内容正文:
北京一零一中2025-2026学年度第一学期期中考试
高二化学
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本试卷分为选择题、填空题两部分,共25个小题,共10页,满分100分;答题时间为90分钟将答案写在答题纸上。
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 V 51
一、选择题:本大题共21小题,共42分,每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列我国科技创新的产品设备在工作时,由化学能转变成电能的是
A.世界首部可折叠柔屏手机通话
B.嫦娥四号月球探测器上的太阳能电池板
C.和谐号动车以350km/h飞驰
D.长征三号乙运载火箭用偏二甲肼为燃料
A. A B. B C. C D. D
2. 下列说法不正确的是
A. 水凝结成冰的过程中,体系的
B. 发生离子反应的条件之一是生成气体,此过程是一个的过程
C. 溶于水吸热,说明其溶于水不是自发过程
D. 化学反应自发进行的方向,与反应的和都有关
3. 溶液中存在如下平衡: 。下列可使蓝色的溶液变成黄色的方法是
A. 降温 B. 加入固体 C. 加水 D. 加溶液
4. 关于化学反应速率增大的原因,下列分析不正确的是
A. 增大反应物浓度,能增大单位体积内活化分子数
B. 升高温度,可使反应物分子中活化分子的百分数增大
C. 使用适宜的催化剂,可使反应物分子中活化分子的百分数增大
D. 有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,可使活化分子百分数增多
5. 一定温度下,在体积一定的密闭容器中进行的可逆反应:,不能判断反应已经达到化学平衡状态的是
A. 容器中混合气体的密度不变 B.
C. 容器中总压强不变 D. 容器中的体积分数不变
6. 下列化学用语正确的是
A. 的电离方程式:
B. 硫化钠溶液呈碱性:
C. AgCl的沉淀溶解平衡:
D. 中和热的热化学方程式:
7. 下列各离子组在指定的溶液中能够大量共存的是
A. 无色溶液中:Cu2+、K+、SCN-、Cl-
B. pH=11的NaOH溶液中:CO、Na+、NO、SO
C. 由水电离出的c(H+)=1.0×10−13 mol•L-1的溶液中:Na+、NH、SO、HCO
D. 含有NO的溶液中:I-、SO、SO、H+
8. 下列实验事实中,不能用平衡移动原理解释的是
A. 工业合成氨采用高温条件
B. 实验室收集氯气时,常用排饱和食盐水的方法
C. 用浓氨水和NaOH固体快速制取氨气
D. 向沉淀中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解
9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A. 常温时,1L 的溶液中数目为
B. 500mL 1mol/L的氯化铁溶液中的数目小于
C. 90℃时,100mL纯水中的的数目为
D. 1L 0.1mol/L的溶液中,含N微粒的总数目为
10. 如图为锌铜原电池装置图,下列说法不正确的是
A. 该装置能将化学能转化为电能
B. 该装置的总反应为:
C. 一段时间后,A池带正电荷,B池带负电荷
D. 原电池工作过程中,盐桥中的进入B池
11. 下列关于常温下的不饱和溶液的叙述正确的是
A. 溶液中电离出的
B. 加入少量固体溶解后,溶液pH升高
C. 加热溶液,溶液的pH一定升高
D. 与等体积的盐酸混合,所得溶液呈中性
12. 下列实验方案(图中部分夹持装置略),能达到实验目的的是
选项
A
B
目的
制取无水固体
测定中和反应的热效应
实验方案
选项
C
D
目的
证明
探究硫酸浓度对化学反应速率的影响
实验方案
A. A B. B C. C D. D
13. 在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。
下列说法正确的是
A. 催化剂可降低反应活化能从而降低总反应的焓变
B. 两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C. 和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D. 使用催化剂a的过程中,①转化为②的决速步骤为
14. 人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力,CO吸入肺中发生反应:CO+HbO2O2+HbCO,37 ℃时,该反应的平衡常数K=220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍,会使人智力受损。据此,下列结论错误的是
A. CO与HbO2反应的平衡常数K=
B. 人体吸入的CO越多,与血红蛋白结合的O2越少
C. 当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损
D. 把CO中毒的病人放入高压氧舱中解毒,其原理是使上述平衡向逆反应方向移动
15. 将0.1mol/L 的KI溶液和0.05mol/LFe2 (SO4)3溶液等体积混合后,取混合液分别完成下列实验,能说明溶液中存在化学平衡“2Fe3++2I-2Fe2++I2”的是
实验编号
实验操作
实验现象
①
滴入KSCN 溶液
溶液变红色
②
滴入AgNO3溶液
有黄色沉淀生成
③
滴入K3[Fe (CN) 6]溶液
有蓝色沉淀生成
④
滴入淀粉溶液
溶液变蓝色
A. ①和② B. ②和④ C. ③和④ D. ①和③
16. 已知某种微生物燃料电池工作原理如图所示。下列有关该电池的说法中,正确的是
A. B极为原电池的负极
B. 溶液中由B极区移向A极区
C. 电池工作一段时间后B极区溶液的pH减小
D. A极电极反应式为:
17. 室温下,向某浓度的二元碱水溶液中逐滴加入一定浓度的盐酸,所得溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 的
B. 的水溶液显碱性
C. 时,
D. 时,
18. 工业上通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯:,在容积固定的密闭容器中,加入催化剂后,投入等物质的量和CO,测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示,下列说法正确的是
A. 反应速率
B. 由图可知生产时反应温度控制在80~85℃为宜
C. 恒温时,向该容器中充入,的转化率减小
D. d→e,CO转化率变小,说明该反应正向是放热过程
19. 在实验室中以含镍废料(主要成分为NiO,含少量FeO、、CoO、BaO和)为原料制备和的工艺流程如图。
已知:
离子
开始沉淀的pH
1.5
7.5
6.7
6.8
沉淀完全的pH
2.8
9.7
8.4
8.9
下列说法不正确的是
A. “酸浸”步骤所得滤渣Ⅰ中含有和
B. “氧化”步骤目的是为了将转化为,便于后续除去
C. “调pH”步骤应控制溶液pH范围在2.8-6.7之间
D. “沉钴”步骤发生的反应为
20. 某废水中含有和,浓度远大于。为研究废水中处理的最佳pH,取5份等量的废水,分别用30%的NaOH溶液调节pH至8.5、9、9.5、10、11,静置后,分析上层清液中铜元素的含量,实验结果如下图所示。
已知:平衡I:
平衡Ⅱ:
下列说法不正确的是
A. 废水中处理的最佳pH约为9
B. b~c段:随pH升高,上层清液中的浓度上升,平衡I正向移动
C. c~d段:随pH升高,上层清液中和的浓度均下降
D. 推测d点以后,随pH升高,上层清液中铜元素的含量可能上升
21. 某小组对溶液与Cu粉混合后再加溶液的实验进行如下研究。
①向2 mL 0.1 mol/L的溶液中加入过量Cu粉,充分反应后,溶液变蓝。2天后,溶液变为浅蓝色,有白色不溶物生成。
②取①中浅蓝色的上层清液,滴加少量KSCN溶液,溶液变红,出现白色不溶物。振荡后白色不溶物增多,红色褪去。经检验,白色不溶物是CuSCN。
③向2 mL 0.1 mol/L的溶液中滴加KSCN溶液,未观察到白色不溶物。放置24小时后,出现白色不溶物。
已知:和均为白色不溶固体。
下列说法不正确的是
A. ①中产生白色不溶物的可能原因是
B. 依据②中出现红色,可以说明该实验条件下氧化性强于
C. ②中白色不溶物的生成与有关
D. 实验表明:
二、填空题:本大题共4小题,共58分。
22. 常温下,用0.1 mol/LNaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.1 mol/L的H3PO2溶液和HCN溶液,所得滴定曲线如图所示。
已知:ⅰ.H3PO2 (次磷酸)是一元弱酸。
ⅱ.Ka(HCN)=4.9×10-10,Ka(H3PO2)=5.9×10-2,lg3=0.5。
(1)图中表示HCN与NaOH反应的曲线是________(填“A”或“B”)。
(2)图中能证明H3PO2是弱酸的依据是_____________(写出一条即可)。
(3)点①和点②所示溶液中,水的电离程度:①________②(填“>”、“<”或“=”,下同);点③所示溶液中:主要溶质的阳离子浓度________其阴离子浓度;点④所示溶液中离子由大到小的顺序为:________。
(4)写出NaCN和NaH2PO2混合溶液中的质子守恒式:_____________。
(5)某溶液中含有等物质的量浓度的H3PO2、NaH2PO2、HCN、NaCN,写出此时发生反应的离子方程式_____________。
(6)次磷酸盐工业废水的一种处理方法:先使用次氯酸盐将含可溶性次磷酸盐的碱性废水氧化为可溶性磷酸盐,然后通过“铁碳合金微网—空气”原电池除磷装置,将可溶性磷酸盐转化成磷酸亚铁[Fe3(PO4)2]沉淀除去。氧化过程的离子方程式为_____________。除磷过程中负极的电极反应式为:_____________。
23. 汽车尾气是城市的主要空气污染物,研究控制汽车尾气成为保护环境的首要任务。
(1)汽车内燃机工作时发生反应:(高温下与的反应可忽略),是导致汽车尾气中含有的原因之一、某高温条件下,向5 L密闭容器中充入和,在5 min时反应达到平衡状态,此时容器中的物质的量是5 mol。
①计算:5 min内该反应的平均速率_______;该温度下,反应的平衡常数_______。
②反应开始至达到平衡的过程中,容器中下列各项发生变化的是________(填序号)。
a.混合气体的平均摩尔质量 b.单位时间内氮氮键的断裂数目
c.混合气体的平均能量 d.单位时间内,和的消耗量之比
③5 min后,保持温度和容器体积不变,向容器中再加入13mol NO和1mol ,则平衡________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动,重新达平衡后,的体积分数________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)或可以催化还原以达到消除污染的目的。
已知:
则与反应生成和的热化学方程式是________。
(3)当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图表示在其他条件不变时,反应:中随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。
①图中,_______。
②该反应的_______0(填“>”或“<”)。结合化学平衡移动原理解释原因:________。
③若催化剂的表面积,在图中画出在、条件下达到平衡过程中的变化曲线。________
24. 为回收利用废钒催化剂(含有、及不溶性残渣),科研人员研制了一种回收的新工艺,主要流程如下图。
已知:ⅰ.部分含钒物质常温下在水中的溶解性如下表所示:
物质
溶解性
可溶
难溶
难溶
易溶
ⅱ.
回答下列问题:
(1)用水浸泡废钒催化剂,为了提高单位时间内废钒的浸出率,可以采取的措施为_____________(写两条)。
(2)滤液1和滤液2中含钒的主要物质成分相同。在滤渣1中加入和过量溶液发生反应的化学方程式为_____________。
(3)生成的反应中消耗1 mol 时转移6 mol电子,该反应的离子方程式为_____________。
(4)结合化学用语,用平衡移动原理解释加入氨水的作用:
①作用1:_____________。
②作用2:_____________。
(5)最后钒以的形式沉淀出来。以沉钒率(沉淀中V的质量和废钒催化剂中V的质量之比)表示该步反应钒的回收率。请解释下图温度超过80℃以后,沉钒率逐渐下降的可能原因是(写两条):ⅰ:_____________;ⅱ:_____________。
(6)测定产品中的纯度:称取a g产品,用硫酸溶解,得到溶液,加入的溶液(),再用的溶液滴定过量的至终点,消耗溶液mL。已知被还原为,杂质不参与反应。
①滴定终点的实验现象是_____________。
②产品中(摩尔质量:)的质量分数是________(列出计算式即可)。
25. 学习小组探究、(棕黑色固体,难溶于水)对氯水漂白性的影响。分别取2 mL氯水于试管中,进行以下实验,实验记录如下:
实验
方案和现象
ⅰ
加入1 mL蒸馏水,再滴加1滴品红溶液,品红溶液较快褪色
ⅱ
加入少量固体,产生白色沉淀a。再加入1 mL蒸馏水和1滴品红溶液,品红溶液褪色比ⅰ快
ⅲ
加入1 mL较浓溶液,产生白色沉淀b。再向上层清液中滴加1滴品红溶液,品红溶液褪色比ⅰ慢
已知:微粒的氧化还原性与其浓度成正比。等浓度时,HClO的氧化性比的强。
(1)用离子方程式表示ⅰ中品红溶液褪色的原因:________。
(2)经检验,ⅱ中的白色沉淀a是AgCl。产生AgCl的化学方程式是________。
(3)ⅰ是ⅲ的对比实验,目的是排除ⅲ中________造成的影响。
(4)研究经洗涤后的白色沉淀b的成分。进行实验ⅳ:
实验ⅳ:
①设计对比实验证实白色沉淀b不只含有AgCl,实验方案和现象是________。
②溶液的目的是________。由此判断,白色沉淀b可能含有________。
(5)利用白色沉淀b进一步研究实验ⅲ品红溶液褪色慢的原因,进行实验ⅴ:
实验ⅴ:
①结合离子方程式解释加入饱和NaCl溶液的目的:________。
②推测实验ⅲ和实验ⅴ上层清液中含氯微粒的氧化性强弱:实验ⅲ________实验ⅴ(填“>”、“<”或“=”),说明理由________。
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高二化学
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本试卷分为选择题、填空题两部分,共25个小题,共10页,满分100分;答题时间为90分钟将答案写在答题纸上。
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 V 51
一、选择题:本大题共21小题,共42分,每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列我国科技创新的产品设备在工作时,由化学能转变成电能的是
A.世界首部可折叠柔屏手机通话
B.嫦娥四号月球探测器上的太阳能电池板
C.和谐号动车以350km/h飞驰
D.长征三号乙运载火箭用偏二甲肼为燃料
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.可折叠柔屏手机通话时,内置化学电源将化学能转化为电能为设备供电,A正确;
B.嫦娥四号月球探测器的太阳能电池板工作时,将太阳能转化为电能,B错误;
C.和谐号动车以飞驰时,将电能转化为机械能,C错误;
D.长征三号乙运载火箭使用偏二甲肼为燃料时,将化学能转化为热能、机械能,D错误;
故答案为A。
2. 下列说法不正确的是
A. 水凝结成冰的过程中,体系的
B. 发生离子反应的条件之一是生成气体,此过程是一个的过程
C. 溶于水吸热,说明其溶于水不是自发过程
D. 化学反应自发进行的方向,与反应的和都有关
【答案】C
【解析】
【详解】A.水凝结成冰时,体系由液态变为固态,混乱度减小,因此,A不符合题意;
B.离子反应生成气体,体系混乱度增大,因此,B不符合题意;
C.溶于水虽然吸热(),但该过程是熵增的物理过程,根据自发过程判据,常温下,可自发进行,C符合题意;
D.化学反应自发进行的方向由吉布斯自由能变判断,与和都有关,D不符合题意;
故选C。
3. 溶液中存在如下平衡: 。下列可使蓝色的溶液变成黄色的方法是
A. 降温 B. 加入固体 C. 加水 D. 加溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应,正反应为吸热反应,降温会使平衡向放热的逆反应方向移动,蓝色加深,A不符合;
B.加入固体,溶液中浓度增大,平衡向正反应方向移动,浓度增大,溶液变为黄色,B符合;
C.加水稀释,根据勒夏特列原理,平衡向离子总物质的量增大的逆反应方向移动,蓝色加深,C不符合;
D.加溶液,与反应生成沉淀,浓度减小,平衡向逆反应方向移动,蓝色加深,D不符合;
故答案选B。
4. 关于化学反应速率增大的原因,下列分析不正确的是
A. 增大反应物浓度,能增大单位体积内活化分子数
B. 升高温度,可使反应物分子中活化分子的百分数增大
C. 使用适宜的催化剂,可使反应物分子中活化分子的百分数增大
D. 有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,可使活化分子百分数增多
【答案】D
【解析】
【详解】A.增大反应物浓度时,单位体积内分子总数增加,活化分子百分数不变,但单位体积内的活化分子数增多,A正确;
B.升高温度会提高分子能量,使更多分子成为活化分子(活化分子百分数增大),B正确;
C.催化剂通过降低活化能,使更多分子达到活化状态(活化分子百分数增大),C正确;
D.增大压强(缩小容器体积)仅增加单位体积内分子总数(包括活化分子数),但活化分子百分数不变,D错误;
故选D。
5. 一定温度下,在体积一定的密闭容器中进行的可逆反应:,不能判断反应已经达到化学平衡状态的是
A. 容器中混合气体的密度不变 B.
C. 容器中总压强不变 D. 容器中的体积分数不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应前后所有物质均为气体,混合气体总质量始终不变,容器体积固定,根据可知,密度始终为定值,故密度不变不能判断反应达到平衡,A符合题意;
B.与的化学计量数均为2,说明正、逆反应速率相等,可判断反应达到平衡,B不符合题意;
C.反应前后气体总物质的量不相等,体积、温度固定时,总压强与气体总物质的量成正比,总压强不变说明气体总物质的量不变,可判断反应达到平衡,C不符合题意;
D.反应达到平衡时各组分的含量保持不变,故的体积分数不变可判断反应达到平衡,D不符合题意;
故选A。
6. 下列化学用语正确的是
A. 的电离方程式:
B. 硫化钠溶液呈碱性:
C. AgCl的沉淀溶解平衡:
D. 中和热的热化学方程式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.是弱酸的酸式盐,溶于水完全电离出和,的电离为可逆过程,不能一步完全电离为和,正确电离方程式为,A错误;
B.为多元弱酸根,水解分步进行,以第一步水解为主,硫化钠溶液呈碱性的原因是,不能直接书写一步总水解反应,B错误;
C.沉淀溶解平衡需标注各物质聚集状态,正确表达式为,选项未标注状态,不符合沉淀溶解平衡的书写规范,C错误;
D.中和热指稀强酸与稀强碱发生中和反应生成1 mol液态时的反应热,所给热化学方程式符合中和热的定义和书写规范,D正确;
故选D。
7. 下列各离子组在指定的溶液中能够大量共存的是
A. 无色溶液中:Cu2+、K+、SCN-、Cl-
B. pH=11的NaOH溶液中:CO、Na+、NO、SO
C. 由水电离出的c(H+)=1.0×10−13 mol•L-1的溶液中:Na+、NH、SO、HCO
D. 含有NO的溶液中:I-、SO、SO、H+
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cu2+的水溶液显蓝色,在无色溶液中不能大量存在,A不符合题意;
B.pH=11的NaOH溶液显碱性,含有大量OH-,OH-与CO、Na+、NO、SO不能发生任何反应,可以大量共存,B符合题意;
C.由水电离出的c(H+)=1.0×10−13 mol•L-1<1.0×10−7 mol•L-1,水的电离受到了抑制作用,溶液可能显酸性,也可能显碱性。在酸性溶液中,H+与HCO会发生反应而不能大量共存;在碱性溶液中,OH-与NH、HCO也会发生反应,不能大量共存,C不符合题意;
D.在含有NO的溶液中:NO与I-、H+或NO、SO、H+会发生氧化还原反应,不能大量共存,D不符合题意;
故合理选项是B。
8. 下列实验事实中,不能用平衡移动原理解释的是
A. 工业合成氨采用高温条件
B. 实验室收集氯气时,常用排饱和食盐水的方法
C. 用浓氨水和NaOH固体快速制取氨气
D. 向沉淀中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解
【答案】A
【解析】
【详解】A.合成氨反应为放热的可逆反应,根据平衡移动原理,低温更有利于正向反应提高氨的产率,工业采用高温主要是为了加快反应速率、保证催化剂活性,与平衡移动无关,A符合题意;
B.氯气与水存在可逆反应,饱和食盐水中浓度高,使平衡逆向移动,降低氯气溶解度,可用平衡移动原理解释,B不符合题意;
C.浓氨水中存在平衡,加入固体后浓度增大,且溶解放热,均使平衡逆向移动,促进氨气逸出,可用平衡移动原理解释,C不符合题意;
D.沉淀存在溶解平衡,氯化铵电离出的与结合生成弱电解质,使浓度降低,平衡正向移动,沉淀溶解,可用平衡移动原理解释,D不符合题意;
故选A。
9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A. 常温时,1L 的溶液中数目为
B. 500mL 1mol/L的氯化铁溶液中的数目小于
C. 90℃时,100mL纯水中的的数目为
D. 1L 0.1mol/L的溶液中,含N微粒的总数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下的溶液中,1 L溶液中物质的量为0.01 mol,数目为,水解促进水的电离,此处的就是溶液总氢氧根,A正确;
B.在水溶液中会发生水解反应,因此500mL 1mol/L氯化铁溶液中的物质的量小于0.5mol,数目小于,B正确;
C.90℃时纯水电离程度增大,约为,此时纯水中,100 mL纯水中物质的量约为,数目远小于,C错误;
D.根据物料守恒,1 L 0.1 mol/L 溶液中,所有含N微粒(、)的总物质的量为0.1 mol,总数为,D正确;
故选C。
10. 如图为锌铜原电池装置图,下列说法不正确的是
A. 该装置能将化学能转化为电能
B. 该装置的总反应为:
C. 一段时间后,A池带正电荷,B池带负电荷
D. 原电池工作过程中,盐桥中的进入B池
【答案】C
【解析】
【详解】A.原电池的功能是将化学能转化为电能,该装置为铜锌原电池,可实现该能量转化,A正确,不符合题意;
B.该原电池负极失电子生成,正极得电子生成,总反应为,B正确,不符合题意;
C.盐桥可通过离子的定向移动维持两池的电中性,因此A、B池均始终保持电中性,不会带有电荷,C错误,符合题意;
D.原电池工作时B池中不断被还原,正电荷浓度降低,盐桥中的阳离子会移向B池平衡电荷,D正确,不符合题意;
故答案选C。
11. 下列关于常温下的不饱和溶液的叙述正确的是
A. 溶液中电离出的
B. 加入少量固体溶解后,溶液pH升高
C. 加热溶液,溶液的pH一定升高
D. 与等体积的盐酸混合,所得溶液呈中性
【答案】B
【解析】
【详解】A.水解促进水的电离,溶液中全部来自水的电离,时,水电离出的等于水电离的,即,A错误;
B.不饱和溶液存在水解平衡:,加入少量固体后,增大,平衡右移,增大,常温下不变,减小,溶液pH升高,B正确;
C.加热时虽然的水解程度增大,会使OH⁻浓度上升,但同时水的离子积也会随温度升高显著增大,水电离出的浓度上升幅度更大,最终溶液pH会降低,并非一定升高,C错误;
D.的溶液浓度远大于,与等体积的盐酸(浓度为)混合后,大量过量,的水解程度大于的电离程度,溶液呈碱性,D错误;
故选B。
12. 下列实验方案(图中部分夹持装置略),能达到实验目的的是
选项
A
B
目的
制取无水固体
测定中和反应的热效应
实验方案
选项
C
D
目的
证明
探究硫酸浓度对化学反应速率的影响
实验方案
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.加热蒸发溶液时,发生水解反应生成和,易挥发会促进水解,最终只能得到固体(若继续加热会分解生成氧化铁),无法得到无水,A错误;
B.该装置设置隔热层可减少热量散失,环形玻璃搅拌棒能使酸碱充分混合反应,温度计可测定反应前后的温度变化,符合中和反应热效应的测定要求,B正确;
C.实验中溶液过量,加入溶液时,直接与过量的反应生成黄色沉淀,不存在向的沉淀转化,无法证明,C错误;
D.装置使用长颈漏斗,反应生成的氢气会从长颈漏斗上口逸出,无法准确测定生成气体的体积,不能探究硫酸浓度对化学反应速率的影响,D错误;
故选B。
13. 在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。
下列说法正确的是
A. 催化剂可降低反应活化能从而降低总反应的焓变
B. 两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C. 和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D. 使用催化剂a的过程中,①转化为②的决速步骤为
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂只能降低反应的活化能,不改变反应物和生成物的总能量差,因此总反应的焓变不变,A错误;
B.化学平衡常数只与温度有关,与催化剂的种类无关,两种催化剂作用下温度相同,总反应的平衡常数相同,B错误;
C.由图可知,丙烷被催化剂a吸附得到的相对能量比催化剂b吸附得到的更低,能量越低物质越稳定,因此催化剂a吸附得到的吸附态更稳定,C正确;
D.反应的决速步骤为活化能最大的步骤,使用催化剂a时,转化为过渡态2的活化能远大于转化为过渡态1的活化能,D错误;
故选C。
14. 人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力,CO吸入肺中发生反应:CO+HbO2O2+HbCO,37 ℃时,该反应的平衡常数K=220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍,会使人智力受损。据此,下列结论错误的是
A. CO与HbO2反应的平衡常数K=
B. 人体吸入的CO越多,与血红蛋白结合的O2越少
C. 当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损
D. 把CO中毒的病人放入高压氧舱中解毒,其原理是使上述平衡向逆反应方向移动
【答案】C
【解析】
【详解】A项,根据化学方程式可知平衡常数表达式为K=,故A项正确;
B项,c(CO)增大,CO+HbO2O2+HbCO平衡正向移动,故B项正确;
C项,K==220,当=0.02时,此时==9×10-5,故C项错误;
D项,增大c(O2),使CO+HbO2O2+HbCO平衡逆向移动解毒,故D项正确。
综上所述,本题正确答案为C。
15. 将0.1mol/L 的KI溶液和0.05mol/LFe2 (SO4)3溶液等体积混合后,取混合液分别完成下列实验,能说明溶液中存在化学平衡“2Fe3++2I-2Fe2++I2”的是
实验编号
实验操作
实验现象
①
滴入KSCN 溶液
溶液变红色
②
滴入AgNO3溶液
有黄色沉淀生成
③
滴入K3[Fe (CN) 6]溶液
有蓝色沉淀生成
④
滴入淀粉溶液
溶液变蓝色
A. ①和② B. ②和④ C. ③和④ D. ①和③
【答案】A
【解析】
【详解】假设该反应不可逆,则Fe3+和I-恰好完全反应。①Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,表明上述溶液中存在Fe3+;②Ag++I-AgI↓,表明上述溶液中存在I-;③K3[Fe(CN)6]与Fe2+反应产生蓝色沉淀,表明上述溶液中存在Fe2+;④I2遇淀粉变蓝,表明上述溶液存在I2。故选A。
16. 已知某种微生物燃料电池工作原理如图所示。下列有关该电池的说法中,正确的是
A. B极为原电池的负极
B. 溶液中由B极区移向A极区
C. 电池工作一段时间后B极区溶液的pH减小
D. A极电极反应式为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.B极上得电子生成,发生还原反应,为原电池正极,A错误;
B.原电池中阳离子向正极移动,应由A极区移向B极区,B错误;
C.B极电极反应为,消耗,溶液增大,C错误;
D.A极上失电子发生氧化反应生成,题给电极反应式配平合理,D正确;
故答案选D。
17. 室温下,向某浓度的二元碱水溶液中逐滴加入一定浓度的盐酸,所得溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 的
B. 的水溶液显碱性
C. 时,
D. 时,
【答案】D
【解析】
【详解】A.二元碱的电离过程为,。当时,,根据,此时,所以;当时,,根据,此时,故,A正确;
B.溶液中的存在形式为,由图可知占主导时溶液约为7到8之间,溶液显碱性,B正确;
C.由图像可知,时,根据曲线中物质的量分数关系,可得,C正确;
D.根据电荷守恒,溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数,在时,应该是,而不是,D错误;
故选D。
18. 工业上通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯:,在容积固定的密闭容器中,加入催化剂后,投入等物质的量和CO,测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示,下列说法正确的是
A. 反应速率
B. 由图可知生产时反应温度控制在80~85℃为宜
C. 恒温时,向该容器中充入,的转化率减小
D. d→e,CO转化率变小,说明该反应正向是放热过程
【答案】B
【解析】
【详解】A.温度越高反应速率越快,d点温度高于b点,故,A错误;
B.80~85℃区间内CO转化率最高,生产效率最优,故反应温度控制在该范围为宜,B正确;
C.恒容条件下充入不参与反应的,反应体系各组分浓度不变,平衡不移动,转化率不变,C错误;
D.题干仅给出相同时间内的CO转化率,d→e转化率降低也可能是温度过高导致催化剂活性下降、反应速率减慢所致,无法直接得出反应正向为放热过程的结论,D错误;
故选B。
19. 在实验室中以含镍废料(主要成分为NiO,含少量FeO、、CoO、BaO和)为原料制备和的工艺流程如图。
已知:
离子
开始沉淀的pH
1.5
7.5
6.7
6.8
沉淀完全的pH
2.8
9.7
8.4
8.9
下列说法不正确的是
A. “酸浸”步骤所得滤渣Ⅰ中含有和
B. “氧化”步骤目的是为了将转化为,便于后续除去
C. “调pH”步骤应控制溶液pH范围在2.8-6.7之间
D. “沉钴”步骤发生的反应为
【答案】D
【解析】
【分析】向含镍废料(主成分为NiO,含少量FeO、、CoO、BaO、)中加入,金属氧化物与硫酸反应生成对应可溶性硫酸盐:;其中不与硫酸反应,BaO和硫酸反应生成难溶的,二者共同作为滤渣Ⅰ被除去。加入作为氧化剂,将溶液中还原性的全部氧化为,便于后续通过调pH的方式除去铁元素。加入调节溶液pH,控制pH在2.8~6.7区间,使完全沉淀为(作为滤渣Ⅱ除去),同时保证仍稳定存在于溶液中不沉淀。加入萃取剂,将萃取进入有机层,实现和水层中的分离;后续对负载的有机层进行反萃取等操作,得到含的水溶液。向含的水溶液中加入,反应生成沉淀,得到目标产物之一。萃取后剩余的水层经处理得到溶液,进一步结晶得到晶体,最终煅烧分解得到另一目标产物。
【详解】A.酸浸时加入,不与硫酸反应,与硫酸反应生成难溶的,故滤渣Ⅰ含有和,A不符合题意;
B.沉淀完全的pH为9.7,远高于、开始沉淀的pH,氧化将转化为后,在pH=2.8即可完全沉淀,便于后续除杂,B不符合题意;
C.调pH的目的是使完全沉淀,同时避免、沉淀,结合表格数据,应控制pH在2.8~6.7之间,C不符合题意;
D.反应生成的会与过量的反应,正确离子方程式为,所给方程式错误,D符合题意;
故选D。
20. 某废水中含有和,浓度远大于。为研究废水中处理的最佳pH,取5份等量的废水,分别用30%的NaOH溶液调节pH至8.5、9、9.5、10、11,静置后,分析上层清液中铜元素的含量,实验结果如下图所示。
已知:平衡I:
平衡Ⅱ:
下列说法不正确的是
A. 废水中处理的最佳pH约为9
B. b~c段:随pH升高,上层清液中的浓度上升,平衡I正向移动
C. c~d段:随pH升高,上层清液中和的浓度均下降
D. 推测d点以后,随pH升高,上层清液中铜元素的含量可能上升
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图中曲线可知,pH约为9时,废水中铜元素含量最低,因此废水中Cu2+处理的最佳pH约为9,故A正确;
B.在b~c段,随pH升高,氢氧根浓度增大,由于浓度远大于,则生成的浓度增大,平衡I正向移动,B正确;
C.在c~d段,随pH升高,氢氧根浓度增大,平衡I逆向移动,上层清液中下降;平衡Ⅱ正向移动,和升高,C错误;
D.d点以后,随pH升高,氢氧根浓度增大,平衡Ⅱ正向移动,浓度升高,因此上层清液中铜元素的含量可能上升,D正确;
答案选C。
21. 某小组对溶液与Cu粉混合后再加溶液的实验进行如下研究。
①向2 mL 0.1 mol/L的溶液中加入过量Cu粉,充分反应后,溶液变蓝。2天后,溶液变为浅蓝色,有白色不溶物生成。
②取①中浅蓝色的上层清液,滴加少量KSCN溶液,溶液变红,出现白色不溶物。振荡后白色不溶物增多,红色褪去。经检验,白色不溶物是CuSCN。
③向2 mL 0.1 mol/L的溶液中滴加KSCN溶液,未观察到白色不溶物。放置24小时后,出现白色不溶物。
已知:和均为白色不溶固体。
下列说法不正确的是
A. ①中产生白色不溶物的可能原因是
B. 依据②中出现红色,可以说明该实验条件下氧化性强于
C. ②中白色不溶物的生成与有关
D. 实验表明:
【答案】B
【解析】
【详解】A.①中和过量反应生成,后续与在存在下发生归中反应生成沉淀,给出的离子方程式合理,A正确;
B.②中出现红色说明溶液中存在,根据反应,氧化剂的氧化性强于氧化产物,B错误;
C.③中仅与短时间反应无白色沉淀,②中存在可将还原为,进而生成沉淀,故白色不溶物的生成与有关,C正确;
D.①中存在时仅缓慢生成,②中加入后立即生成,说明更难溶,故,D正确;
故选B。
二、填空题:本大题共4小题,共58分。
22. 常温下,用0.1 mol/LNaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.1 mol/L的H3PO2溶液和HCN溶液,所得滴定曲线如图所示。
已知:ⅰ.H3PO2 (次磷酸)是一元弱酸。
ⅱ.Ka(HCN)=4.9×10-10,Ka(H3PO2)=5.9×10-2,lg3=0.5。
(1)图中表示HCN与NaOH反应的曲线是________(填“A”或“B”)。
(2)图中能证明H3PO2是弱酸的依据是_____________(写出一条即可)。
(3)点①和点②所示溶液中,水的电离程度:①________②(填“>”、“<”或“=”,下同);点③所示溶液中:主要溶质的阳离子浓度________其阴离子浓度;点④所示溶液中离子由大到小的顺序为:________。
(4)写出NaCN和NaH2PO2混合溶液中的质子守恒式:_____________。
(5)某溶液中含有等物质的量浓度的H3PO2、NaH2PO2、HCN、NaCN,写出此时发生反应的离子方程式_____________。
(6)次磷酸盐工业废水的一种处理方法:先使用次氯酸盐将含可溶性次磷酸盐的碱性废水氧化为可溶性磷酸盐,然后通过“铁碳合金微网—空气”原电池除磷装置,将可溶性磷酸盐转化成磷酸亚铁[Fe3(PO4)2]沉淀除去。氧化过程的离子方程式为_____________。除磷过程中负极的电极反应式为:_____________。
【答案】(1)A (2)V=0 mL时,pH>1
(3) ①. > ②. = ③. c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)
(4)c(HCN)+c(H3PO2)+c(H+)=c(OH-)
(5)CN-+H3PO2=HCN+
(6) ①. +2ClO-+2OH-=+2Cl-+2H2O ②. 3Fe-6e-+2=Fe3(PO4)2
【解析】
【小问1详解】
已知两种酸的浓度均为0.1 mol/L,根据给出的电离常数:Ka(HCN)=4.9×10-10,Ka(H3PO2)=5.9×10-2,HCN的酸性远弱于H3PO2。弱酸的酸性越弱,其初始溶液的pH越大:0.1 mol/L HCN的c(H+)≈=≈7×10-6 mol/L,pH≈5.15;而0.1 mol/L H3PO2的c(H+)≈=≈0.077 mol/L,pH≈1.1。因此初始pH更大的曲线A对应HCN与NaOH的反应;
【小问2详解】
弱酸在水溶液中不能完全电离,可从滴定曲线的特征找到直接证据:
依据1:0.1 mol/L的H3PO2溶液的pH大于1(初始即V=0 mL时的pH约为1.5,说明H3PO2未完全电离);
依据2:滴定至终点(加入20.00 mL NaOH)得到的NaH2PO2溶液pH>7(图中点④pH=8.2),说明发生水解,反推H3PO2是弱酸;
【小问3详解】
点①是向HCN溶液中加入10 mLNaOH,得到等浓度的HCN和NaCN混合液;点②是向H3PO2溶液中加入10 mLNaOH,得到等浓度的H3PO2和NaH2PO2混合液。HCN的电离常数极小,混合液中以HCN的微弱电离为主,对水的电离抑制作用弱,同时CN-的水解会促进水的电离;而H3PO2酸性较强,混合液中大量游离的H+会强烈抑制水的电离,因此水的电离程度:① >②;
点③溶液pH=7,即c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c()+c(OH-)可得
c(Na+)=c(),此处主要溶质为NaH2PO2和少量剩余的H3PO2,因此主要溶质的阳离子浓度(Na+)=其阴离子浓度();
点④是加入20.00 mLNaOH,恰好完全反应得到0.05 mol/L的NaH2PO2溶液,发生水解使溶液显碱性,离子浓度从大到小的顺序为:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)。
【小问4详解】
对于NaCN和NaH2PO2的混合溶液,先写出电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c()+c(OH-)+c(CN-),
再写出物料守恒:c(Na+)=c()+c(HCN)+c(CN-)+ c(H3PO2)将物料守恒代入电荷守恒消去c(Na+),整理后得到质子守恒式:c(HCN)+c(H3PO2)+c(H+)=c(OH-);
【小问5详解】
根据电离常数的大小关系可知HCN酸性弱于H3PO2 (次磷酸)酸性,所以根据强酸制弱酸的原理可得反应方程式为:CN-+H3PO2=HCN+;
【小问6详解】
①根据次氯酸盐能将含可溶性次磷酸盐的碱性废水氧化为可溶性磷酸盐,再根据氧化还原反应升降价守恒(次氯酸根中氯元素为+1价降到-1价,次磷酸盐中磷元素由+1价升到+5价)可配平出方程式:+2ClO-+2OH-=+2Cl-+2H2O;
②根据通过“铁碳合金微网—空气”原电池除磷,可知铁作负极,由0价升到+2价,生成Fe3(PO4)2沉淀,所以可写电极反应式为:3Fe-6e-+2=Fe3(PO4)2。
23. 汽车尾气是城市的主要空气污染物,研究控制汽车尾气成为保护环境的首要任务。
(1)汽车内燃机工作时发生反应:(高温下与的反应可忽略),是导致汽车尾气中含有的原因之一、某高温条件下,向5 L密闭容器中充入和,在5 min时反应达到平衡状态,此时容器中的物质的量是5 mol。
①计算:5 min内该反应的平均速率_______;该温度下,反应的平衡常数_______。
②反应开始至达到平衡的过程中,容器中下列各项发生变化的是________(填序号)。
a.混合气体的平均摩尔质量 b.单位时间内氮氮键的断裂数目
c.混合气体的平均能量 d.单位时间内,和的消耗量之比
③5 min后,保持温度和容器体积不变,向容器中再加入13mol NO和1mol ,则平衡________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动,重新达平衡后,的体积分数________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)或可以催化还原以达到消除污染的目的。
已知:
则与反应生成和的热化学方程式是________。
(3)当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图表示在其他条件不变时,反应:中随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。
①图中,_______。
②该反应的_______0(填“>”或“<”)。结合化学平衡移动原理解释原因:________。
③若催化剂的表面积,在图中画出在、条件下达到平衡过程中的变化曲线。________
【答案】(1) ①. 0.2 ②. 1.25 ③. bcd ④. 逆向 ⑤. 不变
(2)
(3) ①. ②. ③. 由图可知,,温度升高后,平衡时增大,说明平衡逆向移动。根据勒夏特列原理,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,因此逆向反应为吸热反应,正反应为放热反应,故 ④.
【解析】
【小问1详解】
①根据化学反应速率公式,,,则。根据已知列三段式:
根据化学平衡常数表达式,平衡时,,,代入可得;
②
a.反应前后气体物质的量不变,气体质量不变,根据,混合气体的平均摩尔质量不变,a错误;
b.反应开始时,单位时间内氮氮键的断裂数目等于的消耗速率,随着反应进行,正反应速率减小,单位时间内氮氮键的断裂数目减小,b正确;
c.反应过程中,混合气体的平均能量变化,c正确;
d.单位时间内与消耗量之比:反应开始时逆反应速率为0,比值为;平衡时,根据计量数,消耗对应消耗,比值为,过程中比值逐渐变化,d发生变化,d正确。
本问答案为:bcd;
③5 min后,加入和,各物质浓度为:,,。浓度商,因,故平衡逆向移动。体积分数变化:该反应是气体分子数不变的反应(),将加入的逆向转化为和:可转化为和,此时总,总,与的物质的量比与初始一致,属于等体反应的等效平衡,故重新平衡后的体积分数不变;
【小问2详解】
根据盖斯定律,将第二个热化学方程式减去第一个热化学方程式可得:;
【小问3详解】
①温度越高,反应速率越快,达到平衡的时间越短。由图可知,条件下达到平衡的时间更短,故;
②由图可知,,温度升高后,平衡时增大,说明平衡逆向移动。根据勒夏特列原理,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,因此逆向反应为吸热反应,正反应为放热反应,故;
③绘制、条件下的变化曲线:催化剂表面积越大,反应速率越快,达到平衡的时间越短;催化剂不影响平衡状态,故平衡时与、条件下相同。曲线特征:从相同的初始出发,下降速率比、慢,达到平衡的时间更长,最终平衡浓度与、相同(曲线终点与、的终点在同一水平线上),图像为。
24. 为回收利用废钒催化剂(含有、及不溶性残渣),科研人员研制了一种回收的新工艺,主要流程如下图。
已知:ⅰ.部分含钒物质常温下在水中的溶解性如下表所示:
物质
溶解性
可溶
难溶
难溶
易溶
ⅱ.
回答下列问题:
(1)用水浸泡废钒催化剂,为了提高单位时间内废钒的浸出率,可以采取的措施为_____________(写两条)。
(2)滤液1和滤液2中含钒的主要物质成分相同。在滤渣1中加入和过量溶液发生反应的化学方程式为_____________。
(3)生成的反应中消耗1 mol 时转移6 mol电子,该反应的离子方程式为_____________。
(4)结合化学用语,用平衡移动原理解释加入氨水的作用:
①作用1:_____________。
②作用2:_____________。
(5)最后钒以的形式沉淀出来。以沉钒率(沉淀中V的质量和废钒催化剂中V的质量之比)表示该步反应钒的回收率。请解释下图温度超过80℃以后,沉钒率逐渐下降的可能原因是(写两条):ⅰ:_____________;ⅱ:_____________。
(6)测定产品中的纯度:称取a g产品,用硫酸溶解,得到溶液,加入的溶液(),再用的溶液滴定过量的至终点,消耗溶液mL。已知被还原为,杂质不参与反应。
①滴定终点的实验现象是_____________。
②产品中(摩尔质量:)的质量分数是________(列出计算式即可)。
【答案】(1)粉碎废钒、 适当升温
(2)V2O5+Na2SO3+2H2SO4=2VOSO4+Na2SO4+2H2O
(3)6VO2+++ 3H2O= 6+ Cl-+ 6H+
(4) ①. 溶液中存在平衡: ,加入氨水,使OH-浓度增大,该平衡正移,从而使尽可能都转化为 ②. 溶液中存在平衡: , 加入氨水,使浓度增大,该平衡逆移,从而使NH4VO3尽可能沉淀析出
(5) ①. 温度升高,NH4VO3溶解度增大,沉钒率下降 ②. 温度升高,氨水受热分解逸出溶液,使浓度下降,沉钒率下降(合理即可)
(6) ①. 当滴入最后半滴溶液时,溶液由无色变为浅紫红色(粉红色),且半分钟内不褪色 ②.
【解析】
【分析】废钒催化剂粉碎、水浸,将溶解性物质VOSO4溶于水,然后过滤得到滤渣和滤液,根据溶解性表知,滤液中含有VOSO4,滤渣中含有V2O5等不溶性杂质,向滤渣中加入亚硫酸钠和稀硫酸,亚硫酸钠具有还原性,能将V2O5还原为VOSO4,然后过滤得到滤渣和滤液,将两部分滤液混合并加入氯酸钾,氯酸钾具有氧化性,能将VOSO4氧化为(VO2)2SO4,加入氨水,得到难溶性的NH4VO3,焙烧NH4VO3得到V2O5。
【小问1详解】
水浸时,为了提高废钒的浸出率,可粉碎废钒、搅拌,适当升高温度,延长浸泡时间;答案为:粉碎废钒、适当升温。
【小问2详解】
滤渣1的成分为V2O5、不溶性残渣,因为滤液1和滤液2中钒的存在形式相同,所以滤渣1的成分中的V2O5与亚硫酸钠、硫酸反应生成VOSO4,发生反应的化学方程式为V2O5+Na2SO3+2H2SO4=2VOSO4+Na2SO4+2H2O 。
【小问3详解】
生成的反应中消耗1 mol KClO3时转移6 mol电子,故被还原为Cl-,反应的离子方程式为6VO2+++ 3H2O= 6+ Cl-+ 6H+ 。
【小问4详解】
含VO2+的溶液中加入氨水生成NH4VO3,用平衡移动原理解释其作用,作用1:溶液中存在平衡: ,加入氨水,使OH-浓度增大,该平衡正移,从而使尽可能都转化为;作用2:溶液中存在平衡: , 加入氨水,使浓度增大,该平衡逆移,从而使NH4VO3尽可能沉淀析出 。
【小问5详解】
随着温度的升高,物质的溶解度越大,温度升高氨气的溶解度降低,故温度超过80℃以后,沉钒率下降的可能原因是:原因1:温度升高,NH4VO3溶解度增大,沉钒率下降;原因2:温度升高,氨水受热分解逸出溶液,使浓度下降,沉钒率下降原因;3:温度升高,氨水受热分解逸出溶液,使OH-浓度下降,,该平衡逆移,导致浓度下降,沉钒率下降原因;4:平衡,正反应可能是放热反应,温度升高,该平衡逆移,导致浓度下降,沉钒率下降(答案合理即可)。
【小问6详解】
①该反应滴定终点的现象为:当滴入最后半滴溶液时,溶液由无色变为浅紫红色(粉红色),且半分钟内不褪色。
②根据元素化合价升降相同,滴定过程有2KMnO4∼5H2C2O4,则过量的H2C2O4物质的量为n(H2C2O4)=2.5n(KMnO4)=2.5b2C2×10−3mol,则与(VO2)2SO4溶液反应的H2C2O4物质的量为(b1c1−2.5b2c2)×10−3 mol,根据方程式可得2∼H2C2O4,根据钒守恒可知,n(V2O5)= n(H2C2O4)= (b1c1−2.5b2c2)×10−3 mol,则产品中V2O5的质量分数是。
25. 学习小组探究、(棕黑色固体,难溶于水)对氯水漂白性的影响。分别取2 mL氯水于试管中,进行以下实验,实验记录如下:
实验
方案和现象
ⅰ
加入1 mL蒸馏水,再滴加1滴品红溶液,品红溶液较快褪色
ⅱ
加入少量固体,产生白色沉淀a。再加入1 mL蒸馏水和1滴品红溶液,品红溶液褪色比ⅰ快
ⅲ
加入1 mL较浓溶液,产生白色沉淀b。再向上层清液中滴加1滴品红溶液,品红溶液褪色比ⅰ慢
已知:微粒的氧化还原性与其浓度成正比。等浓度时,HClO的氧化性比的强。
(1)用离子方程式表示ⅰ中品红溶液褪色的原因:________。
(2)经检验,ⅱ中的白色沉淀a是AgCl。产生AgCl的化学方程式是________。
(3)ⅰ是ⅲ的对比实验,目的是排除ⅲ中________造成的影响。
(4)研究经洗涤后的白色沉淀b的成分。进行实验ⅳ:
实验ⅳ:
①设计对比实验证实白色沉淀b不只含有AgCl,实验方案和现象是________。
②溶液的目的是________。由此判断,白色沉淀b可能含有________。
(5)利用白色沉淀b进一步研究实验ⅲ品红溶液褪色慢的原因,进行实验ⅴ:
实验ⅴ:
①结合离子方程式解释加入饱和NaCl溶液的目的:________。
②推测实验ⅲ和实验ⅴ上层清液中含氯微粒的氧化性强弱:实验ⅲ________实验ⅴ(填“>”、“<”或“=”),说明理由________。
【答案】(1)
(2)
(3)稀释对溶液颜色 (4) ①. 取与白色沉淀b等质量的纯净固体,加入蒸馏水充分振荡后分离固体和液体,取得到的白色固体,先滴加盐酸,再滴加含的溶液,溶液不变红 ②. 检验白色沉淀b中是否存在氧化性微粒 ③.
(5) ①. 白色沉淀b中含,存在沉淀溶解平衡:,加入饱和溶液后,与结合生成更难溶的沉淀,促使平衡右移,使白色沉淀b中的进入上层清液,便于检测 ②. ③. 实验iii中,与氯水中的、结合生成沉淀,导致上层清液中、的浓度较低;实验v中,加入饱和溶液促使溶解,释放出大量,上层清液中浓度显著增大。根据已知“微粒的氧化还原性与其浓度成正比”,浓度越大氧化性越强
【解析】
【25题详解】
氯水中的与水发生可逆反应生成具有强氧化性的,能氧化品红使其褪色,反应的离子方程式为:;
【26题详解】
为碱性氧化物,消耗氯水平衡体系中的,促进氯气与水的反应正向移动,最终与、反应生成沉淀和更多的(这也是品红褪色更快的原因,因为浓度增大),化学方程式为:;
【27题详解】
实验i加入1 mL蒸馏水,实验iii加入1 mL较浓溶液,二者加入的溶液体积相同,i的作用是排除iii中加入的溶液对氯水稀释,导致氯水浓度降低(或溶液体积变化)对溶液颜色造成的影响;
【28题详解】
①设计对比实验证实沉淀b不只含,取与白色沉淀b等质量的纯净固体,加入蒸馏水充分振荡后分离固体和液体,取得到的白色固体,先滴加盐酸,再滴加含的溶液,溶液不变红,和实验ⅲ的溶液变红形成对照,即可证明白色沉淀b中除了还有其他成分;
②具有还原性,若溶液中存在氧化性微粒(如),会将氧化为,与结合使溶液变红,故加入溶液的目的是检验白色沉淀b中是否存在氧化性微粒。由此判断,白色沉淀b中含有氧化性的含氯银盐,即;
【29题详解】
①白色沉淀b中含,存在沉淀溶解平衡:,加入饱和溶液后,与结合生成更难溶的沉淀,促使平衡右移,将原本结合在沉淀中的充分释放到上层清液中,便于检测;
②实验iii上层清液的氧化性实验v上层清液的氧化性。理由:实验iii中,与氯水中的、结合生成沉淀,导致上层清液中、的浓度较低;实验v中,加入饱和溶液促使溶解,释放出大量,上层清液中浓度显著增大。根据已知“微粒的氧化还原性与其浓度成正比”,浓度越大氧化性越强,因此实验iii上层清液的氧化性弱于实验v。
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