内容正文:
建平中学2025学年第一学期期中教学质量检测
高二化学(B)试卷
注意事项:
1.试卷共五道大题,满分100分,考试时间60分钟。
2.本考试设试卷和答题纸两部分。答题前,务必按要求在答题纸正面清楚地填涂班级、姓名、学号。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
3.选择类试题中,标注“不定项”的试题有1~2个正确选项。
相对原子质量:N-14 Fe-56
一、电池与电池材料。
1. 电池的发展史就是一部人类对氧化还原反应认识与应用的深化史。从18世纪末的“青蛙腿实验”到今日的锂离子电池,每一种典型电池都体现了其时代的科技水平与化学智慧。当前常用是两种主流锂电池正极材料磷酸亚铁锂(简称LFP)或钴酸锂(简称LCO)。
(1)课外活动小组设计用化学电源使LED灯发光的装置如图,下列说法错误的是_______。
A. 铜片表面有气泡生成
B. 锌片上发生氧化反应
C. 如果将铜片换成碳片,导线中电子流动方向改变
D. 如果将稀硫酸换成硫酸铜溶液,导线中电子流动方向不变
(2)LFP电池其性能高、循环次数多、放电电位稳定,常用于新能源汽车。
①基态的价电子排布式为_______。
②中所含元素的电负性大小比较不正确的是_______。
A. B. C. D.
③下列关于磷酸亚铁锂()中各元素的说法,错误的是_______。
A.核素的中子数为4
B.铁元素位于第4周期第8族
C.磷元素的最高价氧化物对应水化物是强酸
D.氧元素常见的同素异形体有和
(3)LCO电池其能量密度高、结构稳定及循环衰减率低,常用于手机、电脑和新能源汽车等电子设备。工业上一种制备反应的原理如下:(未配平)。
①配平该化学方程式,并标出电子转移的方向和数目_______。
②关于该反应说法正确的是_______。(不定项)
A.被氧化
B.发生氧化反应
C.是氧化产物
D.每消耗11.2 L的时,失去电子数为
(4)LCO电池工作原理如图,A极材料是含锂和碳的复合材料,电解质为一种能传导的高分子材料,隔膜只允许通过。电池反应为。下列说法不正确的是_______。
A. 放电时从左边流向右边
B. 放电时,正极锂化合价未发生改变
C. 充电时B作阴极,A作阳极
D. 充电时B的电极反应式为
二、让二氧化碳“变质为宝”。
2. 随着碳中和目标的提出,回收技术已成为科学研究热点问题。其中逆水煤气变换反应是将加氢转化为等高附加值化学品的关键步骤。逆水煤气变换体系中存在以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)计算_______。
(2)反应I平衡常数表达式_______。
(3)恒容密闭容器中发生反应Ⅱ,下列说法正确的是_______。
A. 升高温度可以增大活化分子百分数,反应速率加快
B. 加入合适的催化剂可以降低反应的活化能,减小
C. 混合气体的密度保持不变时,反应已达到平衡
D. 混合气体的平均摩尔质量保持不变时,反应已达到平衡
(4)将和充入容积为2 L的密闭容器中,分别在、温度下只发生反应Ⅰ,的物质的量变化如表所示。
物质的量/mol
/℃
/℃
0
5 min
10 min
15 min
20 min
25 min
30 min
8.0
4.0
2.0
2.0
2.0
1.5
1.5
①温度下,0~10 min内以表示该反应速率_______。
②下列关于与判断正确的是_______,解释原因_______。
A. B. C.
③温度下,若各物质的起始量,对该状态的叙述正确的是_______。
A. B. C.
(5)一定条件下,将原料气进行投料,在恒容密闭容器中模拟逆水煤气变换三个反应。CO和在含碳产物(和CO)中物质的量分数及的平衡转化率随温度变化的情况如图所示。
①有利于提高转化为的平衡转化率的措施有_______。(不定项)
A.使用选择性能好的催化剂
B.降低反应温度
C.投料比不变,增加反应物浓度
D.增大和的初始投料比
②平衡转化率随温度升高先减小后增大的原因是_______。曲线代表在含碳产物中物质的量分数的曲线是_______。
A.m B.n
③已知 ,评价用该反应合成的可行性_______。
三、草酸与草酸盐的平衡探究。
草酸()是一种重要的化工原料,其盐类应用广泛。通过对草酸和盐溶液体系的研究,可辨识电解质溶液中的存在的各种平衡体系。已知25℃时,的,。
3. 写出草酸的电离方程式:______, 草酸溶液中微粒浓度的最大的是______。
A . B. C. D.
4. 将 溶液稀释过程中,下列物理量增大的是______。
A. B. C. D.
5. 在溶液中存在多种平衡,下列表示电离平衡的是______。
A.
B.
C.
D.
6. 时,溶液的,通过计算说明原因:______。
25℃时,向 的溶液中缓慢滴加的NaOH溶液,混合溶液的温度T与滴加NaOH溶液体积的关系如下图所示。
7. 写出反应的离子方程式______。
8. 图中D、E、F、G三点中,水的电离程度大小比较正确的是______
A. D<E
B. E<F
C. F<G
D. G<D
9. 下列关系式中正确的是______。(不定项)
A. D点:
B. E点:
C. F点:
D. G点:
10. 25℃时,的,,写出少量草酸和过量碳酸钠溶液反应的离子方程式______。
草酸钙()是肾结石的主要成分的来源之一。人体内约10%的草酸钙结石由草酸代谢生成,其余多来自饮食。
11. 已知枸橼酸根离子()能与形成稳定的可溶性络合物。临床上,为防治草酸钙结石,常建议病人服用枸橼酸钾。从平衡移动原理解释原因______
12. 草酸代谢生成草酸钙的化学反应:。计算该反应的化学平衡常数K______。(已知25℃草酸钙的)。(写出具体过程)
四、氮、磷废水的治理。
13. 、、等微粒浓度过大容易引起水体富营养化。氨氮废水(以计)的处理方法有:生化法、间接氧化法和化学沉淀法等。化学沉淀法利用可以降低污水中和的浓度,同时回收优良缓释肥料MAP(化学式,俗称鸟粪石)。
(1)写出电子式:_____,氨氮废水导致水体富营养化的原因_____。
A.具有毒性 B.促进藻类过度繁殖 C.消耗水中溶解氧 D.增加水体pH
(2)以10 L人工海水为样本探究氨氮废水中温度对硝化细菌去除氨氮效果的影响,得到实验数据如下表:
温度/℃
样本氨氮含量/mg
处理24 h
处理48 h
氨氮含量/mg
氨氮含量/mg
20
1008
838
788
25
1008
757
468
30
1008
798
600
40
1008
977
910
硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是_______。
A. 20℃ B. 25℃ C. 30℃ D. 40℃
(3)在酸性氨氮()工业废水中添加一定量的食盐后,通过电解产生氯气,间接氧化法除氨氮。
①图中装置通电后电极a上会产生氯气,该电极名称____。
A.正极 B.负极 C.阳极 D.阴极
电极b发生的电极反应式为:_____。
②氯气氧化离子方程式为:_____。
③若最终生成和的物质的量之比为,则处理后废水的pH将_____。
A.增大 B.不变 C.减小 D.无法确定
(4)向某氨氮废水中加入可溶性磷酸盐和镁盐,生成。常温下,若沉淀后的废水的, ,沉淀中同时含有和少量磷酸镁。已知常温下:,,。
①处理后的废水中为_____。(不要求写计算过程)
②通过计算判断总氮的残留是否达到基本排放标准____(氮元素含量)。(写出计算过程)
五、黑木耳中的“铁”。
14. 铁是人体必需的微量元素之一,菠菜、黑木耳等食品中富含铁元素。某小组设计实验检验和测定黑木耳中的铁元素。黑木耳中铁元素含量测定的实验方法如下:
1.预处理:干黑木耳进行预处理系列操作如下图所示。
(1)上述操作步骤①②③中用到的相同仪器是______。
A. B. C. D.
(2)预处理流程中需要用到的定量仪器有____。(写出名称)
Ⅱ.定性检验。
(3)实验证明,配好的溶液中存在离子。检验该溶液中是否存在,可选用的检验试剂_____。
A. 溶液 B. 溶液 C. 溶液 D. 溶液
Ⅲ.定量测定:利用标准溶液测定黑木耳中铁元素的含量。
步骤a:取10.00 mL待测液,经过一系列处理,将全部转化为。
步骤b:向步骤a所得待测液中加入适量稀溶液,用的标准溶液滴定至终点,消耗溶液。(滴定过程中发生如下反应:)
(4)滴定终点的判断_____。
(5)样品黑木耳中铁的质量百分含量为_____(用表示)。
(6)若实验测得干黑木耳中铁的质量百分含量偏高,可能原因是_____。(不定项)
A. 锥形瓶用待测液润洗2~3次
B. 锥形瓶中有少量蒸馏水
C. 装标准液的滴定管水洗后未润洗
D. 滴定终点读数时俯视刻度线
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建平中学2025学年第一学期期中教学质量检测
高二化学(B)试卷
注意事项:
1.试卷共五道大题,满分100分,考试时间60分钟。
2.本考试设试卷和答题纸两部分。答题前,务必按要求在答题纸正面清楚地填涂班级、姓名、学号。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
3.选择类试题中,标注“不定项”的试题有1~2个正确选项。
相对原子质量:N-14 Fe-56
一、电池与电池材料。
1. 电池的发展史就是一部人类对氧化还原反应认识与应用的深化史。从18世纪末的“青蛙腿实验”到今日的锂离子电池,每一种典型电池都体现了其时代的科技水平与化学智慧。当前常用是两种主流锂电池正极材料磷酸亚铁锂(简称LFP)或钴酸锂(简称LCO)。
(1)课外活动小组设计用化学电源使LED灯发光的装置如图,下列说法错误的是_______。
A. 铜片表面有气泡生成
B. 锌片上发生氧化反应
C. 如果将铜片换成碳片,导线中电子流动方向改变
D. 如果将稀硫酸换成硫酸铜溶液,导线中电子流动方向不变
(2)LFP电池其性能高、循环次数多、放电电位稳定,常用于新能源汽车。
①基态的价电子排布式为_______。
②中所含元素的电负性大小比较不正确的是_______。
A. B. C. D.
③下列关于磷酸亚铁锂()中各元素的说法,错误的是_______。
A.核素的中子数为4
B.铁元素位于第4周期第8族
C.磷元素的最高价氧化物对应水化物是强酸
D.氧元素常见的同素异形体有和
(3)LCO电池其能量密度高、结构稳定及循环衰减率低,常用于手机、电脑和新能源汽车等电子设备。工业上一种制备反应的原理如下:(未配平)。
①配平该化学方程式,并标出电子转移的方向和数目_______。
②关于该反应说法正确的是_______。(不定项)
A.被氧化
B.发生氧化反应
C.是氧化产物
D.每消耗11.2 L的时,失去电子数为
(4)LCO电池工作原理如图,A极材料是含锂和碳的复合材料,电解质为一种能传导的高分子材料,隔膜只允许通过。电池反应为。下列说法不正确的是_______。
A. 放电时从左边流向右边
B. 放电时,正极锂的化合价未发生改变
C. 充电时B作阴极,A作阳极
D. 充电时B的电极反应式为
【答案】(1)C (2) ①. ②. D ③. C
(3) ①. ②. C (4)C
【解析】
【小问1详解】
A.铜片是正极,溶液中在正极得电子生成,所以铜片表面有气泡,A正确;
B.锌片是负极,Zn 失电子变成,发生氧化反应,B正确;
C.原电池中电子流向由“负极→导线→正极”,若铜片换成碳片,锌仍为负极(失电子),碳片为正极(得电子),电子流向依然是锌→导线→碳片,电子流向不变,C错误;
D.若将稀硫酸换成硫酸铜溶液,锌仍为负极(Zn失电子),铜片为正极(得电子),电子流向依然是“锌→导线→铜”,方向不变,D正确;
故答案选C;
【小问2详解】
①铁(Fe)的原子序数为26,基态电子排布为,是失去2个电子形成的阳离子,先失去最外层的电子,因此的价电子排布式为;
②A.和,不在同周期或同一主族,但是金属元素,也是金属元素,且的金属性比强,金属性越强,电负性越小,所以,A正确;
B.Fe、As都位于第四周期,同一周期,从左到右,元素电负性逐渐增大,则电负性:Fe<As;P、As都位于VA族,同一主族,从上到下,元素电负性逐渐减小,则电负性:As<P,故电负性:Fe<P,B正确;
C.N、O都位于第二周期,同一周期,从左到右,元素电负性逐渐增大,则电负性:N<O;P、N都位于VA族,同一主族,从上到下,元素电负性逐渐减小,则电负性:P<N,故电负性:P<O,C正确;
D.Li、O都位于第二周期,同一周期,从左到右,元素电负性逐渐增大,则电负性:Li<O, D错误;
故答案选D;
③A.核素符号 ,中子数=质量数-质子数,的质子数为3,质量数为7,因此中子数=7-3=4,A正确;
B.铁()的原子序数为26,其核外电子排布式为,根据元素周期表的分区和族的划分规则,铁元素位于第4周期第8族,B正确;
C.磷()元素的最高价为+5价,其最高价氧化物为,对应的水化物为(磷酸),磷酸在水溶液中不能完全电离,属于弱酸,C错误;
D.同素异形体是指由同种元素组成的不同单质,氧元素常见的同素异形体有(氧气)和(臭氧),D正确;
故答案选C;
【小问3详解】
将Co3O4看作为CoO∙Co2O3,则1个Co3O4中,有1个+2价的Co升高为+3价,另外两个+3价的Co的化合价不变,1个O2中,O由零价变为-2价,则该氧化还原反应配平为;该反应的电子转移方程式为;
②A.中,Li为+1价,C为+4价,O为-2价,反应前后所有元素的化合价均未发生变化,没有被氧化,A错误;
B.中O元素化合价从0价降至-2价,得到电子,发生还原反应,B错误;
C.中Co元素化合价升高,被氧化,因此,是氧化产物,C正确;
D.题目未说明气体处于标准状况,在常温常压下,气体摩尔体积并非22.4 L/mol,因此无法确定11.2 L的物质的量,进而无法计算失去的电子数,D错误;
故答案选C;
【小问4详解】
A.放电时,装置为原电池,A极材料为,其中Li元素化合价升高(从0价变为+1价),发生氧化反应,因此A极为负极,在原电池中,阳离子()向正极移动,从图示看,正极(B极)在右侧,所以 从左(负极)向右(正极)移动,A正确;
B.在正极反应中,结合和电子生成,整个过程中,锂元素始终为+1价,化合价确实未发生变化,Co元素的化合价降低,发生还原反应,B正确;
C.充电是放电的逆过程,此时装置为电解池,原电池的负极(A极)连接电源的负极,成为电解池的阴极,原电池的正极(B极)连接电源的正极,成为电解池的阳极,因此,充电时:A是阴极,B是阳极,C错误;
D.充电时,B极为阳极,发生氧化反应(失电子),该反应式正是放电时正极反应的逆反应,表示被氧化,失去电子和Li⁺,生成,D正确;
故答案选C。
二、让二氧化碳“变质为宝”。
2. 随着碳中和目标的提出,回收技术已成为科学研究热点问题。其中逆水煤气变换反应是将加氢转化为等高附加值化学品的关键步骤。逆水煤气变换体系中存在以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)计算_______。
(2)反应I平衡常数表达式_______。
(3)恒容密闭容器中发生反应Ⅱ,下列说法正确的是_______。
A. 升高温度可以增大活化分子百分数,反应速率加快
B. 加入合适的催化剂可以降低反应的活化能,减小
C. 混合气体的密度保持不变时,反应已达到平衡
D. 混合气体的平均摩尔质量保持不变时,反应已达到平衡
(4)将和充入容积为2 L的密闭容器中,分别在、温度下只发生反应Ⅰ,的物质的量变化如表所示。
物质的量/mol
/℃
/℃
0
5 min
10 min
15 min
20 min
25 min
30 min
8.0
4.0
20
2.0
2.0
1.5
1.5
①温度下,0~10 min内以表示该反应速率_______。
②下列关于与判断正确的是_______,解释原因_______。
A. B. C.
③温度下,若各物质的起始量,对该状态的叙述正确的是_______。
A. B. C.
(5)一定条件下,将原料气进行投料,在恒容密闭容器中模拟逆水煤气变换三个反应。CO和在含碳产物(和CO)中物质的量分数及的平衡转化率随温度变化的情况如图所示。
①有利于提高转化为的平衡转化率的措施有_______。(不定项)
A.使用选择性能好的催化剂
B.降低反应温度
C.投料比不变,增加反应物的浓度
D.增大和的初始投料比
②平衡转化率随温度升高先减小后增大的原因是_______。曲线代表在含碳产物中物质的量分数的曲线是_______。
A.m B.n
③已知的 ,评价用该反应合成的可行性_______。
【答案】(1)
(2) (3)A
(4) ①. ②. A ③. 由数据可见,T1平衡时H2为2.0 mol,T2平衡时H2为1.5 mol,T2最终消耗H2更多,说明在T2时正反应程度更深。由于反应Ⅰ为放热反应,低温更有利于正反应进行,所以T1> T2 ④. C
(5) ①. BC ②. 反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应。开始(温度低于250℃)升温,对反应Ⅰ的影响程度大于反应Ⅱ,CO2平衡转化率减小;后来(温度高于250℃)升温,对反应Ⅱ的影响程度大于反应Ⅰ,CO2平衡转化率增大 ③. m ④. 不可行,因为该反应的恒成立,该反应不能自发进行
【解析】
【小问1详解】
由题给反应可见“反应Ⅰ =反应Ⅱ +反应Ⅲ”,故有ΔH1 = ΔH2 + ΔH3,将数值代入即得;
【小问2详解】
反应Ⅰ为,其平衡常数表达式为;
【小问3详解】
对恒容条件下的反应Ⅱ:
A.升高温度能使普通分子转化为活化分子,增大活化分子百分数,因而加快反应速率,A正确;
B.加入催化剂只能降低活化能,但不能改变ΔH,B错误;
C.混合气体的密度公式为,在反应过程中气体总质量不变,恒容时气体体积恒定,因此密度始终保持不变,与是否平衡无关,C错误;
D.混合气体的平均摩尔质量公式为,在反应过程中气体总质量不变,反应前后气体总物质的量也不变,所以混合气体的平均摩尔质量保持恒定,与是否平衡无关,D错误;
故答案选A;
【小问4详解】
①在T1温度下, 0 ~10 min内列三段式可得
则以CO2计的平均反应速率为;
②由数据可见,T1平衡时H2为2.0 mol,T2平衡时H2为1.5 mol,T2最终消耗H2更多,说明在T2时正反应程度更深。由于反应Ⅰ为放热反应,低温更有利于正反应进行,所以T1> T2,故答案选A;
③在T1温度下,10~15 min内H2的物质的量没有发生改变,说明10 min时反应已经达到平衡状态,因此利用①的三段式可得T1时的化学平衡常数为,若在T1下起始时,此时的浓度商,因为Q>K1,所以平衡逆向移动,因此v(正) < v(逆),故答案选C;
【小问5详解】
对图像进行分析,反应Ⅰ和Ⅲ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,随温度的升高,反应Ⅰ和Ⅲ逆向移动,反应Ⅱ正向移动,导致平衡时的物质的量增大,的物质的量减小,因此曲线m为,曲线n为;
①A.使用催化性能好的催化剂,平衡不移动,转化为的平衡转化率不变,A不符合题意;
B.由图像可知,温度越低,在含碳产物中物质的量分数越高, 转化为的平衡转化率越高,B符合题意;
C.投料比不变,增加反应物的浓度,相当于增大压强,反应Ⅰ平衡正向移动,转化为的平衡转化率增大,C符合题意;
D.增大CO2和H2初始投料比,CO2转化为的平衡转化率减小,D不符合题意;
故答案选BC;
②反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应。开始(温度低于250℃)升温,对反应Ⅰ的影响程度大于反应Ⅱ,CO2平衡转化率减小;后来(温度高于250℃)升温,对反应Ⅱ的影响程度大于反应Ⅰ,CO2平衡转化率增大;由分析可知,曲线m为;
③该反应为熵减的吸热反应,该反应的恒成立,该反应不能自发进行,故无法用于合成。
三、草酸与草酸盐的平衡探究。
草酸()是一种重要的化工原料,其盐类应用广泛。通过对草酸和盐溶液体系的研究,可辨识电解质溶液中的存在的各种平衡体系。已知25℃时,的,。
3. 写出草酸的电离方程式:______, 草酸溶液中微粒浓度的最大的是______。
A . B. C. D.
4. 将 溶液稀释过程中,下列物理量增大的是______。
A. B. C. D.
5. 在溶液中存在多种平衡,下列表示电离平衡的是______。
A.
B.
C.
D.
6. 时,溶液的,通过计算说明原因:______。
25℃时,向 的溶液中缓慢滴加的NaOH溶液,混合溶液的温度T与滴加NaOH溶液体积的关系如下图所示。
7. 写出反应的离子方程式______。
8. 图中D、E、F、G三点中,水的电离程度大小比较正确的是______
A. D<E
B. E<F
C. F<G
D. G<D
9. 下列关系式中正确的是______。(不定项)
A. D点:
B. E点:
C. F点:
D. G点:
10. 25℃时,的,,写出少量草酸和过量碳酸钠溶液反应的离子方程式______。
草酸钙()是肾结石的主要成分的来源之一。人体内约10%的草酸钙结石由草酸代谢生成,其余多来自饮食。
11. 已知枸橼酸根离子()能与形成稳定的可溶性络合物。临床上,为防治草酸钙结石,常建议病人服用枸橼酸钾。从平衡移动原理解释原因______
12. 草酸代谢生成草酸钙的化学反应:。计算该反应的化学平衡常数K______。(已知25℃草酸钙的)。(写出具体过程)
【答案】3. ①. 、 ②. C 4. C 5. B
6. 的电离常数,水解常数Kh2==,以电离为主
7. 8. ABD 9. AB
10.
11. 在人体中存在溶解平衡:,服用枸橼酸钾后,能与形成稳定可溶性络合物,使上述平衡正向移动
12.
【解析】
【3题详解】
是二元弱酸,分步电离,电离方程式为:、;根据电离情况,在 草酸溶液中微粒浓度的最大的是c(H+);
【4题详解】
草酸以第一步电离为主,,稀释时平衡向右移动;
A.由于溶液总体积增大,故减小,故A不选;
B.稀释过程中,减小,减小,故减小,故B不选;
C.Ka1=在稀释时不变,减小,故增大,故C选;
D.Ka只与温度有关,稀释时Ka不变,故D不选;
答案为C;
【5题详解】
A.完全电离,中间用等号,故A不选;
B.表示的电离平衡,故B选;
C.表示的水解平衡,故C不选;
D.表示的水解平衡,故D不选;
答案为B;
【6题详解】
的电离常数,水解常数Kh2==,即以电离为主,溶液显酸性;
【7题详解】
与NaOH反应生成和H2O,反应离子方程式为;
【8题详解】
c(NaOH)=0.1mol/L,故F点表示恰好反应完得到,反应过程中水的电离程度逐渐增大,即水的电离程度:D<E<F,G点时溶液为和NaOH等浓度的混合溶液,水的电离程度最小,G<D,故符合的答案为ABD;
【9题详解】
A.D为溶液,电荷守恒为,故A正确;
B.E点为和等浓度的混合溶液,物料守恒为,故B正确;
C.F点为溶液,质子守恒为,故C错误;
D.G点为和NaOH等浓度的混合溶液,浓度大小关系为,故D错误;
答案为AB;
【10题详解】
根据电离常数可知,酸性,故少量草酸和过量碳酸钠溶液反应的离子方程式为;
【11题详解】
在人体中存在溶解平衡:,服用枸橼酸钾后,能与形成稳定的可溶性络合物,使上述平衡正向移动,达到溶解结石的目的;
【12题详解】
的K====。
四、氮、磷废水的治理。
13. 、、等微粒浓度过大容易引起水体富营养化。氨氮废水(以计)的处理方法有:生化法、间接氧化法和化学沉淀法等。化学沉淀法利用可以降低污水中和的浓度,同时回收优良缓释肥料MAP(化学式,俗称鸟粪石)。
(1)写出的电子式:_____,氨氮废水导致水体富营养化的原因_____。
A.具有毒性 B.促进藻类过度繁殖 C.消耗水中溶解氧 D.增加水体pH
(2)以10 L人工海水为样本探究氨氮废水中温度对硝化细菌去除氨氮效果的影响,得到实验数据如下表:
温度/℃
样本氨氮含量/mg
处理24 h
处理48 h
氨氮含量/mg
氨氮含量/mg
20
1008
838
788
25
1008
757
468
30
1008
798
600
40
1008
977
910
硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是_______。
A. 20℃ B. 25℃ C. 30℃ D. 40℃
(3)在酸性氨氮()工业废水中添加一定量的食盐后,通过电解产生氯气,间接氧化法除氨氮。
①图中装置通电后电极a上会产生氯气,该电极名称是____。
A.正极 B.负极 C.阳极 D.阴极
电极b发生的电极反应式为:_____。
②氯气氧化离子方程式为:_____。
③若最终生成和的物质的量之比为,则处理后废水的pH将_____。
A.增大 B.不变 C.减小 D.无法确定
(4)向某氨氮废水中加入可溶性磷酸盐和镁盐,生成。常温下,若沉淀后的废水的, ,沉淀中同时含有和少量磷酸镁。已知常温下:,,。
①处理后的废水中为_____。(不要求写计算过程)
②通过计算判断总氮的残留是否达到基本排放标准____(氮元素含量)。(写出计算过程)
【答案】(1) ①. ②. B (2)B
(3) ①. C ②. 2H++2e-=H2↑ ③. 3Cl2+2=N2+8H++6Cl- ④. C
(4) ①. ②. 否
【解析】
【小问1详解】
的电子式;氮元素可以促进藻类过度繁殖,因此氨氮废水导致水体富营养化,故答案为B。
【小问2详解】
硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是处理24h和处理48h后氨氮含量最少的温度,即为25°C,故答案为B。
【小问3详解】
①由装置图可知,与电源正极相连的电极为阳极,即电极a为阳极,在阳极表面溶液中氯离子在阳极失电子生成氯气,电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,电极b为阴极,阴极的电极反应为:2H++2e-=H2↑;
②氯气具有强氧化性,酸性溶液中能氧化铵根离子为氮气除去,离子方程式为3Cl2+2=N2+8H++6Cl-;
③若生成n(H2):n(N2)=3:1,阳极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑、3Cl2+2=N2+8H++6Cl-,阴极反应为:6H++6e-=3H2↑,根据电子守恒可得:则当转移6e-时,阳极生成8H+,阴极消耗6H+,阳极产生的H+比阴极消耗的H+多,因此处理后废水的pH减小;故答案为:C;2H++2e-=H2↑;3Cl2+2=N2+8H++6Cl-;C。
【小问4详解】
①向某氨氮废水中加入可溶性磷酸盐和镁盐,生成MAP的离子方程式为,沉淀后的废水的,即,根据可得,根据可计算出:;
②根据可得,则,总氮的残留,故残留的总氮不能达到基本排放标准。故答案为:;否。
五、黑木耳中的“铁”。
14. 铁是人体必需的微量元素之一,菠菜、黑木耳等食品中富含铁元素。某小组设计实验检验和测定黑木耳中的铁元素。黑木耳中铁元素含量测定的实验方法如下:
1.预处理:干黑木耳进行预处理系列操作如下图所示。
(1)上述操作步骤①②③中用到的相同仪器是______。
A. B. C. D.
(2)预处理流程中需要用到的定量仪器有____。(写出名称)
Ⅱ.定性检验。
(3)实验证明,配好的溶液中存在离子。检验该溶液中是否存在,可选用的检验试剂_____。
A. 溶液 B. 溶液 C. 溶液 D. 溶液
Ⅲ.定量测定:利用标准溶液测定黑木耳中铁元素含量。
步骤a:取10.00 mL待测液,经过一系列处理,将全部转化为。
步骤b:向步骤a所得待测液中加入适量稀溶液,用的标准溶液滴定至终点,消耗溶液。(滴定过程中发生如下反应:)
(4)滴定终点的判断_____。
(5)样品黑木耳中铁的质量百分含量为_____(用表示)。
(6)若实验测得干黑木耳中铁的质量百分含量偏高,可能原因是_____。(不定项)
A. 锥形瓶用待测液润洗2~3次
B. 锥形瓶中有少量蒸馏水
C. 装标准液的滴定管水洗后未润洗
D. 滴定终点读数时俯视刻度线
【答案】(1)A (2)天平、500mL容量瓶 (3)B
(4)当滴入最后半滴标准液时,溶液变为浅红色,且半分钟不恢复原来的颜色
(5) (6)AC
【解析】
【分析】干黑木耳灼烧后得到木耳灰,用硝酸溶解后过滤,滤去滤渣,将滤液配制成500mL溶液,首先检验溶液中是否含有Fe3+,然后利用标准溶液测定黑木耳中铁元素的含量,将Fe元素都还原为Fe2+,利用标准溶液滴定,通过的量计算Fe2+的量;
【小问1详解】
步骤①是搅拌,步骤②是过滤,步骤③是配制溶液,都要用到玻璃棒,故答案为A;
【小问2详解】
在预处理的过程中要用到的定量仪器有天平、500mL容量瓶;
【小问3详解】
遇KSCN变红色,故检验该溶液中是否存在,可选用检验试剂为KSCN溶液,答案为B;
【小问4详解】
滴定时Fe2+与MnO反应,故终点时的现象为当滴入最后半滴标准液时,溶液变为浅红色,且半分钟不恢复原来的颜色;
【小问5详解】
n(MnO)==,根据方程式可知,n(Fe2+)=,则原样品中Fe元素的质量分数为=。
【小问6详解】
A.锥形瓶用待测液润洗2~3次,使用去的标准溶液体积偏大,结果偏高,故A选;
B.锥形瓶中有少量蒸馏水不影响测定结果,故B不选;
C.装标准液的滴定管水洗后未润洗,使用去的标准溶液体积偏大,结果偏高,故C选;
D.滴定终点读数时俯视刻度线,读出的标准液的体积偏小,结果偏低,故D不选;
答案AC。
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