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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2024年北師大新版選擇性必修1化學(xué)下冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、下列有關(guān)鋼材生銹的說法正確的是()A.空氣中太陽、風(fēng)雨、濕度對鋼材的腐蝕有一定影響B(tài).鋼材在空氣中的反應(yīng)只有氧化、還原及化合反應(yīng)C.鋼材在空氣中的腐蝕主要為電化學(xué)腐蝕,其負(fù)極的反應(yīng)為:Fe-3e-=Fe3+D.紅色鐵銹的主要成分是Fe(OH)32、是一種黃色黏稠的油狀液體(其中N顯負(fù)價(jià)),可利用惰性電極電解制備,裝置如圖所示,其原理是下列說法錯(cuò)誤的是。
A.b電極接電源的負(fù)極B.陽極區(qū)被氧化的元素為C.流出液X中不含D.每生成約有通過陰離子交換膜3、對氨基苯甲酸()是一種用途廣泛的化工產(chǎn)品和醫(yī)藥中間體,以對硝基苯甲酸()為原料;采用電解法合成對氨基苯甲酸的裝置如圖。下列說法正確的是。
A.電子由鉛合金經(jīng)溶液流到金屬陽極DSAB.陰極的主要電極反應(yīng)式為++2H2OC.每轉(zhuǎn)移1mole-時(shí),陽極區(qū)電解質(zhì)溶液的質(zhì)量減少8gD.反應(yīng)結(jié)束后陽極區(qū)pH增大4、利用CO和H2在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的反應(yīng)如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在體積一定的密閉容器中按物質(zhì)的量之比1:2充入CO和H2,測得平衡混合物中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)在不同壓強(qiáng)下隨溫度的變化如圖所示下列說法正確的是。
A.該反應(yīng)的△H<0,且p1<p2B.反應(yīng)速率:v逆(狀態(tài)A)>v逆(狀態(tài)B)C.在C點(diǎn)時(shí),CO轉(zhuǎn)化率為75%D.在恒溫恒壓條件下向密閉容器中充入不同量的CH3OH,達(dá)到平衡時(shí)CH3OH的體積分?jǐn)?shù)不同5、根據(jù)某反應(yīng)能量變化圖示所得結(jié)論正確的是。
A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.因?yàn)樯晌锏目偰芰扛哂诜磻?yīng)物的總能量,所以該反應(yīng)不需要加熱C.該反應(yīng)一定有能量轉(zhuǎn)化成了化學(xué)能D.生成物比反應(yīng)物穩(wěn)定6、下列生產(chǎn)中的應(yīng)用未涉及鹽類水解的是A.向含硝酸的廢水中加入氨水中和后灌溉農(nóng)田B.焊接時(shí)用溶液除銹C.加入大量水并加熱制備D.向鹽堿地(含較多)施加適量石膏()降低土壤堿度評卷人得分二、填空題(共9題,共18分)7、(1)熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視??捎萌廴诘奶妓猁}作為電解質(zhì),向負(fù)極充入燃料氣用空氣與的混合氣作為正極的助燃?xì)?,以石墨為電極材料,制得燃料電池。工作過程中,移向___________極(填“正”或“負(fù)”),負(fù)極的電極反應(yīng)式為___________,正極的電極反應(yīng)式為___________。
(2)某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)對電化學(xué)原理進(jìn)行了一系列探究活動(dòng)。
①如圖為某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)的氧化還原反應(yīng):___________(用離子方程式表示)設(shè)計(jì)的原電池裝置。
②其他條件不變,若將溶液換為HCl溶液,石墨的電極反應(yīng)式為___________。
(3)如圖為相互串聯(lián)的甲;乙兩電解池;其中甲池為電解精煉銅的裝置。試回答下列問題:
①乙池中若滴入少量酚酞溶液,電解一段時(shí)間后Fe極附近溶液呈___________色。
②常溫下,若甲池中陰極增重則乙池中陽極放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為___________,若此時(shí)乙池剩余液體為400mL,則電解后溶液pH為___________。8、甲醇是重要的化工原料,又可稱為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇;發(fā)生的主反應(yīng)如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H2<0
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H3>0
回答下列問題:(1)已知反應(yīng)①中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:?;瘜W(xué)鍵H-HC-OCOH-OC-HE/(kJ·mol-1)4363431076465413
由此計(jì)算△H1=_______kJ·mol-1。
(2)圖1中能正確反映反應(yīng)①平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為_______(填曲線標(biāo)記字母),其判斷理由是_______
(3)合成氣的組成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60時(shí),體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。α(CO)值隨溫度升高而_______(填“增大”或“減小”),其原因是_______。圖2中的壓強(qiáng)由大到小為_______。9、甲烷廣泛存在于天然氣;沼氣、煤礦坑氣之中,是優(yōu)質(zhì)的氣體燃料,更是制造許多化工產(chǎn)品的重要原料。
Ⅰ.制取氫氣。
已知:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ·mol-1
(1)請寫出CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式___________________
(2)若將0.1molCH4和0.1molH2O(g)通入體積為10L的密閉容器里,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度;壓強(qiáng)的關(guān)系如圖。
①已知100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min,則用H2表示的平均反應(yīng)速率_________;
②該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)___________________;
③圖中的p1_________p2(填“<”;“>”或“=”);
Ⅱ.制備甲醇。
(3)在壓強(qiáng)為0.1MPa條件下,將amolCO與3amolH2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應(yīng)生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0。若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是________;。A.升高溫度B.再充入1molCO和3molH2C.將CH3OH(g)從體系中分離D.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大
E.使用更高效的催化劑。
Ⅲ.合成乙酸。
(4)甲烷直接合成乙酸具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。光催化反應(yīng)技術(shù)使用CH4和__________(填化學(xué)式)直接合成乙酸,且符合“綠色化學(xué)”的要求(原子利用率100℅)。10、(1)利用反應(yīng)Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池;回答下列問題:
①寫出正極電極反應(yīng)式:___________
②圖中X溶液是_______,原電池工作時(shí),鹽橋中的_____(填“陽”;“陰”)離子向X溶液方向移動(dòng)。
(2)控制適合的條件,將反應(yīng)2Fe3++2I-2Fe2++I(xiàn)2設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。
請回答下列問題:
①反應(yīng)開始時(shí),乙中石墨電極上發(fā)生______(填“氧化”或“還原”)反應(yīng),電極反應(yīng)式為_____。
②電流表讀數(shù)為0時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)在甲中加入FeCl2固體,則乙中的石墨電極上的反應(yīng)式為_________。
(3)利用反應(yīng)2Cu+O2+2H2SO4===2CuSO4+2H2O可制備CuSO4,若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池,其正極電極反應(yīng)式為________。11、(1)肼(N2H4)又稱聯(lián)氨,在常溫下是一種可燃性的液體,可用作火箭燃料。已知在101kPa時(shí),32.0gN2H4在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)夂虷2O,放出熱量624kJ(25℃時(shí)),N2H4完全燃燒的熱化學(xué)方程式是__________。
(2)肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池;電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。肼-空氣燃料電池放電時(shí):
正極的電極反應(yīng)式:__________________________;
負(fù)極的電極反應(yīng)式:__________________________。12、如圖為用惰性電極電解CuCl2溶液;并驗(yàn)證其產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)裝置,回答下問題:
(1)惰性電極Ⅰ為電解池的___________(選填“陰”或“陽”;下同)極。
(2)反應(yīng)開始一段時(shí)間后,惰性電極Ⅰ上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為___________KI—淀粉溶液會(huì)變___________色。
(3)惰性電極Ⅱ上發(fā)生的電極反應(yīng)為___________
(4)該電解反應(yīng)方程式為___________
(5)可以將惰性電極Ⅰ換為___________
A.銅棒B.鈉塊。
(6)依據(jù)氧化還原反應(yīng):2Ag++Cu=Cu2++2Ag;設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。
請回答下列問題:
電極X的材料是___________;Y是___________。X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為___________13、電解質(zhì)溶液是化學(xué)反應(yīng)的主戰(zhàn)場;回答下列問題:
(1)用離子方程式表示泡沫滅火器的工作原理___。
(2)向澄清石灰水中加入少量NaHCO3溶液,寫出反應(yīng)的離子方程式__。
(3)向含1molFeBr2的溶液中通入1molCl2,寫出反應(yīng)的離子方程式__。
(4)25℃時(shí),濃度均為1mol·L-1的①(NH4)2SO4、②(NH4)2CO3、③(NH4)2Fe(SO4)2的溶液中,其c(NH)由大到小的順序?yàn)開_(用序號(hào)表示)。14、以氨氣代替氫氣研發(fā)氨燃料電池是當(dāng)前科研的熱點(diǎn);其工作原理如圖所示。
(1)氨燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為_________,溶液中OH-向電極_________移動(dòng)(填“a”或“b”)
(2)用氨燃料電池電解足量NaCl溶液和CuSO4溶液(如圖所示);反應(yīng)一段時(shí)間后,停止通電。向B燒杯中滴入幾滴紫色石蕊試液,觀察到石墨電極附近首先變藍(lán)。
①電源的Q端為_________極,B燒杯中石墨電極上的電極反應(yīng)為____________________。
②A燒杯中電解反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________。
③停止電解,向A燒杯的溶液中加入0.4gCuO固體后恰好可使溶液恢復(fù)到電解前的濃度,電解前后溶液體積變化忽略不計(jì),均為100ml,則電解后所得溶液的pH為_________。15、化學(xué)反應(yīng)方向的判斷
(1)___________反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行。
(2)___________反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行。評卷人得分三、判斷題(共8題,共16分)16、NH4HCO3(g)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=185.57kJ·mol-1能自發(fā)進(jìn)行,原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向。__________________A.正確B.錯(cuò)誤17、C(石墨,s)=C(金剛石,s)ΔH>0,說明石墨比金剛石穩(wěn)定。____A.正確B.錯(cuò)誤18、高性能環(huán)氧涂層有效阻止了氧氣、海水等對鋼鐵的侵蝕。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤19、ΔH<0,ΔS>0的反應(yīng)在溫度低時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行。__________________A.正確B.錯(cuò)誤20、常溫下,pH=11的CH3COONa溶液與pH=3的CH3COOH溶液,水的電離程度相同。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤21、某溶液的c(H+)>10-7mol·L-1,則該溶液呈酸性。(____________)A.正確B.錯(cuò)誤22、焊接時(shí)用NH4Cl溶液除銹與鹽類水解無關(guān)。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤23、pH<7的溶液一定呈酸性。(______________)A.正確B.錯(cuò)誤評卷人得分四、有機(jī)推斷題(共4題,共16分)24、碘番酸是一種口服造影劑;用于膽部X-射線檢查。其合成路線如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(1)A可發(fā)生銀鏡反應(yīng);A分子含有的官能團(tuán)是___________。
(2)B無支鏈;B的名稱為___________。B的一種同分異構(gòu)體,其核磁共振氫譜只有一組峰,結(jié)構(gòu)簡式是___________。
(3)E為芳香族化合物;E→F的化學(xué)方程式是___________。
(4)G中含有乙基;G的結(jié)構(gòu)簡式是___________。
(5)碘番酸分子中的碘位于苯環(huán)上不相鄰的碳原子上。碘番酸的相對分了質(zhì)量為571;J的相對分了質(zhì)量為193。碘番酸的結(jié)構(gòu)簡式是___________。
(6)口服造影劑中碘番酸含量可用滴定分析法測定;步驟如下。
第一步2稱取amg口服造影劑,加入Zn粉、NaOH溶液,加熱回流,將碘番酸中的碘完全轉(zhuǎn)化為I-;冷卻;洗滌、過濾,收集濾液。
第二步:調(diào)節(jié)濾液pH,用bmol·L-1AgNO3溶液滴定至終點(diǎn),消耗AgNO3溶液的體積為cmL。已知口服造影劑中不含其它含碘物質(zhì)。計(jì)算口服造影劑中碘番酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)___________。:25、X;Y、Z、W、Q是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素;X與Y位于不同周期,X與W位于同一主族;原子最外層電子數(shù)之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序數(shù)等于Y、W、Q三種元素原子的最外層電子數(shù)之和。請回答下列問題:
(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的電子式為_____________。
(2)一種名為“PowerTrekk”的新型充電器是以化合物W2Q和X2Z為原料設(shè)計(jì)的,這兩種化合物相遇會(huì)反應(yīng)生成W2QZ3和氣體X2,利用氣體X2組成原電池提供能量。
①寫出W2Q和X2Z反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________。
②以稀硫酸為電解質(zhì)溶液,向兩極分別通入氣體X2和Z2可形成原電池,其中通入氣體X2的一極是_______(填“正極”或“負(fù)極”)。
③若外電路有3mol電子轉(zhuǎn)移,則理論上需要W2Q的質(zhì)量為_________。26、已知A;B、C、E的焰色反應(yīng)均為黃色;其中B常作食品的膨化劑,A與C按任意比例混合,溶于足量的水中,得到的溶質(zhì)也只含有一種,并有無色、無味的氣體D放出。X為一種黑色固體單質(zhì),X也有多種同素異形體,其氧化物之一參與大氣循環(huán),為溫室氣體,G為冶煉鐵的原料,G溶于鹽酸中得到兩種鹽。A~H之間有如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分物質(zhì)未寫出):
(1)寫出物質(zhì)的化學(xué)式:A______________;F______________。
(2)物質(zhì)C的電子式為______________。
(3)寫出G與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式:____________________________。
(4)已知D→G轉(zhuǎn)化過程中,轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí)釋放出akJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:____________________________。
(5)科學(xué)家用物質(zhì)X的一種同素異形體為電極,在酸性介質(zhì)中用N2、H2為原料,采用電解原理制得NH3,寫出電解池陰極的電極反應(yīng)方程式:____________________。27、甲;乙、丙是都含有同一種元素的不同物質(zhì);轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖:
(1)若甲是CO2。
①常用于泡沫滅火器的是_______(填“乙”或“丙”;下同)。
②濃度均為0.01mol·L-1的乙溶液和丙溶液中,水的電離程度較大的是_________。
(2)若甲是Al。
①Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖為__________。
②當(dāng)n(Al)︰n(NaOH)︰n(H2SO4)=1︰1︰2時(shí),丙的化學(xué)式是_________。
(3)若甲是Cl2。
①甲轉(zhuǎn)化為乙的離子方程式是____________。
②已知:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ·mol-1
寫出TiO2和Cl2反應(yīng)生成TiCl4和O2的熱化學(xué)方程式:_________。
③常溫下,將amol·L-1乙溶液和0.01mol·L-1H2SO4溶液等體積混合生成丙,溶液呈中性,則丙的電離平衡常數(shù)Ka=___________(用含a的代數(shù)式表示)。評卷人得分五、原理綜合題(共3題,共15分)28、消除氮氧化物的污染對建設(shè)生態(tài)文明具有重要的意義?;卮鹣铝袉栴}:
(1)用活性炭還原法可以處理氮氧化物,發(fā)生反應(yīng)為C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g)。
①已知:C(s)和CO(g)的燃燒熱分別為393.5kJ·mol-1和283kJ·mol-1;CO(g)和NO(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-747.8kJ·mol-1.則用活性炭還原法反應(yīng)的ΔH=___kJ·mol-1,欲提高NO平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有____。
②實(shí)驗(yàn)室模擬活性炭還原氮氧化物的過程。向2L固定體積的密度容器中,加入足量的活性炭,再充入1molNO,在一定溫度下反應(yīng),50min時(shí)達(dá)到平衡,測得混合氣體中CO2的物質(zhì)的量為0.2mol,則平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為___,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=___(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算;分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(2)Cl2也可以與NO反應(yīng):2NOCl(g)?2NO(g)+Cl2(g)。一定溫度下,用NOCl和Cl2表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率分別為v正=k正·c2(NOCl),v逆=k逆·c2(NO)·c(Cl2)(k1、k2為速率常數(shù))。向2L密閉容器中充入amolNOCl(g),測得NO的物質(zhì)的量濃度與溫度的關(guān)系如圖所示(x<0.5a)。T1___T2(填“>”、“<”或“=”);T2溫度下,=___(用含a;x的代數(shù)式表示)。
(3)利用電化學(xué)原理,將NO2、O2和熔融KNO3制成燃料電池;模擬工業(yè)電解法來精煉銀,裝置如圖所示。
請回答下列問題:
①甲池工作時(shí),NO2轉(zhuǎn)變成綠色硝化劑Y,Y是N2O5,可循環(huán)使用,則正極發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為:_____。
②若石墨I(xiàn)消耗4.6gNO2,已知該電解池的電解效率為80%,則乙中陰極得到Ag的質(zhì)量為_。(通過一定電量時(shí)陰極上實(shí)際沉積的金屬質(zhì)量與通過相同電量時(shí)理論上應(yīng)沉積的金屬質(zhì)量之比叫電解效率)。29、CO2的回收與利用是科學(xué)家研究的熱點(diǎn)課題??衫肅H4與CO2制備合成氣(CO、H2);還可制備甲醇;二甲醚、低碳烯經(jīng)等燃料產(chǎn)品。
I.科學(xué)家提出制備“合成氣”反應(yīng)歷程分兩步:
反應(yīng)①:CH4(g)?C(ads)+2H2(g)(慢反應(yīng))
反應(yīng)②:C(ads)+CO2(g)?2CO(g)(快反應(yīng))
上述反應(yīng)中C(ads)為吸附性活性炭;反應(yīng)歷程的能量變化如圖:
(1)CH4與CO2制備合成氣的熱化學(xué)方程式為____________:該反應(yīng)在高溫下可自發(fā)正向進(jìn)行的原因是_________,能量變化圖中:E5+E1___E4+E2(填“>”、“<”或“=”)。
II.利用“合成氣”合成甲醇后;脫水制得二甲醚。
反應(yīng)為:2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H
經(jīng)查閱資料,在一定范圍內(nèi),上述反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)與熱力學(xué)溫度存在如下關(guān)系:lnKc=-2.205+其速率方程為:v正=k正?c2(CH3OH),v逆=k逆?c(CH3OCH3)?c(H2O),k正、K逆為速率常數(shù);且影響外因只有溫度。
(2)反應(yīng)達(dá)到平衡后,僅升高溫度,k正增大的倍數(shù)________k逆增大的倍數(shù)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)某溫度下,Kc=200,在密閉容器中加入一定量CH3OH。反應(yīng)到某時(shí)刻測得各組分的物質(zhì)的量如下:。物質(zhì)CH3OHCH3OCH3H2O物質(zhì)的量/mol0.40.40.4
此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大?。簐正____v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(4)500K下,在密閉容器中加入一定量甲醇CH3OH,反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)時(shí),體系中CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_____(埴標(biāo)號(hào))
A.B.C.D.無法確定。
Ⅲ.合成低碳烯經(jīng)。
(5)強(qiáng)堿性電催化還原CO2制備乙烯研究取得突破進(jìn)展,原理如圖所示。b極接的是太陽能電池的_______極(已知PTFE浸泡了飽和KCl溶液)。請寫出陰極的電極反應(yīng)式______。
30、2018年9月26日,第五屆硒博會(huì)在恩施州文化中心大劇院開幕。第五屆硒博會(huì)主題為“健康中國·硒引天下”。硒(Se)是第四周期第VIA族元素,是人體內(nèi)不可或缺的微量元素,是制備新型光伏太陽能電池;半導(dǎo)體材料和金屬硒化物的重要原料。
(1)已知:①
②
反應(yīng)的反應(yīng)熱______(用含a、b的代數(shù)式表示)。
(2)T℃時(shí),向一恒容密閉容器中加入3mol和1molSe,發(fā)生反應(yīng)
①下列情況可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______(填字母代號(hào))。
a.氣體的密度不變
b.
c.氣體的壓強(qiáng)不變
d.氣體的平均摩爾質(zhì)量不變。
②當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,將平衡混合氣體通入氣體液化分離器使氣體轉(zhuǎn)化為液體,并將分離出的再次通入發(fā)生反應(yīng)的密閉容器中繼續(xù)與Se反應(yīng)時(shí),Se的轉(zhuǎn)化率會(huì)提高。請用化學(xué)平衡理論解釋:_______。
③以5小時(shí)時(shí)得到的為產(chǎn)量指標(biāo),且溫度、壓強(qiáng)對產(chǎn)率的影響如圖所示:
則制備的最佳溫度和壓強(qiáng)為________。
(3)工業(yè)上從含硒廢料中提取硒的方法是用硫酸和硝酸鈉的混合溶液處理后獲得亞硒酸和少量硒酸,再與鹽酸共熱,硒酸轉(zhuǎn)化為亞硒酸,硒酸與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為______,最后通入析出硒單質(zhì)。
(4)在一定條件下可以制備出CuSe,已知常溫時(shí)CuSe的CuS的則反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=_____(保留2位有效數(shù)字)。評卷人得分六、工業(yè)流程題(共4題,共20分)31、銦(In)與Al同主族,是一種稀散金屬,廣泛應(yīng)用于電子半導(dǎo)體、光纖通信等領(lǐng)域。以煉鋅得到的硬鋅粗渣(含有Zn、ZnO、ZnS、In、InSb等)為原料提取單質(zhì)銦并制備ZnSO4·7H2O的工藝流程如圖所示。請回答下列問題:
已知:①當(dāng)c(H2SO4)<0.16mol·L-1時(shí);銦的浸出率幾乎為0
②常溫下,Ksp[In(OH)3]=1.3×10-37
(1)硬鋅粗渣浸出前需進(jìn)行球磨成粉,其原因是___________。
(2)操作Ⅱ的名稱為___________(填字母)。
A.過濾B.蒸餾C.干餾D.萃取分液。
操作Ⅰ為___________;過濾;洗滌、干燥。
(3)“氧化浸出”過程中,濃硝酸可將InSb(Sb為-3價(jià))轉(zhuǎn)化為In2O3和Sb2O3,同時(shí)釋放出紅棕色氣體,則該反應(yīng)化學(xué)方程式為___________。
(4)H2O2、NaClO3和HNO3均可作“氧化浸出”時(shí)的氧化劑,三種物質(zhì)中只含有極性共價(jià)鍵的物質(zhì)是___________;“氧化浸出”過程中,若分別使用H2O2、NaClO3作氧化劑,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目相同時(shí),則消耗二者的物質(zhì)的量之比為___________。
(5)常溫下,在0.1mol·L-1的In2(SO4)3溶液中存在平衡:In3+(aq)+3H2O(1)In(OH)3(s)+3H+(aq),則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=___________。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)32、天然鋁土礦中Al2O3的含量為50%~70%,雜質(zhì)主要為SiO2、Fe2O3;MgO等;工業(yè)上用天然鋁土礦生產(chǎn)鋁錠的工藝流程如下:
已知部分氫氧化物沉淀的pH如下表:。沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Mg(OH)2開始沉淀時(shí)的pH(離子初始濃度為0.01mol/L)3.72.29.6完全沉淀時(shí)的pH(離子濃度<10-5mol/L)4.73.211.1
請回答下列問題:
(1)為了加快反應(yīng)速率,提高氧化鋁的利用率,通常會(huì)將鋁土礦先進(jìn)行“操作①”后再加入鹽酸,“操作①”為______________________。
(2)加入鹽酸時(shí),氧化鋁發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________。
(3)上述流程中多次重復(fù)的操作的名稱為________________,該操作用到的玻璃儀器除燒杯外還需要________________。
(4)“溶液B"中加入物質(zhì)C調(diào)節(jié)pH的范圍為________________,溶液中的Mg2+是在操作________________(填序號(hào))中分離出去的。
(5)固體A的主要成分為_________________(填化學(xué)式,下同);固體F的主要成分為________________。
(6)“操作⑥”在電解槽中進(jìn)行,電解氧化鋁一般是石墨和鐵作兩個(gè)電極,寫出石墨電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式:________________。若電解過程中轉(zhuǎn)移了3mol電子,則陰極上生成物的質(zhì)量為_________________g。33、某小組利用含鉛廢料(主要含PbO、PbSO4和PbO2)制備化工產(chǎn)品三鹽(PbSO4·3PbO·H2O)的工藝流程如圖:
已知:Ksp(PbSO4)=1.82×10-8,Ksp(PbCO3)=1.46×10-13,Pb(OH)2具有兩性,PbO2有強(qiáng)氧化性。請回答下列問題:
(1)結(jié)晶水合物M(M=322g/mol)的化學(xué)式為___。
(2)“轉(zhuǎn)化”中,加入Na2SO3溶液的離子反應(yīng)方程式___。
(3)“轉(zhuǎn)化”中,加入Na2CO3目的是___。
(4)下列試劑可以替代Na2SO3溶液___(填寫字母)。
A.H2O2溶液B.Na2SO4溶液C.高錳酸鉀溶液D.Fe2(SO4)3溶液。
(5)該流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是___(填寫物質(zhì)名稱)。
(6)“酸溶”時(shí),反應(yīng)溫度為40℃,其主要原因是___。
(7)合成三鹽的化學(xué)方程式為___,解釋“合成”需控制溶液的pH不能大于10的原因___。34、聚合硫酸鐵鋁可用作凈水劑。用赤泥提鐵渣(含Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2等)制備聚合硫酸鐵鋁的實(shí)驗(yàn)流程如下:
(1)“酸浸”時(shí),Al2O3與H2SO4發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。
(2)濾渣的主要成分為___________(填化學(xué)式)
(3)“氧化”時(shí),NaClO3氧化Fe2+的離子方程式為______________。室溫下,向完全被氧化的溶液中滴加NaOH溶液至pH=4時(shí),溶液中的c(Fe3+)=_______________mol·L-1。(已知25℃,F(xiàn)e(OH)3的Ksp=4.0×10-38)
(4)聚合硫酸鐵鋁化學(xué)式[FeaAlb(OH)x(SO4)y]m中a、b、x、y的代數(shù)關(guān)系式為________________。
(5)凈水劑的性能可用水樣除濁率衡量;酸浸時(shí)使用的硫酸濃度對凈水劑的水樣除濁率的影響如圖。
①制備聚合硫酸鋁鐵時(shí),可選擇硫酸的濃度約為________________(填序號(hào))。
A.8mol/LB.9mol/LC.10mol/L
②當(dāng)c(H2SO4)>10mol/L時(shí),水樣除濁率降低的原因是________________。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、A【分析】【詳解】
A;鋼鐵表面形成原電池會(huì)加快鋼鐵的腐蝕;所以陽光、風(fēng)雨、濕度對鋼材的腐蝕有較大影響,故A正確;
B、鋼材在空氣中的反應(yīng)有氧化還原(Fe→鐵的氧化物)及化合反應(yīng)[Fe(OH)2→Fe(OH)3],分解反應(yīng)[Fe(OH)3→Fe2O3·xH2O或Fe2O3];故B錯(cuò)誤;
C、鋼材腐蝕過程中,負(fù)極的反應(yīng)式為:Fe-2e-=Fe2+;故C錯(cuò)誤;
D、紅色鐵銹的主要成分為Fe2O3·xH2O或Fe2O3;故D錯(cuò)誤;
故答案為A。2、C【分析】【分析】
根據(jù)圖示信息知道:a電極是陽極,該電極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)NH+3Cl--6e-=NCl3+4H+,b電極是陰極,在陰極上是氫離子得電子的還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:2H++2e-=H2↑;電解過程中,陰離子可以經(jīng)過陰離子交換膜移向陽極,但是陽離子不能經(jīng)過交換膜,根據(jù)電子守恒以及電極反應(yīng)式進(jìn)行計(jì)算回答.
【詳解】
A.b電極產(chǎn)生氫氣,發(fā)生的是還原反應(yīng),b電極是陰極;故接電源的負(fù)極,故A正確;
B.題干由已知中N顯負(fù)價(jià),故NCl3中Cl為+1價(jià);Cl元素在陽極化合價(jià)升高被氧化,故B正確;
C.電解過程中,Cl-可以經(jīng)過陰離子交換膜移向陽極,陽極發(fā)生氧化反應(yīng)NH+3Cl--6e-=NCl3+4H+;流出液X中含HCl,故C錯(cuò)誤;
D.每生成3molH2,轉(zhuǎn)移6mol電子,溶液中通過離子定向移動(dòng)形成閉合回路平衡電荷,故有6molCl-通過陰離子交換膜;故D正確;
故選C。3、B【分析】【分析】
該裝置為電解池,右側(cè)生成氧氣,則右側(cè)為陽極,電極反應(yīng)式為左側(cè)為陰極,據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.該電解池右側(cè)為陽極;失電子發(fā)生氧化反應(yīng),則電子由金屬陽極DSA經(jīng)導(dǎo)線流入直流電源,故A錯(cuò)誤;
B.陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氨基苯甲酸,則陰極的主要電極反應(yīng)式為+6e-+6H+→+2H2O;故B正確;
C.陽極發(fā)生反應(yīng)氫離子移動(dòng)向陰極,當(dāng)轉(zhuǎn)移4mole-時(shí),陽極電解質(zhì)溶液減少2mol水,則每轉(zhuǎn)移1mole-時(shí);陽極電解質(zhì)溶液減少0.5mol水,質(zhì)量為9g,故C錯(cuò)誤;
D.陽極發(fā)生反應(yīng)氫離子移動(dòng)向陰極,則反應(yīng)結(jié)束后陽極區(qū)硫酸濃度會(huì)增大,pH減小,故D錯(cuò)誤;
故選B。4、C【分析】【詳解】
A.由圖可知,升高溫度,CH3OH的體積分?jǐn)?shù)減小,平衡逆向移動(dòng),則該反應(yīng)的△H<0,300℃時(shí),增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),CH3OH的體積分?jǐn)?shù)增大,所以p1>p2;故A錯(cuò)誤;
B.B點(diǎn)對應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)均大于A點(diǎn);溫度升高;增大壓強(qiáng)均使該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率加快,因此ν逆(狀態(tài)A)<ν逆(狀態(tài)B),故B錯(cuò)誤;
C.設(shè)向密閉容器充入了1molCO和2molH2;CO的轉(zhuǎn)化率為x,則。
在C點(diǎn)時(shí),CH3OH的體積分?jǐn)?shù)==0.5;解得x=0.75,故C正確;
D.由于生成物只有一種,則在恒溫恒壓條件下向密閉容器中充入不同量的CH3OH,平衡狀態(tài)是等效的,由等效平衡可知,達(dá)平衡時(shí)CH3OH的體積分?jǐn)?shù)都相同;故D錯(cuò)誤;
故答案選C。5、C【分析】【分析】
【詳解】
A.由圖像可知反應(yīng)物的能量低于生成物的能量;為吸熱反應(yīng),故A錯(cuò)誤;
B.反應(yīng)的吸;放熱與反應(yīng)的條件無直接關(guān)系;故B錯(cuò)誤;
C.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng);反應(yīng)物需要吸收一定能量才能轉(zhuǎn)化成生成物,吸收的能量最終轉(zhuǎn)化化學(xué)能,故C正確;
D.物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定;反應(yīng)物的能量低于生成物,因此反應(yīng)物更穩(wěn)定,故D錯(cuò)誤;
故選:C。6、A【分析】【詳解】
A.向含硝酸的廢水中加入氨水的目的是中和廢水中硝酸;將反應(yīng)生成的硝酸銨做氮肥用于灌溉農(nóng)田,該過程不涉及鹽類水解,故A符合題意;
B.氯化銨為強(qiáng)酸弱堿鹽;在溶液中水解使溶液呈酸性,氫離子可以與鐵銹中的氧化鐵反應(yīng),達(dá)到除銹的目的,該過程涉及鹽類水解,故B不符合題意;
C.四氯化鈦為強(qiáng)酸弱堿鹽,在溶液中水解使溶液呈酸性,向四氯化鈦中加入大量水并加熱促進(jìn)四氯化鈦水解生成該過程涉及鹽類水解,故C不符合題意;
D.碳酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽;鹽堿地中的碳酸鈉在溶液中水解使土壤呈堿性,向鹽堿地中加入石膏,硫酸鈣與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,能抑制碳酸鈉水解,降低土壤堿度,該過程涉及鹽類水解,故D不符合題意;
故選A。二、填空題(共9題,共18分)7、略
【分析】【分析】
(1)熔融碳酸鹽燃料電池;負(fù)極是甲烷失電子生成二氧化碳,正極是氧氣得電子生成碳酸根離子;
(2)圖示裝置為雙池原電池;鐵是負(fù)極;石墨是正極;
(3)與電源正極相連的C電極為電解池的陽極;與電源負(fù)極連接的A電極是陰極,B為陽極,F(xiàn)e為陰極;依據(jù)電子守恒進(jìn)行計(jì)算。
【詳解】
(1)熔融碳酸鹽燃料電池中,陰離子向負(fù)極移動(dòng),工作過程中向負(fù)極移動(dòng);燃料電池中負(fù)極上失去電子生成電極反應(yīng)式為:正極上氧氣得電子生成碳酸根離子,電極反應(yīng)式為:
(2)①設(shè)計(jì)的原電池裝置的自發(fā)氧化還原反應(yīng)是:
②其他條件不變,若將溶液換為HCl溶液,電池總反應(yīng)為石墨的電極反應(yīng)式為
(3)①依據(jù)裝置圖分析可知,與電源正極相連的C電極為電解池的陽極,與電源負(fù)極連接的A電極是陰極,B為陽極,F(xiàn)e為陰極;Fe電極上是溶液中氫離子得到電子生成氫氣,電極反應(yīng)為水的電離平衡正向移動(dòng),氫氧根離子濃度增大,滴入少量酚酞溶液,鐵電極附近溶液變紅色;
②甲池A為電解池的陰極,電極反應(yīng)為增重的銅物質(zhì)的量為轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為乙池石墨極為電解池的陽極,電極反應(yīng)為:依據(jù)電子守恒,生成氯氣放出氣體在標(biāo)況下的體積為Fe電極電解反應(yīng)為:消耗氫離子物質(zhì)的量依據(jù)電荷守恒,生成氫氧根離子物質(zhì)的量為則電解后溶液pH為14。
【點(diǎn)睛】
本題考查原電池、電解池,明確燃料電池的反應(yīng)原理、電解原理是解題關(guān)鍵;掌握熔融鹽電池電極反應(yīng)式的書寫,理解串聯(lián)電解池中各電極轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等。【解析】負(fù)紅4.48L148、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)ΔH=反應(yīng)物總鍵能?生成物總鍵能,故ΔH1=1076kJ.mol?1+2×436kJ·mol?1?(3×413+343+465)kJ·mol?1=?99kJ·mol?1;故答案為:-99;
(2)根據(jù)(1)中的計(jì)算可知,反應(yīng)①正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,故曲線a正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系;故答案為:a;反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)應(yīng)隨溫度升高變??;
(3)升高溫度時(shí),反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡向向左移動(dòng),使得體系中CO的量增大;反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),平衡向右移動(dòng),又產(chǎn)生CO的量增大;總結(jié)果,隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率降低;相同溫度下,反應(yīng)③前后氣體分子數(shù)不變,壓強(qiáng)改變不影響其平衡移動(dòng),反應(yīng)①正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率增大,故增大壓強(qiáng)有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高,壓強(qiáng)從大到小順序?yàn)镻3>P2>P1。,故答案為:減??;升高溫度時(shí),反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡向向左移動(dòng),使得體系中CO的量增大;反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),平衡向右移動(dòng),又產(chǎn)生CO的量增大;總結(jié)果,隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率降低;P3>P2>P1。【解析】-99a反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)應(yīng)隨溫度升高變小減小升高溫度時(shí),反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡向向左移動(dòng),使得體系中CO的量增大;反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),平衡向右移動(dòng),又產(chǎn)生CO的量增大;總結(jié)果,隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率降低P3>P2>P19、略
【分析】【詳解】
(1)已知:①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ·mol-1
②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ·mol-1
由蓋斯定律可知①×2-②得CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ?mol-1;
(2)將0.1molCH4和0.1molH2O(g)通入體積為10L的密閉容器里,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g);由圖像可知100℃甲烷轉(zhuǎn)化率為50%,故參加反應(yīng)的甲烷為0.mol×50%=0.05mol,則:
①100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min,則用H2表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率=0.003mol/(L.min);
②該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K==6.75×10-4(mol/L)2;
通過圖像可知當(dāng)溫度相同時(shí),p2→p1時(shí),甲烷的轉(zhuǎn)化率提高,平衡向正向移動(dòng),正向?yàn)闅怏w系數(shù)增大的反應(yīng),根據(jù)減小壓強(qiáng)平衡向系數(shù)增大的方向移動(dòng)可知:p1<p2;
(3)A.該反應(yīng)是放熱的;升高溫度,平衡逆向進(jìn)行,會(huì)減小甲醇產(chǎn)率,A錯(cuò)誤;
B.再充入1molCO和3molH2;增大壓強(qiáng),平衡右移,有利提高甲醇的產(chǎn)率,B正確;
C.將CH3OH(g)從體系中分離;會(huì)促使平衡正向移動(dòng),提高甲醇的產(chǎn)率,C正確;
D.充入He;使體系總壓強(qiáng)增大,體積不變,各組分濃度不變,所以平衡不會(huì)移動(dòng),不會(huì)改變甲醇產(chǎn)率,D錯(cuò)誤;
E.催化劑不能平衡狀態(tài);甲醇的產(chǎn)率不變,E錯(cuò)誤;
答案選BC。
(4)根據(jù)乙酸的分子式CH3COOH和CH4,依據(jù)原子守恒可知另一種反應(yīng)物是CO2。
【點(diǎn)晴】
該題綜合性較大,難點(diǎn)是圖像分析和外界條件對平衡狀態(tài)的影響。圖像分析時(shí)要注意控制變量法與定一議二原則應(yīng)用。關(guān)于“惰性氣體”對化學(xué)平衡的影響需要注意:①恒溫、恒容條件:原平衡體系體系總壓強(qiáng)增大→體系中各組分的濃度不變→平衡不移動(dòng)。②恒溫、恒壓條件:原平衡體系容器容積增大,各反應(yīng)氣體的分壓減小→體系中各組分的濃度同倍數(shù)減?。ǖ刃в跍p壓),平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)?!窘馕觥緾H4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ?mol-1V(H2)=0.003mol/(L.min)6.75×10-4(mol/L)2<BCCO210、略
【分析】【分析】
(1)該反應(yīng)中,Cu元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)、Fe元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?2價(jià),所以Cu作負(fù)極,不如Cu活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O,F(xiàn)eCl3溶液為電解質(zhì)溶液;以此解答該題;
(2)①反應(yīng)開始時(shí),乙中碘離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:2I--2e-=I2,F(xiàn)e3+被還原成Fe2+,則發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:Fe3++e-=Fe2+;②反應(yīng)達(dá)到平衡后,向甲中加入適量FeCl2固體,F(xiàn)e2+濃度增大,平衡逆向移動(dòng),則Fe2+失去電子生成Fe3+;
(3)該反應(yīng)中Cu元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià);O元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià);要將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,Cu作負(fù)極,正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)①該反應(yīng)中,Cu元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)、Fe元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?2價(jià),所以Cu作負(fù)極,不如Cu活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O,因此C為正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極方程式為2Fe3++2e-=2Fe2+,故答案為2Fe3++2e-=2Fe2+;
②銅被氧化,應(yīng)為原電池負(fù)極,由裝置圖可知,Y是氯化銅溶液,電解質(zhì)溶液X是FeCl3,右池是正極池,所以鹽橋中的陽離子向X溶液方向(正極)移動(dòng),故答案為FeCl3;陽;
(2)①反應(yīng)開始時(shí),乙中碘離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:2I--2e-=I2,F(xiàn)e3+被還原成Fe2+,則發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:Fe3++e-=Fe2+,故答案為氧化;2I--2e-=I2;
②反應(yīng)達(dá)到平衡后,電流表讀數(shù)為0,向甲中加入適量FeCl2固體,F(xiàn)e2+濃度增大,平衡逆向移動(dòng),則Fe2+失去電子生成Fe3+,發(fā)生2Fe2+-2e-=2Fe3+,甲為負(fù)極,乙中的石墨作正極,電極反應(yīng)式為:I2+2e-=2I-,故答案為I2+2e-=2I-;
(3)2Cu+O2+2H2SO4===2CuSO4+2H2O反應(yīng)中Cu元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)、O元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià),要將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,Cu作負(fù)極,正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),因?yàn)樵谒嵝詶l件下,所以氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水,電極反應(yīng)式為4H++O2+4e-═2H2O,故答案為4H++O2+4e-═2H2O。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)為(2),要注意平衡后改變條件對平衡的影響,按照平衡的移動(dòng)方向分析發(fā)生的氧化還原反應(yīng)?!窘馕觥?Fe3++2e-===2Fe2+FeCl3陽氧化2I--2e-===I2I2+2e-===2I-O2+4e-+4H+===2H2O11、略
【分析】【詳解】
(1)在101kPa時(shí),32.0gN2H4在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)夂虷2O,放出熱量624kJ(25℃時(shí)),N2H4的相對分子質(zhì)量為32,則N2H4完全燃燒的熱化學(xué)方程式是N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-624kJ·mol-1;
(2)肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,該電池正極氧氣放電,溶液為堿性環(huán)境,則正極電極反應(yīng)式:O2+4e-+2H2O=4OH-;負(fù)極為肼放電,反應(yīng)生成水和氮?dú)猓潆姌O反應(yīng)式為:N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑?!窘馕觥縉2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-624kJ·mol-1O2+4e-+2H2O=4OH-N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑12、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)由裝置圖可知KI淀粉溶液可用于檢驗(yàn)氯氣;氯氣在陽極產(chǎn)生,則Ⅱ?yàn)殛枠O,Ⅰ為陰極,在故答案為:陰;
(2)(2)Ⅰ為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)生成銅,反應(yīng)開始一段時(shí)間后,可觀察到析出紅色物質(zhì),Ⅱ?yàn)殛枠O,生成氯氣,電極方程式為2Cl--2e-=Cl2↑,進(jìn)而發(fā)生Cl2+2KI=2KCl+I2;可觀察到KI-淀粉溶液會(huì)變藍(lán)色,故答案為:析出紅色物質(zhì);藍(lán);
(3)惰性電極Ⅱ?yàn)殛枠O,發(fā)生的電極反應(yīng)為2Cl--2e-=Cl2↑,故答案為:2Cl--2e-=Cl2↑;
(4)電解氯化銅,陽極生成氯氣,陰極析出銅,電解總方程式為CuCl2Cu+Cl2↑或Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑,故答案為:CuCl2Cu+Cl2↑或Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑;
(5)Ⅰ為陰極;可為鐵;銅等金屬,由于鈉的性質(zhì)活潑,與水劇烈反應(yīng),則不能用鈉作陰極,故答案為:A;
(6)依據(jù)氧化還原反應(yīng):2Ag++Cu=Cu2++2Ag可知,銅失去電子,作負(fù)極,溶液中的銀離子得到電子,所以電極X的材料是銅,Y是AgNO3溶液,負(fù)極X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu-2e-=Cu2+。故答案為:銅;AgNO3溶液;Cu-2e-=Cu2+?!窘馕觥筷幬龀黾t色物質(zhì)藍(lán)2Cl--2e-=Cl2↑CuCl2Cu+Cl2↑或Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑ACuAgNO3溶液Cu-2e-=Cu2+13、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)泡沫滅火器的工作原理是硫酸鋁和碳酸氫鈉發(fā)生雙水解反應(yīng)生成硫酸鈉和氫氧化鋁和二氧化碳,滅火時(shí),能噴射出大量二氧化碳及泡沫,它們能粘附在可燃物上,使可燃物與空氣隔絕,達(dá)到滅火的目的離子方程式Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑;
(2)向澄清石灰水中加入少量NaHCO3溶液反應(yīng)生成碳酸鈉、碳酸鈣和水,反應(yīng)的離子方程式HCO+OH-+Ca2+=CaCO3↓+H2O;
(3)向含1molFeBr2的溶液中通入1molCl2,溴離子還原性弱于二價(jià)鐵離子,氯氣少量先氧化二價(jià)鐵離子,再氧化溴離子,1molFeBr2含有1mol二價(jià)鐵離子,2mol溴離子,通入1mol氯氣,1mol二價(jià)鐵離子消耗0.5mol氯氣,1mol溴離子消耗0.5mol氯氣,反應(yīng)的離子方程式2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-;
(4)25℃時(shí),濃度均為1mol·L-1的①(NH4)2SO4、②(NH4)2CO3、③(NH4)2Fe(SO4)2的溶液中,均存在銨根離子水解:NH+H2O=NH3·H2O+H+,若NH不發(fā)生水解,三個(gè)溶液中NH濃度相等,(NH4)2CO3溶液中CO水解顯堿性,促進(jìn)NH水解,(NH4)2Fe(SO4)2的溶液中Fe2+水解呈酸性,抑制NH4+水解,(NH4)2SO4溶液中對NH水解無影響,其c(NH)由大到小的順序?yàn)棰郏劲伲劲凇!窘馕觥緼l3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑HCO+OH-+Ca2+=CaCO3↓+H2O2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-③>①>②14、略
【分析】【分析】
(1)氨燃料電池負(fù)極,氨氣失電子生成氮?dú)夂退?;電池?nèi)電路,溶液中OH-向負(fù)極移動(dòng);
(2)反應(yīng)一段時(shí)間后,停止通電.向B燒杯中滴入幾滴石蕊,觀察到石墨電極附近首先變藍(lán),說明在石墨電極上生成OH-離子;即石墨是陰極。
【詳解】
(1)氨燃料電池負(fù)極,氨氣失電子生成氮?dú)夂退?,電極反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,電池內(nèi)電路,溶液中OH-向負(fù)極移動(dòng);
(2)反應(yīng)一段時(shí)間后,停止通電.向B燒杯中滴入幾滴石蕊,觀察到石墨電極附近首先變藍(lán),說明在石墨電極上生成OH-離子;即石墨是陰極;
①鐵是陽極,Q是電源的負(fù)極,則石墨電極的方程式是2H++2=H2;
②A燒杯電解硫酸銅溶液,石墨為陽極,銅是陰極,所以電解的總方程式是2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4;
(2)用惰性電極電解CuSO4溶液,加入0.4g氧化銅可恢復(fù),可知電解中消耗0.005mol銅離子,轉(zhuǎn)移電子為0.01mol,則同時(shí)生成0.01molH+;溶液體積為0.1L,故pH=1。
【點(diǎn)睛】
電池內(nèi)電路中,陽離子向正極移動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng)。【解析】2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2Oa負(fù)2H++2=H2(或2H2O+2=H2+2OH-)2CuSO4+2H2OO2+2Cu+2H2SO4115、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】放熱的熵增加吸熱的熵減小三、判斷題(共8題,共16分)16、A【分析】【分析】
【詳解】
NH4HCO3(g)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH>0,該反應(yīng)若能自發(fā)進(jìn)行,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行是因?yàn)轶w系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向,故正確。17、A【分析】【分析】
【詳解】
根據(jù)C(石墨,s)=C(金剛石,s)ΔH>0可知,石墨轉(zhuǎn)化為金剛石為吸熱反應(yīng),因此石墨的能量比金剛石低,能量越低物質(zhì)越穩(wěn)定,故石墨比金剛石穩(wěn)定,該說法正確。18、A【分析】【詳解】
高性能環(huán)氧涂層有效阻止了氧氣、海水等對鋼鐵的侵蝕,該說法正確。19、B【分析】【詳解】
根據(jù)吉布斯自由能判斷,ΔH<0、ΔS>0的反應(yīng)在溫度低時(shí)能自發(fā)進(jìn)行,錯(cuò)誤。20、B【分析】【詳解】
酸抑制水的電離,能水解的鹽促進(jìn)水的電離,錯(cuò)誤。21、B【分析】【分析】
【詳解】
室溫下,某溶液的c(H+)>10-7mol·L-1,則該溶液呈堿性,故答案為:錯(cuò)誤。22、B【分析】【詳解】
氯化銨水解顯酸性,酸與鐵銹反應(yīng),錯(cuò)誤。23、B【分析】【分析】
【詳解】
25℃時(shí),Kw=c(H+)×c(OH-)=10-14,pH=7溶液為中性,因此pH<7的溶液一定呈酸性;若溫度為100℃時(shí),Kw=c(H+)×c(OH-)=10-12,pH=6溶液為中性,因此pH<7的溶液可能呈堿性、中性或酸性,故此判據(jù)錯(cuò)誤。四、有機(jī)推斷題(共4題,共16分)24、略
【解析】(1)醛基。
(2)正丁酸,
(3)+HNO3+H2O
(4)
(5)
(6)25、略
【分析】【分析】
原子最外層電子數(shù)之比N(Y):N(Q)=3:4;因?yàn)槎紴橹髯逶?,最外層電子?shù)小于8,所以Y的最外層為3個(gè)電子,Q的最外層為4個(gè)電子,則Y為硼元素,Q為硅元素,則X為氫元素,W與氫同主族,為鈉元素,Z的原子序數(shù)等于Y;W、Q三種元素原子的最外層電子數(shù)之和,為氧元素。即元素分別為氫、硼、氧、鈉、硅。
【詳解】
(1)根據(jù)分析,Y為硼元素,位置為第二周期第ⅢA族;QX4為四氫化硅,電子式為
(2)①根據(jù)元素分析,該反應(yīng)方程式為
②以稀硫酸為電解質(zhì)溶液;向兩極分別通入氣體氫氣和氧氣可形成原電池,其中通入氣體氫氣的一極是負(fù)極,失去電子;
③外電路有3mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),需要消耗1.5mol氫氣,則根據(jù)方程式分析,需要0.5mol硅化鈉,質(zhì)量為37g?!窘馕觥康诙芷诘冖驛族負(fù)極37g26、略
【分析】【詳解】
(1)A、B、C、E中均有鈉元素,根據(jù)B的用途可猜想出B為NaHCO3,X為C(碳),能與CO2反應(yīng)生成NaHCO3的物質(zhì)可能是Na2CO3或NaOH,但A、B之間能按物質(zhì)的量之比為1∶1反應(yīng),則A是NaOH,E為Na2CO3,能與NaHCO3反應(yīng)放出無色無味的氣體,且這種物質(zhì)中含有鈉元素,則C只能為Na2O2,D為O2,結(jié)合題設(shè)條件可知F為Fe,G為Fe3O4。
(2)Na2O2中Na+與以離子鍵結(jié)合,中O原子與O原子以共價(jià)鍵結(jié)合,其電子式為
(3)Fe3O4中含有Fe2+和Fe3+,F(xiàn)e2+被稀HNO3氧化為Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為:3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O。
(4)D→G反應(yīng)為3Fe+2O2Fe3O4,轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí)釋放出akJ熱量,則轉(zhuǎn)移8mol電子放出2akJ熱量,則其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=?2akJ/mol。
(5)N2在陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3:N2+6H++6e?2NH3。【解析】①.NaOH②.Fe③.④.3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O⑤.3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=?2akJ/mol⑥.N2+6H++6e?2NH327、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉(碳酸氫鈉),再與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉,①常用作泡沫滅火器的是NaHCO3,故為乙;②濃度相同的碳酸氫鈉溶液和硫酸鈉溶液中,HCO3-水解;故乙溶液中水的電離程度大;
(2)金屬鋁是13號(hào)元素,核外電子排布為2、8、3②n(Al)=n(NaOH)時(shí),生成偏鋁酸鈉,根據(jù)方程式:2NaAlO2+4H2SO4=Na2SO4+Al2(SO4)3+4H2O可知,NaAlO2與H2SO4的物質(zhì)的量之比為1:2,符合題意,故丙的化學(xué)式是Al2(SO4)3;
(3)若甲是氯氣,與氫氧化鈉生成氯化鈉和次氯酸鈉,離子方程式為:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;用方程式①-②,得TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=-81-(-221)=+140kJ·mol-1;③根據(jù)電荷守恒可得到:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(ClO-)+2c(SO42-);其中,溶液顯中性即c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=c(ClO-)+2c(SO42-);又根據(jù)物料守恒可得到:c(Na+)=c(ClO-)+c(HClO),即c(ClO-)=c(Na+)-2c(SO42-)、c(HClO)=c(Na+)-c(ClO-)=c(Na+)-[c(Na+)-2c(SO42-)]=2c(SO42-);Ka=
=()×10-5;【解析】乙乙Al2(SO4)3Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OTiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=+140kJ·mol-1()×10-5五、原理綜合題(共3題,共15分)28、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)①已知:C(s)和CO(g)的燃燒熱分別為393.5kJ·mol-1和283kJ·mol-1;即:
ⅰC(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1
ⅱ2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-283kJ·mol-1
CO(g)和NO(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為ⅲ2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-747.8kJ·mol-1
根據(jù)蓋斯定律ⅰ+ⅲ-ⅱ×2可得:C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g)ΔH=-575.3kJ·mol-1;除增大一氧化氮的濃度外;能使平衡正向移動(dòng)的措施均能提高NO平衡轉(zhuǎn)化率,則可采取的措施有降溫;減少生成物的濃度;
②根據(jù)題意列三段式:
則平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為×100%=40%,由于該反應(yīng)前后氣體體積相等,可以用氣體的物質(zhì)的量代替分壓進(jìn)行平衡常數(shù)計(jì)算,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp==
(2)根據(jù)“先拐先平數(shù)值大原則”,T1溫度下反應(yīng)先達(dá)到平衡,即T1溫度下反應(yīng)速率更快,溫度更高,則T1>T2;T2溫度下,達(dá)到平衡時(shí),c(NO)=xmol/L,根據(jù)反應(yīng)方程式2NOCl(g)?2NO(g)+Cl2(g),此時(shí)c(Cl2)=0.5xmol/L,Δc(NOCl)=xmol/L,則平衡時(shí)c(NOCl)=(0.5a-x)mol/L,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),v正=k正·c2(NOCl)=v逆=k逆·c2(NO)·c(Cl2),
(3)①甲池工作時(shí)為燃料電池,通入燃料的一極為負(fù)極,通入氧氣的一極為正極,則石墨Ⅰ為負(fù)極,石墨Ⅱ?yàn)檎龢O,負(fù)極上NO2轉(zhuǎn)變成綠色硝化劑N2O5,負(fù)極電極反應(yīng)式為:NO2+-e-=N2O5,正極上N2O5和O2得電子轉(zhuǎn)化為則正極發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為:O2+2N2O5+4e-═4
②若石墨I(xiàn)消耗4.6gNO2,其物質(zhì)的量為=0.1mol,根據(jù)石墨I(xiàn)負(fù)極電極反應(yīng)式為:NO2+-e-=N2O5,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.1mol,則根據(jù)乙中陰極電極反應(yīng)Ag++e-=Ag,理論上得到Ag的質(zhì)量為0.1mol×108g/mol=10.8g,由于該電解池的電解效率為80%,因此實(shí)際得到的質(zhì)量為10.8g×80%=8.64g?!窘馕觥?575.3降溫、減少生成物的濃度40%>O2+2N2O5+4e-═48.64g29、略
【分析】【分析】
Ⅰ.(1)焓變△H=生成物的總內(nèi)能?反應(yīng)物的總內(nèi)能;結(jié)合物質(zhì)的凝聚狀態(tài)寫出熱化學(xué)方程式;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件判斷;反應(yīng)越慢,反應(yīng)的活化能越高,據(jù)此解答;
II.由lnKc=-2.205+可知,溫度T越大,則Kc越小,即升高溫度,Kc減小,所以2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H<0;
(2)升高溫度,平衡逆向進(jìn)行,即v正<v逆,結(jié)合速率常數(shù)k的變化分析;
(3)根據(jù)濃度熵Qc與平衡常數(shù)K的關(guān)系分析:若Qc>K;則反應(yīng)逆向進(jìn)行;
(4)根據(jù)lnKc=-2.205+和T=500K計(jì)算平衡常數(shù)Kc,結(jié)合反應(yīng)三段式計(jì)算平衡時(shí)CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量和物質(zhì)的量分?jǐn)?shù);
Ⅲ.(5)由電解裝置圖可知,a電極上CO2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成C2H4,所以a電極為陰極、b為陽極,陰極上CO2得電子生成C2H4;結(jié)合電子守恒和電荷守恒寫出電極反應(yīng)式。
【詳解】
Ⅰ.(1)CH4與CO2制備“合成氣”的化學(xué)方程式為CH4(g)+CO2(g)?2H2(g)+2CO(g),由圖可知故反應(yīng)的焓變△H=生成物的總內(nèi)能?反應(yīng)物的總內(nèi)能=(E3?E1)kJ/mol,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)△H=+(E3?E1)kJ/mol;該反應(yīng)正向吸熱,氣體計(jì)量數(shù)增大(熵增),高溫有利于正向自發(fā)進(jìn)行;兩步歷程中反應(yīng)①是慢反應(yīng),所以反應(yīng)①的活化能大于反應(yīng)②的活化能,即E4?E1>E5?E2,所以E5+E1<E4+E2;
II.由lnKc=-2.205+可知,溫度T越大,則Kc越小,即升高溫度,Kc減小,所以2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H<0;
(2)升高溫度,正逆反應(yīng)速率均增大,但平衡逆向進(jìn)行,v正<v逆,所以k正增大的倍數(shù)小于k逆增大的倍數(shù);
(3)2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)是氣體體積不變化的反應(yīng),可用物質(zhì)的量代替濃度代入表達(dá)式中計(jì)算,濃度熵Qc===1<200=Kc,所以反應(yīng)正向進(jìn)行,v正>v逆;
(4)T=500K時(shí),lnKc=-2.205+=?2.205+=3.2122274,Kc=e3.2122274,所以22<e3.2122274<34,即4<Kc<81,設(shè)CH3OH的起始量為2mol,CH3OCH3生成的物質(zhì)的量為xmol;則反應(yīng)的三段式為:
平衡常數(shù)Kc===×=4Kc,16<=4Kc<324,解得<x<體系中CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為×100%;在40%~47.4%之間;
(5)①由電解裝置圖可知,a電極上CO2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成C2H4,所以a電極為陰極、b為陽極;陽極與電源正極相接;陰極與電源負(fù)極相接;
②陰極上CO2得電子生成C2H4,電極反應(yīng)式為2CO2+12e-+8H2O=C2H4+12OH-。
【點(diǎn)睛】
判斷正逆反應(yīng)速率的相對大小就是判斷可逆反應(yīng)的進(jìn)行方向,運(yùn)用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行解題是本題解答的關(guān)鍵,注意(4)估算法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用?!窘馕觥緾H4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)ΔH=+(E3-E1)kJ·mol-1該反應(yīng)正向吸熱,氣體計(jì)量數(shù)增大(熵增),高溫有利于正向自發(fā)進(jìn)行<<>C正2CO2+12e-+8H2O=C2H4+12OH-30、略
【分析】【詳解】
(1)(②-①)/2即可得H2(g)+Se(s)=H2Se(g),所以反應(yīng)H2(g)+Se(s)=H2Se(g)的反應(yīng)熱△H=1/2(b-a)故本題答案為:1/2(b-a);
(2)①從反應(yīng)式中可以看出Se是固體;反應(yīng)物與生成物中氣體的物質(zhì)的量為1:1,則:
a.氣體密度不變時(shí);各物質(zhì)的反應(yīng)速度等于生成速度,a項(xiàng)正確;
b.v(H2)始終等于v(H2Se),b項(xiàng)錯(cuò)誤;
c.容器的壓強(qiáng)始終不變;c項(xiàng)錯(cuò)誤;
d.氣體的平均摩爾質(zhì)量是一個(gè)變量;當(dāng)氣體的平均摩爾質(zhì)量不變時(shí)則達(dá)到平衡狀態(tài),d項(xiàng)正確,所以答案為:a;d;
②分離出生成物;生成物濃度降低,平衡會(huì)朝著增加生成物濃度的方向移動(dòng),氫氣會(huì)繼續(xù)和。
硒反應(yīng),硒的轉(zhuǎn)化率提高,故本題答案為:(移除產(chǎn)物H2Se后)將分離出的氫氣重新通入容器中;平衡正向移動(dòng),Se的轉(zhuǎn)化率提高;
③由圖可知;溫度550℃;壓強(qiáng)0.3MPa時(shí)產(chǎn)率最高,故本題答案為:550℃、0.3MPa;
(3)根據(jù)題中所給信息,硒的化合價(jià)降低,則化合價(jià)升高的只有氯元素,反應(yīng)式為:2HCl+H2SeO4H2SeO3+Cl2↑+H2O,故本題答案為:2HCl+H2SeO4H2SeO3+Cl2↑+H2O;
(4)將所給的兩個(gè)沉淀溶解平衡相減可得總式,所以總式的平衡常數(shù)故本題答案為:
【點(diǎn)睛】
(2)用氣體密度、壓強(qiáng)、平均摩爾質(zhì)量等判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡時(shí),若反應(yīng)式中有固體存在,則要考慮固體是否對密度、壓強(qiáng)、平均摩爾質(zhì)量等造成影響,此為易錯(cuò)點(diǎn)。【解析】1/2(b-a)ad(移除產(chǎn)物H2Se后)將分離出的氫氣重新通入容器中,平衡正向移動(dòng),Se的轉(zhuǎn)化率提高550℃、0.3MPa2HCl+H2SeO4H2SeO3+Cl2↑+H2O六、工業(yè)流程題(共4題,共20分)31、略
【分析】【分析】
(1)
硬鋅粗渣浸出前需進(jìn)行球磨成粉;其原因是增大固體表面積,加快浸出速率;
(2)
浸出液Ⅱ中加入有機(jī)溶劑;操作Ⅱ后得到有機(jī)相和水溶液,故操作Ⅱ?yàn)檩腿》忠海蔬xD;操作Ⅰ要得到結(jié)晶水合物,應(yīng)為蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌,干燥。
(3)
“氧化浸出”過程中,濃硝酸可將InSb(Sb為-3價(jià))轉(zhuǎn)化為In2O3和Sb2O3,同時(shí)釋放出紅棕色氣體NO2,濃硝酸將InSb氧化,Sb的化合價(jià)從-3價(jià)升高為+3價(jià),根據(jù)得失電子守恒、元素守恒配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2InSb+12HNO3(濃)=In2O3+Sb2O3+12NO2↑+6H2O;
(4)
H2O2含有極性鍵和非極性鍵,NaClO3含有極性鍵和離子鍵,HNO3只含有極性鍵,則三種物質(zhì)中只含有極性共價(jià)鍵的物質(zhì)是HNO3;H2O2作氧化劑時(shí),還原產(chǎn)物為水,則1molH2O2得2mol電子,NaClO3作氧化劑時(shí),被還原為Cl-,則1molNaClO3得電子6mol,“氧化浸出”過程中,若分別使用H2O2、NaClO3作氧化劑;轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目相同時(shí),則消耗二者的物質(zhì)的量之比為3:1;
(5)
該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)【解析】(1)增大固體表面積;加快浸出速率。
(2)D蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶。
(3)2InSb+12HNO3(濃)=In2O3+Sb2O3+12NO2↑+6H2O
(4)HNO33:1
(5)7.7×10-632、略
【分析】【分析】
天然鋁土礦中Al2O3的含量為50%~70%,雜質(zhì)主要為SiO2、Fe2O3;MgO等;經(jīng)過粉碎,再加入過量鹽酸,除了二氧化硅,其它氧化物均和鹽酸反應(yīng)生成鹽和水,經(jīng)過濾,在溶液B中含有的陽離子為鋁離子、鐵離子、鎂離子和過量氫
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