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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年華師大版選擇性必修1化學(xué)上冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍: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5題,共10分)1、H2S2O3是一種弱酸,實(shí)驗(yàn)室欲用0.01mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定I2溶液,發(fā)生的反應(yīng)為I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6,下列說法合理的是()A.該滴定可用甲基橙作指示劑B.Na2S2O3是該反應(yīng)的還原劑C.C;該滴定可選用如圖所示裝置。
D.該反應(yīng)中每消耗2molNa2S2O3,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為4NA2、利用電解法將CO2轉(zhuǎn)化為CH4的原理如圖所示。下列說法正確的是。
A.電解過程中,H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移B.電極b上反應(yīng)為CO2+8HCO-8e-=CH4+CO+2H2OC.電解過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D.電解時Na2SO4溶液濃度保持不變3、為了防止熱帶魚池中水藻的生長,需保持水中Cu2+的濃度約1.2×10-5mol·L-1。為避免在每次換池水時溶液濃度的改變,可把適當(dāng)?shù)暮~化合物放在池底,其飽和溶液提供適當(dāng)?shù)腃u2+。已知CuS、Cu(OH)2、CuCO3的Ksp值依次為1.3×10-36、2.2×10-20、1.4×10-10,下列四種物質(zhì)中,能基本滿足池水濃度要求的是A.CuSO4B.CuCO3C.Cu(OH)2D.CuS4、某工廠用提取粗鹽后的鹽鹵(主要成分為MgCl2)制備金屬鎂;其工藝流程如下,下列說法中,錯誤的是。
A.操作①發(fā)生的反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)B.若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作①只需要漏斗和燒杯兩種玻璃儀器C.操作②是蒸發(fā)濃縮結(jié)晶D.操作③通入HCl氣流,是為了抑制Mg2+水解5、常溫下,下列有關(guān)敘述正確的是A.pH=6的NaHSO3溶液中:c()-c(H2SO3)=9.9×10-7mol/LB.向0.1mol/LNa2CO3溶液中通入適量CO2氣體后:c(Na+)=2[c()+c()+c(H2CO3)]C.等物質(zhì)的量濃度、等體積的Na2CO3和NaHCO3混合:D.0.1mol/LNa2C2O4溶液與0.1mol/LHCl溶液等體積混合(H2C2O4為二元弱酸):2c()+c()+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)評卷人得分二、填空題(共9題,共18分)6、近年來;研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實(shí)現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲。過程如下:
反應(yīng)Ⅰ:
反應(yīng)Ⅲ:
反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式:_______。7、Ⅰ.如圖所示C、D、E、F、X、Y都是石墨電極。將電源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F極附近顯紅色。(1)若用甲醇、空氣燃料電池作電源,電解質(zhì)為NaOH溶液,則A極的電極反應(yīng)式為____________(2)欲用(丙)裝置給鐵鍍銅,銅應(yīng)該是_____電極(填G或H)(3)(丁)裝置中Y極附近紅褐色變_______(填深或淺)Ⅱ.(4)環(huán)戊二烯()是重要的有機(jī)化工原料,廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)。環(huán)戊二烯可用于制備二茂鐵(Fe(C5H5)2,結(jié)構(gòu)簡式為二茂鐵的電化學(xué)制備原理如圖所示,其中電解液為溶解有溴化鈉(電解質(zhì))和環(huán)戊二烯的DMF溶液(DMF為惰性有機(jī)溶劑)?;卮鹣铝袉栴}:Ni與電源的_______(填“正極”或“負(fù)極”)相連,總反應(yīng)為方程式為__________,電解制備需要在無水條件下進(jìn)行,原因?yàn)開_____________。(5)如圖是一種用電解原理來制備H2O2,并用產(chǎn)生的H2O2處理廢氨水的裝置。①為了不影響H2O2的產(chǎn)量,需要向廢氨水中加入適量HNO3調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,則所得溶液中c(NH)_________(填“>”“<”或“=”)c(NO)。②Ir-Ru惰性電極吸附O2生成H2O2,其電極反應(yīng)式為___________。③理論上電路中每轉(zhuǎn)移3mol電子,最多可以處理廢氨水中溶質(zhì)(以NH3計)的質(zhì)量是______g。8、現(xiàn)有下列可逆反應(yīng):A(g)+B(g)xC(g);在不同條件下生成物C在反應(yīng)混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(C%)和反應(yīng)時間(t)的關(guān)系如下圖:
請根據(jù)圖像回答下列問題:
(1)若甲圖中兩條曲線分別表示有催化劑和無催化劑的情況,則_______曲線表示無催化劑時的情況(填字母;下同);
(2)若乙圖表示反應(yīng)達(dá)到平衡后分別在恒溫恒壓條件下和恒溫恒容條件下向平衡混合氣體中充入惰性(與反應(yīng)體系中任一物質(zhì)均不反應(yīng))氣體后的情況,則_______曲線表示恒溫恒容的情況;
(3)根據(jù)丙圖可以判斷該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是_______熱反應(yīng)(填“吸”或“放”);
(4)化學(xué)計量數(shù)x的值_______(填取值范圍);判斷的依據(jù)是________________。9、(1)在101kPa時,足量H2在1molO2中完全燃燒生成2mol液態(tài)水,放出571.6kJ的熱量,H2的燃燒熱為_______,表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_______。
(2)1.00L1.00mol·L-1硫酸與2.00L1.00mol·L-1NaOH溶液完全反應(yīng),放出114.6kJ的熱量,該反應(yīng)的中和熱為_______,表示其中和熱的熱化學(xué)方程式為_______。10、電化學(xué)手段對于研究物質(zhì)性質(zhì)以及工業(yè)生產(chǎn)中都有重要價值。
I.某實(shí)驗(yàn)小組利用原電池裝置對FeCl3與Na2SO3的反應(yīng)進(jìn)行探究。
。裝置。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
1mol/LFeCl3溶液(pH≈1)1mol/LNa2SO3溶液(pH≈9)
靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
(1)取少量FeCl3溶液電極附近的混合液,加入鐵氰化鉀溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,證明FeCl3轉(zhuǎn)化成_____。
(2)檢驗(yàn)另一電極產(chǎn)物的操作及現(xiàn)象是_____。
(3)負(fù)極的電極反應(yīng)式為_____。
II.工業(yè)上用Na2SO4溶液吸收工業(yè)煙氣中的低濃度SO2形成吸收液后,再采用陽離子膜電解法,控制電壓,電解吸收液可制成產(chǎn)品S和O2。工作原理示意圖如下圖。
陰極區(qū)和陽極區(qū)的pH隨時間的變化關(guān)系如下圖:
(4)陽極反應(yīng)的電極反應(yīng)物是____。
(5)陽極區(qū)pH降低的原因是____。(寫出一條即可)
(6)結(jié)合電極反應(yīng)式,說明陰極區(qū)pH升高的原因_____。(寫出一條即可)11、(1)硼酸(H3BO3)溶液中存在如下反應(yīng):
H3BO3(aq)+H2O(l)[B(OH)4]-(aq)+H+(aq)。已知25℃時它的電離常數(shù)Ka=5.7×10-10。則此溫度下0.7mol·L-1硼酸溶液中H+的濃度=______。(計算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位)
(2)常溫下,0.1mol·L-1的氯化銨溶液pH=5.1.若常溫下氨水的電離常數(shù)Kb=10-x,則x=______。12、水溶液是中學(xué)化學(xué)的重點(diǎn)研究對象。
(1)水是極弱的電解質(zhì),也是最重要的溶劑。常溫下某電解質(zhì)溶解在水中后,溶液中的c(H+)=10-9mol·L-1,則該電解質(zhì)可能是______(填序號)。
A.CuSO4B.HClC.Na2SD.NaOHE.K2SO4
(2)已知次氯酸是比碳酸還弱的酸,要使新制稀氯水中的c(HC1O)增大,可以采取的措施為(至少回答兩種)________________________________________。
(3)常溫下;將pH=3的鹽酸aL分別與下列三種溶液混合,結(jié)果溶液均呈中性。
①濃度為1.0×10-3mol·L-1的氨水bL;②c(OH-)=1.0×10-3mol·L-l的氨水cL;③c(OH-)=1.0×10-3mol·L-1的氫氧化鋇溶液dL。則a、b、c、d之間的關(guān)系是___________________________________。
(4)強(qiáng)酸制弱酸是水溶液中的重要經(jīng)驗(yàn)規(guī)律。
已知HA、H2B是兩種弱酸,存在以下關(guān)系:H2B(少量)+2A-=B2-+2HA,則A-、B2-、HB-三種陰離子結(jié)合H+的難易順序?yàn)開______________________。
(5)已知:H2A═H++HA-、HA-H++A2-,常溫下,0.1mol·L-1的NaHA溶液其pH=2,則0.1mol·L-1的H2A溶液中氫離子濃度的大小范圍是:____________;NaHA溶液中各種離子濃度大小關(guān)系為_______________________。
(6)已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,向50mL0.018mo1`L-l的AgNO3溶液中加入相同體積0.020mol`L-1的鹽酸,則c(Ag+)=____________,此時所得混合溶液的pH=__________。13、寫出或完成下列熱化學(xué)方程式。
(1)0.5molCH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時,放出445kJ的熱量。寫出CH4燃燒的熱化學(xué)方程式__________。
(2)通常人們把拆開1mol某化學(xué)鍵吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。下表是一些化學(xué)鍵的鍵能?;瘜W(xué)鍵C-HC-FH-FF-F鍵能kJ/mol414489565155
根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算下列反應(yīng):CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反應(yīng)熱△H為_____。
(3)1840年瑞士的化學(xué)家蓋斯(Hess)在總結(jié)大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)(熱化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù))的基礎(chǔ)上提出:“定壓或定容條件下的任意化學(xué)反應(yīng);在不做其它功時,不論是一步完成的還是幾步完成的,其熱效應(yīng)總是相同的(反應(yīng)熱的總值相等)?!?/p>
已知:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH1
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH2
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH3
請寫出CO還原FeO的熱化學(xué)方程式:______。
(4)在101KP下;1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出142.9kJ的熱量,請回答下列問題:
①氫氣的燃燒熱為__________;
②氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為________;
(5)氫能的存儲是氫能利用的前提,科學(xué)家研究出一種儲氫合金Mg2Ni;已知:
Mg(s)+H2(g)=MgH2(s)ΔH1=-74.5kJ·mol-1;
Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s)ΔH2;
Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)ΔH3=+84.6kJ·mol-1。
則ΔH2=_______kJ·mol-1;
(6)白磷與氧氣可發(fā)生如下反應(yīng):P4+5O2=P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為P—PakJ·mol-1、P—ObkJ·mol-1、P=OckJ·mol-1、O=OdkJ·mol-1。根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的ΔH為_____。
(7)同素異形體相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)熱相當(dāng)小而且轉(zhuǎn)化速率較慢;有時還很不完全,測定反應(yīng)熱很困難?,F(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的“不管化學(xué)過程是一步完成或分幾步完成,這個總過程的熱效應(yīng)是相同的”觀點(diǎn)來計算反應(yīng)熱。已知:
①P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s)ΔH1=-2983.2kJ·mol-1
②P(紅磷,s)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)ΔH2=-738.5kJ·mol-1
相同狀況下,能量較低的是________;白磷的穩(wěn)定性比紅磷________(填“大”或“小”)。14、如圖所示;A;B、C、D均為石墨電極,E、F分別為短周期相鄰兩種活潑金屬元素中的一種單質(zhì),且E能與NaOH溶液反應(yīng)。按圖示接通電路,反應(yīng)一段時間。
(1)甲池是____(填“原電池”或“電解池”)裝置,電極A的名稱是_____。
(2)C極為____(填“陰極”或“陽極”),電極反應(yīng)式為______。
(3)燒杯中溶液會變藍(lán)的是____(填“a”或“b”)。
(4)F極的名稱是_____,電極反應(yīng)式為_______。
(5)甲池中總反應(yīng)的離子方程式為_______。評卷人得分三、判斷題(共9題,共18分)15、反應(yīng)條件(點(diǎn)燃或加熱)對熱效應(yīng)有影響,所以熱化學(xué)方程式必須注明反應(yīng)條件。____A.正確B.錯誤16、當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時,其反應(yīng)熱與正反應(yīng)熱的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號相反。____A.正確B.錯誤17、任何水溶液中都有c(H+)和c(OH-)。(____________)A.正確B.錯誤18、中和等體積、等的鹽酸和醋酸消耗的的物質(zhì)的量相同。(_______)A.正確B.錯誤19、恒溫恒容下進(jìn)行的可逆反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),當(dāng)SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。(____)A.正確B.錯誤20、如果的值越大,則酸性越強(qiáng)。(______________)A.正確B.錯誤21、如果c(H+)≠c(OH-),則溶液一定呈一定的酸堿性。(____________)A.正確B.錯誤22、反應(yīng)條件(點(diǎn)燃或加熱)對熱效應(yīng)有影響,所以熱化學(xué)方程式必須注明反應(yīng)條件。____A.正確B.錯誤23、100℃的純水中c(H+)=1×10-6mol·L-1,此時水呈酸性。(______________)A.正確B.錯誤評卷人得分四、原理綜合題(共3題,共24分)24、C;N、S的氧化物常會造成一些環(huán)境問題;科研工作者正在研究用各種化學(xué)方法來消除這些物質(zhì)對環(huán)境的影響。
Ⅰ.(1)CO2的重整用CO2和H2為原料可得到CH4燃料。
已知:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H1=+247kJ/mol
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H2=+205kJ/mol
則CO2重整的熱化學(xué)方程式為___。
(2)T℃時,在容積為2L的恒容容器中充入物質(zhì)的量之和為3mol的H2和CO2發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反應(yīng)達(dá)到平衡時CH3OH的體積分?jǐn)?shù)與的關(guān)系如圖所示:
①當(dāng)起始=2時,經(jīng)過5min達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為40%,則0~5min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H2)=___。若此時再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol,達(dá)到新平衡時H的轉(zhuǎn)化率將___(填“增大”“減小”或“不變”)。
②當(dāng)起始=3.5時,達(dá)到平衡狀態(tài)后,CH3OH的體積分?jǐn)?shù)可能是圖像中的___點(diǎn)(選填“D”;“E”或“F”)。
Ⅱ.活性炭可用于處理汽車尾氣中的NO。
在2L恒容密閉容器中加入0.1000molNO和2.030mol固體活性炭,生成A、B兩種氣體,在不同溫度下測得平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量如表:。固體活性炭/molNO/molA/molB/mol200℃2.0000.04000.03000.0300335℃2.0050.05000.02500.0250
(3)結(jié)合上表的數(shù)據(jù),寫出NO與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式___,該反應(yīng)的正反應(yīng)為___(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(4)200℃時,平衡后向恒容容器中再充入0.1000molNO,再次平衡后NO的體積分?jǐn)?shù)將___(填“增大”;“減小”或“不變”)。
Ⅲ.近期,有科學(xué)家設(shè)計出一套利用SO2和太陽能綜合制氫方案。其基本工作原理如圖所示:
(5)在該電化學(xué)裝置中,Pt電極做___極;BiVO4電極上的反應(yīng)式為___。25、綠水青山就是金山銀山;生產(chǎn)生活中污染物的合理處理對環(huán)境保護(hù)具有重要意義。
(1)利用某些催化劑;成功實(shí)現(xiàn)將空氣中的碳氧化合物和氮氧化合物轉(zhuǎn)化為無毒的大氣循環(huán)物質(zhì)。
已知:①
②NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g)
③2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
反應(yīng)的________某溫度下,反應(yīng)①②③的平衡常數(shù)分別カ則該反應(yīng)的K=________(用表示)。
(2)溫度為℃時;在四個容積均為1L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):
測得有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:。容器編號物質(zhì)的起始濃度()物質(zhì)的平衡濃度()ⅠⅡⅢⅣ
①平衡時,容器Ⅱ與Ⅳ容器的總壓強(qiáng)之比___________。
②溫度不變,容器Ⅲ中達(dá)到平衡后再充入NO、(g)各mol,則反應(yīng)將向_____________。(填“正”或“逆”)方向進(jìn)行。
(3)常溫下用0.100鹽酸分別滴定10.00mL濃度均為0.100的NaOH溶液和二甲胺[]溶液(在水中電離方式與氨相似);利電用傳感器測得滴定過程中溶液的電導(dǎo)率如圖所示。已知電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率越大導(dǎo)電能力越強(qiáng)。
①a、b、c、d四點(diǎn)的水溶液中,由水電離出氫離子濃度大于的是________________,原因?yàn)開____________________。
②化學(xué)反應(yīng)往往伴有熱效應(yīng)若為絕熱體系a的溫度______________(填“>”,“=”或“<”)c點(diǎn)的溫度。26、(1)已知:4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)ΔH14NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)ΔH2
則NH3(g)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH=__________________。
(2)高溫下,N2(g)+O2(g)2NO(g),ΔH<0,反應(yīng)達(dá)到平衡時混合氣體中NO的體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)物中c(N2)/c(O2)的比值的關(guān)系如圖,請在右圖上畫出適當(dāng)降溫后,反應(yīng)達(dá)到平衡時混合氣體中NO的體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)物中c(N2)/c(O2)的比值的關(guān)系圖。_______
(3)工業(yè)上電解Na2CO3溶液可以生成NaHCO3和NaOH兩種工業(yè)重要原料;裝置如圖所示。
①電解的總反應(yīng)式___________________________。
②已知H2CO3的Ka1=4.30×10-7,Ka2=5.60×10-11,當(dāng)同濃度的稀NaHCO3和稀Na2CO3溶液以2∶1體積比混合后,混合液的c(H+)約為____________mol·L-1。
(4)為測定某NaNO2溶液的物質(zhì)的量濃度,準(zhǔn)確量取10.00mLNaNO2溶液樣品與24.00mL0.05000mol·L-1過量的酸性KMnO4溶液充分反應(yīng),反應(yīng)后所得溶液用0.1000mol/L(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液10.00mL。終點(diǎn)的現(xiàn)象_____________________,通過計算確定NaNO2溶液的物質(zhì)的量濃度___________mol·L-1。
有關(guān)反應(yīng)式:5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O;5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。評卷人得分五、實(shí)驗(yàn)題(共2題,共18分)27、某實(shí)驗(yàn)小組用0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液進(jìn)行中和熱的測定。
Ⅰ.配制0.50mol/LNaOH溶液。
(1)若實(shí)驗(yàn)中大約要使用245mLNaOH溶液;至少需要稱量NaOH固體___________g。
(2)從下圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器是(填字母):___________。
。名稱。
托盤天平(帶砝碼)
小燒杯。
坩堝鉗。
儀器。
序號。
a
b
c
名稱。
玻璃棒。
藥匙。
量筒。
儀器。
序號。
d
e
f
Ⅱ.測定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。
(1)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(中和熱為57.3kJ/mol):___________。
(2)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。
①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?/p>
。溫度。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
起始溫度T1/℃
終止溫。
度T2/℃
溫度差平均值。
(T2-T1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值。
平均值。
1
26.2
26.0
26.1
30.1
________
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
②近似認(rèn)為0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/(g·℃)。則中和熱ΔH=___________(只代入數(shù)據(jù)和單位;不要求計算結(jié)果)。
③上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果比57.3kJ/mol偏??;產(chǎn)生偏差的原因可能是(填字母)___________。
a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫;隔熱效果差。
b.量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)。
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中。
d.用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度28、過氧化鈣是一種在水產(chǎn)養(yǎng)殖中廣泛使用的供氧劑。
(一)過氧化鈣制備方法很多。
(1)【制備方法一】:
H2O2溶液與過量的Ca(OH)2懸濁液反應(yīng)可制備CaO2·8H2O,其化學(xué)方程式為________。
(2)【制備方法二】:
利用反應(yīng)CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O+2NH4Cl,在堿性環(huán)境中制取CaO2。用化學(xué)平衡原理解釋NH3·H2O在Ca2+和H2O2的反應(yīng)中所起的作用是_______;該反應(yīng)需要在冰水浴條件下完成,原因是_______________。
(3)【制備方法三】
利用反應(yīng)Ca(s)+O2CaO2(s),在純氧條件下制取CaO2;實(shí)驗(yàn)室模擬裝置示意圖如下:
請回答下列問題:
①裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________;
②儀器a的名稱為_____________;
③裝置D中盛有的液體是濃硫酸,其作用一是觀察氧氣的流速,判斷氧氣通入是否過快及氧氣與鈣反應(yīng)進(jìn)行的程度:二是___________。
(二)水中溶氧量(DO)是衡量水體自凈能力的一個指標(biāo),通常用每升水中溶解氧分子的質(zhì)量表示,單位mg·L-1。測定原理為:
①堿性條件下,O2將Mn2+氧化為MnO(OH)2:2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2
②酸性條件下,MnO(OH)2將I-氧化為I2:MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O
③用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2:2S2O32-+I(xiàn)2=S4O62-+2I-
取加過一定量CaO2·8H2O的池塘水樣l00.0mL,按上述方法測定水中溶氧量,消耗0.01mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液13.50mL。
(1)滴定過程中使用的指示劑是______________。
(2)該水樣中的溶解氧量(DO)為______________。評卷人得分六、工業(yè)流程題(共3題,共30分)29、軟錳礦(主要成分為MnO2)可用于制備錳及其化合物。
(1)早期冶煉金屬錳的一種方法是先緞燒軟錳礦生成Mn3O4,再利用鋁熱反應(yīng)原理由Mn3O4
制備錳。該鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________
(2)現(xiàn)代冶煉金屬錳的一種工藝流程如下圖所示:
①軟錳礦還原浸出的反應(yīng)為:
該反應(yīng)中,還原劑為______。寫出一種能提高還原浸出速率的措施:________________
②濾液1的pH______(填“>”“<”或“=”)MnSO4浸出液的pH.
③加入MnF2的目的是除去______(填“”“”或“”)。
(3)由MnSO4制取MnCO3。
往MnSO4溶液中加入NH4HCO3溶液,析出MnCO3沉淀并逸出CO2氣體,該反應(yīng)的離子方程式為______________________;若往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液,還會產(chǎn)生Mn(OH)2,可能的原因有:
t℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________(填數(shù)值)。30、鎳及其化合物在化工生產(chǎn)中有著重要應(yīng)用。某化工廠用含的廢料(雜質(zhì)為等)制備羥基氧化鎳()的工藝流程如下:
已知:常溫下相關(guān)金屬離子的如下表所示:?;瘜W(xué)式近似值
請回答下列問題:
(1)濾渣1的主要成分是____。為了提高酸浸速率,可采取的措施有__(任寫兩條)。
(2)試劑X常選用其作用是___________。
(3)試劑Y常選用用來調(diào)節(jié)溶液的pH。常溫下,當(dāng)鐵元素恰好沉淀完全時(鐵元素對應(yīng)離子濃度為),溶液的pH為___________。
(4)氧化過程中制備羥基氧化鎳的離子方程式是___________。
Ⅱ.氧化鎳晶體的結(jié)構(gòu)和氯化鈉晶體相似;回答下列問題。
(5)該晶胞中,的配位數(shù)是___________,每周圍最近且等距離的所圍成的空間構(gòu)型為___________形。
(6)與最鄰近的核間距離為apm,則氧化鎳晶體的密度是___________(用含a的式子表示,設(shè)為阿伏伽德羅常數(shù))31、鈷酸鋰電池的正極材料含有鈷酸鋰();導(dǎo)電劑乙炔黑、鋁箔及少量鐵;通過如圖工藝流程可回收鋁、鈷、鋰。
回答下列問題:
(1)“調(diào)pH除雜”的目的是使沉淀完全[],則常溫下應(yīng)控制_______[已知:的為]。
(2)沉鋰過程要對所得濾渣進(jìn)行洗滌,檢驗(yàn)沉淀是否洗凈的操作為_______。
(3)沉鈷的化學(xué)方程式為_______。將溶液沉鈷所得晶體配成溶液,經(jīng)過一系列處理后通過滴定實(shí)驗(yàn)測得消耗碘標(biāo)準(zhǔn)溶液則沉鈷過程中的產(chǎn)率為_______。(已知:在“一系列處理”過程中二價鈷被碘氧化成三價鈷)參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、B【分析】【分析】
【詳解】
A;溶液中有單質(zhì)碘;加入淀粉溶液呈藍(lán)色,碘與亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)終點(diǎn)時,單質(zhì)碘消失,藍(lán)色褪去,不需要加甲基橙作指示劑,故A錯誤;
B、Na2S2O3中S元素化合價升高被氧化;作還原劑,故B正確;
C、Na2S2O3溶液顯堿性;應(yīng)該用堿式滴定管盛放,故C錯誤;
D、I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6反應(yīng)中I元素化合價由0價降低為-1價,轉(zhuǎn)移2個電子,因此每消耗2molNa2S2O3;電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2mol,故D錯誤;
故選B。2、A【分析】通過電解法可知此電池為電解池,由a極生成O2可以判斷出a極為陽極,則b為陰極。陽離子向陰極流動,a極上反應(yīng)為4OH-―4e-=2H2O+O2,電極b上反應(yīng)為CO2+8HCO+8e-=CH4+8CO+2H2O。電解時OH-比更容易失去電子在陽極生成O2,所以電解Na2SO4溶液的實(shí)質(zhì)是電解水,溶液中的水發(fā)生消耗,所以Na2SO4溶液的濃度是增大的。
【詳解】
A.由a極生成O2可以判斷出a極為陽極,b為陰極,陽離子向陰極流動。則H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移正確;故A正確;
B.電極方程式配平發(fā)生錯誤,電極b上反應(yīng)應(yīng)為CO2+8HCO+8e-=CH4+8CO+2H2O;故B錯誤;
C.通過電解法可知此電池為電解池;所以電解過程中是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故C錯誤;
D.電解時OH-比更容易失去電子,所以電解Na2SO4溶液的實(shí)質(zhì)是電解水,溶液中的水發(fā)生消耗,所以Na2SO4溶液的濃度是增大的;故D錯誤;
故選A。3、B【分析】【分析】
【詳解】
CuCO3(s)=Cu2+(aq)+CO32-(aq);故有Ksp=c(Cu2+)c(CO32-)=c2(Cu2+);c(Cu2+)=(Ksp)1/2=10-5mol/L;故答案為B。4、B【分析】【分析】
鹽鹵(主要成分為MgCl2)加石灰漿將Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀,取過濾后濾渣Mg(OH)2加鹽酸轉(zhuǎn)化為MgCl2,通過操作(2)得到MgCl2·6H2O,將MgCl2·6H2O在HCl氣流氛圍中加熱得到MgCl2,電解熔融的MgCl2得到金屬M(fèi)g。
【詳解】
A.操作①中發(fā)生的反應(yīng)為MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2;該反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng),不是氧化還原反應(yīng),A正確;
B.操作①應(yīng)采用過濾操作;所用的玻璃儀器為燒杯;漏斗、玻璃棒,B錯誤;
C.從MgCl2溶液中獲得MgCl2·6H2O采用的操作為蒸發(fā)濃縮結(jié)晶;C正確;
D.MgCl2水解為氫氧化鎂和HCl,直接加熱MgCl2溶液,HCl揮發(fā),促進(jìn)MgCl2水解,最終得到氫氧化鎂,故操作③中若通入HCl氣流,是為了抑制Mg2+水解,得到MgCl2;D正確;
答案選B。5、A【分析】【詳解】
A.常溫下,pH=6的NaHSO3溶液中,c(H+)=10-6mol/L,c(OH-)=10-8mol/L,電荷守恒為c(Na+)+c(H+)=2c()+c(HSO)+c(OH-),物料守恒為c(Na+)=c()+c(HSO)+c(H2SO3),所以溶液中存在c()-c(H2SO3)=c(H+)-c(OH-)=9.9×10-7mol?L-1;故A正確;
B.原碳酸鈉溶液中存在物料守恒:c(Na+)=2[c()+c()+c(H2CO3)],通入CO2;該守恒關(guān)系被破壞,故B錯誤;
C.碳酸的第一步電離程度遠(yuǎn)大于第二步電離程度,所以Ka1>Ka2,所以故C錯誤;
D.0.1mol/LNa2C2O4溶液與0.1mol/LHCl溶液等體積混合,混合溶液中存在電荷守恒2c()+c()+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+);故D錯誤;
綜上所述答案為A。二、填空題(共9題,共18分)6、略
【分析】【詳解】
由題圖可知,反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)Ⅱ=-(反應(yīng)Ⅰ+反應(yīng)Ⅲ),得反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式:
【解析】7、略
【分析】【分析】
向乙中加入酚酞,F(xiàn)極附近變紅,則F極附近堿性增強(qiáng),說明是水電離的氫離子放電,氫氧根濃度增大,故F是陰極,可知A是正極,B是負(fù)極,D、F、H、Y是陰極,C、E、G、X是陽極,據(jù)此解答。
【詳解】
(1)由分析可知,A是正極,堿性溶液中,燃料電池正極反應(yīng)式為:O2+4e-+2H2O=4OH-,故答案為:O2+4e-+2H2O=4OH-;(2)給銅鍍銀時銀作陽極,銅作陰極,由上分析知,銅是H電極,故答案為:H;(3)此裝置是氫氧化鐵膠體電泳裝置,氫氧化鐵膠粒帶正電荷,向陰極移動,由上分析知Y是陰極,因此顏色變深,故答案為:深;(4)根據(jù)圖示可知,有Fe2+參與反應(yīng),則Fe在陽極失電子,故該電解池的陽極是Fe電極,Ni電極是陰極,與電源的負(fù)極相連;根據(jù)圖示結(jié)合陽極反應(yīng)可知總反應(yīng)為:Fe+2=+H2↑或(Fe+2C5H6=Fe(C5H5)2+H2↑),電解制備需要在無水條件下進(jìn)行,原因是水會阻礙中間物Na的生成;水會電解生成OH?,進(jìn)一步與Fe2+反應(yīng)生成Fe(OH)2,故答案為:負(fù)極;水會阻礙中間物Na的生成;水會電解生成OH?,進(jìn)一步與Fe2+反應(yīng)生成Fe(OH)2;(5)①向廢氨水加入適量硝酸調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,根據(jù)溶液呈電中性,溶液中c(NH)+c(H+)=c(NO)+c(OH-),pH約為5呈酸性,c(H+)>c(OH-),所以c(NH)),故答案為:<;②利用電解法制H2O2,在該電解池中,Ir-Ru惰性電極有吸附O2作用為氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),O2+2H++2e-═H2O2,故答案為:O2+2H++2e-=H2O2;
③4NH3+3O2?2N2+6H2O中,氨氣中的氮元素從-3價變?yōu)榈獨(dú)庵械?價,4mol氨氣轉(zhuǎn)移12mol電子,所以轉(zhuǎn)移3mol電子,最多可以處理NH3的物質(zhì)的量為1mol,質(zhì)量為17g,故答案為:17?!窘馕觥縊2+4e-+2H2O=4OH-H深負(fù)極Fe+2=+H2↑或(Fe+2C5H6=Fe(C5H5)2+H2↑)水會阻礙中間物Na的生成;水會電解生成OH?,進(jìn)一步與Fe2+反應(yīng)生成Fe(OH)2<O2+2H++2e?═H2O2178、略
【分析】【詳解】
(1)使用催化劑能加快反應(yīng)速率、不影響平衡移動,則b代表無催化劑時的情況。
(2)恒溫恒容下充入惰性氣體;各組分濃度不變,平衡不移動,C%不變,則答案為a。
(3)保持壓強(qiáng)不變;升高溫度,C%增大,說明平衡向正反應(yīng)方向移動,故正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。
(4)由圖知,保持溫度不變,增大壓強(qiáng),C%減小,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,故x>1+1=2?!窘馕觥竣?b②.a③.吸④.大于2(或>2或≥3)⑤.保持溫度不變,增大壓強(qiáng),C%減小,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,故x>1+1=29、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)足量H2在1molO2中完全燃燒生成2mol液態(tài)水;放出571.6kJ的熱量,故。
1molH2的燃燒放出熱量為571.6kJ/2=285.8kJ;故表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1
(2)在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH2O,這時的反應(yīng)熱叫中和熱。故生成1molH2O時放出熱量為=57.3kJ,表示其中和熱的熱化學(xué)方程式為H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1?!窘馕觥?85.8kJ·mol-1H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-157.3kJ·mol-1H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-110、略
【分析】【分析】
FeCl3與Na2SO3發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子方程式為2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+;根據(jù)電解池示意圖可知;生成氧氣的為陽極發(fā)生氧化反應(yīng),則陰極生成S。
【詳解】
(1)取少量FeCl3溶液電極附近的混合液,加入鐵氰化鉀溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說明有亞鐵離子產(chǎn)生,證明FeCl3轉(zhuǎn)化成FeCl2。
(2)另一電極發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸鈉;檢驗(yàn)硫酸根離子的操作為取少量電解液于試管,加入足量的鹽酸酸化的氯化鋇溶液,若產(chǎn)生白色沉淀則證明有硫酸鈉的生成。
(3)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),亞硫酸鈉中硫元素化合價升高發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸鈉,電極反應(yīng)式為SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+。
(4)根據(jù)電解池裝置示意圖,生成氧氣一極為陽極,陽極的pH不斷降低可知反應(yīng)生成H+,據(jù)此判斷陽極反應(yīng)為2H2O-4e-=4H++O2,電極反應(yīng)物是H2O。
(5)陽極電極反應(yīng)生成H+;故陽極區(qū)pH降低。
(6)陰極發(fā)生還原反應(yīng),二氧化硫與氫離子反應(yīng)生成S和水,電極反應(yīng)式為SO2+4H++4e-=S+2H2O,陰極區(qū)不斷消耗氫離子并生成水,故pH升高?!窘馕觥縁eCl2取少量電解液于試管,加入足量的鹽酸酸化的氯化鋇溶液,若產(chǎn)生白色沉淀則證明有硫酸鈉的生成SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+H2O電極反應(yīng)生成H+陰極電極反應(yīng)式為SO2+4H++4e-=S+2H2O,陰極區(qū)不斷消耗氫離子并生成水11、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)設(shè)此溫度下0.7mol·L-1硼酸溶液中H+的濃度為x,由可知,Ka===5.7×10-10,解之x=2.0×10-5(mol·L-1),則此溫度下0.7mol·L-1硼酸溶液中H+的濃度為2.0×10-5(mol·L-1);答案為2.0×10-5mol·L-1;
(2)常溫下0.1mol·L-1的氯化銨溶液pH=5.1,則溶液中氫離子濃度是10-5.1mol/L,即由+H2ONH3·H2O+H+可知,一水合氨的濃度也是10-5.1mol/L,則水解常數(shù)為Kh===10-9.2,根據(jù)Kh×Kb=Kw可知Kb===10-4.8=10-x,解之x=4.8;答案為4.8。【解析】2.0×10-5mol·L-14.812、略
【分析】【詳解】
(1)常溫下某電解質(zhì)溶解在水中后,溶液中的c(H+)=10-9mol·L-1;則該溶液顯堿性,電解質(zhì)可能是堿,也可能是水解顯堿性的鹽,故選CD。
(2)氯水中存在化學(xué)平衡Cl2+H2O?HCl+HClO;要使新制稀氯水中的c(HC1O)增大,應(yīng)設(shè)法讓化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,可以采取的措施為再通入氯氣(增大氯氣的濃度);加入碳酸鈣(與鹽酸反應(yīng)減小生成物濃度);或者加入次氯酸鈉抑制次氯酸電離,也可以增大c(HC1O)。
(3)常溫下,將pH=3的鹽酸aL分別與下列三種溶液混合,結(jié)果溶液均呈中性。①因?yàn)辂}酸和氨水反應(yīng)后生的氯化銨水解顯酸性,故加入濃度為1.0×10-3mol?L-1的氨水bL使溶液顯中性時,氨水過量,所以b>a;②c(OH-)=1.0×10-3mol·L-l的氨水,其物質(zhì)的量濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1.0×10-3mol?L-1的氨水,故a>c;③氫氧化鋇溶液中c(OH-)=1.0×10-3mol·L-1與pH=3的鹽酸中c(H+)相同,故a=d。綜上所述,a、b、c、d之間的關(guān)系是b>a=d>c。
(4)已知HA、H2B是兩種弱酸,存在以下關(guān)系:H2B(少量)+2A-=B2-+2HA,此反應(yīng)的發(fā)生,證明酸性(即電離出H+的能力)H2B>HB->HA,所以A-、B2-、HB-三種陰離子結(jié)合H+的難易順序?yàn)锳->B2->HB-。
(5)已知H2A═H++HA-、HA-H++A2-,由此可知H2A是強(qiáng)酸,其一級電離是完全電離的,其二級電離是不完全的。常溫下,0.1mol·L-1的NaHA溶液其pH=2,則此溶液中c(H+)=0.01mol/L,故在此條件下HA-的電離度為10%。0.1mol·L-1的H2A溶液中,由于其一級電離產(chǎn)生的H+對其二級電離產(chǎn)物抑制作用,故在此溶液中,HA-的電離度小于10%,因此,氫離子濃度的大小范圍是0.1mol/L+)<0.11mol/L;NaHA溶液中各種離子濃度大小關(guān)系為c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)。
(6)已知:mol`L-1,向50mL0.018mo1`L-l的AgNO3溶液中加入相同體積0.020mol`L-1的鹽酸,兩者反應(yīng)后,Cl-過量,溶液中c(Cl-)=mol/L=0.001mol/L,根據(jù)Ksp(AgCl)=1.8×10-10可以求出,c(Ag+)=1.8×10-7mol/L,由于氫離子不參加離子反應(yīng),所以此時所得混合溶液中c(H+)=0.010mol/L,pH=2?!窘馕觥緾D再通入氯氣、加入碳酸鈣、加入次氯酸鈉等b>a=d>cA->B2->HB-0.1mol/L+)<0.11mol/Lc(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)1.8×10-7mol/L213、略
【分析】【分析】
本題主要考查熱化學(xué)中熱化學(xué)方程式的書寫及計算;在疊加方程時注意抵消中間物,以及題上的要求,是否有說明燃燒熱的熱化學(xué)方程式;(6)根據(jù)鍵能計算反應(yīng)的焓變,從物質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖出發(fā)進(jìn)行分析,焓變=反應(yīng)物的鍵能和-生成物的鍵能和。
【詳解】
(1)熱化學(xué)方程式的書寫要注意標(biāo)注狀態(tài)及焓變,由題知0.5molCH4完全燃燒放出445kJ的熱量,所以根據(jù)關(guān)系式可以寫出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式: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;
(2)反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=焓變,由表格數(shù)據(jù),可以計算出
故答案為:-1940kJ/mol;
(3)先寫出CO還原FeO的,再根據(jù)已知的3個方程進(jìn)行疊加,抵消掉不需要的物質(zhì),最終焓變?yōu)椋?3△H1-△H2-2△H3)/6,則CO還原FeO的熱化學(xué)方程式為:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=(3△H1-△H2-2△H3)/6;
故答案為:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=(3△H1-△H2-2△H3)/6;
(4)氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為:找出對應(yīng)的關(guān)系式:氫氣的燃燒熱指氫氣完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量為:氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式要求可燃物氫氣前的系數(shù)為1,氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1;
故答案為:285.8kJ·mol-1;H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1;
(5)熱化學(xué)方程式計算焓變,將已知方程進(jìn)行疊加,消除不需要的中間物質(zhì),可得
故答案為:-64.4kJ·mol-1;
(6)的結(jié)構(gòu)圖知,完全燃燒生成要斷裂鍵和鍵,形成鍵和鍵,因此該反應(yīng)的焓變:
故答案為:(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1;
(7)由已知方程可得白磷紅磷轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式:在相同的狀況下;能量較低的是紅磷,能量越低越穩(wěn)定,白磷的穩(wěn)定性比紅磷小;
故答案為:紅磷;小。
【點(diǎn)睛】
燃燒熱的熱化學(xué)方程式可燃物的系數(shù)只能為1,若是中和熱的熱化學(xué)方程式,水的系數(shù)只能為1;(4)提到1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出142.9kJ的熱量,142.9kJ也被稱為氫氣的熱值;熱值指1g可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的產(chǎn)物所放出的熱量?!窘馕觥緾H4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol-1940kJ/molCO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=(3△H1-△H2-2△H3)/6285.8kJ·mol-1H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1-64.4kJ·mol-1(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1紅磷小14、略
【分析】【分析】
E;F分別為短周期相鄰兩種活潑金屬元素中的一種單質(zhì);且E能與NaOH溶液反應(yīng),則E為Al,F(xiàn)為Mg。
【詳解】
(1)結(jié)合上述分析可知乙池是由Al、Mg、NaOH溶液組成的原電池,Al失去電子被氧化生成AlO則E(Al)電極為負(fù)極,F(xiàn)(Mg)電極為正極;甲池和中間U形管均為電解池,根據(jù)電極的連接方式可知,電極A為陽極,B為陰極。所以本題答案:電解池;陽極;
(2)U形管是電解池裝置,D極連接Al電極(負(fù)極),作陰極,故電極C為陽極,Cl-在陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cl2,電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑。
所以本題答案:陽極;2Cl--2e-=Cl2↑;
(3)電極C上Cl-發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cl2,Cl2通過導(dǎo)管進(jìn)入淀粉-KI溶液,發(fā)生反應(yīng):2KI+Cl2=2KCl+I(xiàn)2,反應(yīng)生成的I2使淀粉溶液變藍(lán);故a燒杯中溶液會變藍(lán)。
所以本題答案:a;
(4)F電極為原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-。
所以本題答案:正極;2H2O+2e-===H2↑+2OH-;
(5)甲池中A、B電極材料均為石墨,是惰性電極,電解CuSO4溶液時,陰極上Cu2+放電生成Cu,陽極上OH-放電生成O2,故電池總反應(yīng)為2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+。所以本題答案:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+。
【點(diǎn)睛】
根據(jù)氧化還原反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑中的電子得失判斷原電池的正負(fù)極,進(jìn)而判斷電解池的陰陽極,根據(jù)電解原理,書寫電極反應(yīng)方程式。【解析】電解池陽極陽極2Cl--2e-===Cl2↑a正極2H2O+2e-===H2↑+2OH-2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+三、判斷題(共9題,共18分)15、B【分析】【分析】
【詳解】
熱化學(xué)方程式主要是強(qiáng)調(diào)這個反應(yīng)的反應(yīng)熱是多少,而不是強(qiáng)調(diào)這個反應(yīng)在什么條件下能發(fā)生,根據(jù)蓋斯定律,只要反應(yīng)物和生成物一致,不管在什么條件下發(fā)生反應(yīng)熱都是一樣的,因此不需要注明反應(yīng)條件,該說法錯誤。16、A【分析】【分析】
【詳解】
正反應(yīng)的反應(yīng)熱=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和,逆反應(yīng)的反應(yīng)熱=生成物的鍵能總和-反應(yīng)物的鍵能總和,因此兩者反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號相反,該說法正確。17、A【分析】【分析】
【詳解】
任何水溶液中,水都會電離出c(H+)和c(OH-),即任何水溶液中都有c(H+)和c(OH-),故答案為:正確。18、B【分析】【詳解】
相同的鹽酸和醋酸中醋酸的濃度大于鹽酸,則醋酸消耗的的量較多。故說法錯誤。19、B【分析】【分析】
【詳解】
恒溫恒容下進(jìn)行的可逆反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),當(dāng)SO3的生成速率與SO2的生成速率相等時,即正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故錯誤。20、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。21、A【分析】【分析】
【詳解】
溶液的酸堿性取決于溶液中c(H+)、c(OH-)的相對大小,如果c(H+)<c(OH-),溶液呈堿性,如果c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,如果c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,如果c(H+)≠c(OH-),則溶液一定呈一定的酸堿性,故答案為:正確。22、B【分析】【分析】
【詳解】
熱化學(xué)方程式主要是強(qiáng)調(diào)這個反應(yīng)的反應(yīng)熱是多少,而不是強(qiáng)調(diào)這個反應(yīng)在什么條件下能發(fā)生,根據(jù)蓋斯定律,只要反應(yīng)物和生成物一致,不管在什么條件下發(fā)生反應(yīng)熱都是一樣的,因此不需要注明反應(yīng)條件,該說法錯誤。23、B【分析】【分析】
【詳解】
水的電離過程為吸熱過程,升高溫度,促進(jìn)水的電離,氫離子和氫氧根離子濃度均增大,且增大幅度相同;因此100℃時,純水中c(OH-)=c(H+)=1×10-6mol·L-1,溶液仍為中性,故此判據(jù)錯誤。四、原理綜合題(共3題,共24分)24、略
【分析】【分析】
Ⅰ.(1)根據(jù)蓋斯定律計算解答;
(2)①由CO與氫氣總物質(zhì)的量、與=2可以計算CO與氫氣各自的物質(zhì)的量,利用三段式計算平衡時各組分物質(zhì)的量、各組分物質(zhì)的量變化量,根據(jù)v=計算v(H2);先計算該溫度下平衡常數(shù)K,再計算濃度商Qc,與平衡常數(shù)K相比判斷反應(yīng)進(jìn)行分析;可以確定氫氣轉(zhuǎn)化率變化;
②混合比例等于化學(xué)計量數(shù)之比時;平衡時生成物的含量最大;
Ⅱ.(3)結(jié)合上表的數(shù)據(jù);根據(jù)反應(yīng)計量系數(shù)比=反應(yīng)平衡時物質(zhì)的量變化量之比分析書寫反應(yīng)方程式;溫度升高平衡逆向移動,所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng);
(4)由200℃時;各物質(zhì)的量關(guān)系可知,反應(yīng)方程式為:2NO(g)+C(s)?A(g)+B(g),兩邊氣體的計量數(shù)相等,而平衡后向恒容容器中再充入0.1molNO,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡不移動;
Ⅲ.該裝置為原電池,由Pt電極上反應(yīng)(H2O→H2)或BiVO4電極上反應(yīng)(→)可知,Pt電極為正極,氫離子得電子生成氫氣、發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為2H2O+2e-═H2↑+2OH-;BiVO4電極為負(fù)極,失電子生成硫酸根、發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為4OH-+SO2-2e-═+2H2O,原電池工作時,電子由負(fù)極BiVO4電極經(jīng)過導(dǎo)線進(jìn)入正極Pt電極;據(jù)此分析解答。
【詳解】
Ⅰ.(1)以CO2和H2為原料可得到CH4燃料;
已知:①CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H1=+247kJ/mol
②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H2=+205kJ/mol
蓋斯定律計算①?②×2得到由CO2獲得CH4的熱化學(xué)方程式:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=?163kJ/mol;
(2)①H2和CO總共為3mol,且起始=2,可知H2為2mol;CO為1mol;5min達(dá)到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為0.4,則:
容器的容積為2L,則v(H2)==0.08mol/(L.min),該溫度下平衡常數(shù)K==此時再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol,此時濃度商Qc===>K=反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行,達(dá)新平衡時H2的轉(zhuǎn)化率將減小;
②混合比例等于化學(xué)計量數(shù)之比時,平衡時生成物的含量最大,故當(dāng)=3.5時,達(dá)到平衡狀態(tài)后,CH3OH的體積分?jǐn)?shù)小于C點(diǎn);F點(diǎn)符合題意;
Ⅱ.(3)結(jié)合上表的數(shù)據(jù),200℃平衡時,固體活性炭、NO、A、B的物質(zhì)的量變化量分別為、0.03mol、0.06mol、0.03mol、0.03mol,根據(jù)反應(yīng)計量系數(shù)比=反應(yīng)平衡時物質(zhì)的量變化量之比=1:2:1:1,則NO與活性炭反應(yīng)為2NO(g)+C(s)A(g)+B(g),A、B都為氣體,結(jié)合物料守恒,則化學(xué)方程式2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g);由表格數(shù)據(jù)可知;溫度升高平衡逆向移動,所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng);
(4)由200℃時,各物質(zhì)的量關(guān)系可知,反應(yīng)方程式為:2NO(g)+C(s)A(g)+B(g);兩邊氣體的分子數(shù)目相等,而平衡后向恒容容器中再充入0.1molNO,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡不移動,所以NO的體積分?jǐn)?shù)將不變;
Ⅲ.(5)根據(jù)分析可知,Pt電極上發(fā)生還原反應(yīng),Pt電極作正極,BiVO4電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為4OH-+SO2-2e-═+2H2O。
【點(diǎn)睛】
易錯點(diǎn)為(2),計算反應(yīng)速率以及利用平衡常數(shù)和濃度熵判斷反應(yīng)進(jìn)行方向時,計算過程中注意將物質(zhì)的量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量濃度進(jìn)行計算解答?!窘馕觥緾O2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=-163kJ/mol0.08mol/(L?min)減小F2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)放熱不變正2OH-+SO+2e-=SO+H2O25、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計算;
(2)利用三段式;根據(jù)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變,結(jié)合數(shù)據(jù)進(jìn)行求算;
(3)①NaOH屬于強(qiáng)堿;二甲胺的水溶液屬于弱堿溶液,曲線①為滴定二甲胺溶液;強(qiáng)酸弱堿鹽,對水的電離有促進(jìn)作用;
②酸堿中和反應(yīng)為放熱反應(yīng),二甲胺的電離吸熱,若為絕熱體系a的溫度
【詳解】
(1)已知:①
②
③
根據(jù)蓋斯定律,由②+①×-③×得反應(yīng)的+×-×=-234.0根據(jù)以上反應(yīng)可知,某溫度下,反應(yīng)①②③的平衡常數(shù)分別為則該反應(yīng)的K=K2
(2)恒溫恒容下,體系的壓強(qiáng)比等于氣體的物質(zhì)的量之比,對于反應(yīng)Ⅱ有:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)
起始:6200
反應(yīng):xx0.5xx
平衡:6-x2-x0.5xx
對于反應(yīng)Ⅳ有:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)
起始:2600
反應(yīng):yy0.5yy
平衡:2-y6-y0.5yy(以上單位都是10-3mol/L)
①溫度相同兩個反應(yīng)的平衡常數(shù)必然相等,列出其平衡常數(shù)計算式K=一定得到x=y。則得到達(dá)平衡時兩個反應(yīng)體系的氣體總物質(zhì)的量相等,所以壓強(qiáng)相等,故平衡時,容器Ⅱ與Ⅳ容器的總壓強(qiáng)之比為1:1;
②對于反應(yīng)Ⅰ有:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)
起始:0.0060.00100
反應(yīng):0.00040.00040.00020.0004
平衡:0.00560.00060.00020.0004
K==2.83;
容器III起始充入NO、H2的濃度依次為1×10-3mol/L、6×10-3mol/L,根據(jù)方程式的特點(diǎn),溫度不變,容器Ⅰ與容器Ⅲ的平衡常數(shù)相等,容器III達(dá)到平衡時NO、H2、N2、H2O(g)的物質(zhì)的量濃度依次為0.0006mol/L、0.0056mol/L、0.0002mol/L、0.0004mol/L,所以充入NO、H2O(g)各2×10-4mol,則Q==3.59>K;故反應(yīng)將向逆反應(yīng)方向進(jìn)行;
(3)①NaOH屬于強(qiáng)堿,二甲胺的水溶液屬于弱堿溶液,曲線①為滴定二甲胺溶液;堿或酸過量,會抑制水的電離,鹽類水解促進(jìn)水的電離,滴定終點(diǎn)前堿過量,滴定終點(diǎn)后酸過量,恰好完全滴定時形成鹽,NaCl不會水解,而(CH3)2NH2+會水解,加入10mL鹽酸時恰好完全反應(yīng),因此,a、b、c、d四點(diǎn)的溶液中,a點(diǎn)由水電離出氫離子濃度大于因?yàn)榇藭r恰好生成強(qiáng)酸弱堿鹽;對水的電離有促進(jìn)作用;
②酸堿中和反應(yīng)為放熱反應(yīng),二甲胺的電離吸熱,若為絕熱體系a的溫度【解析】-234.0K21:1逆a此時恰好生成強(qiáng)酸弱堿鹽,對水的電離有促進(jìn)作用<26、略
【分析】【詳解】
(1)①4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)ΔH1,②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)ΔH2
根據(jù)蓋斯定律,將①×2+②×3得:20NH3(g)+15O2(g)=10N2(g)+30H2O(l)ΔH=(2ΔH1+3ΔH2)kJ·mol-1,則NH3(g)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH=(2ΔH1+3ΔH2)/20kJ·mol-1,故答案為(2ΔH1+3ΔH2)/20kJ·mol-1;
(2)在相同的c(N2)/c(O2)條件下,降低溫度,平衡正向移動,NO的體積分?jǐn)?shù)增大,因此圖像為故答案為
(3)①根據(jù)圖示,陽極區(qū)水電離的氫氧根離子放電生成氧氣,剩余的氫離子與碳酸根離子反應(yīng)生成碳酸氫根離子,陰極區(qū)溶液中水電離的氫離子放電生成氫氣,剩余的氫氧根離子與轉(zhuǎn)移過來的鈉離子結(jié)合生成氫氧化鈉,因此電解Na2CO3溶液可以生成NaHCO3和NaOH,同時電解水生成了氫氣和氧氣,則電解Na2CO3溶液的總反應(yīng)式為Na2CO3+H2ONaOH+NaHCO3,故答案為Na2CO3+H2ONaOH+NaHCO3;
②同濃度的稀NaHCO3和稀Na2CO3溶液以2∶1體積比混合后溶液顯堿性,以碳酸鈉的水解為主,因?yàn)樘妓徕c的水解平衡常數(shù)==×10-3mol/L=≈=2c(OH-),因此c(OH-)=×10-3mol/L,則c(H+)==1.12×10-10mol·L-1,故答案為1.12×10-10mol·L-1;
(4)滴定反應(yīng)的方程式為5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,當(dāng)紫色剛好褪去,且半分鐘內(nèi)不變色,說明達(dá)到了滴定終點(diǎn);根據(jù)5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,可知,與(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)的高錳酸鉀為0.01L×0.1000mol/L×=2×10-4mol,則與NaNO2溶液反應(yīng)的高錳酸鉀為0.02400L×0.05000mol·L-1-2×10-4mol=0.001mol,根據(jù)5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O,NaNO2溶液的物質(zhì)的量濃度==0.25mol·L-1,故答案為紫色剛好褪去,且半分鐘內(nèi)不變色;0.2500mol·L-1?!窘馕觥喀=(2ΔH1+3ΔH2)/20kJ·mol-1Na2CO3+H2ONaOH+NaHCO31.12×10-10mol·L-1紫色剛好褪去,且半分鐘內(nèi)不變色0.2500mol·L-1五、實(shí)驗(yàn)題(共2題,共18分)27、略
【分析】【分析】
根據(jù)容量瓶的規(guī)格計算NaOH固體的質(zhì)量;稱量時結(jié)合NaOH易潮解和有強(qiáng)腐蝕性質(zhì)分析;結(jié)合中和熱測定實(shí)驗(yàn)原理計算和分析誤差。
【詳解】
Ⅰ.(1)若實(shí)驗(yàn)中大約要使用245mLNaOH溶液;需要選擇250mL容量瓶,則至少需要稱量NaOH固體m=nM=cVM=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g;
(2)氫氧化鈉易潮解和有強(qiáng)腐蝕性,需要在小燒杯中稱量,所用的儀器有天平、燒杯和藥匙,故答案為abe;
Ⅱ.(1)中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液完全反應(yīng)生成1mol水放出的熱量,若中和熱為57.3kJ/mol,則稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)表示中和熱的熱化學(xué)方程式:NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol;
(2)①4次溫度差分別為:4.0℃,6.1℃,3.9℃,4.1℃,第3組數(shù)據(jù)誤差較大,舍去,溫度差平均值==4.0℃;故答案為4.0;
②50mL0.50mol/L氫氧化鈉與30mL0.50mol/L硫酸溶液進(jìn)行中和反應(yīng),生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的質(zhì)量為80mL×1g/mL=80g,溫度變化的值為△T=4℃,則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m?c?△T=80g×4.18J/(g?℃)×4.0℃,所以實(shí)驗(yàn)測得的中和熱ΔH=-故答案為:
③a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫;隔熱效果差;熱量散失較大,所得中和熱的數(shù)值偏小,故a正確;
b.量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù),會導(dǎo)致所量的氫氧化鈉體積偏大,放出的熱量偏高,則大于57.3kJ/mol,故b錯誤;
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小燒杯中;熱量散失較大,所得中和熱的數(shù)值偏小,故c正確;
d.溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H2SO4測溫度;硫酸的起始溫度偏高,測得的熱量偏小,中和熱的數(shù)值偏
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