内容正文:
高二阶段性诊断测试
化学
本试卷满分100分,考试用时90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第一章至第三章第二节、第四章。
5.可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Cl:35.5 Ca:40 Ag:108
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20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. 化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A. 铁粉可用作袋装食品的脱氧剂
B. 点燃爆竹后,硫直接生成硫酸
C. 氢气燃烧时,主要由化学能转化为热能
D. 大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一个重要因素
2. 下列物质在水中的电离方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
3. 下列物质属于电解质的是
A. 碳酸溶液 B. 氨水 C. 氯化钠固体 D. 二氧化硫气体
4. 下列说法错误的是
A. 粗铜精炼时,粗铜应与电源的正极相连
B. 酸式或碱式滴定管在使用前需要检查是否漏液
C. 牺牲阳极保护法——在锅炉内壁安装若干锌块
D. 在酸性环境中,由于腐蚀过程中不断有放出,因此该过程被称为吸氧腐蚀
5. 下列溶液一定呈中性的是
A. pH=7的溶液 B. HS-不能大量存在的溶液
C. c(H+)= c(OH-)的溶液 D. 能与Al(OH)3固体反应的溶液
6. 常温下,将溶液稀释至的过程中,下列呈减小趋势的是
A. B.
C. D.
7. 烟气脱硫的工艺不仅能消除,还能将其转化为等产品,实现“变废为宝”,过程中的主要物质转化如图所示,下列说法正确的是
A. 的摩尔质量为172
B. 的电离方程式为
C. 由反应可知,酸性:
D. 该工艺过程中,仅加入适宜的催化剂,有利于提高的平衡转化率
8. 衣服上漂亮的“金属”塑料纽扣表面金色的华贵外衣是采用化学方法电镀上去的,下列有关电镀的说法正确的是
A. 通常以待镀制品为阳极
B. 通常以镀层金属为阴极
C. 用含有镀层金属离子的溶液作电解质溶液
D. 纽扣表面镀铜时,可采用如图所示方法进行电镀
9. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24LHF中,所含的电子总数为
B. 溶液中,所含的总数为
C. 等物质的量的和固体中,所含的阴离子数和阳离子数均为
D. 通常状况下,水溶液中,所含的氧原子总数大于
10. 在恒容密闭容器中充入和,发生反应,时,该反应达到平衡,此时测得,下列说法错误的是
A. 反应一会儿后,混合气体中氧元素的总质量为
B. 内,
C. 反应达到平衡后,保持其他条件不变,仅充入和,
D. 当混合气体的平均相对分子质量不再发生改变时,可判断该反应达到平衡
二、选择题:本题共5小题,每小题4分;共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 常温下,在指定溶液中,下列离子能大量共存的是
A. 与铝反应产生气泡的溶液:、、、
B. 使紫色石蕊溶液变红的溶液:、、、
C. 的溶液:、、、
D. 的溶液:、、、
12. 电解TiO2可直接制得钛,电解原理如图所示。下列说法错误的是
A. 若电源为铅酸蓄电池,则P应与PbO2电极相连
B. 石墨电极上的主要反应式为2Cl-+2e-=Cl2↑
C. 熔融CaCl2的电离方程式为CaCl2(熔融)=Ca2++2Cl-
D. 电池工作时,石墨电极附近会出现O2-
13. 已知℃时,溶液的,的HA溶液中,则的HA溶液中水电离出的为
A. B.
C. D.
14. 工业上可由水煤气(主要成分为和)合成甲醇: 。在某一可变的密闭容器中投入和,发生上述反应。实验测得平衡时的物质的量随温度、压强的变化如图所示。下列说法错误的是
A.
B. 压强:
C. 对应点的平衡常数:
D. 对应点的混合气体中氧元素的质量:
15. 常温下,往的溶液中逐滴滴入的溶液,测得混合溶液的随溶液体积的变化如图所示。下列说法错误的是
已知:忽略混合前后溶液体积和温度的变化。
A. 该反应的离子方程式为
B. 点对应的溶液中,一定存在
C. 常温下,点对应的溶液中,
D. 点对应的溶液中,
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 用0.2000 mol/LNaOH标准液滴定25.00 mL未知浓度的盐酸(含几滴酚酞)。
(1)用NaOH固体配制250 mL0.2000 mol/LNaOH标准液时,使用的仪器除天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒外,还需要使用___________(填标号)。
A.水槽
B.容量瓶
C.坩埚钳
D.胶头滴管
(2)NaOH标准液装在碱式滴定管中,该实验到达滴定终点的标志为___________。
(3)该实验的滴定曲线如图所示。
①a点对应的溶液中,所含离子种类共有___________种。
②b点对应的溶液中,___________(填具体数字)。
③往c点对应的溶液中,加入足量的AgNO3溶液,理论上最多可得到氯化银沉淀的质量为___________g。
(4)对下列过程进行误差分析,用“偏高”“偏低”或“无影响”来回答:
①在配制NaOH标准液过程中,烧杯中NaOH溶液有部分溅出,则对盐酸浓度测定结果的影响为___________。
②滴定终点读数时,俯视滴定管刻度,则对盐酸浓度测定结果的影响为___________。
17. 新能源的动力来自以磷酸亚铁锂()为电极材料的锂离子电池。工业上可用硫铁矿烧渣(主要成分为,含少量、)作原料制备磷酸亚铁锂,其流程如图所示。
已知:①电离度;
②常温下,;
③常温下,、。
(1)中磷元素的化合价为___________价。
(2)“焙烧”前,将硫铁矿烧渣粉碎的目的是___________。
(3)“滤渣1”的主要成分为碳和___________(填化学名称)。
(4)“酸浸”时,酸浸条件对滤液1中浓度的影响如图所示:
由图可知“酸浸”的最佳条件为___________。
(5)“调”时:
①氨水与反应的离子方程式为___________。
②常温下,氨水的电离度为___________。
(6)“沉铁”时,加入双氧水和磷酸的目的是将转化为,该反应的离子方程式为___________。
(7)常温下,往未知浓度的草酸溶液中逐滴加入溶液,当溶液中的时,溶液中___________。
18. 一种燃料电池与电解池组合的装置(电池工作时)如图所示,电极均为惰性电极,回答下列问题:
(1)电极Ⅰ为___________(填“正”或“负”)极,该电极上的反应式为___________。
(2)右侧电池工作室中能量的转化形式主要为___________(填“化学能”或“电能”,下同)转化为___________。
(3)气体X为___________(填化学名称)。
(4)电池工作一段时间后,图中三处KOH溶液的质量分数的大小顺序为___________(填标号)。
A. B.
C. D.
(5)当电路中每转移0.2 mol电子:
①此时消耗O2的质量为___________g。
②此时电极Ⅳ上生成气体的体积为___________L(标准状况下)。
19. 常温下,某些一元弱酸的电离平衡常数如表所示;
弱酸
HCN
HF
电离平衡常数
回答下列问题:
(1)HCN的电离方程式为___________。
(2)酸性:___________(填“”或“”),理由为___________。
(3)向盛有醋酸的试管中滴加少量等浓度的溶液,可观察到的现象为___________,发生反应的离子方程式为___________。
(4)常温下,将等体积、浓度均为的溶液和溶液加水稀释,稀释过程中溶液的变化如图所示:
已知:,,。
①曲线___________(填“”或“”)表示HF溶液加水稀释过程中溶液pH的变化。
②约为___________。
20. 燃煤产生的烟气中含有较多的,如何综合利用该气体一直是科研单位研究的热点。
(1)已知:① ;
② ;
③ ;
则___________(用含、的代数式表示),___________(用含、的代数式)
(2)甲醇是一种绿色燃料,甲醇的工业合成方法较多。在10L恒容密闭容器中充入1mol和混合原料气,仅发生反应 ,后,该反应达到平衡,测得平衡时混合物中的体积分数与压强、温度的关系如图所示。
①___________(填“低温”“高温”或“任意温度”)条件有利于该反应自发进行。
②该反应的反应物的总能量___________(填“<”或“>”)生成物的总能量。
③焓变:___________(填“<”“>”或“=”)。
④时,该反应在点时的平衡常数___________。
(3)在催化剂作用下,和可以直接转化为乙酸: ,在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示,当温度在250℃~300℃时,乙酸的生成速率减慢的可能原因是___________。
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高二阶段性诊断测试
化学
本试卷满分100分,考试用时90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第一章至第三章第二节、第四章。
5.可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Cl:35.5 Ca:40 Ag:108
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20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. 化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A. 铁粉可用作袋装食品的脱氧剂
B. 点燃爆竹后,硫直接生成硫酸
C. 氢气燃烧时,主要由化学能转化为热能
D. 大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一个重要因素
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁粉具有还原性,易被氧化,可用作袋装食品的脱氧剂,A正确;
B.点燃爆竹后,硫直接生成SO2,不能直接反应产生硫酸,B错误;
C.氢气燃烧时,反应放出大量的热,此时能量转化主要是化学能转化为热能,C正确;
D.大量燃烧化石燃料,会产生一些固体颗粒物,这是造成雾霾天气的一个重要因素,D正确
故合理选项是B。
2. 下列物质在水中的电离方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.HCl在水溶液中完全电离为,电离方程式为,故A正确;
B.是弱酸,部分电离,电离方程式为,故B错误;
C.是二元弱酸,分步电离,电离方程式为、,故C错误;
D.是强酸,完全电离,电离方程式为,故D错误;
答案选A。
3. 下列物质属于电解质的是
A. 碳酸溶液 B. 氨水 C. 氯化钠固体 D. 二氧化硫气体
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸溶液为混合物,既不是电解质也不是非电解质,故A错误;
B.氨水为混合物,既不是电解质也不是非电解质,故B错误;
C.氯化钠固体属于盐,属于电解质,故C正确;
D.为非电解质,故D错误;
故选:C。
4. 下列说法错误的是
A. 粗铜精炼时,粗铜应与电源的正极相连
B. 酸式或碱式滴定管在使用前需要检查是否漏液
C. 牺牲阳极保护法——在锅炉内壁安装若干锌块
D. 在酸性环境中,由于腐蚀过程中不断有放出,因此该过程被称为吸氧腐蚀
【答案】D
【解析】
【详解】A.粗铜电解精炼时,粗铜为阳极,应与电源的正极相连,纯铜为阴极,粗铜被氧化,在阴极上析出铜,A正确;
B.酸式或碱式滴定管在使用前需要检查是否漏液,这是因为滴定管带有活塞或瓶塞,如果存在漏水现象,会影响实验的准确性和可靠性,B正确;
C.锌的活泼性比铁强,锅炉内壁装上若干锌块的防腐原理是利用了原电池的原理,称为牺牲阳极的阴极保护法,C正确;
D.在酸性环境中,由于腐蚀过程中不断有放出,因此该过程被称为析氢腐蚀,D错误;
故选D。
5. 下列溶液一定呈中性的是
A. pH=7的溶液 B. HS-不能大量存在的溶液
C. c(H+)= c(OH-)的溶液 D. 能与Al(OH)3固体反应的溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下,水的离子积,的溶液呈中性,水的电离是吸热的,温度越高越大,当温度低于常温时,的溶液可能呈酸性,A错误;
B.在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在,B错误;
C.氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小是判断溶液酸碱性的依据,所以的溶液一定呈中性,C正确;
D.能与Al(OH)3固体反应的溶液主要有酸性和碱性溶液,不能说明溶液一定呈中性,D错误;
故选C。
6. 常温下,将溶液稀释至的过程中,下列呈减小趋势的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.温度不变则不变,稀释过程中减小,则增大,A错误;
B.根据电荷守恒可知,,将其变形,增大,则减小,B正确;
C.稀释增大,减小,则增大,C错误;
D.温度不变则不变,稀释过程中减小, 增大,增大,D错误;
故选B。
7. 烟气脱硫的工艺不仅能消除,还能将其转化为等产品,实现“变废为宝”,过程中的主要物质转化如图所示,下列说法正确的是
A. 的摩尔质量为172
B. 的电离方程式为
C. 由反应可知,酸性:
D. 该工艺过程中,仅加入适宜的催化剂,有利于提高的平衡转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.摩尔质量的单位为g/mol,A错误;
B.为弱电解质,分步电离,电离方程式为,B错误;
C.由强酸制弱酸,反应可知,酸性:,C正确;
D.催化剂不能使平衡移动,改变不了平衡转化率,D错误;
故选C。
8. 衣服上漂亮的“金属”塑料纽扣表面金色的华贵外衣是采用化学方法电镀上去的,下列有关电镀的说法正确的是
A. 通常以待镀制品为阳极
B. 通常以镀层金属为阴极
C. 用含有镀层金属离子的溶液作电解质溶液
D. 纽扣表面镀铜时,可采用如图所示方法进行电镀
【答案】C
【解析】
【分析】电镀时,以镀层金属为阳极,以镀件作阴极,含有镀层金属阳离子的盐溶液为电解质溶液。
【详解】A.要在纽扣上电镀上一层铜,应该以镀件为阴极,连接电源的负极,A错误;
B.电镀时通常以镀层金属为阳极,B错误;
C.电镀时,以镀层金属为阳极,以镀件作阴极,含有镀层金属阳离子的盐溶液为电解质溶液,C正确;
D.装置图缺少外接直流电源,应该使铜连接电源的正极,作阳极;纽扣连接电源的负极,作阴极,D错误;
故合理选项是C。
9. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24LHF中,所含的电子总数为
B. 溶液中,所含的总数为
C. 等物质的量的和固体中,所含的阴离子数和阳离子数均为
D. 通常状况下,水溶液中,所含的氧原子总数大于
【答案】D
【解析】
【详解】A.标准状况下为非气态,标准状况下,2.24LHF中,所含的电子总数大于,A项错误;
B.未给出溶液具体体积,无法计算粒子数目,B项错误;
C.未给出具体的物质的量,无法计算粒子数目,C项错误;
D.水中也含有氧原子,通常状况下,水溶液中,所含的氧原子总数大于,D项正确;
故选D。
10. 在恒容密闭容器中充入和,发生反应,时,该反应达到平衡,此时测得,下列说法错误的是
A. 反应一会儿后,混合气体中氧元素的总质量为
B. 内,
C. 反应达到平衡后,保持其他条件不变,仅充入和,
D. 当混合气体的平均相对分子质量不再发生改变时,可判断该反应达到平衡
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据质量守恒,反应过程中氧的质量始终不变,m(O)=0.2mol/L×5L×16g/mol=16g,A正确;
B.根据三段式有:,,B正确;
C.K==0.27,充入和,Q==0.32,Q>K,平衡逆向移动,,C错误;
D.,反应过程中物质的量增加,M减小,平均相对分子质量不再发生改变时,可判断该反应达到平衡,D正确;
答案选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分;共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 常温下,在指定溶液中,下列离子能大量共存的是
A. 与铝反应产生气泡的溶液:、、、
B. 使紫色石蕊溶液变红的溶液:、、、
C. 的溶液:、、、
D. 的溶液:、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.与铝反应产生气泡的溶液可能是酸溶液,也可能是碱溶液,该组离子中Ca2+不能在碱性条件下共存,故A错误;
B.使紫色石蕊溶液变红的溶液呈酸性,存在大量氢离子,该组离子与氢离子均不反应,可大量共存,故B正确;
C.的溶液呈碱性,、在碱性条件下均形成氢氧化物沉淀,不能大量共存,故C错误;
D.与、均能反应生成难溶物,故D错误;
故选B。
12. 电解TiO2可直接制得钛,电解原理如图所示。下列说法错误的是
A. 若电源为铅酸蓄电池,则P应与PbO2电极相连
B. 石墨电极上的主要反应式为2Cl-+2e-=Cl2↑
C. 熔融CaCl2的电离方程式为CaCl2(熔融)=Ca2++2Cl-
D. 电池工作时,石墨电极附近会出现O2-
【答案】AB
【解析】
【分析】电解TiO2可直接制得钛,由图可知,TiO2极为阴极,电极反应式为TiO2+4e-=Ti+2O2-,石墨为阳极,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,据此作答。
【详解】A.TiO2极为阴极,若电源为铅酸蓄电池,则P应与Pb电极(负极)相连,A错误;
B.石墨为阳极,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,B错误;
C.CaCl2熔融态条件下完全电离,电离方程式为CaCl2(熔融)=Ca2++2Cl-,C正确;
D.阴极产生O2-,电解池工作时阴离子向阳极(石墨)移动,D正确;
故答案为:AB。
13. 已知℃时,溶液的,的HA溶液中,则的HA溶液中水电离出的为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】℃时,溶液的,由于,Kw=10-(a+2),的HA溶液中,因此溶液中=,也等于水电离出的氢氧根离子浓度。
【详解】A.的HA溶液中水电离出的等于溶液中=,A错误;
B.由分析可知,=,B错误;
C.由分析可知,=,C正确;
D.由分析可知,=,D错误;
故选C。
14. 工业上可由水煤气(主要成分为和)合成甲醇: 。在某一可变的密闭容器中投入和,发生上述反应。实验测得平衡时的物质的量随温度、压强的变化如图所示。下列说法错误的是
A.
B. 压强:
C. 对应点的平衡常数:
D. 对应点的混合气体中氧元素的质量:
【答案】D
【解析】
【详解】A.升高温度,甲醇的物质的量减少,说明平衡逆向移动,正反应放热,,故A正确;
B.增大压强,平衡正向移动,甲醇的物质的量增多,可知压强:,故B正确;
C.正反应放热,温度越高,平衡常数越小,对应点的平衡常数:,故C正确;
D.根据元素守恒,对应点的混合气体中氧元素的质量:,故D错误;
选D。
15. 常温下,往的溶液中逐滴滴入的溶液,测得混合溶液的随溶液体积的变化如图所示。下列说法错误的是
已知:忽略混合前后溶液体积和温度的变化。
A. 该反应的离子方程式为
B. 点对应的溶液中,一定存在
C. 常温下,点对应的溶液中,
D. 点对应的溶液中,
【答案】CD
【解析】
【分析】当往的溶液中逐滴滴入10mL的溶液,恰好完全反应,此时溶质为NaX,溶液呈碱性,说明HX为弱酸。
【详解】A.HX为弱酸,书写离子方程式不能拆,与氢氧化钠反应的离子方程式为,A正确;
B.a点为HX溶液,溶液中存在电荷守恒:c(H+)=c(OH-)+c(X-),B正确;
C.常温下,水的离子积为常数,b点溶质为NaX,点对应的溶液中,,C错误;
D.c点对应的溶液中,n(Na+)>0.1mol/L×0.01L=0.001mol,=0.001mol,,D错误;
故选CD。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 用0.2000 mol/LNaOH标准液滴定25.00 mL未知浓度的盐酸(含几滴酚酞)。
(1)用NaOH固体配制250 mL0.2000 mol/LNaOH标准液时,使用的仪器除天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒外,还需要使用___________(填标号)。
A.水槽
B.容量瓶
C.坩埚钳
D.胶头滴管
(2)NaOH标准液装在碱式滴定管中,该实验到达滴定终点的标志为___________。
(3)该实验的滴定曲线如图所示。
①a点对应的溶液中,所含离子种类共有___________种。
②b点对应的溶液中,___________(填具体数字)。
③往c点对应的溶液中,加入足量的AgNO3溶液,理论上最多可得到氯化银沉淀的质量为___________g。
(4)对下列过程进行误差分析,用“偏高”“偏低”或“无影响”来回答:
①在配制NaOH标准液过程中,烧杯中NaOH溶液有部分溅出,则对盐酸浓度测定结果的影响为___________。
②滴定终点读数时,俯视滴定管刻度,则对盐酸浓度测定结果的影响为___________。
【答案】(1)BD (2)当滴入最后半滴标准液时,溶液由无色变为红色且30 s内颜色不恢复至原色
(3) ①. 4 ②. 2 ③. 0.861或0.8610
(4) ①. 偏高 ②. 偏低
【解析】
【分析】配制250 mL0.2000mol/LNaOH标准液时,使用的仪器除天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、250 mL的容量瓶和胶头滴管等;
根据酸碱中和滴定时,结合操作对标准溶液浓度的影响及中和反应反应消耗标准碱溶液的体积大小,来判断实验误差。
【小问1详解】
在实验室有规格是250 mL的容量瓶。根据配制溶液的步骤可知需要使用烧杯、药匙、太平、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管,而不需要使用水槽和坩埚钳,故合理选项是BD;
【小问2详解】
该实验用酚酞指示剂,酚酞试液在待测的未知浓度的盐酸中,开始时溶液显无色,随着碱溶液的滴入,溶液酸性逐渐减弱,当滴入最后半滴氢氧化钠溶液后,溶液变为红色,且半分钟内不变色,说明滴定到达终点,此时停止滴加NaOH标准溶液;
【小问3详解】
①根据图示可知:a点对应的溶液中溶质是HCl和NaCl,是HCl、NaCl的混合溶液。HCl、NaCl都是可溶性的强电解质,在水溶液中完全电离,H2O为弱电解质,在溶液中部分电离,存在电离平衡,故该点溶液中的微粒有H+、C1-、Na+、OH-、H2O,共含5种微粒,其中有4种离子;
②b点对应的溶液pH=7,溶液呈中性,溶液中c(H+)=c(OH-)、根据电荷守恒可知:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),所以c(Na+)=c(Cl-),因此;
③稀盐酸和NaOH以1:1反应,b点酸碱恰好完全反应,此时n(HCl)=n(NaOH )=0.2000 mol/L×0.03 L=0.006 mol,往c点对应的溶液中,加入足量的AgNO3溶液,氯离子生成AgCl沉淀,理论上最多可得到n(AgCl)=n(HCl)=n(NaCl)=0.006 mol,故理论上最多反应产生AgCl的质量m(AgCl)=n·M=0.006 mol×143.5g/mol=0.861g;
【小问4详解】
①在配制NaOH标准液过程中,烧杯中NaOH溶液有部分溅出,c(NaOH)偏低,导致滴定待测浓度盐酸时消耗的V(NaOH)偏大,因此使待测盐酸浓度偏高;
②滴定终点读数时,俯视滴定管刻度,V(NaOH )偏小,对盐酸浓度测定结果的影响为偏低。
17. 新能源的动力来自以磷酸亚铁锂()为电极材料的锂离子电池。工业上可用硫铁矿烧渣(主要成分为,含少量、)作原料制备磷酸亚铁锂,其流程如图所示。
已知:①电离度;
②常温下,;
③常温下,、。
(1)中磷元素的化合价为___________价。
(2)“焙烧”前,将硫铁矿烧渣粉碎的目的是___________。
(3)“滤渣1”的主要成分为碳和___________(填化学名称)。
(4)“酸浸”时,酸浸条件对滤液1中浓度的影响如图所示:
由图可知“酸浸”的最佳条件为___________。
(5)“调”时:
①氨水与反应的离子方程式为___________。
②常温下,氨水的电离度为___________。
(6)“沉铁”时,加入双氧水和磷酸的目的是将转化为,该反应的离子方程式为___________。
(7)常温下,往未知浓度的草酸溶液中逐滴加入溶液,当溶液中的时,溶液中___________。
【答案】(1)
(2)增大接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率
(3)硅 (4)和硫酸
(5) ①. ②.
(6)
(7)
【解析】
【分析】硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3,含少量SiO2、Al2O3),粉碎后加入过量炭粉,焙烧后,生成铁、一氧化碳、硅,Al2O3不反应,加硫酸生成FeSO4和Al2(SO4)3为滤液1,Si不反应,滤渣1为碳和Si,滤液1加氨水调pH,生成Al(OH)3沉淀,滤液2中主要是FeSO4,加入H2O2和H3PO4,生成FePO4沉淀,加入碳酸锂和草酸,焙烧生成磷酸亚铁锂(LiFePO4)和气体二氧化碳。
【小问1详解】
磷酸亚铁锂LiFePO4中,铁为+2价,氧-2价,锂+1价,磷元素的化合价为+5价;
故答案为:+5。
【小问2详解】
“焙烧”前,将硫铁矿烧渣粉碎,可以增大接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率;
故答案为:增大接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率。
【小问3详解】
根据分析可知,“滤渣1”的主要成分为碳和硅;
故答案为:硅。
【小问4详解】
由图可知“酸浸”的最佳条件为硫酸浓度30%,温度70℃;
故答案为:和硫酸。
【小问5详解】
①氨水与Al3+反应生成Al(OH)3,离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH;
②常温下,氨水中,c(OH-)=6×10-3.5,电离度,;
故答案为:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH;。
【小问6详解】
根据分析可知,双氧水和磷酸将Fe2+转化为FePO4,离子方程式为2Fe2++H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+2H2O+4H+;
故答案为:2Fe2++H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+2H2O+4H+。
【小问7详解】
当溶液中的c(C2O)=c(H2C2O4)时,Ka1×Ka2=×==c2(H+)=6×10−2×1.5×10−4=9×10-6,则c(H+)=3×10-3mol/L;
故答案为:3×10-3。
18. 一种燃料电池与电解池组合的装置(电池工作时)如图所示,电极均为惰性电极,回答下列问题:
(1)电极Ⅰ为___________(填“正”或“负”)极,该电极上的反应式为___________。
(2)右侧电池工作室中能量的转化形式主要为___________(填“化学能”或“电能”,下同)转化为___________。
(3)气体X为___________(填化学名称)。
(4)电池工作一段时间后,图中三处KOH溶液的质量分数的大小顺序为___________(填标号)。
A. B.
C. D.
(5)当电路中每转移0.2 mol电子:
①此时消耗O2的质量为___________g。
②此时电极Ⅳ上生成气体的体积为___________L(标准状况下)。
【答案】(1) ①. 正 ②.
(2) ①. 电能 ②. 化学能
(3)氢气 (4)C
(5) ①. 1.6 ②. 2.24
【解析】
【分析】由图可得,可知左边是燃料电池,右边是电解池;通入氧气的电极Ⅰ是电池的正极,由于电解质溶液显碱性,故电极Ⅰ的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-。与电极Ⅰ相连的电极Ⅳ是电解池的阳极,则电极Ⅳ上HCl电离产生的Cl-被氧化为Cl2,电极反应式为2Cl-- 2e-=Cl2↑;电极Ⅲ是电解池的阴极,溶液中水电离产生的H+在阴极得到电子被还原为H2,电极反应为:2H2O+2e- =2OH-+H2↑,所以气体X是H2,电极Ⅱ的电极反应为H2 -2e-+2OH-=2H2O。
【小问1详解】
由分析可知:电极Ⅰ为燃料电池的正极,该电极上的反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-;
【小问2详解】
右侧电池为电解池,电解池能量的转化形式主要为电能转化为化学能;
【小问3详解】
由分析可知:气体X为氢气,化学式是H2;
【小问4详解】
Ⅲ电极为阴极,电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑;反应消耗水产生OH-,使c(OH-)增大,故溶液浓度:b%>a%;在转移相同电量(如4mol e-)的前提下,室I和室Ⅲ增加的溶质KOH物质的量是完全相等的(均为4mol)。但是,室Ⅲ消耗的水(4mol)比室I消耗的水(2mol)更多,因此,在溶质增加量相同的情况下,室Ⅲ(对应b%)失去的溶剂更多。其溶液浓缩得更厉害。所以真实的浓度大小关系为b%>c%>a%,故合理选项是C;
【小问5详解】
①由电子得失守恒可知,转移0.2 mol电子,则消耗O2的物质的量是n(O2)==0.05 mol,其质量为m(O2)=0.05 mol×32 g/mol=1.6 g;
②在电极Ⅳ上HCl电离产生的Cl-失去电子被氧化为Cl2,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑;由电子得失守恒可知,转移0.2 mol电子,则电极Ⅳ上生成Cl2的物质的量是0.1 mol,产生的Cl2在标准状况下的体积为V=0.1 mol×22.4 L/mol=2.24 L。
19. 常温下,某些一元弱酸的电离平衡常数如表所示;
弱酸
HCN
HF
电离平衡常数
回答下列问题:
(1)HCN的电离方程式为___________。
(2)酸性:___________(填“”或“”),理由为___________。
(3)向盛有醋酸的试管中滴加少量等浓度的溶液,可观察到的现象为___________,发生反应的离子方程式为___________。
(4)常温下,将等体积、浓度均为的溶液和溶液加水稀释,稀释过程中溶液的变化如图所示:
已知:,,。
①曲线___________(填“”或“”)表示HF溶液加水稀释过程中溶液pH的变化。
②约为___________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 弱酸的电离平衡常数越大,酸性越强
(3) ①. 有气泡产生 ②.
(4) ①. ②. 4.95
【解析】
【小问1详解】
HCN为弱电解质,电离方程式为。
【小问2详解】
醋酸电离平衡常数小于亚硝酸,酸性:<,理由为弱酸的电离平衡常数越大,酸性越强。
【小问3详解】
向盛有醋酸的试管中滴加少量等浓度的溶液,醋酸过量,生成醋酸钠、二氧化碳、水,故可观察到的现象为有气泡产生,发生反应的离子方程式为。
【小问4详解】
①HF电离平衡常数大于HCN,等浓度时,HF电离出氢离子浓度大,pH小,则曲线b表示HF溶液加水稀释过程中溶液pH的变化,a为HCN。
②=,c(H+)=mol/L。pH=-lg()=5-lg=4.95。
20. 燃煤产生的烟气中含有较多的,如何综合利用该气体一直是科研单位研究的热点。
(1)已知:① ;
② ;
③ ;
则___________(用含、的代数式表示),___________(用含、的代数式)
(2)甲醇是一种绿色燃料,甲醇的工业合成方法较多。在10L恒容密闭容器中充入1mol和混合原料气,仅发生反应 ,后,该反应达到平衡,测得平衡时混合物中的体积分数与压强、温度的关系如图所示。
①___________(填“低温”“高温”或“任意温度”)条件有利于该反应自发进行。
②该反应的反应物的总能量___________(填“<”或“>”)生成物的总能量。
③焓变:___________(填“<”“>”或“=”)。
④时,该反应在点时的平衡常数___________。
(3)在催化剂作用下,和可以直接转化为乙酸: ,在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示,当温度在250℃~300℃时,乙酸的生成速率减慢的可能原因是___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 低温 ②. ③. ④. 50700
(3)催化剂活性降低
【解析】
【小问1详解】
分析各化学方程式的关系可得出,将反应①与反应②×2再相加可得反应③,根据盖斯定律得:,。
【小问2详解】
①根据平衡曲线图可知,随温度升高,的体积分数减小,即平衡逆向移动,故正反应为放热反应,,反应后气体体积减小,则反应的。当时反应能自发进行,因此在低温条件下有利于该反应自发进行。
②该反应的,故反应物的总能量>生成物的总能量。
③根据题给信息,a、b点是在其他条件相同,催化剂不同时反应所达到的平衡状态,由于催化剂不影响,故焓变:a=b。
④平衡常数只受温度影响,时,该反应在点时的平衡常数与a点时相同,根据a点的有关数据,设b点时CO有发生了反应,利用三段式法可得:
根据的体积分数为80%得:,解得,平衡常数为:
。
【小问3详解】
通常情况下,温度升高,反应速率增大,当温度在250℃~300℃时,乙酸的生成速率减慢的可能原因是催化剂活性降低。
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