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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年沪科新版选择性必修1化学下册月考试卷462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5题,共10分)1、南京大学教授提出了一种高效的固碳新技术(如图)。利用锂——二氧化碳电池;在放电过程中二氧化碳转化为碳和碳酸锂,在电池充电过程中通过选用合适的催化剂使碳酸锂单独被氧化分解,而另一种放电产物碳留在电池内,下列说法不正确的是。
A.该电池放电时,CO2从放电进气口进入B.该电池放电时的正极反应是3CO2+4Li++4e-=2Li2CO3+CC.该电池充电时Li2CO3转化为Li+D.该电池放电时,每转移2mol电子,可固定1molCO22、锌-空气电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为:2Zn+O2+4OH-+2H2O2下列说法不正确的是A.放电时,负极反应为:Zn+4OH--2e-=B.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气11.2LC.充电时,电解质溶液中K+向阴极移动D.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐增大3、钠离子电池是利用Na+在电极之间“嵌脱”实现充放电(原理如图所示),工作时总反应为NaxMO2+nCNax-yMO2+NayCn(M为一种过渡元素)。下列说法正确的是。
A.放电时,Na+由Y极通过交换膜移向X极B.放电时,正极反应式为NaxMO2+ye-=Nax-yMO2+yNa+C.充电时,过渡元素M发生氧化反应D.用铅蓄电池对该钠离子电池充电,铅蓄电池中每消耗20.7g铅,钠离子电池正极区域质量减少4.6g4、25℃时,向1的溶液中逐滴加入NaOH溶液,滴加过程中和三者中各自所占的分布系数[表示或]随溶液pH的变化曲线如图所示。下列相关说法正确的是。
A.时,溶液中的离子浓度大小顺序:B.的的数量级是C.Y点溶液中的离子浓度关系:D.Y点溶液中水电离出的点溶液中水电离出的5、常温下,向一定浓度的Na2R溶液中滴入稀硫酸,粒子浓度与混合溶液pH的变化关系如下图所示。已知:H2R是二元弱酸,Y表示或pY=-lgY,题中涉及浓度的单位为mol•L-1。下列叙述错误的是。
A.曲线m表示p与混合溶液pH的变化关系B.=103.9C.NaHR溶液中存在:c(Na+)<c(HR-)+2c(R2-)D.滴加稀硫酸的过程中,保持不变评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)6、采用惰性电极;以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如图所示。忽略温度变化的影响,下列说法错误的是()
A.阳极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑B.电解一段时间后,阳极室的pH未变C.电解过程中,H+由b极区向a极区迁移D.电解一段时间后,a极生成的O2与b极反应的O2等量7、体积恒定的密闭容器中发生反应N2O4(g)⇌2NO2(g)ΔH>0,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是。
A.A.C两点的反应速率:A>CB.C两点气体的颜色:A浅,C深C.由状态B到状态A,可以用加热的方法D.C两点气体的平均相对分子质量:A>C8、下列实验操作能达到相应实验目的的是。
。选项。
实验目的。
实验操作。
A
制备Fe(OH)3胶体。
向50mL沸水中逐滴加入8~9滴FeCl3饱和溶液;煮沸至呈红褐色。
B
比较Cu(OH)2、Mg(OH)2溶解度的大小。
向10mL0.1mol∙L-1NaOH溶液中先加入1mL0.1mol∙L-1MgCl2溶液,再加入1mL0.1mol∙L-1CuCl2溶液。
C
清洗碘升华实验所用试管。
先用酒精清洗;再用水冲洗。
D
比较碳酸和硅酸的酸性强弱。
石灰石与浓盐酸混合共热;将所得气体通入硅酸钠溶液中。
A.AB.BC.CD.D9、已知在25℃时,FeS、CuS的溶度积常数Ksp分别为6.3×10-18mol-2•L-2、1.3×10-36mol-2•L-2。常温时下列有关说法正确的是()A.向H2S的饱和溶液中通入少量SO2,溶液的酸性减弱B.将足量的CuSO4溶解在0.1mol•L-1的H2S溶液中,溶液中Cu2+的最大浓度为1.3×10-35mol•L-1C.因为H2SO4是强酸,所以反应CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4不能发生D.除去工业废水中的Cu2+可以选用FeS做沉淀剂10、室温下,将0.10mol·L-1NaOH溶液滴加到0.10mol·L-1HA溶液中,溶液的pH与粒子浓度比值的对数(lg)关系如图所示。下列叙述正确的是。
A.溶液中水的电离程度NB.P点溶液中:c(Na+)=c(OH-)+c(HA)–c(H+)C.Q点溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(HA)D.室温下,NaA的水解平衡常数Kh=10-4.7511、室温下,通过下列实验探究的性质:。实验实验操作和现象1用pH试纸测定溶液的pH,测得pH约为102向浓度为溶液中加入足量NaOH,有刺激性气味气体产生3浓度均为溶液和NaCl溶液等体积混合,有晶体析出,过滤
下列说法正确的是A.溶液中存在:B.由实验1可得:C.实验2中发生反应的离子方程式:D.实验3中所得滤液中存在:12、根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是。
。选项。
实验操作和现象。
结论。
A
在0.1mol•L-1Na2CO3溶液中;滴加2滴酚酞显浅红色,微热,红色加深。
CO32-水解是吸热反应。
B
等体积;pH=3的两种酸HA和HB分别与足量的Zn反应;酸HA放出的氢气多。
酸性A比B强。
C
常温下,用饱和Na2CO3溶液可将BaSO4部分转化为BaCO3
Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
D
室温下,用pH试纸测得:0.1mol•L-1Na2SO3溶液的pH约为10;0.1mol•L-1NaHSO3溶液的pH约为5
HSO结合H+的能力比SO32-的弱。
A.AB.BC.CD.D13、向容积为的真空密闭容器中加入活性炭(足量)和发生反应物质的量变化如表所示,反应在下分别达到平衡时容器的总压强分别为下列说法正确的是(用平衡分压代替平衡浓度也可求出平衡常数某组分分压=总压×该组分物质的量分数。)。物质的量。
()02.01.20.50.50.60.70.7
A.时,内,以表示反应速率B.时,反应的平衡常数C.第后,温度调整到数据变化如表所示,则D.若时,保持不变,再加入三种气体物质各再达到平衡时的体积分数为0.35评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)14、(1)今有2H2+O2=2H2O反应,在酸性溶液中构成燃料电池,负极通入的气体是_____;负极电极反应式为:_______,正极通入的气体是____,正极电极反应式为:_________。
(2)用惰性电极电解NaCl溶液,则阳极电极反应式为________,总的反应式为________。15、下图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01mol·L-1CH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯①中加入生石灰,向烧杯③中加入NH4NO3晶体;烧杯②中不加任何物质。
(1)含酚酞的0.01mol·L-1CH3COONa溶液显浅红色的原因为__________________(用离子方程式和必要文字解释)。
(2)实验过程中发现烧瓶①中溶液红色变深,烧瓶③中溶液红色变浅,则下列叙述正确的是________(填字母序号)。
A.水解反应为放热反应B.水解反应为吸热反应。
C.NH4NO3溶于水时放出热量D.NH4NO3溶于水时吸收热量。
(3)向0.01mol·L-1CH3COONa溶液中分别加入NaOH固体、Na2CO3固体、FeSO4固体,使CH3COO-水解平衡移动的方向分别为__________、____________、____________(填“左”、“右”或“不移动”)。16、某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
(1)如图1为某实验小组依据氧化还原反应设计的原电池装置,反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12g,导线中通过_______mol电子。
(2)其它条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型,如图2所示。甲装置铜丝电极反应为______;乙装置中与铜线相连石墨电极上发生的反应式为______。
(3)电化学降解的原理如图3所示,电源正极为_________(填“a”或“b”);阴极的电极反应式为_________。
(4)如图所示装置可用于制备N2O5,N2O5则在电解池的_______区生成,其电极反应式为________
17、某兴趣小组利用电解装置;探究“铁作阳极”时发生反应的多样性,实验过程如图。
I.KCl作电解质。
(1)一定电压下;按图1装置电解,现象:石墨电极上迅速产生无色气体,铁电极上无气体生成,铁逐渐溶解。5min后U形管下部出现灰绿色固体,之后铁电极附近也出现灰绿色固体。
①石墨电极上的电极反应式是___________________。
②预测图2中的实验现象:________________________
③图2与图1实验现象差异的原因是___________________。
II.KOH作电解质。
(2)用图1装置电解浓KOH溶液,观察到铁电极上立即有气体生成,附近溶液变为淡紫色(FeO);无沉淀产生。
①铁电极上OH-能够放电的原因是____________________。
②阳极生成FeO的总电极反应式是________________________。18、酸碱中和滴定和氧化还原滴定是重要的定量分析方法。
I.现用盐酸标准溶液来测定NaOH溶液的浓度。有以下实验操作:
①向溶液中加入1~2滴指示剂。
②取20.00mL标准溶液放入锥形瓶中。
③用氢氧化钠溶液滴定至终点。
④重复以上操作。
⑤配制250mL盐酸标准溶液。
⑥根据实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度。
(1)实验过程中正确的操作顺序是___________(填序号)。
(2)滴定并记录V(NaOH)的初、终读数。数据记录如表所示:。滴定次数1234V(HCl)/mL20.0020.0020.0020.00V(NaOH)/mL(初读数)0.100.300.000.20V(NaOH)/mL(终读数)20.0820.3020.8020.22V(NaOH)/mL(消耗)19.9820.0020.8020.02
通过仪器测得第4次滴定过程中溶液pH随加入氢氧化钠溶液体积的变化曲线如图所示,则a___________(填“>”“<”或“=”)20.02。
II.工业废水中常含有一定量氧化性较强的Cr2O利用滴定原理测定Cr2O含量的方法如下:
步骤I:量取30.00mL废水于锥形瓶中;加入适量稀硫酸酸化。
步骤II:加入过量的碘化钾溶液充分反应:Cr2O+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O。
步骤III:向锥形瓶中滴入几滴指示剂。用滴定管量取0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液进行滴定,数据记录如表:(I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)。滴定次数Na2S2O3溶液起始读数/mLNa2S2O3溶液终点读数/mL第一次1.0219.03第二次2.0019.99第三次0.20a(3)步骤I量取30.00mL废水选择的仪器是___________。
(4)步骤III中滴加的指示剂为___________;滴定达到终点时的实验现象是,滴入最后半滴Na2S2O3;溶液;溶液刚好从蓝色变为无色,且30s内不变色。
(5)步骤III中a的读数如图所示;则:
①a=___________。
②Cr2O的含量为___________g·L-1。
(6)以下操作会造成废水中Cr2O含量测定值偏高的是___________(填字母)。A.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度B.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗C.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液D.量取Na2S2O3溶液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗19、一种甲烷燃料电池的工作原理如图所示。
回答下列问题:
(1)X极的电极反应式为___。以该燃料电池为电源,石墨为电极,电解100mL0.50mol·L-1CuSO4溶液,当阳极产生1.12L(标准状况)气体时,为使电解质溶液恢复到电解前的状态,应加入下列物质中的___(填标号)。
a.0.05molCuCO3b.0.05molCuOc.0.05molCu(OH)2d.0.05molCuSO4
(2)若以该燃料电池为电源进行粗铜的精炼,则M极连接的是___(填“粗铜”或“精铜”),N极的电极反应式为___。
(3)若以该燃料电池为电源进行电镀铜,则N极连接的是___(填“镀件”或“精铜”),理论上每消耗1mol甲烷时,M极的质量变化为___g(注明“增加”或“减少”)。20、运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意义。
(1)用CO可以合成甲醇。已知:
CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-764.5kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1
则CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=__kJ·mol-1
(2)下列措施中能够增大上述合成甲醇反应的反应速率的是__(填写序号)。
a.使用高效催化剂b.降低反应温度。
c.增大体系压强d.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来。
(3)在一定压强下,容积为VL的容器中充入amolCO与2amolH2;在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡转化率与温度;压强的关系如图所示。
①p1__p2(填“大于”;“小于”或“等于”);
②100℃时,该反应的化学平衡常数K=__(mol·L-1)-2;
③在其它条件不变的情况下,再增加amolCO和2amolH2,达到新平衡时,CO的转化率__(填“增大”、“减小”或“不变”)。评卷人得分四、判断题(共4题,共24分)21、反应条件(点燃或加热)对热效应有影响,所以热化学方程式必须注明反应条件。____A.正确B.错误22、酸式盐溶液可能呈酸性,也可能呈碱性。(_______)A.正确B.错误23、当反应逆向进行时,其反应热与正反应热的反应热数值相等,符号相反。____A.正确B.错误24、某温度下,纯水中的c(H+)=2×10-7mol·L-1,则c(OH-)=()A.正确B.错误评卷人得分五、工业流程题(共4题,共24分)25、铍是航天、航空、电子和核工业等领域不可替代的材料,有“超级金属”之称。以绿柱石[Be3Al2(SiO3)6]为原料制备金属铍的工艺如下:
已知:“滤渣1”中含有铁、铝、硅的氧化物,Na3FeF6难溶于水,Be2+可与过量OH-结合成Be(OH)回答下列问题:
(1)“操作1”的名称是_______。
(2)750℃烧结时,Na3FeF6与绿柱石作用生成易溶于水的Na2BeF4,该反应的化学方程式为_______。
(3)“过滤1”的滤液中需加入适量NaOH生成Be(OH)2沉淀,但NaOH不能过量,原因是_______(用离子方程式表示)。
(4)已知Ksp[Be(OH)2]=4.0×10-21,室温时0.40mol•L-1Be2+开始沉淀时的pH=_______。
(5)“沉氟”反应的离子方程式为_______。
(6)已知镍在稀酸中缓慢溶解。工业上电解NaCl-BeCl2熔融混合物制备金属铍,可选用镍坩埚作电解槽的_______(填“阳极”或“阴极”)材料,电解总反应的化学方程式为_______;加入NaCl的主要目的是_______。26、某含镍(NiO)废料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质,用此废料提取NiSO4的工艺流程如图1所示:
已知:①有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如图2所示。
②25℃时,HF的电离常数Ka=7.2×10-4,H2SO3的电离常数Ka1=1.54×10-2;Ka2=1.02×10-7;Ksp(MgF2)=7.4×10-11。
(1)加Na2CO3调节溶液的pH至5,得到废渣2的主要成分是________(填化学式)。
(2)Mg能与饱和NH4Cl溶液反应产生NH3,请用化学平衡移动原理加以解释:___(用必要的文字和离子方程式回答)。
(3)25℃时,将足量的HF通至Na2SO3反应的离子方程式为______。该反应的化学平衡常数为________。
(4)已知沉淀前溶液中c(Mg2+)=1.85×10-3mol·L-1,当除镁率达到99.99%时,溶液中c(F-)=__mol·L-1。
(5)在NaOH溶液中用NaClO与NiSO4反应可制得NiO(OH),化学方程式为______。NiO(OH)与贮氢的镧镍合金可组成镍氢碱性电池(KOH溶液),工作原理为LaNi5H6+6NiO(OH)LaNi5+6NiO+6H2O,负极的电极反应式为______。27、全球对锂资源的需求不断增长,“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后,得到浓缩卤水(含有Na+、Li+、Cl-和少量Mg2+、Ca2+);并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。
25℃时相关物质的参数如下:
LiOH的溶解度:12.4g/100gH2O。化合物KspMg(OH)25.6×10-12Ca(OH)25.5×10-6CaCO32.8×10-9Li2CO32.5×10-2
回答下列问题:
(1)“沉淀1”为___________。
(2)向“滤液1”中加入适量固体Li2CO3的目的是___________。
(3)为提高Li2CO3的析出量和纯度;“操作A”依次为___________;___________、洗涤。
(4)有同学建议用“侯氏制碱法”的原理制备Li2CO3。查阅资料后,发现文献对常温下的Li2CO3有不同的描述:①是白色固体;②尚未从溶液中分离出来。为探究LiHCO3的性质,将饱和LiCl溶液与饱和NaHCO3溶液等体积混合,起初无明显变化,随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出,最终生成白色沉淀。上述现象说明,在该实验条件下LiHCO3___________(填“稳定”或“不稳定”);有关反应的离子方程式为___________。
(5)他们结合(4)的探究结果,拟将原流程中向“滤液2”加入Na2CO3改为通入CO2。这一改动能否达到相同的效果,作出你的判断并给出理由___________。28、磷酸铁锂是一种锂离子电池材料,该电池正极片主要含有石墨、Al、LiFePO4等物质;还有少量不溶性杂质。采用下列工艺流程回收制备有关物质。
已知:不同温度下,碳酸锂在水中的溶解度如下表所示:。T/℃0102030506080100溶解度/g1.641.531.481.171.051.010.850.72
请回答下列问题:
(1)为提高电极片的碱浸率,可以采用的方法有_______(任写一条即可;题干中的除外)。
(2)得到滤渣2的离子方程式是_______。
(3)“沉淀池”中先加试剂X,试剂X不可选用_______(填下列选项字母),Na2CO3溶液的作用是_______。
a.碘水b.双氧水c.氨水。
(4)写出“滤渣”中加入NaOH溶液时发生反应的离子方程式_______。
(5)20℃时,“沉锂”后的溶液中Li2CO3的浓度为_______mo1·L-1(假设溶液密度为1.0148g·mL-1)。
(6)“沉锂”后所得固体需要进行洗涤,洗涤时最好选用_______(填“冷水”或“热水”)。评卷人得分六、有机推断题(共4题,共20分)29、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___________。:30、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_________。31、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:____________________。32、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)。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、D【分析】【分析】
【详解】
略2、B【分析】【分析】
根据2Zn+O2+4OH-+2H2O═2可知,O2中元素的化合价降低,被还原,应为原电池正极,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-;Zn元素化合价升高,被氧化,应为原电池负极,电极反应式为Zn+4OH--2e-═充电时阳离子向阴极移动,以此解答该题。
【详解】
A.根据分析,放电时,负极反应式为:Zn+4OH--2e-=故A正确;
B.放电时,正极的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-;每消耗标况下22.4L氧气,转移电子4mol,所以电路中通过2mol电子,标准状况下消耗氧气体积为11.2L,题干没指明标准状况下,无法计算氧气的体积,故B错误;
C.充电时为电解池,电解质溶液中阳离子移向阴极,则K+向阴极移动;故C正确;
D.充电时为电解池,电解反应为22Zn+O2+4OH-+2H2O,电解质溶液中c(OH-)逐渐增大;故D正确;
答案选B。3、D【分析】【分析】
放电时M元素化合价升高;故X电极为负极,Y电极为正极;充电时X电极与电源负极相连,为阴极,Y电极与电源正极相连,为阳极,据此解答。
【详解】
A.放电时,阳离子向正极移动,故Na+由X电极通过交换膜移向Y极;A错误;
B.放电时,正极反应式为:yNa++ye-+nC=NayCn;B错误;
C.充电时;X电极与电源负极相连,为阴极,过渡元素M的化合价降低,被还原,C错误;
D.铅蓄电池中放电时:每消耗20.7g铅转移0.2mol电子,正极区域发生失去电子的氧化反应:NayCn-ye-=yNa++nC;因此钠离子电池正极区域质量减少4.6g,D正确;
故选D。4、D【分析】【分析】
由图可知,曲线a、b、c分别表示H2A、HA—、A2—随溶液pH的变化曲线,X点溶液中c(H2A)=c(HA—),由H2A的电离常数Ka1=可知,Ka1=c(H+)=10—1.3,同理可知H2A的电离常数Ka2=10—6.6。
【详解】
A.pH=7.5的溶液为碱性溶液,溶液中c(H+)<c(OH—);故A错误;
B.由分析可知,H2A的电离常数Ka2=10—6.6,则Ka2的数量级为10—7;故B错误;
C.由图可知,Y点溶液中c(A2—)=c(HA—),由电荷守恒关系c(H+)+c(Na+)=c(HA—)+2c(A2—)+c(OH—)可得:c(H+)—c(OH—)=3c(HA—)—c(Na+);故C错误;
D.从开始滴定到恰好完全中和的过程中,水的电离程度逐渐增大,因此Y点溶液中水电离出的c(H+)大于X点溶液中水电离出的c(H+);故D正确;
故选D。5、C【分析】【分析】
H2R为二元弱酸,以第一步电离为主,则Ka1(H2R)=×c(H+)>Ka2(H2R)=×c(H+),pH相同时,>pH=-lgc(H+),pY=-lgY,则p>p则m、n分别表示pH与pp的变化关系。
【详解】
A.由分析可知,曲线m表示p与混合溶液pH的变化关系;故A正确;
B.由M点可知,-[lg+lgc(H+)]=-lgKa2=10.3,即Ka2=10-10.3,同理可知,Ka1=10-6.4,==103.9;故B正确;
C.R2-的水解常数Kh2===10-7.6>Ka2,说明NaHR溶液呈碱性,即溶液中c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(HR-)+2c(R2-)+c(OH-)可知,c(Na+)>c(HR-)+2c(R2-);故C错误;
D.==Ka1×Ka2;滴加稀硫酸的过程中,温度不变,因此平衡常数不会发生改变,故D正确;
综上所述,叙述错误的是C项,故答案为C。二、多选题(共8题,共16分)6、CD【分析】【分析】
根据图像可知,b极由O2反应生成了H2O2,在这个过程中,氧元素化合价降低,发生了得电子的还原反应,因此b极是电解池的阴极,可推出阴极的电极反应式为O2+2e-+2H+=H2O2;a极为电解池的阳极,电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑。
【详解】
A.依据分析a极是阳极,属于放氧生酸性型的电解,所以阳极的反应式是2H2O-4e-=4H++O2↑;A正确;
B.电解时阳极产生氢离子;氢离子是阳离子,通过质子交换膜移向阴极,所以电解一段时间后,阳极室的pH值不变,B正确;
C.由B的分析可知,氢离子通过质子交换膜移向阴极(b极);C错误;
D.根据分析,阳极的反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑,阴极的反应为:O2+2e-+2H+=H2O2,总反应为:O2+2H2O=2H2O2,要消耗氧气,即是a极生成的氧气小于b极消耗的氧气;D错误;
故选CD。7、BC【分析】【分析】
【详解】
A.压强越大;反应速率越大,由图可知,A;C两点的反应温度相同,C点压强大于A点,则C点反应速率大于A点,故A错误;
B.该反应为气体体积增大的反应;在体积恒定的密闭容器中,增大压强,各物质的浓度均增大,平衡向逆反应方向移动,但达到新平衡时,压强越大的点颜色越深,则C点的颜色深,A点的颜色浅,故B正确;
C.升高温度,化学平衡正向移动,NO2的体积分数增大,由图象可知,A点NO2的体积分数大,则T1<T2;由状态B到状态A,可以用加热的方法,故C正确;
D.由图可知;A;C两点的反应温度相同,C点压强大于A点,该反应为气体体积增大的反应,在体积恒定的密闭容器中,增大压强,平衡向逆反应方向移动,气体物质的量减小,在气体质量不变的条件下,气体的平均相对分子质量增大,则C点气体的平均相对分子质量大于A点,故D错误;
故选BC。8、AC【分析】【分析】
【详解】
A.制备Fe(OH)3胶体是将FeCl3饱和溶液逐滴加入沸水中并加热至液体呈红褐色;故A能达到实验目的;
B.由于反应中氢氧化钠过量;氢氧化镁沉淀和氢氧化铜沉淀都会生成,不能比较氢氧化镁和氢氧化铜溶解度的大小,故B不能达到实验目的;
C.碘易溶于酒精;可用酒精清洗碘,又由于酒精和水互溶,再用水清洗酒精,可将试管清洗干净,故C能达到实验目的;
D.由于盐酸具有挥发性;挥发出的氯化氢也能与硅酸钠溶液反应生成硅酸,硅酸钠溶液会变浑浊,不能比较碳酸和硅酸的酸性强弱,故D不能达到实验目的;
答案选AC。9、AD【分析】【详解】
A.向的饱和溶液中通入少量发生反应溶液的酸性减弱,A项正确;
B.由于是足量的,因生成沉淀而被消耗,导致其浓度非常小,根据可知,的最大浓度一定大于B项错误;
C.因沉淀不溶于硫酸,所以反应可以发生,C项错误;
D.由的溶度积常数知,的溶解度比的大,可实现沉淀的转化,故除去工业废水中的可以选用做沉淀剂,D项正确;
答案选AD。10、AB【分析】【分析】
根据溶液的酸碱性的变化判断判断水的电离程度的大小;利用图像中特殊点及溶液中电荷守恒判断离子浓度间的关系;
【详解】
A.三点的pH都小于7,水的电离受到抑制,且pH越小,水的电离程度越小,故溶液中的水的电离程度为N
B.P点即c(A-)=c(HA),根据电荷守恒分析,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),则有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA),或c(Na+)=c(OH-)+c(HA)–c(H+);B正确;
C.Q点pH小于7,c(H+)>c(OH-),则根据电荷守恒分析,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),则有c(A-)>c(Na+);C错误;
D.由NQ点的坐标可以计算P点坐标(0,4.75),c(H+)=10-4.75mol/L,根据电离平衡常数分析,K=10-4.75,则室温下,NaA的水解平衡常数Kh==10-9.25;D错误;
故选AB。11、AB【分析】【详解】
A.根据质子守恒溶液中存在:A项正确;
B.由实验1溶液呈碱性可知,水解程度:<故可得:B项正确;
C.实验2中发生反应的离子方程式为:C项错误;
D.析出晶体为NaHCO3,根据物料守恒,实验3中所得滤液中存在:故:D项错误;
答案选AB。12、AD【分析】【分析】
【详解】
A.滴有酚酞的Na2CO3溶液显示红色,是因为碳酸钠溶液中的碳酸根离子水解溶液呈碱性,其中碳酸根离子水解程度受温度的影响,微热,溶液颜色逐渐变深,说明温度高,水解程度大,碱性增强,所以盐类水解是吸热反应;A正确;
B.等体积、pH都为3的酸HA和HB分别与足量的锌反应,HA放出的氢气多,说明HA的物质的量大于HB的物质的量,溶液的体积相等,HA的物质的量浓度大于HB的,所以说明酸性:HA
C.常温下,向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末,部分BaSO4因饱和Na2CO3溶液中CO32-浓度高而转化为BaCO3,但是Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4);C错误;
D.SO32-结合H+为一级水解,HSO3-结合H+为二级水解,HSO3-结合H+的能力比SO32-的弱;D正确;
答案选AD。13、BD【分析】【分析】
【详解】
A.时,内,=2mol-1.2mol=0.8mol,则=0.4mol,A错误;
B.T1时;反应过程中各物质物质的量变化。
转化为压强,同理,B正确;
C.该反应是吸热反应,由T1到T2,NO的物质的量增大,反应逆向移动,因为故T21。因为反应前后气体的物质的量不变;则降低温度,容器内压强减小,C错误;
D.T2时,反应达到平衡时有n(NO)=0.7mol,气体总物质的量n总=2mol。NO在总体中的体积分数=再加入三种气体各1mol;相当于增大压强。因为反应前后气体物质的量不变,故平衡不移动,则NO的体积分数为35%,D正确。
本题选BD。三、填空题(共7题,共14分)14、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)今有2H2+O2=2H2O反应,在酸性溶液中构成燃料电池,根据总反应分析,氢气化合价升高,在原电池负极反应,氧气化合价降低,在原电池正极反应,因此负极通入的气体是H2;负极电极反应式为:H2−2e-=2H+,正极通入的气体是O2,正极电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O;故答案为:H2;H2−2e-=2H+;O2;O2+4e-+4H+=2H2O。
(2)用惰性电极电解NaCl溶液,阳极氯离子失去电子变为氯气,阴极是水中氢离子得到电子变为氢气,因此阳极电极反应式为2Cl-−2e-=Cl2↑,总的反应式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;故答案为:2Cl-−2e-=Cl2↑;2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。【解析】H2H2−2e-=2H+O2O2+4e-+4H+=2H2O2Cl-−2e-=Cl2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑15、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)CH3COONa中CH3COO-水解使溶液显碱性,反应的离子方程式为:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;酚酞试液遇碱显红色;
(2)生石灰与水剧烈反应放出大量热,根据烧瓶①中溶液红色变深,判断水解平衡向右移动,说明水解反应是吸热反应,同时烧瓶③中溶液红色变浅,则NH4NO3溶于水时吸收热量;故选BD;
(3)加入NaOH固体,c(OH-)增大,抑制CH3COO-的水解,平衡向左移动;水解显碱性,与CH3COO-的水解相互抑制,平衡向左移动;Fe2+水解显酸性,与CH3COO-的水解相互促进,平衡向右移动。【解析】CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,使溶液显碱性BD左左右16、略
【分析】【详解】
(1)图1为原电池反应,Fe为负极,发生:Fe-2e-=Fe2+,石墨为正极,发生Cu2++2e-=Cu,总反应式为Fe+Cu2+═Fe2++Cu;一段时间后,两电极质量相差12g,设转移的电子的物质的量为n;
120g:12g=2mol:n解得n=0.2mol;
(2)若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型,甲装置为铁的吸氧腐蚀,铁为负极,铜为正极,正极发生O2+2H2O+4e-=4OH-,则乙装置与铜相连的石墨为阳极,阳极发生氧化反应:2Cl--2e-=Cl2↑;
(3)硝酸根离子得电子生成氮气,则b相连的电极为阴极,所以b为负极,a为正极,阴极上的反应为:2+12H++10e-=N2↑+6H2O;
(4)从电解原理来看,N2O4制备N2O5时氮元素的化合价升高,为氧化反应,则N2O5应在阳极区生成,反应式为2HNO3+N2O4-2e-=2N2O5+2H+。【解析】0.2molO2+2H2O+4e-=4OH-2Cl--2e-=Cl2↑a2+12H++10e-=N2↑+6H2O阳2HNO3+N2O4-2e-=2N2O5+2H+17、略
【分析】【详解】
I.KCl作电解质。
(1)①石墨电极上是氢离子放电,产生氢气,电极反应式是故本题答案为:
②图2中纯铁做阳极;石墨做阴极,所以石墨电极上迅速产生无色气体,铁电极逐渐溶解,无气体产生,故本题答案为:石墨电极上迅速产生无色气体,铁电极上无气体生成,铁逐渐溶解;
③图2的装置存在盐桥,阻碍了OH-向阳极迁移,避免灰绿色固体生成,故本题答案为:盐桥的存在阻碍了OH-向阳极迁移;避免灰绿色固体生成;
II.KOH作电解质。
(2)①在电解池中,氢氧根向阳极移动,铁电极上c(OH-)增大,反应速率加快(更容易放电),故本题答案为:c(OH-)增大;反应速率加快(更容易放电);
②阳极上铁失电子,生成FeO电极反应式为故本题答案为:
【点睛】
本题以铁为阳极发生反应的多样性探究实验考查电解原理的应用,明确电解原理为解题的关键,注意掌握常见元素化合物的性质。【解析】石墨电极上迅速产生无色气体,铁电极上无气体生成,铁逐渐溶解盐桥的存在阻碍了OH-向阳极迁移,避免灰绿色固体生成c(OH-)增大,反应速率加快(更容易放电)18、略
【分析】【分析】
(1)
酸碱中和滴定的步骤是:1.实验器材准备。滴定管查漏;清洗;锥形瓶清洗。2用标准液润洗滴定管,然后润洗2-3次,最后调“0”记录初始刻度。3量取待测液,装入锥形瓶,然后滴入指示剂摇匀。4进行滴定,到终点时停止滴定,读取刻度。5重复滴定2-3次,记录数据,求算待测液浓度。本实验,待测液盛放于滴定管中,标准液盛放于锥形瓶中,其实验结果无影响。
(2)
盐酸和氢氧化钠恰好反应的PH=7,但指示剂显色的PH>7;故a的值应小于20.02。
(3)
重铬酸根具有强氧化性;故选择算是滴定管。
(4)
碘单质遇淀粉变蓝;故指示剂选择淀粉溶液。
(5)
①滴定管读数时的精确度为0.01ml;故读数为18.20ml。
②滴定过程中消耗Na2S2O3溶液的平均值==18ml;
n(Na2S2O3)=0.1mol/L×0.018L=1.8×10-3mol
根据~3I2~6Na2S2O3可得。
n()=3×10-4mol,m()=3×10-4mol×216g/mol=6.48×10-2g
c()=6.48×10-2g0.03L=2.16g/L
(6)
A滴定终点读数时;俯视滴定管导致读取的数值比实际变小,故重铬酸根含量测定值偏低;
B.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过;未用待测液润洗,无影响;
C.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液;导致读取标准液的数值大于实际用量,故重铬酸根含量测定值偏高;
D.量取Na2S2O3溶液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗,导致Na2S2O3溶液浓度偏低;滴定时的使用量增大,标准液的读数偏高,故重铬酸根含量测定值偏高;
因此,答案为CD。【解析】(1)⑤②①③④⑥
(2)<
(3)酸式滴定管。
(4)淀粉溶液。
(5)18.202.16
(6)CD19、略
【分析】【分析】
X处通入燃料甲烷;左侧电极为负极,负极上甲烷失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子,Y处通氧气,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,右侧为电解池,根据精炼铜原理和电镀原理答题。
【详解】
(1)由图可知X电极为负极,该电极的电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+,以该燃料电池为电源,石墨为电极,电解100mL0.50mol·L-1CuSO4溶液,阳极是氢氧根离子放电生成氧气,当阳极产生1.12L(标准状况)气体即0.05mol氧气时,转移0.2mol电子,硫酸铜是0.05mol,铜离子完全放电转移0.1mol电子,这说明阴极还有0.05mol氢气生成,因此为使电解质溶液恢复到电解前的状态,应加入0.05molCu(OH)2;答案选c;
(2)若用该燃料电池进行粗铜精炼,M极与正极相连,所以M极为阳极,连接的是粗铜,N极为阴极,阴极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu;
(3)若用该燃料电池进行电镀铜,则N极(阴极)连接的是镀件,根据CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+,Cu2++2e-=Cu,得关系式CH4~8e-~4Cu,每消耗1mol甲烷,阳极损失4molCu,可知阳极减少的质量为4mol×64g/mol=256g。【解析】CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+c粗铜Cu2++2e-=Cu镀件减少25620、略
【分析】【分析】
(1)用CO可以合成甲醇。由盖斯定律可知,②+③×2-①得到CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g);
(2)温度越高;压强越大;使用催化剂都可使反应速率增大,降低温度反应速率减慢,从体系中分离出甲醇,相当于减少浓度,反应速率减慢;
(3)①由图1可知,温度相同时,在压强为P2时平衡时CO的转化率高,由反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)可知压强越大,越有利于平衡向正反应进行,故压强P1<P2;
②由于平衡常数与压强没有关系,所以根据图像可知,在100℃P1时,CO的转化率是0.5,通过反应方程式和公式K=可以求得;
③在其它条件不变的情况下,再增加amolCO与2amolH2;等效为增大压强,平衡向正反应移动,CO转化率增大;
【详解】
(1)(1)用CO可以合成甲醇。已知:①CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-764.5kJ•mol-1;②CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1;③H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ•mol-1;由盖斯定律可知,②+③×2-①得到CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-283.0kJ/mol-285.8kJ/mol×2+764.5kJ/mol=-90.1kJ/mol;故答案为-90.1;
(2)温度越高;压强越大;使用催化剂都可使反应速率增大,降低温度反应速率减慢,从体系中分离出甲醇,相当于减少浓度,反应速率减慢,故答案为ac;
(3)①由图1可知,温度相同时,在压强为P2时平衡时CO的转化率高,由反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)可知压强越大,越有利于平衡向正反应进行,故压强P1<P2;故答案为小于;
②由于平衡常数与压强没有关系,所以根据图像可知,在100℃P1时;CO的转化率是0.5,则。
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
起始浓度(mol/L)0
转化浓度(mol/L)
平衡浓度(mol/L)
所以平衡常数K==
故答案为
③在其它条件不变的情况下,再增加amolCO与2amolH2,等效为增大压强,平衡向正反应移动,CO转化率增大,故答案为增大;【解析】-90.1ac小于增大四、判断题(共4题,共24分)21、B【分析】【分析】
【详解】
热化学方程式主要是强调这个反应的反应热是多少,而不是强调这个反应在什么条件下能发生,根据盖斯定律,只要反应物和生成物一致,不管在什么条件下发生反应热都是一样的,因此不需要注明反应条件,该说法错误。22、A【分析】【详解】
酸式盐可能因溶质直接电离成酸性,如硫酸氢钠溶液;酸式盐可能因水解程度小于电离程度而呈酸性,如亚硫酸氢钠溶液;酸式盐可能因水解程度大于电离程度而呈碱性,如碳酸氢钠溶液。所以答案是:正确。23、A【分析】【分析】
【详解】
正反应的反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和,逆反应的反应热=生成物的键能总和-反应物的键能总和,因此两者反应热数值相等,符号相反,该说法正确。24、B【分析】【分析】
【详解】
纯水溶液中c(H+)=c(OH-)=2×10-7mol·L-1,某温度下,Kw=c(H+)×c(OH-)=2×10-7×2×10-7=4×10-14,因此该温度下,c(OH-)=故此判据错误。五、工业流程题(共4题,共24分)25、略
【分析】【分析】
由题给流程可知,Na3FeF6与绿柱石在750°C烧结发生反应生成Na2BeF4、Fe2O3、Al2O3、SiO2,将烧结后的固体冷却、粉碎后,经水浸、过滤得到含有Fe2O3、Al2O3、SiO2的滤渣1和Na2BeF4溶液,向溶液中加入适量的NaOH溶液,过滤得到氢氧化铍沉淀和氟化钠溶液;向氟化钠溶液中加入硫酸铁溶液,反应生成可以循环使用Na3FeF6沉淀;煅烧氢氧化铍;氢氧化铍受热分解生成氧化铍,焦油燃烧提供能量,使氧化铍;焦炭和氯气在高温条件下发生氧化还原反应得到氯化铍,电解熔融的氯化铍制得金属铍。
【详解】
(1)由分析可知;操作1为粉碎,目的是增大固体的表面积,提高水浸的浸取率,故答案为:粉碎;
(2)750℃烧结时发生的反应为Na3FeF6与绿柱石在750°C烧结发生反应生成Na2BeF4、Fe2O3、Al2O3、SiO2,反应的化学方程式为2Na3FeF6+Be3Al2(SiO3)63Na2BeF4+Fe2O3+Al2O3+6SiO2,故答案为:2Na3FeF6+Be3Al2(SiO3)63Na2BeF4+Fe2O3+Al2O3+6SiO2;
(3)由Be2+可与过量OH-结合成Be(OH)可知,若氢氧化钠溶液过量,反应生成的氢氧化铍沉淀能与氢氧化钠溶液反应生成Na2Be(OH)4,反应的离子方程式为Be(OH)2+2OH—=Be(OH)故答案为:Be(OH)2+2OH—=Be(OH)
(4)由Ksp[Be(OH)2]=4.0×10-21可知,室温时0.40mol•L-1Be2+开始沉淀时溶液中氢氧根离子的浓度为=mol/L=10—10mol/L;则溶液的pH为4.0,故答案为:4.0;
(5)“沉氟”发生的反应为NaF溶液与硫酸铁溶液反应生成硫酸钠和难溶的Na3FeF6,反应的离子方程式为3Na++6F-+Fe3+=Na3FeF6↓,故答案为:3Na++6F-+Fe3+=Na3FeF6↓;
(6)由镍在稀酸中缓慢溶解可知,镍是活泼金属,若做电解池阳极将会不断氧化溶解,则电解时,石墨做电解池的惰性阳极,镍做阴极;电解NaCl-BeCl2熔融混合物时在阳极得到氯气,阴极得到铍,电解的化学方程式为BeCl2(熔融)Be+Cl2↑;氯化钠时离子化合物,熔融氯化钠电离出的离子能增强熔融混合物的导电性,加快电解的速率,故答案为:阴极;BeCl2(熔融)Be+Cl2↑;增强导电性。【解析】粉碎2Na3FeF6+Be3Al2(SiO3)63Na2BeF4+Fe2O3+Al2O3+6SiO2Be(OH)2+2OH—=Be(OH)4.03Na++6F-+Fe3+=Na3FeF6↓阴极BeCl2(熔融)Be+Cl2↑增强导电性26、略
【分析】【分析】
某NiO的废料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质,加入稀硫酸溶解后过滤得到滤渣1为SiO2,滤液为NiSO4、FeSO4、Al2(SO4)3、MgSO4,加入H2O2氧化Fe2+为Fe3+,再加入Na2CO3溶液调节溶液pH,使Fe3+、Al3+全部转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,过滤得到滤渣2为Fe(OH)3和Al(OH)3,向滤液中加入NH4F沉淀Mg2+,生成沉淀滤渣3为MgF2,过滤得到的滤液,滤液中获得NiSO4·6H2O晶体的方法是通过蒸发浓缩;冷却结晶,过滤洗涤,干燥得到晶体,失去结晶水得到硫酸镍,以此解答该题。
【详解】
(1)根据上述分析可知:加Na2CO3调节溶液的pH至5,得到废渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀;
(2)Mg能与饱和NH4Cl溶液反应产生NH3,这是由于NH4Cl是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,离子方程式为:+H2ONH3·H2O+H+,Mg与溶液中的H+反应产生H2,使溶液中c(H+)减小,促进上述平衡向右移动,生成的NH3·H2O有一部分发生分解反应产生NH3,则总反应的离子方程式为:Mg+2=Mg2++2NH3↑+H2↑;
(3)25℃时根据电离平衡常数可知:Ka1(H2SO3)>Ka(HF)>Ka2(H2SO3)可知:物质的酸性:HF>H2SO3>所以将足量的HF通至Na2SO3反应,产生NaF和NaHSO3,该反应的离子方程式为:HF+F-+该反应的化学平衡常数K==7.06×103;
(4)已知沉淀前溶液中c(Mg2+)=1.85×10-3mol/L,当除镁率达到99.99%时,溶液中c(Mg2+)=1.85×10-5mol/L,由于Ksp(MgF2)=7.4×10-11,则溶液中c(F-)=mol/L=2.0×10-3mol/L;
(5)在NaOH溶液中用NaClO与NiSO4反应可制得NiO(OH),NaClO被还原为NaCl,同时产生H2O,根据电子守恒、原子守恒,可得该反应的化学方程式为2NiSO4+NaClO+4NaOH=2Na2SO4+NaCl+2NiO(OH)+H2O;
反应产生的NiO(OH)与贮氢的镧镍合金可组成镍氢碱性电池(KOH溶液),工作原理为LaNi5H6+6NiO(OH)LaNi5+6NiO+6H2O,根据反应方程式可知:在放电时,LaNi5H6失去电子被氧化为LaNi5,所以LaNi5H6作负极,负极的电极反应式为:LaNi5H6+6OH--6e-=LaNi5+6H2O。【解析】Fe(OH)3、Al(OH)3NH4Cl水解产生H+,+H2ONH3·H2O+H+,Mg与H+反应产生H2,使c(H+)减小,促进上述平衡向右移动,生成的NH3·H2O部分分解产生NH3,总反应的离子方程式为Mg+2=Mg2++2NH3↑+H2↑HF+F-+7.06×1032.0×10-32NiSO4+NaClO+4NaOH=2Na2SO4+NaCl+2NiO(OH)+H2OLaNi5H6+6OH--6e-=LaNi5+6H2O27、略
【分析】【分析】
浓缩卤水(含有Na+、Li+、Cl-和少量Mg2+、Ca2+)中加入石灰乳[Ca(OH)2]后得到含有Na+、Li+、Cl-和Ca2+的滤液1,沉淀1为Mg(OH)2,向滤液1中加入Li2CO3后,得到滤液2,含有的离子为Na+、Li+、Cl-和OH-,沉淀2为CaCO3,向滤液2中加入Na2CO3,得到Li2CO3沉淀,再通过蒸发浓缩,趁热过滤,洗涤、干燥后得到产品Li2CO3。
(1)
浓缩卤水中含有Mg2+,当加入石灰乳后,转化为Mg(OH)2沉淀,所以沉淀1为Mg(OH)2;
(2)
滤液1中含有Na+、Li+、Cl-和Ca2+,结合已知条件:LiOH的溶解度和化合物的溶度积常数,可推测,加入Li2CO3的目的是将Ca2+转化成CaCO3沉淀除去;同时不引入新杂质;
(3)
由Li2CO3的溶解度曲线可知,温度升高,Li2CO3的溶解度降低,即在温度高时,溶解度小,有利于析出,所以为提高Li2CO3的析出量和纯度;需要在较高温度下析出并过滤得到沉淀,即依次蒸发浓缩,趁热过滤,洗涤。故答案为:蒸发浓缩,趁热过滤;
(4)
饱和LiCl和饱和NaHCO3等体积混合后,产生了LiHCO3和NaCl,随后LiHCO3分解产生了CO2和Li2CO3。故答案为:不稳定,Li++HCO=LiHCO3,2LiHCO3=Li2CO3↓+CO2↑+H2O;
(5)
“滤液2”中含有LiOH,加入Na2CO3GH,目的是将LiOH转化为Li2CO3。若改为通入过量的CO2,则LiOH转化为LiHCO3,结合(4)的探究结果,LiHCO3也会很快分解产生Li2CO3,所以这一改动能达到相同的效果。故答案为:能达到相同效果,因为改为通入过量的CO2,则LiOH转化为LiHCO3,结合(4)的探究结果,LiHCO3也会很快分解产生Li2CO3,所以这一改动能达到相同的效果。【解析】(1)Mg(OH)2
(2)将Ca2+转化成CaCO3沉淀除去;同时不引入新杂质。
(3)蒸发浓缩趁热过滤。
(4)不稳定Li++HCO=LiHCO3,2LiHCO3=Li2CO3↓+CO2↑+H2O
(5)能达到相同效果,因为改为通入过量的CO2,则LiOH转化为LiHCO3,结合(4)的探究结果,LiHCO3也会很快分解产生Li2CO3,所以这一改动能达到相同的效果28、略
【分析】【分析】
由题给流程可知;向废旧电池正极片粉碎后用氢氧化钠溶液碱浸,铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,磷酸铁锂和石墨不反应,过滤得到含有偏铝酸钠的滤液1和含有磷酸铁锂;石墨及少量不溶性杂质的滤渣1;向滤液1中通入过量二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,过滤得到含有氢氧化铝的滤渣2;向滤渣1中加入盐酸酸浸,磷酸铁锂与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化锂和磷酸,石墨不反应,过滤得到含有石墨及少量不溶性杂质的滤渣3和含有氯化亚铁、氯化锂、磷酸的滤液3;向滤液3中加入过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子,再加入碳酸钠溶液中和溶液中氢离子,将磷酸转化为磷酸根离子与铁离子反应得到磷酸铁沉淀,过滤得到含有氯化锂的滤液和含有磷酸铁的滤渣;向滤渣中加入氢氧化钠溶液碱浸,磷酸铁转化为磷酸钠和氢氧化铁,过滤得到氢氧化铁固体和浸出液;浸出液经处理得到磷酸钠;向滤液中加入碳酸钠溶液将锂离子转化为碳酸锂沉淀,过滤得到碳酸锂。
(1)
提高氢氧化钠溶液的浓度和碱浸的温度等措施能提高电极片的碱浸率;故答案
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