内容正文:
2023级校级联考(二)化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡和试卷的指定位置。
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,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:
第Ⅰ卷(选择题共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 我国传统文化蕴藏了很多化学知识,下列叙述错误的是
A. 婺源砖雕的青砖属于无机非金属材料
B. 彩绘脸谱使用的红色油彩主要成分为
C. “东风夜放花千树”中“花千树”是金属呈现的焰色
D. “墨滴无声入水惊,如烟袅袅幻形生”,“远上寒山石径斜,白云深处有人家”,其中“墨滴”、“白云”均是胶体
2. 下列有关物质性质及其应用的说法正确的是
A. 二氧化锰具有较强的氧化性,可作分解的氧化剂
B. 石墨烯属于烯烃,可用作空间站的储存器
C. Si具有半导体特性,可用作计算机芯片
D. 浓硫酸具有吸水性,可用来干燥
3. 关于实验安全和化学试剂的保存与处理,下列叙述正确的是
A. 保存白磷时,需用水进行液封
B. 不慎将金属汞洒落桌面,必须尽可能收集,并深埋处理
C. 实验室储存的镁条着火时,可以用泡沫灭火器灭火
D. 盛有液溴的棕色细口瓶中加水液封,并盖好橡胶塞
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. 溶于过量氢碘酸:
B. 溶液中通入少量:
C. 溶液中加入溶液至恰好完全沉淀:
D. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
5. 下列实验仪器或装置的选择正确的是
A.用NaOH溶液滴定盐酸
B.比较、、的酸性强弱
C.萃取后从下口放出碘苯溶液
D.制备无水
A. A B. B C. C D. D
6. “价-类”二维图有助于将知识结构化,如图所示是S、N元素的部分“价-类”二维图。下列说法正确的是
A. a、e、u、y四种物质两两之间均能反应
B. 常温下,Fe与e、z的浓溶液都不反应
C. c、w、x均可与水反应,反应后溶液的溶质分别为e、y、z
D. 将w通入紫色石蕊试液先变红后褪色
7. 某全钒液流电池的工作原理如图,下列说法正确的是
A. 充电时,电极与外接电源的负极相连
B. 放电时,电流的流动方向:电极负载电极
C. 充电时,穿过质子交换膜进入电极区
D. 放电时,正极反应式为:
8. 钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应③中与足量反应转移电子的数目为
B. 反应②中完全反应生成的产物中离子的数目为
C. 反应①生成的气体,每11.2 L(标准状况)含原子的数目为
D. 溶液中,的数目为
9. 可采用Deacon催化氧化法将工业副产物成,实现氯资源的再利用。反应的化学方程式:。如图所示为该法的一种催化机理。下列说法不正确的是
A. 反应物,为生成物
B. 图中生成的途径有两个
C. 图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
D. 反应制得,需投入
10. 溶解度随温度变化的曲线如图所示,关于各点对应的溶液,下列说法正确的是
A. 点等于点
B. 点降温过程中有3个平衡发生移动
C. 点到点,变小
D. P点:
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. 根据下列实验过程及现象,相应实验结论正确的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向还原所得到的产物中加入稀盐酸,再滴加KSCN溶液,观察颜色未变红
还原实验中,全部被还原
B
将等浓度等体积的溶液与溶液混合有白色沉淀生成
二者水解相互促进生成氢氧化铝沉淀
C
室温下,用计分别测定等物质的量浓度的溶液和溶液的,后者大
结合的能力比小
D
向溶液中滴入硫酸酸化的溶液,观察溶液颜色由浅绿色变为黄色
验证氧化性:
A. A B. B C. C D. D
12. 科研工作者通过计算机模拟和数学计算,设计出三条在含Pt-O结构的化合物中插入CO的反应路径,其相对能量变化如图。下列说法错误的是
A. 中间产物Int3比Int2稳定
B. 路径Ⅱ中的最大能垒为57.2 kJ/mol
C. 反应过程中Pt的成键数目发生了改变
D. 根据图像分析,1mol R无论按哪个路径反应生成N吸收的总热量不变
13. 一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下:
已知溶液中相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下(各金属离子沉淀完全时的浓度为)。
金属离子
Co3+
Co2+
Zn2+
Mn2+
开始沉淀的pH
1.5
6.9
-
7.4
6.2
8.1
沉淀完全的pH
2.8
8.9
1.1
9.4
8.2
10.1
下列叙述错误的是
A. 为加快废渣的“酸浸”速率可以采取粉碎废渣、适当提高硫酸浓度等措施
B. “氧化沉钴”过程中,若氧化等物质量的、,消耗的物质的量之比为2:1
C. 加入所发生反应的离子方程式为
D. “除钴液”中残留浓度为
14. 浓差电池是利用电解质溶液浓度不同而产生电流的一类电池。学习小组以浓差电池为电源,用如图所示装置从含的浆液中分离得到含的溶液并制备。下列说法错误的是
已知:
A. 起始加入的溶液浓度:
B. 膜a和膜b均适合选用阴离子交换膜
C. 工作时,A室溶液质量减小、C室溶液质量增加
D. 导线中通过,理论上电解池中两极共生成气体(标况下)
15. 废弃电池中锰可通过浸取回收。某温度下,在不同浓度的水溶液中,若的分布系数与的关系如图。下列说法正确的是
已知:难溶于水,具有两性;
。
A. 曲线为
B. 点:
C. 点:
D. Q点:
第Ⅱ卷(非选择题共60分)
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 利用燃料电池电解制备并得到副产物、、,装置如下图所示。回答下列问题:
(1)C膜为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜;、两极电势较高的是_______。
(2)写出a极的电极反应式:_______。
(3)当b极消耗标况下时,此时D室溶液的浓度为_______(假设溶液的体积不变)。
(4)磷酸是三元中强酸,常温下三级电离常数分别是,,回答下列问题。
①向溶液中加入氢氧化钠溶液,当溶液中时,溶液_______。
②三聚磷酸钠()是常见的多磷酸盐,该盐时,可发生如下反应:,请你推出的化学式:_______并且写出X溶液中电荷守恒的等式:_______。
17. 硫铁化合物(、等)应用广泛。
(1)纳米可去除废水中含铬微粒。已知:电离常数分别为:。
①在弱碱性溶液中,与反应生成、和单质,其离子方程式为_______。
②在弱酸性溶液中,反应的平衡常数的数值为_______
(2)的含量测定。的粗产品先用王水溶解,再经系列处理后,在热盐酸条件下,以甲基橙为指示剂,用溶液将还原至,用冰水迅速冷却,再以二苯胺磺酸钠为指示剂,用标准溶液滴定至终点。已知甲基橙的还原反应:氧化态(红色)还原态(无色)。
①比易水解,配制溶液需加入的试剂是_______。
②用甲基橙作指示剂时达到滴定终点的现象是_______。
③若称取的产品为标准溶液浓度为,用量为,的摩尔质量为,则产品中质量分数为_______(用含、、、的式中描述)。
④下列操作可能导致测定结果偏高的是_______。
A.还原时溶液滴加过量
B.热的溶液在空气中缓慢冷却
C.用标准溶液滴定时,滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.用标准溶液滴定时,滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
18. 过氧化镁()不溶于水,与酸反应生成,在医学上可作解酸剂,加热时会分解。某学习小组在实验室进行了制备以及含量测定的实验。
Ⅰ.制备
(1)煅烧碱式碳酸镁需要用到的主要仪器有_______、泥三角、酒精灯、三脚架、玻璃棒等。
(2)写出“煅烧”发生的化学方程式:_______。
(3)加入30%过氧化氢和稳定剂,再通过一系列操作可得到较纯净的,则操作为_______、_______,干燥。
Ⅱ.测定样品(含杂质)中的纯度。实验装置如下图所示。
(4)仪器的名称_______。
(5)稀盐酸中加入少量溶液的作用是_______。
(6)该小组记录的实验数据如下:样品的质量为;反应开始前量气管的读数为;反应结束冷却到室温后量气管的读数为,已知:室温条件下气体摩尔体积为,则样品中的质量分数为_______(用含、、、的代数式表示);若反应结束后读取量气管中气体的体积时,液面右高左低,则测得的质量分数_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
19. 铜阳极泥富含Cu、Au、Ag2Se等多种物质,是一种含贵金属的可再生资源。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提收金和银的流程,如下图所示。
已知:①和过量的可生成络合物;②是强酸;③时,,。回答下列问题:
(1)“浸出液1”中主要成分是_______和(填化学式)。
(2)“浸取2”步骤中,写出单质金转化为的离子方程式为_______。
(3)“银转化”过程中发生反应的离子方程式_______。“银还原”步骤完成后,浸出液3中可循环利用的物质为_______(填化学式)。
(4)“还原”步骤中,消耗生成Au的物质的量为_______。
(5)回收得到的与稀制得,常用于循环处理高氯废水。以标准溶液滴定废水样中,采用为指示剂,利用与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中的恰好沉淀完全(浓度等于)时,溶液中为_______,此时溶液中至少为_______mol/L,指示剂才能显色。(忽略滴加过程的体积变化)
20. 按要求回答下列问题。
(1)加氢转化为二甲醚有利于实现碳中和,涉及的反应如下:
i:
ii:
iii:
iv:
若逆反应的活化能为,则正反应的活化能为_______(用含的式子表示)。_______0(填“>”“<”或“=”)。
(2)自动化装置中的计算机通讯系统以及核装置,都离不开银元素的参与。室温下,将置于溶液中,保持溶液体积和元素总物质的量不变(假设溶液中元素除、、外,全部以和的形式存在)。曲线如图。 ; 。已知:,的水解平衡常数。
①的变化为曲线_______。
②反应的平衡常数_______。
③图中C点,的浓度为_______。
④图中D点,_______(填“”“”“=”)。
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2023级校级联考(二)化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡和试卷的指定位置。
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,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:
第Ⅰ卷(选择题共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 我国传统文化蕴藏了很多化学知识,下列叙述错误的是
A. 婺源砖雕的青砖属于无机非金属材料
B. 彩绘脸谱使用的红色油彩主要成分为
C. “东风夜放花千树”中“花千树”是金属呈现的焰色
D. “墨滴无声入水惊,如烟袅袅幻形生”,“远上寒山石径斜,白云深处有人家”,其中“墨滴”、“白云”均是胶体
【答案】B
【解析】
【详解】A.青砖属于传统硅酸盐材料,属于无机非金属材料,A正确;
B.红色油彩的主要成分应为Fe2O3(氧化铁,红棕色),而FeO(氧化亚铁)不稳定且颜色不符,B错误;
C.该诗句描述的是烟花景象,烟花的光芒是由金属元素的焰色反应产生的,C正确;
D.“墨滴”入水形成胶体,“白云”是微小水滴分散在空气中形成的气溶胶,均属于胶体,D正确;
故选B。
2. 下列有关物质性质及其应用的说法正确的是
A. 二氧化锰具有较强的氧化性,可作分解的氧化剂
B. 石墨烯属于烯烃,可用作空间站的储存器
C. Si具有半导体特性,可用作计算机芯片
D. 浓硫酸具有吸水性,可用来干燥
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化锰在分解中作为催化剂,而非氧化剂,A错误;
B.石墨烯是碳单质,不属于烯烃,B错误;
C.Si具有半导体特性,计算机芯片的主要材料为高纯硅,C正确;
D.浓硫酸具有氧化性,会与发生氧化还原反应,不能用于干燥,D错误;
故选C。
3. 关于实验安全和化学试剂的保存与处理,下列叙述正确的是
A. 保存白磷时,需用水进行液封
B. 不慎将金属汞洒落桌面,必须尽可能收集,并深埋处理
C. 实验室储存的镁条着火时,可以用泡沫灭火器灭火
D. 盛有液溴的棕色细口瓶中加水液封,并盖好橡胶塞
【答案】A
【解析】
【详解】A.白磷自燃点低,水封隔绝氧气防止自燃,A正确;
B.汞需硫粉处理生成HgS,深埋无法解决污染,B错误;
C.镁燃烧产生高温,与CO2或水反应加剧火势,C错误;
D.液溴具有挥发性和强氧化性,盛有液溴的棕色细口瓶中加水液封,液溴会腐蚀橡胶塞,应使用玻璃塞的棕色瓶存放(避免光照分解),D错误;
故选A。
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. 溶于过量氢碘酸:
B. 溶液中通入少量:
C. 溶液中加入溶液至恰好完全沉淀:
D. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe3O4与过量氢碘酸反应时,Fe3+会被I-还原为Fe2+,并生成I2,离子方程式:,A错误;
B.Cl2少量时,与H+反应生成CO2,HClO酸性弱于碳酸与不反应,离子方程式:,B错误;
C.NH4Al(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2至Al3+完全沉淀时,Al3+与OH-按1:3反应生成Al(OH)3,Ba2+与按1:1生成BaSO4,离子方程式:,C正确;
D.铅酸蓄电池充电时阳极反应转化为,电极反应:,D错误;
故选C。
5. 下列实验仪器或装置的选择正确的是
A.用NaOH溶液滴定盐酸
B.比较、、的酸性强弱
C.萃取后从下口放出碘的苯溶液
D.制备无水
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaOH溶液为强碱,应使用碱式滴定管(下端为橡胶管),若装置中为酸式滴定管(玻璃活塞),A错误;
B.稀硝酸与石灰石反应生成CO2,但稀硝酸易挥发,挥发出的会与硅酸钠反应生成H2SiO3,干扰CO2与硅酸钠的反应,无法证明酸性强于,B错误;
C.苯的密度比水小,碘的苯溶液(有机层)在上层,分液时上层液体应从上口倒出,从下口放出的是下层水层,C错误;
D.MgCl2·6H2O加热易水解,在HCl气流中加热可抑制Mg2+水解,生成无水MgCl2,尾气用碱石灰吸收HCl,装置合理,D正确;
故选D。
6. “价-类”二维图有助于将知识结构化,如图所示是S、N元素的部分“价-类”二维图。下列说法正确的是
A. a、e、u、y四种物质两两之间均能反应
B. 常温下,Fe与e、z的浓溶液都不反应
C. c、w、x均可与水反应,反应后溶液的溶质分别为e、y、z
D 将w通入紫色石蕊试液先变红后褪色
【答案】A
【解析】
【分析】由题干S、N的“价-类”二维图可知,a是NH3、b是N2、c是NO、d是NO2或N2O4、e是HNO3,u是H2S、v是S、w是SO2、x是SO3、y是H2SO3、z是H2SO4,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,a为NH3、e为HNO3、u为H2S、y为H2SO3,NH3与HNO3反应生成NH4NO3,NH3与H2S反应生成NH4HS或(NH4)2S,NH3与H2SO3反应生成NH4HSO3或(NH4)2SO3,稀HNO3与H2S发生氧化还原反应生成S、NO和H2O,稀HNO3与H2SO3发生氧化还原反应生成NO、H2SO4和H2O,H2S与H2SO3发生归中反应:2H2S+H2SO3=3S↓+3H2O,故a、e、u、y四种物质两两之间均能反应,A正确;
B.由分析可知,e为HNO3、z为H2SO4,常温下Fe与浓HNO3、浓H2SO4发生钝化,钝化是化学变化(生成氧化膜),并非“不反应”,B错误;
C.由分析可知,c为NO、w为SO2、x为SO3,NO与水不反应,C错误;
D.由分析可知,w为SO2,SO2通入紫色石蕊试液,SO2与水反应生成的H2SO3使溶液变红,但SO2不能漂白石蕊(仅漂白某些有机色素如品红),不会褪色,D错误;
故答案为:A。
7. 某全钒液流电池的工作原理如图,下列说法正确的是
A. 充电时,电极与外接电源的负极相连
B. 放电时,电流的流动方向:电极负载电极
C. 充电时,穿过质子交换膜进入电极区
D. 放电时,正极反应式为:
【答案】D
【解析】
【分析】由全钒液流电池工作原理图可知,实线箭头表示放电过程,该装置为原电池。在n电极上得到电子被还原,发生还原反应变为VO2+,故n极为正极;m极为负极,在负极m上,V2+失去电子变为V3+;虚线箭头表示的是充电过程,该装置为电解池,m极连接电源负极作阴极,n极连接电源正极,作阳极,然后根据原电池、电解池反应原理分析解答;
【详解】A.充电时为电解池,电极n在放电时作正极(发生还原反应),充电时应作阳极(发生氧化反应),阳极需与外接电源正极相连,A错误;
B.放电时为原电池,电流从正极流向负极,电流方向应为电极n→负载→电极m,B错误;
C.充电时,阳离子移向阴极m极,故H+穿过质子交换膜进入电极m区,C错误;
D.放电时,电极n上发生还原反应,故n极为正极,电极反应式为,D正确;
故选D。
8. 钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应③中与足量反应转移电子的数目为
B. 反应②中完全反应生成的产物中离子的数目为
C. 反应①生成的气体,每11.2 L(标准状况)含原子的数目为
D. 溶液中,的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应③2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,Na2O2中O为-1价,反应时一半升为0价(生成O2),一半降为-2价(生成NaOH),1 mol Na2O2反应转移1 mol电子,转移电子数目为NA,A错误;
B.反应②为2Na+O2Na2O2,23g Na为1 mol,生成0.5 mol Na2O2,Na2O2由Na+和构成,0.5 mol Na2O2含1 mol Na+和0.5 mol,总离子数目为1.5 NA,B错误;
C.反应①为电解熔融NaCl:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑,生成气体为Cl2,标准状况下11.2 L Cl2的物质的量为=0.5 mol,含原子数目为0.5 mol×2=1mol,即NA,C正确;
D.NaClO溶液中ClO⁻水解:ClO⁻+H2OHClO+OH⁻,ClO⁻数目小于0.1 NA,D错误;
故答案为:C。
9. 可采用Deacon催化氧化法将工业副产物成,实现氯资源的再利用。反应的化学方程式:。如图所示为该法的一种催化机理。下列说法不正确的是
A. 为反应物,为生成物
B. 图中生成的途径有两个
C. 图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
D. 反应制得,需投入
【答案】D
【解析】
【分析】由该反应的化学方程式可知,该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O;CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl,则Y为HCl;Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2,则W为H2O;CuCl2分解为X和CuCl,则X为Cl2;CuCl和Z反应生成Cu2OCl2,则Z为O2;综上所述,X、Y、Z、W依次是Cl2、HCl、O2、H2O,据此分析;
【详解】A.根据分析,Z应为O2;W为H2O,A正确;
B.机理图中生成Cu2OCl2的路径有:①CuCl与Z(O2)反应;②Cu(OH)Cl分解(生成W和Cu2OCl2),共两个途径,B正确;
C.根据铜元素的化合价,图中涉及的两个氧化还原反应是CuCl2→CuCl和CuCl→Cu2OCl2转化的反应,C正确;
D.CuO为催化剂,在反应中循环使用,不被消耗,适量即可,无需投入2 mol CuO,D错误;
故选D。
10. 溶解度随温度变化的曲线如图所示,关于各点对应的溶液,下列说法正确的是
A. 点等于点
B. 点降温过程中有3个平衡发生移动
C. 点到点,变小
D. P点:
【答案】B
【解析】
【详解】A.为水的离子积常数,仅与温度有关。M点和N点在温度不同则不同,故A错误;
B.N点为饱和溶液,存在三个平衡:①溶解平衡(s)⇌2 (aq)+(aq)、②水解平衡+H₂O⇌NH3·H2O+H+、③水的电离平衡H2O⇌H++OH-。降温时,3个平衡均移动,故B正确;
C.P点为不饱和溶液,N点为同温度饱和溶液。从P到N,溶液浓度增大,水解程度随浓度增大而减小,则增大,故C错误;
D.根据电荷守恒,,故D错误;
选B。
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. 根据下列实验过程及现象,相应实验结论正确的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向还原所得到的产物中加入稀盐酸,再滴加KSCN溶液,观察颜色未变红
还原实验中,全部被还原
B
将等浓度等体积的溶液与溶液混合有白色沉淀生成
二者水解相互促进生成氢氧化铝沉淀
C
室温下,用计分别测定等物质的量浓度的溶液和溶液的,后者大
结合的能力比小
D
向溶液中滴入硫酸酸化的溶液,观察溶液颜色由浅绿色变为黄色
验证氧化性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO还原,发生反应:。所得产物加入稀盐酸,滴入KSCN溶液颜色未变红, 可能情况为:全部被还原成Fe,和稀盐酸反应生成,不能使KSCN变红;也可能有部分被还原成Fe,未被还原的和稀盐酸反应生成,和Fe反应生成,A错误;
B.与反应:,本质是酸碱中和,不是互促双水解;
C.用计测量,大,则水解程度大于,ClO-结合H+的能力更大,C正确;
D.硫酸酸化,溶液显酸性,也有氧化性,无法判断是还是把氧化成,D错误;
故答案选C。
12. 科研工作者通过计算机模拟和数学计算,设计出三条在含Pt-O结构的化合物中插入CO的反应路径,其相对能量变化如图。下列说法错误的是
A. 中间产物Int3比Int2稳定
B. 路径Ⅱ中的最大能垒为57.2 kJ/mol
C. 反应过程中Pt的成键数目发生了改变
D. 根据图像分析,1mol R无论按哪个路径反应生成N吸收的总热量不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.已知物质所具有的总能量越高,物质越不稳定,由题干图示信息可知,中间产物Int3比Int2所具有的相对能量更低,故性质更稳定,A正确;
B.由题干图示信息可知,路径Ⅱ中TS2的能垒为20.8kJ/mol、TS3的能垒为37.8kJ/mol-(-1.9kJ/mol)=39.7kJ/mol,即最大能垒为39.7kJ/mol,B错误;
C.由题干图示信息可知,反应过程中Pt的成键数目发生了改变,如R中4个共价键、M中5个共价键,C正确;
D.根据图像分析,R具有的总能量高于N具有的总能量,故R转化为N是一个放热反应,结合盖斯定律可知,1mol R无论按哪个路径反应生成N放出的总热量不变,D错误;
故答案为:BD。
13. 一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下:
已知溶液中相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下(各金属离子沉淀完全时的浓度为)。
金属离子
Co3+
Co2+
Zn2+
Mn2+
开始沉淀的pH
1.5
6.9
-
7.4
6.2
8.1
沉淀完全的pH
2.8
8.9
1.1
9.4
8.2
10.1
下列叙述错误的是
A. 为加快废渣的“酸浸”速率可以采取粉碎废渣、适当提高硫酸浓度等措施
B. “氧化沉钴”过程中,若氧化等物质的量的、,消耗的物质的量之比为2:1
C. 加入所发生反应的离子方程式为
D. “除钴液”中残留的浓度为
【答案】B
【解析】
【分析】由题中信息可知,用硫酸处理含有Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物的废渣,得到含有Co2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、SO等离子的溶液,Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的PbSO4,则“滤渣1”为“酸浸”时生成的PbSO4;向滤液中加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,然后加入ZnO调节pH=4使Fe3+完全转化为Fe(OH)3,则“滤渣Ⅱ”的主要成分为Fe(OH)3,滤液中的金属离子主要是Co2+、Zn2+和Mn2+;“氧化沉钴”,加入强氧化剂KMnO4,将溶液中Co2+氧化为Co3+,在pH=5时Co3+形成沉淀Co(OH)3,而KMnO4则被还原为MnO2,KMnO4还会与溶液中的Mn2+发生归中反应生成MnO2,得到Co(OH)3和MnO2的混合物,“除钴液”主要含有ZnSO4、K2SO4。
详解】A.增大固液接触面积,适当提高硫酸浓度,加快酸浸速率,A正确;
B.酸性条件下KMnO4将溶液中Co2+氧化为Co3+,Co3+形成沉淀Co(OH)3,而KMnO4则被还原为MnO2,离子反应方程式为3Co2++MnO+7H2O=3Co(OH)3+ MnO2+5H+;KMnO4还会与溶液中的Mn2+发生归中反应生成MnO2,离子反应方程式为3 Mn2++2MnO+2H2O=5MnO2+4H+;结合方程式可知,等物质的量的Co2+、Mn2+,消耗KMnO4的物质的量之比为1:2,B错误;
C.根据分析可知,加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,离子反应方程式为MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,C正确;
D.结合表格可知,当Co3+完全沉淀时,pH=1.1,c(H+)=10-1.1mol/L,c(OH-)=10-12.9mol/L, Ksp(Co(OH)3)=c(Co3+)c3(OH-)=10-5×(10-12.9)3=10-43.7;“除钴液”中pH=5,则c(H+)=10-5mol/L,c(OH-)=10-9mol/L,c(Co3+)===10-16.7mol/L,D正确;
故答案为:B。
14. 浓差电池是利用电解质溶液浓度不同而产生电流的一类电池。学习小组以浓差电池为电源,用如图所示装置从含的浆液中分离得到含的溶液并制备。下列说法错误的是
已知:
A. 起始加入的溶液浓度:
B. 膜a和膜b均适合选用阴离子交换膜
C. 工作时,A室溶液质量减小、C室溶液质量增加
D. 导线中通过,理论上电解池中两极共生成气体(标况下)
【答案】CD
【解析】
【分析】从图中可知,左侧为浓差电池,右边为电解池,NaOH稀溶液中水得电子生成氢气和氢氧根离子,钠离子向NaOH区移动,从而生成NaOH使NaOH溶液浓度增大,因此惰性电极Ⅱ为阴极,则惰性电极Ⅰ为阳极,阳极上水失电子生成氧气和氢离子,向阳极区移动与氢离子反应生成,则左侧Cu(Ⅱ)为正极,Cu(Ⅰ)为负极,浓度大的CuSO4溶液中的Cu电极为正极,故c2>c1,据此分析;
【详解】A.根据分析,起始时CuSO4溶液浓度c2>c1,A正确;
B.浓差电池中硫酸根离子通过膜a从右向左移动,电解池中通过膜b从右向左移动,故膜a和膜b均选用阴离子交换膜,B正确;
C.工作时,向阳极区移动与氢离子反应生成,A室溶液质量增加;钠离子向NaOH区移动,C室溶液质量增加,C错误;
D.电解池阴、阳极反应分别为2H2O+2e-=H2↑+2OH-、2H2O-4e-=4H++O2↑,转移0.1 mol电子,阴极上生成0.05 mol氢气,阳极上生成0.025 mol氧气,共生成0.075 mol气体,即气体(标况下),D错误;
故选CD。
15. 废弃电池中锰可通过浸取回收。某温度下,在不同浓度的水溶液中,若的分布系数与的关系如图。下列说法正确的是
已知:难溶于水,具有两性;
。
A. 曲线为
B. 点:
C. 点:
D. Q点:
【答案】D
【解析】
【分析】难溶于水,具有两性,某温度下,在不同浓度的KOH水溶液中,若的分布系数与pH的关系如图,结合曲线变化和分布分数可知,pH较小时,Mn元素存在形式为,则曲线x为,曲线y为,曲线z为,结合图象变化分析判断选项。
【详解】A.根据分析曲线z为
B.O点存在电离平衡,P点时,pH=10.2,,O点时,则,,,,B错误;
C.P点时,溶液中含Mn元素微粒只有这两种,根据物料守恒有,且)① 即②,根据电荷守恒有③,将①和②代入③得到,此时pH=10.2, ,则,C错误;
D.Q点时,根据图像溶液中存在,物料守恒:,且,则,故,D正确;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题共60分)
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 利用燃料电池电解制备并得到副产物、、,装置如下图所示。回答下列问题:
(1)C膜为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜;、两极电势较高的是_______。
(2)写出a极的电极反应式:_______。
(3)当b极消耗标况下时,此时D室溶液的浓度为_______(假设溶液的体积不变)。
(4)磷酸是三元中强酸,常温下三级电离常数分别是,,回答下列问题。
①向溶液中加入氢氧化钠溶液,当溶液中时,溶液的_______。
②三聚磷酸钠()是常见的多磷酸盐,该盐时,可发生如下反应:,请你推出的化学式:_______并且写出X溶液中电荷守恒的等式:_______。
【答案】(1) ①. 阳 ②. b
(2)
(3)1.0 (4) ①. 8 ②. ③.
【解析】
【分析】由图可知,a电极失电子结合转化为,a为电池负极,电极反应式为:;b电极得电子转化为,B电极为正极,电极反应式为:;石墨Ⅰ接电源正极为阳极,A室氯离子失电子生成氯气,石墨Ⅱ接电源负极为阴极,D室中水得电子生成氢气,据此解答。
【小问1详解】
由分析可知,D室为阴极室,发生反应,生成使溶液带负电,为维持电中性,则C室的阳离子通过C膜向D极移动,因此C膜为阳离子交换膜;正极电势大于负极,所以电势较高的是b极,故答案为:阳;b;
【小问2详解】
由分析可知,a极电极反应式为,故答案为:;
【小问3详解】
b电极反应式为:,消耗标况下(即0.02mol)时,转移电子0.08mol;由阴极室反应可知,,因此阴极室生成的,则D室中,故,故答案为:1.0;
【小问4详解】
①由,,结合,得,因此pH=8,故答案为:8;
②根据原子守恒,X的化学式为;其电荷守恒等式为,故答案为:;。
17. 硫铁化合物(、等)应用广泛。
(1)纳米可去除废水中含铬微粒。已知:电离常数分别为:。
①在弱碱性溶液中,与反应生成、和单质,其离子方程式为_______。
②在弱酸性溶液中,反应的平衡常数的数值为_______
(2)的含量测定。的粗产品先用王水溶解,再经系列处理后,在热盐酸条件下,以甲基橙为指示剂,用溶液将还原至,用冰水迅速冷却,再以二苯胺磺酸钠为指示剂,用标准溶液滴定至终点。已知甲基橙的还原反应:氧化态(红色)还原态(无色)。
①比易水解,配制溶液需加入的试剂是_______。
②用甲基橙作指示剂时达到滴定终点的现象是_______。
③若称取的产品为标准溶液浓度为,用量为,的摩尔质量为,则产品中质量分数为_______(用含、、、的式中描述)。
④下列操作可能导致测定结果偏高的是_______。
A.还原时溶液滴加过量
B.热的溶液在空气中缓慢冷却
C.用标准溶液滴定时,滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.用标准溶液滴定时,滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 盐酸、粒 ②. 当滴入最后一滴SnCl2标准溶液时,溶液由红色变为无色,且半分钟内不褪色 ③. ④. AC
【解析】
【小问1详解】
根据题干信息,作还原剂,作氧化剂,反应后生成和,元素化合价从+2升高到+3,元素化合价从-2升高到0,元素化合价从+6降低到+3,根据得失电子守恒和电荷守恒,正确的离子方程式应为;反应的平衡常数,由题目信息可知,, 电离常数,所以;;
【小问2详解】
①因为易水解,其水解方程式为,所以需要加入粒,防止被氧化,故配制和保存溶液需加入的试剂是盐酸和粒。
②根据题干信息,以甲基橙为指示剂,用溶液将还原至,滴定前加入甲基橙指示剂,此时溶液为氯化铁溶液,甲基橙呈氧化态的颜色,为红色,滴入最后一滴SnCl2溶液,甲基橙呈还原态的颜色,溶液由红色变为无色,且半分钟内不褪色;
③根据氧化还原反应中得失电子守恒,与反应的离子方程式,可知,,则,由溶解处理后得到,再还原为,可得,产品中的质量分数为。还原时溶液滴加过量,过量的会与反应,导致消耗标准溶液的体积偏大。根据质量分数公式,偏大则测定结果偏高,A正确;热的溶液在空气中缓慢冷却,会被空气中的氧化,导致的物质的量减少,消耗标准溶液的体积V偏小,测定结果偏低,B错误;用标准溶液滴定时,滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,会使读取的标准溶液体积偏大,测定结果偏高,C正确;用标准溶液滴定时,滴定前仰视读数,滴定后俯视读数,会使读取的标准溶液体积偏小,测定结果偏低,D错误;综上,答案为AC。
18. 过氧化镁()不溶于水,与酸反应生成,在医学上可作解酸剂,加热时会分解。某学习小组在实验室进行了制备以及含量测定的实验。
Ⅰ.制备
(1)煅烧碱式碳酸镁需要用到的主要仪器有_______、泥三角、酒精灯、三脚架、玻璃棒等。
(2)写出“煅烧”发生的化学方程式:_______。
(3)加入30%过氧化氢和稳定剂,再通过一系列操作可得到较纯净的,则操作为_______、_______,干燥。
Ⅱ.测定样品(含杂质)中的纯度。实验装置如下图所示。
(4)仪器的名称_______。
(5)稀盐酸中加入少量溶液的作用是_______。
(6)该小组记录的实验数据如下:样品的质量为;反应开始前量气管的读数为;反应结束冷却到室温后量气管的读数为,已知:室温条件下气体摩尔体积为,则样品中的质量分数为_______(用含、、、的代数式表示);若反应结束后读取量气管中气体的体积时,液面右高左低,则测得的质量分数_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)坩埚 (2)Mg2(OH)2CO3MgO+ CO2↑+H2O
(3) ① 过滤 ②. 洗涤
(4)恒压滴液漏斗 (5)作催化剂
(6) ①. % ②. 偏小
【解析】
【分析】由题给流程可知,碱式碳酸镁煅烧分解得到氧化镁,向氧化镁中加入过氧化氢溶液和稳定剂,将氧化镁转化为过氧化镁,过滤、洗涤、干燥得到过氧化镁产品。
【小问1详解】
煅烧碱式碳酸镁固体需要用到的主要仪器有坩埚、泥三角、酒精灯、三脚架、玻璃棒等;
【小问2详解】
由分析可知,煅烧碱式碳酸镁发生的反应为碱式碳酸镁煅烧分解生成氧化镁、二氧化碳和水,反应的化学方程式为Mg2(OH)2CO3MgO+ CO2↑+H2O;
【小问3详解】
由分析可知,操作为过滤、洗涤、干燥;
【小问4详解】
由实验装置图可知,仪器为恒压滴液漏斗;
【小问5详解】
由实验装置图可知,测定过氧化镁纯度发生的反应为稀盐酸与产品中的过氧化镁反应生成过氧化氢,氯化铁溶液作催化剂条件下过氧化氢分解生成氧气和水,则稀盐酸中加入少量氯化铁溶液的作用是作过氧化氢分解反应的催化剂;
【小问6详解】
稀盐酸与产品中的过氧化镁的反应为: MgO2+2HCl=MgCl2+ H2O2,2H2O22H2O+O2↑,由方程式可得如下转换关系:2MgO2-2H2O2-O2,由题意可知,实验测得氧气的体积为(V1-V2)mL,则样品中过氧化镁的质量分数为:=%;反应结束后读取量气管中气体的体积时,若液面右高左低,则所读气体体积偏小,则测得过氧化镁的质量和质量分数均偏小。
19. 铜阳极泥富含Cu、Au、Ag2Se等多种物质,是一种含贵金属的可再生资源。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提收金和银的流程,如下图所示。
已知:①和过量的可生成络合物;②是强酸;③时,,。回答下列问题:
(1)“浸出液1”中主要成分是_______和(填化学式)。
(2)“浸取2”步骤中,写出单质金转化为的离子方程式为_______。
(3)“银转化”过程中发生反应的离子方程式_______。“银还原”步骤完成后,浸出液3中可循环利用的物质为_______(填化学式)。
(4)“还原”步骤中,消耗生成Au的物质的量为_______。
(5)回收得到的与稀制得,常用于循环处理高氯废水。以标准溶液滴定废水样中,采用为指示剂,利用与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中的恰好沉淀完全(浓度等于)时,溶液中为_______,此时溶液中至少为_______mol/L,指示剂才能显色。(忽略滴加过程的体积变化)
【答案】(1)CuSO4
(2)
(3) ①. ②. Na2SO3
(4)2 mol (5) ①. ②.
【解析】
【分析】铜阳极泥经硫酸、H2O2氧化酸浸后浸出液中含H2SeO3和CuSO4,浸渣1中含Au、Ag2SO4,由于,经盐酸、H2O2浸取后得到浸渣2:AgCl,浸出液2为:HAuCl4,HAuCl4被N2H4还原为Au,AgCl与过量Na2SO3转化为,被Na2S2O4还原为Ag,浸出液3中含Na2SO3,可被循环利用到银转化过程。
【小问1详解】
“浸出液1”中主要成分是CuSO4和;
【小问2详解】
“浸取2”步骤中,单质金转化为离子方程式为:;
【小问3详解】
“银转化”过程中AgCl与过量Na2SO3转化为,离子方程式为:。根据分析,“银还原”步骤完成后,浸出液3中可循环利用的物质为:Na2SO3;
【小问4详解】
“还原”步骤中,N2H4中N元素由-2价升高为0价,转移6 mol电子,中Au元素由+3价降低为0价,故生成Au的物质的量为:2 mol;
【小问5详解】
恰好沉淀完全时浓度等于,溶液中;,此时溶液中至少为,指示剂才能显色。
20. 按要求回答下列问题。
(1)加氢转化为二甲醚有利于实现碳中和,涉及的反应如下:
i:
ii:
iii:
iv:
若逆反应的活化能为,则正反应的活化能为_______(用含的式子表示)。_______0(填“>”“<”或“=”)。
(2)自动化装置中的计算机通讯系统以及核装置,都离不开银元素的参与。室温下,将置于溶液中,保持溶液体积和元素总物质的量不变(假设溶液中元素除、、外,全部以和的形式存在)。曲线如图。 ; 。已知:,的水解平衡常数。
①的变化为曲线_______。
②反应的平衡常数_______。
③图中C点,的浓度为_______。
④图中D点,_______(填“”“”“=”)。
【答案】(1) ①. ②. <
(2) ①. III ②. ③. ④. <
【解析】
【分析】pH越小,酸性越强,浓度越大,氨气浓度越小,所以III代表,II代表,IV代表,I代表,据此解答。
【小问1详解】
观察可知,反应可由得到,根据盖斯定律,该反应的,=正反应的活化能-逆反应的活化能,逆反应的活化能为,则正反应的活化能为;
反应可由得到,根据盖斯定律,。
【小问2详解】
①根据分析的变化为曲线III。
②反应的平衡常数,D点时,此时,
③B点,
反应的;
图中C点,
④硝酸铵为强酸弱碱盐,其溶液pH<7,图像pH增大至碱性,则外加了物质,又整个过程保持溶液体积和N元素总物质的量不变,则所加物质不是氨水,若不外加物质,则溶液中存在电荷守恒:,物料守恒:,,,但外加了碱,设为NaOH,则,。
【点睛】。
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