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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年蘇教版選擇性必修1化學(xué)上冊階段測試試卷25考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時(shí)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、COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)△H>0,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),下列措施:①升溫;②恒容通入惰性氣體;③增加CO濃度;④減壓;⑤加催化劑;⑥恒壓通入惰性氣體,能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是()A.①②④B.①④⑥C.②③⑤D.③⑤⑥2、下列變化過程;屬于放熱反應(yīng)的是()
①工業(yè)合成氨②酸堿中和反應(yīng)③水蒸氣變成液態(tài)水④固體NaOH溶于水⑤Na在Cl2中燃燒⑥食物腐?、邼釮2SO4稀釋A.①②③④⑤⑥⑦B.②③④⑤C.①②⑤⑥D(zhuǎn).①②④⑤⑥⑦3、以下說法中正確的是A.ΔH<0的反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)B.自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能迅速進(jìn)行C.高錳酸鉀受熱分解是一個(gè)熵減小的過程D.冰在室溫下自動(dòng)融化成水,這是熵增的過程4、下列說法錯(cuò)誤的是A.食物在常溫下變質(zhì)是自發(fā)進(jìn)行的B.1molH2O在不同狀態(tài)時(shí)的值:S[H2O(s)]<S[H2O(g)]C.放熱過程(△H<0)或熵增加(△S>0)的過程一定是自發(fā)的D.CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)△H>0能否自發(fā)進(jìn)行與溫度有關(guān)5、由一價(jià)離子組成的四種鹽(AC、BD、AD、BC)溶液的濃度為1mol·L-1,在室溫下前兩種溶液的pH=7,第三種溶液pH>7,最后一種溶液pH<7,則。選項(xiàng)ABCD堿性AOH>BOHAOH<BOHAOH>BOHAOH<BOH酸性HC>HDHC>HDHC<HDHC<HD
A.AB.BC.CD.D6、下列實(shí)驗(yàn)中,對應(yīng)的現(xiàn)象以及結(jié)論都正確且兩者具有因果關(guān)系的是。選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A將稀硝酸加入過量鐵粉中,充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液有氣體生成,溶液呈紅色稀硝酸將Fe氧化為Fe3+,有H2生成B將銅粉加入1.0mol?L-1Fe2(SO4)3溶液中溶液變藍(lán)、有黑色固體出現(xiàn)金屬鐵比銅活潑C用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱熔化后的液態(tài)鋁滴落下來金屬鋁的熔點(diǎn)較低D向滴有酚酞的碳酸鈉溶液中加入少量的氯化鋇固體有白色沉淀生成,溶液的紅色變淺碳酸鈉溶液中存在水解平衡
A.AB.BC.CD.D評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)7、燃料電池具有能量利用率高;可連續(xù)使用和污染輕等優(yōu)點(diǎn);己成為一種發(fā)展前景十分廣闊的化學(xué)電源。氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池,它可以使用不同的電解質(zhì),如酸式、堿式、熔融碳酸鹽、固體電解質(zhì)等?;卮鹨韵聠栴}:
(1)通入氧氣的一極為___________極,若電解質(zhì)溶液為硫酸溶液,負(fù)極反應(yīng)式為________________,若電解質(zhì)溶液為KOH溶液,正極反應(yīng)式為__________________。
(2)若將氫氣改為CH4,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,此時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為:_________________,—段時(shí)間后,電解質(zhì)溶液的pH將_________________(填“升高”;“降低”或“不變”)。
(3)肼(N2H4)-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。已知N2H4燃燒產(chǎn)物之一為空氣中含量最高的一種氣體。
①胼-空氣燃料電池放電時(shí):負(fù)極的電極反應(yīng)式為:_____________________。
②假設(shè)使用肼-空氣燃料電池作為下圖電解過程的電源,當(dāng)陰極增重1.28g,則肼-空氣燃料電池理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣____________L。(假設(shè)空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)為20%)
8、某反應(yīng)在體積為5L的恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行;各物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化情況如圖所示(已知A;B、C均為氣體,A氣體有顏色)。
(1)由圖求得平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為___________。
(2)平衡時(shí)體系內(nèi)的壓強(qiáng)是初始時(shí)___________倍。9、用CO與H2反應(yīng)合成甲醇符合原子經(jīng)濟(jì)的綠色化學(xué)理念;反應(yīng)過程中能量變化如圖所示。
(1)該反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如表所示:則C←=O中的鍵能為__kJ/mol(已知CO的結(jié)構(gòu)式是C←=O);?;瘜W(xué)鍵H-HC-OH-OC-HE/(kJ/mol)436343465413
(2)圖中曲線I和II所對應(yīng)的反應(yīng)路徑,比較容易發(fā)生的是__(填I(lǐng)或II);
(3)工業(yè)上可利用CO2和H2生成甲醇,熱化學(xué)方程式如下:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=Q1kJ/mol
又查資料得知:①CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)△H2=Q2kJ/mol
②H2O(g)=2H2O(l)△H=Q3kJ/mol
則表示甲醇的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為__。10、工業(yè)合成氨反應(yīng):N2+3H22NH3是一個(gè)放熱的可逆反應(yīng);反應(yīng)條件是高溫;高壓,并且需要合適的催化劑。已知形成1molH-H鍵、1molN-H鍵、1molN≡N鍵放出能量分別為436kJ、391kJ、946kJ。則:
(1)若1molN2完全反應(yīng)生成NH3可________(填“吸收”或“放出”)熱量________kJ。
(2)如果將1molN2和3molH2混合,使其充分反應(yīng),放出的熱量總小于上述數(shù)值,其原因是________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)合成氨時(shí),在容積為2L的密閉容器內(nèi),反應(yīng)經(jīng)過10min后,生成10molNH3,則用N2表示的化學(xué)反應(yīng)速率為________mol·L-1·min-1。
(4)一定條件下,當(dāng)合成氨的反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),下列說法正確的是________。
a.正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等。
b.正反應(yīng)速率最大;逆反應(yīng)速率為0
c.N2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大值。
d.N2和H2的濃度相等。
e.N2、H2和NH3的體積分?jǐn)?shù)相等。
f.反應(yīng)達(dá)到最大限度11、電解質(zhì)水溶液中存在電離平衡;水解平衡、溶解平衡;請回答下列問題。
(1)已知部分弱酸的電離常數(shù)如表:。弱酸電離常數(shù)(25℃)
①0.1mol/LNaCN溶液和0.1mol/LCH3COONa溶液中,______(填“”、“”或“”)。
②常溫下,物質(zhì)的量濃度相同的三種溶液:A.CH3COONaB.NaCNC.Na2CO3,其pH由大到小的順序是______(填編號)。
③將少量CO2通入NaCN溶液,反應(yīng)的離子方程式是______。
④室溫下,一定濃度的CH3COONa溶液pH=9,用離子方程式表示溶液呈堿性的原因是______,溶液中c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=______。
(2)常溫下;向20.00mL0.1000mol/L的醋酸溶液中逐滴加入0.1000mol/L的NaOH溶液,pH值隨NaOH溶液體積的變化如圖所示。
①d點(diǎn)(NaOH溶液為20mL時(shí))所示的溶液中離子濃度由大到小的順序依次為______。
②b點(diǎn)所示的溶液中c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=______(寫表達(dá)式)。12、回答下列化學(xué)平衡相關(guān)問題:
(1)工業(yè)制硫酸的核心反應(yīng)是:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)?H<0
①在1L密閉容器中充入1molSO2(g)和2molO2(g),在一定條件下達(dá)到平衡,測得SO3為0.8mol。計(jì)算該條件下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________。SO2轉(zhuǎn)化為SO3的轉(zhuǎn)化率=___________。
②下列措施中有利于提高SO2的轉(zhuǎn)化率的是___________(填字母)。
A.加入催化劑B.通入氧氣C.移出氧氣D.增大壓強(qiáng)E.減小壓強(qiáng)。
(2)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3kJ?mol-1,ΔS=+133.7J?(K?mol)-1
①該反應(yīng)在___________能自發(fā)(填“高溫”;“低溫”、“任何溫度”、“一定不”)。
②一定溫度下,在一個(gè)容積可變的密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是___________(填字母)。
A.c(CO)=c(H2)
B.1molH-H鍵斷裂的同時(shí)生成2molH-O鍵。
C.容器中的壓強(qiáng)不變。
D.v正(CO)=v逆(H2O)
(3)汽車尾氣含NO氣體是由于內(nèi)燃機(jī)燃燒的高溫引起氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)所致:
N2(g)+O2(g)2NO(g)?H>0,已知該反應(yīng)在2404℃時(shí),平衡常數(shù)K=6.4×10-3.請回答:
①該溫度下,某時(shí)刻測得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,此時(shí)反應(yīng)___________(填“處于化學(xué)平衡狀態(tài)”;“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”或“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”)。
②將N2、O2混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),下列正確的是___________(填字母)。
A.B.C.13、用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件,能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅,其反應(yīng)如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)ΔH<0
(1)在一定溫度下進(jìn)行上述反應(yīng),若反應(yīng)容器的容積為2L,3min后達(dá)到平衡,測得固體的質(zhì)量增加了2.80g,則H2的平均反應(yīng)速率為___________mol/(Lmin);該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=___________
(2)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后,下列說法正確的是___________。
a.其他條件不變;壓強(qiáng)增大,平衡常數(shù)K減小。
b.其他條件不變;溫度升高,平衡常數(shù)K減小。
c.其他條件不變,增大Si3N4的物質(zhì)的量;平衡向左移動(dòng)。
d.其他條件不變;增大HCl的物質(zhì)的量,平衡向左移動(dòng)。
(3)一定條件下,在密閉恒容的容器中,能表示上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是___________
a.3v逆(N2)=v正(H2)
b.v正(HCl)=4v正(SiCl4)
c.混合氣體密度保持不變。
d.c(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:6
(4)若平衡時(shí)H2和HCl的物質(zhì)的量之比為保持其它條件不變,降低溫度后達(dá)到新的平衡時(shí),H2和HCl的物質(zhì)的量之比___________(填“>”、“=”或“<”)評卷人得分三、判斷題(共9題,共18分)14、ΔH<0,ΔS>0的反應(yīng)在溫度低時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行。__________________A.正確B.錯(cuò)誤15、NH4HCO3(g)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=185.57kJ·mol-1能自發(fā)進(jìn)行,原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向。__________________A.正確B.錯(cuò)誤16、已知?jiǎng)t和反應(yīng)的(_______)A.正確B.錯(cuò)誤17、如果的值越大,則酸性越強(qiáng)。(______________)A.正確B.錯(cuò)誤18、碳酸鈉溶液或氫氧化鈣溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中。(___________)A.正確B.錯(cuò)誤19、25℃時(shí),0.01mol·L-1的KOH溶液的pH=12。(______________)A.正確B.錯(cuò)誤20、pH減小,溶液的酸性一定增強(qiáng)。(____________)A.正確B.錯(cuò)誤21、泡沫滅火器中的試劑是Al2(SO4)3溶液與Na2CO3溶液。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤22、活化能越大,表明反應(yīng)斷裂舊化學(xué)鍵需要克服的能量越高。_____A.正確B.錯(cuò)誤評卷人得分四、有機(jī)推斷題(共4題,共32分)23、碘番酸是一種口服造影劑;用于膽部X-射線檢查。其合成路線如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(1)A可發(fā)生銀鏡反應(yīng);A分子含有的官能團(tuán)是___________。
(2)B無支鏈;B的名稱為___________。B的一種同分異構(gòu)體,其核磁共振氫譜只有一組峰,結(jié)構(gòu)簡式是___________。
(3)E為芳香族化合物;E→F的化學(xué)方程式是___________。
(4)G中含有乙基;G的結(jié)構(gòu)簡式是___________。
(5)碘番酸分子中的碘位于苯環(huán)上不相鄰的碳原子上。碘番酸的相對分了質(zhì)量為571;J的相對分了質(zhì)量為193。碘番酸的結(jié)構(gòu)簡式是___________。
(6)口服造影劑中碘番酸含量可用滴定分析法測定;步驟如下。
第一步2稱取amg口服造影劑,加入Zn粉、NaOH溶液,加熱回流,將碘番酸中的碘完全轉(zhuǎn)化為I-;冷卻;洗滌、過濾,收集濾液。
第二步:調(diào)節(jié)濾液pH,用bmol·L-1AgNO3溶液滴定至終點(diǎn),消耗AgNO3溶液的體積為cmL。已知口服造影劑中不含其它含碘物質(zhì)。計(jì)算口服造影劑中碘番酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)___________。:24、X;Y、Z、W、Q是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素;X與Y位于不同周期,X與W位于同一主族;原子最外層電子數(shù)之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序數(shù)等于Y、W、Q三種元素原子的最外層電子數(shù)之和。請回答下列問題:
(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的電子式為_____________。
(2)一種名為“PowerTrekk”的新型充電器是以化合物W2Q和X2Z為原料設(shè)計(jì)的,這兩種化合物相遇會反應(yīng)生成W2QZ3和氣體X2,利用氣體X2組成原電池提供能量。
①寫出W2Q和X2Z反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________。
②以稀硫酸為電解質(zhì)溶液,向兩極分別通入氣體X2和Z2可形成原電池,其中通入氣體X2的一極是_______(填“正極”或“負(fù)極”)。
③若外電路有3mol電子轉(zhuǎn)移,則理論上需要W2Q的質(zhì)量為_________。25、已知A;B、C、E的焰色反應(yīng)均為黃色;其中B常作食品的膨化劑,A與C按任意比例混合,溶于足量的水中,得到的溶質(zhì)也只含有一種,并有無色、無味的氣體D放出。X為一種黑色固體單質(zhì),X也有多種同素異形體,其氧化物之一參與大氣循環(huán),為溫室氣體,G為冶煉鐵的原料,G溶于鹽酸中得到兩種鹽。A~H之間有如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分物質(zhì)未寫出):
(1)寫出物質(zhì)的化學(xué)式:A______________;F______________。
(2)物質(zhì)C的電子式為______________。
(3)寫出G與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式:____________________________。
(4)已知D→G轉(zhuǎn)化過程中,轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí)釋放出akJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:____________________________。
(5)科學(xué)家用物質(zhì)X的一種同素異形體為電極,在酸性介質(zhì)中用N2、H2為原料,采用電解原理制得NH3,寫出電解池陰極的電極反應(yīng)方程式:____________________。26、甲;乙、丙是都含有同一種元素的不同物質(zhì);轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖:
(1)若甲是CO2。
①常用于泡沫滅火器的是_______(填“乙”或“丙”;下同)。
②濃度均為0.01mol·L-1的乙溶液和丙溶液中,水的電離程度較大的是_________。
(2)若甲是Al。
①Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖為__________。
②當(dāng)n(Al)︰n(NaOH)︰n(H2SO4)=1︰1︰2時(shí),丙的化學(xué)式是_________。
(3)若甲是Cl2。
①甲轉(zhuǎn)化為乙的離子方程式是____________。
②已知:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ·mol-1
寫出TiO2和Cl2反應(yīng)生成TiCl4和O2的熱化學(xué)方程式:_________。
③常溫下,將amol·L-1乙溶液和0.01mol·L-1H2SO4溶液等體積混合生成丙,溶液呈中性,則丙的電離平衡常數(shù)Ka=___________(用含a的代數(shù)式表示)。評卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共21分)27、鈷的氧化物常用于制取催化劑和顏科等。以鈷礦[主要成分是CoO、Co2O3、Co(OH)3,還含SiO2及少量A12O3、Fe2O3、CuO及MnO2等]為原料可制取鈷的氧化物。
(1)一種鈷氧化物晶胞如圖1所示,該氧化物中鈷離子基態(tài)核外電子排布式為_______。
(2)利用鈷礦制取鈷的氧化物的主要步驟如下:
①浸取:用鹽酸和Na2SO3溶液浸取鈷礦,浸取液中含有Al3+、Fe2+、Co2+、Cu2+、Mn2+、Cl-、等離子。寫出Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_______。
②除雜:向浸取液中先加入足量NaClO,氧化Fe2+,再加入NaOH調(diào)節(jié)pH除去A13+、Fe3+、Cu2+。有關(guān)沉淀數(shù)據(jù)如表(“完全沉淀時(shí)金屬離子濃度≤10×10-5mol/L)。沉淀Al(OH)3Fe(OH)3Co(OH)2Cu(OH)2Mn(OH)2恰好完全沉淀時(shí)pH5.22.89.46.710.1
若浸取液中c(Co2+)=0.1mol/L,則須調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是_______(加入NaClO3和NaOH時(shí);溶液的體積變化忽略)。
③萃取、反萃取:向除雜后的溶液中,加入某有機(jī)酸萃取劑(HA)2,發(fā)生反應(yīng):Co2++n(HA)2CoA2·(n-1)(HA)2+2H+。實(shí)驗(yàn)測得:當(dāng)溶液pH處于4.5~6.5范圍內(nèi),Co2+萃取率隨溶液pH的增大而增大(如圖2所示),其原因是_______。向萃取所得有機(jī)相中加入H2SO4,反萃取得到水相。該工藝中設(shè)計(jì)萃取、反萃取的目的是_______。
④沉鈷、熱分解:向反萃取后得到的水相中加入(NH4)2C2O4溶液,過濾、洗滌、干燥,得到CoC2O4·2H2O晶體。圖為二水合草酸鈷(CoC2O4·2H2O)在空氣中受熱的質(zhì)量變化曲線;曲線中300℃及以上所得固體均為鈷氧化物。
通過計(jì)算確定C點(diǎn)剩余固體的化學(xué)成分為_______(填化學(xué)式)。試寫出B點(diǎn)對應(yīng)的物質(zhì)與O2在225~300℃發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。28、為解決汽車尾氣達(dá)標(biāo)排放;催化劑及其載體的選擇和改良是關(guān)鍵。目前我國研制的稀土催化劑具有很好的催化轉(zhuǎn)化效果,催化過程圖如下。
圖片
(1)Zr原子序數(shù)為40,價(jià)電子排布為:4d25s2,它在周期表中的位置為___________,屬于___________區(qū)。
(2)CO、NO均能夠與血紅蛋白(Hb)中Fe2+形成穩(wěn)定的配合物使血紅蛋白失去攜氧能力;因而具有毒性。
已知:CO進(jìn)入血液后有如下平衡:CO+HbO2O2+HbCO
①基態(tài)Fe2+中未成對電子數(shù)為___________。
②C、N、O三種元素,第一電離能由大到小的順序?yàn)開__________,簡單氫化物的沸點(diǎn)由大到小的順序?yàn)開__________。
③在CO、NO結(jié)構(gòu)中,C、N、O原子均含有孤電子對,與Fe2+配位時(shí),配位原子均不是O原子,理由是:___________。
④高壓氧艙可用于治療CO中毒,結(jié)合平衡移動(dòng)原理解釋其原因:___________。
(4)為節(jié)省貴金屬并降低成本;常用某些復(fù)合型物質(zhì)作催化劑。一種復(fù)合型物質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。
①該復(fù)合型物質(zhì)的化學(xué)式為___________。
②每個(gè)Ti原子周圍距離最近的O原子的個(gè)數(shù)為___________。
③已知,阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,該晶體的密度為ρg/cm3。其晶胞為立方體結(jié)構(gòu),則晶胞的邊長為___________cm。29、鹽是一類常見的電解質(zhì);事實(shí)表明鹽的溶液不一定呈中性。
(1)CH3COONa、NH4Cl、KNO3的水溶液分別呈____性、_____性、_____性。
(2)CH3COONa和NH4Cl在水溶液中水解的離子方程式分別為:______、_______。0.1mol/LNH4Cl溶液中各離子濃度由大到小的順序是______。
(3)鹽類的水解在日常生活中也有一定的應(yīng)用,如實(shí)驗(yàn)室配制FeCl3溶液時(shí)常會出現(xiàn)渾濁,若要避免這種情況,則在配制時(shí)需要在蒸餾水中加入少量_________,其目的是_____。在日常生活中,可以用明礬KAl(SO4)2?12H2O凈化水質(zhì)的原因________。(用離子反應(yīng)方程式及必要的文字回答)評卷人得分六、工業(yè)流程題(共3題,共18分)30、鉬(Mo)是重要的過渡金屬元素,具有廣泛用途。由鉬精礦(主要成分是MoS2)濕法回收鉬酸銨[(NH4)2MoO4]部分工藝流程如下:
(1)“氧化焙燒”時(shí)通常采用粉碎礦石、逆流焙燒或增大空氣量等措施,除了增大氧化焙燒速率,其作用還有_______。MoS2焙燒時(shí)得到+6價(jià)鉬的氧化物,焙燒時(shí)的化學(xué)方程式為_______。
(2)向“濾液1”中加入硝酸,調(diào)節(jié)pH為5~7,加熱到65~70℃過濾除硅。則濾渣2的成分為_______。
(3)為了提高原料的利用率,工藝流程中“濾渣1”應(yīng)循環(huán)到_______操作。
(4)向“濾液2”先加入有機(jī)溶劑“萃取”,再加氨水“反萃取”,進(jìn)行“萃取”和“反萃取”操作的目的是_______。
(5)“酸沉”中析出鉬酸銨晶體時(shí),加入HNO3調(diào)節(jié)pH為1.5~3,其原因是_______。
(6)Na2MoO4·2H2O是一種無公害型冷卻水系統(tǒng)的金屬緩蝕劑,常用鉬酸銨和氫氧化鈉反應(yīng)來制取。寫出制備Na2MoO4·2H2O的化學(xué)方程式_______。31、NiSO4易溶于水,其水溶液呈酸性,有毒。主要用于電鍍工業(yè),也是金屬鎳離子的來源。NiSO4·6H2O是一種綠色易溶于水的晶體;可由電鍍廢渣(除鎳外,還含有銅;鋅、鐵等元素)為原料獲得.操作步驟如下:
(1)NiSO4水溶液呈酸性原因是_________________________;
(2)向?yàn)V液Ⅱ中加入H2O2的離子方程式:_________________________;
(3)調(diào)濾液ⅡpH的目的是除去Fe3+,原理是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,已知25℃時(shí)Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10﹣39,則該溫度下上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明Fe3+已除凈_________________;
(4)濾液Ⅲ溶質(zhì)的主要成分是NiSO4,加Na2CO3過濾后得到NiCO3固體,再加適量稀硫酸溶解又生成NiSO4,這兩步操作的目的是______;
(5)從d(NiSO4溶液)經(jīng)______、______、______洗滌、干燥等操作可得到NiSO4·6H2O晶體;
(6)為了提高產(chǎn)率,分離得到NiSO4·6H2O后剩余液體要循環(huán)使用,則應(yīng)該回流到流程中的______位置(填a、b、c、d)。32、上有藍(lán)天白云艷陽天;下有青山綠水共為鄰.改善環(huán)境是環(huán)境保護(hù)的重要課題工業(yè)廢氣化廢為寶是我們追求的方向。
(1)在工業(yè)上可用CO和合成二甲醚
已知:①
②
③
回答下列問題:
寫出CO和合成二甲醚反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_______
(2)向一密閉容器中充入和發(fā)生反應(yīng)
①平衡混合物中的體積分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系如圖所示(T代表溫度),判斷和的大小關(guān)系:_______(填“>”“<”或“=”),并說明理由:_______。
②時(shí),A點(diǎn)的坐標(biāo)為(0.75,25),此時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為_______(保留三位有效數(shù)字)。
(3)在體積為的密閉恒容容器中,充入和發(fā)生反應(yīng):測得溫度對的平衡轉(zhuǎn)化率(%)和催化劑催化效率的影響如圖所示。
①下列說法正確的是_______(填序號)。
A.平衡常數(shù)大?。?/p>
B.其他條件不變,若不使用催化劑,則250℃時(shí)的平衡轉(zhuǎn)化率可能位于點(diǎn)
C.當(dāng)壓強(qiáng)或混合氣體的密度保持不變時(shí)均可證明化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。
D.其他條件不變,加入催化劑可以降低該反應(yīng)的活化能,但不變。
②已知M點(diǎn)總壓為該反應(yīng)在此溫度下的平衡常數(shù)_______(是用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù);氣體分壓=氣體總壓×體積分?jǐn)?shù))
(4)電化學(xué)法可對大氣污染物進(jìn)行處理,某探究小組發(fā)現(xiàn)和熔融可制作燃料電池,被氧化成寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式:_______。
(5)工業(yè)上也可以用高濃度的溶液吸收得溶液X,再利用電解法使溶液再生;其裝置示意圖如圖:
簡述在陰極區(qū)再生的原理:_______。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、B【分析】【分析】
【詳解】
①升溫,平衡向吸熱反應(yīng)即正向移動(dòng),COCl2轉(zhuǎn)化率增大,故①符合題意;②恒容通入惰性氣體,壓強(qiáng)雖增大,但濃度不變,平衡不移動(dòng),COCl2轉(zhuǎn)化率不變,故②不符合題意;③增加CO濃度,平衡逆向移動(dòng),COCl2轉(zhuǎn)化率降低,故③不符合題意;④減壓,平衡向體積增大的反應(yīng)方向移動(dòng)即正向移動(dòng),COCl2轉(zhuǎn)化率增大,故④符合題意;⑤加催化劑,速率增大,但平衡不移動(dòng),COCl2轉(zhuǎn)化率不變,故⑤不符合題意;⑥恒壓通入惰性氣體,容器體積增大,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),COCl2轉(zhuǎn)化率增大;故⑥符合題意;因此①④⑥符合題意,故B符合題意。
綜上所述,答案為B。2、C【分析】【詳解】
①工業(yè)合成氨為放熱反應(yīng);
②酸堿中和反應(yīng)為放熱反應(yīng);
③水蒸氣變成液態(tài)水;為放熱過程;
④固體NaOH溶于水為放熱過程;
⑤Na在Cl2中燃燒為放熱反應(yīng);
⑥食物腐敗為緩慢氧化過程;為放熱反應(yīng);
⑦濃H2SO4稀釋為放熱過程;
則屬于放熱反應(yīng)的為①②⑤⑥,答案為C。3、D【分析】【詳解】
A.滿足△G=△H-T△S<0的反應(yīng)一定為自發(fā)反應(yīng),若△H<0而△S<0,則有可能出現(xiàn)△G>0;此時(shí)對應(yīng)反應(yīng)為非自發(fā)反應(yīng),A錯(cuò)誤;
B.自發(fā)進(jìn)行;只是反應(yīng)的一個(gè)方向,而反應(yīng)速率不一定快,B錯(cuò)誤;
C.KMnO4固體分解產(chǎn)生氣體O2;體系混亂程度增大,屬于熵增過程,C錯(cuò)誤;
D.固態(tài)冰融化成液態(tài)水需要吸熱;吸熱后水分子運(yùn)動(dòng)速度加快,體系混亂程度增大,屬于熵增過程,D正確;
故答案選D。4、C【分析】【詳解】
A.食物在常溫下變質(zhì)是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng);故A正確;
B.同一物質(zhì)的熵值:固態(tài)<液態(tài)<?xì)鈶B(tài),即1mol2O在不同狀態(tài)時(shí)的值:S[H2O(s)]<S[H2O(g)];故B正確;
C.反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是△H-T△S<0,反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與焓變、熵變和反應(yīng)溫度有關(guān),放熱過程(△H<0)或增加(△S>0)的過程不一定是自發(fā)的,只有滿足△H-T△S<0的過程一定是自發(fā)的;故C錯(cuò)誤;
D.反應(yīng)CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)△S>0,并且△H>0,該反應(yīng)在高溫下能自發(fā)進(jìn)行,低溫下不能進(jìn)行,所以反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與溫度有關(guān),故D正確;故本題選C。5、A【分析】【分析】
【詳解】
由AD溶液的pH>7,可知AOH的電離程度大于HD,由BC溶液的pH<7,可知BOH的電離程度小于HC,同理由AC、BD溶液的pH=7,可知AOH與HC、BOH與HD的電離程度相同。故有電離程度:HC=AOH>HD=BOH,即HC的酸性大于HD,AOH的堿性大于BOH,故選A。6、D【分析】【詳解】
A.將稀硝酸加入過量鐵粉中,有NO氣體產(chǎn)生,充分反應(yīng)后最終生成Fe(NO3)2;滴加KSCN溶液,溶液不呈紅色,A不正確;
B.將銅粉加入1.0mol?L-1Fe2(SO4)3溶液中,生成CuSO4、FeSO4;不能生成Fe,沒有黑色固體生成,B不正確;
C.用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱;在鋁表面生成氧化鋁,由于氧化鋁的熔點(diǎn)高于鋁,所以熔化后的液態(tài)鋁并沒有滴落下來,C不正確;
D.在碳酸鈉溶液中存在如下平衡:+H2O+OH-,從而使酚酞變紅色,加入少量的氯化鋇固體,與反應(yīng)生成BaCO3沉淀,促使水解平衡逆向移動(dòng),c(OH-)減小;溶液顏色變淺,D正確;
故選D。二、填空題(共7題,共14分)7、略
【分析】(1)燃料電池中通入氧化劑的一極為正極,故氫氧燃料電池中通入氧氣的一極為正極;H2失電子發(fā)生氧化反應(yīng),若電解質(zhì)溶液為硫酸溶液,則負(fù)極反應(yīng)為H2-2e-=2H+;O2得電子發(fā)生還原反應(yīng),若電解質(zhì)溶液為KOH溶液,正極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-。
(2)若將氫氣改為CH4,CH4中則-4價(jià)C元素被氧化為+4價(jià),電解質(zhì)溶液為KOH溶液,OH-參與負(fù)極反應(yīng),此時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;總反應(yīng)為:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,反應(yīng)消耗OH-;—段時(shí)間后,電解質(zhì)溶液的pH將降低。
(3)①肼(N2H4)-空氣堿性燃料電池,總反應(yīng)為:N2H4+O2=N2+H2O,負(fù)極上N2H4失電子,氫氧根離子參與反應(yīng),生成水和氮?dú)?,電極反應(yīng)式為N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑。②電池放電時(shí)正極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-=4OH-,以該燃料電池做電源,銅作陽極電解硫酸銅溶液時(shí),陰極反應(yīng)Cu-2e-=Cu2+,當(dāng)陰極增重1.28g時(shí),生成0.02molCu,轉(zhuǎn)移0.04mol電子,根據(jù)電子守恒,有0.01mol氧氣反應(yīng),則需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的體積=0.01mol×22.4L?mol-1÷20%=1.12L。
點(diǎn)睛:本題考查燃料電池,綜合性較強(qiáng),主要考查電極反應(yīng)式書寫和有關(guān)計(jì)算,書寫電極反應(yīng)式時(shí),要注意電解質(zhì)溶液的酸堿性;根據(jù)得失電子守恒,利用電極反應(yīng)式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算?!窘馕觥空鼿2-2e-=2H+O2+4e-+2H2O=4OH-CH4+100H+-8e-=CO32-+7H2O-降低N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑1.128、略
【分析】【分析】
根據(jù)圖像,A、B為反應(yīng)物,C為生成物,物質(zhì)的量變化量等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,A、B、C的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為(5-3)∶(2-1)∶(4-2)=2∶1∶2,即反應(yīng)方程式為2A+B2C;據(jù)此分析;
(1)
達(dá)到平衡時(shí),消耗A的物質(zhì)的量為(5-3)mol=2mol,則A的轉(zhuǎn)化率為=40%;故答案為40%;
(2)
相同條件下,壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,反應(yīng)前氣體總物質(zhì)的量為9mol,達(dá)到平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為8mol,==故答案為【解析】(1)40%
(2)9、略
【分析】【詳解】
(1)△H=反應(yīng)物的總鍵能?生成物的總鍵能=C≡O(shè)的鍵能+2×436kJ/mol?343kJ/mol?3×413kJ/mol?465kJ/mol=?91kJ/mol;解得C≡O(shè)的鍵能=1084kJ/mol;
故答案為:1084;
(2)催化劑能降低反應(yīng)的活化能,所以圖中曲線b表示使用催化劑時(shí)反應(yīng)的能量變化;
故答案為:Ⅱ;
(3)根據(jù)蓋斯定律。
①CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1=Q1kJ/mol
②CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2(g)△H2=Q2kJ/mol
③H2O(g)═2H2O(l)△H=Q3kJ/mol
2×①+3×②+2×③得CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=(2Q1+3Q2+2Q3)kJ/mol;
故答案為:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=(2Q1+3Q2+2Q3)kJ/mol。【解析】1084ⅡCH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=(2Q1+3Q2+2Q3)kJ/mol10、略
【分析】【詳解】
(1)反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值,則反應(yīng)的N2+3H22NH3的ΔH=(946+436×3-391×6)kJ/mol=-92kJ/mol,所以若1molN2完全反應(yīng)生成NH3可放出熱量92kJ。
(2)由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng),1molN2和3molH2不能完全反應(yīng)生成2mol氨氣;因此放出能量總是小于92kJ。
(3)在容積為2L的密閉容器中進(jìn)行,反應(yīng)經(jīng)過10min后,生成10molNH3,則消耗氮?dú)?mol,濃度是2.5mol/L,用N2表示的化學(xué)反應(yīng)速率是2.5mol/L÷10min=0.25mol·L-1·min-1。
(4)a.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí);正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率一定相等,a正確;
b.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率一定相等,且均不為0,b錯(cuò)誤;
c.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),即達(dá)到反應(yīng)最大限度,N2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大值;c正確;
d.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),N2和H2的濃度不再改變;但不一定相等,d錯(cuò)誤;
e.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),N2、H2和NH3的體積分?jǐn)?shù)不變;但不一定相等,e錯(cuò)誤;
f.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí);反應(yīng)達(dá)到最大限度,f正確。
答案選acf?!窘馕觥竣?放出②.92③.該反應(yīng)是可逆反應(yīng),1molN2和3molH2不能完全反應(yīng),因此放出能量總是小于92kJ④.0.25⑤.acf11、略
【分析】【詳解】
(1)①根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知,HCN電離出H+的能力小于CH3COOH電離出H+能力,則CN-水解的能力強(qiáng)于CH3COO-,因此等濃度的NaCN溶液和CH3COONa溶液中,c(CN-)<c(CH3COO-);
②電離平衡常數(shù)越小,酸性越弱,因此根據(jù)電離平衡常數(shù)可知,酸性強(qiáng)弱順序是CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO酸性越弱,相應(yīng)的鈉鹽越容易水解,等濃度的溶液的pH越大,則等物質(zhì)的量濃度的A.CH3COONa、B.NaCN、C.Na2CO3的pH由大到小的順序?yàn)镃>B>A;。
③HCN的電離平衡常數(shù)Ka=4.3×10-10,H2CO3的電離平衡常數(shù)是Ka1=5.0×10-7、Ka2=5.6×10-11,由此可知電離出H+能力強(qiáng)弱程度為H2CO3>HCN>HCO所以NaCN溶液通入少量CO2的離子方程式是:CN-+CO2+H2O=HCN+HCO
④CH3COONa是強(qiáng)堿弱酸鹽,醋酸根離子水解導(dǎo)致溶液呈堿性,水解離子反應(yīng)方程式為CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;溶液的pH=9,所以c(H+)=1.0×10-9mol/L,=1.8×104;
(2)①d點(diǎn)加入NaOH溶液的體積為20mL,所以溶液中的溶質(zhì)為CH3COONa,醋酸根的水解使溶液顯堿性,所以c(OH-)>c(H+),且c(Na+)>c(CH3COO-),但水解是微弱的,所以溶液中離子濃度由大到小為c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);
②b點(diǎn)加入10mLNaOH溶液,則溶液中的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量濃度的CH3COOH和CH3COONa,溶液中存在電荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),存在物料守恒2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),聯(lián)立可得c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2[c(H+)-c(OH-)]?!窘馕觥浚糃BACN-+CO2+H2O=HCN+HCOCH3COO-+H2OCH3COOH+OH-1.8×104c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)2[c(H+)-c(OH-)]12、略
【分析】【詳解】
(1)①在1L密閉容器中充入1molSO2(g)和2molO2(g),在一定條件下達(dá)到平衡,測得SO3為0.8mol,則平衡時(shí)三者的物質(zhì)的量分別為:SO2(g)0.2mol、O2(g)1.6mol、SO3為0.8mol,容器體積為1L,則反應(yīng)的平衡常數(shù)K==10;SO2轉(zhuǎn)化為SO3的轉(zhuǎn)化率==80%。
②A.加入催化劑,可改變反應(yīng)速率,但不能提高SO2的轉(zhuǎn)化率;A不符合題意;
B.通入氧氣,平衡正向移動(dòng),SO2的轉(zhuǎn)化率提高;B符合題意;
C.移出氧氣,平衡逆向移動(dòng),SO2的轉(zhuǎn)化率降低;C不符合題意;
D.增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),SO2的轉(zhuǎn)化率提高;D符合題意;
E.減小壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),SO2的轉(zhuǎn)化率降低;E不符合題意;
故選BD。答案為:10;80%;BD;
(2)①該反應(yīng)的ΔS>0,△H>0,依據(jù)自發(fā)反應(yīng)ΔG=△H-TΔS<0;該反應(yīng)在高溫能自發(fā)。
②A.不管反應(yīng)是否達(dá)到平衡,都存在c(CO)=c(H2);所以反應(yīng)不一定達(dá)平衡狀態(tài),A不符合題意;
B.1molH-H鍵斷裂的同時(shí)生成2molH-O鍵;反應(yīng)進(jìn)行的方向相同,反應(yīng)不一定達(dá)平衡狀態(tài),B不符合題意;
C.反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)不等;達(dá)平衡前壓強(qiáng)在不斷改變,容器中壓強(qiáng)不變時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),C符合題意;
D.v正(CO)=v逆(H2O)時(shí);正;逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),D符合題意;
故選CD。答案為:高溫;CD;
(3)①該溫度下,某時(shí)刻測得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,此時(shí)濃度商Q==9×10-4<6.4×10-3.;則反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。
②A.因?yàn)檎磻?yīng)吸熱,所以升高溫度平衡正向移動(dòng),K值增大;A正確;
B.催化劑只能改變反應(yīng)到達(dá)平衡的時(shí)間,不能使平衡發(fā)生移動(dòng),不能使平衡時(shí)c(NO)增大;B不正確;
C.溫度升高;達(dá)平衡的時(shí)間縮短,平衡正向移動(dòng),氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率增大,C正確;
故選AC。答案為:向正反應(yīng)方向進(jìn)行;AC?!窘馕觥?080%BD高溫CD向正反應(yīng)方向進(jìn)行AC13、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】0.02b、da、c<三、判斷題(共9題,共18分)14、B【分析】【詳解】
根據(jù)吉布斯自由能判斷,ΔH<0、ΔS>0的反應(yīng)在溫度低時(shí)能自發(fā)進(jìn)行,錯(cuò)誤。15、A【分析】【分析】
【詳解】
NH4HCO3(g)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH>0,該反應(yīng)若能自發(fā)進(jìn)行,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行是因?yàn)轶w系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向,故正確。16、B【分析】【詳解】
反應(yīng)過程中除了H+和OH-反應(yīng)放熱,SO和Ba2+反應(yīng)生成BaSO4沉淀也伴隨著沉淀熱的變化,即和反應(yīng)的
故錯(cuò)誤。17、A【分析】【分析】
【詳解】
根據(jù)Kw=c(H+)×c(OH-)分析,溫度不變,的值越大,說明氫離子濃度比氫氧根離子濃度大得多,溶液的酸性越強(qiáng),故正確。18、B【分析】【分析】
【詳解】
氫氧化鈣溶液顯堿性,碳酸鈉溶液由于水解顯堿性;玻璃的成分中含有二氧化硅,能夠與堿反應(yīng)生成硅酸鈉,硅酸鈉具有粘性,容易使磨口瓶塞和瓶頸粘在一起,不易打開,所以應(yīng)該選擇橡皮塞或軟木塞,故此判據(jù)錯(cuò)誤。19、A【分析】【分析】
【詳解】
0.01mol·L-1的KOH溶液的c(OH-)=0.01mol/L,由于在室溫下Kw=10-14mol2/L2,所以該溶液中c(H+)=10-12mol/L,故該溶液的pH=12,因此室溫下0.01mol·L-1的KOH溶液的pH=12的說法是正確的。20、B【分析】【分析】
【詳解】
pH值不但與氫離子濃度有關(guān),也和溶度積常數(shù)有關(guān),溫度升高,溶度積常數(shù)增大,換算出的pH值也會減小,但這時(shí)酸性并不增強(qiáng),故答案為:錯(cuò)誤。21、B【分析】【詳解】
泡沫滅火器中的試劑是Al2(SO4)3溶液與NaHCO3溶液。故錯(cuò)誤。22、A【分析】【分析】
【詳解】
活化能是反應(yīng)所需的最低能量,化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成,舊化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量,因此活化能越大,反應(yīng)斷裂舊化學(xué)鍵需要克服的能量越高,正確。四、有機(jī)推斷題(共4題,共32分)23、略
【解析】(1)醛基。
(2)正丁酸,
(3)+HNO3+H2O
(4)
(5)
(6)24、略
【分析】【分析】
原子最外層電子數(shù)之比N(Y):N(Q)=3:4;因?yàn)槎紴橹髯逶?,最外層電子?shù)小于8,所以Y的最外層為3個(gè)電子,Q的最外層為4個(gè)電子,則Y為硼元素,Q為硅元素,則X為氫元素,W與氫同主族,為鈉元素,Z的原子序數(shù)等于Y;W、Q三種元素原子的最外層電子數(shù)之和,為氧元素。即元素分別為氫、硼、氧、鈉、硅。
【詳解】
(1)根據(jù)分析,Y為硼元素,位置為第二周期第ⅢA族;QX4為四氫化硅,電子式為
(2)①根據(jù)元素分析,該反應(yīng)方程式為
②以稀硫酸為電解質(zhì)溶液;向兩極分別通入氣體氫氣和氧氣可形成原電池,其中通入氣體氫氣的一極是負(fù)極,失去電子;
③外電路有3mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),需要消耗1.5mol氫氣,則根據(jù)方程式分析,需要0.5mol硅化鈉,質(zhì)量為37g?!窘馕觥康诙芷诘冖驛族負(fù)極37g25、略
【分析】【詳解】
(1)A、B、C、E中均有鈉元素,根據(jù)B的用途可猜想出B為NaHCO3,X為C(碳),能與CO2反應(yīng)生成NaHCO3的物質(zhì)可能是Na2CO3或NaOH,但A、B之間能按物質(zhì)的量之比為1∶1反應(yīng),則A是NaOH,E為Na2CO3,能與NaHCO3反應(yīng)放出無色無味的氣體,且這種物質(zhì)中含有鈉元素,則C只能為Na2O2,D為O2,結(jié)合題設(shè)條件可知F為Fe,G為Fe3O4。
(2)Na2O2中Na+與以離子鍵結(jié)合,中O原子與O原子以共價(jià)鍵結(jié)合,其電子式為
(3)Fe3O4中含有Fe2+和Fe3+,F(xiàn)e2+被稀HNO3氧化為Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為:3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O。
(4)D→G反應(yīng)為3Fe+2O2Fe3O4,轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí)釋放出akJ熱量,則轉(zhuǎn)移8mol電子放出2akJ熱量,則其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=?2akJ/mol。
(5)N2在陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3:N2+6H++6e?2NH3?!窘馕觥竣?NaOH②.Fe③.④.3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O⑤.3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=?2akJ/mol⑥.N2+6H++6e?2NH326、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉(碳酸氫鈉),再與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉,①常用作泡沫滅火器的是NaHCO3,故為乙;②濃度相同的碳酸氫鈉溶液和硫酸鈉溶液中,HCO3-水解;故乙溶液中水的電離程度大;
(2)金屬鋁是13號元素,核外電子排布為2、8、3②n(Al)=n(NaOH)時(shí),生成偏鋁酸鈉,根據(jù)方程式:2NaAlO2+4H2SO4=Na2SO4+Al2(SO4)3+4H2O可知,NaAlO2與H2SO4的物質(zhì)的量之比為1:2,符合題意,故丙的化學(xué)式是Al2(SO4)3;
(3)若甲是氯氣,與氫氧化鈉生成氯化鈉和次氯酸鈉,離子方程式為:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;用方程式①-②,得TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=-81-(-221)=+140kJ·mol-1;③根據(jù)電荷守恒可得到:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(ClO-)+2c(SO42-);其中,溶液顯中性即c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=c(ClO-)+2c(SO42-);又根據(jù)物料守恒可得到:c(Na+)=c(ClO-)+c(HClO),即c(ClO-)=c(Na+)-2c(SO42-)、c(HClO)=c(Na+)-c(ClO-)=c(Na+)-[c(Na+)-2c(SO42-)]=2c(SO42-);Ka=
=()×10-5;【解析】乙乙Al2(SO4)3Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OTiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=+140kJ·mol-1()×10-5五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共21分)27、略
【分析】【詳解】
(1)一種鈷氧化物晶胞如圖1所示,根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),可得:鈷離子=12×+1=4,O2-=8×+6×=4:故晶胞為:CoO,即鈷為+2價(jià),Co的原子序數(shù)為27,失去2個(gè)電子后,Co2+的基態(tài)核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d7或[Ar]3d7,該氧化物中鈷離子基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d7。故答案為:[Ar]3d7;
(2)①Co2O3在酸性條件下,把Na2SO3氧化為Na2SO4,自身被還原為Co2+,Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Co2O3++4H+=2Co2+++2H2O。故答案為:Co2O3++4H+=2Co2+++2H2O;
②首先滿足:pH>6.7,使Al3+、Fe3+、Cu2+完全沉淀,根據(jù)Co2+完全沉淀時(shí)(c(Co2+)≤1.0×10-5mol?L-1)的為9.4,可得c(H+)=1×10-9.4,Kw=c(H+)×c(OH-)=1×10-14,解得:c(OH-)=1×10-4.6,Ksp[Co(OH)2]=c(Co2+)×c2(OH-)=1.0×10-5×(1×10-4.6)2=1.0×10-14.2,現(xiàn)浸取液中c(Co2+)=0.1mol/L,Ksp[Co(OH)2]=c(Co2+)×c2(OH-)=1.0×10-14.2,解得:c(OH-)=1×10-6.6,進(jìn)一步解得:c(H+)=1×10-7.4,pH=7.4,若浸取液中c(Co2+)=0.1mol/L,則須調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是6.7≤pH<7.4(加入NaClO3和NaOH時(shí),溶液的體積變化忽略)。故答案為:6.7≤pH<7.4;
③Co2++n(HA)2CoA2·(n-1)(HA)2+2H+,當(dāng)溶液pH處于4.5~6.5范圍內(nèi),Co2+萃取率隨溶液pH的增大而增大(如圖2所示),其原因是pH增大,c(H+)減小,平衡正向進(jìn)行,Co2+萃取率增大。向萃取所得有機(jī)相中加入H2SO4,反萃取得到水相。該工藝中設(shè)計(jì)萃取、反萃取的目的是富集、提純Co2+(或分離Co2+和Mn2+)。故答案為:pH增大,c(H+)減小,平衡正向進(jìn)行,Co2+萃取率增大;富集、提純Co2+(或分離Co2+和Mn2+);
④由圖可知,CoC2O4?2H2O的質(zhì)量為18.3g,其我知道可為0.1mol,Co元素質(zhì)量為5.9g,C點(diǎn)鈷氧化物質(zhì)量為8.03g,氧化物中氧元素質(zhì)量為8.03g-5.9g=2.13g,則氧化物中Co原子與O原子物質(zhì)的量之比為0.1mol:≈3:4,C的Co氧化物為Co3O4;B點(diǎn)對應(yīng)物質(zhì)的質(zhì)量為14.7g,與其起始物質(zhì)的質(zhì)量相比減少18.3g-14.7g=3.6g,為結(jié)晶水的質(zhì)量,故B點(diǎn)物質(zhì)為CoC2O4,與氧氣反應(yīng)生成Co3O4與二氧化碳,反應(yīng)方程式為:3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2。故答案為:Co3O4;3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2?!窘馕觥縖Ar]3d7Co2O3++4H+=2Co2+++2H2O6.7≤pH<7.4pH增大,c(H+)減小,平衡正向進(jìn)行,Co2+萃取率增大富集、提純Co2+(或分離Co2+和Mn2+)Co3O43CoC2O4+2O2Co3O4+6CO228、略
【分析】(1)Zr原子序數(shù)為40,價(jià)電子排布為:4d25s2,電子層數(shù)為5,則Zr位于第5周期,外圍有4個(gè)電子,則位于第ⅣB族,所以它在周期表中的位置為第5周期第ⅣB族,最后填入電子的能級為d,所以Zr屬于d區(qū)元素。
(2)Fe的電子排布式為[Ar]3d64s2,F(xiàn)e2+的電子排布式為[Ar]3d6,根據(jù)電子排布的泡利原理和洪特規(guī)則,3d上的6個(gè)電子有2個(gè)在同一原子軌道中,另外4個(gè)均單獨(dú)占據(jù)一條軌道,所以基態(tài)Fe2+中未成對電子數(shù)為4。第一電離能是氣態(tài)基態(tài)電中性原子失去一個(gè)電子形成氣態(tài)基態(tài)正離子時(shí)所需的最低能量。C、N、O三種元素中,C的半徑最大,核電荷數(shù)最少,對電子的束縛力最弱,其第一電離能最??;N的2p軌道上排布了3個(gè)電子,達(dá)到了半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其第一電離能比O大,則C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)镹>O>C.N、O三種元素的簡單氫化物分別為CH4、NH3、H2O,NH3和H2O分子間有氫鍵,其沸點(diǎn)高于CH4,水分子間的氫鍵比NH3分子間的氫鍵強(qiáng),所以水的沸點(diǎn)高于NH3,所以C、N、O三種元素簡單氫化物的沸點(diǎn)由大到小的順序?yàn)镠2O>NH3>CH4。O電負(fù)性比N和C大,成鍵時(shí)不易給出孤對電子,不易和Fe2+配位。CO+HbO2?O2+HbCO,增大氧氣的濃度,可以使平衡逆向移動(dòng),釋放出CO,可用于治療CO中毒。在該晶胞中,O位于立方體的棱心,所以該晶胞含有3個(gè)O,Ti原子位于頂點(diǎn),則含有1個(gè)Ti,Sr位于體心,則含有1個(gè)Sr,該復(fù)合型物質(zhì)的化學(xué)式為TiSrO3;每個(gè)Ti原子周圍距離最近的O原子的個(gè)數(shù)為6;該晶胞的質(zhì)量為g,晶體密度為ρg/cm3,所以晶胞的體積為cm3,晶胞的邊長為cm?!窘馕觥?1)第5周期第ⅣB族d
(2)4N>O>CH2O>NH3>CH4O電負(fù)性比N和C大,成鍵時(shí)不易給出孤電子對,不易和Fe2+配位CO+HbO2?O2+HbCO,增大氧氣的濃度,可以使平衡逆向移動(dòng),釋放出CO,可用于治療CO中毒SrTiO3629、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)鹽類水解的規(guī)律;“誰弱誰水解,誰強(qiáng)顯誰性”判斷;
(2)結(jié)合電離方程式及水解方程式判斷溶液中離子濃度的大小關(guān)系;
(3)用水解平衡解釋溶液的稀釋及凈水原理。
【詳解】
(1)CH3COONa為強(qiáng)堿弱酸鹽,水溶液呈堿性;NH4Cl為強(qiáng)酸弱堿鹽,水溶液呈酸性;KNO3為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽水溶液呈中性;
(2)CH3COONa為強(qiáng)堿弱酸鹽,溶液中醋酸根離子水解生成醋酸分子和氫氧根離子,水解方程式為CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-;NH4Cl為強(qiáng)酸弱堿鹽,銨根離子水解生成一水合氨分子和氫離子,水解方程式為NH+H2O?NH3·H2O+H+;0.1mol/LNH4Cl溶液中NH4Cl=+Cl-,+H2O?NH3?H2O+H+,則c(Cl-)>c(NH),銨根離子水解導(dǎo)致溶液呈酸性,則c(H+)>c(OH-),銨根離子水解程度較小,則c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-);
(3)配制FeCl3溶液時(shí),若直接用水溶解,因發(fā)生Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,出現(xiàn)渾濁,故在蒸餾水中加入適量的鹽酸,可抑制鐵離子的水解;明礬KAl(SO4)2?12H2O溶于水后,產(chǎn)生鋁離子,鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體,Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+,氫氧化鋁膠體可吸附溶液中的雜質(zhì),達(dá)到凈水的目的。【解析】①.堿②.酸③.中④.CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-⑤.NH+H2O?NH3·H2O+H+⑥.c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)⑦.鹽酸⑧.Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+抑制鐵離子水解⑨.Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+鋁離子水解產(chǎn)生膠體氫氧化鋁,可吸附水中雜質(zhì)六、工業(yè)流程題(共3題,共18分)30、略
【分析】【分析】
灼燒鉬精礦,MoS2燃燒,反應(yīng)方程式為2MoS2+7O22MoO3+4SO2↑,堿性條件下,MoO3和Na2CO3溶液反應(yīng),反應(yīng)方程式為MoO3+CO=MnO+CO2↑,經(jīng)過過濾操作得到濾渣1,溶液中的主要溶質(zhì)為Na2MoO4,向?yàn)V液中加入適量稀硝酸,除去可能存在的SiO則過濾獲得的濾渣2為H2SiO3;濾液中加入有機(jī)溶劑萃取后再加入氨水反萃取,提升溶液中鉬酸根離子濃度,然后再加入適量稀硝酸,經(jīng)酸沉;過濾、洗滌等操作即可獲得鉬酸銨;
(1)
“氧化焙燒”時(shí)通常采用粉碎礦石、逆流焙燒或增大空氣量等措施,除了增大氧化焙燒速率,其作用還有提高焙燒效率(或?qū)⒘蛟剞D(zhuǎn)化為二氧化硫);MoS2焙燒時(shí)得到+6價(jià)鉬的氧化物,結(jié)合黃鐵礦的焙燒反應(yīng)得該反應(yīng)方程式為2MoS2+7O22MoO3+4SO2↑;
(2)
“濾液1”中含有Na2SiO3,加入硝酸,調(diào)節(jié)pH為5~7,硅酸鈉與硝酸反應(yīng)生成難溶的硅酸,則加熱到65℃
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