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文档简介
北京市房山区2023-2024学年高二上学期期末考试化学试卷姓名:__________班级:__________考号:__________题号一二总分评分一、部分共14小题,每小题3分,共42分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。1.关于下列现象的分析不合理的是()醋酸溶液能导电氧炔焰切割金属五彩缤纷的烟花铸钢模具须提前干燥A.与盐类水解有关B.与乙炔和氧气反应放热有关C.与核外电子的跃迁有关D.与铁与水能发生反应有关A.A B.B C.C D.D2.下列化学用语书写不正确的是()A.F的原子结构示意图:B.NaCl的电子式:C.基态铬原子(24Cr)的价层电子排布式:3d44s2D.基态氧原子的轨道表示式:3.下列措施是为了增大化学反应速率的是()A.用锌粒代替镁粉制备氢气 B.将食物放进冰箱避免变质C.自行车车架镀漆避免生锈 D.工业合成氨时加入催化剂融雪剂可以降低冰雪融化的温度,利于道路通畅,通常分为氯盐类的无机融雪剂和非氯盐类的有机融雪剂两类。氯化钠、醋酸钾两种融雪剂相同条件下融冰量和对碳钢(铁碳合金)腐蚀速率图像如下所示。回答问题。图1不同融雪剂融冰量比较图2不同盐溶液对碳钢腐蚀比较4.下列关于醋酸钾(CH3COOK)的说法中,不正确的是()A.是强电解质B.电离方程式为CH3COOK=CH3COO-+K+C.使用CH3COOK融雪后,附近水土酸碱性不受影响D.由图1可知,与氯化钠相比醋酸钾融冰量高,是更加高效的融雪剂5.结合图2分析下列关于碳钢(铁碳合金)腐蚀的说法中,不正确的是()A.盐类融雪剂能够造成碳钢的腐蚀B.碳钢腐蚀的负极反应为Fe-2e-=Fe2+C.融雪剂浓度越大,碳钢腐蚀速率越快D.寻找环保、高效的融雪剂是新型融雪剂的研究方向6.下列离子方程式与所给事实不相符的是()A.Cl2制备84消毒液(主要成分是NaClO):Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OB.食醋去除水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑C.利用覆铜板制作印刷电路板:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+D.Na2S去除废水中的Hg2+:Hg2++S2-7.下图表示的是元素的某种性质(X)随原子序数的变化关系,则X可能是()A.元素原子的价电子数 B.元素的原子半径C.元素的电负性 D.元素的第一电离能8.一定条件下的密闭容器中发生反应:C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)ΔH>0。达到平衡后升高反应温度,下列叙述不正确的是()A.正、逆反应速率都增大 B.平衡向逆反应方向移动C.C2H6的转化率增大 D.化学平衡常数增大9.下列事实能用平衡移动原理解释的是()A.H2O2溶液中加入少量MnB.密闭烧瓶内的NO2和C.铁钉放入浓HNOD.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量10.用0.1000mol·L−1HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液。下列说法不正确的是()A.锥形瓶盛装未知浓度的NaOH溶液前必须保持干燥B.使用滴定管前,要先检查活塞是否漏水,在确保不漏水后方可使用C.酸式滴定管在盛装0.1000mol·L−1HCl溶液前要用该溶液润洗2~3次D.用酚酞作指示剂,溶液颜色从粉红色刚好变为无色,且半分钟内不褪色,即达到滴定终点11.相同温度下,在三个密闭容器中分别进行反应:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)。达到化学平衡状态时,相关数据如下表。下列说法不正确的是()实验起始时各物质的浓度/(mol·L-1)平衡时物质的浓度/(mol·L-1)c(H2)c(I2)c(HI)c(H2)Ⅰ0.010.0100.008Ⅱ0.020.020aⅢ0.020.020.04A.该温度下,反应的平衡常数为0.25B.实验Ⅱ达平衡时,a=0.016C.实验Ⅲ开始时,反应向消耗H2的方向移动D.达到化学平衡后,压缩三个容器的体积,平衡均不发生移动12.回收利用工业废气中的CO2和SO2,实验原理示意图如下。下列说法不正确的是()A.废气中SO2排放到大气中会形成酸雨B.装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2C.装置a中溶液显碱性的原因是HCO3-的水解程度大于HCO3-的电离程度D.装置b中的总反应为S13.“中国芯”的主要原料是单晶硅,“精炼硅”反应历程中的能量变化如下图所示。下列有关描述正确的是()A.历程Ⅰ是吸热反应B.历程Ⅱ发生了化学变化C.历程Ⅲ的热化学方程式是:SiHCl3(l)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g)ΔH=+238kJ/molD.实际工业生产中,粗硅变为精硅的过程无需外界能量供给14.某实验小组研究经打磨的镁条与1mol·L−1NaHCO3溶液(pH≈8.4)的反应。室温时,用CO2传感器检测生成的气体,并测定反应后溶液的pH。实验如下表:实验装置编号锥形瓶中的试剂实验现象锥形瓶内CO2的浓度变化①6.0g1mol·L−1NaHCO3溶液有极微量气泡生成,15min后测得溶液的pH无明显变化②6.0g1mol·L−1NaHCO3溶液和0.1g镁条持续产生大量气泡(净化后可点燃),溶液中有白色浑浊生成。15min后测得溶液的pH上升至9.0③6.0gH2O(滴有酚酞溶液)和0.1g镁条镁条表面有微量气泡,一段时间后,镁条表面微红下列说法不正确的是()A.由①可知,NaHCO3在溶液中可发生分解反应B.由②可知,镁与NaHCO3溶液反应,生成的气体中有H2C.对比②③可知,室温下,NaHCO3溶液中c(H+)大于水中c(H+)D.由②③推测,HCO3-可能对镁与H2O反应生成的Mg(OH)2覆膜有破坏作用二、本部分共6小题,共58分。15.锂(Li)元素在新能源领域应用广泛。(1)基态Li原子的电子排布式是。(2)Li元素在周期表中的位置是(填写周期、族、区)。(3)比较第一电离能的大到小:I1(Li)I1(Na)(填“>”、“=”或“<”),从原子结构的角度解释原因。(4)碳酸锂(Li2CO3)是一种电池原料,其中所含元素的电负性从大到小的顺序是>>。16.研究电解质在水溶液中的离子反应与平衡有重要的意义。(1)常温下,用0.100mol/LNaOH溶液滴定10mL0.100mol/LCH3COOH溶液的滴定曲线如右图所示。a、b、c三点中:①c(Na+)=c(CH3COO−)的点是.(填“a”、“b”或“c”,下同)。②水的电离程度最大的点是。(2)已知:25℃时CH3COOH、H2CO3和HClO的电离平衡常数:化学式CH3COOHH2CO3HClO电离平衡常数(Ka)1.75×10–5Ka1=4.5×10–7Ka2=4.7×10–114.0×10–8①CH3COOH的电离平衡常数表达式Ka=。②比较等物质的量浓度溶液的pH:pH(NaClO)pH(CH3COONa)(填“>”、“<”或“=”)。③预测下列化学反应能够发生的是。A.HClO+CH3COONa=CH3COOH+NaClOB.CO2+H2O+NaClO=NaHCO3+HClOC.2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO217.镁基储氢材料MgH2具有储氢量高、成本低廉等优点,发展前景广阔。Ⅰ.MgH2热分解放出H2,反应的能量变化如图所示。(1)写出MgH2热分解的热化学方程式。(2)提高H2平衡产率的措施有(答1条即可)。(3)Ⅱ.MgH2水解制备H2MgH2与H2O反应制备H2的化学方程式是。(4)资料:25℃时,有关物质的溶度积常数如下物质Mg(OH)2Ni(OH)2Cu(OH)2Ksp5.6×10−125.5×10−162.2×10−20①MgH2与H2O反应时,最初生成H2的速率很快,但随后变得缓慢,原因是。②在水中加入优先与OH-结合的离子,能够避免①中现象发生,提升H2的制备效率。下列物质中,能达到此目的的是。a.NaNO3b.NiCl2c.CuCl218.改进工艺,降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。(1)写出氯碱工业原理的方程式。(2)将氢燃料电站应用于氯碱工业,其示意图如下:①a极为(填“正”或“负”)极。②甲装置中,Na+向极移动(填“a”或“b”)③下列关于乙装置说法中,正确的是。A.在c极区获得氯气B.在d极区获得的产物,可供甲装置使用C.当NaCl溶液浓度较低时,及时更换为精制饱和NaCl溶液,以保证生产效率(3)向乙装置中的阴极区通入O2,能够替代水中的H+获得电子,降低电解电压,减少电耗。写出O2在阴极区发生反应的电极反应式。(4)杂质离子可造成交换膜损伤,导致OH−迁移至阳极区,对产品质量造成不良影响。请结合化学用语说明原因。19.我国科学家用粗氢氧化高钴[主要含Co(OH)3]制备硫酸钴晶体(CoSO4•7H2O),其工艺流程如下。
已知:i.还原浸出液中的阳离子有:Co2+、H+、Fe2+和Ca2+等ii.部分物质的溶度积常数如下(25℃)物质KspCaF24.0×10−11Fe(OH)32.8×10−39iii.CoSO4•7H2O溶解度随温度升高而明显增大(1)氢氧化高钴溶于硫酸的化学方程式是。(2)还原浸出Co2+时,理论上氧化性离子和还原性离子物质的量之比为。(3)氧化沉铁后,浊液中铁离子浓度为mol/L(此时25℃,溶液pH为4)。(4)结合平衡移动原理解释“氟化沉钙”步骤加入过量NaF的原因。(5)萃取后,经反萃取得到硫酸钴溶液。将硫酸钴溶液经操作,分离后得到硫酸钴晶体。(6)用滴定法测定硫酸钴晶体中钴的含量,其原理和操作如下。在溶液中,用铁氰化钾将Co(Ⅱ)氧化为Co(Ⅲ),过量的铁氰化钾以Co(Ⅱ)标准液返滴定。反应的方程式为:Co2++[Fe(CN)6]3−=Co3++[Fe(CN)6]4−。已知:铁氰化钾标准液浓度为cmol/L,Co(Ⅱ)标准液质量浓度为ρg/L。取mg硫酸钴晶体,加水配成200mL溶液,取20mL待测液进行滴定,消耗V1mL铁氰化钾标准液、V2mLCo(Ⅱ)标准液。(Co的相对原子质量为59)计算样品中钴含量ω=(以钴的质量分数ω计)。20.某实验小组探究Cu与Fe(NO3)3溶液的反应。取3g铜粉加入到100mL0.6mol/LFe(NO3)3溶液(用HNO3调pH=1)中,振荡、静置30分钟,铜粉减少,溶液呈棕绿色,未见有气泡产生。(1)预测NO3-和Fe3+分别与Cu发生了反应,补充反应Ⅱ的离子方程式。反应Ⅰ3Cu+2NO+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O反应Ⅱ。(2)探究反应Ⅰ是否发生①设计实验:取3g铜粉加入到100mL溶液中,振荡、静置30分钟。②若反应Ⅰ能够发生,预计观察到的现象有。实际现象不明显,借助传感器证明反应Ⅰ能够发生。(3)探究反应Ⅱ是否发生步骤1:取3g铜粉加入到100mL0.3mol/LFe2(SO4)3溶液(用H2SO4调pH=1)中,溶液迅速变为蓝绿色。步骤2:取步骤1中上层清液,滴加少量KSCN溶液,出现白色浑浊,溶液变红,振荡后红色褪去。①KSCN溶液的作用是。②已知,CuSCN是难溶于水的白色固体。结合平衡移动原理,解释步骤2中“溶液变红,振荡后红色褪去”的原因。(4)查阅资料可知,反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数分别为KⅠ=6.3×1062和KⅡ=5×1014。请从化学反应速率和限度的角度简述对Cu与Fe(NO3)3溶液反应的认识。
答案解析部分1.【答案】A【解析】【解答】A、醋酸溶液能导电是因为醋酸溶液中含有自由移动的离子,与盐类水解无关,故A符合题意;
B、乙炔在氧气中燃烧时放出大量的热,可使金属熔化,所以用氧炔焰可以切割金属,故B不符合题意;
C、五彩缤纷的烟花是因为不同金属离子吸收能量,电子发生跃迁,形成不同的颜色的光,与核外电子的跃迁有关,故C不符合题意;
D、高温下铁能与水反应生成四氧化三铁和氢气,因此铸钢模具须提前干燥,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、含有自由移动离子的物质能导电;
B、乙炔在氧气中燃烧时放出大量的热;
C、烟花与核外电子的跃迁有关;
D、高温下铁与水反应。2.【答案】C【解析】【解答】A、F原子核内有9个质子,核外共有9个电子,其原子结构示意图为,故A不符合题意;
B、氯化钠是由钠离子和氯离子构成的离子化合物,NaCl的电子式为,故B不符合题意;
C、基态铬原子(24Cr)的价电子排布式:3d54s1,故C符合题意;
D、原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占不同的原子轨道,且自旋状态相同,则基态氧原子的轨道表示式为,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、F为9号元素;
B、NaCl为离子化合物;
C、Cr为24号元素,根据构造原理书写其价电子排布式;
D、氧为8号元素。3.【答案】D【解析】【解答】A、用锌粒代替镁粉制备氢气,镁比锌活泼,则用锌粒代替镁粉制备氢气,反应速率减慢,故A不符合题意;
B、将食物放进冰箱避免变质,温度降低,反应速率减慢,故B不符合题意;
C、自行车车架镀漆避免生锈,隔绝空气,反应速率减慢,故C不符合题意;
D、工业合成氨时加入催化剂,能够降低反应的活化能,增大反应速率,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】浓度、温度、催化剂等均能影响反应速率。【答案】4.C5.C【解析】【分析】(1)醋酸钾为强碱弱酸盐,水解显碱性;
(2)结合图2分析。4.A、醋酸钾完全电离,属于强电解质,故A不符合题意;
B、醋酸钾为强电解质,完全电离,其电离方程式为CH3COOK=CH3COO-+K+,故B不符合题意;
C、醋酸钾呈碱性,使用CH3COOK融雪后,附近水土酸碱性受影响,故C符合题意;
D、由图1可知,与氯化钠相比醋酸钾融冰量高,是更加高效的融雪剂,故D不符合题意;
故答案为:C。5.A、由图可知,盐类融雪剂能够造成碳钢的腐蚀,故A不符合题意;
B、碳钢腐蚀时,形成原电池,Fe为负极,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,故B不符合题意;
C、由图可知,融雪剂浓度越大,碳钢腐蚀速率越慢,故C符合题意;
D、融雪剂能够造成碳钢的腐蚀,则寻找环保、高效的融雪剂是新型融雪剂的研究方向,故D不符合题意;
故答案为:C。6.【答案】B【解析】【解答】A、将氯气通入氢氧化钠溶液中制得84消毒液,氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故A不符合题意;
B、醋酸为弱酸,应保留化学式,正确的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑,故B符合题意;
C、氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,故C不符合题意;
D、硫离子结合汞离子生成HgS沉淀,离子方程式为Hg2++S2-=HgS↓,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;
B、醋酸为弱酸;
C、氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜;
D、硫离子结合汞离子生成HgS沉淀。7.【答案】D【解析】【解答】同周期元素第一电离能从左到右逐渐增大,其中ⅡA全充满、ⅤA族半充满元素的第一电离能大于相邻主族元素,与图像变化情况符合,则X表示元素的第一电离能;
故答案为:D。
【分析】同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素。8.【答案】B【解析】【解答】A、升高温度,正逆反应速率都增大,故A不符合题意;
B、该反应为吸热反应,升温平衡正向移动,故B符合题意;
C、升高温度,该反应的平衡正向移动,C2H6的转化率增大,故C不符合题意;
D、升高温度,该反应的平衡正向移动,化学平衡常数增大,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】升温反应速率增大,该反应的平衡正向移动。9.【答案】B【解析】【解答】A、二氧化锰是催化剂,可以加快过氧化氢的分解速率,A错误;
B、2NO2⇌N2O4∆H<0,反应为放热反应,升高温度,平衡朝逆向移动,颜色变深,B正确;
C、浓硝酸具有氧化性,可以和铁发生氧化还原反应,生成NO2,C错误;
D、稀硫酸和Fe反应时,加入CuSO4,可以生成Cu,Cu和Fe、稀硫酸形成原电池,加快反应速率,D错误;10.【答案】A【解析】【解答】A、锥形瓶中有少量水,对中和滴定实验无影响,则锥形瓶盛装NaOH溶液前,不需要保持干燥,故A符合题意;
B、在使用滴定管前,首先要检查活塞是否漏水,在确保不漏水后方可使用,故B不符合题意;
C、该实验为酸滴定碱,酸式滴定管盛装盐酸时先水洗、后润洗,则酸式滴定管在盛装0.1000mol•L-1HCl溶液前要用该溶液润洗2~3次,故C不符合题意;
D、用酚酞作指示剂,当溶液颜色从粉红色刚好变为无色,且半分钟内不变色,达到滴定终点,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、锥形瓶中有少量水,对中和滴定实验无影响;
B、若滴定管漏水,不能使用;
C、酸式滴定管盛装盐酸时先水洗、后润洗;
D、达到滴定终点时,酚酞褪色。11.【答案】C【解析】【解答】A、由第I组数据可知,达到平衡时,c(H2)=c(B、反应条件为恒温恒容,实验Ⅱ相对于实验I相当于加压,平衡不移动,则实验Ⅱ达平衡时,故a=0.016,故B不符合题意;C、温度不变,平衡常数不变,实验Ⅲ开始时,浓度商Q=0.04×0.040.02×0.02=4>KD、该反应是气体体积不变的反应,达到化学平衡后,压缩三个容器的体积,平衡均不发生移动,故D不符合题意;故答案为:C。【分析】A、平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比;
B、实验Ⅱ相对于实验I相当于加压,平衡不移动;
C、计算浓度熵与平衡常数比较判断反应进行方向;
D、该反应是气体体积不变的反应,压强不影响平衡移动。12.【答案】B【解析】【解答】A、二氧化硫是酸性氧化物,废气中排放到空气中,遇水生成亚硫酸,亚硫酸易被氧气氧化生成硫酸,形成硫酸型酸雨,故A不符合题意;B、装置a中溶液的作用是吸收二氧化硫气体,二氧化碳与碳酸氢钠溶液不反应,不能吸收,故B符合题意;C、HCO3-水解显碱性,电离显酸性,则装置a中溶液显碱性的原因是HCO3-的水解程度大于HCO3-的电离程度,故C不符合题意;D、根据电解池阴极和阳极反应式可知,装置b中总反应为SO故答案为:B。【分析】含二氧化硫和二氧化碳的废气通入碳酸氢钠溶液中,二氧化硫与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳和亚硫酸钠,二氧化碳气体通入装置b的右室,CO2在电源右侧电极上反应生成HCOOH,则CO2得电子,右侧电极为阴极,电极反应式为CO2+213.【答案】C【解析】【解答】A、历程Ⅰ反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应,故A错误;
B、历程Ⅱ使气态的SiHCl3转化为液态,没有新物质生成,发生物理变化,故B错误;
C、历程Ⅲ为吸热反应,其热化学方程式为SiHCl3(l)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g)ΔH=+238kJ/mol,故C正确;
D、粗硅和纯硅具有的能量不同,粗硅变为精硅的过程需要外界能量供给,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、历程Ⅰ反应物的总能量大于生成物的总能量;
B、有新物质生成的变化属于化学变化;
C、历程Ⅲ为吸热反应;
D、反应物和产物能量的大小决定了物质转化过程中能量的变化情况。14.【答案】C【解析】【解答】A、碳酸氢钠不稳定,①中有极微量气泡生成,15min后测得溶液的pH无明显变化,说明碳酸氢钠发生分解,故A不符合题意;
B、②中产生的气体净化后可点燃,说明镁与NaHCO3溶液反应,生成的气体中有H2,故B不符合题意;
C、因为碳酸氢根电离出氢离子的能力大于水电离出氢离子的能力,所以②中的反应比③中的剧烈,NaHCO3溶液呈碱性,其中c(H+)小于H2O中的c(H+),故C符合题意;
D、NaHCO3可以和碱性物质反应,由②③可知,HCO3-的作用可能是破坏了覆盖在镁条表面的镁与H2O反应生成的Mg(OH)2,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、碳酸氢钠不稳定;
B、氢气具有可燃性;
C、碳酸氢根电离出氢离子的能力大于水电离出氢离子的能力;
D、NaHCO3可以和碱性物质反应。15.【答案】(1)1s22s1(2)第二周期ⅠA族,s(3)>;Li和Na为同主族元素,电子层数Na>Li,原子半径Na>Li,原子核对最外层电子的吸引作用Li>Na(4)O;C;Li【解析】【解答】(1)Li的核外电子数为3,基态Li原子的电子排布式为1s22s1;
故答案为:1s22s1;
(2)Li为3号元素,在元素周期表中位于第二周期ⅠA族,元素周期表的s区;
故答案为:第二周期ⅠA族,s;
(3)Li和Na为同主族元素,电子层数Na>Li,原子半径Na>Li,原子核对最外层电子的吸引作用Li>Na,因此第一电离能:Li>Na;
故答案为:>;Li和Na为同主族元素,电子层数Na>Li,原子半径Na>Li,原子核对最外层电子的吸引作用Li>Na;
(4)元素的非金属性越强,电负性越大,则Li2CO3所含元素的电负性从大到小的顺序为:O>C>Li;
故答案为:O;C;Li。
【分析】(1)(2)Li为3号元素;
(3)Li和Na为同主族元素,电子层数Na>Li,原子半径Na>Li,原子核对最外层电子的吸引作用Li>Na;
(4)元素的非金属性越强,电负性越大。16.【答案】(1)b;c(2)c(CH【解析】【解答】(1)①c(Na+)=c(CH3COO−),说明c(H+)=c(OH-),此时溶液呈中性,pH=7,为b点,故答案为:b;
②酸或碱抑制水的电离,含有弱离子的盐水解促进水的电离,a点溶质为醋酸,水的电离被抑制,b点溶质为醋酸和醋酸钠,c点溶质为醋酸钠,水的电离被促进,故水的电离程度最大的点是c;
故答案为:c;
(2)①CH3COOH为弱酸,其电离方程式为CH3COOH⇋CH3COO-+H+,则电离平衡常数表达式Ka=c(CH3COO−)⋅c(H+)c(CH3COOH);
故答案为:c(CH3COO−)⋅c(H+)c(CH3COOH);
②根据电离平衡常数可知,酸性:CH3COOH>HClO,则pH(NaClO)>pH(CH3COONa);
故答案为:>;
③A、酸性:CH3COOH>HClO,则HClO+CH3COONa=CH3COOH+NaClO不能发生,故A错误;
B、酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,则CO2+H17.【答案】(1)MgH2(s)⇌Mg(s)+H2(g)ΔH=+75kJ/mol(2)升温、减压、及时移走氢气(3)MgH2+2H2O⇌Mg(OH)2+2H2(4)产物Mg(OH)2是难溶物质,逐渐覆盖在MgH2表面,减小了MgH2与H2O的接触面积;b、c【解析】【解答】(1)ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能=160kJ/mol-85kJ/mol=+75kJ/mol,则MgH2热分解的热化学方程式为MgH2(s)⇌Mg(s)+H2(g)ΔH=+75kJ/mol;
故答案为:MgH2(s)⇌Mg(s)+H2(g)ΔH=+75kJ/mol;
(2)提高H2平衡产率应使该平衡正向移动,可采取的措施有升温、减压、及时移走氢气;
故答案为:升温、减压、及时移走氢气;
(3)MgH2与H2O反应生成氢氧化镁和氢气,反应的化学方程式为MgH2+2H2O⇌Mg(OH)2+2H2;
故答案为:MgH2+2H2O⇌Mg(OH)2+2H2;
(4)①产物Mg(OH)2是难溶物质,逐渐覆盖在MgH2表面,减小了MgH2与H2O的接触面积,导致最初生成H2的速率很快,但随后变得缓慢;
故答案为:产物Mg(OH)2是难溶物质,逐渐覆盖在MgH2表面,减小了MgH2与H2O的接触面积;
②在水中加入优先与OH-结合的离子,能够避免①中现象发生,提升H2的制备效率,NiCl2和CuCl2电离产生的金属离子会优先结合OH-生成沉淀,而硝酸钠不与OH-反应,因此能达到目的的是NiCl2和CuCl2;
故答案为:bc。
【分析】(1)ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能;
(2)提高H2平衡产率应使该平衡正向移动;
(3)MgH2与H2O反应生成氢氧化镁和氢气;
(4)Mg(OH)2是难溶物质。18.【答案】(1)2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑(2)负极;b极;A、B、C(3)O2+4e−+2H2O=4OH−(4)阳极区发生反应:4OH−-4e−=O2↑+2H2O,生成氧气,使氯气不纯。(或生成的氯气会在阳极区与OH−发生反应,减少氯气产量)【解析】【解答】(1)氯碱工业原理是电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,方程式为2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑;
故答案为:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(2)①由分析可知,a极为负极;
故答案为:负;
②甲装置为原电池,原电池工作时,阳离子向正极移动,则Na+向b极移动;
故答案为:b;
③A、乙装置中,c极为阳极,氯气在阳极发生氧化反应生成氯气,故A正确;
B、d极得到的产物为NaOH,能作为甲装置的电解质溶液,故B正确;
C、当NaCl溶液浓度较低时,及时更换为精制饱和NaCl溶液,以保证生产效率,故C正确;
故答案为:ABC;
(3)O2在阴极区发生还原反应,电极反应式为O2+4e−+2H2O=4OH−;
故答案为:O2+4e−+2H2O=4OH−;
(4)杂质离子可造成交换膜损伤,导致OH−迁移至阳极区,会发生反应:4OH−-4e−=O2↑+2H2O,生成氧气,使氯气不纯;
故答案为:阳极区发生反应:4OH−-4e−=O2↑+2H2O,生成氧气,使氯气不纯。(或生成的氯气会在阳极区与OH−发生反应,减少氯气产量)。
【分析】氢氧燃料电池中,通入氢气的一极为负极,负极发生氧化反应,通入氧气的一极为正极,正极发生还原反应,原电池工作时,阴离子向负极移动,则甲中,a为负极,b为正极,装置乙中,c为阳极,d为阴极。19.【答案】(1)2Co(OH)3+3H2SO4=Co2(SO4)3+6H2O(2)2:1(3)2.8×10−9(4)Ca2+(aq)+2F−(aq)CaF2(s),增大F−浓度,平衡正向移动,有利于氟化沉钙(5)加热浓缩、冷却结晶、过滤(6)59cV−ρ【解析】【解答】(1)氢氧化高钴溶于硫酸,生成Co2(SO4)3等,化学方程式是2Co(OH)3+3H2SO4=Co2(SO4)3+6H2O;
故答案为:2Co(OH)3+3H2SO4=Co2(SO4)3+6H2O;(2)还原浸出Co2+时,发生反应SO32−+2Co3++H2O=SO42−+2Co(3)25℃时,pH=4,c(OH-)=1×10-10mol/L,浊液中c(Fe3+)=2.8×10−39(1×10(4)体系中存在平衡Ca2+(aq)+2F-(aq)⇌CaF2(s),增大c(F-),有利于平衡正向移动,从而使Ca2+沉淀更充分;
故答案为:Ca2+(aq)+2F−(aq)CaF2(s),增大F−浓度,平衡正向移动,有利于氟化沉钙;(5)从硫酸钴溶液中提取硫酸钴晶体时,由于硫酸钴的溶解度随温度升高而明显增大,所以将硫酸钴溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥操作,得到硫酸钴晶体;
故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;(6)设所配200mL溶液中Co2+浓度为x,根据得失电子守恒有:0.02x=cV1×10-3-V2×10−3L×ρg/L59g/mol,解得x=0.05(cV1-ρV259【分析】粗氢氧化高钴加入稀硫酸溶解,然后加入过量Na2SO3进行还原浸出,还原浸出液中的阳离子有:C
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