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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年浙教版选修4化学下册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、下列各组热化学方程式中,△H1>△H2的是。
①H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H1
H2(g)+I2(g)=2HI(g)△H2
②C2H4O2(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)△H1
C2H4O2(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1)△H2
③CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H1
Na2O(s)+H2O(l)=2NaOH(aq)△H2
④2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)△H1
2H2S(g)+O2(g)=2S(S)+2H2O(g)△H2A.②③B.①④C.①②D.③④2、在一定温度下,向蒸馏水中滴入少量盐酸后,下列说法中错误的是()A.c(H+)和c(OH-)的乘积不变B.促进了水的电离C.c(OH-)降低了D.水电离出的c(H+)降低了3、AG定义为AG=lg若用AG来表示溶液的酸度,说法不正确的是A.在一定温度下,溶液的酸性越强,AG越大B.65℃时,pH与AG的换算公式为AG=2(7–pH)C.若溶液显碱性,则AG<0D.若溶液显中性,则AG=04、下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是A.0.1mol·L-1NaHSO4溶液中:c(Na+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)B.0.1mol·L-1Na2S溶液中:2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)C.0.1mol·L-1NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)D.等体积、等物质的量浓度的乙酸溶液和氢氧化钠溶液混合后:C(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)5、草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,在菠菜、苋菜、甜菜等植物中含量较高。25℃时,向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lgX[X表示或随pH的变化关系如图所示。下列说法不正确的是A.直线I中X表示的是B.直线I、Ⅱ的斜率均为1C.0.1mol/LNaHC2O4溶液中:c(Na+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4)D.已知:25℃时,NH3·H2O的电离常数为10-4.69,则(NH4)2C2O4溶液呈碱性6、电解质溶液的电导率越大,导电能力越强。用0.1mol·L-1的NaOH溶液分别滴定体积均为10.00mL、浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液;利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。下列说法不正确的是()
A.曲线①代表滴定CH3COOH溶液的曲线B.A点溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)=0.05mol·L-1C.在相同温度下,C三点溶液中水电离的c(H+):BD.D点溶液中:c(Cl-)=2c(OH-)-2c(H+)评卷人得分二、填空题(共5题,共10分)7、在1.01×105Pa时,16gS在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫,放出148.5kJ的热量,则S燃烧的热化学方程式为:____________。8、氢气用于工业合成氨:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.2kJ·mol-1。
(1)一定温度下,在容积恒定的密闭容器中,一定量的N2和H2反应达到平衡后,改变某一外界条件,正、逆反应速率与时间的关系如图所示,其中t4、t5、t7时刻所对应改变的实验条件分别是t2______t4____,t5_____,t7_____。
(2)在一定条件下,将2molN2与5molH2混合于一个10L的密闭容器中;反应情况如图所示:
①5min内的平均反应速率v(NH3)=_________________________________;
②达到平衡时NH3的百分含量为______________________________。9、今有①②③三种溶液;根据要求回答下列问题:
(1)当它们的相同时,其物质的量浓度的关系是_______。(用序号填空;下同)
(2)当它们的物质的量浓度相同时,加水稀释相同的倍数后其的关系是_______。
(3)相同的三种酸溶液各加水稀释相同倍数后,溶液中水电离出来的的关系为_______。
(4)当它们相同、体积相同时,分别加入足量锌,相同状况下产生气体体积关系为_______。
(5)中和等体积相同浓度的烧碱溶液,需同浓度的三种溶液的体积分别为则的关系为_______(用等式表示)。10、NaHS溶液:
水解方程式:______________________;
离子浓度大小关系:__________________;
电荷守恒:__________________________;
物料守恒:__________________________;
质子守恒:__________________________。11、写出下列反应的离子方程式。
(1)向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸。________
(2)CuSO4溶液向地下深层渗透,遇到难溶的ZnS,会转变为铜蓝(CuS)。________
(3)在K2CrO4溶液中加硫酸酸化,溶液由黄色变为橙色。________评卷人得分三、判断题(共1题,共2分)12、向溶液中加入少量水,溶液中减小。(____)评卷人得分四、元素或物质推断题(共1题,共10分)13、Q;W、X、Y、Z是位于不同主族的五种短周期元素;其原子序数依次增大。
①W的氢化物与W最高价氧化物对应水化物反应生成化合物甲。
②X;Y、Z的最高价氧化物对应水化物之间两两反应均可生成盐和水。
③常温下,Q的最高价气态氧化物与化合物X2O2发生反应生成盐乙。
请回答下列各题:
(1)甲的水溶液呈酸性,用离子方程式表示其原因____________________________________________________________________________。
(2)③中反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________。
(3)已知:ZO3n-+M2++H+→Z-+M4++H2O(M为金属元素,方程式未配平)由上述信息可推测Z在周期表中位置为________________________________________________________________________________________________。
(4)Y形成的难溶半导体材料CuYO2可溶于稀硝酸,同时生成NO。写出此反应的离子方秳式_____________________________。评卷人得分五、有机推断题(共1题,共4分)14、某温度时,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)A点表示Ag2SO4是_____(填“过饱和”“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)该温度下Ag2SO4的溶度积常数Ksp=_____。(列式带入数据并计算出结果)
(3)现将足量的Ag2SO4固体分别加入:
a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液。
b.10mL蒸馏水。
c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液。
则Ag2SO4的溶解程度由大到小的顺序为_____(填字母)。
(4)向Ag2SO4悬浊液中加入足量Na2CrO4固体,可观察到有砖红色沉淀生成(Ag2CrO4为砖红色),写出沉淀转化的离子方程式:_____。评卷人得分六、工业流程题(共4题,共32分)15、汽车的大量使用给人们的出行带来了便利;但也带来了诸多社会问题,如废旧铅蓄电池的环境污染。通过下列工艺流程对废旧铅蓄电池进行处理,可回收金属铅和粗硫酸。
已知:i.铅膏的成分:
ii.常温下,部分铅盐的浓度积:
回答下列有关问题:
(1)“翻料、倾料”操作后所得电解质溶液中的电解质是_______(填化学式)。
(2)“铅膏”加水的目的是调成悬浊液,作用是_______。
(3)反应I的化学方程式是_______。
(4)测得“析铅”后的滤液中,对析出的进行洗涤、干燥,得产品,则原铅膏中的总物质的量为_______滤液中_______(保留一位小数)。滤液X中主要溶质的用途有_______(填一种)。
(5)HBF4是一种强酸,则气体Y为_______(填化学式)。16、某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、石墨和铝箔等,该电池充电时负极(阴极)反应为6C+xLi++xe-=LixC6,锂电池充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化。现利用以下工艺回收正极材料中的某些金属资源。
回答下列问题:
(1)放电时电池总反应方程式_______________;该工艺首先将废旧电池“放电处理”的目的除安全外还有_______________。
(2)写出“正极碱浸”过程中发生反应的离子方程式_______________。
(3)分离操作1是_______________;“酸浸”步骤发生的氧化还原反应化学方程式是_______________。
(4)“酸浸”时若用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,缺点是_______________。
(5)“沉钴”过程中的实验现象有_______________。17、磷酸亚铁锂LiFePO4是一种新型汽车锂离子电池的电极材料。某化工厂以铁红、锂辉石LiAl(SiO3)2(含少量Ca2+、Mg2+的盐);碳粉等原料来生产磷酸亚铁锂。其主要工艺流程如图:
已知:2LiAl(SiO3)2+H2SO4(浓)Li2SO4+Al2O3·4SiO2·H2O↓。温度/℃20406080溶解度(Li2CO3)/g1.331.171.010.85溶解度(Li2SO4)/g34.232.831.930.7
(1)从滤渣Ⅰ中可分离出Al2O3,如图所示。请写出生成沉淀的离子方程式___。
(2)滤渣Ⅱ的主要成分是:___(填化学式)。
(3)向滤液Ⅱ中加入饱和Na2CO3溶液,过滤后,用“热水洗涤”的原因是___。
(4)写出在高温下生成磷酸亚铁锂的化学方程式:___。
(5)磷酸亚铁锂电池总反应为:FePO4+LiLiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+。试写出该电池放电时的正极反应:___。若用该电池电解饱和食盐水(电解池电极均为惰性电极),当电解池两极共有4480mL气体(标准状况)产生时,该电池消耗锂的质量为___。18、锑(Sb)广泛用于生产各种阻燃剂、陶瓷、半导体元件、医药及化工等领域。以辉锑矿(主要成分为的Sb2S3,还含有As2S5、PbS、CuO和SiO2等)为原料制备金属锑;其一种工艺流程如下:
已知:I.浸出液主要含盐酸和SbC13,还含SbC15、CuC12、AsC13和PbC12等杂质。
II.25℃时,Ksp(CuS)=1.0×10-36,Ksp(PbS)=9.0×10-29。
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程中SbC15和Sb2S3发生反应有一种单质和还原产物SbC13生成,则滤渣I的成分是_______________(填化学式)。
(2)写出“还原”反应的化学方程式_____________________。
(3)已知浸出液中c(Cu2+)=0.0lmol·L-1、c(Pb2+)=0.10mol·L-1。在沉淀铜、铅过程中,缓慢滴加极稀的硫化钠溶液,先产生的沉淀是_____________(填化学式);当CuS、PbS共沉时,=_________。
(4)在“除砷”过程中,氧化产物为H3PO4,则该反应中氧化剂、还原剂的物质的量之比为__________________。
(5)在“电解”过程中,以惰性材料为电极,阳极的电极反应式为___________________,继而发生反应_________________(写出离子方程式)以实现溶液中Sb元素的循环使用。“电解”中单位时间内锑的产率与电压大小关系如图所示。当电压超过U0V时,单位时间内产率降低的原因可能是________________。
参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、A【分析】【详解】
①Cl2(g)和氢气反应生成的氯化氢稳定性大于I2(g)和氢气反应生成的碘化氢,越稳定能量越低,反应是放热反应,焓变是负值,△H1<△H2;故①不选;
②后者生成的是液态水,放出的热量多,焓变是负值,所以△H1>△H2;故②选;
③碳酸钙分解吸热焓变为正值,氧化钠和水反应是化合反应放热,焓变是负值,所以△H1>△H2;故③选;
④H2S不完全燃烧放热少,完全燃烧放出的热量相对多,焓变包含负号比较大小,所以△H2>△H1;故④不选。
所以热化学方程式中符合△H1>△H2的是②③。
故选A。
【点睛】
明确焓变是有正负之分的。2、B【分析】【详解】
A.水的离子积常数只与温度有关;温度不变水的离子积常数不变,故A正确;
B.HCl电离出氢离子而导致溶液中氢离子浓度增大;抑制了水的电离,故B错误;
C.离子积常数不变,氢离子浓度增大,则溶液中c(OH−)降低;故C正确;
D.HCl电离出氢离子而导致溶液中氢离子浓度增大,从而抑制水电离,则水电离出的c(H+)减少了;故D正确。
故选B。3、B【分析】【详解】
A.溶液的酸性越强,c(H+)越大,c(OH﹣)越小,lg越大;A正确;
B.25℃时pH=﹣lgc(H+),根据AG和pH的计算公式可得AG=lg=若Kw=10-14,则AG=2(7﹣pH),但65C,KW≠10﹣14;B不正确;
C.若溶液呈碱性,则c(H+)<c(OH﹣),<1,lg<0;C正确;
D.若溶液呈中性,c(H+)=c(OH﹣),AG=lg=lg1=0;D正确;
故选B。4、C【分析】【详解】
A、NaHSO4属于强酸的酸式盐,电离显酸性,0.1mol·L-1NaHSO4溶液中:c(Na+)=c(SO42-)=c(H+)>c(OH-);故A错误;
B、Na2S属于强碱弱酸盐,水解显碱性,根据物料守恒可知,0.1mol·L-1Na2S溶液中:c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S);故B错误;
C、NaHCO3溶液中存在电离和水解两个过程,根据电荷守恒可知,0.1mol·L-1NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-);故C正确;
D、等体积、等物质的量浓度的乙酸溶液和氢氧化钠溶液混合后,生成醋酸钠溶液,醋酸根离子会水解,溶液显碱性,存在如下关系:C(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);故D错误;
故答案选C。5、D【分析】【分析】
二元弱酸的电离平衡常数Ka1>Ka2,直线Ⅰ表示X与c(H+)乘积等于1×10-1.22,则H2C2O4溶液的Ka1=1×10-1.22,直线Ⅱ表示X与c(H+)乘积等于1×10-4.19,则H2C2O4溶的Ka2=1×10-4.19。
【详解】
A.直线Ⅰ表示X与c(H+)乘积等于1×10-1.22,平衡常数K=与题意不符,A不选;
B.图像中直线Ⅰ表示X与c(H+)乘积等于1×10-1.22,直线Ⅱ表示X与c(H+)乘积等于1×10-4.19;斜率均为1,与题意不符,B不选;
C.HC2O4-的电离平衡常数=1×10-4.19,HC2O4-的水解平衡常数K==10-12.78,电离程度大于其水解程度,溶液显酸性,则c(Na+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4);与题意不符,C不选;
D.已知:25℃时,NH3·H2O的电离常数为10-4.69,HC2O4-的电离平衡常数=1×10-4.19,HC2O4-电离程度大于NH3·H2O的电离程度,(NH4)2C2O4为相对的强酸弱碱盐;溶液显酸性,符合题意,D可选;
答案为D。
【点睛】
盐溶液中,若酸根离子、铵根离子等对应的酸、碱均为弱电解质时,可通过判断相对强弱确定溶液酸碱性。6、C【分析】【详解】
A.浓度相同的醋酸和盐酸,醋酸电离程度小于盐酸,则c(H+)盐酸大于醋酸,c(H+)越大溶液导电性越强,所以相同浓度的盐酸和醋酸,盐酸导电性大于醋酸,根据图知导电性①<②,所以①代表滴定CH3COOH溶液的曲线;选项A正确;
B.A点醋酸和NaOH恰好完全反应生成醋酸钠,溶液中存在电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)=c(Na+),二者等体积混合时c(Na+)是原来的一半,所以A点溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)=0.05mol.L-1;选项B正确;
C.相同温度下,A点溶液中溶质为醋酸钠、B点溶液中溶质为等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠、C点溶液中溶质为NaCl,酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离,所以B点抑制水电离、A点促进水电离、C点不促进也不抑制水电离,则在相同温度下,A、B、C三点溶液中水电离的c(H+):B
D.D点溶液中溶质为NaCl和NaOH,且c(NaCl)=2c(NaOH),溶液中存在物料守恒和电荷守恒,根据电荷守恒得c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),根据物料守恒得3c(Cl-)=2c(Na+),所以得c(Cl-)=2c(OH-)-2c(H+);选项D正确;
答案选C。二、填空题(共5题,共10分)7、略
【分析】【详解】
S在氧气中燃烧生成SO2,32gS发生反应放出297kJ的能量,根据热化学方程式书写规则,S燃烧的热化学方程式为S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH=-297kJ·mol-1
【点睛】
在书写热化学方程式时,25℃、101kPa的条件可以不注明。【解析】S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH=-297kJ·mol-18、略
【分析】【分析】
(1)一定温度下,在容积恒定的密闭容器中,一定量的N2和H2反应达到平衡后,改变某一外界条件,根据正逆反应速率与时间的关系可知,其中t2、t4﹑t5﹑t7时刻对应的实验条件改变分别是:t2时正反应速率增大而逆反应速率暂时不变随之增大,所以是增加反应物的浓度;t4正逆反应速率同时增大相同的倍数,所以使用催化剂;t5时平衡正向移动,但逆反应的速率突然减小,所以是减小生成物的浓度;t7时刻正逆反应速率都减小;且反应向正反应方向进行,说明是降低温度;
(2)根据图像以及速率之比等于化学方程式的系数比求用氨表示的速率;用三段式计算平衡时NH3的体积分数。
【详解】
(1)根据一定温度下,在容积恒定的密闭容器中,一定量的N2和H2反应达到平衡后,改变某一外界条件,正逆反应速率与时间的关系,t2﹑t4﹑t5﹑t7时刻对应的实验条件改变分别是t2时正反应速率增大而逆反应速率暂时不变随之增大,所以是增加反应物的浓度;t4正逆反应速率同时增大相同的倍数但平衡不移动,所以使用催化剂;t5时平衡正向移动,但逆反应的速率突然减小,所以减小生成物的浓度;t7时刻正逆反应速率都减小;且反应向正反应方向进行,说明是降低温度,平衡正向进行;
故答案为:增大反应物的浓度;催化剂;减少生成物的浓度;降低温度;
(2)根据起始氮气和氢气的物质的量和平衡时的物质的量可以列三段式解答:
①所以5min内的平均反应速率v(NH3)==0.04mol/(L•min);
②达到平衡时NH3的体积分数=×100%=40%。
故答案为:0.04mol/(L•min);40%
【点睛】
有关可逆反应的计算要学会运用三段式,即是初始量,转化量,平衡量,然后代入有关物理量进行计算。【解析】①.增大反应物的浓度②.加入催化剂③.减小NH3的浓度④.降温⑤.0.04mol/(L•min)⑥.40%9、略
【分析】【分析】
(1)
pH相同溶液中氢离子浓度相同,醋酸是一元弱酸,硫酸是二元强酸、盐酸是一元强酸,假设氢离子浓度为1mol/L,则醋酸浓度大于1mol/L、盐酸浓度是1mol/L、硫酸浓度是0.5mol/L,所以其物质的量浓度的由大到小排列是①>②>③;故答案为:①>②>③;
(2)
当它们的物质的量浓度相同时,假设都是1mol/L,醋酸中氢离子浓度小于1mol/L、硫酸中氢离子浓度是2mol/L、盐酸中氢离子浓度是1mol/L,氢离子浓度越大pH越小,所以其pH的由大到小排列是①>②>③;故答案为:①>②>③;
(3)
将pH相同的三种酸溶液均稀释10倍后,醋酸在稀释过程中电离程度增大,溶液中氢离子的物质的量增大,所以稀释后醋酸的pH最小,而盐酸和硫酸都是强电解质,稀释后溶液的pH相同,即稀释后溶液pH:①<②=③。溶液pH越小,酸性越强,水的电离程度越小,则溶液中水电离出来的大小顺序为:②=③>①;故答案为:②=③>①;
(4)
硫酸和盐酸为强酸,在溶液中完全电离,醋酸为弱电解质,在溶液中部分电离。所以pH相等时,醋酸浓度最大,最终电离出氢离子最多,硫酸和盐酸中氢离子相同。氢离子的物质的量越多,其生成氢气的体积越大,所以体积关系为①>②=③;故答案为:①>②=③;
(5)
中和等量氢氧化钠,消耗同浓度酸的体积与酸电离出最终氢离子的浓度成反比,三种酸溶液浓度相等,硫酸是二元酸、醋酸和盐酸都是一元酸,所以最终电离出氢离子的浓度:硫酸>醋酸=盐酸,所以消耗三种酸的体积关系为:故答案为:【解析】(1)①>②>③
(2)①>②>③
(3)②=③>①
(4)①>②=③
(5)10、略
【分析】【详解】
且水解过程大于电离过程,可知。
水解方程式:故答案为:
离子浓度大小关系:故答案为:
电荷守恒:故答案为:
物料守恒:故答案为:
质子守恒:故答案为:【解析】①.②.③.④.⑤.11、略
【分析】【分析】
(1)向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸发生歧化者反应生成二氧化硫和S单质;
(2)根据难溶电解质的沉淀转化书写反应的离子方程式;
(3)K2CrO4溶液中存在2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O平衡;据此分析解答。
【详解】
(1)向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸,生成二氧化硫气体和硫沉淀,反应的离子方程式为:2H++S2O32-═S↓+SO2↑+H2O,故答案为:2H++S2O32-═S↓+SO2↑+H2O;
(2)ZnS的溶解度大于铜蓝(CuS),CuSO4转变为铜蓝的离子方程式为:ZnS(s)+Cu2+(aq)⇌CuS(s)+Zn2+(aq),故答案为:ZnS(s)+Cu2+(aq)⇌CuS(s)+Zn2+(aq);
(3)在K2CrO4溶液中加入硫酸酸化过程中,溶液由黄色变为橙色,反应的离子方程式为2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O,故答案为:2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O。【解析】S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2OZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq)2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O三、判断题(共1题,共2分)12、×【分析】【详解】
向溶液中加入少量水,减小,碱性减弱即减小,则增大,则溶液中增大,故错;【解析】错四、元素或物质推断题(共1题,共10分)13、略
【分析】【分析】
根据题干可知Q;W、X、Y、Z分别为C、N、O、Na、Cl五种元素。
(1)甲为硝酸铵,其水溶液呈酸性,主要是铵根水解显酸性,其离子方程式表示其原因NH4++H2ONH3·H2O+H+。
(2)③中反应为二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,其化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(3)根据方程式ZO3n-→Z-;由上述信息可推测Z为Cl,在周期表中位置为第三周期第ⅦA族。
(4)Y形成的难溶半导体材料CuYO2可溶于稀硝酸,同时生成NO。此反应的离子方程式为16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O。
【详解】
(1)甲为硝酸铵,其水溶液呈酸性,主要是铵根水解显酸性,其离子方程式表示其原因NH4++H2ONH3·H2O+H+,故答案为:NH4++H2ONH3·H2O+H+。
(2)③中反应为二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,其化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(3)根据方程式ZO3n-→Z-;由上述信息可推测Z为Cl,在周期表中位置为第三周期第ⅦA族,故答案为:第三周期第ⅦA族。
(4)Y形成的难溶半导体材料CuYO2可溶于稀硝酸,同时生成NO。此反应的离子方程式为16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O,故答案为:16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O。【解析】NH4++H2ONH3·H2O+H+2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2第三周期第ⅦA族16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O五、有机推断题(共1题,共4分)14、略
【分析】【分析】
某温度时,在Ag2SO4沉淀溶解平衡曲线上每一点;都是该温度下的平衡点,所以利用浓度幂与沉淀溶解平衡常数进行比较,可确定曲线外的某一点是否达到沉淀溶解平衡;利用沉淀溶解平衡常数,可由一种离子浓度计算另一种离子的浓度。
【详解】
(1)A点时,c(Ag+)=1×10-2mol/L,c()=4×10-2mol/L,与A点c(Ag+)相同的曲线上的点相比,4×10-2mol/L<16×10-2mol/L,所以A点未达沉淀溶解平衡,表示Ag2SO4是不饱和溶液。答案为:不饱和;
(2)该温度下Ag2SO4的溶度积常数Ksp=c2(Ag+)∙c()=(1×10-2mol/L)2×16×10-2mol/L=1.6×10-5(mol/L)3。答案为:1.6×10-5(mol/L)3;
(3)在饱和Ag2SO4溶液中,c2(Ag+)∙c()是一个定值,溶液中c()越大,c(Ag+)越小;
a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液,c()=0.01mol·L-1;
b.10mL蒸馏水,c()=0;
c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液中,c()=0.02mol·L-1;
在溶液中,c():c>a>b,则溶液中c(Ag+):b>a>c,从而得出Ag2SO4的溶解程度由大到小的顺序为b>a>c。答案为:b>a>c;
(4)向Ag2SO4悬浊液中加入足量Na2CrO4固体,生成Ag2CrO4和Na2SO4,沉淀转化的离子方程式:Ag2SO4(s)+=Ag2CrO4(s)+答案为:Ag2SO4(s)+=Ag2CrO4(s)+
【点睛】
一种难溶性物质,其溶度积常数越小,越容易转化,其溶解度往往越小。【解析】不饱和1.6×10-5(mol/L)3b>a>cAg2SO4(s)+=Ag2CrO4(s)+六、工业流程题(共4题,共32分)15、略
【分析】【分析】
废旧铅蓄电池,“翻料、倾料”得二氧化硫把铅膏中的还原为加入碳酸铵把转化为HBF4和碳酸铅反应生成Pb(BF4)2,电解Pb(BF4)2得到金属Pb。
【详解】
(1)废旧铅蓄电池中的电解质是硫酸,“翻料、倾料”操作后所得电解质溶液中的电解质是
(2)“铅膏”加水调成悬浊液;可以增大反应物的接触面积,加快后续化学反应速率;
(3)反应I是用二氧化硫把铅膏中的还原为化学方程式是
(4)测得“析铅”后的滤液中,对析出的进行洗涤、干燥,得产品,根据铅元素守恒,原铅膏中的总物质的量为滤液中“析铅”过程是硫酸铅和碳酸铵反应生成碳酸铅和硫酸铵;滤液X中的溶质是硫酸铵,硫酸铵可以用作化肥。
(5)HBF4是一种强酸,HBF4和碳酸铅反应生成Pb(BF4)2和二氧化碳,则气体Y为
【点睛】
本题以废旧铅蓄电池回收金属铅和粗硫酸为载体,考查化学工艺流程,明确目的和反应原理是解题关键,掌握沉淀转化,会根据溶度积常数进行计算,培养学生应用知识解决实际问题的能力。【解析】①.②.增大反应物的接触面积,加快后续化学反应速率③.④.1000.1⑤.⑥.作化肥⑦.16、略
【分析】【分析】
废旧锂离子电池放电拆解处理后;正极用氢氧化钠溶液,碱溶过滤得到的滤液,调节溶液pH,过滤得到氢氧化铝沉淀;滤渣加入硫酸,过氧化氢调节溶液pH过滤,得到的滤液中加入萃取剂萃取分液得到的水层为硫酸锂,有机层通过反萃取得到的水层为硫酸钴溶液,加入碳酸氢铵溶液,沉淀钴离子,得到碳酸钴固体,据此分析解答。
【详解】
(1)该电池充电时负极(阴极)反应为6C+xLi++xe-=LixC6,说明放电时负极反应式为LixC6-xe-=6C+xLi+,充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化,则放电过程中,Li1-xCoO2和LixC6发生氧化还原反应生成LiCoO2和C,反应方程式为:Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C,该工艺首先将废旧电池“放电处理”的目的除安全外,通过放电,将Li+从负极中脱出进入正极材料中,提高锂的回收率,故答案为:Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C;Li+从负极中脱出进入正极材料中;提高锂的回收率;
(2)正极中含有铝,铝易溶于强碱溶液生成AlO2-,反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故答案为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(3)分离操作1是用有机溶剂萃取分离出硫酸锂溶液,因此操作1是萃取、分液;酸浸时反应物有硫酸、过氧化氢以及LiCoO2,生成物有Li2SO4和CoSO4,反应方程式为:2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,故答案为:萃取、分液;2LiCoO2+3H2SO4+H2O2==Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O;
(4)由题中信息知LiCoO2具有强氧化性,加入盐酸有污染性气体氯气生成,污染环境,因此不能用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液;故答案为:有氯气生成,污染较大;
(5)“沉钴”过程中硫酸钴和碳酸氢铵反应生成碳酸钴沉淀、硫酸铵、二氧化碳和水,反应方程式为CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O;实验现象为:产生无色无味的气体和沉淀,故答案为:产生气体和沉淀。
【点睛】
本题的易错点和难点为(4),要注意题中“锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)”,结合“充电时阴极反应为6C+xLi++xe-=LixC6”,说明LiCoO2具有强氧化性,可能将盐酸氧化生成氯气。【解析】①.Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C②.Li+从负极中脱出进入正极材料中,提高锂的回收率③.2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑④.萃取、分液⑤.2LiCoO2+3H2SO4+H2O2==Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O⑥.有氯气生成,污染较大⑦.产生(无色无味的)气体、产生沉淀(或溶液变浑浊)17、略
【分析】【分析】
锂辉石中加入浓硫酸,2LiAl(SiO3)2+H2SO4(浓)Li2SO4+Al2O3•4SiO2•H2O↓,Al2O3•4SiO2•H2O沉淀出来,即滤渣I,滤液I中含有Li2SO4、MgSO4、CaSO4,向滤液中加入NaOH、Na2CO3,镁离子和NaOH反应生成氢氧化镁沉淀,钙离子和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,所以滤渣II为Mg(OH)2、CaCO3,滤液II中含有硫酸锂,向滤液中加入饱和碳酸钠得到碳酸锂沉淀;铁红和磷酸反应生成磷酸铁,C、磷酸铁和碳酸锂在高温下反应生成LiFePO4;据此分析解答。
【详解】
(1)滤渣I的主要成分为Al2O3•4SiO2•H2O,将滤渣Ⅰ溶于酸得到铝离子,氢氧化铝不溶于弱碱但能溶于强碱,所以过量的试剂为氨水,向溶液中加入氨水得到Al(OH)3沉淀,灼烧Al(OH)3沉淀得到Al2O3,所以生成沉淀的反应为铝离子与氨水的反应,反应的离子反应方程式为:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故答案为:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;
(2)滤液I中存在Ca2+、Mg2+离子,经过调解
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