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1、精品-邁向名師之星級(jí)題庫-選修4第三章第四節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡五星題1【化學(xué)選修2:化學(xué)與技術(shù)】(15分)某礦石中除含SiO2外,還有9.24% CoO、2.78% Fe2O3、0.96% MgO、0.084 % CaO,從該礦石中提取鈷的主要工藝流程如下:(1)在一定濃度的H2SO4溶液中,鈷的浸出率隨時(shí)間、溫度的變化如圖所示。考慮生產(chǎn)成本和效率,最佳的浸出時(shí)間為 小時(shí),最佳的浸出溫度為 。(2)請配平下列除鐵的化學(xué)方程式:Fe2(SO4)3+ H2O+ Na2CO3= Na2Fe6(SO4)4(OH)12+ Na2SO4+ CO2(3)“除鈣、鎂”的原理反應(yīng)如下:MgSO4+2NaF=
2、MgF2+Na2SO4;CaSO4+2NaF=CaF2+Na2SO4。已知KSP(CaF2)=1.1110-10、KSP(MgF2)=7.4010-11,加入過量NaF溶液反應(yīng)完全后過濾,則濾液中的c(Ca2+)/c(Mg2+)= 。(4)“沉淀”中含雜質(zhì)離子主要有 ;“操作X”名稱為 。(5)某鋰離子電池正極是LiCoO2,含Li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。充電時(shí),Li+還原為Li,并以原子形式嵌入電池負(fù)極材料碳-6(C6)中,電池反應(yīng)為LiCoO2 + C6 CoO2 + LiC6。LiC6中Li的化合價(jià)為 價(jià)。若放電時(shí)有1mole轉(zhuǎn)移,正極質(zhì)量增加 g?!敬鸢浮浚ǔ龢?biāo)記外每空2分,共15分)(1
3、)12 90(2)3 ,6,6,1,5,6 (有錯(cuò)計(jì)0分,“1”未寫本次不扣分)(3)1.50(或1.5)(4)SO42-、NH4+、Na+ (少一個(gè)扣1分,有錯(cuò)計(jì)0分) 洗滌、低溫干燥(各1分)(5)0(1分) 7g【解析】試題分析:(1)根據(jù)五行可知,溫度太低浸出率較低,而90與120時(shí)的浸出率差不太多,而溫度太高消耗的能量較多,生產(chǎn)成本大,所以最佳的溫度是90,12小時(shí)時(shí)浸出率基本達(dá)到最大,再增長時(shí)間,浸出率增大不多,所以最佳的浸出時(shí)間是12小時(shí);(2)該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng),所以只需按照質(zhì)量守恒定律配平即可,F(xiàn)e元素守恒,則硫酸鐵的系數(shù)是3,Na2Fe6(SO4)4(OH)12的系數(shù)是
4、1,則硫酸鈉的系數(shù)是5,所以碳酸鈉的系數(shù)是6,二氧化碳為6,水是6;(3)加入過量NaF溶液,則生成MgF2和CaF2沉淀,則濾液為二者的飽和溶液,溶液中的氟離子濃度相等,所以濾液中的c(Ca2+)/c(Mg2+)= KSP(CaF2)/ KSP(MgF2)= 1.1110-10/7.410-11=1.5;(4)根據(jù)流程圖分析,除鐵、鈣、鎂的過程中都生成硫酸鈉,加入草酸銨后生成草酸鈷沉淀,則該沉淀中可能存在的雜質(zhì)離子有SO42-、NH4+、Na+;將得到的沉淀洗滌以除去雜質(zhì)離子,然后低溫干燥,防止草酸鈷分解;(5)充電時(shí),Li+還原為Li,則LiCoO2 中Li的化合價(jià)是+1價(jià),所以LiC6中
5、Li的化合價(jià)Li的化合價(jià)是0價(jià);放電時(shí)正極發(fā)生還原反應(yīng),則CoO2得到1個(gè)電子與鋰離子結(jié)合為LiCoO2,所以放電時(shí)有1mole轉(zhuǎn)移,則有1mol LiCoO2生成,正極CoO2增加的質(zhì)量即為1molLi的質(zhì)量為7g??键c(diǎn):考查對圖像的分析判斷,化學(xué)方程式的配平,溶度積的應(yīng)用,電化學(xué)反應(yīng)原理的應(yīng)用2(16分)、工業(yè)上用含有Cr2O72-和CrO42-的廢水回收鉻。其工藝流程如下:已知:2 CrO42-(黃色)+2H+ Cr2O72-(橙色)+ H2O;常溫下,Ksp【Fe(OH)3】=1.010-38,Ksp【Cr(OH)3】=1.010-32;當(dāng)離子濃度小于1.010-5 molL-1時(shí),認(rèn)
6、為沉淀完全。(1)下列選項(xiàng)中能說明反應(yīng)2 CrO42-(黃色)+2H+ Cr2O72-(橙色)+ H2O達(dá)平衡狀態(tài)的是_(填選項(xiàng)字母)。ACr2O72-和CrO42-的濃度相同 B2v(Cr2O72-)= v(CrO42-)C溶液的顏色不變 D溶液的PH不變(2)為防止FeSO4溶液變質(zhì),在保存時(shí)需加入的試劑為 (填試劑名稱)(3)過濾操作中需要用到的玻璃儀器有 (4)FeSO4溶液與溶液A發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 (5)沉淀C的化學(xué)式為 ,pH2的范圍為 、鋁電池性能優(yōu)越,鋁一空氣電池以其環(huán)保、安全而受到越來越多的關(guān)注,其原理如圖所示。(6)該電池的總反應(yīng)化學(xué)方程式為 ;(7)某鋁一空氣電池的
7、效率為50%,若用其作電源電解500mL的飽和NaCl溶液,電解結(jié)束后,所得溶液(假設(shè)溶液電解前后體積不變)中NaOH的濃度為0.3 molL1,則該過程中消耗鋁的質(zhì)量為 。【答案】(1)cd(各1分,共2分)(2)鐵粉 硫酸 (各1分,共2分)(3)燒杯 漏斗 玻璃棒 (2分,只要有錯(cuò)不得分)(4)Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O (2分)(5)Fe(OH)3 (2分) 5 (2分)(6)4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3 (2分)(7)2.7g (2分)【解析】試題分析:(1)2 CrO42-(黃色)+2H+ Cr2O72-(橙色)+ H2O達(dá)平衡狀
8、態(tài)時(shí)A物質(zhì)的平衡溶液與起始濃度與反應(yīng)進(jìn)行的程度有關(guān),Cr2O72-和CrO42-的平衡濃度相同,不能判斷是否達(dá)到平衡,故A錯(cuò)誤。B 2v(Cr2O72-)= v(CrO42-),沒體現(xiàn)出正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,不能判斷是否平衡,故B錯(cuò)誤。C溶液的顏色不變,說明物質(zhì)的濃度不再變化,說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)。故C正確。D溶液的pH不變,說明H+濃度不變,化學(xué)反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)。故D正確。(2)為防止FeSO4溶液變質(zhì),在保存時(shí)需加入的試劑為鐵粉防止氧化,加入硫酸防止亞鐵離子水解變渾。(3)過濾操作中需要用到的玻璃儀器有燒杯 漏斗 玻璃棒 。(4)已知工業(yè)廢水中含有和CrO42-在酸化過程中CrO42-轉(zhuǎn)化
9、為Cr2O72-,所以加入的FeSO4溶液與Cr2O72-溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為r2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O 。(5)已知常溫下,Ksp【Fe(OH)3】=1.010-385.、(6)鋁一空氣電池的總反應(yīng)化學(xué)方程式為4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3;(7)某鋁一空氣電池的效率為50%,若用其作電源電解500mL的飽和NaCl溶液,電解結(jié)束后,所得溶液(假設(shè)溶液電解前后體積不變)中NaOH的濃度為0.3 molL1,則生成NaOH的物質(zhì)的量為0.15 mol。由原電池反應(yīng)方程式與電解總方程式可得關(guān)系式:Al-3e-3NaOH27g 3molm(Al
10、)50% 0.15mol解得: m(Al)=2.7g考點(diǎn):了解化學(xué)平衡建立的過程。理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響,認(rèn)識(shí)并能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。 了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡。了解溶度積的含義及其表達(dá)式,能進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。解原電池和電解池的工作原理,能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。點(diǎn)評:本題考查:化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù):(1)速率判據(jù):v正=v逆。(2)濃度判據(jù):反應(yīng)體系各物質(zhì)的濃度(及與濃度相關(guān)的量如顏色、氣體壓強(qiáng)等)不再變化。熟練應(yīng)用Ksp求算分離或除去某離子時(shí)的pH范圍。電化學(xué)裝置中的相關(guān)計(jì)算常采用電子守恒的方法。3(14分)鐵是地殼中含量第二的
11、金屬元素,其單質(zhì)、合金及化合物在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用廣泛。(一)工業(yè)廢水中含有一定量的Cr2O72和CrO42,它們會(huì)對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的危害,必須進(jìn)行處理。常用的處理方法是電解法,該法用Fe作電極電解含Cr2O72的酸性廢水,隨著電解的進(jìn)行,陰極附近溶 液pH升高,產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀。(1)用Fe作電極的目的是 。(2)陰極附近溶液pH升高的原因是 (用電極反應(yīng)式解釋)溶液中同時(shí)生成的沉淀還有 。(二)氮化鐵磁粉是一種磁記錄材料,利用氨氣在4000C以上分解得到的氮原子滲透到高純鐵粉中可制備氮化鐵。制備高純鐵粉涉及的主要生產(chǎn)流程如下:已知:某赤鐵礦石含60.0% Fe2O3、3.6%
12、FeO,還含有A12O3、MnO2、CuO等。部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH如下:(3)步驟中加雙氧水的目的是 ,pH控制在3. 4的作用是 。已知25C時(shí),該溫度下反應(yīng):Cu22H2OCu(OH)22H的平衡常數(shù)K= 。(4)如何判斷步驟中沉淀是否洗滌干凈?(5)制備氮化鐵磁粉的反應(yīng):(未配平),若整個(gè)過程中消耗氨氣34.0 g,消耗赤鐵礦石2 kg,設(shè)整個(gè)過程中無損耗,則氮化鐵磁粉的化學(xué)式為 ?!敬鸢浮浚?)提供還原劑Fe2+ (2分)(2)2H+ + 2e-H2(或2H2O+2e- = H2+ 2OH-)(1分)Fe(OH)3(1分) (3)將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+
13、(2分);使溶液中的Fe3+完全沉淀,而其他金屬離子不沉淀(2分) 5.010-9(2分)(4)取少量最后一次洗滌液于試管中,加入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,則表明沉淀沒有洗凈;若無沉淀生成,則表明已洗凈(2分) (5)Fe8N (2分)【解析】試題分析:(1)用Fe作電極,與電源的正極相連作陽極,鐵失去電子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子。亞鐵離子具有還原性能把溶液中的重鉻酸根還原到鉻離子,因此目的是提供還原劑Fe2+ 。(2)電解池的陰極得到電子,則溶液中的氫離子得到電子轉(zhuǎn)化為氫氣,方程式為2H+ + 2e-H2。氫離子濃度降低,所以氫氧根離子濃度增大。隨著電解的進(jìn)行溶液中的氫氧根離子濃度逐漸增大,與
14、溶液中的鉻離子以及鐵離子結(jié)合生成氫氧化鉻和氫氧化鐵沉淀,所以液中同時(shí)生成的沉淀還有Fe(OH)3。(3)濾液a中含有亞鐵離子,而亞鐵離子沉淀的時(shí)pH值較大,需要將其氧化為鐵離子。雙氧水具有強(qiáng)氧化性,因此步驟中加雙氧水的目的是將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+;根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知pH大于3.2時(shí)氫氧化鐵就已完全沉淀,所以pH控制在3. 4的作用是使溶液中的Fe3+完全沉淀,而其他金屬離子不沉淀。已知反應(yīng)Cu22H2OCu(OH)22H,則其平衡常數(shù)K。(4)沉淀表面有吸附的硫酸根離子,則可以通過檢驗(yàn)硫酸根離子檢驗(yàn)步驟中沉淀是否洗滌干凈,即取少量最后一次洗滌液于試管中,加入BaCl2溶液,若有白色沉淀
15、生成,則表明沉淀沒有洗凈;若無沉淀生成,則表明已洗凈。(5)根據(jù)鐵原子守恒可知2kg赤鐵礦可以得到鐵的物質(zhì)的量是。氨氣的物質(zhì)的量是34g17g/mol2mol,則根據(jù)原子守恒可知氮化鐵磁粉中鐵與氮原子的個(gè)數(shù)之比是16:28:1,則其化學(xué)式為Fe8N??键c(diǎn):考查4(14分).A、B、C、D、E為五種常見的短周期元素,常溫下,A、B可形成B2A2和B2A兩種液態(tài)化合物,B與D可組成分子X,X水溶液呈堿性,C元素的焰色反應(yīng)呈黃色,E與C同周期,且E的最高價(jià)氧化物的水化物呈兩性。試回答:(1)D元素在周期表中的位置為 ;(2)由A、D、E三種元素形成的鹽的水溶液呈酸性,用離子方程式解釋其原因 ;(3)
16、用A單質(zhì)和B單質(zhì)可制取氣體燃料電池,該電池用多孔的惰性電極浸入濃KOH溶液,兩極分別通入A單質(zhì)和B單質(zhì)。寫出該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式: 。.將20mLpH=2的NaHSO4溶液逐滴加入到20mL 0.1molL1Na2CO3溶液中,向此反應(yīng)后的溶液中滴加0.001 molL1BaCl2溶液,首先析出的沉淀是 。KSP(BaSO4)=1.110-10mol2L-2 ;KSP(BaCO3)=5.110-9mol2L-2.某溫度下在容積固定的密閉容器中,下列反應(yīng)達(dá)到平衡:M(g)+H2O(g)N(g)+H2(g)n(M):n(H2O)M轉(zhuǎn)化率H2O轉(zhuǎn)化率1:10.50.51:20.670.331:30
17、.750.25該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_。該溫度下,向容器中充入1molM、3mol H2O、2mol N、1.5molH2,則起始時(shí)該反應(yīng)速率V正_V逆(填“”、“”或“=”)結(jié)合表中數(shù)據(jù)判斷下列說法中正確的是 。A增加H2O(g)的量,M的轉(zhuǎn)化率升高而H2O(g)的轉(zhuǎn)化率降低B若M與H2O(g)的轉(zhuǎn)化率相同時(shí),二者的初始投入量一定相同CM和H2O(g)初始物質(zhì)的量之比等于二者轉(zhuǎn)化率之比D當(dāng)M與H2O(g)物質(zhì)的之比為1:4時(shí),M的轉(zhuǎn)化率為0.85【答案】.(1)第二周期、第VA族(2分) (2)Al3+3H2OAl(OH)3+3H+(2分)(3)H22e+2OH2H2O(2分) .BaSO4 (
18、2分). 1 (2分)、(2分) A B (2分)【解析】試題分析:. A、B、C、D、E為五種常見的短周期元素,常溫下,A、B可形成B2A2和B2A兩種液態(tài)化合物,則A是氧元素,B是氫元素。B與D可組成分子X,X水溶液呈堿性,則X是氨氣,因此D是氮元素。C元素的焰色反應(yīng)呈黃色,則C是鈉元素。E與C同周期,且E的最高價(jià)氧化物的水化物呈兩性,所以E是鋁。(1)氮元素的原子序數(shù)是7,在周期表中的位置為第二周期、第VA族;(2)由A、D、E三種元素形成的鹽硝酸鋁的水溶液中鋁離子水解,溶液呈酸性,水解的離子方程式為Al3+3H2OAl(OH)3+3H+。(3)原電池中負(fù)極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),則氫氣
19、在負(fù)極通入,氧氣在正極通入。又因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液是濃KOH溶液,則該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式H22e+2OH2H2O。.20mLpH=2的NaHSO4溶液的濃度是0.0002mol,20mL 0.1 mol/LNa2CO3的物質(zhì)的量是0.002mol,如果硫酸氫鈉逐滴加入到Na2CO3溶液中,則生成硫酸鈉、碳酸氫鈉,同時(shí)碳酸鈉過量。其中溶液中硫酸根的濃度是0.0002mol0.04L0.005mol/L,碳酸根的濃度是(0.002mol0.0002mol)0.04L0.045mol/L。因此根據(jù)溶度積常數(shù)可知生成硫酸鋇和碳酸鋇沉淀時(shí)需要鋇離子濃度分別是、,所以向此反應(yīng)后的溶液中滴加0.001 molL
20、1BaCl2溶液,首先析出的沉淀是BaSO4。.由于反應(yīng)前后氣體體積不變,則可以用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知n(M):n(H2O)1:1時(shí),二者的平衡轉(zhuǎn)化率均是50%,所以平衡時(shí)四種物質(zhì)的物質(zhì)的量相等,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為1。該溫度下,向容器中充入1molM、3mol H2O、2mol N、1.5molH2,則起始時(shí)濃度商,因此該反應(yīng)速率V正V逆。A增加H2O(g)的量,平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則M的轉(zhuǎn)化率升高而H2O(g)的轉(zhuǎn)化率降低,A正確;B反應(yīng)物的起始量如果按照化學(xué)計(jì)量數(shù)之比投入,則二者的轉(zhuǎn)化率相等,因此若M與H2O(g)的轉(zhuǎn)化率相同時(shí),二者的初始投入量一定相同,B正
21、確;CM和H2O(g)初始物質(zhì)的量之比不一定等于二者轉(zhuǎn)化率之比;D根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知當(dāng)M與H2O(g)物質(zhì)的之比為1:4時(shí),M的轉(zhuǎn)化率可能為0.80,D錯(cuò)誤,答案選AB??键c(diǎn):考查元素推斷以及應(yīng)用、溶度積常數(shù)、平衡狀態(tài)的有關(guān)計(jì)算等5(14分)節(jié)能減排是當(dāng)下環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)。(1)將CO和氣態(tài)水通入一個(gè)體積固定的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生如下可逆反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),H“ (2分) 1.1106 (2分) (3)5.6105 (2分)【解析】試題分析:(1) CO (g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)起始量(mol)0.2 0.2 0 0轉(zhuǎn)化量(mol)
22、x x x x平衡量(mol)0.2x 0.2x x x由于反應(yīng)前后體積不變,因此可以用物質(zhì)的量表示平衡常數(shù)則K解得x0.1從起始經(jīng)過5 min達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),則用生成物CO2表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率v(CO2) 0.01mol/(Lmin);平衡時(shí),容器中CO的轉(zhuǎn)化率為50%。根據(jù)圖像可知在t2時(shí)刻CO2濃度逐漸增大,而CO濃度逐漸減小,說明平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行。由于正反應(yīng)是體積不變的放熱反應(yīng),則t2時(shí)刻發(fā)生改變的條件可能是降低溫度或減小H2的濃度或增大水蒸氣的濃度。(2)根據(jù)容器I中平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度可知,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K。在容器中此時(shí)濃度熵10000,這說明反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,因此
23、正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率。設(shè)平衡時(shí)消耗CO的濃度是xmol/L,則平衡時(shí)CO2的濃度是(x1.0l0-4)mol/L,所以根據(jù)平衡常數(shù)可知,解得x8.9106mol/L,所以最終尾氣中CO的濃度為10106mol/L8.9106mol/L1.1106mol/L。(3)混合后碳酸鈉的濃度變?yōu)?l0-4mol/L,所以根據(jù)碳酸鈣的溶度積常數(shù)可知,鈣離子濃度是,則原氯化鈣溶液的濃度是2.8105mol/L2 5.6105mol/L??键c(diǎn):考查化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算、外界條件對平衡狀態(tài)的影響以及溶度積常數(shù)計(jì)算等6【化學(xué)選修2化學(xué)與技術(shù)】(15分)(一)(6分)下列敘述正確的是( )A合成氨的“造氣”階段會(huì)
24、產(chǎn)生廢氣B電鍍的酸性廢液用堿中和后就可以排放C電解制鋁的過程中,作為陽極材料的無煙煤不會(huì)消耗D使用煤炭轉(zhuǎn)化的管道煤氣比直接燃煤可減少環(huán)境污染(二)工業(yè)生產(chǎn)Na2S常用方法是無水芒硝(Na2SO4)一碳還原法,其流程示意圖如下:(1)若煅燒階段所得氣體為等物質(zhì)的量的CO和CO2。寫出煅燒時(shí)發(fā)生的總反應(yīng)方程式: 。(2)用堿液浸出產(chǎn)品比用熱水更好,理由是 。(3)廢水中汞常用硫化鈉除去,汞的除去率與溶液pH和硫化鈉實(shí)際用量與理論用量比值x的關(guān)系如圖所示。 為使除汞達(dá)到最佳效果,應(yīng)控制條件是 。(4)取Na2S(含少量NaOH),加入到CuSO4溶液中,充分?jǐn)嚢瑁舴磻?yīng)后溶液pH4,此時(shí)溶液中c(S
25、2) molL1。已知:CuS的Ksp8.81036;Cu(OH)2的Ksp2.21020(保留2位有效數(shù)字)。(5)納米Cu2O常用電解法制備,制備過程用銅棒和石墨棒做電極,Cu(NO3)2做電解液。電解生成Cu2O應(yīng)在 ;該電極pH將 (填“升高”“不變”或“降低”),用電極方程式解釋pH發(fā)生變化的原因 ?!敬鸢浮浚ㄒ唬〢D(2分)(二)(1)3Na2SO48C3Na2S4CO24CO(2分)(2)熱水能促進(jìn)Na2S水解,而稀堿可抑制Na2S水解(2分)(3)pH介于910之間,x12(2分)(4)4.01036 mol/L(3分) (5)陰極 降低(2分) 2Cu22eH2OCu2O2H
26、(2分)【解析】試題分析:(一)A、合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為為N2+3H22NH3,因此所用的原料氣是氮?dú)?、氫氣。其中氮?dú)鈦碜杂诳諝?,氫氣來自水和碳?xì)浠衔锏姆磻?yīng),用天燃?xì)饣蛎褐苽錃錃鈺r(shí)會(huì)產(chǎn)生廢氣二氧化碳,A正確;B、酸性廢液用堿中和后,溶液呈中性,但電鍍液中仍然含有重金屬離子,隨意排放會(huì)污染水源和土壤,所以應(yīng)處理后再排放,B錯(cuò)誤;C、電解熔融氧化鋁制金屬鋁時(shí)陽極上產(chǎn)生的是氧氣,氧氣具有氧化性,作為陽極材料的無煙煤會(huì)被氧氣氧化成二氧化碳,煤會(huì)消耗,C錯(cuò)誤;D、煤直接燃燒能夠產(chǎn)生二氧化硫,從而形成酸雨。煤通過液化氣化后,可以提高燃煤的燃燒效率,降低環(huán)境污染,D正確,答案選AD。(二)(1)在高溫
27、下硫酸鈉與碳反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的CO和CO2,其中C元素化合價(jià)從0價(jià)升高到+4、+2價(jià),硫酸鈉中+6價(jià)S元素得到電子,被還原為-2價(jià),化合價(jià)降低,則根據(jù)電子得失守恒和質(zhì)量守恒定律可知配平后的化學(xué)方程式為3Na2SO48C3Na2S4CO24CO。(2)硫化鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽,在溶液中硫離子水解顯堿性,水解吸熱,用熱水浸出產(chǎn)品會(huì)促進(jìn)水解,而稀堿溶液能起到抑制水解的作用,所以用堿液浸出產(chǎn)品比用熱水更好。(3)根據(jù)圖像可知pH介于910之間且x12時(shí)汞的除去率最高。(4)若反應(yīng)后溶液pH4,則溶液中氫氧根離子的濃度是1010mol/L,所以根據(jù)氫氧化銅的溶度積常數(shù)可知,此時(shí)溶液中銅離子濃度是2.2mol
28、/L,所以根據(jù)硫化銅的溶度積常數(shù)可知此時(shí)溶液中c(S2)4.01036 mol/L。(5)銅離子轉(zhuǎn)化為氧化亞銅,其中銅元素的化合價(jià)降低得到電子,因此電解生成Cu2O應(yīng)在陰極生成;生成氧化亞銅的電解方程式為2Cu22eH2OCu2O2H,所以該電極溶液的酸性增強(qiáng),pH降低??键c(diǎn):考查化學(xué)與技術(shù)模塊的分析和判斷7(15分)已知化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。請回答下列問題:(1)可逆反應(yīng)FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)是煉鐵工業(yè)中一個(gè)重要反應(yīng),其溫度與平衡常數(shù)K的關(guān)系如下表:T(K)9381100K0.680.40寫出該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式_。若該反應(yīng)在體積固
29、定的密閉容器中進(jìn)行,在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài),若升高溫度,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量_;充入氦氣,混合氣體的密度_(選填“增大”、“減小”、“不變”)。(2)常溫下,濃度均為0.1 molL1的下列六種溶液的pH如下表:溶質(zhì)CH3COONaNaHCO3Na2CO3NaClONaCNC6H5ONapH8.89.711.610.311.111.3上述鹽溶液中的陰離子,結(jié)合質(zhì)子能力最強(qiáng)的是 根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷,濃度均為0.01 molL1的下列五種物質(zhì)的溶液中,酸性最強(qiáng)的是 ;將各溶液分別稀釋100倍,pH變化最小的是 (填編號(hào))。AHCN BHClO CC6H5OH DCH3COOH EH2CO3據(jù)
30、上表數(shù)據(jù),請你判斷下列反應(yīng)不能成立的是 (填編號(hào))。ACH3COOH Na2CO3NaHCO3CH3COONa BCH3COOHNaCNCH3COONaHCNCCO2H2O2NaClONa2CO32HClO DCO2H2O2C6H5ONaNa2CO32C6H5OH要增大氯水中HClO的濃度,可向氯水中加入少量的碳酸鈉溶液,反應(yīng)的離子方程式為 (3)已知常溫下Cu(OH)2的Ksp21020。又知常溫下某CuSO4溶液里c(Cu2)0.02 molL1,如果要生成Cu(OH)2沉淀,則應(yīng)調(diào)整溶液pH大于 ;要使0.2 molL1的CuSO4溶液中Cu2沉淀較為完全 ( 使Cu2濃度降至原的千分之
31、一)則應(yīng)向溶液里加NaOH溶液,使溶液pH為 ?!敬鸢浮?k= ;減?。辉龃?CO32 ;D;C; C D;2Cl2CO32 H2OCO22Cl2HClO。 5; 6。【解析】試題分析:(1)該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式;由于溫度升高,化學(xué)平衡常數(shù)減小。說明升高溫度,平衡逆向移動(dòng),逆反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng),所以該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。若升高溫度,平衡逆向移動(dòng),氣體的質(zhì)量減小,而氣體的物質(zhì)的量不變,所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減?。怀淙牒?,化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng),但在整個(gè)容器內(nèi)氣體的質(zhì)量增大,所以混合氣體的密度增大;(2)同種濃度的離子結(jié)合質(zhì)子能力越強(qiáng),則鹽水解程度就越大,鹽溶液的堿性就越強(qiáng),即pH越大
32、。由于Na2CO3溶液的pH最大,說明CO32 與H+結(jié)合力最強(qiáng)。因此上述鹽溶液中的陰離子,結(jié)合質(zhì)子能力最強(qiáng)的是CO32 。發(fā)生反應(yīng)時(shí)應(yīng)該是強(qiáng)酸制取弱酸。A酸性CH3COOH H2CO3,正確。B酸性CH3COOH HCN.正確。C H2CO3HClO。正確。D.由于酸性:H2CO3C6H5OH HCO3,所以會(huì)發(fā)生反應(yīng)CO2H2OC6H5ONaNaHCO3C6H5OH。錯(cuò)誤。要增大氯水中HClO的濃度,可向氯水中加入少量的碳酸鈉溶液,反應(yīng)的離子方程式為:2Cl2CO32 H2OCO22Cl2HClO。(3)c (Cu2)c2(OH-)Ksp21020; c2(OH-)210200.02=11
33、018; c(OH-)1109;所以pH=5; c(Cu2)= 0.2 mol/L1000=2104mol/L,則c2(OH-)210202104mol/L=11016,所以c(OH-)1108;pH=6.考點(diǎn):考查化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式、溫度對化學(xué)平衡移動(dòng)的影響、鹽的水解規(guī)律、離子方程式的書寫、沉淀溶解平衡的應(yīng)用的知識(shí)。8(14分)()、A、B、C、D、E、五種元素均是短周期元素,且原子序數(shù)依次增大。B、E原子的最外層電子數(shù)均為其電子層數(shù)的2倍。D、E元素原子的最外層電子數(shù)相等。X、Y、Z、W、G、甲、乙七種物質(zhì)均由上述中的兩種或三種元素組成。元素B形成的單質(zhì)M與甲、乙(相對分子質(zhì)量:甲CS2
34、-COH-CHS-CH+ 410-12mol/L,.AD 5【解析】試題分析:I、B、E原子的最外層電子數(shù)均為其電子層數(shù)的2倍,所以B是C元素,E是S元素;D、E元素原子的最外層電子數(shù)相等,D與E同主族,所以D是O元素;則A、C分別是H、N元素。C單質(zhì)可與濃硫酸、濃硝酸反應(yīng),則甲是硝酸,乙是硫酸,二者的共同產(chǎn)物是CO2、H2O,C與濃硝酸反應(yīng)還原產(chǎn)物是NO2,與濃硫酸反應(yīng)還原產(chǎn)物是SO2,所以X是NO2,W是SO2。(1)X、Y、W均能與Z反應(yīng),說明Z是H2O,Y是CO2,NO2與O2按4:1充滿試管后將其倒立于水槽中,二者恰好完全反應(yīng)生成硝酸,溶液充滿整個(gè)試管,設(shè)試管體積為VL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),
35、則NO2的體積為0.8VL,生成的硝酸的物質(zhì)的量是0.8VL/22.4L/mol,所得硝酸溶液的濃度是0.8VL/22.4L/mol/VL=1/28mol/L;(2)將NO2、SO2、O2按4:4:3通入水中,恰好發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成硝酸和硫酸,離子方程式為4NO2+4SO2+3O2+6H2O=4NO3-+4SO42-+12H+;(3)G是一種既能與強(qiáng)酸又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的酸式鹽,且由2種或3種元素構(gòu)成,所以G是NH4HS,電子式為;氫氧化鈉與硫氫化銨在加熱條件下以物質(zhì)的量比2:1反應(yīng)生成硫化鈉、氨氣,硫離子水解,使溶液顯堿性,所以溶液中離子濃度從大到小的順序是c(Na+)c(S2-)c(OH)
36、c(HS-)c(H+);混合溶液中c(S2-)=0.05mol/L,溶液pH=12,則c(H+)=110-12mol/L,c(OH)= 110-2mol/L,根據(jù)S2-+H2OHS-+OH-,所以c(HS-)= c(OH)= 110-2mol/L,此時(shí)c(S2-)=0.05mol/L-0.01mol/L=0.04mol/L, 所以HS-的電離平衡常數(shù)Ka= c(H+) c(S2-)/ c(HS-)=410-12mol/L;II、(4)A、圖像上的任何點(diǎn)都表示Ag2CrO4的溶解平衡時(shí)的離子濃度,所以溶度積常數(shù)=c(Ag+)2c(CrO)=(210-3)22.510-3=1108,正確;B、因?yàn)?/p>
37、存在沉淀的溶解平衡,所以含有大量CrO的溶液中也可能存在Ag+,錯(cuò)誤;C、a點(diǎn)的離子濃度積大于b點(diǎn)溶解平衡常數(shù),所以溶液為過飽和溶液,有沉淀析出,錯(cuò)誤;D、0.02molL1的AgNO3溶液與0.02molL1的Na2CrO4溶液等體積混合,c(Ag+)= c(CrO)=0.01mol/L,則c(Ag+)2c(CrO)1108,所以有沉淀生成,正確,答案選AD;(5)常溫下KspCr(OH)3=1032= c(OH)3c(Cr3+), c(Cr3+)降至105molL1時(shí),c(OH)=110-9mol/L,則c(H+)=110-5mol/L,pH=5.考點(diǎn):考查元素推斷,溶液濃度的計(jì)算,物質(zhì)推
38、斷,離子濃度的比較,沉淀的溶解平衡的應(yīng)用9A是有機(jī)羧酸鹽,B、C、D是常見化合物; A、B、C、D焰色反應(yīng)呈黃色,水溶液均呈堿性,其中B的堿性最強(qiáng)。X、Y是最常見的氧化物且與人體、生命息息相關(guān),它們的晶體類型相同。A與B等物質(zhì)的量反應(yīng)生成D和一種氣體單質(zhì);C受熱分解得到Y(jié)、D和X;B與C反應(yīng)生成D和X。E由兩種元素組成,式量為83,將E投入X中得到B和氣體Z,Z在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.76gL-1。(1)A的化學(xué)式是 。Y的電子式是 。(2)X的沸點(diǎn)比同主族同類型物質(zhì)要高,原因是 。(3)寫出E與足量鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 (4)寫出在D的飽和溶液中不斷通Y析出C的離子方程式 。(5)A的一個(gè)重
39、要應(yīng)用是根據(jù)2A P +H2得到P,P溶液中的陰離子通常用CaCl2使之沉淀,當(dāng)它完全沉淀時(shí),溶液中Ca2+的物質(zhì)的量濃度至少為 。(沉淀Ksp=2.310-9,當(dāng)溶液中離子濃度10-5molL-1,即可認(rèn)為完全沉淀)(6)實(shí)驗(yàn)室常用P與足量HCl反應(yīng)所得的有機(jī)物在濃硫酸條件下共熱分解制某還原性氣體,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明分解產(chǎn)物中還原性氣體的存在 。【答案】(1)HCOONa(2分) (2分) (2)水分子間存在氫鍵(2分) (3)Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl(2分)(4)2Na+CO32-+H2O+CO2=2NaHCO3(2分)(5)2.310-4molL-1(2分)(6)將所得氣體先
40、通過足量NaOH溶液,再通過澄清石灰水,無現(xiàn)象,點(diǎn)燃剩余氣體,將事先用澄清石灰水潤濕過的燒杯倒置在火焰上方,燒杯內(nèi)壁變渾濁,說明有還原性氣體CO的存在。(3分)(其它合理答案也給分)【解析】試題分析: 已知A是有機(jī)羧酸鹽,B、C、D是常見化合物; A、B、C、D焰色反應(yīng)呈黃色,水溶液均呈堿性。則可推知化合物A、B、C、D均為含有Na元素的堿或強(qiáng)堿弱酸鹽,B的堿性最強(qiáng),則B為NaOH。 X、Y是最常見的氧化物且與人體、生命息息相關(guān),它們的晶體類型相同,則X、Y應(yīng)為H2O和CO2。 由C受熱分解得到Y(jié)、D和X;B與C反應(yīng)生成D和X,可推知C為NaHCO3,D為Na2CO3 ;即2 NaHCO3Na
41、2CO3 +CO2+H2O; NaHCO3 +NaOH =Na2CO3 +H2O; 由此可確定X為H2O,Y為CO2。 由有機(jī)羧酸鹽A與NaOH等物質(zhì)的量反應(yīng)生成Na2CO3和一種氣體單質(zhì),可聯(lián)想到由無水醋酸鈉與NaOH加熱反應(yīng)制取甲烷的脫羧反應(yīng):,由此遷移可知,A為甲酸鈉(HCOONa),與等物質(zhì)的量NaOH進(jìn)行脫羧反應(yīng)生成Na2CO3和氫氣:。 E由兩種元素組成,式量為83,將E投入H2O中得到NaOH和氣體Z,Z在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.76gL-1。由計(jì)算可知?dú)怏wZ的相對分子質(zhì)量是17,則Z為NH3,由該反應(yīng):E + H2O NaOH + NH3,可推知E由Na和N兩種元素組成,再根據(jù)元
42、素化合價(jià)可確定E是Na3N。由此可解答:(1)A的化學(xué)式是 HCOONa ;Y的電子式是 (2)X的沸點(diǎn)比同主族同類型物質(zhì)要高的原因是:水分子間存在氫鍵,從而使分子間作用力增加,因此有較高的沸點(diǎn)。(3)E與足量鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:Na3N + 4HCl = 3NaOH + NH4Cl 。(4)D的飽和溶液中不斷通入通Y析出C的離子方程式為:2Na+CO32-+H2O+CO2 = 2NaHCO3 (5)根據(jù)2A P +H2得到P,可知,2HCOONa Na2C2O4 + H2,P為Na2C2O4 ,C2O42- + Ca2+ = CaC2O4,依據(jù)Ksp(CaC2O4) = c(Ca2+)c(
43、C2O42-) = 2.310-9,可計(jì)算出當(dāng)CaC2O4完全沉淀時(shí),溶液中Ca2+的物質(zhì)的量濃度至少為:c(Ca2+) =molL-1(6)實(shí)驗(yàn)室Na2C2O4與足量HCl反應(yīng)可得到H2C2O4 ,H2C2O4在濃硫酸條件下共熱分解生成CO、CO2、H2O ( 即 H2C2O4 CO + CO2+ H2O )。設(shè)計(jì)證明分解產(chǎn)物中存在還原性氣體CO的實(shí)驗(yàn)為:將所得氣體先通過足量NaOH溶液(或通過盛有固體NaOH的干燥管),再通過澄清石灰水,若無現(xiàn)象,點(diǎn)燃剩余氣體,將事先用澄清石灰水潤濕過的燒杯倒置在火焰上方,燒杯內(nèi)壁變渾濁,說明有還原性氣體CO的存在??键c(diǎn):物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素推斷、元素及化合物等
44、知識(shí)10氧化鋁(Al2O3) 和氮化硅(Si3N4)是優(yōu)良的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷,在工業(yè)生產(chǎn)和科技領(lǐng)域有重要用途。(1)Al與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為 。(2)下列實(shí)驗(yàn)?zāi)鼙容^鎂和鋁的金屬性強(qiáng)弱的是 (填序號(hào))。a測定鎂和鋁的導(dǎo)電性強(qiáng)弱b測定等物質(zhì)的量濃度的Al2(SO4)3和MgSO4溶液的pHc向0.1 mol/LAlCl3和0.1 mol/L MgCl2中加過量NaOH溶液(3)鋁熱法是常用的金屬冶煉方法之一。已知:4Al (s)+3O2(g) =2Al2O3(s) H1 = -3352 kJ/molMn(s)+ O2(g) =MnO2 (s) H2 = -521 kJ/molAl與MnO2
45、反應(yīng)冶煉金屬M(fèi)n的熱化學(xué)方程式是 。(4)氮化硅抗腐蝕能力很強(qiáng),但易被氫氟酸腐蝕,氮化硅與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和一種銨鹽,其反應(yīng)方程式為 。(5)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) H0 某溫度和壓強(qiáng)條件下,分別將0.3mol SiCl4(g)、0.2mol N2(g)、0.6mol H2(g)充入2L密閉容器內(nèi),進(jìn)行上述反應(yīng),5min達(dá)到平衡狀態(tài),所得Si3N4(s)的質(zhì)量是5.60g。H2的平均反應(yīng)速率是 mol(Lmin)。若按n(SiCl4) : n(N2) : n(H2) =
46、3 : 2 : 6的投料配比,向上述容器不斷擴(kuò)大加料,SiCl4(g)的轉(zhuǎn)化率應(yīng) (填“增大”、“減小”或“不變”)。(6)298K時(shí),KspCe(OH)411029。Ce(OH)4的溶度積表達(dá)式為Ksp 。為了使溶液中Ce4沉淀完全,即殘留在溶液中的c(Ce4+)小于1105molL1,需調(diào)節(jié)pH為 以上?!敬鸢浮浚?)2Al +2OH+6H2O = 2 Al(OH)4 + 3H2 (2分)(2)c (2分)(3)4Al (s)+ 3MnO2 (s) 3Mn(s) +2Al2O3(s) H1789 kJ/mol(3分)(4)Si3N4 +16HF = 3SiF4 + 4NH4F (2分)(5
47、)0.024 (3分) 減小 (2分) (6)c(Ce4+)c(OH)4 (2分) ; 8 (2分)【解析】試題分析:(1)Al與NaOH、H2O反應(yīng)生成NaAl(OH)4和H2,離子方程式為:2Al +2OH+6H2O = 2 Al(OH)4 + 3H2(2)a、導(dǎo)電性與金屬性強(qiáng)弱無關(guān),錯(cuò)誤;b、物質(zhì)的量濃度的Al2(SO4)3和MgSO4溶液中,Al3+與Mg2+濃度不相等,不能根據(jù)水解后溶液的pH判斷金屬性強(qiáng)弱,錯(cuò)誤;c、向0.1 mol/LAlCl3中加過量NaOH溶液,先生成白色沉淀,然后逐漸溶解,說明Al(OH)3呈兩性,向0.1 mol/L MgCl2中加過量NaOH溶液,生成白色沉淀,Mg(OH)2的堿性大于Al(OH)3,則Mg的金屬性大于Al,正確。(3)先寫出Al與MnO2反應(yīng)的化學(xué)方程式并注明狀態(tài),4Al (s)+ 3MnO2 (s) 3Mn(s) +2Al2O3(s),然后根據(jù)蓋斯定律求算焓變,H=H1-3H2=-3352 kJmol1+3521 kJmol1=1789 kJmol1,可寫出熱化學(xué)方程式。(4)氮化硅與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和一種銨鹽,根據(jù)元素守恒,銨鹽為NH4
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