精品解析:四川省成都市2024-2025学年高二上学期1月期末调研化学试题
2025-07-14
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内容正文:
2024~2025学年度上期期末高二年级调研考试
化学
本试卷满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将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,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16
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,只有一个选项符合题目要求。
1. 化学变化中伴随着能量变化。下列应用中化学反应属于吸热反应的是
A. 利用乙炔和氧气反应切割金属 B. 工业上煅烧石灰石
C. 火箭推进剂的燃烧助推航天器 D. 体育锻炼消耗糖原和脂肪
2. 其它条件相同时,下列质量相同的水内能最大的是
A. 冰 B. 室温液态水 C. 80℃热水 D. 150℃水蒸气
3. 原子光谱在化学研究中有重要意义。下列叙述错误的是
A. 不同元素原子的电子跃迁会吸收或释放不同的光
B. 利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素
C. 激光、LED灯光与原子吸收光有关
D. 电子由激发态跃迁到基态将放出能量
4. 在图装置(注射器活塞位于底部)中盛装2g锌粒与40mL1mol/L硫酸进行实验测定生成10mL时的平均反应速率。下列说法错误的是
A. 除用到图中仪器外,还需要使用秒表
B. 当注射器活塞在刻度10mL时,记录数据、计算
C. 反应放出热量会影响实验结果测定的准确性
D. 若改用4mol/L溶液,所用时间减少
5. 实验室利用如下试剂探究影响反应速率的因素:0.1mol/L溶液、0.1mol/L溶液、0.5mol/L溶液、蒸馏水、热水。下列说法错误的是
A. 反应原理为
B. 增大溶液浓度,单位体积内活化分子数增多
C. 升高温度,反应速率加快
D. 通过观察溶液产生气泡的快慢判断反应速率大小
6. 某小组用50mL注射器吸入20mL和的混合气体,活塞位于Ⅰ处。封闭注射器后将活塞拉到Ⅱ处。下列叙述错误的是
A. 该实验研究了压强对平衡移动的影响 B. 向外拉动活塞,增大
C. 活塞拉到Ⅱ处后,气体颜色最终变浅 D. 保持温度不变,推拉活塞,平衡常数K保持不变
7. 0.5mol/L蓝色溶液中存在(蓝色)(黄色) ΔH>0。对该溶液的下列说法错误的是
A. 配制溶液时,可加入少量盐酸抑制水解 B. 加热,溶液颜色变为绿色
C. 加入一定量NaCl固体,平衡向右移动 D. 将溶液蒸干并灼烧,最终得到固体
8. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素,X的核外电子只有1种运动状态;Y和W的最外层电子数相同,且有2个单电子;Z的单质进行焰色试验显黄色。下列叙述正确的是
A. 原子半径:W>Z>Y
B. 常温下,Y和W常见单质的状态一定相同
C. 短周期元素中,Z的最高价氧化物对应水化物的碱性最强
D. X与Y形成的多种化合物中,键合电子偏向X
9. 图为HB在水中电离示意图,下列说法错误的是
A. HB在水中部分电离,属于弱电解质
B. 水溶液中,与结合成时形成O-H共价键
C. 与同浓度盐酸相比,HB溶液导电能力更弱
D. 加水稀释可促进HB电离,增大浓度
10. 盐类水解广泛应用于日常生活。下列应用与盐类水解无关的是
A. 在牙膏中添加适量氟化物以预防龋齿 B. 草木灰与铵态氮肥不能混合施用
C. 可溶性铁盐可去除水体中的悬浮物 D. 用热水蒸气对稀释制备白色颜料
11. 某小组研究压强与气体溶解之间的关系,通过推拉注射器(图1),测得相对压强数据变化曲线如下(图2)所示。下列说法错误的是
A. A~B段,压缩注射器;D~E段,外拉注射器
B. B~D段,气体溶解,溶液酸性减弱
C. E点溶液中存在、、和四种含碳微粒
D. 由B~D段及E~G段可推知溶解一释出速度相对较慢
12. Mohr银量法测定水样中的含量时,常用少量为指示剂,用标准溶液进行滴定。已知25℃时,AgCl、砖红色沉淀)的分别为和。下列说法错误的是
A. 在滴定开始时,主要产生AgCl沉淀 B. 当砖红色沉淀稳定出现时,即为滴定终点
C. 滴定过程中,不涉及沉淀的转化 D. 该滴定过程必须在接近中性的条件下进行
13. 某电化学合成氨技术的工作原理如图所示,在双极膜中解离产生和。下列说法正确的是
A. 电极b接电源正极,发生氧化反应
B. 电极a上发生
C. 双极膜中向Ⅰ室迁移,向Ⅱ室迁移,维持电荷平衡
D. 理论上,导线中每通过4mol电子,Ⅱ室溶液质量将减少32g
14. 某小组研究体系,绘制图如下所示,[A]表示微粒A的平衡浓度,其中表示、或者,b、c是曲线交点。下列叙述错误的是
A. 曲线Ⅰ表示关系 B. 的数量级为
C. 交点b符合 D. 交点c符合
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 嫦娥五号月壤中富含镍、铁、锰、铬、钙等14种元素的氧化物,是未来重要战略资源。回答下列问题:
(1)Ni在元素周期表中的位置为_______,基态Fe原子价电子的轨道表示式为_______。
(2)对比Mn和Fe的部分电离能,数据如下,X_______3248(填“>”或“<”)。
元素
Mn
Fe
电离能()
3248
X
(3)向酸性废水中加入,再进行电解可达到有效除铬的目的,其反应原理如下图所示。该电极为_______(填“阴极”或“阳极”),溶液中除铬反应的离子方程式为_______。
(4)悬浊液吸收进行脱硝,其原理主要是溶解的迅速将转化为。
①用化学用语表达悬浊液中的沉淀溶解平衡_______。
②悬浊液中加入浓溶液可_______(填“提高”或“降低”)的脱硝速率。
16. 过碳酸钠()是由与复合而形成的一种固体放氧剂,同时具有和双重性质。工业上常以样品中活性氧含量()≥13%为优等品。测定产品中活性氧含量:称量0.1600g样品,在250mL锥形瓶中用100mL0.5溶解完全,立即用0.02000标准溶液滴定,平行测定三次,消耗溶液的平均体积为26.56mL。另外,在不加样品的情况下按照上述过程进行空白实验,消耗溶液的平均体积为2.24mL。回答下列问题:
(1)配制0.5溶液时,玻璃棒的作用是_______(写两条)。
(2)用0.02000溶液滴定时,发生反应,其中的还原剂是_______(写化学式)。
(3)该实验中涉及到的实验仪器或操作是_______(填字母序号,选两项)。
A.称量样品
B.滴加高锰酸钾溶液
C.排出尖嘴部分气泡
D.观察锥形瓶中溶液颜色变化
A. A B. B C. C D. D
(4)滴定至终点的变色现象为_______,进行空白实验的原因是_______。
(5)若用1.0盐酸代替硫酸,测定结果会偏高,简要说明原因_______。
(6)该样品的活性氧含量为_______%,则该样品_______(填“是”或“不是”)优等品。
17. 废旧锂离子电池材料含、、以及铝片、石墨粉以及导电聚合物等。某小组设计实验方案回收金属,流程如下:
回答下列问题:
(1)初步处理时要将电池完全放电,从安全角度是为了_______;为了加快反应速率,碱浸前还应进行的处理是_______。
(2)含铝废液中的主要阴离子是_______。
(3)步骤②中将高价金属还原,写出参与反应的离子方程式_______。
(4)的结构式为,判断S元素的化合价为_______,其在酸性条件下具有极强的氧化性,由此推测流程中用氨水调pH为5~6的原因可能是_______。
(5)若溶液中离子浓度小于mol/L,可视为沉淀完全,则恰好完全沉淀时溶液的pH为_______。()
(6)在不同温度下的溶解度数据如下表:
温度/℃
0
10
20
25
30
40
50
60
80
100
溶解度/g
1.54
1.43
1.33
1.29
1.25
1.17
1.08
1.01
0.85
0.72
由滤液C反应得到粗品,可以采用_______洗涤除去杂质。
18. 合成氨的工业生产造福全人类。回答下列问题:
(1)已知:
则_______。
(2)合成氨反应在_______(填“低温”、“高温"或"任何”)条件下自发进行,在_______条件下快速进行(填“低温”、“高温”或“任何”)。
(3)研究不同条件下氨的平衡含量与起始氢氮投料比的关系如图。
ⅰ曲线④中_______(填“>”、“<”或“=”)420℃。
ⅱ在投加气态原料总体积不变时,范围内,随着的增加,氨的平衡含量将_______。
ⅲ用各物的平衡体积分数代替平衡浓度,则350℃,20MPa时反应的(用计算式表示)_______。
(4)催化剂表面合成氨的能量—反应历程如下图(ad表示吸附在催化剂表面的微粒)。决速步的反应方程式为_______。
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2024~2025学年度上期期末高二年级调研考试
化学
本试卷满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将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,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16
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,只有一个选项符合题目要求。
1. 化学变化中伴随着能量变化。下列应用中化学反应属于吸热反应的是
A. 利用乙炔和氧气反应切割金属 B. 工业上煅烧石灰石
C. 火箭推进剂的燃烧助推航天器 D. 体育锻炼消耗糖原和脂肪
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙炔燃烧,燃烧反应均为放热反应,A错误;
B.碳酸钙高温分解,属于典型的吸热反应,B正确;
C.推进剂燃烧,释放大量热能,属于放热反应,C错误;
D.生物代谢本质是氧化反应,释放能量供人体使用,属于放热反应,D错误;
故选B。
2. 其它条件相同时,下列质量相同的水内能最大的是
A. 冰 B. 室温液态水 C. 80℃热水 D. 150℃水蒸气
【答案】D
【解析】
【详解】相同压强下,物质的内能与温度、物质的状态及物质的量有关,温度越高,物质的量越大,内能越大,故150℃水蒸气,内能最大;故选D。
3. 原子光谱在化学研究中有重要意义。下列叙述错误的是
A. 不同元素原子的电子跃迁会吸收或释放不同的光
B. 利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素
C. 激光、LED灯光与原子吸收光有关
D. 电子由激发态跃迁到基态将放出能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.不同元素原子的电子跃迁时,有的吸收能量,有的释放能量,收不同的元素的原子发生跃迁时,会吸收或释放不同的光,具有特征性,A正确;
B.每种元素在原子光谱中都有自己的特征谱线,可用于元素鉴定,B正确;
C.激光和LED灯光的产生源于电子从激发态跃迁到基态时的光发射,而非原子吸收光的过程,C错误;
D.电子从高能级的激发态跃迁到低能级的基态时,会以光子形式释放能量,D正确;
故选C。
4. 在图装置(注射器活塞位于底部)中盛装2g锌粒与40mL1mol/L硫酸进行实验测定生成10mL时的平均反应速率。下列说法错误的是
A. 除用到图中仪器外,还需要使用秒表
B. 当注射器活塞在刻度10mL时,记录数据、计算
C. 反应放出热量会影响实验结果测定的准确性
D. 若改用4mol/L溶液,所用时间减少
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫酸与锌反应生成H2,通过测量一定时间内产生H2气体的体积,可测定该反应的速率,故还需要使用到的用品是计时器(或秒表),A正确;
B.实验过程中放热,应在实验完毕待冷却后,记录数据、计算,B错误;
C.反应放出热量,气体体积会增大,会影响实验结果测定的准确性,C正确;
D.若改用4mol/L溶液,氢离子浓度增加,化学反应速率增加,所用时间减少,D正确;
故选B。
5. 实验室利用如下试剂探究影响反应速率的因素:0.1mol/L溶液、0.1mol/L溶液、0.5mol/L溶液、蒸馏水、热水。下列说法错误的是
A. 反应原理为
B. 增大溶液浓度,单位体积内活化分子数增多
C. 升高温度,反应速率加快
D. 通过观察溶液产生气泡的快慢判断反应速率大小
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫代硫酸钠与硫酸反应生成硫单质与二氧化硫,离子方程式,A正确;
B.增大H2SO4浓度会增加H+浓度,单位体积内活化分子数增多,B正确;
C.升高温度会提高活化分子百分数,反应速率加快,C正确;
D.该反应的主要现象是溶液变浑浊(生成硫沉淀),SO2气体易溶于水,气泡不易观察,应通过沉淀快慢判断速率,D错误;
故选D
6. 某小组用50mL注射器吸入20mL和的混合气体,活塞位于Ⅰ处。封闭注射器后将活塞拉到Ⅱ处。下列叙述错误的是
A. 该实验研究了压强对平衡移动的影响 B. 向外拉动活塞,增大
C. 活塞拉到Ⅱ处后,气体颜色最终变浅 D. 保持温度不变,推拉活塞,平衡常数K保持不变
【答案】B
【解析】
【分析】和的混合气体之间的反应为;
【详解】A.活塞向外拉,管内容积增大,c()、c()浓度减小,颜色变浅,管内压强减小,平衡向着生成的方向进行,气体颜色变深,但比原来颜色浅,研究了压强对平衡移动的影响,A正确;
B.活塞向外拉,管内容积增大,c()、c()浓度减小,B错误;
C.由A分析,活塞拉到Ⅱ处后,气体颜色最终变浅,C正确;
D.平衡常数受温度影响,温度不变,K不变,D正确;
故选B。
7. 0.5mol/L蓝色溶液中存在(蓝色)(黄色) ΔH>0。对该溶液的下列说法错误的是
A. 配制溶液时,可加入少量盐酸抑制水解 B. 加热,溶液颜色变为绿色
C. 加入一定量NaCl固体,平衡向右移动 D. 将溶液蒸干并灼烧,最终得到固体
【答案】D
【解析】
【详解】A.配制CuCl₂溶液时,Cu2+水解生成H+,加入盐酸可抑制Cu2+水解,A正确;
B.ΔH>0,加热使平衡向吸热方向(正反应)移动,[CuCl4]2-(黄色)增多,蓝色与黄色混合显绿色,B正确;
C.加入NaCl增加Cl⁻浓度,平衡向生成[CuCl4]2-的方向(右)移动,C正确;
D.CuCl2溶液蒸干时,Cu2+水解生成的Cu(OH)2和HCl,HCl挥发导致水解彻底,灼烧后Cu(OH)2分解为CuO,最终得到CuO而非CuCl2,D错误;
故选D。
8. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素,X的核外电子只有1种运动状态;Y和W的最外层电子数相同,且有2个单电子;Z的单质进行焰色试验显黄色。下列叙述正确的是
A. 原子半径:W>Z>Y
B. 常温下,Y和W常见单质的状态一定相同
C. 短周期元素中,Z的最高价氧化物对应水化物的碱性最强
D. X与Y形成的多种化合物中,键合电子偏向X
【答案】C
【解析】
【分析】X的核外电子仅1种运动状态,说明是H;Z的焰色试验显黄色,Z为Na,Y和W最外层电子数相同且有2个单电子,Y为C(1s22s22p2)或O(1s22s22p4),W为Si([Ne]3s23p2)或S([Ne]3s23p4),据此分析;
【详解】A.同周期元素从左至右半径减小,同族元素由上至下半径增大,故顺序为Na>Si>C或Na>S>O,A错误;
B.O2(气体)与S(固体)状态不同,B错误;
C.短周期中Na的金属性最强,最高价氧化物对应水化物NaOH的碱性最强,C正确;
D.电负性:C>H或O>H,共用电子对偏向C或O,D错误;
故选C。
9. 图为HB在水中电离示意图,下列说法错误的是
A. HB在水中部分电离,属于弱电解质
B. 水溶液中,与结合成时形成O-H共价键
C. 与同浓度盐酸相比,HB溶液导电能力更弱
D. 加水稀释可促进HB电离,增大浓度
【答案】D
【解析】
【详解】A.HB在水中存在HB分子,可知HB部分电离,属于弱电解质,A正确;
B.水分子内存在2个O-H共价键,水合氢离子内存在3个O-H共价键,B正确;
C.与同浓度盐酸相比,HB部分电离,离子浓度较小,溶液导电能力更弱,C正确;
D.加水稀释可促进HB电离正向移动,但溶液体积增大,导致浓度减小,D错误;
故选D。
10. 盐类水解广泛应用于日常生活。下列应用与盐类水解无关的是
A. 在牙膏中添加适量氟化物以预防龋齿 B. 草木灰与铵态氮肥不能混合施用
C. 可溶性铁盐可去除水体中的悬浮物 D. 用热水蒸气对稀释制备白色颜料
【答案】A
【解析】
【详解】A.F⁻直接与羟基磷灰石发生沉淀转化,未涉及水解过程,A错误;
B.铵根离子与碳酸根离子相互促进水解,肥效损耗,不能混合施用,与水解有关,B正确;
C.铁离子水解生成胶体,用于吸附水体中的悬浮物,与水解有关,C正确;
D.为强酸弱碱盐,水解生成TiO2,与水解有关,D正确;
故选A。
11. 某小组研究压强与气体溶解之间的关系,通过推拉注射器(图1),测得相对压强数据变化曲线如下(图2)所示。下列说法错误的是
A. A~B段,压缩注射器;D~E段,外拉注射器
B. B~D段,气体溶解,溶液酸性减弱
C. E点溶液中存在、、和四种含碳微粒
D. 由B~D段及E~G段可推知溶解一释出速度相对较慢
【答案】B
【解析】
【详解】A.A~B段相对压强增加,为压缩注射器;D~E段,相对压强减小,为外拉注射器,A正确;
B.B~D段,压强略减小,说明气体溶解度增加,生成碳酸浓度增加,溶液酸性增加,B错误;
C.E点溶液中存在溶解的、与水反应生成的、电离出的和四种含碳微粒,C正确;
D.由B~D段及E~G段可推知溶解一释出,图象中的斜率较小,故速度相对较慢,D正确;
故选B。
12. Mohr银量法测定水样中的含量时,常用少量为指示剂,用标准溶液进行滴定。已知25℃时,AgCl、砖红色沉淀)的分别为和。下列说法错误的是
A. 在滴定开始时,主要产生AgCl沉淀 B. 当砖红色沉淀稳定出现时,即为滴定终点
C. 滴定过程中,不涉及沉淀的转化 D. 该滴定过程必须在接近中性的条件下进行
【答案】C
【解析】
【详解】A.AgCl的溶度积[]比Ag2CrO4小,滴定开始时Cl⁻浓度较高,Ag⁺优先与Cl⁻生成AgCl沉淀,A正确;
B.当Cl⁻被完全沉淀后,过量的Ag⁺与CrO生成砖红色Ag2CrO4沉淀,指示终点,B正确;
C.当Ag2CrO4开始沉淀时,Cl⁻浓度已极低,此时AgCl可能部分溶解并转化为Ag2CrO4(反应:2AgCl(s) + CrO →Ag2CrO4 (s) + 2Cl⁻),涉及沉淀转化,C错误;
D.Mohr法需在中性条件下进行(pH≈6.5-10.5),避免CrO转化为Cr2O(酸性)或Ag⁺水解(强碱性),D正确;
故选C。
13. 某电化学合成氨技术的工作原理如图所示,在双极膜中解离产生和。下列说法正确的是
A. 电极b接电源正极,发生氧化反应
B. 电极a上发生
C. 双极膜中向Ⅰ室迁移,向Ⅱ室迁移,维持电荷平衡
D. 理论上,导线中每通过4mol电子,Ⅱ室溶液质量将减少32g
【答案】A
【解析】
【分析】该装置为电解池装置,I室中a电极发生电极反应:,为电解池阴极,则II室中b电极为电解池阳极,发生电极反应:,据此分析;
【详解】A.根据分析可知,b电极为电解池阳极,电极b接电源正极,发生氧化反应,A正确;
B.电极a上发生,B错误;
C.电解池中阳离子向阴极移动,即双极膜中解离出的向电极Ⅰ室移动,向Ⅱ室移动,C错误;
D.理论上,导线中每通过4mol电子,Ⅱ室电极反应:,生成1mol氧气,同时有4molOH-移动到Ⅱ室,Ⅱ室溶液质量将增加4mol×17g/mol-1mol×32g/mol=36g,D错误;
故选A。
14. 某小组研究体系,绘制图如下所示,[A]表示微粒A的平衡浓度,其中表示、或者,b、c是曲线交点。下列叙述错误的是
A. 曲线Ⅰ表示关系 B. 的数量级为
C. 交点b符合 D. 交点c符合
【答案】C
【解析】
【分析】的电离平衡常数Ka1(H2X)=,,Ka2(H2X)=,,且Ka1> Ka2,当pH相等时,,即,则纵坐标数值大的表示曲线与pH值的关系,即图中曲线Ⅰ表示与pH的变化关系,曲线Ⅱ表示与pH的变化关系,曲线Ⅲ表示与pH的变化关系,根据c点计算Ka2(H2X)==10-4.2,以此分析该题。
【详解】:A.由上述分析可知,图中曲线Ⅰ表示与pH的变化关系,A正确;
B.根据c点计算Ka2(H2X)==10-4.2,数量级为,B正确;
C.交点b表示=,即,C错误;
D.当pH等于4.2时(c点),=0,即,>0,即,交点c符合,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 嫦娥五号月壤中富含镍、铁、锰、铬、钙等14种元素的氧化物,是未来重要战略资源。回答下列问题:
(1)Ni在元素周期表中的位置为_______,基态Fe原子价电子的轨道表示式为_______。
(2)对比Mn和Fe的部分电离能,数据如下,X_______3248(填“>”或“<”)。
元素
Mn
Fe
电离能()
3248
X
(3)向酸性废水中加入,再进行电解可达到有效除铬的目的,其反应原理如下图所示。该电极为_______(填“阴极”或“阳极”),溶液中除铬反应的离子方程式为_______。
(4)悬浊液吸收进行脱硝,其原理主要是溶解的迅速将转化为。
①用化学用语表达悬浊液中的沉淀溶解平衡_______。
②悬浊液中加入浓溶液可_______(填“提高”或“降低”)的脱硝速率。
【答案】(1) ①. 第四周期第Ⅷ族 ②.
(2)< (3) ①. 阴极 ②.
(4) ①. ②. 提高
【解析】
【小问1详解】
①Ni的原子序数为28,根据元素周期表的结构,其位于第四周期第Ⅷ 族 ;
②Fe的原子序数为26,基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2,基态Fe原子价电子的轨道表示式为
【小问2详解】
锰元素的原子序数为25,失去2个电子后的Mn2+离子的价电子排布式为半充满的稳定结构3d5,较难失去电子,而铁元素的原子序数为26,失去2个电子后的Fe2+离子的价电子排布式为3d6,较易失去电子,所以铁元素的第三电离能小于锰元素,则X<3248;
【小问3详解】
①由图可知,电极上得到电子转化为,发生还原反应,该电极为阴极;
②溶液中与在酸性条件下发生氧化还原反应,被还原为Cr3+ ,被氧化为,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,离子方程式;
【小问4详解】
①悬浊液中,固体有溶解的趋势,溶解产生和,同时和也有结合生成固体的趋势,则悬浊液中沉淀溶解平衡可表示为;
②因CaSO3浊波中存在溶解平衡 ,加入Na2SO4固体,由于CaSO4的Ksp较小,与Ca2+结合生成CaSO4沉淀,Ca2+的浓度减小,平衡正向移动,造成的浓度增大,从而提高NO2的脱硝速率。
16. 过碳酸钠()是由与复合而形成的一种固体放氧剂,同时具有和双重性质。工业上常以样品中活性氧含量()≥13%为优等品。测定产品中活性氧含量:称量0.1600g样品,在250mL锥形瓶中用100mL0.5溶解完全,立即用0.02000标准溶液滴定,平行测定三次,消耗溶液的平均体积为26.56mL。另外,在不加样品的情况下按照上述过程进行空白实验,消耗溶液的平均体积为2.24mL。回答下列问题:
(1)配制0.5溶液时,玻璃棒的作用是_______(写两条)。
(2)用0.02000溶液滴定时,发生反应,其中的还原剂是_______(写化学式)。
(3)该实验中涉及到的实验仪器或操作是_______(填字母序号,选两项)。
A.称量样品
B.滴加高锰酸钾溶液
C.排出尖嘴部分气泡
D.观察锥形瓶中溶液颜色变化
A. A B. B C. C D. D
(4)滴定至终点的变色现象为_______,进行空白实验的原因是_______。
(5)若用1.0盐酸代替硫酸,测定结果会偏高,简要说明原因_______。
(6)该样品的活性氧含量为_______%,则该样品_______(填“是”或“不是”)优等品。
【答案】(1)搅拌,加快溶解速度、引流防止液体飞溅
(2) (3)BD
(4) ①. 溶液呈浅红色且半分钟内不褪色 ②. 消除与溶液中的杂质反应而导致的误差
(5)盐酸会被溶液氧化,因此消耗更多溶液
(6) ①. 12.16 ②. 不是
【解析】
【分析】配制一定物质的量浓度溶液时,溶解时用玻璃棒搅拌,加快溶解速度;移液是用玻璃棒引流防止液体飞溅;滴定前溶液为无色,用高锰酸钾溶液滴定时当滴入最后半滴标准液时溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,即为滴定终点;若用1.0盐酸代替硫酸,因盐酸会被溶液氧化,消耗更多溶液,导致测定结果会偏高。
【小问1详解】
配制一定物质的量浓度溶液时,溶解时用玻璃棒搅拌,加快溶解速度;移液是用玻璃棒引流防止液体飞溅,故答案为:搅拌,加快溶解速度、引流防止液体飞溅;
【小问2详解】
,该反应中锰元素化合价由+6价降为+2价,为氧化剂,中氧元素化合价 -1价升为0价,为还原剂,故答案为:;
【小问3详解】
A.称量固体样品称量0.1600g,用电子天平不是托盘天平,A不符合题意;
B.酸性溶液装在酸式滴定管中滴定待测液,B符合题意;
C.滴定用到酸式滴定管,没有用到碱式滴定管,不需要对碱式滴定管排气泡,C不符合题意;
D.滴定时左手控制滴定管的活塞,右手晃动锥形瓶,眼睛观察溶液颜色的变化,D符合题;
故答案为:BD;
【小问4详解】
滴定前溶液为无色,用高锰酸钾溶液滴定时当滴入最后半滴标准液时溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,即为滴定终点;为了消除与溶液中的杂质反应而导致的误差,需要进行空白实验,故答案为:溶液呈浅红色且半分钟内不褪色;消除与溶液中的杂质反应而导致的误差;
【小问5详解】
若用1.0盐酸代替硫酸,因盐酸会被溶液氧化,消耗更多溶液,导致测定结果会偏高,故答案为:盐酸会被溶液氧化,因此消耗更多溶液;
【小问6详解】
高锰酸钾标准溶液滴定样品发生反应;三次滴定平均消耗KMnO4溶液的体积为26.56mL,在不加样品的情况下按照上述过程进行空白实验,消耗KMnO4溶液的平均体积为2.24 mL,反应中消耗的KMnO4的物质的量为,则样品中H2O2的物质的量为,则该样品的活性氧含量;13%以上为优等品,所以该样品不是,故答案为:12.16;不是。
17. 废旧锂离子电池材料含、、以及铝片、石墨粉以及导电聚合物等。某小组设计实验方案回收金属,流程如下:
回答下列问题:
(1)初步处理时要将电池完全放电,从安全角度是为了_______;为了加快反应速率,碱浸前还应进行的处理是_______。
(2)含铝废液中的主要阴离子是_______。
(3)步骤②中将高价金属还原,写出参与反应的离子方程式_______。
(4)的结构式为,判断S元素的化合价为_______,其在酸性条件下具有极强的氧化性,由此推测流程中用氨水调pH为5~6的原因可能是_______。
(5)若溶液中离子浓度小于mol/L,可视为沉淀完全,则恰好完全沉淀时溶液的pH为_______。()
(6)在不同温度下的溶解度数据如下表:
温度/℃
0
10
20
25
30
40
50
60
80
100
溶解度/g
1.54
1.43
1.33
1.29
1.25
1.17
1.08
1.01
0.85
0.72
由滤液C反应得到粗品,可以采用_______洗涤除去杂质。
【答案】(1) ①. 避免电池在回收过程中发生短路、爆炸等安全事故 ②. 粉碎
(2)
(3)
(4) ①. +6 ②. 控制溶液的酸碱性,减弱的氧化性,防止金属元素(Mn等)被氧化到更高价态不易分离
(5)9.15 (6)热水
【解析】
【分析】该工艺流程的原料为废旧锂离子电池(、、以及铝片、石墨粉等),回收金属元素分别得到含铝滤液、、、、。废旧电池初步处理,经碱浸,铝片与碱溶液反应生成过滤得含铝滤液,钴酸锂,锰酸锂,镍酸锂以及石墨粉为滤渣成分,经硫酸/H2O2及氨水调pH,过滤分离得石墨,根据滤液A中的Co、Ni、Mn均为+2价,可知滤饼在酸性环境与H2O2发生氧化还原反应,其中H2O2为还原剂,过程③使滤液A中+2价的Mn被氧化生成分离出去,滤液B中含有Co2+、Ni2+、Li+,加入NaOH生成、沉淀分离出来后,滤液C中含有Li+,加入浓得到。
【小问1详解】
初步处理时要将电池完全放电,从安全角度是为了避免电池在回收过程中发生短路、爆炸等安全事故;为了加快反应速率,碱浸前还应进行的处理是粉碎,增大接触面积。
【小问2详解】
根据分析,含铝废液中的主要阴离子是。
【小问3详解】
步骤②中将高价金属还原,自身被氧化生成氧气, 参与反应的离子方程式为。
【小问4详解】
的结构式为,过氧键中O为-1价,其它O为-2价,判断S元素的化合价为+6价;在酸性条件下具有极强的氧化性,流程中用氨水调pH为5~6的原因可能是控制溶液的酸碱性,减弱的氧化性,防止金属元素(Mn等)被氧化到更高价态不易分离。
【小问5详解】
则恰好完全沉淀时溶液的氢氧根浓度为,H+浓度为,pH为9.15。
【小问6详解】
根据在不同温度下的溶解度,温度升高,其溶解度降低, 粗品,可以采用热水洗涤除去杂质,减少溶解损失。
18. 合成氨的工业生产造福全人类。回答下列问题:
(1)已知:
则_______。
(2)合成氨反应在_______(填“低温”、“高温"或"任何”)条件下自发进行,在_______条件下快速进行(填“低温”、“高温”或“任何”)。
(3)研究不同条件下氨的平衡含量与起始氢氮投料比的关系如图。
ⅰ曲线④中_______(填“>”、“<”或“=”)420℃。
ⅱ在投加气态原料总体积不变时,范围内,随着的增加,氨的平衡含量将_______。
ⅲ用各物的平衡体积分数代替平衡浓度,则350℃,20MPa时反应的(用计算式表示)_______。
(4)催化剂表面合成氨的能量—反应历程如下图(ad表示吸附在催化剂表面的微粒)。决速步的反应方程式为_______。
【答案】(1)
(2) ①. 低温 ②. 高温
(3) ①. > ②. 增大 ③.
(4)或者
【解析】
【分析】已知 ,,,该反应在低温下自发进行;根据合成氨正反应放热可知,升高温度,反应逆向进行,氨的含量降低;决速步是反应最慢的一步,即活化能最大的一步。
【小问1详解】
已知①
②
③ ,利用盖斯定律将①-③的 ,故答案为:;
【小问2详解】
已知 ,,,该反应在低温下自发进行;温度升高,反应速率加快,高温该反应速率加快,故答案为:低温;高温;
【小问3详解】
i根据合成氨正反应放热可知,升高温度,反应逆向进行,氨的含量降低,对比①④可知相同时压强一定,氨的含量①>④,所以温度①<④,曲线④中>420℃,故答案为:>;
ii根据图中曲线变化可知在投加气态原料总体积不变时,范围内,随着的增加,氨的平衡含量将增大,故答案为:增大;
ⅲ由图中曲线可知350℃,20MPa时反应,平衡时氨的含量为50%,设反应物起始物质的量,列三段式,,解得,平衡时,,,,
,故答案为:;
【小问4详解】
决速步是反应最慢的一步,即活化能最大的一步,本题决速步的反应方程式为或者,故答案为:或者。
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