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文檔簡介

…………○…………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年外研版選擇性必修1化學下冊階段測試試卷624考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______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、用酸性氫氧燃料電池為電源電解溶液;實驗裝置如圖所示.下列關(guān)于此裝置的說法中,正確的是。

A.燃料電池工作時,負極反應為B.a極是石墨,b極是銅時,b極的電極反應為:C.a極是石墨,b極是純銅時,電解一定時間后兩極產(chǎn)生的氣體體積都為標準狀況則原溶液的濃度是D.a、b兩極均是石墨時,若a極產(chǎn)生的氣體為標準狀況則U形管中溶液的PH為體積變化忽略不計2、我國科學家成功研制出新型鋁-石墨烯(Cn)可充電電池,電解質(zhì)為陽離子(EMIM+)與陰離子(AlCl4-)組成的離子液體;該電池放電過程如圖。下列說法錯誤的是()

A.放電時電路中每轉(zhuǎn)移1mol電子,有1molCn(AlCl4)被還原B.放電時正極的反應為:Cn+AlCl4--e-=Cn(AlCl4)C.充電時石墨烯與電源的正極相連D.充電時的總反應為:3Cn+4Al2Cl7-Al+4AlCl4-+3Cn(AlCl4)3、在“碳達峰”“碳中和”大背景下;全釩液流電池儲能系統(tǒng)在新能源電力系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。該電池能將電能以化學能的方式存儲在不同價態(tài)釩離子的硫酸電解液中,儲能的工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是。

A.儲能時,該系統(tǒng)將電能轉(zhuǎn)化為化學能B.儲能時,a極附近pH降低C.供能時,b極的電極反應式為+2H++e-=VO2++H2OD.將該電池用于電解飽和食鹽水,當消耗1mol時,生成的氣體總體積為11.2L(標準狀況)4、一定條件下,向密閉容器中加入X物質(zhì)發(fā)生反應:反應一段時間后改變某一個外界條件,反應中各時刻X物質(zhì)的濃度如下表所示。下列說法不正確的是。

反應時間(min)05151720X的濃度(mol/L)1.00.40.40.70.7

A.時,該反應的速率為B.5min時反應達到平衡,該溫度下的平衡常數(shù)值為0.625C.15min時改變的條件可能是降低溫度D.從初始到17min時,X的轉(zhuǎn)化率為30%5、一種可充電鋰-空氣電池如圖所示。當電池放電時,O2與Li+在多孔碳材料電極處生成Li2O2-x(x=0或1)。下列說法正確的是。

A.多孔碳材料能增大與氧氣的接觸面積,有利于氧氣發(fā)生氧化反應B.放電時,電子的移動方向為:鋰電極—外電路—多孔碳材料電極—電解質(zhì)—鋰電極C.充電時,電池總反應為Li2O2-x=2Li+(1-)O2D.可使用含Li+的電解質(zhì)水溶液6、利用脈沖電源(間歇性通入電流)電解廢液中的Pb2+實現(xiàn)Pb資源化利用;其原理如圖所示。下列說法正確的是。

A.電極a上反應為2H++2e-=H2↑B.電解總反應為Cu+Pb2+Pb+Cu2+C.電解產(chǎn)生1molPb,約有6.02×1023個陽離子透過陽離子交換膜D.脈沖電源電解能提高電解效率,是因為陰極表面陽離子濃度回升7、反應A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四種不同情況下的反應速率如下,其中表示反應速率最快的是A.v(A)=0.15mol·L-1·min-1B.v(B)=0.01mol·L-1·s-1C.v(C)=0.40mol·L-1·min-1D.v(D)=0.45mol·L-1·min-1評卷人得分二、填空題(共6題,共12分)8、美國圣路易斯大學研制新型的乙醇燃料電池,用質(zhì)子(H+)溶劑,在200℃左右供電。電池總反應為C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O;如圖是該電池的示意圖,回答以下問題。

(1)該電池的正極為_________(“a”或“b”);

(2)電池正極的電極反應為______________________________;負極的電極反應為_______________________________。

(3)電池工作時,1mol乙醇被氧化時,有________mol電子轉(zhuǎn)移;

(4)電池工作一段時間后,a極附近溶液的pH________(“增大”或“減小”)9、如圖所示;某學生設(shè)計一個甲醚燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅精煉原理,其中乙裝置中X為陽離子交換膜。

根據(jù)要求回答相關(guān)問題:(甲醚的化學式:CH3OCH3)

(1)通入氧氣的電極為___(填“正極”或“負極”),寫出負極的電極反應式___。

(2)鐵電極為___(填“陽極”或“陰極”),石墨電極(C)的電極反應式為___。

(3)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì),反應一段時間,硫酸銅溶液濃度將__(填“增大”“減小”或“不變”)。

(4)若在標準狀況下,有2.24L氧氣參加反應,則乙裝置中鐵電極上生成的氣體的分子數(shù)為___;丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為___。10、如圖所示裝置;C;D、E、F、X、Y都是惰性電極,A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后,F(xiàn)極附近呈紅色。請回答:

(1)電源電極A名稱為____________。

(2)寫出C和F的電極名稱;以及電極反應式。

C:_____________________________________;

F:_____________________________________;

(3)若通過0.02mol電子時,通電后甲中溶液體積為200mL,則通電后所得的硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為______________。

(4)若通過0.02mol電子時,丁中電解足量R(NO3)m溶液時,某一電極析出了ag金屬R,則金屬R的相對原子質(zhì)量Mr(R)的計算公式為Mr(R)=____________(用含a;m的代數(shù)式表示)。

(5)戊中X極附近的顏色逐漸變淺,Y極附近的顏色逐漸變深,這表明Fe(OH)3膠體粒子帶________電荷(填“正”或“負”);在電場作用下向Y極移動。

(6)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時,對應單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為___________________________。

(7)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀,則H應該是________(填“銅件”或“銀”)。11、氫氣;碳氧化物是合成可再生能源甲醇的基礎(chǔ)原料;具有重要的應用前景。

(1)已知H2(g)、CO(g)和CH4(g)的燃燒熱分別為285.8kJ/mol、283.0kJ/mol和890.0kJ/mol。一定條件下,CO與H2合成燃燒的熱化學方程式為:CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(l)△H,則△H=___;該反應能自發(fā)進行的原因是___。

(2)工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇:

反應A:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

反應B:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

①一定溫度下,在體積可變的恒壓密閉容器中加入4molH2和一定量的CO發(fā)生反應A,開始時容器體積為2L,CO和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖1所示,10min時達到平衡,則反應A的化學平衡常數(shù)為_______。(結(jié)果保留一位小數(shù))。

②恒溫恒容條件下,在密閉容器中通入等物質(zhì)的量的CO2和H2,下列描述能說明反應B已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是___(填序號)。

A.容器內(nèi)CO2的體積分數(shù)不再變化。

B.當CO2和H2轉(zhuǎn)化率的比值不再變化。

C.當水分子中斷裂2NA個O-H鍵,同時氫分子中斷裂3NA個H-H鍵。

D.容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量達到34.5,且保持不變12、在2L密閉容器中,起始投入4molN2和6molH2在一定條件下生成NH3,平衡時僅改變溫度測得的數(shù)據(jù)如表所示(已知:T12)。溫度/K平衡時NH3的物質(zhì)的量/molT13.6T22

(1)則K1__K2,(填“>”、“<”或“=”)原因:___。

(2)在T2下,經(jīng)過10s達到化學平衡狀態(tài),則平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為__。若再同時增加各物質(zhì)的量為1mol,該反應的平衡v正__v逆,(>或=或<)平衡常數(shù)將___(填“增大”;“減小”或“不變”)

(3)下列能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是__。

A.3v正(H2)=2v逆(NH3)B.容器內(nèi)氣體壓強不變。

C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)D.c(H2)=c(NH3)13、為驗證反應Fe3++Ag?Fe2++Ag+;利用如圖電池裝置進行實驗。

(1)由Fe2(SO4)3固體配制500mL0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液,需要的儀器有膠頭滴管、量筒、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、____(填寫名稱);在燒杯中溶解固體時,先加入一定體積的____稀溶液;攪拌后再加入一定體積的水。

(2)電流表顯示電流由銀電極流向石墨電極??芍?,鹽橋中的陽離子進入____電極溶液中。

(3)根據(jù)(2)實驗結(jié)果,可知石墨電極的電極反應式為_______,銀電極的電極反應式為_______。因此,F(xiàn)e3+氧化性小于____。

(4)電池裝置中,鹽橋連接兩電極電解質(zhì)溶液。如果鹽橋中電解質(zhì)為KNO3,反應一段時間后,可以觀察到電流表指針反轉(zhuǎn),原因是_______。評卷人得分三、判斷題(共5題,共10分)14、任何水溶液中均存在H+和OH-,且水電離出的c(H+)和c(OH-)相等。(______________)A.正確B.錯誤15、化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應途徑無關(guān)。___A.正確B.錯誤16、的反應速率一定比的反應速率大。(_______)A.正確B.錯誤17、Na2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4)。(_______)A.正確B.錯誤18、明礬能水解生成Al(OH)3膠體,可用作凈水劑。(_______)A.正確B.錯誤評卷人得分四、實驗題(共2題,共10分)19、碘酸鉀是常用的食鹽加碘劑。某研究小組在實驗室采用如下兩種方法進行碘酸鉀的制備。

方法一:采用如圖所示裝置;先用高錳酸鉀制備氯氣,再用氯氣氧化碘化鉀得到碘酸鉀溶液,再經(jīng)一系列步驟得到碘酸鉀產(chǎn)品。

方法二:采用如下實驗流程;直接用高錳酸鉀氧化碘化鉀得到碘酸鉀溶液,再經(jīng)一系列步驟得到碘酸鉀產(chǎn)品。

已知:(Ⅰ)是一種白色晶體;在水中溶解度隨溫度升高而增大;不溶于乙醇。

(Ⅱ)溶液在中性條件下的還原產(chǎn)物為一種不溶于水的沉淀。

(1)方法一中裝置a的作用是凈化其中的試劑為_______,裝置b的名稱為_______。

(2)方法一中多孔球泡裝置的作用是_______。

(3)方法二中水浴加熱時發(fā)生反應的化學方程式為_______。

(4)方法二中滴入適量乙醇的作用是_______。

(5)在獲取碘酸鉀產(chǎn)品的操作中,下列說法正確的是_______(填字母序號)。A.加熱濃縮過程中需要使用三腳架、泥三角和坩堝等儀器B.在冷卻結(jié)晶時,溫度過低可能會有雜質(zhì)析出導致產(chǎn)品不純凈C.采用抽濾可使過濾速率加快D.為提高洗滌效果,可用熱水進行洗滌(6)方法二所得產(chǎn)品碘酸鉀的純度測定方案如下:準確稱取產(chǎn)品配制成溶液作為待測液,取該溶液于碘量瓶中,加入稍過量的碘化鉀,用適量的鹽酸酸化,蓋緊塞子,置于避光處用的硫代硫酸鈉標準溶液滴定,當溶液呈淡黃色時,加入少許指示劑,滴定到溶液為無色。平行滴定三次,平均消耗標準液計算產(chǎn)品的純度。已知:

①指示劑宜選用_______溶液;

②產(chǎn)品碘酸鉀的質(zhì)量分數(shù)為_______。20、PCl3是一種重要的化工原料,某化學興趣小組設(shè)計制取PCl3的裝置如下圖。

已知:白磷的密度為1.82g·cm?3,幾乎不溶于水,空氣中易自燃;PCl3的熔點為?112℃,沸點為75.5℃,極易水解為H3PO3;受熱易被氧氣氧化。

(1)實驗室保存白磷的方法是_______。

(2)實驗開始加熱前,需要先通入一段時間CO2,然后再點燃酒精燈,必須進行該操作的主要原因是_______。

(3)E裝置中冰水的作用是_______。

(4)裝置F中的藥品是堿石灰,其作用是_______。

(5)測定產(chǎn)品純度;步驟如下:

①稱取mg產(chǎn)品;溶于水配成100mL溶液;

②取上述溶液25.00mL,加入V1mLc1mol·L?1碘水;充分反應;

③以淀粉溶液為指示劑,用c2mol·L?1Na2S2O3溶液滴定②中所得溶液,消耗Na2S2O3溶液V2mL。(已知I2+2=+2I-)

步驟②中反應的化學方程式為_______;步驟③滴定終點時的標志是_______;經(jīng)計算,該產(chǎn)品的純度為_______(用含m、V1、V2、c1、c2的式子表示)。評卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共1題,共6分)21、鈷的氧化物常用于制取催化劑和顏科等。以鈷礦[主要成分是CoO、Co2O3、Co(OH)3,還含SiO2及少量A12O3、Fe2O3、CuO及MnO2等]為原料可制取鈷的氧化物。

(1)一種鈷氧化物晶胞如圖1所示,該氧化物中鈷離子基態(tài)核外電子排布式為_______。

(2)利用鈷礦制取鈷的氧化物的主要步驟如下:

①浸?。河名}酸和Na2SO3溶液浸取鈷礦,浸取液中含有Al3+、Fe2+、Co2+、Cu2+、Mn2+、Cl-、等離子。寫出Co2O3發(fā)生反應的離子方程式_______。

②除雜:向浸取液中先加入足量NaClO,氧化Fe2+,再加入NaOH調(diào)節(jié)pH除去A13+、Fe3+、Cu2+。有關(guān)沉淀數(shù)據(jù)如表(“完全沉淀時金屬離子濃度≤10×10-5mol/L)。沉淀Al(OH)3Fe(OH)3Co(OH)2Cu(OH)2Mn(OH)2恰好完全沉淀時pH5.22.89.46.710.1

若浸取液中c(Co2+)=0.1mol/L,則須調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是_______(加入NaClO3和NaOH時;溶液的體積變化忽略)。

③萃取、反萃?。合虺s后的溶液中,加入某有機酸萃取劑(HA)2,發(fā)生反應:Co2++n(HA)2CoA2·(n-1)(HA)2+2H+。實驗測得:當溶液pH處于4.5~6.5范圍內(nèi),Co2+萃取率隨溶液pH的增大而增大(如圖2所示),其原因是_______。向萃取所得有機相中加入H2SO4,反萃取得到水相。該工藝中設(shè)計萃取、反萃取的目的是_______。

④沉鈷、熱分解:向反萃取后得到的水相中加入(NH4)2C2O4溶液,過濾、洗滌、干燥,得到CoC2O4·2H2O晶體。圖為二水合草酸鈷(CoC2O4·2H2O)在空氣中受熱的質(zhì)量變化曲線;曲線中300℃及以上所得固體均為鈷氧化物。

通過計算確定C點剩余固體的化學成分為_______(填化學式)。試寫出B點對應的物質(zhì)與O2在225~300℃發(fā)生反應的化學方程式:_______。評卷人得分六、有機推斷題(共4題,共40分)22、碘番酸是一種口服造影劑;用于膽部X-射線檢查。其合成路線如下:

已知:R1COOH+R2COOH+H2O

(1)A可發(fā)生銀鏡反應;A分子含有的官能團是___________。

(2)B無支鏈;B的名稱為___________。B的一種同分異構(gòu)體,其核磁共振氫譜只有一組峰,結(jié)構(gòu)簡式是___________。

(3)E為芳香族化合物;E→F的化學方程式是___________。

(4)G中含有乙基;G的結(jié)構(gòu)簡式是___________。

(5)碘番酸分子中的碘位于苯環(huán)上不相鄰的碳原子上。碘番酸的相對分了質(zhì)量為571;J的相對分了質(zhì)量為193。碘番酸的結(jié)構(gòu)簡式是___________。

(6)口服造影劑中碘番酸含量可用滴定分析法測定;步驟如下。

第一步2稱取amg口服造影劑,加入Zn粉、NaOH溶液,加熱回流,將碘番酸中的碘完全轉(zhuǎn)化為I-;冷卻;洗滌、過濾,收集濾液。

第二步:調(diào)節(jié)濾液pH,用bmol·L-1AgNO3溶液滴定至終點,消耗AgNO3溶液的體積為cmL。已知口服造影劑中不含其它含碘物質(zhì)。計算口服造影劑中碘番酸的質(zhì)量分數(shù)___________。:23、X;Y、Z、W、Q是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素;X與Y位于不同周期,X與W位于同一主族;原子最外層電子數(shù)之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序數(shù)等于Y、W、Q三種元素原子的最外層電子數(shù)之和。請回答下列問題:

(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的電子式為_____________。

(2)一種名為“PowerTrekk”的新型充電器是以化合物W2Q和X2Z為原料設(shè)計的,這兩種化合物相遇會反應生成W2QZ3和氣體X2,利用氣體X2組成原電池提供能量。

①寫出W2Q和X2Z反應的化學方程式:______________。

②以稀硫酸為電解質(zhì)溶液,向兩極分別通入氣體X2和Z2可形成原電池,其中通入氣體X2的一極是_______(填“正極”或“負極”)。

③若外電路有3mol電子轉(zhuǎn)移,則理論上需要W2Q的質(zhì)量為_________。24、已知A;B、C、E的焰色反應均為黃色;其中B常作食品的膨化劑,A與C按任意比例混合,溶于足量的水中,得到的溶質(zhì)也只含有一種,并有無色、無味的氣體D放出。X為一種黑色固體單質(zhì),X也有多種同素異形體,其氧化物之一參與大氣循環(huán),為溫室氣體,G為冶煉鐵的原料,G溶于鹽酸中得到兩種鹽。A~H之間有如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分物質(zhì)未寫出):

(1)寫出物質(zhì)的化學式:A______________;F______________。

(2)物質(zhì)C的電子式為______________。

(3)寫出G與稀硝酸反應的離子方程式:____________________________。

(4)已知D→G轉(zhuǎn)化過程中,轉(zhuǎn)移4mol電子時釋放出akJ熱量,寫出該反應的熱化學方程式:____________________________。

(5)科學家用物質(zhì)X的一種同素異形體為電極,在酸性介質(zhì)中用N2、H2為原料,采用電解原理制得NH3,寫出電解池陰極的電極反應方程式:____________________。25、甲;乙、丙是都含有同一種元素的不同物質(zhì);轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖:

(1)若甲是CO2。

①常用于泡沫滅火器的是_______(填“乙”或“丙”;下同)。

②濃度均為0.01mol·L-1的乙溶液和丙溶液中,水的電離程度較大的是_________。

(2)若甲是Al。

①Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖為__________。

②當n(Al)︰n(NaOH)︰n(H2SO4)=1︰1︰2時,丙的化學式是_________。

(3)若甲是Cl2。

①甲轉(zhuǎn)化為乙的離子方程式是____________。

②已知:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ·mol-1

2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ·mol-1

寫出TiO2和Cl2反應生成TiCl4和O2的熱化學方程式:_________。

③常溫下,將amol·L-1乙溶液和0.01mol·L-1H2SO4溶液等體積混合生成丙,溶液呈中性,則丙的電離平衡常數(shù)Ka=___________(用含a的代數(shù)式表示)。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、C【分析】【詳解】

燃料電池中,負極上燃料失電子發(fā)生氧化反應、正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應,正極電極反應式為負極反應為故A錯誤;

B.通入燃料的電極是負極、通入氧化劑的電極是正極,則a是陽極、b是陰極,陰極上銅離子放電,電極反應為故B錯誤;

C.a極是石墨,b極是純銅時,電解一定時間后兩極產(chǎn)生的氣體體積都為標準狀況即氫氣和氧氣的物質(zhì)的量都是根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得硫酸銅濃度故C正確;

D.a、b兩極均是石墨時,若a極產(chǎn)生的氣體為標準狀況a極產(chǎn)生氧氣的物質(zhì)的量硫酸銅的物質(zhì)的量未知無法確定氫離子是否放電,所以無法計算溶液的pH,故D錯誤。2、B【分析】【分析】

由示意圖可知放電時鋁為負極,被氧化生成Al2Cl7-,電極方程式為Al+7AlCl4--3e-═4Al2Cl7-,正極反應為3Cn[AlCl4]+3e-=3Cn+3AlCl4-,電解時陽極發(fā)生氧化反應,電極反應為Cn+AlCl4--e-═Cn[AlCl4],陰極發(fā)生還原反應,電極方程式為4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-。

【詳解】

A.放電時,正極反應為3Cn[AlCl4]+3e-=3Cn+3AlCl4-,電路中每轉(zhuǎn)移1mol電子,有1molCn(AlCl4)被還原;故A正確;

B.放電時,正極發(fā)生還原反應,電極反應為3Cn[AlCl4]+3e-=3Cn+3AlCl4-;故B錯誤;

C.充電時,Cn為陽極,發(fā)生氧化反應,電極方程式為Cn+AlCl4--e-═Cn[AlCl4];充電時石墨烯與電源的正極相連,故C正確;

D.充電時,陽極發(fā)生氧化反應,電極反應為Cn+AlCl4--e-═Cn[AlCl4],陰極發(fā)生還原反應,電極方程式為4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-,電子守恒得到充電時的總反應為:3Cn+4Al2Cl7-Al+4AlCl4-+3Cn(AlCl4);故D正確;

故選B。3、D【分析】【分析】

由圖可知,放電時,得電子生成VO2+,正極上的反應為+2H++e-═VO2++H2O,負極反應為V2+-e-═V3+,則a極為負極,b為正極,所以電池總反應為+V2++2H+=VO2++V3++H2O;以此解題。

【詳解】

A.儲能時為電解池;則該系統(tǒng)將電能轉(zhuǎn)化為化學能,A正確;

B.由分析可知;儲能時a極為陰極,氫離子通過質(zhì)子交換膜向a極移動,則a極附近pH降低,B正確;

C.供能時為原電池,由分析可知,此時b極的電極反應式為+2H++e-=VO2++H2O;C正確;

D.根據(jù)正極的電極反應可知,當消耗1mol時轉(zhuǎn)移1mol電子;則將該電池用于電解飽和食鹽水時,可以生成0.5mol氯氣和0.5mol氫氣,一共是22.4L(標準狀況),D錯誤;

故選D。4、C【分析】【詳解】

A.選項A正確;

B.5min時,X、Y、Z的平衡濃度分別為0.4mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L、選項B正確;

C.反應為放熱反應;降低溫度,平衡正向移動,X的濃度減小,選項C錯誤;

D.17min時,X的濃度為則X的轉(zhuǎn)化率為選項D正確。

答案選C。5、C【分析】【分析】

由題意知,鋰電極為負極,多孔碳材料電極為正極,放電時負極反應為Li-e-=Li+,正極反應為(2-x)O2+4Li+=2Li2O2-x(x=0或1),電池總反應為2Li+(1-)O2=Li2O2-x;據(jù)此分析解答。

【詳解】

A.根據(jù)圖示和上述分析,放電時電池的正極O2與Li+得電子轉(zhuǎn)化為Li2O2-x;發(fā)生的是還原反應,故A錯誤;

B.多孔碳材料電極為正極;電子應該由鋰電極通過外電路流向多孔碳材料電極(由負極流向正極),電解質(zhì)中離子作定向移動,故B錯誤;

C.根據(jù)圖示和上述分析,放電時電池總反應為2Li+(1-)O2=Li2O2-x,充電的反應與放電的反應相反,所以為Li2O2-x=2Li+(1-)O2;故C正確;

D.Li能與水反應;故不能用水溶液作電解質(zhì)溶液,故D錯誤;

答案選C。6、D【分析】【分析】

該電解池電解廢液中的Pb2+得到Pb,含Pb廢水通入b電極區(qū),Pb2+在b電極處放電生成Pb,故b為陰極,電極反應為Pb2++2e-=Pb,a為陽極,電極反應為2H2O-4e-=O2+4H+,總反應為2Pb2++2H2OO2+4H++2Pb。

【詳解】

A.根據(jù)分析,電極a為陽極,反應為2H2O-4e-=O2+4H+;A錯誤;

B.根據(jù)分析,總反應為2Pb2++2H2OO2+4H++2Pb;B錯誤;

C.電解產(chǎn)生1molPb,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol,陽極區(qū)的Na+、H+均為+1價離子;因此有2mol的陽離子通過陽離子交換膜,C錯誤;

D.在電解過程中;離子濃度會迅速降低,采用脈沖電解,在斷電間隙時間內(nèi),可以讓陰;陽離子充分的移動到陽極和陰極附近,離子濃度又會得到迅速恢復和補充,電極區(qū)相關(guān)離子濃度更大,有利于電解,D正確;

故選D。7、D【分析】【分析】

比較化學反應速率快慢時;可根據(jù)各物質(zhì)表示的反應速率之比等于參與反應或生成的對應物質(zhì)的化學計量數(shù)之比,所以可將選項中各物質(zhì)表示的速率轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)所表示的反應速率后進行比較,注意單位要統(tǒng)一。

【詳解】

A.

B.

C.v(C)=0.40mol·L-1·min-1,則

D.v(D)=0.45mol·L-1·min-1,則

所以上述四種狀況下反應速率最快的是0.225mol/(L·min);故合理選項是D。

故選D。二、填空題(共6題,共12分)8、略

【分析】【分析】

由質(zhì)子的移動方向可知a為負極,a極上是乙醇失電子發(fā)生氧化反應,乙醇被氧化生成CO2和H+,電極反應式為C2H5OH+3H2O-12e-═2CO2+12H+,b為正極,發(fā)生還原反應,電極方程式為4H++O2+4e-═2H2O;以此解答該題。

【詳解】

(1)由分析可知,b為正極,故答案為:b;

(2)電池正極氧氣得電子生成水,電極反應為:4H++O2+4e-═2H2O;a為負極,a極上是乙醇失電子發(fā)生氧化反應,乙醇被氧化生成CO2和H+,電極方程式為:C2H5OH+3H2O-12e-═2CO2+12H+,故答案為:4H++O2+4e-═2H2O;C2H5OH+3H2O-12e-═2CO2+12H+;

(3)乙醇中C元素的化合價為-2價;被氧化后升高到+4價,則電池工作時,1mol乙醇被氧化時就有12mol電子轉(zhuǎn)移,故答案為:12;

(4)a極附近發(fā)生電極反應C2H5OH+3H2O-12e-═2CO2+12H+,氫離子濃度增大,pH減小,故答案為:減小?!窘馕觥縝4H++O2+4e-═2H2OC2H5OH+3H2O-12e-═2CO2+12H+12減小9、略

【分析】【分析】

甲為燃料電池是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置;屬于原電池,投放燃料的電極是負極,投放氧化劑的電極是正極,所以通入氧氣的電極是正極,負極上甲醚失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水;乙池有外接電源屬于電解池,鐵電極連接原電池的負極,所以是陰極,則石墨電極是陽極,陽極上氯離子放電生成氯氣,據(jù)此解題。

【詳解】

(1)燃料電池是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,屬于原電池,投放燃料的電極是負極,投放氧化劑的電極是正極,所以通入氧氣的電極是正極,負極上甲醚失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水,電極反應式為:CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO+11H2O;

(2)乙池有外接電源屬于電解池,鐵電極連接原電池的負極,所以其是陰極,則石墨電極是陽極,陽極上氯離子放電生成氯氣,電極反應式為:2Cl--2e-=Cl2↑;

(3)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì),陽極上不僅銅還有鋅失電子進入溶液,陰極上析出銅,陽極電極方程式分別為Zn-2e-=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+;根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等知,陽極上溶解的銅小于陰極上析出的銅,所以丙裝置中反應一段時間,硫酸銅溶液濃度將減??;

(4)設(shè)生成氫氣的分子數(shù)為x;生成銅的質(zhì)量為y:

列比例式可以求出x=0.2NA,y=12.8g?!窘馕觥空龢OCH3OCH3-12e-+16OH-=2CO+11H2O陰極2Cl--2e-=Cl2↑減小0.2NA12.8g10、略

【分析】【分析】

C;D、E、F、X、Y都是惰性電極;A、B為外接直流電源的兩極,將直流電源接通后,F(xiàn)極附近呈紅色,說明F電極附近氫氧根離子濃度增大,溶液呈堿性,則F為陰極,所以C、E、G、X、I為陽極,D、F、H、Y、J為陰極,A為正極、B為負極,據(jù)此分析解答。

【詳解】

(1)C;D、E、F、X、Y都是惰性電極;A、B為外接直流電源的兩極,將直流電源接通后,F(xiàn)極附近呈紅色,F(xiàn)電極附近氫氧根離子濃度增大,溶液呈堿性,則F為陰極,所以C、E、G、X、I為陽極,D、F、H、Y、J為陰極,A為正極、B為負極,故答案為:正極;

(2)C、E、G、X、I為陽極,D、F、H、Y、J為陰極,C電極上氫氧根離子放電,電極反應式為4OH--4e-═O2↑+2H2O(或2H2O-4e-═O2↑+4H+),F(xiàn)電極上氫離子放電,電極反應式為2H++2e-═H2↑(或2H2O+4e-═H2↑+4OH-),故答案為:陽極;4OH--4e-═O2↑+2H2O(或2H2O-4e-═O2↑+4H+);陰極;2H++2e-═H2↑(或2H2O+4e-═H2↑+4OH-);

(3)若通過0.02mol電子,根據(jù)電解方程式:2CuSO4+2H2OO2↑+2Cu+2H2SO4,產(chǎn)生硫酸的物質(zhì)的量是0.01mol,通電后甲中溶液體積為200mL,則通電后所得的硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為=0.05mol?L-1,故答案為:0.05mol?L-1;

(4)由電子守恒可知,電解R(NO3)m溶液時,某一極增加了agR,根據(jù)Rm++me-=R可知,×m=0.02mol,解得:Mr(R)=50am;故答案為:50am;

(5)Y極是陰極;該電極顏色逐漸變深,說明氫氧化鐵膠體向該電極移動,根據(jù)異性電荷相互吸引,所以氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷,故答案為:正;

(6)C、D、E、F電極發(fā)生的電極反應分別為:4OH-═O2↑+2H2O+4e-、Cu2++2e-═Cu、2Cl-═Cl2↑+2e-、2H++2e-═H2↑;當各電極轉(zhuǎn)移電子均為1mol時,生成單質(zhì)的物質(zhì)的量分別為:0.25mol;0.5mol、0.5mol、0.5mol,所以單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為1∶2∶2∶2,故答案為:1∶2∶2∶2;

(7)電鍍裝置中;鍍層金屬必須做陽極,鍍件做陰極,所以H應該是鍍件,即H應該是銅件,故答案為:銅件。

【點睛】

正確判斷各電極的名稱是解題的關(guān)鍵。本題的易錯點為(6),要注意根據(jù)電極反應式結(jié)合電子守恒判斷?!窘馕觥空龢O陽極4OH--4e-═O2↑+2H2O(或2H2O-4e-═O2↑+4H+)陰極2H++2e-═H2↑(或2H2O+4e-═H2↑+4OH-)0.05mol?L-150am正1∶2∶2∶2銅件11、略

【分析】【分析】

(1)寫出三種物質(zhì)燃燒的熱化學方程式,然后根據(jù)蓋斯定律計算所求反應的焓變,當△G=△H-T△S<0時;反應能自發(fā)進行;

(2)①根據(jù)圖象分析,反應開始時CO濃度為1mol/L,由于開始時容器體積為2L,則開始時CO的物質(zhì)的量是2mol,反應達到平衡狀態(tài)時c(CH3OH)=0.3mol/L,起始時在體積可變的恒壓密閉容器中加入4molH2和2molCO發(fā)生反應A:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);根據(jù)物質(zhì)反應轉(zhuǎn)化關(guān)系得到平衡時各種氣體的物質(zhì)的量,然后假設(shè)此時容器容積為VL,利用濃度定義式和甲醇濃度,可得轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量與容器體積關(guān)系式,再根據(jù)恒溫恒壓下氣體的物質(zhì)的量的比等于壓強之比,計算出轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量及平衡時容器容積,進而得到平衡時各種物質(zhì)的濃度,帶入平衡常數(shù)表達式即可求解;

②恒溫恒容條件下,在密閉容器中通入等物質(zhì)的量的CO2和H2,發(fā)生反應B:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),達到平衡狀態(tài)時,v正=v逆;容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量等于以g/mol為單位的平均摩爾質(zhì)量,據(jù)此分析。

【詳解】

(1)H2(g)、CO(g)和CH4(g)的燃燒熱分別為285.8kJ/mol;283.0kJ/mol和890.0kJ/mol。

①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H1=-285.8kJ/mol

②CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H2=-283.0kJ/mol

③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H3=-890.0kJ/mol

將①×3+②-③,整理可得:CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(l)△H=3△H1+△H2-△H3=-250.4kJ/mol;

當△G=△H-T△S<0時;反應能自發(fā)進行,該反應中焓變數(shù)值較大且小于0,所以能自發(fā)進行;

(2)①根據(jù)圖象分析,反應達到平衡狀態(tài)時c(CH3OH)=0.3mol/L,起始時在體積可變的恒壓密閉容器中加入4molH2和一定量的CO發(fā)生反應A:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),開始時容器體積為2L,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pV=nRT,則有p=cRT,由于反應為恒壓容器,所以始末態(tài)體系壓強相等,根據(jù)圖象可知在反應開始時c(CO)=1mol/L,則開始時n(CO)=1mol/L×2L=2mol,n(H2)=4mol,假設(shè)反應過程在反應產(chǎn)生CH3OH的物質(zhì)的量為x,則反應消耗CO為xmol,消耗H2為2xmol,所以平衡時CO為(2-x)mol,H2為(4-2x)mol,CH3OH為xmol,假設(shè)平衡時容器的容積為VL,則=0.3mol/L,所以x=0.3Vmol,在恒溫恒壓下氣體的物質(zhì)的量的比等于壓強之比,所以=解得V=L,x=0.5mol,所以平衡時c(CO)==0.9mol/L,c(H2)=2c(CO)=1.8mol/L,c(CH3OH)=0.3mol/L,故該反應的化學平衡常數(shù)K==(L/mol)2≈0.1(L/mol)2;

②A.容器內(nèi)CO2的體積分數(shù)隨著反應進行而變化,當容器內(nèi)CO2的體積分數(shù)不再變化時;反應達到平衡狀態(tài),A正確;

B.CO2和H2的物質(zhì)的量的比不等于化學計量數(shù)之比,則CO2和H2轉(zhuǎn)化率的比值隨著反應進行而變化,當CO2和H2轉(zhuǎn)化率的比值不再變化;反應達到平衡狀態(tài),B正確;

C.當水分子中斷裂2NA個O-H鍵,必然會同時產(chǎn)生3NA個H-H鍵,同時氫分子中斷裂3NA個H-H鍵;則氫氣的濃度不變,正反應速率等于逆反應速率,反應達到平衡狀態(tài),C正確;

D.容器內(nèi)混合氣體的質(zhì)量守恒;物質(zhì)的量隨著反應進行而變化,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量也隨之變化,當混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為34.5且保持不變時,反應達到平衡狀態(tài),D正確;

故合理選項是ABCD。

【點睛】

本題考查化學平衡的計算,涉及到蓋斯定律的應用,化學平衡常數(shù)的計算,化學平衡的移動,化學平衡狀態(tài)的判斷,掌握化學反應基本原理和平衡狀態(tài)的特征及有關(guān)概念是解題關(guān)鍵?!窘馕觥?250.4kJ/mol該反應的焓變數(shù)值較大,且小于00.1(L/mol)2ABCD12、略

【分析】【分析】

(1)合成氨為放熱反應;升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減??;

(2)根據(jù)方程式利用三段法進行計算;

(3)達到平衡狀態(tài)時;正反應速率等于逆反應速率,各物質(zhì)的質(zhì)量或濃度保持不變,據(jù)此進行分析判斷。

【詳解】

(1)合成氨為放熱反應,T12,升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,所以K1>K2;

(2)設(shè)達到平衡時N2轉(zhuǎn)化了xmol/L,根據(jù)三段法有N2+3H22NH3

始(mol/L)230

轉(zhuǎn)(mol/L)0.51.51

平(mol/L)1.51.51

平衡時H2的轉(zhuǎn)化率=×100%=50%;平衡常數(shù)K==0.2;

若再同時增加各物質(zhì)的量為1mol,根據(jù)三段法有:N2+3H22NH3

始(mol/L)221.5

濃度商Qc==0.14正>v逆;

平衡常數(shù)只與溫度有關(guān);溫度不變,K不變;

(3)A.當2v正(H2)=3v逆(NH3)時才能證明達到平衡狀態(tài);A項錯誤;

B.該反應為非等體積反應;容器內(nèi)氣體壓強不變,證明反應達到平衡狀態(tài),B項正確;

C.該反應為非等體積反應;混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變,證明反應達到了平衡狀態(tài),C項正確;

D.濃度相等并不能證明反應達到平衡狀態(tài);D項錯誤;

答案選BC?!窘馕觥竣?>②.溫度升高,平衡逆向移動,K減?、?50﹪④.>⑤.不變⑥.BC13、略

【分析】【分析】

【詳解】

(1)由固體配制500mL一定物質(zhì)的量濃度的溶液,整個過程需要的儀器有托盤天平、藥匙、膠頭滴管、量筒、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶。Fe2(SO4)3為強酸弱堿鹽,在溶解固體時,應在燒杯中先加入一定體積的稀硫酸,以防止Fe3+水解。故答案為:藥匙;托盤天平;硫酸;

(2)電流表顯示電流由銀電極流向石墨電極;則銀電極為正極。由原電池的工作原理可知,陽離子向正極移動,即鹽橋中的陽離子進入銀電極溶液中。故答案為:銀;

(3)石墨電極為負極,電極反應式為Fe2+-e-=Fe3+。銀電極為正極,電極反應式為Ag++e-=Ag。電池的總反應為Ag++Fe2+=Fe3++Ag,由此可知Ag+的氧化性大于Fe3+。故答案為:Fe2+-e-=Fe3+;Ag++e-=Ag;Ag+;

(4)隨著原電池反應Ag++Fe2+=Fe3++Ag的進行,溶液中c(Fe3+)增大,當鹽橋中電解質(zhì)為KNO3時,NO進入石墨電極酸性溶液中,氧化亞鐵離子,c(Fe3+)又增大,致使Fe3++Ag?Ag++Fe2+平衡正向移動,故一段時間后,可觀察到電流表指針反轉(zhuǎn)。故答案為:原電池反應使c(Fe3+)增大,同時NO進入石墨電極酸性溶液中,氧化亞鐵離子,c(Fe3+)又增大,致使平衡正向移動?!窘馕觥克幊?、托盤天平硫酸銀Fe2+-e-=Fe3+Ag++e-=AgAg+原電池反應使c(Fe3+)增大,同時NO進入石墨電極酸性溶液中,氧化亞鐵離子,c(Fe3+)又增大,致使平衡正向移動三、判斷題(共5題,共10分)14、A【分析】【分析】

【詳解】

在任何水溶液中都存在水的電離平衡,水電離產(chǎn)生H+和OH-,根據(jù)水電離方程式:H2OH++OH-可知:水電離出的H+和OH-數(shù)目相等,由于離子處于同一溶液,溶液的體積相等,因此溶液中c(H+)和c(OH-)相等,所以任何水溶液中水電離出的c(H+)和c(OH-)相等這句話是正確的。15、A【分析】【分析】

【詳解】

由蓋斯定律可知:化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應途徑無關(guān),正確。16、B【分析】【詳解】

沒有確定的化學反應;確定的物質(zhì)種類;不能判斷反應速率大??;

故錯誤。17、A【分析】【分析】

【詳解】

草酸鈉溶液中存在電荷守恒又存在物料守恒:合并即得c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4):則答案是:正確。18、A【分析】【詳解】

明礬溶于水電離出鋁離子,鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體,氫氧化鋁膠體具有較大表面積,較強的吸附能力,能吸附水中的懸浮物,用作凈水劑;正確。四、實驗題(共2題,共10分)19、略

【分析】【分析】

方法一:高錳酸鉀和濃鹽酸制備氯氣;用飽和食鹽水除氯氣中的氯化氫,氯氣通入碘化鉀和氫氧化鉀的混合液中反應生成碘酸鉀,用氫氧化鈉吸收氯氣,防止污染。

方法二:直接用高錳酸鉀氧化碘化鉀得到碘酸鉀溶液;用乙醇除去剩余的高錳酸鉀,抽濾除去二氧化錳,濾液蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌,得到碘酸鉀產(chǎn)品。

【詳解】

(1)方法一中,高錳酸鉀和濃鹽酸制備氯氣,氯氣中含有氯化氫雜質(zhì),裝置a的作用是凈化其中的試劑為飽和食鹽水;根據(jù)圖示,裝置b的名稱為三頸燒瓶。

(2)多孔球泡裝置可增大氯氣與碘化鉀溶液的接觸面積;使氯氣充分反應。

(3)根據(jù)信息提示,溶液在中性條件下的還原產(chǎn)物為一種不溶于水的沉淀,即為所以化學方程式為

(4)高錳酸鉀能被乙醇還原;滴入適量乙醇的作用是除去多余的高錳酸鉀。

(5)A.三腳架;泥三角和坩堝的聯(lián)合使用可用于灼燒固體;不能進行加熱濃縮,加熱濃縮用蒸發(fā)皿,故A錯誤;

B.在冷卻結(jié)晶時;溫度過低可能會有雜質(zhì)析出導致產(chǎn)品不純凈,故B正確;

C.抽濾可使過濾速率增大;故C正確;

D.碘酸鉀固體在熱水中溶解度大;用熱水洗滌時會導致產(chǎn)品損失,故D錯誤;

選BC。

(6)①淀粉液遇碘單質(zhì)變藍;宜選用淀粉溶液作指示劑;

②產(chǎn)品消耗硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量為mol,由關(guān)系式可算出產(chǎn)品中的物質(zhì)的量為質(zhì)量分數(shù)為【解析】(1)飽和食鹽水或飽和溶液三頸燒瓶或三口燒瓶。

(2)增大氯氣與溶液的接觸面積;使氯氣充分反應,提高產(chǎn)率。

(3)

(4)除去多余的高錳酸鉀。

(5)BC

(6)淀粉或20、略

【分析】【分析】

A裝置為制取氯氣裝置,由于PCl3遇水會水解,所以氯氣必須干燥,裝置B除去氯氣中混有的氯化氫氣體,裝置C用來干燥氯氣;干燥氯氣與白磷在裝置D中生成PCl3,利用二氧化碳排盡裝置中的空氣,防止PCl3被氧化。根據(jù)PCl3的沸點數(shù)據(jù),利用E裝置收集PCl3。因尾氣中含有有毒氣體氯氣且空氣中的水蒸氣可能進入裝置,所以用F裝置中的堿石灰可吸收多余的氯氣,同時防止空氣中的水蒸氣進入燒瓶與PC13反應;據(jù)此解答。

【詳解】

(1)白磷幾乎不溶于水;空氣中易自燃,可以在冷水中密封保存。

(2)題目已知條件中PCl3受熱易被氧氣氧化,故利用CO2排出體系中的空氣,防止白磷、PCl3被氧氣氧化。

(3)題目已知條件中PCl3的沸點為75.5℃,通過冰水可冷凝并收集PCl3,防止PCl3揮發(fā)。

(4)反應剩余Cl2必須進行尾氣處理,用氫氧化鈉吸收氯氣;PCl3極易水解,堿石灰可以防止空氣中的水蒸氣進入燒瓶與PCl3反應。

(5)PCl3溶于水生成H3PO3的方程式為PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl,第②步碘水與H3PO3發(fā)生反應,方程式為H3PO3+I2+H2O=H3PO4+2HI;第③步滴定終點時的標志是當?shù)稳胱詈笠坏蜰a2S2O3溶液時,溶液由藍色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不復原;根據(jù)反應知PCl3~H3PO3~I2、I2~2,參與反應的PCl3的物質(zhì)的量n(PCl3)=(c1V1×10?3)?產(chǎn)品純度為×100%=×100%?!窘馕觥棵芊獯娣旁诶渌信懦鲶w系中的空氣,防止PCl3被氧氣氧化冷凝PCl3,防止PCl3揮發(fā)吸收多余的氯氣,同時防止空氣中的水蒸氣進入燒瓶與PCl3反應H3PO3+I2+H2O=H3PO4+2HI當?shù)稳胱詈笠坏蜰a2S2O3溶液時,溶液由藍色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不復原×100%五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共1題,共6分)21、略

【分析】【詳解】

(1)一種鈷氧化物晶胞如圖1所示,根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),可得:鈷離子=12×+1=4,O2-=8×+6×=4:故晶胞為:CoO,即鈷為+2價,Co的原子序數(shù)為27,失去2個電子后,Co2+的基態(tài)核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d7或[Ar]3d7,該氧化物中鈷離子基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d7。故答案為:[Ar]3d7;

(2)①Co2O3在酸性條件下,把Na2SO3氧化為Na2SO4,自身被還原為Co2+,Co2O3發(fā)生反應的離子方程式Co2O3++4H+=2Co2+++2H2O。故答案為:Co2O3++4H+=2Co2+++2H2O;

②首先滿足:pH>6.7,使Al3+、Fe3+、Cu2+完全沉淀,根據(jù)Co2+完全沉淀時(c(Co2+)≤1.0×10-5mol?L-1)的為9.4,可得c(H+)=1×10-9.4,Kw=c(H+)×c(OH-)=1×10-14,解得:c(OH-)=1×10-4.6,Ksp[Co(OH)2]=c(Co2+)×c2(OH-)=1.0×10-5×(1×10-4.6)2=1.0×10-14.2,現(xiàn)浸取液中c(Co2+)=0.1mol/L,Ksp[Co(OH)2]=c(Co2+)×c2(OH-)=1.0×10-14.2,解得:c(OH-)=1×10-6.6,進一步解得:c(H+)=1×10-7.4,pH=7.4,若浸取液中c(Co2+)=0.1mol/L,則須調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是6.7≤pH<7.4(加入NaClO3和NaOH時,溶液的體積變化忽略)。故答案為:6.7≤pH<7.4;

③Co2++n(HA)2CoA2·(n-1)(HA)2+2H+,當溶液pH處于4.5~6.5范圍內(nèi),Co2+萃取率隨溶液pH的增大而增大(如圖2所示),其原因是pH增大,c(H+)減小,平衡正向進行,Co2+萃取率增大。向萃取所得有機相中加入H2SO4,反萃取得到水相。該工藝中設(shè)計萃取、反萃取的目的是富集、提純Co2+(或分離Co2+和Mn2+)。故答案為:pH增大,c(H+)減小,平衡正向進行,Co2+萃取率增大;富集、提純Co2+(或分離Co2+和Mn2+);

④由圖可知,CoC2O4?2H2O的質(zhì)量為18.3g,其我知道可為0.1mol,Co元素質(zhì)

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