内容正文:
2024-2025学年第一学期第一次月考
高二年级化学试卷
考试时间:90分钟 分值:100分
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如有改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Mg-24 Al-27 Fe-56
第I卷
一、选择题:本题共8小题,每题2分,共16分。在每小题给出的四个选项,只有一项是符合题目要求的。
1. 2020年9月22日,中国向全世界宣布,努力争取2060年前实现碳中和。下列措施不利于大气中减少的是
A. 用氨水捕集废气中的,将其转化为氮肥
B. 大力推广使用风能、水能、氢能等清洁能源
C. 大力推广使用干冰实现人工增雨,缓解旱情
D. 通过植树造林,利用光合作用吸收大气中的
2. 元末陶宗仪《辍耕录》中记载:“杭人削松木为小片,其薄为纸,熔硫磺涂木片顶端分许,名日发烛……,盖以发火及代灯烛用也。”下列有关说法错误的是
A. 将松木削薄为纸片状有助于发火和燃烧
B. “发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性
C. “发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化
D. 硫磺是“发烛”发火和燃烧反应的催化剂
3. 化学与日常生活息息相关。下列说法错误的是
A. 使用含氟牙膏能预防龋齿 B. 小苏打的主要成分是
C. 可用食醋除去水垢中的碳酸钙 D. 使用食品添加剂不应降低食品本身营养价值
4. 制备水煤气的反应 ,下列说法正确的是
A. 该反应
B. 升高温度,反应速率增大
C. 恒温下,增大总压,H2O(g)的平衡转化率不变
D. 恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大
5. 在由水电离出的c(OH-)=1×10-13mol/L的溶液中,能大量共存的离子组是
A. Fe2+、Na+、NO、Cl- B. Ba2+、Na+、NO、Cl- C. SO、SO、NH、Na+ D. Mg2+、Na+、Br-、ClO-
6. 各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是
物质
A.
B.
C.
D.
7. 常温下,将pH=9和pH=11的两种强碱溶液等体积混合,则混合溶液的pH为
A. 9.3 B. 10.7 C. 10 D. 11.3
8. NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体,常温常压下它们之间的反应:
CO(g)+ NO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH= -374.3 kJ·mol-1 K=2.5×1060, 反应速率较小。有关该反应的说法正确的是
A. K很大,NO与CO在排入大气之前就已反应完全
B. 增大压强,平衡将向右移动,K> 2.5×1060
C. 升高温度,既增大反应速率又增大K
D. 选用适宜催化剂可达到尾气排放标准
二、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。每小题有一个或两个选项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项,多选得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个得2分,选两个且都正确得4分,但只要错选一个就得0分
9. 含有下列有害组分的尾气,常用NaOH溶液吸收以保护环境。吸收过程中发生歧化反应的是
A. SO3 B. Cl2 C. NO2 D. HBr
10. 2023年5月28日,国产C919大飞机首次商业飞行圆满成功,开启了中国人自己的大飞机时代。C919使用了大量自主生产的高精尖铝合金材料,我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法中,不正确的是
A. 常温下,铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼
B. 铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物
C. 铝合金密度小、强度高,广泛应用于航空领域
D. 工业上可以用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜
11. 水是最常见的溶剂。下列说法正确的是
A. 水的电离方程式为H2O=H++OH-
B. 升高温度,水的离子积常数增大
C. 常温下,由水电离出c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液呈碱性
D. 水是非极性分子
12. 在25℃时,水的离子积Kw=1.0×10-14,在35℃时,水的离子积Kw=2.1×10-14,则下列叙述正确的是
A. c(H+)随着温度的升高而升高 B. 35 ℃时,c(H+)<c(OH-)
C. 35℃时的水比25℃时的水电离程度小 D. 水的电离是吸热的
13. 某学生做如下实验:第一步,在淀粉-KI溶液中,滴入少量NaClO溶液,并加入少量稀硫酸,溶液立即变蓝;第二步,在上述蓝色溶液中,滴加足量的Na2SO3溶液,蓝色逐渐消失。下列有关该同学对实验原理的解释和所得结论的叙述不正确的是。
A. 氧化性:ClO->I2>SO
B. 蓝色消失的原因是Na2SO3溶液具有漂白性
C. 淀粉-KI溶液变蓝是因为I-被ClO-氧化为I2,I2使淀粉变蓝
D. 已知Cl2能使淀粉-KI溶液变蓝,则将Na2SO3溶液加入氯水中,氯水不褪色
14. 某燃料电池主要构成要素如图所示,下列说法正确的是
A. 电池可用于乙醛的制备
B. b电极为正极
C. 电池工作时,a电极附近pH降低
D. a电极的反应式为O2+4e-+4H+ =2H2O
第Ⅱ卷
三、非选择题(共3道题,共60分)
15. 碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃,时:
①葡萄糖完全燃烧生成和,放出热量。
② 。
回答问题:
(1)25℃时,与经光合作用生成葡萄糖和的热化学方程式为___________。
(2)25℃,时,气态分子断开化学键的焓变称为键焓。已知、键的键焓分别为、,分子中碳氧键的键焓为___________。
(3)溶于水的只有部分转化为,大部分以水合的形式存在,水合可用表示。已知25℃时,的平衡常数,正反应的速率可表示为,逆反应的速率可表示为,则___________(用含的代数式表示)。
(4)25℃时,潮湿的石膏雕像表面会发生反应:,其平衡常数___________。[已知,]
(5)溶洞景区限制参观的游客数量,主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用,从化学平衡的角度说明其原因___________。
16. 化学小组为了证明SO2和Cl2的漂白性,设计了如图所示的实验装置:
(1)他们制备SO2的反应原理__________________________________________________________________,应选用图中A、E装置中的_______________(填序号)制SO2 。
(2)他们制取Cl2时使用了浓盐酸,结合另一发生装置的特点,写出他们制Cl2的原理______________________________________________________________________________________________(写化学方程式),并指出反应中浓盐酸所表现出的性质是_______________、_______________。
(3)反应开始后,发现B、D两个试管中的品红溶液都褪色,停止通气后,给B、D两个试管中的液体加热,B试管中的现象是___________________________________________________________________________。
(4)NaOH溶液分别与两种气体反应的离子方程式是_______________________________________________、___________________________________________________________________________________________。
(5)该小组同学将两种气体混合后通入品红溶液,一段时间后,品红溶液几乎不褪色。查阅资料得知:两种气体按体积比1:1混合,再与水反应可生成两种常见的酸,因而失去漂白作用,该反应的离子方程式是_____________________________________________________________________________。
17. 已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如表所示。
弱酸的化学式
CH3COOH
HClO
H2CO3
电离平衡常数
1.0×10-5
4.7×10-8
Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11
(1)将少量CO2通入到NaClO溶液中发生反应的离子方程式_________________________________________。
(2)25℃,0.1mol·L-1 CH3COOH的pH=___________。
(3)保持温度不变,在CH3COOH溶液中通入NH3,下列量会变小的是___________。
A. c(CH3COO-) B. c(H+)
C. 水的离子积常数Kw D. CH3COOH的电离平衡常数
(4)某温度时,测得0.01 mol·L-1 NaOH溶液的pH=11,则水的离子积常数Kw =___________mol2·L-2 。
(5)25℃下,pH=2的H2SO4其c(H+)=__________mol·L-1,若将pH=2的H2SO4溶液V1 L与pH=12的NaOH溶液V2 L混合,所得混合液呈中性,则V1:V2=___________。
18. 工业生产中会产生大量废料,下图为化学兴趣小组探索含铝、铁、铜的金属废料分离再利用的实验设计,请根据问题填空:
Ⅰ.回收金属废料中的铝:
(1)通入过量CO2过程中,生成滤渣Ⅱ的离子反应方程式为__________________________________________。
(2)从工业生产实际角度分析,由滤液制得AlCl3溶液有两条途径,你认为合理的是____________________。
Ⅱ.回收金属废料中的铁:
(3)“氧化”过程中发生反应的离子方程式为______________________________________________________。
(4)如何确定“氧化”过程中滤液Ⅲ中的Fe2+已被完全氧化,简述实验过程________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)“沉铁”过程中发生反应的离子方程式为______________________________________________________。
Ⅲ.回收金属废料中的铜:
(6)由滤渣Ⅲ制备CuSO4溶液,可设计如图三种途径,从环境污染、耗酸量角度分析,途径__________为最优途径。用途径①制备CuSO4溶液时,混酸中硫酸和硝酸的最佳物质的量之比为___________________;写出途径③中反应的化学方程式:_____________________________________________________________。
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2024-2025学年第一学期第一次月考
高二年级化学试卷
考试时间:90分钟 分值:100分
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如有改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Mg-24 Al-27 Fe-56
第I卷
一、选择题:本题共8小题,每题2分,共16分。在每小题给出的四个选项,只有一项是符合题目要求的。
1. 2020年9月22日,中国向全世界宣布,努力争取2060年前实现碳中和。下列措施不利于大气中减少的是
A. 用氨水捕集废气中的,将其转化为氮肥
B. 大力推广使用风能、水能、氢能等清洁能源
C. 大力推广使用干冰实现人工增雨,缓解旱情
D. 通过植树造林,利用光合作用吸收大气中的
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.氨水能与酸性氧化物二氧化碳反应生成碳酸铵或碳酸氢铵,则用氨水捕集废气中的二氧化碳,将其转化为氮肥有利于大气中二氧化碳的减少,故A不符合题意;
B.大力推广使用风能、水能、氢能等清洁能源可以减少化石能源的使用,从而减少二氧化碳气体的排放,有利于大气中二氧化碳的减少,故B不符合题意;
C.大力推广使用干冰实现人工增雨,会增加大气中二氧化碳的量,不利于大气中二氧化碳的减少,故C符合题意;
D.通过植树造林,利用光合作用吸收大气中的二氧化碳有利于大气中二氧化碳的减少,故D不符合题意;
故选C。
2. 元末陶宗仪《辍耕录》中记载:“杭人削松木为小片,其薄为纸,熔硫磺涂木片顶端分许,名日发烛……,盖以发火及代灯烛用也。”下列有关说法错误的是
A. 将松木削薄为纸片状有助于发火和燃烧
B. “发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性
C. “发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化
D. 硫磺是“发烛”发火和燃烧反应的催化剂
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.将松木削薄为纸片状可以增大可燃物与氧气接触面积,有助于发火和燃烧,A正确;
B.发烛具有可燃性,“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性,B正确;
C.“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化,如化学能转化为光能、热能等,C正确;
D.硫磺也燃烧,不是催化剂,D错误;
选D。
3. 化学与日常生活息息相关。下列说法错误的是
A. 使用含氟牙膏能预防龋齿 B. 小苏打的主要成分是
C. 可用食醋除去水垢中的碳酸钙 D. 使用食品添加剂不应降低食品本身营养价值
【答案】B
【解析】
【详解】A.人体缺氟会导致龋齿,因此使用含氟牙膏可预防龋齿,A正确;
B.小苏打的主要成分是NaHCO3,B错误;
C.食醋的主要成分为CH3COOH,可与碳酸钙反应生成可溶的醋酸钙、二氧化碳和水,因此食醋可除去水垢中的碳酸钙,C正确;
D.食品添加剂加入到食品中的目的是为改善食品品质和色、香、味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要,所以合理使用有助于改善食品品质、丰富食品营养成分,不应降低食品本身营养价值,D正确;
答案选B。
4. 制备水煤气的反应 ,下列说法正确的是
A. 该反应
B. 升高温度,反应速率增大
C. 恒温下,增大总压,H2O(g)的平衡转化率不变
D. 恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应的正反应是气体体积增大的反应,所以△S>0,A错误;
B.升高温度,物质的内能增加,分子运动速率加快,有效碰撞次数增加,因此化学反应速率增大,B正确;
C.恒温下,增大总压,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,使H2O(g)的平衡转化率减小,C错误;
D.恒温恒压下,加入催化剂,化学平衡不移动,因此化学平衡常数不变,D错误;
故合理选项是B。
5. 在由水电离出的c(OH-)=1×10-13mol/L的溶液中,能大量共存的离子组是
A. Fe2+、Na+、NO、Cl- B. Ba2+、Na+、NO、Cl- C. SO、SO、NH、Na+ D. Mg2+、Na+、Br-、ClO-
【答案】B
【解析】
【分析】
水电离出的c(OH-)=1×10-13mol/L的溶液中含有大量的H+或OH-。
【详解】A.Fe2+与H+、NO或OH-反应,不能大量共存,A与题意不符;
B.Ba2+、Na+、NO、Cl-与大量的H+或OH-之间不反应,能大量共存,B符合题意;
C.SO与H+,NH与OH-反应,不能大量共存,C与题意不符;
D.Br-与ClO-,Mg2+与OH-,ClO-与H+反应,不能大量共存,D与题意不符;
综上所述,答案为B。
6. 各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是
物质
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】1mol纯物质完全燃烧生成指定的物质放出的热量称为燃烧热。
【详解】A.H2O应该为液态,A错误;
B.,B错误;
C.氢气的燃烧热为-285.8kJ/mol,则,C错误;
D.,D正确;
故选D。
7. 常温下,将pH=9和pH=11的两种强碱溶液等体积混合,则混合溶液的pH为
A. 9.3 B. 10.7 C. 10 D. 11.3
【答案】B
【解析】
【详解】将pH=9和pH=11的两种强碱溶液等体积混合,,,,故答案为B;
8. NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体,常温常压下它们之间的反应:
CO(g)+ NO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH= -374.3 kJ·mol-1 K=2.5×1060, 反应速率较小。有关该反应的说法正确的是
A. K很大,NO与CO在排入大气之前就已反应完全
B. 增大压强,平衡将向右移动,K> 2.5×1060
C. 升高温度,既增大反应速率又增大K
D. 选用适宜催化剂可达到尾气排放标准
【答案】D
【解析】
【详解】A.平衡常数很大,表示该反应所能进行的程度大,由于NO与CO反应速率较小,在排入大气之前没有反应完全,故A错误;
B.平衡常数只与温度有关,增大压强,K不变,故B错误;
C.CO(g)+ NO(g)=CO2(g)+N2(g)正反应放热,升高温度,速率加快,平衡逆向移动,K减小,故C错误;
D.选用适宜催化剂可加快反应速率,使尾气得到净化,达到尾气排放标准,故D正确;
选D。
二、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。每小题有一个或两个选项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项,多选得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个得2分,选两个且都正确得4分,但只要错选一个就得0分
9. 含有下列有害组分的尾气,常用NaOH溶液吸收以保护环境。吸收过程中发生歧化反应的是
A. SO3 B. Cl2 C. NO2 D. HBr
【答案】BC
【解析】
【分析】若氧化作用和还原作用发生在同一分子内部处于同一氧化态的元素上,使该元素原子(或离子)一部分被氧化,另一部分被还原,则这种自身的氧化还原反应被称为歧化反应。
【详解】A.三氧化硫去氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,为非氧化还原反应,A不符合题意;
B.氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,氯气中Cl元素的化合价既升高又降低,发生氧化还原反应,属于歧化反应,B符合题意;
C.二氧化氮与氢氧化钠反应生成亚硝酸钠、硝酸钠和水,N元素化合价既升高又降低,发生氧化还原反应,属于歧化反应,C符合题意;
D.溴化氢与氢氧化钠反应生成溴化钠和水,为非氧化还原反应,D不符合题意;
故选BC。
10. 2023年5月28日,国产C919大飞机首次商业飞行圆满成功,开启了中国人自己的大飞机时代。C919使用了大量自主生产的高精尖铝合金材料,我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法中,不正确的是
A. 常温下,铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼
B. 铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物
C. 铝合金密度小、强度高,广泛应用于航空领域
D. 工业上可以用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜
【答案】A
【解析】
【详解】A.铝是活泼金属,在空气中易与氧气反应生成致密的氧化物薄膜,保护金属铝被腐蚀,铝制品耐腐蚀不是因为铝不活泼,A错误;
B.铝及氧化物都能与酸反应、,铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物,B正确;
C.铝相对原子质量27较小,密度小,铝合金硬度大,广泛应用于航空领域,C正确;
D.氧化铝与NaOH溶液能发生反应,工业上可以用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜,D正确;
答案选A。
11. 水是最常见的溶剂。下列说法正确的是
A. 水的电离方程式为H2O=H++OH-
B. 升高温度,水的离子积常数增大
C. 常温下,由水电离出c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液呈碱性
D. 水是非极性分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.水是弱电解质,电离过程为部分电离,电离方程式应为,选项中用等号表示完全电离,A错误;
B.水的电离是吸热过程,升高温度促进电离,和均增大,离子积常数因此增大,B正确;
C.常温下,由水电离出,说明水的电离被抑制,酸、碱溶液均可抑制水的电离,溶液可能呈酸性也可能呈碱性,C错误;
D.水分子为V形结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,D错误;
故选B。
12. 在25℃时,水的离子积Kw=1.0×10-14,在35℃时,水的离子积Kw=2.1×10-14,则下列叙述正确的是
A. c(H+)随着温度的升高而升高 B. 35 ℃时,c(H+)<c(OH-)
C. 35℃时的水比25℃时的水电离程度小 D. 水的电离是吸热的
【答案】AD
【解析】
【详解】A.温度升高水的离子积增大,说明升温水的电离平衡正向移动,电离产生的增大,因此随温度升高而升高,A正确;
B.纯水中水电离出的和浓度始终相等,35℃时水仍呈中性,,B错误;
C.越大说明水的电离程度越大,因此35℃时水的电离程度大于25℃时的水电离程度,C错误;
D.升高温度增大,说明水的电离平衡正向移动,因此水的电离是吸热过程,D正确;
故选AD。
13. 某学生做如下实验:第一步,在淀粉-KI溶液中,滴入少量NaClO溶液,并加入少量稀硫酸,溶液立即变蓝;第二步,在上述蓝色溶液中,滴加足量的Na2SO3溶液,蓝色逐渐消失。下列有关该同学对实验原理的解释和所得结论的叙述不正确的是。
A. 氧化性:ClO->I2>SO
B. 蓝色消失的原因是Na2SO3溶液具有漂白性
C. 淀粉-KI溶液变蓝是因为I-被ClO-氧化为I2,I2使淀粉变蓝
D. 已知Cl2能使淀粉-KI溶液变蓝,则将Na2SO3溶液加入氯水中,氯水不褪色
【答案】BD
【解析】
【详解】A.在淀粉-KI溶液中加入少量NaClO溶液,并加入少量的稀硫酸,溶液立即变蓝,说明NaClO将KI氧化为单质碘;加入足量的Na2SO3溶液,蓝色逐渐消失,说明碘单质将Na2SO3氧化为Na2SO4,自身成为碘离子,第一步反应生成了碘单质,说明氧化性:ClO->I2,第二步碘被Na2SO3还原,说明氧化性:I2>SO,则可知氧化性:ClO->I2>SO,A项正确;
B.根据以上分析知,蓝色消失的原因是Na2SO3溶液具有还原性,B项错误;
C.根据以上分析知,淀粉-KI溶液变蓝是因为I-被ClO-氧化为I2,I2使淀粉变蓝,C项正确;
D.Cl2能使淀粉-KI溶液变蓝,说明Cl2将KI氧化为单质碘,则氧化性Cl2>I2,即Cl2>I2>SO,根据“强制弱原理”,则可以判断Cl2能把Na2SO3氧化生成硫酸钠,同时氯气被还原为氯离子,所以氯水褪色,D项错误;
故选BD。
14. 某燃料电池主要构成要素如图所示,下列说法正确的是
A. 电池可用于乙醛的制备
B. b电极为正极
C. 电池工作时,a电极附近pH降低
D. a电极的反应式为O2+4e-+4H+ =2H2O
【答案】AD
【解析】
【分析】该燃料电池中,乙烯和水发生氧化反应,所以通入乙烯和水的电极是负极,氧气易得电子发生还原反应,所以通入氧气的电极是正极,由图可知负极上乙烯和水生成乙醛和氢离子,氢离子移向正极,正极上氧气和氢离子反应生成水,x为水,由此分析。
【详解】A.该电池将乙烯和水转化为了乙醛,可用于乙醛的制备,故A符合题意;
B.根据分析,a电极为正极,b电极为负极,故B不符合题意;
C.电池工作时,氢离子移向正极,a电极的反应式为O2+4e- +4H+ =2H2O,a电极附近pH升高,故C不符合题意;
D.根据分析,a电极为正极,正极发生还原反应,a电极的反应式为O2+4e- +4H+ =2H2O,故D符合题意;
答案选AD。
第Ⅱ卷
三、非选择题(共3道题,共60分)
15. 碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃,时:
①葡萄糖完全燃烧生成和,放出热量。
② 。
回答问题:
(1)25℃时,与经光合作用生成葡萄糖和的热化学方程式为___________。
(2)25℃,时,气态分子断开化学键的焓变称为键焓。已知、键的键焓分别为、,分子中碳氧键的键焓为___________。
(3)溶于水的只有部分转化为,大部分以水合的形式存在,水合可用表示。已知25℃时,的平衡常数,正反应的速率可表示为,逆反应的速率可表示为,则___________(用含的代数式表示)。
(4)25℃时,潮湿的石膏雕像表面会发生反应:,其平衡常数___________。[已知,]
(5)溶洞景区限制参观的游客数量,主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用,从化学平衡的角度说明其原因___________。
【答案】(1)
(2)1067.5 (3)
(4)
(5)游客呼出的CO2可与钟乳石主要成分CaCO3发生可逆反应:,CO2增加,平衡正向移动,CaCO3减少,钟乳石被坏
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,反应①为1mol葡萄糖在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出2804kJ的热量,反应的热化学方程式为=,二氧化碳和液态水经光合作用生成葡萄糖和氧气的反应为葡萄糖燃烧的逆反应,生成1mol葡萄糖会吸收2804kJ的热量,反应的热化学方程式为=,故答案为:=;
【小问2详解】
由题干信息结合反应②知,=反应物总键能-生成物总键能=E(CO)+E(O=O)-2E(C=O)=E(CO)+-=-283kJ·mol-1。解得E(CO)=1067.5kJ·mol-1。故答案为:1067.5;
【小问3详解】
当反应达到平衡时,正反应速率等于逆反应速率,则由v(H2CO3)=v(CO2)可得:k1c(H2CO3)= k2c(CO2),==K=600,解得k2=,故答案为:;
【小问4详解】
由方程式可知,反应的平衡常数K=====3.25×103,故答案为:3.25×103;
【小问5详解】
二氧化碳和碳酸钙在溶液中存在如下平衡,当游客数量增大,反应物二氧化碳的浓度增大,平衡向正反应方向移动,碳酸钙因反应而减少,导致钟乳石被坏,故答案为:游客呼出的CO2可与钟乳石主要成分CaCO3发生可逆反应:,CO2增加,平衡正向移动,CaCO3减少,钟乳石被坏。
16. 化学小组为了证明SO2和Cl2的漂白性,设计了如图所示的实验装置:
(1)他们制备SO2的反应原理__________________________________________________________________,应选用图中A、E装置中的_______________(填序号)制SO2 。
(2)他们制取Cl2时使用了浓盐酸,结合另一发生装置的特点,写出他们制Cl2的原理______________________________________________________________________________________________(写化学方程式),并指出反应中浓盐酸所表现出的性质是_______________、_______________。
(3)反应开始后,发现B、D两个试管中的品红溶液都褪色,停止通气后,给B、D两个试管中的液体加热,B试管中的现象是___________________________________________________________________________。
(4)NaOH溶液分别与两种气体反应的离子方程式是_______________________________________________、___________________________________________________________________________________________。
(5)该小组同学将两种气体混合后通入品红溶液,一段时间后,品红溶液几乎不褪色。查阅资料得知:两种气体按体积比1:1混合,再与水反应可生成两种常见的酸,因而失去漂白作用,该反应的离子方程式是_____________________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. ②. A
(2) ①. ②. 还原性 ③. 酸性
(3)溶液由无色变为红色
(4) ①. Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O ②. SO2+2OH-=+H2O
(5)
【解析】
【分析】本实验旨在探究和证明 与 的漂白性及其原理差异。根据装置图可知,装置A为固液常温型发生装置,适用于制备 ;装置E为固液加热型发生装置,适用于制备 。B、D装置中的品红溶液分别用于检验 和 的漂白性;C装置盛放 溶液,作为尾气处理装置吸收多余的有毒气体,防止污染环境。
【小问1详解】
实验室通常用亚硫酸钠固体与浓硫酸反应制备 ,反应的化学方程式为 ;该反应在常温下即可进行,属于固液不加热型,故应选用装置A;
【小问2详解】
装置E带有酒精灯,适用于固液加热反应。实验室常用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取 ,反应的化学方程式为 ;在该反应中,部分 中的氯元素化合价由 升高到 生成 ,表现出还原性;另一部分 转化为 ,化合价未变,表现出酸性;
【小问3详解】
B试管连接的是制备 的装置A。 的漂白原理是与有色物质结合生成不稳定的无色物质,加热后该无色物质会分解,使品红恢复原来的红色。因此,停止通气并加热B试管时,现象为溶液由无色变为红色;
【小问4详解】
和 均有毒,需用 溶液吸收。 与 反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为 ; 与 反应生成亚硫酸钠和水,离子方程式为 ;
【小问5详解】
具有强氧化性, 具有还原性,两者按体积比 混合通入水中,会发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸,从而失去漂白性。该反应的离子方程式为 。
17. 已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如表所示。
弱酸的化学式
CH3COOH
HClO
H2CO3
电离平衡常数
1.0×10-5
4.7×10-8
Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11
(1)将少量CO2通入到NaClO溶液中发生反应的离子方程式_________________________________________。
(2)25℃,0.1mol·L-1 CH3COOH的pH=___________。
(3)保持温度不变,在CH3COOH溶液中通入NH3,下列量会变小的是___________。
A. c(CH3COO-) B. c(H+)
C. 水的离子积常数Kw D. CH3COOH的电离平衡常数
(4)某温度时,测得0.01 mol·L-1 NaOH溶液的pH=11,则水的离子积常数Kw =___________mol2·L-2 。
(5)25℃下,pH=2的H2SO4其c(H+)=__________mol·L-1,若将pH=2的H2SO4溶液V1 L与pH=12的NaOH溶液V2 L混合,所得混合液呈中性,则V1:V2=___________。
【答案】(1)
(2)3 (3)B
(4)1.010-13
(5) ①. 0.01 ②. 1:1
【解析】
【小问1详解】
弱酸酸性顺序由电离常数可得:,根据强酸制弱酸规律,少量通入溶液中,生成酸性比弱的,同时产物为(无法生成,因为酸性强于,会继续反应),反应的离子方程式为;
【小问2详解】
对于0.1 mol/L,电离程度很小,平衡时,由电离常数表达式,且,代入得,故;
【小问3详解】
通入会与电离的发生反应,促进电离平衡正向移动:
A.浓度增大,A不符合题意;
B.被消耗,浓度减小,B符合题意;
C.水的离子积常数只与温度有关,温度不变则数值不变,C不符合题意;
D.电离平衡常数只与温度有关,温度不变则数值不变,D不符合题意;
故选B。
【小问4详解】
溶液中,即,故;
【小问5详解】
的溶液中;25℃时的溶液中,混合呈中性时酸的总物质的量等于碱的总物质的量,即,故。
18. 工业生产中会产生大量废料,下图为化学兴趣小组探索含铝、铁、铜的金属废料分离再利用的实验设计,请根据问题填空:
Ⅰ.回收金属废料中的铝:
(1)通入过量CO2过程中,生成滤渣Ⅱ的离子反应方程式为__________________________________________。
(2)从工业生产实际角度分析,由滤液制得AlCl3溶液有两条途径,你认为合理的是____________________。
Ⅱ.回收金属废料中的铁:
(3)“氧化”过程中发生反应的离子方程式为______________________________________________________。
(4)如何确定“氧化”过程中滤液Ⅲ中的Fe2+已被完全氧化,简述实验过程________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)“沉铁”过程中发生反应的离子方程式为______________________________________________________。
Ⅲ.回收金属废料中的铜:
(6)由滤渣Ⅲ制备CuSO4溶液,可设计如图三种途径,从环境污染、耗酸量角度分析,途径__________为最优途径。用途径①制备CuSO4溶液时,混酸中硫酸和硝酸的最佳物质的量之比为___________________;写出途径③中反应的化学方程式:_____________________________________________________________。
【答案】(1)
(2)途径Ⅱ (3)
(4)取少量反应后的溶液于试管中,滴加几滴溶液,若没有蓝色沉淀产生,则说明已被氧化完全
(5)
(6) ①. ② ②. 3:2 ③.
【解析】
【小问1详解】
碱溶后滤液的溶质为,通入过量时,与过量反应生成沉淀和碳酸氢根;离子反应方程式为;
【小问2详解】
途径Ⅰ直接向含的滤液加足量盐酸,会引入大量杂质,得到的纯度低;途径Ⅱ先将铝元素转化为纯净的沉淀,再加盐酸溶解,可得到较纯的溶液,更符合工业生产实际。
【小问3详解】
滤液Ⅲ为的酸性溶液,在酸性条件下将氧化为,自身被还原为,离子方程式为;
【小问4详解】
验证完全氧化的实验操作:取少量反应后的溶液于试管中,滴加几滴溶液,若没有蓝色沉淀产生,则说明已被氧化完全;
【小问5详解】
与发生双水解反应,生成沉淀,离子方程式为
【小问6详解】
途径①会生成有毒的污染环境;途径③反应生成污染环境,且耗酸量是途径②的2倍;途径②无污染物生成,耗酸量最少;根据反应,2mol 提供2mol ,还需要6mol ,对应3mol ,因此物质的量之比为;途径③铜与浓硫酸加热发生氧化还原反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式:。
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