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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2025年滬教版必修2化學(xué)上冊月考試卷583考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時間: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7題,共14分)1、在容積為的恒容密閉容器中充入和在一定條件下發(fā)生反應(yīng):反應(yīng)進(jìn)行時達(dá)到平衡狀態(tài),測得該反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如圖1所示,的平衡轉(zhuǎn)化率如圖2所示;下列說法錯誤的是。
A.在圖1中,曲線Ⅱ表示該反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系B.該溫度下,平衡常數(shù)C.在其他條件不變的情況下,圖2中x可表示溫度、壓強(qiáng)或和的投料比D.用二氧化碳合成甲醇體現(xiàn)了減排理念2、t℃時,反應(yīng)N2+3H22NH3在容積固定的密閉容器中進(jìn)行,達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是A.v(NH3)=2v(N2)B.H2的物質(zhì)的量濃度不再發(fā)生變化C.單位時間內(nèi)消耗2molNH3的同時生成1molN2D.1molN2和3molH2完全轉(zhuǎn)化為2molNH33、鋅(Zn)-空氣電池的總反應(yīng)式:2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2;裝置如圖所示。
下列說法不正確的是A.多孔石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng)B.電子從鋅電極經(jīng)過KOH溶液流向石墨電極C.負(fù)極的電極反應(yīng):Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2D.電池工作時,電解質(zhì)溶液中K+的數(shù)目保持不變4、將漫射的日光照射到裝有氯氣和甲烷混合氣體(體積比為4:1)的裝置上(如圖)。現(xiàn)列出如下現(xiàn)象;其中正確的描述是。
①試管內(nèi)黃綠色逐漸消失②試管內(nèi)黃綠色加深③無任何現(xiàn)象④試管內(nèi)液面上升⑤試管內(nèi)壁上有油狀物生成A.只有①B.①④和⑤C.①⑤D.②和⑤5、標(biāo)準(zhǔn)狀況下,4.48L氣態(tài)混合烴在足量氧氣中完全燃燒后得到6.72L二氧化碳和7.2g水,則下列對氣態(tài)混合烴的描述正確的是A.一定含乙烷B.一定含乙烯C.一定含甲烷,可能含乙烯D.可能是由甲烷、乙烯、乙烷混合而成6、在一定條件下,可逆反應(yīng)X(g)+2Y(g)2Z(g)ΔH=-akJ?mol-1,達(dá)到化學(xué)平衡時,下列說法一定正確的是()A.反應(yīng)放出akJ熱量B.反應(yīng)物和生成物的濃度都不再發(fā)生變化C.X和Y的物質(zhì)的量之比為1∶2D.X的正反應(yīng)速率等于Z的逆反應(yīng)速率7、下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)及元素周期表的敘述正確的是A.第IA族元素鈁的兩種核素:221Fr比223Fr少2個質(zhì)子B.第三周期金屬元素的離子半徑:r(Na+)<r(Mg2+)3+)C.第ⅦA族元素從上到下,單質(zhì)與氫氣化合越來越容易D.通常可在周期表的過渡元素中尋找化學(xué)反應(yīng)的催化劑評卷人得分二、填空題(共8題,共16分)8、回答下列問題:
(1)現(xiàn)有下列四個化學(xué)反應(yīng):
A.+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O
B.4NH3+3O22N2+6H2O
C.
D.
①上述四個反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng)且反應(yīng)過程中能量變化符合下圖所示的是_______填字母
②上述四個反應(yīng)中能設(shè)計(jì)成原電池的是_______填字母
(2)為了驗(yàn)證與氧化性強(qiáng)弱,設(shè)計(jì)一個裝置,下列裝置中既能觀察到電流表指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)又能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀______填字母
(3)燃料電池是一種高效;環(huán)境友好的供電裝置;甲烷燃料電池原理示意圖如下,請回答下列問題:
①該電池的負(fù)極的電極反應(yīng)式是_______。
②已知甲烷與氧氣完全反應(yīng)時,每生成液態(tài)水釋放的能量約為400kJ。又知該甲烷燃料電池每發(fā)電能生成水,則該電池的能量轉(zhuǎn)化率為_______%
(4)高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通電池相比,該電池能較長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池放電時的總反應(yīng)式為則高鐵電池放電時正極的電極反應(yīng)式是_______。9、如圖所示裝置:
(1)若燒杯中溶液為稀硫酸,則觀察到的現(xiàn)象為___________。兩極反應(yīng)式為:正極___________;負(fù)極___________。該原電池中的H+向___________(Mg;Al)極移動。
(2)若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液,則負(fù)極為___________,正極為___________;總反應(yīng)方程式為___________。10、某溫度時在2L容器中X;Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)隨時間(t)變化的曲線如圖所示;由圖中數(shù)據(jù)分析:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:_____
(2)反應(yīng)開始至2min,用Z表示的平均反應(yīng)速率為:____
(3)下列敘述能說明上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是____(填序號)
A.混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時間的變化而變化。
B.混合氣體的壓強(qiáng)不隨時間的變化而變化。
C.單位時間內(nèi)每消耗3molX;同時生成2molZ
D.混合氣體的總質(zhì)量不隨時間的變化而變化。
(4)在密閉容器里,通入amolX(g)和bmolY(g);發(fā)生反應(yīng)X(g)+Y(g)=2Z(g),當(dāng)改變下列條件時,反應(yīng)速率會發(fā)生什么變化(選填“增大”;“減小”或“不變”)?
①降低溫度:____
②加入催化劑:____
③增大容器的體積:____11、綠色化學(xué)是當(dāng)今社會人們提出的新概念;它可以公開為環(huán)境友好化學(xué)。安的著眼點(diǎn)是使污染消滅在生產(chǎn)的源頭,從根本上消除污染。請回答下列問題:
(1)下列敘述錯誤的是:______________________
A.綠色化學(xué)和環(huán)境化學(xué)都是研究保護(hù)環(huán)境的;
B.綠色化學(xué)不是被動的治理環(huán)境;而是主動地防治環(huán)境污染;
C.綠色化學(xué)保護(hù)了環(huán)境;而且也能給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)利益。
(2)硝酸工業(yè)的尾氣中主要含有NO、NO2氣體。下列關(guān)于它的危害的敘述中,正確的是:__________。
A.形成酸雨;
B.破壞臭氧層;
C.NO能刺激呼吸道;
D.NO2能跟血紅蛋白作用生成二氧化氮血紅蛋白而引起中毒;
E.NO、NO2在空氣中能形成褐色或紅色的毒性好大的煙霧。
(3)工廠里常采用NaOH溶液吸收NO、NO2,使其轉(zhuǎn)化為化工產(chǎn)品NaNO2。請寫出有關(guān)的化學(xué)方程式:___________,這一處理方法是否符合綠色化學(xué)概念:________(填“是”或“不是”);其原子利用率為:_______________。12、有科學(xué)家預(yù)言;氫能將成為21世紀(jì)的主要能源,而且是一種理想的綠色能源。
(1)氫能被稱為綠色能源的原因是____(任答一點(diǎn))。
(2)在101kPa下;1g氫氣完全燃燒生成氣態(tài)水放出120.9kJ的熱量,請回答下列問題:
①該反應(yīng)的反應(yīng)物總能量______生成物總能量。(填“>、=、<”)
②該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______。
③已知H-O鍵能為463.4kJ/mol;O=O鍵能為498kJ/mol,計(jì)算H-H鍵能為___kJ/mol。
(3)氫能的儲存是氫能利用的前提,科學(xué)家研究出一種儲氫合金Mg2Ni,已知:Mg(s)+H2(g)=MgH2(s)ΔH1=-74.5kJ/mol;
Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s)ΔH2=-64.4kJ/mol;Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)ΔH3,則ΔH3=_____kJ/mol。13、有甲、乙兩位同學(xué)均想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動性順序,兩人均用鎂片和鋁片作電極,但甲同學(xué)將電極放入6mol/L的H2SO4溶液中;乙同學(xué)將電極放入6mol/L的NaOH溶液中,如圖所示。
(1)甲中SO移向______(填“鋁片”或“鎂片”),寫出甲中正極的電極反應(yīng)式_____。
(2)乙中負(fù)極為______(填“鋁片”或“鎂片”)寫出其電極反應(yīng)式式:______。
(3)鉛蓄電池中,正極材料為PbO2,負(fù)極材料為Pb,電解液為硫酸,放電時其正極反應(yīng)式為_____。
(4)如圖為綠色電源“二甲醚(CH3OCH3)燃料電池”的工作原理示意圖,請寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式:_____。
14、正確認(rèn)識和使用電池有利于我們每一個人的日常生活。
I.電化學(xué)法處理SO2是目前研究的熱點(diǎn)。利用雙氧水氧化吸收SO2可消除SO2污染,設(shè)計(jì)裝置如圖所示(已知石墨只起導(dǎo)電作用,質(zhì)子交換膜只允許H+通過)。
(1)石墨1為________(填“正極”或“負(fù)極”),正極的電極反應(yīng)式為________________。
(2)反應(yīng)的總方程式為____________________________。
(3)放電時H+遷移向_________。(填“正極”或“負(fù)極”)
(4)某同學(xué)關(guān)于原電池的筆記中,不合理的有__________。
①原電池兩電極材料活潑性一定不同。
②原電池負(fù)極材料參與反應(yīng);正極材料都不參與反應(yīng)。
③Fe-濃硝酸-Cu原電池;Fe是負(fù)極。
④原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。
Ⅱ.航天技術(shù)中使用的氫氧燃料電池具有高能;輕便和不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。
(1)某堿式氫氧燃料電池的電解質(zhì)溶液是KOH溶液,則其負(fù)極反應(yīng)為_______。
(2)氫氧燃料電池用于航天飛船,電極反應(yīng)產(chǎn)生的水,經(jīng)過冷凝后可用作航天員的飲用水,當(dāng)?shù)玫?.8g飲用水時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_____________。15、(1)高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通鉛蓄電池相比,該電池能較長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)請回答下列問題:
①高鐵電池放電時,負(fù)極材料是________,正極發(fā)生______(填“氧化”或“還原”)反應(yīng);已知正極反應(yīng)式為則負(fù)極反應(yīng)式為________。
②每生成需要消耗Zn的質(zhì)量為______g。
(2)氯-鋁電池是一種新型的燃料電池。電池工作時,電子從_____(填“Al”或“Cl”)極流向_____(填“正”或“負(fù)”)極;每消耗8.1gAl,電路中通過的電子數(shù)目為_____NA。評卷人得分三、判斷題(共8題,共16分)16、淀粉和纖維素的通式均為(C6H10O5)n,兩者互為同分異構(gòu)體。(____)A.正確B.錯誤17、高分子分離膜可用于海水淡化、分離工業(yè)廢水、濃縮天然果汁等。(_______)A.正確B.錯誤18、以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池,放電過程中,H+從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移。(_______)A.正確B.錯誤19、高分子物質(zhì)可作為生產(chǎn)化學(xué)纖維的原料。(_______)A.正確B.錯誤20、該裝置可用于分離石油,得到汽油、煤油和柴油等各種純凈物。(____)A.正確B.錯誤21、甲烷、乙烯和苯在工業(yè)上都可通過石油分餾得到。(____)A.正確B.錯誤22、農(nóng)村用沼氣池產(chǎn)生的沼氣作燃料屬于生物質(zhì)能的利用。_____A.正確B.錯誤23、植物油氫化過程中發(fā)生了加成反應(yīng)。(____)A.正確B.錯誤評卷人得分四、工業(yè)流程題(共4題,共40分)24、三氧化二鎳()是一種灰黑色無氣味有光澤的塊狀物,易粉碎成細(xì)粉末,常用于制造高能電池。工業(yè)上以金屬鎳廢料生產(chǎn)的工藝流程如下:
下表為金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(設(shè)開始沉淀時金屬離子濃度為):。氫氧化物開始沉淀的pH1.16.53.57.1沉淀完全的pH3.29.74.79.2
回答下列問題:
(1)為提高金屬鎳廢料浸出的速率,在“酸浸”時可采取的措施是_______。(寫兩點(diǎn)即可)
(2)酸浸后的酸性溶液中含有等。加的作用是_______其離子方程式為_______。
(3)在沉鎳前,需加控制溶液pH的范圍為_______。
(4)沉鎳的離子方程式為_______。
(5)氧化生成的離子方程式為_______。25、以菱鋅礦(主要含有另含有少量等)為原料電解制的流程如圖:
相關(guān)難溶物溶度積常數(shù)如下表:。物質(zhì)
(1)“酸浸”時為提高鋅的浸出率,可采取的措施有_______(寫出一種即可)。
(2)“調(diào)過濾”中,物質(zhì)X最適宜選擇_______(填標(biāo)號)。
A.B.C.
(3)“氧化過濾”中,轉(zhuǎn)化為的離子方程式為_______。若反應(yīng)結(jié)束時,溶液為5,則殘留的_______
(4)“轉(zhuǎn)化過濾”中,除去速率先慢后快的原因是_______。
(5)“脫鈣鎂過濾”后,溶液中_______。
(6)“電解”裝置示意如圖。
①開始通電時,陽極表面形成保護(hù)陽極不被酸性電解液腐蝕,相應(yīng)的電極反應(yīng)式為_______。
②電解過程中,電解液中含量應(yīng)維持在含量不宜過高的原因是_______。26、利用煉鋅礦渣【主要含鐵酸鎵鐵酸鋅】可制得具有優(yōu)異光電性能的氮化鎵();部分工藝流程如下:
已知:金屬離子在該工藝條件下的萃取率(進(jìn)入有機(jī)層中的金屬離子百分?jǐn)?shù))見下表。金屬離子萃取率/%099097~98.5
回答下列問題:
(1)可以寫成“浸出”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。
(2)濾餅的主要成分是___________(填化學(xué)式),固體X最好選用___________(填化學(xué)式)。
(3)與同主族,化學(xué)性質(zhì)相似。“反萃取”后,溶液中鎵元素的存在形式為___________(填離子符號)。
(4)下圖表示氮化鎵與銅組裝成的人工光合系統(tǒng)的工作原理,銅電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為___________。向該系統(tǒng)中通入標(biāo)況下理論上可產(chǎn)生氧氣的物質(zhì)的量為___________
27、如圖所示的是黃鐵礦為主要原料接觸發(fā)至硫酸工業(yè)的流程示意圖以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如圖:
(1)接觸法至硫酸的沸騰爐處理的爐氣必須經(jīng)過凈化處理,目的是為了___。
(2)接觸法制硫酸中沒有設(shè)計(jì)的設(shè)備是___(填序號)
A.沸騰爐B.合成塔C.吸收塔D.接觸室。
(3)從⑤處排出的氣體是___(填序號)
A.SO2、SO3B.SO2、O2C.SO3、O2D.水蒸氣。
(4)對從進(jìn)口⑧噴進(jìn)的液體的敘述最準(zhǔn)確的是___(填序號)。
A.水B.發(fā)煙硫酸C.98.3%的濃硫酸D.稀硫酸。
(5)在生產(chǎn)中常使用過量的空氣是為了___。
(6)在B設(shè)備中加熱到400℃~500℃是由于①加快反應(yīng)速率,②___。
(7)對于SO2接觸氧化的反應(yīng),圖中的甲、乙、丙分別表示在不同條件下,SO3在反應(yīng)混合物中的體積分?jǐn)?shù)(y)與時間(x)的關(guān)系;請按要求填寫:
①若甲圖兩條曲線分別表示有催化劑和無催化劑的情況,則___表示有催化劑的情況;
②若乙圖兩條曲線分別表示不同壓強(qiáng)的情況,則___表示壓強(qiáng)較大的情況;
③若丙圖兩條曲線分別表示600℃和400℃的情況,則___表示600℃的情況。評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共2題,共14分)28、某同學(xué)用不含結(jié)晶水的鹽X(三種元素組成的純凈物)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
已知:氣體甲被蒸餾水全部吸收;溶液丙恰好完全中和需消耗0.6molNaOH。
請回答:
(1)X的化學(xué)式是____________。
(2)步驟③的離子方程式是____________。
(3)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)將帶火星的木條伸入氣體甲中,木條能復(fù)燃,試解釋原因____________。29、A;B、C、D、E均為短周期元素;原子序數(shù)依次增大,請根據(jù)表中信息回答下列問題:
。元素。
元素性質(zhì)或結(jié)構(gòu)。
A
最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍。
B
B元素的單質(zhì)在空氣中含量最多。
C
C元素在地殼中含量最多。
D
D元素在同周期中金屬性最強(qiáng)。
E
常溫常壓下;E元素形成的單質(zhì)是淡黃色固體,常在火山口附近沉積。
(1)E在元素周期表中的位置_____________.
(2)D的最高價氧化物的水化物電子式___________,所含化學(xué)鍵類型____________.
(3)B、C、D、E簡單離子半徑由大到小順序?yàn)開____________(用離子符號表示).
(4)由A、B、C與氫元素組成的一種常見酸式鹽與過量D的最高價氧化物的水化物反應(yīng)的離子方程式:_____________________________.評卷人得分六、實(shí)驗(yàn)題(共1題,共7分)30、乙酸乙酯是一種重要的化工原料;請針對乙酸乙酯的制備實(shí)驗(yàn)回答下列問題:
(1)某化學(xué)小組用圖1裝置探究無機(jī)鹽催化酯化反應(yīng)的效果。
經(jīng)充分反應(yīng)測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并查得相關(guān)信息如下:。無機(jī)鹽用量/mmol酯層厚度/cm無機(jī)鹽用量/mmol酯層厚度/cm12.112.133.232.432.453.552.452.43030
①實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明比作催化劑產(chǎn)率相對較高,其可能原因是_______(填標(biāo)號)。
a.催化劑選擇性不同b.陰離子對反應(yīng)的阻礙作用不同c.催化劑用量不同。
②根據(jù)圖2和圖3寫出作催化劑時決速反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。
(2)精制乙酸乙酯實(shí)驗(yàn)的相關(guān)信息如下:
部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:。原料熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃實(shí)驗(yàn)用量/mL密度(g·cm-3)冰醋酸16.7118101.0595%乙醇-117.378.4160.8濃硫酸10.53385.61.84飽和碳酸鈉溶液————16.7——飽和氯化鈉溶液————20.8——飽和氯化鈣溶液————13.8——硫酸鎂固體————適量——
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①用圖4裝置制備乙酸乙酯。
②用圖5裝置蒸餾出產(chǎn)品。
③洗滌:a.用飽和碳酸鈉溶液洗滌,用pH試紙測得產(chǎn)品pH約為7;b.用飽和氯化鈉溶液洗滌;c.用飽和氯化鈣溶液洗滌。
④產(chǎn)品加入適量硫酸鎂固體充分振蕩;靜置;過濾。
⑤用圖5裝置蒸餾濾液;收集73~78℃的餾分。
⑥稱重產(chǎn)品為8.02g。
回答下列問題:
i.圖4中儀器C的作用是______,圖5中儀器D的名稱是_____。
ii.三次洗滌均用飽和溶液的原因是____,ac操作間缺少操作b洗滌可能造成的結(jié)果是_____,洗滌在____(填儀器名稱)進(jìn)行,其具體操作為振蕩和_____;反復(fù)幾次然后靜置。
iii.已知冰醋酸、乙醇和乙酸乙酯相對分子質(zhì)量分別為60、46和88,則該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率為____%(保留四位有效數(shù)字)。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、C【分析】【詳解】
A.為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數(shù)K減小,因此在題圖1中,曲線Ⅱ表示該反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系,故A正確;B.該溫度下,平衡常數(shù)故B正確;C.根據(jù)反應(yīng)可知,升高溫度,平衡逆向移動,二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率降低,與題圖2相符;增大壓強(qiáng),平衡正向移動,二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率增大,與題圖2不相符;增大和的投料二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率減小,與題圖2相符,因此題圖2中x不可以表示壓強(qiáng),故C錯誤。D.用二氧化碳合成甲醇,能夠減少二氧化碳的排放量,體現(xiàn)了減排理念,故D正確;答案選C。2、B【分析】【分析】
【詳解】
A.正逆反應(yīng)速率相同達(dá)到平衡狀態(tài),v(NH3)=2v(N2)未指明是否是正反應(yīng)速率或逆反應(yīng)速率;故不能說明已平衡,A錯誤;
B.正逆反應(yīng)速率相同時,各成分的濃度或含量保持不變,體系達(dá)到平衡狀態(tài),則H2的物質(zhì)的量濃度不再發(fā)生變化;故能說明已平衡,B正確;
C.單位時間內(nèi)消耗2molNH3的同時必定生成1molN2;均指逆反應(yīng)速率,故不能說明已平衡,C錯誤;
D.未指明起始時各成分的物質(zhì)的量,反應(yīng)中消耗1molN2和3molH2必定完全轉(zhuǎn)化為2molNH3;故不能說明已平衡,D錯誤;
答案選B。3、B【分析】【分析】
該裝置為原電池;負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極上得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)。
【詳解】
A.由裝置圖可知:在多孔石墨電極上通入空氣中的O2得到電子;發(fā)生還原反應(yīng),A正確;
B.該裝置為原電池;Zn為負(fù)極,多孔石墨電極為正極,電子由Zn經(jīng)外電路流向正極石墨,而不能進(jìn)入電解質(zhì)溶液中,B錯誤;
C.該裝置為原電池,Zn為負(fù)極,Zn失去電子變?yōu)閆n2+,然后結(jié)合溶液中的OH-變?yōu)閆n(OH)2,故負(fù)極的電極反應(yīng)式為:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2;C正確;
D.在反應(yīng)過程中K+沒有參與反應(yīng),因此電池工作時,電解質(zhì)溶液中K+的數(shù)目保持不變;D正確;
故合理選項(xiàng)是B。4、B【分析】【分析】
【詳解】
氯氣和甲烷混合氣體(體積比為4:1)在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng);生成一氯甲烷;二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氫,其中氯氣為黃綠色氣體,其他均為無色,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,氯氣被消耗,黃綠色逐漸消失,則①正確;②、③錯誤;生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是油狀液體,且氯化氫溶于飽和食鹽水,試管內(nèi)壓強(qiáng)減小,液面上升,④和⑤正確;故正確的有①④和⑤,B正確。
故選B。5、C【分析】【分析】
【詳解】
標(biāo)準(zhǔn)狀況下,4.48L氣態(tài)混合烴的物質(zhì)的量為生成6.72L二氧化碳的物質(zhì)的量為7.2g水的物質(zhì)的量為則分子中原子個數(shù)應(yīng)介于純物質(zhì)分子中原子個數(shù)之間,從C原子個數(shù)來說,混合物中一定含有甲烷,從H原子個數(shù)來說,可能含有乙烯,一定不含有乙烷,故C正確。
答案選C。6、B【分析】【分析】
從化學(xué)平衡的特征和本質(zhì)兩方面分析判斷。
【詳解】
A.當(dāng)1molX(g)和2molY(g)完全反應(yīng)生成2molZ(g)時才能放熱akJ;A項(xiàng)錯誤;
B.化學(xué)平衡時;反應(yīng)物和生成物的濃度都不再隨時間發(fā)生變化,B項(xiàng)正確;
C.起始時X和Y的物質(zhì)的量未知;反應(yīng)消耗的X和Y的物質(zhì)的量之比為1∶2,故平衡時X和Y的物質(zhì)的量之比不一定為1∶2,C項(xiàng)錯誤;
D.化學(xué)平衡時;正;逆反應(yīng)速率相等。X的正反應(yīng)速率與Z的逆反應(yīng)速率之比應(yīng)等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比1∶2,D項(xiàng)錯誤。
本題選B。
【點(diǎn)睛】
化學(xué)平衡時正、逆反應(yīng)速率相等,即:同種物質(zhì)表示的正、逆反應(yīng)速率相等,或不同物質(zhì)表示的正、逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。7、D【分析】A.221Fr比223Fr為同位素,質(zhì)子數(shù)相同,故A錯誤;B.電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,離子半徑隨核電荷數(shù)的增加而減小,因此離子半徑r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+),故B錯誤;C.第ⅦA族元素從上到下,元素的非金屬逐漸減弱,單質(zhì)與氫氣化合越來越困難,故C錯誤;D.優(yōu)良的催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料大多屬于過渡元素,故D正確;故選D。二、填空題(共8題,共16分)8、略
【分析】(1)
①A.+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O是吸熱反應(yīng),非氧化還原反應(yīng);B.4NH3+3O22N2+6H2O是放熱反應(yīng),是氧化還原反應(yīng);C.是吸熱反應(yīng),是氧化還原反應(yīng);D.是放熱反應(yīng);是非氧化還原反應(yīng);該圖是吸熱反應(yīng),因此上述四個反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng)且反應(yīng)過程中能量變化符合下圖所示的是C;故答案為:C。
②能設(shè)計(jì)成原電池的是放熱的氧化還原反應(yīng);因此上述四個反應(yīng)中B能設(shè)計(jì)成原電池;故答案為:B。
(2)
為了驗(yàn)證與氧化性強(qiáng)弱;設(shè)計(jì)一個裝置,利用鐵離子作氧化劑,銅離子作氧化產(chǎn)物,因此發(fā)生的方程式為鐵離子和銅反應(yīng)生成亞鐵離子和銅離子即銅作負(fù)極,活潑性比銅弱的金屬作正極,鐵離子作電解液,因此下列裝置中既能觀察到電流表指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)又能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖荁;故答案為:B。
(3)
①該電池甲烷化合價升高變?yōu)樘妓岣鯕獾玫诫娮幼優(yōu)闅溲醺?,因此甲烷為?fù)極,其負(fù)極的電極反應(yīng)式是故答案為:
②甲烷與氧氣完全氧化時每生成液態(tài)水釋放能量約又知該甲烷燃料電池每發(fā)電能生成水,生成液態(tài)水放出的熱量為則轉(zhuǎn)化率為故答案為:72。
(4)
根據(jù)高鐵電池放電時的總反應(yīng)式為分析,鋅失去電子作負(fù)極,中鐵化合價降低得到電子,作正極,因此高鐵電池放電時正極的電極反應(yīng)式是故答案為:【解析】(1)CB
(2)B
(3)72
(4)9、略
【分析】【分析】
Mg比Al活潑;二者都可與酸反應(yīng),如電解池溶液為酸,則Mg為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),Al為正極,發(fā)生還原反應(yīng);如電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液,因Mg與堿不反應(yīng),而Al反應(yīng),則Al為負(fù)極,以此可解答該題。
【詳解】
(1)該裝置為原電池裝置,將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,鎂比鋁活潑,當(dāng)電解池溶液為稀硫酸時,鎂作原電池負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),鎂逐漸溶解,鋁極上有氣泡冒出,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),電極反應(yīng)為Mg-2e-=Mg2+,鋁作正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑;原電池中陽離子向正極移動,則H+向Al極移動;
(2)鋁能與NaOH溶液反應(yīng),而鎂不反應(yīng),所以鋁作負(fù)極,帶負(fù)電,鎂作正極,電池總反應(yīng)和鋁與NaOH溶液的反應(yīng)相同,為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑?!窘馕觥挎V逐漸溶解,鋁極上有氣泡冒出,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)2H++2e-=H2↑Mg-2e-=Mg2+AlAlMg2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑10、略
【分析】【分析】
利用坐標(biāo)圖象推斷X;Y、Z發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式時;首先從圖象的起點(diǎn)切入,依據(jù)物質(zhì)的量的變化趨勢確定反應(yīng)物和生成物,其次利用各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量,確定化學(xué)計(jì)量數(shù),最后依據(jù)反應(yīng)結(jié)束后是否存在某一物質(zhì)的量為0,確定反應(yīng)是可逆反應(yīng)還是不可逆反應(yīng)。利用某量判斷平衡狀態(tài)時,需分析題中所給的量是常量還是變量,變量不變是平衡狀態(tài);分析條件改變對反應(yīng)速率的影響時,需分析條件改變后,能否引起分子碰撞次數(shù)的增大或活化能的降低。
【詳解】
(1)從反應(yīng)起點(diǎn)看,X、Y為反應(yīng)物,Z為生成物;從變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比分析,化學(xué)計(jì)量數(shù)為3X+Y→2Z;從反應(yīng)的最終結(jié)果看,沒有一種物質(zhì)的物質(zhì)的量為0,所以反應(yīng)可逆,因此該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3X+Y2Z。答案為:3X+Y2Z;
(2)反應(yīng)開始至2min,用Z表示的平均反應(yīng)速率為:=0.05mol·L-1·min-1。答案為:0.05mol·L-1·min-1;
(3)A.隨著反應(yīng)的進(jìn)行;混合氣體的總物質(zhì)的量減小,當(dāng)物質(zhì)的量不變時,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),A符合題意;
B.隨著反應(yīng)的進(jìn)行;氣體的總物質(zhì)的量不斷減小,混合氣體的壓強(qiáng)不斷減小,當(dāng)混合氣體的壓強(qiáng)不變時,氣體的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),B符合題意;
C.不管反應(yīng)是否達(dá)平衡;單位時間內(nèi)每消耗3molX,同時生成2molZ,此時反應(yīng)不一定達(dá)平衡狀態(tài),C不合題意;
D.不管反應(yīng)進(jìn)行到什么程度;混合氣體的總質(zhì)量都保持不變,所以混合氣體總質(zhì)量不變時,不一定達(dá)平衡狀態(tài),D不合題意;
故選AB。答案為:AB;
(4)①降低溫度:反應(yīng)物的能量降低;有效碰撞次數(shù)減少,反應(yīng)速率減??;
②加入催化劑:降低反應(yīng)的活化能;增大活化分子百分?jǐn)?shù),化學(xué)反應(yīng)速率加快;
③增大容器的體積:減小反應(yīng)混合物的濃度;分子有效碰撞的次數(shù)減少,反應(yīng)速率減慢;
答案為:減??;增大;減小。
【點(diǎn)睛】
在推斷X、Y、Z發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式時,我們很容易忽視反應(yīng)的可逆性,把反應(yīng)物與生成物中間的“”寫成“==”。【解析】3X+Y2Z0.05mol·L-1·min-1AB減小增大減小11、略
【分析】【詳解】
(1)A.綠色化學(xué)的核心是把有害;有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì);而綜合治理其污染是環(huán)境化學(xué),故A錯誤;
B.綠色化學(xué)的核心是利用化學(xué)原理從源頭消除污染;是主動地防治環(huán)境污染,故B正確;
C.綠色化學(xué)的核心是利用化學(xué)原理從源頭消除污染;既保護(hù)了環(huán)境,又減小治理污染所增加的成本,提高了經(jīng)濟(jì)利益,故C正確;
故答案為A。
(3)A.正常雨水的pH約為5.6,酸雨的pH<5.6,一氧化氮在空氣中可氧化為二氧化氮,二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸,硝酸工業(yè)的尾氣中主要含有NO、NO2氣體等物質(zhì)是形成硝酸型酸雨的主要物質(zhì);故A正確;
B.氮氧化物NO和O3及O發(fā)生如下反應(yīng):O3+NO=NO2+O2O+NO2=NO+O2;一氧化氮(NO)可破壞臭氧層,故B正確;
C.NO是無色無味的有毒;它能與血液中的血紅蛋白結(jié)合,從而導(dǎo)致體內(nèi)組織器官嚴(yán)重缺氧而死亡,故C錯誤;
D.NO2有刺激性氣味的有毒氣體;與血液中的血紅蛋白結(jié)合的是NO,不是二氧化氮,故D錯誤;
E.NO、NO2屬于有毒氣體,NO2是紅棕色氣體,NO、NO2在空氣中可形成褐色或黃色的毒性很大的煙霧;故E正確;
故答案為A;B、E;
(3)利用NaOH溶液吸收NO、NO2,生成NaNO2,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+2H2O,減小了對環(huán)境的污染,符合綠色化學(xué)概念,其原子利用率為==88.5%?!窘馕觥緼ABENO+NO2+2NaOH=2NaNO2+2H2O是88.5%12、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)氫氣燃燒產(chǎn)物是否產(chǎn)生污染;反應(yīng)產(chǎn)生熱量的多少,制取原料的多少分析;
(2)①反應(yīng)物能量比生成物的能量高;反應(yīng)是放熱反應(yīng);
②根據(jù)物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的熱量與氫氣的質(zhì)量呈正比;結(jié)合物質(zhì)的存在狀態(tài)書寫熱化學(xué)方程式;
③根據(jù)反應(yīng)熱等于斷裂反應(yīng)物化學(xué)鍵吸收的能量與形成生成物化學(xué)鍵釋放的能量差計(jì)算;
(3)根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行分析;可得待求反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
【詳解】
(1)H2燃燒熱值高;燃燒產(chǎn)物是水,不產(chǎn)生污染,且以水為原料制取氫氣,原料豐富,所以氫能被稱為綠色能源;
(2)①氫氣燃燒生成水放出熱量;說明氫氣燃燒反應(yīng)是放熱反應(yīng),證明反應(yīng)物的能量比生成物的能量高;
②1g氫氣完全燃燒生成氣態(tài)水放出120.9kJ的熱量,則2molH2即4gH2完全燃燒產(chǎn)生液態(tài)水,放出熱量Q=120.9kJ/g×4g=483.6kJ,所以表示反應(yīng)熱的熱化學(xué)方程式為:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ/mol;
③由于反應(yīng)熱等于斷裂反應(yīng)物化學(xué)鍵吸收的能量與形成生成物化學(xué)鍵釋放的能量差;所以2×E(H-H)+498kJ/mol-4×463.4kJ/mol=-483.6kJ/mol,解得E(H-H)=436kJ/mol;
(3)①M(fèi)g(s)+H2(g)=MgH2(s)ΔH1=-74.5kJ/mol;
②Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s)ΔH2=-64.4kJ/mol;
根據(jù)蓋斯定律可知:②-①×2,整理可得Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)ΔH3=+84.6kJ/mol。
【點(diǎn)睛】
本題考查了蓋斯定律的應(yīng)用及反應(yīng)熱與化學(xué)鍵的鍵能、物質(zhì)的能量關(guān)系?;瘜W(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與反應(yīng)途徑無關(guān),只與物質(zhì)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),等于反應(yīng)物總能量與生成物總能量的差,等于斷裂反應(yīng)物化學(xué)鍵吸收的總能量與形成生成物化學(xué)鍵釋放的總能量的差。根據(jù)蓋斯定律,不僅可以計(jì)算不容易測定的反應(yīng)熱,也可以計(jì)算不能直接進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)熱,使生產(chǎn)有計(jì)劃進(jìn)行,使能量充分利用?!窘馕觥慨a(chǎn)物無污染、燃燒熱值高、來源豐富>2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ/mol436+84.613、略
【分析】【分析】
在酸性介質(zhì)中鎂比鋁活潑,鎂作負(fù)極、Al作正極;在堿性介質(zhì)中鋁比鎂活潑,鋁作負(fù)極、鎂作正極;鉛蓄電池在放電時的負(fù)極為Pb失電子發(fā)生氧化反應(yīng);燃料電池中;通入燃料的一極為負(fù)極,通入氧氣的一極為正極,負(fù)極上二甲醚失電子生成二氧化碳,據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)在硫酸溶液中,鎂比鋁活潑,鎂作負(fù)極、Al作正極,負(fù)極上鎂發(fā)生氧化反應(yīng)、正極上氫離子發(fā)生還原反應(yīng),正極的電極反應(yīng)式為:2H++2e-=H2↑,原電池中陰離子向負(fù)極移動,所以硫酸根離子流向鎂片,故答案為:鎂片;2H++2e-=H2↑;
(2)在堿性介質(zhì)中鋁比鎂活潑,所以乙池中鋁作負(fù)極,鎂作正極,負(fù)極上鋁失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Al+4OH--3e-=AlO+2H2O,故答案為:負(fù)極;Al+4OH--3e-=AlO+2H2O;
(3)鉛蓄電池在放電時的負(fù)極為Pb,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Pb+SO-2e-=PbSO4,正極為PbO2,得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O,故答案為:PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O;
(4)燃料電池中,通入燃料的一極為負(fù)極,通入氧氣的一極為正極,負(fù)極上二甲醚與水反應(yīng)生成二氧化碳和氫離子,電極反應(yīng)式為CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+,故答案為:CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+?!窘馕觥挎V片2H++2e-=H2↑鋁片2Al-6e-+8OH-=2AlO+4H2OPbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2OCH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+14、略
【分析】【分析】
(1)依據(jù)題意可知;過氧化氫可氧化二氧化硫進(jìn)而除去二氧化硫,根據(jù)總的氧化還原反應(yīng),結(jié)合原電池原理作答;
(2)二氧化硫與過氧化氫反應(yīng)生成硫酸;
(3)原電池中陽離子移向正極;
(4)原電池中;相對較活潑的金屬作負(fù)極,燃料電池是碳電極,正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),外電路中電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極,溶液中陽離子向正極移動,陰離子向負(fù)極移動,負(fù)極和正極都可以參加反應(yīng);
Ⅱ.(1)氫氧燃料電池中;氫氣在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng);
(2)依據(jù)總反應(yīng);結(jié)合物質(zhì)與轉(zhuǎn)移電子數(shù)之間的關(guān)系作答。
【詳解】
I.(1)該原電池中,通入二氧化硫的電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),則通入二氧化硫的電極是負(fù)極、通入雙氧水的電極是正極,正極上雙氧水得電子生成水,電極反應(yīng)式為H2O2+2e-+2H+=2H2O,故答案為負(fù)極;H2O2+2e-+2H+=2H2O;
(2)原電池總反應(yīng)化學(xué)方程式為:SO2+H2O2=H2SO4;
(3)H+的遷移方向?yàn)檎龢O;從質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移;
故答案為正極;
(4)①原電池兩電極活潑性可以相同;如氫氧燃料電池電極材料為石墨,所以不一定不同,①項(xiàng)錯誤;
②原電池負(fù)極材料參與反應(yīng),正極材料也可以參與反應(yīng),如鉛蓄電池中正極材料PbO2和負(fù)極材料Pb都參加反應(yīng);②項(xiàng)錯誤;
③Fe-濃硝酸-Cu原電池;Fe和濃硝酸發(fā)生鈍化,電極總反應(yīng)主要是銅與濃硝酸的氧化還原反應(yīng),所以Cu是負(fù)極,③項(xiàng)錯誤;
④原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置;④項(xiàng)正確;
故答案為①②③;
Ⅱ.(1)堿式氫氧燃料電池中,負(fù)極氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng),則負(fù)極反應(yīng)為2H2+4OH--4e-=4H2O;
(2)氫氧燃料電池,電極總反應(yīng)為2H2+O2=2H2O,1.8g飲用水的物質(zhì)的量為=0.1mol,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1×2×NA=0.2NA(或1.204×1023)。
【點(diǎn)睛】
氫氧燃料電池是常考點(diǎn),需要注意電解質(zhì)環(huán)境,電解質(zhì)的酸堿性會影響電極反應(yīng)的書寫及電極產(chǎn)物,學(xué)生要多分析,避免低級錯誤?!窘馕觥控?fù)極H2O2+2e-+2H+=2H2OSO2+H2O2=H2SO4正極①②③H2-2e-+2OH-=2H2O0.2NA(或1.204×1023)15、略
【分析】【分析】
根據(jù)方程式分析;化合價升高的為負(fù)極,化合價降低的為正極,電池的總反應(yīng)方程式-正極反應(yīng)式=負(fù)極反應(yīng)式。
【詳解】
(1)①由高鐵電池放電時總反應(yīng)方程式可知,鋅失電子,做還原劑,所以負(fù)極材料應(yīng)為Zn,正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng),由電池的總反應(yīng)方程式-正極反應(yīng)式=負(fù)極反應(yīng)式,而正極反應(yīng)式為則負(fù)極電極反應(yīng)式故答案為:鋅或Zn;還原;
②由總反應(yīng)方程式知生成2molFe(OH)3時消耗3molZn,則生成1molFe(OH)3需要消耗的質(zhì)量為
(2)根據(jù)題意可知該電池的總反應(yīng)方程式Cl2得電子在正極反應(yīng),Al失電子在負(fù)極反應(yīng);電子由負(fù)極Al流向正極;8.1gAl的物質(zhì)的量為1molAl反應(yīng)轉(zhuǎn)移3mol電子,0.3molAl反應(yīng)電路中通過的電子數(shù)為
【點(diǎn)睛】
原電池是??碱}型,主要考查原電池正負(fù)極判斷、電極反應(yīng)式書寫、電路中電子轉(zhuǎn)移和電子轉(zhuǎn)移數(shù)目?!窘馕觥夸\或Zn還原97.5Al正0.9三、判斷題(共8題,共16分)16、B【分析】【詳解】
淀粉和纖維素n值不同,不互為同分異構(gòu)體。17、A【分析】【詳解】
高分子分離膜是一種新型高分子材料,可用于海水淡化、分離工業(yè)廢水、濃縮天然果汁等。故正確。18、B【分析】【詳解】
燃料電池放電過程中,陽離子從負(fù)極區(qū)向正極區(qū)遷移。以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池,放電過程中,H+從負(fù)極區(qū)向正極區(qū)遷移,錯誤。19、A【分析】【詳解】
化學(xué)纖維用天然的或人工合成的高分子物質(zhì)為原料、經(jīng)過化學(xué)或物理方法加工制得,則高分子物質(zhì)可作為生產(chǎn)化學(xué)纖維的原料,故答案為正確;20、B【分析】【詳解】
該裝置是蒸餾裝置,可以根據(jù)沸點(diǎn)不同分離石油,得到汽油、煤油和柴油等,汽油、煤油和柴油是混合物。說法錯誤。21、B【分析】【詳解】
石油主要成分為飽和烴,通過物理變化石油分餾可得到汽油、柴油、液化石油氣(含甲烷)等產(chǎn)品,通過化學(xué)變化石油裂解可獲得乙烯等不飽和烴,苯可通過化學(xué)變化煤的干餾得到,題干說法錯誤。22、A【分析】【詳解】
植物的秸稈,枝葉,雜草和人畜糞便等蘊(yùn)含著豐富的生物質(zhì)能、在厭氧條件下產(chǎn)生沼氣、則沼氣作燃料屬于生物質(zhì)能的利用。故答案是:正確。23、A【分析】【詳解】
植物油氫化過程就是油脂與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),正確。四、工業(yè)流程題(共4題,共40分)24、略
【分析】【分析】
金屬鎳廢料酸浸后的酸性溶液中含有等。加把Fe2+氧化為Fe3+,加控制溶液pH要把沉淀完全,但要避免沉淀,過濾,在濾液中加入碳酸鈉“沉鎳”、所得沉淀為NiCO3。NiCO3沉淀溶于鹽酸產(chǎn),所得溶液加入堿性次氯酸鈉發(fā)生氧化生成
【詳解】
(1)升溫;增大接觸面積、增加反應(yīng)物濃度等均能提高反應(yīng)速率;故為提高金屬鎳廢料浸出的速率,在“酸浸”時可采取的措施是升高溫度;增加鹽酸的濃度;粉碎;攪拌。
(2)雙氧水是綠色氧化劑,加的作用是把Fe2+氧化為Fe3+,離子方程式為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。
(3)在沉鎳前,要把沉淀完全,但要避免沉淀,需加控制溶液pH的范圍為4.7≤pH<7.1。
(4)由流程知,加入碳酸鈉“沉鎳”、所得沉淀能溶于鹽酸產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,故沉淀為NiCO3,則“沉鎳”的離子方程式為Ni2++=NiCO3↓。
(5)NiCO3沉淀能溶于鹽酸產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w、NiCl2和水,所得溶液加入堿性次氯酸鈉發(fā)生氧化生成還原產(chǎn)物為氯化鈉,則按得失電子數(shù)守恒、元素質(zhì)量守恒等,可得離子方程式為2Ni2++ClO-+4OH-=Ni2O3+Cl-+2H2O?!窘馕觥竣?升高溫度;增加鹽酸的濃度;粉碎;攪拌②.把Fe2+氧化為Fe3+③.2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O④.4.7≤pH<7.1⑤.Ni2++=NiCO3↓⑥.2Ni2++ClO-+4OH-=Ni2O3+Cl-+2H2O25、略
【分析】【分析】
菱鋅礦硫酸酸浸后氧化鈣轉(zhuǎn)化為硫酸鈣進(jìn)入濾渣1,二氧化硅不與硫酸反應(yīng),進(jìn)入濾渣1,其他氧化物與稀硫酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化離子留在濾液中,金屬陽離子為:Zn2+、Fe2+、Fe3+、加H2O2氧化將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子,調(diào)節(jié)pH使鐵離子形成氫氧化鐵沉淀,進(jìn)入濾渣2;再加Zn粉除轉(zhuǎn)化為鈷;銅沉淀進(jìn)入濾渣3;此時濾液中主要為硫酸鋅溶液,加HF過濾脫雜質(zhì)鈣鎂,最后硫酸鋅溶液中加硫酸電解得到Zn。
【詳解】
(1)“酸浸”時為提高鋅的浸出率;可采用增大壓強(qiáng);將焙燒后的產(chǎn)物碾碎,增大接觸面積、增大硫酸的濃度等方式提高鋅的浸取率。
(2)A.NaOH會引入雜質(zhì)Na+;且成本較高,A錯誤;
B.Ca(OH)2不會引入新的雜質(zhì);且成本較低,B正確;
C.NH3·H2O易分解產(chǎn)生NH3污染空氣;且經(jīng)濟(jì)成本較高,C錯誤;
故選B。
(3)“氧化過濾”中,轉(zhuǎn)化為的離子方程式為若反應(yīng)結(jié)束時,溶液為5,即則則殘留的
(4)除去的反應(yīng)屬于置換反應(yīng);置換反應(yīng)是放熱反應(yīng),隨著反應(yīng)進(jìn)行,溶液溫度升高,反應(yīng)速率先慢后快。
(5)“脫鈣鎂過濾”后,溶液中
(6)陽極表面形成相應(yīng)的電極反應(yīng)式為電解過程中,含量過高會鈍化鋁電極,維持含量,物質(zhì)的量濃度為【解析】(1)將焙燒后的產(chǎn)物碾碎(或增大接觸面積;增大硫酸的濃度)
(2)B
(3)
(4)除去的反應(yīng)屬于置換反應(yīng);置換反應(yīng)是放熱反應(yīng),隨著反應(yīng)進(jìn)行,溶液溫度升高,反應(yīng)速率先慢后快。
(5)75
(6)防止硫酸濃度較大時,將鋁電極鈍化。26、略
【分析】【分析】
煉鋅礦渣用稀硫酸酸浸后所得濾液中含有亞鐵離子、鐵離子、鋅離子、Ca3+,加入雙氧水氧化亞鐵離子,調(diào)節(jié)pH沉淀鐵離子和Ca3+,濾液1中含有鋅離子;得到的濾餅加入鹽酸酸化得到氯化鐵和氯化鎵,加入固體鐵把鐵離子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子,然后利用萃取劑萃取Ca3+,加入氫氧化鈉溶液使Ca3+轉(zhuǎn)化為NaGaO2;據(jù)此解答。
【詳解】
(1)可以寫成則“浸出”過程中和稀硫酸發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
(2)根據(jù)以上分析可知濾餅的主要成分是后續(xù)流程中需萃取Ca3+而不能萃取Fe3+,由表可知,需將Fe3+轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2+;則“萃取”前加入的固體X的目的是還原鐵離子,因此固體X最好選用Fe。
(3)Ga與Al同主族,化學(xué)性質(zhì)相似;“反萃取”后,加入氫氧化鈉溶液使Ca3+轉(zhuǎn)化為NaGaO2,即鎵的存在形式為或
(4)由圖中質(zhì)子的流向可知,GaN電極為該電池的負(fù)極,Cu電極為該電池的正極,銅電極上,二氧化碳得到電子轉(zhuǎn)化為甲烷,電極反應(yīng)式為標(biāo)況下的物質(zhì)的量是6.72L÷22.4L/mol=0.3mol,轉(zhuǎn)移2.4mol,根據(jù)電子得失守恒可知生成氧氣的物質(zhì)的量是2.4mol÷4=0.6mol。【解析】(寫成也可)或0.627、略
【分析】【分析】
根據(jù)以黃鐵礦(主要成分是FeS2)為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖可知:
第一步:SO2的制取,主要原料是黃鐵礦和空氣,在高溫下煅燒,使硫元素轉(zhuǎn)變成SO2氣體,反應(yīng)方程式為:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;設(shè)備為沸騰爐,黃鐵礦需要粉碎,以增大和空氣的接觸面;
第二步:SO3的制取,從沸騰爐中出來的氣體需經(jīng)過凈化、除塵,以防止催化劑中毒,進(jìn)入接觸室在催化劑作用下SO2和O2反應(yīng)生成SO3;設(shè)備為接觸室,同時涉及熱量的交換;催化劑的作用、平衡的移動等問題;
第三步:硫酸的生成,從接觸室中出來的氣體進(jìn)入吸收塔,為避免酸霧形成需用濃H2SO4吸收;以此解答(1);(2)、(3)、(4);
(5)二氧化硫被空氣氧化為三氧化硫是可逆反應(yīng);
(6)合成氨的過程并必須選擇適宜的溫度;保障反應(yīng)速率和限度較大;
(7)①使用催化劑;加快反應(yīng)速率,縮短到達(dá)平衡的時間,平衡不移動;
②壓強(qiáng)大;速率大,到達(dá)平衡的時間短;
③溫度大;速率大,到達(dá)平衡的時間短。
【詳解】
(1)煅燒黃鐵礦形成的爐氣主要是二氧化硫氣體;另外含有雜質(zhì),能使催化劑中毒,影響催化氧化的效果;故答案為:防止催化劑中毒;
(2)工業(yè)接觸法制硫酸時;硫鐵礦在沸騰爐灼燒來制取二氧化硫氣體,二氧化硫和氧氣在接觸室中發(fā)生催化氧化來制備三氧化硫,三氧化硫在吸收塔中被98%的濃硫酸吸收制取發(fā)煙硫酸,所以涉及的設(shè)備有沸騰爐;接觸室和吸收塔,故選B;
(3)進(jìn)入接觸室在催化劑作用下SO2和O2反應(yīng)生成SO3,三氧化硫在吸收塔中被98%的濃硫酸吸收制取發(fā)煙硫酸,未反應(yīng)完的SO2和O2再次進(jìn)入接觸室反應(yīng)生成SO3,即從⑤處排出的氣體是SO2和O2;故選B;
(4)三氧化硫在吸收塔中被98%的濃硫酸吸收制取發(fā)煙硫酸;即對從進(jìn)口⑧噴進(jìn)的液體的98.3%的濃硫酸;故選C;
(5)用過量的空氣能促進(jìn)SO2的轉(zhuǎn)化,平衡正向移動,則SO2的轉(zhuǎn)化率增大;故答案為:提高SO2的轉(zhuǎn)化率;
(6)合成氨的過程中;為保障反應(yīng)速率和限度較大;催化劑的活性大,要選擇適宜的溫度400?500℃;故答案為:提高催化劑的催化能力;
(7)①使用催化劑,加快反應(yīng)速率,縮短到達(dá)平衡的時間,平衡不移動,由圖可知,a先到達(dá)平衡,故a曲線表示使用催化劑,b達(dá)到平衡所用時間較長,則b曲線表示沒有使用催化劑;故答案為:a;
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