精品解析:贵州省部分学校2023-2024学年高二上学期12月月考化学试题
2024-08-23
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内容正文:
高二年级考试
化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修1。
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 S32 Cr52 Fe56 Cu64 Zn65
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列反应过程的能量变化与相同的是
A. B.
C D.
2. 夏季,受台风影响,某些地区狂降暴雨。下列有关水汽变成雨的过程中焓变和熵变的判断正确的是
A. , B. ,
C. , D. ,
3. 物质分类有利于发现物质的有关规律,把握物质的本质属性和内在联系。下列物质分类正确的是
选项
电解质
强电解质
弱电解质
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
4. 下列说法错误的是
A. 船体镶嵌锌块利用的是阴极电保护法 B. 大多数反应是由基元反应组成的
C. 电解水时加入,可增强水导电性 D. 单位体积内活化分子数增多,反应速率增大
5. 将下列各物质加入或通入水中,对水的电离平衡无影响的是
A. Ca B. C. D.
6. 下列应用与盐类水解无关的是
A. 用溶液除去钢铁表面的铁锈 B. 用醋酸除去茶壶里的水垢
C. 草木灰与铵盐不能混合使用 D. 饱和氯化铁溶液滴入沸水中制备胶体
7. 常温下,在的HBr溶液中能大量共存的是
A. B. C. D.
8. 利用下列装置进行的实验,不能达到预期目的的是
A蒸发FeCl3溶液制备FeCl3固体
B.探究双氧水分解的热效应
C.制作水果(柠檬)电池
D.粗测碳酸钠溶液的pH
A. A B. B C. C D. D
9. 电解液来源丰富、成本低廉的新型酸碱混合锌铁液流电池的示意图如图,下列说法错误的是
A. 放电时,电流由B经导线流向A
B. 放电时,负极反应式为
C. 离子交换膜a为阳离子交换膜
D. 充电时,每转移电子,参与反应的铁元素质量为
10. 将和充入某恒温恒容密闭容器中发生反应,时达到平衡状态,测得容器中,下列说法正确的是
A. 该反应的平衡常数
B. 时,
C. 保持其他条件不变,时压缩容器体积,平衡不移动
D. 保持其他条件不变,时向容器中充入,平衡不移动
11. 与在不同催化剂作用下反应生成的反应历程图(TS为过渡态,*表示吸附在催化剂表面的物种)如图所示,下列说法错误的是
A. 该反应放热反应
B. 催化剂1和催化剂2均降低了反应的焓变
C. 反应过程中有极性键的断裂和形成
D. 催化剂1作用下的决速步为
12. 某小组为了探究影响溶液与溶液在酸性[所用试剂浓度:]条件下反应速率因素,设计的实验方案如表所示。混合溶液的体积变化忽略不计,下列说法错误的是
实验
编号
实验
温度/K
褪色时间
/min
1
298
4.0
2
2
8
2
298
5.0
2
2
1
6
3
303
5.0
2
1
2
A
B. 该反应的离子方程式为
C. 实验1中的反应速率为
D. 实验2和3探究的是温度对反应速率的影响
13. 如图所示,A、B、C、D、E、F均为石墨电极,甲池与乙池中溶液的体积和浓度均为。按图示接通电路,反应一段时间后,检测到电路中通过,烧杯a中溶液变蓝。下列说法正确的是
A. M为电源负极 B. 忽略体积变化,甲池中溶液的
C. 烧杯b中溶液颜色变为浅红色 D. C极与E极产生的气体质量差为0.55g
14. 常温下,将NaOH溶液滴加到乙二酸()溶液中,混合溶液的pH与[或]的关系如图所示。下列叙述不正确的是
A. 曲线Ⅱ表示pH与的变化关系
B. 乙二酸的的数量级为
C. 溶液呈酸性
D. 时,
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某化学兴趣小组为探究元素不同化合价的物质的转化,设计了如图装置,回答下列问题:
(1)该装置工作时,电子由___________(填“Cr””或“石墨”,下同)电极经导线转移到___________电极。
(2)部分离子在溶液中的迁移速率如表:
阳离子
阴离子
4.07
4.61
5.19
7.4
6.59
7.91
7.62
8.27
①盐桥的作用是___________。
②根据上表数据分析盐桥中最好选择作为电解质的原因:___________;该装置工作时,盐桥中向负极移动的离子为___________(填离子符号)。
(3)设烧杯内液体体积均为,反应时,电极质量减少,石墨电极一侧变为。假设不迁移。
①石墨电极上发生的电极反应为___________。
②该装置的电子的有效利用率为___________。
16. 碱式硫酸铁[]难溶于水,可做净水剂、媒染剂、颜料和药物。可由硫酸亚铁与稀硝酸共热制得。某实验小组欲用如图所示装置进行实验,回答下列问题:
(1)锥形瓶中发生反应的化学方程式为___________;某同学认为用溶液代替稀硝酸更好,理由是___________。
(2)酸性高锰酸钾溶液可除去一氧化氮,反应的离子方程式为。该反应分两步进行。第一步是高锰酸钾把一氧化氮氧化为二氧化氮,反应的离子方程式为,则第二步反应的离子方程式为___________。
(3)某同学测定产物纯度的方法如下:称取2.5g产物溶于适量稀硫酸中,加入足量KI溶液,充分反应后,滴入几滴淀粉溶液,用标准溶液滴定至终点,消耗标准液14.00mL(涉及的反应方程式为、)。
①盛装标准溶液的滴定管应选用___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
②判断达到滴定终点的方法为___________。
③该产品的纯度为___________%。滴定过程中,如果滴定速度过慢,可能导致所测结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”,下同);如果盛标准液的滴定管未润洗,将导致所测结果___________。
17. 某兴趣小组用含镍废催化剂(主要含有,还含有及其他不溶于酸、碱的杂质)制备,其流程如下:
常温下,部分金属化合物的近似值如表所示;已知:。
化学式
近似值
回答下列问题:
(1)加溶液进行浸出时搅拌可提高浸出速率,原因为___________,“滤液1”中含有的主要阴离子为___________(填化学式)。
(2)加入“氧化”时发生反应的离子方程式为___________。
(3)“除杂”时加调节溶液的需大于_______,(保留1位小数,离子浓度时认为该离子沉淀完全),简述加调节溶液的除杂的原理:_______。
(4)“一系列操作”主要包括___________、___________、过滤、洗涤、干燥等。
18. 苯乙烯是用于生产苯乙烯系列树脂、丁苯橡胶、离子交换树脂及医药品的原料之一,可通过乙苯的分解制备。
(1)标准状态时,由指定单质生成1mol物质的焓变称为标准摩尔生成焓,如氨气的标准摩尔生成焓可用表示。规定(C,石墨)和为0,利用标准摩尔生成焓可以求出化学反应热,已知相关物质的标准摩尔生成焓如表:
物质
+29.8
+147.5
乙苯分解反应的_______,该反应在_______(填标号)下有利于自发进行。
a.高温B.低温C.任何温度
(2)向密闭容器中充入1mol气态乙苯发生反应,其平衡转化率随温度和压强变化的情况如图所示。
①,,由大到小的顺序是_______,理由是_______。
②A点对应的条件下,的体积分数为_______(保留三位有效数字)%,,下,该反应的物质的量分数平衡常数[用平衡时各物质的物质的量分数(物质的量分数=某组分的物质的量÷总物质的量)来代替各物质的平衡浓度,得到的平衡常数称为物质的量分数平衡常数]_______;与压强平衡常数(以分压表示,分压=总压×物质的量分数,表示总压)的关系为_______。
③向A点平衡体系中加入可提高平衡转化率,欲将平衡转化率提高至80%,需要向反应器中充入_______作为稀释气。
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高二年级考试
化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修1。
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 S32 Cr52 Fe56 Cu64 Zn65
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列反应过程的能量变化与相同的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】为铝热反应,为放热反应,以此解题。
【详解】A.为分解反应,为吸热反应,A错误;
B.为吸热反应,B错误;
C.所有的燃烧反应,都是放热反应,C正确;
D.,电解为吸热反应,D错误;
故选C。
2. 夏季,受台风影响,某些地区狂降暴雨。下列有关水汽变成雨的过程中焓变和熵变的判断正确的是
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】水汽变成雨的过程中放热,ΔH<0,气体变成固体,混乱度减小,ΔS<0;
故选A。
3. 物质分类有利于发现物质的有关规律,把握物质的本质属性和内在联系。下列物质分类正确的是
选项
电解质
强电解质
弱电解质
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.属于盐类,能完全电离,是强电解质,故A错误;
B.本身不能电离,是化合物,属于非电解质,故B错误;
C.属于强碱,在水溶液中能导电,属于电解质,是强酸,能完全电离,属于强电解质,是弱酸,部分电离,属于弱电解质,故C正确;
D.是化合物,不能导电,属于非电解质,故D错误;
故选C。
4. 下列说法错误的是
A. 船体镶嵌锌块利用的是阴极电保护法 B. 大多数反应是由基元反应组成的
C. 电解水时加入,可增强水的导电性 D. 单位体积内活化分子数增多,反应速率增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.船体镶嵌锌块,锌、铁和海水形成原电池,锌作负极被腐蚀,铁作正极被保护,利用的是牺牲阳极的阴极保护法,A错误;
B.大多数反应是由基元反应组成的,故B正确;
C.电解水时加入NaOH,可增强水的导电性,故C正确;
D.单位体积内活化分子数增多,反应速率增大,故D正确;
故选A。
5. 将下列各物质加入或通入水中,对水的电离平衡无影响的是
A. Ca B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.Ca为活泼金属,和水电离出的氢离子反应,会促进水的电离,A错误;
B.二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸电离出的氢离子会抑制水的电离,B错误;
C.氯化钾电离出的钾离子和氯离子不影响水的电离,C正确;
D.硫酸亚铁电离产生的二价铁可以水解,会促进水的电离,D错误;
故选C。
6. 下列应用与盐类水解无关的是
A. 用溶液除去钢铁表面的铁锈 B. 用醋酸除去茶壶里的水垢
C. 草木灰与铵盐不能混合使用 D. 饱和氯化铁溶液滴入沸水中制备胶体
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化铵中的铵根离子水解,使溶液显酸性,可以除去铁锈,A错误;
B.用醋酸除去茶壶里的水垢,利用的是沉淀溶解平衡原理,B正确;
C.铵盐中铵根离子和草木灰中的碳酸根离子可以互促水解,使得铵盐的肥效降低,C错误;
D.氯化铁中的Fe3+水解,可以制备胶体,D错误;
故选B。
7. 常温下,在的HBr溶液中能大量共存的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】HBr电离出氢离子能与碳酸根、氢氧根反应,溴离子与银离子反应生成溴化银沉淀,与钙离子不反应,能够共存,答案选D。
8. 利用下列装置进行的实验,不能达到预期目的的是
A蒸发FeCl3溶液制备FeCl3固体
B.探究双氧水分解的热效应
C.制作水果(柠檬)电池
D.粗测碳酸钠溶液的pH
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.蒸发促进三价铁水解生成氢氧化铁,且生成的氯化氢易挥发,得不到氯化铁固体,A错误;
B.双氧水在二氧化锰的催化下发生反应,通过温度的变化,使集气瓶中气体的体积变化,引起红墨水管中左右两端液面高低,探究分解的热效应,B正确;
C.利用水果(柠檬)汁为电解质溶液,铜片和铝片为两极,形成原电池,使二极管发光,从而达到形成原电池的原理,C正确;
D.Na2CO3为强碱弱酸盐,水解溶液呈碱性,能用pH试纸测Na2CO3溶液的pH,D正确;
故选A。
9. 电解液来源丰富、成本低廉的新型酸碱混合锌铁液流电池的示意图如图,下列说法错误的是
A. 放电时,电流由B经导线流向A
B. 放电时,负极反应式为
C. 离子交换膜a为阳离子交换膜
D. 充电时,每转移电子,参与反应的铁元素质量为
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,作为原电池时,锌失去电子,发生氧化反应,A为负极,则B为正极,以此解题。
【详解】A.放电时,电流由正极到负极,即电流由B经导线流向A,A正确;
B.由分析可知,A为负极,电极反应为:,B正确;
C.在原电池中,阳离子向正极移动,则钠离子可以通过交换膜a,C正确;
D.充电时,阳极反应式为Fe2+-e-=Fe3+,每转移2mol电子,参与反应的铁元素质量为112g,D错误;
故选D。
10. 将和充入某恒温恒容密闭容器中发生反应,时达到平衡状态,测得容器中,下列说法正确的是
A. 该反应的平衡常数
B. 时,
C. 保持其他条件不变,时压缩容器体积,平衡不移动
D. 保持其他条件不变,时向容器中充入,平衡不移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.水为液态,不列入平衡常数表达式,根据平衡常数定义可知,该反应的平衡常数,A错误;
B.水为液体,则水的浓度是定值,是恒定不变的,B错误;
C.该反应为气体分子数减小的反应,则保持其他条件不变,压缩容器体积时,则平衡正向移动,C错误;
D.保持其他条件不变,向容器中充入,则容器中各种物质的浓度不变,平衡不移动,D正确;
故选D。
11. 与在不同催化剂作用下反应生成的反应历程图(TS为过渡态,*表示吸附在催化剂表面的物种)如图所示,下列说法错误的是
A. 该反应为放热反应
B. 催化剂1和催化剂2均降低了反应的焓变
C. 反应过程中有极性键的断裂和形成
D. 催化剂1作用下的决速步为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图可知,该反应的反应物能量高于生成物,因此该反应为放热反应,A正确;
B.催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应的焓变,B错误;
C.该反应为醛的加成反应,断裂了碳氧双键中的π键同时生成了碳氢键和氧氢键属于极性键的断裂和形成,C正确;
D.由图可知催化剂1作用下步骤的活化能最大,是决速步骤,D错误;
故选BD。
12. 某小组为了探究影响溶液与溶液在酸性[所用试剂浓度:]条件下反应速率的因素,设计的实验方案如表所示。混合溶液的体积变化忽略不计,下列说法错误的是
实验
编号
实验
温度/K
褪色时间
/min
1
298
4.0
2
2
8
2
298
5.0
2
2
1
6
3
303
5.0
2
1
2
A.
B. 该反应的离子方程式为
C. 实验1中的反应速率为
D. 实验2和3探究的是温度对反应速率的影响
【答案】C
【解析】
【分析】本题是一道探究反应速率的影响因素的题,根据表格中的数据可知,1、2组数据是探究亚硫酸氢钠的浓度对反应速率的影响,2、3组数据是探究温度对反应速率的影响,以此解题。
【详解】A.根据表格中数据可知,1、2组数据是探究亚硫酸氢钠的浓度对反应速率的影响,则其他因素是相同的,故4+2+2+a=5+2+2+1,解得a=2,2、3组数据是探究温度对反应速率的影响,则5+b+2+1=5+2+2+1,解得b=2,A正确;
B.该反应中锰由+7价降低到+2价,硫由+4价升高到+6价,根据得失电子守恒可知,,B正确;
C.实验1中的起始浓度为反应速率为,C错误;
D.根据分析可知,实验2和3探究的是温度对反应速率的影响,D正确;
故选C。
13. 如图所示,A、B、C、D、E、F均为石墨电极,甲池与乙池中溶液的体积和浓度均为。按图示接通电路,反应一段时间后,检测到电路中通过,烧杯a中溶液变蓝。下列说法正确的是
A. M为电源负极 B. 忽略体积变化,甲池中溶液的
C. 烧杯b中溶液颜色变为浅红色 D. C极与E极产生气体质量差为0.55g
【答案】D
【解析】
【分析】该装置为电解池,根据a中的现象可以判断C极产生氯气,则C极发生氧化反应,为电解池的阳极,由此可知D为阴极,甲池中A为阳极,B为阴极,乙池中E为阳极,F为阴极,所以M为电源正极,则N为电源负极,以此解题。
【详解】A.烧杯a中溶液变蓝,说明C极产生的是Cl2,发生氧化反应,为阳极,M为电源的正极,A项错误;
B.通过,由A极电极反应式2H2O-4e-=O2↑+4H+,可知溶液中产生0.02molH+,忽略溶液体积的变化,c(H+)=0.1mol/L,pH=1,B项错误;
C.由选项A分析可知,M为正极,则N为负极,则D为阴极,电极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,氢气进入烧杯D,和其中的碘化钾不反应,则其颜色不会变,C项错误;
D.C极为阳极,电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑,E极电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,当转移,则生成0.01mol氯气,质量为0.71g,同时生成0.005mol氧气,质量为0.16g,两极产生气体质量差为0.55g,D项正确;
故选D。
14. 常温下,将NaOH溶液滴加到乙二酸()溶液中,混合溶液的pH与[或]的关系如图所示。下列叙述不正确的是
A. 曲线Ⅱ表示pH与的变化关系
B. 乙二酸的的数量级为
C. 溶液呈酸性
D. 时,
【答案】D
【解析】
【分析】草酸的电离平衡常数、则有即;同理有,由此分析作答。
【详解】A.据分析有或,Ka1>Ka2,则曲线Ⅱ代表pH与的变化关系,A正确;
B.由A解析可知代表曲线Ⅰ,则有-lgKa2=4.27,,B正确;
C.由B的解析可知Ka2=10-4.27同理可以得出Ka1=10-1.25则,有Ka2>Kh2,的电离程度大于其水解程度,因此溶液呈酸性,C正确;
D.溶液中存在电荷守恒,常温下pH=7则溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,因此,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某化学兴趣小组为探究元素不同化合价的物质的转化,设计了如图装置,回答下列问题:
(1)该装置工作时,电子由___________(填“Cr””或“石墨”,下同)电极经导线转移到___________电极。
(2)部分离子在溶液中的迁移速率如表:
阳离子
阴离子
4.07
4.61
5.19
74
6.59
7.91
7.62
8.27
①盐桥的作用是___________。
②根据上表数据分析盐桥中最好选择作为电解质的原因:___________;该装置工作时,盐桥中向负极移动的离子为___________(填离子符号)。
(3)设烧杯内液体体积均为,反应时,电极质量减少,石墨电极一侧变为。假设不迁移。
①石墨电极上发生的电极反应为___________。
②该装置的电子的有效利用率为___________。
【答案】(1) ①. ②. 石墨
(2) ①. 传递离子,平衡电荷,形成闭合回路 ②. 不与溶液中的物质发生化学反应,且两种离子的迁移速率相近 ③.
(3) ①. ②. 60
【解析】
【分析】由图可知,左侧铬电极失去电子,发生氧化反应,为负极,右侧石墨电极为正极,以此解题。
【小问1详解】
由分析可知,左侧为负极,电子由负极Cr,经过导线转移到正极石墨;
【小问2详解】
①盐桥中的阴离子和阳离子分别移向负极和正极,从而维持电中性,故答案为:传递离子,平衡电荷,形成闭合回路;
②盐桥中选择的盐中的阴阳离子,最好是所带的电荷相同,不和两极中的电解质反应,且移动速度相近,故选择的原因是:不与溶液中的物质发生化学反应,且两种离子的迁移速率相近;在原电池中阴极离子向负极移动,故盐桥中向负极移动的离子为;
【小问3详解】
①在正极,+6价铬得到电子生成+3价铬,电极反应为:;
②负极失去电子的物质的是为,正极得到电子的物质的量为(0.11- 0.05 )mol·L-1×0.5L×3= 0.09mol, 故该装置的电子的有数利用率为。
16. 碱式硫酸铁[]难溶于水,可做净水剂、媒染剂、颜料和药物。可由硫酸亚铁与稀硝酸共热制得。某实验小组欲用如图所示装置进行实验,回答下列问题:
(1)锥形瓶中发生反应的化学方程式为___________;某同学认为用溶液代替稀硝酸更好,理由是___________。
(2)酸性高锰酸钾溶液可除去一氧化氮,反应的离子方程式为。该反应分两步进行。第一步是高锰酸钾把一氧化氮氧化为二氧化氮,反应的离子方程式为,则第二步反应的离子方程式为___________。
(3)某同学测定产物纯度的方法如下:称取2.5g产物溶于适量稀硫酸中,加入足量KI溶液,充分反应后,滴入几滴淀粉溶液,用标准溶液滴定至终点,消耗标准液14.00mL(涉及的反应方程式为、)。
①盛装标准溶液的滴定管应选用___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
②判断达到滴定终点的方法为___________。
③该产品的纯度为___________%。滴定过程中,如果滴定速度过慢,可能导致所测结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”,下同);如果盛标准液的滴定管未润洗,将导致所测结果___________。
【答案】(1) ①. ②. 无污染性气体生成,且装置简单(或其他合理答案)
(2)
(3) ①. 碱式 ②. 当滴入最后半滴标准液时,溶液蓝色褪去,且30s不恢复原色 ③. 94.64 ④. 偏高 ⑤. 偏高
【解析】
【分析】向硫酸亚铁溶液中加入稀硝酸,发生氧化还原反应生成、NO等,用酸性高锰酸钾溶液处理尾气,除去一氧化氮。
【小问1详解】
根据题意可知,锥形瓶中硫酸亚铁和稀硝酸反应生成产物,方程式为:;根据方程式可知,该反应生成一氧化氮,容易污染环境,故可以用溶液代替稀硝酸,原因是:无污染性气体生成,且装置简单;
【小问2详解】
结合总方程式和第一步反应的方程式可知第二步反应的离子方程式为:;
【小问3详解】
①溶液显碱性,应该放在碱式滴定管中;
②根据,当达到滴定终点时,单质碘消耗完毕,指示剂为淀粉溶液,则判断达到滴定终点的方法为当滴入最后半滴标准液时,溶液蓝色褪去,且30s不恢复原色;
③根据方程式可知,,故该产品的纯度为:;滴定过慢,则溶液中的二价铁容易被空气中氧气氧化为三价铁,三价铁可以和碘离子反应生成单质碘,消耗增多,导致结果偏高;如果盛标准液的滴定管未润洗,标准溶液被稀释,消耗体积偏大,将导致所测结果偏高。
17. 某兴趣小组用含镍废催化剂(主要含有,还含有及其他不溶于酸、碱的杂质)制备,其流程如下:
常温下,部分金属化合物的近似值如表所示;已知:。
化学式
近似值
回答下列问题:
(1)加溶液进行浸出时搅拌可提高浸出速率,原因为___________,“滤液1”中含有的主要阴离子为___________(填化学式)。
(2)加入“氧化”时发生反应的离子方程式为___________。
(3)“除杂”时加调节溶液的需大于_______,(保留1位小数,离子浓度时认为该离子沉淀完全),简述加调节溶液的除杂的原理:_______。
(4)“一系列操作”主要包括___________、___________、过滤、洗涤、干燥等。
【答案】(1) ①. 通过搅拌可以增大反应物的接触面积 ②. 、
(2)
(3) ①. 2.8 ②. 与溶液中的反应,浓度减小,水解平衡正向移动
(4) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
【解析】
【分析】镍废倠化剂(主要含有,还含有及其他不溶于酸、碱的杂质),用NaOH溶液除去,酸浸将不溶于酸的滤渣去掉,得到含的滤液,加入将氧化为,调pH将转化为除去,得到含有的溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等即可得到。
【小问1详解】
通过搅拌可以增大反应物的接触面积,碱浸时与溶液反应生成进入滤液中,因此“滤液1”中含有的主要阴离子为、;
【小问2详解】
加入将氧化为,离子方程式为;
【小问3详解】
根据,当时,,,故才能保证 沉淀完全;,与溶液中的反应,浓度减小,水解平衡正向移动;
【小问4详解】
据分析可知,含有的溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等即可得到。
18. 苯乙烯是用于生产苯乙烯系列树脂、丁苯橡胶、离子交换树脂及医药品的原料之一,可通过乙苯的分解制备。
(1)标准状态时,由指定单质生成1mol物质的焓变称为标准摩尔生成焓,如氨气的标准摩尔生成焓可用表示。规定(C,石墨)和为0,利用标准摩尔生成焓可以求出化学反应热,已知相关物质的标准摩尔生成焓如表:
物质
+298
+147.5
乙苯分解反应的_______,该反应在_______(填标号)下有利于自发进行。
a.高温B.低温C.任何温度
(2)向密闭容器中充入1mol气态乙苯发生反应,其平衡转化率随温度和压强变化的情况如图所示。
①,,由大到小的顺序是_______,理由是_______。
②A点对应的条件下,的体积分数为_______(保留三位有效数字)%,,下,该反应的物质的量分数平衡常数[用平衡时各物质的物质的量分数(物质的量分数=某组分的物质的量÷总物质的量)来代替各物质的平衡浓度,得到的平衡常数称为物质的量分数平衡常数]_______;与压强平衡常数(以分压表示,分压=总压×物质的量分数,表示总压)的关系为_______。
③向A点平衡体系中加入可提高平衡转化率,欲将平衡转化率提高至80%,需要向反应器中充入_______作为稀释气。
【答案】(1) ①. +117.7 ②. a
(2) ①. ②. 该反应为气体分子数增大的反应,压强越大,反应物的平衡转化率越小 ③. 33.3% ④. 或0.333 ⑤. ⑥. 7.8
【解析】
【分析】根据盖斯定律可以计算反应的焓变;化学反应进行的方向可以利用吉布斯自由能来判别。结合化学平衡的特点,影响平衡移动的因素分析,根据三行式进行计算,从而算出转化率、Kp和p、Kx的关系,以此来解析;
【小问1详解】
由题中信息可知①,②,由盖斯定律可知②-①=③,可得③乙苯分解反应,可知,故答案为+117.7;因为该反应为熵增的吸热反应,且根据吉布斯自由能可知,当时,反应能自发发生,故在高温条件下满足题意,能自发进行,答案为a;
【小问2详解】
该反应为气体分子数增大的反应,增大压强,平衡向逆反应反向移动,反应物的平衡转化率减小,故p1,p2,p3由大到小的顺序是p1>p2>p3,理由是该反应为气体分子数增大的反应,压强越大,反应物的平衡转化率越小。由图可知,A点对应的条件下,乙苯的平衡转化率为50%,可列三段式,此时H2的体积分数等于其物质的量分数,故答案为,T1℃,p2下,该反应的物质的量分数平衡常数为;Kx与压强平衡常数Kp的关系为;A点时,平衡时混合气体总物质的量为1.5mol,此时容器的体积为V;当乙苯的平衡转化率为80%,可列三段式此时乙苯、苯乙烯、H2物质的量之和为1.8mol,设充入的N2为x mol,混合气的总物质的量为(1.8+x)mol,在恒温、恒压时,体积之比等于物质的量之比,此时容器的体积为,两次平衡温度相同,则平衡常数相等,则解得x=7.8,需要向反应器中充入7.8mol N2作为稀释气。
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