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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2025年人教版選擇性必修1化學上冊月考試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共5題,共10分)1、室溫下,下列各組離子能大量共存的是A.加入Mg能放出H2的溶液中:NHCl-、K+、SOB.NaHS溶液中:Cl-、K+、SOCu2+C.通入大量CO2的溶液中:Na+、ClO-、CH3COO-、HCOD.無色溶液中:Na+、HCOSOCl-、Al3+2、下列反應(yīng)在任何溫度下(所示狀態(tài))均不能自發(fā)進行的是A.B.C.D.3、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.②④4、已知3.0g乙烷在常溫下完全燃燒放出的熱量為155.98kJ,則下列表示乙烷標準燃燒熱的熱化學方程式書寫正確的是A.2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-3119.6kJ·mol-1B.C2H6(g)+O2(g)=2CO(g)+3H2O(l)ΔH=-1559.8kJ·mol-1C.C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=-1559.8kJ·mol-1D.C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1559.8kJ·mol-15、現(xiàn)以電解法制備碘酸鉀,實驗裝置如圖所示。先將一定量的碘溶于過量氫氧化鉀溶液,發(fā)生反應(yīng)3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O;將該反應(yīng)液加入陽極區(qū),另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū),開始電解。下列說法正確的是。
A.a極是陽極,電極反應(yīng)式為2I--2e-=I2B.電解過程中OH-從a極區(qū)通過離子交換膜進入b極區(qū)C.電解過程中b極區(qū)溶液pH逐漸減小D.a極區(qū)的KI最終轉(zhuǎn)變?yōu)镵IO3評卷人得分二、多選題(共5題,共10分)6、常溫下,Cu(OH)2和Fe(OH)3飽和溶液的濃度隨pH的變化如圖所示,已知:Ksp[Cu(OH)2]=1×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38.下列說法正確的是。
A.曲線a對應(yīng)的是Fe(OH)3飽和溶液B.調(diào)節(jié)pH為4.5可除去FeCl3中的CuCl2C.酸性溶液中Cu元素的存在形式可能為Cu2+或Cu(OH)2D.滴加NaOH溶液,可實現(xiàn)X到Y(jié)的轉(zhuǎn)化7、圖中所示為零排放車載燃料電池;下列敘述正確的是。
A.正極通入H2,發(fā)生還原反應(yīng)B.負極通入O2,發(fā)生氧化反應(yīng)C.導電離子為質(zhì)子,且在電池內(nèi)部由負極定向移向正極D.總反應(yīng)式為2H2+O2=2H2O8、下列實驗中,對應(yīng)的現(xiàn)象以及結(jié)論都正確且兩者具有因果關(guān)系的是。
選項
實驗
現(xiàn)象
結(jié)論
A
向稀硝酸中加入鐵粉,充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液
溶液沒有呈血紅色
硝酸只能將鐵粉氧化為
B
將少量溶液滴加到相同濃度的的混合溶液
產(chǎn)生黃色沉淀
C
向溶液中通入
產(chǎn)生白色渾濁
非金屬性:C>Si
D
壓縮裝有HI、混合氣體(已達平衡狀態(tài))的容器
氣體顏色變深
平衡向生成方向移動導致其濃度增大
A.AB.BC.CD.D9、現(xiàn)以CO、O2、熔融鹽Z(Na2CO3)組成的燃料電池,采用電解法處理CO同時制備N2O5,裝置如圖所示,其中Y為CO2。下列說法不合理的是()
A.石墨Ⅰ是原電池的負極,發(fā)生氧化反應(yīng)B.甲池中的CO向石墨Ⅱ極移動C.乙池中左端Pt極電極反應(yīng)式:N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+D.若甲池消耗氧氣2.24L,則乙池中產(chǎn)生氫氣0.2mol10、25℃時,在10mL濃度均為0.1mol·L-1的NaOH和CH3COONa混溶液中滴加0.1mol·L-1鹽酸;所得滴定曲線如右圖所示。下列有關(guān)溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是。
A.a點溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)B.b點溶液中:c(H+)=c(OH-)-c(CH3COOH)C.c點溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)D.d點溶液中:c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COO-)評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)11、煤的氣化是高效;清潔的利用煤炭的重要途徑之一。
(1)焦炭與水蒸氣反應(yīng)是將固體煤變?yōu)闅怏w燃料的方法。已知:
①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH="-393.5"kJ·mol-1
②CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH="-283.0"kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH="-241.8"kJ·mol-1
則碳與水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣的熱化學方程式是____,該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)K隨溫度的升高將____(填“增大”;“減小”或“不變”)。
(2)CO可以與H2O(g)進一步發(fā)生反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0。在甲、乙兩個恒容密閉容器中,起始時按照下表數(shù)據(jù)進行投料,在800℃時達到平衡狀態(tài),K=1.0。
H2O
CO
CO2
H2
甲n/mol
0.10
0.30
0.10
0.50
乙n/mol
0.20
0.20
0
0
①起始時,甲容器中反應(yīng)向____(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進行;平衡時,乙容器中CO的轉(zhuǎn)化率為____。
②右圖表示上述反應(yīng)在t1時刻達到平衡,在t2時刻因改變某個條件而發(fā)生變化的情況。則t2時刻發(fā)生改變的所有可能的條件是____。
(3)以CO為燃料制作燃料電池,電池的正極通入O2和CO2,負極通入CO,電解質(zhì)是熔融碳酸鈉,工作時負極反應(yīng)式為____,若使用該電池電解熔融Al2O3制取10.8gAl,則理論上需要氧氣的體積為(標準狀況下)____L。12、數(shù)十年來;化學工作者對氮的氧化物;碳的氧化物做了廣泛深入的研究并取得一些重要成果。
I.已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)歷程分兩步:
第一步:2NO(g)N2O2(g)(快)?H1<0;v1正=k1正c2(NO);v1逆=k1逆c(N2O2)
第二步:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)?H2<0;v2正=k2正c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆c2(NO2)
一定溫度下,反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)達到平衡狀態(tài),請寫出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常數(shù)表達式K=____________;
II.利用CO2和CH4重整不僅可以獲得合成氣(主要成分為CO、H2);還可減少溫室氣體的排放。
已知重整過程中部分反應(yīng)的熱化方程式為:
①CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH>0
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH>0
③CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g)ΔH<0
固定n(CO2)=n(CH4),改變反應(yīng)溫度,CO2和CH4的平衡轉(zhuǎn)化率見圖甲。
在密閉容器中通入物質(zhì)的量均為0.1mol的CH4和CO2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g),CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(單位Pa)的關(guān)系如圖乙所示。y點:v(正)_____v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。已知氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)×氣體的物質(zhì)的量分數(shù)。用平衡分壓代替平衡濃度可以得到平衡常數(shù)Kp,已知P2=aPa求x點對應(yīng)溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=__________________。
III.根據(jù)2+2H++H2O設(shè)計如圖丙裝置(均為惰性電極)電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,圖丙中左側(cè)電極連接電源的____________極,電解制備過程的總反應(yīng)的離子方程式為____________。測定陽極液中Na和Cr的含量,若Na與Cr的物質(zhì)的量之比為a:b,則此時Na2CrO4的轉(zhuǎn)化率為____________。若選擇用熔融K2CO3作介質(zhì)的甲烷燃料電池充當電源,則負極反應(yīng)式為____________。13、已知在448℃時,反應(yīng)H2(g)+I2(g)?2HI(g)的平衡常數(shù),K1為49,則該溫度下反應(yīng)2HI(g)?H2(g)+I2(g)的平衡常數(shù)K2為_______;反應(yīng)H2(g)+I2(g)?HI(g)的平衡常數(shù)K3為_______。14、保護環(huán)境;提倡“低碳生活”,是我們都應(yīng)關(guān)注的社會問題。
(1)目前;一些汽車已改用天然氣(CNG)做燃料,以減少對空氣污染。
①16g甲烷完全燃燒生成液態(tài)水放出890kJ熱量,則甲烷燃燒的熱化學方程式是__________。
②1mol碳完全燃燒生成二氧化碳氣體放出393.5kJ熱量;通過計算比較,填寫下列表格(精確到0.01):
。物質(zhì)質(zhì)量1g
燃燒放出的熱量/kJ
生成CO2的質(zhì)量/g
碳。
32.80
____________
甲烷。
____________
2.75
根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),天然氣與煤相比,用天然氣做燃料的優(yōu)點是__________。
(2)為了減少二氧化碳的排放,利用海藻可將二氧化碳、氫氣轉(zhuǎn)化成水及一種可以再生的綠色能源乙醇,該反應(yīng)的化學方程式是______________________________。15、請運用原電池原理設(shè)計實驗,驗證Cu2+、Fe3+氧化性的強弱。請寫出電極反應(yīng)式。
(1)負極__________________________
(2)正極__________________________________
(3)并在方框內(nèi)畫出實驗裝置圖,要求用燒杯和鹽橋,并標出外電路中電子流向。________________________________16、是化工生產(chǎn)中的重要氣體原料;它們都有一定的毒性。用氨水可NaOH溶液處理可以有效防止對空氣的污染。請回答下列問題:
(1)工業(yè)上用電解飽和食鹽水生產(chǎn)氯氣,用濃氨水檢驗是否泄漏。
①在電解池陽極上發(fā)生的電極反應(yīng)是______
②電解飽和食鹽水制氯氣的化學反應(yīng)方程式為______
③已知:當測試到有少量泄漏時,可以觀察到的明顯現(xiàn)象______,若反應(yīng)中有0.08mol的氨氣被氧化,則有______mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。
(2)①若用熱燒堿溶液吸收反應(yīng)后的混合溶液中含NaCl、NaClO和物質(zhì)的量比值為n:1:1,則______。
②是形成酸雨的主要因素,工業(yè)上常利用過量氨水吸收其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______。
(3)是燃油汽車尾氣中的主要污染物之一,實驗室可用燒堿溶液吸收和NO,(已知),當消耗的燒堿溶液時,共吸收混合氣體______L(標準狀態(tài))。17、根據(jù)要求;回答下列問題:
(1)某溫度下,純水中的則純水中的___________該溫度時的水的離子積___________。保持溫度不變,滴入稀鹽酸使溶液中的則溶液中的為___________
(2)常溫下,某NaOH溶液的則該溶液中的氫氧根離子濃度___________
(3)常溫下,某溶液的則該溶液中水電離出的氫離子濃度___________18、如圖為直流電源,為浸透飽和氯化鈉溶液和酚酞試液的濾紙,為電鍍槽。接通電路后,發(fā)現(xiàn)濾紙上的c點顯紅色;請?zhí)羁眨?/p>
(1)電源上的a為__極。
(2)濾紙上發(fā)生的總化學反應(yīng)方程式為___。
(3)欲在電鍍槽中實現(xiàn)鐵上鍍鋅,接通點,使c、d兩點短路,則電極e上發(fā)生的反應(yīng)為__。電極f上發(fā)生的反應(yīng)為__,槽中盛放的鍍液可以是__或__(只要求填寫兩種電解質(zhì)溶液)。評卷人得分四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共2題,共12分)19、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?。河名}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;溶液的體積變化忽略)。
③萃取、反萃?。合虺s后的溶液中,加入某有機酸萃取劑(HA)2,發(fā)生反應(yīng):Co2++n(HA)2CoA2·(n-1)(HA)2+2H+。實驗測得:當溶液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_______。向萃取所得有機相中加入H2SO4,反萃取得到水相。該工藝中設(shè)計萃取、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。
通過計算確定C點剩余固體的化學成分為_______(填化學式)。試寫出B點對應(yīng)的物質(zhì)與O2在225~300℃發(fā)生反應(yīng)的化學方程式:_______。20、為解決汽車尾氣達標排放;催化劑及其載體的選擇和改良是關(guān)鍵。目前我國研制的稀土催化劑具有很好的催化轉(zhuǎn)化效果,催化過程圖如下。
圖片
(1)Zr原子序數(shù)為40,價電子排布為:4d25s2,它在周期表中的位置為___________,屬于___________區(qū)。
(2)CO、NO均能夠與血紅蛋白(Hb)中Fe2+形成穩(wěn)定的配合物使血紅蛋白失去攜氧能力;因而具有毒性。
已知:CO進入血液后有如下平衡:CO+HbO2O2+HbCO
①基態(tài)Fe2+中未成對電子數(shù)為___________。
②C、N、O三種元素,第一電離能由大到小的順序為___________,簡單氫化物的沸點由大到小的順序為___________。
③在CO、NO結(jié)構(gòu)中,C、N、O原子均含有孤電子對,與Fe2+配位時,配位原子均不是O原子,理由是:___________。
④高壓氧艙可用于治療CO中毒,結(jié)合平衡移動原理解釋其原因:___________。
(4)為節(jié)省貴金屬并降低成本;常用某些復合型物質(zhì)作催化劑。一種復合型物質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。
①該復合型物質(zhì)的化學式為___________。
②每個Ti原子周圍距離最近的O原子的個數(shù)為___________。
③已知,阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,該晶體的密度為ρg/cm3。其晶胞為立方體結(jié)構(gòu),則晶胞的邊長為___________cm。評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共3題,共12分)21、A~J分別表示中學化學中常見的一種物質(zhì);它們之間相互關(guān)系如圖所示(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?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>
(1)A;B、C、D、E、F六種物質(zhì)中所含的同一種元素在周期表中的位置_________。
(2)寫出反應(yīng)①;⑤、⑥的化學方程式和反應(yīng)④的離子方程式。
反應(yīng)①:___________________________
反應(yīng)⑤:___________________________
反應(yīng)⑥:___________________________
反應(yīng)④:__________________________。
(3)從能量變化的角度看,①、②、③反應(yīng)中,ΔH<0的是_______(填序號)。22、A、B、C、D四種可溶性鹽,其陽離子分別是Na+、Ba2+、Cu2+、Ag+中的某一種,陰離子分別是Cl-、SOCONO中的某一種。現(xiàn)做以下實驗:①將四種鹽各取少量;分別溶于盛有5mL蒸餾水的4支試管中,只有C鹽溶液呈藍色。②分別向4支試管中加入2mL稀鹽酸,發(fā)現(xiàn)D鹽溶液中產(chǎn)生白色沉淀,A鹽溶液中有較多氣泡產(chǎn)生,而B鹽溶液無明顯現(xiàn)象。
(1)根據(jù)上述實驗事實,推斷B、D兩種鹽的化學式分別為:B:___;D:___。
(2)向飽和A溶液中通入過量二氧化碳可能出現(xiàn)的現(xiàn)象為___,寫出反應(yīng)的化學方程式___。
(3)將C溶液盛裝在電解槽中,利用兩只鉑電極進行電解,寫出電解總反應(yīng)的化學方程式___,若在實驗室內(nèi)欲檢驗C中的陰離子,寫出簡要步驟___。
(4)寫出B、D兩溶液混合的離子方程式為___。23、已知B是常見的金屬單質(zhì);E為常見的氣態(tài)非金屬單質(zhì),H常溫下為無色液體,C的濃溶液在加熱時才與D反應(yīng)。根據(jù)下列框圖所示,試回答:
(1)F的電子式為____________,所含化學鍵為_________;
(2)反應(yīng)①的離子方程式為_____________________________;
(3)每生成1molK,反應(yīng)放出98.3kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學方程式為________;
(4)反應(yīng)②的化學方程式為_______________________;
(5)化合物F與Na2S溶液反應(yīng),生成NaOH和S單質(zhì),試寫出該反應(yīng)的離子方程式為__________________________。參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、A【分析】【分析】
【詳解】
A.加入Mg能放出H2的溶液中有大量H+;酸性環(huán)境下各離子均不反應(yīng),能大量共存,故A符合題意;
B.HS-與Cu2+能生成黑色CuS沉淀;不能大量共存,故B不符合題意;
C.通入大量CO2的溶液能與ClO-反應(yīng)生成弱酸次氯酸;不能大量共存,故C不符合題意;
D.HCO與Al3+發(fā)生雙水解;不能大量共存,故D不符合題意;
故答案為A。2、C【分析】【分析】
根據(jù)復合判據(jù)△G=△H-T△S,知若△H<0或△S>0,都有可能出現(xiàn)△G<0,即反應(yīng)在一定溫度下能自發(fā),若△S<0且△H>0,則△G一定大于0;通過改變溫度不能使反應(yīng)自發(fā)進行。
【詳解】
A.該反應(yīng)△H<0且△S>0;故在一定溫度下能發(fā)生,A不符合題意;
B.該反應(yīng)△H<0;故在一定溫度下能發(fā)生,B不符合題意;
C.該反應(yīng)△S<0(氣體減少)且△H>0,則△G一定大于0;任何溫度下都不能自發(fā)進行,C符合題意;
D.該反應(yīng)△S>0;故在一定溫度下能發(fā)生,D不符合題意;
故答案選C。3、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;電解過程分為:
第一階段,陽極上Cl-放電、陰極上Cu2+放電;第二階段:陽極上OH-放電,陰極上Cu2+放電;第三階段:陽極上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:陽極上Cl-放電、陰極上Cu2+放電;則此時發(fā)生的電池反應(yīng)式為②;
第二階段:陽極上OH-放電,陰極上Cu2+放電;則此時發(fā)生的電池反應(yīng)式為①;
第三階段:陰極上H+放電,陽極上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。4、D【分析】【分析】
【詳解】
1mol乙烷完全燃燒放出的熱量為×155.98kJ=1559.8kJ,則其標準燃燒熱為1559.8kJ·mol-1,乙烷標準燃燒熱的熱化學方程式為C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1559.8kJ·mol-1,綜上所述故選D。5、D【分析】【分析】
電解法制備碘酸鉀,根據(jù)圖知,a是陽極,b是陰極;電解時,陽極上碘離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng),陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng),據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.在電解池的陽極a極,是碘離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),最終生成碘酸根離子,電極反應(yīng)式為I--6e-+6OH-═IO+3H2O;故A錯誤;
B.電解池中陰離子移向陽極,即OH-從b極區(qū)通過離子交換膜進入a極區(qū);該離子交換膜為陰離子交換膜,故B錯誤;
C.電解過程中b電極附近H+被消耗,b極區(qū)溶液的pH增大;故C錯誤;
D.在電解池的陽極a極,是碘離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),最終生成碘酸根離子,則a極區(qū)的KI最終轉(zhuǎn)變?yōu)镵IO3;故D正確;
故選D。二、多選題(共5題,共10分)6、AC【分析】【分析】
【詳解】
A.兩溶液中c[Cu(OH)2]=c(Cu2+)、c[Fe(OH)3]=c(Fe3+),當c(Cu2+)=c(Fe3+)=10-5mol/L時,Cu(OH)2溶液中c(OH-)=mol/L=10-7.5mol/L,此時溶液pH=6.5;Fe(OH)3溶液中c(OH-)=mol/L=10-11mol/L,此時溶液pH=3,所以曲線a對應(yīng)的是Fe(OH)3飽和溶液;A正確;
B.據(jù)圖可知pH為4.5時Fe3+完全沉淀,而c(Cu2+)==0.1mol/L;B錯誤;
C.根據(jù)A計算可知當c(Cu2+)≤10-5mol/L時,pH≥6.5,所以酸性溶液中Cu元素既可能是Cu2+也可能是Cu(OH)2;C正確;
D.X和Y的pH相同,而滴加NaOH溶液會使溶液堿性增強,pH變大,溶解的c[Cu(OH)2]變小;X點會向右下方移動,D錯誤;
綜上所述答案為AC。7、CD【分析】【分析】
【詳解】
由圖中信息可知;該裝置為酸式氫氧燃料電池。
A.通入氫氣的電極為負極;發(fā)生氧化反應(yīng),選項A錯誤;
B.通入氧氣的電極為正極;發(fā)生還原反應(yīng),選項B錯誤;
C.內(nèi)電路;質(zhì)子即氫離子從負極向正極運動,選項C正確;
D.電池總反應(yīng)為2H2+O2=2H2O;選項D正確。
答案選CD。8、BC【分析】【詳解】
A.硝酸具有強氧化性,能將鐵粉氧化成Fe3+,如果所加鐵粉過量,過量的鐵粉能將Fe3+還原成Fe2+;滴加KSCN溶液,溶液沒有呈血紅色,故A錯誤;
B.向等濃度Cl-、I-的混合溶液中,滴加少量的AgNO3,溶度積小的物質(zhì)先沉淀,根據(jù)實驗現(xiàn)象,推出Ksp(AgI)小于Ksp(AgCl);故B正確;
C.硅酸鈉溶液通入CO2,有白色沉淀產(chǎn)生,發(fā)生Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3;說明碳酸的酸性強于硅酸的酸性,根據(jù)非金屬性越強,其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強,即C的非金屬性強于Si,故C正確;
D.H2(g)+I2(g)2HI(g)反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等;壓縮容器,增大壓強,平衡不移動,但組分濃度增大,氣體顏色變深,故D錯誤;
答案為BC。9、BD【分析】【詳解】
A.一氧化碳發(fā)生氧化反應(yīng)是負極;則石墨Ⅰ是原電池的負極,發(fā)生氧化反應(yīng),故A正確;
B.原電池中陰離子向負極移動,所以甲池中的CO向石墨I極移動;故B錯誤;
C.乙池中左端Pt極與電源的正極相連做陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),氮元素化合價升高,所以電極反應(yīng)式為:N2O4?2e?+2HNO3=2N2O5+2H+;故C正確;
D.沒有說明氣體存在的外界條件;無法計算2.24L氧氣的物質(zhì)的量,故D錯誤;
故選:BD。10、BD【分析】【詳解】
A.由圖知a點溶液為等濃度的NaOH和CH3COONa混合溶液,故c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+);A項錯誤;
B.b點溶液中的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的CH3COONa和NaCl,根據(jù)物料守恒知c(Na+)==2c(Cl-)=c(Cl-)+c(CH3COOH)+c(CH3COO-),根據(jù)電荷守恒知c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CH3COO-),聯(lián)立兩式得c(H+)=c(OH-)-c(CH3COOH)(質(zhì)子守恒);B項正確;
C.c點溶液中根據(jù)電荷守恒知知c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CH3COO-),因此時c(H+)=c(OH-),則c(Na+)=c(Cl-)+c(CH3COO-),而c(Cl-)>c(CH3COOH),故c(Na+)>c(CH3COOH)+c(CH3COO-);C項錯誤;
D.d點溶液中溶質(zhì)為NaCl和CH3COOH,且兩者的物質(zhì)的量之比為2:1,根據(jù)物料守恒有c(Na+)=c(Cl-)=2c(CH3COOH)+2c(CH3COO-),且有H2OH++OH-,故有c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COO-);D項正確;
答案為BD。三、填空題(共8題,共16分)11、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH="-393.5"kJ·mol-1
②CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH="-283.0"kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH="-241.8"kJ·mol-1
則根據(jù)蓋斯定律可知①-②-③即得到碳與水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣的熱化學方程式是C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol;正反應(yīng)是吸熱反應(yīng);升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進行,因此該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)K隨溫度的升高將增大。
(2)①起始時,甲容器中濃度熵=>1,所以反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行;平衡時,乙容器中消耗CO的物質(zhì)的量是x,由于反應(yīng)前后體積不變,因此用物質(zhì)的量代替濃度計算平衡常數(shù),則解得x=0.1,所以CO的轉(zhuǎn)化率為50%。
②t2時CO2濃度逐漸增大;CO濃度逐漸減小,這是你平衡向正反應(yīng)方向進行。由于正反應(yīng)是體積不變的放熱反應(yīng),因此改變的條件可能是降低溫度;增加水蒸氣濃度或減小氫氣濃度;
(3)電解質(zhì)是熔融碳酸鈉,工作時負極通入CO,所以電極反應(yīng)式為CO-2e-+CO32-=2CO2;若使用該電池電解熔融氧化鋁制取10.8g鋁;物質(zhì)的量是10.8g÷27g/mol=0.4mol,注意1.2mol,所以根據(jù)電子得失守恒可知需要氧氣是1.2mol÷4=0.3mol,在標準狀況下的體積為0.3mol×22.4L/mol=6.72L。
【考點定位】考查蓋斯定律的應(yīng)用;平衡常數(shù)以及外界條件對平衡狀態(tài)的影響和電極反應(yīng)式的書寫以及有關(guān)計算。
【名師點晴】該題是高頻考點,考查的知識點較多,屬于中等難度試題的考查,明確蓋斯定律的含義、平衡常數(shù)的意義以及電化學原理是解答的關(guān)鍵,難點是電極反應(yīng)式的書寫。書寫電極反應(yīng)式時除了要明確正負極、陰陽極的判斷,放電微粒外,還需要特別注意介質(zhì)的影響,例如溶液的酸堿性,有無交換膜,是陽離子交換膜,還是陰離子交換膜,是否是熔融的電解質(zhì)等。【解析】(1)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol(2分);增大(2分)
(2)①逆反應(yīng)(2分);50%(2分)②降低溫度;增加水蒸氣濃度或減小氫氣濃度.(2分)
(3)CO+CO32-=2CO2+2e-(2分)6.72(2分)12、略
【分析】【分析】
【詳解】
I.2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的兩步反應(yīng)歷程中第一步快;第二步慢;化學反應(yīng)速率由反應(yīng)機理中的反應(yīng)速率慢的決定,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),則v1正=v1逆,v2正=v2逆,即k1正c2(NO)=k1逆c(N2O2)k2正c(N2O2)c(O2)=k2逆c2(NO2),故2NO(g)+O2(g)2NO2(g)達到平衡狀態(tài)時,平衡常數(shù)為;
II(1)由圖甲可知,y點在x點的正下方,x點在CH4的平衡轉(zhuǎn)化率曲線上,相同條件下,平衡時物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率最大,而轉(zhuǎn)化率:y
根據(jù)反應(yīng)三段式計算點對應(yīng)溫度下各物質(zhì)的平衡分壓;代入平衡常數(shù)中進行計算;由圖乙可知,x點對應(yīng)溫度下CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則反應(yīng)三段式為。
CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)
初始量(mol)0.10.100
變化量(mol)0.050.050.10.1
平衡量(moi)0.050.050.10.1
平衡時平衡時
所以平衡常數(shù)為=
III.根據(jù)2+2H++H2O電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,在酸性條件下進行,即右側(cè)電極生成H+,則消耗OH-發(fā)生氧化反應(yīng);右側(cè)為陽極,連接電源的正極,故左側(cè)連接電源負極;
電解制備過程的總反應(yīng)方程式為4+4H2O2Cr2O72-+4OH-+2H2↑+O2↑;
設(shè)加入反應(yīng)容器內(nèi)的Na2CrO4為1mol,反應(yīng)過程中有xmolNa2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2C2O7,則陽極區(qū)剩余Na2CrO4為(1-x)mol,對應(yīng)的n(Na)=2(1-x)mol,n(Cr)=(1-x)mol,生成的Na2C2O7為x/2mol,對應(yīng)的n(Na)=xmol,n(Cr)=xmol,根據(jù)Na與Cr的物質(zhì)的量之比為a:b,解得轉(zhuǎn)化率為
熔融K2CO3作介質(zhì)時,甲烷燃料電池作原電池負極,發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),結(jié)合電子守恒、電荷守恒和電解質(zhì)條件得到負極反應(yīng)式為CH4﹣8e﹣+4=5CO2+2H2O;
【點睛】
本題重點考核化學平衡常數(shù)表達式的理解和記憶,化學平衡中的三段法計算,以及電解池原理的應(yīng)用和燃料電池電極反應(yīng)式的書寫有關(guān)知識,是一個綜合性的題目?!窘馕觥看笥赑a2負4+4H2O2Cr2O72-+4OH-+2H2↑+O2↑(2﹣)×100%CH4﹣8e﹣+4=5CO2+2H2O13、略
【分析】【分析】
H2(g)+I2(g)?2HI(g)與2HI(g)?H2(g)+I2(g)為相反的兩個過程,則K互為倒數(shù),K1×K2=1則K2=K1=H2(g)+I2(g)?HI(g)的平衡常數(shù)K3=據(jù)此解題。
【詳解】
綜上所述,故答案為:7。【解析】①.②.714、略
【分析】【詳解】
(1)①充分燃燒16g甲烷生成液態(tài)水和二氧化碳氣體,放出890kJ的熱量,熱化學方程式為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)ΔH=-890kJ·mol-1;
②根據(jù)碳原子守恒,1g碳完全燃燒生成二氧化碳的質(zhì)量為根據(jù)產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量可知甲烷的物質(zhì)的量為1mol甲烷的燃燒放出的熱量為890kJ,則0.0625mol甲烷的燃燒放出的熱量為故答案為。物質(zhì)質(zhì)量1g燃燒放出的熱量/kJ生成CO2的質(zhì)量/g碳32.8036.7甲烷55.6252.75
由上述計算和表中的數(shù)據(jù)可知,用天然氣做燃料的優(yōu)點是:與煤相比,天然氣單位質(zhì)量燃料產(chǎn)熱高,釋放等量的熱產(chǎn)生CO2少;對環(huán)境的影響小;
(2)為了減少二氧化碳的排放,利用海藻可將二氧化碳、氫氣轉(zhuǎn)化成水及一種可以再生的綠色能源乙醇,反應(yīng)的化學方程式是2CO2+6H2=3H2O+C2H5OH?!窘馕觥緾H4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)ΔH=-890kJ·mol-1
。物質(zhì)質(zhì)量1g
燃燒放出的熱量/kJ
生成CO2的質(zhì)量/g
碳。
32.80
36.7
甲烷。
55.625
2.75
15、略
【分析】【分析】
Fe3+氧化性比Cu2+強,可發(fā)生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;反應(yīng)中Cu被氧化,為原電池的負極,則正極可為碳棒或不如Cu活潑的金屬,電解質(zhì)溶液為氯化鐵溶液,正極發(fā)生還原反應(yīng),負極發(fā)生氧化反應(yīng),以此解答該題。
【詳解】
Fe3+氧化性比Cu2+強,可發(fā)生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(1)Cu被氧化,為原電池的負極,負極反應(yīng)為Cu?2e?=Cu2+;
(2)正極Fe3+被還原,電極方程式為2Fe3++2e?=2Fe2+;
(3)正極可為碳棒,電解質(zhì)溶液為氯化鐵,則原電池裝置圖可設(shè)計為電子從銅極流向碳極。
【點睛】
設(shè)計原電池時,根據(jù)具體的氧化還原反應(yīng),即2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,然后拆成兩個半反應(yīng),化合價升高的發(fā)生氧化反應(yīng),作負極,化合價降低的發(fā)生還原反應(yīng),作正極,原電池的本質(zhì)就是自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng),由于反應(yīng)在一個燒杯中效率不高,所以可以設(shè)計為氧化還原反應(yīng)分別在兩極發(fā)生。【解析】Cu?2e?=Cu2+2Fe3++2e?=2Fe2+16、略
【分析】【詳解】
(1)①電解池陽極發(fā)生氧化反應(yīng),即氯離子失電子生成氯氣,②電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉和氯氣、氫氣,即方程式為③由已知方程式知有氯化銨固體生成;即現(xiàn)象有白煙生成;結(jié)合方程式2mol氨氣被氧化轉(zhuǎn)移6mol電子,所以當有0.08mol的氨氣被氧化,則有0.24mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移;
(2)①由信息知生成的次氯酸鈉和氯酸鈉為氧化產(chǎn)物,氯化鈉為還原產(chǎn)物,令生成次氯酸鈉和氯酸鈉物質(zhì)的量之比為1mol時,共失去電子,所以該過程也要得到6mol電子,即需要生成氯化鈉6mol,所以n=6;②工業(yè)上常利用過量氨水吸收即二氧化硫少量,生成亞硫酸銨,即離子方程式為
(3)由信息知,最終吸收的混合氣體中氮原子和鈉原子按物質(zhì)的量之比1:1形成鹽,共消耗氫氧化鈉物質(zhì)的量為由氮原子守恒知混合氣體總物質(zhì)的量為0.05mol,即體積為=1.12L?!窘馕觥?1)有白煙生成0.24mol
(2)6
(3)1.1217、略
【分析】【分析】
根據(jù)水的離子積常數(shù)進行計算溶液中的氫離子或氫氧根離子的濃度。
【詳解】
(1)純水顯中性,水中只有氫離子和氫氧根離子,二者濃度相同,故c(OH-)=Kw=c(H+)×c(OH-)=保持溫度不變,故Kw不變,當?shù)稳臌}酸后溶液中的Kw=c(H+)×c(OH-),則溶液中的c(OH-)=
(2)常溫下Kw=c(H+)×c(OH-)=pH=10時,c(H+)=mol/L,則c(OH-)=mol/L。
(3)常溫下Kw=c(H+)×c(OH-)=pH=2時,c(H+)=mol/L,則c(OH-)=mol/L,由于硫酸中的氫氧根離子全部來自于水,水電離出的氫離子和氫氧根離子濃度相等,故水電離出的氫離子濃度c(H+)水=mol/L。
【點睛】
注意水的離子積常數(shù)只與溫度有關(guān),常溫下是定值且適用于稀溶液。【解析】18、略
【分析】【詳解】
(1)B連接外接電源,所以B是電解氯化鈉溶液的電解池,B上的c點顯紅色,說明c點有氫氧根離子生成,根據(jù)離子的放電順序知,該極上為水電離的氫離子得電子放電,同時生成氫氧根離子,所以c是陰極,外電源b是負極,a是正極;故答案為:正;(2)電解氯化鈉溶液時,溶液中的離子放電順序為:氫離子放電能力大于鈉離子,氯離子放電能力大于氫氧根離子,所以電解氯化鈉時生成物是氯氣、氫氣、氫氧化鈉,所以其反應(yīng)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;故答案為:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;(3)電鍍時,e是陽極,f是陰極,鍍層鋅作陽極,鍍件鐵作陰極,陽極上失電子變成離子進入溶液,陰極上鋅離子得電子生成鋅單質(zhì),所以陽極e上電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+;陰極f上的電極反應(yīng)式為Zn2++2e-=Zn;電鍍液的選?。河煤绣儗咏饘匐x子的溶液作電鍍液,所以可選ZnCl2(ZnSO4)溶液作電鍍液;故答案為:Zn-2e-=Zn2+;Zn2++2e-=Zn;ZnSO4溶液;ZnCl2溶液(合理即可)?!窘馕觥空?NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑Zn-2e-=Zn2+Zn2++2e-=ZnZnSO4溶液ZnCl2溶液四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共2題,共12分)19、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,Co的原子序數(shù)為27,失去2個電子后,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(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,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,平衡正向進行,Co2+萃取率增大。向萃取所得有機相中加入H2SO4,反萃取得到水相。該工藝中設(shè)計萃取、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點對應(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。【解析】[Ar]3d7Co2O3++4H+=2Co2+++2H2O6.7≤pH<7.4pH增大,c(H+)減小,平衡正向進行,Co2+萃取率增大富集、提純Co2+(或分離Co2+和Mn2+)Co3O43CoC2O4+2O2Co3O4+6CO220、略
【分析】(1)Zr原子序數(shù)為40,價電子排布為:4d25s2,電子層數(shù)為5,則Zr位于第5周期,外圍有4個電子,則位于第ⅣB族,所以它在周期表中的位置為第5周期第ⅣB族,最后填入電子的能級為d,所以Zr屬于d區(qū)元素。
(2)Fe的電子排布式為[Ar]3d64s2,F(xiàn)e2+的電子排布式為[Ar]3d6,根據(jù)電子排布的泡利原理和洪特規(guī)則,3d上的6個電子有2個在同一原子軌道中,另外4個均單獨占據(jù)一條軌道,所以基態(tài)Fe2+中未成對電子數(shù)為4。第一電離能是氣態(tài)基態(tài)電中性原子失去一個電子形成氣態(tài)基態(tài)正離子時所需的最低能量。C、N、O三種元素中,C的半徑最大,核電荷數(shù)最少,對電子的束縛力最弱,其第一電離能最??;N的2p軌道上排布了3個電子,達到了半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其第一電離能比O大,則C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序為N>O>C.N、O三種元素的簡單氫化物分別為CH4、NH3、H2O,NH3和H2O分子間有氫鍵,其沸點高于CH4,水分子間的氫鍵比NH3分子間的氫鍵強,所以水的沸點高于NH3,所以C、N、O三種元素簡單氫化物的沸點由大到小的順序為H2O>NH3>CH4。O電負性比N和C大,成鍵時不易給出孤對電子,不易和Fe2+配位。CO+HbO2?O2+HbCO,增大氧氣的濃度,可以使平衡逆向移動,釋放出CO,可用于治療CO中毒。在該晶胞中,O位于立方體的棱心,所以該晶胞含有3個O,Ti原子位于頂點,則含有1個Ti,Sr位于體心,則含有1個Sr,該復合型物質(zhì)的化學式為TiSrO3;每個Ti原子周圍距離最近的O原子的個數(shù)為6;該晶胞的質(zhì)量為g,晶體密度為ρg/cm3,所以晶胞的體積為cm3,晶胞的邊長為cm。【解析】(1)第5周期第ⅣB族d
(2)4N>O>CH2O>NH3>CH4O電負性比N和C大,成鍵時不易給出孤電子對,不易和Fe2+配位CO+HbO2?O2+HbCO,增大氧氣的濃度,可以使平衡逆向移動,釋放出CO,可用于治療CO中毒SrTiO36五、元素或物質(zhì)推斷題(共3題,共12分)21、略
【分析】【詳解】
試題分析:G為主族元素的固態(tài)氧化物,在電解條件下生成I和H,能與NaOH溶液反應(yīng),說明G為Al2O3,與NaOH反應(yīng)生成NaAlO2,而I也能與NaOH反應(yīng)生成NaAlO2,則I為Al,H為O2,C和堿反應(yīng)生成E、F,D和氣體K反應(yīng)也生成E、F,則說明E、F都為氫氧化物,E能轉(zhuǎn)化為F,應(yīng)
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