充電時(shí),和電源負(fù)極相連的電極為陰極,電極上的物質(zhì)得電子發(fā)生的是還原反應(yīng),則電極反應(yīng)式為PbSO4+2e-=Pb+SO【解析】(1)易失電子被氧化;具有還原性。

(2)鉀離子移向硫酸銅溶液;氯離子移向硫酸鋅溶液。

(3)O2+4e-+2H2O=4OH-CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O

(4)PbSO4+2e-=Pb+SO四、元素或物質(zhì)推斷題(共1題,共10分)22、略

【分析】【分析】

能和水反應(yīng)生成兩種生成物的物質(zhì)有活潑金屬如鈉、Na2O2、NO2、Cl2、F2、Al2S3、CaC2、NaH、Mg3N2;C、可水解的鹽以及可水解的有機(jī)物如酯、葡萄糖等。

【詳解】

(1)若C為二氧化碳,則B可能為酸,酸性強(qiáng)于H2CO2,B和碳酸鈉反應(yīng)生成CO2,CO2再和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉,則A可能為Cl2、NO2、F2;B也可能為O2,X為C,D為CO,則A為Na2O2。故答案為Cl2、NO2、F2、Na2O2均可;

(2)若X為金屬單質(zhì),符合此轉(zhuǎn)化的金屬的化合價(jià)正價(jià)不止一種,所以為鐵。B為強(qiáng)氧化性物質(zhì),和過量的鐵生成亞鐵鹽,亞鐵鹽再和強(qiáng)氧化性物質(zhì)生成鐵鹽,所以A為NO2,和水反應(yīng)生成硝酸,則鐵與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵的離子方程式為Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O;

(3)若D為白色沉淀,與A摩爾質(zhì)量相等,則A為Na2O2,D為Al(OH)3,兩者摩爾質(zhì)量相等,B為NaOH,X含Al3+,C是偏鋁酸鹽,和Al3+發(fā)生雙水解反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀,反應(yīng)③的離子方程式為3Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓。故答案為Na2O2、3Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓;

(4)若A為無色液體,且B、E的摩爾質(zhì)量相等,則A為酯類,酸性水解生成醇和羧酸,羧酸和比羧酸少1個(gè)碳原子的醇摩爾質(zhì)量相等,所以A可以為甲酸乙酯,也可以為乙酸丙酯等。B為醇,X為氧氣,C為醛,D為羧酸。反應(yīng)①的化學(xué)方程式為HCOOC2H5+H2OHCOOH+C2H5OH(其它合理答案亦可,如A為CH3COOCH2CH2CH3);

(5)若A為一氧化碳,一氧化碳和水生成H2和CO2,B為CO2,過量的CO2和NaOH反應(yīng)生成NaHCO3,NaHCO3和NaOH反應(yīng)生成Na2CO3,所以D為Na2CO3。溫度不變,平衡常數(shù)不變,可以利用平衡常數(shù)計(jì)算再次達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率。第一次平衡時(shí),平衡常數(shù)為1,再加入3.75mol水蒸氣,相當(dāng)于起始時(shí)加入3molCO和4.5molH2O(g),設(shè)參與反應(yīng)的CO為xmol,根據(jù)三段式,可知求得x=1.8,所以CO的轉(zhuǎn)化率為1.8÷3×100%=60%。故答案為Na2CO3,能,計(jì)算:

設(shè)通入水蒸氣后參與反應(yīng)的CO共xmol

x=1.8

【解析】①.Cl2、NO2、F2、Na2O2均可②.Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O③.Na2O2④.3Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓⑤.HCOOC2H5+H2OHCOOH+C2H5OH(其它合理答案亦可,如A為CH3COOCH2CH2CH3)⑥.Na2CO3⑦.能⑧.計(jì)算:

設(shè)通入水蒸氣后參與反應(yīng)的CO共xmol

x=1.8

五、工業(yè)流程題(共4題,共16分)23、略

【分析】【分析】

某NiO的廢料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等雜質(zhì),加入稀硫酸溶解后過濾得到濾渣1為SiO2,濾液為NiSO4、FeSO4、Al2(SO4)3、MgSO4,加入H2O2氧化Fe2+為Fe3+,再加入Na2CO3溶液調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+、Al3+全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,過濾得到濾渣2為Fe(OH)3和Al(OH)3,向?yàn)V液中加入NH4F沉淀Mg2+,生成沉淀濾渣3為MgF2,過濾得到的濾液,濾液中獲得NiSO4·6H2O晶體的方法是通過蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶,過濾洗滌,干燥得到晶體,失去結(jié)晶水得到硫酸鎳,以此解答該題。

【詳解】

(1)根據(jù)上述分析可知:加Na2CO3調(diào)節(jié)溶液的pH至5,得到廢渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀;

(2)Mg能與飽和NH4Cl溶液反應(yīng)產(chǎn)生NH3,這是由于NH4Cl是強(qiáng)酸弱堿鹽,水解使溶液顯酸性,離子方程式為:+H2ONH3·H2O+H+,Mg與溶液中的H+反應(yīng)產(chǎn)生H2,使溶液中c(H+)減小,促進(jìn)上述平衡向右移動(dòng),生成的NH3·H2O有一部分發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生NH3,則總反應(yīng)的離子方程式為:Mg+2=Mg2++2NH3↑+H2↑;

(3)25℃時(shí)根據(jù)電離平衡常數(shù)可知:Ka1(H2SO3)>Ka(HF)>Ka2(H2SO3)可知:物質(zhì)的酸性:HF>H2SO3>所以將足量的HF通至Na2SO3反應(yīng),產(chǎn)生NaF和NaHSO3,該反應(yīng)的離子方程式為:HF+F-+該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K==7.06×103;

(4)已知沉淀前溶液中c(Mg2+)=1.85×10-3mol/L,當(dāng)除鎂率達(dá)到99.99%時(shí),溶液中c(Mg2+)=1.85×10-5mol/L,由于Ksp(MgF2)=7.4×10-11,則溶液中c(F-)=mol/L=2.0×10-3mol/L;

(5)在NaOH溶液中用NaClO與NiSO4反應(yīng)可制得NiO(OH),NaClO被還原為NaCl,同時(shí)產(chǎn)生H2O,根據(jù)電子守恒、原子守恒,可得該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NiSO4+NaClO+4NaOH=2Na2SO4+NaCl+2NiO(OH)+H2O;

反應(yīng)產(chǎn)生的NiO(OH)與貯氫的鑭鎳合金可組成鎳氫堿性電池(KOH溶液),工作原理為LaNi5H6+6NiO(OH)LaNi5+6NiO+6H2O,根據(jù)反應(yīng)方程式可知:在放電時(shí),LaNi5H6失去電子被氧化為LaNi5,所以LaNi5H6作負(fù)極,負(fù)極的電極反應(yīng)式為:LaNi5H6+6OH--6e-=LaNi5+6H2O?!窘馕觥縁e(OH)3、Al(OH)3NH4Cl水解產(chǎn)生H+,+H2ONH3·H2O+H+,Mg與H+反應(yīng)產(chǎn)生H2,使c(H+)減小,促進(jìn)上述平衡向右移動(dòng),生成的NH3·H2O部分分解產(chǎn)生NH3,總反應(yīng)的離子方程式為Mg+2=Mg2++2NH3↑+H2↑HF+F-+7.06×1032.0×10-32NiSO4+NaClO+4NaOH=2Na2SO4+NaCl+2NiO(OH)+H2OLaNi5H6+6OH--6e-=LaNi5+6H2O24、略

【分析】【分析】

由流程圖可知,酸浸時(shí),軟錳礦中MnO2和黃鐵礦中FeS2在硫酸溶液中反應(yīng),反應(yīng)生成硫酸鐵、硫酸錳和水;凈化時(shí),加入MnCO3,降低酸度,使鐵離子水解生成Fe(OH)3沉淀;溶液中錳離子電解后轉(zhuǎn)化為二氧化錳沉淀。操作a,硫酸錳溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶(過濾、洗滌)可得到硫酸錳固體。

(1)

工業(yè)上將氧化錳礦制成礦漿的目的是:增大與反應(yīng)物的接觸面積;加快反應(yīng)速率。故答案為:增大與反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率;

(2)

FeS2中的Fe為+2價(jià),則S化合價(jià)為-1;“浸出、化合”時(shí),F(xiàn)eS2的氧化產(chǎn)物之一為SO生成硫酸錳和硫酸鐵,反應(yīng)的化學(xué)方程式為15MnO2+2FeS2+14H2SO4=15MnSO4+Fe2(SO4)3+14H2O。故答案為:-1;15MnO2+2FeS2+14H2SO4=15MnSO4+Fe2(SO4)3+14H2O;

(3)

凈化時(shí),加入MnCO3,降低酸度,使鐵離子水解生成Fe(OH)3沉淀,濾渣的主要成分是Fe(

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