精品解析:四川省江油市太白中学2024-2025学年高二上学期12月考试 化学试题
2025-01-08
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内容正文:
江油市太白中学高2023级高二上12月月考
化学学科试题卷
总分:100分 考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 Cl:35.5
一、选择题(本大题共14个小题,每小题只有1个选项符合题意。每小题3分,共42分)
1. 化学与生产、生活息息相关。下列有关说法错误的是
A. 酒曲酿酒,利用了催化剂使平衡正向移动的原理
B. 采用低温冷冻技术保存食物可减慢食物腐烂速率
C. 用可溶性铝盐、铁盐作净水剂
D. 用溶液清洗油污时,加热以增强去污效果
2. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 合成氨工业中将氨液化分离
B. 夏天打开可乐瓶盖产生气泡
C. 常用排饱和食盐水的方法收集
D. 由组成的平衡体系加压后颜色变深
3. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 澄清透明溶液中:
B. 滴加石蕊试液显红色的溶液中:
C. 与Al反应产生H2的溶液中:
D. 溶液中:
4. 下列关于反应:()的叙述中不正确的是
A. 增大压强,平衡正向移动 B. 加入催化剂,平衡正向移动
C. 降低温度,平衡正向移动 D. 分离出,平衡正向移动
5. 在2L的密闭容器中发生下面反应:,经过3min后A的物质的量由10mol变为7mol,则下面表示的反应速率正确的是
A. B.
C. D.
6. 关于醋酸(CH3COOH)的下列性质中,不能证明它是弱电解质的是
A. 把pH=2的醋酸溶液稀释100倍后pH=3.8
B. 100mL l mol·L-1的醋酸溶液恰好与100mL l mol·L-1的NaOH溶液完全反应
C. 醋酸钠CH3COONa溶液能使酚酞试液变红
D. 0.1 mol·L-1的醋酸溶液的pH约为2
7. 某反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应,∆H=E2-E1 B. 升高温度反应的活化能增大
C. 反应过程a的化学反应速率较b快 D. 反应过程a的活化能较反应过程b大
8. 在25℃和101kPa时,几种燃料的燃烧热如下表:
燃料
-283.0
-285.8
-890.3
-726.5
下列说法正确的是
A. 相同质量的上述四种燃料完全燃烧时,甲烷放出的热量最多
B. CO燃烧的热化学方程式为:
C. 常温常压下,1mol甲醇液体完全燃烧生成气体和水蒸气放出热量726.5kJ
D. 标准状况下,相同体积的CO、、完全燃烧的碳排放量:
9. 是由铁精矿(主要成分为)制备钛(Ti)的重要中间产物。
已知:①
②
③
则的是
A. B. C. D.
10. 某悬浊溶液(以下简称溶液)中存在平衡: ,下列有关该平衡体系的说法不正确的是
A. 恒温下,向溶液中加入CaO,溶液的pH升高 B. 给溶液加热,平衡逆向移动
C. 向溶液中加入少量固体,溶液质量增重 D. 向溶液中加入少量水,pH不变
11. 如图是某种氢燃料电池原理图。下列说法不正确的是
A. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
B. 电池总反应为
C. 氢燃料电池能量转换率比氢气直接燃烧高
D. 正极反应式为
12. 绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,一定温度下,它在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A. p、q两点对应的Ksp相等
B. p点表示CdS在水中的溶解度
C. 向p点的溶液中滴加硝酸,c(Cd2+)沿曲线向q点方向变化
D. 向q点的溶液中加入Na2S固体,c(Cd2+)沿曲线向p点方向变化
13. 一种新型微生物脱盐燃料电池如图所示。利用活性菌的催化作用,在净化两极室污水的同时,淡化脱盐室的盐水,协同产生电流。下列说法错误的是
A. 电极为电池负极
B. 电极的电极反应可能为:
C. 污水净化过程中,电极区溶液的pH一定增大
D. 外电路转移2mol电子,脱盐室质量减少58.5g
14. 利用下列实验装置进行的实验或操作不能达到相应目的是
A. ①探究反应物的接触面积对反应速率的影响 B. ②探究温度对平衡的影响
C. ③除去碱式滴定管中的气泡 D. ④测漂白精溶液的pH
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 按要求回答下列问题:
Ⅰ.化学电源在生产生活中有着广泛的应用,请回答下列问题:
(1)根据构成原电池的本质判断,下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是___________(填字母,下同)。
A. B.
C. D.
(2)电动汽车上用的铅蓄电池是以一组海绵状铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成,用作放电电解质溶液。放电时总反应为。写出放电时正极的电极反应式___________。
(3)某种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH溶液(电解质溶液)构成。其中负极反应式为___________。下列说法正确的是___________(填序号)。
①电池放电时通入空气的电极为负极
②电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱
③电池放电时每消耗6.4g转移1.2mol电子
Ⅱ.图中甲池的电池总反应式为,回答下列问题:
(4)甲池中发生氧化反应的电极上的电极反应式为___________。
(5)常温下,乙池中溶液的体积为0.04L,甲池中通入标准状况下22.4mL的时,乙池中溶液的pH为___________(忽略溶液体积变化)。
(6)要使乙池恢复到电解前的状态,应向溶液中加入适量的___________(填字母)。
A. CuO B. C. D.
16. 用中和滴定法测定烧碱的纯度,若烧碱中不含有与酸反应的杂质,试根据实验回答:
Ⅰ.准确称取烧碱样品5.0g,将样品配成250mL的待测液。
Ⅱ.
(1)取10.00mL待测液,用___________量取注入锥形瓶中。(填仪器名称)
(2)用0.2000mol/L标准盐酸溶液滴定待测烧碱溶液,滴定时左手旋转___________的玻璃活塞,右手不停地摇动___________,两眼注视___________,直到滴定终点。
(3)根据下列测定数据,分析得到合理数据,计算待测烧碱溶液的浓度:___________。
滴定次数
待测液体积/mL
标准盐酸体积/mL
滴定前读数(mL)
滴定后读数(mL)
第一次
10.00
0.50
20.40
第二次
10.00
4.00
24.10
第三次
10.00
4.20
25.70
(4)根据上述测定数据,分析得到合理数据,计算烧碱的纯度___________。
(5)上述实验中,当其它操作正确时,下列操作会造成测定结果变化(填偏高、偏低、无影响)
①装标准液的滴定管未用待装液润洗___________。
②滴定操作时,不慎将锥形瓶里液体振荡出去___________。
③滴定终点颜色发生改变后,马上读数___________。
17. 已知下列两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅰ的化学平衡常数与温度的关系如下表所示:
T/K
500
750
1000
1300
0.4
0.64
1
1.5
请回答下列问题:
(1)写出反应Ⅰ平衡常数表达式___________。
(2)若反应Ⅱ的化学平衡常数为,则500K时,___________。
(3)反应Ⅰ的___________(填“>”、“<”或“=”)0,若压缩容器体积,的平衡转化率___________(填“增大”、“减小”或“不变)。
(4)温度为750K时,向某恒容密闭容器中通入一定量的CO和进行反应Ⅱ,下列能判断反应Ⅱ已达到平衡的依据是___________(填标号)。
A. 容器中的压强不再改变
B. 混合气体的密度不再改变
C. 每断裂1mol H―H键,同时断裂2mol H―O键
D.
(5)向容积为5L的绝热恒容密闭容器中通入0.5mol和0.3mol进行反应Ⅰ,30s时反应达到平衡,此时的转化率为30%,则0~30s内,该反应的平均反应速率___________。
18. 某科研人员以废镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO)为原料回收镍,工艺流程如图。
已知:常温下,有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如表。
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Ni(OH)2
开始沉淀的pH
1.5
6.5
7.7
沉淀完全的pH
3.7
9.7
9.2
回答下列问题:
(1)浸出渣主要成分为___________(填化学式)。
(2)“除铜”时,Fe3+与H2S反应的离子方程式为___________。
(3)“氧化”的目的是将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,写出该反应的离子方程式:___________。温度需控制在40~50℃之间,该步骤温度不能太高的原因是___________。
(4)“调pH”时,pH的控制范围为___________。
(5)“除铜”中分离CuS、S用到的分离方法是___________。
(6)用可溶性碳酸盐,可以浸取CaSO4固体,在溶液浸取过程中发生反应:CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+(aq)。已知:298K时,Ksp(CaCO3)=2.80×10-9,Ksp(CaSO4)=4.90×10-5,则此温度下该反应的平衡常数K为___________(结果保留三位有效数字)。
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江油市太白中学高2023级高二上12月月考
化学学科试题卷
总分:100分 考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 Cl:35.5
一、选择题(本大题共14个小题,每小题只有1个选项符合题意。每小题3分,共42分)
1. 化学与生产、生活息息相关。下列有关说法错误的是
A. 酒曲酿酒,利用了催化剂使平衡正向移动的原理
B. 采用低温冷冻技术保存食物可减慢食物腐烂速率
C. 用可溶性铝盐、铁盐作净水剂
D. 用溶液清洗油污时,加热以增强去污效果
【答案】A
【解析】
【详解】A.酒曲酿酒,利用了催化剂加快反应速率的原理,A错误;
B.温度降低则反应速率降低,用低温冷冻技术保存食物,可以减慢食物腐烂速率,B正确;
C.可溶性铝盐、铁盐溶于水形成胶体,可加速水中悬浮物沉淀,用作净水剂,C正确;
D.加热促进碳酸钠水解使得溶液碱性增强,碱性增强能增强去污效果,D正确;
故选A。
2. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 合成氨工业中将氨液化分离
B. 夏天打开可乐瓶盖产生气泡
C. 常用排饱和食盐水的方法收集
D. 由组成的平衡体系加压后颜色变深
【答案】D
【解析】
【详解】A.合成氨工业中将氨液化分离,平衡正向移动,利于氨的合成,故A正确;
B.夏天打开可乐瓶盖产生气泡,压强减小,平衡往气体系数和增大的方向移动,故B正确;
C.用排饱和食盐水的方法收集,溶液中含有大量的氯离子,抑制氯气与水的反应,故C正确;
D.由组成的平衡体系加压后,各物质的浓度增大,体系的颜色变深,平衡不移动,故D错误。
答案为:D。
3. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 澄清透明溶液中:
B. 滴加石蕊试液显红色的溶液中:
C. 与Al反应产生H2的溶液中:
D. 溶液中:
【答案】A
【解析】
【详解】A.Cu2+、Ca2+、、Cl-相互间不反应,能大量共存,A项符合题意;
B.Fe3+与SCN-反应生成红色物质,在溶液中不能大量共存,B项不符合题意;
C.与Al反应产生H2的溶液可能呈酸性、也可能呈碱性,在酸性条件下Fe2+、发生氧化还原反应不能大量共存,且在酸性条件下含时与Al反应不会产生H2,在碱性条件下Fe2+不能大量存在,C项不符合题意;
D.Al3+与发生双水解反应生成Al(OH)3和CO2,不能大量共存,D项不符合题意;
答案选A。
4. 下列关于反应:()的叙述中不正确的是
A. 增大压强,平衡正向移动 B. 加入催化剂,平衡正向移动
C. 降低温度,平衡正向移动 D. 分离出,平衡正向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,则平衡正向移动,A正确;
B.催化剂对平衡移动无影响,平衡不移动,B错误;
C.反应为放热反应,降低温度平衡向放热的方向移动,故平衡正向移动,C正确;
D.分离出生成物,生成物浓度降低,平衡正向移动,D正确;
故选B。
5. 在2L的密闭容器中发生下面反应:,经过3min后A的物质的量由10mol变为7mol,则下面表示的反应速率正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】速率之比等于化学计量数之比;经过3min后A的物质的量由10mol变为7mol,则;
【详解】A.,A错误;
B.,B正确;
C.,C错误;
D.,D错误;
故选B。
6. 关于醋酸(CH3COOH)的下列性质中,不能证明它是弱电解质的是
A. 把pH=2的醋酸溶液稀释100倍后pH=3.8
B. 100mL l mol·L-1的醋酸溶液恰好与100mL l mol·L-1的NaOH溶液完全反应
C. 醋酸钠CH3COONa溶液能使酚酞试液变红
D. 0.1 mol·L-1的醋酸溶液的pH约为2
【答案】B
【解析】
【分析】强弱电解质的根本区别是电离程度的不同,完全电离的电解质是强电解质,部分电离的电解质是弱电解质,只要能证明CH3COOH部分电离则可证明CH3COOH是弱电解质,据此分析解答。
【详解】A. 把pH=2的醋酸溶液稀释100倍后,若醋酸是强酸,则稀释后溶液的pH=4,实际上稀释后溶液的pH=3.8,说明加水稀释促进醋酸电离,醋酸中存在电离平衡,为弱电解质,不符合题意,故A项不选;
B. 100mL l mol⋅L−1的醋酸溶液恰好与100mL l mol⋅L−1的NaOH溶液完全反应,说明醋酸是一元酸,但不能说明醋酸部分电离,所以不能说明醋酸为弱电解质,符合题意,故B项选;
C. 醋酸钠溶液能使酚酞试液变红,说明醋酸钠是强碱弱酸盐,则证明醋酸是弱酸,为弱电解质,不符合题意,故C项不选;
D. 0.1 mol⋅L−1的醋酸溶液的pH约为2,说明氢离子浓度小于酸浓度,说明醋酸存在电离平衡,为弱电解质,不符合题意,故D项不选;
答案选B。
7. 某反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应,∆H=E2-E1 B. 升高温度反应的活化能增大
C. 反应过程a的化学反应速率较b快 D. 反应过程a的活化能较反应过程b大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,反应物的总能量高于生成物,是放热反应,∆H=E1-E2,故A错误;
B.升高温度,增大活化分子百分数,也增大了分子间的碰撞频率,这两方面都使分子间有效碰撞的几率提高,反应速率加快,但升高温度后活化能不变,故B错误;
C.反应过程b的活化能小于反应过程a,故反应过程b的速率更快,故C错误;
D.由图可知,反应过程a的活化能较反应过程b大,故D正确;
答案选D。
8. 在25℃和101kPa时,几种燃料的燃烧热如下表:
燃料
-283.0
-285.8
-890.3
-726.5
下列说法正确的是
A. 相同质量的上述四种燃料完全燃烧时,甲烷放出的热量最多
B. CO燃烧的热化学方程式为:
C. 常温常压下,1mol甲醇液体完全燃烧生成气体和水蒸气放出热量726.5kJ
D. 标准状况下,相同体积的CO、、完全燃烧的碳排放量:
【答案】D
【解析】
【分析】燃烧热是在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;
【详解】A.CO、H2、CH4、CH3OH的相对分子质量分别为28、2、16、32,又因为它们每1mol分别完全燃烧时,放出的热量依次为283.0kJ、285.8kJ、890.3kJ、726.5kJ,所以1gCO、H2、CH4、CH3OH完全燃烧时,放出热量分别为:10.1kJ、142.9kJ、55.6kJ、22.7kJ,则相同质量的以上四种燃料,完全燃烧时放出热量最多的是H2,A错误;
B.CO燃烧热∆H为-283.0 kJ·mol-1,表示1molCO完全燃烧释放283.0 kJ热量,则CO燃烧的热化学方程式为:∆H=-566.0kJ/mol,B错误;
C.甲醇燃烧热的数据指的是1mol甲醇完全燃烧生成CO2和液态水时释放热量726.5kJ,若生成气态水,释放的热量小于726.5kJ,C错误;
D.标准状况下,相同体积的CO、H2、CH4物质的量相同,根据C元素守恒,完全燃烧的碳排放量:CO=CH4>H2,D正确;
故选D。
9. 是由铁精矿(主要成分为)制备钛(Ti)的重要中间产物。
已知:①
②
③
则的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由盖斯定律,①×2-②+③得,则;
故选A。
10. 某悬浊溶液(以下简称溶液)中存在平衡: ,下列有关该平衡体系的说法不正确的是
A. 恒温下,向溶液中加入CaO,溶液的pH升高 B. 给溶液加热,平衡逆向移动
C. 向溶液中加入少量固体,溶液质量增重 D. 向溶液中加入少量水,pH不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.恒温下,向悬浊液中加入CaO,溶解的氢氧化钙已经达到饱和,溶液的c(OH-)不变,溶液的pH不变,A错误;
B.该平衡放热,升高温度,平衡逆向移动,B正确;
C.向溶液中加入少量固体,生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,相当于减少1个钙离子同时增加2个钠离子,则溶液质量增加,C正确;
D.向溶液中加入少量水,悬浊溶液中少量氢氧化钙溶解,溶液仍然是氢氧化钙的饱和溶液,pH不变,D正确;
故选A。
11. 如图是某种氢燃料电池原理图。下列说法不正确的是
A. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
B. 电池总反应为
C. 氢燃料电池能量转换率比氢气直接燃烧高
D. 正极反应式为
【答案】D
【解析】
【分析】该装置为燃料电池,通燃料一极为负极,通氧气一极为正极,根据原电池工作原理,进行分析;
【详解】A.氢气和氧气反应生成水,对环境无污染,因此氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源,故A说法正确;
B.燃料电池相当燃料燃烧,即总反应为2H2+O2=2H2O,故B说法正确;
C.燃料电池的能量转化率理论上高达85%~90%,远高于普通燃烧过程,故C说法正确;
D.正极反应应是得电子,化合价降低,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,故D说法错误;
答案为D。
12. 绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,一定温度下,它在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A. p、q两点对应的Ksp相等
B. p点表示CdS在水中的溶解度
C. 向p点的溶液中滴加硝酸,c(Cd2+)沿曲线向q点方向变化
D. 向q点的溶液中加入Na2S固体,c(Cd2+)沿曲线向p点方向变化
【答案】A
【解析】
【详解】A.p、q两点都在溶解平衡的曲线上,温度相等,对应的Ksp相等,故A正确;
B.p点表示硫化镉(CdS)达到溶解平衡,不表示CdS在水中的溶解度,故B错误;
C.向p点的溶液中滴加硝酸,S2-被氧化,使溶解平衡正向移动,c(Cd2+)增大,沿曲线向上变化,故C错误;
D.向q点的溶液中加入Na2S固体,使溶解平衡逆向移动,c(Cd2+)减小,沿曲线向下变化,故D错误;
答案选A。
13. 一种新型微生物脱盐燃料电池如图所示。利用活性菌的催化作用,在净化两极室污水的同时,淡化脱盐室的盐水,协同产生电流。下列说法错误的是
A. 电极为电池负极
B. 电极的电极反应可能为:
C. 污水净化过程中,电极区溶液的pH一定增大
D. 外电路转移2mol电子,脱盐室质量减少58.5g
【答案】D
【解析】
【分析】在a电极,有机物失电子转化为CO2等,b极室空气中的O2得电子产物与电解质作用生成水或OH-,则a电极为负极,b电极为正极。
【详解】A.由分析可知,电极有机物失电子,为电池负极,A正确;
B.电极为正极,空气中的O2得电子产物与电解质作用,可能生成水,则电极反应可能为:,B正确;
C.污水净化过程中,电极区溶液要么消耗H+,要么生成OH-,则溶液的pH一定增大,C正确;
D.外电路转移2mol电子,脱盐室有2molCl-和2molNa+向两极区发生迁移,则质量减少58.5g/mol×2mol=117g,D错误;
故选D。
14. 利用下列实验装置进行的实验或操作不能达到相应目的是
A. ①探究反应物的接触面积对反应速率的影响 B. ②探究温度对平衡的影响
C. ③除去碱式滴定管中的气泡 D. ④测漂白精溶液的pH
【答案】D
【解析】
【详解】A.其他条件相同时,根据碳酸钙的形态不同,能探究反应物的接触面积对反应速率的影响,能达到相应目的,A不符合题意;
B.左右两侧的温度不同,根据颜色不同判断平衡移动方向,可探究温度对平衡的影响,能达到相应目的,B不符合题意;
C.把碱式滴定管上的橡皮管向上弯曲,挤捏玻璃珠,使溶液从尖嘴快速喷出,气泡即可随之排掉,能达到相应目的,C不符合题意;
D.漂白精溶液具有漂白性,能使有色物质褪色,不能用pH试纸测漂白精溶液的pH,不能达到相应目的,D符合题意;
故选D。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 按要求回答下列问题:
Ⅰ.化学电源在生产生活中有着广泛的应用,请回答下列问题:
(1)根据构成原电池的本质判断,下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是___________(填字母,下同)。
A. B.
C. D.
(2)电动汽车上用的铅蓄电池是以一组海绵状铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成,用作放电电解质溶液。放电时总反应为。写出放电时正极的电极反应式___________。
(3)某种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH溶液(电解质溶液)构成。其中负极反应式为___________。下列说法正确的是___________(填序号)。
①电池放电时通入空气的电极为负极
②电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱
③电池放电时每消耗6.4g转移1.2mol电子
Ⅱ.图中甲池的电池总反应式为,回答下列问题:
(4)甲池中发生氧化反应的电极上的电极反应式为___________。
(5)常温下,乙池中溶液的体积为0.04L,甲池中通入标准状况下22.4mL的时,乙池中溶液的pH为___________(忽略溶液体积变化)。
(6)要使乙池恢复到电解前的状态,应向溶液中加入适量的___________(填字母)。
A. CuO B. C. D.
【答案】(1)B (2)
(3) ①. ②. ②③
(4)
(5)1 (6)AC
【解析】
【小问1详解】
自发进行的氧化还原反应在理论上可以设计成原电池。
A.是复分解反应,不是氧化还原反应,不能设计成原电池,A不符合题意;
B.是自发进行的氧化还原反应,能设计成原电池,B符合题意;
C.铜和稀硫酸不反应,不能设计成原电池,C不符合题意;
D.无元素化合价改变,不是氧化还原反应,不能设计成原电池,D不符合题意;
故选B。
【小问2详解】
由铅蓄电池总反应知,放电时正极上PbO2得电子发生还原反应,生成难溶于水的PbSO4,则正极的电极反应式:。
【小问3详解】
燃料电池中,负极反应为甲醇在碱性条件下失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子:;
①电池放电时通入空气的电极,氧气得到电子发生还原反应,为正极,错误;
②电池放电时,总反应为:,反应消耗氢氧根离子且生成水,则电解质溶液的碱性逐渐减弱,正确;
③,则电池放电时每消耗6.4g(0.2mol)转移1.2mol电子,正确;
故选②③。
【小问4详解】
甲池中发生氧化反应的电极为负极,由总反应可知,负极电极反应为在碱性条件下,失去电子发生氧化反应生成氮气和水,;
【小问5详解】
甲池中正极反应为:,甲池中通入标准状况下22.4mL的(为0.001mol)时,转移电子0.004mol,乙池中阳极反应为,生成氢离子的物质的量为0.004mol,则溶液中氢离子浓度为0.004mol÷0.04L=0.1mol/L,则pH=1。
【小问6详解】
乙池为电解硫酸铜溶液的电解池,电解总反应为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,由方程式可知,加入氧化铜或碳酸铜可以使电解生成的硫酸转化为的硫酸铜,则若要使电解质溶液恢复至原状态应向溶液中加入适量的氧化铜或碳酸铜,故选AC。
16. 用中和滴定法测定烧碱的纯度,若烧碱中不含有与酸反应的杂质,试根据实验回答:
Ⅰ.准确称取烧碱样品5.0g,将样品配成250mL的待测液。
Ⅱ.
(1)取10.00mL待测液,用___________量取注入锥形瓶中。(填仪器名称)
(2)用0.2000mol/L标准盐酸溶液滴定待测烧碱溶液,滴定时左手旋转___________的玻璃活塞,右手不停地摇动___________,两眼注视___________,直到滴定终点。
(3)根据下列测定数据,分析得到合理数据,计算待测烧碱溶液的浓度:___________。
滴定次数
待测液体积/mL
标准盐酸体积/mL
滴定前读数(mL)
滴定后读数(mL)
第一次
10.00
0.50
20.40
第二次
10.00
4.00
24.10
第三次
10.00
4.20
25.70
(4)根据上述测定数据,分析得到合理数据,计算烧碱的纯度___________。
(5)上述实验中,当其它操作正确时,下列操作会造成测定结果变化(填偏高、偏低、无影响)
①装标准液的滴定管未用待装液润洗___________。
②滴定操作时,不慎将锥形瓶里液体振荡出去___________。
③滴定终点颜色发生改变后,马上读数___________。
【答案】(1)碱式滴定管
(2) ①. 酸式滴定管的玻璃活塞 ②. 锥形瓶 ③. 锥形瓶中溶液颜色的变化
(3)0.4000mol•L-1
(4)80% (5) ①. 偏大 ②. 偏小 ③. 偏小
【解析】
【小问1详解】
待测液是碱性溶液,应盛放在碱式滴定管中,故答案为碱式滴定管;
【小问2详解】
用0.2000mol/L标准盐酸溶液滴定待测烧碱溶液,滴定时左手旋转酸式滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶,滴定时,两眼注视锥形瓶中溶液颜色的变化,以便准确判断终点的到达,故答案为酸式滴定管的玻璃活塞;锥形瓶;锥形瓶中溶液颜色的变化;
【小问3详解】
第3次实验误差太大,,c(待测)= ==0.4000mol•L-1;
【小问4详解】
m=cVM=0.4000mol•L-1×0.25L×40g/mol=4.00g,ω(NaOH)=×100%=80%;
【小问5详解】
①装标准液的滴定管未用待装液润洗,导致消耗V(HCl)偏大,则最终结果偏大;
②滴定操作时,不慎将锥形瓶里液体振荡出去,导致消耗V(HCl)偏小,则最终结果偏小;
③滴定终点颜色发生改变后,马上读数,导致消耗V(HCl)偏小,则最终结果偏小;
17. 已知下列两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅰ的化学平衡常数与温度的关系如下表所示:
T/K
500
750
1000
1300
0.4
0.64
1
1.5
请回答下列问题:
(1)写出反应Ⅰ平衡常数表达式___________。
(2)若反应Ⅱ的化学平衡常数为,则500K时,___________。
(3)反应Ⅰ的___________(填“>”、“<”或“=”)0,若压缩容器体积,的平衡转化率___________(填“增大”、“减小”或“不变)。
(4)温度为750K时,向某恒容密闭容器中通入一定量的CO和进行反应Ⅱ,下列能判断反应Ⅱ已达到平衡的依据是___________(填标号)。
A. 容器中的压强不再改变
B. 混合气体的密度不再改变
C. 每断裂1mol H―H键,同时断裂2mol H―O键
D.
(5)向容积为5L的绝热恒容密闭容器中通入0.5mol和0.3mol进行反应Ⅰ,30s时反应达到平衡,此时的转化率为30%,则0~30s内,该反应的平均反应速率___________。
【答案】(1)
(2)2.5 (3) ①. > ②. 不变 (4)CD
(5)
【解析】
【小问1详解】
化学平衡常数等于生成物的浓度系数次方与反应物的浓度系数次方之比;反应Ⅰ平衡常数表达式;
【小问2详解】
反应Ⅱ=-反应Ⅰ,500K时,=0.4,故500K时,;
【小问3详解】
由表,升高温度,K值增大,则平衡正向移动,故反应Ⅰ为吸热反应,>0;反应为气体分子数不变的反应,若压缩容器体积,平衡不移动,则的平衡转化率不变;
【小问4详解】
A.反应Ⅱ的反应物气体系数和生成物气体系数和相同,所以反应过程中气体总的物质的量不变,所以容器压强始终不变,不能判断平衡是否建立,不符题意;
B.容器体积和气体质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能说明反应已达平衡,不符题意;
C.每断裂1molH—H键,表示有1molH2分解,同时断裂2molH—O键,表示同时有1molH2O分解,所以正反应速率与逆反应速率相等,说明达到平衡,符合题意;
D.温度为750K时,,,说明达到平衡,符合题意;
故选CD;
【小问5详解】
反应Ⅰ:,0~30s内,该反应的平均反应速率。
18. 某科研人员以废镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO)为原料回收镍,工艺流程如图。
已知:常温下,有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如表。
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Ni(OH)2
开始沉淀的pH
1.5
6.5
7.7
沉淀完全的pH
3.7
9.7
9.2
回答下列问题:
(1)浸出渣主要成分为___________(填化学式)。
(2)“除铜”时,Fe3+与H2S反应的离子方程式为___________。
(3)“氧化”的目的是将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,写出该反应的离子方程式:___________。温度需控制在40~50℃之间,该步骤温度不能太高的原因是___________。
(4)“调pH”时,pH的控制范围为___________。
(5)“除铜”中分离CuS、S用到的分离方法是___________。
(6)用可溶性碳酸盐,可以浸取CaSO4固体,在溶液浸取过程中发生反应:CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+(aq)。已知:298K时,Ksp(CaCO3)=2.80×10-9,Ksp(CaSO4)=4.90×10-5,则此温度下该反应的平衡常数K为___________(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)BaSO4、CaSO4
(2)2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
(3) ①. H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+ ②. 避免温度太高,过氧化氢受热分解
(4)3.7≤pH<7.7或3.7~7.7
(5)过滤 (6)1.75×104
【解析】
【分析】以废镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO)为原料回收镍,废镍催化剂先用硫酸浸取,过滤得到含有镍离子、铁离子、钙离子、铜离子的溶液,再通入硫化氢除去铜离子,且使铁离子被还原成亚铁离子,得硫化铜、硫固体,过滤得到的滤液中含有镍离子、亚铁离子、钙离子,加入H2O2将亚铁离子氧化为铁离子,调节pH生成氢氧化铁沉淀,镍离子不沉淀,加入氟化钠除去钙离子,再加入氯化钠后电解得2NiO(OH) ﹒H2O,灼烧得三氧化二镍。
【小问1详解】
用硫酸浸取废镍催化剂,各氧化物转化为离子进入溶液,钙离子和钡离子与硫酸根离子结合得到CaSO4、BaSO4沉淀,故答案为:CaSO4、BaSO4;
【小问2详解】
“除铜”时,铁离子氧化硫化氢反应生成亚铁离子和S,离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,故答案为:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;
【小问3详解】
“氧化”时用H2O2将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,离子方程式为H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+;过氧化氢受热易分解,故温度不能太高;
【小问4详解】
“调pH”,使铁离子完全沉淀,且避免生成Ni(OH)2,由表中数据可知,pH范围为:3.7≤pH<7.7,故答案为:3.7≤pH<7.7或3.7~7.7;
【小问5详解】
“除铜”中分离CuS、S用到的分离方法是过滤,故答案为:过滤;
【小问6详解】
平衡常数K=,故答案为:1.75×104。
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