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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年冀少新版選擇性必修1化學(xué)上冊階段測試試卷877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:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、時,由水電離出來的則關(guān)于溶液的pH的說法正確的是A.一定是B.一定是C.一定是D.可能或2、下列有關(guān)金屬腐蝕的說法正確的是A.電化學(xué)腐蝕是在外加電流作用下不純金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)被損耗的過程B.金屬的電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕本質(zhì)相同,但電化學(xué)腐蝕伴有電流產(chǎn)生C.鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕,負極吸收氧氣,產(chǎn)物最終轉(zhuǎn)化為鐵銹D.鍍鋅的鐵板比鍍錫的鐵板更容易被腐蝕3、下列關(guān)于有效碰撞理論與影響速率因素之間關(guān)系正確的是A.增大反應(yīng)物濃度,可以提高活化分子百分數(shù),從而提高反應(yīng)速率B.對于氣體反應(yīng)來說,通過壓縮體積增大壓強,可以提高單位體積內(nèi)活化分子數(shù),從而提高反應(yīng)速率C.溫度升高,分子動能增加,反應(yīng)所需活化能減少,反應(yīng)速率增大D.選用適當?shù)拇呋瘎?,分子運動加快,增加了碰撞頻率,故反應(yīng)速率增大4、一定溫度下,將2molA和2molB兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)。2min末該反應(yīng)達到平衡,此時剩余1.2molB,并測得C的濃度為1.2mol/L。下列判斷正確的是A.D能表示的平均反應(yīng)速率為0.4mol/(L·min)B.A的轉(zhuǎn)化率是40%C.該條件下此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)約為0.72D.若混合氣體的密度保持不變,該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)5、下圖是反應(yīng)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)進行過程中的能量變化曲線。下列相關(guān)說法正確的是。
A.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B.催化劑能改變反應(yīng)的焓變(反應(yīng)熱)C.該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=-510kJ·mol-1D.曲線b表示使用催化劑后的能量變化6、Fe3O4中含有Fe(II)、Fe(III),以Fe3O4/Pd為催化材料,可實現(xiàn)用H2消除酸性廢水中的致癌物NO其反應(yīng)過程如圖所示。下列說法錯誤的是。
A.Pd作負極B.Fe(II)與Fe(III)的相互轉(zhuǎn)化起到了傳遞電子的作用C.反應(yīng)過程中NO被Fe(II)還原為N2D.用該法處理后水體的pH降低7、NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是A.將1molC12通入足量水中,HC1O、C1-、C1O-粒子數(shù)之和小于2NAB.100mL12mol·L-1的濃硝酸與過量Cu反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)大于0.6NAC.常溫下,1L0.5mol·L-1CH3COONH4溶液的pH=7,溶液中的NH數(shù)小于0.5NAD.在鐵上鍍鋅,當電路中通過的電子數(shù)為2NA時,電解質(zhì)溶液質(zhì)量減輕65g8、氯堿工業(yè)中用隔膜式電解槽電解飽和食鹽水,下列說法錯誤的是。
A.利用陰離子交換膜將兩極溶液分開B.陰極可以得到濃度較高的燒堿溶液C.電解槽的陽極用金屬鈦網(wǎng)制成,陰極用鋼網(wǎng)制成D.原料精制的食鹽水需要加到電解槽陽極室評卷人得分二、填空題(共5題,共10分)9、請根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題:
(1)同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),在光照和點燃條件下的ΔH(化學(xué)計量數(shù)相同)分別為ΔH1、ΔH2,ΔH1____ΔH2(填“>”;“<”或“=”;下同)。
(2)相同條件下,1mol氮氣和氫氣反應(yīng)斷鍵吸收能量____形成2mol氨氣成鍵所放出的能量。
(3)已知常溫時紅磷比白磷穩(wěn)定,比較下列反應(yīng)中ΔH的大小:ΔH1___ΔH2。①P4(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH1,②4P(紅磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH2。
(4)25℃1.01×105Pa下,1g硫粉在氧氣中充分燃燒放出9.36kJ熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_______。
(5)已知:0.5molCH4(g)與0.5mol水蒸氣在t℃、pkPa時,完全反應(yīng)生成CO和H2的混合氣體,吸收了akJ熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_______。
(6)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-437.3kJ?mol﹣1,H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=-285.8kJ?mol﹣1,CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ?mol﹣1,煤的氣化主要反應(yīng)的熱方程式C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=__kJ?mol﹣1。10、甲醇和水蒸氣制取H2的反應(yīng)如下:
反應(yīng)I(主):CH3OH(g)+H2O(g)?CO2(g)+3H2(g)?H1=+49kJ/mol
反應(yīng)II(副):H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2O(g)?H2
反應(yīng)III:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)?H3=+90kJ/mol
(1)△H2=___。
(2)下列有關(guān)反應(yīng)I的說法不正確的是___。(填選項序號)
a.恒溫;恒壓條件下;在反應(yīng)體系中充入He,平衡不移動。
b.恒溫;恒容條件下;容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化反應(yīng)達到平衡。
c.反應(yīng)達平衡時,H2的消耗速率是CO2的消耗速率的3倍。
d.溫度不變;減小壓強,逆反應(yīng)速率減小,正反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動。
(3)在一體積不變的密閉容器中,充入2.0molCH3OH(g)和1.0molH2O(g),達平衡后,再加入1.0molCH3OH(g)和0.5molH2O(g),平衡向___移動。在相同溫度下,再達平衡時,甲醇的轉(zhuǎn)化率___(填“增大”“減小”或“不變”)。
(4)催化劑不僅可以改變化學(xué)反應(yīng)速率,還有一種特性叫“催化劑的選擇性”。下圖為某催化劑作用下,CH3OH轉(zhuǎn)化率;CO生成率與溫度的變化關(guān)系。
①隨著溫度的升高,CO的實際反應(yīng)生成率與平衡狀態(tài)生成率相差較大的原因是催化劑對___(填“反應(yīng)I”或“反應(yīng)II”)的選擇性低。
②寫出一條能提高CH3OH轉(zhuǎn)化率而降低CO生成率的措施___。
(5)250℃,一定壓強和催化劑條件下,在1L的容器中1.00molCH3OH和1.32molH2O充分反應(yīng)(忽略反應(yīng)III),平衡時測得H2為2.70mol,CO為0.030mol,H2O為0.44mol,列式計算反應(yīng)II的平衡常數(shù)K=___(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。11、Ⅰ、空氣污染物NO通常用含的吸收液吸收(反應(yīng)后Ce為+3價),生成再利用電解法將上述吸收液中的轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì);其原理如圖所示:.
(1)已知NO被吸收的過程中,當600mL的吸收液的pH由6降為2時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為試寫出吸收過程中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式(反應(yīng)前后溶液的體積不變):________________________________。
(2)電解過程中從電解槽的________口(填“a、b;c、d”)流出。
(3)陰極的電極反應(yīng)式:______________________________________。
Ⅱ、2019年10月9日,瑞典皇家科學(xué)院宣布,將209年諾貝爾化學(xué)獎授予JohnB.Goodenough、M.StanleyWhittingham、AkiraYoshino,以表彰他們對鋰離子電池研發(fā)領(lǐng)域做出的貢獻。作為電動車的“顛覆者”,特斯拉公司所采用的正是高效鋰電池:電池(正極材料為負放電極材料為石墨和Li,含導(dǎo)電固體為電解質(zhì)),其工作原理為:
(1)放電過程中,正極反應(yīng)式為:_____________________________________;
(2)放電結(jié)束后,負極材料應(yīng)與電源________極相連進行充電。
(3)氫能是重要的新能源。儲氫作為氫能利用的關(guān)鍵技術(shù),是當前關(guān)注的熱點之一。一定條件下,利用上述電池作為電源進行電解,原理如圖所示,可實現(xiàn)有機物的電化學(xué)儲氫(忽略其它有機物)。已知:電流效率
①生成目標產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為_____________________________________。
②該儲氫裝置的電流效率_________________________。(保留一位小數(shù))
③上述鋰電池正極材料的質(zhì)量將增加______g;12、醋酸(CH3COOH)是一種常見的弱酸。
(1)為用實驗證明醋酸是弱電解質(zhì);實驗小組同學(xué)設(shè)計如下幾種方案:
①用pH試紙測出0.1mol/L的醋酸溶液pH:若pH___1(填“>”、“<”或“=”);則證明醋酸是弱酸;
②先測0.1mol/L醋酸的pH;量取該溶液5mL用蒸餾水稀釋至500mL,再測其pH,若________________;則證明醋酸是弱電解質(zhì);
③分別配制pH相同的醋酸和鹽酸,各取10mL與足量的鋅粒反應(yīng)(裝置如圖),測試在不同時間間隔中得到H2的量,即可證明醋酸是弱電解質(zhì)。下列示意圖(X為醋酸,Y為鹽酸)中,符合該實驗結(jié)果的是__________(選填字母);
但在該實驗中難以實現(xiàn)之處為__________________________________。(舉例)
(2)醋酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成醋酸鈉(CH3COONa)。
①將CH3COONa固體溶于蒸餾水后其溶液顯堿性,其原因是(用離子方程式表示)______________________________;在該溶液中,下列關(guān)系式中正確的是________;(選填字母)
A.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
B.c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
C.c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)
D.c(CH3COO-)>c(OH-)>c(Na+)>c(H+)
②醋酸和氫氧化鈉反應(yīng)后得到溶液中溶質(zhì)的組成有多種可能:
若得到的溶液中c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+),試推斷該溶液中的溶質(zhì)為_____;
若得到的溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),則可以推斷該溶液中的溶質(zhì)可能為____;
③將amol/LCH3COOH稀溶液和bmol/LNaOH稀溶液等體積混合:
若測得溶液中c(OH-)=c(H+),則a___b;(選填“>”、“<”;“=”、“≤”或“≥”)
若測得溶液中c(OH-)>c(H+),則a___b;(選填“>”、“<”、“=”、“≤”或“≥”)13、常溫常壓下,斷裂1mol(理想)氣體分子化學(xué)鍵所吸收的能量或形成1mol(理想)氣體分子化學(xué)鍵所放出的能量稱為鍵能(單位為kJ·mol-1)。下表是一些鍵能數(shù)據(jù)(kJ·mol-1):
?;瘜W(xué)鍵鍵能化學(xué)鍵鍵能化學(xué)鍵鍵能C-F427C-Cl330C-I218H-H436S=S255H-S339回答下列問題:
(1)由表中數(shù)據(jù)規(guī)律預(yù)測C-Br鍵的鍵能范圍:_____<C-Br鍵能<______(填寫數(shù)值和單位)。
(2)熱化學(xué)方程式2H2(g)+S2(g)═2H2S(g)△H=QkJ·mol-1;則Q=_______。
(3)已知下列熱化學(xué)方程式:
O2(g)═O2+(g)+e-△H1=+1175.7kJ·mol-1
PtF6(g)+e-═PtF6-(g)△H2=-771.1kJ·mol-1
O2+PtF6-(s)═O2+(g)+PtF6-(g)△H3=+482.2kJ·mol-1
則反應(yīng)O2(g)+_______(g)=O2+(g)+PtF6-(s)△H=_______kJ·mol-1。評卷人得分三、判斷題(共5題,共10分)14、在任何條件下,純水都呈中性。(______________)A.正確B.錯誤15、則相同條件下,氣體的總能量小于氫氣和氟氣的能量之和。(_______)A.正確B.錯誤16、放熱過程有自發(fā)進行的傾向性,但并不一定能自發(fā)進行,吸熱過程沒有自發(fā)進行的傾向性,但在一定條件下也可自發(fā)進行。__________________A.正確B.錯誤17、在100℃時,純水的pH>7。(______________)A.正確B.錯誤18、化學(xué)平衡正向移動,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不一定增大。(____)A.正確B.錯誤評卷人得分四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共2題,共16分)19、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;溶液的體積變化忽略)。
③萃取、反萃取:向除雜后的溶液中,加入某有機酸萃取劑(HA)2,發(fā)生反應(yīng):Co2++n(HA)2CoA2·(n-1)(HA)2+2H+。實驗測得:當溶液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_______。向萃取所得有機相中加入H2SO4,反萃取得到水相。該工藝中設(shè)計萃取、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。
通過計算確定C點剩余固體的化學(xué)成分為_______(填化學(xué)式)。試寫出B點對應(yīng)的物質(zhì)與O2在225~300℃發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。20、合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項重大突破。合成氨工業(yè)中,用空氣、水和焦炭為原料制得原料氣(N2、H2以及少量CO、NH3的混合氣);常用鐵觸媒作催化劑。
(1)C、N、O三種元素中第一電離能最大的元素是_____,電負性最大的元是______。
(2)26Fe在周期表中的位置是_____,F(xiàn)e2+具有較強的還原性,請用物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論進行解釋:_____。
(3)與CO互為等電子體的陰離子是_____,陽離子是_____。(填化學(xué)式)
(4)NH3可用于制用硝酸。稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2(弱酸)的混合溶液,用惰性電極電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸。寫出電解時陽極的電極反應(yīng)_____。評卷人得分五、工業(yè)流程題(共1題,共3分)21、硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源;變廢為寶,在實驗室中探究采用廢鐵屑來制備硫酸鐵銨,具體流程如圖:
回答下列問題:
(1)步驟①是用熱的純堿溶液能去除廢鐵屑表面油污的原因(用離子方程式表示)____。
(2)步驟②需要加熱的目的是___,溫度保持80~95℃,采用的合適加熱方式是___。鐵屑中含有少量硫化物,反應(yīng)產(chǎn)生的氣體需要凈化處理,合適的裝置為___(填標號)。
A.B.C.D.
(3)步驟③中選用足量的H2O2,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___,分批加入H2O2,同時為了____;溶液要保持pH小于0.5。
(4)步驟⑤的具體實驗操作有___,經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。評卷人得分六、元素或物質(zhì)推斷題(共3題,共18分)22、已知A~N分別代表一種物質(zhì);它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)的反應(yīng)條件和生成物已略去)。A;B、C分別是由短周期元素組成的單質(zhì),A是金屬,D是無色液體。F是一種離子化含物,其陰陽離子的個數(shù)比為1:3,且能與水反應(yīng)得到兩種堿。反應(yīng)①是實驗室檢驗?zāi)畴x予的方法,反應(yīng)②是工業(yè)、生產(chǎn)N的重要反應(yīng)。請回答下列問題:
(1)B元素在元素周期表中的位置是__________,F(xiàn)的電子式是_____________。
(2)寫出反應(yīng)①的離子方程式:___________;
(3)Cu與足量的N的濃溶液反應(yīng)得到的產(chǎn)物主要是M不是L,其原因是__________(請用上圖所示關(guān)系中反應(yīng)的化學(xué)方程式回答)。
(4)選擇性催化還原(SCR)是在有催化劑的條件下將M轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒的物質(zhì),這是目前國外進行尾氣治理遍采用的一種方法。亞鉻酸銅(Adkin償化劑)是極好的M催化還原的催化劑,是銅和鉻的復(fù)合氧化物,成分不固定,如:aCuO·bCr2O3等,統(tǒng)稱為亞鉻酸銅。其中:CuNH4(OH)CrO4在295℃分解生成復(fù)合的氧化物(催化劑)、氮氣及水,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________。
(5)已知一定溫度(>100℃)下,反應(yīng)②的平衡常數(shù)為1。將0.8molK和1.1molB放入容積為1L的封閉容器中,發(fā)生反應(yīng)②,一段時間后L的濃度為0.4mol/L,此時反應(yīng)v正_____v逆(填“>”、“<”或“=”)。當反應(yīng)到達平衡后,保持溫度不變,再加入一定物質(zhì)的量的B,重新達到平衡,則L的平衡濃度__________(填“增大”、“不變”或“減小”),B的轉(zhuǎn)化率_________。(填“升高”、“不變”或“降低”),L的體積分數(shù)___________(填“增大”、“不變”、“減小”或“無法確定”)。23、X;Y、Z、W為四種常見的短周期元素。其中Y元素原子核外最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍;它們在周期表中的相對位置如下圖所示:
。X
Y
Z
W
請回答下列問題:
(1)W位于周期表中第______________周期,第___________族。
(2)X和氫可以構(gòu)成+1價陽離子,其電子式是_________,Y的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性比Z的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性_________(填“強”;或“弱”)。
(3)X的最高價氧化物的水化物與其氫化物能化合生成M,M的水溶液顯酸性的原因是_____________________(用離子方程式表示)。
(4)①Y和Z可組成一種氣態(tài)化合物Q,Q能與W的單質(zhì)在潮濕環(huán)境中反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________。
②在一定條件下,化合物Q與Y的單質(zhì)反應(yīng)達平衡時有三種氣態(tài)物質(zhì),反應(yīng)時,每轉(zhuǎn)移4mol電子放熱190.0kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_________________。24、有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(部分物質(zhì)和條件已略去)。A是常用的漂白液的有效成分,C為黃綠色氣體,氣體F在C中燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰,D是海水中含量最多的一種鹽,X、Y是兩種常見的金屬,H遇到KSCN溶液時變成紅色,Z是兩種氫氧化物沉淀的混合物。
請回答下列問題:
(1)B的電子式為_________________。
(2)Z中所含沉淀有A1(OH)3和_________________。
(3)寫出Y和溶液G反應(yīng)的離子方程式:_______________________________。
(4)寫出A和B反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、D【分析】【詳解】
由水電離出來的若為堿溶液,堿中水電離出的則則pH=11,若為酸溶液,則酸中水電離出的酸中氫離子濃度為則pH=3,因此溶液pH可能3或11,故答案為D。
綜上所述,答案為D。2、B【分析】【分析】
【詳解】
A.電化學(xué)腐蝕是不純金屬與電解質(zhì)溶液接觸時發(fā)生原電池反應(yīng)而損耗的過程;不需要外加電流,故A不選;
B.金屬的電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕本質(zhì)相同均屬于氧化還原反應(yīng);但電化學(xué)腐蝕伴有電流產(chǎn)生,而化學(xué)腐蝕無電流產(chǎn)生,故選B;
C.鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕;正極吸收氧氣,而不是負極吸收氧氣,故C不選;
D.鍍鋅的鐵板破損后;Zn作負極,F(xiàn)e仍受保護,而鍍錫的鐵板破損后,鐵作負極被腐蝕,故D不選。
答案選B3、B【分析】【詳解】
A.增大反應(yīng)物濃度;單位體積內(nèi)分子總數(shù)增多,活化分子數(shù)目增多,活化分子百分數(shù)不變,碰撞次數(shù)增多,反應(yīng)速率增大,故A錯誤;
B.對于氣體反應(yīng)來說;通過壓縮體積增大壓強,單位體積內(nèi)分子總數(shù)增多,活化分子數(shù)目增多,活化分子百分數(shù)不變,碰撞次數(shù)增多,反應(yīng)速率增大,故B正確;
C.溫度升高;分子動能增加,反應(yīng)的活化能不變,單位體積內(nèi)分子總數(shù)不變,活化分子數(shù)目增多,活化分子百分數(shù)增多,碰撞次數(shù)增多,反應(yīng)速率增大,故C錯誤;
D.選用適當?shù)拇呋瘎唤档头磻?yīng)所需的活化能,單位體積內(nèi)分子總數(shù)不變,活化分子數(shù)目增多,活化分子百分數(shù)增多,碰撞次數(shù)增多,反應(yīng)速率增大,故D錯誤。
綜上所述,答案為B。4、D【分析】2min時反應(yīng)達到平衡狀態(tài),此時剩余1.2molB,B的濃度變化為=0.4mol/L;C的濃度為1.2mol/L,B;C的濃度變化與化學(xué)計量數(shù)成正比,則0.4mol/L:1.2mol/L=1:x,解得:x=3;
以此解答該題。
【詳解】
A.D為固體;不能用于表達化學(xué)反應(yīng)速率,A選項錯誤;
B.由分析中三段式計算得A的轉(zhuǎn)化率為=80%;B選項錯誤;
C.根據(jù)三段式計算,得到方程式中C的系數(shù)為3,平衡常數(shù)K==72;C選項錯誤;
D.在體積固定的容器中;由于D為固體,密度不變可以說明該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài),故D正確。
答案選D。
【點睛】
考查化學(xué)平衡的計算,明確化學(xué)平衡移動影響為解答關(guān)鍵,注意掌握三段式在化學(xué)平衡計算中的應(yīng)用方法。5、D【分析】【分析】
【詳解】
A.反應(yīng)物總能量大于生成物總能力;反應(yīng)為放熱反應(yīng),A錯誤;
B.加入催化劑;活化能減小,反應(yīng)速率加快,但反應(yīng)熱不變,B錯誤;
C.反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能,則該反應(yīng)△H=419kJ·mol-1-510kJ·mol-1=-91kJ·mol-1;C錯誤;
D.加入催化劑,活化能減小低,曲線b表示使用催化劑后的能量變化;D正確;
故選D。6、D【分析】【分析】
由圖可知Pd上氫氣失電子生成氫離子,發(fā)生氧化反應(yīng),故Pb作負極,F(xiàn)e(Ⅱ)失電子生成Fe(Ⅲ),總反應(yīng)方程式:據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.由圖可知Pd上氫氣失電子生成氫離子,發(fā)生氧化反應(yīng),故Pb作負極;故A正確;
B.Fe(Ⅱ)得電子生成Fe(Ⅲ);Fe(Ⅱ)失電子生成Fe(Ⅲ),則Fe(Ⅱ)與Fe(Ⅲ)的相互轉(zhuǎn)化起到了傳遞電子的作用,故B正確;
C.由圖可知反應(yīng)過程中NO2得到Fe(Ⅱ)給的電子生成N2,所以反應(yīng)過程中NO2被Fe(Ⅲ)還原為N2;故C正確;
D.總反應(yīng)方程式可知:所以用該法處理后水體的pH升高,故D錯誤;
故答案選D。7、D【分析】【分析】
【詳解】
A.將1molC12通入足量水中,部分氯氣和水反應(yīng),所以HC1O、C1-、C1O-粒子數(shù)之和小于2NA;故A正確;
B.100mL12mol·L-1的濃硝酸與過量Cu反應(yīng),若還原產(chǎn)物全是NO2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.6NA,若還原產(chǎn)物全是NO,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.9NA;故B正確;
C.常溫下,1L0.5mol·L-1CH3COONH4溶液的pH=7,銨根離子、醋酸根離子都水解,所以溶液中的NH數(shù)小于0.5NA;故C正確;
D.在鐵上鍍鋅,陽極鋅失電子生成鋅離子、陰極鋅離子得電子生成鋅,電路中通過的電子數(shù)為2NA時;電解質(zhì)溶液質(zhì)量不變,故D錯誤;
選D。8、A【分析】【分析】
左側(cè)產(chǎn)生氯氣;說明左側(cè)發(fā)生氧化反應(yīng),為電解池的陽極,右側(cè)發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,所以右側(cè)為陰極。
【詳解】
A.根據(jù)圖中箭頭可知離子交換膜允許離子向陰極移動;電解池中陽離子流向陰極,所以離子交換膜為陽離子交換膜,故A錯誤;
B.陰極水電離出的氫離子放電產(chǎn)生氫氣;同時產(chǎn)生氫氧根,陽極的鈉離子流向陰極,所以陰極可以得到濃度較高的燒堿溶液,故B正確;
C.根據(jù)分析可知左側(cè)金屬鈦網(wǎng)為陽極;右側(cè)鋼網(wǎng)為陰極,故C正確;
D.食鹽水中的氯離子要在陽極放電;所以精制的食鹽水需要加到電解槽陽極室,故D正確;
綜上所述答案為A。二、填空題(共5題,共10分)9、略
【分析】【分析】
(1)反應(yīng)熱與反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量,與反應(yīng)條件無關(guān);
(2)化學(xué)鍵斷裂為吸熱過程,新鍵生成放熱的過程;
(3)常溫時紅磷比白磷穩(wěn)定,說明白磷能量高,反應(yīng)放出的熱量較多;
(4)根據(jù)題意;求出1molS燃燒放出的熱量,再根據(jù)熱化學(xué)方程式的含義以及書寫方法來回答;
(5)根據(jù)熱化學(xué)方程式的含義以及書寫方法來回答;
(6)根據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到;反應(yīng)焓變與反應(yīng)過程無關(guān)。
【詳解】
(1)反應(yīng)熱與反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量;與反應(yīng)條件無關(guān),則光照和點燃條件的△H相同;
故答案為=;
(2)氮氣與氫氣反應(yīng)合成氨氣,屬于放熱反應(yīng),根據(jù)△H=反應(yīng)物斷開吸收的能量-生成物形成放出的能量可知,1mol氮氣和氫氣反應(yīng)斷鍵吸收能量小于形成2mol氨氣成鍵所放出的能量,故答案為<;
(3)常溫時紅磷比白磷穩(wěn)定,說明白磷能量高,反應(yīng)放出的熱量較多,因△H<0;則放出的能量越多反應(yīng)熱越?。?/p>
故答案為<;
(4)25℃、1.01×105Pa下,1g硫粉在氧氣中充分燃燒放出9.36kJ熱量,則1mol硫粉充分燃燒放出的熱量為=299.52kJ?mol﹣1,故熱化學(xué)方程式為:S(s)+O2(g)==SO2(g)△H=-299.52kJ?mol﹣1;
(5)0.5molCH4(g)與0.5mol水蒸氣在t℃、pkPa時,完全反應(yīng)生成CO和H2的混合氣體,吸收了akJ熱量,所以1mol甲烷與1mol水蒸氣在t℃、pkPa時,完全反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣(合成氣),吸收了2akJ熱量,熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+H2O==CO(g)+3H2(g)△H=+2akJ?mol﹣1;
故答案為CH4(g)+H2O==CO(g)+3H2(g)△H=+2akJ?mol﹣1;
(6)已知。
①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-437.3kJ?mol﹣1;
②H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=-285.8kJ?mol﹣1;
③CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ?mol﹣1;
依據(jù)蓋斯定律①?②?③,得到:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.5kJ?mol﹣1;故答案為+131.5。
【點睛】
熱化學(xué)方程式的書寫經(jīng)常是常考點。需要注意的事項如下:
(1)熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化;也表明化學(xué)反應(yīng)中的能量變化;
(2)書寫時;各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,并不表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù),因此化學(xué)計量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分數(shù),一般不用小數(shù);
(3)在物質(zhì)的化學(xué)式后用括號注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)。一般用英文字母g;l和s分別表示物質(zhì)的氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài);中的溶質(zhì)則用aq表示;
(4)根據(jù)焓變的性質(zhì),若熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)加倍,則△H的數(shù)值也加倍,若反應(yīng)逆向進行,則△H改變符號,但數(shù)值的絕對值不變。【解析】=<<S(s)+O2(g)==SO2(g)△H=-299.52kJ?mol﹣1CH4(g)+H2O==CO(g)+3H2(g)△H=+2akJ?mol﹣1+131.510、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)根據(jù)蓋斯定律可知:反應(yīng)Ⅰ-反應(yīng)Ⅲ,得到CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),△H=△H1-△H3=-41kJ/mol,所以H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41kJ/mol;正確答案:+41kJ·mol-1。
(2)恒溫、恒壓條件下,在反應(yīng)體系中充入He,容器的體積變大,壓強減小,平衡向正反應(yīng)反向移動,a錯誤;恒溫、恒容條件下,氣體的壓強之比和氣體的物資的量成正比,由于該反應(yīng)為氣體總量增大的反應(yīng),所以當器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化反應(yīng)達到平衡狀態(tài),b正確;根據(jù)速率之比和物質(zhì)前面的系數(shù)成正比可知反應(yīng)達平衡時,H2的消耗速率(逆反應(yīng)速率)是CO2的消耗速率(逆反應(yīng)速率)的3倍;c正確;溫度不變,減小壓強,逆反應(yīng)速率減小,正反應(yīng)速率減小,但是正反應(yīng)速率減少的慢,所以平衡向正反應(yīng)方向移動,d錯誤;正確選項ad。
(3)已知CH3OH(g)+H2O(g)?CO2(g)+3H2(g)反應(yīng),當溫度體積不變時,充入2.0molCH3OH(g)和1.0molH2O(g),達平衡后,再加入1.0molCH3OH(g)和0.5molH2O(g);增大反應(yīng)物濃度,平衡正移,但同比例增大反應(yīng)物濃度,還應(yīng)考慮壓強增加所帶來的影響,甲醇的轉(zhuǎn)化率減小。
(4)①工業(yè)生產(chǎn)中;一般不會等待反應(yīng)達到平衡后再進行下一道工序,多數(shù)都是進行一段時間的反應(yīng)就將體系取出,所以一般來說,反應(yīng)的速度越快,取出的體系就越接近應(yīng)該達到的平衡態(tài)。隨著反應(yīng)溫度的升高,速度加快,但是CO的生產(chǎn)率并沒有接近反應(yīng)的平衡態(tài),說明該反應(yīng)使用的催化劑對于反應(yīng)Ⅱ幾乎沒有加速作用;正確答案:反應(yīng)Ⅱ。
②兩個反應(yīng)均為吸熱反應(yīng),隨著溫度的升高,反應(yīng)的速率逐漸增大,CH3OH實際反應(yīng)轉(zhuǎn)化率不斷接近平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)化率;正確答案:升溫反應(yīng)速率加快。
③加入水蒸氣,可以調(diào)高甲醇的轉(zhuǎn)化率,同時使反應(yīng)Ⅱ的平衡向逆反應(yīng)方向移動,從而降低了CO的生成率。加入更合適的催化劑,最好只催化反應(yīng)Ⅰ,不催化反應(yīng)Ⅱ,這樣也能達到目的;正確答案:其他條件不變,提高的比例(或其他條件不變;選擇更合適的催化劑)。
(5)達平衡時CO有0.03mol,根據(jù)反應(yīng)Ⅱ得到參與反應(yīng)的氫氣為0.03mol,所以反應(yīng)Ⅰ生成的氫氣為2.73mol(平衡剩余氫氣2.7mol),根據(jù)反應(yīng)Ⅰ,消耗的甲醇為0.91mol,所以甲醇轉(zhuǎn)化率為91%。根據(jù)反應(yīng)Ⅰ的數(shù)據(jù),消耗的水為0.91mol,生成的CO2為0.91mol,則剩余1.32-0.91=0.41mol水,在反應(yīng)Ⅱ中應(yīng)該消耗0.03molCO2,生成0.03molCO和0.03mol水,所以達平衡時,水為0.41+0.03=0.44mol,CO2為0.91-0.03=0.88mol。所以反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)為(設(shè)容器體積為V)=5.6×10-3;正確答案:K=5.6×10-3?!窘馕觥?41kJ·mol-1ad正反應(yīng)方向減小反應(yīng)II其他條件不變,提高的比例(或其他條件不變,選擇更合適的催化劑)5.6×10-311、略
【分析】【分析】
Ⅰ、空氣污染物NO通常用含Ce4+的吸收液吸收(反應(yīng)后Ce為+3價),生成HNO2、NO3-,再利用電解法將上述吸收液中的HNO2轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì),同時生成Ce4+,電解過程中鈰離子在陽極失電子被氧化生成Ce4+,HNO2在陰極得到電子變?yōu)镹2;據(jù)此分析;
Ⅱ、電池(正極材料為負放電極材料為石墨和Li,含導(dǎo)電固體為電解質(zhì)),其工作原理為:正極電極反應(yīng)式為:FePO4+Li++e-=LiFePO4;根據(jù)電極反應(yīng)原理進行分析。
【詳解】
Ⅰ、(1)已知NO被吸收的過程中,當600mL的吸收液的pH由6降為2時,n(H+)=0.6L×(10-2-10-6)mol/L6×10-3mol/L,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為則n(H+):n(e-)=6×10-3mol/L:5×10-3mol/L=6:5,結(jié)合氧化還原反應(yīng)原理,可推知,吸收過程中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為5Ce4++3NO+4H2O=5Ce3++2HNO2+NO3-+6H+;
(2)電解過程中鈰離子在陽極失電子被氧化生成從電解槽的a口流出;
(3)HNO2在陰極得到電子變化為氮氣,電極反應(yīng)為:2HNO2+6H++6e-=N2↑+4H2O;
Ⅱ、(1)放電時,正極上FePO4得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:FePO4+Li++e-=LiFePO4;
(2)放電結(jié)束后;負極材料應(yīng)與電源負極相連進行充電,作為陰極;
(3)①目標產(chǎn)物是環(huán)己烷,則生成目標產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為C6H6+6H++6e-=C6H12;
②陽極的電極反應(yīng)式為40H--4e-=O2↑+2H2O,生成2.8mol02,轉(zhuǎn)移電子的11.2mol;陰極的電極反應(yīng)式為C6H6+6H++6e-=C6H12、2H++2e-=H2↑,設(shè)參加反應(yīng)的C6H6、生成H2的物質(zhì)的量分別為x、y,根據(jù)圖中信息及電子得失守恒,可得:6x+2y=11.2mol;解得x=1.2mol、y=2mol;故=64.3%;
③上述鋰電池正極材料上發(fā)生的電極反應(yīng)為FePO4+Li++e-=LiFePO4,故質(zhì)量將增加11.2mol×7g/mol=78.4g?!窘馕觥?Ce4++3NO+4H2O=5Ce3++2HNO2+NO3-+6H+a2HNO2+6H++6e-=N2↑+4H2OFePO4+Li++e-=LiFePO4負極C6H6+6H++6e-=C6H1264.3%78.4g12、略
【分析】【分析】
(1)①若醋酸是弱酸;在水溶液中不能完全電離,0.1mol/L的醋酸溶液中氫離子濃度小于0.1mol/L;
②醋酸是弱酸;稀釋前后的pH差小于2;
③剛開始醋酸和鹽酸的pH相等;氫離子濃度相等,因為醋酸在反應(yīng)過程中還在不斷出氫離子,則醋酸與鋅粒反應(yīng)的速率更快;之后又因為醋酸是弱酸,其濃度要大于鹽酸的濃度,最終會生成更多的氫氣;
(2)①CH3COONa固體溶于蒸餾水后會發(fā)生水解,導(dǎo)致其溶液顯堿性;CH3COONa溶液中存在電荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),物料守恒:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),結(jié)合電荷守恒和物料守恒可以得到:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH);
②若c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)時說明溶液中氫氧化鈉過量;若c(H+)>c(OH-)時說明溶液中醋酸過量;
③若c(OH-)=c(H+),溶液顯中性,一定為醋酸和醋酸鈉的混合液;若c(OH-)>c(H+);溶液顯堿性,可能為醋酸鈉溶液或醋酸鈉和NaOH的混合液。
【詳解】
(1)①若醋酸是弱酸;在水溶液中不能完全電離,0.1mol/L的醋酸溶液中氫離子濃度小于0.1mol/L,pH>1;
②取該溶液5ml用蒸餾水稀釋至500毫升,相當于稀釋100倍,如果醋酸是強酸,前后的pH差△pH=2,若兩者的pH差△pH<2;則可證明醋酸是弱電解質(zhì);
③剛開始醋酸和鹽酸的pH相等;氫離子濃度相等,因為醋酸在反應(yīng)過程中還在不斷出氫離子,則醋酸與鋅粒反應(yīng)的速率更快;之后又因為醋酸是弱酸,其濃度要大于鹽酸的濃度,最終會生成更多的氫氣,故選D;反應(yīng)過程中難以實現(xiàn)之處為:鋅粒和酸的接觸面積相同和配相同pH的溶液;
(2)①CH3COONa固體溶于蒸餾水后會發(fā)生水解,導(dǎo)致其溶液顯堿性,離子方程式為:CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-;CH3COONa溶液中存在電荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),物料守恒:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),結(jié)合電荷守恒和物料守恒可以得到:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH);濃度大?。篶(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);故選ABC;
②若c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)時說明溶液中氫氧化鈉過量,是氫氧化鈉和醋酸鈉的混合溶液,推斷該溶液中的溶質(zhì)為:NaOH、CH3COONa;
若c(H+)>c(OH-)時說明溶液中醋酸過量,是醋酸和醋酸鈉的混合溶液,可以推斷該溶液中的溶質(zhì)為:CH3COOH、CH3COONa;
③若c(OH-)=c(H+),溶液顯中性,一定為醋酸和醋酸鈉的混合液,則a>b;
若c(OH-)>c(H+),溶液為醋酸鈉溶液或醋酸鈉和NaOH的混合液或大量醋酸鈉和少量醋酸的混合液,則a可能大于b,也可能等于b,還可能小于b。【解析】①.>②.△pH<2③.D④.鋅粒和酸的接觸面積相同/配相同pH的溶液⑤.CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-⑥.ABC⑦.NaOH、CH3COONa⑧.CH3COOH、CH3COONa⑨.>⑩.>、<或=13、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)元素周期表中同主族存在的變化規(guī)律,C-Br原子半徑在C-Cl和C-I之間,鍵能應(yīng)介于C-Cl和C-I之間,C-Br鍵的鍵能范圍為218kJ?mol-1<C-Br鍵能<330kJ?mol-1;
(2)熱化學(xué)方程式2H2(g)+S2(g)═2H2S(g)△H=QkJ?mol-1;△H=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和=2×436kJ/mol+255kJ/mol-2×2×339kJ/mol=-229kJ/mol,則Q=-229;
(3)①O2(g)═O2+(g)+e-△H1=+1175.7kJ?mol-1,②PtF6(g)+e-═PtF6-(g)△H2=-771.1kJ?mol-1,③O2+PtF6-(s)═O2+(g)+PtF6-(g)△H3=+482.2kJ?mol-1,依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算①+②-③得到O2(g)+PtF6(g)=O2+PtF6-(s)△H=-77.6kJ/mol?!窘馕觥?18kJ/mol330kJ/mol-229PtF6-77.6三、判斷題(共5題,共10分)14、A【分析】【分析】
【詳解】
在任何條件下,純水電離產(chǎn)生的c(H+)=c(OH-),因此純水都呈中性,故該說法是正確的。15、A【分析】【詳解】
由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以反應(yīng)物的總能量之和大于生成物的總能量之和,因此氣體的總能量小于氫氣和氟氣的能量之和,說法正確。16、A【分析】【詳解】
放熱過程有自發(fā)進行的傾向性,但并不一定能自發(fā)進行,吸熱過程沒有自發(fā)進行的傾向性,但在一定條件下也可自發(fā)進行,正確。17、B【分析】【分析】
【詳解】
在100℃時,水的離子積常數(shù)Kw=10-12,則純水中c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L,故純水的pH=6<7,因此在100℃時,純水的pH>7的說法是錯誤的。18、A【分析】【分析】
【詳解】
加入反應(yīng)物可使平衡正向移動,加入反應(yīng)物本身的轉(zhuǎn)化率減小,故正確。四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共2題,共16分)19、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,Co的原子序數(shù)為27,失去2個電子后,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(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,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,平衡正向進行,Co2+萃取率增大。向萃取所得有機相中加入H2SO4,反萃取得到水相。該工藝中設(shè)計萃取、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。【解析】[Ar]3d7Co2O3++4H+=2Co2+++2H2O6.7≤pH<7.4pH增大,c(H+)減小,平衡正向進行,Co2+萃取率增大富集、提純Co2+(或分離Co2+和Mn2+)Co3O43CoC2O4+2O2Co3O4+6CO220、略
【分析】【詳解】
(1)同一周期元素;元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢,但第IIA族;第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素,所以這三種元素第一電離能大小順序是N>O>C;同一周期元素,元素電負性隨著原子序數(shù)增大而呈增大,電負性最大的元是O,故答案為:N;O;
(2)Fe是26號元素,在周期表的第四行第八列,也就是第四周期,VIII族,F(xiàn)e2+的價電子排布式為3d6,3d軌道再失去一個電子后就成了半充滿的結(jié)構(gòu),根據(jù)洪特規(guī)則,這種結(jié)構(gòu)能量較低,較穩(wěn)定,所以Fe2+容易失去一個電子,易被氧化為Fe3+,F(xiàn)e2+具有較強的還原性,故答案為:第四周期,VIII族;Fe2+的價電子排布式為3d6,3d軌道再失去一個電子后就成了半充滿的結(jié)構(gòu),根據(jù)洪特規(guī)則,這種結(jié)構(gòu)能量較低,較穩(wěn)定,所以Fe2+容易失去一個電子,易被氧化為Fe3+;具有較強的還原性;
(3)等電子體是指具有相同價電子數(shù)目和原子數(shù)目的分子或離子,與CO互為等電子體的陰離子是CN-(或C22-),陽離子是NO+。故答案為:CN-(或C22-);NO+;
(4)根據(jù)電解原理,陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),陽極反應(yīng)為HNO2失去電子生成HNO3,1molHNO2反應(yīng)失去2mol電子,結(jié)合原子守恒和溶液呈酸性,電解時陽極電極反應(yīng)式為HNO2-2e-+H2O=NO3-+3H+。故答案為:HNO2-2e-+H2O=NO3-+3H+?!窘馕觥竣?N②.O③.第四周期VIII族④.Fe2+的價電子排布式為3d6,3d軌道再失去一個電子后就成了半充滿的結(jié)構(gòu),根據(jù)洪特規(guī)則,這種結(jié)構(gòu)能量較低,較穩(wěn)定,所以Fe2+容易失去一個電子,易被氧化為Fe3+,具有較強的還原性⑤.CN-(或C22-)⑥.NO+⑦.HNO2-2e-+H2O=NO3-+3H+五、工業(yè)流程題(共1題,共3分)21、略
【分析】【分析】
由題給流程可知;用熱的純堿溶液去除廢鐵屑表面油污后,干凈的鐵屑在80~95℃的水浴中與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵,過濾得到濾渣和硫酸亞鐵溶液;向溶液中加入5%的過氧化氫溶液,將硫酸亞鐵氧化為硫酸鐵,向硫酸鐵溶液中加入硫酸銨固體配成混合溶液,經(jīng)加熱濃縮;冷卻結(jié)晶、過濾、干燥得到硫酸鐵銨晶體。
(1)
碳酸鈉在溶液中發(fā)生如下水解反應(yīng):CO+H2OHCO+OH—,水解生成的氫氧根離子能使鐵屑表面油脂發(fā)生水解反應(yīng),達到去除廢鐵屑表面油污的目的,故答案為:CO+H2OHCO+OH—;
(2)
步驟②中發(fā)生的反應(yīng)為干凈的鐵屑在80~95℃的水浴中與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣;水浴加熱能加快反應(yīng)速率,使鐵和稀硫酸充分反應(yīng);若鐵屑中含有少量硫化物,硫化物能與稀硫酸反應(yīng)生成有毒的硫化氫氣體,為防止污染空氣,應(yīng)用氫氧化鈉溶液吸收硫化氫氣體,為防止吸收時產(chǎn)生倒吸,應(yīng)通過倒置漏斗將氣體通入氫氧化鈉溶液,故選C,故答案為:加快反應(yīng)速率;水浴加熱;C;
(3)
步驟③中發(fā)生的反應(yīng)為酸性條件下,硫酸亞鐵與過氧化氫溶液反應(yīng)生成硫酸鐵,反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+,為防止生成的硫酸鐵在溶液中水解,應(yīng)分批加入過氧化氫溶液,并保持溶液pH小于0.5,故答案為:H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+;防止Fe3+水解;
(4)
由分析可知,步驟⑤中得到硫酸鐵銨晶體的操作為加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、干燥,故答案為:加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾。【解析】(1)CO+H2OHCO+OH—
(2)加快反應(yīng)速率水浴加熱C
(3)H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+防止Fe3+水解。
(4)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾六、元素或物質(zhì)推斷題(共3題,共18分)22、略
【分析】【分析】
A是金屬,D是無色液體.F是一種離子化含物,其陰陽離子的個數(shù)比為1:3,且能與水反應(yīng)得到兩種堿,則A為N
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