综合01 综合压轴80题(期末真题汇编)高二化学上学期人教版
2026-01-23
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2份
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130页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 21.83 MB |
| 发布时间 | 2026-01-23 |
| 更新时间 | 2026-01-23 |
| 作者 | 化学学习中心 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-11-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55183945.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
综合01 综合压轴80题
10大高频考点概览
考向01 化学反应的热效应
考向02 化学反应速率
考向03 化学平衡 化学反应的方向与调控
考向04 电离平衡 水的电离和溶液的酸碱性
考向05 盐类水解 粒子浓度大小的比较
考向06 沉淀溶解平衡及其应用
考向07 原电池、电解池原理及其应用
考向08 原子结构与性质
考向09 反应热 化学反应速率与化学平衡的综合考查(非选择题)
考向10 水溶液的离子反应与平衡的综合考查(非选择题)
(
地
城
考
向
01
化学反应的热效应
)
1.(24-25高二上·安徽亳州·期末)下列各组反应中,的是
A.
B.
C.
D.
2.(24-25高二上·四川绵阳·期末 )关于盐酸与NaOH溶液反应的反应热测定实验,下列说法正确的是
A.为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液,分多次加入,并充分搅拌
B.强酸强碱中和反应活化能很高,所以化学反应速率很大
C.用金属搅拌器代替玻璃搅拌器,会使△H偏大
D.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,计算所得反应热△H偏小
3.(24-25高二上·浙江丽水·期末)下列说法正确的是
A.一定条件下,将1mol O2 (g)和2 mol SO2 (g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g),放热197.8kJ,其热化学方程式为:O2 (g)+ 2SO2 (g)2SO3 (g) ΔH =-197.8kJ·mol-1
B.已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH =-890.3kJ·mol-1,则甲烷的燃烧热是890.3kJ·mol-1
C.已知:H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l) ΔH =-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4(aq)和Ba(OH)2(aq)反应的热化学方程式为:H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH = -114.6 kJ·mol-1
D.已知:C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH =+1.9 kJ·mol-1,则石墨比金刚石稳定
4.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨尚志、五常、阿城、宾县、双城六校·期末)已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与,其反应历程如图所示,其中表示过渡态,I表示中间体。下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.在总反应中,正反应的活化能比逆反应的活化能小
C.使用高效催化剂可以降低反应所需的活化能和反应热
D.该历程中的最大能垒(活化能)
5.(24-25高二上·山西运城·期末)下列有关叙述正确的是
A.在任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
B.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同
C.相同条件下,若1molO、1molO2所具有的能量分别为E1、E2,则2E1>E2
D.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol,则1molKOH固体与足量稀盐酸充分混合放出57.3kJ热量
6.(24-25高二上·吉林松原五校·期末)几种物质间转化反应的焓变如图所示。下列说法错误的是
A. B.
C. D.
7.(24-25高二上·湖南岳阳·期末)已知:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=﹣91kJ•mol-1
化学键
C≡O
H﹣H
H﹣O
C﹣H
C﹣O
键能/(kJ·mol﹣1)
x
436
463
414
326
则断开1molCO中的化学键需吸收的能量为
A.738kJ B.817kJ C.1068kJ D.1157kJ
8.(24-25高二上·广东广州越秀区·期末)某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠与稀硫酸反应,设计了探究影响化学反应速率因素的系列实验(见下表)。下列说法不正确的是
实验序号
反应温度/℃
稀硫酸
蒸馏水
V/mL
c/()
V/mL
c/()
V/mL
1
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
2
40
0.10
0.50
3
20
0.10
4.0
0.50
A.通过记录产生沉淀所需的时间可以比较反应的快慢
B.若实验1记录完全反应的时间为5min,则
C.实验1和3若探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响,则,
D.将蒸馏水更换为溶液,对实验结果无影响
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化学反应速率
)
9.(24-25高二上·广东佛山·期末)可用作光电材料,二硫化物(R-S-S-R)在铁表面作用生成的反应历程如下图所示。下列有关说法错误的是
A.过渡态1最稳定 B.第步为决速步骤
C.总反应的 D.反应中有极性键和非极性键的断裂
10.(24-25高二上·安徽师范大学附属中学·期末)在2 L恒容密闭容器中进行反应,5 min后X减少了0.3 mol,则此反应0~5 min内的平均速率v为
A. B.
C. D.
11.(24-25高二上·贵州贵阳·期末)对于反应,I为中间体,反应历程的示意图如下。相同条件时,实线为无催化剂,虚线为有催化剂。下列说法错误的是
A.该反应为放热反应
B.无催化剂时反应历程分2步进行
C.该反应的决速步为:
D.使用该催化剂能极大缩短反应达平衡的时间
12.(24-25高二上·广东广州·期末)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则下列说法不正确的是
A.催化剂改变反应历程,加快反应速率
B.a曲线表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化
C.使用催化剂Ⅱ时,内
D.与催化剂Ⅱ相比,催化剂Ⅰ使反应活化能降至更低
13.(24-25高二上·贵州贵阳·期末)一定温度下,密闭容器中发生反应,A的初始浓度为,10s后,A的浓度降到。下列说法正确的是
A.
B.
C.由继续降到所需时间大于10s
D.缩小容器的容积,反应速率减小
14.(24-25高二上·陕西安康·期末)化合物M是反应的催化剂,向甲、乙两个完全相同的恒容密闭容器中加入,再向乙容器中加入M,其反应历程分别如图所示。下列说法正确的是
A.曲线②为甲容器的反应进程
B.加入催化剂M能降低该反应的焓变
C.加入催化剂M能提高该反应的平衡产率
D.甲、乙两容器升高相同温度,均增大
15.(24-25高二上·吉林松原五校·期末)反应的能量变化如左图所示,中和反应反应热测定的实验装置如图所示。下列说法正确的是
A.图实验中每次必须在温度计示数稳定后再读数
B.进行图实验时,向内筒倒入盐酸和NaOH溶液时应缓慢注入,以防液滴飞溅
C.的逆反应活化能大于正反应活化能,该反应为放热反应
D.通过压缩容器体积增大体系压强,可提高活化分子百分数,加快反应速率
16.(24-25高二上·安徽亳州·期末)可逆反应 。一定温度下,在某恒容密闭容器中发生该反应,下列不能说明该反应达到平衡状态的是
A.混合气体的压强不变 B.体系的温度不变
C.混合气体的密度不变 D.的消耗速率是的消耗速率的2倍
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3
化学平衡 化学反应的方向与调控
)
17.(24-25高二上·安徽合肥·期末)将等物质的量的、混合于的恒容密闭容器中,发生反应,经后测得的浓度为,且。内以表示的平均反应速率,下列说法错误的是
A.内
B.反应过程中,容器内混合气体的总物质的量在增大
C.反应过程中,A的转化率始终小于B的转化率
D.起始时,A的物质的量为1.5 mol
18.(24-25高二上·安徽师范大学附属中学·期末)如表所示,在三个初始温度均为T ℃的容器中进行反应: 。下列说法正确的是
容器编号
容器类型
初始体积
反应物的起始投入量/mol
平衡时n(NH3)/mol
N2(g)
H2(g)
NH3(g)
甲
恒温恒容
1 L
0
0
2
1.8
乙
恒容绝热
1 L
1
3
0
x
丙
恒温恒容
3 L
3
9
0
y
A.
B.
C.T ℃下该反应的平衡常数K=1200
D.平衡时H2的正反应速率:
19.(24-25高二上·安徽亳州·期末)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.可用排饱和溶液的方法收集
B.密闭容器内的、混合气体,压缩容器体积后颜色突然变深
C.将固体置于溶液中,固体慢慢变成黄色
D.接触法制备硫酸过程中,氧化时使用过量能降低生产成本
20.(24-25高二上·广东佛山·期末)自由能变()能综合判断化学反应的方向。的随温度T的变化如图所示,关于该反应的说法正确的是
A. B.在任何温度下均可自发进行
C.平衡常数K随温度升高而增大 D.升高温度,增大,减小
21.(24-25高二上·安徽合肥·期末)已知体系自由能变化。已知两个反应的与温度的关系如图所示,下列说法不正确的是
已知:和随温度变化很小
A.在一定温度范围内,反应①②均能自发 B.反应①在时能自发进行
C.反应②的 D.反应②的
22.(24-25高二上·浙江杭州·期末)可逆反应,其它条件不变时,反应过程中某些物质在混合物中的百分含量与温度(T)、压强(p)的关系如图所示,下列判断正确的是
A., B.,
C., D.,
23.(24-25高二上·重庆一中·期末)TC时,将足量活性炭和1mol NO2分别加入体积不等的恒容密闭容器中,发生反应:2C(s)+2NO2(g)⇌N2(g)+2CO2(g)反应相同时间,测得各容器中NO2的转化率与容器体积的关系如图。下列说法正确的是
A.a点的正反应速率大于c点的逆反应速率
B.容器内的压强Pa:Pb=6:7
C.T℃时,该反应的化学平衡常数为
D.向b点平衡体系中充入一定量的NO2再次达到平衡时,NO2的转化率比原平衡大
24.(24-25高二上·贵州贵阳·期末)某温度下,将pH和体积均相同的两种弱酸(HA和HB)溶液分别加水稀释,pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是
A.
B.稀释前溶液的浓度:
C.从b点到d点,逐渐减小
D.溶液中水的电离程度:d点点
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电离平衡 水的电离和溶液的酸碱性
)
25.(24-25高二上·内蒙古包头·期末)常温下,药物乙酰水杨酸(用HA表示,,且含A粒子为药物有效部分)在胃内吸收模式如图(只有HA可自由穿过胃粘膜进入血液),若不考虑溶液体积的变化,下列说法错误的是
A.酸性强的食物有利于药物吸收 B.HA在血液中电离度小于胃中
C.在胃中, D.血液与胃中药量之比约为
26.(24-25高二上·四川成都·期末)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
27.(24-25高二上·北京东城区·期末)向两个容积相同的锥形瓶中各加入0.05g镁条,塞紧橡胶塞,然后用注射器分别注入2mL盐酸、2mL醋酸,测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如下图所示。下列说法不正确的是
A.a曲线对应的酸是盐酸
B.任意相同时间段内,化学反应速率:盐酸均快于醋酸
C.两种溶液最终产生的氢气总量基本相等,与酸的电离程度无关
D.容器内压强均达到140kPa时,所用时间越长反应速率越小
28.(24-25高二上·广东佛山·期末)某小组通过标准酸性溶液滴定草酸钠()待测液过程中氧化还原电势(ORP)的变化,间接测定的浓度,变化曲线如下图(已知ORP值越大,溶液氧化性越强)。下列说法正确的是
A.标准溶液应装在碱式滴定管中
B.用待测液润洗锥形瓶,可减小实验误差
C.滴定过程不需加入指示剂,a点为滴定反应的终点
D.滴定反应为
29.(24-25高二上·安徽师范大学附属中学·期末)常温下,已知。下列溶液等体积混合后,所得溶液中水的电离程度最小的是
A.pH=3的醋酸和pH=11的氨水
B.pH=2的醋酸和pH=12的NaOH溶液
C.0.02 mol·L-1的盐酸和0.02 mol·L-1的NaOH溶液
D.0.02 mol·L-1的醋酸和0.02 mol·L-1的NaOH溶液
30.(24-25高二上·天津河西区·期末)用标准溶液滴定20.00mL未知浓度的盐酸(滴入2滴酚酞溶液)。下列有关该滴定实验的说法正确的是
A.滴定前,需用待测盐酸润洗锥形瓶
B.在50mL酸式滴定管中装入待测盐酸,调整初始读数为30.00mL后,将剩余盐酸放入锥形瓶
C.滴定前盛装NaOH溶液的滴定管中有气泡,滴定后气泡消失,会导致测定结果偏大
D.滴定前平视滴定管读数,滴定终点时俯视液面读数,会导致测定结果偏大
31.(24-25高二上·广东佛山·期末)25℃时,分别向盛有10 mL盐酸和10 mL醋酸的烧杯中加入蒸馏水进行稀释,两种溶液的电导率随加水体积的变化曲线如下图所示。下列说法正确的是
A.Ⅰ为盐酸的稀释曲线
B.醋酸在稀释过程中,的值变大
C.b、c点对应溶液消耗NaOH的量相同
D.水的电离程度c>b>a
32.(24-25高二上·广东广州天河区·期末)常温下,。常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是
A.在溶液中
B.氨水和溶液混合,形成的溶液中
C.将气体通入水中至饱和,所得溶液中:
D.将气体通入溶液至,所得溶液中:
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盐类水解 粒子浓度大小的比较
)
33.(24-25高二上·安徽亳州·期末)常温下,有关的溶液与的溶液的分析正确的是
A.两种溶液中水的电离程度:
B.溶液的碱性:
C.溶液中水电离出的
D.两种溶液中相等
34.(24-25高二上·广东广州天河区·期末)常温下向溶液中缓慢滴入相同浓度的某一元酸溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入溶液体积的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A.曲线I表示浓度变化
B.滴定过程中点水的电离程度最大
C.滴加在范围内存在溶液呈中性点
D.点存在:
35.(24-25高二上·浙江丽水·期末)下列说法不正确的是
A.加热Na2CO3溶液可以增强其去油污效果
B.实验室配制Na2S溶液,常将Na2S固体溶于有少量NaOH的水溶液中
C.盐碱地(含较多的NaCl、Na2CO3)不利于农作物生长,常施加石灰
D.处理工业生产中产生的酸性或碱性废水常用中和反应
36.(24-25高二上·安徽黄山·期末)在缓冲溶液中发挥作用的物质称为缓冲对,一个缓冲对包含2个相差1个的分子或离子。在人体的血液(pH约7.35-7.45)中也有,等缓冲对。下图为参考数据。下列说法正确的是
物质
6.4
10.3
4.7
4.7
1.3
4.3
A.为构建pH=3的缓冲溶液,可采用/缓冲对
B.溶液中,存在c(Na+)>2c()+ c()
C.含等物质的量的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中,一定有
D.NH4HC2O4 溶液中,c(NH)+ c()=c()+ c()+c(H2C2O4)
37.(24-25高二上·广东广州·期末)常温下,用溶液滴定溶液,滴定曲线如图所示(中和百分数=×100%)。下列叙述不正确的是
A.M点,
B.N点,
C.M→N过程中,水的电离程度逐渐增大
D.当滴定至溶液显中性时,
38.(24-25高二上·陕西榆林八校联考·期末)下列关于电解质溶液的叙述错误的是
A.常温下,的与氨水的混合溶液中:
B.的溶液中,、、、可以大量共存
C.的NaOH溶液与的醋酸溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色
D.向0.1mol·L-1的氨水中加入少量硫酸铵固体,溶液中增大
39.(24-25高二上·甘肃白银部分学校·期末)常温下,调节浓度为0.1的溶液的pH,测得溶液中[或]随溶液pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.表示随溶液pH的变化关系
B.常温下,NaHA溶液显碱性
C.常温下,pH=6.5时,
D.溶液中存在关系:
40.(24-25高二上·安徽师范大学附属中学·期末)常温下,用KOH溶液分别滴定HB、CuCl2、MgCl2三种溶液,[M表示、、],pM随pH变化关系如图所示。已知;当金属离子浓度等于时,认为该离子恰好完全沉淀。下列说法错误的是
A.曲线Ⅲ表示滴定MgCl2溶液的变化
B.当Mg2+刚好完全沉淀时,溶液pH=11
C.常温下,HB的电离常数
D.a点的横坐标pH=11.8
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沉淀溶解平衡及其应用
)
41.(24-25高二上·安徽亳州·期末)已知常温下,、。二者的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列有关说法错误的是
A.点的分散系中:(溶解)(沉淀)
B.向点分散系中加入适量后可得到点对应的分散系
C.进行程度比较小
D.常温下,CuX饱和溶液中
42.(24-25高二上·新疆喀什·期末)(1)将0.1mol/LAgNO3溶液和0.1mol/LNaCl溶液等体积混合,得到悬浊液a;将悬浊液a过滤,得到滤液b和白色沉淀c。
(2)向滤液b中滴加0.1mol/LKI溶液,滤液出现浑浊。
(3)向沉淀c中滴加0.1mol/LKI溶液,沉淀变为黄色。
下列关于上述实验的分析错误的是
A.悬浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq) + Cl-(aq)
B.滤液b中不含Ag+
C.实验(3)表明AgCl转化为AgI
D.实验可以证明AgI的Ksp比AgCl的小
43.(24-25高二上·四川成都·期末)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
44.(24-25高二上·吉林松原五校·期末)常温下,用AgNO3溶液分别滴定KSCN溶液、K2CrO4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示。下列说法正确的是
A.L1表示AgSCN的沉淀溶解平衡曲线
B.常温下,a点是Ag2CrO4的过饱和溶液
C.常温下,
D.常温下,的平衡常数为
45.(24-25高二上·辽宁抚顺重点高中六校协作体·期末)已知:常温下, 。常温下,在某溶液中形成饱和溶液时,,则该溶液的为
A. B. C. D.
46.(24-25高二上·浙江杭州·期末)常温下、将等体积、浓度均为溶液与新制溶液混合,出现白色浑浊;再滴加过量的溶液,振荡,出现白色沉淀。
已知: ,
,
下列说法不正确的是
A.悬浊液中
B.溶液与溶液混合后出现的白色浑浊不含有
C.将溶液稀释到,几乎不变
D.存在反应是出现白色沉淀的主要原因
47.(24-25高二上·浙江杭州·期末)在T℃时,Ag2CrO4(橘红色)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知该温度下AgCl的Ksp=1.8×10-10。下列说法正确的是
A.T℃时,Ag2CrO4的Ksp为1.8×10-8
B.T℃时,Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp不相等
C.T℃时,X点的溶液体系处于过饱和状态,会产生橘红色沉淀
D.T℃时,将0.01mol∙L-1AgNO3溶液滴入20mL0.01mol∙L-1KCl和0.01mol∙L-1 K2CrO4的混合溶液中,先沉淀
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原电池、电解池原理及其应用
)
48.(24-25高二上·安徽合肥八中·期末)下列表述正确的是
A.装置甲:盐桥中的移向溶液
B.装置乙:外电路中电流由极流向极
C.装置丙:a极附近产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D.装置丁:工业生产中应使用阴离子交换膜
A.A B.B C.C D.D
49.(24-25高二上·广东佛山·期末)铁钛液流电池是一种有发展前景的低成本液流电池,放电时其工作原理如图所示(a、b均为石墨电极)。下列说法错误的是
A.放电时,a极附近溶液颜色由浅绿色逐渐变为黄色
B.放电时,b极的电极反应式为
C.充电时,b极与外接电源的正极相连
D.充电时,由a极区迁移至b极区
50.(24-25高二上·贵州贵阳·期末)如图所示,装置甲是利用微生物降解废水中尿素产生的化学能直接转化为电能的装置,利用装置甲的电能可在乙装置的铁上镀铜。下列说法错误的是
A.M电极为负极,发生氧化反应
B.Fe电极与Y电极相接
C.N极电极反应式为
D.甲装置中,由M向N迁移
51.(24-25高二上·安徽黄山·期末)羟基自由基有极强的氧化性,其氧化性仅次于氟单质。我国科学家设计的一种能将苯酚()氧化为和的原电池——电解池组合装置如图所示,该装置能实现发电、环保二位一体。下列说法错误的是
A.该装置工作时,电子流向为电极b→电极c,电极d→电极a
B.电解质的作用是可以增强溶液的导电能力
C.电极d的电极反应式为
D.当电极b上有生成时,电解池共产生气体31.36L(标准状况)
52.(24-25高二上·广东广州·期末)为提升电池循环效率和稳定性,科学家利用三维多孔海绵状可以高效沉积的特点,设计了采用强碱性电解质的二次电池,结构如图所示。电池反应为。以下说法正确的是
A.放电时,负极反应为
B.放电时,通过隔膜从负极区移向正极区
C.充电时,阴极区的pH减小
D.充电时,阳极反应为
53.(24-25高二上·广西柳州·期末)某化学学习小组设计探究电解CuSO4溶液的实验装置如图1、图2所示(图2中为Cu棒):
下列判断正确的是
A.若用图1装置做电镀铜实验,C1为镀件
B.若用图1装置做电解精炼铜实验,C1为精铜
C.若图2装置中C1、C2均为碳棒,铜棒上的电子流向为B→A
D.若图2装置中C1、C2均为碳棒,C2极的电极反应式为
54.(24-25高二上·安徽黄山·期末)钴酸锂(LiCoO2)电池的工作原理如图所示,其中A极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料,隔膜只允许特定的离子通过,电池的反应式为:LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2。下列说法中错误的是
A.充电时Li+由B极区域移向A极区域
B.放电时,B为正极,电极反应式为:Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2
C.充电时,A为阴极,发生氧化反应C6+xLi++xe-=LixC6
D.电解质不可以用LiCl溶液代替
55.(24-25高二上·内蒙古包头·期末)利用如图装置,完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中,正确的是
A.若X为碳棒,Y为溶液,开关K置于N处,可加快铁的腐蚀
B.若X为锡棒,Y为溶液,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀
C.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增加,此时外电路中的电子向铜电极移动
D.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于N处,可用于铁表面镀铜,溶液中铜离子浓度将增大
(
地
城
考
向
0
8
原子结构与性质
)
56.(24-25高二上·安徽亳州·期末)月壤中的“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物,其化学式为(是钇,39号元素)。下列说法正确的是
A.上述组成元素只位于区、区
B.基态钇原子价电子排布式:
C.基态氧原子最高能级的电子云轮廓图:
D.在形成新矿物时,Y的价电子全部失去,则该化合物中铁显+3价
57.(24-25高二上·北京大兴区·期末)下列关于元素或物质性质的比较中,不正确的是
A.第一电离能:Si>Al>Mg>Na B.原子半径:F<O<Mg<Na
C.还原性:K>Na>Mg>Al D.稳定性:HI<HBr<HCl<HF
58.(24-25高二上·陕西汉中·期末)W、X、Y、Z为短周期元素,化合物与所含的质子数相差40,Y、Z同主族,X的焰色呈黄色,W有两个未成对电子。下列说法正确的是
A.X原子的L能层上共有4个原子轨道 B.离子半径:
C.Y元素的最高正化合价为+5 D.W与Z形成的化合物均难溶于水
59.(24-25高二上·陕西汉中·期末)嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图,下列有关含量前六位元素的说法错误的是
A.原子半径: B.第一电离能:
C.Fe位于元素周期表的p区 D.这六种元素中,电负性最大的是O
60.(24-25高二上·重庆七校联盟·期末)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述正确的是
A.X的氟化物XF3中所有原子均满足8电子稳定结构
B.同周期元素中第一电离能介于X 和Y之间的元素有1种
C.简单离子半径:Y>Z
D.电负性:Y>X>W
61.(24-25高二上·浙江丽水·期末)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,有机物中一定含有W元素,位于不同周期不同族的X和Y,第一电离能都比左右相邻元素高,Z的最高价氧化物对应水化物是两性氢氧化物。下列说法不正确的是
A.第一电离能:X<Z B.离子半径:Y>Z
C.电负性:W<X D.最高价氧化物的水化物的酸性:W<X
62.(24-25高二上·陕西安康·期末)甲、乙、丙、丁、戊、己是原子序数依次增大的前四周期元素。甲是宇宙中含量最多的元素;基态乙原子的价层电子排布为;基态丙原子最高能级的不同轨道都有电子且自旋方向相同;丁与戊是同主族的短周期元素,基态时都有两个未成对电子;已是区元素,基态己原子有1个单电子。下列说法正确的是
A.原子半径:戊>丁>丙>乙>甲
B.基态己原子的价层电子排布式为
C.第一电离能:丙>丁>乙
D.电负性:丙>丁>戊
63.(24-25高二上·湖南郴州·期末)某分子常用于感光复印纸的生产,其结构如图所示,其中、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素,且仅、位于同一周期;原子的核外电子数是其次外层电子数的2倍。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.元素的含氧酸只有一种
C.最简气态氢化物的稳定性:
D.、、形成的化合物不可能含有离子键
(
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城
考
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9
反应热 化学反应速率与化学平衡的综合考查(非选择题)
)
64.(24-25高二上·安徽合肥八中·期末)甲醇是重要的化工原料之一,也可用作燃料。利用合成气(主要成分为和,含少量)可以合成甲醇,涉及的反应如下:
反应i:
反应ii:
反应iii:
回答下列问题:
(1)反应i的反应热为 kJ/mol
(2)催化剂和反应条件与反应物的转化率和产物的选择性高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,得到如下表四组实验数据。
实验编号
温度/K
催化剂
的转化率/%
甲醇的选择性/%
A
543
纳米棒
12.3
42.3
B
543
纳米片
11.9
72.7
C
553
纳米棒
15.3
39.1
D
553
纳米片
12.0
70.6
根据上表所给数据,用生产甲醇的最优条件为 (填实验编号)。
(3)反应i的Arrhenius经验公式(为活化能,为速率常数,和均为常数,为温度),实验数据如图中曲线所示。当改变外界条件时,实验数据如图中曲线所示,则实验可能改变的外界条件是 。
(4)将一定量的和充入密闭容器中并加入合适的催化剂,只发生反应ii和iii.在相同温度、不同压强下,测得的平衡转化率、的选择性和的选择性随压强的变化曲线如下图所示。图中表示的平衡转化率的曲线是 (填“m”“n”或“p”),简述判断方法: 。
(5)在某催化剂作用下,反应ii可以通过反应i、iii来实现。保持温度T不变,向恒容密闭容器中充入和,经达到平衡,测得的物质的量为,起始及达平衡时容器的总压强分别为、,则反应ii的压强平衡常数 (为用分压代替浓度计算的平衡常数)。
65.(24-25高二上·浙江杭州·期末)“碳达峰、碳中和”是我国社会发展重大战略之一,可通过电解法、热化学法等转化为其他有机化合物,也可在某些反应中发挥重要作用,请回答以下问题:
(1)某研究小组利用电化学方法将转化为,装置如图所示,B极的电极反应式为 。
(2)在标准状态下由最稳定的单质生成单位物质的量的某纯物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓()已知:最稳定单质的标准摩尔生成焓为,一个化学反应的焓变等于生成物标准摩尔生成焓总和减去反应物标准摩尔生成焓总和。几种物质的标准摩尔生成焓如下:
物质
写出由与反应生成和的热化学方程式 。
(3)在催化下,可发生甲烷化反应,主要反应有:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
控制反应的压强恒定为 MPa和氢碳比投料进行反应,测得和CO选择性随温度变化情况分别如图所示
(选择性:生成的或CO所占所有转化的的物质的量百分数)。
①下列说法不正确的 。
A.反应Ⅱ的
B.增大氢碳比可以提高的平衡转化率
C.时,原料气中充入一定量的氦气,对CO的选择性无影响
②维持体系压强恒定为 MPa,时,的平衡转化率为,则反应Ⅰ的分压平衡常数 (用组分分压代替浓度,组分分压=总压组分物质的量分数)。
③反应温度在以下时,的选择性基本稳定在,可能的原因是 。
④恒定反应的压强为 MPa和氢碳比投料进行反应,根据题中信息,在图中画出与物质的量比值随温度的升高的变化曲线 。(如果有拐点,需要在图中标出相应的纵坐标)
66.(24-25高二上·广东江门·期末)资源化利用有助于实现碳达峰和碳中和。在恒容密闭容器中进行反应:在某压强下,反应温度、投料比对平衡转化率的影响如图所示:
(1)该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应,、、的相对大小为 。
(2)其他条件不变的情况下,增大容器的容积,的平衡转化率 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)平衡常数点 点。(填“>”、“<”或“=”)
(4)恒温恒容下,能说明反应达到平衡状态的有_______。
A.混合气体压强保持不变
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的平均摩尔质量保持不变
D.每生成的同时消耗
(5)某温度下,将和的混合气体通入恒容密闭容器,测得容器起始压强为,达平衡后剩余。求平衡常数。(写出计算过程。已知:气体分压=总压×气体的物质的量分数,以平衡分压代替平衡浓度计算可得。)
(6)利用电化学原理,可将还原为,装置如图所示,M交换膜为 离子交换膜(填“阴”或“阳”),铂电极上发生的反应为 。
67.(24-25高二上·内蒙古鄂尔多斯西四旗·期末)直接以为原料生产是目前的研究热点,我国科学家用人工合成淀粉时,第一步就需要将转化为。回答下列问题:
(1)已知:I.;
II.;
III.;
IV.。
①反应①的自发条件是 (填“高温自发”“低温自发”或“任何温度下都自发”)。
② 。
(2)以为原料合成涉及的主要反应如下:
I.;
II.。
①研究表明,在催化剂存在下,和只发生反应I和II,密闭容器保持恒温恒容,下列条件能表明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。
A.当2个键断裂,同时断裂一个键
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.体积分数保持不变
②一定条件下,向体积为的恒容密闭容器中充入和,发生上述反应,达到平衡时,容器中为为,此时的浓度为 (用含a、b、V的代数式表示,下同),反应II的平衡常数为 。
(3)甲醇燃料电池以甲醇为燃料,其工作原理如图所示:
b电极是 (填“正极”或“负极”),写出a极的电极反应式: 。
68.(24-25高二上·四川成都蓉城联盟·期末)含氮化合物在工业生产和生活中有着重要作用。回答下列问题。
Ⅰ.工业合成氨反应过程中的能量变化示意图如图所示。
(1)写出和合成的热化学方程式: 。
(2)合成氨反应在恒温、恒容体系中进行,一定能说明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.、、的浓度之比为1∶3∶2
B.单位时间内,消耗amol的同时生成2amol
C.容器内气体的总压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
(3)合成氨工业中,原料气(、及少量CO、的混合气)在进入合成塔前需经含的溶液处理,其目的是除去其中的CO、,反应的化学方程式为: ,下列说法错误的是___________(填标号)。
A.原料气中的体积分数越大,平衡混合物中氨的体积分数也越大
B.杂质有可能引发催化剂中毒
C.使用催化剂可降低反应的活化能,大大提高生产效率
D.含的溶液再生的适宜条件是高温低压
(4)在一容积为2L的密闭容器中加入1mol和3mol,一定条件下进行合成氨的反应。
①反应进行到10min时测得体系中的物质的量为0.2mol,则0~10min内,用表示的化学反应速率为 。
②维持温度为TK,压强为4MPa的条件下达到化学平衡,该体系中氨气的体积分数为,则的平衡转化率为 ,压强平衡常数 MPa-2(结果用分数表示,为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ.氨的催化氧化过程可发生以下两种反应,该过程易受催化剂选择性的影响。
ⅰ.
ⅱ.
向一定容积的密闭容器中充入一定量和,在催化剂作用下反应一段时间后,生成物NO和的物质的量随温度的变化曲线如图所示。
(5)当温度处于440℃~820℃时,的物质的量减少,NO的物质的量增加,其原因是 。
69.(24-25高二上·陕西汉中普通高中十校联盟·期末)人类走进科技时代之后,工业以及人类活动排放出的二氧化碳,成为了破坏生态环境的主要力量,而将CO2转化为其他能源并利用,是我国能源领域的一个重要战略方向。在CO2与H2催化合成甲醇(CH3OH)的体系中,同时存在以下反应:
反应i: ΔH1=+40 kJ/mol
反应ii: ΔH2=-80 kJ/mol
反应iii:CO2与H2在物质的量1:3时合成CH3OH(g)和H2O(g) ΔH3
(1)写出反应iii的热化学方程式 ;若要反应iii正向自发进行, (填“高温”或“低温”)更有利。
(2)某温度下,将1 mol CO2和3 mol H2充入容积不变的1 L密闭容器中,初始总压为8 MPa,只发生反应iii,测得不同时刻反应后与反应前的压强关系如表:
时间/h
1
2
3
4
5
P后/P前
0.92
0.85
0.79
0.75
0.75
①用CO2表示前2h的平均反应速率v(CO2)= mol·L-1·h-1。
②该条件下的分压平衡常数为Kp (MPa)-2(结果用分数表示,用平衡分压代替平衡浓度计算Kp,分压=总压×物质的量分数)。
(3)①对于反应i:,其中k正、k逆分别为正反应、逆反应的速率常数。若升高温度, (填“增大”“减小”或“不变”)。
②对于反应ii:恒温恒容下,反应达到平衡后,若要提高甲醇的平衡产率同时加快反应速率,可采取的措施是
A.充入氦气 B.加入催化剂 C.充入氢气 D.及时分离甲醇
(4)初始压强为10 MPa时,向恒容的密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2发生上述三个反应,达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示(图中Y代表的物质为CH3OH)。已知:CO2的平衡转化率:。甲醇的选择性:。
①图中X代表的物质为 (填化学式)。
②270℃时,甲醇的选择性为 。
70.(24-25高二上·黑龙江新时代高中教育联合体·期末)氮氧化物是造成光化学烟雾的主要气体,含NO的烟气需要处理后才能排放。
方法一:催化还原NO
反应Ⅰ: kJ·mol-1
(1)已知部分化学键的键能如下表所示:
化学键
键能/kJ·mol-1
436
946
463
a
通过计算 。
(2)初始投料量一定时,NO平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示。
①压强最大的是 (填“”、“”或“”),原因是 。
②下列说法正确的是 。
A.反应Ⅰ在任意温度下均可自发进行 B.反应Ⅰ的正反应活化能小于逆反应活化能
C.平衡常数: D.升高温度可提高反应速率和NO平衡转化率
方法二:CO催化还原NO
反应Ⅱ:
(3)反应Ⅱ在不同催化剂条件下,NO的脱氮率在相同时间内随温度的变化如图2所示。
在工业生产中应选用催化剂 (填“甲”或“乙”),理由是 。
(4)若该反应的速率,,其中、分别为正、逆反应的速率常数,与仅与温度有关。p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。
①升高温度, (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②按照投料,不同压强下发生反应Ⅱ,CO的平衡转化率随反应温度的变化如图3所示。当压强为、温度为℃时,某时刻测得的体积分数为,此时 。
(
地
城
考
向10
水溶液的离子反应与平衡的综合考查(非选择题)
)71.(24-25高二上·广东江门·期末)某实验小组利用手持技术测量化学反应的热量变化,开展了以下实验活动。测定装置和测定结果如图所示。
(1)实验室用浓盐酸配制成盐酸,需要用到的玻璃仪器有_______。
A.容量瓶 B.胶头滴管 C.分液漏斗 D.圆底烧瓶
(2)实验中应_______注入溶液。
A.一次性缓慢 B.一次性快速 C.一次性先快后慢 D.分多次
(3)搅拌磁子的中心是一粒磁铁,磁铁表面被聚四氟乙烯包覆,该实验中聚四氟乙烯包覆 (填“能”或“不能”)换成铝制外壳包覆,原因是 。
(4)已知热量计算公式:,盐酸和溶液的密度均近似为,中和后生成溶液的比热容。根据上图所示数据,烧杯中发生的反应的反应热 (保留3位有效数字)。
(5)该实验小组进一步测量反应的反应热。
查阅资料:配制溶液时需加入酸。
实验过程:向少量溶液中加入粉,溶液颜色变浅的同时有气泡冒出,说明存在Fe粉与酸的反应,不能直接测得该反应的反应热。
实验改进:鉴于以上问题,需要设计科学合理的实验方案。实验小组设计如下方案:
步骤i:往一定量的溶液中加入足量铜粉充分反应,并测得该反应热量变化为;
步骤ii:_______。
数据处理:结合步骤i和步骤ii所得数据算出。
①配制溶液时需加入酸的原因是 ;
②步骤i中发生反应的离子方程式为 ;
③步骤ii中的操作为: 。
72.(24-25高二上·湖北武汉部分·期末)现用中和滴定法测定某盐酸的浓度,某学生的操作步骤如下:
A.取NaOH标准溶液注入碱式滴定管中至“0”刻度以上2~3mL
B.用标准溶液润洗滴定管2~3次
C.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准NaOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。
D.移取25.00mL待测盐酸溶液注入到洁净的锥形瓶中,并加入2~3滴酚酞溶液
E.调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数
F.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管使尖嘴部分充满溶液
有关数据记录如表:
滴定序号
待测液体积/mL
NaOH标准液
滴定前的刻度/mL
滴定后的刻度/mL
体积/mL
1
25.00
2
25.00
1.50
31.50
30.00
3
25.00
5.00
31.34
26.34
(1)正确的操作顺序是 (填字母标号)。用碱式滴定管盛装0.2500mol/L的氢氧化钠标准液。排出碱式滴定管中气泡的方法应采用如图1操作中的 (填代号)。
(2)第一次滴定前后,50mL滴定管中液面的位置如图2,该次滴定所用氢氧化钠标准液的体积为 mL。
(3)实验中判断滴定终点的现象是 。
(4)根据所给数据,该盐酸的物质的量浓度为 mol/L。
(5)出现了以下操作(其他操作正确),会造成测定结果(待测液浓度)偏高的有 (填标号)。
A.量取标准液的碱式滴定管未润洗
B.锥形瓶水洗后直接装待测液
C.酸式滴定管水洗后未用待测稀盐酸润洗
D.滴定到达终点时,俯视滴定管读数
E.滴定前碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
73.(24-25高二上·云南普洱·期末)回答下列问题:
(1)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、量筒、 。
(2)量取反应物时,取的盐酸,常常还需加入的试剂是 ______ 填序号。
A.溶液
B.溶液
C.溶液
D.固体
(3)某兴趣小组进行了中和热测定的实验,实验试剂及其用量如下表所示。
反应物
起始温度
终了温度
中和热
溶液、溶液
设充分反应后溶液的比热容,忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化,则 假设溶液密度均为。
某兴趣小组在实验室进行如下实验探究活动。
(4)设计如下实验研究的反应。
振荡静置后C中观察到的现象是 ;为证明该反应存在一定限度,还应补做实验为:取C中分液后的上层溶液,然后 写出实验操作和现象。
(5)测定上述溶液的浓度,进行以下操作:
用移液管移取溶液至锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化,再加入足量溶液,充分反应。
小心加热除去过量的
用淀粉做指示剂,用标准溶液滴定,反应原理为:。
步骤是否可省略? 答“可以”或“不可以”。 步骤达到滴定终点的现象是 。
74.(24-25高二上·四川成都蓉城联盟·期末)亚硝酸钠()是一种食品添加剂,外观酷似食盐且有咸味,易潮解,易溶于水,有较强毒性,食品中添加亚硝酸钠时,必须严格控制用量。回答下列问题:
Ⅰ.某校兴趣小组利用如下装置制备亚硝酸钠(略去部分夹持仪器)。
已知原理:。
(1)亚硝酸钠属于 (填“强”或“弱”)电解质,其水溶液呈碱性,理由是 (用离子方程式表示)。
(2)A装置中使用可抽动的铜丝的优点是 。
(3)为了得到较纯净的亚硝酸钠,实验开始前通过玻璃管a向装置中持续通入,目的是 ;同时应在B、C装置之间增加一个装有 (填试剂名称)的洗气瓶。
Ⅱ.当完全反应后,C中的固体除外,还可能有。测定纯度的步骤如下:
①配制0.1000mol·L-1酸性标准溶液,并进行酸化;
②称取4.0g样品溶于水配制成250mL溶液,取其中25.00mL于锥形瓶中,利用酸性标准液进行滴定,实验所得数据如下:
滴定次数
1
2
3
4
消耗溶液体积/mL
20.10
21.20
20.00
19.90
已知:。
(4)该滴定实验过程中,0.1000mol·L-1酸性标准溶液应该装在如图所示的滴定管 (填“A”或“B”)中。
(5)步骤②中达到滴定终点的现象为 。
(6)第二次实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能有___________(填标号)。
A.滴定过程中,用装有蒸馏水的洗瓶冲洗锥形瓶内壁
B.取用酸性高锰酸钾标准液的滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
C.滴定前读数正确,滴定终点时,俯视读数
D.将样品配制成250mL溶液,进行容量瓶定容操作时仰视刻度线
(7)混合固体中的质量分数为 (计算结果保留一位小数)。
75.(24-25高二上·辽宁沈阳五校协作体·期末)实验室模拟工业制备硫氰化钾(KSCN)的装置如图所示。
已知:不溶于水,密度比水大。
回答下列问题:
I.制备溶液:
(1)按上图连接好装置,首先进行的操作是 。装置B的名称是 。
(2)向装置的三颈烧瓶内装入固体催化剂、和水,三颈烧瓶左侧进气管必须浸没到中,其目的是 。
(3)打开,加热装置A、D,将中产生的气体通入装置中,当观察到三颈烧瓶中 (填现象),则说明反应接近完全。
Ⅱ.制备KSCN晶体
(4)停止加热装置,关闭,移开水浴,继续加热装置使分解。然后打开,趁热滴加适量KOH溶液, (填操作名称),得到KSCN溶液,最后提纯得到KSCN晶体。
(5)装置吸收时,有无色无味气体生成,被还原为,该反应的离子方程式为 。
Ⅲ.测定KSCN晶体的纯度
(6)取制得的晶体溶于水配制成溶液,取溶液利用溶液进行沉淀滴定测定浓度,反应原理为。若过程中消耗15.00mL0.1000 mol∙L-1,则产品中KSCN的纯度为 。
(7)误差分析:下列操作会导致测定结果偏高的是_______。
A.未用标准溶液润洗滴定管
B.滴定前锥形瓶内有少量水
C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
76.(24-25高二上·广东广州·期末)硫酸锰是一种粉色晶体,易溶于水,不溶于乙醇,是重要的微量元素肥料之一、工业上由天然二氧化锰与硫化锰矿(还含、、、等元素的氧化物)制备硫酸锰的工艺如图所示。回答下列问题:
已知:①相关物质的溶度积常数
物质
②
(1)为加快“溶浸”过程的浸出速率,可采取的措施有 (任写一种)。
(2)“滤渣1”中含有S和 ,请写出生成S的离子方程式 。
(3)加入的作用是 。
(4)加入除镁时,需控制溶液中 才能将沉淀完全。
(5)已知,,,则溶液显 性(填“酸”或“碱”)。
(6)“沉锰”时发生的离子方程式为 。
(7)硫酸锰在不同温度下的溶解度和该温度范围内析出晶体的组成如下图所示,则获得较高纯度的操作是 , ,洗涤并真空干燥。
77.(24-25高二上·辽宁锦州·期末)氯化钡是一种白色的晶体,易溶于水,难溶于乙醇。常用作分析试剂、脱水剂,以及用于电子、仪表、冶金等工业。利用毒重石(主要成分是,还含有少量的CaO、MgO、、杂质)制备高纯的方法如下:
已知:①常温下一些物质的如下表:
物质
②NaCl、能或微溶于乙醇溶液。
③溶液中离子浓度小于沉淀完全。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,提高“酸浸”速率的方法有 (任填两种)。
(2)加入时发生反应的离子方程式是 ,加氨水调pH时,应使pH不小于 。
(3)滤渣1的主要成分为 (填化学式);加NaOH溶液调的目的是 。
(4)沉钙时,若最后溶液中,则的最小浓度为 。
(5)“一系列操作”是蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤。洗涤所用的试剂最好是 (填字母)。
a.蒸馏水 b.饱和溶液 c.盐酸
(6)加入95%乙醇的目的是 。
78.(24-25高二上·安徽师范大学附属中学·期末)在印染、造纸等领域应用广泛。以菱镁矿(主要成分是MgCO3,含少量Al2O3、FeO、SiO2等)为原料制备的工艺流程如下:
已知:①常温下,当pH>12时,铝元素以的形式存在;
②常温下,几种金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如表所示:
金属离子
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
开始沉淀的pH
7.3
2.7
3.8
9.0
完全沉淀的pH
9.5
3.7
4.8
11.1
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,为了提高菱镁矿的利用率,可以采取的措施有 (填两种);滤渣1为 (填化学式)。
(2)“氧化”时加入30% H2O2,发生的主要反应的离子方程式为 ,若温度过高,反应速率反而减慢,可能的原因是 (任写一点)。
(3)加MgO调节pH的范围是 。
(4)含量的测定:准确称取0.6 g试样配成100 mL溶液,用 (填“酸式”或“碱式”)滴定管量取20.00 mL溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL氨性缓冲溶液和3~4滴EBT指示剂,用0.02 mol·L-1的EDTA标准溶液滴定(EDTA与按物质的量之比1:1反应),至溶液由紫红色变为蓝色,且半分钟内不变色。平行滴定3次,记录数据如表所示:
滴定次数
EDTA标准溶液
滴定前读数/mL
滴定后读数/mL
1
0.20
20.15
2
0.10
22.42
3
1.00
21.05
该样品的纯度为 %。
79.(24-25高二上·河北承德·期末)以废旧锂离子电池的正极材料(主要含LiCoO2,还含铝、石墨粉、铁等)为原料,采用如图所示的工艺流程回收其中的金属元素。
已知:
①难溶于水;Li2CO3、Na3AlF6微溶于水。
②常温下,。
③常温下“沉铝”时,可能形成胶体。
④SiO2可与氢氟酸反应。
回答下列问题:
(1)“碱浸”过程中铝溶解的离子方程式为 。
(2)“浸取”过程中H2O2的作用:还原,氧化Fe2+。
①还原LiCoO2的离子方程式为 。
②该条件下,、、三种微粒的氧化性由强到弱的顺序为 。
(3)常温下,“沉钴”过程中调节溶液pH,当溶液pH 时(填范围),认为Co2+沉淀完全[已知:溶液中的,认为Co2+沉淀完全;lg2=0.3]。
(4)调pH生成沉淀的过程中往往需要加热并不断搅拌,其主要目的是 。
(5)“合成冰晶石”反应的化学方程式为 该反应 (填“能”或“不能”)在玻璃容器中进行(已知普通玻璃的主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2)。
80.(24-25高二上·四川成都·期末)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。
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综合01 综合压轴80题
10大高频考点概览
考向01 化学反应的热效应
考向02 化学反应速率
考向03 化学平衡 化学反应的方向与调控
考向04 电离平衡 水的电离和溶液的酸碱性
考向05 盐类水解 粒子浓度大小的比较
考向06 沉淀溶解平衡及其应用
考向07 原电池、电解池原理及其应用
考向08 原子结构与性质
考向09 反应热 化学反应速率与化学平衡的综合考查(非选择题)
考向10 水溶液的离子反应与平衡的综合考查(非选择题)
(
地
城
考
向
01
化学反应的热效应
)
1.(24-25高二上·安徽亳州·期末)下列各组反应中,的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】A.的燃烧为放热反应,根据方程式可知反应1放出的热量是反应2的两倍,但为负值,且放出热量越多,值越小,则有,A错误;
B.C的燃烧为放热反应,完全燃烧生成比不完全燃烧生成CO放热更多,但为负值,且放出热量越多,值越小,则有,B错误;
C.加热分解为吸热反应,,而合成为放热反应,,故有,C正确;
D.点燃和光照对同一反应的无影响,故有,D错误;
故答案为:C。
2.(24-25高二上·四川绵阳·期末 )关于盐酸与NaOH溶液反应的反应热测定实验,下列说法正确的是
A.为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液,分多次加入,并充分搅拌
B.强酸强碱中和反应活化能很高,所以化学反应速率很大
C.用金属搅拌器代替玻璃搅拌器,会使△H偏大
D.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,计算所得反应热△H偏小
【答案】C
【详解】A.中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应,且实验中要尽量操作迅速,且保证热量尽量不散失,防止产生实验误差,A错误;
B.活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,强酸强碱中和反应活化能很小,所以化学反应速率很大,B错误;
C.实验时使用金属搅拌棒,金属导热,会导致热量损失,则测定的反应热的数值偏小,放热反应焓变为负值,则会使△H偏大,C正确;
D.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,由于醋酸电离吸热,反应放热更少,则计算所得焓变偏大,D错误;
故选C。
3.(24-25高二上·浙江丽水·期末)下列说法正确的是
A.一定条件下,将1mol O2 (g)和2 mol SO2 (g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g),放热197.8kJ,其热化学方程式为:O2 (g)+ 2SO2 (g)2SO3 (g) ΔH =-197.8kJ·mol-1
B.已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH =-890.3kJ·mol-1,则甲烷的燃烧热是890.3kJ·mol-1
C.已知:H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l) ΔH =-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4(aq)和Ba(OH)2(aq)反应的热化学方程式为:H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH = -114.6 kJ·mol-1
D.已知:C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH =+1.9 kJ·mol-1,则石墨比金刚石稳定
【答案】D
【详解】A.该反应为可逆反应,无法完全转化,放出的热量197.8kJ仅为实际反应量对应的值,而ΔH应为完全反应的理论值,因此ΔH小于197.8kJ/mol,A错误;
B.燃烧热要求生成液态水,而题中生成气态水,ΔH未达到燃烧热的定义,B错误;
C.该反应生成BaSO4沉淀,其溶解热会影响总反应热,ΔH应小于-114.6kJ·mol-1,C错误;
D.ΔH为正值说明石墨转化为金刚石吸热,石墨能量更低更稳定,D正确;
故选D。
4.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨尚志、五常、阿城、宾县、双城六校·期末)已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与,其反应历程如图所示,其中表示过渡态,I表示中间体。下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.在总反应中,正反应的活化能比逆反应的活化能小
C.使用高效催化剂可以降低反应所需的活化能和反应热
D.该历程中的最大能垒(活化能)
【答案】B
【详解】A.由图可知,的能量高于的能量,该反应为放热反应,A错误;
B.由图可知,生成物能量低于反应物,反应为放热反应,则在总反应中正反应的活化能比逆反应的活化能小,B正确;
C.催化剂可降低反应所需的活化能,改变反应速率,但不能改变反应的始态和终态,不能改变反应始态和终态的总能量,即不能改变反应热,C错误;
D.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能;由图,该历程中的最大能垒(活化能),D错误;
答案选B。
5.(24-25高二上·山西运城·期末)下列有关叙述正确的是
A.在任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
B.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同
C.相同条件下,若1molO、1molO2所具有的能量分别为E1、E2,则2E1>E2
D.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol,则1molKOH固体与足量稀盐酸充分混合放出57.3kJ热量
【答案】C
【详解】A.在恒压条件下发生的化学反应的反应热等于反应的焓变,故A错误;
B.同一化学反应的△H与反应物和生成物的总能量有关,与反应条件无关,所以氢气与氯气在光照和点燃条件下反应生成氯化氢的焓变相等,故B错误;
C.氧分子共价键断裂生成氧原子的过程为吸收能量的过程,所以,故C正确;
D.氢氧化钾固体溶于水的过程为放出热量的过程,所以1mol氢氧化钾固体与稀盐酸反应放出的热量大于57.3kJ,故D错误;
故选C。
6.(24-25高二上·吉林松原五校·期末)几种物质间转化反应的焓变如图所示。下列说法错误的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.过程3为断键,是吸热过程,则大于0,过程4为成键,是放热过程,则小于0,即,A项正确;
B.同理有,,,由盖斯定律得,,则,B项错误;
C.反应焓变与途径无关,则,C项正确;
D.由B项可知,,D正确;
故选B。
7.(24-25高二上·湖南岳阳·期末)已知:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=﹣91kJ•mol-1
化学键
C≡O
H﹣H
H﹣O
C﹣H
C﹣O
键能/(kJ·mol﹣1)
x
436
463
414
326
则断开1molCO中的化学键需吸收的能量为
A.738kJ B.817kJ C.1068kJ D.1157kJ
【答案】C
【详解】根据焓变=反应物总键能-生成物总键能,则,解得:,答案选C。
8.(24-25高二上·广东广州越秀区·期末)某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠与稀硫酸反应,设计了探究影响化学反应速率因素的系列实验(见下表)。下列说法不正确的是
实验序号
反应温度/℃
稀硫酸
蒸馏水
V/mL
c/()
V/mL
c/()
V/mL
1
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
2
40
0.10
0.50
3
20
0.10
4.0
0.50
A.通过记录产生沉淀所需的时间可以比较反应的快慢
B.若实验1记录完全反应的时间为5min,则
C.实验1和3若探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响,则,
D.将蒸馏水更换为溶液,对实验结果无影响
【答案】B
【分析】硫代硫酸钠和稀硫酸反应的离子方程式:,据此分析。
【详解】A.由分析可知,实验现象为有淡黄色沉淀和刺激性气味气体产生。通过记录沉淀出现的时间比较反应速率是合理的,时间越短反应越快,A正确;
B.由分析,反应的比例关系~2H+,反应1中硫代硫酸钠的物质的量为0.001 mol,的物质的量为,酸过量,根据得到参与反应的H+的浓度变化为0.002 mol/0.02 L=0.1 mol/L,反应时间5 min,速率应为0.1/5 mol/(L·min)=0.02 mol/(L·min),而非0.05,B错误;
C.实验1和3需保持总体积20 mL,V4=10.0mL(Na2S2O3体积不变),V5=6.0mL(补足体积),硫酸浓度被稀释,C正确;
D.Na2SO4为产物,替换水不改变反应物浓度,对速率无影响,D正确;
故选B。
(
地
城
考
向
0
2
化学反应速率
)
9.(24-25高二上·广东佛山·期末)可用作光电材料,二硫化物(R-S-S-R)在铁表面作用生成的反应历程如下图所示。下列有关说法错误的是
A.过渡态1最稳定 B.第步为决速步骤
C.总反应的 D.反应中有极性键和非极性键的断裂
【答案】A
【详解】A.能量越低越稳定,过渡态1的能量最高,所以过渡态1最不稳定,A错误;
B.反应的决速步骤是反应历程中活化能最大的步骤,第Ⅱ步的活化能()最大,所以第步为决速步骤,B正确;
C.由反应历程图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应,总反应的,C正确;
D.第步反应中,中的非极性键断裂,第步反应中,中的极性键断裂,所以反应中有极性键和非极性键的断裂,D正确;
故选A。
10.(24-25高二上·安徽师范大学附属中学·期末)在2 L恒容密闭容器中进行反应,5 min后X减少了0.3 mol,则此反应0~5 min内的平均速率v为
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.用X的浓度表示表示反应速率为=0.03mol·L⁻¹·min⁻¹,A错误;
B.Y为固体,其浓度不变化,无法计算速率,B错误;
C.根据速率比,v(Z)=3v(X)=3×0.03=0.09mol·L-1·min-1,C正确;
D.v(W)=2v(X)=0.06mol·L-1·min-1,换算后应为0.001mol·L-1·s-1,D错误;
故选C。
11.(24-25高二上·贵州贵阳·期末)对于反应,I为中间体,反应历程的示意图如下。相同条件时,实线为无催化剂,虚线为有催化剂。下列说法错误的是
A.该反应为放热反应
B.无催化剂时反应历程分2步进行
C.该反应的决速步为:
D.使用该催化剂能极大缩短反应达平衡的时间
【答案】D
【详解】A.从图中可以看到,反应物 S 的能量高于生成物 T 的能量,则该反应为放热反应,A 正确;
B.观察无催化剂时的反应历程图,有两个能量峰,这意味着反应历程分2步进行,B 正确;
C.反应的决速步是活化能最大的步骤。在图中,有无催化剂时 S→I 的活化能大于 I→T 的活化能,所以该反应的决速步为 S→I,C 正确;
D.该反应的决速步为 S→I,而催化剂降低的是 I→T 的活化能,所以不能极大缩短反应达平衡的时间,D 错误;
故选D。
12.(24-25高二上·广东广州·期末)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则下列说法不正确的是
A.催化剂改变反应历程,加快反应速率
B.a曲线表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化
C.使用催化剂Ⅱ时,内
D.与催化剂Ⅱ相比,催化剂Ⅰ使反应活化能降至更低
【答案】C
【分析】X是反应物,则a代表X的浓度随时间变化曲线,另外3条为Y的浓度随时间变化曲线。
【详解】A.催化剂通过参与反应,改变反应历程,降低反应的活化能,从而加快反应速率,A正确;
B.0~2min,使用催化剂Ⅰ时Y浓度增加4.0mol/L,对应X应减小2.0mol/L,与图a曲线相符,故a曲线表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化,B正确;
C.使用催化剂Ⅱ时,内,反应速率之比=化学计量数之比,则,C错误;
D.由图可知与使用催化剂Ⅱ相比,使用催化剂Ⅰ反应速率更快,则催化剂Ⅰ使反应活化能降至更低,D正确;
答案选C。
13.(24-25高二上·贵州贵阳·期末)一定温度下,密闭容器中发生反应,A的初始浓度为,10s后,A的浓度降到。下列说法正确的是
A.
B.
C.由继续降到所需时间大于10s
D.缩小容器的容积,反应速率减小
【答案】C
【详解】A.根据A的浓度变化计算,v(A)=0.003 mol/(L·s),v(B)=v(A)/3=0.001 mol/(L·s),A错误;
B.根据反应计量关系,,即3v(C)=2v(A),,等式关系错误,B错误;
C.随着反应进行,反应物浓度降低,反应速率逐渐减小,因此从0.07 mol/L降到0.04 mol/L所需时间大于前10秒的等量变化时间,C正确;
D.缩小容器容积会增大压强,但反应前后气体分子数相等,浓度增大导致正、逆反应速率均增大,D错误;
故选C。
14.(24-25高二上·陕西安康·期末)化合物M是反应的催化剂,向甲、乙两个完全相同的恒容密闭容器中加入,再向乙容器中加入M,其反应历程分别如图所示。下列说法正确的是
A.曲线②为甲容器的反应进程
B.加入催化剂M能降低该反应的焓变
C.加入催化剂M能提高该反应的平衡产率
D.甲、乙两容器升高相同温度,均增大
【答案】D
【分析】加入催化剂能降低反应活化能,但不影响焓变和平衡移动。曲线①表示未加催化剂,曲线②表示加入了催化剂。
【详解】A.曲线①没有加入催化剂,为甲容器的反应进程,A错误;
B.加入催化剂M能降低活化能,但不能降低反应的焓变,B错误;
C.加入催化剂M能提高反应速率,但不能改变平衡状态即不影响转化率,C错误;
D.该反应放热,升高温度,平衡逆向移动,无论是否使用催化剂,均增大,D项正确;
答案选D。
15.(24-25高二上·吉林松原五校·期末)反应的能量变化如左图所示,中和反应反应热测定的实验装置如图所示。下列说法正确的是
A.图实验中每次必须在温度计示数稳定后再读数
B.进行图实验时,向内筒倒入盐酸和NaOH溶液时应缓慢注入,以防液滴飞溅
C.的逆反应活化能大于正反应活化能,该反应为放热反应
D.通过压缩容器体积增大体系压强,可提高活化分子百分数,加快反应速率
【答案】C
【详解】A.在中和反应反应热测定实验中,要测量反应前后的温度差。如果在温度计示数稳定后再读数,此时反应可能已经结束并开始散热,导致测量的温度不准确,应该在反应混合液温度最高时读数,A错误;
B.进行中和反应反应热测定实验时,向内筒倒入盐酸和溶液时应快速倒入,以减少热量散失,而不是缓慢注入,B错误;
C.由反应的能量变化图可知,逆反应活化能大于正反应活化能。根据反应热,所以该反应为放热反应,C正确;
D.通过压缩容器体积增大体系压强,单位体积内活化分子数增多,但活化分子百分数不变,只是碰撞频率增加,从而加快反应速率,D错误;
综上,答案是C。
16.(24-25高二上·安徽亳州·期末)可逆反应 。一定温度下,在某恒容密闭容器中发生该反应,下列不能说明该反应达到平衡状态的是
A.混合气体的压强不变 B.体系的温度不变
C.混合气体的密度不变 D.的消耗速率是的消耗速率的2倍
【答案】B
【详解】A.恒温恒容时,增大压强反应正向(正向是气体分子数减小的方向)移动,压强是变量,当压强不变时,反应达到平衡,A不符合题意;
B.题目明确容器为“一定温度下”,即恒温条件,体系温度始终不变,无法作为平衡判断的依据,B符合题意;
C.恒温恒容时,混合气体密度,生成物Y为固体,反应中气体总质量发生变化,密度随之变化,当密度不变时,反应达到平衡,C不符合题意;
D.当反应平衡时,消耗2 mol X对应生成1 mol Z,消耗1 mol Z对应生成2mol X,则X的消耗速率是Z的消耗速率的2倍时,反应达到平衡,D不符合题意;
故答案选B。
(
地
城
考
向
0
3
化学平衡 化学反应的方向与调控
)
17.(24-25高二上·安徽合肥·期末)将等物质的量的、混合于的恒容密闭容器中,发生反应,经后测得的浓度为,且。内以表示的平均反应速率,下列说法错误的是
A.内
B.反应过程中,容器内混合气体的总物质的量在增大
C.反应过程中,A的转化率始终小于B的转化率
D.起始时,A的物质的量为1.5 mol
【答案】D
【分析】根据题干信息,假设起始投料,内以A表示的平均反应速率,即,利用三段式进行计算:,经2 min后,,则,,根据反应速率之比等于化学计量数之比,有,解得x=1,故反应为:据此分析。
【详解】A.根据分析及已知条件可计算,A正确;
B.根据分析可知,A的化学计量数为1,则该反应前后气体分子数变大,因此容器内混合气体的总物质的量变大,B正确;
C.A的转化量是B的二分之一,起始物质的量相同,故B的转化率始终是A的两倍,C正确;
D.通过三段式计算,起始时A的物质的量为,D错误;
答案选D。
18.(24-25高二上·安徽师范大学附属中学·期末)如表所示,在三个初始温度均为T ℃的容器中进行反应: 。下列说法正确的是
容器编号
容器类型
初始体积
反应物的起始投入量/mol
平衡时n(NH3)/mol
N2(g)
H2(g)
NH3(g)
甲
恒温恒容
1 L
0
0
2
1.8
乙
恒容绝热
1 L
1
3
0
x
丙
恒温恒容
3 L
3
9
0
y
A.
B.
C.T ℃下该反应的平衡常数K=1200
D.平衡时H2的正反应速率:
【答案】C
【详解】A.该反应放热,甲与乙两个容器的投料比等效,恒容绝热与恒温恒容相比,相当于升高温度,平衡逆向进行,平衡时NH3(g)的物质的量减小,,A错误;
B.丙的投料比等效于甲的3倍,丙的容器体积也是甲的3倍,甲容器与丙容器均为恒温恒容,相同条件下达到平衡状态,,B错误;
C.根据甲容器数据计算平衡常数:起始2 mol 分解,平衡时为1.8 mol ,对应浓度1.8 mol/L ,和浓度分别为0.1 mol/L 和0.3 mol/L ,代入公式得,C正确;
D.乙为恒容绝热容器,随着反应的进行,容器内温度升高,反应速率加快,故的正反应速率,D错误;
故答案选C。
19.(24-25高二上·安徽亳州·期末)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.可用排饱和溶液的方法收集
B.密闭容器内的、混合气体,压缩容器体积后颜色突然变深
C.将固体置于溶液中,固体慢慢变成黄色
D.接触法制备硫酸过程中,氧化时使用过量能降低生产成本
【答案】B
【详解】A.二氧化碳进入水溶液中有:,高浓度碳酸氢根促使CO2溶解平衡逆向移动,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.容器内存在平衡:,压缩体积导致NO2浓度瞬间升高(颜色变深),平衡正向移动后颜色变浅,颜色突然变深不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.AgCl溶解的Ag+被I-结合生成AgI,Ag+浓度降低促使AgCl溶解平衡正移,能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.增加O2浓度使平衡正向移动,提高SO2转化率,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故答案选B。
20.(24-25高二上·广东佛山·期末)自由能变()能综合判断化学反应的方向。的随温度T的变化如图所示,关于该反应的说法正确的是
A. B.在任何温度下均可自发进行
C.平衡常数K随温度升高而增大 D.升高温度,增大,减小
【答案】C
【分析】,反应能够自发进行,由图,低温不能自发、高温能够自发,则反应为吸热的熵增反应;
【详解】A.由分析,A错误;
B.,反应能够自发进行,由图,低温不能自发、高温能够自发,B错误;
C.反应为吸热反应,升高温度,平衡正向进行,K值增大,C正确;
D.升高温度,活化分子比例增大,增大,也增大,D错误;
故选C。
21.(24-25高二上·安徽合肥·期末)已知体系自由能变化。已知两个反应的与温度的关系如图所示,下列说法不正确的是
已知:和随温度变化很小
A.在一定温度范围内,反应①②均能自发 B.反应①在时能自发进行
C.反应②的 D.反应②的
【答案】C
【分析】由图像分析可知,反应①随温度的升高,逐渐减小;反应②随温度的升高,逐渐增大,结合分析解答。
【详解】A.由图可知,在一定温度范围内,反应①②的时,即反应①②均能自发进行,A正确;
B.由图可知,反应①在时,故此时反应①能自发进行,B正确;
C.反应②随温度的升高,逐渐增大,结合,则,C错误;
D.和随温度变化很小,可认为不随温度而变化,由图中数据可知,对反应②来说,,,可得出,D正确;
故选C。
22.(24-25高二上·浙江杭州·期末)可逆反应,其它条件不变时,反应过程中某些物质在混合物中的百分含量与温度(T)、压强(p)的关系如图所示,下列判断正确的是
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【详解】温度分析:根据“先拐先平数值大”原则,从随反应过程的图像可知,时反应先达到平衡,所以,升高温度(到),降低,说明平衡逆向移动,根据勒夏特列原理,逆向是吸热反应,那么正向是放热反应,。
压强分析:从随反应过程的图像可知,时反应先达到平衡,根据“先拐先平数值大”原则,所以 ,增大压强(到),增大,说明平衡逆向移动,根据勒夏特列原理,逆向是气体体积减小的方向,因为D是固体,所以a + b < c。
综上所述,C项符合题意。
23.(24-25高二上·重庆一中·期末)TC时,将足量活性炭和1mol NO2分别加入体积不等的恒容密闭容器中,发生反应:2C(s)+2NO2(g)⇌N2(g)+2CO2(g)反应相同时间,测得各容器中NO2的转化率与容器体积的关系如图。下列说法正确的是
A.a点的正反应速率大于c点的逆反应速率
B.容器内的压强Pa:Pb=6:7
C.T℃时,该反应的化学平衡常数为
D.向b点平衡体系中充入一定量的NO2再次达到平衡时,NO2的转化率比原平衡大
【答案】A
【分析】
图中b点NO2的转化率最高,则温度为T℃时,b点恰好达到平衡状态,由于ab曲线上对应容器的体积逐渐增大,NO2的起始浓度逐渐减小,但浓度均大于b点,NO2的浓度越大,反应速率越大,达到平衡的时间越短,所以ab曲线上反应均达到平衡状态,反应正向是气体体积增大的反应,随着容器体积的增大,NO2的转化率逐渐增大,b点达到最大;b点以后,随着容器体积的增大,NO2的起始浓度减小,反应速率减慢,达到平衡的时间延长,所以bc曲线上反应均未达到平衡状态,由于NO2的起始浓度低,则反应正向进行。
【详解】
A.a点体积小于c点的体积,a点v正大于c点的v正,故A正确;
B.T℃时,b点恰好达到化学平衡状态,NO2的转化率为80%,物质的量变化为0.8mol,剩余0.2mol,生成N2的物质的量为0.4mol,生成CO2的物质的量为0.8mol,此时体系中气体的物质的量为1.4mol;a点NO2的转化率为40%,物质的量变化为0.4mol,剩余0.6mol,生成N2的物质的量为0.2mol,生成CO2的物质的量为0.4mol,此时体系中气体的物质的量为1.2mol;由气体状态方程PV=nRT可知,容器内的压强Pa:Pb:,故B错误;
C.b点NO2的转化率为80%,物质的量变化为0.8mol,剩余0.2mol,生成N2的物质的量为0.4mol,生成CO2的物质的量为0.8mol,化学平衡常数Kcmol/L,故C错误;
D.由勒夏特列原理可知,改变影响平衡的条件,平衡将朝着减弱这种改变的方向移动;向b点平衡体系中充入一定量的NO2,压强增大,平衡朝着压强减小的反应方向移动,NO2的转化率比原平衡小,故D错误;
故选:A。
24.(24-25高二上·贵州贵阳·期末)某温度下,将pH和体积均相同的两种弱酸(HA和HB)溶液分别加水稀释,pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是
A.
B.稀释前溶液的浓度:
C.从b点到d点,逐渐减小
D.溶液中水的电离程度:d点点
【答案】A
【分析】相同体积、相同pH的两种酸稀释相同倍数后,相对较强的酸pH变化较大,则HA酸性强于HB。起始时pH相同,则HB的浓度比HA大。
【详解】A.由分析可知,HA的酸性强于HB,则Ka(HA)>Ka(HB),A正确;
B.HA酸性强于HB,起始时pH相同,则HB的浓度比HA大,B错误;
C.从b点到d点,溶液的温度不变,故KW不变,C错误;
D.溶液中d点的pH小于e点,表明d点时溶液中HB电离产生的c(H+)大,则对水电离的抑制作用大,所以水的电离程度:d点<e点,D错误;
故选A。
(
地
城
考
向
0
4
电离平衡 水的电离和溶液的酸碱性
)
25.(24-25高二上·内蒙古包头·期末)常温下,药物乙酰水杨酸(用HA表示,,且含A粒子为药物有效部分)在胃内吸收模式如图(只有HA可自由穿过胃粘膜进入血液),若不考虑溶液体积的变化,下列说法错误的是
A.酸性强的食物有利于药物吸收 B.HA在血液中电离度小于胃中
C.在胃中, D.血液与胃中药量之比约为
【答案】B
【详解】A.HA的电离方程式为HAH++A-,酸性增强,平衡逆向移动,有利于药物吸收,A正确;
B.HA的电离方程式为HAH++A-,血液中pH=7.4,呈弱碱性,促进HA电离,胃中pH=1.0,呈酸性,抑制HA的电离,血液中HA的电离程度比胃中大,B错误;
C.,胃中pH=1.0,c(H+)=1×10-1.0mol/L,则胃中,C正确;
D.血液中存在,则血液中药物有效部分以A-为主,HA可以忽略不计;胃中存在,则血液中药物有效部分以HA为主,A-可以忽略不计;血液中HA浓度由胃中扩散平衡决定,故血液中和胃中近似相等,则 ,D正确;
故选B。
26.(24-25高二上·四川成都·期末)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
【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。
27.(24-25高二上·北京东城区·期末)向两个容积相同的锥形瓶中各加入0.05g镁条,塞紧橡胶塞,然后用注射器分别注入2mL盐酸、2mL醋酸,测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如下图所示。下列说法不正确的是
A.a曲线对应的酸是盐酸
B.任意相同时间段内,化学反应速率:盐酸均快于醋酸
C.两种溶液最终产生的氢气总量基本相等,与酸的电离程度无关
D.容器内压强均达到140kPa时,所用时间越长反应速率越小
【答案】B
【分析】n(Mg)==0.0021mol,n(HCl)=n(CH3COOH)=0.002L×2mol·L-1=0.004mol,可以判断盐酸和醋酸最终会反应完,产生的氢气相等,据此分析;
【详解】A.盐酸为强酸,开始产生的氢气多速率比醋酸快,斜率大,故a曲线对应的酸是盐酸,A正确;
B.醋酸溶液与镁的反应为放热反应,随着反应进行,溶液中减小,醋酸存在电离平衡持续电离出氢离子,而盐酸无电离平衡,速率持续减小,且减小的程度大于醋酸,故盐酸均快于醋酸为错误,B错误;
C.两个反应的酸能提供的氢离子总数相同,最终产生的氢气总量基本相等,与酸的电离程度无关,C正确;
D.容器内压强均达到140kPa时,即产生相同的物质的量氢气,则氢离子浓度改变量相同,所用时间越长反应速率越小,D正确;
故选B。
28.(24-25高二上·广东佛山·期末)某小组通过标准酸性溶液滴定草酸钠()待测液过程中氧化还原电势(ORP)的变化,间接测定的浓度,变化曲线如下图(已知ORP值越大,溶液氧化性越强)。下列说法正确的是
A.标准溶液应装在碱式滴定管中
B.用待测液润洗锥形瓶,可减小实验误差
C.滴定过程不需加入指示剂,a点为滴定反应的终点
D.滴定反应为
【答案】C
【详解】A.标准溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,所以应装在酸式滴定管中,A错误;
B.锥形瓶不能用待测液润洗,若用待测液润洗锥形瓶,会使锥形瓶中待测液的物质的量偏多,导致测定结果偏高,增大实验误差,B错误;
C.溶液本身有颜色,在滴定过程中,当反应完全后,再滴入半滴溶液,溶液会显浅紫红色,且半分钟内不褪色,即可判断达到滴定终点,所以滴定过程不需加入指示剂;根据已知可知,a点ORP突然增大,说明反应达到终点,C正确;
D.标准酸性溶液滴定,离子方程式为:,D错误;
故选C。
29.(24-25高二上·安徽师范大学附属中学·期末)常温下,已知。下列溶液等体积混合后,所得溶液中水的电离程度最小的是
A.pH=3的醋酸和pH=11的氨水
B.pH=2的醋酸和pH=12的NaOH溶液
C.0.02 mol·L-1的盐酸和0.02 mol·L-1的NaOH溶液
D.0.02 mol·L-1的醋酸和0.02 mol·L-1的NaOH溶液
【答案】B
【详解】A.pH=3的醋酸和pH=11的氨水等体积混合后生成醋酸铵(弱酸弱碱盐),水解促进水的电离,水的电离程度较大,A不符合题意;
B.pH=2的醋酸(浓度远高于0.01mol/L)和pH=12的NaOH(浓度0.01mol/L)等体积混合后,醋酸过量,溶液呈酸性,抑制水的电离,水的电离程度最小,B符合题意;
C.0.02mol/L盐酸和0.02mol/L NaOH等体积混合后溶液呈中性,水的电离程度与纯水相近,C不符合题意;
D.0.02mol/L醋酸和0.02mol/L NaOH等体积混合后生成醋酸钠(强碱弱酸盐),水解促进水的电离,水的电离程度较大,D不符合题意;
综上所述,B项水的电离程度最小,选B。
30.(24-25高二上·天津河西区·期末)用标准溶液滴定20.00mL未知浓度的盐酸(滴入2滴酚酞溶液)。下列有关该滴定实验的说法正确的是
A.滴定前,需用待测盐酸润洗锥形瓶
B.在50mL酸式滴定管中装入待测盐酸,调整初始读数为30.00mL后,将剩余盐酸放入锥形瓶
C.滴定前盛装NaOH溶液的滴定管中有气泡,滴定后气泡消失,会导致测定结果偏大
D.滴定前平视滴定管读数,滴定终点时俯视液面读数,会导致测定结果偏大
【答案】C
【详解】A.锥形瓶不能用待测液润洗,否则会导致消耗的标准液体积偏大,测定结果偏高,A错误;
B.酸式滴定管初始读数为30.00mL时,将剩余盐酸放入锥形瓶,因为尖嘴管部分盐酸也包含在内,实际放出盐酸的体积大于20.00mL,B错误;
C.滴定前滴定管中有气泡,滴定后气泡消失,导致记录的NaOH体积偏大,计算出的盐酸浓度偏高,C正确;
D.终点时俯视液面读数,导致记录的NaOH体积偏小,计算出的盐酸浓度偏低,D错误;
故选C。
31.(24-25高二上·广东佛山·期末)25℃时,分别向盛有10 mL盐酸和10 mL醋酸的烧杯中加入蒸馏水进行稀释,两种溶液的电导率随加水体积的变化曲线如下图所示。下列说法正确的是
A.Ⅰ为盐酸的稀释曲线
B.醋酸在稀释过程中,的值变大
C.b、c点对应溶液消耗NaOH的量相同
D.水的电离程度c>b>a
【答案】D
【分析】盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离。相同温度下,相同值的盐酸和醋酸溶液,醋酸浓度较大;溶液稀释时,醋酸进一步电离,其溶液中离子浓度大于盐酸的离子浓度,故I应为醋酸稀释时的导电能力变化曲线,II应为盐酸稀释时的导电能力变化曲线。
【详解】A.根据分析可知,II应为盐酸稀释时的导电能力变化曲线,A错误;
B.醋酸的电离常数表达式为:,随着稀释的进行,氢离子浓度减小,而电离平衡常数不变,故减小,B错误;
C.根据分析可知,起始时,b、c加入的水相同,溶液体积相同,醋酸中所含有的氢离子多,所以醋酸消耗的氢氧化钠较多,C错误;
D.酸溶液中氢离子浓度越大,对水的电离抑制越强,水的电离程度越小。电导率与氢离子正相关:a点(未稀释醋酸)电导率最大, 最大,水的电离程度最小;b点(稀释后醋酸)电导率低于c点(稀释后盐酸),说明,则水的电离程度。因此,水的电离程度:,D正确;
故选D。
32.(24-25高二上·广东广州天河区·期末)常温下,。常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是
A.在溶液中
B.氨水和溶液混合,形成的溶液中
C.将气体通入水中至饱和,所得溶液中:
D.将气体通入溶液至,所得溶液中:
【答案】D
【详解】A.在溶液中存在物料守恒:,A错误;
B.氨水和NH4Cl的混合溶液中,电荷守恒为,因pH=9(碱性),,则,B错误;
C.SO2饱和溶液中,电荷守恒为,故,C错误;
D.将气体通入溶液至,所得溶液中,因此,D正确;
故答案选D。
(
地
城
考
向
0
5
盐类水解 粒子浓度大小的比较
)
33.(24-25高二上·安徽亳州·期末)常温下,有关的溶液与的溶液的分析正确的是
A.两种溶液中水的电离程度:
B.溶液的碱性:
C.溶液中水电离出的
D.两种溶液中相等
【答案】C
【详解】A.NaOH抑制水的电离,而CH3COONa水解促进水的电离,pH相同时,CH3COONa溶液中水电离程度更大,A错误;
B.两种溶液pH相同,碱性(pH)相同,溶液的碱性:NaOH=CH3COONa,B错误;
C.CH3COONa溶液中OH⁻全部来自水的电离,pH=a时,水电离出的c(OH⁻)=1×10a-14 mol/L,C正确;
D.醋酸钠水解显碱性,但水解程度很小,若与NaOH溶液pH值相等,则c(NaOH)<c(CH3COONa),钠离子浓度为:NaOH<CH3COONa,D错误;
故选C。
34.(24-25高二上·广东广州天河区·期末)常温下向溶液中缓慢滴入相同浓度的某一元酸溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入溶液体积的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A.曲线I表示浓度变化
B.滴定过程中点水的电离程度最大
C.滴加在范围内存在溶液呈中性点
D.点存在:
【答案】C
【详解】A.初始溶液为NaOH,c(OH⁻)=0.10 mol/L,随HA加入,OH-被中和,浓度逐渐降低,曲线I起点为0.10 mol/L且持续下降,故曲线I表示OH-浓度变化,A正确;
B.N点为HA体积20 mL,此时NaOH与HA恰好完全反应生成NaA,水的电离不受抑制;滴定过程中,NaOH过量时OH⁻抑制水的电离,HA过量时H⁺抑制水的电离,故N点水的电离程度最大,B正确;
C.0~20 mL范围内,HA不足,溶液中始终有剩余NaOH,溶质为NaOH和NaA,溶液呈碱性,无中性点,故0~20 mL范围内不存在中性点,C错误;
D.M点为曲线I(OH-)与曲线II(A-)交点,即c(OH-)=c(A-)。根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH⁻)+c(A-),代入c(OH⁻)=c(A⁻)得2c(A-)=c(Na+)+c(H+),D正确;
故答案选C。
35.(24-25高二上·浙江丽水·期末)下列说法不正确的是
A.加热Na2CO3溶液可以增强其去油污效果
B.实验室配制Na2S溶液,常将Na2S固体溶于有少量NaOH的水溶液中
C.盐碱地(含较多的NaCl、Na2CO3)不利于农作物生长,常施加石灰
D.处理工业生产中产生的酸性或碱性废水常用中和反应
【答案】C
【详解】A.Na2CO3水解为吸热反应,加热促进水解,溶液碱性增强,去油污能力提升,A正确;
B.Na2S易水解生成HS-和OH-,加入NaOH抑制水解,维持S2-浓度,B正确;
C.石灰(Ca(OH)2)与Na2CO3反应生成NaOH,进一步增加土壤碱性,加重盐碱化,C错误;
D.中和酸性或碱性废水是工业处理的常规方法,D正确;
故选C。
36.(24-25高二上·安徽黄山·期末)在缓冲溶液中发挥作用的物质称为缓冲对,一个缓冲对包含2个相差1个的分子或离子。在人体的血液(pH约7.35-7.45)中也有,等缓冲对。下图为参考数据。下列说法正确的是
物质
6.4
10.3
4.7
4.7
1.3
4.3
A.为构建pH=3的缓冲溶液,可采用/缓冲对
B.溶液中,存在c(Na+)>2c()+ c()
C.含等物质的量的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中,一定有
D.NH4HC2O4 溶液中,c(NH)+ c()=c()+ c()+c(H2C2O4)
【答案】D
【详解】A.的pKa为6.4,不能有效维持pH=3的溶液,A错误;
B.根据电荷守恒:,若溶液呈酸性(H+浓度高),则,导致,B错误;
C.等物质的量的CH3COOH和CH3COONa混合时,CH3COO-来自CH3COONa完全解离和CH3COOH部分解离,故,C错误;
D.NH4HC2O4中,和的初始浓度相等,物料守恒为,D正确;
故答案选D。
37.(24-25高二上·广东广州·期末)常温下,用溶液滴定溶液,滴定曲线如图所示(中和百分数=×100%)。下列叙述不正确的是
A.M点,
B.N点,
C.M→N过程中,水的电离程度逐渐增大
D.当滴定至溶液显中性时,
【答案】D
【分析】常温下,用溶液滴定溶液,消耗20mLNaOH溶液时恰好完全反应,中和百分数为100%,溶质为NaA,由图可知此时pH=8.72,溶液呈碱性,故HA为弱酸。
【详解】A.M点时中和百分数为50%,得到等浓度的HA和NaA混合溶液,由图可知此时pH=4.47,溶液呈酸性,则HA的电离程度大于A-水解程度,故,A正确;
B.N点时中和百分数为100%,溶质为NaA,根据元素质量守恒有,B正确;
C.M点溶质为HA和NaA,N点溶质为NaA,M→N:HA逐渐转化为NaA,水的电离程度增大,C正确;
D.电荷守恒有:,当滴定至溶液显中性时,,D错误;
答案选D。
38.(24-25高二上·陕西榆林八校联考·期末)下列关于电解质溶液的叙述错误的是
A.常温下,的与氨水的混合溶液中:
B.的溶液中,、、、可以大量共存
C.的NaOH溶液与的醋酸溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色
D.向0.1mol·L-1的氨水中加入少量硫酸铵固体,溶液中增大
【答案】D
【详解】A.根据电荷守恒及可知,故A正确;
B.四种离子互不反应且与不反应,可以大量共存,故B正确;
C.醋酸过量,混合溶液呈酸性,故C正确;
D.,加入固体,增大,平衡逆向移动,增大,减小,减小,故D错误;
答案选D。
39.(24-25高二上·甘肃白银部分学校·期末)常温下,调节浓度为0.1的溶液的pH,测得溶液中[或]随溶液pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.表示随溶液pH的变化关系
B.常温下,NaHA溶液显碱性
C.常温下,pH=6.5时,
D.溶液中存在关系:
【答案】C
【分析】对于二元弱酸,通常Ka1>> Ka2,,,则氢离子浓度相同时,较大,由于纵坐标是,则表示随溶液pH的变化关系,表示随溶液pH的变化关系,以此解题。
【详解】A.由分析可知,表示随溶液pH的变化关系,A错误;
B.由N点数据可知,,由M点数据可知,,对于NaHA溶液,其阴离子水解常数<Ka2,常温下,NaHA溶液显酸性,B错误;
C.结合B可知,,由于pH=6.5,则,即,C正确;
D.溶液中的电荷守恒为,,两者结合可知质子守恒为:,D错误;
故选C。
40.(24-25高二上·安徽师范大学附属中学·期末)常温下,用KOH溶液分别滴定HB、CuCl2、MgCl2三种溶液,[M表示、、],pM随pH变化关系如图所示。已知;当金属离子浓度等于时,认为该离子恰好完全沉淀。下列说法错误的是
A.曲线Ⅲ表示滴定MgCl2溶液的变化
B.当Mg2+刚好完全沉淀时,溶液pH=11
C.常温下,HB的电离常数
D.a点的横坐标pH=11.8
【答案】C
【分析】Ⅰ、Ⅲ两条曲线平行,所以物质类型相同,则曲线Ⅱ代表滴定HB溶液的变化关系,已知,则曲线Ⅰ代表滴定CuCl2溶液的变化关系,曲线Ⅲ代表滴定MgCl2溶液的变化关系,据此解答。
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅲ代表滴定MgCl2溶液的变化关系,A正确;
B.当pH=4.0时,,此时,则,同理可知,,当Mg2+刚好完全沉淀时,,则,此时,即溶液pH=11,B正确;
C.由曲线Ⅱ与横轴的交点可算出,C错误;
D.a点的两条曲线的纵坐标相等,,即,则,而,则,pH=11.8,D正确。
故答案为C。
(
地
城
考
向
0
6
沉淀溶解平衡及其应用
)
41.(24-25高二上·安徽亳州·期末)已知常温下,、。二者的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列有关说法错误的是
A.点的分散系中:(溶解)(沉淀)
B.向点分散系中加入适量后可得到点对应的分散系
C.进行程度比较小
D.常温下,CuX饱和溶液中
【答案】C
【分析】已知常温下,>,当c(X2-)相等时,c(Zn2+)>c(Cu2+),-lg(Zn2+)<-lg(Cu2+),故、分别是、的沉淀溶解平衡曲线,以此解答。
【详解】A.由分析可知,、分别是、的沉淀溶解平衡曲线,点相对于是过饱和体系,有沉淀生成,则(溶解)(沉淀),A正确;
B.由分析可知,是的沉淀溶解平衡曲线,向点的体系中加入后,平衡向左移动,但增大而减小,溶液仍然是饱和溶液,可得到点对应的分散系,B正确;
C.的,进行程度比较大,C错误;
D.CuX饱和溶液中,,,D正确;
故选C。
42.(24-25高二上·新疆喀什·期末)(1)将0.1mol/LAgNO3溶液和0.1mol/LNaCl溶液等体积混合,得到悬浊液a;将悬浊液a过滤,得到滤液b和白色沉淀c。
(2)向滤液b中滴加0.1mol/LKI溶液,滤液出现浑浊。
(3)向沉淀c中滴加0.1mol/LKI溶液,沉淀变为黄色。
下列关于上述实验的分析错误的是
A.悬浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq) + Cl-(aq)
B.滤液b中不含Ag+
C.实验(3)表明AgCl转化为AgI
D.实验可以证明AgI的Ksp比AgCl的小
【答案】B
【详解】A.悬浊液a中存在AgCl的沉淀溶解平衡,因为AgNO3和NaCl反应生成AgCl沉淀后,溶液中仍有溶解的Ag+和Cl-,符合沉淀溶解平衡原理,A正确;
B.滤液b中滴加KI溶液出现浑浊,说明滤液中含有Ag+,与KI反应生成AgI沉淀,因此滤液b中实际含有Ag+,B错误;
C.沉淀c(AgCl)滴加KI后变为黄色,说明AgCl与KI反应生成AgI,表明AgCl转化为AgI,C正确;
D.AgCl转化为AgI的实验现象可证明AgI的溶度积(Ksp)更小,因为沉淀转化方向是向溶度积更小的物质进行,D正确;
故答案为B。
43.(24-25高二上·四川成都·期末)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
【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。
44.(24-25高二上·吉林松原五校·期末)常温下,用AgNO3溶液分别滴定KSCN溶液、K2CrO4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示。下列说法正确的是
A.L1表示AgSCN的沉淀溶解平衡曲线
B.常温下,a点是Ag2CrO4的过饱和溶液
C.常温下,
D.常温下,的平衡常数为
【答案】D
【分析】AgSCN的Ksp(AgSCN)=c(Ag+)·c(SCN-),lgKsp(AgSCN)=lgc(Ag+)+lgc(SCN-);Ag2CrO4的Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)c(),则lgKsp(Ag2CrO4)=2lgc(Ag+)+lgc(),温度不变时溶度积常数不变,L2当c(Ag+)由mol·L-1增大到mol·L-1(横坐标→),由mol·L-1减小到mol·L-1(纵坐标→),可知L2为AgSCN的溶解平衡曲线,曲线L1为的溶解平衡曲线。
【详解】A.根据分析,曲线L2为AgSCN的溶解平衡曲线,曲线L1为的溶解平衡曲线,A错误;
B.根据分析可知:曲线L1为的溶解平衡曲线,相对于曲线L1(Ag2CrO4的溶解平衡曲线),a点的离子积,即a点为Ag2CrO4的不饱和溶液,B错误;
C.根据分析可知:曲线L2为AgSCN的溶解平衡曲线,由图中点(-6,6)数据得,在常温下,,C错误;
D.由图中点(-4,-3.92)的数据得,常温下,,则反应的平衡常数,D正确;
故合理选项D。
45.(24-25高二上·辽宁抚顺重点高中六校协作体·期末)已知:常温下, 。常温下,在某溶液中形成饱和溶液时,,则该溶液的为
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】氢氧化铁的溶度积常数表达式为:,根据题意,则,则。
故选D。
46.(24-25高二上·浙江杭州·期末)常温下、将等体积、浓度均为溶液与新制溶液混合,出现白色浑浊;再滴加过量的溶液,振荡,出现白色沉淀。
已知: ,
,
下列说法不正确的是
A.悬浊液中
B.溶液与溶液混合后出现的白色浑浊不含有
C.将溶液稀释到,几乎不变
D.存在反应是出现白色沉淀的主要原因
【答案】A
【详解】A.悬浊液中存在,故,A错误;
B.加入双氧水之前,不生成的白色浑浊,不能用强酸制弱酸,B正确;
C.亚硫酸根离子是其二级电离产生的,则稀释的时候对氢离子的影响较大,稀释的时候,亚硫酸的浓度变为原来的一半,另外稀释的平衡常数不变,对第二级电离影响很小,则稀释时亚硫酸根浓度基本不变,C正确;
D.过氧化氢具有强氧化性,可以将+4价硫氧化为+6价硫酸根离子,则存在反应,,则出现白色沉淀的主要原因生成BaSO4沉淀,D正确;
故选A。
47.(24-25高二上·浙江杭州·期末)在T℃时,Ag2CrO4(橘红色)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知该温度下AgCl的Ksp=1.8×10-10。下列说法正确的是
A.T℃时,Ag2CrO4的Ksp为1.8×10-8
B.T℃时,Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp不相等
C.T℃时,X点的溶液体系处于过饱和状态,会产生橘红色沉淀
D.T℃时,将0.01mol∙L-1AgNO3溶液滴入20mL0.01mol∙L-1KCl和0.01mol∙L-1 K2CrO4的混合溶液中,先沉淀
【答案】C
【详解】A.T℃时,Ag2CrO4中,c(Ag+)=1.0×10-3mol∙L-1,c()=1.0×10-5mol∙L-1,Ksp= c2(Ag+)∙c()=(1.0×10-3)2×1.0×10-5=1.0×10-11,A不正确;
B.温度相同时,难溶电解质的Ksp是一个定值,则T℃时,Y点和Z点Ag2CrO4的Ksp相等,B不正确;
C.T℃时,X点时溶液中c(Ag+)大于饱和溶液中的c(Ag+),而c()与饱和溶液中相同,则该体系处于过饱和状态,会产生橘红色沉淀,C正确;
D.T℃时,将0.01mol∙L-1AgNO3溶液滴入20mL0.01mol∙L-1KCl和0.01mol∙L-1 K2CrO4的混合溶液中,Cl-开始沉淀时,c(Ag+)=mol/L=1.8×10-8 mol∙L-1,开始沉淀时,c(Ag+)=mol/L=1.0×10-4.5 mol∙L-1,故Cl-先沉淀,D不正确;
故选C。
(
地
城
考
向
0
7
原电池、电解池原理及其应用
)
48.(24-25高二上·安徽合肥八中·期末)下列表述正确的是
A.装置甲:盐桥中的移向溶液
B.装置乙:外电路中电流由极流向极
C.装置丙:a极附近产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D.装置丁:工业生产中应使用阴离子交换膜
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.Zn-Cu原电池中,Zn为负极,Cu为正极,原电池中阴离子应该向负极移动,即盐桥中的移向溶液,A错误;
B.氢氧燃料电池中,氢气(a极)为负极,氧气(b极)为正极,因此外电路中电流应该从正极移向负极,B错误;
C.电解CuCl2溶液时,阳极(a极)产生Cl2,能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,C正确;
D.氯碱工业中,阳极产生Cl2,阴极产生H2,在阴极得到浓NaOH溶液,则应使用阳离子交换膜使Na+从阳极进入阴极,D错误;
故答案选C。
49.(24-25高二上·广东佛山·期末)铁钛液流电池是一种有发展前景的低成本液流电池,放电时其工作原理如图所示(a、b均为石墨电极)。下列说法错误的是
A.放电时,a极附近溶液颜色由浅绿色逐渐变为黄色
B.放电时,b极的电极反应式为
C.充电时,b极与外接电源的正极相连
D.充电时,由a极区迁移至b极区
【答案】D
【分析】由图,放电时a极亚铁离子失去电子被氧化为铁离子,为负极,b极得到电子被还原为,为正极,则充电时,a为阴极、b为阳极;
【详解】A.放电时,a极为负极,亚铁离子失去电子被氧化为铁离子,a极附近溶液颜色由浅绿色逐渐变为黄色,A正确;
B.放电时,b极为正极,得到电子被还原为,电极反应式为,B正确;
C.充电时,b为阳极,b极与外接电源的正极相连,C正确;
D.充电时,阳离子由阳极b极区迁移至阴极a极区,D错误;
故选D。
50.(24-25高二上·贵州贵阳·期末)如图所示,装置甲是利用微生物降解废水中尿素产生的化学能直接转化为电能的装置,利用装置甲的电能可在乙装置的铁上镀铜。下列说法错误的是
A.M电极为负极,发生氧化反应
B.Fe电极与Y电极相接
C.N极电极反应式为
D.甲装置中,由M向N迁移
【答案】B
【分析】由图中信息结合原电池原理可知,N上氧气得电子生成水,为正极,M为负极,由电解原理可知,Cu电极为阳极,Fe为阴极,据此解答。
【详解】A.根据分析,M电极为负极,发生氧化反应,故A正确;
B.乙装置的铁上镀铜,Fe电极得电子,所以与原电池负极即X电极相接,故B错误;
C.N极氧气得电子生成水,电极反应式为,故C正确;
D.甲装置中,会从负极向正极移动,即由M向N迁移,故D正确;
答案选B。
51.(24-25高二上·安徽黄山·期末)羟基自由基有极强的氧化性,其氧化性仅次于氟单质。我国科学家设计的一种能将苯酚()氧化为和的原电池——电解池组合装置如图所示,该装置能实现发电、环保二位一体。下列说法错误的是
A.该装置工作时,电子流向为电极b→电极c,电极d→电极a
B.电解质的作用是可以增强溶液的导电能力
C.电极d的电极反应式为
D.当电极b上有生成时,电解池共产生气体31.36L(标准状况)
【答案】D
【分析】根据装置图可知左边是原电池装置,右边是电解池装置,a电极上Cr元素从+6价变成+3价,化合价降低,得到电子,发生还原反应,则a为正极,b为负极;苯酚废水在d处被氧化,d处水分子失去电子形成羟基自由基,发生氧化反应,则d为电解池阳极,c为电解池阴极。
【详解】A.根据分析可知,a为正极,b为负极,d为阳极,c为阴极,该装置工作时,电子从原电池的负极流出,经外电路流向电解池的阴极,再从电解池的阳极流回原电池的正极,即电子流向为电极b电极c,电极d电极a,故A正确;
B.是强电解质,在溶液中完全电离,产生自由移动的离子,能够增强溶液的导电能力,故B正确;
C.电极d为阳极,电极反应式为:,故C正确;
D.电极b的电极反应式为:,电极c的电极反应式为:,电极d上的电极反应式为:,可进一步氧化苯酚,化学方程式为:,当电极b上有0.6mol生成时,电极c、d两极共产生气体44.8L(标准状况),故D错误;
故答案选D。
52.(24-25高二上·广东广州·期末)为提升电池循环效率和稳定性,科学家利用三维多孔海绵状可以高效沉积的特点,设计了采用强碱性电解质的二次电池,结构如图所示。电池反应为。以下说法正确的是
A.放电时,负极反应为
B.放电时,通过隔膜从负极区移向正极区
C.充电时,阴极区的pH减小
D.充电时,阳极反应为
【答案】D
【分析】由电池总反应可知3D-Zn为负极,NiOOH为正极。
【详解】A.电解质为强碱性,放电时,负极反应为,A错误;
B.放电时是原电池装置,阴离子向负极移动,故通过隔膜从正极区移向负极区,B错误;
C.充电时是电解池装置,阴极的电极反应式为ZnO+2e-+H2O=Zn+2OH-,每转移2mol电子消耗1mol水、向阳极移动2molOH-,阴极区pH增大,C错误;
D.充电时,Ni(OH)2在阳极失电子、发生氧化反应,电极反应式为,D正确;
答案选D。
53.(24-25高二上·广西柳州·期末)某化学学习小组设计探究电解CuSO4溶液的实验装置如图1、图2所示(图2中为Cu棒):
下列判断正确的是
A.若用图1装置做电镀铜实验,C1为镀件
B.若用图1装置做电解精炼铜实验,C1为精铜
C.若图2装置中C1、C2均为碳棒,铜棒上的电子流向为B→A
D.若图2装置中C1、C2均为碳棒,C2极的电极反应式为
【答案】C
【分析】如图1,C1与电源正极相连,为阳极,C2与电源的负极相连,为阴极;如图2,C1与电源正极向相连,为阳极,C2与电源的负极相连,为阴极,铜棒上A端为阴极,B端为阳极,据此回答.
【详解】A.若用图1装置做电镀铜实验,则Cu为阳极、镀件为阴极,即C2为镀件,A错误;
B.若用图1装置做电解精炼铜实验,则粗铜作阳极、纯铜作阴极,C1与电源的阳极相连,为阳极,故C1为粗铜,B错误;
C.由分析知,铜棒上A端为阴极,B端为阳极,电子由阳极流向阴极,即铜棒上的电子流向为B→A,C正确;
D.若图2装置中C1、C2均为碳棒,C2为阴极,电极反应式为,D错误;
故选C。
54.(24-25高二上·安徽黄山·期末)钴酸锂(LiCoO2)电池的工作原理如图所示,其中A极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料,隔膜只允许特定的离子通过,电池的反应式为:LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2。下列说法中错误的是
A.充电时Li+由B极区域移向A极区域
B.放电时,B为正极,电极反应式为:Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2
C.充电时,A为阴极,发生氧化反应C6+xLi++xe-=LixC6
D.电解质不可以用LiCl溶液代替
【答案】C
【分析】根据电池反应式知,负极反应式为:、正极反应式为:; 充电时,阴极、阳极反应式与负极、正极反应式正好相反,所以A是负极、B是正极; 电解池中,阳离子向阴极移动; 根据电池反应式知,充电时锂离子进入石墨中,据此分析判断。
【详解】A.充电时,A是阴极、B是阳极,锂离子向阴极移动,则从B流向A,故A正确;
B.放电时,B为正极,正极反应式为,故B正确;
C.充电时,A为阴极,阴极上发生还原反应,则阴极反应为,故C错误;
D.因为Li能与水发生反应,所以电解质不可以用溶液代替,故D正确;
故答案选C。
55.(24-25高二上·内蒙古包头·期末)利用如图装置,完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中,正确的是
A.若X为碳棒,Y为溶液,开关K置于N处,可加快铁的腐蚀
B.若X为锡棒,Y为溶液,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀
C.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增加,此时外电路中的电子向铜电极移动
D.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于N处,可用于铁表面镀铜,溶液中铜离子浓度将增大
【答案】C
【分析】当开关K置于M时形成原电池,当K置于N时形成电解池,X作阳极,铁作阴极。
【详解】A.开关K置于N处,形成电解池,铁与负极相连作阴极,减缓铁的腐蚀,故A错误;
B.开关K置于M处,为原电池,X为锡棒,Y为NaCl溶液,锡比铁不活泼,锡作正极,铁作负极,可加速铁的腐蚀,故B错误;
C.开关K置于M处,为原电池,铁比铜活泼,铁作负极,电子由铁经导线流向铜,铜棒上铜离子得电子生成铜单质,质量增加,故C正确;
D.开关K置于N处,X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,形成电镀装置,实现在铁表面镀铜,电解质溶液中铜离子浓度不变,故D错误;
故选:C。
(
地
城
考
向
0
8
原子结构与性质
)
56.(24-25高二上·安徽亳州·期末)月壤中的“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物,其化学式为(是钇,39号元素)。下列说法正确的是
A.上述组成元素只位于区、区
B.基态钇原子价电子排布式:
C.基态氧原子最高能级的电子云轮廓图:
D.在形成新矿物时,Y的价电子全部失去,则该化合物中铁显+3价
【答案】C
【详解】A.钙为20号元素,位于区,是39号元素、是26号元素,位于区,是8号元素、P是15号元素,位于区,A错误;
B.基态钇原子价电子排布式为,B错误;
C.的电子云沿轴延伸的哑铃形,C正确;
D.钇的价电子全部失去,钇元素显+3价,由化合价规则可知铁显+2价,D错误;
故选C。
57.(24-25高二上·北京大兴区·期末)下列关于元素或物质性质的比较中,不正确的是
A.第一电离能:Si>Al>Mg>Na B.原子半径:F<O<Mg<Na
C.还原性:K>Na>Mg>Al D.稳定性:HI<HBr<HCl<HF
【答案】A
【详解】A.同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但基态镁原子价电子为3s2全满稳定状态,第一电离能大于相邻元素,则第一电离能正确顺序为Si>Mg>Al>Na,选项中Si>Al>Mg>Na,A错误;
B.同一主族元素,从上到下原子核外电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,同周期从左到右同周期递减(除稀有气体),原子半径顺序:F<O<Mg<Na,B正确;
C.同主族从上到下元素金属性递增,同周期从左到右元素金属性递减,则金属活动性:K>Na>Mg>Al,对应还原性顺序:K>Na>Mg>Al,C正确;
D.同主族从上到下元素非金属性递减,非金属性越强,简单氢化物越稳定,非金属性F>Cl>Br>I,氢化物稳定性排序为:HF>HCl>HBr>HI或HI<HBr<HCl<HF,D正确;
选A。
58.(24-25高二上·陕西汉中·期末)W、X、Y、Z为短周期元素,化合物与所含的质子数相差40,Y、Z同主族,X的焰色呈黄色,W有两个未成对电子。下列说法正确的是
A.X原子的L能层上共有4个原子轨道 B.离子半径:
C.Y元素的最高正化合价为+5 D.W与Z形成的化合物均难溶于水
【答案】A
【分析】根据题意,X的焰色呈黄色,则X为Na,根据“化合物与所含的质子数相差40”可得Y+3Z的质子数之和为40,Y、Z均为短周期元素且同主族,则Y与Z质子数相差8,若质子数Y>Z,可得Z的质子数为8,则Z为O,Y为S;若质子数Y<Z,可得Z的质子数为12,则Z为Mg,Y为Be,Na、Be、Mg均没有负价,题给两种化合物不成立,根据题意,W有两个未成对电子,可知W为C或Si。
【详解】A.Na的L能层包含2s(1个轨道)和2p(3个轨道),共4个轨道,故A正确;
B.S2-的离子有3个电子层,离子半径大于Na+,故B错误;
C.硫(S)的最高正化合价为+6(如硫酸中),而非+5,故C错误;
D.若W为C,CO难溶但CO2可溶;若W为Si,SiO2难溶,但题目未明确W身份,无法确定均难溶,故D错误;
答案选A。
59.(24-25高二上·陕西汉中·期末)嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图,下列有关含量前六位元素的说法错误的是
A.原子半径: B.第一电离能:
C.Fe位于元素周期表的p区 D.这六种元素中,电负性最大的是O
【答案】C
【详解】A.Al、Si同周期,Al的核电荷数小于Si,原子半径:Al>Si,故A正确;
B.Mg、Ca同主族,同主族从上到下第一电离能减小,故B正确;
C.Fe位于元素周期表的d区,故C错误;
D.同周期元素从左到右电负性增大,同主族元素从上到下电负性减弱,则由此可知六种元素中电负性最大的为O,故D正确;
故选:C
60.(24-25高二上·重庆七校联盟·期末)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述正确的是
A.X的氟化物XF3中所有原子均满足8电子稳定结构
B.同周期元素中第一电离能介于X 和Y之间的元素有1种
C.简单离子半径:Y>Z
D.电负性:Y>X>W
【答案】C
【分析】Z的原子序数最大,且呈+1价,故Z为Na,根据机构图可知,W只有一个键,且原子序数最小,故W为H,Y有三键,Y为N,原子序数总和为24,故X为B,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,X为B,则X的氟化物XF3即BF3中F原子满足8电子稳定结构,而B周围只有6个电子,A错误;
B.由分析可知,X为B,Y为N,同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势,ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常,故同周期元素中第一电离能介于X 和Y之间的元素有Be、C、O一共3种,B错误;
C.由分析可知,Y为N,Z为Na,N3-与Na+具有相同的核外电子排布,且N的原子序数比Na小,故简单离子半径:N3->Na+即Y>Z,C正确;
D.由分析可知,Y为N、X为B、W为H,同一周期从左往右元素电负性依次增大,且中B显正电性,H显负电性,在中N显负电性,H显正电性,则电负性:N>H>B即Y> W > X ,D错误;
故答案为:C。
61.(24-25高二上·浙江丽水·期末)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,有机物中一定含有W元素,位于不同周期不同族的X和Y,第一电离能都比左右相邻元素高,Z的最高价氧化物对应水化物是两性氢氧化物。下列说法不正确的是
A.第一电离能:X<Z B.离子半径:Y>Z
C.电负性:W<X D.最高价氧化物的水化物的酸性:W<X
【答案】A
【分析】有机物中一定含有W元素,W为C;Z的最高价氧化物对应水化物是两性氢氧化物,Z为Al;位于不同周期不同族的X和Y,第一电离能都比左右相邻元素高,X为N,Y为Mg。
【详解】A.同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势,同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小,则N的第一电离能(约1400 kJ/mol)大于Al(约577 kJ/mol),故A错误;
B.Mg2+和Al3+具有相同的电子层结构,Al3+核电荷更大,离子半径更小,故B正确;
C.同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,N的电负性(3.04)大于C(2.55),故C正确;
D.同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强、最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,HNO3(X的最高价含氧酸)酸性强于H2CO3(W的最高价含氧酸),故D正确;
故选A。
62.(24-25高二上·陕西安康·期末)甲、乙、丙、丁、戊、己是原子序数依次增大的前四周期元素。甲是宇宙中含量最多的元素;基态乙原子的价层电子排布为;基态丙原子最高能级的不同轨道都有电子且自旋方向相同;丁与戊是同主族的短周期元素,基态时都有两个未成对电子;已是区元素,基态己原子有1个单电子。下列说法正确的是
A.原子半径:戊>丁>丙>乙>甲
B.基态己原子的价层电子排布式为
C.第一电离能:丙>丁>乙
D.电负性:丙>丁>戊
【答案】C
【分析】宇宙中含量最多的元素是H,甲是H;基态乙原子的价层电子排布式为,乙是C;结合丁与戊是同主族的短周期元素,则丙与丁是第二周期元素,基态丙原子最高能级的不同轨道都有电子且自旋方向相同,丙为N;丁与戊基态时都有两个未成对电子,O和S同主族且有两个未成对电子,丁是O,戊是S;第四周期ds区元素有Cu和Zn,基态Cu原子的价电子排布式为,有1个单电子,己是Cu,综上,甲、乙、丙、丁、戊、己分别是H、C、N、O、S、Cu。
【详解】A.一般,电子层数多的原子半径大,当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,则原子半径:戊(S)>乙(C)>丙(N)>丁(O)>甲(H),A项错误;
B.能级轨道全满时,能量较低,Cu是29号元素,基态Cu原子的价层电子排布式为,B项错误;
C.同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但基态N的价层电子排布式为,其2p能级轨道处于半充满状态,较稳定,故第一电离能:丙(N)>丁(O)>乙(C),C项正确;
D.元素的非金属性越强、电负性越大,电负性:丁(O)>丙(N)>戊(S),D项错误;
故选C。
63.(24-25高二上·湖南郴州·期末)某分子常用于感光复印纸的生产,其结构如图所示,其中、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素,且仅、位于同一周期;原子的核外电子数是其次外层电子数的2倍。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.元素的含氧酸只有一种
C.最简气态氢化物的稳定性:
D.、、形成的化合物不可能含有离子键
【答案】C
【分析】短周期主族元素Z原子的核外电子数是其次外层电子数的2倍,可推知Z是S或者为Be,由平面形分子的结构可知X可形成4个共价键,Y可以形成3个共价键,所以Z是S,且仅X、Y位于同一周期,可知X为C,Y为N,又因W、X、Y、Z为原子序数依次增大,且属于另一个周期,所以W为H,据此解答。
【详解】A.根据原子在元素周期表中的位置可知,原子半径:S>C>N>H,故A错误;
B.C元素的含氧酸可以是碳酸、草酸等,故B错误;
C.非金属性N>C,所以最简气态氢化物的稳定性:N>C,故C正确;
D.硫化铵中铵根含有离子键,故D错误;
答案选C。
(
地
城
考
向
0
9
反应热 化学反应速率与化学平衡的综合考查(非选择题)
)
64.(24-25高二上·安徽合肥八中·期末)甲醇是重要的化工原料之一,也可用作燃料。利用合成气(主要成分为和,含少量)可以合成甲醇,涉及的反应如下:
反应i:
反应ii:
反应iii:
回答下列问题:
(1)反应i的反应热为 kJ/mol
(2)催化剂和反应条件与反应物的转化率和产物的选择性高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,得到如下表四组实验数据。
实验编号
温度/K
催化剂
的转化率/%
甲醇的选择性/%
A
543
纳米棒
12.3
42.3
B
543
纳米片
11.9
72.7
C
553
纳米棒
15.3
39.1
D
553
纳米片
12.0
70.6
根据上表所给数据,用生产甲醇的最优条件为 (填实验编号)。
(3)反应i的Arrhenius经验公式(为活化能,为速率常数,和均为常数,为温度),实验数据如图中曲线所示。当改变外界条件时,实验数据如图中曲线所示,则实验可能改变的外界条件是 。
(4)将一定量的和充入密闭容器中并加入合适的催化剂,只发生反应ii和iii.在相同温度、不同压强下,测得的平衡转化率、的选择性和的选择性随压强的变化曲线如下图所示。图中表示的平衡转化率的曲线是 (填“m”“n”或“p”),简述判断方法: 。
(5)在某催化剂作用下,反应ii可以通过反应i、iii来实现。保持温度T不变,向恒容密闭容器中充入和,经达到平衡,测得的物质的量为,起始及达平衡时容器的总压强分别为、,则反应ii的压强平衡常数 (为用分压代替浓度计算的平衡常数)。
【答案】(1)-91.5
(2)B
(3)加入更高效的催化剂
(4) n 增大压强,反应ii平衡正向移动,反应iii平衡不移动,则的平衡转化率和的选择性均增大,且的选择性和的选择性之和为
(5)
【详解】(1)利用盖斯定律,反应ii减去反应iii得到反应i,则;
(2)分别对比AB、CD实验,在同样温度下,纳米片催化剂使反应速率增加,甲醇选择性高,所以选BD进行比较,同样催化条件下,温度升高,二氧化碳转化率变化不大,而甲醇的选择性却降低,所以用二氧化碳生产甲醇最优条件为B;
(3)根据公式及图像中两条线的斜率,曲线N代表的活化能Ea更小,即改变条件降低了反应的活化能,因此可能是加入了更高效的催化剂;
(4)增大压强,反应ii平衡正向移动,反应iii平衡不移动,则的平衡转化率和的选择性均增大,且的选择性和的选择性之和为,代表二氧化碳的平衡转化率,代表甲醇的选择性,代表一氧化碳的选择性;
(5)根据平衡时,可知在反应iii中,四种物质均转化,设生成甲醇的物质的量为x mol,则可列三段式:
根据反应前后压强之比等于物质的量之比,即,解得x=1,则平衡时,,,,,各物质分压为,,,,,因此反应ii的平衡常数。
65.(24-25高二上·浙江杭州·期末)“碳达峰、碳中和”是我国社会发展重大战略之一,可通过电解法、热化学法等转化为其他有机化合物,也可在某些反应中发挥重要作用,请回答以下问题:
(1)某研究小组利用电化学方法将转化为,装置如图所示,B极的电极反应式为 。
(2)在标准状态下由最稳定的单质生成单位物质的量的某纯物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓()已知:最稳定单质的标准摩尔生成焓为,一个化学反应的焓变等于生成物标准摩尔生成焓总和减去反应物标准摩尔生成焓总和。几种物质的标准摩尔生成焓如下:
物质
写出由与反应生成和的热化学方程式 。
(3)在催化下,可发生甲烷化反应,主要反应有:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
控制反应的压强恒定为 MPa和氢碳比投料进行反应,测得和CO选择性随温度变化情况分别如图所示
(选择性:生成的或CO所占所有转化的的物质的量百分数)。
①下列说法不正确的 。
A.反应Ⅱ的
B.增大氢碳比可以提高的平衡转化率
C.时,原料气中充入一定量的氦气,对CO的选择性无影响
②维持体系压强恒定为 MPa,时,的平衡转化率为,则反应Ⅰ的分压平衡常数 (用组分分压代替浓度,组分分压=总压组分物质的量分数)。
③反应温度在以下时,的选择性基本稳定在,可能的原因是 。
④恒定反应的压强为 MPa和氢碳比投料进行反应,根据题中信息,在图中画出与物质的量比值随温度的升高的变化曲线 。(如果有拐点,需要在图中标出相应的纵坐标)
【答案】(1)2CO2+8e-+8H+=CH3COOH+2H2O
(2)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),△H=-53.3 kJ·mol-1
(3) AC 反应I的活化能比反应II小得多,以下以反应I为主;或者反应I低温自发,反应II高温自发
【分析】电解池左侧发生H2O失去电子得到O2,发生氧化反应,是阳极,右侧CO2得电子生成乙酸,发生还原反应,是阴极,H+通过质子交换膜向阴极移动。
【详解】(1)B极为阴极,CO2得电子生成乙酸,电极反应式为:2CO2+8e-+8H+=CH3COOH+2H2O;
(2)根据一个化学反应的焓变等于生成物标准摩尔生成焓总和减去反应物标准摩尔生成焓总和,与反应生成和的化学方程式为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),△H=(-205.0kJ·mol-1)+ (-241.8kJ·mol-1)- (-393.5kJ·mol-1)=-53.3 kJ·mol-1,热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),△H=-53.3 kJ·mol-1;
(3)①△S的计算要考虑物质的标准摩尔熵,不可能为0,A错误;
增大氢碳比相当于增加氢气的量,可以提高的平衡转化率,B正确;
450oC时,控制反应的压强恒定充入He,体积增大,相当于减压,反应I逆向移动,CO2和H2的量增加,促使反应II正向移动,CO的选择性增大,C错误;
答案选AC;
②设投入的H2为4mol,CO2为1mol,维持体系压强恒定为MPa,时只发生反应I,的平衡转化率为,反应的CO2为0.5mol,生成CH4为0.5mol,根据方程式可知,参加反应的H2为4×0.5=2mol,剩余H2为4mol-2mol=2 mol,生成H2O为2×0.5mol=1mol,反应后气体总物质的量为0.5mol+0.5mol+2mol+1mol=4 mol,分压p(CO2)=,p(H2)=,p(CH4)=,p(H2O)=,反应I的Kp==;
③反应温度在以下时,的选择性基本稳定在,可能的原因是:反应I的活化能比反应II小得多,以下以反应I为主;或者反应I低温自发,反应II高温自发;
④随着温度400oC继续升高,CO的选择性越大,甲烷的选择性越小,直到550oC,故不断减小;答案为:。
66.(24-25高二上·广东江门·期末)资源化利用有助于实现碳达峰和碳中和。在恒容密闭容器中进行反应:在某压强下,反应温度、投料比对平衡转化率的影响如图所示:
(1)该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应,、、的相对大小为 。
(2)其他条件不变的情况下,增大容器的容积,的平衡转化率 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)平衡常数点 点。(填“>”、“<”或“=”)
(4)恒温恒容下,能说明反应达到平衡状态的有_______。
A.混合气体压强保持不变
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的平均摩尔质量保持不变
D.每生成的同时消耗
(5)某温度下,将和的混合气体通入恒容密闭容器,测得容器起始压强为,达平衡后剩余。求平衡常数。(写出计算过程。已知:气体分压=总压×气体的物质的量分数,以平衡分压代替平衡浓度计算可得。)
(6)利用电化学原理,可将还原为,装置如图所示,M交换膜为 离子交换膜(填“阴”或“阳”),铂电极上发生的反应为 。
【答案】(1) 放热
(2)减小
(3)=
(4)AC
(5)27
(6) 阳
【详解】(1)根据图中曲线变化特点可知,随着温度升高,二氧化碳的平衡转化率降低,说明平衡逆向移动,则正反应放热。以温度的等温线进行判断,点的二氧化碳的平衡转化率高于点,说明M点的氢气加入的较多,N点的氢气加入的较少,故三者的投料比大小为:。
(2)增大容器的容积,减小压强,平衡逆向移动,的平衡转化率减小。
(3)M点和N点温度相同,平衡常数是与温度相关的数据,此时两点的平衡常数相等。
(4)A.该反应是气体物质的量变化的反应,建立平衡的过程中气体压强发生变化,当其不再变化,说明达到平衡,A符合题意;
B.该反应所有物质均是气体,建立平衡的过程中气体质量和容器体积不变,即密度一直不变,混合气体的密度保持不变不一定平衡,B不符合题意;
C.该反应所有物质均是气体,建立平衡的过程中气体物质的量变化,混合气体的平均摩尔质量变化,当平均摩尔质量保持不变,达到平衡,C符合题意;
D.每生成的同时消耗,均是描述的正反应,不一定平衡,D不符合题意;
故选AC。
(5)根据题意列出三段式:,和的混合气体对应压强为,当平衡以后,剩余气体总量为,对应压强为,此时。
(6)将还原为,碳元素化合价降低,得到电子,则通入二氧化碳的铂电极是阴极,其电极反应式为:。玻碳电极为阳极,失去电子,电极反应式是:,为保持电荷守恒,氢离子应该移向铂电极,所以M交换膜是阳离子交换膜。
67.(24-25高二上·内蒙古鄂尔多斯西四旗·期末)直接以为原料生产是目前的研究热点,我国科学家用人工合成淀粉时,第一步就需要将转化为。回答下列问题:
(1)已知:I.;
II.;
III.;
IV.。
①反应①的自发条件是 (填“高温自发”“低温自发”或“任何温度下都自发”)。
② 。
(2)以为原料合成涉及的主要反应如下:
I.;
II.。
①研究表明,在催化剂存在下,和只发生反应I和II,密闭容器保持恒温恒容,下列条件能表明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。
A.当2个键断裂,同时断裂一个键
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.体积分数保持不变
②一定条件下,向体积为的恒容密闭容器中充入和,发生上述反应,达到平衡时,容器中为为,此时的浓度为 (用含a、b、V的代数式表示,下同),反应II的平衡常数为 。
(3)甲醇燃料电池以甲醇为燃料,其工作原理如图所示:
b电极是 (填“正极”或“负极”),写出a极的电极反应式: 。
【答案】(1) 低温自发
(2) CD
(3) 正极
【详解】(1)①当时,反应可自发进行,反应①,气体分子总数减小,即,欲使,则在低温条件下该反应能自发进行;
根据盖斯定律,反应Ⅳ的,;
(2)①A.水、甲醇中均存在,当2个键断裂,同时断裂一个键,不能说明反应达到平衡,A错误;
B.反应为恒温恒容条件,各物质均为气体,则密度不是变量,混合气体的密度不变,不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.平衡相对分子量,总质量不变,两个反应同时发生,气体分子数减小,平均相对分子量为变量,当混合气体的平均相对分子质量不变,反应达到平衡状态,C正确;
D.体积分数是变量,保持不变时,反应达到平衡,E正确;
故选:CD;
②向体积为VL的恒容密闭容器中通入1mol 和3mol ,发生上述反应,反应Ⅰ的变化量:,反应Ⅱ的变化量:,此时容器中,,,,,,;反应Ⅱ的平衡常数;
(3)燃料电池氧化反应在负极发生,a为负极,b为正极,a极的电极反应式。
68.(24-25高二上·四川成都蓉城联盟·期末)含氮化合物在工业生产和生活中有着重要作用。回答下列问题。
Ⅰ.工业合成氨反应过程中的能量变化示意图如图所示。
(1)写出和合成的热化学方程式: 。
(2)合成氨反应在恒温、恒容体系中进行,一定能说明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.、、的浓度之比为1∶3∶2
B.单位时间内,消耗amol的同时生成2amol
C.容器内气体的总压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
(3)合成氨工业中,原料气(、及少量CO、的混合气)在进入合成塔前需经含的溶液处理,其目的是除去其中的CO、,反应的化学方程式为: ,下列说法错误的是___________(填标号)。
A.原料气中的体积分数越大,平衡混合物中氨的体积分数也越大
B.杂质有可能引发催化剂中毒
C.使用催化剂可降低反应的活化能,大大提高生产效率
D.含的溶液再生的适宜条件是高温低压
(4)在一容积为2L的密闭容器中加入1mol和3mol,一定条件下进行合成氨的反应。
①反应进行到10min时测得体系中的物质的量为0.2mol,则0~10min内,用表示的化学反应速率为 。
②维持温度为TK,压强为4MPa的条件下达到化学平衡,该体系中氨气的体积分数为,则的平衡转化率为 ,压强平衡常数 MPa-2(结果用分数表示,为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ.氨的催化氧化过程可发生以下两种反应,该过程易受催化剂选择性的影响。
ⅰ.
ⅱ.
向一定容积的密闭容器中充入一定量和,在催化剂作用下反应一段时间后,生成物NO和的物质的量随温度的变化曲线如图所示。
(5)当温度处于440℃~820℃时,的物质的量减少,NO的物质的量增加,其原因是 。
【答案】(1)
(2)C
(3)A
(4) 0.015mol·L-1·min-1 20%
(5)440℃~820℃之间,随温度的升高,催化剂对反应ⅰ的选择性提高
【详解】(1)根据能量变化示意图,反应热等于正反应活化能减去逆反应活化能。历程a中正反应活化能为508kJ/mol,逆反应活化能为600kJ/mol,则=508-600=-92,所以合成的热化学方程式为:;
故答案为:;
(2)A.、、的浓度之比为1:3:2,不能说明各物质的浓度不再变化,不一定是平衡状态。各物质浓度比与起始投料和反应进行程度有关,A选项错误;
B.单位时间内,消耗的同时生成2a,都表示的是正反应速率,不能体现正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡,B选项错误;
C.该反应是气体分子数减小的反应,在恒温恒容体系中,容器内气体总压强与气体物质的量成正比。当总压强保持不变时,说明气体的物质的量不再改变,反应达到平衡状态,C选项正确;
D.混合气体的总质量m不变(遵循质量守恒定律),容器体积V不变,根据,混合气体的密度始终保持不变,不能据此判断反应达到平衡,D选项错误;
故答案为:C;
(3)A.原料气中的体积分数越大,相当于其他气体(参与反应生成氨相关物质)的体积分数相对越小,平衡混合物中氨的体积分数不一定越大,A选项错误;
B.原料气中的杂质(如CO等)有可能与催化剂发生反应,覆盖催化剂活性中心等,引发催化剂中毒,B选项正确;
C.使用催化剂可降低反应的活化能,加快反应速率,从而大大提高生产效率,C选项正确;
D.反应<0,是放热且气体分子数减小的反应。高温低压会使平衡逆向移动,有利于再生,D选项正确;
故答案为:A;
(4)①根据反应,生成=0.2mol时,消耗。容器体积V=2L,时间,根据,;
②设转化的物质的量为x,根据反应,列出三段式:
已知氨气的体积分数为,因为在同温同压下,气体体积分数等于物质的量分数,所以,解得x=0.2,的平衡转化率×100%==20%;平衡时,,,总物质的量,的物质的量分数=,的物质的量分数,的物质的量分数,已知总压强=4MPa,根据分压=总压×物质的量分数,则,,,根据压强平衡常数表达式=;
故答案为:;20%;。
(5)分析图中曲线的走势可知,在440℃-820℃温度区间,随着温度升高,催化剂对反应ⅰ的选择性提高,意味着更多的和按照反应ⅰ进行反应,从而生成更多的NO,所以NO的物质的量增加,同时,由于催化剂对反应ⅱ的促进作用相对减弱,按照反应ⅱ进行反应的程度减小,生成的量就减少;
故答案为:440℃~820℃之间,随温度的升高,催化剂对反应ⅰ的选择性提高。
69.(24-25高二上·陕西汉中普通高中十校联盟·期末)人类走进科技时代之后,工业以及人类活动排放出的二氧化碳,成为了破坏生态环境的主要力量,而将CO2转化为其他能源并利用,是我国能源领域的一个重要战略方向。在CO2与H2催化合成甲醇(CH3OH)的体系中,同时存在以下反应:
反应i: ΔH1=+40 kJ/mol
反应ii: ΔH2=-80 kJ/mol
反应iii:CO2与H2在物质的量1:3时合成CH3OH(g)和H2O(g) ΔH3
(1)写出反应iii的热化学方程式 ;若要反应iii正向自发进行, (填“高温”或“低温”)更有利。
(2)某温度下,将1 mol CO2和3 mol H2充入容积不变的1 L密闭容器中,初始总压为8 MPa,只发生反应iii,测得不同时刻反应后与反应前的压强关系如表:
时间/h
1
2
3
4
5
P后/P前
0.92
0.85
0.79
0.75
0.75
①用CO2表示前2h的平均反应速率v(CO2)= mol·L-1·h-1。
②该条件下的分压平衡常数为Kp (MPa)-2(结果用分数表示,用平衡分压代替平衡浓度计算Kp,分压=总压×物质的量分数)。
(3)①对于反应i:,其中k正、k逆分别为正反应、逆反应的速率常数。若升高温度, (填“增大”“减小”或“不变”)。
②对于反应ii:恒温恒容下,反应达到平衡后,若要提高甲醇的平衡产率同时加快反应速率,可采取的措施是
A.充入氦气 B.加入催化剂 C.充入氢气 D.及时分离甲醇
(4)初始压强为10 MPa时,向恒容的密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2发生上述三个反应,达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示(图中Y代表的物质为CH3OH)。已知:CO2的平衡转化率:。甲醇的选择性:。
①图中X代表的物质为 (填化学式)。
②270℃时,甲醇的选择性为 。
【答案】(1) ΔH3=-40 kJ·mol-1 低温
(2) 0.15
(3) 减小 C
(4) CO 50%
【详解】(1)根据盖斯定律,反应i+反应ii得反应iii:,;该反应的,,由得该反应在低温下正向自发进行;
(2)①列三段式:,在反应2h后,总气体物质的量为(4-2x)mol,由表可知2h后,根据公式可知,,所以,,在这2h内CO2共反应了0.3mol,;
②由表可知平衡时,,列三段式:, ,,;
(3)①当反应ⅰ处于平衡时,,,,反应ⅰ的,正向吸热,升高温度,K增大,故增大,减小;
②A.充入氦气不影响化学平衡及速率,A错误;
B.加入催化剂不影响化学平衡但加快化学反应速率,B错误;
C.充入氢气化学平衡正向移动,化学反应速率加快,C正确;
D.及时分离甲醇化学平衡正向移动,化学反应速率减慢,D错误;
故选C;
(4)①达到平衡时,三个反应同时存在,升高温度,反应ⅰ正向进行,反应ⅱ逆向进行,CO的物质的量分数均增加,故X代表的物质是CO,反应ⅱ、ⅲ均逆向进行,CH3OH的物质的量分数减少,反应ⅲ中H2O和CH3OH减少的物质的量相同,但反应ⅰ正向进行,H2O的物质的量增加,故H2O的物质的量分数减少的程度比CH3OH的减小的程度小,故Y为CH3OH,Z为H2O;
②由图可知,270℃时,CO和CH3OH物质的量分数相等,根据原子守恒,参加反应的CO2有50%转化为CO,50%转化为CH3OH,故CH3OH的选择性为50%;
70.(24-25高二上·黑龙江新时代高中教育联合体·期末)氮氧化物是造成光化学烟雾的主要气体,含NO的烟气需要处理后才能排放。
方法一:催化还原NO
反应Ⅰ: kJ·mol-1
(1)已知部分化学键的键能如下表所示:
化学键
键能/kJ·mol-1
436
946
463
a
通过计算 。
(2)初始投料量一定时,NO平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示。
①压强最大的是 (填“”、“”或“”),原因是 。
②下列说法正确的是 。
A.反应Ⅰ在任意温度下均可自发进行 B.反应Ⅰ的正反应活化能小于逆反应活化能
C.平衡常数: D.升高温度可提高反应速率和NO平衡转化率
方法二:CO催化还原NO
反应Ⅱ:
(3)反应Ⅱ在不同催化剂条件下,NO的脱氮率在相同时间内随温度的变化如图2所示。
在工业生产中应选用催化剂 (填“甲”或“乙”),理由是 。
(4)若该反应的速率,,其中、分别为正、逆反应的速率常数,与仅与温度有关。p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。
①升高温度, (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②按照投料,不同压强下发生反应Ⅱ,CO的平衡转化率随反应温度的变化如图3所示。当压强为、温度为℃时,某时刻测得的体积分数为,此时 。
【答案】(1)630
(2) 反应Ⅰ正反应为气体分子数减小的反应,相同条件下,增大压强,平衡正向移动,NO的转化率增大,所以压强最大 BC
(3) 甲 催化剂甲在较低温度下活性可达到最大,降低生产能耗的同时满足NO的脱氮率最高
(4) 减小 576
【详解】(1)反应的焓变等于反应物键能和减去生成物键能和,则,a=630;
(2)①反应Ⅰ正反应为气体分子数减小的反应,相同条件下,增大压强,平衡正向移动,NO的转化率增大,所以压强最大;
②A.反应Ⅰ为放热的熵减反应,在较低温度下可自发进行,错误;
B.反应焓变为正反应活化能减去逆反应活化能,反应Ⅰ为放热反应,则正反应活化能小于逆反应活化能,正确;
C.平衡常数只受温度影响,反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,结合图,则平衡常数:,正确;
D.升高温度可提高反应速率,但是平衡逆向移动,会降低NO平衡转化率,错误;
故选BC;
(3)由图可知,相同温度下,甲催化剂的脱氮率均高于乙,且低温时,甲的催化效果更好;故在工业生产中应选用催化剂甲,理由是催化剂甲在较低温度下活性可达到最大,降低生产能耗的同时满足NO的脱氮率最高;
(4)①达到平衡时,=,则,反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,K减小,则减小;
②按照投料,设投料均为2mol,不同压强下发生反应Ⅱ,CO的平衡转化率随反应温度的变化如图3所示,当压强为、温度为℃时,平衡时CO反应1.6mol,则:
此时,某时刻测得的体积分数为,设此时生成氮气amol,则:
则,a=0.4,则=576。
(
地
城
考
向10
水溶液的离子反应与平衡的综合考查(非选择题)
)71.(24-25高二上·广东江门·期末)某实验小组利用手持技术测量化学反应的热量变化,开展了以下实验活动。测定装置和测定结果如图所示。
(1)实验室用浓盐酸配制成盐酸,需要用到的玻璃仪器有_______。
A.容量瓶 B.胶头滴管 C.分液漏斗 D.圆底烧瓶
(2)实验中应_______注入溶液。
A.一次性缓慢 B.一次性快速 C.一次性先快后慢 D.分多次
(3)搅拌磁子的中心是一粒磁铁,磁铁表面被聚四氟乙烯包覆,该实验中聚四氟乙烯包覆 (填“能”或“不能”)换成铝制外壳包覆,原因是 。
(4)已知热量计算公式:,盐酸和溶液的密度均近似为,中和后生成溶液的比热容。根据上图所示数据,烧杯中发生的反应的反应热 (保留3位有效数字)。
(5)该实验小组进一步测量反应的反应热。
查阅资料:配制溶液时需加入酸。
实验过程:向少量溶液中加入粉,溶液颜色变浅的同时有气泡冒出,说明存在Fe粉与酸的反应,不能直接测得该反应的反应热。
实验改进:鉴于以上问题,需要设计科学合理的实验方案。实验小组设计如下方案:
步骤i:往一定量的溶液中加入足量铜粉充分反应,并测得该反应热量变化为;
步骤ii:_______。
数据处理:结合步骤i和步骤ii所得数据算出。
①配制溶液时需加入酸的原因是 ;
②步骤i中发生反应的离子方程式为 ;
③步骤ii中的操作为: 。
【答案】(1)AB
(2)B
(3) 不能 铝会与盐酸反应放出热量
(4)
(5) 抑制的水解 往一定量的溶液中加入足量铁粉充分反应,并测得该反应热量变化为
【分析】本实验测定中和热,根据公式:,酸和碱的密度取,根据图像可计算产生的热量,进而计算中和热;
测量反应的反应热,根据盖斯定律:、,分别测定这两个反应的反应热相加即可。
【详解】(1)配制一定物质的量浓度的溶液,需使用容量瓶进行精确定容;本题中需配制250 mL溶液,因此选用250 mL容量瓶(A);在定容过程中,需用胶头滴管(B)逐滴加水至刻度线;分液漏斗(C)用于分液或萃取,圆底烧瓶(D)用于反应装置,均不适用于溶液配制,故选AB;
(2)在测量中和反应热量变化时,为了减少热量散失到环境中,应一次性快速注入NaOH溶液(B),使反应迅速进行,温度变化集中,便于准确测量;缓慢注入或分多次注入可能导致热量损失,影响实验结果,故选B;
(3)聚四氟乙烯是惰性材料,不与酸或碱反应;铝是活泼金属,能与盐酸反应生成H2和AlCl3、与氢氧化钠溶液反应生成H2和Na[Al(OH)4],反应会放热,干扰反应热的测定,故该实验中四氟乙烯包覆不能换成铝制外壳包覆;
(4)使用等体积的盐酸和NaOH溶液各40.0 mL(酸的浓度为,碱过量),密度均近似为,总质量m =80.0g,由图可知,温度差为24.3℃-21.0℃=3.3℃,Q = 4.18 J/(g·℃) × 80.0g × 3.3℃ = 1103.52J;生成水的物质的量n = 0.02mol,反应热 。
(5)① 易水解,加酸抑制Fe3+水解,防止沉淀生成;
②步骤i中,铜粉与反应:,测得热量变化Q1;
③ 步骤ii需测量反应的热量,以通过ΔH2 = ΔH(步骤i反应热)+ΔH(步骤ii反应热)计算目标反应的反应热。操作中需避免酸干扰,故步骤ii中的操作为:往一定量的CuSO4溶液中加入足量铁粉充分反应,并测得该反应热量变化为Q2。
72.(24-25高二上·湖北武汉部分·期末)现用中和滴定法测定某盐酸的浓度,某学生的操作步骤如下:
A.取NaOH标准溶液注入碱式滴定管中至“0”刻度以上2~3mL
B.用标准溶液润洗滴定管2~3次
C.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准NaOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。
D.移取25.00mL待测盐酸溶液注入到洁净的锥形瓶中,并加入2~3滴酚酞溶液
E.调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数
F.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管使尖嘴部分充满溶液
有关数据记录如表:
滴定序号
待测液体积/mL
NaOH标准液
滴定前的刻度/mL
滴定后的刻度/mL
体积/mL
1
25.00
2
25.00
1.50
31.50
30.00
3
25.00
5.00
31.34
26.34
(1)正确的操作顺序是 (填字母标号)。用碱式滴定管盛装0.2500mol/L的氢氧化钠标准液。排出碱式滴定管中气泡的方法应采用如图1操作中的 (填代号)。
(2)第一次滴定前后,50mL滴定管中液面的位置如图2,该次滴定所用氢氧化钠标准液的体积为 mL。
(3)实验中判断滴定终点的现象是 。
(4)根据所给数据,该盐酸的物质的量浓度为 mol/L。
(5)出现了以下操作(其他操作正确),会造成测定结果(待测液浓度)偏高的有 (填标号)。
A.量取标准液的碱式滴定管未润洗
B.锥形瓶水洗后直接装待测液
C.酸式滴定管水洗后未用待测稀盐酸润洗
D.滴定到达终点时,俯视滴定管读数
E.滴定前碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
【答案】(1) BAFEDC 丙
(2)26.30
(3)当滴入最后半滴氢氧化钠溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色
(4)0.2632
(5)AE
【分析】中和滴定的操作步骤为:选择滴定管、洗涤、装液、使尖嘴处充满溶液(排气泡)、固定在铁架台上、调解液面记下读数、取待测液于锥形瓶中、加入指示剂进行滴定。
【详解】(1)根据分析,正确的操作顺序是B、A、F、E、D、C;
排出碱式滴定管中气泡操作为:将碱式滴定管管体竖直,左手拇指捏住玻璃珠,使橡胶管弯曲,管尖斜向上约45°,挤压玻璃珠处胶管,使溶液冲出,以排除气泡,操作如丙;
(2)滴定前,读出示数为0.60mL,滴定后,读出示数为26.90mL,则该次滴定所用氢氧化钠标准液的体积为26.30mL;
(3)实验中用酚酞做指示剂,判断滴定终点的现象是:当滴入最后半滴氢氧化钠溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色;
(4)三次滴定消耗氢氧化钠标准液的体积分别为:26.30mL、30.00mL、26.34mL,舍弃第二组数据,则平均消耗氢氧化钠溶液的体积为:26.32mL,根据反应比例关系,;
(5)A.量取标准液的碱式滴定管未润洗,则标准液的浓度偏小,造成V(标准)偏大,根据公式:,待测液浓度偏高,A符合题意;B.锥形瓶水洗后直接装待测液,待测液的物质的量不变,对滴定结果没有影响,B不符合题意;C.酸式滴定管水洗后未用待测稀盐酸润洗,则待测液的浓度偏小,造成V(标准)偏小,根据公式:,待测液浓度偏低,C不符合题意;D.滴定到达终点时,俯视滴定管读数,造成V(标准)偏小,根据公式:,待测液浓度偏低,D不符合题意;E.滴定前碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,造成V(标准)偏大,根据公式:,待测液浓度偏高,E符合题意。
73.(24-25高二上·云南普洱·期末)回答下列问题:
(1)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、量筒、 。
(2)量取反应物时,取的盐酸,常常还需加入的试剂是 ______ 填序号。
A.溶液
B.溶液
C.溶液
D.固体
(3)某兴趣小组进行了中和热测定的实验,实验试剂及其用量如下表所示。
反应物
起始温度
终了温度
中和热
溶液、溶液
设充分反应后溶液的比热容,忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化,则 假设溶液密度均为。
某兴趣小组在实验室进行如下实验探究活动。
(4)设计如下实验研究的反应。
振荡静置后C中观察到的现象是 ;为证明该反应存在一定限度,还应补做实验为:取C中分液后的上层溶液,然后 写出实验操作和现象。
(5)测定上述溶液的浓度,进行以下操作:
用移液管移取溶液至锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化,再加入足量溶液,充分反应。
小心加热除去过量的
用淀粉做指示剂,用标准溶液滴定,反应原理为:。
步骤是否可省略? 答“可以”或“不可以”。 步骤达到滴定终点的现象是 。
【答案】(1)环形玻璃搅拌器
(2)B
(3)
(4) 溶液分层,下层四氯化碳层呈紫色,上层水层为黄绿色 滴加溶液,溶液变红
(5) 不可以 再滴入最后半滴标准溶液,溶液蓝色褪去,且半分钟内不复原
【详解】(1)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、量筒、环形玻璃搅拌器;
(2)取的盐酸,为保证酸完全反应,碱稍过量,则还需加入的试剂是 溶液;
(3)溶液密度均为,酸碱溶液的质量均为,且盐酸完全反应生成,则;
(4)由题意可知,过量的碘化钾溶液与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和碘,向溶液中加入四氯化碳,振荡静置,溶液分层,上层为氯化铁和氯化亚铁黄绿色混合溶液,下层为碘的四氯化碳紫色溶液;为证明该反应存在一定限度,应检验上层溶液中是否存在铁离子,则应补做实验为取C中分液后的上层溶液,然后滴加硫氰化钾溶液,溶液变红色;
(5)由题意可知,双氧水的氧化性强于单质碘,若省略步骤,过量的过氧化氢会优先与硫代硫酸钠溶液反应,使得消耗硫代硫酸钠标准溶液体积偏大,导致所测结果偏高,所以步骤不能省略;溶液中碘单质与硫代硫酸钠溶液完全反应后,再滴入最后半滴硫代硫酸钠溶液,溶液蓝色会褪去,则步骤达到滴定终点的现象为再滴入最后半滴硫代硫酸钠溶液,溶液蓝色会褪去,且半分钟内不复原。
74.(24-25高二上·四川成都蓉城联盟·期末)亚硝酸钠()是一种食品添加剂,外观酷似食盐且有咸味,易潮解,易溶于水,有较强毒性,食品中添加亚硝酸钠时,必须严格控制用量。回答下列问题:
Ⅰ.某校兴趣小组利用如下装置制备亚硝酸钠(略去部分夹持仪器)。
已知原理:。
(1)亚硝酸钠属于 (填“强”或“弱”)电解质,其水溶液呈碱性,理由是 (用离子方程式表示)。
(2)A装置中使用可抽动的铜丝的优点是 。
(3)为了得到较纯净的亚硝酸钠,实验开始前通过玻璃管a向装置中持续通入,目的是 ;同时应在B、C装置之间增加一个装有 (填试剂名称)的洗气瓶。
Ⅱ.当完全反应后,C中的固体除外,还可能有。测定纯度的步骤如下:
①配制0.1000mol·L-1酸性标准溶液,并进行酸化;
②称取4.0g样品溶于水配制成250mL溶液,取其中25.00mL于锥形瓶中,利用酸性标准液进行滴定,实验所得数据如下:
滴定次数
1
2
3
4
消耗溶液体积/mL
20.10
21.20
20.00
19.90
已知:。
(4)该滴定实验过程中,0.1000mol·L-1酸性标准溶液应该装在如图所示的滴定管 (填“A”或“B”)中。
(5)步骤②中达到滴定终点的现象为 。
(6)第二次实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能有___________(填标号)。
A.滴定过程中,用装有蒸馏水的洗瓶冲洗锥形瓶内壁
B.取用酸性高锰酸钾标准液的滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
C.滴定前读数正确,滴定终点时,俯视读数
D.将样品配制成250mL溶液,进行容量瓶定容操作时仰视刻度线
(7)混合固体中的质量分数为 (计算结果保留一位小数)。
【答案】(1) 强
(2)可控制反应的发生与停止
(3) 排尽装置中的空气 浓硫酸
(4)B
(5)滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准溶液后,溶液由无色变为浅紫红色(或淡粉色),且半分钟内不褪色
(6)B
(7)86.3%
【分析】装置A产生的NO,通过装置B除HNO3,进入装置C,发生反应,并探究C中产物,据此分析;
【详解】(1)亚硝酸钠是易溶于水的盐,完全电离,是强电解质,其溶液呈碱性是因为亚硝酸为弱酸,亚硝酸根离子水解使溶液呈碱性:;
(2)通过上下抽动铜丝,控制铜与浓硝酸的接触,便于控制反应的发生与停止;
(3)因为空气中有氧气、二氧化碳,在该实验中会与过氧化钠接触反应,排尽装置中的空气,同时洗气瓶中装有浓硫酸用于除去水;
(4)酸性高锰酸钾溶液有强氧化性,只能装在酸式滴定管中;
(5)已知NaNO₂具有还原性,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去,故步骤②中达到滴定终点的标志为滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准溶液后,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色
(6)A.滴定过程中,摇动锥形瓶时,样品溶液会残留在锥形瓶内壁上,为避免误差,可用装有蒸馏水的洗瓶冲洗锥形瓶内壁,这一操作对实验结果V(标准)没有影响,A不选;
B.取用酸性高锰酸钾标准液的滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗,这会导致酸性高锰酸钾标准液浓度偏低,造成滴定过程中V(标准)偏大,B选;
C.滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数,这会造成V(标准)偏小,C不选;
D.容量瓶定容时仰视刻度线,加入蒸馏水偏多,导致测定c(待测)偏低,锥形瓶中样品物质的量偏小,从而导致滴定过程中消耗V(标准)偏小,D不选;
故选B;
(7)根据反应离子方程式:可知,原样品中含有的物质的量为mol·L-1Lmol,故混合固体中的质量分数为。
75.(24-25高二上·辽宁沈阳五校协作体·期末)实验室模拟工业制备硫氰化钾(KSCN)的装置如图所示。
已知:不溶于水,密度比水大。
回答下列问题:
I.制备溶液:
(1)按上图连接好装置,首先进行的操作是 。装置B的名称是 。
(2)向装置的三颈烧瓶内装入固体催化剂、和水,三颈烧瓶左侧进气管必须浸没到中,其目的是 。
(3)打开,加热装置A、D,将中产生的气体通入装置中,当观察到三颈烧瓶中 (填现象),则说明反应接近完全。
Ⅱ.制备KSCN晶体
(4)停止加热装置,关闭,移开水浴,继续加热装置使分解。然后打开,趁热滴加适量KOH溶液, (填操作名称),得到KSCN溶液,最后提纯得到KSCN晶体。
(5)装置吸收时,有无色无味气体生成,被还原为,该反应的离子方程式为 。
Ⅲ.测定KSCN晶体的纯度
(6)取制得的晶体溶于水配制成溶液,取溶液利用溶液进行沉淀滴定测定浓度,反应原理为。若过程中消耗15.00mL0.1000 mol∙L-1,则产品中KSCN的纯度为 。
(7)误差分析:下列操作会导致测定结果偏高的是_______。
A.未用标准溶液润洗滴定管
B.滴定前锥形瓶内有少量水
C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
【答案】(1) 检查装置气密性 球形干燥管或干燥管
(2)防倒吸
(3)液体不再分层
(4)过滤
(5)
(6)72.75%
(7)AC
【分析】A装置为氨气制备装置,经过B干燥后通入二硫化碳,二者在D中发生反应,反应结束后停止加热装置,关闭,移开水浴,继续加热装置使分解。然后打开,趁热滴加适量KOH溶液即可得到KSCN溶液,同时有氨气逸出,E为尾气处理装置。
【详解】(1)整个装置有气体生成并在后续参加反应,需要保证装置不漏气 ,因此需先进行装置气密性检验操作,由图可知B为球形干燥管;
(2)氨气在水中溶解度极大,因此三颈烧瓶左侧进气管必须浸没到中防止发生倒吸;
(3)和水互不相溶,根据分析反应结束后得到的NH4SCN、NH4HS溶液,因此当反应结束时液体不再分层;
(4)停止加热装置A,关闭K1,移开水浴,继续加热装置D使分解。然后打开K2,趁热滴加适量KOH溶液,NH4SCN和KOH反应生成KSCN,先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,得到KSCN溶液,最后提纯得到KSCN晶体;
(5)被NH3还原为、氨气被氧化为氮气,离子方程式为;
(6)根据化学方程式有,可得n(KSCN)=0.015mol,则KSCN的纯度为;
(7)A.未用标准溶液润洗滴定管导致标准液被稀释,标准液消耗体积偏大,结果偏高;
B.滴定前锥形瓶内有少量水不影响滴定结果;
C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,把气泡体积误当成标准液体积,标准液体积偏大,结果偏高;
D.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,导致标准液体积读数偏小,结果偏低;
选AC。
76.(24-25高二上·广东广州·期末)硫酸锰是一种粉色晶体,易溶于水,不溶于乙醇,是重要的微量元素肥料之一、工业上由天然二氧化锰与硫化锰矿(还含、、、等元素的氧化物)制备硫酸锰的工艺如图所示。回答下列问题:
已知:①相关物质的溶度积常数
物质
②
(1)为加快“溶浸”过程的浸出速率,可采取的措施有 (任写一种)。
(2)“滤渣1”中含有S和 ,请写出生成S的离子方程式 。
(3)加入的作用是 。
(4)加入除镁时,需控制溶液中 才能将沉淀完全。
(5)已知,,,则溶液显 性(填“酸”或“碱”)。
(6)“沉锰”时发生的离子方程式为 。
(7)硫酸锰在不同温度下的溶解度和该温度范围内析出晶体的组成如下图所示,则获得较高纯度的操作是 , ,洗涤并真空干燥。
【答案】(1)搅拌、升温、适当增大硫酸的浓度(任写一种);
(2) SiO2
(3)作氧化剂,将亚铁离子氧化成铁离子
(4)
(5)碱
(6)
(7) 控制温度在之间蒸发结晶 趁热过滤
【分析】二氧化锰粉与硫化锰矿(还含 Fe、Al、Mg、Si 等元素)加入硫酸酸浸,得到Fe2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Mn2+的酸性溶液,SiO2不溶,“滤渣1”中的主要成分为S和SiO2;,向滤液加入MnO2,将亚铁离子氧化成铁离子,反应为:,通入氨气调节pH沉淀Fe3+、Al3+,得到氢氧化铁和氢氧化铝的沉淀,滤渣2为多余的MnO2、Al(OH)3、Fe(OH)3;滤液中加入MnF2除去Mg2+,滤渣3为MgF2,除杂后的溶液主要含有Mn2+,加入碳酸氢铵沉锰:,将MnCO3溶于适量的稀硫酸,控制温度,蒸发结晶,趁热过滤,得到MnSO4•H2O晶体,洗涤、烘干得到产品,以此解答该题。
【详解】(1)“溶浸”时两种含锰化合物与反应的化学方程式MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O,为加快“溶浸”过程的浸出速率,可采取的措施有搅拌、升温、适当增大硫酸的浓度等,故答案为:搅拌、升温、适当增大硫酸的浓度(任写一种);
(2)由分析可知,“滤渣1”中的主要成分为S和SiO2;“溶浸”时两种含锰化合物与反应的离子方程式,故答案为:SiO2;;
(3)向滤液加入MnO2,将亚铁离子氧化成铁离子,以便后续除去铁元素,故答案为:作氧化剂,将亚铁离子氧化成铁离子;
(4)将溶液沉淀完全,,溶液中,,故答案为:;
(5),,因为,溶液显碱性,故答案为:碱;
(6)加入碳酸氢铵沉锰发生的离子方程式为,故答案为:;
(7)由图象可知,温度在8.6℃~23.9℃之间结晶析出,温度低于8.6℃~结晶析出,高于23.9℃结晶析出MnSO4.H2O,故应控制温度在之间蒸发结晶,趁热过滤,洗涤并真空干燥,得到产品,故答案为:控制温度在之间蒸发结晶;趁热过滤。
77.(24-25高二上·辽宁锦州·期末)氯化钡是一种白色的晶体,易溶于水,难溶于乙醇。常用作分析试剂、脱水剂,以及用于电子、仪表、冶金等工业。利用毒重石(主要成分是,还含有少量的CaO、MgO、、杂质)制备高纯的方法如下:
已知:①常温下一些物质的如下表:
物质
②NaCl、能或微溶于乙醇溶液。
③溶液中离子浓度小于沉淀完全。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,提高“酸浸”速率的方法有 (任填两种)。
(2)加入时发生反应的离子方程式是 ,加氨水调pH时,应使pH不小于 。
(3)滤渣1的主要成分为 (填化学式);加NaOH溶液调的目的是 。
(4)沉钙时,若最后溶液中,则的最小浓度为 。
(5)“一系列操作”是蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤。洗涤所用的试剂最好是 (填字母)。
a.蒸馏水 b.饱和溶液 c.盐酸
(6)加入95%乙醇的目的是 。
【答案】(1)将毒重石粉碎;适当升高酸浸温度;适量提高酸的浓度;充分搅拌
(2) 4.7
(3) 、 使以沉淀的形式除去
(4)
(5)b
(6)使沉淀,便于得到纯净的
【分析】毒重石主要成分是,还含有少量的CaO、MgO、、杂质,根据流程图,加盐酸溶解毒重石得到氯化钡、氯化钙、氯化镁、氯化亚铁、氯化铁、氯化铝,加双氧水把氯化亚铁氧化为氯化铁,加氨水调节pH生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀除铁离子、铝离子,则滤渣1的主要成分为、,滤液中加氢氧化钠调节pH=12.5生成氢氧化镁沉淀除镁离子,滤液加草酸生成草酸钙除钙离子,过滤,滤液蒸发浓缩、冷却结晶得粗氯化钡,氯化钡加水溶解得饱和氯化钡溶液加95%得乙醇,析出。
【详解】(1)增大反应物的浓度、增大接触面积、升温等均能加快反应速率,则“酸浸”时,提高“酸浸”速率的方法有:将毒重石粉碎;适当升高酸浸温度;适量提高酸的浓度;充分搅拌。
(2)加入时氯化亚铁被氧化为氯化铁,则发生反应的离子方程式是,加氨水调pH的目的是生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,根据Ksp的大小可知,Al3+后沉淀,根据氢氧化铝的Ksp可知,Al3+完全沉淀时c(OH-)= mol/L,所以应使pH不小于4.7。
(3)据分析,滤渣1的主要成分为、;结合流程可知,加NaOH溶液调的目的是使镁离子沉淀完全,根据氢氧化镁的Ksp可知,Mg2+恰好完全沉淀时c(OH-)= mol/L, pH=10.875。若,c(OH-)= mol/L,根据氢氧化镁的Ksp可知,此时溶液中的镁离子浓度为 mol/L,镁离子已沉淀完全,则加NaOH溶液调的目的是使以沉淀的形式除去。
(4)沉钙时,,若最后溶液中,则的最小浓度为。
(5)洗涤粗氯化钡,为减少晶体溶解损耗,所用的试剂最好是饱和溶液,选b。
(6)氯化钡难溶于乙醇,NaCl、能或微溶于乙醇溶液,则加入95%乙醇的目的是:使沉淀,便于得到纯净的。
78.(24-25高二上·安徽师范大学附属中学·期末)在印染、造纸等领域应用广泛。以菱镁矿(主要成分是MgCO3,含少量Al2O3、FeO、SiO2等)为原料制备的工艺流程如下:
已知:①常温下,当pH>12时,铝元素以的形式存在;
②常温下,几种金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如表所示:
金属离子
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
开始沉淀的pH
7.3
2.7
3.8
9.0
完全沉淀的pH
9.5
3.7
4.8
11.1
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,为了提高菱镁矿的利用率,可以采取的措施有 (填两种);滤渣1为 (填化学式)。
(2)“氧化”时加入30% H2O2,发生的主要反应的离子方程式为 ,若温度过高,反应速率反而减慢,可能的原因是 (任写一点)。
(3)加MgO调节pH的范围是 。
(4)含量的测定:准确称取0.6 g试样配成100 mL溶液,用 (填“酸式”或“碱式”)滴定管量取20.00 mL溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL氨性缓冲溶液和3~4滴EBT指示剂,用0.02 mol·L-1的EDTA标准溶液滴定(EDTA与按物质的量之比1:1反应),至溶液由紫红色变为蓝色,且半分钟内不变色。平行滴定3次,记录数据如表所示:
滴定次数
EDTA标准溶液
滴定前读数/mL
滴定后读数/mL
1
0.20
20.15
2
0.10
22.42
3
1.00
21.05
该样品的纯度为 %。
【答案】(1) 将矿石粉碎;升温;适当增大稀硫酸的浓度;搅拌等(任选两项,其他合理答案均可) SiO2
(2) 因温度过高分解,浓度减小,致使反应速率减慢
(3)
(4) 酸式 82
【分析】整个工艺主要包括酸浸、氧化和调pH三个核心步骤,首先,在酸浸阶段,菱镁矿与稀硫酸反应,将转化为可溶的,同时不溶杂质如形成滤渣1被去除,为提高菱镁矿利用率,可采取粉碎矿料或搅拌等措施,接着,氧化阶段加入过氧化氢溶液,将氧化为,若温度过高,过氧化氢可能分解导致反应速率降低,最后,调pH阶段加入MgO,控制pH在4.8~9.0范围内(基于金属离子沉淀pH表),使铁离子和铝离子完全沉淀为氢氧化物(滤渣2),而镁离子保留在溶液中,滤液经过一系列操作后得到纯净的,该流程通过选择性沉淀有效去除杂质,确保了最终产品的纯度。
【详解】(1)提高浸取率可采取的措施有:粉碎矿石、升高温度、适当增加酸的浓度、搅拌等;根据分析得滤渣1为SiO2;
(2)根据以上分析加入过氧化氢将亚铁离子氧化成三价铁离子,便于调节pH值除去,相关的离子方程式为:,在此过程中,若温度过高,高温分解,浓度减小,致使反应速率减慢;
(3)目的是除去和,但不能使沉淀,根据表中的数据可知pH值的范围应控制在;
(4)由于镁离子水解呈酸性,故应使用酸式滴定管,三次滴定消耗EDTA标准溶液的体积分别为19.95 mL、22.32 mL、20.05 mL,第二次数据与其他两次相差较大,为异常值,应舍去,则消耗EDTA标准溶液的平均体积为。所以样品纯度为。
79.(24-25高二上·河北承德·期末)以废旧锂离子电池的正极材料(主要含LiCoO2,还含铝、石墨粉、铁等)为原料,采用如图所示的工艺流程回收其中的金属元素。
已知:
①难溶于水;Li2CO3、Na3AlF6微溶于水。
②常温下,。
③常温下“沉铝”时,可能形成胶体。
④SiO2可与氢氟酸反应。
回答下列问题:
(1)“碱浸”过程中铝溶解的离子方程式为 。
(2)“浸取”过程中H2O2的作用:还原,氧化Fe2+。
①还原LiCoO2的离子方程式为 。
②该条件下,、、三种微粒的氧化性由强到弱的顺序为 。
(3)常温下,“沉钴”过程中调节溶液pH,当溶液pH 时(填范围),认为Co2+沉淀完全[已知:溶液中的,认为Co2+沉淀完全;lg2=0.3]。
(4)调pH生成沉淀的过程中往往需要加热并不断搅拌,其主要目的是 。
(5)“合成冰晶石”反应的化学方程式为 该反应 (填“能”或“不能”)在玻璃容器中进行(已知普通玻璃的主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2)。
【答案】(1)
(2) >>
(3)≥9.3
(4)防止生成胶体,从而有利于沉淀的生成和分离
(5) 不能
【分析】以废旧锂离子电池的正极材料(主要含,还含铝、石墨粉、铁等)通过“碱浸”铝被溶解为进入“沉铝”工序;、Fe不溶于碱故进入“浸取”工序,在硫酸作酸性、作用下将转化为,分别通过调pH除、,最后沉锂。
【详解】(1)“碱浸”过程中铝溶解的离子方程式为。
(2)①“浸取”过程中还原,离子方程式为;
②根据①中反应方程式可判断氧化性:>>;根据方程式,可判断氧化性:>,综上氧化性:>>。
(3)根据信息,当可认为完全沉淀,结合,可得,根据lg2=0.3,可算出pH≥9.3。
(4)容易形成胶体状,故加热并不断搅拌是为了防止生成胶体,从而有利于沉淀的生成和分离。
(5)“合成冰晶石”根据流程图可判断进入的原料有、HF和碳酸钠,生成的物质有,没有化合价变化,故产生的气体为二氧化碳,反应的化学方程式为;该反应有HF参与,若用玻璃容器,HF会与玻璃中的二氧化硅反应,故不能在玻璃容器中进行。
80.(24-25高二上·四川成都·期末)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) 避免电池在回收过程中发生短路、爆炸等安全事故 粉碎
(2)
(3)
(4) +6 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
【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。
【详解】(1)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;
(2)根据分析,含铝废液中的主要阴离子是;
(3)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;
(4)
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;
(5)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;
(6)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。
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