华中科技大学《分离与分析技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《分离与分析技术》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在25℃时，将pH=2的盐酸与pH=12的氢氧化钠溶液等体积混合，混合后溶液的pH为（）A.7B.10C.5D.112、在一定温度下，将一定量的A和B放入容积为1L的密闭容器中，发生如下反应：A(s)+2B(g)⇌C(g)+2D(g)，经5min后达到平衡，测得容器内B的浓度减少了0.2mol/L。下列叙述不正确的是？（）A.在5min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02mol/(L·min)B.平衡时B的转化率为40%C.平衡时混合气体中D的体积分数约为33.3%D.初始时加入A和B的物质的量之和一定为1mol3、在2A+B⇌3C+4D反应中，表示该反应速率最快的是（）A.v(A)=0.5mol/(L·s)B.v(B)=0.3mol/(L·s)C.v(C)=0.8mol/(L·s)D.v(D)=1mol/(L·s)4、在一定温度下，向容积固定不变的密闭容器中充入amolNO2，发生如下反应：2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH<0。达到平衡后再向容器中充入amolNO2，再次达到平衡后，与第一次平衡相比，NO2的转化率？（）A.不变B.增大C.减小D.无法判断5、在一定温度下，可逆反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)达到平衡。若增大氧气的浓度，则平衡（）A.向正反应方向移动B.向逆反应方向移动C.不移动D.无法判断6、某温度下，纯水中的c(H⁺)=2.0×10⁻⁷mol/L，则此时溶液的c(OH⁻)为？（）A.2.0×10⁻⁷mol/LB.0.5×10⁻⁷mol/LC.1.0×10⁻¹⁴mol/LD.无法确定7、在一定条件下，可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡。若保持温度不变，将容器体积扩大一倍，达到新平衡时，C的浓度是原来的50%，则（）A.平衡向正反应方向移动B.平衡向逆反应方向移动C.B的转化率增大D.C的体积分数增大8、在pH都等于9的NaOH和CH₃COONa两种溶液中，设由水电离产生的OH⁻浓度分别为amol/L和bmol/L，则a和b的关系为？（）A.a>bB.a=10⁻⁴bC.b=10⁻⁴aD.a=b9、在25℃时，将pH=11的氢氧化钠溶液与pH=3的盐酸溶液等体积混合，混合后溶液的pH为（）A.7B.10C.12D.无法确定10、在一定温度下，有可逆反应：2A(g)+2B(g)⇌C(g)+3D(g)，在恒温恒容条件下，向容器中加入2molA和2molB达到平衡时，C的浓度为wmol/L。若维持容器的温度和容积不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为wmol/L的是（）A.4molA+4molBB.2molC+6molDC.1molA+1molB+1molC+3molDD.3molC+5molD11、在一定条件下，可逆反应2NO₂⇌N₂O₄达到平衡。保持温度不变，缩小容器体积，达到新平衡时，下列说法正确的是（）A.颜色变浅B.颜色变深C.颜色不变D.无法判断12、某原电池总反应的离子方程式为2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，不能实现该反应的原电池是（）A.正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl₃溶液B.正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO₃)₃溶液C.正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe₂(SO₄)₃溶液D.正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe₂(SO₄)₃溶液13、对于可逆反应：2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，ΔH<0，下列说法正确的是？（）A.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小B.增大压强，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大C.通入过量的O₂，SO₂的转化率增大，O₂的转化率减小D.使用催化剂，能加快反应速率，平衡向正反应方向移动14、在一定温度下，向容积固定不变的密闭容器中充入amolNO₂，发生如下反应：2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)，达到平衡后，再向该容器中充入amolNO₂，达新平衡后与原平衡比较，下列叙述不正确的是（）A.相对平均分子质量增大B.NO₂的转化率提高C.颜色变深D.反应放出的总热量大于原平衡的2倍15、对于反应4NH₃(g)+5O₂(g)⇌4NO(g)+6H₂O(g)，下列有关说法正确的是（）A.达到化学平衡时，4v正(NH₃)=5v逆(O₂)B.增大压强，正反应速率增大，逆反应速率减小C.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小D.达到平衡时，反应物和生成物的浓度不再变化二、实验题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）设计实验研究有机化合物的同分异构体的分离和鉴定。选取具有同分异构现象的有机化合物，运用色谱法、重结晶等方法进行分离，通过物理性质和化学性质的测定进行鉴定，说明实验中的关键技术和注意事项。2、（本题5分）设计实验研究气相色谱法在混合物分离和分析中的应用。选择一种含有多种组分的混合物，如有机溶液，通过气相色谱仪进行分离和定量分析，优化色谱条件，如柱温、载气流速等，讨论气相色谱法的优点和局限性。3、（本题5分）开展实验研究不同的干燥方式（如喷雾干燥、流化床干燥）对颗粒材料形貌和粒度分布的影响。对相同的物料分别采用不同干燥方式处理，通过显微镜观察和粒度分析，评估干燥方式对颗粒材料的影响。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述高效液相色谱实验中流动相的配置及梯度洗脱的设置。2、（本题5分）论述无机化学中铌、钽等元素的超导材料应用。3、（本题5分）阐述有机化学中不饱和醛的化学性质和反应。4、（本题5分）分析化学实验中使用高效液相色谱进行分离分析的注意事项。5、（本题5分）阐述化学实验中萃取操作中相比的选择和优化。四、计算题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）用0.0800mol/L的氢氧化钠标准溶液滴定25.00mL未知浓度的硫酸溶液，滴定至终点时消耗氢氧化钠溶液20.00mL，计算硫酸溶液的