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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年華東師大版選擇性必修1化學(xué)下冊階段測試試卷734考試試卷考試范圍:全部知識點;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總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空恒容容器中(固體試樣體積忽略不計),在恒定溫度下使其達到分解平衡:NH2COONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g)△H=akJ/mol(a>0)。然后在恒定溫度下縮小容器體積,重新達到平衡。下列分析正確的是A.重新達到平衡后,密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變B.兩次平衡時的CO2的濃度相等C.若2v(NH3)=v(CO2),則該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)D.若開始時向容器中加入2molNH3和1molCO2,達到平衡時放出akJ熱量2、一定溫度下,向容積為2L的恒容密閉容器中通入一定量N2O4,發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)△H>0,反應(yīng)起始時容器內(nèi)氣體的總壓強為p,體系中各組分的物質(zhì)的量隨時間(t)的變化如表。t/s020406080n(N2O4)/mol0.1000.0620.0480.0400.040n(NO2)/mol00.0760.1040.1200.120
下列說法正確的是A.20~60s內(nèi),NO2的平均反應(yīng)速率υ=1.1×10?3mol?L?1?s?1B.N2O4的平衡轉(zhuǎn)化率為40%C.該溫度下,反應(yīng)的壓強平衡常數(shù)Kp=pD.80s時,再充入0.03molNO2、0.01molN2O4,平衡逆向移動3、已知某二元酸在溶液中存在電離:設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。關(guān)于常溫下的溶液,下列說法正確的是A.該溶液與足量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式是H2A+2OH-=A2-+2H2OB.該溶液的c(H+)<0.001mol/LC.該溶液中存在的粒子有D.4、已知:H2(g)+F2(g)=2HF(g)ΔH=-270kJ·mol-1;下列說法正確的是。
A.在相同條件下,1molH2(g)與1molF2(g)的總焓大于2molHF(g)的總焓B.1molH2(g)與1molF2(g)反應(yīng)生成2mol液態(tài)HF放出的熱量小于270kJC.該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)D.該反應(yīng)過程的焓的變化可用如圖表示5、以NaCl溶液模擬海水,采用惰性電極,用下圖裝置處理有機廢水(以含CH3CHO溶液為例);可獲得電能,同時可實現(xiàn)海水淡化。下列說法正確的是()
A.隔膜1為陽離子交換膜,隔膜2為陰離子交換膜B.a極發(fā)生反應(yīng)為CH3CHO+3H2O-10e-=2CO2↑+10H+C.每處理1molCH3CHO時,模擬海水理論上除鹽58.5gD.電池工作一段時間后,正、負(fù)極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為2∶16、MFC-電芬頓技術(shù)不需要外加能量即可發(fā)生;通過產(chǎn)生羥基自由基(·OH)處理有機污染物,可獲得高效的廢水凈化效果,其耦合系統(tǒng)原理如下圖所示,下列說法正確的是。
A.a電極為陽極,X電極為負(fù)極B.甲池中H+移動的方向從M室到N室C.乙池可在酸性較弱的環(huán)境中使用D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時,理論上Y電極消耗O2體積為2.24L7、化學(xué)與社會、生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。下列說法正確的是A.將橋墩鋼鐵與外接電源負(fù)極相連的方法,稱為犧牲陽極的陰極保護法B.“靜電除塵”“燃煤脫硫”“汽車尾氣催化凈化”都能提高空氣質(zhì)量C.河水中有許多雜質(zhì)和細(xì)菌,加入明礬殺菌消毒后可以直接飲用D.我國發(fā)射的“北斗組網(wǎng)衛(wèi)星”所使用的光導(dǎo)纖維是一種有機高分子材料8、下列說法不正確的是A.純堿可用于去除物品表面的油污B.自來水中加入明礬殺菌消毒C.植物秸稈可作生物質(zhì)燃料D.氫氧化鐵膠體可用作凈水劑9、下列式子中,屬于水解反應(yīng)的是A.H2O+H2O?H3O++OH-B.+H2O?+OH-C.NH3+H2O?NH3?H2OD.+OH-?H2O+評卷人得分二、多選題(共5題,共10分)10、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11、80℃時,NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。該溫度下,在甲、乙、丙三個體積相等且恒容的密閉容器中,投入NO2和SO2,起始濃度如表所示,其中甲經(jīng)2min達平衡時,NO2的轉(zhuǎn)化率為50%,下列說法錯誤的是。起始濃度甲乙丙c(NO2)/(mol·L-1)0.100.200.20c(SO2)/(mol·L-1)0.100.100.20
A.容器甲中的反應(yīng)在前2min的平均速率v(SO2)=0.025mol·L-1·min-1B.達到平衡時,容器丙中正反應(yīng)速率與容器甲相等C.溫度升至90℃,上述反應(yīng)平衡常數(shù)為1.56,則反應(yīng)的ΔH<0D.容器乙中若起始時改充0.10mol·L-1NO2和0.20mol·L-1SO2,達到平衡時c(NO)與原平衡相同12、固定容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)xA(g)+yB(g)zC(g),圖Ⅰ表示200℃時容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化關(guān)系,圖Ⅱ表示平衡時平衡常數(shù)K隨溫度變化的關(guān)系。結(jié)合圖像判斷;下列結(jié)論正確的是。
A.200℃時,反應(yīng)從開始到平衡的平均速率υ(A)=0.04mol?L﹣1?min﹣1B.若0~5min時容器與外界的熱交換總量為mkJ,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可表示為:2A(g)+B(g)C(g)△H=+5mkJ/molC.200℃時,若在第6min再向體系中加入催化劑,可使υ正>υ逆D.200℃時,平衡后再充入2molC,則達到平衡時,化學(xué)平衡常數(shù)變小13、已知熱化學(xué)方程式:
C(金剛石,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1①
C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2②
C(石墨,s)=C(金剛石,s)ΔH3=+1.9kJ·mol-1③
下列說法正確的是A.石墨轉(zhuǎn)化成金剛石的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B.金剛石比石墨穩(wěn)定C.ΔH3=ΔH1-ΔH2D.ΔH1<ΔH214、圖為Ca-LiFePO4可充電電池的工作示意圖,鋰離子導(dǎo)體膜只允許Li+通過,電池反應(yīng)為:下列說法正確的是。
A.充電時,當(dāng)轉(zhuǎn)移0.1mol電子時,左室中電解質(zhì)的質(zhì)量減輕2gB.充電時,Li1-xFePO4/LiFePO4電極發(fā)生Li+脫嵌C.放電時,負(fù)極反應(yīng)為:LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+D.LiPF6-LiAsF6為非水電解質(zhì),主要作用都是傳遞離子,構(gòu)成閉合回路評卷人得分三、填空題(共5題,共10分)15、隨著傳統(tǒng)化石燃料的日漸耗竭;新能源的開發(fā)和利用正得到廣泛地重視。燃料電池作為一種轉(zhuǎn)化效率高;可靠性強、質(zhì)能比高、清潔的新型能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng),由于能很好地解決資源的綜合利用和環(huán)境保護這兩個有關(guān)可持續(xù)發(fā)展的問題,已成為當(dāng)今最熱門的研究課題之一、在眾多的燃料電池中,氫氧燃料電池是被研究得較早的一種燃料電池,它以氫氣和氧氣作為原料,電池反應(yīng)產(chǎn)物是水,因此原料易得,反應(yīng)產(chǎn)物沒有污染。
以Ni為電極,KOH水溶液為電解質(zhì)溶液的氫氧燃料電池,在298K、p下穩(wěn)定地連續(xù)工作;請回答下列問題:
(1)寫出電池的電極反應(yīng)和電池反應(yīng):____。
(2)計算一個100W(1W=3.6kJ/h)的氫氧燃料電池,在可逆情況下工作時,每分鐘需要供給298K、p的氫氣體積____(以m3為體積單位,假設(shè)氫氣為理想氣體:p=100kPa);
(3)計算該電池的標(biāo)準(zhǔn)電動勢____。已知反應(yīng):H2(g)+1/2(O2)=H2O(l)的(298.2K)=-263kJ/mol16、Ⅰ.H2S與CH4重整,不但可以消除污染,還可以制氫。主要反應(yīng)如下:①CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)+Q(Q<0)
(1)在恒溫恒容條件下,可作為反應(yīng)①達到平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)是___________(選填編號)。A.混合氣體密度不變B.容器內(nèi)壓強不變C.2v正(H2S)=v逆(CS2)D.CH4與H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之比保持不變
Ⅱ.在恒壓條件下,以n(CH4)∶n(H2S)=1∶2的組成的混合氣體發(fā)生反應(yīng)①;達到平衡狀態(tài)時,四種組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化如圖所示。
(2)如圖中表示CH4、CS2變化的曲線分別是___________、___________(選填編號)。
(3)M點對應(yīng)溫度下,H2S的轉(zhuǎn)化率是___________。
Ⅲ.在研究反應(yīng)發(fā)生的適宜條件時發(fā)現(xiàn):過多的CH4會導(dǎo)致Al2O3催化劑失活;Co助劑有穩(wěn)定催化劑的作用。如圖表示800℃,Al2O3催化劑條件下投入等量H2S,投料比[n(CH4)∶n(H2S)]分別為1∶1、1∶3、12∶1,達平衡時H2S轉(zhuǎn)化率;平均反應(yīng)速率。
(4)投料比n(CH4)∶n(H2S)=1∶1為對應(yīng)圖中___________組圖像(選填“A”“B”或“C”);在三組圖像中,C組圖像中平均反應(yīng)速率最低的可能原因是___________。
(5)未添加Co助劑時,無積碳,隨著Co添加量的變化,積碳量變化如圖所示,Co助劑可能催化原料氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
17、研究碳及其化合物的資源化利用具有重要的意義。已知下列熱化學(xué)方程式:
反應(yīng)Ⅰ:
反應(yīng)Ⅱ:
將n(CO2):n(H2)=1:4的混合氣體充入密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ,在不同溫度和壓強時,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖。0.1MPa時,CO2的轉(zhuǎn)化率在600℃之后,隨溫度升高而增大的主要原因是_______。
18、鋰二次電池新正極材料的探索和研究對鋰電池的發(fā)展非常關(guān)鍵。
(1)鋰硒電池具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。
①正極材料Se可由SO2通入亞硒酸(H2SeO3)溶液反應(yīng)制得,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。
②一種鋰硒電池放電時的工作原理如圖1所示,寫出正極的電極反應(yīng)式:________________。充電時Li+向________(填“Se”或“Li”)極遷移。
③Li2Sex與正極碳基體結(jié)合時的能量變化如圖2所示,圖中3種Li2Sex與碳基體的結(jié)合能力由大到小的順序是________。
(2)Li2S電池的理論能量密度高,其正極材料為碳包裹的硫化鋰(Li2S)。
①Li2S可由硫酸鋰與殼聚糖高溫下制得,其中殼聚糖的作用是________。
②取一定量Li2S樣品在空氣中加熱,測得樣品固體殘留率隨溫度的變化如圖3所示。(固體殘留率=×100%)分析300℃后,固體殘留率變化的原因是________。19、亞硝酰氯(C1NO,黃色)是有機物合成中的重要試劑,常用于合成洗滌劑。在溫度500K時,向盛有食鹽的恒容密閉容器中加入NO2、NO和Cl2;發(fā)生如下兩個反應(yīng):
Ⅰ.2NO2(g)+NaCl(s)?NaNO3(s)+ClNO(g)?H1
Ⅱ.2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g)?H2
(1)反應(yīng)Ⅱ在一定條件下能自發(fā)進行,判斷該反應(yīng)的熱效應(yīng),并說明理由______。
(2)關(guān)于恒溫恒容密閉容器中進行的反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ的下列說法中,正確的是______(填標(biāo)號)。
a.反應(yīng)體系中混合氣體的顏色保持不變;說明反應(yīng)Ⅰ達到平衡狀態(tài)。
b.?H1和?H2不再變化;可以作為判斷反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ是否達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志。
c.同等條件下,反應(yīng)Ⅰ的速率遠遠大于反應(yīng)Ⅱ,說明反應(yīng)Ⅰ的活化能小,?H1<?H2
d.達平衡后,向反應(yīng)體系中再通入一定量C1NO(g),NO2(g)和NO(g)的百分含量均減小。
(3)向2L恒容密閉容器中加入0.2molNO和0.1molCl2發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,起始總壓為p0。10分鐘后達到平衡,用ClNO(g)表示平均反應(yīng)速率v平(ClNO)=0.008mol·L-1·min-1。
①平衡時Cl2的壓強為______。
②NO的平衡轉(zhuǎn)化率α=______,影響α的因素有______。
③該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=______(以分壓表示;分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(4)假設(shè)反應(yīng)Ⅱ的速率方程為:式中:k為反應(yīng)速率常數(shù),隨溫度t升高而增大;α為NO平衡轉(zhuǎn)化率,α′為某時刻NO轉(zhuǎn)化率,n為常數(shù)。在α′=0.8時;將一系列溫度下的k;α值代入上述速率方程,得到v~t曲線如圖所示。
曲線上v最大值所對應(yīng)溫度稱為該α'下反應(yīng)的最適宜溫度tm,t<tm時,v逐漸提高;t>tm后,v逐漸下降。原因是______。評卷人得分四、實驗題(共3題,共15分)20、將某黃銅礦(主要成分為CuFeS2)和O2在一定溫度范圍內(nèi)發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)所得固體混合物X中含有CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3及少量SiO2等,除雜后可制得純凈的膽礬晶體(CuSO4·5H2O)。
(1)實驗測得溫度對反應(yīng)所得固體混合物中水溶性銅(CuSO4)的含量的影響如圖所示。生產(chǎn)過程中應(yīng)將溫度控制在_____左右,溫度升高至一定程度后,水溶性銅含量下降的可能原因是_____。
(2)下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol·L-1計算)。實驗中可選用的試劑和用品:稀硫酸、3%H2O2溶液;CuO、玻璃棒、精密pH試紙。
①實驗時需用約3%的H2O2溶液100mL,現(xiàn)用市售30%(密度近似為1g?cm-3)的H2O2來配制,其具體配制方法是_____。
②補充完整由反應(yīng)所得固體混合物X制得純凈膽礬晶體的實驗步驟:
第一步:將混合物加入過量稀硫酸;攪拌;充分反應(yīng),過濾。
第二步:_____。
第三步:_____;過濾。
第四步:_____;冷卻結(jié)晶。
第五步:過濾;洗滌;低溫干燥。
(3)在酸性、有氧條件下,一種叫Thibacillusferroxidans的細(xì)菌能將黃銅礦轉(zhuǎn)化成硫酸鹽,該過程反應(yīng)的離子方程式為_________。21、磷酸亞鐵鋰(化學(xué)式:LiFePO4);為近年來新開發(fā)的鋰離子電池電極材料,主要用于動力鋰離子電池,作為電極活性物質(zhì)使用,能可逆地嵌入;脫出鋰,其作為鋰離子電池電極材料的研究及應(yīng)用得到廣泛關(guān)注。通過水熱法制備磷酸亞鐵鋰的一種方法如圖(裝置如圖所示,夾持裝置、加熱裝置等省略未畫出):
制備步驟:
I.在儀器A中加入40mL蒸餾水、0.01molH3PO4和0.01molFeSO4?7H2O,用攪拌器攪拌溶解后,緩慢加入0.03molLiOH?H2O;繼續(xù)攪拌。
II.向反應(yīng)液中加入少量抗壞血酸(維生素C);繼續(xù)攪拌5min。
III.快速將反應(yīng)液裝入反應(yīng)釜中;保持170℃恒溫5h。
IV.冷卻至室溫;過濾。
V.用蒸餾水洗滌沉淀。
VI.干燥;得到磷酸亞鐵鋰產(chǎn)品。
回答下列問題:
(1)裝置圖中儀器A的名稱是_____,根據(jù)上述實驗藥品的用量,A的最適宜規(guī)格為_____(填標(biāo)號)。
A.50mLB.100mLC.250mLD.500mL
(2)步驟II中,抗壞血酸的作用是______,以下能代替抗壞血酸使用的是_____(填標(biāo)號)。
A.Na2SO3B.鐵粉C.酸性高錳酸鉀溶液。
(3)若所加H3PO4、FeSO4?7H2O、LiOH?H2O恰好完全反應(yīng),請寫出制備磷酸亞鐵鋰的化學(xué)方程式:______。
(4)確定所得產(chǎn)品中未混有Fe(OH)3、FePO4雜質(zhì)的方法是_____。
(5)干燥后稱量,若實驗共得到無雜質(zhì)產(chǎn)品1.1g,則LiFePO4的產(chǎn)率為_____%(保留小數(shù)點后一位)。
(6)某種以LiFePO4作電極材料的鋰電池總反應(yīng)可表示為LiFePO4+CLi1-xFePO4+CLix。放電時正極的電極反應(yīng)式為_____。22、某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸H2C2O4能將其中的轉(zhuǎn)化為Cr3+。某課題組研究發(fā)現(xiàn),少量鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可對該反應(yīng)起催化作用。為進一步研究有關(guān)因素對該反應(yīng)速率的影響;探究如下:
(1)在25℃下,控制光照強度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同,調(diào)節(jié)不同的初始c(H+)和一定濃度草酸溶液用量,作對比實驗,完成以下實驗設(shè)計表。實驗編號初始c(H+)廢水樣品體積/mL草酸溶液體積/mL蒸餾水體積/mL①1.0×10-4601030②1.0×10-5601030③1.0×10-560ab
則a+b=______。
(2)測得實驗①和②溶液中的濃度隨時間變化關(guān)系如圖所示。
上述反應(yīng)的離子方程式為______。
(3)實驗①和②的結(jié)果表明______;實驗①中0~t1時間段反應(yīng)速率v(Cr3+)=______mol·L-1·min-1(用代數(shù)式表示)。
(4)該課題組對鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假設(shè);請你完成假設(shè)二和假設(shè)三:
假設(shè)一:起催化作用;
假設(shè)二:______;
假設(shè)三:______;
(5)請你設(shè)計實驗驗證上述假設(shè)一,完成下表中內(nèi)容。(除了上述實驗提供的試劑外,可供選擇的藥品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O等。溶液中的濃度可用儀器測定)。實驗方案(不要求寫具體操作過程)預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論用等物質(zhì)的量的______代替實驗①中的鐵明礬,控制其它反應(yīng)條件與實驗①相同,進行對比實驗反應(yīng)相同時間后,若______則假設(shè)一成立評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共2題,共20分)23、中學(xué)化學(xué)常見的物質(zhì)A;B、C、D之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:
A+B→C+D+H2O。請按要求填空:
(1)若A為短周期元素組成的黑色固體單質(zhì);與B的濃溶液共熱時,產(chǎn)生C;D兩種氣體,
C、D兩種氣體均能使澄清石灰水變渾濁,則A與B反應(yīng)的方程式是____________________,已知具有刺激性氣味的C氣體和Cl2都能漂白某些有色物質(zhì),如果將兩種氣體等物質(zhì)的量通入到品紅溶液中的實驗現(xiàn)象為__________________________原因是_____________。
如果將兩種氣體非等量通入到水中;為了驗證哪種氣體過量,某興趣小組的同學(xué)準(zhǔn)備了以下試劑:①氯化鐵溶液②氯化亞鐵溶液③硫氰化鉀溶液④苯酚溶液。
⑤品紅溶液⑥酸性高錳酸鉀溶液。
若Cl2過量:取適量溶液滴加至盛有___________(選填一個序號)試劑的試管內(nèi);再加入。
_____(選填一個序號)試劑,發(fā)生的現(xiàn)象是:________________;
若C過量:取適量溶液滴加至盛有______(選填一個序號)試劑的試管內(nèi);發(fā)生的現(xiàn)象。
是:_______________。
(2)若A在水中的溶解度隨溫度的升高而降低;B為短周期非金屬單質(zhì);C是漂白粉的有效成分,則C發(fā)生水解反應(yīng)的離子方程式是_________________________________。
(3)若A為五核10電子的陽離子與單核18電子的陰離子構(gòu)成的無色晶體,受熱易分解,分解后生成兩種極易溶于水的氣體。檢驗A中陽離子的方法是___________________________________________________________________________________(簡述操作過程及結(jié)論)。24、Ⅰ.離子化合物A由兩種金屬元素、一種非金屬元素構(gòu)成,均為短周期元素,其中陽離子與陰離子的個數(shù)比為1:2,B是一種常見的液態(tài)物質(zhì)。按以下流程進行實驗:請回答:(1)組成A的元素為_______(填元素符號)。(2)A與鹽酸反應(yīng)能夠產(chǎn)生一種無色單質(zhì)氣體,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式_______。(3)固體D可以溶于NH4Cl溶液當(dāng)中,生成可以使紫色石蕊試液變藍的氣體,請寫出該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式_______。Ⅱ.為了探究Cl2、SO2同時通入H2O中發(fā)生的反應(yīng),某?;瘜W(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。(1)在此實驗中,F(xiàn)儀器的作用是_______;為驗證通入D裝置中的氣體是Cl2過量還是SO2過量,興趣小組的同學(xué)準(zhǔn)備了以下試劑:①氯化鐵溶液②氯化亞鐵溶液③硫氰化鉀溶液④品紅溶液⑤酸性高錳酸鉀溶液,需要選取哪幾種試劑驗證Cl2過量_______。(2)D裝置中主要反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為_______。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、A【分析】【分析】
【詳解】
A.該反應(yīng)只有生成物是氣體,且反應(yīng)產(chǎn)生NH3(g)、CO2(g)體積比始終是2:1;因此重新達到平衡后,密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變,A正確;
B.增大壓強,化學(xué)平衡逆向移動,導(dǎo)致CO2濃度減小,因此兩次平衡時的CO2的濃度不相等;B錯誤;
C.未指明反應(yīng)速率的正;逆;因此不能確定反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài),C錯誤;
D.該反應(yīng)是可逆反應(yīng),反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物,因此開始時向容器中加入2molNH3和1molCO2,不能完全轉(zhuǎn)化為NH2COONH4(s);則達到平衡時放出熱量小于akJ,D錯誤;
故合理選項是A。2、D【分析】【詳解】
A.20~60s內(nèi),改變量為0.044mol,則平均反應(yīng)速率故A錯誤;
B.平衡時物質(zhì)的量為0.040mol,則消耗物質(zhì)的量為0.06mol,則的平衡轉(zhuǎn)化率為故B錯誤;
C.根據(jù)B選項得到平衡時物質(zhì)的量為0.040mol,物質(zhì)的量為0.12mol,總的氣體物質(zhì)的量為0.16mol,根據(jù)已知條件,得到平衡時氣體總壓強為平衡時,故C錯誤;
D.根據(jù)C選項分析得到平衡時平衡常數(shù)80s時,再充入0.03molNO2、0.01molN2O4,此時則平衡逆向移動,故D正確。
綜上所述,答案為D。3、D【分析】【詳解】
A.H2A第一步完全電離,第二步部分電離,所以離子反應(yīng)式應(yīng)為A錯誤;
B.H2A第一步完全電離,第二步部分電離,所以0.001mol/L的H2A溶液中c(H+)>0.001molL;B錯誤;
C.由于第一步完全離,所以溶液中并不存在H2A;C錯誤;
D.根據(jù)題意可知H2A第一步完全電離,第二步部分電離,所以0.001mol/L的H2A溶液中c(H+)>0.001mol/L,K=1.2×10-2=則D正確;
故選D。4、A【分析】【詳解】
A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),在相同條件下,1molH2(g)與1molF2(g)的總焓大于2molHF(g)的總焓;A項正確;
B.由于物質(zhì)從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)放出熱量,所以1molH2(g)與1molF2(g)反應(yīng)生成2mol液態(tài)HF放出的熱量大于270kJ;B項錯誤;
C.該反應(yīng)的逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng);C項錯誤;
D.反應(yīng)物總焓應(yīng)比生成物總焓高;D項錯誤;
故選A。5、B【分析】【分析】
根據(jù)題意,該裝置為原電池裝置,由圖示可知,a極上CH3CHO轉(zhuǎn)化為CO2和H+,C元素由-1價轉(zhuǎn)化為+4價,化合價升高,失電子,被氧化,則a為負(fù)極,b為正極,負(fù)極電極反應(yīng)為CH3CHO+3H2O-10e-=2CO2↑+10H+。
【詳解】
A.根據(jù)題意,該裝置要實現(xiàn)海水淡化,則海水中的Cl-向負(fù)極移動,Na+向正極移動,即Cl-向a極移動,Na+向b極移動;隔膜1為陰離子交換膜,隔膜2為陽離子交換膜,故A錯誤;
B.根據(jù)分析,a為負(fù)極,a極發(fā)生反應(yīng)為CH3CHO+3H2O-10e-=2CO2↑+10H+;故B正確;
C.根據(jù)B項分析,a極發(fā)生反應(yīng)為CH3CHO+3H2O-10e-=2CO2↑+10H+,每處理1molCH3CHO時,轉(zhuǎn)移10mol電子,根據(jù)電荷守恒,則有10molCl-向a極移動;根據(jù)氯原子守恒,模擬海水理論上除鹽10mol×58.5g/mol=585g,故C錯誤;
D.b為正極,溶液為酸性,則正極上氫離子得電子生成氫氣,電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑,當(dāng)轉(zhuǎn)移10mol電子時,正極產(chǎn)生5mol氣體,根據(jù)負(fù)極電極反應(yīng):CH3CHO+3H2O-10e-=2CO2↑+10H+;負(fù)極可生產(chǎn)2mol氣體,電池工作一段時間后,正;負(fù)極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為5∶2,故D錯誤;
答案選B。6、B【分析】【詳解】
A.由電子流向可知,a電極為負(fù)極,b電極為正極,與b相連的X電極為陽極;A錯誤;
B.原電池中陽離子向正極運動,甲池中H+移動的方向從M室到N室;B正確;
C.乙池中存在鐵離子;亞鐵離子;在酸性較弱的環(huán)境中使用會生成鐵的氫氧化物沉淀,C錯誤;
D.沒有說明氣體所處的是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況;不能計算氧氣的體積,D錯誤;
故選B。7、B【分析】【詳解】
A.橋墩鋼鐵與外接電源負(fù)極相連構(gòu)成電解池;鋼鐵作陰極被保護,該保護方法是外接電源的陰極保護法,故A錯誤;
B.“靜電除塵”可減少固體顆粒物排放;“燃煤脫硫"可減少二氧化硫排放,“汽車尾氣催化凈化"可減少氮氧化物排放,均能夠減少空氣污染物的排放,有利于提高空氣質(zhì)量,故B正確;
C.明礬溶于水電離產(chǎn)生的鋁離子水解生成具有吸附性的氫氧化鋁膠體可用于凈水;但明礬不能殺菌消毒,故C錯誤;
D.二氧化硅具有良好的導(dǎo)光性;可用于制造光導(dǎo)纖維,屬于無機非金屬材料,故D錯誤;
故選B。8、B【分析】【分析】
【詳解】
A.油脂在堿性條件下能夠水解而溶于水;熱的純堿溶液能夠促進純堿水解,溶液堿性增強,所以純堿可用于去除物品表面的油污,故A正確;
B.明礬水解生成具有吸附性的氫氧化鋁;可除去水中的懸浮物,但不具有殺菌消毒能力,故B錯誤;
C.植物秸稈可以直接燃燒放熱;也可以在微生物的作用下產(chǎn)生甲烷等可燃性氣體,可作生物質(zhì)燃料,故C正確;
D.氫氧化鐵膠體具有吸附性;能夠吸附水中懸浮物雜質(zhì)顆粒,可以用于凈水,故D正確;
故選B。9、B【分析】【分析】
鹽類的水解實質(zhì)是鹽類電離產(chǎn)生的弱酸根離子或弱堿離子與水電離產(chǎn)生的氫離子或氫氧根離子結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng);由此分析。
【詳解】
A.H2O+H2O?H3O++OH-表示水的電離方程式;不屬于水解反應(yīng),故A不符合題意;
B.+H2O?+OH-表示的水解反應(yīng),與水電離時生成的氫離子反應(yīng)生成屬于水解反應(yīng),故B符合題意;
C.NH3+H2O?NH3?H2O表示的是氨氣和水反應(yīng)生成一水合氨;屬于化合反應(yīng),不屬于水解反應(yīng),故C不符合題意;
D.+OH-?H2O+表示的是和OH-反應(yīng)生成H2O和屬于復(fù)分解反應(yīng),不屬于水解反應(yīng),故D不符合題意;
答案選B。二、多選題(共5題,共10分)10、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錯誤;
D.根據(jù)選項B分析可知:要通過A膜進入中間區(qū)域,若有1mol離子通過A膜,由于帶有2個單位負(fù)電荷,則電路中會轉(zhuǎn)移2mol電子,則根據(jù)電荷守恒可知理論上陽極石墨上會產(chǎn)生0.5molO2;D正確;
故合理選項是AD。11、BC【分析】【分析】
【詳解】
A.甲經(jīng)2min達平衡時,NO2的轉(zhuǎn)化率為50%,可列三段式:容器甲中的反應(yīng)在前2min的平均速率v(SO2)==0.025mol·L-1·min-1;A項正確;
B.反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)是氣體體積不變的反應(yīng);壓強不影響平衡,則容器甲和丙互為等效平衡,平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相等,由于丙中各組分濃度是甲中的2倍,則容器丙中的反應(yīng)速率較大,B項錯誤;
C.80℃,平衡常數(shù)K==1,溫度升至90℃,上述反應(yīng)平衡常數(shù)為1.56>1,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0;C項錯誤;
D.設(shè)平衡時NO的濃度為xmol/L,所以則=1,解得x=0.067mol/L,所以若起始時改充0.10mol·L-1NO2和0.20mol·L-1SO2;平衡時c(NO)與原平衡相同,D項正確;
故答案為BC。12、AB【分析】【詳解】
A.據(jù)圖I可知5min后各物質(zhì)的濃度不再變化,反應(yīng)達到平衡,該時間段內(nèi)Δn(A)=0.4mol,容器體積為2L,所以反應(yīng)速率為=0.04mol?L﹣1?min﹣1;故A正確;
B.5min內(nèi)Δn(A)=0.4mol,Δn(B)=0.2mol,Δn(C)=0.2mol,所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2A(g)+B(g)C(g),據(jù)圖II可知溫度升高平衡常數(shù)變大,所以正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),根據(jù)題意可知反應(yīng)0.4molA時放出mkJ能量,則2molA完全反應(yīng)時放出5mkJ能量,熱化學(xué)反應(yīng)方程式為2A(g)+B(g)C(g)△H=+5mkJ/mol;故B正確;
C.催化劑可以增大反應(yīng)速率,但不能使平衡移動,所以加入催化劑后依然存在υ正=υ逆;故C錯誤;
D.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān);溫度不變平衡常數(shù)不變,故D錯誤;
綜上所述答案為AB。13、AD【分析】【詳解】
A.根據(jù)③可知石墨轉(zhuǎn)化成金剛石時要吸收能量;因此該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),A正確;
B.物質(zhì)含有的能量越低;物質(zhì)的穩(wěn)定性就越強。根據(jù)③可知石墨轉(zhuǎn)化成金剛石時要吸收能量,說明金剛石含有的能量比等質(zhì)量的石墨高,因此石墨比金剛石更穩(wěn)定,B錯誤;
C.根據(jù)蓋斯定律,將熱化學(xué)方程式②-①=③,則反應(yīng)熱ΔH3=ΔH2-ΔH1;C錯誤;
D.由于石墨轉(zhuǎn)化為金剛石時要吸收能量,說明金剛石含有的能量比等質(zhì)量的石墨高。則等質(zhì)量的金剛石與石墨分別燃燒時放出熱量金剛石多。反應(yīng)放出的熱量越多,則反應(yīng)熱就越小,故反應(yīng)熱ΔH1<ΔH2;D正確;
故合理選項是AD。14、BD【分析】【分析】
根據(jù)電池反應(yīng)可知,放電時Ca轉(zhuǎn)化為Ca2+發(fā)生氧化反應(yīng),所以鈣電極為負(fù)極,充電時則發(fā)生還原反應(yīng)為陰極,則放電時Li1-xFePO4/LiFePO4為正極;充電時為陽極。
【詳解】
A.充電時每轉(zhuǎn)移0.1mol電子,左室中就有0.05molCa2+轉(zhuǎn)化為Ca,同時有0.1molLi+遷移到左室;所以左室中電解質(zhì)的質(zhì)量減輕0.05mol′40g/mol-0.1mol′7g/mol=1.3g,所以A錯誤;
B.充電時為電解池,電解池中陽離子流向陰極,Li1-xFePO4/LiFePO4為陽極,所以Li1-xFePO4/LiFePO4電極發(fā)生Li+脫嵌然后流向陰極,放電時為原電池,原電池中陽離子流向正極,所以放電時發(fā)生Li+嵌入;故B正確;
C.放電時,鈣電極為負(fù)極,電極反應(yīng)為Ca-2e-=Ca2+;故C錯誤;
D.鈣活潑性很強;會和水發(fā)生反應(yīng),所以選用非水電解質(zhì)來傳遞離子,構(gòu)成閉合回路,形成原電池,故D正確。
綜上所述答案為BD。三、填空題(共5題,共10分)15、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】正極,1/2O2+H2O+2e-→2OH-;負(fù)極,H2+2OH-→2H2O+2e-電池在可逆情況下工作時,=-W最大,100W=100×3.6kJ/h=360kJ/h=6kJ/min由=-zEF得E=-/zF=1.22(V)16、略
【分析】【詳解】
(1)A.恒溫恒容下;容積不變,容器內(nèi)的氣體質(zhì)量也不變,則無論反應(yīng)是否平衡,密度都不變,故混合氣體密度不變不能作為反應(yīng)①達到平衡的判斷依據(jù),故A不符合題意;
B.反應(yīng)①中可逆符號前后的氣體化學(xué)計量數(shù)之和不相等;則容器內(nèi)的壓強不變時,說明容器內(nèi)氣體不在增加減少,反應(yīng)達到最大限度,即達到平衡狀態(tài),故B符合題意;
C.根據(jù)反應(yīng)①的化學(xué)計算數(shù),2v正(H2S)=4v正(CS2)=v逆(CS2);即同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率不相等,說明反應(yīng)沒有達到平衡狀態(tài),故C不符合題意;
D.CH4與H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之比保持不變,說明CH4與H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不在發(fā)生變化;說明體系反應(yīng)達到最大限度,說明達到平衡狀態(tài),故D符合題意;
答案BD。
(2)根據(jù)平衡狀態(tài)時,四種組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化圖所示,c、d的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度升高是逐漸減小的,a、b是逐漸增大的,由于反應(yīng)①是吸熱反應(yīng)(Q<0),根據(jù)平衡移動原理,升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,則生成物增加,反應(yīng)物減少,可知a、b表示的是生成物,c、d表示的是反應(yīng)物,根據(jù)反應(yīng)①的化學(xué)計量數(shù),生成物中CS2的物質(zhì)的量比H2小,則a表示H2,b表示CS2,同理,c表示的是H2S,d表示的是CH4,故答案為表示CH4、CS2變化的曲線分別是d、b。
(3)M點對應(yīng)溫度下,起始時n(CH4)∶n(H2S)=1∶2,設(shè)起始時n(CH4)=1mol,n(H2S)=2mol,轉(zhuǎn)化的CH4為xmol,則可得
M點對應(yīng)溫度下,平衡時,a表示的H2和d表示的CH4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等,則可得關(guān)系式1-x=4x,x=0.2mol,則H2S的轉(zhuǎn)化率=
(4)在反應(yīng)①中,適當(dāng)提高n(CH4)∶n(H2S)的比值可提高H2S轉(zhuǎn)化率,當(dāng)投料比[n(CH4)∶n(H2S)]分別為1∶1、1∶3、12∶1時,即n(CH4)∶n(H2S)分別為1∶1、∶1、12∶1時,n(CH4)∶n(H2S)=1∶1為三種組合中,n(CH4)∶n(H2S)的比值處于中間,則H2S轉(zhuǎn)化率也處于中間,則對應(yīng)的圖像是B組;根據(jù)題干可知,過多的CH4會導(dǎo)致Al2O3催化劑失活,反應(yīng)速率變慢,C組圖像中H2S轉(zhuǎn)化率最高,即n(CH4)∶n(H2S)比值最高,即n(CH4)∶n(H2S)=12∶1,故C組圖像中平均反應(yīng)速率最低的可能原因是C組中n(CH4)∶n(H2S)=12∶1,CH4比例過高使催化劑Al2O3失活;反應(yīng)速率小。
(5)根據(jù)積碳量變化圖所示,Co添加量越大,C的含量越高,原料氣中只有CH4含有碳元素,則Co助劑可能催化原料氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH4C+H2?!窘馕觥?1)BD
(2)db
(3)20%
(4)BC組中n(CH4)∶n(H2S)=12∶1,CH4比例過高使催化劑Al2O3失活;反應(yīng)速率小。
(5)CH4C+H217、略
【分析】【詳解】
將n(CO2):n(H2)=1:4的混合氣體充入密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ,在不同溫度和壓強時,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。根據(jù)圖示可知:反應(yīng)在0.1MPa時,CO2的轉(zhuǎn)化率在600℃之后,隨溫度升高而增大,這是由于反應(yīng)Ⅰ的△H1<0,反應(yīng)Ⅱ的△H2>0,600℃之后,溫度升高,反應(yīng)Ⅱ向右移動,二氧化碳減少的量比反應(yīng)Ⅰ向左移動二氧化碳增加的量多?!窘馕觥糠磻?yīng)Ⅰ的△H1<0,反應(yīng)Ⅱ的△H2>0,600℃之后,溫度升高,反應(yīng)Ⅱ向右移動,二氧化碳減少的量比反應(yīng)Ⅰ向左移動二氧化碳增加的量多18、略
【分析】【詳解】
(1)①SO2通入亞硒酸中生成Se,發(fā)生氧化還原反應(yīng),化學(xué)方程式為:
②由電池工作的原理圖可知,Li電極為電池的負(fù)極,Se電極為電池的正極,電池放電時Li+能遷移到正極附近與Se結(jié)合生成因此正極的電極反應(yīng)式為:電池在充電時,Li電極接外電源的負(fù)極,做陰極,Li+是陽離子在電解池中朝陰極遷移,因此Li+在充電時朝Li電極遷移;
③由圖可知,與正極碳基體結(jié)合時會向外釋放能量,如果釋放的能量越大,那么結(jié)合之后越穩(wěn)定,因此3中與碳基體結(jié)合能力的強弱為
(2)①Li2S電池的正極材料是碳包裹得Li2S,因此為了獲得這種正極材料,就需要殼聚糖在與硫酸鋰高溫反應(yīng)時,一方面將硫酸鋰還原,另一方面提供包裹Li2S的碳源;
②該Li2S是具有碳包裹結(jié)構(gòu)的Li2S,因此在考慮其固體質(zhì)量變化時,一方面要考慮Li2S自身被氧化的影響,另一方面也要考慮包裹Li2S的碳在高溫下被氧化的影響;所以300℃后,樣品主要發(fā)生兩個反應(yīng)過程:反應(yīng)1為Li2S被O2氧化生成Li2SO4,反應(yīng)2為C被O2氧化生成CO2;前期固體殘留率增加的原因是反應(yīng)1為主,后期固體殘留率減少的原因是反應(yīng)2為主?!窘馕觥縃2SeO3+2SO2+H2O===Se+2H2SO42Li++xSe+2e-===Li2SexLiLi2Se6>Li2Se4>Li2Se提供碳源,將硫酸鋰還原(作還原劑)300℃后,樣品主要發(fā)生兩個反應(yīng)過程:反應(yīng)1為Li2S被O2氧化生成Li2SO4,反應(yīng)2為C被O2氧化生成CO2;前期固體殘留率增加的原因是反應(yīng)1為主,后期固體殘留率減少的原因反應(yīng)2為主19、略
【分析】【詳解】
(1)該反應(yīng)ΔH2<0,因為該反應(yīng)為氣體減少的反應(yīng),故熵減ΔS<0,但該反應(yīng)能自發(fā)進行,即該反應(yīng)滿足ΔG=ΔH2-TΔS<0,所以ΔH2必然小于0;
(2)a.體系顏色的深淺與NO2濃度有關(guān),顏色不變,則說明NO2濃度不變;即反應(yīng)達平衡狀態(tài),a正確;
b.焓變只與反應(yīng)物和生成物狀態(tài)有關(guān),與過程無關(guān),故不能用來判斷平衡狀態(tài),b錯誤;
c.相同條件下,反應(yīng)Ⅰ速率遠大于反應(yīng)Ⅱ,說明反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)物容易變?yōu)榛罨肿樱椿罨苄?,但ΔH指反應(yīng)物和生成物能量的差值,故活化能小,ΔH不一定小;c錯誤;
d.再充入一定量ClNO,則體系壓強增大,相對于舊平衡,新平衡逆向程度減小,ClNO轉(zhuǎn)化率降低,故NO與NO2百分含量均減小;d正確;
故答案選ad;
(3)達平衡時生成ClNO的物質(zhì)的量=0.008mol/(L·min)×10min×2L=0.16mol,列三段式如下:
①體系恒容,故解得P平=則平衡時Cl2壓強=
②NO的平衡轉(zhuǎn)化率α=影響平衡轉(zhuǎn)化率的因素;即考慮影響平衡移動的因素,有溫度;壓強和反應(yīng)物的起始濃度等;
③平衡時P(NO)=P(ClNO)=則Kp=(或240P0-1);
(4)反應(yīng)Ⅱ為放熱反應(yīng),故升高溫度,平衡逆向移動,NO平衡轉(zhuǎn)化率α降低,但速率常數(shù)k增大,故曲線的變化趨勢主要從k增大和α降低誰影響程度更大角度分析,即升高溫度,k增大使v逐漸提高,但α降低使v逐漸下降。當(dāng)t<tm時,k增大對v的提高大于α引起的降低;t>tm后,k增大對v的提高小于α引起的降低?!窘馕觥喀2<0,對于一個自發(fā)反應(yīng)要滿足ΔH-TΔS<0,該反應(yīng)ΔS<0,要能自發(fā)必定要求ΔH2<0adp080%溫度、壓強和反應(yīng)物的起始濃度等240p0-1升高溫度,k增大使v逐漸提高,但α降低使v逐漸下降。t<tm時,k增大對v的提高大于α引起的降低;t>tm后,k增大對v的提高小于α引起的降低四、實驗題(共3題,共15分)20、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)圖象可知溫度在600℃時所得固體混合物中水溶性銅(CuSO4)的含量最高,所以生產(chǎn)過程中應(yīng)將溫度控制在600℃左右。由于在高溫下CuSO4易發(fā)生分解反應(yīng);所以溫度升高至一定程度后,水溶性銅含量下降。
(2)下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol·L-1計算)。實驗中可選用的試劑和用品:稀硫酸、3%H2O2溶液;CuO、玻璃棒、精密pH試紙。
①實驗時需用約3%的H2O2溶液100mL,現(xiàn)用市售30%(密度近似為1g?cm-3)的H2O2來配制,則需要雙氧水的體積是=10mL,所以其具體配制方法是用量筒量取10mL30%H2O2溶液加入燒杯中,再加入90mL水(或加水稀釋至100mL),攪拌均勻即可得到3%的H2O2溶液100mL。
②第一步:將混合物加入過量稀硫酸,攪拌、充分反應(yīng),過濾。由于濾液中含有亞鐵離子,需要加入雙氧水將其氧化為鐵離子,如果通過調(diào)節(jié)溶液的pH將其轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀而除去,則第二步:向濾液中加入稍過量3%H2O2溶液。第三步:充分反應(yīng)向溶液中加入CuO;用精密pH試紙控制pH在3.2~4.7之間,過濾。從溶液中得到硫酸銅晶體需要加熱濃縮;冷卻結(jié)晶,即第四步:加熱濃縮、冷卻結(jié)晶。
第五步:過濾;洗滌;低溫干燥。
(3)在酸性、有氧條件下,一種叫Thibacillusferroxidans的細(xì)菌能將黃銅礦轉(zhuǎn)化成硫酸鹽,在反應(yīng)中Fe和S元素的化合價均升高,1molCuFeS2失去17mol電子,氧氣得到4個電子,則根據(jù)電子得失守恒可知該過程反應(yīng)的離子方程式為4CuFeS2+4H++17O2=4Cu2++4Fe3++8SO42-+2H2O?!窘馕觥?00℃CuSO4發(fā)生了分解反應(yīng)用量筒量取10mL30%H2O2溶液加入燒杯中,再加入90mL水(或加水稀釋至100mL),攪拌均勻向濾液中加入稍過量3%H2O2溶液,充分反應(yīng)向溶液中加入CuO,用精密pH試紙控制pH在3.2~4.7之間加熱濃縮4CuFeS2+4H++17O2=4Cu2++4Fe3++8SO42-+2H2O21、略
【分析】【分析】
本實驗為由向A中加入蒸餾水、H3PO4和FeSO4·7H2O,用攪拌器攪拌溶解后,緩慢加入LiOH·H2O;繼續(xù)攪拌,加入少量抗壞血酸(即維生素C),繼續(xù)攪拌,快速將反應(yīng)液裝入反應(yīng)釜中恒溫加熱,冷卻過濾;洗滌、干燥得到磷酸亞鐵鋰產(chǎn)品,據(jù)此分析回答問題。
【詳解】
(1)由圖示可知;儀器A的名稱是三頸燒瓶;由信息可知,在A中加入40mL蒸餾水,還有一些化學(xué)試劑,故最適宜規(guī)格為100mL,故選B;
(2)溶液中Fe2+可能被氧化成Fe3+,所以抗壞血酸可以吸收氧氣,主要作用是做還原劑,防止Fe2+被氧化;能代替抗壞血酸使用的是具有還原性的離子,Na2SO3可以與O2反應(yīng)生成Na2SO4;不能選B,否則固體產(chǎn)品中引入鐵粉新雜質(zhì)。故選A;
(3)若所加H3PO4、FeSO4?7H2O、LiOH?H2O恰好完全反應(yīng)生成LiFePO4,則制備磷酸亞鐵鋰的化學(xué)方程式為
(4)Fe(OH)3和FePO4都難溶于水,但可以溶解在酸中,溶解后有Fe3+生成,用檢驗Fe3+的方法檢驗;所以方法是:取少量產(chǎn)品溶于適量鹽酸中,向其中滴加幾滴KSCN溶液,若溶液變?yōu)檠t色,說明含有雜質(zhì),反之則不含,故答案為:取少量產(chǎn)品溶于適量鹽酸中,向其中滴加幾滴KSCN溶液,若溶液不會變?yōu)檠t色,說明不含有雜質(zhì);
(5)制備磷酸亞鐵鋰的原理為H3PO4+FeSO4+LiOH=LiFePO4+H2O+H2SO4,以0.01molFeSO4反應(yīng)物完全反應(yīng)來計算,理論上得到0.01molLiFePO4,產(chǎn)率為
(6)電池工作時的總反應(yīng)為:LiFePO4+CLi1-xFePO4+CLix,放電時,Li1-xFePO4在正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成LiFePO4;正極反應(yīng)為:
Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4?!窘馕觥?1)三頸燒瓶B
(2)做還原劑,防止Fe2+被氧化A
(3)
(4)取少量產(chǎn)品溶于適量鹽酸中;向其中滴加幾滴KSCN溶液,若溶液不會變?yōu)檠t色,說明不含有雜質(zhì)。
(5)69.6%
(6)Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO422、略
【分析】【分析】
該實驗的反應(yīng)原理是草酸H2C2O4能將工業(yè)廢水中的轉(zhuǎn)化為Cr3+;并探究各種因素,如:氫離子濃度、草酸濃度、催化劑對反應(yīng)速率的影響,并判斷[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中何種物質(zhì)具有催化作用;依此解答。
【詳解】
(1)①②中氫離子濃度不同,是探究氫離子濃度對速率的影響;則②③是探究不同濃度時草酸對速率的影響,故a+b=40;
(2)與草酸在酸性環(huán)境下發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成鉻離子和二氧化碳,反應(yīng)的離子方程式為:
(3)結(jié)合表格和圖像可知,實驗①和②探究氫離子濃度對速率的影響,其結(jié)果表明:c(H+)越大,反應(yīng)的速率越快;根據(jù)圖像可知,實驗①中0~t1時間段減少c0-c1,結(jié)合物質(zhì)的反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)呈正比,故反應(yīng)速率v(Cr3+)=mol·L-1·min-1;
(4)該課題組對鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出假設(shè),鐵明礬中的相關(guān)微粒有:Al3+、故分別對三種微粒是否起催化作用進行假設(shè);
故答案為:Al3+起催化作用;起催化作用;
(5)設(shè)計實驗驗證上述假設(shè)一需采用控制變量法,控制其它反應(yīng)條件與實驗①相同,進行對比實驗,即保證除外,其余微粒均相同;故從所給藥品中可用等物質(zhì)的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替實驗①中的鐵明礬;若反應(yīng)相同時間后,若濃度大于實驗①中濃度,則可說明有催化作用;則假設(shè)一成立;
故答案為:K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O;濃度大于實驗①中濃度?!窘馕觥?0c(H+)越大,反應(yīng)的速率越快Al3+起催化作用起催化作用K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O濃度大于實驗①中濃度五、元素或物質(zhì)推斷題(共2題,共20分)23、略
【分析】【分析】
(1)C、D兩種氣體均能使澄清石灰水變渾濁,能使澄清石灰水變渾濁的氣體是二氧化碳和二氧化硫,所以C、D和二氧化碳和二氧化硫,A為短周期元素組成的黑色固體單質(zhì),所以A是C單質(zhì),加熱條件下,碳和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化碳和二氧化硫、水,所以B是濃硫酸;具有刺激性氣味的C氣體為二氧化硫,則D是二氧化碳,二氧化硫與氯氣能發(fā)生氧化還原反應(yīng),根據(jù)氯水和二氧化硫水溶液的性質(zhì)差異答題;
(2)若A在水中的溶解度隨溫度的升高而降低是氫氧化鈣,B為短周期非金屬單質(zhì),D是漂白粉的成分之一,氫氧化鈣和氯氣反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水,所以B是氯氣,C能發(fā)生水解反應(yīng),所以C是次氯酸鈣,D是氯化鈣;
(3)若A為五核10電子的陽離子與單核18電子的陰離子構(gòu)成的無色晶體;五核10電子的陽離子是銨根離子,受熱易分解,分解后生成兩種極易溶于水的氣體,則A是氯化銨,單核18電子的陰離子是氯離子,氯離子的檢驗用硝酸酸化的硝酸銀溶液,如果生成白色沉淀證明含有氯離子,否則沒有
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