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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年上外版選擇性必修1化學(xué)下冊(cè)階段測(cè)試試卷931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(píng)卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、氫氣是一種可再生的綠色能源,也是重要的化工原料,天然氣在催化劑作用下熱解可制得氫氣,其反應(yīng)如下:ΔH=+74.81kJ·mol-1,關(guān)于上述反應(yīng),以下敘述正確的是A.反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),恒溫恒壓下通入惰性氣體,會(huì)加快正反應(yīng)速率,使平衡正向移動(dòng)B.反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),恒溫恒容下加入C(s),會(huì)加快逆反應(yīng)速率,使平衡逆向移動(dòng)C.當(dāng)H2(g)的生成速率是CH4(g)消耗速率的2倍時(shí),說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)D.正反應(yīng)活化能大于逆反應(yīng)活化能2、用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度相同、體積比為1:1的CuSO4和NaCl的混合溶液;可能發(fā)生的反應(yīng)有()
①2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑
②Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑
③2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
④2H2O2H2↑+O2↑A.①②③B.①②④C.②③④D.②④3、下列根據(jù)反應(yīng)原理設(shè)計(jì)的應(yīng)用,不正確的是A.CO+H2O?HCO+OH-熱的純堿溶液清洗油污B.Al3++3H2O?Al(OH)3(膠體)+3H+明礬凈水C.TiCl4+(x+2)H2O(過(guò)量)=TiO2·xH2O↓+4HCl用TiCl4制備TiO2D.SnCl2+H2O?Sn(OH)Cl↓+HCl配制氯化亞錫溶液時(shí)加入NaOH固體4、中科院化學(xué)研究所最新報(bào)道了化合物1催化CO2的氫化機(jī)理。其中化合物1(催化劑;固態(tài))→化合物2(中間產(chǎn)物,固態(tài))的過(guò)程和其相對(duì)能量曲線如圖所示。下列有關(guān)該過(guò)程的說(shuō)法正確的是。
A.過(guò)程中經(jīng)歷兩個(gè)過(guò)渡態(tài)TS11-2、TS21-2,說(shuō)明該過(guò)程包含兩個(gè)基元反應(yīng)B.該過(guò)程的總反應(yīng)速率主要由過(guò)程①?zèng)Q定C.升高溫度,有利于過(guò)程②的進(jìn)行D.過(guò)程①的熱化學(xué)方程式為1(s)+CO2(g)=Ⅰ1-2(s)△H=-2.08kJ?mol-15、中國(guó)研究人員研制出一種新型復(fù)合光催化劑;利用太陽(yáng)光在催化劑表面實(shí)現(xiàn)高效分解水,其主要過(guò)程如圖所示。
已知:幾種物質(zhì)中化學(xué)鍵的鍵能如表所示?;瘜W(xué)鍵H-O鍵O=O鍵H-H鍵O-O鍵鍵能/(kJ/mol)467498436138
若反應(yīng)過(guò)程中分解了2molH2O,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.總反應(yīng)為2H2O2H2↑+O2↑B.過(guò)程I吸收了934KJ能量C.過(guò)程II放出了574KJ能量D.過(guò)程III屬于放熱反應(yīng)6、下列實(shí)驗(yàn)操作對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是。選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論A用玻璃棒蘸取X溶液沿到淀粉試紙上試紙變藍(lán)色X溶液一定是氯水B向稀和稀兩種溶液中分別加入粉均有氣泡冒出兩者均發(fā)生氧化還原反應(yīng)C將通入溶液中有白色沉淀生成白色沉淀是D向濃度均為和混合溶液中滴加少量溶液出現(xiàn)黃色沉淀
A.AB.BC.CD.D評(píng)卷人得分二、填空題(共6題,共12分)7、理論上講,任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。請(qǐng)利用反應(yīng)“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”設(shè)計(jì)一個(gè)化學(xué)電池(正極材料用碳棒);回答下列問題:
(1)畫出原電池裝置圖_______,該電池的負(fù)極發(fā)生_______反應(yīng)(填“氧化”或“還原”),電解質(zhì)溶液是_______;
(2)放電時(shí)銀離子向__________(填“正極”或“負(fù)極”),正極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是________。
(3)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后取出電極材料,測(cè)得某一電極增重了5.4g,則該原電池反應(yīng)共轉(zhuǎn)移了電子數(shù)目是___________。8、某溫度時(shí);在2L的密閉容器中,X;Y、Z(均為氣體)三種物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。
(1)由圖中所給數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________;
(2)反應(yīng)從開始至2分鐘,用Z的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為v(Z)=________________;
(3)2min反應(yīng)達(dá)平衡容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量比起始時(shí)__________(填增大、減小或不變);混合氣體密度比起始時(shí)_________(填增大;減小或不變)。
(4)將amolX與bmolY的混合氣體發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)到某時(shí)刻各物質(zhì)的量恰好滿足:n(X)=n(Y)=n(Z),則原混合氣體中a:b=______________。
(5)下列措施能加快反應(yīng)速率的是_____________。
A.恒壓時(shí)充入He
B.恒容時(shí)充入He
C.恒容時(shí)充入X
D.及時(shí)分離出Z
E.升高溫度
F.選擇高效的催化劑。
(6)下列說(shuō)法正確的是___________。
A.升高溫度改變化學(xué)反應(yīng)的限度。
B.已知正反應(yīng)是吸熱反應(yīng);升高溫度平衡向右移動(dòng),正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢。
C.化學(xué)反應(yīng)的限度與時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)關(guān)D.化學(xué)反應(yīng)的限度是不可能改變的。
E.增大Y的濃度,正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢9、在2L密閉容器內(nèi),800℃時(shí)反應(yīng)2NO(g)+O2(g)→2NO2(g)體系中,n(NO)隨時(shí)間的變化如表:。時(shí)間/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007
(1)上述反應(yīng)_____(填“是”或“不是”)可逆反應(yīng)。
(2)如圖所示,表示NO2變化曲線的是____。用O2表示0~1s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=____。
(3)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是____(填字母)。
a.v(NO2)=2v(O2)b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變。
c.v逆(NO)=2v正(O2)d.容器內(nèi)密度保持不變10、氯堿工業(yè)。
電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為_______.11、草酸()常用作還原劑和漂白劑,在25℃時(shí)為無(wú)色透明結(jié)晶,電離常數(shù)
(1)某科研小組欲配制溶液。
①需要用托盤天平稱量草酸晶體()的質(zhì)量是______g。
②配制過(guò)程中,下列儀器中未用到的是______(填儀器名稱)。
(2)取100mL配制的草酸溶液;向其中逐漸加入NaOH固體,所得溶液中含碳微粒的濃度隨溶液pH的變化如圖所示(假設(shè)溶液體積變化忽略不計(jì))。
①圖中曲線Ⅱ表示的含碳微粒是______(填微粒符號(hào))。
②25℃,的水解平衡常數(shù)______
③pH=7時(shí),若溶液中則溶液中______(用含x、y的代數(shù)式表示)。
④M點(diǎn)溶液的pH為______()。12、研究電解質(zhì)在水溶液中的平衡能了解它的存在形式。
(1)已知部分弱酸的電離常數(shù)如下表:?;瘜W(xué)式電離平衡常數(shù)K
①寫出的的表達(dá)式_____
②常溫下,相同的三種溶液物質(zhì)的量濃度最小的是_______。
③將過(guò)量通入溶液,反應(yīng)的離子方程式是______。
(2)室溫下,用鹽酸溶液滴定的氨水溶液;滴定曲線如圖所示。
①a點(diǎn)所示的溶液中_____(填“>”“<”或“=”)
②b點(diǎn)所示的溶液中溶質(zhì)為_______。
③室溫下的氨水與的溶液中,由水電離出的之比為____。
(3)二元弱酸溶液中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨的變化如圖所示。則第二級(jí)電離平衡常數(shù)______。
評(píng)卷人得分三、判斷題(共7題,共14分)13、物質(zhì)的狀態(tài)不同ΔH的數(shù)值也不同。____A.正確B.錯(cuò)誤14、時(shí),若測(cè)得溶液取該溶液加蒸餾水稀釋至測(cè)得則是弱酸。(________)A.正確B.錯(cuò)誤15、如果的值越大,則酸性越強(qiáng)。(______________)A.正確B.錯(cuò)誤16、實(shí)驗(yàn)室配制FeCl3溶液時(shí),需將FeCl3(s)溶解在較濃鹽酸中,然后加水稀釋。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤17、稀溶液中,鹽的濃度越小,水解程度越大,其溶液酸性(或堿性)也越強(qiáng)。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤18、一定溫度下,反應(yīng)MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0。__________________A.正確B.錯(cuò)誤19、在測(cè)定中和熱時(shí),稀酸溶液中H+與稀堿溶液中OH-的物質(zhì)的量相等,則所測(cè)中和熱數(shù)值更準(zhǔn)確。_____評(píng)卷人得分四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共32分)20、鐵及其化合物在生活;生產(chǎn)中有著重要作用。請(qǐng)按要求回答下列問題。
(1)基態(tài)Fe原子的簡(jiǎn)化電子排布式為____。
(2)因生產(chǎn)金屬鐵的工藝和溫度等因素不同;產(chǎn)生的鐵單質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu);密度和性質(zhì)均不同。
①用____實(shí)驗(yàn)測(cè)定鐵晶體;測(cè)得A;B兩種晶胞,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖:
②A、B兩種晶胞中含有的鐵原子個(gè)數(shù)比為____。
③在A晶胞中,每個(gè)鐵原子周圍與它最近且相等距離的鐵原子有____個(gè)。
(3)常溫下,鐵不易和水反應(yīng),而當(dāng)撕開暖貼(內(nèi)有透氣的無(wú)紡布袋,袋內(nèi)裝有鐵粉、活性炭、無(wú)機(jī)鹽、水、吸水性樹脂等)的密封外包裝時(shí),即可快速均勻發(fā)熱。利用所學(xué)知識(shí)解釋暖貼發(fā)熱的原因:___。
(4)工業(yè)鹽酸因含有[FeCl4]—而呈亮黃色,在高濃度Cl—的條件下[FeCl4]—才是穩(wěn)定存在的。
①[FeCl4]—的中心離子是____,配體是____;其中的化學(xué)鍵稱為____。
②取4mL工業(yè)鹽酸于試管中,逐滴滴加AgNO3飽和溶液,至過(guò)量,預(yù)計(jì)觀察到的現(xiàn)象有____,由此可知在高濃度Cl—的條件下[FeCl4]—才是穩(wěn)定存在的。21、含NO的煙氣需要處理后才能排放。
(1)氫氣催化還原含NO的煙氣,發(fā)生“脫硝”反應(yīng):2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH=-605kJ·mol-1。一定條件下,加入H2的體積分?jǐn)?shù)對(duì)該反應(yīng)平衡時(shí)含氮物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)的影響如圖所示:
①隨著H2體積分?jǐn)?shù)增加,NO中N被還原的價(jià)態(tài)逐漸降低。當(dāng)H2的體積分?jǐn)?shù)在0.5×10-3~0.75×10-3時(shí),NO的轉(zhuǎn)化率基本為100%,而N2和NH3的體積分?jǐn)?shù)仍呈增加趨勢(shì),其可能原因是___________。
②已知:Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-1025kJ·mol-1
Ⅱ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ·mol-1
圖中N2減少的原因是N2與H2反應(yīng)生成NH3,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:___________。
(2)某科研小組研究了NO與H2反應(yīng)生成N2和NH3的轉(zhuǎn)化過(guò)程。在起始溫度為400℃時(shí),將n(NO):n(H2)=1:2通入甲;乙兩個(gè)恒容密閉容器中;甲為絕熱過(guò)程、乙為恒溫過(guò)程,兩反應(yīng)體系的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。
①曲線X是___________(填“甲”或“乙”)容器。
②a點(diǎn)在曲線X上,則a點(diǎn)___________是平衡點(diǎn)(填“可能”或“不可能”)。
③曲線Y的容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為60%,從開始到平衡點(diǎn)Z時(shí)用分壓表示的H2消耗速率是___________kPa·min-1。400℃時(shí),“脫硝”反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=___________kPa-1(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,Kp為用分壓代替濃度計(jì)算的平衡常數(shù);分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(3)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),用P1-g-C3N4光催化氧化法脫除NO的過(guò)程如圖所示。
光催化脫除原理和電化學(xué)反應(yīng)原理類似,P1-g-C3N4光催化的P1和g-C3N4兩端類似于兩極,g–C3N4極發(fā)生___________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”),該極的電極反應(yīng)式為___________。22、工業(yè)用焦炭和硫酸鈉反應(yīng)制備硫化鈉:Na2SO4+2CNa2S+CO2↑;完成下列填空:
(1)硫元素在周期表中的位置為___________,硫原子核外有___________種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。
(2)CS2的結(jié)構(gòu)與CO2相似,二者形成晶體時(shí)的熔點(diǎn)高低為:CS2___________CO2(填“>、=、<”)。
(3)有關(guān)二硫化碳分子的描述正確的是______。A.含有非極性鍵B.是直線形分子C.屬于極性分子D.結(jié)構(gòu)式為(4)C元素和S元素比較,非金屬性強(qiáng)的是___________,寫出一個(gè)能支持你的結(jié)論的事實(shí):___________。
(5)Na2S又稱臭堿,Na2S溶液中含硫元素微粒的濃度由大到小的順序是___________。
(6)天然氣中常含有少量H2S;在酸性介質(zhì)中進(jìn)行天然氣脫硫的原理示意圖如圖示;
配平步驟①涉及到的方程式(先在括號(hào)里補(bǔ)齊生成物):_________
___________Fe2(SO4)3+___________H2S=___________FeSO4+___________S↓+___________
(7)圖示中反應(yīng)②是FeSO4在酸性條件下被O2氧化的過(guò)程,若有1摩爾FeSO4在酸性條件下被氧化,需要O2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為___________升。23、鈷的氧化物常用于制取催化劑和顏科等。以鈷礦[主要成分是CoO、Co2O3、Co(OH)3,還含SiO2及少量A12O3、Fe2O3、CuO及MnO2等]為原料可制取鈷的氧化物。
(1)一種鈷氧化物晶胞如圖1所示,該氧化物中鈷離子基態(tài)核外電子排布式為_______。
(2)利用鈷礦制取鈷的氧化物的主要步驟如下:
①浸取:用鹽酸和Na2SO3溶液浸取鈷礦,浸取液中含有Al3+、Fe2+、Co2+、Cu2+、Mn2+、Cl-、等離子。寫出Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_______。
②除雜:向浸取液中先加入足量NaClO,氧化Fe2+,再加入NaOH調(diào)節(jié)pH除去A13+、Fe3+、Cu2+。有關(guān)沉淀數(shù)據(jù)如表(“完全沉淀時(shí)金屬離子濃度≤10×10-5mol/L)。沉淀Al(OH)3Fe(OH)3Co(OH)2Cu(OH)2Mn(OH)2恰好完全沉淀時(shí)pH5.22.89.46.710.1
若浸取液中c(Co2+)=0.1mol/L,則須調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是_______(加入NaClO3和NaOH時(shí);溶液的體積變化忽略)。
③萃取、反萃?。合虺s后的溶液中,加入某有機(jī)酸萃取劑(HA)2,發(fā)生反應(yīng):Co2++n(HA)2CoA2·(n-1)(HA)2+2H+。實(shí)驗(yàn)測(cè)得:當(dāng)溶液pH處于4.5~6.5范圍內(nèi),Co2+萃取率隨溶液pH的增大而增大(如圖2所示),其原因是_______。向萃取所得有機(jī)相中加入H2SO4,反萃取得到水相。該工藝中設(shè)計(jì)萃取、反萃取的目的是_______。
④沉鈷、熱分解:向反萃取后得到的水相中加入(NH4)2C2O4溶液,過(guò)濾、洗滌、干燥,得到CoC2O4·2H2O晶體。圖為二水合草酸鈷(CoC2O4·2H2O)在空氣中受熱的質(zhì)量變化曲線;曲線中300℃及以上所得固體均為鈷氧化物。
通過(guò)計(jì)算確定C點(diǎn)剩余固體的化學(xué)成分為_______(填化學(xué)式)。試寫出B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)與O2在225~300℃發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。評(píng)卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共4題,共8分)24、隨原子序數(shù)遞增的八種短周期元素原子半徑的相對(duì)大?。蛔罡哒齼r(jià)或最低負(fù)價(jià)的變化如下圖所示。根據(jù)判斷出的元素回答問題:
(1)f在元素周期表的位置是____________________________。
(2)比較y、z簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)(用化學(xué)式表示,下同)__________>__________;比較g、h的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱____________>_____________。
(3)下列事實(shí)能說(shuō)明d元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強(qiáng)的是_________。
a.d單質(zhì)與H2S溶液反應(yīng);溶液變渾濁。
b.在氧化還原反應(yīng)中;1mold單質(zhì)比1molS得電子多。
c.d和S兩元素的簡(jiǎn)單氫化物受熱分解;前者的分解溫度高。
(4)任選上述元素組成一種四原子18電子共價(jià)化合物,寫出其電子式___________________。
(5)已知1mole的單質(zhì)在足量d2中燃燒,恢復(fù)至室溫,放出255.75kJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式____________________________________________。25、有A;B,C,D,E,F(xiàn),G六種短周期元素,原子序數(shù)依次增大。
A元素的單質(zhì)在自然界中最輕;B,C,D,G在周期表的位置如圖,它們的原子序數(shù)之和為37。E元素的電負(fù)性在同周期中最小,F(xiàn)是同周期中原子半徑最小的金屬元素。試回答:
(1)A2D、A2G沸點(diǎn)較高的是__(填化學(xué)式),原因是______。
(2)E位于元素周期表第__周期第___族,F(xiàn)原子結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖為:______,G的基態(tài)原子核外電子排布式是______。
(3)將0.1mol·L-1G的最高價(jià)氧化物的水化物溶液逐滴滴入由B,D,E三種元素組成的無(wú)機(jī)鹽溶液中,則剛開始時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______。
(4)C與A形成10電子化合物的電子式是______,該化合物與D2在一定條件發(fā)生置換反應(yīng),在該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為______。
(5)已知16g單質(zhì)G完全燃燒放出148kJ熱量。寫出單質(zhì)燃燒的熱化學(xué)方程式__。26、A~I(xiàn)分別表示中學(xué)化學(xué)中常見的一種物質(zhì);它們之間相互關(guān)系如下圖所示(部分反應(yīng)物;生成物沒有列出),且已知G為主族元素的固態(tài)氧化物,A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中均含同一種元素。
請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>
(1)A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中所含同一種元素在周期表中位置第___________周期、第___________族;
(2)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式:___________;
(3)寫出反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式:___________;
(4)寫出反應(yīng)③的電極方程式:陽(yáng)極:___________;陰極:___________。
(5)J的化學(xué)式:___________,H的結(jié)構(gòu)式:___________。27、A;B、C、D均為中學(xué)化學(xué)常見的、含同種元素的純凈物;A為單質(zhì),它們間有如圖反應(yīng)關(guān)系。根據(jù)要求回答問題:
(1)若A是大氣中含量最多的氣體,D為紅棕色氣體。則D轉(zhuǎn)化成C的反應(yīng)化學(xué)方程式為____________。
(2)若A、B、C分別為C(s)、CO(g)和CO2(g),且通過(guò)與O2(g)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)圖示的轉(zhuǎn)化。在同溫同壓且消耗含碳物質(zhì)均為lmol時(shí),反應(yīng)①、②、③的焓變依次為△H1、△H2、△H3,則它們之間的關(guān)系為________(用含△H1、△H2、△H3的代數(shù)式表示)。
(3)若C為一元強(qiáng)堿且陰、陽(yáng)離子所含的電子數(shù)相同,D為海水中富含的物質(zhì),請(qǐng)寫出工業(yè)上用D制備A的化學(xué)方程式___________________。
(4)往兩份C的溶液中分別滴入硝酸酸化的硝酸銀、KSCN溶液,將觀察到白色沉淀、顯血紅色,且反應(yīng)④為C與A的反應(yīng)。請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)室保存D溶液的方法_____________。評(píng)卷人得分六、工業(yè)流程題(共2題,共4分)28、硼氫化鈉()廣泛用于化工生產(chǎn),常溫下能與水反應(yīng),堿性條件下能穩(wěn)定存在,易溶于異丙胺(沸點(diǎn)為33℃)。工業(yè)上可用硼鎂礦(主要成分為含少量雜質(zhì))制取其工藝流程如圖1所示。
回答下列問題:
(1)中含有的化學(xué)鍵為_______
(2)Ti的核外電子排布式_______
(3)堿溶過(guò)濾得濾渣的主要成分是_______、_______
(4)寫出制取的化學(xué)方程式_______
(5)高溫合成中,加料之前需將反應(yīng)器加熱至100℃以上,并通入氬氣。通入氬氣的目的是_______
(6)在堿性條件下,用惰性電極電解溶液也可制得裝置如圖2所示,寫出陰極反應(yīng)的電極方程式_______
(7)常用作還原劑,也是常見的還原劑。與相同氧化劑反應(yīng)時(shí),的還原能力相當(dāng)于_______的還原能力。29、堿性鋅錳電池是日常生活中消耗量最大的電池;其構(gòu)造如圖所示。
放電時(shí)總反應(yīng)為Zn+2H2O+2MnO2=Zn(OH)2+2MnOOH。從廢舊堿性鋅錳電池中回收Z(yǔ)n和MnO2的工藝如圖:
回答下列問題:
(1)“還原焙燒”過(guò)程中,高價(jià)金屬化合物被還原為低價(jià)氧化物或金屬單質(zhì)(其中MnOOH、MnO2被還原成MnO),主要原因是“粉料”中含有________。
(2)“凈化”是為了除去浸出液中的Fe2+,方法是:加入________(填化學(xué)式)溶液將Fe2+氧化為Fe3+,再調(diào)節(jié)pH使Fe3+完全沉淀。已知浸出液中Mn2+、Zn2+的濃度約為0.1mol·L-1,根據(jù)下列數(shù)據(jù)計(jì)算,調(diào)節(jié)pH的合理范圍是________至________。化合物Mn(OH)2Zn(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值10-1310-1710-38
(離子濃度小于1×10-5mol·L-1即為沉淀完全)
(3)“電解”時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為__________。本工藝中應(yīng)循環(huán)利用的物質(zhì)是________(填化學(xué)式)。
(4)若將“粉料”直接與鹽酸共熱反應(yīng)后過(guò)濾,濾液的主要成分是ZnCl2和MnCl2?!胺哿稀敝械腗nOOH與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。
(5)某堿性鋅錳電池維持電流強(qiáng)度0.5A(相當(dāng)于每秒通過(guò)5×10-6mol電子),連續(xù)工作80min即接近失效。如果制造一節(jié)電池所需的鋅粉為6g,則電池失效時(shí)仍有________%的金屬鋅未參加反應(yīng)。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、D【分析】【分析】
【詳解】
A.恒溫恒壓;通入惰性氣體,相當(dāng)于稀釋了反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)向氣體體積增大的一方進(jìn)行,但是反應(yīng)物濃度下降。分子間碰撞概率降低,反應(yīng)速率減慢,故A錯(cuò)誤;
B.反應(yīng)體系中固體視為濃度不變;加入后無(wú)影響,故B錯(cuò)誤;
C.無(wú)論反應(yīng)是否平衡;氫氣的生成速率始終是甲烷的消耗速率的2倍。,故C錯(cuò)誤;
D.反應(yīng)焓變大于零;說(shuō)明生成物能量大于反應(yīng)物能量。反應(yīng)過(guò)程中最高能量和生成物能量差距更小,正反應(yīng)活化能大于逆反應(yīng)活化能,故D正確。
故D正確。2、B【分析】【分析】
用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度之比為1:1的CuSO4和NaCl的混合溶液;電解過(guò)程分為:
第一階段,陽(yáng)極上Cl-放電、陰極上Cu2+放電;第二階段:陽(yáng)極上OH-放電,陰極上Cu2+放電;第三階段:陽(yáng)極上OH-放電,陰極上H+放電;據(jù)此分析。
【詳解】
用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度之比為1:1的CuSO4和NaCl的混合溶液,設(shè)溶液體積為1L,c(CuSO4)=1mol/L,c(NaCl)=1mol/L,則n(CuSO4)=n(Cu2+)=1mol,n(NaCl)=n(Cl-)=1mol。根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒,第一階段:陽(yáng)極上Cl-放電、陰極上Cu2+放電;則此時(shí)發(fā)生的電池反應(yīng)式為②;
第二階段:陽(yáng)極上OH-放電,陰極上Cu2+放電;則此時(shí)發(fā)生的電池反應(yīng)式為①;
第三階段:陰極上H+放電,陽(yáng)極上OH-放電生成O2;所以發(fā)生的電池反應(yīng)式為④;
答案選B。
【點(diǎn)睛】
根據(jù)離子的放電順序和物質(zhì)的量關(guān)系確定每一階段發(fā)生的電極反應(yīng)是解題的關(guān)鍵。3、D【分析】【詳解】
A.碳酸鈉水解使溶液呈堿性;油脂在堿性條件下能發(fā)生水解,所以純堿溶液可用來(lái)清洗油污,故A正確;
B.Al3+水解生成Al(OH)3膠體;膠體具有吸附性,所以明礬可做凈水劑,故B正確;
C.TiCl4水解生成TiO2·xH2O沉淀,所以TiCl4可以制備TiO2;故C正確;
D.SnCl2水解生成鹽酸,所以配制氯化亞錫溶液時(shí)加入鹽酸,阻止SnCl2的水解;故D錯(cuò)誤;
故答案選D。4、A【分析】【分析】
【詳解】
A.由相對(duì)能量曲線可知,化合物1與CO2反應(yīng)生成化合物2的過(guò)程中有兩個(gè)過(guò)渡態(tài)TS11-2、TS21-2;說(shuō)明這一過(guò)程包含兩個(gè)基元反應(yīng),故A正確;
B.過(guò)程①的活化能為:(6.05-0.00)=6.05kJ·mol-1,②的活化能為:(11.28-2.08)=9.20kJ·mol-1;過(guò)程①的活化能小于過(guò)程②的活化能,過(guò)程①的反應(yīng)速率大于過(guò)程②的反應(yīng)速率,故該過(guò)程的總反應(yīng)速率主要由過(guò)程②決定,故B錯(cuò)誤;
C.過(guò)程②為放熱反應(yīng);升高溫度,反應(yīng)逆向進(jìn)行,不利于過(guò)程②的進(jìn)行,故C錯(cuò)誤;
D.過(guò)程①的熱化學(xué)方程式為:I(s)+CO2(g)=I1-2(s)△H=2.08kJ·mol-1;故D錯(cuò)誤;
故選A。5、D【分析】【分析】
【詳解】
A.用太陽(yáng)光在催化劑表面實(shí)現(xiàn)高效分解水,則總反應(yīng)為2H2O2H2↑+O2↑;故A正確;
B.?dāng)嗔鸦瘜W(xué)鍵吸收能量;結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知,過(guò)程Ⅰ吸收了467kJ×2=934kJ能量,故B正確;
C.形成化學(xué)鍵釋放能量;則過(guò)程Ⅱ放出了436kJ+138kJ=574kJ能量,故C正確;
D.過(guò)程III為1mol過(guò)氧化氫生成1mol氧氣和1mol氫氣;吸收的能量大于放出的能量,該過(guò)程為吸熱反應(yīng),故D錯(cuò)誤;
故選D。6、B【分析】【分析】
【詳解】
A.由現(xiàn)象可知生成碘;具有氧化性的物質(zhì)均可氧化碘離子,則X可能為氯氣;溴水等,也可能X中含碘單質(zhì),如碘水,故A錯(cuò)誤;
B.Fe與稀硝酸反應(yīng)生成NO;Fe與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣,均存在元素的化合價(jià)變化,均發(fā)生氧化還原反應(yīng),故B正確;
C.SO2通入Ba(NO3)2溶液中;使溶液呈酸性,酸性條件下二氧化硫被硝酸根離子氧化為硫酸根離子,反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀,故C錯(cuò)誤;
D.向濃度均為和混合溶液中滴加少量溶液,出現(xiàn)黃色沉淀,說(shuō)明先生成AgI沉淀,則故D錯(cuò)誤;
選B。二、填空題(共6題,共12分)7、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)根據(jù)反應(yīng)方程式知,Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng),Ag+得電子發(fā)生還原反應(yīng),選銅作負(fù)極材料、銀(或石墨等)作正極材料,硝酸銀溶液作電解質(zhì)溶液,電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,該裝置圖為:該電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng);電解質(zhì)溶液是硝酸銀溶液;
(2)放電時(shí)銀離子向正極;正極上析出銀單質(zhì),出現(xiàn)的現(xiàn)象是有白色固體析出;
(3)因?yàn)檎龢O的電極反應(yīng)式為:Ag++e-=Ag,所以測(cè)得某一電極增重了5.4g,即正極生成0.05molAg時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目是0.05NA?!窘馕觥垦趸跛徙y正極有白色固體析出0.05NA8、略
【分析】【分析】
結(jié)合相同時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物、生成物的變化量與化學(xué)計(jì)量數(shù)之間的關(guān)系分析;根據(jù)平均相對(duì)分子質(zhì)量=和混合氣體的密度分析;根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素分析判斷;可逆反應(yīng)的最大限度是反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。
【詳解】
(1)反應(yīng)從起始0時(shí)刻到2min時(shí)達(dá)到反應(yīng)平衡,X消耗了△n(X)=1.0-0.7=0.3mol,Y消耗了△n(Y)=1.0-0.9=0.1mol,生成了Z有△n(Z)=0.2-0=0.2mol,反應(yīng)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比就是X、Y、Z的轉(zhuǎn)化量之比,為3:1:2,化學(xué)反應(yīng)方程式為3X+Y?2Z;
(2)反應(yīng)從開始至2分鐘,用Z的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為v(Z)==0.05mol/(L?min);
(3)根據(jù)M=在恒容;密閉容器中,混合氣體的質(zhì)量不變,隨著反應(yīng)的進(jìn)行n值變小,則2min反應(yīng)達(dá)平衡容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量比起始時(shí)增大;由于反應(yīng)前氣體的質(zhì)量和容器容積均不變,則混合氣體密度不變;
(4)將amolX與bmolY混合氣體發(fā)生反應(yīng):3X+Y?2Z,反應(yīng)到某時(shí)刻滿足n(X)=n(Y)=n(Z),設(shè)Y的轉(zhuǎn)化量為cmol,則X的變化量為3cmol,Z的變化量為2cmol,此時(shí)有關(guān)系:a-3c=b-c=2c,解得a=5c,b=3c,則a:b=5:3;
(5)常用的增加化學(xué)反應(yīng)速率的方法有:升高溫度;增加物質(zhì)的濃度,改變壓強(qiáng)等;
A.恒壓時(shí)充入He;相當(dāng)于對(duì)容器內(nèi)物質(zhì)進(jìn)行濃度的稀釋,反應(yīng)速率降低,故A錯(cuò)誤;
B.恒容時(shí)充入He;He并不參加化學(xué)反應(yīng),對(duì)恒容容器并沒有影響,對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率不影響,故B錯(cuò)誤;
C.恒容時(shí)充入X;X是反應(yīng)物,相當(dāng)于增加反應(yīng)物的濃度,加快化學(xué)反應(yīng)速率,推動(dòng)平衡向右移動(dòng),故C正確;
D.及時(shí)分離出Z;減小了生成物濃度,能促使平衡向右移動(dòng),但減少物質(zhì)的濃度,降低了化學(xué)反應(yīng)速率,故D錯(cuò)誤;
E.升高溫度;無(wú)論是正反應(yīng)還是逆反應(yīng)速率,都增加反應(yīng)速率,故E正確;
F.選擇高效催化劑;增加化學(xué)反應(yīng)速率,縮短到達(dá)平衡時(shí)所需的時(shí)間,但不改變化學(xué)平衡的限度,故F正確;
故答案為C;E、F;
(6)A.升高溫度;可以改變平衡常數(shù),也改變化學(xué)反應(yīng)限度,故A正確;
B.升高溫度;無(wú)論是正逆反應(yīng)速率,都會(huì)增加,故B錯(cuò)誤;
C.化學(xué)反應(yīng)限度與物質(zhì)自身和外在因素;如溫度,壓強(qiáng),濃度等有關(guān),與時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)關(guān),故C正確;
D.升高溫度;改變物質(zhì)的濃度,改變壓強(qiáng),都可以改變化學(xué)反應(yīng)限度,故D錯(cuò)誤;
E.增加Y的濃度;正逆反應(yīng)速率最終都會(huì)加快,故E錯(cuò)誤;
故答案為A;C。
【點(diǎn)睛】
由于壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率或平衡狀態(tài)的影響其實(shí)質(zhì)是改變濃度,所以需要特別注意惰性氣體加入時(shí)平衡的變化,可總結(jié)為“惰性氣體”對(duì)化學(xué)平衡的影響: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,反應(yīng)速率不變→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,反應(yīng)速率減小→體系中各組分的濃度同倍數(shù)減小(等效于減壓),平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)?!窘馕觥?X+Y2Z0.05mol·L-1·min-1增大不變5:3CEFAC9、略
【分析】【分析】
(1)從表中數(shù)據(jù)可看出,反應(yīng)進(jìn)行3s后,n(NO)始終保持不變;從而可確定上述反應(yīng)是否為可逆反應(yīng)。
(2)利用圖中數(shù)據(jù),結(jié)合化學(xué)反應(yīng),可確定表示NO2變化的曲線。從表中數(shù)據(jù)可以得出,0~1s內(nèi),?n(NO)=0.01mol,則可計(jì)算出用O2表示0~1s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v。
(3)a.不管反應(yīng)進(jìn)行到什么程度,總有v(NO2)=2v(O2);
b.因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體分子數(shù)不等;所以平衡前容器內(nèi)壓強(qiáng)始終發(fā)生改變;
c.v逆(NO)=2v正(O2)表示反應(yīng)方向相反;且數(shù)值之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比;
d.容器內(nèi)氣體的質(zhì)量不變;容器的體積不變,所以容器內(nèi)密度保持不變。
【詳解】
(1)從表中數(shù)據(jù)可看出,反應(yīng)進(jìn)行3s后,n(NO)=0.007mol;且始終保持不變,從而可確定上述反應(yīng)是可逆反應(yīng)。答案為:是;
(2)從圖中可看出,?n(NO)=0.007mol,結(jié)合化學(xué)反應(yīng),可確定?n(NO2)=0.007mol,從而確定表示NO2變化的是曲線b。從表中數(shù)據(jù)可以得出,0~1s內(nèi),?n(NO)=0.01mol,則可計(jì)算出用O2表示0~1s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v==0.0025mol/(L·s)。答案為:b;0.0025mol/(L·s);
(3)a.不管反應(yīng)進(jìn)行到什么程度,總有v(NO2)=2v(O2);所以不一定達(dá)平衡狀態(tài),a不合題意;
b.因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體分子數(shù)不等,所以平衡前容器內(nèi)壓強(qiáng)始終發(fā)生改變,當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),b符合題意;
c.v逆(NO)=2v正(O2)表示反應(yīng)方向相反;且數(shù)值之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則此時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),c符合題意;
d.容器內(nèi)氣體的質(zhì)量不變;容器的體積不變,所以容器內(nèi)密度保持不變,所以當(dāng)密度不變時(shí),反應(yīng)不一定達(dá)平衡狀態(tài),d不合題意;
故選bc。答案為:bc。
【點(diǎn)睛】
用體系的總量判斷平衡狀態(tài)時(shí),應(yīng)分析此總量是常量還是變量,常量不能用來(lái)判斷平衡狀態(tài),變量不變時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)。【解析】①.是②.b③.0.0025mol/(L·s)④.bc10、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】11、略
【分析】【分析】
草酸逐滴加入NaOH,先生成NaHC2O4,H2C2O4的濃度減小,曲線I代表H2C2O4,后生成Na2C2O4,c()先增大后減小,曲線II代表c()后增大,曲線III代表
【詳解】
(1)①溶液的物質(zhì)的量為n=cV=0.1mol/L×0.25L=0.025mol,草酸晶體()的質(zhì)量是m=n?M=0.025mol×162g/mol=4.05g;托盤天平的精確度為0.1g,則需要稱量4.1g晶體;
②配制過(guò)程中;需要燒杯溶解晶體,需要膠頭滴管定容,需要量筒量取蒸餾水,未用到的儀器是圓底燒瓶;
(2)①草酸逐滴加入NaOH,先生成NaHC2O4,H2C2O4的濃度減小,曲線I代表H2C2O4,后生成Na2C2O4,c()先增大后減小,曲線II代表c()后增大,曲線III代表
②25℃,的水解方程式為平衡常數(shù)
③pH=7時(shí)溶液呈中性即c(H+)=c(OH-),由電荷守恒:則溶液中
④曲線II代表曲線III代表M點(diǎn)溶液c()=c(),pH=-lgc(H+)=4.2?!窘馕觥?1)4.1圓底燒瓶。
(2)4.212、略
【分析】【分析】
根據(jù)電離常數(shù)越大;酸性越強(qiáng),多元弱酸的酸性電離常數(shù)減小,酸性減弱,電離出的離子會(huì)發(fā)生水解,而水解的程度和電離程度剛好相反,根據(jù)已知數(shù)據(jù)既可以判斷酸性強(qiáng)弱,也可判斷離子水解程度的大小。
【詳解】
(1)①根據(jù)電力平衡常數(shù)的定義書寫弱酸的電離平衡常數(shù),H2S屬于二元弱酸,根據(jù)第一步電離方程式書寫得:
②常溫下,NaF、Na2CO3、Na2S三種鹽都發(fā)生水解顯堿性,Na2CO3、Na2S水解后溶液的酸堿性主要由第一步?jīng)Q定,根據(jù)“越弱越水解”即水解后的弱酸的酸性越弱,則該水解離子越容易水解,通過(guò)表中電離平衡常數(shù)的大小判斷酸性:HF>>HS-,則離子水解程度大?。篎-<2-,故當(dāng)pH相同時(shí),這三種溶液種濃度最小的是Na2S。
③根據(jù)表中的電離平衡常數(shù)的大小可以判斷出酸性強(qiáng)弱:H2S>>HS-,依據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的原理,寫出離子方程式為:
(2)①根據(jù)圖中a點(diǎn)pH大于7,且是常溫下,故顯堿性,根據(jù)電荷守恒:當(dāng)>則>故答案為:>。
②b點(diǎn)溶液顯中性,假設(shè)鹽酸和氨水恰好完全反應(yīng)時(shí),由于生成氯化銨溶液而顯酸性故溶液顯中性時(shí)氨水應(yīng)多一點(diǎn)。故溶質(zhì)應(yīng)是:和
③室溫下pH=10的氨水,根據(jù)c(H+)=mol/L,溶液中的氫離子全部來(lái)自于水電離出的,故水電離出的氫離子濃度為mol/L,pH=5的氯化銨溶液,c(H+)=mol/L,氫離子全部來(lái)自于水,故水電離出的氫離子濃度為mol/L,則兩溶液中的濃度之比為:
(3)根據(jù)圖中特殊點(diǎn),當(dāng)pH=4.2時(shí),c(A2-)=c(HA-),根據(jù)得故答案
【點(diǎn)睛】
根據(jù)圖像進(jìn)行計(jì)算時(shí)找特殊點(diǎn),根據(jù)特殊點(diǎn)中橫縱坐標(biāo)的表示的意義進(jìn)行計(jì)算相應(yīng)的量?!窘馕觥?gt;和或三、判斷題(共7題,共14分)13、A【分析】【分析】
【詳解】
物質(zhì)的物態(tài)變化會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng),如固體變液體放熱,液體變氣體吸熱等,而ΔH包含了物態(tài)變化的熱,因此物質(zhì)的狀態(tài)不同ΔH的數(shù)值也不同,該說(shuō)法正確。14、B【分析】【詳解】
無(wú)論是強(qiáng)酸還是弱酸,當(dāng)時(shí),稀釋10倍后溶液仍然是酸性,溶液始終小于7,即則
故答案為:錯(cuò)誤。15、A【分析】【分析】
【詳解】
根據(jù)Kw=c(H+)×c(OH-)分析,溫度不變,的值越大,說(shuō)明氫離子濃度比氫氧根離子濃度大得多,溶液的酸性越強(qiáng),故正確。16、A【分析】【分析】
【詳解】
FeCl3溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,為抑制Fe3+的水解,實(shí)驗(yàn)室配制FeCl3溶液時(shí)需將FeCl3(s)溶解在較濃鹽酸中,然后加水稀釋;正確。17、B【分析】【詳解】
稀釋能促進(jìn)鹽類水解,但是體積增加幅度更大。因此鹽的濃度越低,越促進(jìn)水解、鹽水解產(chǎn)生的氫離子或氫氧根離子濃度也越低、則溶液的酸性或堿性則越弱。則答案是:錯(cuò)誤。18、A【分析】【詳解】
一定溫度下,反應(yīng)MgCl2(l)?Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0,正確。19、×【分析】【詳解】
在測(cè)定中和熱時(shí),通常稀堿溶液中OH-稍過(guò)量,以保證稀酸溶液中H+完全被中和,所測(cè)中和熱數(shù)值更準(zhǔn)確;錯(cuò)誤?!窘馕觥垮e(cuò)四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共32分)20、略
【分析】(1)
鐵元素的原子序數(shù)為26,基態(tài)原子的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d64s2,故答案為:[Ar]3d64s2;
(2)
①用X射線衍射可以測(cè)得鐵晶體的晶胞結(jié)構(gòu);故答案為:X射線衍射;
②由晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞A中位于頂點(diǎn)和體心的鐵原子個(gè)數(shù)為8×+1=2,晶胞B中位于頂點(diǎn)和面心的鐵原子個(gè)數(shù)為8×+6×=4;則A;B兩種晶胞中含有的鐵原子個(gè)數(shù)比為1:2,故答案為:1:2;
③由晶胞結(jié)構(gòu)可知;在A晶胞中,位于頂點(diǎn)的鐵原子與位于體心的鐵原子的距離最近,則每個(gè)鐵原子周圍與它最近且相等距離的鐵原子有8個(gè),故答案為:8;
(3)
由鐵的吸氧腐蝕原理可知;解釋暖貼發(fā)熱的原因是暖貼無(wú)紡布袋內(nèi)的鐵粉和活性炭在水;無(wú)機(jī)鹽的環(huán)境中與氧氣接觸形成了鐵碳原電池,鐵粉做負(fù)極,失去電子被氧化,氧氣在碳粉正極得電子被還原,原電池反應(yīng)加速了鐵粉被氧化放熱,故答案為:暖貼無(wú)紡布袋內(nèi)的鐵粉和活性炭在水、無(wú)機(jī)鹽的環(huán)境中與氧氣接觸形成了鐵碳原電池,鐵粉做負(fù)極,失去電子被氧化,氧氣在碳粉正極得電子被還原,原電池反應(yīng)加速了鐵粉被氧化放熱;
(4)
①四氯合鐵離子中具有空軌道的鐵離子為配離子的中心離子,具有孤對(duì)電子的氯離子是配體,中心離子鐵離子與配體氯離子形成配位鍵,故答案為:Fe3+;Cl—;配位鍵;
②亮黃色的工業(yè)鹽酸中存在如下平衡:[FeCl4]—Fe3++4Cl—,向鹽酸中逐滴滴加硝酸銀飽和溶液至過(guò)量時(shí),溶液中氯離子與滴入的銀離子反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀,溶液中的氯離子濃度減少,絡(luò)合平衡向右移動(dòng),四氯合鐵離子的濃度減小,溶液的亮黃色逐漸變淺說(shuō)明在高濃度氯離子的條件下四氯合鐵離子才是穩(wěn)定存在的,故答案為:白色沉淀、亮黃色逐漸變淺至褪去?!窘馕觥?1)[Ar]3d64s2
(2)X射線衍射1:28
(3)暖貼無(wú)紡布袋內(nèi)的鐵粉和活性炭在水;無(wú)機(jī)鹽的環(huán)境中與氧氣接觸形成了鐵碳原電池;鐵粉做負(fù)極,失去電子被氧化,氧氣在碳粉正極得電子被還原,原電池反應(yīng)加速了鐵粉被氧化放熱。
(4)Fe3+Cl—配位鍵白色沉淀、亮黃色逐漸變淺21、略
【分析】【詳解】
(1)①根據(jù)題中信息,隨著氫氣體積分?jǐn)?shù)的增加,NO中被還原的價(jià)態(tài)逐漸降低,根據(jù)圖像可知,當(dāng)氫氣的體積分?jǐn)?shù)在0.5×10-3~0.75×10-3時(shí),NO轉(zhuǎn)化率基本為100%,而氮?dú)夂桶睔獾捏w積分?jǐn)?shù)仍呈增加趨勢(shì),NO中N顯+2價(jià),N2中N顯0價(jià),NH3中N顯-3價(jià),因此當(dāng)氫氣較少時(shí),NO被還原為N的+1價(jià)化合物或N2O;故答案為當(dāng)氫氣較少時(shí),NO被還原為N的+1價(jià)化合物或N2O;
②根據(jù)蓋斯定律可知,-脫硝反應(yīng),推出N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=()kJ/mol=-92.5kJ/mol;故答案為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.5kJ/mol;
(2)①該過(guò)程發(fā)生的兩個(gè)反應(yīng)都是物質(zhì)的量減少的放熱反應(yīng);恒溫恒容狀態(tài)下,隨著時(shí)間的進(jìn)行,氣體物質(zhì)的量減小,壓強(qiáng)降低,而絕熱容器中,雖然氣體物質(zhì)的量減小,但溫度升高,氣體壓強(qiáng)增大,因此根據(jù)圖像可知,X為絕熱容器,Y為恒溫容器;故答案為甲;
②因?yàn)榉磻?yīng)為放熱;甲絕熱容器內(nèi)反應(yīng)體系溫度升過(guò)高,反應(yīng)速率快,先達(dá)到平衡,溫度升高,平衡左移,平衡時(shí)壓強(qiáng)增大,因此點(diǎn)a可能已達(dá)到平衡;故答案為可能;
③曲線Y是恒溫過(guò)程的乙容器,恒溫容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為60%,開始時(shí)體系總壓強(qiáng)為9kPa,n(NO)∶n(H2)=1∶2,p(NO)=3kPa,p(H2)=6kPa;
(3)g-C3N4極氧氣得電子,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+2H++2e-=H2O2;故答案為還原;O2+2H++2e-=H2O2?!窘馕觥?1)H2較少時(shí),NO主要被還原為N2O(或+1價(jià)含氮化合物等)(合理即可)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.5kJ·mol-1
(2)甲可能0.110.12
(3)還原O2+2H++2e-=H2O222、略
【分析】【詳解】
(1)硫的原子序數(shù)是16;其位于元素周期表的第三周期第ⅥA族;由于每個(gè)電子所處能層;能級(jí)、原子軌道、自旋方向不完全相同,因此每個(gè)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)均不相同,S原子核外有16個(gè)電子,則基態(tài)S原子核外有16種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。
(2)CS2和CO2均屬于分子晶體,分子的相對(duì)分子質(zhì)量越大,范德華力越大,熔點(diǎn)越高,由于CS2的相對(duì)分子質(zhì)量大于CO2,因此熔點(diǎn):CS2>CO2。
(3)CS2的結(jié)構(gòu)與CO2相似,則其結(jié)構(gòu)為分子中不含非極性鍵,屬于直線形非極性分子,選項(xiàng)A;C、D錯(cuò)誤,故選B。
(4)比較C和S的非金屬性,可通過(guò)比較二者最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱進(jìn)行判斷,因?yàn)榱蛩崴嵝源笥谔妓?,可得非金屬性:S>C?;蛘咴贑S2中S顯負(fù)價(jià),C顯正價(jià),說(shuō)明S得電子能力比C強(qiáng),非金屬性:S>C。
(5)Na2S溶液中發(fā)生水解,水解是微弱的,且第一步水解遠(yuǎn)大于第二步水解,因此溶液中含硫元素微粒的濃度由大到小的順序是c(S2-)>c(HS-)>c(H2S)。
(6)根據(jù)元素守恒,若Fe2(SO4)3前配1,則FeSO4前配2,則生成物中少硫酸根,且反應(yīng)物中含有H元素,由此可知生成物中有H2SO4。Fe2(SO4)3中Fe元素化合價(jià)由+3價(jià)降至+2價(jià),1molFe2(SO4)3反應(yīng)得2mol電子,H2S中S元素化合價(jià)由-2價(jià)升高到0價(jià),1molH2S反應(yīng)失2mol電子,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒,配平后可得化學(xué)方程式為Fe2(SO4)3+H2S=2FeSO4+S↓+H2SO4。
(7)FeSO4在酸性條件下被O2氧化為Fe2(SO4)3,根據(jù)得失電子守恒可得關(guān)系式4FeSO4O2,若有1molFeSO4在酸性條件下被氧化,則需要0.25molO2,其在標(biāo)況下體積為0.25mol×22.4L/mol=5.6L。【解析】(1)第三周期第VIA族16
(2)>
(3)B
(4)硫硫酸的酸性大于碳酸(二硫化碳中硫顯負(fù)價(jià);合理即可)
(5)c(S2-)>c(HS-)>c(H2S)
(6)Fe2(SO4)3+H2S=2FeSO4+S↓+H2SO4
(7)5.623、略
【分析】【詳解】
(1)一種鈷氧化物晶胞如圖1所示,根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),可得:鈷離子=12×+1=4,O2-=8×+6×=4:故晶胞為:CoO,即鈷為+2價(jià),Co的原子序數(shù)為27,失去2個(gè)電子后,Co2+的基態(tài)核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d7或[Ar]3d7,該氧化物中鈷離子基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d7。故答案為:[Ar]3d7;
(2)①Co2O3在酸性條件下,把Na2SO3氧化為Na2SO4,自身被還原為Co2+,Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Co2O3++4H+=2Co2+++2H2O。故答案為:Co2O3++4H+=2Co2+++2H2O;
②首先滿足:pH>6.7,使Al3+、Fe3+、Cu2+完全沉淀,根據(jù)Co2+完全沉淀時(shí)(c(Co2+)≤1.0×10-5mol?L-1)的為9.4,可得c(H+)=1×10-9.4,Kw=c(H+)×c(OH-)=1×10-14,解得:c(OH-)=1×10-4.6,Ksp[Co(OH)2]=c(Co2+)×c2(OH-)=1.0×10-5×(1×10-4.6)2=1.0×10-14.2,現(xiàn)浸取液中c(Co2+)=0.1mol/L,Ksp[Co(OH)2]=c(Co2+)×c2(OH-)=1.0×10-14.2,解得:c(OH-)=1×10-6.6,進(jìn)一步解得:c(H+)=1×10-7.4,pH=7.4,若浸取液中c(Co2+)=0.1mol/L,則須調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是6.7≤pH<7.4(加入NaClO3和NaOH時(shí),溶液的體積變化忽略)。故答案為:6.7≤pH<7.4;
③Co2++n(HA)2CoA2·(n-1)(HA)2+2H+,當(dāng)溶液pH處于4.5~6.5范圍內(nèi),Co2+萃取率隨溶液pH的增大而增大(如圖2所示),其原因是pH增大,c(H+)減小,平衡正向進(jìn)行,Co2+萃取率增大。向萃取所得有機(jī)相中加入H2SO4,反萃取得到水相。該工藝中設(shè)計(jì)萃取、反萃取的目的是富集、提純Co2+(或分離Co2+和Mn2+)。故答案為:pH增大,c(H+)減小,平衡正向進(jìn)行,Co2+萃取率增大;富集、提純Co2+(或分離Co2+和Mn2+);
④由圖可知,CoC2O4?2H2O的質(zhì)量為18.3g,其我知道可為0.1mol,Co元素質(zhì)量為5.9g,C點(diǎn)鈷氧化物質(zhì)量為8.03g,氧化物中氧元素質(zhì)量為8.03g-5.9g=2.13g,則氧化物中Co原子與O原子物質(zhì)的量之比為0.1mol:≈3:4,C的Co氧化物為Co3O4;B點(diǎn)對(duì)應(yīng)物質(zhì)的質(zhì)量為14.7g,與其起始物質(zhì)的質(zhì)量相比減少18.3g-14.7g=3.6g,為結(jié)晶水的質(zhì)量,故B點(diǎn)物質(zhì)為CoC2O4,與氧氣反應(yīng)生成Co3O4與二氧化碳,反應(yīng)方程式為:3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2。故答案為:Co3O4;3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2?!窘馕觥縖Ar]3d7Co2O3++4H+=2Co2+++2H2O6.7≤pH<7.4pH增大,c(H+)減小,平衡正向進(jìn)行,Co2+萃取率增大富集、提純Co2+(或分離Co2+和Mn2+)Co3O43CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2五、元素或物質(zhì)推斷題(共4題,共8分)24、略
【分析】【分析】
根據(jù)原子序數(shù);原子半徑和化合價(jià)分析得到x為H、y為C、z為N、d為O、e為Na、f為Al、g為S、h為Cl。
【詳解】
(1)f為Al;在元素周期表的位置是第三周期第IIIA族;故答案為:第三周期第IIIA族。
(2)y、z簡(jiǎn)單氫化物分別CH4、NH3,NH3存在分子間氫鍵,因此NH3沸點(diǎn)高,它們大小關(guān)系為NH3>CH4;根據(jù)同周期從左到右非金屬性增強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性增強(qiáng),因此g、h的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱HClO4>H2SO4;故答案為:NH3;CH4;HClO4;H2SO4。
(3)a.氧氣與H2S溶液反應(yīng),溶液變渾濁,生成硫單質(zhì),發(fā)生置換反應(yīng),說(shuō)明氧的非金屬性比硫元素的非金屬性強(qiáng),故a符合題意;b.非金屬性與得電子數(shù)目多少無(wú)關(guān),因此不能說(shuō)明氧的非金屬性比硫元素的非金屬性強(qiáng),故b不符合題意;c.非金屬越強(qiáng);其簡(jiǎn)單氫化物穩(wěn)定性越強(qiáng),O和S兩元素的簡(jiǎn)單氫化物受熱分解,前者的分解溫度高,因此能說(shuō)明氧的非金屬性比硫元素的非金屬性強(qiáng),故c符合題意;綜上所述,答案為:ac。
(4)任選上述元素組成一種四原子18電子共價(jià)化合物為H2O2,其電子式故答案為:
(5)已知1molNa的單質(zhì)在足量O2中燃燒,恢復(fù)至室溫,放出255.75kJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)ΔH=-511.5kJ?mol?1;故答案為:2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)ΔH=-511.5kJ?mol?1。
【點(diǎn)睛】
元素推斷是常考題型,主要考查元素在周期表的位置、元素的非金屬性、元素的性質(zhì)、電子式的書寫,熱化學(xué)方程式書寫。【解析】第三周期第IIIA族NH3CH4HClO4H2SO4ac2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)ΔH=-511.5kJ?mol?125、略
【分析】【分析】
A元素的單質(zhì)在自然界中最輕;故A為氫元素;依據(jù)B,C,D,G在周期表如圖的位置,又它們的原子序數(shù)之和為37,設(shè)B的原子序數(shù)為x,則C;D、E的原子序數(shù)分別為x+1、x+2、x+10,則x+(x+1)+(x+2)+(x+10)=37,解得x=6,推斷出B為碳、C為氮、D為氧、G為硫;又E元素的電負(fù)性在同周期中最小,故E為鈉;F是同周期中原子半徑最小的金屬元素,故F為鋁。
【詳解】
(1)A2D即為H2O、A2G即為H2S,沸點(diǎn)較高的是H2O;原因是水分子間存在氫鍵;
⑵E為鈉元素,它位于元素周期表第三周期第ⅠA族;F為鋁元素,其原子結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖為G為硫元素,其基態(tài)原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p4;
⑶G的最高價(jià)氧化物的水化物溶液為硫酸,B,D,E三種元素組成的無(wú)機(jī)鹽溶液為碳酸鈉,把硫酸滴入到碳酸鈉溶液中剛開始時(shí)發(fā)生反應(yīng)為:H2SO4+Na2CO3=NaHCO3+NaHSO4,離子方程式為:
⑷C與A形成10電子化合物為氨氣,其電子式為NH3與O2在一定條件發(fā)生置換反應(yīng),則化學(xué)方程式為:4NH3+3O2=2N2+6H2O;在該反應(yīng)中氧元素化合價(jià)降低,氧氣是氧化劑,氮元素化合價(jià)升高,氨氣是還原劑,則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3:4;
⑸單質(zhì)S完全燃燒的化學(xué)方程式為S+O2SO2,因16g單質(zhì)S完全燃燒放出148kJ熱量,則32g單質(zhì)S完全燃燒放出148kJ×2=296kJ熱量,故燃燒的熱化學(xué)方程式S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=-296kJ·mol-1?!窘馕觥縃2OH2O與H2S分子結(jié)構(gòu)相似,水分子間存在氫鍵三ⅠA1s22s22p63s23p43:4S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=-296kJ·mol-126、略
【分析】【分析】
G為主族元素的固態(tài)氧化物,電解G得到I和H,G能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成J,工業(yè)上用電解氧化鋁的方法治煉鋁,則G是Al2O3,I能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成J,則I是Al,J是NaAlO2,H是O2,Al和B能在高溫下反應(yīng)生成A,A能在H中燃燒生成B,B和鹽酸反應(yīng)生成C和D,C和氫氧化鈉反應(yīng)生成E,D和氨水反應(yīng)生成F,E在空氣中反應(yīng)生成F,說(shuō)明E不穩(wěn)定,易被氧氣氧化,且A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中均含同一種元素,則A是Fe,B為Fe3O4,C為FeCl2,D為FeCl3,K為NH3,E為Fe(OH)2,F(xiàn)為Fe(OH)3;據(jù)此解答。
【詳解】
(1)A;B、C、D、E、F六種物質(zhì)中所含的同一種元素是Fe元素;鐵元素位于第四周期第Ⅷ族;
(2)反應(yīng)①為Fe3O4為與Al在高溫下發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成Fe,反應(yīng)的方程式為:8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3;
(3)反應(yīng)⑥Fe(OH)2與空氣中的氧氣反應(yīng)生成Fe(OH)3,反應(yīng)的方程式為:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(4)電極熔融氧化鋁時(shí),氧離子在陽(yáng)極放電生成氧氣,電極反應(yīng)為2O2--4e-=O2↑;鋁離子在陰極放電生成鋁單質(zhì),電極反應(yīng)為Al3++3e-=Al;
(5)根據(jù)分析可知J為NaAlO2;H為氧氣,結(jié)構(gòu)式為O=O?!窘馕觥克蘑?Al+3Fe3O49Fe+4Al2O34Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32O2--4e-=O2↑Al3++3e-=AlNaAlO2O=O27、略
【分析】【分析】
(1)若A是大氣中含量最多的氣體,D為紅棕色氣體,則根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關(guān)系可知:A是N2,B是NH3,C是NO,D是NO2;據(jù)此書寫D轉(zhuǎn)化成C的方程式;
(2)根據(jù)反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān);與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān),將熱化學(xué)方程式疊加,可得反應(yīng)①;②、③的焓變的關(guān)系;
(3)若C為一元強(qiáng)堿且陰、陽(yáng)離子所含的電子數(shù)相同,則C是NaOH,Na+
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