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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年華東師大版選擇性必修1化學(xué)下冊階段測試試卷444考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、一定溫度下,在3個(gè)體積均為1L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)△H=akJ·mol﹣1達(dá)到平衡時(shí),數(shù)據(jù)如下表:。容器編號溫度/K物質(zhì)的起始濃度/mol·L﹣1物質(zhì)的平衡濃度/mol·L﹣1CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)COS(g)H2(g)COS(g)1T110.07.0002.02T15.03.5003T23.007.07.01.5
下列說法正確的是A.若T1<T2,則a>0B.T1K時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=10C.容器1中CO的平衡轉(zhuǎn)化率比容器2小D.容器3中反應(yīng)達(dá)到平衡后,再充入稀有氣體氦氣,平衡不移動(dòng)2、證據(jù)推理與模型認(rèn)知是化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)之一、下列事實(shí)與相應(yīng)定律或原理相符的是A.向漂白液中加入少量稀硫酸能增強(qiáng)漂白液的漂白效果——元素周期律B.常溫常壓下,1體積乙醇完全燃燒消耗3體積O2——阿伏加德羅定律C.通過測量CO的燃燒熱來間接計(jì)算2C(s)+O2(g)=2CO(g)的反應(yīng)熱——蓋斯定律D.體積可變密閉容器中加入等體積的H2和I2(g),加壓體系顏色加深——勒夏特列原理3、常溫下,關(guān)于10-4mo1·L-1的鹽酸和pH=4的醋酸兩種溶液的比較,下列說法不正確的是A.兩溶液中c(H+)相等B.中和體積相等的兩溶液,所需NaOH的物質(zhì)的量相同C.分別與大小、形狀相同的金屬鐵反應(yīng),初始反應(yīng)速率相同D.分別加水稀釋100倍,鹽酸pH變化大4、天津大學(xué)的最新研究表明,吡啶()中的氮原子與二硫化鉬()中的鉬原子可結(jié)合形成的復(fù)合體系,該復(fù)合體系可用作全范圍內(nèi)的電解水析氫催化劑,某電極的催化原理如圖所示(表示吡啶中的氯原子);下列說法錯(cuò)誤的是。
A.該復(fù)合催化劑中既含極性鍵又含非極性鍵B.催化過程中鉬的化合價(jià)不發(fā)生變化C.該復(fù)合催化劑在酸性條件下也能起催化作用D.圖中表示的過程是陰極的變化過程5、常溫下將溶液滴加到溶液中,混合溶液的與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示(縱坐標(biāo)為)。下列敘述錯(cuò)誤的是。
A.曲線M表示pH與的關(guān)系B.=104C.圖中a點(diǎn)對應(yīng)溶液中:D.溶液pH從2.6到6.6的過程中,水的電離程度逐漸增大6、有研究采用ZVI零價(jià)鐵活化過硫酸鈉的方法去除廢水中的正五價(jià)砷[As(V)],其機(jī)制模型如圖。反應(yīng)過程中產(chǎn)生自由基,自由基有強(qiáng)氧化性,利于形成Fe2+和Fe3+以確保AS(V)去除完全。已知,室溫下Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39。下列敘述不正確的是。
A.1molSO·(自由基)電子數(shù)為49NAB.廢水處理過程中鐵只被S2O氧化C.ZVI(Fe0)活化去除As(V)的機(jī)制主要包括吸附和共沉淀作用D.室溫下,中間產(chǎn)物Fe(OH)3溶于水后所得飽和溶液中c(Fe3+)約為2.7×10-18mol/L7、H3A為三元弱酸,室溫下用0.100mol·L-1NaOH溶液與20.00mL0.100mol·L-1H3A溶液反應(yīng),反應(yīng)過程中H3A、H2A-、HA2-、A3-的分布分?jǐn)?shù)(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))δ隨溶液pH變化關(guān)系如圖所示。[比如:A3-的分布分?jǐn)?shù)δ(A3-)=]下列分析錯(cuò)誤的是。
A.加入20.00mLNaOH溶液時(shí),溶液呈堿性B.曲線1代表H3A,曲線3代表HA2-C.由圖可知,H3A的pKa2=7.2(已知pKa=-lgKa)D.a點(diǎn)對應(yīng)的溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+5c(A3-)評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)8、CH4燃料電池是目前開發(fā)的燃料電池之一,這種燃料電池由甲烷、空氣(氧氣)KOH(電解質(zhì)溶液)構(gòu)成。其中負(fù)極反應(yīng)式為CH4+10OH--8e-=+7H2O。
(1)則下列說法正確的是_______(填序號)。
①電池放電時(shí)通入空氣的電極為負(fù)極。
②電池放電時(shí);電解質(zhì)溶液的堿性逐漸減弱。
③電池放電時(shí)每消耗3.2gCH4轉(zhuǎn)移1.6mol電子。
(2)寫出該燃料電池的正極反應(yīng)式:_______9、如圖所示的裝置中;若通入直流電5min時(shí),銅電極質(zhì)量增加21.6g,試回答:
(1)若電源為堿性乙醇燃料電池,則電源電極X反應(yīng)式為___________;
(2)pH變化:A_______,B_______,C________;(填“增大”“減小”或“不變”)
(3)若A中KCl足量且溶液的體積也是200mL,電解后,溶液的OH-的物質(zhì)的量濃度為_______mol/L(假設(shè)電解前后溶液的體積無變化)
(4)通電5min后,B中共收集2240mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),溶液體積為200mL,則通電前CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為___________(設(shè)電解前后溶液體積無變化),若要使B裝置溶液要恢復(fù)到電解前的狀態(tài),需要加入的物質(zhì)以及相應(yīng)的物質(zhì)的量正確的是___________
A.0.05molCuOB.0.05molCuO和0.025molH2O
C.0.05molCu(OH)2D.0.05molCuCO3和0.05molH2O10、某溫度時(shí);在2L的密閉容器中,X;Y、Z三種氣體物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。
(1)X的轉(zhuǎn)化率是________。
(2)由圖中所給數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,該反應(yīng)的化學(xué)方程為________。
(3)反應(yīng)從開始至2分鐘末,用Z的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為v(Z)=________。
(4)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到第________min;該反應(yīng)達(dá)到平衡。
(5)以下操作能加快該反應(yīng)速率的是(多選)________。
a.向該容器中充入一定量的z氣體。
b.向該容器中充去一定量的He氣。
c.升高反應(yīng)的溫度。
d.降低反應(yīng)的溫度。
e.分離出生成的z氣體11、隨著氮氧化物對環(huán)境及人類活動(dòng)影響的日趨嚴(yán)重;如何消除大氣污染物中的氮氧化物成為人們關(guān)注的主要問題之一;
I.利用NH3的還原性可以消除氮氧化物的污染,其中除去NO的主要反應(yīng)如下:4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(l)ΔH<0
(1)如何提高NO的轉(zhuǎn)化率(任意寫出一種)_____。
(2)一定溫度下,在恒容密閉容器中按照n(NH3)∶n(NO)=1∶3充入反應(yīng)物,發(fā)生上述反應(yīng)。下列不能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____。
A.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變。
B.容器內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量保持不變。
C.有1molN-H鍵斷裂的同時(shí);有1molO-H鍵斷裂。
D.n(NH3)∶n(NO)保持不變。
E.c(H2O)保持不變。
(3)已知該反應(yīng)速率v正=k正?cx(NH3)?cy(NO),v逆=k逆?c5(N2)?c0(H2O)(k正、k逆分別是正、逆反應(yīng)速率常數(shù)),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=k正/k逆,則x=____,y=_____。
(4)某研究小組將4molNH3、6molNO和一定量的O2充入2L密閉容器中,在Ag2O催化劑表面發(fā)生上述反應(yīng);NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的情況如圖所示:
①從開始到5min末,溫度由420K升高到580K,該時(shí)段內(nèi)用NH3表示的平均反應(yīng)速率v(NH3)_____。
②從圖像可以看到,如果在有氧條件下,溫度升高到580K之后,NO生成N2的轉(zhuǎn)化率開始降低,其可能產(chǎn)生的原因是____。
II.用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收氮氧化物也是一種可行的方法。NO和NO2不同配比混合氣通入尿素溶液中;總氮還原率與配比關(guān)系如圖。
(5)用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收體積比為1∶1的NO和NO2混合氣,可將N元素轉(zhuǎn)變?yōu)閷Νh(huán)境無害的氣體。寫出該反應(yīng)產(chǎn)物中的非極性分子_____。
(6)隨著NO和NO2配比的提高,總氮還原率降低的主要原因是____。12、判斷下列反應(yīng)的熵值的變化;在橫線上填入“增大”“減小”或“不變”。
(1)_______。
(2)_______。13、下表是幾種常見弱酸的電離平衡常數(shù)(25℃);回答下列各題:
。酸。
HCN
HClO
電離平衡常數(shù)()
(1)當(dāng)溫度升高時(shí),值___________(填“增大”;“減小”或“不變”);
(2)結(jié)合表中給出的電離常數(shù)回答下列問題:
①上述四種酸中,酸性最弱、最強(qiáng)的酸分別是___________、___________(用化學(xué)式表示);
②下列能使醋酸溶液中的電離程度增大,而電離平衡常數(shù)不變的操作是___________(填序號);
A.升高溫度B.加水稀釋C.加少量的固體D.加少量冰醋酸E.加氫氧化鈉固體。
③依上表數(shù)據(jù)判斷醋酸和次氯酸鈉溶液能否反應(yīng),如果不能反應(yīng)說出理由,如果能發(fā)生反應(yīng)請寫出相應(yīng)的離子方程式___________。
(3)已知草酸是一種二元弱酸,其電離常數(shù)寫出草酸的電離方程式___________、___________,試從電離平衡移動(dòng)的角度解釋的原因___________。
(4)用食醋浸泡有水垢的水壺,可以清除其中的水垢,通過該事實(shí)___________(填“能”或“不能”)比較醋酸與碳酸的酸性強(qiáng)弱,請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證醋酸與碳酸的酸性強(qiáng)弱。方案:___________。14、I.選擇適宜的材料和試劑設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,以便完成下列反應(yīng):Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
(1)請指出正極材料、負(fù)極材料、電解質(zhì)溶液(寫化學(xué)式)正極:_______,負(fù)極:_______,電解質(zhì)溶液:_______。
(2)寫出電極反應(yīng)式:正極:_______負(fù)極:_______。
(3)溶液中Ag+向_______極移動(dòng),電子從_______極流向_______極。(填“正”或“負(fù)”)
II.某種甲烷然料電池的工作原理如下圖所示:
(4)該裝置的負(fù)極是電極_______(填“A”或“B”);c處通入的物質(zhì)是_______(填“CH4”或“O2”)。
(5)甲烷燃料電池供電時(shí)的總反應(yīng)方程式為_______,正極電極方程式:_______。
(6)當(dāng)該裝置轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4mol時(shí),消耗CH4標(biāo)準(zhǔn)狀況下_______L。評卷人得分三、判斷題(共8題,共16分)15、化學(xué)平衡正向移動(dòng),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不一定增大。(____)A.正確B.錯(cuò)誤16、制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用將溶液直接蒸干的方法。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤17、NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1)△H=+57.3kJ·mol-1(中和熱)。_____18、某醋酸溶液的將此溶液稀釋到原體積的2倍后,溶液的則(_______)A.正確B.錯(cuò)誤19、用廣范pH試紙測得某溶液的pH為3.4。(______________)A.正確B.錯(cuò)誤20、pH=11的氨水與pH=3的鹽酸等體積混合:c(Cl-)=c(NH)>c(OH-)=c(H+)。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤21、任何溫度下,利用H+和OH-濃度的相對大小均可判斷溶液的酸堿性。(______________)A.正確B.錯(cuò)誤22、泡沫滅火器中的試劑是Al2(SO4)3溶液與Na2CO3溶液。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤評卷人得分四、原理綜合題(共1題,共10分)23、甲醇(CH3OH)是一種優(yōu)質(zhì)燃料,(1)已知一定條件下88gCO2和足量氫氣完全反應(yīng)可生成氣態(tài)甲醇(CH3OH)和水蒸氣并放出98kJ的熱量。請回答:
(1)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:__________________________________________。
(2)為探究用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇的反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):在體積為1L的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,一定條件下發(fā)生反應(yīng),測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖。請回答:
①從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的反應(yīng)速率:υ(H2)=______。
②下列措施中能使υ(CO2)增大的是______。
A加入催化劑B充入He(g);使體系壓強(qiáng)增大。
C將H2O(g)從體系中分離D升高溫度。
③能夠說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是______。
A恒溫、恒容時(shí),容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化B恒溫、恒容時(shí),容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化C一定條件下,CO2、H2和CH3OH的濃度不再變化D一定條件下,單位時(shí)間內(nèi)消耗3molH2的同時(shí)生成1molCH3OHE有2個(gè)C=O鍵斷裂的同時(shí);有3個(gè)H-H鍵斷裂。
(3)甲醇—空氣堿性燃料電池在生活中有著廣泛的應(yīng)用,寫出該電池正極的電極反應(yīng)式_____________。評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共2題,共12分)24、X;Y、Z、W四種常見元素;其相關(guān)信息如下表:
。元素。
相關(guān)信息。
X
空氣含量最多的元素。
Y
3p能級只有一個(gè)電子。
Z
單質(zhì)用于制造集成電路和太陽能板的主要原料。
W
常見化合價(jià)有+2;+3;其中一種氧化物為紅褐色。
(1)W位于周期表的第________周期,第____________族。
(2)用“>”或“<”填空。
。離子半徑。
電負(fù)性。
第一電離能。
單質(zhì)熔點(diǎn)。
X____Y
Z______W
X________Z
X________W
(3)X2、碳和Z的氧化物在1300℃時(shí)可合成Z3X4。寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式_____________。Z3X4是一種耐高溫的結(jié)構(gòu)陶瓷材料,是________化合物(填“共價(jià)”或“離子”)。
(4)查閱資料知道:
4Y(s)+3O2(g)=2Y2O3(s)△H=-3351.4kJ/mol
3W(s)+2O2(g)=W3O4(s)△H=-1120kJ/mol
則Y與W3O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是:____________________。25、X、Y、Z、J、Q五種短周期主族元素,原子序數(shù)依次增大,元素Z在地殼中含量最高,J元素的焰色反應(yīng)呈黃色,Q的最外層電子數(shù)與其電子總數(shù)比為3:8,X能與J形成離子化合物,且J+的半徑大于X-的半徑,Y2是空氣主要成分之一。請回答:
(1)Q元素在周期表中的位置_______________________;
(2)這五種元素原子半徑從大到小的順序?yàn)開______________________(填元素符號)
(3)元素的非金屬性Z_________Q(填“>”或“<”),下列各項(xiàng)中,不能說明這一結(jié)論的事實(shí)有___________(填序號)
A.Q的氫化物的水溶液放置在空氣中會(huì)變渾濁。
B.Z與Q之間形成的化合物中元素的化合價(jià)。
C.Z和Q的單質(zhì)的狀態(tài)。
D.Z和Q在周期表中的位置。
(4)Q的氫化物與它的低價(jià)氧化物反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________
(5)X與Y可形成分子A,也可形成陽離子B,A、B在水溶液中酸、堿性恰好相反,寫出A的電子式____________;實(shí)驗(yàn)室制備氣體A的化學(xué)方程式_______________________B的水溶液不呈中性的原因___________________(用離子方程式表示)
(6)若使A按下列途徑完全轉(zhuǎn)化為F:
①F的化學(xué)式為_____________;
②C→F過程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_____________。評卷人得分六、實(shí)驗(yàn)題(共4題,共36分)26、某研究性學(xué)習(xí)小組欲探究原電池的形成條件;按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并得到下表實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
。實(shí)驗(yàn)序號。
A
B
燒杯中的液體。
靈敏電流表指針是否偏轉(zhuǎn)。
1
Zn
Zn
乙醇。
無。
2
Zn
Cu
稀硫酸。
有。
3
Zn
Cu
稀硫酸。
無。
4
Zn
Cu
苯。
無。
5
Cu
C
氯化鈉溶液。
有。
6
Mg
Al
氫氧化鈉溶液。
有。
分析上述實(shí)驗(yàn);回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)2中電流由________極流向________極(填“A”或“B”)。
(2)實(shí)驗(yàn)6中電子由B極流向A極,表明負(fù)極是________(填“鎂”或“鋁”)電極。
(3)實(shí)驗(yàn)5表明________(填字母序號;下同)。
A.銅在潮濕空氣中不會(huì)被腐蝕。
B.銅的腐蝕是自發(fā)進(jìn)行的。
(4)分析上表有關(guān)信息,下列說法不正確的是________。
A.金屬活動(dòng)順序表中;活潑性強(qiáng)的金屬一定作負(fù)極。
B.失去電子的電極是負(fù)極。
C.燒杯中的液體必須是電解質(zhì)溶液。
D.原電池中,浸入同一電解質(zhì)溶液中的兩個(gè)電極,是活潑性不同的兩種金屬(或其中一種非金屬)27、文獻(xiàn)記載:與鐵反應(yīng)能產(chǎn)生某小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:20℃,將過量鐵粉溶于中;立即有無色氣體生成,充分反應(yīng)后,溶液幾乎無色。
(1)檢驗(yàn)氣體:方法如圖所示。
確認(rèn)氣體是不含NO。實(shí)驗(yàn)證據(jù)是___________。
(2)檢驗(yàn)溶液:取上層清液;等分兩份。
①向一份滴加溶液,___________(填現(xiàn)象),說明含有
②向另一份加入NaOH溶液,產(chǎn)生灰綠色沉淀;加熱至沸,有刺激性氣味氣體逸出,用濕潤紅色石蕊試紙檢驗(yàn),試紙變藍(lán)。綜合①、②,說明實(shí)驗(yàn)Ⅰ中發(fā)生的反應(yīng)有另外還有___________(寫出離子方程式)。
(3)對產(chǎn)生的原因提出假設(shè):中的氧化性大于驗(yàn)證如下:
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:將銅粉溶于中。經(jīng)檢測,發(fā)現(xiàn)沒有___________生成;證實(shí)假設(shè)不成立。
(4)重新假設(shè):的還原速率大于的還原速率。改變條件重復(fù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ,向中加入過量鐵粉,結(jié)果如下:。實(shí)驗(yàn)序號ⅢⅣⅤ溫度20℃40℃60℃生成H體積6.0mL3.4mL2.6mL現(xiàn)象溶液幾乎無色溶液略顯黃色溶液顯黃色
經(jīng)檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中,的還原產(chǎn)物與實(shí)驗(yàn)Ⅰ相同。
①根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,能否確定假設(shè)成立?___________。
②從反應(yīng)速率的角度解釋溫度升高體積減少的原因___________。
(5)改用與過量鐵粉反應(yīng),的還原產(chǎn)物主要是NO。綜上所述,有利于金屬與硝酸反應(yīng)生成氫氣的條件是___________。28、亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效漂白劑,其有效氯含量相當(dāng)于漂白粉的7倍??捎肅lO2與過氧化氫為原料制取亞氯酸鈉;相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。請回答:
已知:
①2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O;
②2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O;
③已知NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出NaClO2·3H2O晶體,高于38℃時(shí)析出NaClO2晶體,高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
(1)儀器B的作用是___________。
(2)寫出裝置C中制備NaClO2固體的化學(xué)方程式:___________。冰水浴冷卻的目的是___________(寫兩種)。
(3)在裝置A中發(fā)生反應(yīng)生成NaClO2;反應(yīng)過程中放出大量的熱。
①研究表明,實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置C中H2O2與NaOH的物料比需要控制在0.8左右,原因可能是___________。
②在吸收液中H2O2和NaOH的物料比、濃度和體積不變的條件下,控制反應(yīng)在0~3℃進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)中可采取的措施是___________。
(4)尾氣吸收時(shí),一般用___________溶液吸收過量的ClO2。
(5)為了測定NaClO2粗品的純度,取上述粗產(chǎn)品ag溶于水配成1L溶液,取出10mL溶液于錐形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,充分反應(yīng)后(NaClO2被還原為Cl-,雜質(zhì)不參加反應(yīng)),加入2~3滴淀粉溶液,用0.20mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)用去標(biāo)準(zhǔn)液VmL,試計(jì)算NaClO2粗品的純度___________(提示:2Na2S2O3+I(xiàn)2=Na2S4O6+2NaI)
(6)下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)及樣品組成分析的說法,正確的是___________(填字母)。
A.裝置C中制得的NaClO2固體中可用略低于38℃的熱水洗滌2~3遍。
B.裝置C中制得的NaClO2固體后的操作包括過濾;洗滌和干燥。
C.如果撤去裝置C中的冰水浴,可能導(dǎo)致產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是NaClO3和NaCl
D.裝置A中空氣流速過快或過慢,均會(huì)增大NaClO2的產(chǎn)率29、已知粗銅中含有少量的鋅;鐵、銀、金等金屬和少量礦物雜質(zhì)(雜質(zhì)與酸不反應(yīng))。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室條件下以硫酸銅溶液為電解液;用電解的方法實(shí)現(xiàn)了粗銅的提純,并對陽極泥和電解液中金屬進(jìn)行回收和含量測定。
(1)步驟一:電解精制:
①電解時(shí),粗銅電極上的主要電極反應(yīng)式為___________,電解過程中,硫酸銅的濃度會(huì)___________(選填:變大;不變、變小)。
②精煉銅的純度極高,主要原因是在陰極只有Cu2+得電子生成銅單質(zhì),溶液中的Fe2+,Zn2+等離子不會(huì)在陰極得電子,原因?yàn)椋篲__________
步驟二:電解完成后;該小組同學(xué)按以下流程對電解液進(jìn)行處理:
(2)陽極泥的綜合利用:
①稀硝酸處理陽極泥得到硝酸銀稀溶液,請你寫出該步反應(yīng)的離子方式:___________。殘?jiān)袠O少量的黃金。為了回收金,他們查閱了有關(guān)資料(見下表):。序號反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)1Au+6HNO3(濃)Au(NO3)3+3NO2↑+3H2O<12Au3++4Cl-=>1
②從資料中可知,金很難與硝酸反應(yīng),但卻可溶于王水(濃硝酸與鹽酸按體積比1∶3的混合物),請你從化學(xué)平衡移動(dòng)的角度簡要解釋金能夠溶于王水的原因___________。
(3)濾液含量的測定:以下是該小組探究濾液的一個(gè)實(shí)驗(yàn)流程:
則100mL濾液中Cu2+的濃度為___________mol·L-1,F(xiàn)e2+的濃度為___________mol·L-1參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、D【分析】【分析】
【詳解】
A.3中物質(zhì)COS(g)和H2(g)極值轉(zhuǎn)化為CO(g)和H2S(g)分別為10.0mol/L和7mol/L,與1的初始投入相同,則3若平衡不移動(dòng),與1結(jié)果相同,平衡時(shí)3中COS(g)比1少,說明溫度的改變使平衡較1逆向移動(dòng),若T1<T2,則該反應(yīng)是放熱反應(yīng),a<0;故A錯(cuò)誤;
B.T1K時(shí),CO(g)和H2S(g)分別為10.0mol/L和7mol/L;平衡時(shí)COS(g)濃度為2mol/L,有:
該反應(yīng)的平衡常數(shù)K==故答案為:
C.2中物質(zhì)投入量為1的一半;相當(dāng)于對1減壓,壓強(qiáng)不影響該反應(yīng)的平衡,1;2為等效平衡,容器1中CO的平衡轉(zhuǎn)化率和容器2相等,故C錯(cuò)誤;
D.恒容條件下;沖入惰性氣體,各物質(zhì)濃度不變,平衡不移動(dòng),故D正確;
故選D。2、C【分析】【分析】
【詳解】
A.硫酸的酸性比次氯酸強(qiáng);向漂白液中加入少量稀硫酸,反應(yīng)生成次氯酸能增強(qiáng)漂白液的漂白效果,這與元素周期律無關(guān),A錯(cuò)誤;
B.同溫同壓下體積之比等于物質(zhì)的量之比;適用于氣體,則常溫常壓下,乙醇為液體,不符合阿伏加德羅定律,B錯(cuò)誤;
C.化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)只與物質(zhì)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),與反應(yīng)途徑無關(guān),可通過測量C、CO的燃燒熱來間接計(jì)算2C(s)+O2(g)=2CO(g)的反應(yīng)熱;符合蓋斯定律,C正確;
D.H2和I2(g)產(chǎn)生HI的反應(yīng)是等體積的反應(yīng),加壓體系顏色加深,是由于加壓后物質(zhì)的濃度增大,單位體積內(nèi)有色物質(zhì)I2分子數(shù)增大;與勒夏特列原理無關(guān),D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是C。3、B【分析】【分析】
【詳解】
A.pH=4的醋酸的c(H+)=10-4mo1·L-1,即兩溶液中c(H+)相等;A項(xiàng)正確;
B.pH=4的醋酸,其醋酸的濃度大于10-4mo1·L-1;中和體積相等的兩溶液,所需NaOH的物質(zhì)的量醋酸更多,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.兩溶液中c(H+)相等;分別與大??;形狀相同的金屬鐵反應(yīng),初始反應(yīng)速率相同,C項(xiàng)正確;
D.分別加水稀釋100倍;醋酸會(huì)繼續(xù)電離,則pH變化小,鹽酸不會(huì)電離,pH變化大,D項(xiàng)正確;
答案選B。4、B【分析】【詳解】
A.催化劑中含有吡啶環(huán);因此既含極性鍵又含非極性鍵,選項(xiàng)A正確;
B.從鉬的成鍵變化來看催化過程中鉬的化合價(jià)發(fā)生了變化;選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.題中所給信息是該復(fù)合體系可用作全范圍內(nèi)的電解水析氫催化劑;因此該復(fù)合催化劑在酸性條件下也能起催化作用,選項(xiàng)C正確;
D.從圖中分析該電極上水得電子生成了氫氣;因此表示陰極的變化過程,選項(xiàng)D正確。
答案選B。5、C【分析】【分析】
因?yàn)榭v坐標(biāo)為分別取a、b點(diǎn),則此時(shí)對應(yīng)曲線上有和可以算出對應(yīng)曲線的電離平衡常數(shù)為10-2.6和10-6.6,因?yàn)?gt;所以=10-2.6,=10-6.6,所以曲線M、N分別表示pH與和pH與的關(guān)系的關(guān)系。
【詳解】
A.根據(jù)分析可知曲線M表示pH與的關(guān)系;A正確;
B.===104;B正確;
C.圖中a點(diǎn)對應(yīng)溶液中存在電荷守恒:且此時(shí)所以有:a點(diǎn)pH=2.6,則所以C錯(cuò)誤;
D.初始溶質(zhì)為呈酸性,電離出的氫離子抑制水的電離,完全反應(yīng)時(shí)生成水解呈堿性,促進(jìn)水的電離,所以由到完全生成的過程水的電離程度一直增大;則溶液pH從2.6到6.6的過程中,水的電離程度逐漸增大,D正確;
答案選C。6、D【分析】【詳解】
A.1molSO·(自由基)電子數(shù)為49NA;A正確;
B.由圖分析知,廢水處理過程中鐵元素以Fe2+被S2O氧化,F(xiàn)e3+部分被Fe還原,部分生成了Fe(OH)3;B正確;
C.由圖分析知,As(V)溶液被吸附在腐蝕層表面,后與Fe(OH)3發(fā)生共沉淀作用;C正確;
D.室溫下Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39,中間產(chǎn)物Fe(OH)3溶于水后所得飽和溶液中存在設(shè)c(Fe3+)為xmol/L,則有求得x=10-10;D錯(cuò)誤;
故答案選D。7、A【分析】【分析】
隨著pH的升高,H3A分子的濃度逐漸減小,HA2-的濃度逐漸增大,繼續(xù)升高pH,HA2-的濃度又逐漸減小,而HA-的濃度開始逐漸增大,則曲線1代表H3A,曲線2代表H2A?,曲線3代表HA2?,曲線4代表A3?;據(jù)以上分析進(jìn)行解答。
【詳解】
A.加入20.00mL時(shí),溶液溶質(zhì)為NaH2A;結(jié)合圖象可分析出此時(shí)溶液呈酸性,A錯(cuò)誤;
B.結(jié)合以上分析可知,曲線1代表H3A,曲線2代表H2A?,曲線3代表HA2?,曲線4代表A3?;B正確;
C.由圖可知,當(dāng)pH=7.2時(shí),c(H2A?)=c(HA2?),故pKa2=pH=7.2;C正確;
D.由圖可知a點(diǎn)時(shí),電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(A3?)+2c(HA2?),根據(jù)c(A3?)=c(HA2?),得出c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+5c(A3-);D正確;
故選A。二、填空題(共7題,共14分)8、略
【分析】【分析】
CH4燃料電池中通入燃料甲烷的電極為負(fù)極;通入空氣的電極為正極,結(jié)合電解質(zhì)溶液顯堿性分析解答。
【詳解】
(1)①CH4燃料電池中通入燃料甲烷的電極為負(fù)極;通入空氣的電極為正極,故①錯(cuò)誤;
②電池放電時(shí)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),甲烷在負(fù)極失去電子,堿性條件下生成碳酸根離子,負(fù)極電極反應(yīng)式為CH4+10OH--8e-=+7H2O;消耗氫氧根離子且生成水,則電解質(zhì)溶液的堿性逐漸減弱,故②正確;
③3.2gCH4的物質(zhì)的量為=0.2mol,堿性條件下,CH4被氧化為轉(zhuǎn)移電子為0.2mol×8=1.6mol,故③正確;
故答案為:②③;
(2)該燃料電池的正極上氧氣發(fā)生還原反應(yīng),堿性溶液中生成OH-,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案為:O2+2H2O+4e-=4OH-。【解析】②③O2+2H2O+4e-=4OH-9、略
【分析】【分析】
銅電極質(zhì)量增加21.6g即得到銀單質(zhì)21.6g;其物質(zhì)的量為0.2mol,說明銅為陰極,則X為負(fù)極,Y為正極。
(1)
若電源為堿性乙醇燃料電池,根據(jù)前面分析X為負(fù)極,乙醇在負(fù)極反應(yīng),則電源電極X反應(yīng)式為C2H5OH+16OH-?12e-=2+11H2O;故答案為:C2H5OH+16OH-?12e-=2+11H2O。
(2)
A是放氫生堿型;溶液pH增大,B為放氧生酸型,溶液pH減小,C為放氧生酸型,溶液pH減小,因此三個(gè)裝置中溶液pH變化:A:增大,B:減小,C:減??;故答案為:增大;減??;減小。
(3)
根據(jù)題意和關(guān)系式Ag~OH-,則n(OH-)=0.2mol,A中KCl足量且溶液的體積也是200mL,電解后,溶液的OH-的物質(zhì)的量濃度為故答案為1:
(4)
通電5min后,B中共收集2240mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)即氣體物質(zhì)的量為0.1mol,B中陽極生成氧氣,根據(jù)關(guān)系式4Ag~O2,得到0.05mol,則陰極得到氫氣為0.05mol,再根據(jù)得失電子守恒,銅得到電子物質(zhì)的量是0.2mol×1?0.05mol×2=0.1mol,則溶液中銅離子物質(zhì)的量為n(Cu2+)=0.05mol,得到溶液體積為200mL,則通電前CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為電解過程中得到0.05molCu、0.05molH2、0.05molO2,若要使B裝置溶液要恢復(fù)到電解前的狀態(tài),需要加入的物質(zhì)以及相應(yīng)的物質(zhì)的量與電解過程中得到的物質(zhì)反應(yīng)或相當(dāng),A.0.05molCuO與0.05molCu、0.05molH2、0.05molO2不相同,故A錯(cuò)誤;B.0.05molCuO和0.025molH2O,與0.05molCu、0.05molH2、0.05molO2不相同,故B錯(cuò)誤;C.0.05molCu(OH)2相當(dāng)于加入0.05molCuO和0.05molH2O,與0.05molCu、0.05molH2、0.05molO2相當(dāng),故C正確;D.0.05molCuCO3和0.05molH2O相當(dāng)于加入0.05molCuO和0.05molH2O,與0.05molCu、0.05molH2、0.05molO2相當(dāng),故D正確;綜上所述,答案為:0.25;CD?!窘馕觥?1)C2H5OH+16OH-?12e-=2+11H2O
(2)增大減小減小。
(3)1
(4)0.25CD10、略
【分析】【詳解】
(1)從圖中可知X的起始量為1.0mol,2分鐘達(dá)平衡,X轉(zhuǎn)化了0.3mol,則X的轉(zhuǎn)化率=×100%=30%;故答案為:30%;
(2)由圖象可以看出,反應(yīng)中X、Y的物質(zhì)的量減小,Z的物質(zhì)的量增多,則X、Y為反應(yīng)物,Z為生成物,且△n(X):△n(Y):△n(Z)=0.3mol:0.1mol:0.2mol=3:1:2,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3X+Y?2Z,故答案為:3X+Y?2Z;
(3)v(Z)===0.05mol?(L?min)?1故答案為:0.05mol?(L?min)?1;
(4)2min時(shí);各物質(zhì)的量不再變化,達(dá)到平衡,故答案為:2;
(5)加快該反應(yīng)速率的方法有升溫;增大反應(yīng)物的濃度、增大壓強(qiáng)、使用催化劑等;
a.向該容器中充入一定量的z氣體;容器體積不變,增大了生成物濃度,逆反應(yīng)速率加快,正反應(yīng)速率隨之也會(huì)加快,故a正確;
b.向該容器中充去一定量的He氣,容器體積不變,各物質(zhì)的濃度不變,對反應(yīng)速率無影響,故b錯(cuò)誤;
c.升高反應(yīng)的溫度;速率加快,故c正確;
d.降低反應(yīng)的溫度;速率減慢,故d錯(cuò)誤;
e.分離出生成的z氣體;生成物濃度減小,逆反應(yīng)速率減小,正反應(yīng)速率隨之也會(huì)減小,故e錯(cuò)誤;
故答案為:ac?!窘馕觥竣?30%②.3X+Y?2Z③.0.05mol?(L?min)?1④.2⑤.ac11、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)該反應(yīng)焓變小于0為放熱反應(yīng);所以降低溫度可以使平衡正向移動(dòng),增大NO的轉(zhuǎn)化率;該反應(yīng)為氣體系數(shù)之和減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng)可以使平衡正向移動(dòng),增大NO的轉(zhuǎn)化率,此為分離出氮?dú)猓辉龃蟀睔鉂舛染梢允蛊胶庹蛞苿?dòng),增大NO的轉(zhuǎn)化率;
(2)A.反應(yīng)開始的瞬間,混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為體積比為1∶3的NH3和NO的平均摩爾質(zhì)量;隨著反應(yīng)進(jìn)行,開始生成氮?dú)猓詺怏w的平均摩爾質(zhì)量發(fā)生改變,當(dāng)其不變時(shí),說明反應(yīng)達(dá)到平衡,A不符合題意;
B.根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知容器內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量始終不變;不能說明反應(yīng)平衡,B符合題意;
C.有1molN-H鍵斷裂的同時(shí),即消耗mol氨氣,有1molO-H鍵斷裂,即消耗mol水;二者的消耗速率之比為2∶3,等于計(jì)量數(shù)之比,說明此時(shí)正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡,C不符合題意;
D.初始投料n(NH3):n(NO)=1:3,二者按照2:3的比例反應(yīng),所以未平衡時(shí)n(NH3):n(NO)發(fā)生改變;當(dāng)其不變時(shí)說明反應(yīng)達(dá)到平衡,D不符合題意;
E.水為液體;濃度為常數(shù),故不能說明反應(yīng)平衡,E符合題意;
綜上所述答案為BE;
(3)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有v正=v逆,即k正?cx(NH3)?cy(NO)=k逆?c5(N2)?c0(H2O),變換可得該反應(yīng)的平衡常數(shù)K==所以x=4,y=6;
(4)①420K時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為2%,此時(shí)消耗的n(NO)=6mol×2%=0.12mol,580K時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為59%,此時(shí)消耗的n(NO)=6mol×59%=3.54mol,此時(shí)段內(nèi)Δn(NO)=3.54mol-0.12mol=3.42mol,根據(jù)方程式可知該時(shí)段內(nèi)Δn(NH3)=×3.42mol=2.28mol,容器的體積為2L,所以v(NH3)==0.228mol?L-1?min-1;
②該反應(yīng)為放熱反應(yīng);溫度升高,平衡逆向移動(dòng),一氧化氮的轉(zhuǎn)化率降低;
(5)NO和NO2的體積比為1∶1,即反應(yīng)中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1∶1,將N元素轉(zhuǎn)變?yōu)閷Νh(huán)境無害的氣體即氮?dú)?,根?jù)元素守恒和電子守恒可知方程式為(NH2)2CO+NO+NO2=2N2+CO2+2H2O,其中N2、CO2分子的正負(fù)電荷中心重合;為非極性分子;
(6)NO在尿素溶液中的溶解度較低,未參與反應(yīng)的NO增多,大量的一氧化氮通入之后不能反應(yīng),導(dǎo)致總還原率降低。【解析】①.降低溫度(或“增大壓強(qiáng)”“分離出氮?dú)狻薄ⅰ霸龃蟀睔鉂舛取钡?②.BE③.4④.6⑤.0.228mol?L-1?min-1⑥.平衡逆向移動(dòng)⑦.N2、CO2⑧.NO在尿素溶液中的溶解度較低,未參與反應(yīng)的NO增多12、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)反應(yīng)中;氣體分子數(shù)減少,混亂度減小,熵減小;
(2)反應(yīng)中,氣體分子數(shù)不變,混亂度幾乎不變,熵幾乎不變?!窘馕觥繙p小不變13、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)弱酸的電離吸熱,當(dāng)溫度升高時(shí),促進(jìn)電離,則值增大;
(2)①K值越大、電離程度越大、酸性越強(qiáng),上述四種酸中,酸性最弱、最強(qiáng)的酸分別是HCN、(用化學(xué)式表示);
②A.弱酸的電離吸熱,當(dāng)溫度升高時(shí),促進(jìn)電離,則值增大;A不滿足;
B.越稀越電離。加水稀釋,促進(jìn)電離,溫度不變值不變;B滿足;
C.加少量的固體,醋酸根離子濃度增大、抑制電離,溫度不變值不變;C不滿足;
D.加少量冰醋酸,增大反應(yīng)物濃度、促進(jìn)電離,溫度不變值不變;D滿足;
E.加氫氧化鈉固體,發(fā)生反應(yīng)、大量放熱,溫度升高,值增大;E不滿足;
答案為BD。
③醋酸酸性大于次氯酸,醋酸和次氯酸鈉溶液能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),生成次氯酸和醋酸根離子。離子方程式為
(3)多元弱酸分步電離。已知草酸是一種二元弱酸,則草酸的一級電離方程式二級電離方程式由于一級電離產(chǎn)生氫離子,增大了溶液中氫離子濃度,使電離平衡向左移動(dòng),導(dǎo)致
(4)用食醋浸泡有水垢的水壺,可以清除其中的水垢,則水垢中的碳酸鈣和食醋發(fā)生了反應(yīng),故通過該事實(shí)能比較:醋酸酸性大于碳酸。實(shí)驗(yàn)中可依據(jù)強(qiáng)酸制備弱酸的原理來證明酸性強(qiáng)弱。則要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證醋酸與碳酸的酸性強(qiáng)弱,方案為往石灰石中加入醋酸,觀察是否有氣體產(chǎn)生,若有氣體產(chǎn)生可證明醋酸的酸性大于碳酸。【解析】增大HCNBD由于一級電離產(chǎn)生氫離子,增大了溶液中氫離子濃度,使電離平衡向左移動(dòng)能往石灰石中加入醋酸,觀察是否有氣體產(chǎn)生14、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)分析反應(yīng)方程式Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2可知,Cu的化合價(jià)升高,被氧化,故做負(fù)極,則正極材料需比銅更不活潑的金屬電極或者惰性電極,電解質(zhì)溶液為AgNO3溶液,故答案為:Ag或石墨;Cu;AgNO3;
(2)根據(jù)原電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng)可知,電極反應(yīng)式:正極:Ag++e-=Ag;負(fù)極:Cu-2e-=Cu2+,故答案為:Ag++e-=Ag;Cu-2e-=Cu2+;
(3)原電池電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極,故溶液中Ag+向正極移動(dòng);電子從負(fù)極流向正極,故答案為:正;負(fù);正;
(4)根據(jù)圖示可知,電子由電極B移向電極A,故該裝置的負(fù)極是電極B,燃料電池中通入燃料的一極是負(fù)極,通入氧氣等氧化劑的是正極,故c處通入的物質(zhì)是CH4,故答案為:B;CH4;
(5)根據(jù)燃料電池反應(yīng)方程式的書寫結(jié)合電解質(zhì)溶液為稀硫酸,故甲烷燃料電池供電時(shí)的總反應(yīng)方程式為CH4+2O2=CO2+2H2O,正極電極方程式為:O2+4H++4e-=2H2O,故答案為:CH4+2O2=CO2+2H2O;O2+4H++4e-=2H2O;
(6)根據(jù)電子守恒可知,當(dāng)該裝置轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4mol時(shí),消耗CH4的物質(zhì)的量為0.05mol,故其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.05mol×22.4L·mol-1=1.12L,故答案為:1.12。【解析】Ag或石墨CuAgNO3Ag++e-=AgCu-2e-=Cu2+正負(fù)正BCH4CH4+2O2=CO2+2H2OO2+4H++4e-=2H2O1.12三、判斷題(共8題,共16分)15、A【分析】【分析】
【詳解】
加入反應(yīng)物可使平衡正向移動(dòng),加入反應(yīng)物本身的轉(zhuǎn)化率減小,故正確。16、A【分析】【詳解】
氯化鋁,氯化鐵,氯化銅均屬于強(qiáng)酸弱堿鹽,在溶液中水解生成相應(yīng)的氫氧化物和鹽酸,加熱促進(jìn)水解、同時(shí)鹽酸揮發(fā),進(jìn)一步促進(jìn)水解,所以溶液若蒸干,會(huì)得到相應(yīng)的氫氧化物、若繼續(xù)灼燒,氫氧化物會(huì)分解生成氧化物。所以答案是:正確。17、×【分析】【分析】
【詳解】
中和反應(yīng)是放熱反應(yīng),錯(cuò)誤?!窘馕觥垮e(cuò)18、B【分析】【詳解】
無論強(qiáng)酸溶液還是弱酸溶液加水稀釋,溶液的酸性都減弱,pH都增大,即a19、B【分析】【分析】
【詳解】
廣范pH試紙只能讀取1~14的整數(shù),沒有小數(shù);因此用廣范pH試紙測得某溶液的pH可能為3或4,不能為3.4,故此判據(jù)錯(cuò)誤。20、B【分析】【分析】
【詳解】
pH=11的氨水中氫氧根濃度和pH=3的鹽酸中氫離子濃度相等。鹽酸是強(qiáng)酸,一水合氨是弱堿,故等體積的混合溶液呈堿性,則結(jié)合電中性:得故答案為:錯(cuò)誤。21、A【分析】【分析】
【詳解】
在任何溶液中都存在水的電離平衡:H2OH++OH-。若溶液中c(H+)>c(OH-),溶液顯酸性;若c(H+)=c(OH-),溶液顯中性;若c(H+)<c(OH-),溶液顯堿性,這與溶液所處的外界溫度無關(guān),故在任何溫度下,都利用H+和OH-濃度的相對大小來判斷溶液的酸堿性,這句話是正確的。22、B【分析】【詳解】
泡沫滅火器中的試劑是Al2(SO4)3溶液與NaHCO3溶液。故錯(cuò)誤。四、原理綜合題(共1題,共10分)23、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)n=m/M,計(jì)算88gCO2和氫氣化合生成甲醇和水放出的熱量;結(jié)合熱化學(xué)方程式書寫方法標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和反應(yīng)焓變寫出;
(2)①υ=△c/△t和同一化學(xué)反應(yīng)中不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比;求反應(yīng)速率;
②根據(jù)升高溫度,增大濃度,增大壓強(qiáng),加入催化劑等可以加快反應(yīng)速率判斷如何增加CO2的反應(yīng)速率;
③可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí);同種物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等,用不同的物質(zhì)表示正逆反應(yīng)速率時(shí)等于計(jì)量數(shù)之比;平衡時(shí),各物質(zhì)的物質(zhì)的量;濃度等不再發(fā)生變化,由此衍生的一些物理量不變。
(3)甲醇燃料電池中,正極O2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。
【詳解】
(1)88gCO2的物質(zhì)的量為2mol,2molCO2完全反應(yīng)可以放出98kJ的熱量。根據(jù)原子守恒,配平化學(xué)方程式,CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),化學(xué)方程式中為1molCO2參加反應(yīng)完全反應(yīng)時(shí)放出的熱量為49kJ。熱化學(xué)方程式需要標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的狀態(tài),以及焓變,熱化學(xué)方程式為CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.0kJ/mol;
(2)①根據(jù)圖示,從反應(yīng)到平衡時(shí),CO2的濃度從1mol·L-1降低到0.25mol·L-1,共用時(shí)10min。根據(jù)υ(CO2)=同一化學(xué)反應(yīng)中,不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則有υ(CO2):υ(H2)=1:3,可得υ(H2)=0.225mol·L-1·min-1。
②A.加入催化劑;可以降低反應(yīng)活化能,增大化學(xué)反應(yīng)速率,A符合題意;
B.充入He,雖然體系的壓強(qiáng)增大,但是CO2的濃度不變;化學(xué)反應(yīng)速率不變;B項(xiàng)不符合題意;
C.將H2O從體系中分離的瞬間,CO2的濃度不變,CO2的速率不變;C項(xiàng)不符合題意;D.升高溫度;化學(xué)反應(yīng)速率增大,D項(xiàng)符合題意;
答案為AD;
③A.恒溫恒容時(shí);壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,反應(yīng)前后物質(zhì)的量發(fā)生改變,則壓強(qiáng)發(fā)生改變,當(dāng)壓強(qiáng)不變的時(shí)候,說明各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達(dá)到了平衡;A項(xiàng)符合題意;
B.各反應(yīng)物均為氣體,m總不變;恒容容器,V不變,說明密度一直不變,密度不變不能說明反應(yīng)達(dá)到了平衡;B項(xiàng)不符合題意;
C.達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí);各物質(zhì)消耗的速率和生成的速率相等,所以各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化,C項(xiàng)符合題意;
D.消耗H2為正反應(yīng)速率;生成甲醇也是正反應(yīng)速率,無法得知正逆反應(yīng)是否相等,無法得知是否平衡;D項(xiàng)不符合題意;
E.C=O鍵斷開;表示的為正反應(yīng)速率,H-H鍵斷開也表示正反應(yīng)速率,無法得知正逆反應(yīng)是否相等,無法得知是否平衡;E項(xiàng)不符合題意;
答案為AC;
(3)甲醇-空氣燃料電池,正極的反應(yīng)物為O2。電解質(zhì)溶液為堿性,氧氣得到電子和水反生生成OH-,電極方程式為O2+2H2O+4e-=4OH-。
【點(diǎn)睛】
在燃料電池中,如果有O2參與,正極反應(yīng)物為O2;不同的電解質(zhì)溶液環(huán)境,電極反應(yīng)方程式不同:
①酸性電解質(zhì)溶液:O2+4e-+4H+=2H2O;
②中性或者堿性電解質(zhì)溶液:O2+4e-+2H2O=4OH-;
③熔融的金屬氧化物:O2+4e-=2O2-;
④熔融的碳酸鹽:O2+4e-+2CO2=2CO32-?!窘馕觥緾O2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.0kJ/mol0.225mol?L-1?min-1ADACO2+2H2O+4e-=4OH-五、元素或物質(zhì)推斷題(共2題,共12分)24、略
【分析】【分析】
X空氣含量最多的元素;則X為N元素,Y的3p能級只有一個(gè)電子,則Y為Al元素,Z單質(zhì)用于制造集成電路和太陽能主板的主要原料,則Z為Si元素,W常見化合物有+2;+3,其中一種氧化物為紅褐色,則W為Fe元素;
【詳解】
根據(jù)以上分析X為N元素;Y為Al元素,Z為Si元素,W為Fe元素;
(1)W為Fe元素;位于周期表中第四周期,第VIII族;
(2)在N、Al、Si、Fe四種元素中,氮離子和鋁離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),氮原子核電荷數(shù)小于鋁,所以離子半徑:N3->Al3+;硅是非金屬元素,鐵是金屬元素,所以電負(fù)性:Si>Fe;由于氮的非金屬性強(qiáng)于硅,且氮原子的2p軌道處于穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以第一電離能:N>Si;常溫下氮?dú)馐菤鈶B(tài),鐵是固態(tài),所以單質(zhì)熔點(diǎn):N2
(3)X2、碳和Z的氧化物在1300℃時(shí)可合成Z3X4。寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式:2N2+3SiO2+6CSi3N4+6CO↑;Z3X4是一種耐高溫的結(jié)構(gòu)陶瓷材料;是共價(jià)化合物;
(4)查閱資料知道:①4Y(s)+3O2(g)=2Y2O3(s)△H=-3351.4kJ·mol-1;②3W(s)+2O2(g)=W3O4(s)△H=-1120kJ·mol-1;則Y與W3O4反應(yīng)可以看做是①×2-②×3得到,根據(jù)蓋斯定律可知該反應(yīng)反應(yīng)熱為(-3351.4×2+1120×3)kJ·mol-1=-3342.8kJ·mol-1,所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為8Al(s)+3Fe3O4(s)=4Al2O3(s)+9Fe(s)△H=-3342.8kJ·mol-1。【解析】四VIII>>><2N2+3SiO2+6CSi3N4+6CO↑共價(jià)8Al(s)+3Fe3O4(s)=4Al2O3(s)+9Fe(s)△H=-3342.8kJ·mol-125、略
【分析】【分析】
元素Z在地殼中含量最高,Z是氧元素;J元素的焰色反應(yīng)呈黃色,J是鈉元素;Q的最外層電子數(shù)與其電子總數(shù)比為3:8,原子序數(shù)大于J,則Q是硫元素;X能與J形成離子化合物,且J+的半徑大于X-的半徑,X的原子序數(shù)最小,則X是氫元素;Y2是空氣主要成分之一;Y是氮元素。
【詳解】
(1)Q是硫元素;在周期表中的位置是第三周期第ⅥA族;
(2)同周期從左到右原子半徑逐漸減小,同主族從上到下原子半徑逐漸增大,則這五種元素原子半徑從大到小的順序?yàn)镹a>S>N>O>H;
(3)同主族元素的非金屬性從上到下逐漸減弱,則元素的非金屬性Z(O)>Q(S);
A.Q的氫化物的水溶液放置在空氣中會(huì)變渾濁;說明硫化氫被氧氣氧化生成硫,可證明O的非金屬性強(qiáng)于S,A正確;
B.Z與Q之間形成的化合物中硫元素顯正價(jià);氧元素顯負(fù)價(jià),說明共用電子對偏向氧元素,可證明O的非金屬性強(qiáng)于S,B正確;
C.非金屬性強(qiáng)弱與單質(zhì)的狀態(tài)無關(guān);C錯(cuò)誤;
D.同主族元素的非金屬性從上到下逐漸減弱;可以根據(jù)Z和Q在周期表中的位置證明O和S的非金屬性強(qiáng)弱,D正確;
答案選C;
(4)Q的氫化物H2S與它的低價(jià)氧化物SO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2S+SO2=2H2O+3S↓;
(5)X與Y可形成分子A,也可形成陽離子B,A、B在水溶液中酸、堿性恰好相反,A是NH3,B是A的電子式實(shí)驗(yàn)室制備氣體A的化學(xué)方程式2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;B的水溶液不呈中性的原因是銨根離子水解,溶液呈酸性,+H2ONH3·H2O+H+;
(6)①氨氣連續(xù)和D反應(yīng),可知D是氧氣,則E是NO,C是NO2,F(xiàn)是HNO3;
②C→F的反應(yīng)為3NO2+H2O=2HNO3+NO,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:2?!窘馕觥康谌芷诘冖鯝族Na>S>N>O>H>C2H2S+SO2=2H2O+3S↓2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑NH4++H2ONH3·H2O+H+HNO31:2六、實(shí)驗(yàn)題(共4題,共36分)26、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)實(shí)驗(yàn)2中Zn為負(fù)極;電流由B流向A;
(2)實(shí)驗(yàn)6中;金屬M(fèi)g不與氫氧化鈉溶液反應(yīng),鋁作負(fù)極;
(3)實(shí)驗(yàn)5有電流產(chǎn)生;說明發(fā)生了氧化還原反應(yīng),從而說明金屬銅的腐蝕是自發(fā)的;
(4)金屬活動(dòng)順序表中活潑性強(qiáng)的金屬不一定作負(fù)極,還要看電解質(zhì)溶液的成分,如實(shí)驗(yàn)6中,相對不活潑的鋁作負(fù)極,A錯(cuò)誤?!窘馕觥緽A鋁BA27、略
【分析】【分析】
(1)
NO極易被氧氣氧化成NO2;遇到空氣立即變?yōu)榧t棕色,氫氣在常溫下不能與空氣反應(yīng),NO不能燃燒,氫氣能燃燒,故確認(rèn)氣體為氫氣,不含NO的實(shí)驗(yàn)證據(jù)是氣體遇空氣未見紅棕色,點(diǎn)燃肥皂泡,發(fā)出爆鳴聲,故答案為:氣體遇空氣未見紅棕色,點(diǎn)燃肥皂泡,發(fā)出爆鳴聲。
(2)
①能與溶液反應(yīng)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,故向一份中滴加溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說明有說明含有故答案為:產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。
②向另一份加入NaOH溶液,產(chǎn)生灰綠色沉淀;加熱至沸,有刺激性氣味氣體逸出,用濕潤紅色石蕊試紙檢驗(yàn),試紙變藍(lán),說明溶液中含有NH4+,綜合①、②,說明實(shí)驗(yàn)Ⅰ中發(fā)生的反應(yīng)有故答案為:
(3)
將銅粉溶于中,若的氧化性大于則氧化銅粉生成氫氣和Cu2+,故若沒有氫氣產(chǎn)生,則說明的氧化性小于把銅粉氧化,故答案為:H2。
(4)
①根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;不能確定假設(shè)成立,故答案為:不能。
②溫度升高,的還原性速率均增大,的還原速率增大的更多,同時(shí)被消耗,得電子的機(jī)會(huì)減少,導(dǎo)致產(chǎn)生H2的體積減少,故答案為:溫度升高,的還原性速率均增大,的還原速率增大的更多,同時(shí)被消耗,得電子的機(jī)會(huì)減少,導(dǎo)致產(chǎn)生H2的體積減少。
(5)
較低溫度、低濃度硝酸有利于金屬與硝酸反應(yīng)生成氫氣,故答案為:較低溫度、低濃度硝酸。【解析】(1)氣體遇空氣未見紅棕色;點(diǎn)燃肥皂泡,發(fā)出爆鳴聲。
(2)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀
(3)H2
(4)不能溫度升高,的還原性速率均增大,的還原速率增大的更多,同時(shí)被消耗,得電子的機(jī)會(huì)減少,導(dǎo)致產(chǎn)生H2的體積減少。
(5)較低溫度、低濃度硝酸28、略
【分析】【分析】
按圖組裝好儀器后,檢查裝置的氣密性;裝置A中發(fā)生2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O;裝置B的作用是防止
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