内容正文:
专题05 化学反应原理综合题——电解质溶液、电化学主线型
1.C 2. 6 H2O和OH- 3.BD 4.B 5.3ClO- + 2NH3 = N2↑+ 3Cl -+ 3H2O NaClO水解生成的HClO不稳定,易分解 6.D HS-的水解常数Kh==≈7.7×10-8>Ka2,说明HS-的水解程度大于电离程度,溶液中c(OH−)>c(H+),溶液呈碱性 7.
8.(1)C
(2)A
(3)BD
(4)D
(5)D
(6)2H2O−4e−=O2↑+4H+
(7)b容器中溶液颜色由无色变为浅红色
(8)盐桥传导的是离子,而铜导线不能传导离子
(9)0.400
(10)C
(11)10-9.78
(12)10-11.65
(13)A
9.(1)C
(2)
(3)B
(4)CH3COONH4
(5)AD
(6)1.1
(7)C
(8)10-0.925
(9)
10.0.06 11.溶液中存在,原电池工作时,石墨电极上发生,消耗,促进水解平衡正向移动,浓度上升,达到一定浓度后分解产生逸出 12. 13. 14.AB 15.D 16.AD 17.D 18.
19.D 20.D
21. 大于
22.B 23.B 24.碱 = < 1:1 AC 25.
26.1)D
(2)A
(3)O2+4e-+4H+=2H2O
(4)增大固体表面积,有利于气体吸附在电极表面,提高燃料电池的放电效率
(5)B
27.(1)
(2)当滴入最后半滴酸性标准溶液,溶液由无色变为浅紫红色或粉红色且半分钟内不褪色
(3)
28.(1)将氧化为,同时在加入NaOH溶液后将氧化为
(2)A
(3)AB
(4)、
(5)
(6)BC
(7)
(8)B
(9)pH上升,下降,反应②的平衡正向移动,降低,使得反应③平衡逆向移动,降低
29. 30.小于 当pH=10时,溶液内物质的量分数最大。此时溶液呈碱性,说明的电离程度小于水解程度 31. 32.溶液中存在电离平衡。与结合生成沉淀,使溶液内降低。上述电离平衡向正反应方向移动,电离程度增加,浓度增加,溶液pH降低 33. 34.强酸性条件下,会和生成,常温下H2S的溶解度为1∶2.6,酸性强使H2S更易逸出,污染环境(或会和过量的结合生成,污染环境) 35.CD 36.分子中,S带负电,H带正电。中, Fe带正电,O带负电。甲吸附方式为相同电性微粒靠近,乙吸附方式中为相反电性微粒靠近。因此乙方式吸附能力强
试卷第1页,共3页
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专题05 化学反应原理综合题——电解质溶液、电化学主线型
(2025-2026高三上·上海市同济大学第一附属中学·期中)生产、生活废水必须要做及时处理,否则会影响人类的生活环境。废水的常见化学处理法有:中和法、氧化还原法、萃取法、吸附法、混凝法、沉淀法等。
1.下列物质常被用于污水处理,其中属于纯净物的是___________
A.漂粉精 B.聚丙烯酸钠 C.明矾 D.石灰乳
2.三价铁的强酸盐溶液因会发生水解,可被用作净水剂,其水解时会产生黄色的以及二聚体(结构如图)。则二聚体中Fe的配位数为___________,配位体是___________。
大量含氮污水任意排放将造成藻类疯长,出现水体富营养化等问题。某小组尝试用NaClO溶液处理含氨氮废水。
3.室温下,部分酸的电离平衡常数如表所示,下列关于次氯酸钠溶液的说法中,错误的是___________;(不定项)
化学式
常温下的电离平衡常数
HClO
A.依据物料守恒关系,
B.依据强酸制弱酸原理,通入少量有利于HClO生成,可增强漂白作用
C.由于NaClO水解呈碱性,则
D.根据“有弱才水解”规律,所以NaClO是弱电解质
4.下列物质中不能与NaClO反应的是___________(不定项)
A. B. C. D.NaHS
5.NaClO将废水中的氧化为无污染气体,反应的离子方程式为___________;实际实验中NaClO溶液的投入量要大于理论计算量,可能的原因是___________。
含铜()废水是冶金、电子等行业产生的废水,直接排放会导致严重污染。工业上常用NaHS作为沉淀剂处理离子。
6.已知溶液呈碱性;
①若将该溶液中的离子按浓度由大到小进行排序,排位第三的离子是___________。
A. B. C. D.
②通过计算,说明溶液呈碱性的原因:___________。
7.沉淀铜离子时,发生反应。常温下,该反应的平衡常数约为,则此条件下___________(用该反应的的和表示)。
8.(2025-2026高三上·上海市吴淞中学·期中)乙酸是不仅是生活中的调味品,而且是重要的化工原料。一定条件下,以天然气为起始原料可合成乙烯、乙醇、乙酸及三氟乙酸等重要化学物质,如下图所示。
(1)用表示盐的水解平衡常数,则______。
A.大于 B.等于 C.小于 D.无法确定
(2)欲测定乙酸分子中的键长和键角,可选择下列哪种仪器分析:______。
A.晶体X射线衍射 B.核磁共振氢谱 C.质谱 D.红外光谱
(3)关于下列化合物结构说法正确的是______。(不定项)
A.甲烷的VSEPR模型为平面三角形
B.乙烯中,C-H键的形成过程可用图a表示
C.图b中,乙醇在Cu催化下与反应断②和③键
D.氮气分子中,氮原子的杂化方式为sp杂化
(4)乙醇在冠醚合成中主要作为溶剂使用,现向甲苯和的混合溶液中加入18-冠-6醚晶体,和迁移过程示意图如图所示,下列说法错误的是______。
A.进入甲苯层是因为静电作用
B.使用18-冠-6醚与形成超分子体现了冠醚的选择性
C.18-冠-6醚晶体能溶于水主要取决于结构中的多个O原子
D.18-冠-6醚与形成的配合物得到的晶体为分子晶体
工程上通常采用电解法测定乙酸溶液浓度,装置如图,c管为上端封口的量气管,量取10.00 mL待测样品加入b容器中,接通电源,进行实验。
(5)右侧铂电极为该装置的______极。
A.正 B.负 C.阳 D.阴
(6)左侧铂电极发生的电极反应为______。
(7)能判断b中达到反应终点的现象是______。
(8)盐桥不能替换为铜导线的原因是______。
(9)若c中收集到标准状况下气体体积如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
气体体积/mL
22.33
21.50
22.47
22.40
根据表中数据计算待测乙酸溶液的物质的量浓度约为______。(结果保留三位有效数字)
“乙酸催化氯化法”可用于工业合成甘氨酸()。甘氨酸是人体必需氨基酸之一、在25℃时,、和NH2CH2COO-的分布分数δ与溶液pH关系如图。(已知:分布分数)
(10)代表的是______。
A.曲线a B.曲线b C.曲线c
(11)表示电离平衡常数,则______。
(12)反应:的平衡常数______。
(13)比较大小:______。
A.大于 B.等于 C.小于 D.无法确定
9.(2025-2026高三上·上海市杨浦高级中学·期中)锌(Zn)、镉(Cd)、汞(Hg)是第ⅡB族元素,广泛应用于多工业领域。
Ⅰ.Zn的化学性质和Al相似。我国福州大学和清华大学学者研制组装的乙醇电池系统具有良好的充放电循环稳定性,工作原理如图所示,可以实现污水脱硝、能源转化以及化学品合成的协同增效。
(1)下列关于锌及其化合物的性质说法错误的是___________。
A.锌块呈银白色是因为内部含有自由电子
B.锌能溶于氢氧化钠溶液
C.氧化锌热分解可冶炼得锌单质
D.氢氧化锌具有两性
(2)放电时,正极的电极反应式为___________。
(3)充电时,通过离子交换膜的运动方向是___________。
A.左侧→右侧 B.右侧→左侧
(4)充放电一段时间后,储液罐甲的液流体系中主要物质为___________(填化学式)。
Ⅱ.镉及其化合物作为化工材料在军工和光电等行业应用较多。
(5)化学与科技强国有密切关系。下列有关说法正确的是___________(不定项)。
A.“福建舰”舰体材料为无磁镉镍钛合金钢,该合金钢的硬度高于纯铁
B.制造超级电容器、电池和复合材料所使用的石墨烯属于烯烃
C.航天飞船燃气管路使用纳米二氧化硅隔热,纳米二氧化硅属于胶体
D.新型金刚石芯片更耐热,原料金刚石锤击易碎是因为共价键有方向性
(6)CdS既是一种颜料,又是一种感光材料。常采用向可溶性镉盐溶液中通入气体使其饱和( mol·L-1),通过调节pH来生产CdS。欲使沉淀的滤液中达到国家Ⅱ类地表水质量控制标准 mol/L( mg/L),计算沉淀时应控制溶液的最低pH为___________(已知、、)。
Ⅲ.溶液可用于手术刀消毒。与NaCl的混合溶液中主要存在平衡:
0.1 mol/L-1的溶液中加入NaCl固体(设溶液体积保持不变),溶液中含氯微粒的物质的量分数随的变化如图所示
[已知]。
(7)熔融状态的不能导电,是___________。
A.离子晶体 B.共价晶体 C.分子晶体 D.混合晶体
(8)A点溶液中___________mol/L。
(9)A点溶液中___________(写出计算过程)。
(2025-2026高三上·华师大一附中、晋元高级中学联考·期中)某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
甲同学设计如下双液电池装置。
10.反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差,导线中通过_____mol电子。
11.其他条件不变,将溶液换为溶液,工作一段时间后,能闻到少量刺激性气味。结合相关化学方程式与电极反应式解释刺激性气味产生的原因______。
12.双液电池可用电池表达式来简要表示,如上图装置可以表示为:
其中“|”用来分隔每侧半池中的电极与电解质溶液,“||”表示盐桥。
用电池表达式表示能实现反应的双液电池:______
_____|______||______|______
乙同学探究钢铁的吸氧腐蚀原理,设计如图所示装置。
13.正极的电极反应式为_____。
14.关于该装置说法正确的是_____。(不定项)
A.若将石墨电极改成电极,难以观察到铁锈生成
B.若向自来水中加入少量,可较快地看到铁锈
C.断开连接石墨和铁的导线,铁便不会生锈
D.为提高探究实验效率,可用稀盐酸代替自来水
丙同学对铝片电解氧化进行探究。取预处理过的铝片和铅作电极,控制电流恒定为,用直流电源在的硫酸中进行电解,铝片表面逐渐形成一定厚度的氧化膜。
15.铝片预处理包括去除表面油污与原有的氧化膜,可选用的试剂是_____。
A.稀 B.浓 C.溶液 D.溶液
16.关于铝电解氧化说法正确的是_____。(不定项)
A.铝片作阳极,与电源正极相连
B.铅电极的反应式为:
C.铝电极的反应式为:
D.随着电解反应进行,溶液中浓度保持不变
丁同学在查阅文献过程中,发现某篇论文中附有如下电化学装置。
17.关于该装置说法错误的是_____。
A.电流方向是从吸附电极通过导线到吸附电极
B.钠离子交换膜可以阻止两侧溶液发生中和反应
C.该装置工作时,化学能转化为电能
D.该装置工作时,由右池通过交换膜进入左池
18.该电化学装置工作时的总反应为_____。
(2025-2026高三上·上海市华东师范大学附属周浦中学·期中)水的电离和溶液的酸碱性是电解质溶液的重要性质之一,溶液的酸碱性不仅可以帮助我们分析和判断电解质在溶液中的存在状态、反应程度等情况,还可以通过调节溶液的酸碱性来控制化学反应的进行。
19.25℃时,下列各组离子中可以在水溶液中大量共存的是__________。
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
20.下列说法不正确的是__________。
A.25℃时,的氨水中由水电离出的
B.25℃时,将的NaOH溶液加水稀释100倍,所得溶液的
C.25℃时,将的某酸(HA)溶液加水稀释至,所得溶液
D.25℃时,的HA溶液与的NaOH溶液等体积混合,恰好完全中和
21.25℃时,是一种一元弱酸。用pH试纸测得溶液的。
(1)溶液的原因是(用离子方程式表示)_________。
(2)室温下,将溶液和的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的,说明的电离程度_________(填“大于”或“小于”)的水解程度。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是_________。
22.25℃时,水的电离达到平衡:;,下列叙述正确的是_________。
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,增大,不变
C.向水中加入少量固体,平衡逆向移动,降低
D.将水加热,增大,pH不变
25℃时,已知部分物质的电离平衡常数如下表所示:
化学式
电离平衡常数
HCN
,
HClO
,
23.三种弱酸钠盐的碱性由强到弱的顺序为__________。
A. B.
C. D.
24.回答下列问题:
(1)结合表中数据判断,溶液显_________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(2)HCN、、三种微粒电离出的能力由强到弱的顺序是_________。
(3)25℃时,向溶液中不断加水稀释,其过程中溶液的pH变化如图甲所示。a点与b点相比,的电离平衡常数:a_________b(填“>”“<”或“=”,下同),水的电离程度:a_________b。
(4)在25℃时,将的溶液a L与的HCl溶液b L混合,若所得溶液为中性,则______。
(5)关于不同浓度的溶液,下列说法正确的是__________。(不定项)
A.加入3滴甲基橙,溶液均呈黄色
B.溶液中始终存在
C.溶液中存在
D.溶液中存在
25.已知 , ,25℃时,PbS的。工业生产中常联合处理含废气和含的废水,欲发生反应,计算该反应的平衡常数__________。
26.(2025-2026高三上·上海市育才中学·期中)某学习小组自制氢氧燃料电池如下:用支管U形管、石墨碳棒(经表面预处理)、低压直流电源、硫酸、橡胶塞和导线按下图连接装置,合上、断开,调整直流电源电压为24V,通电30s左右后停止通电。再合上、断开。
(1)合上、断开时,U形管右边石墨电极为___________。
A.正极 B.负极 C.阳极 D.阴极
(2)自制燃料电池的整个过程中涉及的能量转化形式为___________。
A.电能→化学能→电能 B.化学能→电能→化学能
(3)燃料电池工作时正极的电极反应式为___________。
(4)石墨碳棒,经表面预处理,使其表面粗糙多孔的目的是___________。
(5)若将硫酸替换为KOH溶液重复上述过程,发生变化的是___________。
A.反应的总反应 B.负极的电极反应 C.电子转移方向
27.(2025-2026高三上·上海市育才中学·期中)实验室常用酸性溶液和溶液反应来测定溶液中钙的含量:取25.00mL待测液,向其中加入足量的溶液,反应生成沉淀,滤出的沉淀洗净并用稀硫酸溶解后,再用标准溶液滴定。
(1)溶液在酸性条件下滴定草酸的离子方程式如下所示,请配平该反应方程式并单线桥标出电子转移的方向及数目___________。
________________________________
(2)判断滴定达到终点的现象为___________。
(3)已知酸性标准溶液的物质的量浓度为,若该实验消耗 20.00mL,则该溶液中钙的含量为___________。
28.(2025-2026高三上·上海市育才中学·期中)某工业废水中主要含有三价铬,同时还含有少量的、、和等,且酸性较强。可采用如图流程处理废水同时回收铬元素。
已知:①常温下,部分金属氢氧化物恰好完全沉淀时溶液的pH如表所示:
氢氧化物
pH
3.2
9.6
11.1
5.2
5.6
②为难溶于水的两性氢氧化物,在时溶解形成;在碱性环境下易被氧化为。
(1)“步骤Ⅰ”中加入过量的目的是___________。
(2)“步骤Ⅰ”可以代替最合适的试剂是___________。
A. B. C. D.
(3)“步骤Ⅱ”除去的离子是___________。
A. B. C. D.
(4)“步骤Ⅲ”中钠离子交换树脂的原理为:,此步操作被交换除去的杂质离子是___________。
(5)通常情况下,体系中离子浓度不超过时可认为该离子已完全沉淀。结合表中数据,计算常温下的溶度积___________。(写出计算过程)
(6)“步骤Ⅳ”中加入的X可能为___________。
A.NaOH B. C. D.
(7)为尽可能回收铬元素实现尾水达标排放,“步骤Ⅳ”中pH要精确控制。若pH过高,则固体会溶解,尾水中残留铬量增大,其原因为:___________。(用离子方程式表示)
已知铬酸在水中存在如下过程:
①
②
③
常温下,铬酸溶液中各含铬微粒平衡浓度与pH关系如下表所示:
pH
4
0.0003
0.104
0.448
5
0.0033
0.103
0.447
6
0.0319
0.0999
0.437
7
0.2745
0.0860
0.3195
8
0.902
0.0282
0.0347
9
0.996
0.0031
0.0004
(8)由上表可知,微粒Y为___________。
A. B. C.
(9)运用平衡移动原理解释随着pH增大而减小的原因___________。
(2025-2026高三上·上海市上海外国语大学附属外国语学校·期中)石油天然气开采和炼制过程中会产生大量含硫废水(其中S元素的主要化合价是-2价),对设备、环境等造成严重危害。已知:常温下溶解度为(体积)。
下图为常温下、、在水溶液中的物质的量分数随变化的分布曲线,回答下列问题:
29.由图判断,的一级电离平衡常数为___________。
30.常温下,电离程度___________水解程度(填“>”或“<”或“=”),理由是:___________。
31.以酚酞为指示剂,将溶液滴入溶液中,滴定终点的离子方程式是___________。
32.向的含硫废水中加入适量的溶液,产生黑色沉淀且溶液的降低。用平衡移动的原理解释溶液降低的原因:___________。
氧化还原法处理含的废水:向含的废水中加入一定浓度的溶液,加适量酸,溶液产生淡黄色沉淀。
33.反应的离子方程式是___________。
34.不同时,硫化物去除率随时间的变化曲线如图所示。试分析本工艺选择控制体系的,而不是去除率更高的的主要原因:___________。
35.处理某废气中的,是将废气与空气混合通入、、的混合液中,其转化的流程如图所示。下列说法正确的是___________(不定项)。
A.转化过程中参与循环的离子只有
B.转化过程有四种元素的化合价发生了变化
C.过程中发生的反应为
D.氧化性由强到弱的顺序:
催化重整法处理。可以用作脱除的催化剂,脱除过程如图所示。
36.脱除时需先进行吸附。按图乙方式进行吸附,其吸附能力比按图甲强,请从结构角度解释其原因___________。
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专题05 化学反应原理综合题——电解质溶液、电化学主线型
(2025-2026高三上·上海市同济大学第一附属中学·期中)生产、生活废水必须要做及时处理,否则会影响人类的生活环境。废水的常见化学处理法有:中和法、氧化还原法、萃取法、吸附法、混凝法、沉淀法等。
1.下列物质常被用于污水处理,其中属于纯净物的是___________
A.漂粉精 B.聚丙烯酸钠 C.明矾 D.石灰乳
2.三价铁的强酸盐溶液因会发生水解,可被用作净水剂,其水解时会产生黄色的以及二聚体(结构如图)。则二聚体中Fe的配位数为___________,配位体是___________。
大量含氮污水任意排放将造成藻类疯长,出现水体富营养化等问题。某小组尝试用NaClO溶液处理含氨氮废水。
3.室温下,部分酸的电离平衡常数如表所示,下列关于次氯酸钠溶液的说法中,错误的是___________;(不定项)
化学式
常温下的电离平衡常数
HClO
A.依据物料守恒关系,
B.依据强酸制弱酸原理,通入少量有利于HClO生成,可增强漂白作用
C.由于NaClO水解呈碱性,则
D.根据“有弱才水解”规律,所以NaClO是弱电解质
4.下列物质中不能与NaClO反应的是___________(不定项)
A. B. C. D.NaHS
5.NaClO将废水中的氧化为无污染气体,反应的离子方程式为___________;实际实验中NaClO溶液的投入量要大于理论计算量,可能的原因是___________。
含铜()废水是冶金、电子等行业产生的废水,直接排放会导致严重污染。工业上常用NaHS作为沉淀剂处理离子。
6.已知溶液呈碱性;
①若将该溶液中的离子按浓度由大到小进行排序,排位第三的离子是___________。
A. B. C. D.
②通过计算,说明溶液呈碱性的原因:___________。
7.沉淀铜离子时,发生反应。常温下,该反应的平衡常数约为,则此条件下___________(用该反应的的和表示)。
【答案】1.C 2. 6 H2O和OH- 3.BD 4.B 5.3ClO- + 2NH3 = N2↑+ 3Cl -+ 3H2O NaClO水解生成的HClO不稳定,易分解 6.D HS-的水解常数Kh==≈7.7×10-8>Ka2,说明HS-的水解程度大于电离程度,溶液中c(OH−)>c(H+),溶液呈碱性 7.
【解析】1.A.漂粉精是氯化钙和次氯酸钙的混合物,A错误;
B.聚丙烯酸钠是聚合度不确定的合成高分子化合物,属于混合物,B错误;
C.明矾的化学式为KAl(SO4)2•12H2O,是带有结晶水的纯净物,C正确;
D.石灰乳是氢氧化钙溶于水形成的悬浊液,属于混合物,D错误;
故选C;
2.由二聚体的结构式可知,配离子中具有空轨道的铁离子是中心离子,具有孤对电子的水分子和氢氧根离子是配位体,配位数为6;
3.A.次氯酸钠溶液中存在如下物料守恒关系:,A正确;
B.二氧化硫具有还原性,二氧化硫能与次氯酸钠溶液发生氧化还原反应,使得次氯酸钠溶液的浓度减小,漂白作用减弱,B错误;
C.次氯酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,则由电荷守恒关系:c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(OH-)可知,溶液中钠离子浓度大于次氯酸根离子浓度,C正确;
D.次氯酸钠在溶液中完全电离出钠离子和次氯酸根离子,属于强电解质,D错误;
故选BD;
4.A.由电离常数可知,碳酸的酸性强于次氯酸,由强酸制弱酸的原理可知,二氧化碳能与次氯酸钠溶液反应生成次氯酸,A不符合题意;
B.由电离常数可知,碳酸的酸性强于次氯酸,由强酸制弱酸的原理可知,碳酸氢钠溶液不能与次氯酸钠溶液反应生成次氯酸,B符合题意;
C.硫化氢具有强还原性,能与次氯酸钠溶液反应生成氯化钠、硫沉淀和水,C不符合题意;
D.硫氢化钠具有强还原性,能与次氯酸钠溶液反应生成氯化钠、硫沉淀和氢氧化钠,D不符合题意;
故选B;
5.由题意可知,氨气与次氯酸钠溶液反应生成氮气、氯化钠和水,反应的离子方程式为:3ClO- + 2NH3 = N2↑+ 3Cl -+ 3H2O;次氯酸钠在溶液中水解生成氢氧化钠和次氯酸,次氯酸不稳定,遇光易分解,使得水解平衡右移,导致次氯酸钠溶液的浓度降低,所以实际实验中次氯酸钠溶液的投入量要大于理论计算量;
6.①0.1mol/L硫氢化钠溶液呈碱性说明HS-的水解程度大于电离程度,则溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(S2-),则排位第三的离子是氢氧根离子,故选D;
②HS-的水解常数Kh==≈7.7×10-8>Ka2,说明HS-的水解程度大于电离程度,溶液中c(OH−)>c(H+),所以硫氢化钠溶液呈碱性;
7.由方程式可知,反应的平衡常数K===,则。
8.(2025-2026高三上·上海市吴淞中学·期中)乙酸是不仅是生活中的调味品,而且是重要的化工原料。一定条件下,以天然气为起始原料可合成乙烯、乙醇、乙酸及三氟乙酸等重要化学物质,如下图所示。
(1)用表示盐的水解平衡常数,则______。
A.大于 B.等于 C.小于 D.无法确定
(2)欲测定乙酸分子中的键长和键角,可选择下列哪种仪器分析:______。
A.晶体X射线衍射 B.核磁共振氢谱 C.质谱 D.红外光谱
(3)关于下列化合物结构说法正确的是______。(不定项)
A.甲烷的VSEPR模型为平面三角形
B.乙烯中,C-H键的形成过程可用图a表示
C.图b中,乙醇在Cu催化下与反应断②和③键
D.氮气分子中,氮原子的杂化方式为sp杂化
(4)乙醇在冠醚合成中主要作为溶剂使用,现向甲苯和的混合溶液中加入18-冠-6醚晶体,和迁移过程示意图如图所示,下列说法错误的是______。
A.进入甲苯层是因为静电作用
B.使用18-冠-6醚与形成超分子体现了冠醚的选择性
C.18-冠-6醚晶体能溶于水主要取决于结构中的多个O原子
D.18-冠-6醚与形成的配合物得到的晶体为分子晶体
工程上通常采用电解法测定乙酸溶液浓度,装置如图,c管为上端封口的量气管,量取10.00 mL待测样品加入b容器中,接通电源,进行实验。
(5)右侧铂电极为该装置的______极。
A.正 B.负 C.阳 D.阴
(6)左侧铂电极发生的电极反应为______。
(7)能判断b中达到反应终点的现象是______。
(8)盐桥不能替换为铜导线的原因是______。
(9)若c中收集到标准状况下气体体积如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
气体体积/mL
22.33
21.50
22.47
22.40
根据表中数据计算待测乙酸溶液的物质的量浓度约为______。(结果保留三位有效数字)
“乙酸催化氯化法”可用于工业合成甘氨酸()。甘氨酸是人体必需氨基酸之一、在25℃时,、和NH2CH2COO-的分布分数δ与溶液pH关系如图。(已知:分布分数)
(10)代表的是______。
A.曲线a B.曲线b C.曲线c
(11)表示电离平衡常数,则______。
(12)反应:的平衡常数______。
(13)比较大小:______。
A.大于 B.等于 C.小于 D.无法确定
【答案】(1)C
(2)A
(3)BD
(4)D
(5)D
(6)2H2O−4e−=O2↑+4H+
(7)b容器中溶液颜色由无色变为浅红色
(8)盐桥传导的是离子,而铜导线不能传导离子
(9)0.400
(10)C
(11)10-9.78
(12)10-11.65
(13)A
【详解】(1)F的电负性比Cl大,-CF3对电子的吸引能力更强,更易电离,酸性更强,故CF3COOH酸性更强。根据“酸性越弱对应的盐越水解”,则<,故选C。
(2)测分子的键长和键角用X射线衍射实验测定,故选A。
(3)A.甲烷中的碳原子的价层电子对数为=4,则甲烷的VSEPR模型为四面体形,A错误;
B.乙烯中,碳原子采取sp2杂化,为平面三角形结构,H原子s轨道电子为球形,C-H键的形成过程可用图a表示,B正确;
C.图b中,乙醇在Cu催化下与反应生成乙醛,断①和③键,C错误;
D.氮气分子为NN,氮原子采取sp杂化,D正确;
答案是BD;
(4)A.如图所示,K+与18-冠-6醚结合成阳离子后,也进入甲苯层,则说明进入甲苯层是因为静电作用,A正确;
B.18-冠-6醚晶体与形成超分子,体现了冠醚的选择性识别,因为冠醚的空腔大小与半径大小匹配,B正确;
C.18-冠-6醚能溶于水主要取决于结构中的多个O原子可以与水分子形成氢键,C正确;
D.18-冠-6醚与形成物质中,位于冠醚的空腔中,属于离子晶体,D错误;
故选D。
(5)用电解法测定乙酸溶液浓度,利用的是右侧b容器中产生NaOH,和乙酸发生中和反应,酚酞变浅红色时停止通电,通过测量c管产生的气体体积,计算出转移电子的量,从而计算出乙酸溶液的浓度;用惰性电极电解硫酸钠溶液,右侧生成NaOH,则右侧是阴极,水电离出的氢离子放电,生成氢气和NaOH,故选D;
(6)左侧为阳极,是水电离出的氢氧根离子放电,生成氧气,电极反应式为:2H2O−4e−=O2↑+4H+;
(7)当b容器中溶液颜色由无色变为浅红色时,酸碱恰好中和,此时实验结束;
(8)盐桥传导的是离子,而铜导线不能传导离子;
(9)阳极的电极反应式为,阴极的电极反应式为,根据电子守恒可知,c中产生1mol O2时,b中消耗4mol CH3COOH。第2组数据误差较大应舍去,故c中收集到标准状况下气体=22.40mL,即=0.001mol,b中消耗0.004mol CH3COOH,则待测乙酸溶液的物质的量浓度为=0.400。
(10)甘氨酸中含有氨基和羧基,氨基显碱性,羧基显酸性,在酸性条件下,存在的形式为,随着pH增大,逐步转化成,最终转化成NH2CH2COO-,从而确定曲线a代表,曲线b代表为,曲线c代表,故选C。
(11)根据电离方程式,根据b、c交点可知,此时pH为9.78,故=10-9.78;
(12)根据a、b交点可知,此时pH=2.35,则的平衡常数=10-11.65。
(13),=10-9.78;,=10-11.65;故Ka·K=,故=10-7.43<1,故>,故选A。
9.(2025-2026高三上·上海市杨浦高级中学·期中)锌(Zn)、镉(Cd)、汞(Hg)是第ⅡB族元素,广泛应用于多工业领域。
Ⅰ.Zn的化学性质和Al相似。我国福州大学和清华大学学者研制组装的乙醇电池系统具有良好的充放电循环稳定性,工作原理如图所示,可以实现污水脱硝、能源转化以及化学品合成的协同增效。
(1)下列关于锌及其化合物的性质说法错误的是___________。
A.锌块呈银白色是因为内部含有自由电子
B.锌能溶于氢氧化钠溶液
C.氧化锌热分解可冶炼得锌单质
D.氢氧化锌具有两性
(2)放电时,正极的电极反应式为___________。
(3)充电时,通过离子交换膜的运动方向是___________。
A.左侧→右侧 B.右侧→左侧
(4)充放电一段时间后,储液罐甲的液流体系中主要物质为___________(填化学式)。
Ⅱ.镉及其化合物作为化工材料在军工和光电等行业应用较多。
(5)化学与科技强国有密切关系。下列有关说法正确的是___________(不定项)。
A.“福建舰”舰体材料为无磁镉镍钛合金钢,该合金钢的硬度高于纯铁
B.制造超级电容器、电池和复合材料所使用的石墨烯属于烯烃
C.航天飞船燃气管路使用纳米二氧化硅隔热,纳米二氧化硅属于胶体
D.新型金刚石芯片更耐热,原料金刚石锤击易碎是因为共价键有方向性
(6)CdS既是一种颜料,又是一种感光材料。常采用向可溶性镉盐溶液中通入气体使其饱和( mol·L-1),通过调节pH来生产CdS。欲使沉淀的滤液中达到国家Ⅱ类地表水质量控制标准 mol/L( mg/L),计算沉淀时应控制溶液的最低pH为___________(已知、、)。
Ⅲ.溶液可用于手术刀消毒。与NaCl的混合溶液中主要存在平衡:
0.1 mol/L-1的溶液中加入NaCl固体(设溶液体积保持不变),溶液中含氯微粒的物质的量分数随的变化如图所示
[已知]。
(7)熔融状态的不能导电,是___________。
A.离子晶体 B.共价晶体 C.分子晶体 D.混合晶体
(8)A点溶液中___________mol/L。
(9)A点溶液中___________(写出计算过程)。
【答案】(1)C
(2)
(3)B
(4)CH3COONH4
(5)AD
(6)1.1
(7)C
(8)10-0.925
(9)
【分析】由图,放电时,锌失去电子被氧化,则右侧电极Zn板为负极、左侧电极为正极,则充电时,右侧为阴极、左侧为阳极;
【详解】(1)A.金属中“自由电子”能够吸收所有频率的光并迅速释放,使得金属不透明并具有金属光泽,锌块呈银白色是因为内部含有自由电子,正确;
B.Zn的化学性质和Al相似,则锌能溶于氢氧化钠溶液,正确
C.锌为活泼金属,氧化锌应该使用还原法冶炼得锌单质,错误;
D.Zn的化学性质和Al相似,氢氧化铝具有两性,则氢氧化锌具有两性,正确;
故选C;
(2)由分析,左侧电极为正极,放电时,正极的电极反应为硝酸根离子得到电子被还原为氨气:;
(3)充电时为电解装置,电解池中阴离子向阳极运动,通过离子交换膜的运动方向是右侧→左侧,故选B;
(4)放电时,左侧生成氨气,充电时,左侧生成乙酸,氨气和乙酸生成乙酸铵,则充放电一段时间后,储液罐甲的液流体系中主要物质为CH3COONH4;
(5)A.合金硬度一般高于成分金属,无磁镉镍钛合金钢的硬度高于纯铁,正确;
B.石墨烯是单质,不属于烯烃,错误;
C.胶体为分散系,纳米二氧化硅为氧化物,不属于胶体,错误;
D.金刚石为共价晶体,共价键具有方向性,新型金刚石芯片更耐热,原料金刚石锤击易碎是因为共价键有方向性,正确;
故选AD;
(6)mol/L时,,,,,pH=1.1;
(7)熔融状态的不能导电,说明不存在自由移动的离子,则是分子晶体,故选C;
(8)由图可知,A点溶液中10-0.925mol/L,解法二:A点是与的交点,则。由,可得。
(9)A点溶液中,
A点溶液中10-0.925mol/L,,,结合Hg元素守恒,。
(2025-2026高三上·华师大一附中、晋元高级中学联考·期中)某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
甲同学设计如下双液电池装置。
10.反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差,导线中通过_____mol电子。
11.其他条件不变,将溶液换为溶液,工作一段时间后,能闻到少量刺激性气味。结合相关化学方程式与电极反应式解释刺激性气味产生的原因______。
12.双液电池可用电池表达式来简要表示,如上图装置可以表示为:
其中“|”用来分隔每侧半池中的电极与电解质溶液,“||”表示盐桥。
用电池表达式表示能实现反应的双液电池:______
_____|______||______|______
乙同学探究钢铁的吸氧腐蚀原理,设计如图所示装置。
13.正极的电极反应式为_____。
14.关于该装置说法正确的是_____。(不定项)
A.若将石墨电极改成电极,难以观察到铁锈生成
B.若向自来水中加入少量,可较快地看到铁锈
C.断开连接石墨和铁的导线,铁便不会生锈
D.为提高探究实验效率,可用稀盐酸代替自来水
丙同学对铝片电解氧化进行探究。取预处理过的铝片和铅作电极,控制电流恒定为,用直流电源在的硫酸中进行电解,铝片表面逐渐形成一定厚度的氧化膜。
15.铝片预处理包括去除表面油污与原有的氧化膜,可选用的试剂是_____。
A.稀 B.浓 C.溶液 D.溶液
16.关于铝电解氧化说法正确的是_____。(不定项)
A.铝片作阳极,与电源正极相连
B.铅电极的反应式为:
C.铝电极的反应式为:
D.随着电解反应进行,溶液中浓度保持不变
丁同学在查阅文献过程中,发现某篇论文中附有如下电化学装置。
17.关于该装置说法错误的是_____。
A.电流方向是从吸附电极通过导线到吸附电极
B.钠离子交换膜可以阻止两侧溶液发生中和反应
C.该装置工作时,化学能转化为电能
D.该装置工作时,由右池通过交换膜进入左池
18.该电化学装置工作时的总反应为_____。
【答案】10.0.06 11.溶液中存在,原电池工作时,石墨电极上发生,消耗,促进水解平衡正向移动,浓度上升,达到一定浓度后分解产生逸出 12. 13. 14.AB 15.D 16.AD 17.D 18.
【详解】10.该电池的总反应为,设导线中通过的电子数为,则两极质量变化总和为,根据题意,两极质量相差3.87 g,即,,因此转移的电子数为;
11.溶液中存在,原电池工作时,石墨电极上发生,消耗,促进水解平衡正向移动,浓度上升,达到一定浓度后分解产生逸出;
12.根据总反应可以将反应拆分为负极池:Cu电极与Cu2+溶液,正极池:惰性电极与Fe3+溶液,盐桥连接两个半电池,故电池表达式为;
13.在吸氧腐蚀中,溶解在水中的O2得电子,与水结合生成OH-,故正极的电极反应式为;
14.A.Mg比Fe活泼,Zn为正极,难以生成Fe²+,故难以观察到铁锈,A正确;
B.NaCl增强导电性,可加速吸氧腐蚀及铁锈生成,B正确;
C.断开导线后,原电池不再形成,Fe仍可能与水和氧气发生化学腐蚀,C错误;
D.稀盐酸导致析氢腐蚀,无法生成铁锈,D错误;
故答案选AB;
15.A.稀HCl无法去油污,A错误;
B.浓HNO3使铝钝化,B错误;
C.Na₂CO₃溶液可水解油脂,但碱性太弱无法去除表面氧化膜,C错误;
D.NaOH溶液可同时去油污与除氧化膜,D正确;
故答案选D;
16.A.根据电解池的定义,阳极是发生氧化反应的电极,应与电源正极相连,铝片作为阳极,发生氧化反应,A正确;
B.铅电极是阴极,应发生还原反应, B错误;
C.铝作为阳极,发生氧化反应,在电解过程中,铝失去电子后与水中的O2-结合生成Al2O3,反应式为,C错误;
D.随着电解反应进行,溶液中H+浓度保持不变,根据上述阳极反应,铝氧化生成Al2O3的同时会释放H+,而阴极反应为消耗H+,两者结合,总反应为,可以看出,H+总量不变,因此溶液中H+浓度保持不变,D正确;
故答案选AD;
17.左侧M极:H₂→H₂O,H元素化合价升高,发生氧化反应,为负极;
右侧N极:H+→H₂,H元素化合价降低,发生还原反应,为正极;
钠离子交换膜允许Na+通过,但阻止OH-和H+直接接触;
A.电流方向与电子流向相反,电子从M→N,电流从N→M,A正确;
B.左侧为碱性环境(含OH-),右侧为酸性环境(含H+),交换膜可防止两者直接接触发生中和,B正确;
C.该装置为原电池,将化学能转化为电能,C正确;
D.负极(M)消耗OH-,正电荷增加,需Na+从左池移向右池以维持电荷平衡,D错误;
故答案选D;
18.负极(M): (碱性条件)
正极(N): (酸性条件)
将两极反应相加得总反应。
(2025-2026高三上·上海市华东师范大学附属周浦中学·期中)水的电离和溶液的酸碱性是电解质溶液的重要性质之一,溶液的酸碱性不仅可以帮助我们分析和判断电解质在溶液中的存在状态、反应程度等情况,还可以通过调节溶液的酸碱性来控制化学反应的进行。
19.25℃时,下列各组离子中可以在水溶液中大量共存的是__________。
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
20.下列说法不正确的是__________。
A.25℃时,的氨水中由水电离出的
B.25℃时,将的NaOH溶液加水稀释100倍,所得溶液的
C.25℃时,将的某酸(HA)溶液加水稀释至,所得溶液
D.25℃时,的HA溶液与的NaOH溶液等体积混合,恰好完全中和
21.25℃时,是一种一元弱酸。用pH试纸测得溶液的。
(1)溶液的原因是(用离子方程式表示)_________。
(2)室温下,将溶液和的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的,说明的电离程度_________(填“大于”或“小于”)的水解程度。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是_________。
22.25℃时,水的电离达到平衡:;,下列叙述正确的是_________。
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,增大,不变
C.向水中加入少量固体,平衡逆向移动,降低
D.将水加热,增大,pH不变
25℃时,已知部分物质的电离平衡常数如下表所示:
化学式
电离平衡常数
HCN
,
HClO
,
23.三种弱酸钠盐的碱性由强到弱的顺序为__________。
A. B.
C. D.
24.回答下列问题:
(1)结合表中数据判断,溶液显_________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(2)HCN、、三种微粒电离出的能力由强到弱的顺序是_________。
(3)25℃时,向溶液中不断加水稀释,其过程中溶液的pH变化如图甲所示。a点与b点相比,的电离平衡常数:a_________b(填“>”“<”或“=”,下同),水的电离程度:a_________b。
(4)在25℃时,将的溶液a L与的HCl溶液b L混合,若所得溶液为中性,则______。
(5)关于不同浓度的溶液,下列说法正确的是__________。(不定项)
A.加入3滴甲基橙,溶液均呈黄色
B.溶液中始终存在
C.溶液中存在
D.溶液中存在
25.已知 , ,25℃时,PbS的。工业生产中常联合处理含废气和含的废水,欲发生反应,计算该反应的平衡常数__________。
【答案】19.D 20.D
21. 大于
22.B 23.B 24.碱 = < 1:1 AC 25.
【详解】19.A.与结合生成弱酸,不能大量共存,A不符合题意;
B.酸性条件下具有强氧化性,会氧化,不能大量共存,B不符合题意;
C.和发生双水解反应生成沉淀和气体,不能大量共存,C不符合题意;
D.四种离子之间不发生反应,可以大量共存,D符合题意;
故选D。
20.A.氨水中的主要来自电离,抑制水的电离,25℃时的溶液中水电离出的,水电离的与水电离的相等,A正确;
B.25℃时,的溶液中,加水稀释100倍后,此时,所得溶液,B正确;
C.25℃时,将的某酸(HA)溶液加水稀释至,稀释后溶液中,根据水的离子积常数可知所得溶液中,C正确;
D.若是弱酸,的溶液浓度会大于0.01 mol/L,与等体积0.01 mol/L NaOH反应后有剩余,并非恰好完全中和,D错误;
故选D。
21.(1)是强碱弱酸盐,弱酸根发生水解生成,使溶液显碱性,离子方程式为。
(2)等体积混合后,溶液中溶质为等浓度的和,溶液显酸性,说明的电离程度大于的水解程度;此时的浓度大于,且溶液中,因此离子浓度顺序为。
22.A.加入稀氨水,浓度增大,水的电离平衡逆向移动,升高,A错误;
B.在水中完全电离出,使增大,温度不变则不变,B正确;
C.加入,结合水电离的,水的电离平衡正向移动,降低,C错误;
D.水的电离,加热促进水的电离,增大,增大,减小,D错误。
故选B。
23.弱酸的酸性越弱,其对应的弱酸根离子水解程度越大,形成的强碱弱酸盐碱性越强。根据电离常数判断对应酸的酸性:()()(),因此水解程度,对应盐的碱性顺序为,故选B。
24.(1)中,的水解平衡常数,的水解平衡常数,水解程度更大,溶液显碱性;
(2)电离常数越大,微粒电离出的能力越强,对比可得顺序为。
(3)电离平衡常数只与温度有关,稀释过程温度不变,因此a、b两点相等;氨水稀释时,溶液中浓度降低,对水的电离的抑制作用减弱,水的电离程度增大,因此a点水的电离程度小于b点。
(4)25℃时反应后显中性溶液,说明,即,解得
(5)A.甲基橙变色范围为3.1~4.4,溶液显碱性,加入甲基橙溶液始终呈黄色,A正确;
B.的水解程度大于电离程度,因此,B错误;
C.该式为质子守恒,C正确;
D.该式不符合物料守恒,中物料守恒应为,D错误。
故选AC。
25.反应的平衡常数,分子分母同乘可得: 。
26.(2025-2026高三上·上海市育才中学·期中)某学习小组自制氢氧燃料电池如下:用支管U形管、石墨碳棒(经表面预处理)、低压直流电源、硫酸、橡胶塞和导线按下图连接装置,合上、断开,调整直流电源电压为24V,通电30s左右后停止通电。再合上、断开。
(1)合上、断开时,U形管右边石墨电极为___________。
A.正极 B.负极 C.阳极 D.阴极
(2)自制燃料电池的整个过程中涉及的能量转化形式为___________。
A.电能→化学能→电能 B.化学能→电能→化学能
(3)燃料电池工作时正极的电极反应式为___________。
(4)石墨碳棒,经表面预处理,使其表面粗糙多孔的目的是___________。
(5)若将硫酸替换为KOH溶液重复上述过程,发生变化的是___________。
A.反应的总反应 B.负极的电极反应 C.电子转移方向
【答案】(1)D
(2)A
(3)O2+4e-+4H+=2H2O
(4)增大固体表面积,有利于气体吸附在电极表面,提高燃料电池的放电效率
(5)B
【分析】由图可知,合上K1、断开K2时,该装置为电能转化为化学能的电解池,左边石墨电极为电解池的阳极,水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,右边石墨电极为阴极,氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气;再合上K2、断开K1时,该装置为化学能转化为电能的燃料电池,左边石墨电极为燃料电池的正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,右边石墨电极为负极,氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子。
【详解】(1)由分析可知,合上K1、断开K2时,该装置为电能转化为化学能的电解池,右边石墨电极为电解池的阴极,故选D;
(2)由分析可知,合上K1、断开K2时,该装置为电能转化为化学能的电解池,再合上K2、断开K1时,该装置为化学能转化为电能的燃料电池,则自制燃料电池的整个过程中涉及的能量转化形式为:电能→化学能→电能 ,故选A;
(3)由分析可知,燃料电池工作时,左边石墨电极为燃料电池的正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O;
(4)石墨碳棒,经表面预处理,使其表面粗糙多孔可以增大固体表面积,有利于电解生成的氢气和氧气吸附在电极表面,提高燃料电池工作时的放电效率;
(5)将硫酸溶液换为氢氧化钾溶液时,合上K1、断开K2时,该装置还是电能转化为化学能的电解池,左边石墨电极为电解池的阳极,氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水,右边石墨电极为阴极,水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,电解的总反应还是水电解生成氢气和氧气;再合上K2、断开K1时,该装置还是化学能转化为电能的燃料电池,左边石墨电极为燃料电池的正极,水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,右边石墨电极为负极,碱性条件下氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水,总反应还是氢气和氧气反应生成水;
A.由分析可知,将硫酸溶液换为氢氧化钾溶液时,电解的总反应不变,都是水电解生成氢气和氧气;燃料电池的总反应也不变,都是氢气和氧气反应生成水,则反应的总反应不变,A不符合题意;
B.由分析可知,将硫酸溶液换为氢氧化钾溶液时,负极的电极反应由氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子变为碱性条件下氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水,总反应还是氢气和氧气反应生成水,则负极的电极反应会发生变化,B符合题意;
C.由分析可知,将硫酸溶液换为氢氧化钾溶液时,电解池的阳极、阴极没有发生变化,电子转移方向不变;燃料电池的正负极没有发生变化,电子转移方向不变,所以电子转移方向没有发生变化,C不符合题意;
故选B。
27.(2025-2026高三上·上海市育才中学·期中)实验室常用酸性溶液和溶液反应来测定溶液中钙的含量:取25.00mL待测液,向其中加入足量的溶液,反应生成沉淀,滤出的沉淀洗净并用稀硫酸溶解后,再用标准溶液滴定。
(1)溶液在酸性条件下滴定草酸的离子方程式如下所示,请配平该反应方程式并单线桥标出电子转移的方向及数目___________。
________________________________
(2)判断滴定达到终点的现象为___________。
(3)已知酸性标准溶液的物质的量浓度为,若该实验消耗 20.00mL,则该溶液中钙的含量为___________。
【答案】(1)
(2)当滴入最后半滴酸性标准溶液,溶液由无色变为浅紫红色或粉红色且半分钟内不褪色
(3)
【详解】(1)
反应中化合价降低的元素是Mn(+7→+2),得电子,化合价升高的元素是C(+3→+4),失电子,根据电子守恒,电荷守恒,原子守恒配平得: 2 5 6 2 10 8 ,转移电子数是10e-,单线桥标出电子转移的方向及数目。
(2)高锰酸钾为紫红色,恰好完全反应时,溶液变为浅红色,则滴定终点标志为当滴入最后半滴酸性标准溶液时,溶液从无色变为浅紫红色或浅红色或粉红色,且半分钟内不变色;
(3)由题意可判断:,,则25.00mL待测液中钙的质量为,则该溶液中钙的含量为。
28.(2025-2026高三上·上海市育才中学·期中)某工业废水中主要含有三价铬,同时还含有少量的、、和等,且酸性较强。可采用如图流程处理废水同时回收铬元素。
已知:①常温下,部分金属氢氧化物恰好完全沉淀时溶液的pH如表所示:
氢氧化物
pH
3.2
9.6
11.1
5.2
5.6
②为难溶于水的两性氢氧化物,在时溶解形成;在碱性环境下易被氧化为。
(1)“步骤Ⅰ”中加入过量的目的是___________。
(2)“步骤Ⅰ”可以代替最合适的试剂是___________。
A. B. C. D.
(3)“步骤Ⅱ”除去的离子是___________。
A. B. C. D.
(4)“步骤Ⅲ”中钠离子交换树脂的原理为:,此步操作被交换除去的杂质离子是___________。
(5)通常情况下,体系中离子浓度不超过时可认为该离子已完全沉淀。结合表中数据,计算常温下的溶度积___________。(写出计算过程)
(6)“步骤Ⅳ”中加入的X可能为___________。
A.NaOH B. C. D.
(7)为尽可能回收铬元素实现尾水达标排放,“步骤Ⅳ”中pH要精确控制。若pH过高,则固体会溶解,尾水中残留铬量增大,其原因为:___________。(用离子方程式表示)
已知铬酸在水中存在如下过程:
①
②
③
常温下,铬酸溶液中各含铬微粒平衡浓度与pH关系如下表所示:
pH
4
0.0003
0.104
0.448
5
0.0033
0.103
0.447
6
0.0319
0.0999
0.437
7
0.2745
0.0860
0.3195
8
0.902
0.0282
0.0347
9
0.996
0.0031
0.0004
(8)由上表可知,微粒Y为___________。
A. B. C.
(9)运用平衡移动原理解释随着pH增大而减小的原因___________。
【答案】(1)将氧化为,同时在加入NaOH溶液后将氧化为
(2)A
(3)AB
(4)、
(5)
(6)BC
(7)
(8)B
(9)pH上升,下降,反应②的平衡正向移动,降低,使得反应③平衡逆向移动,降低
【分析】某工业废水中主要,同时还含有少量的、、和等,且酸性较强,加过量双氧水把氧化为;加氢氧化钠调节pH=8,同时将氧化为,、转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,过滤,滤液中主要含有、和等,通过钠离子交换树脂,除去和,然后加还原剂把还原为,再调节pH后过滤得到固体。
【详解】(1)由分析可知,加双氧水的主要目的是作氧化剂,把氧化为,同时在加入NaOH溶液后将氧化为,故答案为将氧化为,同时在加入NaOH溶液后将氧化为。
(2)A.做氧化剂时生成和,没有引入新的杂质,A符合题意;
B.不能氧化,B不符合题意;
C.做氧化剂时生成和,引入了新的杂质,C不符合题意;
D.做氧化剂时生成,引入了新的杂质,D不符合题意;
故选A;
(3)根据分析,“步骤Ⅱ”加氢氧化钠调节pH=8,、转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,然后过滤除去,所以除去的离子为、,故答案为AB。
(4)由分析可知,通过钠离子交换树脂,除去和,故答案、。
(5)由已知,常温下时,,,此时恰好沉淀完全,即,则常温下的溶度积=,故答案为。
(6)“步骤Ⅳ”中加入的X是把还原为,则X应具有还原性,NaOH、没有还原性,中的S元素为+4价,中的S元素为+2价,处于中间价态,化合价易升高,具有还原性,故选BC。
(7)由已知信息可知为难溶于水的两性氢氧化物,在时溶解形成,因此若pH过高,则固体会溶解生成,用离子方程式表示为,故答案为。
(8)①反应①为完全电离,溶液中不存在微粒,pH上升,下降,反应②的平衡正向移动,则浓度减小,浓度增大,因此微粒Y为,故选B。
(9)pH上升,下降,反应②的平衡正向移动,降低,使得反应③平衡逆向移动,降低,因此随着pH上升而减小,故答案为pH上升,下降,反应②的平衡正向移动,降低,使得反应③平衡逆向移动,降低。
(2025-2026高三上·上海市上海外国语大学附属外国语学校·期中)石油天然气开采和炼制过程中会产生大量含硫废水(其中S元素的主要化合价是-2价),对设备、环境等造成严重危害。已知:常温下溶解度为(体积)。
下图为常温下、、在水溶液中的物质的量分数随变化的分布曲线,回答下列问题:
29.由图判断,的一级电离平衡常数为___________。
30.常温下,电离程度___________水解程度(填“>”或“<”或“=”),理由是:___________。
31.以酚酞为指示剂,将溶液滴入溶液中,滴定终点的离子方程式是___________。
32.向的含硫废水中加入适量的溶液,产生黑色沉淀且溶液的降低。用平衡移动的原理解释溶液降低的原因:___________。
氧化还原法处理含的废水:向含的废水中加入一定浓度的溶液,加适量酸,溶液产生淡黄色沉淀。
33.反应的离子方程式是___________。
34.不同时,硫化物去除率随时间的变化曲线如图所示。试分析本工艺选择控制体系的,而不是去除率更高的的主要原因:___________。
35.处理某废气中的,是将废气与空气混合通入、、的混合液中,其转化的流程如图所示。下列说法正确的是___________(不定项)。
A.转化过程中参与循环的离子只有
B.转化过程有四种元素的化合价发生了变化
C.过程中发生的反应为
D.氧化性由强到弱的顺序:
催化重整法处理。可以用作脱除的催化剂,脱除过程如图所示。
36.脱除时需先进行吸附。按图乙方式进行吸附,其吸附能力比按图甲强,请从结构角度解释其原因___________。
【答案】29. 30.小于 当pH=10时,溶液内物质的量分数最大。此时溶液呈碱性,说明的电离程度小于水解程度 31. 32.溶液中存在电离平衡。与结合生成沉淀,使溶液内降低。上述电离平衡向正反应方向移动,电离程度增加,浓度增加,溶液pH降低 33. 34.强酸性条件下,会和生成,常温下H2S的溶解度为1∶2.6,酸性强使H2S更易逸出,污染环境(或会和过量的结合生成,污染环境) 35.CD 36.分子中,S带负电,H带正电。中, Fe带正电,O带负电。甲吸附方式为相同电性微粒靠近,乙吸附方式中为相反电性微粒靠近。因此乙方式吸附能力强
【分析】最左侧曲线随pH增加而减小,该曲线代表。中间曲线随pH增加呈先增加后减小的趋势,该曲线代表。最右侧曲线随pH增加而增加,该曲线代表。据此作答。
29.从图像可以看出,当pH=6.9时,溶液内。同时最左侧曲线和中间曲线相交,此时。则的一级电离平衡常数;
30.从图像可以看出,当pH=10时,溶液的物质的量分数最大。此时溶液内存在电离平衡和水解平衡,溶液呈碱性,说明的电离程度小于水解程度;
31.用NaOH滴定时以酚酞作指示剂,到达滴定终点时,酚酞由无色变为粉红色,此时pH约为8.2,溶液内S的存在形式为和。此时体系内发生的反应的离子方程式为;
32.从图像可以看出,当pH=9时,溶液内S的主要存在形式为,此时存在电离平衡。与结合生成黑色的沉淀,使溶液内降低,上述电离平衡向右移动。电离程度增加,浓度增加,使溶液pH降低;
33.和中的S元素分别具有氧化性和还原性,二者在酸性条件下会发生归中反应。根据题干描述二者反应产物为淡黄色固体,说明产物为硫单质。反应离子方程式为:;
34.在水溶液状态下存在电离平衡。在强酸性条件下,增加,该电离平衡逆向移动生成。同时常温溶解度为1:2.6(体积),容易逸出溶液,形成新的污染;在强酸性环境下也会与结合生成,并逸出溶液形成新的污染。因此需要避免在强酸性环境下去除硫化物;
35.A.从图像可以看出,整个转化过程、和一同参与循环。A错误;
B.从图像可以看出,整个转化过程中,Fe在过程Ⅰ从+2价变为+3价,在过程Ⅲ由+3价变为+2价。O元素在过程Ⅰ中由0价变为-2价。S在过程Ⅲ中由-2价变为0价。共三种元素化合价发生变化。B错误;
C.从图像可以看出,在过程Ⅲ中,CuS和发生氧化还原反应,生成、和单质硫。据此可写出氧化还原离子方程式:。C正确;
D.过程Ⅰ的氧化剂和氧化产物为和;过程Ⅲ的氧化剂和氧化产物分别为和S。根据氧化还原“强制弱”规律,可判断氧化性从大到小依次为。D正确;
故答案选CD;
36.S元素电负性大于H,因此在分子中,S呈负电,H呈正电。中,O元素电负性大于Fe,因此在中,Fe带正电,O带负电。甲吸附方式为相同电性微粒靠近,乙吸附方式中为相反电性微粒靠近,因此乙方式吸附能力强。
试卷第1页,共3页
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