精品解析:广东省湛江市寸金培才学校2024-2025学年高二上学期期中考试 化学试卷
2025-09-05
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内容正文:
湛江市寸金培才学校2024-2025学年第一学期期中(第二次)考试卷
高二化学(B)
(满分100分 考试时间75分钟)
可能用到的相对原子质量:Na-23 C-12 O-16 N-14 Mg-24 S-32 H-1
一、单项选择题(1-10小题每小题2分,11-16题每小题4分,共44分。下列各题所列的答案中,只有一个是正确的)
1. 中国诗词常蕴含着一些自然科学知识,“莫道雪融便无迹,雪融成水水成冰”这一诗句的有关说法正确的是
A. 雪融成水的 B. 雪融成水的
C. 水成冰的 D. 水成冰的
2. 下列各组物质中都属于强电解质的是
A. HCl、BaSO4 B. NH4Cl、HCN
C. NaOH、CO2 D. HClO、Na2SO4
3. 根据生活经验,下列物质的 pH 按从小到大的顺序排列的是
A. 洁厕精 醋 食盐水 厨房清洁剂 B. 醋 洁厕精 厨房清洁剂 食盐水
C. 洁厕精 厨房清洁剂 醋 食盐水 D. 厨房清洁剂 醋 食盐水 洁厕精
4. 在水溶液中,下列电离方程式书写正确的是
A. NaHSO4 = Na++ HSO B. NaHCO3Na++ HCO
C. H3PO43H++ PO D. HF+H2OF-+H3O+
5. 常温下,某电解质溶解在水中后,溶液中由水电离出的,则该电解质可能是
A. B. KCl C. D.
6. “致良知,知行合”。劳动有利于“知行合”。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
帮厨活动:用食盐腌制白菜
具有调味、杀菌防腐作用
B
环保行动:用除去废水中的
溶度积:
C
家务劳动:在室内喷洒溶液消毒
溶液呈碱性
D
学农活动:用厨余垃圾制农家肥
厨余垃圾含N、P、K等元素
A. A B. B C. C D. D
7. 25℃,在0.01mol/LHCl溶液中,由水电离出的c(H+)是( )
A. 5×10-13mol/L B. 0.02mol/L C. 1×10-7mol/L D. 1×10-12mol/L
8. 已知常温下,NH3•H2O的电离平衡常数为Kb = 1.74×10-5 mol•L-1,将其加水稀释,下列说法正确的是
A. NH3•H2O的电离程度减小 B. Kb增大
C. 数目增多 D. OH- 浓度增大
9. 牙齿表面存在如下平衡:
的。
下列说法错误的是
A. 在牙膏中添加适量的磷酸盐,能起到保护牙齿的作用
B. 口腔中的食物残渣能产生有机酸,容易导致龋齿,使增大
C. 正常口腔的接近中性,有利于牙齿健康
D. 使用含氟牙膏,当与共存时,
10. 下列有关实验的目的、装置、操作描述全部正确的是
A.制取无水 MgCl2
B.测定 NaClO 溶液的 pH 值
C.滴定终点读数 为 12.20mL
D.装置验证铁的析氢腐蚀
A. A B. B C. C D. D
11. 25 ℃时,纯水中存在电离平衡:H2OH++OH- ΔH>0,下列叙述正确的是
A. 向水中加入少量NaOH固体,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B. 向水中加入少量NH4Cl固体,c(H+)增大,Kw不变
C. 向水中通入少量HCl,平衡逆向移动,c(OH-)增大
D. 将水加热,Kw减小,c(H+)减小
12. 化学与人类生产、生活密切相关,下列叙述中正确的是
A. 明矾主要成分为,在净水中作絮凝剂和消毒剂
B. CO2水溶液可以导电,但是CO2不是电解质
C. 草木灰(主要成分)与氯化铵混合存放后使用,肥效更强
D. 用Na2CO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
13. 下列离子方程式不正确的是
A. 泡沫灭火器的反应原理:
B. 在水溶液中的水解方程式:
C. 电解饱和食盐水:
D. 铅蓄电池放电:
14. 常温下,下列离子组在溶液中可能大量共存的是
A. pH=1 的溶液中:K+、Fe2+、Cl-、NO
B. 含有大量 Al3+的溶液:NH、Cl-、Na+、 HCO
C. 由水电离的 c(OH-)=10-9mol·L-l的溶液中:Na+、Cl-、K+、CH3COO-
D. 无色溶液中:Mg2+、Na+、NO、MnO
15. 下列说法不正确的是
A. 用托盘天平称得0.10g H2C2O4·2H2O固体
B. 滴定时眼睛时刻注视锥形瓶中颜色变化
C. 容量瓶、分液漏斗、滴定管使用前均要检漏
D. 滴定实验中,锥形瓶可以不用干燥
16. 室温下,向溶液中逐滴加入溶液,溶液pH的变化如图所示,下列说法正确的是
A. HA的电离平衡常数约为
B. d点溶液中
C. 滴定过程中可选用石蕊作指示剂
D. b点溶液中粒子浓度关系:
二、非选择题(本大题共4小题,每小题14分,共56分)
17. 现有下列物质:①BaSO4 (s); ②酒精; ③Na2CO3溶液; ④醋酸溶液;⑤镁条; ⑥盐酸。完成下列问题:
(1)其中能导电的物质有_____ (填序号),属于强电解质的有_______。 (填序号)。
(2)向盛有 2mL 1mol·L-1④的试管中滴加 1mol·L-1③会产生气泡,Ka(CH3COOH)_______Ka1(H2CO3)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)某温度下,若④中 CH3COOH 的浓度为 0.175mol·L-1,达到电离平衡时,已电离的 CH3COOH为 1.75×10-3mol/L,则该温度下的电离常数约为_____;向该溶液中加入 CH3COONa 固体(假设加入固体前后,溶液体积保持不变),待固体溶解后,溶液中的值将_______(填“增大”、“减小”或“无法确定”)。
(4)用等物质的量浓度、等体积的④和⑥分别进行中和反应热的测定,测得反应热的数值④______⑥(填“>”“<”或“=”),其原因_________。
18. 如图是某同学设计的原电池装置。
(1)电子的流向经导线从________ 填编号(①Cu→Pt ②Pt→Cu)。
(2)电流的流向 ______ 填编号(①Cu→Pt ②Pt→Cu)
(3)电极Ⅰ上发生_________(填反应类型),作 _______(填电极名称)。
(4)电极Ⅱ的电极反应式为________ 。
(5)该原电池的总反应式为__________。
(6)盐桥中装有含氯化钾的琼胶,其作用是_________。
19. 工业废料的回收是重要的研究课题,铁钴渣其主要成分为 Co、Fe、Zn,含少量 Pb 和 SiO2,下图是一种分类回收的工艺流程。
已知:相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的 pH 按金属离子浓度为 1.0 mol·L-1计算)。
沉淀物
Mn(OH)2
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
开始沉淀 pH
8.3
2.7
7.6
7.6
完全沉淀pH
9.8
3.2
9.7
9.2
回答下列问题:
(1)提高酸浸出速率的措施有: ________(任写两条)。
(2)“除铁”时,加入A的目的是 ________,生成铁渣时需控制的 pH 范围是_________,加入的试剂 B可以是 ZnO、_________ (填序号)。
A.Zn(OH)2 B.NaOH C.Zn2(OH)2CO3 D.ZnSO4
(3)“氧化沉钴”时将 Co(II)转化为 Co(III),由流程可知,Fe3+和Co3+的氧化性强弱关系为:Co3+______ Fe3+(填“>”或“<”)。
(4)已知常温下,溶度积常数:Ksp(ZnS)=1.2×10-23,Ksp(MnS)=1.2×10-15,且常温下“沉锌”后滤液中c(Mn2+)=2.4 mol·L-1,则滤液中的 c(Zn2+) = ______ mol·L-1。
(5)已知:
MnSO4·5H2O
MnSO4·H2O
温度/°C
20
30
40
50
60
70
80
溶解度/g
78
82
90
83
72
60
40
则“系列操作”得到 MnSO4·H2O 晶体的步骤为_________ 、__________、洗涤、低温干燥。
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湛江市寸金培才学校2024-2025学年第一学期期中(第二次)考试卷
高二化学(B)
(满分100分 考试时间75分钟)
可能用到的相对原子质量:Na-23 C-12 O-16 N-14 Mg-24 S-32 H-1
一、单项选择题(1-10小题每小题2分,11-16题每小题4分,共44分。下列各题所列的答案中,只有一个是正确的)
1. 中国诗词常蕴含着一些自然科学知识,“莫道雪融便无迹,雪融成水水成冰”这一诗句的有关说法正确的是
A. 雪融成水的 B. 雪融成水的
C. 水成冰的 D. 水成冰的
【答案】D
【解析】
【详解】A.雪融成水的过程中吸收热量,,A错误;
B.雪融成水的过程中固体转化为液体,体系混乱度增大,,B错误;
C.水成冰的过程中放出热量,,C错误;
D.水成冰的过程中液体转化为固体,体系混乱度减小,,D正确;
故选D。
2. 下列各组物质中都属于强电解质的是
A. HCl、BaSO4 B. NH4Cl、HCN
C. NaOH、CO2 D. HClO、Na2SO4
【答案】A
【解析】
【分析】强电解质是指在水溶液中,或熔融状态下能完全电离的化合物,包括强酸、强碱、大部分盐。
【详解】A.HCl属于强酸,溶于水完全电离,BaSO4属于盐,溶于水的部分完全电离,均为强电解质,A符合题意;
B.HCN为弱酸,溶于水部分电离,为弱电解质,B不符合题意;
C.CO2为非电解质,C不符合题意;
D.HClO为弱酸,溶于水部分电离,为弱电解质,D不符合题意;
故答案选A。
3. 根据生活经验,下列物质的 pH 按从小到大的顺序排列的是
A. 洁厕精 醋 食盐水 厨房清洁剂 B. 醋 洁厕精 厨房清洁剂 食盐水
C. 洁厕精 厨房清洁剂 醋 食盐水 D. 厨房清洁剂 醋 食盐水 洁厕精
【答案】A
【解析】
【详解】厕所清洁剂(HCl)、醋(主要成分为醋酸)均显酸性,pH均小于7,但厕所清洁剂的酸性比醋酸强,故厕所清洁剂的pH比醋的小,食盐水为盐溶液,显中性,厨房洗涤剂(NaClO)显碱性,pH大于7,则上述物质水溶液pH逐渐增大的顺序是厕所清洁剂、醋、食盐水、厨房清洁剂;
故选A。
4. 在水溶液中,下列电离方程式书写正确的是
A. NaHSO4 = Na++ HSO B. NaHCO3Na++ HCO
C. H3PO43H++ PO D. HF+H2OF-+H3O+
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaHSO4在水溶液中应完全电离为Na+、H+和SO,电离方程式为:,A错误;
B.NaHCO3在水中完全电离为Na+和HCO,电离方程式为:NaHCO3=Na++ HCO,B错误;
C.H3PO4为弱酸,应分步电离,不能一步生成3H+和PO,电离方程式为:、、,C错误;
D.HF为弱酸,电离时结合水生成H3O+和F-,电离方程式:HF+H2OF-+H3O+,D正确;
故选D。
5. 常温下,某电解质溶解在水中后,溶液中由水电离出的,则该电解质可能是
A. B. KCl C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】常温下,某电解质溶解在水中后,溶液中由水电离出的,这说明该溶液中水的电离被抑制,据此分析解答。
【详解】A.溶于水促进水的电离,故A不选;
B.KCl溶于水不水解,故B不选;
C.溶于水产生的的电离程度小于其水解程度,促进水的电离,故C不选;
D.溶于水不水解,但其电离出的抑制水的电离,故D选;
故选D。
6. “致良知,知行合”。劳动有利于“知行合”。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
帮厨活动:用食盐腌制白菜
具有调味、杀菌防腐作用
B
环保行动:用除去废水中的
溶度积:
C
家务劳动:在室内喷洒溶液消毒
溶液呈碱性
D
学农活动:用厨余垃圾制农家肥
厨余垃圾含N、P、K等元素
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.用食盐腌制白菜,食盐有咸味能调味,同时能抑制细菌的生长,故A正确;
B. 、溶,用除去废水中的说明溶液中硫离子浓度相同,Ksp结构相似,Ksp小的先沉淀,故B正确;
C.室内喷洒溶液消毒利用溶液具有强氧化性,故C错误;
D.N、P、K是植物生长不可缺少的元素,厨余垃圾中含有这些元素,可以通过沤肥做农家肥,故D正确;
故答案为:C。
7. 25℃,在0.01mol/LHCl溶液中,由水电离出的c(H+)是( )
A. 5×10-13mol/L B. 0.02mol/L C. 1×10-7mol/L D. 1×10-12mol/L
【答案】D
【解析】
【详解】0.01mol/LHCl溶液中c(H+)=0.01mol/L,25℃时水的离子积为10-14,所以溶液中的c(OH-)==10-12mol/L,且氢氧根全部由水电离,而水电离出的氢离子浓度和氢氧根浓度是相等的,所以水电离出的c(H+)是1×10-12mol/L;
综上所述答案为D。
8. 已知常温下,NH3•H2O的电离平衡常数为Kb = 1.74×10-5 mol•L-1,将其加水稀释,下列说法正确的是
A. NH3•H2O的电离程度减小 B. Kb增大
C. 数目增多 D. OH- 浓度增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨水中加入蒸馏水稀释,NH3·H2O的电离平衡正向移动,电离程度增大,故A错误;
B.Kb只与温度有关,温度不变,Kb不变,故B错误;
C.氨水中加入蒸馏水稀释NH3·H2O的平衡正向移动,电离程度增大,铵根离子的数目增多,故C正确;
D.氨水中加入蒸馏水稀释,NH3·H2O、OH-、铵根离子浓度均减小,H+浓度增大,故D错误;
故答案为C。
9. 牙齿表面存在如下平衡:
的。
下列说法错误的是
A. 在牙膏中添加适量的磷酸盐,能起到保护牙齿的作用
B. 口腔中的食物残渣能产生有机酸,容易导致龋齿,使增大
C. 正常口腔的接近中性,有利于牙齿健康
D. 使用含氟牙膏,当与共存时,
【答案】B
【解析】
【详解】A.在牙膏中添加适量的磷酸盐,使平衡逆向移动,,生成覆盖在牙齿表面,能起到保护牙齿的作用,A正确;
B.只与温度有关,与溶液的酸碱性无关,B错误;
C.正常口腔的接近中性,防止和溶解,有利于牙齿健康,C正确;
D. ,D正确;
故选B。
10. 下列有关实验的目的、装置、操作描述全部正确的是
A.制取无水 MgCl2
B.测定 NaClO 溶液的 pH 值
C.滴定终点读数 为 12.20mL
D.装置验证铁的析氢腐蚀
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.为了抑制加热时MgCl2的水解,所以需要在HCl氛围中加热,A正确;
B.NaClO具有漂白性,不能用试纸测量其pH值,B错误;
C.滴定管量程从上往下增大,读数应该为11.80mL,C错误;
D.用饱和食盐水浸泡过的铁钉,应发生吸氧腐蚀,D错误;
故选A。
11. 25 ℃时,纯水中存在电离平衡:H2OH++OH- ΔH>0,下列叙述正确的是
A. 向水中加入少量NaOH固体,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B. 向水中加入少量NH4Cl固体,c(H+)增大,Kw不变
C. 向水中通入少量HCl,平衡逆向移动,c(OH-)增大
D. 将水加热,Kw减小,c(H+)减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.向水中加入少量氢氧化钠固体,溶液中氢氧根离子浓度增大,平衡逆向移动,故A错误;
B.向水中加入少量氯化铵固体,铵根离子会与溶液中氢氧根离子反应生成一水合氨,溶液中氢氧根离子浓度减小,平衡正向移动,c(H+)增大,但水的离子积常数不变,故B正确;
C.向水中通入少量氯化氢,溶液中氢离子浓度增大,平衡逆向移动,氢氧根离子浓度减小,故C错误;
D.水的电离是吸热过程,将水加热,平衡正向移动,水中氢离子浓度增大,水的离子积常数增大,故D错误;
故选B。
12. 化学与人类生产、生活密切相关,下列叙述中正确的是
A. 明矾主要成分为,在净水中作絮凝剂和消毒剂
B. CO2水溶液可以导电,但是CO2不是电解质
C. 草木灰(主要成分)与氯化铵混合存放后使用,肥效更强
D. 用Na2CO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.明矾能发生水解反应,生成的氢氧化铝胶体在净水中作絮凝剂,但不能用作消毒剂,A错误;
B.电解质在水溶液中或熔融状态下能因自身电离出离子而导电,而CO2在水溶液中或熔融状态下不能因自身电离出离子而导电,故CO2不是电解质,B正确;
C.草木灰(主要成分)与氯化铵混合存放后使用,水解显碱性,会使铵盐部分转化为NH3而使肥效损失,C错误;
D.应选用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液作泡沫灭火剂,D错误;
故选B。
13. 下列离子方程式不正确的是
A. 泡沫灭火器的反应原理:
B. 在水溶液中的水解方程式:
C. 电解饱和食盐水:
D. 铅蓄电池放电:
【答案】B
【解析】
【详解】A.泡沫灭火器反应原理是和混合之后铝离子和碳酸氢根离子的双水解,故A正确;
B.水解方程式为,故B错误;
C.电解饱和食盐水,离子方程式为,故C正确;
D.铅蓄电池放电:,离子方程式为故D正确;
故答案选B。
14. 常温下,下列离子组在溶液中可能大量共存的是
A. pH=1 的溶液中:K+、Fe2+、Cl-、NO
B. 含有大量 Al3+的溶液:NH、Cl-、Na+、 HCO
C. 由水电离的 c(OH-)=10-9mol·L-l的溶液中:Na+、Cl-、K+、CH3COO-
D. 无色溶液中:Mg2+、Na+、NO、MnO
【答案】C
【解析】
【详解】A.pH=1的溶液显酸性,Fe2+与NO在酸性条件下发生氧化还原反应,生成Fe3+和NO等,不能大量共存,A错误;
B.Al3+与HCO发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2气体,不能大量共存,B错误;
C.水电离的c(OH-)=10-9mol·L-l,溶液可能为强酸性或强碱性,若为强碱性,CH3COO-可存在;若为强酸性,CH3COO-与H+反应,题目要求“可能”共存,碱性条件下符合,C正确;
D.MnO为紫红色,与“无色溶液”矛盾,不能共存,D错误;
故选C。
15. 下列说法不正确的是
A. 用托盘天平称得0.10g H2C2O4·2H2O固体
B. 滴定时眼睛时刻注视锥形瓶中颜色变化
C. 容量瓶、分液漏斗、滴定管使用前均要检漏
D. 滴定实验中,锥形瓶可以不用干燥
【答案】A
【解析】
【详解】A.托盘天平是一种粗略的量具,读数精确到小数点后1位,故用托盘天平称得0.1g H2C2O4·2H2O固体,A错误;
B.滴定时,左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶,两眼应该注视着锥形瓶中溶液颜色变化,B正确;
C.分液漏斗、容量瓶、滴定管是带有旋塞和瓶塞的仪器,使用前需要检查是否漏水,C正确;
D.滴定实验中,锥形瓶中有少量水对实验无影响,则锥形瓶可以不用干燥,D正确;
故答案为:A。
16. 室温下,向溶液中逐滴加入溶液,溶液pH的变化如图所示,下列说法正确的是
A. HA的电离平衡常数约为
B. d点溶液中
C. 滴定过程中可选用石蕊作指示剂
D. b点溶液中粒子浓度关系:
【答案】A
【解析】
【详解】A.由a点可知,0.1mol·L-1HA溶液的pH=3,说明HA为弱酸,c(H+)=1.0×10-3mol/L,则 HA的电离平衡常数约为,故A正确;
B.d点溶液为NaA溶液,由于A-发生水解,则c(Na+)> c(A-),故B错误;
C.滴定终点生成NaA溶液,NaA为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,应选用酚酞作指示剂,故C错误;
D.b点溶液表示10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液与20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液混合,反应后为等浓度的NaA与HA的混合溶液,由图可知,此时溶液显酸性,则HA的电离程度大于A-水解成程度,故粒子浓度关系为:c(A-)>c(Na+)>c(HA) >c(H+)>c(OH-),故D错误;
故选A。
二、非选择题(本大题共4小题,每小题14分,共56分)
17. 现有下列物质:①BaSO4 (s); ②酒精; ③Na2CO3溶液; ④醋酸溶液;⑤镁条; ⑥盐酸。完成下列问题:
(1)其中能导电的物质有_____ (填序号),属于强电解质的有_______。 (填序号)。
(2)向盛有 2mL 1mol·L-1④的试管中滴加 1mol·L-1③会产生气泡,Ka(CH3COOH)_______Ka1(H2CO3)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)某温度下,若④中 CH3COOH 的浓度为 0.175mol·L-1,达到电离平衡时,已电离的 CH3COOH为 1.75×10-3mol/L,则该温度下的电离常数约为_____;向该溶液中加入 CH3COONa 固体(假设加入固体前后,溶液体积保持不变),待固体溶解后,溶液中的值将_______(填“增大”、“减小”或“无法确定”)。
(4)用等物质的量浓度、等体积的④和⑥分别进行中和反应热的测定,测得反应热的数值④______⑥(填“>”“<”或“=”),其原因_________。
【答案】(1) ①. ③④⑤⑥ ②. ①
(2)> (3) ①. 1.75×10-5 ②. 减小
(4) ①. > ②. 醋酸是弱电解质,电离过程中会吸热,造成放出的热量减少
【解析】
【小问1详解】
③Na2CO3溶液、 ④醋酸溶液、⑥盐酸中含有自由移动的带电粒子,能够导电,金属单质⑤镁条也能导电;①BaSO4 (s)属于盐,溶于水的部分能完全电离,属于强电解质。
【小问2详解】
向盛有 2mL 1mol·L-1醋酸溶液的试管中滴加 1mol·L-1 Na2CO3溶液会产生气泡,说明CH3COOH能够和Na2CO3溶液反应生成CO2,根据强酸制取弱酸的原理,CH3COOH的酸性强于H2CO3,则Ka(CH3COOH) >Ka1(H2CO3)。
【小问3详解】
在某温度时,若CH3COOH的浓度为0.175mol•L-1,达到电离时平衡时,已电离的CH3COOH为1.75×10-3mol•L-1,则该温度下的电离常数约为,,向醋酸溶液加入醋酸钠固体,增大了醋酸根离子浓度,使得醋酸电离平衡逆向移动,根据勒夏特列原理,醋酸根离子浓度还是增大,故减小。
【小问4详解】
醋酸是弱电解质,电离过程中会吸热,造成放出的热量减少,且放热反应的反应热为负值,则用等物质的量浓度、等体积的④醋酸溶液和⑥盐酸分别进行中和反应热的测定,测得反应热的数值④>⑥。
18. 如图是某同学设计的原电池装置。
(1)电子的流向经导线从________ 填编号(①Cu→Pt ②Pt→Cu)。
(2)电流的流向 ______ 填编号(①Cu→Pt ②Pt→Cu)
(3)电极Ⅰ上发生_________(填反应类型),作 _______(填电极名称)。
(4)电极Ⅱ的电极反应式为________ 。
(5)该原电池的总反应式为__________。
(6)盐桥中装有含氯化钾的琼胶,其作用是_________。
【答案】(1)① (2)②
(3) ①. 还原反应 ②. 正
(4)Cu-2e-=Cu2+
(5)Cu+2Fe3+= Cu2++Fe2+
(6)形成闭合回路,平衡电荷
【解析】
【分析】根据原电池装置可知,该电池自发的氧化还原反应为,电极II作负极,电极反应为,电极I作正极,电极反应为;
【小问1详解】
原电池中电子从负极经导线流向正极,即Cu→Pt;
【小问2详解】
电流的方向与电子的方向相反,从正极到负极,即Pt→Cu;
【小问3详解】
由分析得电极Ⅰ上发生还原反应,作正极;
【小问4详解】
电极Ⅱ的电极反应式为;
【小问5详解】
该原电池的总反应式为;
【小问6详解】
盐桥中装有含氯化钾的琼胶,其作用是形成闭合回路,平衡电荷。
19. 工业废料的回收是重要的研究课题,铁钴渣其主要成分为 Co、Fe、Zn,含少量 Pb 和 SiO2,下图是一种分类回收的工艺流程。
已知:相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的 pH 按金属离子浓度为 1.0 mol·L-1计算)。
沉淀物
Mn(OH)2
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
开始沉淀 pH
8.3
2.7
7.6
7.6
完全沉淀pH
9.8
3.2
9.7
9.2
回答下列问题:
(1)提高酸浸出速率的措施有: ________(任写两条)。
(2)“除铁”时,加入A的目的是 ________,生成铁渣时需控制的 pH 范围是_________,加入的试剂 B可以是 ZnO、_________ (填序号)。
A.Zn(OH)2 B.NaOH C.Zn2(OH)2CO3 D.ZnSO4
(3)“氧化沉钴”时将 Co(II)转化为 Co(III),由流程可知,Fe3+和Co3+的氧化性强弱关系为:Co3+______ Fe3+(填“>”或“<”)。
(4)已知常温下,溶度积常数:Ksp(ZnS)=1.2×10-23,Ksp(MnS)=1.2×10-15,且常温下“沉锌”后滤液中c(Mn2+)=2.4 mol·L-1,则滤液中的 c(Zn2+) = ______ mol·L-1。
(5)已知:
MnSO4·5H2O
MnSO4·H2O
温度/°C
20
30
40
50
60
70
80
溶解度/g
78
82
90
83
72
60
40
则“系列操作”得到 MnSO4·H2O 晶体的步骤为_________ 、__________、洗涤、低温干燥。
【答案】(1)粉碎、搅拌、适当升高温度、适当提高稀硫酸的浓度等(任答两条即可)
(2) ①. 将+2价铁氧化为+3价 ②. 3.2≤pH<7.6 ③. AC
(3)> (4)2.4×10-8
(5) ①. 蒸发结晶 ②. 趁热过滤
【解析】
【分析】铁钴渣其主要成分为Co、Fe、Zn,含少量Pb和SiO2,“酸浸”过程加入稀硫酸,Co、Fe、Zn应转化为Co2+、Fe2+、Zn2+,少量Pb与稀硫酸反应得到沉淀物PbSO4,故过滤后铅渣成分是PbSO4和SiO2,滤液中含Co2+、Fe2+、Zn2+的硫酸盐;“除铁”过程,加入氧化剂A使Fe2+转化为Fe3+,加入试剂B调节溶液pH,使其形成Fe(OH)3更易除去;“氧化沉钴”过程,根据题中问题可知,加入硫酸酸化的KMnO4用于氧化Co2+得到难溶物CoOOH;“沉锌”过程中加入MnS使Zn2+转化为ZnS沉淀,过滤后的滤液中含MnSO4、K2SO4等溶液,经一系列物质分离提纯后得到,据此回答。
【小问1详解】
提高酸浸出速率的措施有将固体粉碎、搅拌、适当升高温度、适当提高稀硫酸的浓度等;
【小问2详解】
根据题中沉淀物的pH范围,使Fe2+转化为Fe3+更易形成Fe(OH)3除去,所以试剂A是常见的氧化剂,目的是氧化Fe2+转化为Fe3+,防止Co2+沉淀,生成铁渣需要控制的pH范围为3.2≤pH<7.6;加入试剂B调节溶液pH,使其形成Fe(OH)3更易除去,为了不引入新的杂质离子,故试剂B可以是 ZnO、Zn(OH)2、Zn2(OH)2CO3;
【小问3详解】
“除铁”中试剂A是氧化Fe2+转化为Fe3+,不能氧化Co2+转化为Co3+,说明氧化性大小是A>Fe3+,A小于Co3+,则Co3+> Fe3+;
【小问4详解】
“沉锌”后滤液中,代入计算得,则滤液中的;
【小问5详解】
根据题目信息,“系列操作”中需控制好温度,温度较高,溶解度越小,越容易生成。则“系列操作”得到晶体的步骤为蒸发结晶,趁热过滤、洗涤、低温干燥。
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