内容正文:
中山市第一中学2026届高二第一学期第二次段考
化学
可能用到的相对原子质量:
一、单选题(本题共25题,共55分。1-20题,每题2分,21-25题,每题3分)。
1. 化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列说法不正确的是
A. 含氟牙膏可以预防龋齿,利用了沉淀转化的原理,降低龋齿的发生率
B. 人体中缓冲体系起到稳定血液的作用
C. 民谚:青铜和铁器“干千年,湿万年,不干不湿就半年”,半干半湿条件下最易发生吸氧腐蚀
D. 离子交换膜在工业上应用广泛,在氯碱工业中使用阴离子交换膜
2. 下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是
A. 纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B. 当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品起保护作用
C. 在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
D. 可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀
3. 下列说法中正确的是
A. 在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性
B. 将1mL 1×10-6 mol/L 盐酸稀释到1000 mL,所得溶液的pH为9
C. c(H+) < c(OH-)的溶液一定显碱性
D. 强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的强
4. 下列操作与化学平衡移动原理无关的是
A. 用饱和食盐水除去Cl2中的HCl
B. 用稀盐酸除去铜粉中的铁粉
C. 用饱和碳酸钠溶液和盐酸处理水垢中的硫酸钙
D. 用MgCO3除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+
5. 常温下,下列各组离子在制定溶液中一定能大量共存的是
A. pH=7的溶液:
B. 甲基橙呈红色溶液:
C. 纯碱的稀溶液:
D. 常温下,由水电离产生的溶液中:
6. NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 电解精炼铜时在阳极减少32g,转移电子的个数为NA
B. 25℃时,1L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH﹣数目为0.1NA
C. 氢氧燃料电池工作时,标准状况下正极消耗11.2L气体,电路中转移电子数为NA
D. 0.1mol/L的Na2CO3溶液中H2CO3、、的粒子总数为0.1NA
7. 10mL浓度为的盐酸和过量的锌反应,为减缓反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是
A. 加入少量溶液 B. 加入几滴溶液
C. 加入几滴溶液 D. 加入少量溶液
8. 下列说法中正确的是
A. 对有气体参加的化学反应,容器容积减小,反应物分子中活化分子的百分数增大,化学反应速率增大
B. 能够自发进行的反应一定都是熵增的过程
C. 中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸,盐酸所需氢氧化钠的物质的量多于醋酸
D. 加水稀释0.1 mol/LNa2S溶液时,溶液中各离子浓度不一定都减小
9. 下列事实与盐类水解无关的是
①明矾、氯化铁晶体常用于净水
②氯化铁溶液刻制印刷电路板
③向FeCl2中滴加氯水,溶液颜色加深
④实验室配制FeCl3溶液时加入少量稀盐酸
⑤向氯化铁中滴加KSCN,出现红色
⑥NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
⑦用氯化铵溶液除铁锈
A. ①④⑤ B. ②③⑤ C. ②④⑦ D. ③⑥⑦
10. 将溶液和溶液等体积混合,下列对该混合溶液的判断正确的是
A.
B.
C.
D.
11. 能促进水的电离,并使溶液中c(H+)>c(OH-)的操作是
①将水加热煮沸 ②向水中投入一小块金属钠 ③向水中通CO2 ④向水中通NH3 ⑤向水中加入明矾晶体 ⑥向水中加入NaHCO3固体 ⑦向水中加NaHSO4固体
A. ①③⑥⑦ B. ①③⑥ C. ⑤ D. ⑤⑦
12. 下列说法正确的是
A. 常温下pH相同的和溶液中水的电离程度相同
B. 将标准状况下的通入溶液中,所得溶液中
C. 为9的溶液中:
D. 常温时①的氨水②的溶液,将两溶液稀释相同倍数后溶液的pH:
13. 下列用于解释事实的方程式书写不正确的是
A. 工业冶炼Al的反应:(熔融)
B. 在HCl气流中加热得到无水:
C. 向亚硫酸溶液中滴入紫色石蕊溶液,溶液变红:,
D. 用溶液将AgCl转化为:
14. 下列依据热化学方程式得出的结论中,正确的是
A. 已知 ,则在一定条件下将和置于一密闭容器中充分反应,放出的热量为
B. 已知 ,则金刚石比石墨稳定
C. 在稀溶液中: ,若将含的溶液与含的溶液混合,放出的热量为
D. 已知 ; ;则
15. 可逆反应,。该反应的速率与时间的关系如下图。如果、、、时都只改变了一个反应条件,则对应、、、时改变的条件正确的是
A. 增大生成物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度
B. 升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂
C. 升高温度、降低温度、增大反应物浓度、使用了催化剂
D. 升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂
16. 一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO, MgSO4(s) + CO(g)MgO(s) + CO2(g) +SO2(g) △H>0。该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势合理的是
选项
x
y
A
温度
容器内混合气体的密度
B
CO的物质的量
CO2与CO的物质的量之比
C
SO2的浓度
平衡常数K
D
MgSO4的质量(忽略体积)
CO的转化率
A. A B. B C. C D. D
17. 用如图所示实验装置进行相应的实验,不能达到实验目的的是
A. 图甲:比较Ksp(AgCl)和Ksp(AgI)的大小
B. 图乙:测量盐酸和氢氧化钠反应的反应热
C. 图丙:验证电解NaCl溶液的阳极产物
D. 图丁:蒸干氯化铝溶液制备无水氯化铝
18. 下列实验装置或操作,能达到实验目的的是
A.电解法制金属钠
B.防止铁片被腐蚀
C.制作燃料电池
D.用盐酸测定NaOH溶液的浓度
A. A B. B C. C D. D
19. 常温,下列实验操作、现象与推论相符的是
选项
操作及现象
推论
A
白铁皮(镀锌铁)出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中,一段时间后,取少许溶液于试管,向试管中滴入几滴溶液,无明显现象
该过程未发生原电池反应
B
向溶液中加入溶液,产生白色沉淀;再加入溶液,产生红褐色沉淀
Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀
C
向浓度均为0.1mol/L的NaHCO3溶液和NaHSO3溶液中滴加几滴酚酞试剂,前者溶液变红,后者不变色
NaHCO3水解,而NaHSO3不水解
D
向NaHCO3溶液中加入溶液,有白色沉淀生成
结合H+的能力比强
A. A B. B C. C D. D
20. 已知的键能为,的键能为反应经历了如下反应历程:①,②,反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 的键能为
B. 升高温度,反应①速率增大,反应②速率减小
C. 升高温度,反应②的限度和速率均增大,有利于提高的转化率
D. 为防止反应过程中有大量累积,应选择合适的催化剂降低反应②的焓变
21. 今有室温下四种溶液,下列有关叙述正确的是
序号
①
②
③
④
pH
11
11
3
3
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
A. 将③、④等体积混合,醋酸溶液被稀释,故醋酸的电离平衡会正向移动
B. ③和④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大
C. V1L④溶液与V2L①溶液混合后,若混合后溶液pH=7,则V1<V2
D. 将①、④等体积混合后,溶液中:
22. 部分弱酸的电离平衡常数如下表所示,下列选项错误的是
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数
K=1.77×10-4
K=6.2×10-10
K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11
A.
B.
C. 中和等体积,等的和消耗的量前者小于后者
D. 的电离方程式为:
23. 室温时,向的HCl、CH3COOH中分别滴加溶液,其pH变化如图。下列说法不正确的是
A. 曲线Ⅱ表示的是向中滴加的pH变化曲线
B. 的溶液中,由水电离出的为
C. 滴加溶液至pH=7时,两种溶液中
D. 向中滴加溶液时,溶液中微粒浓度:
24. 恒温密闭容器中,发生反应: △H<0。若按照的投料比充入容器,测得平衡时n(H2)和n(H2O)随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A. L线表示平衡时n(H2O)随温度的变化
B. 由图可知,温度升高,正反应速率减小,逆反应速率增大
C.
D. 在等温相同体积下,通入与通入达到平衡时,的体积分数一样
25. 在一定条件下,下列叙述与图像对应不正确的是
图1
图2
图3
图4
A. 图1为某温度下,BaSO4和BaCO3在水溶液中的溶解平衡曲线,
B. 图2为不同温度下水中H+和OH-的浓度变化曲线,
C. 图3为某温度下,向20.00mL0.1000mol·L-1氨水中滴加0.1000mol⋅L-1HCl溶液的pH变化曲线,该滴定过程宜选用甲基橙作指示剂
D. 图4为一定条件下,合成氨反应中改变起始时对反应的影响,H2的平衡转化率:
二、填空题(本题共4题,共45分)。
26. 已知NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应:。实验小组甲利用下列装置(夹持仪器略去)探究反应速率与c(NaNO2)的关系。
实验步骤:往A中加入一定体积(V)的2.0mol∙L-1NaNO2溶液、2.0mol∙L-1NH4Cl溶液和水,充分搅拌。控制体系温度,通过分液漏斗往A中加入1.0mol∙L-1醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时,开始用排水法收集气体。用秒表测量收集1.0mLN2所需的时间,重复多次取平均值(t)。
回答下列问题:
(1)每组实验过程中,反应物浓度变化很小,忽略其对反应速率测定的影响。实验数据如下表所示。
实验
编号
V/mL
t/s
NaNO2溶液
NH4Cl溶液
醋酸
水
1
4.0
V1
4.0
8.0
334
2
V2
4.0
4.0
V3
150
3
8.0
4.0
4.0
4.0
83
4
12.0
4.0
4.0
0.0
38
①V1=_______,V3=_______。
②该反应的速率方程为,k为反应速率常数。利用实验数据计算得m=_______(填整数)。
③醋酸的作用是_______。
(2)实验小组乙利用惰性电极电解0.10mol∙L-1FeCl2溶液,探究外界条件对电极反应产物的影响。实验数据如下表所示:
实验编号
电压
pH
阳极现象
阴极现象
1
1.5
5.52
无气泡,滴加KSCN显红色
无气泡,银白色金属析出
2
3.0
5.52
少量气泡,滴加KSCN显红色
无气泡,银白色金属析出
3
4.5
5.52
大量气泡,滴加KSCN显红色
较多气泡,极少量金属析出
4
1.5
-1.00
无气泡,滴加KSCN显红色
较多气泡,极少量金属析出
①实验2、3中阳极产生的气体是_______(填化学式)。
②由实验1、2现象可以得出结论:_______;由实验1、4现象可以得出结论:_______。
27. I.某科研单位利用电化学原理,使用SO2来制备硫酸,装置如图所示。电极为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触,质子交换膜只允许H+通过。
(1)通入SO2的电极为_______(填“正极”或“负极”),其电极反应式为_______,此电极区溶液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)电解质溶液中的H+通过质子交换膜_______(填“向左”或“向右”)移动,通入O2的电极反应式为_______。
Ⅱ.如下图装置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,F极附近呈红色。
(已知:Fe(OH)3胶体的胶粒带正电荷)
(3)B极是电源的_____(填“正极”或“负极”),一段时间后,丁中X极附近的颜色逐渐_____(填“变深”或“变浅”)。
(4)现用丙装置给铜件镀银,则H应是_______。若乙溶液体积为500mL,常温下当乙中溶液的pH=13时,丙中镀件上析出银的质量为_______,甲中溶液的pH_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
28. “碳达峰”、“碳中和”是我国社会发展重大战略之一。
I.中国首次实现了利用二氧化碳人工合成淀粉,其中最关键的一步是以为原料制。在某催化加氢制的反应体系中,发生的主要反应有:
反应①
反应②
反应③
(1)反应②活化能(正)_______(逆)(填“>”、“<”或“=”),该反应在_______(填“高温”或“低温”)条件下自发进行。
(2)恒温恒容下,向密闭容器按投料比通入原料气,若只发生主反应③,能判断该反应处于平衡状态的是_______(填标号)
A. B. 体系内压强保持不变
C. 混合气体的平均相对分子质量保持不变 D. 反应的焓变保持不变
Ⅱ.上述反应①的逆反应:是目前催化制氢的重要方法之一、在时,将与充入的容器中,反应平衡后的物质的量分数。
(3)的平衡转化率______%,反应平衡常数______。(结果保留2位有效数字)
(4)保持K不变,提高平衡转化率措施有:_______。(任意一条)
(5)由时上述实验数据计算得到和的关系可用如图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为_______、_______。(填字母)
29. Mo、Co均为重要战略性金属。以Al2O3为载体的钴钼废催化剂中含CoS、MoS2及少量Fe、Si、Ca等元素的物质,经系列处理可制取CoCl3、(NH4)2MoO4,工艺流程如图所示:
已知:①“焙烧”后各元素转化为相应氧化物,“酸浸”后钼元素转化为。
②常温下,。
③金属离子开始沉淀和完全沉淀时pH范围:。
(1)焙烧过程中采用多层逆流(空气从炉底进入,固体粉末从炉顶进入),该操作的优点为_______。
(2)“滤渣1”的主要成分为_______。“滤渣2”的主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3,“调pH”中调节pH的合理范围为_______。
(3)“水相”经萃取后得钴的有机相,存在平衡:,然后加反萃取剂进行反萃取,可得含Co2+的水溶液,可作为反萃取剂的一种常用物质为_______(写化学式)溶液。
(4)“沉钴”过程中为防止CoCO3转化为Co(OH)2,需控制溶液pH,转化过程存在平衡:,该反应的平衡常K=_______(结果保留一位小数)。
(5)请写出沉钴步骤中的离子方程式_______。
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中山市第一中学2026届高二第一学期第二次段考
化学
可能用到的相对原子质量:
一、单选题(本题共25题,共55分。1-20题,每题2分,21-25题,每题3分)。
1. 化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列说法不正确的是
A. 含氟牙膏可以预防龋齿,利用了沉淀转化的原理,降低龋齿的发生率
B. 人体中缓冲体系起到稳定血液的作用
C. 民谚:青铜和铁器“干千年,湿万年,不干不湿就半年”,半干半湿条件下最易发生吸氧腐蚀
D. 离子交换膜在工业上应用广泛,在氯碱工业中使用阴离子交换膜
【答案】D
【解析】
【详解】A.含氟牙膏中的氟离子使牙齿表面的牙釉质转变为更难溶的氟磷灰石,利用了沉淀转化的原理,A正确;
B.血液中含有许多对酸碱度起缓冲作用的物质,如,起到稳定血液pH的作用,B正确;
C.青铜器和铁器在半干半湿条件下容易构成原电池发生吸氧腐蚀加快青铜器和铁器的腐蚀速率,C正确;
D.为防止氯气与氢氧化钠溶液反应,在氯碱工业中使用阳离子交换膜,D错误;
故选D。
2. 下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是
A. 纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B. 当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品起保护作用
C. 在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
D. 可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀
【答案】B
【解析】
【分析】A.纯银器主要发生化学腐蚀;B.铁比锡活泼,易被腐蚀;C.海轮外壳连接锌块,锌为负极;D.防止金属被氧化,金属应连接电源的负极。
【详解】A. 银器表面变黑是因为银与空气中的氧气发生化学反应生成氧化银所致,属于化学腐蚀,故A正确;B. Fe比Sn活泼,所以当镀锡铁制品的镀层破损时,铁易被腐蚀,镀层不能对铁制品起保护作用,故B错误;C. 在海轮外壳连接锌块,锌比铁活泼,所以被腐蚀的是锌块,铁被保护,这种方法叫做牺牲阳极的阴极保护法,故C正确;D. 钢管与电源的负极相连,则钢管作阴极,所以钢管中的铁不会被氧化而腐蚀,是外加电流的阴极保护法,故D正确;本题选B。
3. 下列说法中正确的是
A. 在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性
B. 将1mL 1×10-6 mol/L 盐酸稀释到1000 mL,所得溶液的pH为9
C. c(H+) < c(OH-)的溶液一定显碱性
D. 强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的强
【答案】C
【解析】
【详解】A.在100℃时,Kw=1×10-12,pH约为6的纯水中始终存在c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,故A错误;
B.盐酸稀释不可能变成碱性,将1mL1×10-6 mol/L盐酸稀释至1000mL,溶液的pH接近7,但始终小于7,故B错误;
C.溶液的酸碱性取决于氢离子和氢氧根离子的相对浓度,c(H+) < c(OH-)的溶液一定显碱性,故C正确;
D.强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的强,如很稀的盐酸导电性比很浓的醋酸弱,故D错误;
故选C。
4. 下列操作与化学平衡移动原理无关的是
A. 用饱和食盐水除去Cl2中的HCl
B. 用稀盐酸除去铜粉中的铁粉
C. 用饱和碳酸钠溶液和盐酸处理水垢中的硫酸钙
D. 用MgCO3除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯气溶于水发生可逆反应:Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,饱和食盐水中含有大量Cl-,能抑制氯气溶解,平衡逆向移动,HCl极易溶于水,用饱和食盐水除去氯气中的HCl,与平衡移动原理有关,故A不选;
B.Fe和稀盐酸反应生成可溶性的氯化亚铁,Cu和稀盐酸不反应,所以可以用稀盐酸除去Cu中的Fe,与平衡移动原理无关,故B选;
C.硫酸钙在水溶液中存在溶解平衡CaSO4(s)⇌Ca2+(aq)+(aq),加入饱和Na2CO3溶液,Na2CO3和CaSO4电离出的Ca2+反应生成更难溶的CaCO3,促进CaSO4(s)⇌Ca2+(aq)+(aq)的平衡正向移动,与平衡移动原理有关,故C不选;
D.加入MgCO3与酸及Fe3+水解生成的H+反应,会促进水解反应的正向进行,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,使Fe3+沉淀完全,与平衡移动原理有关,故D错误;
答案选B。
5. 常温下,下列各组离子在制定溶液中一定能大量共存的是
A. pH=7的溶液:
B. 甲基橙呈红色溶液:
C. 纯碱的稀溶液:
D. 常温下,由水电离产生的溶液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.pH=7的溶液呈中性,Fe3+几乎完全水解,溶液中不存在大量的Fe3+,A不符合题意;
B.甲基橙呈红色的溶液呈酸性,在酸性溶液中,Fe2+、会发生氧化还原反应,不能大量共存,B不符合题意;
C.纯碱的稀溶液中含有Na+、,且溶液呈碱性,在此溶液中,都能大量存在,C符合题意;
D.常温下,由水电离产生的溶液中,水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,若溶液呈酸性,不能大量存在,若溶液呈碱性,不能大量存在,D不符合题意;
故选C。
6. NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 电解精炼铜时在阳极减少32g,转移电子的个数为NA
B. 25℃时,1L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH﹣数目为0.1NA
C. 氢氧燃料电池工作时,标准状况下正极消耗11.2L气体,电路中转移电子数为NA
D. 0.1mol/L的Na2CO3溶液中H2CO3、、的粒子总数为0.1NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解精炼铜时,阳极放电的金属不完全是铜,存在铁等,所以减少32g时,电路中转移的电子数目不是NA,故A错误;
B.pH=13的Ba(OH)2溶液中,c(OH-)=0.1mol/L,溶液体积为1L,含有的OH﹣数目为0.1NA,故B正确;
C.氢氧燃料电池正极消耗氧气,若消耗标况下11.2L氧气即0.5mol,转移电子数为2mol,即2NA,故C错误
D.溶液体积未知,不能确定粒子数目,故D错误;
故选:B。
7. 10mL浓度为的盐酸和过量的锌反应,为减缓反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是
A. 加入少量溶液 B. 加入几滴溶液
C. 加入几滴溶液 D. 加入少量溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaOH与盐酸反应生成消耗氢离子,降低氢离子浓度,反应速率减慢,生成氢气的量减少,A错误;
B.CuCl2溶液与锌反应生成铜,锌、铜、盐酸构成原电池,反应速率加快,B错误;
C.NO、H+与锌反应不产生氢气,C错误;
D.CH3COONa溶液与盐酸相遇生成CH3COOH,强酸变为弱酸,氢离子浓度减小,反应速率减慢,但是生成氢气的量不变,D正确;
故选:D。
8. 下列说法中正确的是
A. 对有气体参加的化学反应,容器容积减小,反应物分子中活化分子的百分数增大,化学反应速率增大
B. 能够自发进行的反应一定都是熵增的过程
C. 中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸,盐酸所需氢氧化钠的物质的量多于醋酸
D. 加水稀释0.1 mol/LNa2S溶液时,溶液中各离子浓度不一定都减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.对有气体参加的化学反应,容器容积减小,单位体积内分子总数增加,单位体积内活化分子数增加,分子之间的有效碰撞次数增加化学反应速率增大,但单位体积内反应物分子中活化分子的百分数不变,A错误;
B.一般情况下能够自发进行的反应是熵增的过程,但有些熵减的反应也能够自发进行,如NH3+HCl=NH4Cl的反应是熵减的反应,但该反应能够自发进行,B错误;
C.HCl和醋酸都是一元酸,由于二者的体积、浓度都相等,则二者的物质的量就相同,因此中和等体积、等物质的量浓度的两种酸溶液,需消耗的NaOH的物质的量就相等,与酸的强弱无关,C错误;
D.Na2S是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,当加水稀释时,c(Na+)、c(S2-)、c(HS-)的浓度减小,溶液的碱性减弱,c(OH-)减小,由于在温度不变时,Kw=c(H+)·c(OH-),Kw是个常数,c(OH-)减小,则c(H+)增大,可见加水稀释该溶液时,溶液中各离子浓度不一定都减小,D正确;
故合理选项是D。
9. 下列事实与盐类水解无关的是
①明矾、氯化铁晶体常用于净水
②氯化铁溶液刻制印刷电路板
③向FeCl2中滴加氯水,溶液颜色加深
④实验室配制FeCl3溶液时加入少量稀盐酸
⑤向氯化铁中滴加KSCN,出现红色
⑥NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
⑦用氯化铵溶液除铁锈
A. ①④⑤ B. ②③⑤ C. ②④⑦ D. ③⑥⑦
【答案】B
【解析】
【详解】①明矾、氯化铁晶体溶于水后发生水解,生成Al(OH)3、Fe(OH)3胶体,它们能够吸附水中的悬浮颗粒物并沉降,所以用于净水;
②氯化铁溶液刻制印刷电路板时,发生反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,与水解无关;
③向FeCl2中滴加氯水,发生反应2FeCl2+Cl2=2FeCl3,溶液由浅绿色变为棕黄色,溶液颜色加深,与水解无关;
④实验室配制FeCl3溶液时,为防止FeCl3发生水解而使溶液变浑浊,加入少量稀盐酸抑制水解;
⑤向氯化铁中滴加KSCN,发生反应FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl,使溶液出现红色,与水解无关;
⑥NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液混合后,发生反应3+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑,可作泡沫灭火剂;
⑦用氯化铵溶液除铁锈时,发生反应+H2ONH3∙H2O+H+,6H++Fe2O3=2Fe3++3H2O,从而除去铁锈;
综合以上分析,②③⑤与水解无关,故选B。
10. 将溶液和溶液等体积混合,下列对该混合溶液的判断正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液和溶液恰好完全反应生成,水解使溶液显碱性,则有,A错误;
B.由A分析可知,,B错误;
C.溶液中存在电荷守恒:,C正确;
D.溶液中存在物料守恒:,D错误;
故选C。
11. 能促进水的电离,并使溶液中c(H+)>c(OH-)的操作是
①将水加热煮沸 ②向水中投入一小块金属钠 ③向水中通CO2 ④向水中通NH3 ⑤向水中加入明矾晶体 ⑥向水中加入NaHCO3固体 ⑦向水中加NaHSO4固体
A. ①③⑥⑦ B. ①③⑥ C. ⑤ D. ⑤⑦
【答案】C
【解析】
【分析】
水的电离是吸热反应,升高温度促进水电离;酸、碱或强酸酸式盐抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离,并使溶液中c(H+)>c(OH-),说明溶液呈酸性,为强酸弱碱盐,据此分析解答。
【详解】①水的电离是吸热反应,将水加热煮沸,促进水电离,但溶液中仍然存在c(H+)=c(OH−),溶液呈中性,故错误;
②向水中投入一小块金属钠,Na和水反应生成NaOH,NaOH是强碱抑制水电离,溶液呈碱性,故错误;
③向水中通CO2,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸电离生成氢离子,抑制水电离,溶液呈酸性,故错误;
④向水中通NH3,氨气和水反应生成一水合氨,一水合氨电离生成氢氧根离子而使溶液呈碱性,抑制水电离,故错误;
⑤向水中加入明矾晶体,铝离子水解导致溶液呈酸性,促进水电离,故正确;
⑥向水中加入NaHCO3固体,碳酸氢根离子水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,促进水电离,故错误;
⑦向水中加NaHSO4固体,硫酸氢钠完全电离生成氢离子导致溶液呈酸性,抑制水电离,故错误;
故选C。
12. 下列说法正确的是
A. 常温下pH相同的和溶液中水的电离程度相同
B. 将标准状况下的通入溶液中,所得溶液中
C. 为9的溶液中:
D. 常温时①的氨水②的溶液,将两溶液稀释相同倍数后溶液的pH:
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下pH相同的和溶液中,前者发生水解从而促进水电离,后者直接电离出H+抑制水电离,则水的电离程度前者大于后者,A不正确;
B.标准状况下的的物质的量为0.1mol,的物质的量为0.15mol,二者发生反应生成0.05molNa2CO3和0.05molNaHCO3,在溶液中主要发生Na2CO3的水解,从而使减小、增大,则所得溶液中,B不正确;
C.为9的溶液呈碱性,则表明HB-的水解程度大于其电离程度,且水解或电离都是少量的,所以溶液中:,C正确;
D.NaOH为强碱,一水合氨为弱碱,常温时①的氨水②的溶液,将两溶液稀释相同倍数后,NaOH溶液pH减小的程度大于氨水的,则溶液的pH:,D不正确;
故选C。
13. 下列用于解释事实的方程式书写不正确的是
A. 工业冶炼Al的反应:(熔融)
B. 在HCl气流中加热得到无水:
C. 向亚硫酸溶液中滴入紫色石蕊溶液,溶液变红:,
D. 用溶液将AgCl转化为:
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯化铝是共价化合物,熔融状态不导电,则应电解熔融氧化铝冶炼铝,故A错误;
B.含有结晶水的氯化镁加热时水解生成氯化氢和氢氧化镁,为抑制其水解,应在HCl气流中加热MgCl2⋅6H2O得到无水MgCl2,该反应方程式为:,故B正确;
C.亚硫酸是二元弱酸,向亚硫酸溶液中滴入紫色石蕊溶液,溶液变红是因为亚硫酸电离出氢离子,电离方程式为:,,故 C正确;
D.用Na2S溶液将AgCl转化为溶解度更小的Ag2S,实现沉淀的转化,离子方程式为:,故D正确;
答案选A。
14. 下列依据热化学方程式得出的结论中,正确的是
A. 已知 ,则在一定条件下将和置于一密闭容器中充分反应,放出的热量为
B. 已知 ,则金刚石比石墨稳定
C. 在稀溶液中: ,若将含的溶液与含的溶液混合,放出的热量为
D. 已知 ; ;则
【答案】D
【解析】
【详解】A.氮气和氢气的反应为可逆反应,则在一定条件下将和置于一密闭容器中充分反应,放出的热量小于,A错误;
B.已知 ,则金刚石能量比石墨高,则石墨更稳定,B错误;
C.醋酸为弱酸,电离吸热,则含的溶液与含的溶液混合,放出的热量小于,C错误;
D.S(s)→S(g)吸热,等量的S(s)和S(g)完全燃烧,S(g)放热多,由于反应放热,为负,所以,D正确;
故选D。
15. 可逆反应,。该反应的速率与时间的关系如下图。如果、、、时都只改变了一个反应条件,则对应、、、时改变的条件正确的是
A. 增大生成物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度
B. 升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂
C. 升高温度、降低温度、增大反应物浓度、使用了催化剂
D. 升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】t2时,改变某一条件,v(正)、v(逆)都增大,但v(逆)增大的倍数更多,应为升高温度;
t4时,改变某一条件,v(正)、v(逆)都减小,但v(逆)减小的倍数更多,应为降低温度;
t6时,改变某一条件,v(正)增大、v(逆)不变,平衡正向移动,应为增大反应物的浓度;
t8时,改变某一条件,v(正)、v(逆)同等程度增大,但平衡不移动,应为使用了催化剂;
综合以上分析,C符合题意,故选C。
16. 一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO, MgSO4(s) + CO(g)MgO(s) + CO2(g) +SO2(g) △H>0。该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势合理的是
选项
x
y
A
温度
容器内混合气体的密度
B
CO的物质的量
CO2与CO的物质的量之比
C
SO2的浓度
平衡常数K
D
MgSO4的质量(忽略体积)
CO的转化率
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、△H>0,升高温度,平衡正向移动,二氧化碳浓度增大,混合气体的密度增大,故A正确;
B、,平衡常数只与温度有关,温度不变常数不变,增加CO的物质的量,平衡正向移动,SO2浓度增大,CO2与CO的物质的量之比减小,故B错误;
C、平衡常数只与温度有关,温度不变常数不变,故C错误;
D、MgSO4是固体,增加固体质量,平衡不移动, CO的转化率不变,故D错误;
答案选A。
17. 用如图所示实验装置进行相应的实验,不能达到实验目的的是
A. 图甲:比较Ksp(AgCl)和Ksp(AgI)的大小
B. 图乙:测量盐酸和氢氧化钠反应的反应热
C. 图丙:验证电解NaCl溶液的阳极产物
D. 图丁:蒸干氯化铝溶液制备无水氯化铝
【答案】D
【解析】
【详解】A.把硝酸银溶液滴加到氯化钠和碘化钠的混合溶液中,先产生黄色的碘化银沉淀,后产生白色沉淀,说明碘化银的溶解度比氯化银小,选项A正确;
B.测量盐酸和氢氧化钠反应的反应热装置、操作正确,选项B正确;
C.电解饱和食盐水,由电流方向知右侧为阳极,发生氧化反应,Cl-放电生成Cl2,Cl2具有氧化性将碘离子氧化为碘单质,淀粉遇碘变蓝,选项C正确;
D.氯化铝溶液中存在铝离子的水解,加热促进水解,又生成的HCl气体挥发,氯化铝会彻底水解,所以蒸干后无法得到无水氯化铝,选项D错误;
答案选D。
18. 下列实验装置或操作,能达到实验目的的是
A.电解法制金属钠
B.防止铁片被腐蚀
C.制作燃料电池
D.用盐酸测定NaOH溶液的浓度
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.电解饱和食盐水生成NaOH、氢气、氯气,电解法制金属钠时,通常采用电解熔融氯化钠的方法,图中电解饱和食盐水,则不能生成钠(即便生成Na,也会与水反应生成NaOH),A不能达到实验目的;
B.防止铁片被腐蚀时,需要设法阻止铁失电子,图中铁与电源的正极相连,作电解池的阳极,则促进铁失电子,B不能达到目的;
C.先合上K1,构成电解池,电解水生成H2和O2,再断开K1,合上K2,此时构成氢氧燃料电池,C能达到实验目的;
D.中和滴定操作时,由于盐酸会腐蚀橡皮管,所以盐酸不能盛放在碱式滴定管内,D不能达到实验目的;
故选C。
19. 常温,下列实验操作、现象与推论相符的是
选项
操作及现象
推论
A
白铁皮(镀锌铁)出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中,一段时间后,取少许溶液于试管,向试管中滴入几滴溶液,无明显现象
该过程未发生原电池反应
B
向溶液中加入溶液,产生白色沉淀;再加入溶液,产生红褐色沉淀
Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀
C
向浓度均为0.1mol/L的NaHCO3溶液和NaHSO3溶液中滴加几滴酚酞试剂,前者溶液变红,后者不变色
NaHCO3水解,而NaHSO3不水解
D
向NaHCO3溶液中加入溶液,有白色沉淀生成
结合H+的能力比强
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.白铁皮(镀锌铁)出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中,由于Zn的金属活动性比Fe强,形成原电池后,Zn作负极,Fe作正极,Zn-2e-=Zn2+,Fe不失电子,没有Fe2+生成,一段时间后,取少许溶液于试管,向试管中滴入几滴溶液,无明显现象,A不相符;
B.向溶液中加入溶液,产生白色沉淀,NaOH过量,再加入溶液,过量的NaOH与FeCl3直接发生反应,从而产生红褐色沉淀,但并未发生Mg(OH)2沉淀向Fe(OH)3沉淀的转化,B不相符;
C.向浓度均为0.1mol/L的NaHCO3溶液和NaHSO3溶液中滴加几滴酚酞试剂,前者溶液变红,表明的水解程度大于电离程度,后者不变色,表明的电离程度大于水解程度,C不相符;
D.向NaHCO3溶液中加入溶液,有白色沉淀生成,则表明电离产生的H+与结合为Al(OH)3,即结合H+的能力比强,D相符;
故选D。
20. 已知的键能为,的键能为反应经历了如下反应历程:①,②,反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 的键能为
B. 升高温度,反应①速率增大,反应②速率减小
C. 升高温度,反应②的限度和速率均增大,有利于提高的转化率
D. 为防止反应过程中有大量累积,应选择合适的催化剂降低反应②的焓变
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,△H=151 kJ·mol-1-162 kJ·mol-1=-11 kJ·mol-1,设H―I的键能为x kJ·mol-1,则△H=436kJ·mol-1+151kJ·mol-1-2x kJ·mol-1=-11 kJ·mol-1,解得x=299kJ·mol-1,A正确;
B.升高温度,反应速率加快,即反应①、反应②的速率都加快,B错误;
C.由图可知,反应②为放热反应,升高温度,反应②速率增大,平衡逆向移动,反应②的限度降低,不利于氢气转化率提高,C错误;
D.催化剂不能降低反应②的焓变,为防止反应过程中有大量累积,应选择合适的催化剂降低反应②的活化能,加快反应②速率,即加快的消耗速率,D错误;
故选A。
21. 今有室温下四种溶液,下列有关叙述正确的是
序号
①
②
③
④
pH
11
11
3
3
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
A. 将③、④等体积混合,醋酸溶液被稀释,故醋酸的电离平衡会正向移动
B. ③和④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大
C. V1L④溶液与V2L①溶液混合后,若混合后溶液pH=7,则V1<V2
D. 将①、④等体积混合后,溶液中:
【答案】B
【解析】
【详解】A.将③、④等体积混合,醋酸溶液被稀释,但溶液的pH仍为3,c(CH3COOH)、c(CH3COO-)同等程度减小,故醋酸的电离平衡不发生移动,A不正确;
B.③和④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,③中醋酸的电离平衡逆向移动,④中CH3COO-与H+反应生成CH3COOH,c(H+)都减小,两溶液的pH均增大,B正确;
C.氨水的pH=11,c(OH-)=10-3mol/L,盐酸的pH=3,c(H+)=10-3mol/L,但一水合氨为弱碱,盐酸为强酸,所以c(氨水)>c(HCl),且其浓度远远大于④盐酸,所以需要氨水的体积少,即V1>V2,C不正确;
D.将①、④等体积混合后,氨水过量,过量的一水合氨发生少部分电离,使溶液呈碱性,所以溶液中:,D不正确;
故选B。
22. 部分弱酸的电离平衡常数如下表所示,下列选项错误的是
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数
K=1.77×10-4
K=6.2×10-10
K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11
A.
B.
C. 中和等体积,等的和消耗的量前者小于后者
D. 的电离方程式为:
【答案】A
【解析】
【详解】A.从表中数据可以看出,K1(H2CO3)=4.4×10-7>K(HCN)=6.2×10-10>K2(H2CO3)=4.7×10-11,所以往NaCN溶液中通入CO2,只能发生反应,不能生成,A错误;
B.K(HCOOH)=1.77×10-4>K1(H2CO3)=4.4×10-7,则可以发生反应,B正确;
C.等pH的HCOOH和HCN,由于K(HCOOH)>K(HCN),所以c(HCN)>c(HCOOH),HCOOH、HCN与NaOH溶液都能发生完全反应,则中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者,C正确;
D.HCOOH的K=1.77×10-4<1.0×105,则HCOOH为弱酸,电离方程式为:,D正确;
故选A。
23. 室温时,向的HCl、CH3COOH中分别滴加溶液,其pH变化如图。下列说法不正确的是
A. 曲线Ⅱ表示的是向中滴加的pH变化曲线
B. 的溶液中,由水电离出的为
C. 滴加溶液至pH=7时,两种溶液中
D. 向中滴加溶液时,溶液中微粒浓度:
【答案】C
【解析】
【分析】HCl为强酸、CH3COOH为弱酸,相同浓度时,HCl溶液中的c(H+)比CH3COOH溶液中大,则HCl溶液的pH小,曲线Ⅱ表示盐酸中滴加NaOH溶液的pH变化曲线,曲线Ⅰ表示CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液的pH变化曲线。
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅱ表示的是向中滴加的pH变化曲线,A正确;
B.的溶液,pH=3,溶液中c(OH-)=10-11mol/L,则由水电离出的为,B正确;
C.滴加溶液至pH=7时,HCl恰好完全反应,消耗的NaOH溶液体积大,CH3COOH有剩余,消耗NaOH溶液的体积小,,而两份溶液的体积相差不大,所以两种溶液中,C不正确;
D.向CH3COOH中滴加10mL0.1mol/LNaOH溶液时,发生反应生成CH3COONa等,此时溶液中CH3COONa和CH3COOH等量,由图可知此时溶液呈酸性,说明醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,则溶液中微粒浓度:,D正确;
故选C。
24. 恒温密闭容器中,发生反应: △H<0。若按照的投料比充入容器,测得平衡时n(H2)和n(H2O)随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A. L线表示平衡时n(H2O)随温度的变化
B. 由图可知,温度升高,正反应速率减小,逆反应速率增大
C.
D. 在等温相同体积下,通入与通入达到平衡时,的体积分数一样
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应正向放热,升高温度,平衡逆向移动,n(H2)增大,n(H2O)减小,故L线表示平衡时n(H2)随温度的变化,M线表示平衡时n(H2O)随温度的变化,故A错误;
B.温度升高,不管平衡如何移动,正逆反应速率均加快,故B错误;
C.时,,,升高温度,平衡逆向移动,a点时,设由升高为时,水的反应量为,由关系式可知,H2的物质的量增大1.5k,则,解得,,故C正确;
D.在等温相同体积下,通入、达到平衡时,相当于对通入、平衡体系加压,平衡正向移动,的体积分数增大,故D错误;
故选C。
25. 在一定条件下,下列叙述与图像对应不正确的是
图1
图2
图3
图4
A. 图1为某温度下,BaSO4和BaCO3在水溶液中的溶解平衡曲线,
B. 图2为不同温度下水中H+和OH-的浓度变化曲线,
C. 图3为某温度下,向20.00mL0.1000mol·L-1氨水中滴加0.1000mol⋅L-1HCl溶液的pH变化曲线,该滴定过程宜选用甲基橙作指示剂
D. 图4为一定条件下,合成氨反应中改变起始时对反应的影响,H2的平衡转化率:
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图1可知,当Ba2+浓度相等时,则,A正确;
B.升高温度,水的电离程度增大,由图可知,T2时氢离子浓度小于T1时氢离子浓度,则,B正确;
C.图3为某温度下,向20.00mL0.1000mol·L-1氨水中滴加0.1000mol⋅L-1HCl溶液,滴定终点时得到氯化铵溶液,溶液呈酸性,该滴定过程宜选用甲基橙作指示剂,C正确;
D.增大的物质的量,平衡向正反应方向移动,H2的转化率增大,则H2的平衡转化率:,D错误;
故选D。
二、填空题(本题共4题,共45分)。
26. 已知NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应:。实验小组甲利用下列装置(夹持仪器略去)探究反应速率与c(NaNO2)的关系。
实验步骤:往A中加入一定体积(V)的2.0mol∙L-1NaNO2溶液、2.0mol∙L-1NH4Cl溶液和水,充分搅拌。控制体系温度,通过分液漏斗往A中加入1.0mol∙L-1醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时,开始用排水法收集气体。用秒表测量收集1.0mLN2所需的时间,重复多次取平均值(t)。
回答下列问题:
(1)每组实验过程中,反应物浓度变化很小,忽略其对反应速率测定的影响。实验数据如下表所示。
实验
编号
V/mL
t/s
NaNO2溶液
NH4Cl溶液
醋酸
水
1
4.0
V1
4.0
8.0
334
2
V2
4.0
4.0
V3
150
3
8.0
4.0
4.0
4.0
83
4
12.0
4.0
4.0
0.0
38
①V1=_______,V3=_______。
②该反应的速率方程为,k为反应速率常数。利用实验数据计算得m=_______(填整数)。
③醋酸的作用是_______。
(2)实验小组乙利用惰性电极电解0.10mol∙L-1FeCl2溶液,探究外界条件对电极反应产物的影响。实验数据如下表所示:
实验编号
电压
pH
阳极现象
阴极现象
1
1.5
5.52
无气泡,滴加KSCN显红色
无气泡,银白色金属析出
2
3.0
5.52
少量气泡,滴加KSCN显红色
无气泡,银白色金属析出
3
4.5
5.52
大量气泡,滴加KSCN显红色
较多气泡,极少量金属析出
4
1.5
-1.00
无气泡,滴加KSCN显红色
较多气泡,极少量金属析出
①实验2、3中阳极产生的气体是_______(填化学式)。
②由实验1、2现象可以得出结论:_______;由实验1、4现象可以得出结论:_______。
【答案】(1) ①. 4.0 ②. 6.0 ③. 2 ④. 催化剂,加快反应速率
(2) ①. Cl2 ②. 电压小时,只有Fe2+放电,电压大时,Fe2+和Cl-放电 ③. pH小时,H+放电、Fe2+几乎不放电,pH大时,Fe2+放电,H+不放电
【解析】
【分析】本实验采用控制变量法测定反应速率,从表中数据可以看出,混合液的总体积都为20mL。四组实验中,NaNO2溶液的体积逐渐递增,而NH4Cl溶液的体积都相同,加水用于调节溶液的总体积。
【小问1详解】
①由分析可知,四组实验中所取用NH4Cl的体积相同,则V1=4.0,取用NaNO2的体积逐渐递增,则V3=6.0。
②我们利用实验1、3中的数据进行m的计算。实验1中,c(NaNO2)==0.4mol/L,实验3中,c(NaNO2)==0.8mol/L,两实验中,c(NH4Cl)、c(H+)分别对应相等,则v1=,v3=,==≈4,则m=2。
③从反应方程式中可能看出,醋酸并未出现在总反应式中,则醋酸的作用是:催化剂,加快反应速率。
【小问2详解】
表中数据显示,电解反应发生时,阳极Fe2+放电生成Fe3+,电压小时,Cl-不放电,电压大时,Cl-不断放电生成Cl2;电压小时,阴极主要是Fe2+得电子生成Fe,电压大时,阴极主要是H+得电子生成H2。
①实验2、3中,pH相同,但电压不同,随电压增大,阳极产生的气泡增多,则阳极产生的气体是Cl2。
②由实验1、2现象分析,电压小时无气泡,但生成Fe3+、Fe,电压大时,阳极有少量气泡,也生成Fe3+、Fe,则可以得出结论:电压小时,只有Fe2+放电,电压大时,Fe2+和Cl-放电;
实验1、4中,电压相同,pH不同,阳极都无气泡,但都生成Fe3+,pH大时,H+不放电,Fe2+得电子生成Fe,pH小时,H+放电,而Fe2+只有极少量放电,则可以得出结论:pH小时,H+放电、Fe2+几乎不放电,pH大时,Fe2+放电,H+不放电。
【点睛】控制变量法探究化学反应速率的影响因素时,通常只改变一个变量。
27. I.某科研单位利用电化学原理,使用SO2来制备硫酸,装置如图所示。电极为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触,质子交换膜只允许H+通过。
(1)通入SO2的电极为_______(填“正极”或“负极”),其电极反应式为_______,此电极区溶液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)电解质溶液中的H+通过质子交换膜_______(填“向左”或“向右”)移动,通入O2的电极反应式为_______。
Ⅱ.如下图装置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,F极附近呈红色。
(已知:Fe(OH)3胶体的胶粒带正电荷)
(3)B极是电源的_____(填“正极”或“负极”),一段时间后,丁中X极附近的颜色逐渐_____(填“变深”或“变浅”)。
(4)现用丙装置给铜件镀银,则H应是_______。若乙溶液体积为500mL,常温下当乙中溶液的pH=13时,丙中镀件上析出银的质量为_______,甲中溶液的pH_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 负极 ②. ③. 减小
(2) ①. 向右 ②. O2+4e-+4H+=2H2O
(3) ①. 负极 ②. 变浅
(4) ①. Cu(或镀件、铜件) ②. 5.4g ③. 变小
【解析】
【分析】I.从图中可以看出,电池工作时,SO2转化为H2SO4,则SO2失电子,该电极为负极,通入O2的电极为正极。
Ⅱ.将直流电源接通后,F极附近呈红色,则表明:在F极,水电离产生的H+得电子,此电极附近c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性,则F极为阴极。从而得出D、Y、H为阴极,C、E、G、X为阳极;A为正极,B为负极。
【小问1详解】
由分析可知,通入SO2的电极为负极,SO2失电子产物与电解质溶液反应生成硫酸,依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒,可得出其电极反应式为,此电极区溶液中硫酸浓度增大,溶液的pH减小。
【小问2详解】
原电池工作时,阳离子向正极移动,则电解质溶液中的H+通过质子交换膜向右移动,通入O2的电极为正极,O2得电子产物与电解质反应生成水,依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒,可得出电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。
【小问3详解】
由分析可知,B极是电源的负极。Fe(OH)3胶粒(红褐色)带正电性,通电后,Fe(OH)3胶粒向阴极移动,X极为阳极,Y极为阴极,则一段时间后,丁中X极附近的颜色逐渐变浅。
【小问4详解】
现用丙装置给铜件镀银,则电解质溶液为AgNO3溶液,G电极为阳极(电极材料为Ag),H应是Cu(或镀件、铜件)。装置乙中发生的反应为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,由反应方程式可建立关系式:2OH-~2e-,若乙溶液体积为500mL,常温下当乙中溶液的pH=13时,生成OH-的物质的量为0.5L×0.1mol/L=0.05mol,则电路中转移电子的物质的量为0.05mol;丙中镀件上析出银的质量为0.05mol×108g/mol=5.4g;甲中,电池反应为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,电池工作后,H2SO4的浓度不断增大,所以溶液的pH变小。
【点睛】电镀时,镀件作阴极,镀层金属作阳极,含有镀层金属离子的可溶性盐等作电解质。
28. “碳达峰”、“碳中和”是我国社会发展重大战略之一。
I.中国首次实现了利用二氧化碳人工合成淀粉,其中最关键的一步是以为原料制。在某催化加氢制的反应体系中,发生的主要反应有:
反应①
反应②
反应③
(1)反应②活化能(正)_______(逆)(填“>”、“<”或“=”),该反应在_______(填“高温”或“低温”)条件下自发进行。
(2)恒温恒容下,向密闭容器按投料比通入原料气,若只发生主反应③,能判断该反应处于平衡状态的是_______(填标号)
A. B. 体系内压强保持不变
C. 混合气体的平均相对分子质量保持不变 D. 反应的焓变保持不变
Ⅱ.上述反应①的逆反应:是目前催化制氢的重要方法之一、在时,将与充入的容器中,反应平衡后的物质的量分数。
(3)的平衡转化率______%,反应平衡常数______。(结果保留2位有效数字)
(4)保持K不变,提高平衡转化率措施有:_______。(任意一条)
(5)由时上述实验数据计算得到和的关系可用如图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为_______、_______。(填字母)
【答案】(1) ①. < ②. 低温 (2)BC
(3) ①. 40 ②. 0.074或
(4)增加、减小进气比[]
(5) ①. E ②. B
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律:,为放热反应,则反应②活化能Ea(正)<Ea(逆);
②该反应为放热反应,正向气体分子数减少,故在低温下自发进行;
【小问2详解】
A.3υ正(CO2)= υ逆(H2)可判断该反应达到平衡状态,故A项错误;
B.该反应正向气体分子数减少,当体系内压强保持不变,可以判断该反应达到平衡状态,故B项正确;
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变说明气体的总物质的量保持不变,可以判断该反应达到平衡状态,故C项正确;
D. ΔH=E生-E反,ΔH不随时间的变化,但会随着化学计量数的变化而变化,所以焓变不变不能判断该反应达到平衡状态,故D项错误;
故答案为:BC;
【小问3详解】
反应①的逆反应为,在T1℃时,将0.10molCO与0.40molH2O充入5L的容器中,反应平衡后H2的物质的量分数X(H2)=0.08,设转化的CO的物质的量为amol,可列出三段式:,,故a=0.04,则CO的平衡转化率:;
平衡时CO、H2O、CO2、H2的物质的量分别为:0.06mol、0.36mol、0.04mol、0.04mol,平衡常数:;
【小问4详解】
保持K不变,提高CO平衡转化率措施有:增加n(H2O)、减小进气比[n(CO):n(H2O)]、分离出CO2或H2;
【小问5详解】
该反应是放热反应,升高温度,正逆反应速率均增大,到达平衡时间缩短,则A、F点错误,温度升高平衡逆向移动,X(CO)增大,X(H2)减小,则D、C点错误,故B、E点正确,所以当温度升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的分别为:E、B。
29. Mo、Co均为重要战略性金属。以Al2O3为载体的钴钼废催化剂中含CoS、MoS2及少量Fe、Si、Ca等元素的物质,经系列处理可制取CoCl3、(NH4)2MoO4,工艺流程如图所示:
已知:①“焙烧”后各元素转化为相应氧化物,“酸浸”后钼元素转化为。
②常温下,。
③金属离子开始沉淀和完全沉淀时pH范围:。
(1)焙烧过程中采用多层逆流(空气从炉底进入,固体粉末从炉顶进入),该操作的优点为_______。
(2)“滤渣1”的主要成分为_______。“滤渣2”的主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3,“调pH”中调节pH的合理范围为_______。
(3)“水相”经萃取后得钴的有机相,存在平衡:,然后加反萃取剂进行反萃取,可得含Co2+的水溶液,可作为反萃取剂的一种常用物质为_______(写化学式)溶液。
(4)“沉钴”过程中为防止CoCO3转化为Co(OH)2,需控制溶液pH,转化过程存在平衡:,该反应的平衡常K=_______(结果保留一位小数)。
(5)请写出沉钴步骤中的离子方程式_______。
【答案】(1)增大固体与气体的接触面积,加快反应速率,使原料充分反应
(2) ①. SiO2、CaSO4 ②. 4.7≤pH<7.2
(3)H2SO4(或HCl)
(4)4.5×10-8
(5)Co2+++ NH3·H2O =CoCO3↓++H2O
【解析】
【分析】该工业流程的原料为钴钼废催化剂含有Al2O3、CoS、MoS2及少量Fe、Si、Ca等元素的物质,产品为制取CoCO3、(NH4)2MoO4,焙烧后,金属元素转化为相应的金属氧化物,酸浸后得到含有、Co2+、Fe3+、Al3+、的溶液及不溶物CaSO4、SiO2等,过滤后,所得滤渣l为CaSO4、SiO2。调节滤液的pH,Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3和Al (OH)3沉淀;滤液中加入萃取剂,Co2+进入水溶液;进入有机相,分液后对含有机相再反萃取,得到含的水溶液,最终得到(NH4)2MoO4;水相得到含钴水溶液,加入NH4HCO3、NH3·H2O进行沉钴,得到CoCO3。
【小问1详解】
焙烧过程中采用多层逆流(空气从炉底进入,固体粉末从炉顶进入),该操作的优点为:可以增大固体与气体的接触面积,加快反应速率,使原料充分反应;
【小问2详解】
根据上述分析可知“滤渣1”的主要成分为CaSO4、SiO2;
“滤渣2”的主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3,根据已知信息可知:要使Al3+沉淀完全,需要溶液pH≥4.7;要使Fe3+沉淀完全,需要溶液pH≥3.2;同时不能使Co2+开始形成沉淀,需要溶液pH<7.2,因此“调pH”中调节pH使Al3+、Fe3+沉淀完全,而Co2+不能形成沉淀。合理pH范围为:4.7≤pH<7.2;
【小问3详解】
在钴的有机相中存在化学平衡:,要加入反萃取剂进行反萃取,含Co2+的水溶液,根据平衡移动原理可知,进行反萃取时,将使萃取反应的平衡逆向移动,得到含Co2+的水溶液,应该加入含有H+的浓度较大的物质,可以是H2SO4(或HCl);
【小问4详解】
“沉钴”过程中为防止CoCO3转化为Co(OH)2,需控制溶液pH,转化过程存在平衡:,该反应的平衡常数K===4.5×10-8;
【小问5详解】
向含有Co2+的水溶液中加入NH4HCO3、NH3·H2O,反应产生CoCO3沉淀,同时反应产生铵盐、H2O,该反应的离子方程式为:Co2+++ NH3·H2O =CoCO3↓++H2O。
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