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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2024年沪教版选择性必修1化学下册月考试卷559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总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、已知298K时,Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中,金属阳离子[-lgc(M2+)]与溶液pH的变化关系如a、b所示,已知:该温度下Ksp[Cu(OH)2]sp[Fe(OH)2]下列说法中正确的是。
A.a线表示Fe(OH)2饱和溶液中的变化关系B.当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时,溶液中c(Fe2+):c(Cu2+)=104.6:1C.除去CuSO4溶液中少量的Fe2+,可加入适量CuOD.向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH,可转化为Y点对应的溶液2、密闭容器中加入HBr,一定条件下发生反应:随反应时间的变化如曲线①所示;分别改变一个条件,得到曲线②和③,下列说法正确的是。
A.该反应正反应为放热反应B.曲线①,0~50min用表示的平均反应速率为C.曲线②,可能使用了催化剂或压缩容器体积D.曲线③,达到平衡后,容器内各物质的浓度分别增加平衡正向移动3、在恒容密闭容器中充入等物质的量的和在催化下发生可逆反应:某温度下测得浓度与时间的关系如下表所示:。02468102.01.51.21.11.01.0
下列说法正确的是A.第时,的正反应速率大于逆反应速率B.前的平均反应速率C.在该条件下,的平衡转化率为50%D.若平衡后保持温度不变,向容器中充入平衡正向移动,K值增大4、在其他条件不变的情况下,欲提高硫酸与锌反应产生氢气的速率,可以采用的措施有()A.选用颗粒更大的锌粒B.升高反应温度C.用98%浓硫酸来代替稀硫酸反应D.加入硫酸钾溶液5、向溶液中滴加氨水至过量,下列叙述正确的是A.先出现蓝色沉淀,后沉淀溶解变为无色溶液B.蓝色沉淀变为溶液的化学方程式为C.的空间构型为正四面体形D.中含共价键12mol6、以甲酸铵(HCOONH4)为原料,采用电渗析法合成NH3·H2O和甲酸钠(HCOONa),其工作原理如图所示(a、b为石墨电极;c;d、e为离子交换膜),下列说法正确的是。
A.M为正极B.c、e均为阳离子交换膜C.b极电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-D.制备1molHCOONa,a、b两极共产生0.5mol气体评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)7、常温下,将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化),实验数据如下表:。实验编号起始浓度/mol∙L−1反应后溶液的pHc(HA)c(KOH)c(KOH)①0.10.19②x0.27
(1)HA为___________(填“强酸”;“弱酸”或“无法确定”)
(2)x___________0.2(填:“<”;“=”、“>”)
(3)实验②反应后的溶液中离子浓度由大到小的顺序为___________
(4)实验①反应后的溶液中c(K+)___________c(A-)+c(HA)(填:“<”;“=”、“>”)
(5)0.2mol∙L−1的HA和0.1mol∙L−1的KOH等体积混合充分反应后所得的溶液中c(HA)___________c(A-)(填:“<”、“=”、“>”)8、可逆反应:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g);根据图回答:
(1)压强P1比P2_______(填大或小);
(2)(a+b)比(c+d)_______(填大或小);
(3)温度t1℃比t2℃_______(填高或低);
(4)正反应为_______反应。9、(1)已知下列热化学方程式。
①
②
Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g)③
写出被CO还原成Fe和的热化学方程式________。
(2)直接氨硼烷电池可在常温下工作,装置如图所示。未加入氨硼烷之前,两极室质量相等,电池反应为已知两极室中电解质足量,则正极的电极反应为________________,当电路中转移0.6mol电子时,左右两极室的质量差为________。
(3)是绿色硝化试剂,溶于水可得硝酸,下图是以N2O4为原料电解制备N2O5的装置,写出阳极区生成N2O5的电极反应为______________________。
(4)1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为质量分数为63%的浓硝酸中,得到和的混合气体1120mL(标准状况),向反应后的溶液中加入NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀,加入的NaOH溶液体积________。10、将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),已知在压强为aMPa下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下图:
此反应___________(填“放热”或“吸热”);若温度不变,提高投料比[n(H2)/n(CO2)],则K将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。11、从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应:.
(1)为了加快正反应速率,可以采取的措施有________(填序号;下同).
A.使用催化剂B.适当提高氧气的浓度。
C.适当提高反应的温度D.适当降低反应的温度。
(2)已知该反应为放热反应,下图能正确表示该反应中能量变化的是________.
(3)从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化.。化学键键能
请填写下表:。化学键能量变化能量变化拆开化学键中的化学键
①________
④________中的化学键中的化学键形成化学键键②________⑤________总能量变化⑥________⑥________12、日常生活中作为调味品的食醋含有3%~5%的乙酸。
(1)乙酸的分子式是______,含有的官能团为______。
(2)乙酸和乙醇发生反应。写出该反应的条件______,产物_____。
(3)乙酸是一种弱酸,写出它的电离方程式______。
(4)已知酸性:乙酸<盐酸,请设计实验方案证明_______。13、在某一容积为5L的密闭容器内,加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O,在催化剂存在的条件下高温加热,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)(正反应为吸热反应),反应中CO2的浓度随时间变化情况如图所示。
(1)根据图中数据,反应开始至达到平衡时,CO的反应速率为___________;反应达到平衡时,c(H2)=___________。
(2)判断该反应达到平衡的依据是___________。
①CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等。
②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等。
③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化。
④正;逆反应速率都为零。
(3)如一开始加入0.1mol的CO、0.1mol的H2O、0.1mol的CO2和0.1mol的H2,在相同的条件下,反应达到平衡时,c(H2O)=___________。14、为验证不同化合价铁的氧化还原能力;利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题:
(1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10mol·L-1FeSO4溶液,需要的仪器有药匙、玻璃棒、________(从下列图中选择;写出名称)。
(2)电池装置中,盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应,并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据,盐桥中应选择________作为电解质。阳离子u∞×108/(m2·s-1·V-1)阴离子u∞×108/(m2·s-1·V-1)Li+4.074.61Na+5.197.40Ca2+6.59Cl-7.91K+7.628.27
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知,盐桥中的阳离子进入________电极溶液中。
(4)电池反应一段时间后,测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol·L-1。石墨电极上未见Fe析出。可知,石墨电极溶液中c(Fe2+)=________。
(5)根据(3)、(4)实验结果,可知石墨电极的电极反应式为________,铁电极的电极反应式为______________。因此,验证了Fe2+氧化性小于Fe3+还原性小于Fe。评卷人得分三、判断题(共5题,共10分)15、焊接时用NH4Cl溶液除锈与盐类水解无关。(_______)A.正确B.错误16、增大反应物的浓度,能够增大活化分子的百分数,所以反应速率增大。(____)A.正确B.错误17、25℃时,0.1mol·L-1的NaOH溶液中KW=1×10-13mol2·L-2。(____________)A.正确B.错误18、(1)Ksp越小,难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱____
(2)Ksp的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关____
(3)常温下,向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小_____
(4)Ksp小的物质其溶解度一定比Ksp大的物质的溶解度小_____
(5)Ksp反应了物质在水中的溶解能力,可直接根据Ksp数值的大小来比较电解质在水中的溶解能力____
(6)已知:Ksp(Ag2CrO4)sp(AgCl),则Ag2CrO4的溶解度小于AgCl的溶解度_____
(7)10mL0.1mol·L-1HCl与10mL0.12mol·L-1AgNO3溶液混合,充分反应后,Cl-浓度等于零_____
(8)溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高,Ksp增大____
(9)常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp不变_____
(10)向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成,则Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)____
(11)AgCl的Ksp=1.8×10-10,则在任何含AgCl固体的溶液中,c(Ag+)=c(Cl-)=×10-5mol·L-1_____
(12)在温度一定时,当溶液中Ag+和Cl-的浓度的乘积等于Ksp(AgCl)时,则溶液中达到了AgCl的溶解平衡_____
(13)向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变_____
(14)将0.1mol·L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1mol·L-1CuSO4溶液,现象是先有白色沉淀生成,后变为浅蓝色沉淀,所以Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小______A.正确B.错误19、100℃时Kw=1.0×10-12mol2·L-2,0.01mol·L-1盐酸的pH=2,0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH=10。(______________)A.正确B.错误评卷人得分四、有机推断题(共4题,共32分)20、碘番酸是一种口服造影剂;用于胆部X-射线检查。其合成路线如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(1)A可发生银镜反应;A分子含有的官能团是___________。
(2)B无支链;B的名称为___________。B的一种同分异构体,其核磁共振氢谱只有一组峰,结构简式是___________。
(3)E为芳香族化合物;E→F的化学方程式是___________。
(4)G中含有乙基;G的结构简式是___________。
(5)碘番酸分子中的碘位于苯环上不相邻的碳原子上。碘番酸的相对分了质量为571;J的相对分了质量为193。碘番酸的结构简式是___________。
(6)口服造影剂中碘番酸含量可用滴定分析法测定;步骤如下。
第一步2称取amg口服造影剂,加入Zn粉、NaOH溶液,加热回流,将碘番酸中的碘完全转化为I-;冷却;洗涤、过滤,收集滤液。
第二步:调节滤液pH,用bmol·L-1AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液的体积为cmL。已知口服造影剂中不含其它含碘物质。计算口服造影剂中碘番酸的质量分数___________。:21、X;Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素;X与Y位于不同周期,X与W位于同一主族;原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和。请回答下列问题:
(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的电子式为_____________。
(2)一种名为“PowerTrekk”的新型充电器是以化合物W2Q和X2Z为原料设计的,这两种化合物相遇会反应生成W2QZ3和气体X2,利用气体X2组成原电池提供能量。
①写出W2Q和X2Z反应的化学方程式:______________。
②以稀硫酸为电解质溶液,向两极分别通入气体X2和Z2可形成原电池,其中通入气体X2的一极是_______(填“正极”或“负极”)。
③若外电路有3mol电子转移,则理论上需要W2Q的质量为_________。22、已知A;B、C、E的焰色反应均为黄色;其中B常作食品的膨化剂,A与C按任意比例混合,溶于足量的水中,得到的溶质也只含有一种,并有无色、无味的气体D放出。X为一种黑色固体单质,X也有多种同素异形体,其氧化物之一参与大气循环,为温室气体,G为冶炼铁的原料,G溶于盐酸中得到两种盐。A~H之间有如下的转化关系(部分物质未写出):
(1)写出物质的化学式:A______________;F______________。
(2)物质C的电子式为______________。
(3)写出G与稀硝酸反应的离子方程式:____________________________。
(4)已知D→G转化过程中,转移4mol电子时释放出akJ热量,写出该反应的热化学方程式:____________________________。
(5)科学家用物质X的一种同素异形体为电极,在酸性介质中用N2、H2为原料,采用电解原理制得NH3,写出电解池阴极的电极反应方程式:____________________。23、甲;乙、丙是都含有同一种元素的不同物质;转化关系如下图:
(1)若甲是CO2。
①常用于泡沫灭火器的是_______(填“乙”或“丙”;下同)。
②浓度均为0.01mol·L-1的乙溶液和丙溶液中,水的电离程度较大的是_________。
(2)若甲是Al。
①Al的原子结构示意图为__________。
②当n(Al)︰n(NaOH)︰n(H2SO4)=1︰1︰2时,丙的化学式是_________。
(3)若甲是Cl2。
①甲转化为乙的离子方程式是____________。
②已知:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ·mol-1
写出TiO2和Cl2反应生成TiCl4和O2的热化学方程式:_________。
③常温下,将amol·L-1乙溶液和0.01mol·L-1H2SO4溶液等体积混合生成丙,溶液呈中性,则丙的电离平衡常数Ka=___________(用含a的代数式表示)。评卷人得分五、工业流程题(共2题,共6分)24、为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程,利用回收的某酸性锌锰干电池,处理可得到多种化工原料,并制备ZnSO4·7H2O。经查询该电池一种一次性电池,外壳为金属锌铁合金,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的填充物;放电过程产生MnOOH。
已知:Ksp(Zn(OH)2)=10-17;Ksp(Fe(OH)3)=10-39;=4.64lg2=0.3
回答下列问题:
(1)操作①的酸浸选用的酸为__________(填化学式),溶液X含有的阳离子为_________。
(2)滤渣A进行操作②得到较纯的MnO2,最简便的方法为__________,其原理是________。
(3)操作③和操作⑤,可通过__________;过滤、洗涤、晾干等步骤;分离提纯得到产品。
(4)操作④选用的试剂a选用___________(填化学式),其目的是__________________________________用离子方程式表示),继续加ZnO调节pH,生成氢氧化铁沉淀,铁刚好沉淀完全的pH约为________(离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,即可认为该离子沉淀完全)。25、精制黑钨矿的主要成分为FeWO4、MnWO4;同时还含有少量Si的化合物。工业上由黑钨矿冶炼金属钨并获取副产物的流程如图:
已知:①烧结物的主要成分为Fe2O3、MnO2、Na2SiO3、Na2WO4;
②上述流程中;钨的化合价只在生成钨单质的反应中发生改变;
③常温下;钨酸是难溶于水的弱酸。
请回答下列问题:
(1)为了提高黑钨矿焙烧速率,可以采取的措施是___(写出一种即可),写出FeWO4在焙烧条件下与纯碱、空气反应的化学方程式___。
(2)从本题流程可以得出,同浓度的硅酸根离子比钨酸根离子结合质子能力___(填“强”或“弱”)。
(3)“沉钨”过程,判断钨酸已完全沉淀的方法是:___。
(4)“操作1”用到的玻璃仪器除烧杯外还有___,若滤渣1用稀硫酸浸泡,则固体A主要成分的化学式为___。
(5)写出MnO2与硫酸、草酸(H2C2O4)溶液反应的离子方程式为___。
(6)工业“沉锰”过程中常选用NH4HCO3溶液作沉淀剂,若用碳酸盐代替NH4HCO3溶液可能产生其它固体杂质,该杂质可能为___(填化学名称)。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、B【分析】【分析】
A.该温度下,Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2],则在相同条件下的饱和溶液中,c(Fe2+)>c(Cu2+),离子浓度越大,-lgc(M2+)值越小;
B.c(Fe2+):c(Cu2+)=
C.除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+,加入适量CuO,Fe2+不变;
D.向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH;金属离子的浓度会减小。
【详解】
A.该温度下,Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2],则在相同条件下的饱和溶液中,c(Fe2+)>c(Cu2+),离子浓度越大,-lgc(M2+)值越小,所以b线表示Fe(OH)2饱和溶液中的变化关系;A错误;
B.c(Fe2+):c(Cu2+)==104.6:1;B正确;
C.Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2],Cu(OH)2更易生成沉淀,在含有Fe2+的CuSO4溶液中,加入适量CuO,不能生成Fe(OH)2沉淀,所以Fe2+浓度不变;C错误;
D.向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH,溶液中会生成Cu(OH)2沉淀;溶液中铜离子的浓度会减小,而从X点到Y点铜离子浓度不变,D错误;
故合理选项是B。
【点睛】
本题考查了难溶物的溶解平衡、溶度积的表达式及计算、物质的分离与提纯,注意掌握难溶物的溶解平衡及其影响因素,明确溶度积的概念及计算方法,本题难度适中。2、D【分析】【分析】
分别改变一个条件;得到曲线②;③,从曲线①得到曲线②,既加快速率平衡又不移动,只能使用催化剂,从曲线①得到曲线③,意味着反应速率加快但平衡右移了,则改变的另一个条件只能是升温。
【详解】
A.由上述分析可知;升温平衡正向移动,则该反应为吸热反应,故A错误;
B.曲线①,0~50min用HBr表示的平均反应速率为=0.02mol﹒L-1﹒min-1,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,用H2表示的平均反应速率为0.01mol﹒L-1﹒min-1;故B错误;
C.曲线②,可能使用了催化剂,反应速率加快,平衡不移动,各物质浓度不变;如果缩小体积,气体浓度都增大了,而实际上HBr浓度减小了;与图象变化不符合,故C错误;
D.曲线③达到平衡时有:得往容器中加入浓度均为0.2mol﹒L-1的三种物质,得则Qc<K;平衡将向正反应方向移动,故D正确;
故答案选D。3、C【分析】【详解】
A.由表知,第时已处于平衡状态,的正反应速率等于逆反应速率;A错误;
B.前的平均反应速率B错误;
C.在该条件下,的平衡转化率为C正确;
D.若平衡后保持温度不变,向容器中充入平衡正向移动,但温度不变,K值不变,D错误;
答案选C。4、B【分析】【详解】
A.选用颗粒更大的锌粒;接触面积减小,所以反应速率减慢,故A不选;
B.升高反应温度;可以使反应速率加快,故B选;
C.用98%浓硫酸来代替稀硫酸反应不能产生氢气;故C不选;
D.加入硫酸钾溶液;使氢离子浓度降低,反应速率减慢,故D不选;
答案选:B。5、B【分析】【分析】
【详解】
A.溶液中滴加氨水至过量;先出现蓝色沉淀,后沉淀溶解变为深蓝色溶液,选项A错误;
B.蓝色沉淀变为溶液的化学方程式为选项B正确;
C.的空间构型为平面正方形;选项C错误;
D.配位键也是共价键,所以中含共价键(316mol;选项D错误。
答案选B。6、B【分析】【分析】
电解池中,阴离子移向阳极,根据HCOO-的移动方向可知,a为阴极,b为阳极;与电源负极相连的电极为阴极,则M为电源的负极,N为正极,结合电解原理分析解答。
【详解】
A.根据上述分析;M为负极,故A错误;
B.以甲酸铵(HCOONH4)为原料,采用电渗析法合成NH3·H2O和甲酸钠(HCOONa),根据图象,生成甲酸钠浓溶液,则e是阳离子交换膜,阳极电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑;根据左池产物,c也是阳离子交换膜,a电极上氢离子放电生成氢气,因此c;e均为阳离子交换膜,故B正确;
C.根据B的分析可知,阳极的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑;故C错误;
D.a电极为氢离子放电生成氢气,b电极上氢氧根放电生成氧气。制备1molHCOONa,转移1mol电子,根据电子得失守恒,a、b两极共产生0.5mol+0.25mol=0.75mol气体;故D错误;
故答案选B。二、填空题(共8题,共16分)7、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)根据实验①两者恰好完全反应生成KA;溶液pH为9,说明HA为弱酸;故答案为:弱酸。
(2)若x为0.2时;则两者恰好反应生成KA,溶液显碱性,而此时溶液呈中性,说明浓度大于0.2,;故答案为:>。
(3)实验②反应后的溶液呈中性,根据电荷守恒和呈中性得到离子浓度由大到小的顺序为c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+);故答案为:c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)。
(4)实验①反应后的溶质为KA,根据物料守恒得到溶液中c(K+)=c(A-)+c(HA);故答案为:=。
(5)根据实验①得到溶液的水解常数为0.2mol∙L−1的HA和0.1mol∙L−1的KOH等体积混合充分反应后溶质为HA和KA且两者浓度相等,由于电离程度大于水解程度,因此溶液显酸性,所以混合后溶液c(HA)<c(A-);故答案为:<。【解析】①.弱②.>③.c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)④.=⑤.<8、略
【分析】(1)
根据图可知,压强为P2时先达到平衡,压强高浓度大,故P2大,即压强P1比P2小;
(2)
在P2压强下,A的转化率低,故加压平衡逆向移动,(a+b)比(c+d)小;
(3)
根据图中,t1温度下先达平衡,温度高速率快,故温度t1℃比t2℃高;
(4)
t1温度下A的百分含量低,即平衡正向移动程度大,故正反应为吸热反应。【解析】(1)小。
(2)小。
(3)高。
(4)吸热9、略
【分析】【分析】
(1)①Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H1=-25kJ•mol-1,②3Fe2O3(s)+CO(g)═2Fe3O4(s)+CO2(g)△H2=-47kJ•mol-1,③Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g)△H3=+19kJ•mol-1,结合盖斯定律可知,[①×3-②-③×2]×得到FeO(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g);
(2)以氨硼烷(NH3•BH3)电池工作时的总反应为NH3•BH3+3H2O2═NH4BO2+4H2O可知,左侧NH3•BH3为负极失电子发生氧化反应,电极反应式为NH3•BH3+2H2O-6e-=NH4BO2+6H+,右侧H2O2为正极得到电子发生还原反应,电极反应式为3H2O2+6H++6e-═6H2O;据此分析;
(3)N2O4可电解制备绿色硝化试剂N2O5,N元素化合价升高,N2O4被氧化;为电解池阳极反应,据此书写;
(4)根据c=计算浓硝酸的物质的量浓度;金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁,故沉淀中氢氧根的质量为2.54g-1.52g=1.02g,根据n=计算NO2和N2O4混合气体的物质的量,设二氧化氮的物质的量为amol,表示出四氧化二氮的物质的量,根据电子转移守恒列方程计算;根据n=cV可计算硝酸总物质的量,金属离子全部沉淀时,反应后溶质为硝酸钠,根据氮元素守恒计算硝酸钠的物质的量,根据钠离子守恒可知n(NaOH)=n(NaNO3),再根据V=计算需要氢氧化钠溶液的体积。
【详解】
(1)由①Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H1=-25kJ•mol-1,②3Fe2O3(s)+CO(g)═2Fe3O4(s)+CO2(g)△H2=-47kJ•mol-1,③Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g)△H3=+19kJ•mol-1,结合盖斯定律可知,[①×3-②-③×2]×得到FeO(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g),其△H=[(-25kJ•mol-1)×3-(-47kJ•mol-1)-(+19kJ/mol)×2]×=-11kJ•mol-1,即热化学方程式为FeO(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g)△H=-11kJ•mol-1;
(2)右侧H2O2为正极得到电子发生还原反应,电极反应式为H2O2+2H++2e-=2H2O;未加入氨硼烷之前,两极室质量相等,通入后,负极电极反应式为NH3•BH3+2H2O-6e-=NH4BO2+6H+,电极反应式为3H2O2+6H++6e-═6H2O;假定6mol电子转移,则左室质量增加=31g-6g=25g,右室质量增加6g,两极时质量相差19g,理论上转移0.6mol电子,工作一段时间后,若左右两极室质量差为1.9g;
(3)N2O4可电解制备绿色硝化试剂N2O5.N元素化合价升高,N2O4被氧化,电极方程式为N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+;
(4)该浓硝酸密度为1.40g/mL、质量分数为63%,则该浓硝酸的物质的量浓度为:mol/L=14.0mol/L;
金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁,故沉淀中氢氧根的质量为2.54g-1.52g=1.02g,氢氧根的物质的量为:=0.06mol,根据电荷守恒可知,金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量,即反应中转移电子为0.06mol;标况下,NO2和N2O4混合气体的物质的量为:=0.05mol,设二氧化氮的物质的量为amol,则四氧化二氮的物质的量为(0.05-a)mol,根据电子转移守恒可知,a×1+(0.05-a)×2×1=0.06,解得:a=0.04;金属离子全部沉淀时,反应后溶质为硝酸钠,根据氮元素守恒可知,硝酸钠的物质的量为0.05L×14mol/L-0.04mol-(0.05-0.04)mol×2=0.64mol,根据钠离子守恒可知n(NaOH)=n(NaNO3)=0.64mol,故需要氢氧化钠溶液的体积为:=0.64L=640mL。
【点睛】
应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式),结合原热化学方程式(一般2~3个)进行合理“变形”,如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数,然后将它们相加、减,得到目标热化学方程式,求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。【解析】FeO(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g)△H=-11kJ•mol-1H2O2+2H++2e-=2H2O1.9gN2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+640mL10、略
【分析】【分析】
【详解】
当投料比一定时,温度越高,CO2的转化率越低,所以升温,平衡左移,正反应为放热反应。平衡常数只与温度有关,不随投料比的变化而变化。故答案为:放热;不变;【解析】放热不变11、略
【分析】【分析】
(1)增大反应物浓度;使用催化剂、升高温度等均可加快反应速率;
(2)放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量;
(3)断裂化学键吸收能量;形成化学键释放能量,△H=反应物中键能之和-生成物中键能之和。
【详解】
(1)A.使用催化剂;加快反应速率,故A正确;
B.适当提高氧气的浓度;反应物浓度增大,反应速率加快,故B正确。
C.适当提高反应的温度;反应速率加快,故C正确;
D.适当降低反应的温度;反应速率减慢,故D错误;
故答案为ABC;
(2)由图可知;A中反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应,故答案为A;
(3)断裂2molH2中的化学键吸收2×436kJ热量,断裂1molO2中的化学键吸收496kJ热量;共吸收2×436+496=1368kJ热量,形成4molH-O键释放4×463kJ=1852kJ热量,△H=反应物中键能之和-生成物中键能之和=1368-1852=-484<0,该反应为放热反应;故答案为。
。化学键能量变化能量变化拆开化学键2molH2中的化学键①吸收热量④13681molO2中的化学键1molO2中的化学键形成化学键4molH-O键②放出热量⑤1852总能量变化⑥484⑥484。【解析】ABCA吸收热量放出热量放出热量1368185248412、略
【分析】【分析】
根据乙酸的名称判断分子式和官能团;根据酸和醇发生酯化反应写出反应条件和产物;根据乙酸是弱酸写出电离方程式;根据相同浓度的强酸和弱酸pH不一样;判断酸性强弱;据此解答。
【详解】
(1)由乙酸名称可知,该分子中含有的官能团为羧基,分子式中含有2个碳原子,2个氧原子,4个氢原子,乙酸正确的分子式为C2H4O2,其结构简式为CH3COOH;答案为C2H4O2;羧基。
(2)乙酸、乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯,同时生成水,即CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;答案为浓硫酸、加热,CH3COOCH2CH3、H2O。
(3)乙酸是一种弱酸,部分电离,用可逆号,其电离方程式为CH3COOH⇌CH3COO−+H+;答案为CH3COOH⇌CH3COO−+H+。
(4)乙酸、盐酸都为一元酸,可分别测定相同浓度的乙酸和盐酸溶液的pH,乙酸溶液的pH大于盐酸溶液,则酸性乙酸<盐酸;答案为测定相同浓度的乙酸和盐酸溶液的pH,乙酸溶液的pH大于盐酸溶液,则酸性乙酸<盐酸。【解析】①.C2H4O2②.羧基③.浓硫酸、加热④.CH3COOC2H5、H2O⑤.CH3COOH⇌CH3COO-+H+⑥.分别测定相同浓度的乙酸和盐酸溶液的pH,乙酸溶液的pH大于盐酸溶液,则酸性:乙酸<盐酸13、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)根据图中数据,反应开始至达到平衡时,=0.003mol·L-1·min-1,根据化学反应中物质的量之比等于化学计量数之比,故反应达到平衡时,c(H2)=c(CO2)=0.03mol·L-1,故答案为:0.003mol·L-1·min-1;0.03mol·L-1;
(2)
①CO减少的化学反应速率表示正反应速率,CO2减少的化学反应速率表示逆反应速率,且CO和CO2的化学计量数相同;故二者反应速率相等,说明反应达到化学平衡,①符合题意;
②化学平衡的标志之一是各组分的浓度保持不变,而不是相等或成比例,故CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等;不能说明反应达到化学平衡,②不合题意;
③由②分析可知,CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化;能说明反应达到化学平衡,③符合题意;
④达到化学平衡状态时;正;逆反应速率相等但均不为零,④不合题意;
综上所述;①③能够说明反应能够达到化学平衡,故答案为:①③;
(3)如一开始加入0.1mol的CO、0.1mol的H2O、0.1mol的CO2和0.1mol的H2,如果根据反应方程式将CO2和H2完全转化为CO和H2O得到相当于加入0.2mol的CO、0.2mol的H2O,故在相同的条件下,两种条件下达到的化学平衡为等效平衡,根据三段式可知:故c(H2O)=0.01mol/L,故答案为:0.01mol·L-1。【解析】0.003mol·L-1·min-10.03mol·L-1①③0.01mol·L-114、略
【分析】根据题目信息溶液配制判断使用仪器;根据离子反应的条件及题干信息判断盐桥微粒,根据盐桥的作用可以判断离子的移动方向。利用氧化还原反应电子守恒,两电极联系桥梁是电子进行计算溶液中微粒变化。
【详解】
(1)溶液配置根据配制过程:计算;称量、溶解、转移、洗涤、定容步骤进行判断所需仪器为:烧杯、量筒、托盘天平;
(2)根据题目盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应,并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近进行判断;溶液中含有三价铁和二价铁会与碳酸氢根和硝酸根离子可能发生反应,电迁移率相近故只能选KCl;
(3)根据盐桥中微粒的作用是平衡两电解质溶液的电荷。石墨电极得电子;故阳离子进入石墨电极溶液中;
(4)根据总反应方程式,设溶液体积为1L进行计算:依据电子守恒得右侧石墨电极二价铁离子浓度增大0.4mol/L;故变为0.9mol/L;
(5)根据实验过程中电子移动,电解质溶液中微粒得失电子进行判断。石墨电极的电极反应式为:铁电极的电极反应式为:
【点睛】
考查离子反应、氧化还原反应的应用,原电池实质是氧化还原反应。故可用氧化还原反应的知识进行解答。【解析】烧杯、量筒、托盘天平KCl石墨0.09mol·L-1Fe3++e-=Fe2+Fe-2e-=Fe3+三、判断题(共5题,共10分)15、B【分析】【详解】
氯化铵水解显酸性,酸与铁锈反应,错误。16、B【分析】【详解】
增大反应物浓度,能增大单位体积内活化分子数目,能加快化学反应速率。在温度一定时,活化分子百分数是一定的,所以增大反应物浓度,不能增大活化分子百分数,故错误。17、B【分析】【分析】
【详解】
KW只与温度有关,与浓度无关,25℃时KW=1×10-14,故答案为:错误。18、B【分析】【分析】
【详解】
(1)沉淀类型相同、温度相同时,Ksp越小;难溶电解质在水中的溶解能力才一定越弱,答案为:错误。
(2)溶度积常数Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关;与离子浓度无关,答案为:正确。
(3)溶度积常数Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,常温下,BaCO3的Ksp始终不变;答案为:错误。
(4)Ksp小的物质其溶解度一定比Ksp大的物质的溶解度小;答案为:错误。
(5)Ksp反应了物质在水中的溶解能力,只有沉淀类型相同、温度相同时,才可直接根据Ksp数值的大小来比较电解质在水中的溶解能力;答案为:错误。
(6)Ag2CrO4与AgCl沉淀类型不同,不能通过Ksp(Ag2CrO4)sp(AgCl)比较Ag2CrO4的和AgCl的溶解度大小;答案为:错误。
(7)10mL0.1mol·L-1HCl与10mL0.12mol·L-1AgNO3溶液混合,充分反应后析出氯化银沉淀,存在沉淀溶解平衡,Cl-浓度不等于零;答案为:错误。
(8)物质确定时,溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高,大多数沉淀Ksp增大、少数沉淀Ksp减小;例如氢氧化钙,答案为:错误。
(9)常温下Mg(OH)2的Ksp不变;不受离子浓度影响,答案为:正确。
(10)向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成,说明先出现了碘化银沉淀,但由于不知道其实时氯离子和碘离子的浓度,因此,无法判断Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)的相对大小;答案为:错误。
(11)AgCl的Ksp=1.8×10-10,则在含AgCl固体的水中,c(Ag+)=c(Cl-)=×10-5mol·L-1;在任何含AgCl固体的溶液中,银离子和氯离子浓度不一定相等,答案为:错误。
(12)在温度一定时,当溶液中Ag+和Cl-的浓度的乘积Qsp(AgCl)=Ksp(AgCl)时;则溶液中达到了AgCl的溶解平衡,答案为:正确。
(13)向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,则溶液中不变;答案为:正确。
(14)将0.1mol·L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1mol·L-1CuSO4溶液,现象是先有白色沉淀生成,后变为浅蓝色沉淀,则先得到氢氧化镁沉淀和硫酸钠溶,后氢氧化镁转变为氢氧化铜沉淀,说明沉淀发生了转化,所以Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小,答案为:正确。19、A【分析】【分析】
【详解】
在0.01mol·L-1的NaOH溶液中c(OH-)=0.01mol/L,由于100℃时Kw=1.0×10-12mol2·L-2,所以在该温度下NaOH溶液中c(H+)=所以该溶液的pH=10,故在100℃时0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH=10的说法是正确的。四、有机推断题(共4题,共32分)20、略
【解析】(1)醛基。
(2)正丁酸,
(3)+HNO3+H2O
(4)
(5)
(6)21、略
【分析】【分析】
原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4;因为都为主族元素,最外层电子数小于8,所以Y的最外层为3个电子,Q的最外层为4个电子,则Y为硼元素,Q为硅元素,则X为氢元素,W与氢同主族,为钠元素,Z的原子序数等于Y;W、Q三种元素原子的最外层电子数之和,为氧元素。即元素分别为氢、硼、氧、钠、硅。
【详解】
(1)根据分析,Y为硼元素,位置为第二周期第ⅢA族;QX4为四氢化硅,电子式为
(2)①根据元素分析,该反应方程式为
②以稀硫酸为电解质溶液;向两极分别通入气体氢气和氧气可形成原电池,其中通入气体氢气的一极是负极,失去电子;
③外电路有3mol电子转移时,需要消耗1.5mol氢气,则根据方程式分析,需要0.5mol硅化钠,质量为37g。【解析】第二周期第ⅢA族负极37g22、略
【分析】【详解】
(1)A、B、C、E中均有钠元素,根据B的用途可猜想出B为NaHCO3,X为C(碳),能与CO2反应生成NaHCO3的物质可能是Na2CO3或NaOH,但A、B之间能按物质的量之比为1∶1反应,则A是NaOH,E为Na2CO3,能与NaHCO3反应放出无色无味的气体,且这种物质中含有钠元素,则C只能为Na2O2,D为O2,结合题设条件可知F为Fe,G为Fe3O4。
(2)Na2O2中Na+与以离子键结合,中O原子与O原子以共价键结合,其电子式为
(3)Fe3O4中含有Fe2+和Fe3+,Fe2+被稀HNO3氧化为Fe3+,反应的离子方程式为:3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O。
(4)D→G反应为3Fe+2O2Fe3O4,转移4mol电子时释放出akJ热量,则转移8mol电子放出2akJ热量,则其热化学反应方程式为:3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=−2akJ/mol。
(5)N2在阴极上得电子发生还原反应生成NH3:N2+6H++6e−2NH3。【解析】①.NaOH②.Fe③.④.3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O⑤.3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=−2akJ/mol⑥.N2+6H++6e−2NH323、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠(碳酸氢钠),再与硫酸反应生成硫酸钠,①常用作泡沫灭火器的是NaHCO3,故为乙;②浓度相同的碳酸氢钠溶液和硫酸钠溶液中,HCO3-水解;故乙溶液中水的电离程度大;
(2)金属铝是13号元素,核外电子排布为2、8、3②n(Al)=n(NaOH)时,生成偏铝酸钠,根据方程式:2NaAlO2+4H2SO4=Na2SO4+Al2(S
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