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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※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年牛津譯林版選修4化學(xué)下冊(cè)階段測(cè)試試卷175考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共5題,共10分)1、下列內(nèi)容與結(jié)論不對(duì)應(yīng)的是。選項(xiàng)內(nèi)容結(jié)論AH2O(g)變成H2O(l)該過程的ΔS<0B硝酸銨溶于水可自發(fā)進(jìn)行因?yàn)棣>0C一個(gè)反應(yīng)的ΔH>0、ΔS>0該反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行DH2(g)+F2(g)=2HF(g)ΔH=-271kJ·mol-1、ΔS=8J·mol-1·K-1該反應(yīng)在任何溫度下均可自發(fā)進(jìn)行
A.AB.BC.CD.D2、常溫時(shí),下列關(guān)于溶液的pH或微粒的物質(zhì)的量濃度的說法不正確的是()A.pH=3的二元弱酸H2R溶液與pH=11的NaOH溶液混合后,混合液的pH等于7,則反應(yīng)后的混合液中:2c(R2-)+c(HR-)=c(Na+)B.某溶液中只存在Cl-、OH-、NH4+、H+四種離子,則一定不存在下列關(guān)系:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)C.某物質(zhì)的溶液中由水電離出的c(H+)=1×10-amol?L-1,若a>7,則溶液的pH一定為14-aD.將0.2mol?L-1的某一元酸HA溶液和0.1mol?L-1NaOH溶液等體積混合后溶液pH大于7,則反應(yīng)后的混合液中:2c(OH-)+c(A-)=2c(H+)+c(HA)3、25℃時(shí),將0.1mol·L-1的R2SO4溶液加水稀釋,混合溶液中-lg與lgc(OH-)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是。
A.Kb(ROH)=10-5.7B.P、Q點(diǎn)對(duì)應(yīng)的稀釋程度:P<QC.若將溶液無限稀釋,溶液中2c(R+)≈c()D.25℃時(shí),加入適量R2SO4可使P點(diǎn)移至W點(diǎn)4、H2C2O4是一種二元弱酸。常溫下向H2C2O4溶液中滴加KOH溶液,混合溶液中離子濃度與pH的關(guān)系如圖所示,其中或下列說法正確的是。
A.直線I表示的是與pH的變化關(guān)系B.圖中縱坐標(biāo)應(yīng)該是a=1.27,b=4.27C.c()>c()>c(H2C2O4)對(duì)應(yīng)1.27<pH<4.27D.c(K+)=c()+c()對(duì)應(yīng)pH=75、為研究金屬腐蝕的條件和速率;某課外小組的學(xué)生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個(gè)裝置中,再放置于玻璃鐘罩里,保存一星期后,下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是()
A.裝置Ⅰ中左側(cè)液面一定會(huì)上升B.裝置Ⅰ中左側(cè)液面比裝置Ⅱ中低C.裝置Ⅱ中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重D.裝置Ⅲ中的鐵釘幾乎沒被腐蝕評(píng)卷人得分二、填空題(共8題,共16分)6、氮及氮的化合物在生產(chǎn)生活中有著重要的用途,NH3、HNQ3等是重要化工產(chǎn)品。
(1)合成氨的原料氣N2和H2通常是以焦炭;水和空氣為原料來制取的。其主要反應(yīng)是:
①2C+O2→2CO
②C+H2O(g)→CO+H2
③CO+H2O(g)→CO2+H2
某次生產(chǎn)中將焦炭、H2O(g)和空氣(設(shè)空氣中N2和O2的體積比為4:1,下同)混合反應(yīng),所得氣體產(chǎn)物經(jīng)分析,組成如下表:表中x=_______m3,實(shí)際消耗了_____kg焦炭。氣體CON2CO2H2O2體積(m3)(標(biāo)準(zhǔn)狀況)x2012601.0
(2)一定條件下,通過下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(1)ΔH<0。若向2L恒容密閉容器中通入2molCO和1molSO2,反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行上述反應(yīng);反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示。
①與實(shí)驗(yàn)a相比,c組改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是____________。
②用P0表示開始時(shí)總壓強(qiáng),P表示平衡時(shí)總壓強(qiáng),.用α表示SO2的平衡轉(zhuǎn)化率,則α表達(dá)式為________。
(3)已知N2O42NO2,N2O4與NO2共存的溫度是264-413K,低于溶點(diǎn)264K時(shí),全部為無色的N2O4晶體,達(dá)到264K時(shí)N2O4開始分解,沸點(diǎn)294K時(shí)成為紅棕色的混合氣體,溫度高與413K時(shí),氣體又變?yōu)闊o色。(2NO22NO+O2)。在1L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2O42NO2達(dá)到平衡狀態(tài)。
①若此時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(273K101KPa),再向其中加入4.6g純的NO2,則達(dá)到平衡時(shí)混合物的顏色____(和原平衡狀態(tài)比;填選項(xiàng)字母,下同)
A.增大(加深)B.減小(變淺)C.不變D.不能確定。
②若此時(shí)為25℃,101KPa下,再向其中加入4.6g純的NO2,則達(dá)到平衡時(shí)混合物的顏色______,混合物中NO2的體積分?jǐn)?shù)___________。
(4)查閱資料可知:常溫下,Ksp[Ag(NH3)2+]=1.00×107。Ksp[AgC1]=2.50×10-10.
①銀氨溶液中存在平衡:Ag+(aq)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq),該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式為K穩(wěn)=__________;
②計(jì)算得到可逆反應(yīng)AgCl(s)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)+Cl-(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)K=______,1L1mol/L氨水中最多可以溶解AgCl_______mol(保留2位有效數(shù)字)7、0.1molCl2與焦炭、TiO2完全反應(yīng),生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2·xH2O的液態(tài)化合物,放熱4.28kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__________。8、在25℃;101kPa下;依據(jù)事實(shí)寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
(1)1g乙醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱29.7kJ。則表示乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_____;
(2)已知拆開1molH﹣H鍵,1molN﹣H鍵,1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為________________;若適量的N2和O2完全反應(yīng),每生成23克NO2需要吸收16.95kJ熱量。則其熱化學(xué)方程式為:_____;已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為-93.6℃和76℃,AX5的熔點(diǎn)為167℃。室溫時(shí)AX3與氣體X2反應(yīng)生成1molAX5,放出熱量123.8kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:__________9、在一個(gè)容積固定的反應(yīng)器中,有一可左右滑動(dòng)的密封隔板,左、右兩側(cè)分別進(jìn)行如下可逆反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)。左側(cè)中加入SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量分別為xmol、3.25mol、1mol;右側(cè)中加入9mol的水蒸氣和適量的鐵粉(忽略鐵粉對(duì)容器體積的影響)當(dāng)x在一定范圍內(nèi)變化時(shí),均可以通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度,使兩側(cè)反應(yīng)都達(dá)到平衡,并且隔板恰好處于反應(yīng)器位置2處請(qǐng)?zhí)顚懸韵驴瞻祝?/p>
(1)若x=1.5則左側(cè)反應(yīng)在起始時(shí)向______(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行欲使反應(yīng)維持向該方向進(jìn)行,則x的取值范圍是______。
(2)若X=2,則左側(cè)反應(yīng)在起始時(shí)向______填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行,平衡時(shí)混合氣中SO2所占的體積分?jǐn)?shù)為______。10、恒溫、恒壓下,在一個(gè)容積可變的容器中發(fā)生如下反應(yīng):A(g)+B(g)?C(g)
(1)若開始時(shí)放入1molA和1molB,達(dá)到平衡后,生成amolC,這時(shí)A的物質(zhì)的量為_____mol。
(2)若開始時(shí)放入3molA和3molB,達(dá)到平衡后,生成C的物質(zhì)的量為_____mol。
(3)若開始時(shí)放入xmolA、2molB和1molC,達(dá)到平衡后,A和C的物質(zhì)的量分別為ymol和3amol,則x=_____,y=_____。
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次達(dá)到平衡后,C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是_____。11、氮的化合物在國(guó)防建設(shè);工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有廣泛的用途。請(qǐng)回答下列問題:
(1)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10?5,H2SO3的Ka1=1.3×10?2,Ka2=6.2×10?8。
①若氨水的濃度為2.0mol·L-1,溶液中的c(OH?)=_________________mol·L?1。
②將SO2通入2.0mol·L-1氨水中(溶液的體積保持不變),當(dāng)c(OH?)降至1.0×10?7mol·L?1時(shí),溶液中的=______;(NH4)2SO3溶液中的質(zhì)子守恒____________。
(2)室溫時(shí),向100mL0.1mol·L-1HCl溶液中滴加0.1mol·L-1氨水,得到溶液pH與氨水體積的關(guān)系曲線如圖所示:
①試分析圖中a、b、c、d四個(gè)點(diǎn),水的電離程度最大的是_________;
②在b點(diǎn),溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是___________;
③寫出a點(diǎn)混合溶液中下列算式的精確結(jié)果(不能近似計(jì)算):c(Cl-)-c(NH4+)=____________,c(H+)-c(NH3·H2O)=____________;
(3)亞硝酸(HNO2)的性質(zhì)和硝酸類似,但它是一種弱酸。常溫下亞硝酸的電離平衡常數(shù)Ka=5.1×10-4;H2CO3的Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11。常溫下向含有2mol碳酸鈉的溶液中加入含1molHNO2的溶液后,溶液中CO32-、HCO3-和NO2-的濃度由大到小的順序是______。12、常溫下,向1LpH=10的NaOH溶液中持續(xù)通入CO2。通入CO2的體積(V)與溶液中水電離產(chǎn)生的OH-離子濃度(c)的關(guān)系如圖所示。
(1)c點(diǎn)溶液中離子濃度由大至小的關(guān)系是:________________________________________________。
(2)a點(diǎn)溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)=______________;b點(diǎn)溶液中c(H+)________1×10-7mol/L(填寫“等于”;“大于”或“小于”)。
(3)能使0.1mol/L乙酸溶液的電離程度以及pH都增大的是___。(選填序號(hào))
a.加水稀釋b.加入少量乙酸鈉固體c.通氯化氫d.加入少量苛性鈉固體13、(1)一定溫度下,向1L0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入0.1molCH3COONa固體,溶液中__________________(填“增大”;“減小”或“不變”)。
(2)常溫下,將VmL、0.1000mol·L-1氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol·L-1醋酸溶液中;充分反應(yīng)?;卮鹣铝袉栴}。(忽略溶液體積的變化)
①如果溶液pH=7,此時(shí)V的取值___________20.00(填“>”、“<”或“=”),而溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)、c(H+)、c(OH-)的大小關(guān)系為___________________。
②如果V=40.00,則此時(shí)溶液中c(OH-)-c(H+)-c(CH3COOH)=_________mol·L-1。
(3)常溫下,向20ml0.1mol·L-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol·L-1HC1溶液40mL,溶液中含碳元素的各種微粒(CO2因逸出未畫出)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溶液pH變化的情況如下圖;回答下列問題:
①若將Na2CO3和NaHCO3混合物配成溶液,則此溶液的pH的取值范圍是________________;為測(cè)定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),下列方案可行的是_________________
A.取a克混合物充分加熱,減重b克。
B.取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng),加熱、蒸干、灼燒,得b克固體。
C.取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng),逸出氣體用堿石灰吸收,增重b克。
D.取a克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng),過濾、洗滌、烘干,得b克固體。
②所得溶液中含量最多的三種離子的物質(zhì)的量濃度的大小關(guān)系為_________________評(píng)卷人得分三、判斷題(共1題,共2分)14、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評(píng)卷人得分四、實(shí)驗(yàn)題(共2題,共6分)15、乳酸亞鐵晶體{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O}(相對(duì)分子質(zhì)量:288)可由乳酸與FeCO3反應(yīng)制得;它易溶于水,幾乎不溶于乙醇,受熱易分解,是一種很好的補(bǔ)鐵劑。
Ⅰ.制備碳酸亞鐵:裝置如圖所示。
(1)儀器B的名稱是___。
(2)實(shí)驗(yàn)操作如下:關(guān)閉活塞2,打開活塞1、3,加入適量稀硫酸反應(yīng)一段時(shí)間,其目的是___,然后打開活塞2,關(guān)閉活塞___。
Ⅱ.制備乳酸亞鐵:向純凈的FeCO3固體中加入足量乳酸溶液;在75℃下攪拌使之充分反應(yīng)。
(3)該反應(yīng)化學(xué)方程式為___。為防止乳酸亞鐵變質(zhì),在上述體系中還應(yīng)加入___,反應(yīng)結(jié)束后,從所得溶液中獲得乳酸亞鐵晶體的步驟如下,請(qǐng)將前四步正確排序(寫字母序號(hào)):___;干燥。
a.過濾b.隔絕空氣,加熱c.冷卻結(jié)晶d.用適量乙醇洗滌。
Ⅲ.乳酸亞鐵晶體純度的測(cè)量;
(4)用K2Cr2O7滴定法測(cè)定樣晶中Fe2+的含量計(jì)算樣品純度,稱取6.00g樣品配制成250.00mL溶液。取25.00mL用0.0100mol·L-1的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)液20.00mL。則產(chǎn)品中乳酸亞鐵晶體的純度為___(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)。16、聚合硫酸鐵簡(jiǎn)稱聚鐵[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m廣泛用于飲用水等的凈化。某化工廠利用硫酸銅廢液制備聚鐵;其流程如下:
回答下列問題:
(1)試劑A為__________。
(2)本實(shí)驗(yàn)中兩次加入硫酸,其中“加熱濃縮“時(shí)加入稀硫酸,除了抑制離子水解,還為了_______,“聚合”時(shí)加硫酸是為了控制溶液的pH在一定范圍內(nèi),若pH偏大,則_________。
(3)“控溫氧化”時(shí)選用綠色氧化劑雙氧水,該過程需要控溫的原因是________。
(4)減壓蒸發(fā)裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)開始時(shí),應(yīng)先打開減壓泵,從_____(填字母)口通入冷水,再打開旋轉(zhuǎn)主機(jī);實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先關(guān)閉旋轉(zhuǎn)主機(jī),再_______,打開閥門a通大氣后,最后取下______(填儀器名稱),從中獲得聚鐵。本實(shí)驗(yàn)采取減壓蒸發(fā)的理由是___________。
(5)測(cè)定聚合硫酸鐵樣品主要成分的化學(xué)式。準(zhǔn)確稱取所得聚鐵樣品5.520g;溶于適量稀鹽酸中,然后分成兩等份:
a.一份加入過量的BaCl2溶液;然后過濾;洗滌、干燥,稱重,得固體質(zhì)量1.165g;
b.另一份置于250mL錐形瓶中,加入過量KI,充分反應(yīng)后再用0.5000mol?L-1Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn);消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL。
已知:I2+2S2O32–=2I–+S4O62–(無色)
①計(jì)算所得產(chǎn)品化學(xué)式中n=_______。
②若m=4,寫出“聚合”過程的化學(xué)方程式:______。評(píng)卷人得分五、工業(yè)流程題(共1題,共7分)17、過碳酸鈉(2Na2CO3·3H2O2)廣泛用于化工、造紙、紡織、食品等行業(yè),一種以芒硝(Na2SO4·10H2O)、H2O2等為原料制備過碳酸鈉的工藝流程如下:
已知2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O,pH小于5時(shí)幾乎均以Cr2O72-形式存在,pH大于8.5時(shí)幾乎均以CrO42-形式存在。
回答下列問題:
(1)Na2CrO4中Cr元素的化合價(jià)為___
(2)Ksp(CaCrO4)___(填“>”或“<”)Ksp(CaSO4)。
(3)流程中循環(huán)物質(zhì)X為___(填化學(xué)式)。
(4)步驟II中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________
(5)步驟I一III是為了制得純堿,從環(huán)境保護(hù)的角度看,可能的不足之處是___
(6)步驟V合成時(shí),加入95%的乙醇的目的是___
(7)測(cè)定產(chǎn)品活性氧的實(shí)驗(yàn)步驟如下:準(zhǔn)確稱取mg產(chǎn)品,用硫酸溶解后,用cmol·L-1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL。
①滴定到終點(diǎn)時(shí),溶液呈___(填“無色”或“淺紅色”)。
②過氧化物的活性氧是指過氧化物單獨(dú)用催化劑催化分解時(shí)放出氧氣的質(zhì)量與樣品的質(zhì)量之比。該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的產(chǎn)品中活性氧為___(列出計(jì)算表達(dá)式)。評(píng)卷人得分六、原理綜合題(共2題,共8分)18、“一碳化學(xué)”是指以含一個(gè)碳原子的化合物(如:CO2、CO、CH4、CH3OH等)為初始反應(yīng)物,合成一系列重要的化工原料和燃料的化學(xué)。以CO2和NH3為原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反應(yīng)可表示如下:
反應(yīng)I:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)△H1=-159.47kJ/molK1
反應(yīng)II:NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJ/molK2
總反應(yīng):2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H3K3
請(qǐng)回答:
(1)①總反應(yīng)的△H3=_______kJ/mol。該熱化學(xué)方程式的平衡常數(shù)K3=______(用K1、K2表示)。
②一定溫度下,在體積固定的密閉容器中按計(jì)量比進(jìn)行反應(yīng)I,下列不能說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是_____________。
A.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化。
B.容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)不再變化。
C.2V正(NH3)=V逆(CO2)
D.容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化。
③環(huán)境為真空時(shí),在一敞開容器(非密閉容器)中加入NH2COONH4固體,足夠長(zhǎng)時(shí)間后,反應(yīng)是否建立平衡狀態(tài)?___________(填“是”或“否”)。
(2)在體積可變的恒壓(P總)密閉容器中充入1molCO2與足量的碳,讓其發(fā)生反應(yīng):C(s)+CO2(g)2CO(g)△H>0。平衡時(shí);體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示。
①T℃時(shí),達(dá)平衡后向容器中若充入稀有氣體,v(正)___v(逆)(填“>”“<”或“=”);若充入等體積的CO2和CO,平衡________移動(dòng)(填“正向”“逆向”或“不”)。
②650℃,CO2的轉(zhuǎn)化率為_____________。
③已知:氣體分壓(P分)=氣體總壓×體積分?jǐn)?shù)。用平衡分壓代替平衡濃度表示平衡常數(shù),925℃時(shí),Kp=_____________(用含P總的代數(shù)式表示)。19、燃煤及工業(yè)廢氣中的SO2是形成酸雨的主要原因,消除SO2是減少酸雨形成的有效方法。完成下列問題:
(1)已知:4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g)ΔH=﹣3412.0kJ·mol?1
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=﹣25.0kJ·mol?1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=﹣221.0kJ·mol?1
則2FeS2(s)+7O2(g)+3C(s)=2Fe(s)+3CO2(g)+4SO2(g)ΔH=____kJ·mol?1。
(2)堿性NaClO2溶液脫硫法。
SO2與堿性NaClO2溶液反應(yīng)的離子方程式為2SO2+ClO2-+4OH??2SO42-+C1?+2H2O,已知pc=﹣lgc(SO2)。在剛性容器中,將含SO2的廢氣通入堿性NaClO2溶液中;測(cè)得pc與溫度的關(guān)系如圖所示。
由圖分析可知,該脫硫反應(yīng)是____反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”);若溫度不變,增大壓強(qiáng),該脫硫反應(yīng)的平衡常數(shù)K____(填“增大”;“減小”或“不變”)。
(3)燃料細(xì)菌脫硫法。
①含F(xiàn)eS2的燃煤可用氧化亞鐵硫桿菌(T.f);氧化亞鐵微螺菌(L.f)、氧化硫硫桿菌(T.t)進(jìn)行脫硫;其脫硫過程如圖所示:
已知:脫硫總反應(yīng)為:FeS2+14Fe3++8H2O=2SO42-+15Fe2++16H+;
Ⅰ反應(yīng)的化學(xué)方程式為:FeS2+6Fe3++3H2O=S2O32-+7Fe2++6H+;
寫出Ⅱ反應(yīng)的化學(xué)方程式____。
②在上述脫硫反應(yīng)中,氧化亞鐵硫桿菌(T.f)與Fe3+的形成過程可視為下圖所示的原電池:
該細(xì)胞膜為____(填“陽離子交換膜”或“陰離子交換膜”)。該電池的正極電極反應(yīng)式為______。該方法在高溫下脫硫效率大大降低,原因是_________。參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、C【分析】【詳解】
A.H2O(g)變成H2O(l),混亂度減小,其△S<0,故A正確;
B.硝酸銨溶于水可自發(fā)進(jìn)行,混亂度增大,△S>0,故B正確;
C.△H>0,△S>0,高溫下可自發(fā)進(jìn)行,故C錯(cuò)誤;
D.△H<0,△S>0,在任意外界條件下均可自發(fā)進(jìn)行,故D正確;
故選C。2、C【分析】【詳解】
A.根據(jù)電荷守恒,溶液中存在由于溶液則所以有:故A正確;
B.若說明溶液為中性,根據(jù)電荷守恒可得:溶液中離子濃度大小為:故B正確;
C.某物質(zhì)的水溶液中由水電離出的若說明該溶液能抑制水的電離,可能是酸溶液或堿溶液,所以該溶液的pH為a或14-a,故C錯(cuò)誤;
D.將0.2mol?L-1的某一元弱酸HA溶液和0.1mol?L-1NaOH溶液等體積混合后,溶液中鹽和酸的濃度都是0.050.1mol?L-1,根據(jù)電荷相等有根據(jù)物料守恒得二者結(jié)合可得:故D正確;
綜上所述;答案為C。
【點(diǎn)睛】
混合物混合時(shí)先分析反應(yīng)后溶質(zhì)是什么,再利用電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒分析,得出結(jié)論。3、A【分析】【分析】
【詳解】
A.P點(diǎn)時(shí),lgc(OH-)=-8.0,即c(OH-)=10-8mol·L-1,-lg即故A正確;
B.R2SO4溶液中因存在R+的水解而使溶液顯酸性;加水稀釋,酸性減弱,故P點(diǎn)稀釋程度更大,故B錯(cuò)誤;
C.若將溶液無限稀釋,溶液接近中性,根據(jù)電荷守恒可知,c(R+)≈2c();故C錯(cuò)誤;
D.溶液濃度增大,Kb(ROH)不變;故關(guān)系曲線不變,故D錯(cuò)誤;
選A。4、B【分析】【詳解】
A.二元弱酸草酸的當(dāng)lgy=0時(shí),pH=?lgc(H+)=?lgK,pH1=1.27<pH2=4.27,表明K1=10?1.27>K2=10?4.27,所以直線I表示的是與pH的變化關(guān)系,直線Ⅱ表示的是與pH的變化關(guān)系,故A錯(cuò)誤;
B.pH=0時(shí),則圖中縱坐標(biāo)應(yīng)該是a=1.27,b=4.27,故B正確;
C.設(shè)pH=a,c(H+)=10?a,c()>c(),104.27-a>1,則4.27-a>0,解得a<4.27,當(dāng)c()>c(H2C2O4),102a-5.54>1,則2a-5.54>0,解得a>2.77,所以c()>c()>c(H2C2O4)對(duì)應(yīng)2.77<pH<4.27,故C正確;
D.電荷守恒:c(K+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-),當(dāng)c(K+)=c()+2c()時(shí),c(H+)=c(OH-);對(duì)應(yīng)pH=7,故D錯(cuò)誤;
故選B。5、B【分析】【詳解】
A.Ⅰ中鐵釘中含有雜質(zhì)C;C;Fe和水蒸氣構(gòu)成原電池,發(fā)生吸氧腐蝕,所以I中左側(cè)壓強(qiáng)減小,液面上升,故A正確;
B.鹽酸具有揮發(fā)性,所以II中左側(cè)空氣中含有稀鹽酸,導(dǎo)致II發(fā)生析氫腐蝕,發(fā)生了反應(yīng)為2H++2e-=H2↑;生成了氣體,則Ⅱ中左側(cè)液面會(huì)下降,即左側(cè)液面裝置Ⅱ比裝置Ⅰ低,故B錯(cuò)誤;
C.Ⅰ中鐵釘中含有雜質(zhì)C;C;Fe和水蒸氣構(gòu)成原電池,發(fā)生吸氧腐蝕;Ⅱ中鐵絲與銅絲相連,金屬活潑性相差較大,且用揮發(fā)性鹽酸,構(gòu)成電化學(xué)腐蝕;Ⅲ中雖然鐵釘也和銅絲相連,但由于所裝試劑為不揮發(fā)性硫酸,且濃硫酸具有吸水性,鐵釘在干燥的空氣中幾乎不被腐蝕;因此Ⅱ中的鐵絲腐蝕最嚴(yán)重,故C正確;
D.Ⅲ中雖然鐵釘也和銅絲相連;但由于所裝試劑為不揮發(fā)性硫酸,且濃硫酸具有吸水性,鐵釘在干燥的空氣中幾乎不被腐蝕,故D正確;
故選B。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)為C中I、Ⅱ、Ⅲ裝置中鐵釘腐蝕情況的比較,要注意鹽酸和濃硫酸性質(zhì)的區(qū)別。二、填空題(共8題,共16分)6、略
【分析】【詳解】
(1)氮?dú)獠粎⑴c反應(yīng),且空氣中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為4:1,則空氣中氧氣的體積為根據(jù)表中知氧氣剩余1.0m3,則參與反應(yīng)的氧氣體積為(5-1)m3=4m3,設(shè)水蒸氣的體積為mm3,根據(jù)氧元素守恒可知,x+12×2=4×2+m,由氫元素守恒可知水蒸氣的體積為60m3,即m=60,則x=44。和的物質(zhì)的量為n=根據(jù)碳元素守恒可知實(shí)際消耗焦炭的質(zhì)量為m=nM==3.0×104g=30Kg。答案:44;30。
(2)①a、c開始均通入2molCO和1molSO2;容器的容積相同,而起始時(shí)c的壓強(qiáng)大于a,物質(zhì)的量與體積一定,壓強(qiáng)與溫度呈正比關(guān)系,故c組改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是:升高溫度,故答案為:升高溫度。
②用p0表示開始的時(shí)候的總壓強(qiáng),p表示平衡時(shí)的總壓強(qiáng),a表示CO的平衡轉(zhuǎn)化率,則:
壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,則p0:p=3:(2-2a+1-a+2a),整理可得a=×100%,故答案為a=×100%;
(3)①根據(jù)N2O42NO2,N2O4與NO2共存的溫度是264-413K,低于溶點(diǎn)264K時(shí),全部為無色的N2O4晶體,達(dá)到264K時(shí)N2O4開始分解,沸點(diǎn)294K時(shí)成為紅棕色的混合氣體,溫度高與413K時(shí),氣體又變?yōu)闊o色。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(273K101KPa),加入4.6g純的NO2,知n(NO2)=0.1mol,部分發(fā)生反應(yīng),生成N2O4;所以顏色變深;答案:A。
②溫度升至25℃,平衡正向移動(dòng),向其中加入4.6g純的NO2;平衡雖然逆向移動(dòng),但二氧化氮濃度增大,混合氣體顏色變深,因此,本題正確答案是:A.
(4)①化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比,則化學(xué)平衡常數(shù)=因此,本題正確答案是:
②可逆反應(yīng)AgCl(s)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)+Cl-(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)K==K?Ksp[AgC1]=1.00×107×2.50×10-10=2.50×10-3;
設(shè)溶解的AgCl物質(zhì)的量為x,反應(yīng)前后系數(shù)相同,可以用物質(zhì)的量代替平衡濃度計(jì)算平衡常數(shù),AgCl(s)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)+Cl-(aq)根據(jù)平衡常數(shù)=2.50×10-3,X=0.045mol,因此,本題正確答案是:2.5×10-3;0.045mol。【解析】4430升高溫度×100%AAB2.5×10-30.045mol7、略
【分析】【分析】
【詳解】
0.1molCl2與焦炭、TiO2完全反應(yīng),生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2·xH2O的液態(tài)化合物,放熱4.28kJ,可知,該可燃性氣體是CO,易水解成TiO2·xH2O的為TiCl4,所以,產(chǎn)物為CO和TiCl4,配平方程式,可知2molCl2反應(yīng)放熱85.6kJ·mol?1,由此可得該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)ΔH=?85.6kJ·mol?1,故答案為:2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)ΔH=?85.6kJ·mol?1。【解析】2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)ΔH=?85.6kJ·mol?18、略
【分析】【分析】
熱化學(xué)方程式書寫;注意ΔH與反應(yīng)物用量成正比例關(guān)系。
【詳解】
(1)1mol乙醇的質(zhì)量為46g,所以乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=(-29.7×56)kJ?mol﹣1=﹣1366.2kJ?mol﹣1;
(2)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH=(N≡N+3H-H)﹣6N-H=﹣92kJ?mol﹣1;每生成23克NO2,即0.5mol,需要吸收16.95kJ熱量,其熱化學(xué)方程式為N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+67.8kJ?mol﹣1;結(jié)合信息可知常溫下AX3為液態(tài),AX5為固態(tài),該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為AX3(l)+X2(g)=AX5(s)ΔH=-123.8kJ?mol﹣1。
【點(diǎn)睛】
燃燒熱的熱化學(xué)方程式可燃物的系數(shù)為1;利用鍵能計(jì)算焓變,應(yīng)該用反應(yīng)物總鍵能減去生成物總鍵能。【解析】C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=﹣1366.2kJ?mol﹣1N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH=﹣92kJ?mol﹣1N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+67.8kJ?mol﹣1AX3(l)+X2(g)=AX5(s)ΔH=-123.8kJ?mol﹣19、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)這兩個(gè)平衡體系的特點(diǎn)是:第一個(gè)反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量發(fā)生變化,第二個(gè)保持不變,故右邊永遠(yuǎn)是9mol氣體,同在一個(gè)容器中,同溫同壓,故氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比。故平衡時(shí),左邊為6mol氣體;當(dāng)x=1.5時(shí),左邊現(xiàn)在總的物質(zhì)的量為5.75mol<6mol,故向逆反應(yīng)方向進(jìn)行;若保持該方向,1.25<1.75;
(2)根據(jù)上述;反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行了。
平衡總物質(zhì)的量為6mol,即2-2y+3.25-y+1+2y=6mol,解之,得y=0.25mol,2-2y=1.5;二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)="1.5/6=25%";
考點(diǎn):化學(xué)平衡。
點(diǎn)評(píng):化學(xué)平衡是歷年高考重中之重,考生一定要系統(tǒng)備考此知識(shí)點(diǎn)。難度較大?!窘馕觥竣?逆反應(yīng)②.1.25<x<1.75③.正反應(yīng)④.0.2510、略
【分析】【分析】
(1)由方程式可知;生成C的物質(zhì)的量=參加反應(yīng)A的物質(zhì)的量,平衡時(shí)A的物質(zhì)的量=A的起始物質(zhì)的量-參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量;
(2)恒溫恒壓下;若開始時(shí)放入3molA和3molB,與(1)中A;B的物質(zhì)的量之比均為1:1,則為等效平衡,平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同;
(3)若開始時(shí)放入xmolA;2molB和1molC,完全轉(zhuǎn)化到左邊滿足3molA和3molB,與(1)中A;B的物質(zhì)的量之比均為1:1,則為等效平衡,平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同,可以得到3amolC,平衡時(shí)A、B的物質(zhì)的量分別為(1)中A、B的3倍,結(jié)合a<1判斷;
(4)由(3)分析可知;若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,等效為開始加入6molA和6molB,與(1)中平衡為等效平衡,平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同,則平衡時(shí)C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與(1)中相同。
【詳解】
解:(1)根據(jù)方程式知;生成amolC消耗amolA,則平衡時(shí)A的物質(zhì)的量為(1﹣a)mol;
故答案為:1﹣a;
(2)恒溫恒壓下;若開始時(shí)放入3molA;3molB,與(1)中各物質(zhì)濃度分別相等,則(1)(2)中轉(zhuǎn)化率相等,則生成的C是(1)中3倍,為3amol;
故答案為:3a;
(3)若開始時(shí)放入xmolA;2molB和1molC;達(dá)到平衡后,A和C的物質(zhì)的量分別為ymol和3amol,則(3)中加入的C完全轉(zhuǎn)化為A、B時(shí)與(2)中相同,則x+1=3,x=2,達(dá)到平衡后A的物質(zhì)的量與(2)中相同,為3(1﹣a)mol;
故答案為:2;3(1﹣a);
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,與(1)相比,為(1)的6倍,則平衡時(shí)n(C)=6amol,混合氣體總物質(zhì)的量=(6+6﹣6c)mol,則C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)
故答案為:
【點(diǎn)睛】
本題考查化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算、等效平衡問題,充分利用各步的隱含條件,依據(jù)等效平衡的特征分析是本題的關(guān)鍵,注意恒溫恒容容器和恒溫恒壓容器的不同?!窘馕觥竣?1﹣a②.3a③.2④.3(1﹣a)⑤.a/(2-a)11、略
【分析】【分析】
(1)①NH3·H2O電離方程式為NH3·H2O?NH4++OH-,c(NH4+)=c(OH-),的Kb=
②將SO2通入2.0mol·L-1氨水中(溶液的體積保持不變),當(dāng)c(OH?)降至1.0×10?7mol·L?1時(shí),溶液呈中性,根據(jù)HSO3-的電離平衡常數(shù)計(jì)算;根據(jù)(NH4)2SO3溶液中質(zhì)子守恒式=電荷守恒-物料守恒;
(2)①根據(jù)反應(yīng)a、b、c、d四個(gè)點(diǎn),a點(diǎn)恰好消耗完H+,溶液中只有NH4Cl,b、c、d三點(diǎn)溶液中均含有NH3?H2O,NH4Cl可以促進(jìn)水的電離,而NH3?H2O抑制水的電離,b點(diǎn)溶液呈中性;
②b點(diǎn)溶液為中性,溶質(zhì)為NH4Cl和NH3?H2O;根據(jù)電荷守恒分析;
③a點(diǎn)溶液中只有NH4Cl;銨根離子水解使溶液顯酸性,根據(jù)電荷守恒和質(zhì)子守恒計(jì)算;
(3)弱酸電離常數(shù)越大;酸性越強(qiáng),其酸根離子水解程度越小。
【詳解】
(1)①NH3·H2O電離方程式為NH3·H2O?NH4++OH-,c(NH4+)=c(OH-),的Kb=c(OH-)===0.6×10?2mol·L?1;
②將SO2通入2.0mol·L-1氨水中(溶液的體積保持不變),當(dāng)c(OH?)降至1.0×10?7mol·L?1時(shí),溶液呈中性,c(OH?)=c(H+)=1.0×10?7mol·L?1根據(jù)HSO3-?H++SO32-,電離平衡常數(shù)Ka2==6.2×10?8,則==0.62;(NH4)2SO3溶液電荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),物料守恒:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(SO32-)+2c(HSO3-)+2c(H2SO3),質(zhì)子守恒=電荷守恒-物料守恒=c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)=c(NH3?H2O)+c(OH-);
(2)①根據(jù)反應(yīng)a、b、c、d四個(gè)點(diǎn),a點(diǎn)恰好消耗完H+,溶液中只有NH4Cl,b、c、d三點(diǎn)溶液中均含有NH3?H2O,NH4Cl可以促進(jìn)水的電離,而NH3?H2O抑制水的電離,b點(diǎn)溶液呈中性;所以a點(diǎn)水的電離程度最大;
②b點(diǎn)溶液為中性,c(OH-)=c(H+),溶質(zhì)為NH4Cl和NH3?H2O,溶液中存在電荷守恒式為:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),則c(NH4+)=c(Cl-),水的電離是極弱的,離子濃度的大小為c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-);
③a點(diǎn)溶液中只有NH4Cl,銨根離子水解使溶液顯酸性,pH=6,即c(H+)=10-6mol/L,c(OH-)==10-8mol/L,溶液中存在電荷守恒式為:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),c(Cl-)-c(NH4+)=c(H+)-c(OH-)=10-6mol/L-10-8mol/L=(10-6-10-8)mol/L;溶液中存在質(zhì)子守恒:c(H+)=c(OH-)+c(NH3?H2O),c(H+)-c(NH3·H2O)=c(OH-)=10-8mol/L;
(3)由亞硝酸的電離平衡常數(shù)Ka=5.1×10-4;H2CO3的Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11,可知溶液中完全反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的Na2CO3、NaHCO3和NaNO2,可判斷水解程度大小順序?yàn)镃O32?>NO2?>HCO3?,水解生成HCO3?,所以溶液中CO32?離子、HCO3?離子和NO2?離子的濃度大小關(guān)系為c(HCO3?)>c(NO2?)>c(CO32?)。【解析】①.0.6×10?2②.0.62③.c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)=c(NH3·H2O)+c(OH-)④.a⑤.c(Cl-)=c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)⑥.10-6-10-8⑦.10-8⑧.c(HCO3-)>c(NO2-)>c(CO32-)12、略
【分析】【分析】
二氧化碳通入氫氧化鈉,溶液在ab段為氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液,抑制水的電離,bc段;氫氧化鈉不斷被消耗;到達(dá)c點(diǎn),溶液為碳酸鈉溶液,cd段碳酸鈉溶液不斷轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓釟溻c溶液。
【詳解】
(1)c點(diǎn)為碳酸鈉溶液,溶液顯堿性,離子濃度由大至小的關(guān)系是:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3—)>c(H+);
(2)a點(diǎn)為氫氧化鈉溶液,由水電離產(chǎn)生的c(H+)=溶液中的c(H+)=10-pH=1×10-10mol/L;b點(diǎn)為氫氧化鈉和碳酸鈉的混合液,溶液顯堿性,c(H+)小于1×10-7mol/L;
(3)a.加水稀釋;平衡正向移動(dòng),電離程度增大,pH值增大;
b.加入少量乙酸鈉固體;溶液中醋酸根濃度增大,電離平衡逆向移動(dòng),電離程度減小;
c.通氯化氫;溶液中氫離子濃度增大,電離平衡逆向移動(dòng),pH減?。?/p>
d.加入少量苛性鈉固體;溶液中氫離子濃度減小,電離平衡正向移動(dòng),pH增大。
綜上所述,能使0.1mol/L乙酸溶液的電離程度以及pH都增大的是AD。【解析】①.c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3—)>c(H+)②.1×10-10mol/L③.小于④.ad13、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)醋酸的電離平衡常數(shù)K=因?yàn)槠胶獬?shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變,所以溶液中加入醋酸鈉,K不變;(2)①若氫氧化鈉和醋酸等體積混合,溶液為醋酸鈉溶液,顯堿性,所以要顯中性,堿要少些,選<,因?yàn)槿芤簽橹行?,即氫離子濃度和氫氧根離子濃度相等,則根據(jù)電荷守恒可以知道,另外的陰陽離子濃度也相等,所以有c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)②根據(jù)電荷守恒分析有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),根據(jù)物料守恒有c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH),兩個(gè)關(guān)系式相減,消除醋酸根離子濃度,即可得:c(OH-)-c(H+)-c(CH3COOH)=1/2c(Na+),鈉離子濃度為0.1×0.04/0.06=1/30或0.033mol/L。(3)①從圖分析,碳酸鈉和碳酸氫鈉共存時(shí)溶液的pH為8<12;A、碳酸氫鈉受熱分解質(zhì)量減少部分為二氧化碳和水的質(zhì)量,根據(jù)減少的質(zhì)量就能計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量,進(jìn)而計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù);B、二者都和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉,根據(jù)方程式可以計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù);C、和硫酸反應(yīng)生成二氧化碳和水,二氧化碳和水都可以被堿石灰吸收,因?yàn)樗魵饪梢允菑娜芤褐袔С龅?,不能確定其質(zhì)量,所以不能進(jìn)行計(jì)算;D、二者都可以和氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀,通過碳酸鋇的質(zhì)量和混合物的質(zhì)量能計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),所以選ABD。②碳酸鈉的物質(zhì)的兩位0.10×0.02=0.002摩爾,氯化氫的物質(zhì)的量為0.1×0.04=0.004摩爾,其中鈉離子和氯離子物質(zhì)的量相等,二者反應(yīng)生成氯化鈉和二氧化碳和水,二氧化碳溶解在水中形成飽和溶液,含有碳酸電離出的碳酸氫根離子,所以含量最多的三種離子的濃度關(guān)系為c(Na+)=c(Cl-)>c(HCO3-)。
考點(diǎn):鈉的重要化合物的性質(zhì)【解析】三、判斷題(共1題,共2分)14、×【分析】【詳解】
向溶液中加入少量水,減小,堿性減弱即減小,則增大,則溶液中增大,故錯(cuò);【解析】錯(cuò)四、實(shí)驗(yàn)題(共2題,共6分)15、略
【分析】【分析】
結(jié)合儀器構(gòu)造和用途書寫儀器;加入適量稀硫酸反應(yīng)一段時(shí)間;生成氫氣,排除空氣,排除空氣后,將亞鐵離子引入到后面裝置中與碳酸氫根發(fā)生反應(yīng)生成碳酸亞鐵;乳酸和碳酸亞鐵反應(yīng)生成乳酸亞鐵和二氧化碳,加入鐵粉防止乳酸亞鐵變質(zhì),反應(yīng)結(jié)束后,要避免乳酸亞鐵被氧氣,由于乳酸亞鐵不溶于乙醇,因此用適量乙醇洗滌;根據(jù)關(guān)系式計(jì)算乳酸亞鐵的物質(zhì)的量,再計(jì)算純度。
【詳解】
(1)儀器B是帶支管的燒瓶;名稱是蒸餾燒瓶;
(2)實(shí)驗(yàn)操作如下:關(guān)閉活塞2;打開活塞1;3,加入適量稀硫酸反應(yīng)一段時(shí)間,生成氫氣,排除空氣,其目的是:排盡裝置內(nèi)的空氣,防止二價(jià)鐵被氧氣氧化;然后打開活塞2,關(guān)閉活塞1、3;
(3)乳酸和碳酸亞鐵反應(yīng)生成乳酸亞鐵和二氧化碳,其反應(yīng)化學(xué)方程式為2CH3CH(OH)COOH+FeCO3=[CH3CH(OH)COO]2Fe+CO2↑+H2O;為防止乳酸亞鐵變質(zhì),在上述體系中還應(yīng)加入適量鐵粉;反應(yīng)結(jié)束后,從所得溶液中獲得乳酸亞鐵晶體,主要避免乳酸亞鐵被氧氣氧化,因此要隔絕空氣,低溫蒸干,過濾后再用適量乙醇洗滌,所以排序?yàn)椋篵cad;
(4)根據(jù)電子守恒;鐵化合價(jià)由+2升高到+3,鉻由+6降低到+3,可得關(guān)系為。
解得n(Fe2+)=1.2×10-3mol
乳酸亞鐵晶體的純度為:
【點(diǎn)睛】
計(jì)算時(shí)直接由電子守恒、元素化合價(jià)的變化得到反應(yīng)的關(guān)系式,不一定要通過化學(xué)方程式來進(jìn)行計(jì)算,同時(shí)注意量的10倍關(guān)系?!窘馕觥竣?蒸餾燒瓶②.排盡裝置內(nèi)的空氣,防止二價(jià)鐵被氧氣氧化③.1、3④.2CH3CH(OH)COOH+FeCO3=[CH3CH(OH)COO]2Fe+CO2↑+H2O⑤.適量鐵粉⑥.bcad⑦.57.6%16、略
【分析】【分析】
分析制備流程,利用硫酸銅廢液制備聚鐵,則將硫酸銅廢液除酸后,需先加入一定量的鐵粉,攪拌、過濾,得到硫酸亞鐵溶液。向其中加入少量硫酸,一方面可在加熱濃縮時(shí)抑制Fe2+的水解,另一方面為下一步氧化提供酸性環(huán)境,提高雙氧水的氧化能力。通過雙氧水將Fe2+氧化為Fe3+。該步驟注意控制反應(yīng)溫度。之后加入水和稀硫酸進(jìn)行聚合;最后通過減壓蒸發(fā)得到聚鐵。據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)根據(jù)原料和產(chǎn)品可知將硫酸銅廢液轉(zhuǎn)化為聚鐵;故硫酸銅廢液除酸后,加入一定量鐵粉,則可知試劑A為鐵粉。答案為:鐵粉;
(2)由分析可知,加入少量稀硫酸,除了在加熱濃縮時(shí)抑制Fe2+的水解,還為下一步氧化提供酸性環(huán)境,提高雙氧水的氧化能力?!熬酆稀睍r(shí)加硫酸是為了控制溶液的pH在一定范圍內(nèi),若pH偏小時(shí),F(xiàn)e3+水解程度弱,pH偏大時(shí),F(xiàn)e3+容易轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀,導(dǎo)致聚鐵產(chǎn)率降低;答案為:增加H+濃度,提高雙氧水的氧化能力(或促進(jìn)Fe2+被氧化);Fe3+容易轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀;導(dǎo)致聚鐵產(chǎn)率降低;
(3)控制溫度在一定范圍內(nèi);一方面是為了加快反應(yīng)速率,另一方面是防止雙氧水分解,答案為:溫度過低反應(yīng)速率慢,溫度過高雙氧水分解;
(4)該裝置使用減壓泵給系統(tǒng)減壓,降低溶液的沸點(diǎn),可以在較低溫度下蒸餾,避免產(chǎn)品聚鐵分解。實(shí)驗(yàn)開始時(shí),先打開減壓泵使系統(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài),再從用于冷凝蒸出物的(蛇形)冷凝管下口即b口通入冷水,從上口即c口排出;要將聚鐵與水分離,因?yàn)樗姆悬c(diǎn)相對(duì)聚鐵要低,故水浴鍋溫度調(diào)至減壓條件下水的沸點(diǎn)附近,打開電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)瓶,旋轉(zhuǎn)瓶置于水浴中一邊旋轉(zhuǎn),一邊加熱,可以增大蒸發(fā)面積,利于瓶?jī)?nèi)溶液擴(kuò)散蒸發(fā)。結(jié)束時(shí)應(yīng)先停止旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī),防止蒸餾燒瓶在轉(zhuǎn)動(dòng)中脫落,再打開通氣閥通大氣,然后取下收集瓶和旋轉(zhuǎn)瓶。實(shí)驗(yàn)中通過水浴加熱是蒸發(fā)溶劑水,故水在收集瓶中,聚鐵在旋轉(zhuǎn)瓶中,取下旋轉(zhuǎn)瓶得聚鐵。答案為:b;關(guān)閉減壓泵;旋轉(zhuǎn)瓶;降低蒸發(fā)溫度;防止加熱時(shí)聚鐵分解;
(5)①n(SO42-)=n(BaSO4)=依據(jù)關(guān)系式:2Fe3+~I(xiàn)2~2S2O32-,可知n(Fe3+)=n(S2O32-)=n=1。答案為:1;
②若m=4,說明Fe2(SO4)3“聚合”生成[Fe2(OH)4SO4]4,即部分Fe3+水解,反應(yīng)方程式為:4Fe2(SO4)3+16H2O=[Fe2(OH)4SO4]4+8H2SO4。答案為:4Fe2(SO4)3+16H2O=[Fe2(OH)4SO4]4+8H2SO4?!窘馕觥胯F粉增加H+濃度,提高雙氧水的氧化能力(或促進(jìn)Fe2+被氧化)Fe3+容易轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀,導(dǎo)致聚鐵產(chǎn)率降低溫度過低反應(yīng)速率慢,溫度過高雙氧水分解b關(guān)閉減壓泵旋轉(zhuǎn)瓶降低蒸發(fā)溫度,防止加熱時(shí)聚鐵分解14Fe2(SO4)3+16H2O=[Fe2(OH)4SO4]4+8H2SO4五、工業(yè)流程題(共1題,共7分)17、略
【分析】【分析】
以芒硝(Na2SO4?10H2O)、H2O2等為原料制備過碳酸鈉,芒硝加入水、氧化鈣反應(yīng)得到鉻酸鈣,和硫酸鈉反應(yīng)得到硫酸鈣和鉻酸鈉,溶液中通入二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉晶體和重鉻酸鈉,過濾得到碳酸氫鈉煅燒分解生成碳酸鈉,加入水精制得到碳酸鈉溶液,加入硅酸鈉穩(wěn)定劑、30%的過氧化氫、加入95%的乙醇和飽和碳酸鈉溶液反應(yīng)得到過碳酸鈉晶體,抽濾乙醇洗滌干燥得到過碳酸鈉,
(1)Na2CrO4中鈉元素化合價(jià)+1價(jià),氧元素-2價(jià),化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算得到Cr元素的化合價(jià);
(2)分析過程可知Ⅰ加入Na2CrO4生成CaSO4,說明反應(yīng)向更難溶的方向進(jìn)行;
(3)已知2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O,pH小于5時(shí)幾乎均以Cr2O72-形式存在,pH大于8.5時(shí)幾乎均以CrO42-形式存在,酸溶液中平衡正向進(jìn)行;
(4)步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的二氧化碳通入鉻酸鈉溶液中發(fā)生反應(yīng)生成重鉻酸鈉和碳酸氫鈉晶體;
(5)六價(jià)鉻有毒,易造成環(huán)境污染;
(6)步驟V合成時(shí),飽和碳酸鈉溶液中,加入硅酸鈉、30%的過氧化氫、95%的乙醇得到過碳酸鈉晶體;
(7)①滴定終點(diǎn)是滴入最后一滴高錳酸鉀溶液,溶液無色變?yōu)樽霞t色且半分鐘不變,說明反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn);
②過氧化物的活性氧是指過氧化物單獨(dú)用催化劑催化分解時(shí)放出氧氣的質(zhì)量與樣品的質(zhì)量之比;據(jù)此寫出實(shí)驗(yàn)測(cè)得的產(chǎn)品中活性氧。
【詳解】
(1)Na2CrO4中鈉元素化合價(jià)+1價(jià),氧元素-2價(jià),化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算得到Cr元素的化合價(jià)為+6價(jià),
故答案為+6;
(2)分析過程可知Ⅰ加入Na2CrO4生成CaSO4,說明反應(yīng)向更難溶的方向進(jìn)行,證明Ksp(CaCrO4)>Ksp(CaSO4),
故答案為>;
(3)已知2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O,pH小于5時(shí)幾乎均以Cr2O72-形式存在,pH大于8.5時(shí)幾乎均以CrO42-形式存在,酸溶液中平衡正向進(jìn)行,流程中循環(huán)物質(zhì)X為:Na2Cr2O4,
故答案為Na2Cr2O4;
(4)步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的二氧化碳通入鉻酸鈉溶液中發(fā)生反應(yīng)生成重鉻酸鈉和碳酸氫鈉晶體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Na2CrO4+2CO2+H2O?Na2Cr2O7+2NaHCO3↓,
故答案為2Na2CrO4+2CO2+H2O?Na2Cr2O7+2NaHCO3↓;
(5)步驟Ⅰ-Ⅲ是為了制得純堿,從環(huán)境保護(hù)的角度看:六價(jià)鉻有毒,易造成環(huán)境污染,
故答案為六價(jià)鉻有毒,易造成環(huán)境污染;
(6)步驟V合成時(shí),加入95%的乙醇的目的是:減小過碳酸鈉的溶解度,提高產(chǎn)率,
故答案為減小過碳酸鈉的溶解度,提高產(chǎn)率;
(7)①滴定終點(diǎn)是滴入最后一滴高錳酸鉀溶液,溶液無色變?yōu)樽霞t色且半分鐘不變,證明反應(yīng)達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn),
故答案為淺紅色;
②準(zhǔn)確稱取mg產(chǎn)品,用硫酸溶解后,用cmol?L-1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL,反應(yīng)為:5H2O2+3H2SO4+2KMnO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+5O2↑,n(H2O2)=mol=2.5×10-3cVmol,2H2O2=2H2O+O2↑,分解生成氧氣質(zhì)量=2.5×10-3cVmol×32g/mol×=0.04cVg,過氧化物的活性氧是指過氧化物單獨(dú)用催化劑催化分解時(shí)放出氧氣的質(zhì)量與樣品的質(zhì)量之比=×100%=
故答案為【解析】+6>Na2Cr2O7六價(jià)鉻有毒,易造成環(huán)境污染減小過碳酸鈉的溶解度,提高產(chǎn)率淺紅色六、
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