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…………○…………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年蘇科版選擇性必修1化學(xué)下冊(cè)月考試卷455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)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、下列有關(guān)化學(xué)能與熱能的說法正確的是A.吸熱反應(yīng)在常溫或低溫條件下都難以發(fā)生B.已知C(金剛石,s)=C(石墨,s)△H=-1.9kJ·mol-1,則金剛石比石墨穩(wěn)定C.H2→H+H的變化需要吸收能量D.反應(yīng)C(s)+CO2(g)=2CO(g)為放熱反應(yīng)2、某溫度下,2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H<0已達(dá)平衡;保持其它條件不變,只改變其中一個(gè)條件,v(正);v(逆)的變化如圖所示。下列判斷正確的是()
A.圖1可能是加壓引起的B.圖2可能是恒壓通O2引起的C.圖3可能是升高溫度引起的D.圖4是移走部分SO3引起的3、直接NaBH4-H2O2燃料電池具有比能量高等優(yōu)點(diǎn),該電池正、負(fù)極區(qū)域電解質(zhì)溶液分別為H2SO4溶液、NaOH溶液,并采用陽離子交換膜,放電時(shí)A.負(fù)極上被還原B.正極發(fā)生的反應(yīng)為C.由負(fù)極移向正極D.正極區(qū)溶液中保持不變4、我國(guó)關(guān)于石墨烯的專利總數(shù)世界排名第一、如圖是我國(guó)研發(fā)的某種石墨烯電池有關(guān)原理示意圖,左邊裝置工作時(shí)的電極反應(yīng)為L(zhǎng)i1-xC6+xLi++xe-=LiC6,Li[GS/Si]O2-xe-=Li1-x[GS/Si]O2+xLi+。下列說法錯(cuò)誤的是。
A.a與d電極上發(fā)生的反應(yīng)類型相同,左側(cè)裝置中b電極的電勢(shì)高于a電極B.左右兩個(gè)裝置中的離子交換膜均為陽離子交換膜C.電池放電時(shí),正極反應(yīng)為L(zhǎng)i1-x[GS/Si]O2+xLi++xe-=Li[GS/Si]O2D.若裝置工作前c與d電極質(zhì)量相等,則轉(zhuǎn)移0.1mol電子后兩個(gè)電極質(zhì)量相差0.7g5、用如圖實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn);能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖恰?/p>
A.用①裝置檢驗(yàn)溶液中是否含有KClB.用②裝置可制備、干燥、收集氨氣C.用③裝置除去中含有的少量D.用④裝置蒸干飽和溶液制備晶體6、常溫下,濃度均為0.1mol·L-1的下列溶液中,粒子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是A.氨水中,c(NH)=c(OH-)=0.1mol·L-1B.NH4Cl溶液中,c(NH)>c(Cl-)C.Na2SO4溶液中,c(Na+)>c(SO)>c(OH-)=c(H+)D.Na2SO3溶液中,c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)7、Al—N2二次電池以離子液體為電解質(zhì),其工作原理如圖所示。石墨烯/Pd作為電極催化劑,可吸附N2。下列說法正確的是。
A.充電時(shí),可實(shí)現(xiàn)“氮的固定”B.充電時(shí),陰極上反應(yīng)為:Al3++3e-=AlC.放電時(shí),正極上反應(yīng)為:8Al2Cl+N2+6e-=2AlN+14AlClD.放電時(shí),石墨烯/Pd用于提高N2反應(yīng)的活化能評(píng)卷人得分二、填空題(共7題,共14分)8、根據(jù)下圖所示回答有關(guān)問題:
(1)甲池為_________(選填“原電池”或“電解池”);
(2)乙池中Zn棒上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為:____________________.
(3)石墨A上收集到1.12L氣體(標(biāo)況下),則反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為__________.9、氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可以由石英與焦炭在高溫下的氮?dú)饬髦校ㄟ^以下反應(yīng)制得:3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=___________________;
(2)不同溫度下SiO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化如圖所示,則該反應(yīng)為___________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”);升高溫度,其平衡常數(shù)值將___________(填“增大”“減小”或“不變”);
(3)已知反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),CO的生成速率為v(CO)=18mol·L-1·min-1,則N2消耗速率為v(N2)=____
____________mol·L-1·min-1。
(4)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),壓縮容器的體積,平衡將向________反應(yīng)方向移動(dòng)(填“正”或“逆”);10、煙氣(主要污染物SO2、NOX)經(jīng)O3預(yù)處理后用CaSO3水懸浮液吸收,可減少煙氣中的SO2;NOx的含量。
(1)T℃時(shí),利用測(cè)壓法在剛性反應(yīng)器中,投入一定量的NO2發(fā)生反應(yīng)3NO2(g)3NO(g)+O3(g)△H>0體系的總壓強(qiáng)p隨時(shí)間t的變化如下表所示:。反應(yīng)時(shí)間/min051015202530壓強(qiáng)/MPa20.0021.3822.3023.0023.5824.0024.00
①若降低反應(yīng)溫度,則平衡后體系壓強(qiáng)p___________24.00MPa(填“>”;“<”或“=”)。
②15min時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率α=___________。
③T℃時(shí)反應(yīng)3NO2(g)3NO(g)+O3(g)的平衡常數(shù)的值Kp=___________(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù);分壓等于總壓乘以該氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))
(2)T℃時(shí),在體積為2L的密閉剛性容器中,投入2molNO2發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)2NO(g)+O2(g)△H>0,實(shí)驗(yàn)測(cè)得:v正=k正c2(NO2),v逆=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆為速率常數(shù),受溫度影響。在溫度為T℃時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示(反應(yīng)在5.5min時(shí)達(dá)到平衡):
①在體積不變的剛性容器中,投入固定量的NO2發(fā)生反應(yīng),要提高NO2轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是___________、___________。
②由圖中數(shù)據(jù),求出該反應(yīng)的平衡常數(shù)為___________。
③計(jì)算A點(diǎn)處=___________(保留1位小數(shù))。11、根據(jù)電化學(xué)知識(shí)回答下列問題。
Ⅰ;某小組同學(xué)設(shè)想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氧氣、氫氣、硫酸和氫氧化鉀。
(1)X極與電源的_____(填正或負(fù))極相連,氫氣從____(選填A(yù);B、C或D)口導(dǎo)出。
(2)離子交換膜只允許一類離子通過,則M為________(填陰離子或陽離子,下同)交換膜,N為________交換膜。
(3)若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池(石墨為電極),則電池正極的電極反應(yīng)式為___________________
Ⅱ、鉛蓄電池是常見的二次電池,其放電反應(yīng)和充電反應(yīng)表示如下:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)
寫出它放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式______________________________________;
充電時(shí)陰極的電極反應(yīng)式______________________________________________。12、正誤判斷。
(1)1L0.1mol·L-1乙酸溶液中H+數(shù)為0.1NA_____
(2)將0.1mol氯化鐵溶于1L水中,所得溶液含有0.1NAFe3+______
(3)在1L0.1mol·L-1碳酸鈉溶液中,陰離子總數(shù)大于0.1NA______13、I.(1)將等體積等物質(zhì)的量濃度的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后,溶液呈___________(填“酸性”,“中性”或“堿性”),溶液中c(Na+)___________c(CH3COO-)(填“>”或“=”或“<”)。
(2)pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液呈___________(填“酸性”,“中性”或“堿性”),溶液中c(Na+)___________c(CH3COO-)(填“>”或“=”或“<”)。
(3)鹽類水解的本質(zhì)是___________水的電離,(填促進(jìn),抑制)。升高溫度___________鹽類的水解。(填促進(jìn);抑制)
(4)弱電解質(zhì)的電離常數(shù)只受___________影響,升溫電離常數(shù)___________(填增大;減小或不變)
II.已知H2A在水中存在以下平衡:
(1)常溫下,溶液的pH___________(填字母序號(hào)),原因是___________(填離子方程式)。
A.大于7B.小于7C.等于7D.無法確定。
(2)常溫下,若向0.1mol·L-1的H2A溶液中逐滴滴加0.1mol·L-1NaOH溶液至溶液呈中性。此時(shí)該混合溶液中的下列關(guān)系一定正確的是___________(填字母序號(hào))。
A.c(H+).c(OH-)=1.0×10-14B.
C.D.
(3)常溫下,的飽和溶液中存在以下平衡:若要使該溶液中濃度增大,可采取的措施有___________(填字母序號(hào))。
A.升高溫度B.降低溫度C.加入少量蒸餾水D.加入固體14、硫-碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng):
Ⅰ.SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI
Ⅱ.2HI?H2↑+I2
Ⅲ.2H2SO4=2SO2+O2↑+2H2O
(1)分析上述反應(yīng),下列判斷正確的是_______。
a.反應(yīng)Ⅲ易在常溫下進(jìn)行。
b.反應(yīng)Ⅰ中SO2氧化性比HI強(qiáng)。
c.循環(huán)過程中需補(bǔ)充H2O
d.循環(huán)過程中產(chǎn)生1molO2的同時(shí)產(chǎn)生1molH2
(2)一定溫度下,向1L密閉容器中加入1molHI(g),發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。
①0~2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(HI)=_______。
②相同溫度下,若開始加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍,則_______是原來的2倍。
a.HI的平衡濃度b.達(dá)到平衡的時(shí)間c.平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)。
(3)實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀硫酸制取H2,若加入少量下列固體試劑中的_______,產(chǎn)生H2的速率將增大。
a.NaNO3b.CuSO4c.Na2SO4d.NaHSO3評(píng)卷人得分三、判斷題(共7題,共14分)15、100℃的純水中c(H+)=1×10-6mol·L-1,此時(shí)水呈酸性。(______________)A.正確B.錯(cuò)誤16、室溫下,0.1mol·L-1的HCl溶液與0.1mol·L-1的NaOH溶液中水的電離程度相等。(______________)A.正確B.錯(cuò)誤17、為使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯,酸堿中和滴定時(shí)加入5mL甲基橙或酚酞。(_____)A.正確B.錯(cuò)誤18、Na2CO3溶液加水稀釋,促進(jìn)水的電離,溶液的堿性增強(qiáng)。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤19、反應(yīng)條件(點(diǎn)燃或加熱)對(duì)熱效應(yīng)有影響,所以熱化學(xué)方程式必須注明反應(yīng)條件。____A.正確B.錯(cuò)誤20、滴定終點(diǎn)就是酸堿恰好中和的點(diǎn)。(____________)A.正確B.錯(cuò)誤21、活化能越大,表明反應(yīng)斷裂舊化學(xué)鍵需要克服的能量越高。_____A.正確B.錯(cuò)誤評(píng)卷人得分四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共1題,共7分)22、探究化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度具有十分重要的意義。某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中;發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請(qǐng)回答下列問題:
(1)要加快上述實(shí)驗(yàn)中氣體產(chǎn)生的速率,還可采取的措施有_________(任答兩種);
(2)為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響;該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列實(shí)驗(yàn)。將表中所給的混合溶液分別加入到6個(gè)盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時(shí)間。
。實(shí)驗(yàn)。
混合溶液。
A
B
C
D
E
F
4mol/LH2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
飽和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
①請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),其中:V1=______,V6=_________,V9=__________;
②該同學(xué)最后得出的結(jié)論為:當(dāng)加入少量CuSO4溶液時(shí),生成氫氣的速率會(huì)大大提高。但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過一定量時(shí),生成氫氣的速率反而會(huì)下降。請(qǐng)分析氫氣生成速率下降的主要原因__________________。評(píng)卷人得分五、原理綜合題(共3題,共30分)23、NaOH溶液可用于多種氣體的處理。
(1)CO2是溫室氣體,可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。
①溶液中粒子種類:Na2CO3溶液_____NaHCO3溶液(填“>”、“<”或“=”)。
②已知25℃時(shí)CO32-第一步水解的平衡常數(shù)K1=2×10-4mol/L.溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=20:1時(shí),溶液的pH=______。
③泡沫滅火器中通常裝有NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,請(qǐng)寫出這兩種溶液混合時(shí)的離子反應(yīng)方程式__________。
(2)金屬與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的NO2可用NaOH溶液吸收,反應(yīng)方程式:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2molNaOH的水溶液與0.2molNO2恰好完全反應(yīng)得IL溶液A,溶液B為0.1mol/LCH3COONa溶液,則兩份溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO-)由小到大的順序?yàn)開__________(已知HNO2的電離常數(shù)Ka=7.1×10-4mol/L,CH3COOH的電離常數(shù)Ka=1.7×10-5mol/L)??墒谷芤篈和溶液B的pH相等的方法是_____(填字母序號(hào))。
A.向溶液A中加適量水B.向溶液A中加適量NaOH
C.向溶液B中加適量水D.向溶液B中加適量NaOH
(3)SO2會(huì)引起酸雨,可利用氫氧化鈉溶液吸收,吸收SO2的過程中,pH隨n(SO32-)、n(HSO3-)變化關(guān)系如下表:。n(SO32-):n(HSO3-)91:91:11:91pH8.27.26.2
①上表判斷NaHSO3溶液顯_______性,用化學(xué)平衡原理解釋:______________。
②當(dāng)吸收液呈中性時(shí),溶液中離子濃度關(guān)系正確的是(選填字母):____
a.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
b.c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)=c(OH-)
c.(Na+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
③當(dāng)吸收液的pH降至約為6時(shí);送至電解槽再生。再生示意圖如下:
HSO3-在陽極放電的電極反應(yīng)式是__________________。24、丙烯是制備聚丙烯塑料的單體,工業(yè)上可用丙烷和制取丙烯:
反應(yīng)1:
反應(yīng)2:
回答下列問題。
(1)反應(yīng)3:_______
(2)向恒溫恒容密閉容器中充入和只發(fā)生反應(yīng)3,不能說明反應(yīng)3達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______(填標(biāo)號(hào))。A.混合氣體密度不隨時(shí)間變化B.混合氣體總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化C.混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化D.丙烷的消耗速率等于丙烯的生成速率(3)向密閉容器中充入只發(fā)生反應(yīng)1,測(cè)得速率方程為(k為速率常數(shù),只與溫度、催化劑有關(guān))。已知:(R、C為常數(shù),T為溫度,為活化能)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得其他條件相同,不同催化劑對(duì)速率常數(shù)的影響如圖1所示。其中,催化效能較高的是_______(填“”或“”),判斷的依據(jù)是_______。
(4)向密閉容器中充入和發(fā)生上述反應(yīng)1和反應(yīng)2,測(cè)得丙烷的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度;壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。
①X代表_______(填“溫度”或“壓強(qiáng)”),_______(填“>”、“”或“=”)
②M點(diǎn)時(shí),和的濃度相等。則M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)2的平衡常數(shù)_______。
(5)向總壓強(qiáng)恒定為的密閉容器中充入和只發(fā)生反應(yīng)1,的平衡轉(zhuǎn)化率與的關(guān)系如圖3所示。其他條件不變,隨著增大,的平衡轉(zhuǎn)化率減小,其原因是_______,當(dāng)?shù)扔?時(shí),經(jīng)達(dá)到平衡,丙烯的分壓變化速率為_______
25、CO2甲烷化加快了能源結(jié)構(gòu)由化石燃料向可再生碳資源的轉(zhuǎn)變。
(1)CO2甲烷化反應(yīng)最早由化學(xué)家PaulSahtier提出。在一定的溫度和壓力條件下,將按一定比例混合的CO2和H2,通過裝有催化劑的反應(yīng)器可得到甲烷。已知CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H=-165kJ/mol。催化劑的選擇是CO2甲烷化技術(shù)的核心。在兩種不同催化劑條件下反應(yīng)相同時(shí)間,測(cè)得CO2轉(zhuǎn)化率和生成CH4選擇性隨溫度變化的影響如圖1所示。
①高于320℃后,以Ni-CeO2為能化劑,CO2轉(zhuǎn)化率略有下降,而以Ni為催化劑,CO2轉(zhuǎn)化率卻仍在上升,其原因是Ni-Ce___________。
②對(duì)比上述兩種催化劑的催化性能,工業(yè)上應(yīng)選擇的催化劑是___________,便用的合適溫度為___________。
(2)近年來新興的生物電催化技術(shù)運(yùn)用微生物電解池也可實(shí)現(xiàn)CO2甲烷化;其工作原理如圖2所示。
①陰極電極反應(yīng)式為___________。
②如果處理有機(jī)物[(CH2O)n]產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下56m3的甲烷,則理論上導(dǎo)線中通過的電子的物質(zhì)的量為___________。評(píng)卷人得分六、工業(yè)流程題(共4題,共12分)26、鋁是用途廣泛的金屬材料;目前工業(yè)上主要用鋁土礦(主要成分含氧化鋁;氧化鐵)來制取鋁,其常見的過程如圖:
請(qǐng)回答下列問題:
(1)沉淀B的化學(xué)式為___,溶液C中陰離子主要是_____。
(2)操作Ⅰ是_______(填操作名稱)
(3)寫出①過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______。
(4)Al(OH)3沉淀必須進(jìn)行洗滌才能通過操作Ⅳ獲得純凈Al2O3,操作Ⅳ是______(填操作名稱),簡(jiǎn)述洗滌沉淀的操作方法:______。
(5)生產(chǎn)過程中,除水、CaO和CO2可以循環(huán)使用外,還可循環(huán)使用的物質(zhì)有______(填化學(xué)式)。
(6)電解Al2O3制取金屬Al的陽極電極反應(yīng)式為_______。27、某廢金屬屑中主要成分為Cu、Fe、Al,還含有少量的銅銹[Cu2(OH)2CO3]、少量的鐵銹和少量的氧化鋁,用上述廢金屬屑制取膽礬(CuSO4·5H2O)、無水AlCl3和鐵紅的過程如下圖所示:
請(qǐng)回答:
(1)在廢金屬屑粉末中加入試劑A,生成氣體1的反應(yīng)的離子方程式是_________________。
(2)溶液2中含有的金屬陽離子是__________;氣體2的成分是______________。
(3)溶液2轉(zhuǎn)化為固體3的反應(yīng)的離子方程式是____________________________。
(4)利用固體2制取CuSO4溶液有多種方法。
①在固體2中加入濃H2SO4并加熱,使固體2全部溶解得CuSO4溶液,反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________。
②在固體2中加入稀H2SO4后,通入O2并加熱,使固體2全部溶解得CuSO4溶液,反應(yīng)的離子方程式是_____________________________。
(5)溶液1轉(zhuǎn)化為溶液4過程中,不在溶液1中直接加入試劑C,理由是__________________
(6)直接加熱AlCl3·6H2O不能得到無水AlCl3。SOCl2為無色液體,極易與水反應(yīng)生成HCl和一種具有漂白性的氣體。AlCl3·6H2O與SOCl2混合加熱制取無水AlCl3,反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________。28、以鈦鐵礦(主要成分為FeO·TiO2,還含有MgO、CaO、SiO2等雜質(zhì))為原料合成鋰離子電池的電極材料鈦酸鋰(Li4Ti5O12)和磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)的工藝流程如下:
回答下列問題:
(1)“溶浸”后溶液中的濾渣主要為_______(填化學(xué)式)?!盀V液”中TiOCl+經(jīng)加熱水解后轉(zhuǎn)化為富鈦渣(鈦元素主要以TiO2·2H2O形式存在)。寫出上述轉(zhuǎn)變的化學(xué)方程式:_______。
(2)“溶鈦”過程反應(yīng)溫度不能太高,其原因是_______。
(3)“沉鐵”步驟反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______,“沉鐵”后的濾液經(jīng)處理后可返回_______工序循環(huán)利用。
(4)“煅燒”制備LiFePO4過程中,Li2CO3和H2C2O4的理論投入量的物質(zhì)的量之比為_______。
(5)從廢舊LiFePO4電極中可回收鋰元素。用硝酸充分溶浸廢舊LiFePO4電極,測(cè)得浸取液中c(Li+)=4mol·L-1,加入等體積的碳酸鈉溶液將Li+轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)i2CO3沉淀,若沉淀中的鋰元素占浸取液中鋰元素總量的90%,則反應(yīng)后的溶液中的濃度為_______mol·L-1[已知Ksp(Li2CO3)=2.8×10-3,假設(shè)反應(yīng)后溶液體積為反應(yīng)前兩溶液之和。29、堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]是一種用途廣泛的化工原料。工業(yè)上可用電子工業(yè)中刻蝕線路板的酸性廢液(主要成分有FeCl3、CuCl2、FeCl2)制備,其制備過程如下:
查閱資料知,通過調(diào)節(jié)溶液的酸堿性可使Cu2+,Fe2+,Fe3+生成沉淀的pH如下:。物質(zhì)Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3開始沉淀pH4.77.51.4沉淀完全pH6.7143.7
(1)氯酸鈉的作用是______________________________________。
(2)調(diào)節(jié)反應(yīng)A所得溶液的pH范圍為_______________________;
可以選擇的試劑是______(填序號(hào))。
a.氨水b.硫酸銅c.氫氧化銅d.堿式碳酸銅。
(3)反應(yīng)B的溫度要控制在60℃左右,且保持恒溫,可采用的加熱方法是________;若溫度過高,所得藍(lán)綠色沉淀中會(huì)有黑色固體出現(xiàn),黑色固體可能是________。
(4)已知濾液中含有碳酸氫鈉,寫出生成堿式碳酸銅的離子方程式:______________________________________________。
(5)過濾得到的產(chǎn)品洗滌時(shí),如何判斷產(chǎn)品已經(jīng)洗凈____________________。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、C【分析】【分析】
【詳解】
A.反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)與反應(yīng)條件無關(guān),有些吸熱反應(yīng)如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)是吸熱反應(yīng);在常溫下就能發(fā)生,A錯(cuò)誤;
B.物質(zhì)含有的能量越低;物質(zhì)的穩(wěn)定性就越強(qiáng)。金剛石轉(zhuǎn)化為石墨時(shí)放出能量,說明石墨的能量比金剛石低,因此石墨比金剛石穩(wěn)定,B錯(cuò)誤;
C.?dāng)嗔鸦瘜W(xué)鍵變?yōu)閱蝹€(gè)原子需吸收能量,故H2→H+H的變化需要吸收能量;C正確;
D.反應(yīng)C(s)+CO2(g)=2CO(g)中生成物的能量比反應(yīng)物高;因此該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是C。2、D【分析】【詳解】
A.加壓,該反應(yīng)的平衡發(fā)生正向移動(dòng),v(正)>v(逆);①圖不可能是加壓引起的,A不合題意;
B.恒壓通入O2,混合氣的體積增大,生成物濃度減小,逆反應(yīng)速率小于原平衡時(shí)的速率,②圖不可能是恒壓通入O2引起的;B不合題意;
C.升高溫度,平衡發(fā)生逆向移動(dòng),v(逆)>v(正);③圖不可能是升溫引起,C不合題意;
D.移走部分SO3的瞬間,v(正)不變,v(逆)減小,所以④圖是移走部分SO3引起的;D符合題意;
答案選D。3、C【分析】【分析】
由題干信息可知,該電池正、負(fù)極區(qū)域電解質(zhì)溶液分別為H2SO4溶液、NaOH溶液,放電時(shí),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:-8e-+8OH-=+6H2O,正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:H2O2+2H++2e-=2H2O;據(jù)此分析解題。
【詳解】
A.負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:-8e-+8OH-=+6H2O,即負(fù)極上被氧化,A錯(cuò)誤;
B.由分析可知,電極反應(yīng)式為:H2O2+2H++2e-=2H2O;B錯(cuò)誤;
C.原電池內(nèi)部電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極,即Na+由負(fù)極移向正極,C正確;
D.由分析可知,電極反應(yīng)式為:H2O2+2H++2e-=2H2O,反應(yīng)生成H2O,則正極區(qū)溶液中減??;D錯(cuò)誤;
故答案為:C。4、D【分析】【分析】
【詳解】
A.由裝置圖可推出a為陰極,b為陽極,c為負(fù)極,d為正極,a與d電極上均發(fā)生還原反應(yīng),左側(cè)裝置中b電極為陽極;a電極為陰極,陽極電勢(shì)高于陰極,A正確;
B.從裝置圖中可以看出,為保持溶液呈電中性,離子交換膜允許Li+通過;應(yīng)該使用陽離子交換膜,B正確;
C.d電極為正極,其電極反應(yīng)相當(dāng)于充電時(shí)陽極反應(yīng)的逆過程,根據(jù)題干中信息可知,正極(d電極)反應(yīng)為L(zhǎng)i1?x[GS/Si]O2+xLi++xe?=Li[GS/Si]O2;C正確;
D.若裝置工作前c與d電極質(zhì)量相等,則根據(jù)電極反應(yīng),轉(zhuǎn)移0.1mol電子時(shí),c極減少0.1molLi+,質(zhì)量減少0.7g,d極增加0.1molLi+;質(zhì)量增大0.7g,兩個(gè)電極質(zhì)量相差1.4g,D錯(cuò)誤;
故選D。5、B【分析】【分析】
【詳解】
A.鉀元素的焰色為紫色;但要通過藍(lán)色鈷玻璃才能看到,則用①裝置不能檢驗(yàn)溶液中是否含有KCl,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.濃氨水與生石灰混合;會(huì)生成氨氣,氨氣通過堿石灰干燥,用向下排空氣法收集,則用②裝置可制備;干燥、收集氨氣,B項(xiàng)正確;
C.二氧化碳也會(huì)與飽和碳酸鈉反應(yīng),不能用③裝置除去中含有的少量C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.用④裝置蒸干飽和溶液;因?yàn)殇X離子會(huì)水解,最后得到為氧化鋁,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選B。6、C【分析】【詳解】
A.氨水顯堿性,根據(jù)電荷守恒c(NH)+c(H+)=c(OH-),c(OH-)>c(NH);故A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.NH4Cl溶液顯酸性,根據(jù)電荷守恒c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(C1-),由c(OH-)<c(H+),得c(NH)<c(C1-);故B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.c(Na+)=2c(SO),該溶液為中性,故c(OH-)=c(H+);故C項(xiàng)正確;
D.根據(jù)物料守恒,c(Na+)=2c(SO)+2c(HSO)+2c(H2SO3);故D項(xiàng)錯(cuò)誤;
故選C。7、C【分析】【分析】
【詳解】
A.氮元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)的過程稱為氮的固定;該電池放電時(shí),氮?dú)庠谡龢O上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氮化鋁,實(shí)現(xiàn)了氮的固定,故A錯(cuò)誤;
B.放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)充電時(shí),陰極反應(yīng)為:故B錯(cuò)誤;
C.放電時(shí),氮?dú)庠谡龢O上發(fā)生還原反應(yīng)生成氮化鋁,鋁元素來自于Al2Cl正極反應(yīng)為8Al2Cl+N2+6e-=2AlN+14AlCl故C正確;
D.放電時(shí),石墨烯/Pd作為正極的催化劑,可降低N2反應(yīng)的活化能;加快反應(yīng)速率,故D錯(cuò)誤;
故答案為:C二、填空題(共7題,共14分)8、略
【分析】【詳解】
由裝置圖可知,乙為鋅、銅原電池,鋅為負(fù)極,銅為正極,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),電極方程式為Cu2++2e-═Cu;甲為電解池裝置,其中A為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),B為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),結(jié)合電極方程式解答該題.
(1)甲池為電解池;(2)乙池中Zn棒上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為:Zn﹣2e﹣=Zn2+;(3)A極發(fā)生2Cl--2e-=Cl2↑,石墨A上收集到1.12L氣體(標(biāo)況下),即1.12L/22.4L·mol-1=0.05mol,轉(zhuǎn)移電子數(shù)0.1mol,則反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA或6.02×1022個(gè)。
點(diǎn)睛:本題考查原電池和電解池原理,為高頻考點(diǎn),側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查,注意把握原電池和電解池的工作原理,把握電極方程式的書寫,難度中等?!窘馕觥侩娊獬豘n﹣2e﹣=Zn2+0.1NA或6.02×1022個(gè)9、略
【分析】【詳解】
(1)可逆反應(yīng)3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)?Si3N4(s)+6CO(g)的平衡常數(shù)k=
(2)不同溫度下SiO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化如圖所示;則升高溫度二氧化硅的平衡轉(zhuǎn)化率降低,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故該反應(yīng)為放熱反應(yīng);升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則其平衡常數(shù)值將減??;
(3)已知反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,且反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,CO的生成速率與消耗速率均為v(CO)=18mol·L-1·min-1,則N2消耗速率為v(N2)=v(CO)=18mol·L-1·min-1=6mol·L-1·min-1;
(4)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),壓縮容器的體積,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡將向氣體體積縮小逆反應(yīng)方向移動(dòng)?!窘馕觥竣?K=c6(CO)/c2(N2)②.放熱③.減?、?6⑤.逆10、略
【分析】【詳解】
(1)①該反應(yīng)的△H>0;說明反應(yīng)為吸熱反應(yīng),降低溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),氣體分子數(shù)減小,則平衡后體系的壓強(qiáng)小于原平衡,即p<24.00MPa;
②設(shè)起始投入的NO2的物質(zhì)的量為nmol,列三段式有:
根據(jù)阿伏伽德羅定律PV=nRT,溫度體積一定時(shí),物質(zhì)的量與壓強(qiáng)成正比,則解得
③同②,設(shè)平衡轉(zhuǎn)化率為x,則有可解得反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率x=60%,則平衡常數(shù)
(2)①由題干信息,反應(yīng)2NO2(g)2NO(g)+O2(g)△H>0,要提高NO2的轉(zhuǎn)化率;可使平衡正向移動(dòng),采取的措施可以是升高溫度或?qū)⑸晌镏患皶r(shí)分離;
②NO2的起始投入量為2mol,體積為2L,根據(jù)圖像可知在5.5min時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,NO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則因此平衡常數(shù)
③已知,v正=k正c2(NO2),v逆=k逆c2(NO)·c(O2),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),v正=v逆,則A點(diǎn)時(shí),NO2的轉(zhuǎn)化率為30%,此時(shí)c(NO2)=c(NO)=c(O2)=則=【解析】<45%13.5MPa升高溫度將生成物之一及時(shí)分離0.25mol/L9.111、略
【分析】【分析】
Ⅰ(1)根據(jù)加入的物質(zhì)可知,X電極附近生成硫酸,Y電極附近生成氫氧化鉀去分析陰陽極;
(2)電解過程中,電解質(zhì)溶液中陽離子向陰極移動(dòng),陰離子向陽極移動(dòng);
(3)原電池中正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng);
Ⅱ由鉛蓄電池的總反應(yīng)PPb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)可知,放電時(shí),Pb被氧化,應(yīng)為電池負(fù)極反應(yīng),電極反應(yīng)式為Pb-2e-+SO42-=PbSO4,正極上PbO2得電子被還原,電極反應(yīng)式為PbO2+SO42-+2e-+4H+=PbSO4+2H2O;在充電時(shí),陽極上發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式和放電時(shí)的正極反應(yīng)互為逆反應(yīng),陰極上發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式和放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)互為逆反應(yīng),以此解答該題。
【詳解】
Ⅰ(1)題圖中左邊加入含硫酸的水,右側(cè)加入含KOH的水,說明左邊制硫酸,右邊制備KOH溶液,氫氧根離子在陽極放電,同時(shí)電解后溶液呈酸性,氫離子在陰極放電,同時(shí)電解后溶液呈堿性,則X為陽極,Y為陰極,所以X連接電源正極;Y電極上氫離子放電生成氫氣,所以氫氣從C口導(dǎo)出;
答案:正;C;
(2)OH-在陽極發(fā)生氧化反應(yīng),使左邊溶液中H+增多,為了使溶液呈電中性,硫酸鉀溶液中的SO42-通過M交換膜向左邊遷移,即M為陰離子交換膜;H+在Y極發(fā)生還原反應(yīng),使右邊溶液中OH-增多,硫酸鉀溶液中K+向右遷移,N為陽離子交換膜;
答案:陰離子;陽離子;
(3)氫氧燃料堿性電池中,通入氧氣的電極是正極,正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-;
答案:O2+2H2O+4e-=4OH-
Ⅱ由鉛蓄電池的總反應(yīng)PPb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)可知,放電時(shí),Pb被氧化,應(yīng)為電池負(fù)極反應(yīng),電極反應(yīng)式為Pb-2e-+SO42-=PbSO4,正極上PbO2得電子被還原,電極反應(yīng)式為PbO2+SO42-+2e-+4H+=PbSO4+2H2O;在充電時(shí),陽極上發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式和放電時(shí)的正極反應(yīng)互為逆反應(yīng),陰極上發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式和放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)互為逆反應(yīng);
答案:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPbSO4+2e-=Pb+SO42-
【點(diǎn)睛】
Ⅰ本題考查了原電池和電解池原理;正確推斷電解池陰陽極是解本題關(guān)鍵,根據(jù)加入水溶液的溶質(zhì)確定電極產(chǎn)物,結(jié)合電極產(chǎn)物確定陰陽極;
Ⅱ解題關(guān)鍵:對(duì)于二次電池來說,原電池負(fù)極反應(yīng)的逆反應(yīng)為電解池陰極反應(yīng),原電池正極反應(yīng)的逆反應(yīng)為電解池的陽極反應(yīng)。【解析】①.正②.C③.陰離子④.陽離子⑤.O2+2H2O+4e-=4OH-⑥.PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O⑦.PbSO4+2e-=Pb+SO42-12、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)乙酸是弱酸,部分電離,所以1L0.1mol/L乙酸溶液中的H+數(shù)小于0.1NA,故錯(cuò)誤;
(2)三價(jià)鐵離子在水中發(fā)生水解,所以將0.1mol氯化鐵溶于1L水中,所得溶液Fe3+的數(shù)目小于0.1NA;故錯(cuò)誤;
(3)碳酸根離子在水中發(fā)生水解:+H2O+OH-,故1L0.1mol/L碳酸鈉溶液中陰離子總數(shù)大于0.1NA,故正確。【解析】錯(cuò)誤錯(cuò)誤正確13、略
【分析】【分析】
【詳解】
I.(1)醋酸為弱電解質(zhì),將等體積、等物質(zhì)的量濃度的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后,恰好生成CH3COONa,為強(qiáng)堿弱酸鹽,溶液呈堿性,c(OH-)>c(H+),溶液中存在:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),則c(Na+)>c(CH3COO-);故答案為:堿性;>;
(2)醋酸為弱電解質(zhì),pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合,醋酸過量,溶液呈酸性,則c(H+)>c(OH-),溶液中存在:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),則c(Na+)<c(CH3COO-);故答案為:酸性;<;
(3)鹽類水解的本質(zhì)是促進(jìn)水的電離;鹽類的水解程度為吸熱過程;加熱促進(jìn)水解,升高溫度,鹽類水解向正反應(yīng)方向移動(dòng),故答案為:促進(jìn);促進(jìn);
(4)電離平衡常數(shù)是溫度的函數(shù);只與溫度有關(guān),與溶液濃度無關(guān);弱電解質(zhì)的電離為吸熱過程,升溫電離常數(shù)增大;
II.(1)已知H2A在水中存在以下平衡:H2A的第一步電離完全電離,但第二步電離不完全,常溫下,發(fā)生水解溶液的pH大于7;答案為B;
(2)常溫下,若向0.1mol·L-1的H2A溶液中逐滴滴加0.1mol·L-1NaOH溶液至溶液呈中性;
A.常溫下,KW=c(H+).c(OH-)=1.0×10-14;選項(xiàng)A正確;
B.根據(jù)電荷守恒有溶液呈中性則選項(xiàng)B正確;
C.因溶液中不存在選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)電荷守恒有溶液呈中性則且溶液中不存在選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
答案選AB;
(3)常溫下,的飽和溶液中存在以下平衡:
A.升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)的正方向移動(dòng),濃度增大;選項(xiàng)A正確;
B.降低溫度,平衡向吸熱反應(yīng)的逆方向移動(dòng),濃度減??;選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.加入少量蒸餾水,平衡正向移動(dòng),但仍為飽和溶液,濃度不變;選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.加入固體,A2-濃度增大,平衡逆向移動(dòng),濃度減?。贿x項(xiàng)D錯(cuò)誤;
答案選A?!窘馕觥繅A性>酸性<促進(jìn)促進(jìn)溫度增大BABA14、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)a.H2SO4沸點(diǎn)較高;在常溫下不發(fā)生分解,a不正確;
b.反應(yīng)Ⅰ中SO2的還原性比HI強(qiáng),b不正確;
c.循環(huán)過程中H2O分解生成了H2與O2;需補(bǔ)充,c正確;
d.循環(huán)過程中產(chǎn)生1molO2同時(shí)產(chǎn)生2molH2;d不正確;
故選c。答案為:c;
(2)①依題意;可建立如下三段式:
v(HI)==0.1mol·L-1·min-1;
②該溫度下,開始加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍,平衡常數(shù)不變,HI、H2、I2平衡濃度均為原來的2倍,初始濃度變大、反應(yīng)速率加快,但平衡不發(fā)生移動(dòng),所以HI、H2、I2的體積分?jǐn)?shù)均不變,故選a。答案為:0.1mol·L-1·min-1;a;
(3)a.加入NaNO3,反應(yīng)不生成H2;而是生成NO,a不符合題意;
b.加入CuSO4,Zn置換出Cu,形成Cu-Zn原電池,反應(yīng)速率增大,b符合題意;
c.加入Na2SO4;對(duì)反應(yīng)速率不產(chǎn)生影響,c不符合題意;
d.加入NaHSO3,消耗H+;使反應(yīng)速率變慢,d不符合題意;
故選b。答案為:b。【解析】①.c②.0.1mol·L-1·min-1③.a④.b三、判斷題(共7題,共14分)15、B【分析】【分析】
【詳解】
水的電離過程為吸熱過程,升高溫度,促進(jìn)水的電離,氫離子和氫氧根離子濃度均增大,且增大幅度相同;因此100℃時(shí),純水中c(OH-)=c(H+)=1×10-6mol·L-1,溶液仍為中性,故此判據(jù)錯(cuò)誤。16、A【分析】【分析】
【詳解】
HCl是一元強(qiáng)酸,NaOH是一元強(qiáng)堿,當(dāng)二者濃度都是0.1mol·L-1時(shí),它們電離產(chǎn)生的c(H+)、c(OH-)相同,根據(jù)水電離方程式中產(chǎn)生的H+、OH-的關(guān)系可知:等濃度的c(H+)、c(OH-),對(duì)水電離的抑制程度相同,故達(dá)到平衡后兩種溶液中水的電離程度相等,這種說法是正確的。17、B【分析】【詳解】
酸堿指示劑本身就是弱酸或弱堿,加入過多會(huì)使中和滴定結(jié)果產(chǎn)生較大誤差。18、B【分析】【詳解】
稀釋使鹽水解程度增大,但溶液總體積增加得更多。鹽的濃度降低、水解產(chǎn)生的氫氧根濃度也降低,堿性減弱。所以答案是:錯(cuò)誤。19、B【分析】【分析】
【詳解】
熱化學(xué)方程式主要是強(qiáng)調(diào)這個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱是多少,而不是強(qiáng)調(diào)這個(gè)反應(yīng)在什么條件下能發(fā)生,根據(jù)蓋斯定律,只要反應(yīng)物和生成物一致,不管在什么條件下發(fā)生反應(yīng)熱都是一樣的,因此不需要注明反應(yīng)條件,該說法錯(cuò)誤。20、B【分析】【分析】
【詳解】
滴定終點(diǎn)是指示劑顏色發(fā)生突變的點(diǎn),并不一定是酸堿恰好中和的點(diǎn),故答案為:錯(cuò)誤。21、A【分析】【分析】
【詳解】
活化能是反應(yīng)所需的最低能量,化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成,舊化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量,因此活化能越大,反應(yīng)斷裂舊化學(xué)鍵需要克服的能量越高,正確。四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共1題,共7分)22、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)升高反應(yīng)溫度;適當(dāng)增加硫酸的濃度,增加鋅粒的表面積等都可以加快稀硫酸與鋅制氫氣的速率;
(2)①鋅過量,為了使產(chǎn)生的氫氣體積相同,則每組硫酸的量需要保持相同,且該實(shí)驗(yàn)探究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響,則六組反應(yīng)的溶液總體積也應(yīng)該相同;A組中硫酸為30mL,那么其它組硫酸量也都為30mL,而硫酸銅溶液和水的總量應(yīng)相同,F(xiàn)組中硫酸銅20mL,水為0,總量為20mL,所以V6=10mL,V9=17.5mL,V1=30mL;
②因?yàn)殇\會(huì)先與硫酸銅反應(yīng),直至硫酸銅反應(yīng)完才與硫酸反應(yīng)生成氫氣,硫酸銅量較多時(shí),反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng),生成的單質(zhì)銅會(huì)沉積在Zn的表面降低了Zn與溶液接觸的面積,氫氣生成速率下降?!窘馕觥可叻磻?yīng)溫度,適當(dāng)增加硫酸的濃度,增加鋅粒的表面積V1=30V6=10V9=17.5當(dāng)加入一定量的CuSO4后,生成的單質(zhì)銅會(huì)沉積在Zn的表面降低了Zn與溶液接觸的面積五、原理綜合題(共3題,共30分)23、略
【分析】【詳解】
(1)①Na2CO3溶液中,存在CO32-水解:CO32-+H2OHCO3-+OH-,HCO3-+H2OH2CO3+OH-,NaHCO3溶液中存在:HCO3-+H2OH2CO3+OH-,HCO3-CO32-+H+,水溶液中均存在:H2OOH-+H+,所以Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中的粒子種類相同。②25℃時(shí)CO32-第一步水解的平衡常數(shù)K1==2×10-4mol/L,溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=20:1時(shí),c(OH-)=1×10-5mol/L,c(H+)=Kw/c(OH-)=1×10-9mol/L,所以溶液的pH=9。③NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液混合時(shí)發(fā)生相互促進(jìn)的水解,徹底反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀和CO2氣體,離子反應(yīng)方程式為:3HCO3-+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑。
(2)溶液A中NaNO3和NaNO2均為0.1mol/L,溶液B為0.1mol/LCH3COONa溶液,HNO3為強(qiáng)酸,HNO2和CH3COOH均為弱酸,由電離常數(shù)可知HNO2酸性強(qiáng)于CH3COOH,則鈉鹽溶液中CH3COO-水解程度大于NO2-水解程度,所以兩份溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO-)由小到大的順序?yàn)椋篶(CH3COO-)<c(NO2-)<c(NO3-);由上述分析可知;溶液B的堿性強(qiáng)于溶液A的堿性,A項(xiàng),向溶液A中加適量水,溶液A被稀釋,A的堿性減弱,溶液A和溶液B的pH不會(huì)相等,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),向溶液A中加適量NaOH,A的堿性增強(qiáng),可以使溶液A和溶液B的pH相等,故B正確;C項(xiàng),向溶液B中加適量水,溶液B被稀釋,B的堿性減弱,可以使溶液A和溶液B的pH相等,故C正確;D項(xiàng),向溶液B中加適量NaOH,B的堿性增強(qiáng),溶液A和溶液B的pH不會(huì)相等,故D錯(cuò)誤。
(3)①由表中數(shù)據(jù)可知,n(SO32-):n(HSO3-)=1:91時(shí),溶液顯酸性,故NaHSO3溶液顯酸性,在亞硫酸氫鈉溶液中HSO3-存在:HSO3-H++SO32-和HSO3-+H2OH2SO3+OH-,HSO3-的電離程度強(qiáng)于水解程度,故溶液顯酸性。②當(dāng)吸收液呈中性時(shí),溶液中c(H+)=c(OH-),根據(jù)電荷守恒,c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),所以c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-),故a正確;由于n(SO32-):n(HSO3-)=91:9時(shí),溶液的pH值為8.2,n(SO32-):n(HSO3-)=1:1時(shí),溶液的pH值為7.2,所以中性時(shí)一定有c(HSO3-)>c(SO32-),弱離子的電離或水解是微弱的,可推出:c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)=c(OH-),故b正確;根據(jù)電荷守恒,c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),故c錯(cuò)誤。③陽極發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)電解槽所示的變化可知,HSO3-在陽極放電生成SO42-和H+,故電極反應(yīng)式為:HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+。
點(diǎn)睛:本題以NaOH溶液對(duì)CO2、NO2、SO2等氣體的處理為載體,綜合考查化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí),涉及離子反應(yīng)、弱電解質(zhì)的電離、鹽類水解、水溶液中的守恒關(guān)系、離子濃度大小比較、電離常數(shù)及水解常數(shù)有關(guān)計(jì)算、電解池中電極反應(yīng)式的書寫等知識(shí),全面考查了水溶液有關(guān)知識(shí),綜合性較強(qiáng),重在知識(shí)應(yīng)用能力的考查。注意第(1)②小題的解題思路:首先利用水解常數(shù)表達(dá)式求得氫氧根離子濃度,然后根據(jù)Kw求得氫離子濃度計(jì)算pH;第(2)小題要明確Kh與Ka的關(guān)系:Kh=Kw/Ka,根據(jù)Ka的大小確定鈉鹽溶液中CH3COO-和NO2-水解程度的大小,從而比較溶液中離子濃度大小。【解析】=93HCO3﹣+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑c(diǎn)(CH3COO﹣)<c(NO2﹣)<c(NO3﹣)BC酸性HSO3-存在:HSO3-H++SO32-和HSO3-+H2OH2SO3+OH-,HSO3-的電離程度強(qiáng)于水解程度。abHSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+24、略
【分析】【詳解】
(1)已知,反應(yīng)1:
反應(yīng)2:
由蓋斯定律可知,反應(yīng)1+反應(yīng)2得反應(yīng)3:
(2)A.容器體積和氣體質(zhì)量始終不變,則混合氣體的密度始終不變,因此不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡,A符合題意;
B.反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng);混合氣體總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化,說明已經(jīng)達(dá)到平衡,B不符合題意;
C.氣體總質(zhì)量始終不變;反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng);則混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化,說明已經(jīng)達(dá)到平衡,C不符合題意;
D.丙烷的消耗速率等于丙烯的生成速率;描述的都是正反應(yīng),不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡,D符合題意;
故選AD;
(3)已知:則斜率越大說明越大,活化能越小反應(yīng)越快,活化能越大反應(yīng)越慢,結(jié)合圖像可知,反應(yīng)的活化能小;催化效能較高,依據(jù)為:直線斜率小,活化能??;
(4)①反應(yīng)1和反應(yīng)均為放熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動(dòng),丙烷轉(zhuǎn)化率增大;反應(yīng)1為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng),反應(yīng)2為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),增大壓強(qiáng)導(dǎo)致反應(yīng)1逆向移動(dòng),丙烷轉(zhuǎn)化率下降;結(jié)合圖像可知,X代表溫度,相同條件下,增大壓強(qiáng)導(dǎo)致反應(yīng)1逆向移動(dòng),丙烷轉(zhuǎn)化率下降,故<
②M點(diǎn)時(shí);丙烷轉(zhuǎn)化率為60%,反應(yīng)丙烷0.6mol;
和的濃度相等,則0.4=0.6-a,a=0.2mol;則平衡是二氧化碳、氫氣、一氧化碳、水分別為0.8mol、0.4mol、0.2mol、0.2mol,反應(yīng)2為等分子數(shù)的反應(yīng),則M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)2的平衡常數(shù)
(5)其他條件不變,當(dāng)總壓一定時(shí),的投料增加,占比越大分壓越大,導(dǎo)致平衡向左移動(dòng),使得的平衡轉(zhuǎn)化率減小;當(dāng)?shù)扔?時(shí),經(jīng)達(dá)到平衡,的轉(zhuǎn)化率為40%;假設(shè)丙烷投料2mol;氬氣1mol,則反應(yīng)丙烷0.8mol;
則平衡時(shí)總的物質(zhì)的量為3.8mol,丙烯的分壓變化速率為【解析】(1)+287
(2)AD
(3)直線斜率?。换罨苄?。
(4)溫度<
(5)其他條件不變,當(dāng)總壓一定時(shí),的投料增加,占比越大分壓越大,導(dǎo)致平衡向左移動(dòng),使得的平衡轉(zhuǎn)化率減小1.625、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)①由左圖可知,低溫時(shí)Ni-CeO2的催化效率高,但該反應(yīng)是放熱反應(yīng),320℃后升高溫度,平衡逆向移動(dòng),二氧化碳的轉(zhuǎn)化率下降,而低溫時(shí)鎳的催化效率低,催化活性弱,升高溫度時(shí)鎳的活性增強(qiáng),反應(yīng)速率加快,即320℃,以Ni-CeO2為催化劑;二氧化碳的甲烷化反應(yīng)已達(dá)平衡,升高溫度平衡左移;以鎳為催化劑,二氧化碳的甲烷化反應(yīng)速率慢,升高溫度反應(yīng)速率加快,反應(yīng)相同時(shí)間時(shí)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增加;
②由圖可知,低溫時(shí)Ni-CeO2的催化效率高,并且Ni-CeO2作催化劑時(shí)甲烷選擇性高,所以工業(yè)上應(yīng)選擇的催化劑是Ni-CeO2,320℃時(shí)Ni-CeO2的催化效率高,則使用合適的溫度是320℃;
(2)①CO2甲烷化,即二氧化碳在陰極獲得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成甲烷,則陰極電極反應(yīng)式為
②標(biāo)準(zhǔn)狀況下56m3的甲烷的物質(zhì)的量是陰極的電極反應(yīng)式是電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2.5×103mol×8=2×104mol?!窘馕觥恳訬i-CcO2為催化劑,二氧化碳的甲烷化反應(yīng)已達(dá)平衡,升高溫度平衡左移;以鎳為催化劑,二氧化碳的甲烷化反應(yīng)速率慢,升高溫度反應(yīng)速率加快,反應(yīng)相同時(shí)間時(shí)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增加Ni-CcO2,320℃2×104mol六、工業(yè)流程題(共4題,共12分)26、略
【分析】【分析】
【詳解】
鋁土礦的主要成分含氧化鋁、氧化鐵,將礦石粉碎后加過量的堿,氧化鋁反應(yīng)變?yōu)榭扇苄云X酸鈉,氧化鐵不能反應(yīng),所以沉淀B的化學(xué)式為Fe2O3;溶液C中陰離子主要是AlO2-和OH-;(2)將難溶性固體與可溶性液體分離的操作Ⅰ是過濾;(3)①過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O或Al2O3+2OH-+3H2O=2Al(OH)4-;(4)Al(OH)3沉淀通過洗滌,干凈后再通過操作Ⅳ灼燒就獲得純凈Al2O3,操作Ⅳ是灼燒;洗滌沉淀的操作方法是:向過濾器中加水至剛好浸沒沉淀,讓水自然流盡后重復(fù)操作2~3次。(5)通過對(duì)生產(chǎn)過程流程可知:在生產(chǎn)過程中,除水、CaO和CO2可以循環(huán)使用外,還可循環(huán)使用的物質(zhì)有NaOH;(6)電解熔融的Al2O3制取金屬Al時(shí)在陽極O2-失去電子被氧化,該電極反應(yīng)式為2O2-—4e-=O2↑或6O2-—12e-=3O2↑。
考點(diǎn):考查物質(zhì)的性質(zhì)、混合物的分離、洗滌沉淀的方法、離子方程式、電解的電極式的書寫的知識(shí)。【解析】①.Fe2O3②.AlO2-和OH-③.過濾④.Al2O3+2OH-=2AlO+H2O或Al2O3+2OH-+3H2O=2Al(OH)⑤.灼燒⑥.向過濾器中加水至剛好浸沒沉淀,讓水自然流盡后重復(fù)操作2~3次⑦.NaOH⑧.2O2--4e-=O2↑或6O2--12e-=3O2↑27、略
【分析】【分析】
【詳解】
試題分析:(1)根據(jù)轉(zhuǎn)化圖可知,固體1最終生成膽礬和鐵紅,這說明固體1中含有鐵和銅兩種元素.所以試劑A應(yīng)該是氫氧化鈉溶液,則生成的氣體應(yīng)該是鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成的氫氣,反應(yīng)的離子方程式是2Al+2OH-+2H2O=AlO2-+3H2↑,故答案為2Al+2OH-+2H2O=AlO2-+3H2↑;
(2)固體2最終得到膽礬,這說明固體2是銅,則試劑B不應(yīng)該是堿液.根據(jù)氣體2和氫氧化鈉溶液反應(yīng)又有氣體1產(chǎn)生,這說明試劑B應(yīng)該是硫酸,氣體2中含有CO2和氫氣,而溶液2中含有亞鐵離子,故答案為Fe2+;CO2和H2;
(3)固體3灼燒生成鐵紅,所以固體3是氫氧化鐵,則溶液2轉(zhuǎn)化為固體3的反應(yīng)的離子方程式是4Fe2++8OH-+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓,故答案為4Fe2++8OH-+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓;
(4)銅和稀硫酸不反應(yīng),但氧氣能氧化單質(zhì)銅生成氧化銅,進(jìn)而生成硫酸銅,反應(yīng)的方程式是2Cu+4H++O22Cu2++2H2O,故答案為2Cu+4H++O22Cu2++2H2O;
(5)溶液1中含
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