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1、高2021级高二上期期中考试化学试题卷注意事项:1 .答题前,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。2 .答选择题时,必须使用 2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。3 .答非选择题时,必须使用 0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。4 .所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。可能用到相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Ni 59I卷(选择题)一、选择题1.我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na CO二次电池。将NaClQ溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的馍网分别
2、作为电极材料,电池的总反应为:3CO+4NO= 2NJ2CO+ C下列说法错误的是()co=A.放电时,C1O4一向负极移动B.充电时释放CO,放电日吸收COC.放电时,正极反应为:3CO+4e =2C(O2 + CD.充电时,正极反应为:Na + e =Na【答案】D【解析】【分析】 原电池中负极发生失去电子的氧化反应,正极发生得到电子的还原反应,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,充电可以看作是放电的逆反应,据此解答。【详解】A.放电时是原电池,阴离子 C1O4一向负极移动,A正确;B.电池的总反应为 3CO+4Na2NaCO+C,因此充电时释放 CO,放电时吸收CO, B正确;C.放电时
3、是原电池,正极是二氧化碳得到电子转化为碳,反应为:3CO+4e- = 2CO2 +C, C正确;D.充电时是电解,正极与电源正极相连,作阳极,发生失去电子的氧化反应,反应为2CO2+C- 4e-=3CO, D错误。答案选 D。【点睛】本题以我国科学家发表在化学顶级刊物上的“一种室温下可呼吸的钠、二氧化碳二次电池”为载体考查了原电池和电解池的工作原理,掌握原电池和电解池的工作原理是解答的关键,注意充电与放电关系的理解。本题很好的弘扬了社会主义核心价值观个人层面的爱国精神,落实了立德树人的教育根本任务。2.如图所示装置中,a、b都是惰性电极,I法正确的是()PiA. X是正极,丫是负极,B. .X
4、是正极,丫是负极,C. X是负极,Y是正极,D. X是负极,Y是正极,CuSO溶液的pH保持不变CuSO溶液的pH减CuSO溶液的pCuSO溶液的pH【分析】b极变红,说明b处有氢氧根离子,氢离子在 b处发生反应。【详解】A选项,b是氢离子反应说明 b是阴极,则Y是负极,X是正极,电解CuSO溶液生成铜、氧气和硫酸,因此溶液 pH逐渐减小,故 A正确;B选项,b是氢离子反应说明 b是阴极,则Y是负极,X是正极,电解CuSO溶液生成铜、氧气和硫酸,因此溶液 pH逐渐减小,故B错误;C选项,b是氢离子反应说明b是阴极,则Y是负极,X是正极,故C错误;D选项,b是氢离子反应说明 b是阴极,则Y是负极
5、,X是正极,故D错误;综上所述,答案为 Ao3.工业上用电解法处理含馍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是L阳高"阴离TSR 子膜缠儡 n铁棒N.OH溶液:溶液;含蝙cr-:酸性废水:Ni 2+(高浓度)>H+>Ni2+(低浓度)已知:Ni 2+ 在弱酸性溶液中发生水解氧化性A.碳棒上发生的电极反应 :4OH-4e-QT+2H2。B.电解过程中,B室中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小C.为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水pHD.若将图中阳离子膜去掉,将A、B两室合并,则电解反应总方程式发生改变【详解】由图知,碳棒与电源正极相连是电解池的阳极
6、,电极反应4OH-4e-=2H2O+OT ,镀馍铁棒与电源负极相连是电解池的阴极,电极反应Ni2+2e-= Ni。电解过程中为平衡 A、C中的电荷,A中的Na+和C中的Cl-分别通过阳离子膜和阴离子膜移向B中,这使B中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大。又因Ni2+在弱酸性溶液中易发生水解;氧化性:Ni2+ (高浓度)> H+>Ni2+ (低浓度),为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水pH。若将图中阳离子膜去掉,由于放电顺序 Cl-> OH,则Cl-移向阳极放电:2Cl-2e-= CI2T,电解反应总方程式会发 生改变。故B错误选B。4.近期,柔性屏手机开始崭露头角。某
7、柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管做电极材料,以ZnSO溶液的有机高聚物为固态电解质,其电池总反应为:MnO+1Zn2+(1+ x)H2O+1ZnSQ-MnOOH1ZnSO - 3Zn(OH)2 - XH2O,其电池结构如图 1 所示,图 2666是有机高聚物的结构片段。一碟纳米普纤维 一锌腰 _有机岛里物 MnOf 膜 碳纳米管纤邮表示软鼾卜列说法中,正确的是A.充电时,含有锌膜的碳纳米管纤维一端连接电源正极B.放电时,电池的正极反应为: MnO+ e + H+ = MnOOHC.充电时,Zn2+移向Zn膜D.有机高聚物中的氢键是一种特殊的化学键,键能大于共价键,能使高聚物更稳定【答案】C【解析
8、】【分析】根据电池总反应为:MnO+1Zn +(1+ x)H2O+1 ZnSQ-一 MnOOH+ZnSQ 3Zn(OH)2 XH2O,2666放电时锌失去电子,被氧化,为负极,MnO为正极,结合原电池和电解池原理分析解答。【详解】A.放电时,锌为负极,充电时,含有锌膜的碳纳米管纤维一端应该连接电源负极,故A错误;B.放电过程正极上是二氧化镒得到电子生成MnOOH以吸收ZnSO溶液的有机高聚物做固态电解质,电极反应中不应该出现氢离子,故 B错误;C.放电过程中锌做负极,充电过程中锌做阴极,通电时阳离子移向阴极,充电时,Zn2+移向Zn膜,故C正确;D.氢键是一种特殊的分子间作用力,不属于化学键,
9、故D错误;故选C。5.已知 t C时 AgCl 的 Ksp=4X 10下列说法错误的是(),在t C时,AgzCrOU在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。-10WAsy(ni4 . L-在时.饱用AeW*溶液中 /睛仆J片上及脚图像A.在 t C时,AgCrQ的 Kp为 1X10 11B.在饱和溶液中加入 ECrQ(s)可使溶液由Y点到Z点C.在 t C, Ag2CrQ(s) + 2Cl (aq);-2AgCl(s) + CQ (aq)平衡常数 Q 6.25X10 7D.在 t C时,以 0.001 mol - L 1 AgNQ溶液滴定 20 mL 0.001 mol - L 1 KCl 和 0
10、.001 mol - Lt的KCrd的混合溶液,CrO先沉淀【答案】D【解析】A.在 t C时,AgzCrd 的 Ksp为 Ksp(Ag2CrO4)= c2(Ag+) c(CrO42-)=(1 x 10 3) 2x 10 5=1 x 10 11, A 正 确;B.在饱和溶液中加入 K2CrO4(s) , c(CrO42-)增大,可使溶液由 Y点到Z点,故B正确;C.在 t C , Ag2CrO4(s) + 2Cl (aq) ;» 2AgCl(s) + CrO; (aq)的平衡常数 K =c(CrO2 )c2 Clc2 Agc2 AgKsp?Ag2CrO4K2sp AgCl=6.25
11、X 107,故 C正确;D.在t C时,开始产生AgCl沉淀时,c(Ag+尸=4X 10 一 7mol/L ,开始产生Ag2CrQ沉淀时,c ClKsD?Ag2CrO4 14+、一 一“一三一-2=1X10 4mol/L ,所以Cl沉淀需要的c(Ag )较小而先沉淀,故D错误。故 cCrO2 )选D。6.常温下,下列溶液中的离子浓度关系式正确的是A. pH =2的H2C2Q(二元弱酸)溶液与pH= 12的NaO哈液任意比例混合:c(Na+) + c(H +)= c(OH)+ c( HC2O4 )B. pH = a 的氨水溶液中,c(NH3 - H 2O) = 10 -a mol/LC.新制氯水
12、中:c(Cl ) >c(H + ) >c(OH ) >c(ClO )D. pH相同的CH3COONaNaHCQ NaClO三种溶液的c(Na + ):【答案】D【解析】【详解】A. pH=2的H2C2Q溶液与pH=12的NaOH§液任意比例混合,溶液中存在电荷守恒, c(Na+)+c(H +尸c(OH-)+c(HC2O-)+2c(C 2O2-),故 A错误;B. 一水合氨为弱电解质,pH = a的氨水溶液中,c(NH3 - H2O) > 10-a mol/L ,故B错误;C.新制氯水中含有 HCl和HC1O,两种酸电离导致溶?呈酸性,其中HCl完全电离,HC1
13、O部分电离,但电离程度较小,溶液呈酸性,溶液中氢氧根离子浓度很小,所以离子浓度大小顺 序是c(H+) >c(Cl -),故C错误;D.等浓度时对应酸的酸性越弱,水解程度越大,溶液的 pH越大,酸性醋酸碳酸 HC1O, 则pH相同的CHCOONaNaHCQNaClO三种溶液,盐溶液的浓度为,其c(Na+)为,故 D正确; 故选D。7.下列关于甲烷的叙述正确的是A.甲烷分子的立体结构是正四面体,所以CHC12有两种不同结构B.甲烷不能使酸性KMnO溶液褪色C.甲烷可以与氯气发生取代反应,因此,甲烷可以使氯水褪色QD.甲烷的球棍模型为【答案】B【解析】【详解】A.甲烷为正四面体结构,所以CHC
14、12只有一种构型,故 A错误;B.甲烷的性质比较稳定,通常状况下,与酸、碱不反应,不能被酸性高镒酸钾溶液氧化,故 B正确;C.甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,但与氯水不反应,故 C错误;D.氢原子半径比碳小,甲烷的球棍模型为:故选Bo【点睛】本题的易错点为 D,要注意球棍模型和比例模型中原子的相对大小。pH平均为8.我国某大城市今年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定,该城市整个夏季酸雨的3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是A.此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀B.发生电化学腐蚀时的正极反应为2HO+ Q+4e=4OHC.在化学腐蚀过程中有氢气产生D.发生
15、电化学腐蚀时的负极反应为Fe-2e =Fe2+【答案】B【解析】【详解】A.此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀,以电化学腐蚀为主,A正确;8 .在弱酸性环境中铁发生的析氢腐蚀,故正极为2H+2e=H4, B错误;C.铁与氢离子发生置换反应生成氢气,在化学腐蚀过程中有氢气产生,C正确;D.发生电化学腐蚀时铁是负极,负极反应为Fe-2e =Fe2+, D正确;答案选B。9 .某同学将AgNO Cu(NQ”、NaNO溶于水配成混合溶液, 然后用石墨电极对该溶液进行电解。下列说法不正确的是A.电解过程中,阴极上先析出 Ag,然后析出Cu,最后析出NaB.阳极上产生的气体是 QC.若电解时间足够长,滴入
16、几滴酚配试液,溶液呈无色D.电解后,溶液中有 HNO生成【答案】A【解析】【分析】将AgNO、Cu(NO)2、NaNO溶于水配成混合溶液,然后用石墨电极对该溶液进行电解,溶液中存在Ag+、Cu2+、Na+、NO-,以及少量的H+、OH。根据离子的放电顺序分析判断。【详解】A.电解过程中,阴极上是溶液中的阳离子放电,先析出 Ag,然后析出 Cu,再析出氢气,不能析出Na,故A错误;B.阳极上发生氧化反应,溶液中的氢氧根离子放电,产生的气体是Q,故B正确;C.电解AgNO、Cu(NO) 2,会析出银和铜,同时生成硝酸和氧气,电解NaNO溶液,就是电解水,若电解时间足够长,最终溶液显酸性,滴入几滴酚
17、配试液,溶液呈无色,故C正确;D.电解AgNO、Cu(NO) 2,会析出银和铜,同时生成硝酸和氧气,电解NaNO溶液,就是电解水,电解后,溶液中有 HNO生成,故D正确;故选A。10.常温下,下列各组离子能大量共存的是A. pH=12 的溶液中:K+、Na+、Br-、AlO 2B.无色溶液中:H+、K+、MnO4、CzO;C. c(Fe 3+)=0.1mol L-1 的溶液中:K+、H+、SCN、I-D.由水电离出的 c(OH-)=1.0 X10-13mol L-1 的溶液中:Na+、NH 4、SO;、HCO【答案】A【解析】A. pH=12的溶液呈碱性,OH、K+、Na+、Br-、AlO 2
18、各离子之间相互不反应,能大量共存,选项A正确;B.无色溶液中不存在 MnO;离子,且H+、MnO;、C2O2之间能发生氧化还原反应,选项B错误;C. Fe3+与SCIW生络合反应,且 Fe3+与I -发生氧化还原反应而不能大量共 存,选项C错误;D.由水电离出的c(OH-)=1.0 X10-13mol - L -1的溶液可能呈酸性也可能呈碱性,但无论酸性还是碱性,HCO 3均不能大量存在,选项 D错误。答案选 A11.下列装置能将化学能转化为电能的是【答案】D【解析】【详解】A.硅是良好的光电材料,硅太阳能电?能将太阳能转化为电能,故A不符合题意;B.太阳能热水器为将太阳能车t化为热能的装置,
19、故B不符合题意;C.燃气灶为将化学能转化为热能的装置,故C不符合题意;D.锂离子电池为原电池,是将化学能转化为电能的装置,故D符合题意;故选D。12.下列事实与盐类水解无关的是A.金属焊接时可用 NH4C1溶液作除锈剂B.配制FeSO溶液时,加入一定量Fe粉C.长期施用钱态氮肥会使土壤酸化D.使用泡沫灭火器灭火【答案】B【解析】【详解】A. NH4C1溶液水解显酸性,能和铁锈反应从而除去铁锈,和盐类水解有关,故 A不选;B. 2Fe3+Fe=3Fe2+,配制FeSO溶液时,为了防止亚铁离子被氧化,需要加入少量铁粉,和盐类水解无关,故B选;C.俊盐溶液中俊根离子水解显酸性,长期施用钱态氮肥会使土
20、壤酸化,和盐类的水解有关,故C不选;D.泡沫灭火器中硫酸铝与碳酸氢钠相互促进水解生成二氧化碳气体,可用于灭火,与盐类的水解有关,故故选Bo13.下列有关A.B.C.D.【详解】A.物,在液态时D不选;质的纯净的强氯化钾溶H钾离碳酸畏难.氧化硫电,故 A时,不导电,若为离子化合HE确白W在液态时,流作用下电K,所以碳酸专K能部分转化不导电子,故二氧4为共价化合物,B.氯化钾溶液在水分子作用下电离成钾离子和氯离子,流作用下发生电解,故B错误;C错误;C.碳酸钢难溶于水,但溶于水的部分能完全电离,属于强电解质,故D.二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸能部分电离成离子,而二氧化硫不能电离,故二氧化硫属于
21、非电解质,故 D错误;故选Ao【点睛】本题的易错点为 D,要注意判断电解质时,溶液中的离子必须是自身电离出来的,不 能是与水反应的产物电离的。14.网络图片“一脸辛酸”中,出现了有机物辛酸(分子式:GHwQ,键线式:稀释后呈现水果香气。下列说法中正确的是柠檬草、苹果、椰子油、葡萄酒、酒花等中,一脸辛酸One Face Octanoic AcidA.只要含碳的化合物就是有机物B.辛酸属于烷烧C.有机物只溶于有机溶剂,不溶于水,所以辛酸不溶于水D.许多有机物不仅存在于生物体内,也可以人工合成【详解】A.有机物都含碳元素,但含碳元素的化合物不一定是有机物,如一氧化碳、二氧化碳和碳酸盐等,虽然含有碳元
22、素,但属于无机物,故A错误;B.辛酸中含有氧元素,不属于烷胫,属于胫的含氧衍生物,故B错误;C.有的有机物能够溶于水,如乙醇、乙醛等均溶于水,也易溶于有机溶剂,故C错误;D.许多有机物不仅存在于生物体内,也可以人工合成,如蛋白质,故D正确;故选Do15.甲酸(HCOOH一种常见酸,在水溶液中存在如下电离平衡:HCOOH-H+HCOO卜列有关说法不正确的是A.在该溶?中,c(H+)略大于c(HCOO)B.向该溶液中加入 NaOHK体,电离平衡正向移动,pH值增大C.将氯化氢气体通入溶液中,平衡逆向移动,D.将溶液加水稀释,c(OHI )增大【详解】A.在该溶液中,存在甲酸和水于c(HCOO),故
23、A正确;B.向该溶液中加入 NaOHK体,c(H+)源c(HCOO)增大H+)略大2个电离平衡,电离平衡正会电氢离子,使得c(H+)和c(HCOO)均减小,由于水的2PbSO4 2 H 2O研读下图,下列判断不正确的是A. K闭合时,IId电极反应式:PbSO4 2H2O 2ePbO2 4HSO2C.将氯化氢气体通入溶液中,c(H+)增大,平衡逆向移动,c(HCOO)减小,故C错误;D.将溶液加水稀释,促进甲酸的电离平衡正向移动,但离子积常数不变,因此 c(OHI )增大,故D正确;故选C。16.铅蓄电池的工作原理为:Pb PbO2 2H 2SO4B.当电路中转移0.2mol电子时,I中消耗的
24、H2SO4为0.2 molC. K闭合时,II中SC42向c电极迁移D. K闭合一段时间后,II可单独作为原电池,d电极为正极【答案】C【解析】略II卷(共4题)二、填空题17.氨是最重要的化工原料之一,自 20世纪初以来,工业上合成氨主要依赖Haber-Bosch技术。探索新的合成氨的方法一直是重要课题。(1)最新的“人工固氮”研究报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂表面与水发生反应,直接生成氨气和氧气。已知:N2(g) + 3H 2(g) K2NH(g)H = -a kJ/mol2H2(g) + O 2(g) = 2H 2O(1)H = -b kJ/mol写出上述固氮反应的热化学方
25、程式:。(2)恒温、恒容条件下,在容器中模拟 Haber-Bosch法合成氨,如下图(图中所示数据为初始物理量)。t分钟后反应达到平衡,生成的NH3为0.4 mol。N式g)+ 3比(0=门设式或 0.4mol 1.2m olI =azC V=2L判断该容器中的反应达平衡的依据是 (填字母)。a.压强不随时间改变b.气体的密度不随时间改变c. c(N2)不随时间改变d.单位时间内生成 2 mol NH 3的同时消耗1 mol N 2e.单位时间内断裂 3 mol H-H键,同日断裂6 mol N-H 键该条件下容器中反应的平衡常数K=;平衡时,混合气体压强 p平=(用初始压强p0表木)。(3)
26、近期,两位希腊化学家提出了电解合成氨的新思路:采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,实现了高温(570 C)常压下高转化率的电解法合成氨,转化率可达到78%,装置如图:铝电极A是电解池的,极(填“阳”或“阴”),阴极反应式为(4)合成氨需要纯净的氮气和氢气,在制取原料气的过程中,常混有一些杂质,其中的某些杂质会使合成氨的催化剂“中毒”,所以必须除去。例如,用稀氨水吸收H2s杂质:NH-H2O+H2S= NH 4 +HS + H2O,若将标况下 22.4L H 2s通入1L 1mol/L NH 3 H2O中进行吸收,则达到平衡时,H2s的吸收效率为 % (结果保留两位有效数字)。(注
27、:吸收效率=c(H2S)已 反应/c(H 2S)总)(已知常温下NH H2。的电离平衡常数 K)=2X10-5,H2s的电离平衡常数 Ka1 = 5X10-8,-15 .Ka2 = 7.1 X10 )【答案】(1).2N2(g)+6H2O(l) = 4NH(g) + 3Q(g)H= (3b-2a) kJ/mol (2).ace(3).些(或 14.8 )(4).273一+P0 (5). 阴 (6).N2 + 6e + 6H = 2NH (7).914【解析】【分析】(1)根据盖斯定律分析解答;(2)根据可逆反应到达平衡时,正、逆速率相等,各组分的浓度、含量保持不变分析判断;根据三段式列式计算;
28、(3)电解池中,阳离子移向阴极,在阴极上发生还原反应; 首先计算 NH3 H2O + H2s;-NH 4 +HS + H2O的平衡常数,再假设反应的HbS为物质的量浓度为x,根据平衡常数列式计算。【详解】 N2(g)+3H <g)=2NH3(g) H=-a kJ/mol ,0 2(g)+2H 2(g) 2H2。(1) H=-b kJ/mol ,根据盖斯定律,将 X2 - X3 得到反应 2N(g)+6H 20(1) 4NH(g)+3O 2(g) H=(3b-2a)kJ/mol ,故答案为:2N2(g)+6H 2O(I)=4NH 3(g)+3O 2(g) H=(3b-2a)kJ/mo1 ;
29、(2)a.该反应反应后气体物质的量减小,恒温恒容下容器内压强减小,当压强不随时间改变,说明到达平衡状态,故 a正确;b.混合气体总质量不变,容器容积不变,混合气体的密度始终不变,混合气体的密度不变,不能说明到达平衡状态,故b错误;c.到达平衡时各组分浓度保持不变,c(N2)不随时间改变,说明到达化学平衡状态,故 c正确;d.单位时间内生成2molNH的同时消耗1molN2,均表示正反应速率,反应始终按该比例关系进行,不能说明到达平衡状态,故d错误;e.单位时间内断裂 3molH-H键,同时断裂6molN-H键,而断裂6molN-H键会生成3molH-H键,氢气的生成速率与消耗速率相等,说明反应
30、到达平衡,故e正确,故甲容器t分钟后反应均达到平衡,生成的 NH均为0.4mol ,贝U:2(g)+3H 2(g) ?2NH(g)起始量(mol):0.41.2变化量(mol):0.20.60.4平衡量(mol):0.20.60.4则平衡常数NHK=3c N2 c3工二01204)22 0.6 (2一=生°恒温恒容下压强之比等于气体物质的量 )327,1.2mol 3-4003之比,则平衡时,甲的压强PkP0=-P0,故答案为:400 ; -P0;1.6mol 4274(3)电解池中,氢离子移向阴极,所以铝电极A是电解池的阴极,阴极发生还原反应,氮气在阴极上放电,与氢离子结合生成氨气
31、,即N2+6e+6Hf=2NH,阳极反应式为:H2-2e-=2HI,故答案为:阴;N2+6e-+6H+=2NH;(4)标况下 22.4L HbS 的物质的量=一22上一二1mol,1L 1mol/L NH3 H 2O 中含有 ImolNH fUO, 22.4L/molNHT2O + H2sNH4+HS + H2O 的平衡常数c NH4 c HS c NH4 c(H )c OH c HS c NH 4 c OHK= Xc(NH3gH2O)c H2s c(NH3gH2O)c H2s c(H )c OHc(NH3gH2。)c(H )c HS11581X =KbXKa1X =2X10 X5X10 x
32、=100,设反应的c H2Sc(H )c OHKw1 10-14H2S为物质的量浓度为 x,因此100=xx,解得x=10 mol/L ,则吸收效率(1 x)(1 x)11c H 2s已反应c H 2s 总x 100%=10 x 100%=91% 故答案为:1191。【点睛】本题的难点为(4),要注意结合 NH H2O和H2s的电离平衡常数计算出 NH H 2O +Hs= NH 4 +HS + H2O的平衡常数,再根据平衡常数计算。18.高铁酸钾(FeQ)是一种高效净水剂,同时也是高能电池正极的优良材料。已知:KaFeQ易溶于水,其溶液呈紫色、微溶于浓KOH§液,在0C5c的强碱性溶
33、液中较稳定。某小组同学拟用以下装置制备并探究高铁酸钾的性质。I . K2Fe。的制备,装置如图所示(夹持装置略):ABC恒压分液漏斗(1)盛放二氧化镒的仪器名称是 。(2)装置B中反应的化学方程式是 。(3)实验时采用冰水浴的原因是 ,有人提示,将上图装置中的分液漏斗改为如图所示的恒压分液漏斗,其目的是 。(4)&FeQ粗产品含有Fe(OH)3、KCl等杂质,一般用75%乙醇进行洗涤,其目的是 II . EFeQ性质的探究查阅资料知,RFeO能将Mn2+氧化成MnO4,某实验小组设计如下实验进行验证:关闭K,发现左烧杯溶液变黄色,右烧杯溶液变紫色。检验左侧烧杯溶液呈黄色的原因,需要 的
34、试剂是。写出石墨(2)上发生的电极反应式: 【答案】(1). 圆底烧瓶(或烧瓶)(2). 3C12 + 2Fe(OH) 3 + 10KOH = 2K2FeQ + 6KCl+ 8H2O (3). K 2FeQ在0C5c环境中稳定,防止副反应发生(4). 平衡压强,确保浓盐酸匀速滴下 (5). 减少产品损失,易于干燥 (6). 硫氟酸钾溶液(KSC瞪液).M吊-5e - + 4H 2O = MnO4- + 8H +【解析】【分析】I .根据实验装置图可知, A装置中用二氧化镒与浓盐酸加热制得氯气,B中氯气、氢氧化钾和氢氧化铁反应生成 KFeQ,氯气有毒不能直接排空,氯气能和 NaOHB液反应生成钠
35、盐,所 以用NaOH§液除去尾气,据此分析解答;II .关闭K,左烧杯溶液变黄色,右烧杯溶液变紫色,说明该装置构成原电池,左侧得电子生 成铁离子,为正极,右侧失电子生成高镒酸根离子,为负极,据此分析解答。【详解】(1)根据图示,盛放二氧化镒的仪器为圆底烧瓶,故答案为:圆底烧瓶;(2)装置B中,氯气、氢氧化钾和氢氧化铁反应生成RFeQ,反应的化学方程式是3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2KFeQ+6KCl+8H2O,故答案为:3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2KFeQ+6KCl+8H2Q(3)根据题意信息,&Fe。在0c5c的强碱性溶液中较稳定,所以采用冰水浴,
36、从而防止副 反应发生;装置 A中有气体生成,随着反应的进行,A中的压强增大,不利于浓盐酸的下滴,将装置中的分液漏斗改为恒压分液漏斗,可以平衡压强,确保浓盐酸匀速滴下,故答案为:&FeQ在0c5c的强碱性溶液中较稳定,防止副反应发生;平衡压强,确保浓盐酸匀速滴下;(4)K2Fe。在乙醇中溶解度较小,且乙醇易挥发,所以用乙醇洗涤,可以减少产品损失,且易 于干燥,故答案为:减少产品损失,易于干燥;(5)关闭K,左烧杯溶液变黄色,右烧杯溶液变紫色,说明该装置构成原电池,左侧得电子生成铁离子,右侧失电子生成高镒酸根离子;铁离子和KSCN§液反应生成络合物而使溶液呈血红色,所以需要 KS
37、CNm夜检验铁离子;FeO2-、mK+发生氧化还原反应生成铁离子、高镒酸根 离子和水,反应方程式为 5FeO2-+3Mf+16H+=5Fe3+3MnO+8HQ FeO2-得到电子发生还原反应, 左侧为正极,则石墨(2)为负极,M吊失去电子发生氧化反应,电极反应式为Mni+ -5e - + 4H2。=Mn(4) + 8H +,故答案为:KSCNM; M吊-5e - + 4H 2O = MnO- + 8H +。【点睛】本题的易错点为(5),要注意根据实验现象判断出生成的微粒,再根据氧化还原反应 的规律分析判断发生的反应类型,进而判断原电池的正负极。19.馍氢电池是一种性能良好的蓄电池,电池容量大,
38、充电过程快,具有很好的应用前景。 而I .已知某馍氢二次电池放电时的总反应式为NiOOH + MH Ni(OH)2 + M,电解质溶液为KOHB液,其中MH称为储氢电极。充电时储氢电极为 极,请写出充电时阳极反应式:n.废旧电池对环境有一定的危害,某种型号馍电池的电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。研究小组设计如下工艺流程,对该电池的电极材料进行资源回收:盐酸N心CQm溶液NKJH溶液废旧 银电 池电极材料Ni(OH)已知:NiCl 2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni某温度下:KspNi(OH) 2 = 5.0 X10-16、KspNiC 2O4 = 4.0 X 10-10
39、KspFe(OH) 3 = 4.0 X10-38、KspAl(OH) 3 = 3.0X1034回答下列问题:(1)第步调节溶液的pH,最佳的试剂为 a. NaOH b . NiO c .CO d . HCl(2)写出步骤中反应的化学方程式 ,请从沉淀转化的角度,解释该反应能 发生的原因。(3)第步电解滤液的阴极产物为 ,另一电极产物全部用于氧化沉淀出,该反 应的离子方程式为: ,理论上当电解池转移10moi电子时,能得到产物Ni(OH) 3kg。【答案】(1). 阴 (2). Ni(OH) 2 + OH e-= NiOOH + H 2O (3). b (4).NiC2Q+2NaOH= Ni(O
40、H) 2+N&C2Q (5).KspNi(OH) 2小于 KspNiC 2O,随着溶液中 OH的增多,Ni2+2OH = Ni(OH) 2平衡向右移动,NiCzQn Ni 2+GO2-平衡向右移动,沉淀NQQ转化为Ni(OH)2 (6). H 2 .2Ni(OH)2+2OH+CI22Ni(OH) 3+2CI- (8). 1.1【解析】【分析】I .根据充电时的总反应方程式结合元素化合价的变化分析判断,并书写充电时阳极的电极 反应式;n.馍电池的电极材料由Ni(OH) 2碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成,将废旧馍电池电极材料溶于稀盐酸,发生反应Ni(OH) 2+2HCl=NiCl 2+2H
41、。Fe2Q+6HCl=2FeCl3+3HQ2Al+6HCl=2AlCl 3+3HT ,过滤得到的残渣是 C,向滤液中加入某物质,调节溶液的pH,根据流程图知,生成的沉淀应该是Fe(OH)3、Al(OH) 3,然后向滤液中加入 NaGQ溶液,发生反应NiCl 2+N&C2OFMC2O4+2Na Cl,过滤,将滤液电解,阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气,过滤得到的NiCzQ和NaOH应生成Ni(OH)2,用氯气将Ni(OH)2氧化生成Ni(OH)3,最后洗涤沉淀得到较纯净的Ni(OH) 3,据此分析解答。【详解】I . (1)充电时,Ni(OH)2转化为NiOOH Ni元
42、素化合价升高被氧化,Ni(OH) 2为阳极,则储氢电极(MH)为阴极,充电时 Ni(OH)2在阳极上失电子发生氧化反应,阳极的电极反应式为 Ni(OH)2-e-+OH=NiOOH+HO 故答案为:阴;Ni(OH) 2-e-+OH=NiOOH+Qn(1)加入某试剂来调节溶液的pH,为避免引入新杂质,应加入NiO,故答案为:b;(2)根据上述分析,结合物质的溶度积常数,步骤中NiC2O4和NaOFK应生成Ni(OH)2,反应的化学方程式为 NiC2O4+2NaOH = Ni(OH) 2+NaGQ,因为 KspNi(OH) 2小于 KspNiC 2。,随着溶液中OH的增多,Ni2+2OH=Ni(OH
43、)2平衡向右移动,NiCzQu Ni2+ GQ2-平衡向右移动,沉淀NGQ转化为 Ni(OH)2,故答案为:NiC2O4+2NaOH= Ni(OH) 2+N&C2Q; KpNi(OH) 2小于 KspNiC 2C4,随着溶液中CH的增多,Ni2+2CH= Ni(CH)2平衡向右移动,NiCzQn Ni2+ GQ2-平衡向右移动,沉淀NiCzQ转化为Ni(CH)2;(3)第步是电解氯化钠溶液,阴极上溶液中的氢离子放电,生成氢气;另一电极产物为阳极上的氯离子放电生成的氯气,2Cl-2e=Cl2T ,全部用于氧化沉淀出,沉淀出为 Ni(CH) 2,反应的离子方程式为 2Ni(CH)2+2CH
44、+ClL2Ni(CH) 3+2CI-;当电解池转移10mol电子时,生成5mol CI2,能得到产物 Ni(CH) 310mol,质量为 10molX 110g/mol=1100g=1.1 kg ,故答案为:H2;_ _ _ 2Ni(CH)2+2CH+Cl22Ni(CH) 3+2CI ; 1.1。20.环境问题已成为人类共同关注的话题,燃煤废气、汽车尾气中常含有的NQ、SC、HS等污染物,容易形成酸雨,破坏环境。其综合治理是当前重要的研究课题。I .以下是对酸雨的若干项评价,其中不正确的是 a.杀死水中的浮游生物,减少鱼类食物的来源,破坏水生生态系统b.对电线、铁轨、桥梁、房屋等均会造成严重损
45、害c.导致臭氧层空洞d.二氧化碳的过量排放,是形成酸雨的主要原因之一n .电解法处理氮氧化物废气有较高的环境效益和经济效益(图中电极均为石墨)NONHjNOj械溶液(1)电解NQ制备NHNQ原理如上方左图所示:阳极为石墨 (填1或2),该电极的反应式为 为使电解的副产物也完全转化为NHNQ,需要补充的物质 X的化学式为 。(2)用上方右图装置进行模拟电解NO气体实验,可回收硝酸。外接电源a极为 极,左室发生的电极反应式为 。若有标准状况下 2.24L NO2被吸收,通过质子交换膜 (只允许质子通过)的H+为 mol。用含NO和NO(不考虑NO转化为N2O)的废气进行模拟电解法吸收实验。电解过程中,有部分NO转化为HN0实验结束时,测得右室溶液中增加了1 mol HNO3、0.1 mol HNO 2,同时左室收集到标准状况下 28L 士。原气体中NO和NO的体积比为 。【答案】(1). cd (2). 2 (3). NO-3e-+2HO=NO+4H+ (4). NH 3 (5). 负(6) . 2H +2e- = H 2T (或 2H2。+2存=H2T+2OH)(7). 0.1 (8). 8:3【解析】【分析】1 .根据酸雨的性质进行判断;n.(1)电解NOJ备NHNO时,在阳极上是 NO失电子的氧化反应,在阴极上是NO导电子
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