内容正文:
集美中学2025-2026学年第一学期高二年级10月月考答案
解析版
一、单选题
1.化学与生活密切相关,下列叙述错误的是
A.草木灰与铵态氮肥不能混合施用
B.硫酸铝可除去水体中的悬浮杂质并起到杀菌消毒的作用
C.用热的饱和碳酸钠溶液除油污效果更好
D.电镀保护金属制品的过程中,镀件金属常置于阴极
2.在指定条件下,下列各组离子一定能大量共存的是
A.能使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:
B.常温下,由水电离出的的溶液中:
C.加入铝粉能产生氢气的溶液中:
D.含有大量的溶液中:、、、
3.下列实验装置能达到实验目的的是
A.测定中和反应的反应热
B.探究压强对平衡的影响
C.测定NaOH溶液的pH
D.比较和的大小
A.A B.B C.C D.D
4.室温下,通过矿物中PbSO4获得Pb(NO3)2的过程如图。
已知:Ksp(PbSO4)=1.6×10-8,Ksp(PbCO3)=7.4×10-14。下列说法正确的是
A.Na2CO3溶液中:c(OH-)<c(H+)+c()+2c(H2CO3)
B.反应PbSO4(s)+(aq)PbCO3(s)+ (aq)正向进行,需满足>×106
C.“脱硫”后上层清液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c()
D.PbCO3悬浊液加入HNO3 “溶解”过程中,溶液中浓度逐渐减小
5.依据下列实验操作和现象,得出的结论错误的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向2 mL0.1 mol/LNa2S溶液中滴加0.1 mol/LZnSO4溶液至不再有沉淀产生,再滴加几滴0.1 mol/LCuSO4溶液
先产生白色沉淀,又出现黑色沉淀
B
向洁净的铁片上滴加几滴含有酚酞的氯化钠溶液
一段时间后,氯化钠溶液水滴的边缘显浅红
铁发生了吸氧腐蚀
C
用pH计测定Na2CO3溶液和苯酚钠溶液的pH
测出Na2CO3的pH大于苯酚钠
苯酚酸性强于碳酸
D
向等物质的量浓度的KF、KSCN混合溶液中滴加几滴溶液,振荡
溶液颜色无明显变化
证明结合的能力:
A.A B.B C.C D.D
6.25℃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
7.化学常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列有关的图像描述正确的是
A.图甲表示镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线,说明时刻溶液的温度最高
B.图乙表示,平衡体积分数随起始..变化的曲线,则的转化率
C.图丙是室温下用溶液分别滴定同浓度同体积的HA、HB、HC三种滴定曲线,可推知HA酸性最强
D.图丁为一定温度时某反应的平衡常数随压强增大而保持不变,说明该反应前后气体体积一定不变
8.我国某大学科研团队提出用多孔泡沫铁、高度膨化的纳米泡沫碳(CFs)和添加了NH4Cl的FeSO4溶液构建独特的“摇椅式”全铁离子电池,电池结构如图所示(阴离子未标出)。下列说法错误的是
A.放电时,向泡沫铁极移动
B.充电时,阳极的电极反应式为
C.若电源为铅蓄电池,则电极M应与PbO2电极相连
D.放电时,每转移0.2 mol ,参与反应的铁元素的总质量为11.2 g
9.部分弱电解质的电离常数如下表所示,下列说法中正确的是
弱电解质
电离常数(25℃)
A.同浓度溶液的
B.反应能够发生
C.结合的能力:
D.向0.1 mol/L的HCOOH溶液中加入蒸馏水,增大
10.常温下,将0.1mol/L NaOH溶液滴入50mL 0.1mol/L 溶液中,溶液中含磷微粒(或或或)的分布系数,加入NaOH溶液的体积V与溶液pH的关系如图所示[已知:]。下列叙述错误的是
A.a、b、c、d 线分别为、、、
B.溶液显酸性,磷酸的的数量级为
C.用NaOH溶液滴定溶液,溶液不可用酚酞作指示剂
D.时,存在
二、解答题
11、应用所学水溶液中的离子平衡知识,完成下面小题:
(1)现有物质①硫酸铜溶液 ②碳酸钙固体 ③冰醋酸 ④浓硫酸 ⑤三氧化硫 ⑥金属镁 ⑦石墨 ⑧熔融苛性钾 ⑨氨水 ⑩HCl,按下列要求填空:
属于弱电解质的是 (填序号,下同),能导电的电解质是 。
(2)写出下列电解质在水溶液中的电离方程式
① ;② 。
25℃,将溶液与硫酸溶液混合,所得混合溶液的为 。
(2)
用离子方程式表示实验室制备氢氧化铁胶体原理: ;实验室在保存溶液时,常在溶液中加入 ,以抑制其水解;把溶液蒸干并充分灼烧,最后得到的固体是 。
(3)
25℃,将溶液与硫酸溶液混合,所得混合溶液的为 。
(4) 25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
电离平衡常数
请回答下列问题:
①同浓度的、、、结合的能力由强到弱的顺序为 。
②常温下,的溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是 (填序号)。
A. B. C. D.
③下列能使醋酸溶液中的电离程度增大,而电离平衡常数不变的是 。
A.升高温度 B.加水稀释 C.加少量的固体 D.加少量氢氧化钠溶液
④中和等量的NaOH,消耗等pH的和硫酸的体积分别为aL、bL,则a b(填“大于”、“小于”或“等于”)。
⑤依上表数据写出向NaClO溶液中通少量的离子方程式 。
12.硫代硫酸钠()为无色透明晶体,易溶于水,难溶于乙醇,在中性或碱性环境中稳定,酸性环境中不稳定,受热易分解,有较强的还原性。工业上常用硫化碱法制备,反应原理为。某实验探究小组模拟该工业原理在实验室制备,实验装置如图所示。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ,装置B中溶液的作用是 。
(2)实验开始时,先关闭开关,打开开关,再打开活塞,制备过程中必须监测装置C中溶液的,当溶液的降至7时,反应完成,立即停止反应,如果溶液的小于7时,的产率会下降,其原因是 (用离子方程式解释)。
(3)可用于测定工厂废水中游离态氯()的含量,实验如下:
I.取水样50.00mL于锥形瓶中,加入10.00mLKI溶液(足量),滴入2~3滴淀粉溶液。
II.将标准溶液(显碱性)装入滴定管中,调整液面,记下读数。
III.将锥形瓶置于滴定管下进行滴定,发生的反应为。重复操作三次并记录数据如下
滴定次数
溶液起始读数
溶液终点读数
第一次
1.02
19.03
第二次
2.00
19.99
第三次
0.20
a
试回答下列问题:
①滴定前装有标准液的滴定管排气泡时,应选择下图中的 (填标号,下同)。
②达到滴定终点的现象是 。
③步骤III中a的读数如图所示,则读数a为 。所测水样中游离态氯()的含量为 .
④实验测得游离态氯()浓度比实际浓度偏大,造成误差的原因可能是 (填标号)。
A.锥形瓶水洗后直接装待测水样
B.装标准溶液滴定管水洗后没有润洗
C.滴定到达终点时,俯视读出滴定管读数
D.装标准溶液的滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
13.铁、钴、镍是重要的战略性金属。可采用酸浸-氨浸等工艺从铁钴镍矿中(主要含,少量)提取,并获得一系列化工产品,部分流程如下:
已知:易与发生配位生成不稳定,易被氧化为;相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH
1.5
6.5
7
6.9
沉淀完全的pH
2.8
9
10
8.9
(1)为了提高“酸浸1”的速率,可采取的措施是 (写出一种即可)。
(2)滤渣1的主要成分为 (填化学式)。
(3)“氧化”步骤发生的离子方程式为 。
(4)“调pH”时,溶液pH范围应为 时才能保证“滤渣3”纯度较高。
(5)“还原”时,反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
(6)“沉镍”过程中使用溶液而不使用溶液的原因是 。
(7)“结晶”过程通入的酸性气体X是 (填化学式)。
14.空间站的生命保障系统功能之一是实现氧的再生,其中涉及Sabatier反应:
已知:①25℃、100 kPa时,和的燃烧热分别为和;
②
(1)Sabatier反应的 (用含、、的代数式表示)。
(2)空间站中氧的再生分两步,Sabatier反应是第一步,第二步在太阳能电池作用下完成。写出第二步的化学方程式: 。
将原料气按=1:4以一定流速通过Sabatier反应器,测得出口处的物质的量分数与温度的关系如图实线“”所示(虚线“”表示相同温度下平衡曲线,假设反应器中不发生其他反应)。
(3)由图可知,Sabatier反应的 。
A.>0 B.<0
(4)根据图像,列式计算350℃下原料气通过反应器后的转化率。(精确到0.1%)
(5)空间站运行Sabatier反应器时,下列措施能提高转化效率的是_______。
A.适当减压 B.反应器前段加热,后段冷却
C.提高原料气中所占比 D.合理控制反应器中气体的流速
氧再生的另一种途径是利用Bosch反应:
(6)一定条件下Bosch反应必须在高温下才能启动,原因是该反应_______。
A.反应物能量低于生成物能量
B.属于熵减反应,只有在高温下才能自发
C.活化能较高
D.平衡常数随温度升高而增大
(7)一定温度下,向某恒容密闭容器中充入1 mol 和2 mol 发生Bosch反应,下列能说明反应达到化学平衡状态的是_______。
A. B.的值不再变化
C.与之和不再变化 D.混合气体密度不再变化
(8)写出使用Bosch反应进行氧再生较Sabatier反应的一项优势和一项不足:
优势: ;不足: 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《2025年12月7日高中化学作业》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
D
D
C
D
B
D
A
D
1.B
【详解】A.草木灰(含)与铵态氮肥混合会释放,导致肥效降低,A正确;
B.硫酸铝水解生成胶体能吸附悬浮杂质,但无强氧化性,不能杀菌消毒,B错误;
C.油污在碱性条件下发生皂化反应,加热促进碳酸钠水解,碱性增强,更利于油污水解,C正确;
D.电镀时镀件作为阴极,镀层金属做阳极,镀层金属在阴极析出,D正确;
故选B。
2.A
【详解】A.能使红色石蕊试纸变蓝的溶液显碱性,与之间不发生反应,可以大量共存,A正确;
B.常温下,由水电离出的的溶液呈强酸性或者强碱性,强酸性和强碱性的环境下都不能大量存在,B错误;
C.加入铝粉能产生氢气的溶液呈强酸性或者强碱性,碱性条件下与生成一水合氨不能共存,与生成氢氧化亚铁沉淀不能共存,C错误;
D.溶液中与发生双水解生成沉淀和气体,不能共存,D错误;
答案选A。
3.D
【详解】A.图中缺少玻璃搅拌器,无法准确测定中和反应的反应热,A错误;
B.该可逆反应是气体分子数保持不变的反应,通过压缩针筒体积增大压强,虽然气体颜色变深,但平衡不移动,该装置只是增大压强使气体浓度增大而已,不能达到探究目的,B错误;
C.用pH试纸测定溶液的pH时,不能直接将pH试纸插入溶液中,C错误;
D.把AgNO3溶液滴加到NaCl和NaI的混合溶液中,先产生黄色的AgI沉淀,后产生白色沉淀,说明AgI的溶解度比AgCl小,D正确;
故选D。
4.D
【分析】PbSO4中加入Na2CO3溶液脱硫,PbSO4与Na2CO3反应转化为PbCO3沉淀,再加入HNO3溶解得到Pb(NO3)2。
【详解】A.由质子守恒关系得:c(OH-)=c(H+)+c()+2c(H2CO3)(也可通过物料守恒、电荷守恒得出),故A错误;
B.PbSO4(s)+(aq)PbCO3(s)+ (aq)该反应的平衡常数,当浓度商时,平衡正向移动,故B错误;
C.“脱硫”后上层清液主要是Na2SO4溶液,还含有未反应完的Na2CO3溶液,守恒关系还应考虑,故C错误;
D.PbCO3悬浊液加入HNO3“溶解”过程中,由于会和H+反应生成CO2,所以溶液中浓度逐渐减小,故D正确;
故答案为D。
5.C
【详解】A.先有白色沉淀生成后变为黑色沉淀,说明CuS更难溶,其溶度积较小,即Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),A正确;
B.食盐水为中性,负极上Fe失去电子,正极上氧气得到电子生成氢氧根离子,一段时间后溶液边缘变红,可知Fe发生吸氧腐蚀,B正确;
C.对比等浓度的碳酸钠溶液和苯酚钠溶液的pH,实际上是比较碳酸氢根离子和苯酚的酸性强弱。对比等浓度的碳酸钠溶液的pH大于苯酚钠溶液的pH,可推知酸性:苯酚 > 碳酸氢根,但无法得出苯酚与碳酸的酸性强弱关系,C错误;
D.与SCN-反应形成红色络合物,向等物质的量浓度的KF、KSCN混合溶液中滴加几滴溶液,振荡溶液颜色无明显变化,说明与SCN-结合的能力更弱,故结合的能力:F−>SCN−,D正确;
故选C。
6.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。
7.B
【详解】A.速率是浓度和温度共同作用的结果,随着反应的进行,温度仍在升高,A错误;
B.氮气与氢气物质的量之比越大,的转化率越高,B正确;
C.起始HC的pH最小,氢离子浓度最大,故HC酸性最强,C错误;
D.平衡常数只与温度相关,D错误;
故答案选B。
8.D
【分析】放电时,N极泡沫铁失电子发生氧化反应,N是负极;M极Fe3+在泡沫碳表面得电子发生还原反应,M是正极。
【详解】A.放电时,阴离子向负极移动,向泡沫铁极移动,A正确:
B.充电时,M是阳极,阳极的电极反应式为,B正确;
C.若电源为铅蓄电池,则电极M(阳极)应与PbO2电极(正极)相连,C正确;
D.放电时,每转移,负极消耗0.1 mol Fe,正极消耗0.2 mol Fe3+,参与反应的铁元素的总质量为16.8 g,D错误;
故选D。
9.A
【详解】A.酸性越弱,酸根离子的水解程度越大,,同浓度溶液的,故A正确;
B.的酸性比弱,但比强,根据强酸制弱酸的原理,只能发生反应:,故B错误;
C.酸的电离常数越小,酸性越弱,其对应酸根离子结合能力越强,故结合的能力:,故C错误;
D.向溶液中加入蒸馏水过程中,温度不变,平衡常数不变,减小,由可得。加水稀释导致减小,而不变,故减小,故D错误;
选A。
10.D
【分析】为三元弱酸,分步电离,随着NaOH溶液的加入,pH逐渐增大,浓度逐渐减小,先增大后减小,再增大后减小,最后增大,所以a、b、c、d线分别对应、、、,pH=2.14时=,此时Ka1==10-2.14,同理可得Ka2=10-7.2,Ka3=10-12.67,据此分析;
【详解】A.根据分析,a、b、c、d线分别对应、、、,A正确;
B.溶液中的,电离常数常数为Ka2=10-7.2 mol·L-1,水解平衡常数为,电离程度大于水解程度,溶液显酸性;当和的分布系数相等时,此时溶液的pH约为7.2,所以,数量级为,B正确;
C.用NaOH溶液滴定溶液,由图可知反应生成时,溶液pH>10,酚酞的变色范围为8.2~10.0,滴定终点不在酚酞的变色范围内,所以不可用酚酞作指示剂,C正确;
D.时,,,二者反应生成0.005 mol ,的浓度为,由图可知加入100 mL NaOH溶液时,溶液的pH约为10,,,得出;,,可得溶液中,D错误;
故选D。
11 (1) ③ ⑧
(2) 12
(3) Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ 盐酸 氧化铁
(4) c(H2S)+c(HS-)+(S2-) (1分) c(HS-)、c(OH-)、c(H2S)、c(S2-)、c(H+)
(5) A BD 小于
【详解】(1)硫酸铜溶液、浓硫酸、氨水为混合物,金属镁、石墨为单质,以上物质既不是电解质,也不是非电解质;碳酸钙固体、冰醋酸、三氧化硫、HCl在给定状态下不导电,但冰醋酸是弱酸,在水溶液中部分电离,属于弱电解质;苛性钾在熔融状态下完全电离为K+和OH-,能自由移动离子而导电,属于强电解质且处于导电状态,综上属于弱电解质的是③;能导电的电解质是⑧,故答案为:③;⑧。
(2)
混合前,溶液中,硫酸溶液中,过量,所以剩余的浓度为,因此,故答案为:12;
(3)
水解生成的胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质,可起到净水的作用,其离子方程式为:(胶体);FeCl3是强酸弱碱盐,水解呈酸性,保存溶液时应加入盐酸抑制其水解;属于强酸弱碱盐,水解生成和HCl,在溶液蒸干时,HCl挥发掉,生成的氢氧化铁在灼烧时分解成氧化铁和水,所以最后得到的固体是氧化铁。
(4) c(H2S)+c(HS-)+(S2-) c(HS-)、c(OH-)、c(H2S)、c(S2-)、c(H+)
第一个空通过物料守恒推得,第二个空,HS⁻的水解程度> 电离程度,溶液呈碱性。Na⁺完全电离,浓度最大;HS⁻水解/电离均微弱,浓度次之;水解生成OH⁻和H₂S,电离生成
S²⁻和H⁺,水解占优故c(OH⁻) > c(H⁺)、c(H₂S) > c(S²⁻);水电离补充少量OH⁻,故c(OH⁻)略大于c(H2S);H⁺来自HS⁻电离和水电离,浓度最小。
(5)①根据表格中电离常数的数据可知Ka(CH3COOH) >Ka1(H2CO3)> Ka(HClO)> Ka2(H2CO3),酸性越强,其阴离子结合氢离子的能力越弱,则同浓度的CH3COO-、、、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序为,故答案为:。
②A.CH3COOH溶液在加水稀释过程中,溶液浓度减小,c(H+)减小,A项正确;
B.,稀释过程中,不变,减小,比值增大,B项错误;
C.c(H+)∙c(OH-)=Kw,其只受温度影响,比值不变,C项错误;
D.,稀释过程中,c(H+)减小,比值增大,D项错误;
故答案为:A。
③A.醋酸在溶液中的电离为吸热过程,升高温度,平衡向电离方向移动,电离常数 Ka增大, A项不符合题意;
B.加水稀释醋酸溶液时,电离向电离方向移动,醋酸的电离程度增大,温度不变,电离常数不变,B项符合题意;
C.向溶液中加入醋酸钠固体,溶液中醋酸根离子浓度增大,电离平衡左移,醋酸的电离程度减小,C项不符合题意;
D.向溶液中加入少量氢氧化钠溶液,氢氧根离子与溶液中的氢离子反应,向电离方向移动,醋酸的电离程度增大,温度不变,电离常数不变,D项符合题意;
故答案为:BD。
④是弱酸,Ka=,pH相等的醋酸和硫酸的浓度大小:c()远大于c(H2SO4),所以中和等量的NaOH,消耗等pH的醋酸的体积更小,即a小于b;故答案为:小于。
⑤向NaClO溶液中通入少量CO2,由于酸性H2CO3>HClO>,则反应生成HClO和碳酸氢钠,该反应的离子方程式为:,故答案为:。
12.(1) 球形干燥管 吸收未反应的气体,防止污染空气
(2)
(3) c 滴入最后半滴,溶液由蓝色变为无色且30s内不变色 18.20mL 12.78mg/L BD
【分析】装置A用于制备二氧化硫,装置B吸收多余的二氧化硫,装置C是制备装置,装置D用来吸收尾气,同时防倒吸。硫代硫酸钠在酸性环境中不稳定,有较强的还原性,说明遇到酸会发生氧化还原反应,据此分析;
【详解】(1)仪器a的名称为球形干燥管;反应过程中可能有部分未参加反应,它有毒,直接排出会污染空气,可与发生反应,装置B中溶液的作用是吸收未反应的气体,防止污染空气;
(2)根据题意,硫代硫酸钠在酸性环境中不稳定,所以溶液的小于7时,的产率会下降,反应的离子方程式为:;
(3)①标准溶液显碱性,所以应该选择碱式滴定管,碱式滴定管排气泡的方式是将滴定管末端的尖嘴抬起,挤压橡胶管中的玻璃珠,使液体充满尖嘴,故选c;
②碘遇淀粉显蓝色,所以当滴入最后半滴时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复颜色,则说明到达滴定终点;
③根据步骤III中a的读数图示可知读数a为18.20 mL;滴定过程中消耗标准液的体积为,n(Na2S2O3)=c•V=0.0010 mol/L×0.018 L=1.8×10-5 mol,根据方程式:Cl2+2KI=2KCl+I2,I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可得关系式:Cl2~I2~2Na2S2O3,所以50.00 mL水样中含有Cl2的物质的量n(Cl2)=n(Na2S2O3)=9×10-6 mol,则该工业废水水样中Cl2的浓度是;
④A.锥形瓶水洗后直接装待测水样,不影响溶质的物质的量,因此不影响标准溶液的消耗,故对测定结果无影响,A错误;
B.装Na2S2O3标准溶液的滴定管水洗后没有润洗,会使标准溶液的浓度减小,在滴定时,消耗的标准溶液的体积偏大,导致测定结果偏大,B正确;
C.滴定到达终点时,俯视读出滴定管读数,读数偏小,则消耗的标准溶液的体积偏小,导致测定结果偏小,C错误;
D.滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失,则消耗的标准溶液的体积偏大,最终导致测定结果偏大,D正确;
故选BD。
13.(1)适当增大硫酸的浓度、将铁钴镍矿粉碎、适当加热、搅拌(答出任意一种即可)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)等浓度下溶液的碱性弱于,防止生成
(7)HCl
【分析】铁钴镍矿经过硫酸酸浸,酸浸液中有Co3+、Ni2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+,铁钴镍矿中的SiO2不溶于硫酸,所以滤渣1为SiO2,加入NH4F生成MgF2沉淀除去Mg2+,加入H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,加入NaOH调pH,滤渣3为Fe(OH)3,滤渣3酸浸使Fe(OH)3溶解,在HCl气体中结晶得到FeCl3,所以X为HCl;滤液再加入氨水得到Ni(OH)2沉淀,酸浸得到Ni2+,再加入NH4HCO3得到NiCO3沉淀;氨浸后,Co元素以[Co(NH3)6]3+形式存在,通入还原性气体SO2后,Co元素被还原,最后得到CoSO4。
【详解】(1)为了提高“酸浸”速率,可采取的措施是:适当增大硫酸的浓度、将铁钴镍矿粉碎、适当加热、搅拌等(答出任意一种即可给分);
(2)铁钴镍矿中SiO2不溶于硫酸,所以滤渣1为SiO2;
(3)氧化的目的是用H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,然后通过调节pH得到Fe(OH)3沉淀,所以“氧化”的目的是使Fe元素以Fe(OH)3形式存在于“滤渣3”中,“氧化”时该元素反应的离子方程式为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;
(4)调节pH值让Fe3+沉淀,而Co3+和Ni2+不沉淀,溶液pH的范围应调节为;
(5)氨浸后,Co元素以[Co(NH3)6]3+形式存在,通入还原性气体SO2后,Co元素的化合价由+3价降至+2,而SO2被氧化为,S元素的化合价由+4价升至+6,根据得失电子守恒,“还原”时反应的氧化剂([Co(NH3)6]3+)与还原剂(SO2)物质的量之比为2:1;
(6)“沉镍”过程中使用溶液而不使用溶液的原因是溶液的碱性弱于,防止生成;
(7)由分析可知,“结晶”过程通入的酸性气体X是HCl。
14.(1)
(2)
(3)B
(4)77.6%
(5)BD
(6)C
(7)D
(8) 氢原子利用率为100% 能耗较高
【详解】(1)已知:①25℃、100 kPa时,和的燃烧热分别为和;则得反应:
①
②
③
根据盖斯定律,由②4-③+④2得反应=;
(2)空间站中氧的再生分两步,Sabatier反应是第一步,第二步在太阳能电池作用下完成,完成在太阳能及催化剂作用下氧的再生,则第二步的化学方程式为:;
(3)由图可知,曲线最高点时反应达平衡,达平衡后升高温度,的物质的量分数减小,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,则Sabatier反应的<0,答案选B;
(4)将原料气按=1:4以一定流速通过Sabatier反应器,设二氧化碳的物质的量为1mol,则氢气的物质的量为4mol,根据图像,350℃下的物质的量分数为0.45,设原料气通过反应器后的转化率为x,根据三段式有:
则有,解得x=0.776mol,则转化率为=77.6%;
(5)Sabatier反应:为气体体积缩小的放热反应;
A.适当减压,平衡向气体体积增大的逆反应方向移动,转化效率减小,A不符合;
B.反应器前段加热,反应快速达平衡,后段冷却,温度降低,有利于平衡向放热反应的正方向移动,转化效率增大,B符合;
C.提高原料气中所占比,则转化效率反而减小,C不符合;
D.合理控制反应器中气体的流速,有利于反应正向进行,转化效率增大,D符合;
答案选BD;
(6)催化剂可以降低反应的活化能加快反应速率,无催化剂Bosch反应必须在高温下才能启动,说明断裂二氧化碳和氢气所需的能量较高,即该反应的活化能较高,则一定条件下 Bosch反应必须在高温下才能启动,故答案为:反应的活化能高,答案选C;
(7)一定温度下,向某恒容密闭容器中充入1 mol 和2 mol 发生Bosch反应, ,反应为气体体积缩小的放热反应;
A.,则正逆反应速率不相等(才是),反应没有达到平衡状态,A不符合;
B.因充入1 mol 和2 mol ,且反应也按比例为1:2进行,故的值始终不变,当比值不再变化时不能说明反应达平衡状态,B不符合;
C.与的化学计量数相等且一为反应物一为生成物,两者之和不再变化 不能说明反应达平衡状态,C不符合;
D.反应中碳为固体,随着反应的进行气体的质量发生变化,反应在恒容条件下进行,混合气体密度为变量,根据“变量不变达平衡”可知,密度不再变化则反应达平衡状态,D符合;
答案选D;
(8)反应中氢元素完全转化为水,氢原子利用率为100%,但反应需要在300-400℃下进行,能耗高;故答案为:氢原子利用率为100%;能耗较高。
答案第1页,共2页
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