内容正文:
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密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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姓名 班级 考号
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密 封 线 内 不 要 答 题
)
全书综合测评卷
注意事项
1.全卷满分100分。考试用时75分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Ni-59 Cu-64 Ce-140。
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.化学与生产、生活、科技密切相关。下列有关说法错误的是 ( )
A.生活中用到的暖宝宝是以电解为原理制成的
B.“神舟十七号”使用砷化镓太阳能电池,供电时太阳能转化为电能
C.用氢气做交通车能源,理论上氢氧燃料电池汽车使用时不会产生污染物
D.废旧电池属于有害垃圾,不可采用深挖填埋的方式进行处理
2.下列图示与对应叙述相符的是 ( )
A.测量盐酸与大理石反应的速率
B.盐酸与NaHCO3反应的能量变化
C.粗铜的精炼
D.验证温度对2NO2(g) N2O4(g)平衡的影响
3.研究金属的腐蚀过程及采取有效措施防止金属腐蚀对人们的日常生活有重大意义。下列说法错误的是 ( )
图甲 图乙
A.图甲中:只闭合K1,铁腐蚀的速率最快
B.图甲中:只闭合K3,石墨电极附近溶液的pH将变大
C.图乙中:轮船外壳镶嵌锌块属于牺牲阳极法
D.图乙中:轮船底部的钢铁易腐蚀,负极反应为Fe-3e- Fe3+
4.下列溶液中,离子能大量共存的是 ( )
A.使酚酞试剂显红色的溶液:Na+、Ba2+、N、[Al(OH)4]-
B.滴加KSCN溶液显红色的溶液:N、K+、Cl-、HC
C.加入Al能产生H2的溶液:K+、N、N、CH3COO-、Cl-
D.常温下,水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液:Fe2+、Mg2+、S、N
5.下列关于化学反应速率的说法正确的是 ( )
A.升高温度可降低化学反应的活化能,提高活化分子百分数,加快化学反应速率
B.反应物浓度增大,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞的次数增加,反应速率增大
C.催化剂能提高反应的活化能,从而加快反应速率
D.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增加活化分子百分数,从而使反应速率加快
6.中性环境微生物介导的铁循环过程,是纷繁复杂的土壤物质循环过程的重要组成部分,如图所示,下列有关说法正确的是 ( )
A.此环境下主要发生析氢腐蚀
B.钢铁制品在潮湿空气中发生电化学腐蚀时,负极的电极反应式为Fe-3e- Fe3+
C.以Zn、Fe为电极,以酸化的3% NaCl溶液作电解质溶液,连接成原电池装置,过一段时间,从Fe电极区域取少量溶液于试管中,再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,观察现象,探究金属的电化学保护法
D.将中间裹有锌皮的铁钉放在滴有酚酞的饱和NaCl溶液中,一段时间后观察铁钉周围溶液颜色变化,探究铁钉能发生吸氧腐蚀
7.下列各图所示装置能达到实验目的的是 ( )
A.用已知浓度的盐酸测定NaOH溶液浓度
B .用pH试纸测定盐酸的pH
C.比较Mg和Al的金属性强弱
D.蒸干MgCl2溶
液制取无水MgCl2
8.用CH4催化还原NOx,可以减少氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 160 kJ·mol-1
下列说法不正确的是 ( )
A.若标准状况下4.48 L CH4(g)与一定量NO2(g)完全反应生成N2(g)、CO2(g)和水蒸气,放出的热量为173.4 kJ
B.由反应①可推知:CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH<-574 kJ·mol-1
C.反应①②中,相同物质的量的CH4发生反应,转移的电子数相同
D.反应②中当4.48 L CH4反应完全时转移的电子为1.60 mol
9.我国在太阳能光电催化电池处理H2S研究中获得新进展,相关装置如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.该装置中能量转化形式只有化学能转化为电能
B.该装置工作时,b极为正极
C.a极的电极反应式为Fe2+-e- Fe3+
D.电路中每通过1 mol e-,可处理17 g H2S
10.常温下,某研究小组用数字传感器探究Mg(OH)2沉淀溶解平衡的影响因素,当外界条件改变时,Mg(OH)2悬浊液中Mg2+的浓度变化如图所示,其中a点表示Mg(OH)2悬浊液中Mg2+的初始浓度,若忽略Mg2+水解,下列说法正确的是 ( )
A.常温下,Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12
B.图中b点改变的外界条件为加入MgCl2(s)
C.图中c点后无红褐色沉淀生成
D.图中d点:c(Mg2+)<c(OH-)
11.某研究小组为探究室温下水溶液体系中的化学反应I-+OCl- OI-+Cl-的反应物浓度、溶液中OH-浓度及v间的关系,得到如下数据。
实验编号
c(I-)/(mol·L-1)
c(OCl-)/
(mol·L-1)
c(OH-)/
(mol·L-1)
v/(mol·L-1·s-1)
1
2×10-3
1.5×10-3
1.00
1.8×10-4
2
a
1.5×10-3
1.00
3.6×10-4
3
2×10-3
3×10-3
2.00
1.8×10-4
4
4×10-3
3×10-3
1.00
7.2×10-4
已知表中初始反应速率与有关离子浓度关系可以表示为v=kc(I-)cb(OCl-)cc(OH-)(温度一定时,k为常数)。下列说法不正确的是 ( )
A.实验2中,a=4×10-3
B.设计实验2和实验4的目的是研究OCl-浓度对反应速率的影响
C.b=1;c=0.5
D.若实验4的其他浓度不变,c(OH-)=0.1 mol·L-1时,反应的初始速率v=7.2×10-3 mol·L-1·s-1
12.已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1,下图表示L一定时,H2的平衡转化率(α)随X的变化关系,L、X可分别代表压强或温度。下列说法错误的是 ( )
A.X表示温度
B.L2>L1
C.平衡时逆反应速率:v(M)>v(N)
D.平衡常数:K(M)>K(N)
13.(NH4)2HPO4常用于制作干粉灭火剂,某研究小组利用如图所示装置制备(NH4)2HPO4。向一定浓度的磷酸中通入NH3,当溶液pH≈9时,停止通入NH3,即制得(NH4)2HPO4溶液。下列说法不正确的是 ( )
A.装置中活塞K2的作用是防止倒吸
B.通入NH3时,容器壁会变热,说明存在ΔH<0的过程
C.若不用pH传感器,还可选用甲基橙作指示剂
D.若溶液pH达到9后继续通入NH3,溶液中OH-、N和P的浓度均增大
14.用含镍废料(主要成分为NiO,还含有少量CuO、FeO和SiO2)制备NiSO4并回收金属资源的流程如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.两次“酸溶”都应选稀硫酸
B.滤渣2中含CuS和FeS,可能含有S
C.反应Ⅰ说明FeS比CuS更难溶
D.合理处理废弃物有利于保护环境和资源再利用
15.已知pOH=-lgc(OH-)。初始温度为25 ℃时,向20 mL 0.1 mol·L-1氨水中滴加0.05 mol·L-1的稀硫酸,测得混合溶液的温度T、pOH随加入稀硫酸体积V的变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.a、b、c三点对应N的水解平衡常数:Kh(c)>Kh(b)>Kh(a)
B.a点溶液中水电离产生的c水(OH-)>1×10-11 mol·L-1
C.若图中x=7,则b点溶液中c(N)=2c(S)
D.若V3=40,则c点溶液中c(H+)=c(OH-)+c(N)+c(NH3·H2O)
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16.(13分)Ⅰ.一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入0.40 mol无色气体N2O4,发生反应:N2O4(g) 2NO2(g),一段时间后达到平衡,测得数据如下:
时间/s
20
40
60
80
100
c(NO2)/(mol·L-1)
0.12
0.20
0.26
0.30
0.30
(1)0~40 s内,v(NO2)= mol·L-1·s-1。
(2)0~20 s,气体颜色加深,此时余下的N2O4的物质的量为 mol,N2O4的转化率为 。
Ⅱ.NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应:NaNO2+NH4Cl N2↑+NaCl+2H2O,为探究反应速率与c(NaNO2)的关系,利用如图装置(夹持仪器等略去)进行实验。
实验步骤:往A中加入一定体积的2.0 mol·L-1 NaNO2溶液、2.0 mol·L-1 NH4Cl溶液和水,充分搅拌。控制体系温度,通过分液漏斗往A中加入1.0 mol·L-1醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时,
开始用排水法收集气体。用秒表测量收集1.0 mL N2所需的时间,重复多次取平均值。
(3)仪器A的名称为 。
(4)若需控制体系的温度为36 ℃,采取的合理加热方式为 。
(5)测定的实验数据如表所示。
实验编号
V/mL
t/s
NaNO2溶液
NH4Cl溶液
醋酸
水
1
4.0
V1
4.0
8.0
334
2
V2
4.0
4.0
V3
150
3
8.0
4.0
4.0
4.0
83
4
12.0
4.0
4.0
0.0
38
V1= ,V3= 。
17.(13分)菠菜中含有丰富的草酸(H2C2O4)和草酸盐,人体内的Ca2+易与草酸结合形成草酸钙,某学习小组对此展开了实验探究。
Ⅰ.学习小组查阅资料发现不同的烹饪方式对菠菜中草酸的含量有所影响。
(1)常温下,甲同学用pH计测得0.05 mol·L-1的H2C2O4溶液的pH为1.49,解释0.05 mol·L-1的H2C2O4溶液pH不为1的原因: 。
(2)乙同学查到:将菠菜进行水煮后可除去其中大部分草酸,补充表格中内容。
实验装置图
实验序号
试剂a
实验现象
①
2 mL 0.05 mol·L-1草酸溶液
产生白色沉淀
②
2 mL“生菠菜”榨出的汁
产生白色沉淀
③
2 mL“熟菠菜”榨出的汁
Ⅱ.学习小组欲进一步检测菠菜中草酸和草酸盐的含量,主要操作包括:
①称取650 g菠菜样品研磨成汁,用稀硫酸浸泡后取澄清溶液(假设草酸和草酸盐全部浸出);②将步骤①中的澄清溶液定容,得到250 mL待测液;③移取25.00 mL待测液,用0.100 0 mol·L-1的酸性KMnO4标准液滴定。
(3)①达到滴定终点的现象是 。
②滴定时KMnO4与H2C2O4发生反应的离子方程式为 。
(4)平行实验3次,分别记录有关数据于下表:
滴定次数
待测液体积/mL
标准液体积/mL
滴定前读数
滴定后读数
第一次
25.00
0.00
25.99
第二次
25.00
1.56
30.30
第三次
25.00
0.22
26.23
计算:菠菜样品中草酸和草酸盐的总含量为 %(均以草酸计)。
(5)下列操作中可能使测定结果偏高的是 (填字母)。
A.滴定管未用标准液润洗就直接盛装KMnO4标准液
B.滴定前盛放待测液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡,滴定结束后没有气泡
18.(14分)硫酸铈铵[(NH4)4Ce(SO4)4](M=596 g/mol)是分析化学常用的滴定剂。以氟碳铈矿(含CeFCO3、BaF2、SiO2)为原料制备硫酸铈铵的工艺流程如图所示。
已知:
①Ce3+在空气中易被氧化为Ce4+。
②“沉铈”时发生的反应之一:Ce2(SO4)3+Na2SO4+6H2O Ce2(SO4)3·Na2SO4·6H2O。
回答下列问题:
(1)滤渣A的成分是 (填化学式)。“焙烧”中常采用高压空气、逆流操作(空气从焙烧炉下部通入,矿粉从上部加入),这样操作的目的是 。
(2)“酸浸”中,铈浸出率与温度的关系如图1所示,铈浸出率与硫酸浓度的关系如图2所示。工业生产应选择的适宜温度是 ℃,硫酸浓度为 mol·L-1。
图1 图2
(3)“沉铈”时,硫脲作 (填“还原剂”或“氧化剂”)。
(4)“溶解”时,为防止Ce3+被氧化,可以加入 (填字母)。
a.KMnO4 b.NaClO c.CH3CHO
(5)测定产品纯度。称取w g产品溶于水,配制成250 mL溶液,准确量取25.00 mL配制的溶液于锥形瓶中。加入V mL 0.10 mol·L-1 Na2Fe(SO4)2溶液,恰好完全反应,该产品纯度为 。(杂质不参与反应,滴定反应为Fe2++Ce4+ Ce3++Fe3+)
19.(15分)对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(Al)、钼(Mo)、镍(Ni)等元素的氧化物及少量的硫化物,一种回收利用工艺的部分流程如下:
已知:Ⅰ.25 ℃时,H2CO3的Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11;
Ⅱ.Ksp(BaMoO4)=3.5×10-8;Ksp(BaCO3)=2.6×10-9;
Ⅲ.酸性:H2MoO4>H2CO3;
Ⅳ.该工艺中,pH>6.0时,溶液中Mo元素以Mo的形式存在。
(1)焙烧中,废催化剂需粉碎,目的是 。
(2)操作①是 。
(3)生成固体X的离子方程式是 。
(4)溶液3中,主要存在的钠盐有NaCl和Y,Y为 (填化学式,下同);往溶液3中添加适量NaCl固体后,分别依次通入足量 、 气体,可析出Y。
(5)25 ℃时为避免制备的BaMoO4中混入BaCO3沉淀,溶液中c(HC)∶c(Mo)= (列出算式即可)时,应停止加入BaCl2溶液。
答案全解全析
1.A 暖宝宝是以原电池为原理制成的,A错误;砷化镓太阳能电池将太阳能直接转化为电能,B正确;氢氧燃料电池的产物为水,无污染,C正确;废旧电池中含汞、镉等重金属,填埋会污染土壤和地下水,需专门处理,D正确。
2.D 装置未密闭,产生的气体会从长颈漏斗中逸出,A错误;盐酸与NaHCO3的反应是吸热反应,反应物的总能量低于生成物的总能量,B错误;粗铜的精炼需要通过电解完成,装置中缺少电源,C错误;NO2是红棕色气体,N2O4是无色气体,根据冷水和热水中烧瓶内气体的颜色变化,可验证温度对2NO2(g) N2O4(g)平衡的影响,D正确。
3.D 闭合K1构成电解池,铁棒是阳极,腐蚀速率最快;闭合K2构成电解池,铁棒是阴极,被保护,腐蚀速率最慢;闭合K3构成原电池,铁棒作负极,石墨作正极,电极反应式为O2+4e-+2H2O 4OH-,石墨电极附近溶液的pH增大,A、B正确。锌、铁、海水构成原电池,锌是负极,属于牺牲阳极法,C正确。铁是负极,电极反应为Fe-2e- Fe2+,D错误。
4.A 使酚酞试剂显红色的溶液呈碱性,碱性溶液中四种离子能大量共存,A正确;滴加KSCN溶液显红色的溶液中含有Fe3+,Fe3+与HC发生相互促进的水解反应,不能大量共存,B错误;加入Al能产生H2的溶液可能为酸溶液或碱溶液,酸溶液中CH3COO-不能大量存在,碱溶液中N不能大量存在,C错误;常温下,水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液可能为酸溶液或碱溶液,碱溶液中Fe2+、Mg2+不能大量存在,酸溶液中,Fe2+与N发生氧化还原反应而不能大量共存,D错误。
5.B 升高温度,活化分子百分数增大,反应速率加快,反应的活化能不变,A错误;增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞的次数增加,反应速率增大,B正确;催化剂能降低反应的活化能,增大活化分子百分数,加快反应速率,C错误;缩小反应容器的体积,增大压强,单位体积内活化分子数增多,反应速率增大,但活化分子百分数不变,D错误。
6.C 中性环境中,Fe发生吸氧腐蚀,A错误;钢铁制品在潮湿空气中发生电化学腐蚀,其负极的电极反应式为Fe-2e- Fe2+,B错误;选项中所述原电池装置中,Fe为正极被保护,从Fe电极区域取少量溶液于试管中,再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,没有蓝色沉淀生成,该方案能用于探究金属的电化学保护法,C正确;Zn比Fe活泼,Zn为负极,铁钉被保护,该方案不能用于探究铁钉的吸氧腐蚀,D错误。
7.A 用酸式滴定管盛装盐酸,用酚酞作指示剂,可测定未知浓度的NaOH溶液浓度,A正确;应用干燥的pH试纸测定盐酸pH,用湿润的pH试纸测定会稀释待测液,B错误;Al能与NaOH溶液反应而Mg不反应,不能据此比较Mg和Al的金属性强弱,C错误;直接蒸干MgCl2溶液会促进Mg2+水解,得不到无水氯化镁,应在HCl氛围中蒸干水分,D错误。
8.D 根据盖斯定律,(①+②)×得:CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867 kJ·mol-1,标准状况下4.48 L CH4的物质的量为0.2 mol,放出的热量为0.2 mol×867 kJ·mol-1=173.4 kJ,A正确;由于液态水转化为气态水需要吸收热量,所以生成液态水的反应放出的热量多,放热越多,ΔH越小,即ΔH<-574 kJ·mol-1,B正确;反应①②中CH4均转化为CO2,相同物质的量的CH4发生反应,转移的电子数相同,C正确;因为没有指明气体所处的状况,4.48 L CH4的物质的量无法求算,转移电子数也无法计算,D错误。
9.A 根据“太阳能光电催化电池”可知该装置中存在的能量转化形式还有光能转化为化学能,A错误;在b极上H+得到电子被还原产生H2,故b极为原电池的正极,B正确;根据题图可知,在a极上Fe2+失去电子生成Fe3+,a极的电极反应式为Fe2+-e- Fe3+,C正确;由H2S~2e-~2Fe3+可知,电路中每通过2 mol e-,可处理34 g H2S,则电路中每通过1 mol e-,可处理17 g H2S,D正确。
10.A Mg(OH)2悬浊液中初始c(Mg2+)=1×10-4 mol·L-1,根据Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)可知溶液中c(OH-)=2×10-4 mol·L-1,Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-)=4×10-12,A正确;b点若加入MgCl2(s),c(Mg2+)应瞬间增大,而题图中c(Mg2+)逐渐减小,因此改变的外界条件不是加入MgCl2(s),B错误;c点加入FeCl3溶液,从曲线变化可以看出c(Mg2+)增大,说明Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3红褐色沉淀,C错误;由于发生沉淀转化,溶液中c(Mg2+)增大,c(OH-)减小,故c(Mg2+)>c(OH-),D错误。
11.C 将实验1和实验2中的数据代入公式,可求得a=4×10-3,A正确;实验2和实验4中,OCl-浓度不同,目的是研究OCl-浓度对反应速率的影响,B正确;将实验2、4中的数据代入公式,求得b=1,将实验3、4中的数据代入公式,求得c=-1,C错误;原实验4中,v=7.2×10-4 mol·L-1·s-1,实验4的其他浓度不变,c(OH-)=0.1 mol·L-1时,则初始速率v=kc(I-)c(OCl-)×c-1(OH-)=7.2×10-3 mol·L-1·s-1,D正确。
12.D 若X表示温度,升高温度,平衡逆向移动,H2的平衡转化率减小,题图符合,则L表示压强,温度一定时,增大压强,平衡正向移动,H2的平衡转化率增大,故L2>L1,A、B正确;M和N点的温度相同,M点的压强大于N点,则平衡时逆反应速率:v(M)>v(N),C正确;温度不变,平衡常数不变,则K(M)=K(N),D错误。
13.C 由于NH3极易溶于水,打开活塞K2可以平衡气压,防止发生倒吸,实验过程中,当出现倒吸现象时,应及时关闭K1,打开K2,A正确;通入NH3时,容器壁会变热,说明存在放出热量的过程,B正确;当pH≈9时溶液显碱性,可制得(NH4)2HPO4溶液,甲基橙的变色范围是3.1~4.4,C错误;继续通入NH3,则(NH4)2HPO4+NH3 (NH4)3PO4,溶液pH增大,溶液中OH-、N、P的浓度均增大,D正确。
14.C 根据整个流程图可知,制备NiSO4和FeSO4·7H2O,所得产品中阴离子都为S,两次“酸溶”都应选择稀硫酸,A正确;反应Ⅰ为Cu2++FeS CuS+Fe2+,则滤渣2中含CuS和过量的FeS,在此过程中可能有-2价的S被氧化成S单质,故滤渣2中还可能有S,B正确;反应Ⅰ为Cu2++FeS CuS+Fe2+,发生了沉淀的转化,说明CuS比FeS更难溶,C错误;题述流程中用含镍废料制备了NiSO4、FeSO4·7H2O等,合理处理了废弃物,有利于保护环境并使资源再利用,D正确。
15.B 升高温度能促进N水解,水解平衡常数增大,由题图可知,温度:T(b)>T(a)>T(c),则a、b、c三点对应N的水解平衡常数:Kh(b)>Kh(a)>Kh(c),A错误;a点溶液的pOH=3,即c(OH-)=10-3 mol·L-1,此时温度高于25 ℃,KW>1×10-14,则水电离产生的c水(OH-)>1×10-11 mol·L-1,B正确;根据电荷守恒,b点溶液中存在c(N)+c(H+)=2c(S)+c(OH-),b点时温度高于25 ℃,KW>1×10-14,当c(OH-)=10-7 mol·L-1时,溶液不呈中性,c(N)≠2c(S),C错误;若c点溶液中加入稀硫酸的体积为40 mL,则原氨水中的NH3·H2O和加入的稀硫酸中H2SO4的物质的量相等,c点溶液的溶质是NH4HSO4,根据电荷守恒:c(N)+c(H+)=2c(S)+c(OH-),根据元素守恒:c(N)+c(NH3·H2O)=c(S),两式联立得c(H+)=c(OH-)+c(N)+2c(NH3·H2O),D错误。
16.答案 (除标注外,每空2分)
(1)0.005
(2)0.28 30%
(3)锥形瓶(1分)
(4)水浴加热
(5)4.0 6.0
解析 (1)0~40 s,Δc(NO2)=0.20 mol·L-1,v(NO2)= =0.005 mol·L-1·s-1。
(2)0~20 s,生成NO2的物质的量为0.24 mol,转化的N2O4的物质的量为0.12 mol,余下的N2O4的物质的量为0.40 mol-0.12 mol=0.28 mol,N2O4的转化率为×100%=30%。
(4)控制体系的温度为36 ℃,该温度小于100 ℃,可采用水浴加热。
(5)根据实验3、4可知,溶液的总体积为20.0 mL,则V1=20.0-4.0-4.0-8.0=4.0;该实验的目的是探究NaNO2溶液的浓度对化学反应速率的影响,则只能改变c(NaNO2),根据分析比较实验1和实验3中数据,实验2和实验4中数据可知,V2=6.0,则V3=20.0-4.0-4.0-6.0=6.0。
17.答案 (除标注外,每空2分)
(1)H2C2O4是弱酸,不能完全电离
(2)产生少量白色沉淀或无白色沉淀产生
(3)①滴入最后半滴KMnO4标准液时,溶液由无色变为浅紫红色且半分钟内不褪色 ②2Mn+5H2C2O4+6H+ 2Mn2++8H2O+10CO2↑(3分)
(4)0.9
(5)AC
解析 (1)草酸为二元弱酸,只能部分电离。
(2)将菠菜进行水煮后可除去其中大部分草酸,则“熟菠菜”榨出的汁没有草酸或者草酸量较少,向“熟菠菜”榨出的汁中滴加足量澄清石灰水,观察到的实验现象为产生少量白色沉淀或无白色沉淀产生。
(3)①用KMnO4标准液滴定待测液,滴定终点的现象是滴入最后半滴KMnO4标准液时,溶液由无色变为浅紫红色且半分钟内不褪色。②KMnO4与H2C2O4反应时,锰元素化合价由+7价降低到+2价,H2C2O4中的碳元素由+3价升高到+4价,反应的离子方程式为2Mn+6H++5H2C2O4 2Mn2++8H2O+10CO2↑。
(4)三次实验分别消耗标准液的体积为25.99 mL-0 mL=25.99 mL;30.30 mL-1.56 mL=28.74 mL;26.23 mL-0.22 mL=26.01 mL;第二次数据偏差较大,另外两次数据的平均值为26 mL,则菠菜样品中草酸和草酸盐的总含量为×100%=0.9%。
(5)滴定管未用标准液润洗就直接盛装KMnO4标准液,会导致KMnO4浓度变小,滴定时消耗KMnO4标准液的体积偏大,会使测定结果偏高,A正确;滴定前盛放待测液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,不影响KMnO4标准液的消耗量,B错误;滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡,滴定结束后没有气泡,量取的KMnO4标准液的体积偏大,使测定结果偏高,C正确。
18.答案 (每空2分)
(1)SiO2、BaSO4 增大接触面积,提高反应速率,使焙烧更充分,提高原料的利用率
(2)95 3.0
(3)还原剂
(4)c
(5)%
解析 氟碳铈矿(含CeFCO3、BaF2、SiO2)在空气中“焙烧”,根据已知信息①“焙烧”后Ce元素的化合价由+3价升高为+4价,BaF2转化为BaO,SiO2不反应,加稀硫酸“酸浸”,+4价Ce反应生成Ce,BaO生成硫酸钡,故滤渣A的主要成分为SiO2、BaSO4;浸液中的Ce与硫脲、硫酸钠反应被还原为Ce2(SO4)3·Na2SO4·6H2O,再加NaOH、稀硫酸溶解得到含Ce3+的溶液,然后加入NH4HCO3沉Ce,生成Ce2(CO3)3,灼烧得到CeO2,CeO2与稀硫酸反应得到Ce(SO4)2,Ce(SO4)2与(NH4)2SO4作用得到产品。
(1)滤渣A的成分为SiO2、BaSO4;“焙烧”中常采用高压空气、逆流操作的目的是增大接触面积,提高反应速率,使焙烧更充分,提高原料的利用率。
(2)根据题图1,可以看出适宜的温度为95 ℃,温度再升高铈浸出率基本不变;由题图2可知,硫酸的浓度为3.0 mol·L-1时,铈浸出率最高。
(3)“沉铈”时,硫脲将+4价Ce还原为+3价,故硫脲为还原剂。(4)KMnO4和NaClO都具有强氧化性,为防止Ce3+被氧化,应该加入一种还原剂,选项中能作还原剂的为CH3CHO,故选c。
(5)Fe2++Ce4+ Ce3++Fe3+,n(Fe2+)=0.10 mol·L-1×V×10-3 L=1.0×10-4V mol,则n(Ce4+)=1.0×10-4V mol,原样品中(NH4)4Ce(SO4)4的物质的量为1.0×10-4V mol×10=1.0×10-3V mol,产品纯度为×100%=%。
19.答案 (除标注外,每空2分)
(1)增大接触面积,加快反应速率,使废催化剂充分焙烧
(2)过滤
(3)[Al(OH)4]-+CO2 Al(OH)3↓+HC
(4)NaHCO3 NH3 CO2
(5)(3分)
解析 (1)粉碎废催化剂的目的是增大接触面积,加快反应速率,使废催化剂充分焙烧。
(2)操作①后得到固体和溶液,所以操作①是过滤。
(3)溶液1中含有较多的[Al(OH)4]-、Mo、OH-等,通入过量CO2生成固体X,则X为Al(OH)3,离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2 Al(OH)3↓+HC。
(4)溶液2中含有较多的Mo、HC和Na+等,加入BaCl2溶液并调节pH=7.0,溶液3中主要存在的钠盐有NaCl和NaHCO3;由侯氏制碱法的原理可知,向溶液3中添加适量NaCl固体后,应分别依次通入足量NH3和CO2,可析出NaHCO3。
(5)调pH=7.0即c(H+)=10-7 mol·L-1,HC C+H+,Ka2(H2CO3)=,可得c(HC)=;===,====。
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