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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年華東師大版選擇性必修1化學(xué)下冊(cè)階段測試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)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是A.0.1mol·L-1NaClO溶液中:K+、Fe3+、B.0.1mol·L-1FeCl3溶液中:Al3+、Cl-、SCN-C.能使甲基橙變黃的溶液中:Na+、Cl-、D.=0.1mol·L-1的溶液:K+、Na+、F-、Cl-2、已知溶解度也可用物質(zhì)的量濃度表示,25℃時(shí),Ag2SO4在不同濃度溶液中的溶解度如圖所示。下列說法正確的是。
A.圖中a、b兩點(diǎn)c(Ag+)相同B.在c點(diǎn)的溶液中加入少量Na2SO4固體,溶液可變?yōu)閍點(diǎn)C.該溫度下,Ag2SO4溶度積為10-5D.Ag2SO4溶于水形成的飽和溶液中,c(Ag+)=c()3、在體積可變的密閉容器中,甲醇在濃硫酸的作用下發(fā)生如下反應(yīng):下列說法正確的是A.向密閉容器中通入反應(yīng)放出的熱量為B.濃硫酸在該反應(yīng)中只作催化劑C.D.升高溫度或壓縮體積均可加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率4、利用廢料制備的工作原理如圖,下列說法不正確的是。
A.電極b為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)B.電解總方程式:C.離子交換膜為陰離子交換膜D.X可以是溶液5、室溫下進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是()。選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象結(jié)論A將SO2通入Ba(NO3)2溶液,產(chǎn)生白色沉淀SO2與可溶性鋇鹽均可生成白色沉淀B向AgNO3溶液中逐滴加入濃度均為0.05mol·L-1的NaI、NaCl混合溶液,有黃色沉淀生成Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)C向FeCl3溶液中加入Cu粉,Cu粉溶解Cu的還原性大于FeD向盛有H2O2溶液的試管中滴幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,一段時(shí)間后,溶液中有氣泡出現(xiàn)鐵離子催化H2O2的分解A.AB.BC.CD.D6、《科學(xué)美國人》評(píng)出的2016年十大創(chuàng)新科技之一的碳呼吸電池,電池原理如下圖所示,已知草酸鋁[Al2(C2O4)3]難溶于水;則下列說法正確的是。
A.該裝置將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能B.正極的電極反應(yīng)為C2O42--2e-=2CO2C.每生成1molAl2(C2O4)3,有6mol電子流過負(fù)載D.隨著反應(yīng)的進(jìn)行草酸鹽濃度不斷減小7、在Na2Cr2O7酸性溶液中,存在平衡2CrO42—(黃色)+2H+?Cr2O72—(橙紅色)+H2O,已知:25℃時(shí),Ksp(Ag2CrO4)=1×10—12Ksp(Ag2Cr2O7)=2×10—7。下列說法正確的是A.當(dāng)2c(Cr2O72—)=c(CrO42—)時(shí),達(dá)到了平衡狀態(tài)B.當(dāng)pH=1時(shí),溶液呈黃色C.若向溶液中加入AgNO3溶液,生成Ag2CrO4沉淀D.稀釋Na2Cr2O7溶液時(shí),溶液中各離子濃度均減小評(píng)卷人得分二、多選題(共7題,共14分)8、原電池的電極反應(yīng)式不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān),也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.由Fe、Cu、FeCl3溶液組成的原電池,負(fù)極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+B.由Al、Cu、稀硫酸組成的原電池,負(fù)極反應(yīng)式為Al-3e-=Al3+C.由Al、Mg、NaOH溶液組成的原電池,負(fù)極反應(yīng)式為Al+4OH--3e-=AlO+2H2OD.由Al、Cu、濃硝酸組成的原電池,負(fù)極反應(yīng)式為Al-3e-=Al3+9、糕點(diǎn)包裝中常用的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等,其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。下列分析正確的是()A.脫氧過程是吸熱反應(yīng),可降低溫度,延長糕點(diǎn)保質(zhì)期B.脫氧過程中鐵做原電池正極,電極反應(yīng):Fe-3e-=Fe3+C.脫氧過程中碳做原電池正極,電極反應(yīng):2H2O+O2+4e-=4OH-D.含有1.12g鐵粉的脫氧劑,理論上最多能吸收氧氣336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)10、某實(shí)驗(yàn)小組,以甲圖燃料電池為電源電解制備圖甲中A與B都為惰性電極,圖乙的電極分別是鐵電極和石墨電極,下列相關(guān)說法中正確的是。
A.燃料電池負(fù)極反應(yīng)式為:B.乙中x可為NaCl,也可為C.苯的作用是隔絕空氣,防止被氧化D.甲中接線柱A應(yīng)與乙中Fe電極相連11、如圖所示,在一定電壓下用惰性電極電解由等物質(zhì)的量濃度的FeCl2;HCl組成的混合溶液。已知在此電壓下;陰、陽離子根據(jù)放電順序都可能在陽極放電,下列分析正確的是。
A.C1電極上的電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑B.C1電極處溶液首先變棕黃色C.C2電極上可依次發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe2+-e-=Fe3+、2Cl--2e-=Cl2↑D.當(dāng)C1電極上有2g物質(zhì)生成時(shí),就會(huì)有2NA個(gè)電子通過溶液發(fā)生轉(zhuǎn)移12、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)家最近采用碳基惰性電極材料設(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,如圖所示:
下列說法正確的是A.電極b為負(fù)極B.H+由電極a向電極b遷移C.電極a的電極反應(yīng)式為:D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.15mol電子時(shí),需消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣的體積為0.84L13、用電解法制備高純金屬鉻和硫酸的原理如圖所示。下列說法正確的是。
A.b為直流電源的正極B.A膜是陽離子交換膜,B膜是陰離子交換膜C.陰極電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑D.若有1mol離子通過A膜,理論上陽極生成0.5mol氣體14、一定溫度下,向2L恒容容器中充入A和B,發(fā)生反應(yīng)經(jīng)過一段時(shí)間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表,下列說法正確的是。051525351.00.850.810.800.80
A.前5s的平均反應(yīng)速率B.由題目信息可知,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)C.保持溫度不變,起始時(shí)向容器中充入B和C,反應(yīng)達(dá)平衡前D.保持溫度不變,起始時(shí)向容器中充入C,達(dá)平衡時(shí),C的轉(zhuǎn)化率等于80%評(píng)卷人得分三、填空題(共7題,共14分)15、(1)已知:H—H鍵的鍵能為436kJ/mol,H—N鍵的鍵能為391kJ/mol,根據(jù)化學(xué)方程式:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol。請(qǐng)計(jì)算出N≡N鍵的鍵能為________。
(2)①已知:C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ/mol
2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-2599.2kJ/mol;
則由C(石墨,s)和H2(g)反應(yīng)生成1molC2H2(g)時(shí)ΔH=________kJ/mol。
②當(dāng)把0.4mol液態(tài)肼和0.8mol液態(tài)H2O2混合反應(yīng);生成氮?dú)夂退魵?,放?56.7kJ的熱量(相當(dāng)于25℃;101kPa下測得的熱量)。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為___________;
③已知11g丙烷(C3H8)在298K和101Kpa條件下完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出的熱量為555kJ,請(qǐng)寫出丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式:___________。16、(1)氫氧燃料電池的工作原理如圖所示。通常氫氧燃料電池有酸式(當(dāng)電解質(zhì)溶液為硫酸時(shí))和堿式[當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH(aq)或KOH(aq)時(shí)]兩種。試回答下列問題:
堿式電池的電極反應(yīng):負(fù)極:___;正極:___。
(2)已知鉛蓄電池放電的總反應(yīng)為:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O(原電池)。
寫出放電負(fù)極的電極反應(yīng)式為___,充電時(shí)負(fù)極與外接電源的___極相連。(填“正”或“負(fù)”)17、目前工業(yè)上有一種方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)十H2O(g);該反應(yīng)的能量變化如圖所示:
(1)該反應(yīng)為______(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。
(2)恒容容器中,對(duì)于以上反應(yīng),能加快反應(yīng)速率的是______。
a.升高溫度b.充入氮?dú)釩.加入合適的催化劑d.降低壓強(qiáng)。
(3)在體積為2L的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,測得CO2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如表所示。t/min0251015n(CO2)/mol10.750.50.250.25
從反應(yīng)開始到5min末,用H2濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(H2)=______;反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為______。
(4)在相同溫度、容積不變的條件下,不能說明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是______。
a.CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度均不再變化。
b.體系壓強(qiáng)不變。
c.n(CO2):n(H2):n(CH3OH):n(H2O)=1:1:1:1
d.H2的消耗速率與CH3OH的消耗速率之比為3:118、通過化學(xué)反應(yīng)與能量的學(xué)習(xí);我校化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)原電池產(chǎn)生了濃厚的興趣。
Ⅰ.甲同學(xué)是一名環(huán)保主義者,他設(shè)計(jì)兩種類型的原電池,探究其能量轉(zhuǎn)化效率。限選材料:ZnSO4(ag),CuSO4(aq);銅片,鐵片,鋅片和導(dǎo)線。
(1)完成原電池的裝置示意圖,并作相應(yīng)標(biāo)注_______。要求:在同一燒杯中;電極與溶液含相同的金屬元素。(圖中U形部分為鹽橋)
(2)以銅片為電極之一,CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液,只在一個(gè)燒杯中組裝原電池乙,工作一段時(shí)間后,可觀察到負(fù)極_______。
(3)甲、乙兩種原電池中可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是_______,原因是__________。
Ⅱ.乙同學(xué)是一位航天愛好者;通過閱讀資料他發(fā)現(xiàn)美國阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的電池,其構(gòu)造如圖所示:兩個(gè)電極均由多孔碳制成,通入的氣體由孔隙中流出,并從電極表面放出。
(1)a極是________(填“正極”或“負(fù)極”),電極反應(yīng)式是__________。
(2)氫氣是燃料電池最簡單的燃料,雖然使用方便,卻受到價(jià)格和來源的限制。常用的燃料往往是某些碳?xì)浠衔?,如甲?天然氣)油等。請(qǐng)寫出甲烷燃料電池中a極的電極反應(yīng)式為___________。
Ⅲ.丙同學(xué)是一位考古愛好者;我國古代青銅器工藝精湛,有很高的藝術(shù)價(jià)值和歷史價(jià)值,但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕,故對(duì)其進(jìn)行修復(fù)和防護(hù)具有重要意義。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)青銅器的腐蝕竟然都跟原電池有關(guān)。如圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的示意圖。
(1)腐蝕過程中,負(fù)極是________(填圖中字母"a"或"b"或"c");
(2)環(huán)境中的Cl-擴(kuò)散到孔口,并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,其離子方程式為_______。
(3)若生成4.29gCu2(OH)3Cl,則理論上耗氧體積為________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
Ⅳ.丁同學(xué)是一位生物愛好者;南美亞馬遜河流域生活著一種帶狀生物—電鰻,根據(jù)仿生學(xué)原理,我國研究團(tuán)隊(duì)制得一種柔性水系鋅電池,該電池以鋅鹽溶液作為電解液,其原理如圖所示。
(1)電池放電時(shí),N極發(fā)生_______反應(yīng)(填“氧化”或“還原”),Zn2+向______極移動(dòng)(填“M”或“N”);
(2)電池放電時(shí),每生成1molPTO-Zn2+,M極溶解Zn的質(zhì)量為___________g。19、電化學(xué)在化學(xué)工業(yè)有著廣泛的應(yīng)用;
(1)工業(yè)級(jí)氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質(zhì);可用離子交換法膜法電解提純。電解槽內(nèi)裝有陽離子交換膜(只允許陽離子通過),其工作原理如圖1所示。
①該電解槽的陽極反應(yīng)式是______________
②除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從液體出口______(填寫“A”或“B”)導(dǎo)出.
(2)甲醇燃料電池由于其結(jié)構(gòu)簡單;能量轉(zhuǎn)化率高、對(duì)環(huán)境無污染、可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關(guān)注。其工作原理如圖2;質(zhì)子交換膜左右兩側(cè)的溶液均為1L溶液。
①通入氣體a的電極是電池的______(填“正”或“負(fù)”)極,其電極反應(yīng)式______________
②當(dāng)電池中有2mole-發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí),左右兩側(cè)溶液的質(zhì)量差值為______g.
(3)某同學(xué)利用甲醇燃料電池設(shè)計(jì)電解法制取漂白液的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖3所示)。若用飽和食鹽水為電解質(zhì)溶液制漂白液,a為電池的______(填“正極”或“負(fù)極”)。20、研究CO等大氣污染氣體的處理有重要意義。如圖為和反應(yīng)生成和過程中的能量變化示意圖。已知為反應(yīng)的活化能
(1)則該反應(yīng)放出的熱量為_______kJ。
(2)若在反應(yīng)體系中加入催化劑,正反應(yīng)速率_______,逆反應(yīng)速率_______;E1_______,E2_______;_______以上均填“增大”、“減小”或“不變”
(3)該條件下若和在密閉容器中充分反應(yīng)后,放熱140.4kJ,則的轉(zhuǎn)化率為_______。21、粗銅的電解精煉如圖所示。在粗銅的電解過程中,粗銅板應(yīng)是圖中電極________(填圖中的字母);在電極d上發(fā)生的電極反應(yīng)式為________.
評(píng)卷人得分四、判斷題(共2題,共6分)22、如果c(H+)≠c(OH-),則溶液一定呈一定的酸堿性。(____________)A.正確B.錯(cuò)誤23、配制氯化鐵溶液時(shí),將氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中再加水稀釋。(____)A.正確B.錯(cuò)誤評(píng)卷人得分五、實(shí)驗(yàn)題(共2題,共8分)24、利用如圖所示裝置測定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①用量筒量取50mL0.50mol·L?1鹽酸倒入小燒杯中;測出鹽酸溫度;
②用另一量筒量取50mL0.55mol·L?1NaOH溶液;并用同一溫度計(jì)測出其溫度;
③將NaOH溶液倒入小燒杯中;設(shè)法使之混合均勻,測得混合液最高溫度。
回答下列問題:
(1)為什么所用NaOH溶液要稍過量?_______。
(2)倒入NaOH溶液的正確操作是_______(填序號(hào))。
A.沿玻璃棒緩慢倒入B.分三次少量倒入C.一次迅速倒入。
(3)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是_______(填序號(hào))。
A.用溫度計(jì)小心攪拌B.揭開硬紙片用玻璃棒攪拌。
C.輕輕地振蕩燒杯D.用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng)。
(4)假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g·cm?3,又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容c=4.18J·g?1·℃?1,為了計(jì)算中和熱,某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下:。實(shí)驗(yàn)序號(hào)起始溫度/t1℃終止溫度/t2℃鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6
依據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算,該實(shí)驗(yàn)測得的中和熱ΔH=_______(結(jié)果保留一位小數(shù))。
(5)如果改用100mL1.0mol·L-1鹽酸跟100mL1.1mol·L-1氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng),則與上述實(shí)驗(yàn)相比,所放熱量_______(“增加”、“減少”或“不變”),所求中和熱數(shù)值_______(“增加”、“減少”或“不變”)。25、某小組同學(xué)探究物質(zhì)的溶解度大小與沉淀轉(zhuǎn)化方向之間的關(guān)系。已知:。物質(zhì)BaSO4BaCO3AgIAgCl溶解度/g(20℃)2.4×10-41.4×10-33.0×10-71.5×10-4
(1)探究BaCO3和BaSO4之間的轉(zhuǎn)化。
實(shí)驗(yàn)操作:試劑A試劑B試劑C加入鹽酸后的現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)ⅠBaCl2Na2CO3Na2SO4實(shí)驗(yàn)ⅡNa2SO4Na2CO3有少量氣泡產(chǎn)生,沉淀部分溶解有少量氣泡產(chǎn)生,沉淀部分溶解
①實(shí)驗(yàn)Ⅰ說明BaCO3全部轉(zhuǎn)化為BaSO4,依據(jù)的現(xiàn)象是加入鹽酸后,______。
②實(shí)驗(yàn)Ⅱ中加入稀鹽酸后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______。
③實(shí)驗(yàn)Ⅱ說明沉淀發(fā)生了部分轉(zhuǎn)化,結(jié)合BaSO4的沉淀溶解平衡解釋原因:______。
(2)探究AgCl和AgI之間的轉(zhuǎn)化。
實(shí)驗(yàn)Ⅲ:
實(shí)驗(yàn)Ⅳ:在試管中進(jìn)行溶液間反應(yīng)時(shí),同學(xué)們無法觀察到AgI轉(zhuǎn)化為AgCl,于是又設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)(電壓表讀數(shù):a>c>b>0)。裝置步驟電壓表讀數(shù)ⅰ.如圖連接裝置并加入試劑,閉合Kaaⅱ.向B中滴入AgNO3(aq),至沉淀完全bⅱ.向B中滴入AgNO3(aq),至沉淀完全bⅲ.再向B中投入一定量NaCl(s)cⅲ.再向B中投入一定量NaCl(s)cⅳ.重復(fù)ⅰ,再向B中加入與ⅲ等量NaCl(s)aⅳ.重復(fù)ⅰ,再向B中加入與ⅲ等量NaCl(s)a
注:其他條件不變時(shí);參與原電池反應(yīng)的氧化劑(或還原劑)的氧化性(或還原性)越強(qiáng),原電池的電壓越大;離子的氧化性(或還原性)強(qiáng)弱與其濃度有關(guān)。
①實(shí)驗(yàn)Ⅲ證明了AgCl轉(zhuǎn)化為AgI,甲溶液可以是______(填序號(hào))。
a.AgNO3溶液b.NaCl溶液c.KI溶液。
②實(shí)驗(yàn)Ⅳ的步驟ⅰ中,B中石墨上的電極反應(yīng)式是______。
③結(jié)合信息,解釋實(shí)驗(yàn)Ⅳ中b<a的原因:______。
④實(shí)驗(yàn)Ⅳ的現(xiàn)象能說明AgI轉(zhuǎn)化為AgCl,理由是______。
(3)綜合實(shí)驗(yàn)Ⅰ~Ⅳ,可得出結(jié)論:______。評(píng)卷人得分六、元素或物質(zhì)推斷題(共3題,共24分)26、X;Y、Z、W均為中學(xué)化學(xué)中常見的單質(zhì)或化合物;它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(水及部分產(chǎn)物已略去)。
(1)若X為金屬單質(zhì),W是某強(qiáng)酸的稀溶液。X與過量W反應(yīng)生成Y的離子方程式為_________。向Z溶液中加入某種試劑_______(填試劑名稱或化學(xué)式);若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,即可判斷Z溶液中陽離子的存在。
(2)若X為非金屬單質(zhì),W是空氣的主要成分之一。它們之間轉(zhuǎn)化的能量變化如圖A所示,則X+W→Z的熱化學(xué)方程式為_______。
(3)若X、Y為正鹽,X的水溶液顯酸性,W為一元強(qiáng)堿(化學(xué)式為MOH),Z的電離方程式為_______。室溫下,若用0.1mol/L的W溶液滴定VmL0.1mol/LHA溶液,滴定曲線如圖B所示,則a、b、c、d四點(diǎn)溶液中水的電離程度最大的是______點(diǎn);a點(diǎn)溶液中離子濃度的大小順序?yàn)開_____________;取少量c點(diǎn)溶液于試管中,再滴加0.1mol/L鹽酸至中性,此時(shí)溶液中除H+、OH-外,離子濃度的大小順序?yàn)開_____________。
(4)若X為強(qiáng)堿,常溫下W為有刺激性氣味的氣態(tài)氧化物。常溫時(shí),將Z的水溶液露置于空氣中,請(qǐng)?jiān)趫DC中畫出其pH隨時(shí)間(t)的變化趨勢曲線圖(不考慮水的揮發(fā))。______________27、Ⅰ.由三種短周期元素組成的化合物A;常溫下為無色晶體,易分解;易爆炸,水溶液中相對(duì)穩(wěn)定,是二元含氧酸,一定條件下可用作還原劑。A的制備可以由化合物X經(jīng)過如下步驟實(shí)現(xiàn):
已知:A的相對(duì)分子質(zhì)量為62,在氧氣中灼燒可得紅棕色氣體M和H2O;二者物質(zhì)的量之比為2:1;鈉汞齊是單質(zhì)鈉溶于單質(zhì)汞形成混合物,是一種強(qiáng)還原劑;X是一種常見的食品防腐劑和肉類發(fā)色劑,俗稱“工業(yè)鹽”;B;E含有相同的陰離子。
(1)X的化學(xué)式:___________,A的結(jié)構(gòu)式:___________(A中所有原子都滿足稀有氣體原子的電子層結(jié)構(gòu);且具有對(duì)稱性)。
(2)B的水溶液顯堿性,用離子方程式表示其原因:___________
(3)C是氯堿工業(yè)產(chǎn)物之一,寫出由X生成B的化學(xué)方程式:___________
Ⅱ.亞硝酰氯(ClNO,已知Cl為-1價(jià))是A的“近親”的衍生物,各原子均滿足8電子結(jié)構(gòu),常用于合成洗滌劑、觸媒及用作中間體,實(shí)驗(yàn)室常用Cl2與NO制備ClNO。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)室制備NO可用裝置X裝置或Y裝置,與Y裝置相比,使用X裝置的優(yōu)點(diǎn)為___________
(2)亞硝酰氯與水易發(fā)生水解反應(yīng),該反應(yīng)的離子方程式為___________28、A;B、C、D、E、F、G七種物質(zhì)間存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系;其中A、B、D、G含有同種元素。
已知:A為金屬單質(zhì);B為紅褐色固體,E為密度最小的氣體,G為淺綠色的溶液。
D的水溶液為黃色溶液;能與硝酸銀溶液反應(yīng)生成不溶于稀硝酸的白色沉淀。
在水溶液中D能將某氧化物氧化為F;F是含有三種元素的化合物。請(qǐng)回答下列問題:
(1)構(gòu)成C物質(zhì)的元素在周期表中的位置是_______________,在短周期主族元素中,該元素與其相鄰元素的原子半徑從大到小的順序是______________(用元素符號(hào)表示)。
(2)D的水溶液呈_____性,請(qǐng)用離子方程式解釋原因:________________
(3)上述反應(yīng)中屬于置換反應(yīng)的是________(填序號(hào))。
(4)反應(yīng)③(即D將某種氧化物氧化為F)的離子方程式:__________________
(5)氣體C通入KI溶液中,氧化產(chǎn)物為KIO3,則氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為________________參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、A【分析】【詳解】
A.K+、Fe3+、與ClO-在溶液中都不反應(yīng),能大量共存,A符合題意;B.0.1mol·L-1FeCl3溶液中,SCN-會(huì)與Fe3+反應(yīng),生成Fe(SCN)3,B不符合題意;C.能使甲基橙變黃的溶液可能呈堿性,在堿性溶液中,不能大量存在,C不符合題意;D.=0.1mol·L-1的溶液中,c(H+)=0.1mol/L,溶液呈較強(qiáng)的酸性,F(xiàn)-不能大量在,D不符合題意;故選A。2、C【分析】【分析】
【詳解】
A.曲線為達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)的曲線,溶度積常數(shù)相同,但a點(diǎn)和b點(diǎn)c()不一樣,根據(jù)Ksp=c2(Ag+)?c()可知圖中a、b兩點(diǎn)c(Ag+)不相同;故A錯(cuò)誤;
B.在c點(diǎn)的溶液是不飽和溶液,加入少量Na2SO4固體,溶液中c()增大;不可能從c點(diǎn)變?yōu)閍點(diǎn),故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)圖象上相關(guān)數(shù)據(jù),Ag2SO4(s)?2Ag+(aq)+SO(aq),當(dāng)c()=1mol/L時(shí),溶液中c(Ag+)=10-2.5mol/L,則Ksp=c2(Ag+)?c()=(10-2.5)2×1=1×10-5;故C正確;
D.Ag2SO4溶于水形成的飽和溶液中存在:Ag2SO4(s)?2Ag+(aq)+SO(aq),則c(Ag+)=2c();故D錯(cuò)誤;
故選C。3、D【分析】【分析】
【詳解】
A.可逆反應(yīng)達(dá)到平衡;反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化,所以放熱量不可能達(dá)到熱化學(xué)方程式表達(dá)的放熱量,描述錯(cuò)誤,不符題意;
B.濃硫酸同時(shí)做吸水劑;吸收生成的水,促進(jìn)反應(yīng)物更多轉(zhuǎn)化,描述錯(cuò)誤,不符題意;
C.速率值未標(biāo)正逆;故無法確定速率比例關(guān)系,描述錯(cuò)誤,不符題意;
D.升溫;物質(zhì)能量升高,更多分子達(dá)到活化狀態(tài),增大有效碰撞概率;壓縮體積,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)量上升,增大有效碰撞概率;所以升溫或壓縮體積均可加快反應(yīng)速率,描述正確,符合題意;
綜上,本題應(yīng)選D。4、C【分析】【分析】
由圖可知,與直流電源正極相連的電極a為陽極,酸性條件下三氧化二鈰在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鈰離子和水,電極b為陰極,氫離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,則X為硫酸溶液,鈰離子通過陽離子交換膜由陽極室移向陰極室,電解的總反應(yīng)方程式為
【詳解】
A.由分析可知,電極b為陰極;氫離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,故A正確;
B.由分析可知,電解的總反應(yīng)方程式為故B正確;
C.由分析可知;電解時(shí),鈰離子通過陽離子交換膜由陽極室移向陰極室,故C錯(cuò)誤;
D.由分析可知;X為硫酸溶液,故D正確;
故選C。5、D【分析】【詳解】
A.將SO2通入Ba(NO3)2溶液;二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸,溶液顯酸性,則氫離子;硝酸根離子與亞硫酸反應(yīng)生成硫酸根離子,產(chǎn)生白色沉淀為硫酸鋇,A結(jié)論錯(cuò)誤;
B.向AgNO3溶液中逐滴加入濃度均為0.05mol·L-1的NaI;NaCl混合溶液;未給定硝酸銀的量,若硝酸銀過量,可生成AgCl、AgI,B結(jié)論錯(cuò)誤;
C.向FeCl3溶液中加入Cu粉;鐵離子與銅反應(yīng)生成亞鐵離子和銅離子,Cu粉溶解,不能說明Cu的還原性大于Fe,C結(jié)論錯(cuò)誤;
D.向盛有H2O2溶液的試管中滴幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,亞鐵離子變?yōu)殍F離子,一段時(shí)間后,溶液中有氣泡出現(xiàn),鐵離子催化H2O2的分解;D結(jié)論正確;
答案為D。6、C【分析】【分析】
【詳解】
A.該裝置屬于燃料電池;將化學(xué)能變?yōu)殡娔?,A錯(cuò)誤;
B.原電池正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng),正極的電極反應(yīng)為2CO2+2e-=C2O42-;B錯(cuò)誤;
C.每生成1molAl2(C2O4)3;負(fù)極就有2mol鋁失電子,共失去有6mol電子,所以有6mol電子流過負(fù)載,C正確;
D.根據(jù)原電池正負(fù)極反應(yīng)可知,該反應(yīng)總反應(yīng):2Al+6CO2=Al2(C2O4)3;從圖示可以知道,所以隨著反應(yīng)的進(jìn)行草酸鹽濃度保持不變,D錯(cuò)誤;
綜上所述;本題選C。
【點(diǎn)睛】
本題的難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫,一般先判斷出此電極的反應(yīng)物,如本題中根據(jù)原電池原理,正極通入的含二氧化碳的空氣,出來只有空氣,說明二氧化碳參與反應(yīng),然后判斷產(chǎn)物,根據(jù)裝置圖,出來的是Al2(C2O4)3,說明二氧化碳得電子轉(zhuǎn)化為C2O42-。7、C【分析】【詳解】
A.當(dāng)2c(Cr2O72—)=c(CrO42—)時(shí);無法判斷同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率是否相等,則不能判斷是否為平衡狀態(tài),A錯(cuò)誤;
B.當(dāng)pH=1時(shí);溶液酸性增強(qiáng),平衡正向進(jìn)行,則溶液呈橙紅色,B錯(cuò)誤;
C.組成中陰陽離子個(gè)數(shù)比相同,溶度積常數(shù)越小,難溶電解質(zhì)在水中溶解能力越差,已知Ksp(Ag2CrO4)2Cr2O7),若向溶液中加入AgNO3溶液,先生成Ag2CrO4沉淀;C正確;
D.稀釋Na2Cr2O7溶液時(shí),溶液中c(CrO42-)、c(H+)、c(Cr2O72-)均減小,由于KW不變,則c(OH-)增大;D錯(cuò)誤;
答案為C。
【點(diǎn)睛】
溫度未變,則溶液中水的離子積不變,氫離子濃度減小,則氫氧根離子濃度必然增大。二、多選題(共7題,共14分)8、AD【分析】【分析】
【詳解】
A.由Fe、Cu、FeCl3溶液組成原電池,鐵和銅都與氯化鐵反應(yīng),但鐵的金屬性比銅強(qiáng),所以鐵作負(fù)極,銅作正極,其負(fù)極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+;故A錯(cuò)誤;
B.由Al、Cu、稀H2SO4組成原電池,鋁和稀硫酸反應(yīng)而失電子,銅和稀硫酸不反應(yīng),所以鋁作負(fù)極,銅作正極,其負(fù)極反應(yīng)式為Al-3e-=Al3+;故B正確;
C.Mg、Al、NaOH溶液組成原電池,鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)而失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),鎂和氫氧化鈉溶液不反應(yīng),所以鋁是負(fù)極,鎂是正極,其負(fù)極反應(yīng)式為Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O;故C正確;
D.Al、Cu、濃硝酸組成原電池,鋁和濃硝酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象,銅和濃硝酸能自發(fā)的進(jìn)行反應(yīng),所以銅作負(fù)極,鋁作正極,其負(fù)極反應(yīng)式為:Cu-2e-=Cu2+;故D錯(cuò)誤;
答案為AD。9、CD【分析】【分析】
鐵粉;氯化鈉溶液、炭粉構(gòu)成原電池;鐵作負(fù)極,碳作正極,負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),原電池放電過程是放熱反應(yīng),結(jié)合得失電子相等進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
【詳解】
A.鐵粉;氯化鈉溶液、炭粉構(gòu)成原電池;原電池放電過程是放熱反應(yīng),故A錯(cuò)誤;
B.脫氧過程中鐵作原電池負(fù)極,負(fù)極上鐵失電子生成亞鐵離子,電極反應(yīng)為:Fe-2e-=Fe2+;故B錯(cuò)誤;
C.脫氧過程中碳做原電池正極,正極發(fā)生還原反應(yīng),電極方程式為2H2O+O2+4e-═4OH-;故C正確;
D.鐵粉最終氧化產(chǎn)物為+3價(jià)鐵,則由電子守恒知,消耗氧化劑氧氣的體積(標(biāo)況下)V(O2)==0.336L=336mL;故D正確;
故答案為CD。10、BC【分析】【詳解】
A.甲圖是燃料電池,通入肼的一極為負(fù)極,通入氧氣的一極為正極,由圖可知正極附近有大量的氧離子,所以負(fù)極反應(yīng)式為:故A錯(cuò)誤;
B.要制備乙為電解池,其中Fe電極為陽極,電極反應(yīng)為C電極為陰極,電極反應(yīng)為電解質(zhì)溶液X可為NaCl,也可為故B正確;
C.有較強(qiáng)的還原性,苯的密度比水小,且與水互不相溶,所以乙中的苯可以隔絕空氣,防止被氧化;故C正確;
D.由AB分析可知甲中接線柱A為燃料電池的負(fù)極;乙中C電極為電解池的陽極,二者應(yīng)該相連,故D錯(cuò)誤;
故答案為:BC。11、AC【分析】【分析】
【詳解】
A.C1電極與電源的負(fù)極相連,做陰極,溶液中的H+在陰極放電,電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑;A正確;
B.C1電極上H+放電生成H2;溶液不會(huì)變棕黃色,B錯(cuò)誤;
C.C2電極與電源的正極相連,做陽極,F(xiàn)e2+的還原性強(qiáng)于Cl-,則依次發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe2+-e-=Fe3+、2Cl--2e-=Cl2↑,故C2電極處溶液首先變棕黃色;C正確;
D.電子只能通過導(dǎo)線傳遞;不能通過溶液傳遞,D錯(cuò)誤;
故選AC。12、CD【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)圖示,b是陽極,陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為2HCl-2e-=2H++Cl2;A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.b是陽極,a極是陰極,則H+由電極b向電極a遷移;B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.電解池左側(cè)發(fā)生反應(yīng)Fe3+→Fe2+,左側(cè)是陰極,電極反應(yīng)式為:C項(xiàng)正確;
D.根據(jù)電子守恒,電路中轉(zhuǎn)移1mol電子,需要消耗0.25mol氧氣,當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.15mol電子時(shí),需消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣的體積為D項(xiàng)正確;
答案選CD。13、AD【分析】【詳解】
A.該裝置制備高純金屬Cr和硫酸,左邊池中Cr電極上Cr3+得電子發(fā)生還原反應(yīng),則Cr棒為陰極,連接陰極的電極a為電源的負(fù)極,則b為電源的正極;A正確;
B.左邊池中Cr電極上Cr3+得電子發(fā)生還原反應(yīng),陰極反應(yīng)式為Cr3++3e-=Cr,附近溶液中濃度增大,為維持溶液電中性,要通過A膜進(jìn)入中間區(qū)域;石墨電極上OH-不斷失去電子變?yōu)镺2逸出,電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+,使附近H+濃度增大,為維持溶液電中性,H+不斷通過B膜乙池;所以A膜是陰離子交換膜,B膜為陽離子交換膜,B錯(cuò)誤;
C.陰極上Cr3+得到電子變?yōu)閱钨|(zhì)Cr,電極反應(yīng)式為:Cr3++3e-=Cr;C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)選項(xiàng)B分析可知:要通過A膜進(jìn)入中間區(qū)域,若有1mol離子通過A膜,由于帶有2個(gè)單位負(fù)電荷,則電路中會(huì)轉(zhuǎn)移2mol電子,則根據(jù)電荷守恒可知理論上陽極石墨上會(huì)產(chǎn)生0.5molO2;D正確;
故合理選項(xiàng)是AD。14、CD【分析】【分析】
由三段式分析可知,A的物質(zhì)的量達(dá)到0.80mol反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),則:K=據(jù)此分析解題。
【詳解】
A.反應(yīng)在前5s的平均速率(A)==0.015mol/(L?s);A錯(cuò)誤;
B.需根據(jù)溫度變化對(duì)平衡的影響確定反應(yīng)的吸放熱情況;題目并沒有透露,B錯(cuò)誤;
C.相同溫度下,起始時(shí)向容器中充入0.20molA、0.20molB和1.0molC,Qc==25>K,反應(yīng)逆向進(jìn)行,反應(yīng)達(dá)到平衡前(正)<(逆);C正確;
D.等效為起始加入2.0molA和2.0molB;由于該反應(yīng)前后氣體的體積保持不變,故與原平衡相比,壓強(qiáng)增大,平衡不移動(dòng),平衡時(shí)的A;B轉(zhuǎn)化率不變,故平衡時(shí)A、B的物質(zhì)的量等于1.6mol,C的物質(zhì)的量等0.4mol,即相同溫度下,起始時(shí)向容器中充入2.0molC,達(dá)到平衡時(shí),C的物質(zhì)的量等0.4mol,參加反應(yīng)的C的物質(zhì)的量等于1.6mol,轉(zhuǎn)化率等于80%,D正確;
故答案為:CD。三、填空題(共7題,共14分)15、略
【分析】【詳解】
(1)設(shè)N≡N鍵的鍵能是x,N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol;則x+3×436kJ/mol?2×3×391kJ/mol=?92.4kJ/mol,解得x=945.6kJ/mol,故答案為:945.6kJ/mol;
(2)①已知:①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=?393.5kJ?mol?1;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=?571.6kJ?mol?1;
③2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H2=?2599.2kJ?mol?1;
2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)的反應(yīng)可以根據(jù)①×2+②×?③×得到,所以反應(yīng)焓變△H=2×(?393.5kJ?mol?1)+(?571.6kJ?mol?1)×?(?2599.2kJ?mol?1)×=+226.8kJ?mol?1;故答案為:+226.8;
②反應(yīng)方程式為:N2H4+2H2O2=N2+4H2O,0.4mol液態(tài)肼放出256.7kJ的熱量,則1mol液態(tài)肼放出的熱量為=641.75kJ,所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ/mol,故答案為:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ/mol;
③丙烷(C3H8)燃燒的化學(xué)方程式為:C3H8+5O2=3CO2+4H2O,11g丙烷的物質(zhì)的量為=0.25mol,已知11g丙烷(C3H8)在298K和101Kpa條件下完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出的熱量為555kJ,則1mol丙烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出的熱量為=2220kJ,所以熱化學(xué)方程式為:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2220kJ·mol-1,故答案為:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2220kJ·mol-1。【解析】945.6kJ/mol+226.8N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2220kJ·mol-116、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)氫氧燃料電池中通入氫氣的一極發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極,電解質(zhì)溶液顯堿性,氫氣失電子后結(jié)合氫離子生成水,所以負(fù)極反應(yīng)式為2H2-4e-+4OH-=4H2O;通入氧氣的一極為正極,氧氣得電子后結(jié)合水生成氫氧根,正極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-;
(2)放電時(shí)負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)總反應(yīng)可知應(yīng)是Pb被氧化,所以電極反應(yīng)式為Pb+SO-2e-=PbSO4;放電時(shí)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),則充電時(shí)負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng),所以為陰極,與外接電源的負(fù)極相連?!窘馕觥?H2-4e-+4OH-=4H2OO2+4e-+2H2O=4OH-Pb+SO-2e-=PbSO4負(fù)極17、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)能量圖示可知;該反應(yīng)的反應(yīng)物總能量高于生成物的總能量,故該反應(yīng)為放熱反應(yīng);
(2)溫度;壓強(qiáng)、催化劑、濃度均可影響物質(zhì)的反應(yīng)速率;故升高溫度,加入合適的催化劑,均可加快反應(yīng)速率;恒容容器中,充入氮?dú)猓镔|(zhì)的分壓及濃度不變,故反應(yīng)速率不變;降低壓強(qiáng)會(huì)減小反應(yīng)速率;故答案為:ac;
(3)根據(jù)三段式可知:從反應(yīng)開始到5min末,用H2濃度變化表示的平均反應(yīng)速率反應(yīng)平衡時(shí),H2的濃度為:則轉(zhuǎn)化率為:
(4)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率。
a:當(dāng)各物質(zhì)的濃度均不再變化可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);故a不符合題意;
b:該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量不相等,在反應(yīng)過程中體系的壓強(qiáng)發(fā)生變化,當(dāng)體系壓強(qiáng)不變時(shí),可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故b不符合題意;
c:平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量之比;與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率和起始量有關(guān),而且該比值不能說明各組分的濃度保持不變,故c符合題意;
d:H2的消耗速率與CH3OH的消耗速率之比為3:1;說明氫氣的消耗速率等于其生成速率,反應(yīng)達(dá)到平衡,故d不符合題意;
答案為c?!窘馕觥竣?放熱②.ac③.0.15mol·L-1·min-1④.75%⑤.c18、略
【分析】【詳解】
Ⅰ.(1)在同一燒杯中,電極與溶液含相同的金屬元素,如圖示設(shè)計(jì)原電池,鋅做負(fù)極,銅做正極,原電池的甲裝置示意圖為:
(2)以銅片為電極之一,CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液,只在一個(gè)燒杯中組裝原電池乙,依據(jù)原電池反應(yīng)的原理,需要選用比銅活潑的鋅做負(fù)極形成原電池,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),Zn-2e-=Zn2+;鋅溶解,所以現(xiàn)象為電極逐漸溶解變細(xì);
(3)甲可以保持電流穩(wěn)定,化學(xué)能基本都轉(zhuǎn)化為電能,而乙中的活潑金屬還可以與CuSO4溶液發(fā)生置換反應(yīng);部分能量轉(zhuǎn)化為熱能,所以甲可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;
Ⅱ.(1)氫氧燃料電池中,通入氫氣的一極為電源的負(fù)極,通入氧氣的一極為原電池的正極,由于電解質(zhì)溶液呈堿性,則負(fù)極電極反應(yīng)式為:H2+2OH--2e-=2H2O;
(2)甲烷燃料電池中a極上甲烷失電子被氧化,由于是堿性電解質(zhì)所以生成碳酸根,電極反應(yīng)式為CH4+10OH--8e-=CO+7H2O;
Ⅲ.(1)根據(jù)圖知;氧氣得電子生成氫氧根離子;Cu失電子生成銅離子,發(fā)生吸氧腐蝕,則Cu作負(fù)極,即c是負(fù)極;
(2)Cl-擴(kuò)散到孔口,并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,負(fù)極上生成銅離子、正極上生成氫氧根離子,所以該離子反應(yīng)為氯離子、銅離子和氫氧根離子反應(yīng)生成Cu2(OH)3Cl沉淀,離子方程式為2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓;
(3)n[Cu2(OH)3Cl]==0.02mol,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子得n(O2)==0.02mol,V(O2)=0.02mol×22.4L/mol=0.448L;
Ⅳ.(1)放電時(shí),金屬Zn發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成Zn2+,即M電極為負(fù)極,則N電極為正極,得電子發(fā)生還原反應(yīng);原電池中陽離子向正極移動(dòng),所以Zn2+向N極移動(dòng);
(2)放電時(shí),正極反應(yīng)式為2PTO+8e-+4Zn2+═PTO-Zn2+,負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+,電子守恒有4Zn~PTO-Zn2+,所以每生成1molPTO-Zn2+,M極溶解Zn的質(zhì)量=65g/mol×4mol=260g。【解析】電極逐漸溶解變細(xì)甲甲可以保持電流穩(wěn)定,化學(xué)能基本都轉(zhuǎn)化為電能。而乙中的活潑金屬還可以與CuSO4溶液發(fā)生置換反應(yīng),部分能量轉(zhuǎn)化為熱能負(fù)極H2+2OH--2e-=2H2OCH4+10OH--8e-=CO+7H2Oc2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓0.448還原N26019、略
【分析】【詳解】
(1)①該電解槽的陽極是OH-失去電子生成H2O和O2,電極反應(yīng)式是4OH??4e?=2H2O+O2↑;
②陽離子向陰極移動(dòng);B為除去雜質(zhì)的KOH,則除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從液體出口B導(dǎo)出,故答案為:B;
(2)①根據(jù)圖知,交換膜是質(zhì)子交換膜,則電解質(zhì)溶液呈酸性,根據(jù)氫離子移動(dòng)方向知,通入a的電極為負(fù)極、通入b的電極為正極,負(fù)極上甲醇失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極上是CH3OH失去電子生成CO2,電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+;
②負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+,當(dāng)轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí),左側(cè)質(zhì)量減輕×2×(44-32)g=4g,同時(shí)有2molH+通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入右側(cè),質(zhì)量減少2g,正極反應(yīng)式為O2+4H++4e?=2H2O,右側(cè)質(zhì)量增加32g××2=16g,加上轉(zhuǎn)移過來的2gH+;因此左右兩側(cè)溶液的質(zhì)量之差為16g+2g+4g+2g=24g;
(3)電解飽和食鹽水時(shí),陰極上析出氫氣,陽極上析出氯氣,氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉,次氯酸鈉是漂白液的有效成分,B電極上生成氯氣,氯氣的密度小于溶液的密度,所以生成的氯氣上升,能和氫氧化鈉溶液充分的接反應(yīng)生成次氯酸鈉,所以A極上析出氫氣,即A極是陰極,所以a為電池負(fù)極?!窘馕觥?OH--4e-=2H2O+O2↑B負(fù)CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+24負(fù)極20、略
【分析】(1)
由圖可知,反應(yīng)NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)的△H=E1-E2=134kJ?mol-1-368kJ?mol-1=-234kJ?mol-1,所以1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO放出熱量為1mol×234kJ?mol-1=234kJ;
(2)
加入催化劑,同等程度改變化學(xué)反應(yīng)速率,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率增大;加入催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能,則E1和E2都減小,但催化劑不能改變反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量,即不能改變反應(yīng)熱,反應(yīng)的焓變△H不變;
(3)
由NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)的△H=-234kJ?mol-1,消耗1molCO放出234kJ熱量,則放熱140.4kJ,消耗CO為的轉(zhuǎn)化率為【解析】(1)234
(2)增大增大減小減小不變。
(3)20%21、略
【分析】【詳解】
用電解法進(jìn)行粗銅提純時(shí),粗銅應(yīng)作陽極,精銅作陰極;該裝置中a為原電池的正極,b為原電池的負(fù)極,所以c為電解池的陽極,故粗銅應(yīng)為電極c,d為電解池的陰極,電解時(shí),以硫酸銅溶液為電解液,溶液中的Cu2+得到電子沉積在陰極上,發(fā)生還原反應(yīng),即d電極上發(fā)生的反應(yīng)為:Cu2++2e﹣═Cu;故答案為:c;Cu2++2e﹣═Cu。
【點(diǎn)睛】
用電解法進(jìn)行粗銅提純時(shí),粗銅應(yīng)作陽極,精銅作陰極;陽極與電池的正極相連發(fā)生氧化反應(yīng),陰極與電池的負(fù)極相連發(fā)生還原反應(yīng),據(jù)此分析?!窘馕觥縞Cu2++2e﹣═Cu四、判斷題(共2題,共6分)22、A【分析】【分析】
【詳解】
溶液的酸堿性取決于溶液中c(H+)、c(OH-)的相對(duì)大小,如果c(H+)<c(OH-),溶液呈堿性,如果c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,如果c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,如果c(H+)≠c(OH-),則溶液一定呈一定的酸堿性,故答案為:正確。23、A【分析】【詳解】
氯化鐵是強(qiáng)酸弱堿鹽,鐵離子在溶液中會(huì)發(fā)生水解,為防止鐵離子水解,配制氯化鐵溶液時(shí),應(yīng)將氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中再加水稀釋,故正確。五、實(shí)驗(yàn)題(共2題,共8分)24、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)為了確保鹽酸被完全中和;所用NaOH溶液要稍過量。
(2)倒入氫氧化鈉溶液時(shí);必須一次迅速的倒入,目的是減少熱量的散失,不能分幾次倒入氫氧化鈉溶液,否則會(huì)導(dǎo)致熱量散失,影響測定結(jié)果,故答案為:C。
(3)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作方法是:用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng)混合液;溫度計(jì)是用來測量溶液溫度的;不能使用溫度計(jì)攪拌溶液,也不能輕輕地振蕩燒杯,否則可能導(dǎo)致液體濺出或熱量散失,影響測定結(jié)果,更不能打開硬紙片用玻璃棒攪拌,否則會(huì)有熱量散失,故答案為:D。
(4)3次溫度差分別為:3.15℃、3.1℃、3.05℃,溫度差平均值=3.1℃,50mL0.50mol·L?1鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.5mol/L=0.025mol,溶液的質(zhì)量為:100mL×1g/mL=100g,溫度變化的值為ΔT=3.1℃,則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m×c×ΔT=100g×4.18J/(g·℃)×3.1℃=1295.8J,即1.2958kJ,所以實(shí)驗(yàn)測得的中和熱:ΔH==?51.8kJ/mol。
(5)反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān),改用100mL、1.0mol·L-1鹽酸跟100mL1、1mol·L-1氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,生成水的物質(zhì)的量增多,所放出的熱量增加,但是中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿稀溶液反應(yīng)生成1mol水和易溶鹽時(shí)放出的熱量,與酸堿的用量無關(guān),因此中和熱的數(shù)值不變;故答案為:增加;不變?!窘馕觥勘WC鹽酸完全反應(yīng)CD﹣51.8kJ·mol?1增加不變25、略
【分析】【詳解】
①因?yàn)锽aCO3能溶于鹽酸,放出CO2氣體,BaSO4不溶于鹽酸,所以實(shí)驗(yàn)Ⅰ說明全部轉(zhuǎn)化為BaSO4;依據(jù)的現(xiàn)象是加入鹽酸后,沉淀不溶解或無明顯現(xiàn)象。答案:沉淀不溶解或無明顯現(xiàn)象。
②實(shí)驗(yàn)Ⅱ是BaCl2中加入Na2SO4和Na2CO3產(chǎn)生BaSO4和BaCO3,再加入稀鹽酸有少量氣泡產(chǎn)生,沉淀部分溶解,是BaCO3和鹽酸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生此現(xiàn)象,所以反應(yīng)的離子方程式為:BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O。答案:BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O。
③由實(shí)驗(yàn)Ⅱ知A溶液為3滴0.1mol/LBaCl2,B為2mL0.1mol/L的Na2SO4溶液,根據(jù)Ba2++SO42-=BaSO4所以溶液中存在著BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq),當(dāng)加入濃度較高的Na2CO3溶液,CO32-與Ba2+結(jié)合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移動(dòng)。所以BaSO4沉淀也可以轉(zhuǎn)化為BaCO3沉淀。答案:BaSO4在溶液中存在BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq),當(dāng)加入濃度較高的Na2CO3溶液,CO32-與Ba2+結(jié)合生成BaCO3沉淀;使上述平衡向右移動(dòng)。
(2)①甲溶液可以是NaCl溶液,滴入少量的AgNO3溶液后產(chǎn)生白色沉淀,再滴入KI溶液有黃色沉淀產(chǎn)生。說明有AgCl轉(zhuǎn)化為AgI。故答案為b。
②實(shí)驗(yàn)Ⅳ的步驟ⅰ中,B中為0.01mol/L的KI溶液,A中為0.1mol/L的AgNO3溶液,Ag+具有氧化性,作原電池的正極,I—具有還原性,作原電池的負(fù)極,所以B中石墨上的電極反應(yīng)式是2I--2e-=I2。答案:2I--2e-=I2。
③由于AgI的溶解度小于AgCl,B中加入AgNO3溶液后,產(chǎn)生了AgI沉淀,使B的溶液中c(I-)減小,I-還原性減弱,根據(jù)已知其他條件不變時(shí),參與原電池反應(yīng)的氧化劑(或還原劑)的氧化性(或還原性)越強(qiáng),原電池的電壓越大,而離子的濃度越大,離子的氧化性(或還原性)強(qiáng)。所以實(shí)驗(yàn)Ⅳ中b<a。答案:由于生成AgI沉淀使B的溶液中c(I-)減小,I-還原性減弱。
④雖然AgI的溶解度小于AgCl,但實(shí)驗(yàn)Ⅳ中加入了NaCl(s),原電池的電壓c>b,說明c(Cl-)的濃度增大,說明發(fā)生了AgI+Cl-AgCl+I-反應(yīng),平衡向右移動(dòng),c(I-)增大。答案:實(shí)驗(yàn)ⅳ表明Cl-本身對(duì)該原電池電壓無影響,則c>b說明加入Cl-使c(I-)增大,證明發(fā)生了AgI+Cl-AgCl+I-。
(3)綜合實(shí)驗(yàn)Ⅰ~Ⅳ,可得出溶解度小的沉淀容易轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀,反之則不易;溶解度差別越大,由溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度較大的沉淀越難實(shí)現(xiàn)。答案:溶解度小的沉淀容易轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀,反之則不易;溶解度差別越大,由溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度較大的沉淀越難實(shí)現(xiàn)?!窘馕觥砍恋聿蝗芙饣驘o明顯現(xiàn)象BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2OBaSO4在溶液中存在BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq),當(dāng)加入濃度較高的Na2CO3溶液,CO32-與Ba2+結(jié)合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移動(dòng)b2I--2e-===I2由于生成AgI沉淀使B的溶液中c(I-)減小,I-還原性減弱實(shí)驗(yàn)ⅳ表明Cl-本身對(duì)該原電池電壓無影響,則c>b說明加入Cl-使c(I-)增大,證明發(fā)生了AgI+Cl-AgCl+I-溶解度小的沉淀容易轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀,反之則不易;溶解度差別越大,由溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度較大的沉淀越難實(shí)現(xiàn)六、元素或物質(zhì)推斷題(共3題,共24分)26、略
【分析】【分析】
【詳解】
試題分析:(1)若X為金屬單質(zhì),W是某強(qiáng)酸的稀溶液,根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可判斷X應(yīng)該是含有多種化合價(jià)的金屬鐵,W是硝酸。則X與過量W反應(yīng)生成Y的離子方程式為Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O。鐵與少量的硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵;檢驗(yàn)亞鐵離子一般選擇鐵氰化鉀,若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,即可判斷溶液中含有亞鐵離子。
(2)若X為非金屬單質(zhì),W是空氣的主要成分之一,則根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可判斷X是碳,W是氧氣,Y是CO2,Z是CO。根據(jù)圖A可知①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=—393.5kJ/mol,②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=—283.0kJ/mol,則根據(jù)蓋斯定律可知①—②即得到C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=—110.5kJ/mol。
(3)若X、Y為正鹽,X的水溶液顯酸性,W為一元強(qiáng)堿(化學(xué)式為MOH),則根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可判斷X是氯化鋁,W是氫氧化鈉,Y是偏鋁酸鈉,Z是氫氧化鋁。氫氧化鋁是兩性氫氧化物,則Z的電離方程式為H++AlO2-+H2OAl(OH)3Al3++3OH-。根據(jù)圖像可知0.1mol/LHA溶液的pH大于1,這說明HA是弱酸。a點(diǎn)HA過量,溶液顯酸性,抑制水的電離。b點(diǎn)溶液顯中性,此時(shí)HA仍然過量,但對(duì)水的抑制程度小于a點(diǎn)。c點(diǎn)二者恰好反應(yīng)生成的鹽水解溶液顯堿性,促進(jìn)水的電離。d點(diǎn)氫氧化鈉過量,氫氧化鈉是強(qiáng)堿,對(duì)水的抑制程度最大,則a、b、c、d四點(diǎn)溶液中水的電離程度最大的是c點(diǎn)。a點(diǎn)HA的電離程度大于A—的水解程度溶液顯酸性,則溶液中離子濃度的大小順序?yàn)閏(A-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)。取少量c點(diǎn)溶液于試管中,再滴加0.1mol/L鹽酸至中性,此時(shí)HA的電離程度等于A—的水解程度溶液顯中性,則溶液中除H+、OH-外,根據(jù)電荷守恒可知離子濃度的大小順序?yàn)閏(M+)>c(A-)>c(Cl-)。
(4)若X為強(qiáng)堿,常溫下W為有刺激性氣味的氣態(tài)氧化物,則X是氫氧化鈉,W是SO2;Y是亞硫酸氫鈉,Z是亞硫酸鈉。將
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