版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
…………○…………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2024年滬教版選修4化學(xué)下冊階段測試試卷705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6題,共12分)1、同溫同壓下,下列各熱化學(xué)方程式(ΔH均小于0)中反應(yīng)熱的絕對值最大的是()A.2A(l)+B(l)=2C(g)B.2A(g)+B(g)=2C(g)C.2A(g)+B(g)=2C(l)D.2A(l)+B(l)=2C(l)2、溫度為T,保持壓強(qiáng)為p時合成氨氣,原料氣投料比與的平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如圖所示。M點(diǎn)時;該反應(yīng)的壓力平衡常數(shù)為[注:用平衡時氣態(tài)物質(zhì)的分壓代替平衡濃度進(jìn)行計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)]
A.341.3B.59.3C.0.017D.0.00293、化學(xué)的實(shí)用性表現(xiàn)在它與人們的生活緊密聯(lián)系。下列常用物質(zhì)的主要化學(xué)成分溶于水后對水的電離有抑制作用的是()A.明礬B.蘇打C.“84”消毒液(NaClO)D.潔廁靈(HCl)4、的X、Y、Z三種酸的水溶液各1mL,分別加水稀釋到1000mL,其pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示;X;Z不為平行線。則下列說法正確的是。
A.原溶液都是稀溶液B.原溶液的濃度大小為C.Z是強(qiáng)酸,Y和X是弱酸D.溶液中微粒濃度5、物質(zhì)的量濃度相同的下列溶液,按c(CO32﹣)由小到大順序排列正確的是。
①Na2CO3
②NaHCO3
③H2CO3
④(NH4)2CO3A.④<③<②<①B.③<②<①<④C.③<②<④<①D.③<④<②<①6、下列離子方程式中,屬于水解反應(yīng)的是A.HCOOH?HCOO-+H+B.HCO+H2O?H2CO3+OH-C.NH3·H2O?NH+OH-D.HCO+H2O?CO+H3O+評卷人得分二、填空題(共6題,共12分)7、已知下列熱化學(xué)方程式;回答下列各問:
①C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH=—110.4kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=—393.5kJ/mol
(1)C的燃燒熱為______kJ/mol。
(2)0.5molCH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時,放出445kJ的熱量。寫出CH4燃燒熱的熱化學(xué)方程式__________________________________________________。
(3)工業(yè)上用CO2和H2反應(yīng)合成甲醚。已知:
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-53.7kJ·mol-1
CH3OCH3(g)+H2O(g)=2CH3OH(g)ΔH2=+23.4kJ·mol-1
則2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH3=________kJ·mol-1。
(4)在恒溫(500K)、體積為1.0L的密閉容器中通入1.0molN2和1.0molH2發(fā)生合成氨反應(yīng)N2+3H22NH3,20min后達(dá)到平衡,測得反應(yīng)放出的熱量為18.4kJ,混合氣體的物質(zhì)的量為1.6mol,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為___________________________________。8、依據(jù)敘述;寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
(1)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4NA個電子轉(zhuǎn)移時,放出450kJ的熱量。其熱化學(xué)方程式為______________________。
(2)已知拆開1molH—H鍵、1molN—H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、395kJ、940kJ,則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為____________________________。
(3)鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,已知由金紅石(TiO2)制取單質(zhì)Ti,涉及的步驟為:
已知:①C(s)+O2(g)CO2(g);ΔH=-395.5kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g);ΔH=-560kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=―80kJ/mol
則TiO2(s)與Cl2(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______________________________。9、根據(jù)下列敘述寫出相應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
(1)已知16g固體硫完全燃燒時放出148.4kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是____________________.
(2)如圖是SO2生成SO3反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:________________.
(3)拆開1molH﹣H鍵、1molN﹣H鍵、1molN≡N鍵需要的能量分別是436kJ、391kJ、946kJ,則1molN2完全反應(yīng)生成NH3的反應(yīng)熱△H為____________,1molH2完全反應(yīng)生成NH3所放出的熱量為______________.10、硼酸(H3BO3)在食品;醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
(1)請完成B2H6氣體與水反應(yīng)的化學(xué)方程式:B2H6+6H2O=2H3BO3+__________。
(2)在其他條件相同時,反應(yīng)H3BO3+3CH3OHB(OCH3)3+3H2O中,H3BO3的轉(zhuǎn)化率()在不同溫度下隨反應(yīng)時間(t)的變化見圖12;由此圖可得出:
①溫度對應(yīng)該反應(yīng)的反應(yīng)速率和平衡移動的影響是_______________________。
②該反應(yīng)的_____0(填“<”、“=”或“>”)。
(3)H3BO3溶液中存在如下反應(yīng):H3BO3(aq)+H2O(l)[B(OH)4]-(aq)+H+(aq),已知0.70mol·L-1H3BO3溶液中,上述反應(yīng)于298K達(dá)到平衡時,c平衡(H+)=2.0×10-5mol·L-1,c平衡(H3BO3)≈c起始(H3BO3),水的電離可忽略不計(jì),求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K(H2O的平衡濃度不列入K的表達(dá)式中,計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)__________11、近年來將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)。
(1)迪肯發(fā)明的直接氧化法為:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下圖為密閉容器中,進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)分別等于1∶1;4∶1、7∶1時HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系:
①據(jù)圖像可知反應(yīng)平衡常數(shù)K(300℃)______K(400℃),(填“>”或“<”)。判斷理由是:________________________________________________;
②若進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)等于1∶1,400℃時,O2的轉(zhuǎn)化率是______。
(2)Deacon直接氧化法可按下列催化過程進(jìn)行:CuCl(s)+1/2O2(g)=CuO(s)+1/2Cl2(g)ΔH1=-20kJ·mol-1,CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH2=-121kJ·mol-1,4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH3
若是利用ΔH1和ΔH2計(jì)算ΔH3時,還需要利用__________反應(yīng)的ΔH。
(3)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,如下圖所示:
陰極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)有Fe3++e-=Fe2+和___________________(寫反應(yīng)方程式)。
電路中轉(zhuǎn)移1mol電子,可生成氯氣__________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。12、(1)碳酸:H2CO3,K1=4.3×10﹣7,K2=5.6×10﹣11
草酸:H2C2O4,K1=5.9×10﹣2,K2=6.4×10﹣5
0.1mol/LNa2CO3溶液的pH_____0.1mol/LNa2C2O4溶液的pH;(選填“大于”“小于”或“等于”)
(2)等濃度的草酸溶液和碳酸溶液中,氫離子濃度較大的是_____;若將等濃度的草酸溶液和碳酸溶液等體積混合,溶液中各種離子濃度大小的順序正確的是_____(選填編號);
a.c(H+)>c(HC2O)>c(HCO)>c(CO)
b.c(HCO)>c(HC2O)>c(C2O)>c(CO)
c.c(H+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(CO)
d.c(H2CO3)>c(HCO)>c(HC2O)>c(CO)評卷人得分三、判斷題(共1題,共2分)13、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評卷人得分四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共6分)14、隨著我國碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的確定,含碳化合物的綜合利用備受關(guān)注。CO2和H2合成甲醇是CO2資源化利用的重要方法。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的反應(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ:
反應(yīng)Ⅱ:
反應(yīng)Ⅲ:
回答下列問題:
(1)反應(yīng)Ⅰ的=_______已知由實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)Ⅰ的(為速率常數(shù),與溫度、催化劑有關(guān))。若平衡后升高溫度,則_______(填“增大”“不變”或“減小”)。
(2)①下列措施一定能使CO2的平衡轉(zhuǎn)化率提高的是_______(填字母)。
A.增大壓強(qiáng)B.升高溫度C.增大H2與CO2的投料比D.改用更高效的催化劑。
②恒溫(200℃)恒壓條件下,將1molCO2和1molH2充入某密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡時,CO2的轉(zhuǎn)化率為a,CH3OH的物質(zhì)的量為bmol,則此溫度下反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)Kx=_______[寫出含有a、b的計(jì)算式;對于反應(yīng)為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。已知CH3OH的沸點(diǎn)為64.7℃]。其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達(dá)平衡時平衡體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)反應(yīng)Ⅲ可能的反應(yīng)歷程如圖所示。
注:方框內(nèi)包含微粒種類及數(shù)目;微粒的相對總能量(括號里的數(shù)字或字母;單位:eV)。其中,TS表示過渡態(tài)、*表示吸附在催化劑上的微粒。
①反應(yīng)歷程中,生成甲醇的決速步驟的反應(yīng)方程式為_______。
②相對總能量_______eV(計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù))。(已知:)15、常溫下,有下列四種溶液:①HCl②NaOH③NaHSO4④CH3COOH
(1)NaHSO4溶液呈酸性,用化學(xué)用語解釋其呈酸性的原因:________________。
(2)0.1mol·L-1的溶液②,其pH=____________。
(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,開始時反應(yīng)速率的大小關(guān)系為①_________④(填“>”、“<”或“=”)。
(4)等體積、等pH的溶液①和④分別與足量的②反應(yīng),消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系為①_______④(填“>”、“<”或“=”)。16、常溫下,用酚酞作指示劑,用0.10mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol·L-1的CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲線如圖。
(已知:CH3COOH、HCN的電離平衡常數(shù)分別為1.75×10-5、6.4×10-10)
(1)圖__(a或b)是NaOH溶液滴定HCN溶液的pH變化的曲線;判斷的理由是__。
(2)點(diǎn)③所示溶液中所含離子濃度的從大到小的順序:__。
(3)點(diǎn)①和點(diǎn)②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)__c(HCN)-c(CH3COOH)(填“>、<或=”)
(4)點(diǎn)②③④所示的溶液中水的電離程度由大到小的順序是:__。評卷人得分五、工業(yè)流程題(共4題,共32分)17、用一種硫化礦(含45%SiO2、20.4%Al2O3、30%FeS和少量GeS2等)制取盆景肥料NH4Fe(SO4)2及鋁硅合金材料的工藝流程如下:
(1)“礦石”粉碎的目的是_____________________。
(2)“混合氣體”經(jīng)過水吸收和空氣氧化能再次利用。
①“焙燒”時,GeS2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。
②“混合氣體”的主要成分是_______________(填化學(xué)式).
③FeS焙燒產(chǎn)生的Fe2O3會與(NH4)2SO4反應(yīng)生成NH4Fe(SO4)2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。Al2O3也能發(fā)生類似反應(yīng).這兩種氧化物轉(zhuǎn)化為硫酸鹽的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖,上述流程中最適宜的“焙燒”溫度為_____________________。
(3)GeCl4的佛點(diǎn)低,可在酸性條件下利用蒸餾的方法進(jìn)行分離,酸性條件的目的是_________。
(4)用電解氧化法可以增強(qiáng)合金AlxSiy的防腐蝕能力,電解后在合金表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜(主要成分為Al2O3),電解質(zhì)溶液為H2SO4-H2C2O4混合溶液,陽極的電極反應(yīng)式為______________________。
(5)假設(shè)流程中SiO2損失了20%,Al2O3損失了25%,當(dāng)投入1t硫化礦,加入了54kg純鋁時,鋁硅合金中x:y=______________。18、我國電池的年市場消費(fèi)量約為80億只,其中70%是鋅錳干電池,利用廢舊鋅錳干電池制備硫酸鋅晶體(ZnSO4·7H2O)和純MnO2的工藝如下圖所示:
已知:
①鋅皮的主要成分為Zn,含有少量Fe;炭包的主要成分為ZnCl2、NH4Cl、MnO2;碳粉等;還含有少量的Cu、Ag、Fe等。
②Ksp[Zn(OH)2]=2.0×10-16;Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16;Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。
(1)除去炭包中碳粉的操作為_____________。
A.酸浸B.過濾C.焙炒D.焙燒。
(2)粗MnO2轉(zhuǎn)化為MnSO4時,主要反應(yīng)的離子方程式為_____________________。
(3)焙燒時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。
(4)制備硫酸鋅晶體流程中,用ZnO調(diào)節(jié)溶液pH的目的是______________________________,若溶解時不加H2O2帶來的后果是____________________。
(5)“草酸鈉-高錳酸鉀返滴法”可測定MnO2的純度:取agMnO2樣品于錐形瓶中,加入適量稀硫酸,再加入V1mLc1mol·L-1Na2C2O4溶液(足量),最后用c2mol·L-1的KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4,達(dá)終點(diǎn)時消耗V2mL標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液。
①M(fèi)nO2參與反應(yīng)的離子方程式為_____________。
②該樣品中MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________________(假定雜質(zhì)不參與反應(yīng),列出表達(dá)式即可)。19、以廢舊磷酸亞鐵鋰正極材料(主要成分為LiFePO4,含炭黑、鋁等雜質(zhì))為原料可制備LiOH溶液和FePO4。
(1)“除鋁”時反應(yīng)的離子方程式為______________________________。
(2)試從沉淀溶解平衡移動的角度解釋“浸取時加入H2O2、稀鹽酸”可促進(jìn)LiFePO4溶解的原因:______。
(3)“浸取”所得濾液中,磷元素的存在形式主要是________(填字母)。
a.POb.H3PO4c.H2PO
(4)“沉鐵”時鐵、磷的沉淀率隨溶液pH的變化如圖1所示。pH>2.5后磷元素的沉淀率逐漸下降,原因是_____________________。
(5)“電解”制備LiOH的原理如圖2所示,裝置中使用陽離子交換膜將電解槽隔成陽極室和陰極室的目的是________________________________________。
(6)LiOH和(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4反應(yīng)得到LiFePO4、NH4HSO4。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________。20、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)開始形成沉淀與完全沉淀時的pH如下表。
。
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Cu(OH)2
開始沉淀。
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,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為__________。
(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;更有利于降低生產(chǎn)成本。
(3)加入試劑Y調(diào)pH時,pH的調(diào)控范圍是__________。
(4)操作X包括__________、洗滌、烘干,其中烘干時要隔絕空氣,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Cu2O,寫出陽極上生成Cu2O的電極反應(yīng)式:__________。評卷人得分六、元素或物質(zhì)推斷題(共1題,共10分)21、Q;W、X、Y、Z是位于不同主族的五種短周期元素;其原子序數(shù)依次增大。
①W的氫化物與W最高價氧化物對應(yīng)水化物反應(yīng)生成化合物甲。
②X;Y、Z的最高價氧化物對應(yīng)水化物之間兩兩反應(yīng)均可生成鹽和水。
③常溫下,Q的最高價氣態(tài)氧化物與化合物X2O2發(fā)生反應(yīng)生成鹽乙。
請回答下列各題:
(1)甲的水溶液呈酸性,用離子方程式表示其原因____________________________________________________________________________。
(2)③中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________。
(3)已知:ZO3n-+M2++H+→Z-+M4++H2O(M為金屬元素,方程式未配平)由上述信息可推測Z在周期表中位置為________________________________________________________________________________________________。
(4)Y形成的難溶半導(dǎo)體材料CuYO2可溶于稀硝酸,同時生成NO。寫出此反應(yīng)的離子方秳式_____________________________。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、C【分析】【分析】
根據(jù)放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱符號為“-”;反應(yīng)物的總能量越高,生成物的總能量越低,反應(yīng)放出的熱量越多,反應(yīng)熱越小,反應(yīng)熱的絕對值越大,結(jié)合物質(zhì)的狀態(tài)進(jìn)行判斷,同一物質(zhì)的能量:g>l>s。
【詳解】
各反應(yīng)中對應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量相同,同一物質(zhì)的能量:g>l>s,所以反應(yīng)物的總能量為:B=C>A=D,生成物的能量為:A=B>C=D,反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量越高,生成物的總能量越低,反應(yīng)放出的熱量越多,故C放出的熱量最多,反應(yīng)熱符號為“-”,反應(yīng)放出的熱量越多,反應(yīng)熱越小,反應(yīng)熱的絕對值最大,答案選C。2、A【分析】【詳解】
從圖中可以看出來在M點(diǎn),n(H2)∶n(N2)=3,且N2的轉(zhuǎn)化率為0.8,求壓力平衡常數(shù),要先求物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),假設(shè)氫氣和氮?dú)忾_始的物質(zhì)的量分別為3mol、1mol,氮?dú)廪D(zhuǎn)化率0.8,反應(yīng)0.8mol。則根據(jù)三段式,3H2+N22NH3
開始的物質(zhì)的量310
轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量2.40.81.6
平衡時的物質(zhì)的量0.60.21.6
總的物質(zhì)的量為2.4mol;分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),總壓為p;
用分壓代替平衡濃度進(jìn)行計(jì)算,則有A符合要求。
本題答案選A。3、D【分析】【分析】
【詳解】
A.明礬是KAl(SO4)2·12H2O,其中Al3+發(fā)生水解;促進(jìn)水的電離,A選項(xiàng)錯誤;
B.蘇打是Na2CO3,CO32-發(fā)生水解;促進(jìn)水的電離,B選項(xiàng)錯誤;
C.84消毒液的成分是NaClO,ClO-發(fā)生水解;促進(jìn)水的電離,C選項(xiàng)錯誤;
D.潔廁靈主要成分是HCl;抑制水的電離,D選項(xiàng)正確。
答案選D。4、C【分析】【詳解】
A.由圖中可知,稀釋1000倍后,X與Y溶液的說明兩者為弱酸,Z溶液說明Z為強(qiáng)酸;而剛開始稀釋時,X的pH減小,Y的pH增大,說明X是濃溶液,Y是稀溶液,故A錯誤;
B.pH相等時,弱酸濃度大于強(qiáng)酸,所以Y和X濃度大于Z,根據(jù)圖像知,剛開始稀釋時,X的pH減小、Y的pH增大,說明X是濃溶液、Y是稀溶液,則三種酸濃度大小順序是故B錯誤;
C.由A中分析可知Z是強(qiáng)酸;Y和X屬于弱酸,故C正確;
D.Y為弱酸,NaY溶液為強(qiáng)堿弱酸鹽,水解顯堿性,則故D錯誤。
故選C。5、C【分析】①碳酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽;在溶液中完全電離出碳酸根離子,碳酸根離子的水解程度較弱;
②碳酸氫鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽的酸式鹽;在溶液中電離出碳酸氫根離子和鈉離子,碳酸氫根離子電離出的碳酸根離子濃度較小;
③碳酸是二元弱酸;在溶液中分步電離,第二步電離出碳酸根離子,且第一步電離出的氫離子抑制了第二步電離;
④碳酸銨是弱酸弱堿鹽;發(fā)生相互促進(jìn)的水解,導(dǎo)致碳酸根離子濃度減小,據(jù)此解答。
【詳解】
①Na2CO3是強(qiáng)堿弱酸鹽,在溶液中完全電離出碳酸根離子,碳酸根離子的水解程度較弱,其溶液中c(CO32-)最大;
②NaHCO3在溶液中完全電離出碳酸氫根離子和鈉離子,碳酸氫根離子電離出的CO32-較小;
③H2CO3是二元弱酸,在溶液中分步電離,第二步才電離出碳酸根離子,且第一步電離出的氫離子抑制了第二步電離,所以其溶液中的c(CO32-)最小;
④(NH4)2CO3在溶液中完全電離出碳酸根離子和銨根離子,銨根離子水解促進(jìn)了碳酸根離子的水解,濃度相同時其溶液中c(CO32-)小于Na2CO3;
根據(jù)分析可知,物質(zhì)的量濃度相同時c(CO32-)由小到大順序?yàn)棰郏饥冢饥埽饥佟?/p>
答案選C。6、B【分析】【詳解】
A.HCOOH?HCOO-+H+為弱酸甲酸的電離方程式;A不符合題意;
B.HCO+H2O?H2CO3+OH-,為HCO的水解離子方程式;屬于水解反應(yīng),B符合題意;
C.NH3·H2O?NH+OH-為弱堿氨水的電離方程式;C不符合題意;
D.HCO+H2O?CO+H3O+為HCO的電離方程式;D不符合題意;
答案選B。
【點(diǎn)睛】
在判斷反應(yīng)為電離還是水解時,要注意不要被H2O迷惑。二、填空題(共6題,共12分)7、略
【分析】【詳解】
(1)依據(jù)燃燒熱概念是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量,結(jié)合反應(yīng)熱化學(xué)方程式②C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol;可知碳的燃燒熱為393.5kJ/mol;故答案為393.5;
(2)0.5molCH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O時,放出445kJ熱量,1mol甲烷燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放熱890kJ,反應(yīng)的____為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol;故答案為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol;
(3)①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ·mol-1,②CH3OCH3(g)+H2O(g)=2CH3OH(g)△H2=+23.4kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,將①×2-②,得:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H=-84kJ·mol-1;故答案為-84;
(4)設(shè)反應(yīng)生成NH3xmol則有:N2+3H22NH3
起始(mol)1.01.00
轉(zhuǎn)化(mol)0.5x1.5xx
平衡(mol)1.0-0.5x1.0-1.5xx
平衡時混合氣體的物質(zhì)的量為1.6mol,故1.0-0.5x+1.0-1.5x+x=1.6,解得x=0.4mol,即生成0.4molNH3放出的熱量為18.4kJ,則生成2molNH3放出的熱量為18.4kJ×5=92kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ·mol-1;
正確答案是:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ·mol-1?!窘馕觥?93.5CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol-84N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ·mol-18、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)乙炔分子中碳元素的化合價是-1價,反應(yīng)后變?yōu)椋?價,失去5個電子,即1mol乙炔失去10mol電子,則每有4NA個電子轉(zhuǎn)移時,消耗乙炔的物質(zhì)的量是0.4mol,所以每消耗1mol乙炔放出的熱量是因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1125kJ/mol。
(2)反應(yīng)熱就是斷鍵吸收的能量,和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值,則根據(jù)鍵能可知,每生成2mol氨氣的反應(yīng)熱△H=436kJ/mol×3+940kJ/mol-2×3×395kJ/mol=-122kJ/mol,即反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-122kJ/mol。
(3)根據(jù)蓋斯定律可知,③+②-①×2,即得到反應(yīng)TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g);所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=―80kJ/mol-560kJ/mol+395.5kJ/mol×2=+151kJ/mol。
考點(diǎn):考查熱化學(xué)方程式的書寫以及反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算。【解析】(13分)
(1)C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1125kJ/mol(4分)
(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-122kJ/mol(4分)
(3)TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)ΔH=+151kJ/mol(5分)9、略
【分析】【詳解】
(1)16g固體硫完全燃燒時放出148.4kJ的熱量,即1molS完全燃燒時放出放出296.8kJ熱量,則熱化學(xué)方程式為:S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=﹣296.8kJ/mol;
(2)圖象分析可知,圖象中表示的是1molSO2和0.5mol氧氣完全反應(yīng)生成1molSO3,反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)的焓變△H=501kJ?mol﹣1﹣600kJ?mol﹣1=99kJ?mol﹣1,2mol二氧化硫全部反應(yīng)放熱198kJ;寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=﹣198kJ?mol﹣1;
(3)在反應(yīng)N2+3H2?2NH3中,斷裂3molH﹣H鍵,1molN三N鍵共吸收的能量為:3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2molNH3,共形成6molN﹣H鍵,放出的能量為:6×391kJ=2346kJ,吸收的能量少,放出的能量多,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),放出的熱量為:2346kJ﹣2254kJ=92kJ,即N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=﹣92kJ?mol﹣1,1molH2完全反應(yīng)生成NH3所放出的熱量=kJ=30.67kJ。【解析】S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=﹣296.8kJ/mol2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=﹣198kJ?mol﹣1△H=﹣92kJ?mol﹣130.67kJ10、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)原子守恒,B2H6與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2。
(2)①根據(jù)圖像,溫度升高,達(dá)到平衡的時間縮短,說明升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率加快;根據(jù)圖像,溫度升高,H3BO3的平衡轉(zhuǎn)化率增大;說明升高溫度,平衡正向移動。
②根據(jù)圖像,溫度升高,H3BO3的平衡轉(zhuǎn)化率增大,說明升高溫度,平衡正向移動,升高溫度平衡向吸熱方向移動,說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則?H>0。
(3)反應(yīng)H3BO3(aq)+H2O(l)[B(OH)4]-(aq)+H+(aq)的平衡常數(shù)K=c{[B(OH)4]-}·c(H+)/c(H3BO3),平衡時c平衡{[B(OH)4]-}=c平衡(H+)=2.0×10-5mol·L-1,c平衡(H3BO3)≈c起始(H3BO3)=0.7mol/L,則K==5.7×10-10mol/L。【解析】①.6H2②.升高溫度,反應(yīng)速率加快,平衡正向移動③.>④.5.7×10-10mol/L11、略
【分析】【分析】
(1)①根據(jù)圖知,進(jìn)料濃度比c(HCl):c(O2)一定時;升高溫度,HCl的轉(zhuǎn)化率降低,說明平衡逆向移動,升高溫度平衡向吸熱方向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越高,化學(xué)平衡常數(shù)越小。
②溫度一定時,進(jìn)料濃度比c(HCl):c(O2)越大,HCl的轉(zhuǎn)化率越小,400℃進(jìn)料濃度比c(HCl):c(O2)=1:1時,HCl的轉(zhuǎn)化率為a曲線,HCl轉(zhuǎn)化率為84%,根據(jù)三段式:4HCl(g)+O2(g)?2Cl2(g)+2H2O(g)
開始(mol/L)c0c000
反應(yīng)(mol/L)0.84c00.21c00.42c00.42c0
平衡(mol/L)0.16c00.79c00.42c00.42c0
計(jì)算氧氣的轉(zhuǎn)化率。
(2)①CuCl(s)+1/2O2(g)=CuO(s)+1/2Cl2(g)ΔH1=-20kJ·mol-1;
②CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH2=-121kJ·mol-1;
③4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH3
若是利用ΔH1和ΔH2計(jì)算ΔH3時,由蓋斯定律,③-②-①得:需要利用CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)或CuCl(s)+Cl2(g)=CuCl2(s)的ΔH。
(3)由圖可知,H+向左側(cè)移動,則左側(cè)為電解池的陰極,陰極上發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)圖示信息可知,其陰極電極反應(yīng)式為:Fe3++e-=Fe2+和4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,右側(cè)為陽極,陽極電極反應(yīng)式為:2HCl-2e-=Cl2↑+2H+。
【詳解】
(1)①根據(jù)圖知,進(jìn)料濃度比c(HCl):c(O2)一定時,升高溫度,HCl的轉(zhuǎn)化率降低,說明平衡逆向移動,升高溫度平衡向吸熱方向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越高,化學(xué)平衡常數(shù)越小,所以K(300℃)>K(400℃),故答案為:>;圖像表明;進(jìn)料濃度比相同時溫度升高HCl的平衡轉(zhuǎn)化率降低,說明平衡逆向移動,生成物濃度降低,反應(yīng)物濃度升高,K值越小。
②溫度一定時,進(jìn)料濃度比c(HCl):c(O2)越大,HCl的轉(zhuǎn)化率越小,400℃進(jìn)料濃度比c(HCl):c(O2)=1:1時,HCl的轉(zhuǎn)化率為a曲線,HCl轉(zhuǎn)化率為84%,根據(jù)三段式:4HCl(g)+O2(g)?2Cl2(g)+2H2O(g)
開始(mol/L)c0c000
反應(yīng)(mol/L)0.84c00.21c00.42c00.42c0
平衡(mol/L)0.16c00.79c00.42c00.42c0
則氧氣的轉(zhuǎn)化率為:故答案為:
(2)①CuCl(s)+1/2O2(g)=CuO(s)+1/2Cl2(g)ΔH1=-20kJ·mol-1;
②CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH2=-121kJ·mol-1;
③4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH3
若是利用ΔH1和ΔH2計(jì)算ΔH3時,由蓋斯定律,③-②-①得:需要利用CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)或CuCl(s)+Cl2(g)=CuCl2(s)的ΔH,故答案為:CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)或CuCl(s)+Cl2(g)=CuCl2(s)。
(3)由圖可知,H+向左側(cè)移動,則左側(cè)為電解池的陰極,陰極上發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)圖示信息可知,其陰極電極反應(yīng)式為:Fe3++e-=Fe2+和4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,右側(cè)為陽極,陽極電極反應(yīng)式為:2HCl-2e-=Cl2↑+2H+,電路中轉(zhuǎn)移1mol電子,生成0.5molCl2,其標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為故答案為:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;
【點(diǎn)睛】
進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)分別等于1∶1、4∶1、7∶1,溫度一定,進(jìn)料濃度比c(HCl):c(O2)越大,HCl的轉(zhuǎn)化率越小,所以圖像中,a曲線代表c(HCl)∶c(O2)=1∶1,b曲線代表c(HCl)∶c(O2)=4∶1,c曲線代表c(HCl)∶c(O2)=7∶1。【解析】>圖像表明,進(jìn)料濃度比相同時溫度升高HCl的平衡轉(zhuǎn)化率降低,說明平衡逆向移動,生成物濃度降低,反應(yīng)物濃度升高,K值越小。21%CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)或CuCl(s)+Cl2(g)=CuCl2(s)4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O11.212、略
【分析】【分析】
根據(jù)碳酸:H2CO3:K1=4.3×10﹣7,K2=5.6×10﹣11,草酸:H2C2O4:K1=5.9×10﹣2,K2=6.4×10﹣5的大??;電離平衡常數(shù)越小,其酸根離子的水解程度越大進(jìn)行分析解答。
【詳解】
(1)由碳酸:H2CO3:K1=4.3×10﹣7,K2=5.6×10﹣11,草酸:H2C2O4:K1=5.9×10﹣2,K2=6.4×10﹣5,草酸的第二步電離平衡常數(shù)大于碳酸的第二步電離平衡常數(shù),電離平衡常數(shù)越小,其酸根離子的水解程度越大,所以碳酸根離子的水解程度大于草酸根離子,0.1mol/LNa2CO3溶液的pH大于0.1mol/LNa2C2O4溶液的pH;故答案:大于;
(2)根據(jù)酸的電離常數(shù),草酸的酸性強(qiáng)于碳酸,則等濃度草酸溶液和碳酸溶液中,氫離子濃度較大的是草酸,草酸的二級電離常數(shù)均大于碳酸的,所以草酸的電離程度大于碳酸,且碳酸以第一步電離為主,因此溶液中c(H+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(HCO)>c(CO)
,所以ac正確,bd錯誤;
故答案為:草酸;ac。【解析】①.大于②.草酸③.ac三、判斷題(共1題,共2分)13、×【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;【解析】錯四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共6分)14、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)蓋斯定律,由Ⅲ-Ⅱ可得
反應(yīng)Ⅰ屬于吸熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅰ達(dá)平衡時升溫,平衡正向移動,K增大,則減小;
(2)①A.Ⅲ為氣體分子總數(shù)減小的反應(yīng),加壓能使平衡正向移動,從而提高的平衡轉(zhuǎn)化率;A正確;
B.反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動,反應(yīng)Ⅲ為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,的平衡轉(zhuǎn)化率不一定升高;B錯誤;
C.增大與的投料比有利于提高的平衡轉(zhuǎn)化率;C正確;
D.催劑不能改變平衡轉(zhuǎn)化率;D錯誤;
故選AC;
②200℃時是氣態(tài),1mol和1molH2充入密閉容器中,平衡時的轉(zhuǎn)化率為a,則消耗剩余的物質(zhì)的量為根據(jù)碳原子守恒,生成CO的物質(zhì)的量為消耗剩余生成此時平衡體系中含有和則反應(yīng)Ⅲ的其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達(dá)平衡時則平衡時
的物質(zhì)的量分別為0.5mol、1.9mol、0.5mol、0.2mol、0.3mol,平衡體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為1.9/3.4=0.56;
(3)①決速步驟指反應(yīng)歷程中反應(yīng)速率最慢的反應(yīng)。反應(yīng)速率快慢由反應(yīng)的活化能決定,活化能越大,反應(yīng)速率越慢。仔細(xì)觀察并估算表中數(shù)據(jù),找到活化能(過渡態(tài)與起始態(tài)能量差)最大的反應(yīng)步驟為
②反應(yīng)Ⅲ的指的是和的總能量與和的總能量之差為49kJ,而反應(yīng)歷程圖中的E表示的是1個分子和1個分子的相對總能量與1個分子和3個分子的相對總能量之差(單位為eV),且將起點(diǎn)的相對總能量設(shè)定為0,所以作如下?lián)Q算即可方便求得相對總能量【解析】(1)+41.0減小。
(2)AC0.56
(3)或-0.5115、略
【分析】【分析】
(1)NaHSO4溶液呈酸性,其原因是NaHSO4完全電離生成H+。
(2)0.1mol·L-1的溶液②,c(OH-)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,pH=-lgc(H+)。
(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,HCl完全電離,而CH3COOH部分電離,溶液中的c(H+)為鹽酸大于醋酸;由此可得出開始時反應(yīng)速率的大小關(guān)系。
(4)等體積;等pH的溶液①和④中;醋酸的濃度遠(yuǎn)大于鹽酸,分別與足量的②反應(yīng)時,鹽酸和醋酸都發(fā)生完全電離,由此可得出二者消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系。
【詳解】
(1)NaHSO4溶液呈酸性,其原因是NaHSO4完全電離生成H+,其電離方程式為NaHSO4=Na++H++SO42-。答案為:NaHSO4=Na++H++SO42-;
(2)0.1mol·L-1的溶液②,c(OH-)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,pH=-lgc(H+)=13。答案為:13;
(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,HCl完全電離,而CH3COOH部分電離,溶液中的c(H+)為鹽酸大于醋酸,由此可得出開始時反應(yīng)速率的大小關(guān)系為①>④。答案為:>;
(4)等體積、等pH的溶液①和④中,醋酸的濃度遠(yuǎn)大于鹽酸,醋酸的物質(zhì)的量遠(yuǎn)大于鹽酸,與足量的②反應(yīng)時,鹽酸和醋酸都發(fā)生完全電離,由此可得出消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系為①<④。答案為:<。
【點(diǎn)睛】
等體積、等pH的強(qiáng)酸和弱酸溶液,雖然二者的c(H+)相同,但由于弱酸只發(fā)生部分電離,所以弱酸的物質(zhì)的量濃度遠(yuǎn)比強(qiáng)酸大。與堿反應(yīng)時,弱酸不斷發(fā)生電離,只要堿足量,最終弱酸完全電離,所以弱酸消耗堿的物質(zhì)的量比強(qiáng)酸要大得多。解題時,我們一定要注意,與金屬或堿反應(yīng)時,只要金屬或堿足量,不管是強(qiáng)酸還是弱酸,最終都發(fā)生完全電離,若只考慮電離的部分,則會得出錯誤的結(jié)論?!窘馕觥縉aHSO4=Na++H++SO42-13><16、略
【分析】【分析】
(1)電離平衡常數(shù)越小酸性越弱;同濃度pH值越大;
(2)b為醋酸;先判斷點(diǎn)③所示溶液中的溶質(zhì)成分,根據(jù)溶液中的電荷守恒分析;
(3)先判斷溶質(zhì)成分;根據(jù)各溶液中的物料守恒分析;
(4)酸的電離抑制水的電離;鹽的水解促進(jìn)水的電離;
【詳解】
(1)根據(jù)題目所給信息可知電離平衡常數(shù)Ka(CH3COOH)>Ka(HCN),所以同濃度的CH3COOH和HCN,HCN的酸性更強(qiáng),pH值更大,所以a為HCN,b為CH3COOH;故答案為:a;HCN的電離平衡常數(shù)小,同濃度,其電離出的氫離子濃度小,pH值大;
(2)曲線b代表醋酸,根據(jù)加入氫氧化鈉的量可知點(diǎn)③所示溶液中溶質(zhì)為CH3COOH和CH3COONa,根據(jù)電荷守恒可知:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),此時溶液呈中性,所以c(OH-)=c(H+),所以c(CH3COO-)=c(Na+),故答案為:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+);
(3)點(diǎn)②所示溶液中溶質(zhì)為CH3COOH和CH3COONa,且物質(zhì)的量之比為1:1,根據(jù)物料守恒可知c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+),同理可知點(diǎn)①所示溶液中:c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+),兩溶液加入氫氧化鈉的量相同,所以鈉離子濃度相同所以c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(HCN)+c(CN-),所以c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH);
(4)點(diǎn)②所示溶液中溶質(zhì)為CH3COOH和CH3COONa,且物質(zhì)的量之比為1:1,醋酸的電離程度大于水解程度,此時水的電離受到抑制,點(diǎn)③所示溶液中溶質(zhì)為CH3COOH和CH3COONa,此時溶液呈中性,溶液中c(OH-)=10-7mol/L,且全部由水電離,酸的電離和鹽的水解相互抵消,水的電離既不受到抑制也不受到促進(jìn),點(diǎn)④所示溶液中溶質(zhì)為CH3COONa;只有鹽的水解促進(jìn)水的電離,所以水的電離程度從大到小排序?yàn)棰堍邰冢?/p>
【點(diǎn)睛】
明確混合溶液中溶質(zhì)成分及其性質(zhì)、溶液酸堿性是解本題關(guān)鍵,注意電荷守恒、物料守恒的靈活運(yùn)用?!窘馕觥縜HCN的電離平衡常數(shù)小,同濃度,其電離出的氫離子濃度小,pH值大c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+)=④③②五、工業(yè)流程題(共4題,共32分)17、略
【分析】【分析】
硫化礦(含45%SiO2、20.4%Al2O3、30%FeS和少量GeS2等)粉碎后加入硫酸銨在空氣中焙燒,-2價S被氧化生成SO2,Ge元素轉(zhuǎn)化為GeO2,F(xiàn)eS焙燒產(chǎn)生的Fe2O3會與(NH4)2SO4反應(yīng)生成NH4Fe(SO4)2,控制焙燒溫度,防止Al2O3也發(fā)生類似的反應(yīng);加水后,NH4Fe(SO4)2溶解,經(jīng)系列處理得到NH4Fe(SO4)2;過濾得到濾渣為SiO2、Al2O3和GeO2,加鹽酸溶解,Al2O3和GeO2得到的相應(yīng)的氯化物,二氧化硅不溶解,過濾得到二氧化硅濾渣;蒸餾分離濾液中的GeCl4后再加入氨水調(diào)節(jié)pH得到Al(OH)3沉淀,過濾取Al(OH)3沉淀,與前序?yàn)V渣SiO2和焦炭高溫焙燒還原得到Al和Si;再加純鋁攪拌得到合金。
【詳解】
(1)礦石粉碎后可以增大與空氣的接觸面積;使礦石充分灼燒;
(2)①“焙燒”時,GeS2中-2價S被氧化生成SO2,Ge元素轉(zhuǎn)化為GeO2,方程式為GeS2+3O2GeO2+2SO2;
②混合氣體中主要有硫元素被氧化生成的SO2,以及銨鹽分解產(chǎn)生的NH3;
③Fe2O3會與(NH4)2SO4反應(yīng)生成NH4Fe(SO4)2,該反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng),根據(jù)元素守恒可得方程式為4(NH4)2SO4+Fe2O32NH4Fe(SO4)2+3H2O+6NH3↑;因流程的目的是要是制備NH4Fe(SO4)2和硅鋁合金,所以要使Fe2O3盡量反應(yīng),而Al2O3不反應(yīng);據(jù)圖可知300℃時大部分氧化鐵轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,只有極少量氧化鋁轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,所以最合適的溫度為300℃;
(3)GeCl4易水解,蒸餾過程中會HCl揮發(fā)造成徹底水解,所以需要在酸性條件下防止GeCl4水解;再進(jìn)行蒸餾;
(4)電解池中陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)題意可知Al單質(zhì)被氧化成三氧化二鋁,電解質(zhì)溶液顯酸性,所以電極方程式為2Al-6eˉ+3H2O=Al2O3+6H+;
(5)1t硫化礦中SiO2的質(zhì)量為1000kg×45%=450kg,流程中損失20%,所以被利用的二氧化硅的質(zhì)量為450kg×(1-20%)=360kg,則n(Si)==6000mol;1t硫化礦中SiO2的質(zhì)量為1000kg×20.4%=204kg,流程中損失25%,所以被利用的Al2O3的質(zhì)量為204kg×(1-25%)=153kg,又加入54kg鋁,則n(Al)==5000mol,所以合金AlxSiy中x:y=5:6。
【點(diǎn)睛】
蒸發(fā)易水解的氯化物(如氯化鐵,氯化銅等)的水溶液時要注意,為防止溶質(zhì)徹底水解而得不到目標(biāo)產(chǎn)物,需要在HCl氣流中抑制水解,進(jìn)行蒸發(fā)。【解析】①.使礦石充分灼燒②.GeS2+3O2GeO2+2SO2③.SO2、NH3④.4(NH4)2SO4+Fe2O32NH4Fe(SO4)2+3H2O+6NH3↑⑤.300℃⑥.防止GeCl4水解⑦.2Al-6eˉ+3H2O=Al2O3+6H+⑧.5:618、略
【分析】【分析】
廢舊電池拆解后,鋅皮中的鋅和鐵在稀硫酸中溶解,鐵和稀硫酸生成Fe2+,被H2O2氧化為Fe3+,再加ZnO調(diào)節(jié)溶液的PH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去,得到的硫酸鋅溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到ZnSO4·7H2O。炭包中的ZnCl2、NH4Cl、Cu、Ag、Fe等溶于稀硝酸,而MnO2和碳粉不溶,過濾后把濾渣焙炒,碳粉被空氣中的氧氣氧化為二氧化碳除去,粗MnO2在硫酸和H2O2的共同作用下轉(zhuǎn)化為MnSO4,在MnSO4溶液中加入Na2CO3溶液,得到MnCO3沉淀,再焙燒MnCO3,使之被空氣中的氧氣氧化為純MnO2。
【詳解】
(1)炭包的主要成分為ZnCl2、NH4Cl、MnO2、碳粉等,還含有少量的Cu、Ag、Fe等,ZnCl2、NH4Cl、Cu、Ag、Fe等溶于稀硝酸,而MnO2和碳粉不溶;過濾后把濾渣焙炒,碳粉被空氣中的氧氣氧化為二氧化碳除去,所以除去碳粉可以采用焙炒的方法,焙燒時,炭包內(nèi)部的碳比較難與氧氣反應(yīng)除去,正確答案:C。
(2)粗MnO2在硫酸、H2O2作用下生成MnSO4,即MnO2+H2O2→MnSO4,反應(yīng)過程中MnO2被還原,則H2O2被氧化生成O2,配平該反應(yīng)為:MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O。正確答案:MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O。
(3)上述生成的MnSO4加入Na2CO3后“沉錳”生成MnCO3沉淀,焙燒后生成MnO2,即MnCO3→MnO2,Mn元素被氧化,所以空氣中O2作為氧化劑參加了該反應(yīng),配平該反應(yīng)為:2MnCO3+O22MnO2+2CO2。正確答案::2MnCO3+O22MnO2+2CO2。
(4)鋅皮的主要成分為Zn,含有少量Fe,所以加入硫酸溶解并用H2O2氧化后,溶液中主要存在ZnSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4,因此加入的ZnO與H2SO4反應(yīng)使溶液酸性減弱,從而使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀除去。已知Ksp[Zn(OH)2]=2.0×10-16;Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16;Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,由于Zn(OH)2與Fe(OH)2的溶度積相差不大,所以沉淀Fe2+時Zn2+必然同時生成沉淀。若溶解時不加H2O2,溶液中主要存在ZnSO4、FeSO4、H2SO4,因此用ZnO反應(yīng)過量H2SO4調(diào)節(jié)溶液pH使Fe2+沉淀時,Zn2+必然同時生成Zn(OH)2沉淀。正確答案:除去溶液中的Fe3+、Fe2+與Zn2+不能分離(或當(dāng)Fe(OH)2沉淀完全時,Zn(OH)2也沉淀完全)。
(5)純度測定前半段,MnO2氧化Na2C2O4生成Mn2+和CO2,即MnO2+C2O42-→Mn2++CO2↑,配平該反應(yīng)得MnO2+4H++C2O42-=Mn2++2CO2↑+2H2O。剩余的Na2C2O4被KMnO4氧化生成Mn2+和CO2,即MnO4-+C2O42-→Mn2++CO2↑,配平得2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++5CO2↑+8H2O。則根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒得MnO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為正確答案:MnO2+4H++C2O42-=Mn2++2CO2↑+2H2O、
【點(diǎn)睛】
①根據(jù)題意書寫氧化還原反應(yīng)。首先根據(jù)題目已知列出知道的反應(yīng)物和產(chǎn)物,然后聯(lián)系題意補(bǔ)充氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物中缺少的物質(zhì)(有時已知中全部給出),第三步進(jìn)行氧化還原過程中電子得失的配平,再進(jìn)行質(zhì)量守恒和離子反應(yīng)中電荷守恒的配平。以上述Na2C2O4與MnO2反應(yīng)為例,由已知先整理得到MnO2氧化Na2C2O4生成Mn2+和CO2,既MnO2+C2O42-→Mn2++CO2↑,根據(jù)得失電子守恒得到MnO2+C2O42-→Mn2++2CO2↑,由于反應(yīng)前已經(jīng)用硫酸酸化,再根據(jù)離子電荷守恒得到MnO2+C2O42-+4H+→Mn2++2CO2↑,最后根據(jù)質(zhì)量守恒得MnO2+4H++C2O42-=Mn2++2CO2↑+2H2O。②溶度積用于比較難溶電解質(zhì)溶解度時,不同種類型的難溶電解質(zhì)不能夠直接進(jìn)行比較。如本題中的Zn(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3,前兩者的組成為AB2型,第三個屬于AB3型,通過各自的溶度積已知(數(shù)量級都是10-16)可得Zn(OH)2、Fe(OH)2的溶解的相差不大,但是Fe(OH)3不能與它們直接進(jìn)行比較?!窘馕觥緾MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O2MnCO3+O22MnO2+2CO2除去溶液中的Fe3+雜質(zhì)Fe2+與Zn2+不能分離[或當(dāng)Fe(OH)2沉淀完全時,Zn(OH)2也沉淀完全]MnO2+4H++C2O42-=Mn2++2CO2↑+2H2O×100%19、略
【分析】【分析】
廢舊磷酸亞鐵鋰正極材料(主要成分為LiFePO4,含炭黑、鋁等雜質(zhì))先與NaOH溶液反應(yīng),鋁轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉進(jìn)入溶液,過濾后用H2O2、稀鹽酸浸取濾渣,LiFePO4反應(yīng)溶解,亞鐵離子被氧化,PO和氫離子反應(yīng)生成H2PO所以溶液主要有Li+、Fe3+、H2POCl-等,濾渣為碳;加入碳酸鈉溶液與H2PO反應(yīng)生成二氧化碳和PO繼而得到FePO4沉淀;過濾后經(jīng)系列處理得到LiCl溶液,電解得到LiOH溶液。
【詳解】
(1)除鋁反應(yīng)為鋁單質(zhì)和NaOH反應(yīng)生成偏鋁酸鈉的反應(yīng),離子方程式為2Al+2H2O+2O
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 《社區(qū)足球賽方案》課件
- 《汽車客運(yùn)站調(diào)研》課件
- 2024年黑龍江林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院單招職業(yè)技能測試題庫完整答案
- 單位管理制度集合大全【人事管理篇】
- 《綜合分析觀點(diǎn)類》課件
- 單位管理制度匯編大全【人員管理】
- 2024的前臺工作計(jì)劃(35篇)
- 單位管理制度范文大合集【職工管理篇】
- 單位管理制度范例匯編【人員管理篇】十篇
- 《禽流感的預(yù)防措施》課件
- 電氣設(shè)備交接試驗(yàn)
- 整合營銷策劃-標(biāo)準(zhǔn)化模板
- 結(jié)節(jié)性癢疹護(hù)理查房課件
- 四川省廣元市2022-2023學(xué)年八年級上學(xué)期語文期末試卷(含答案)
- 2020山東春季高考數(shù)字媒體真題
- 駕駛員安全春運(yùn)期間駕駛員安全培訓(xùn)
- 2023UPS維保服務(wù)合同
- 公務(wù)員調(diào)任(轉(zhuǎn)任)審批表 - 陽春人才網(wǎng)
- IE部成立工作規(guī)劃
- 單體調(diào)試及試運(yùn)方案
- 網(wǎng)球技術(shù)與戰(zhàn)術(shù)-華東師范大學(xué)中國大學(xué)mooc課后章節(jié)答案期末考試題庫2023年
評論
0/150
提交評論