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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(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年粵人版選修4化學(xué)上冊(cè)階段測(cè)試試卷808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6題,共12分)1、向一容積為1L的密閉容器中加入一定量的X、Y,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)aX(g)+2Y(s)bZ(g);△H<0。如圖是容器中X;Z的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的曲線。根據(jù)以上信息判斷;下列說(shuō)法中正確的是()
A.化學(xué)方程式中a:b=1:3B.推測(cè)在第7min時(shí)曲線變化的原因可能是升溫C.推測(cè)在第13min時(shí)降低了溫度D.用X表示0~10min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率為(X)=0.045mol?L-1?mol-12、常溫下,向20mL0.1mol?L-1HB溶液中逐滴滴入0.1mol?L-1NaOH溶液;所得PH變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是。
A.OA各點(diǎn)溶液均存在:c(B-)>c(Na+)B.C至D各點(diǎn)溶液導(dǎo)電能力依次增強(qiáng)C.點(diǎn)O時(shí),pH>1D.點(diǎn)C時(shí),X約為10.43、下列溶液中粒子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是()A.NaH2PO4溶液PH<7,則在溶液中:c(Na+)>c(H2PO4?)>c(H3PO4)>c(HPO42?)B.0.1mol·L?1(NH4)2SO4溶液與0.1mol·L?1NH3·H2O溶液等體積混合:c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42?)+c(OH?)C.0.1mol·L?1CH3COONa溶液與0.1mol·L?1CH3COOH溶液等體積混合(pH<7)c(CH3COOH)>c(Na+)>c(CH3COO?)>c(H+)D.0.2mol·L?1NaHCO3溶液與0.1mol·L?1Na2CO3溶液等體積混合:2c(H+)+c(HCO3?)+4c(H2CO3)=2c(CO32?)+3c(OH?)4、常溫下,改變0.1mol·L-1的富馬酸(H2A)溶液的pH,溶液中的H2A、HA-、A2-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ(X)[δ(X)=]隨pH的變化如圖所示。下列敘述正確的是()
A.pH=3.05時(shí),c(H2A)=c(HA-)=c(OH-)B.pH=4.0時(shí),c(HA-)>C(H2A)>c(A2-)C.常溫下,反應(yīng)HA-+OH-A2-+H2O的pK=9.51D.常溫下,圖中x點(diǎn)處:1g=0.725、次磷酸(H3PO2,一元弱酸)和氟硼酸(HBF4)均可用于植物殺菌。常溫時(shí),有1mol?L-1的H3PO2溶液和1mol˙L-1的HBF4溶液,兩者起始時(shí)的體積均為V0;分別向兩溶液中加水,稀釋后溶液的體積均為V,兩溶液的pH變化曲線如圖所示.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是:
A.常溫下,該HBF4溶液滿足pH=B.常溫下,H3PO2的電離平衡常數(shù)約為1.110-2C.常溫下,NaBF4溶液的pH=7D.NaH2PO2溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(H3PO2)6、科學(xué)家研發(fā)出一種太陽(yáng)光電化學(xué)電池(),可不受限于白天或黑夜全天候地儲(chǔ)存電能。該電池以硫酸為電解液,利用太陽(yáng)能儲(chǔ)存電能(充電)的原理如圖(圖中略去部分光電轉(zhuǎn)換過(guò)程),下列說(shuō)法不正確的是()。A.放電時(shí),電極為負(fù)極B.充電時(shí),通過(guò)質(zhì)子交換膜向電極遷移C.放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為D.充電時(shí),/極的電極反應(yīng)式為評(píng)卷人得分二、填空題(共7題,共14分)7、依據(jù)敘述;寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇(液態(tài))燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ。則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_____________。
(2)用NA表示阿伏加德羅常數(shù),在C2H2(氣態(tài))完全燃燒生成CO2和液態(tài)水的反應(yīng)中,每有5NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí),放出650kJ的熱量。其熱化學(xué)方程式為_(kāi)_____________。8、煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大氣,采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫;脫硝。回答下列問(wèn)題:
(1)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度為323K,NaClO2溶液濃度為5×10-3mol·L-1。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。離子SO42-SO32-NO3-NO2-Cl-c/(mol·L-1)8.35×10-46.87×10-61.5×10-41.2×10-53.4×10-3
①寫出NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式___。增加壓強(qiáng),NO的轉(zhuǎn)化率__(填“提高”;“不變”或“降低”)。
②由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率___脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是__。
(2)在不同溫度下,NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中,SO2和NO的平衡分壓pe如圖所示。
①由圖分析可知,反應(yīng)溫度升高,脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均__(填“增大”;“不變”或“減小”)。
②反應(yīng)ClO2-+2SO32-=2SO42-+Cl-的平衡常數(shù)K表達(dá)式為_(kāi)__。
(3)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2;也能得到較好的煙氣脫硫效果。
①?gòu)幕瘜W(xué)平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的優(yōu)點(diǎn)是__。9、HOOC﹣COOH的電離方程式為_(kāi)_。10、某二元酸(H2A)在水中的電離方程式:H2A=H++HA-;HA-H++A2-。回答下列問(wèn)題:
(1)Na2A溶液顯堿性理由是:__(用離子方程式表示)。
(2)在0.1mol/L的Na2A溶液中,下列微粒濃度關(guān)系式正確的是__。
A.c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.1mol/LB.c(OH-)=c(H+)+c(HA-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)D.c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)
(3)水的電離平衡曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是___。
A.圖中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的溫度關(guān)系為:a>b>c
B.純水僅升高溫度;可從a點(diǎn)變到c點(diǎn)。
C.水的電離常數(shù)Kw數(shù)值大小關(guān)系為:b>c>d
D.在b點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下,將pH=2的H2SO4與pH=10的NaOH溶液等體積混合后,溶液顯中性11、NaHS溶液:
水解方程式:______________________;
離子濃度大小關(guān)系:__________________;
電荷守恒:__________________________;
物料守恒:__________________________;
質(zhì)子守恒:__________________________。12、某二元酸(化學(xué)式用HB表示)在水中的電離方程式是H2B=H++HB-;HB-?H++B2-;回答下列問(wèn)題。
①Na2B溶液顯_______(填“酸性”、“中性”或“堿性”),理由是_____(用離子方程式表示)
②在0.1mol·L-1的Na2B溶液中,下列粒子濃度關(guān)系式正確的是________
A.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1mol·L-1
B.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-)
D.c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)13、某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池(如圖所示);目的是探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽(yáng)離子交換膜。
根據(jù)要求回答相關(guān)問(wèn)題:
(1)通入氫氣的電極為_(kāi)___(填“正極”或“負(fù)極”),負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________________。
(2)石墨電極為_(kāi)___(填“陽(yáng)極”或“陰極”),反應(yīng)一段時(shí)間后,在乙裝置中滴入酚酞溶液,____(填“鐵極”或“石墨極”)區(qū)的溶液先變紅。
(3)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì),丙裝置中反應(yīng)一段時(shí)間,硫酸銅溶液濃度將____(填“增大”“減小”或“不變”)。精銅電極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________________________。
(4)寫出上述例題中乙池電解的總反應(yīng)方程式:_________________________。
(5)若上述例題甲池中消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣11.2L,則丙池中理論上應(yīng)析出銅的質(zhì)量為_(kāi)___。評(píng)卷人得分三、判斷題(共1題,共2分)14、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評(píng)卷人得分四、工業(yè)流程題(共1題,共8分)15、氧化亞銅(Cu2O)是一種用途廣泛的光電材料,某工廠以硫化銅礦石(含CuFeS2、Cu2S等)為原料制取Cu2O的工藝流程如下:
常溫下幾種物質(zhì)開(kāi)始形成沉淀與完全沉淀時(shí)的pH如下表。
。
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Cu(OH)2
開(kāi)始沉淀。
7.5
2.7
4.8
完全沉淀。
9.0
3.7
6.4
(1)爐氣中的有害氣體成分是__________,Cu2S與O2反應(yīng)時(shí),氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_________。
(2)若試劑X是H2O2溶液,寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式:__________。并寫出H2O2的電子式__________,F(xiàn)e(鐵)在元素周期表中的位置:__________;當(dāng)試劑X是__________時(shí);更有利于降低生產(chǎn)成本。
(3)加入試劑Y調(diào)pH時(shí),pH的調(diào)控范圍是__________。
(4)操作X包括__________、洗滌、烘干,其中烘干時(shí)要隔絕空氣,其目的是__________。
(5)以銅與石墨作電極,電解濃的強(qiáng)堿性溶液可制得納米級(jí)Cu2O,寫出陽(yáng)極上生成Cu2O的電極反應(yīng)式:__________。評(píng)卷人得分五、原理綜合題(共2題,共8分)16、二氧化碳是主要的溫室氣體;也是一種工業(yè)原料。將其固定及利用,有利于緩解溫室效應(yīng)帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題。
(1)用二氧化碳合成甲醇。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1=-484kJ/mol
2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H2=-1348kJ/mol
在催化劑作用下,CO2(g)和H2(g)反應(yīng)生成CH3OH(g)和H2O(g),該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________。
(2)用二氧化碳合成低密度聚乙烯(LDPE)。以納米二氧化鈦膜為工作電極,常溫常壓電解CO2;可制得LDPE,該電極反應(yīng)可能的機(jī)理如下圖所示。
①過(guò)程Ⅰ~Ⅲ中碳元素均發(fā)生________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。
②CO2轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)DPE的電極反應(yīng)式是(補(bǔ)充完整并配平)________
2nCO2+□________+□________=+□________。
③工業(yè)上生產(chǎn)1.4×104kg的LDPE,理論上需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2的體積是______L。
(3)用二氧化碳與環(huán)氧丙烷()反應(yīng)合成可降解塑料PPC;同時(shí)也能生成副產(chǎn)物CPC,其化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如下圖所示;在不同溫度和壓強(qiáng)下,PPC的選擇性(產(chǎn)物中PPC的質(zhì)量與產(chǎn)物總質(zhì)量的比值)和總產(chǎn)率(產(chǎn)物總質(zhì)量與反應(yīng)物投料總質(zhì)量的比值)如下表所示。
①通過(guò)表中數(shù)據(jù)ⅰ、ⅱ、??梢缘贸龅慕Y(jié)論是________;在25℃時(shí),實(shí)際生產(chǎn)中選擇反應(yīng)壓強(qiáng)為1.5MPa,而不是2.0MPa,理由是________。
②通過(guò)表中數(shù)據(jù)ⅱ、ⅳ、ⅴ可知溫度升高會(huì)使PPC的選擇性下降,結(jié)合上圖說(shuō)明其原因可能是______。17、甲醇水蒸氣催化重整是當(dāng)前制取清潔能源氫氣的主要方法;其反應(yīng)方程式為:
CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△H>0.回答下列問(wèn)題:
(1)在催化劑作用下可通過(guò)三個(gè)基元反應(yīng)實(shí)現(xiàn)催化重整,能量變化如圖I所示,則H=___________。
(2)將一定量的甲醇?xì)怏w和水蒸氣混合反應(yīng),a、b、c、d對(duì)應(yīng)四種不同催化劑。測(cè)得在300℃、320℃、340℃和360℃溫度下反應(yīng)4h甲醇轉(zhuǎn)化率變化如圖II所示。在使用催化劑b時(shí)保持反應(yīng)溫度為340℃,反應(yīng)4h甲醇的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)__________,判斷依據(jù)是___________。
(3)1mol甲醇?xì)怏w和1.2mol水蒸氣混合充入1L恒容密閉容器中,控制反應(yīng)溫度為300℃、起始?jí)簭?qiáng)為2.0MPa下進(jìn)行反應(yīng),存在副反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。平衡時(shí)容器中n(CH3OH)=n(CO)=0.1mol,此時(shí)H2O的濃度為_(kāi)__________,甲醇的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)__________,則甲醇水蒸氣重整反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=___________(結(jié)果保留一位小數(shù))。
(4)研究表明,甲醇水蒸氣重整反應(yīng)速率表達(dá)式為v=kP0.26(CH3OH)P0.03(H2O)P-0.2(H2),k隨溫度升高而增大。反應(yīng)體系中水醇比影響催化劑活性,進(jìn)而影響甲醇轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)氫速率,如圖所示。提高重整反應(yīng)速率的合理措施為_(kāi)__________。
參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、B【分析】【分析】
【詳解】
A.物質(zhì)的量變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,分析0~10min內(nèi),則方程式中a:b=(0.45-0.2):(0.50-0)=1:2;A錯(cuò)誤;
B.第7min時(shí);單位時(shí)間內(nèi)X;Z的物質(zhì)的量濃度變化量較大,反應(yīng)速率增大,可能為升高溫度,B正確;
C.第13min時(shí);Z的物質(zhì)的量濃度減小,X的物質(zhì)的量濃度增大,平衡逆反應(yīng)方向移動(dòng),而正反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng),故不可能是降低溫度,C錯(cuò)誤;
D.0~10min內(nèi)(X)==0.025mol/(L?min);D錯(cuò)誤;
故答案為:B。2、D【分析】【詳解】
A.OA各點(diǎn)顯酸性,則c(H+)>c(OH-),溶液中存在電荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(B-),則c(B-)>c(Na+);A選項(xiàng)正確;
B.C至D各點(diǎn)溶液中,C點(diǎn)濃度為0.05mol·L-1,C之后加入的c(NaOH)為0.1mol·L-1;導(dǎo)電能力依次增強(qiáng),B選項(xiàng)正確;
C.定性分析有:氫氧化鈉溶液滴入20mL時(shí)達(dá)到終點(diǎn),pH>7,HB為弱酸,O點(diǎn)pH>1;C選項(xiàng)正確;
D.C點(diǎn)為剛好反應(yīng)完全的時(shí)候,此時(shí)物質(zhì)c(NaB)=0.05mol·L-1,B-水解常數(shù)為Kh=10-14/(2×10-5)=5×10-10,B-水解生成的c(OH-)==5×10-6mol·L-1,C點(diǎn)c(H+)=2×10-9mol·L-1;C點(diǎn)pH=9-lg2=8.7,即x=8.7,D選項(xiàng)錯(cuò)誤;
【點(diǎn)睛】
C選項(xiàng)也可進(jìn)行定量分析:B點(diǎn)有c(B-)=c(Na+)=19.9×10-3×0.1÷(20×10-3+19.9×10-3),c(HB)=(20.0×10-3-19.9×10-3)×0.1÷(20×10-3+19.9×10-3),則c(B-)/c(HB)=199,K=c(H+)c(B-)/c(HB)=1×10-7×199=1.99×10-5,則HB為弱酸,O點(diǎn)的pH>1。3、B【分析】【分析】
A、NaH2PO4溶液的pH<7,說(shuō)明H2PO4-的電離程度大于其水解程度,則c(HPO42-)>c(H3PO4);
B;根據(jù)混合液中的電荷守恒判斷;
C、混合液呈酸性,說(shuō)明醋酸的電離程度大于醋酸根離子的水解程度,則c(CH3COO-)>c(CH3COOH),結(jié)合物料守恒可知c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH);
D;根據(jù)混合液中的物料守恒判斷。
【詳解】
A、NaH2PO4溶液的pH<7,溶液顯示酸性,說(shuō)明H2PO4-的電離程度大于其水解程度,則c(HPO42-)>c(H3PO4),正確的濃度大小為:c(Na+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(H3PO4);故A錯(cuò)誤;
B、0.1mol?L-1(NH4)2SO4溶液與0.1mol?L-1NH3?H2O溶液等體積混合,根據(jù)電荷守恒可知:c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-);故B正確;
C、0.1mol?L-1CH3COONa溶液與0.1mol?L-1CH3COOH溶液等體積混合(pH<7),說(shuō)明醋酸的電離程度大于醋酸根離子的水解程度,則c(CH3COO-)>c(CH3COOH),結(jié)合物料守恒c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)可知:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH),正確的濃度大小為:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+);故C錯(cuò)誤;
D、0.2mol?L-1NaHCO3溶液與0.1mol?L-1Na2CO3溶液等體積混合,根據(jù)物料守恒可得:3c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3);故D錯(cuò)誤。
答案選B。
【點(diǎn)睛】
本題考查了離子濃度大小比較,明確電荷守恒、物料守恒及鹽的水解原理的含義為解答關(guān)鍵,注意掌握鹽的水解原理及其應(yīng)用方法,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力。4、D【分析】【詳解】
A.H2A的第一步電離平衡常數(shù),當(dāng)c(HA-)=c(H2A)時(shí),K1=c(H+),由于pK1=3.05,因此可得當(dāng)c(HA-)=c(H2A)時(shí),c(H+)=10-3.05,此時(shí)溶液的pH=3.05,因此當(dāng)溶液的pH=3.05時(shí),c(H2A)=c(HA-)>c(OH-);故A錯(cuò)誤;
B.由圖可知,當(dāng)溶液的pH=4.0時(shí),溶液中離子濃度關(guān)系為:c(HA-)>c(A2-)>c(H2A);故B錯(cuò)誤;
C.該反應(yīng)的平衡常數(shù)又水的離子積Kw=c(H+)×c(OH-),H2A的第二步電離平衡常數(shù)因此該反應(yīng)的平衡常數(shù)又pK2=4.49,因此K2=10-4.49,常溫下,Kw=10-14,因此該反應(yīng)的平衡常數(shù)因此pK=-lgK=-lg109.51=-9.51;故C錯(cuò)誤;
D.pK1=3.05,則K1=10-3.05,pK2=4.49,因此K2=10-4.49;由于X點(diǎn)時(shí)溶液中c(H2A)=c(A2-),因此因此X點(diǎn)時(shí)溶液中因此X點(diǎn)溶液中故D正確;
故答案為:D,5、A【分析】【分析】
當(dāng)+1=1時(shí),V=V0,即起始時(shí)1mol/L的曲線b溶液的pH=0,說(shuō)明曲線b對(duì)應(yīng)酸為強(qiáng)酸,H3PO2為一元弱酸,則曲線b為氟硼酸(HBF4)加水稀釋的曲線,曲線a為H3PO2溶液的稀釋曲線;據(jù)此分析。
【詳解】
A.根據(jù)圖示曲線b可知,+1=1,則=pH=0,+1=5時(shí),=pH=4,所以在0?pH?4時(shí),HBF4溶液滿足pH=故A錯(cuò)誤;
B.a(chǎn)曲線表示的是次磷酸的稀釋曲線,由曲線上的點(diǎn)的坐標(biāo)可知,1mol/L的次磷酸溶液的pH=1,即c(H+)=0.1mol/L;次磷酸電離方程式為:H3PO2?H++H2PO2-,所以1mol/L的次磷酸溶液中c(H3PO2)=0.9mol/L,c(H2PO2-)=0.1mol/L;那么次磷酸的電離平衡常數(shù)即為:
Ka故B正確;
C.根據(jù)圖像可知,b表示的酸每稀釋十倍,pH值增加1,所以b為強(qiáng)酸的稀釋曲線,又因?yàn)镠3PO2為一元弱酸,所以b對(duì)應(yīng)的酸只能是氟硼酸(HBF4),即氟硼酸為強(qiáng)酸;那么NaBF4即為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽;故溶液為中性,常溫下pH=7,C項(xiàng)正確;
D.NaH2PO2溶液中:符合質(zhì)子守恒,c(OH-)=c(H3PO2)+c(H+),則c(OH-)-c(H+)=c(H3PO2);故D正確;
答案選A。6、D【分析】【分析】
由充電示意圖中電子的移動(dòng)方向可知,TiO2/WO3電極為陽(yáng)極,VO2+在陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成VO2+,電極反應(yīng)式為VO2++H2O-e-=VO2++2H+,Pt電極為陰極,V3+在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成V2+,電極反應(yīng)式為V3++e-=V2+,放電時(shí),TiO2/WO3電極為正極;Pt電極為負(fù)極。
【詳解】
A.由分析可知;放電時(shí),Pt電極為原電池的負(fù)極,故A正確;
B.充電時(shí);陽(yáng)離子移向陰極,則氫離子通過(guò)質(zhì)子交換膜向Pt電極遷移,故B正確;
C.放電時(shí),Pt電極為負(fù)極,V2+在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成V3+,電極反應(yīng)式為V2+-e-=V3+;故C正確;
D.電解池的離子交換膜為質(zhì)子膜,電極反應(yīng)式不可能有氫氧根離子參與,則充電時(shí),TiO2/WO3電極為陽(yáng)極,VO2+在陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成VO2+,電極反應(yīng)式為VO2++H2O-e-=VO2++2H+;故D錯(cuò)誤;
故選D。
【點(diǎn)睛】
書(shū)寫電極反應(yīng)式時(shí),注意電解質(zhì)溶液為酸性,若電解質(zhì)溶液為酸性,電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)氫氧根是解答關(guān)鍵。二、填空題(共7題,共14分)7、略
【分析】【詳解】
(1)1g甲醇(液態(tài))燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ,則16g,即1mol甲醇釋放22.68kJ/g×16g/mol=725.76kJ/mol,則甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)?H=-725.76kJ/mol;
(2)已知每有5NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí),放出650kJ的熱量,1molC2H2(氣態(tài))完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí),轉(zhuǎn)移10mol電子,釋放1300kJ的熱量,則熱化學(xué)方程式為C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)?H=-1300kJ/mol?!窘馕觥緾H3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)?H=-725.76kJ/molC2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)?H=-1300kJ/mol8、略
【分析】【分析】
(1)①NaClO2具有氧化性,則NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為:4OH-+3ClO2-+4NO=4NO3-+3Cl-+2H2O;增大壓強(qiáng),NO轉(zhuǎn)化率提高;
②在相同時(shí)間內(nèi)硫酸根離子的濃度增加的多,因此脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率,SO2溶解度較高;NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高;
(2)①由圖分析可知,反應(yīng)溫度升高,SO2和NO的平衡分壓負(fù)對(duì)數(shù)減??;這說(shuō)明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行;
②平衡常數(shù)K是生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值;
(3)①形成CaSO4沉淀,反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng),SO2轉(zhuǎn)化率提高,所以Ca(ClO)2效果好。
【詳解】
(1)①NaClO2具有氧化性,則NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為:4OH-+3ClO2-+4NO=4NO3-+3Cl-+2H2O,正反應(yīng)是氣體體積分?jǐn)?shù)減小的反應(yīng),則增大壓強(qiáng),NO轉(zhuǎn)化率提高,故答案為:4OH-+3ClO2-+4NO=4NO3-+3Cl-+2H2O;提高。
②由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,在相同時(shí)間內(nèi)硫酸根離子的濃度增加的多,因此脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率,原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同;NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高,故答案為:大于;NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高。
(2)①由圖分析可知,反應(yīng)溫度升高,SO2和NO的平衡分壓負(fù)對(duì)數(shù)減?。贿@說(shuō)明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,因此脫硫;脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均減小,故答案為:減小。
②根據(jù)反應(yīng)的方程式ClO2?+2SO32?===2SO42?+Cl?可知平衡常數(shù)K表達(dá)式為故答案為:
(3)①用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,形成CaSO4沉淀,反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng),SO2轉(zhuǎn)化率提高,所以Ca(ClO)2效果好,故答案為:形成CaSO4沉淀,反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng),SO2轉(zhuǎn)化率提高,所以Ca(ClO)2效果好?!窘馕觥?OH-+3ClO2-+4NO=4NO3-+3Cl-+2H2O提高大于NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高減小形成CaSO4沉淀,反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng),SO2轉(zhuǎn)化率提高,所以Ca(ClO)2效果好9、略
【分析】【分析】
HOOC﹣COOH是分子內(nèi)含有2個(gè)-COOH官能團(tuán)的二元弱酸;在水溶液中分兩步發(fā)生電離。
【詳解】
HOOC﹣COOH是二元弱酸,在水溶液里分兩步進(jìn)行電離,第一步電離程度大于第二步,其電離方程式分別為:H2C2O4+H+、+H+;
故答案為:H2C2O4+H+,+H+。
【點(diǎn)睛】
如果我們不注意知識(shí)的積累,很容易將HOOC﹣COOH的電離方程式錯(cuò)誤地寫為H2C2O4+2H+?!窘馕觥縃2C2O4+H+、+H+10、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)H2A的電離是分步電離可以知道H2A是弱酸,所以Na2A溶液顯堿性,水解原理是:A2-+H2OHA-+OH-,故答案為:A2-+H2OHA-+OH-;
(2)H2A的第一步電離為完全電離,則溶液中沒(méi)有H2A分子;
A.0.1mol/L的Na2A溶液中,根據(jù)A原子守恒;所以c(A2?)+c(HA?)=0.1mol·L?1;A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.在溶液中,根據(jù)質(zhì)子守恒得:c(OH?)=c(H+)+c(HA?);B項(xiàng)正確;
C.0.1mol/L的Na2A溶液中,存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-);C項(xiàng)正確;
D.由物料守恒可知c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-);D項(xiàng)正確,故答案為:BCD;
(3)A.溫度越高,水的離子積常數(shù)越大,根據(jù)圖象知,b點(diǎn)Kw=10?12,c點(diǎn)Kw=10?13,a點(diǎn)Kw=10?14,所以b>c>a;A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.c點(diǎn)Kw=10?13;則c曲線的純水中6<pH<7,c點(diǎn)的pH=6,則該溶液呈酸性,所以純水僅升高溫度,不能從a點(diǎn)變到c點(diǎn),B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.由圖可計(jì)算出各點(diǎn)的水的離子積,d點(diǎn)Kw=10?14,b點(diǎn)Kw=10?12,c點(diǎn)Kw=10?13,所以水的電離常數(shù)Kw數(shù)值大小關(guān)系為:b>c>a;C項(xiàng)正確;
D.b點(diǎn)Kw=10?12;中性溶液pH=6,將pH=2的硫酸與pH=10的NaOH溶液等體積混合后,氫離子濃度和氫氧根離子濃度相同,等體積混合溶液呈中性,D項(xiàng)正確;故選CD。
【點(diǎn)睛】
本題易錯(cuò)點(diǎn)(3),圖象數(shù)據(jù)分析,要先明確縱軸、橫軸所代表的意義,結(jié)合水的離子積常數(shù)Kw=c(H+)×c(OH-)計(jì)算判斷,溫度越高,水的離子積常數(shù)越大?!窘馕觥竣?A2-+H2OHA-+OH-②.BCD③.CD11、略
【分析】【詳解】
且水解過(guò)程大于電離過(guò)程,可知。
水解方程式:故答案為:
離子濃度大小關(guān)系:故答案為:
電荷守恒:故答案為:
物料守恒:故答案為:
質(zhì)子守恒:故答案為:【解析】①.②.③.④.⑤.12、略
【分析】【分析】
①H2B第一步完全電離、第二步部分電離,則HB-只能電離不能水解,說(shuō)明B2-離子水解而HB-不水解,且HB-是弱酸,則Na2B溶液呈堿性;
②任何電解質(zhì)溶液中都存在電荷守恒和物料守恒;據(jù)此分析解答。
【詳解】
①H2B第一步完全電離、第二步部分電離,則HB?只能電離不能水解,說(shuō)明B2-離子水解而HB-不水解,且HB-是弱酸,則Na2B溶液呈堿性,其水解方程式為:
故答案為:堿性;
②A.根據(jù)原子守恒應(yīng)該為H2B第一步完全電離,所以溶液中不存在H2B,則c(H2B)=0;故A錯(cuò)誤;
B.H2B第一步完全電離,所以溶液中不存在H2B,溶液中存在質(zhì)子守恒,根據(jù)質(zhì)子守恒得c(OH?)=c(H+)+c(HB?);故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)電荷守恒得故C正確;
D.根據(jù)物料守恒得故D正確;
故答案選:CD?!窘馕觥竣?堿性②.③.CD13、略
【分析】【分析】
(1)裝置甲為氫氧燃料電池;通入氫氣的電極為負(fù)極,負(fù)極的電極反應(yīng)式氫氣發(fā)生氧化的方程式;
(2)在乙裝置中;鐵電極與電源的負(fù)極相連,據(jù)此判斷石墨電極為陽(yáng)極,反應(yīng)一段時(shí)間后,在乙裝置中滴入酚酞溶液,溶液先變紅的是生成氫氧根離子的一極;
(3)丙裝置是電解精煉銅;按該反應(yīng)原理判斷硫酸銅溶液濃度變化并書(shū)寫精銅電極上的電極反應(yīng)式;
(4)上述乙池即為電解飽和食鹽水裝置;據(jù)此寫電解的總反應(yīng)方程式;
(5)按電子數(shù)守恒;找出甲池中氫氣和丙池中銅的關(guān)系式,結(jié)合數(shù)據(jù)計(jì)算質(zhì)量;
【詳解】
(1)裝置甲為氫氧燃料電池,通入氫氣的電極為負(fù)極,氫氣在負(fù)極被氧化,在堿性環(huán)境下發(fā)生反應(yīng)生成水,其反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-=2H2O;
(2)在乙裝置中,鐵電極與電源的負(fù)極相連作陰極,則石墨電極為陽(yáng)極,該裝置反應(yīng)為電解飽和食鹽水,陽(yáng)極為氯離子被氧化,陰極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2+2OH-;故反應(yīng)一段時(shí)間后,滴入酚酞溶液后鐵電極負(fù)極溶液先變紅;
(3)丙裝置是電解精煉銅,粗銅作陽(yáng)極,陽(yáng)極上粗銅中比銅活潑的雜質(zhì)如鋅、銅會(huì)被氧化,硫酸銅溶液中銅離子得到電子被還原,陰極得到電子數(shù)和陽(yáng)極上失去電子數(shù)相同,故析出的銅比溶解的銅少,則銅離子濃度減??;精銅作陰極,則其電極反應(yīng)式Cu2++2e-=Cu;
(4)上述乙池即為電解飽和食鹽水裝置,則電解的總反應(yīng)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;
(5)按電子數(shù)守恒;找出甲池中氫氣和丙池中銅的關(guān)系式為。
則m=32g?!窘馕觥控?fù)極H2-2e-+2OH-=2H2O陽(yáng)極鐵極減小Cu2++2e-=Cu2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑32g三、判斷題(共1題,共2分)14、×【分析】【詳解】
向溶液中加入少量水,減小,堿性減弱即減小,則增大,則溶液中增大,故錯(cuò);【解析】錯(cuò)四、工業(yè)流程題(共1題,共8分)15、略
【分析】【分析】
根據(jù)流程:硫化銅礦石(含CuFeS2、Cu2S等)預(yù)處理后與氧氣焙燒:2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO、Cu2S+2O22CuO+SO2,部分FeO被氧化為Fe2O3,得到相應(yīng)的金屬氧化物和二氧化硫氣體,加入稀硫酸溶解金屬氧化物,得到含有Cu2+、Fe2+、Fe3+的酸性溶液,加入試劑X將Fe2+氧化為Fe3+,加入試劑Y調(diào)節(jié)pH沉淀Fe3+,過(guò)濾,向?yàn)V液中加入KOH,用N2H4還原,反應(yīng)為:4CuSO4+N2H4+8KOH2Cu2O+N2↑+4KSO4+6H2O,過(guò)濾,洗滌、隔絕空氣烘干,制得Cu2O;據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)根據(jù)流程,礦石與氧氣得到金屬氧化物和SO2;Cu2S與O2反應(yīng)為Cu2S+2O22CuO+SO2,氧化劑為氧氣,還原劑為Cu2S,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1,故答案為SO2;2∶1;
(2)若試劑X是H2O2溶液,將Fe2+氧化為Fe3+,離子反應(yīng)為:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;H2O2的電子式為Fe(鐵)為26號(hào)元素,在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族;酸性條件下,氧氣也可將Fe2+氧化為Fe3+,而氧氣或空氣價(jià)格遠(yuǎn)低于過(guò)氧化氫,故可用氧氣或空氣替代,故答案為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;第四周期第Ⅷ族;空氣或氧氣;
(3)加入試劑Y的目的是:調(diào)節(jié)pH完全沉淀Fe3+,但不沉淀Cu2+;根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,pH范圍為:3.7≤pH<4.8,故答案為3.7≤pH<4.8;
(4)操作X為過(guò)濾,濾渣經(jīng)洗滌、烘干,制得Cu2O;因?yàn)镃u2O具有較強(qiáng)的還原性,在加熱條件下易被空氣氧化,故烘干過(guò)程要隔絕空氣,故答案為過(guò)濾;防止生成的Cu2O被空氣氧化;
(5)以銅與石墨作電極,電解濃的強(qiáng)堿性溶液可制得納米級(jí)Cu2O,陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O,故答案為2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O?!窘馕觥縎O22∶1第四周期第Ⅷ族空氣或氧氣過(guò)濾防止被空氣中氧氣氧化五、原理綜合題(共2題,共8分)16、略
【分析
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