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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年人教新起点选择性必修1化学下册月考试卷341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9题,共18分)1、25℃时,pH=12的NaOH溶液中,由水电离出的H+离子浓度是A.1×10-7mol/LB.1×10-12mol/LC.1×10-2mol/LD.1×10-14mol/L2、“夏禹铸九鼎,天下分九州”,青铜器在古时被称为“吉金”,是红铜与锡、铅等的合金。铜锈大多呈青绿色,主要含有Cu2(OH)3Cl和Cu2(OH)2CO3。下列说法错误的是A.青铜器中锡、铅对铜有保护作用B.青铜的熔点低于纯铜C.Cu2(OH)3Cl和Cu2(OH)2CO3都属于盐类D.可用FeCl3溶液浸泡青铜器来清洗青铜器的铜锈3、下列溶液因水解而呈酸性的是()A.溶液B.溶液C.溶液D.溶液4、中国科学院研发了一种新型钾电池,有望成为锂电池的替代品。该电池的电解质为CF3SO3K溶液,其简要组成如图所示。电池放电时的总反应为2KC14H10+xMnFe(CN)6=2K1-xC14H10+xK2MnFe(CN)6;则下列说法中,正确的是()
A.放电时,电子从电极A经过CF3SO3K溶液流向电极BB.充电时,电极A质量增加,电极B质量减少C.放电时,CF3SO3K溶液的浓度变大D.充电时,阳极反应为K2MnFe(CN)6-2e-=2K++MnFe(CN)65、为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是。A.的溶液中,含硫粒子数之和为B.与NO反应生成时,转移电子数为C.通常状况下,0.2mol由与HF组成的混合物中电子数为D.11.2L(标准状况)完全溶于水后溶液中分子数为6、已知,常温下某浓度的稀溶液的则该稀溶液中下列粒子浓度关系正确的是()A.B.C.D.7、下列叙述中;正确的是()
①电解池是将化学能转变成电能的装置②原电池是将电能转变成化学能的装置③金属和石墨导电均为物理变化,电解质溶液导电是化学变化④不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理有可能实现⑤Cu+2Ag+===Cu2++2Ag,反应既可以在原电池中实现,也可以在电解池中实现,其他条件相同时,二种装置中反应速率相同A.①②③④B.③④C.③④⑤D.④8、下列说法中正确的是A.2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)在低温下能自发进行,则该反应的ΔH<0B.NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)在室温下不能自发进行,则该反应的ΔH<0C.若ΔH>0,ΔS<0,化学反应在任何温度下都能自发进行D.加入合适的催化剂能降低反应的活化能,从而改变反应的焓变9、已知:改变某一反应条件(温度),下列图像正确的是A.B.C.D.评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)10、(1)A;B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
①B中Sn极的电极反应式为____,Sn极附近溶液的pH(填“增大”、“减小”或“不变”)_____。
②A中总反应离子方程式为___。比较A、B、C中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序是_____。
(2)如图是甲烷燃料电池原理示意图;回答下列问题:
①电池的负极是_____(填“a”或“b”),该极的电极反应是:_____。
②电池工作一过程中正极pH_____,负极pH值___,一段时间后电解质溶液的pH____(填“增大”、“减小”或“不变”)。11、用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如图所示(电极材料为石墨)。
①中a极要连接电源的____________(填“正”或“负”)极,C口流出的物质是____________。
②SO32—放电的电极反应式为____________________________________。
③电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因:____________。12、已知NO2和N2O4可以相互转化:现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为2L的恒温密闭玻璃容器中;反应物浓度随时间变化关系如下图。
(1)图中共有两条曲线X和Y,其中曲线________表示NO2浓度随时间的变化;a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是________。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是________。
A.容器内混合气体的压强不随时间变化而改变。
B.容器内混合气体的密度不随时间变化而改变。
C.容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变。
D.容器内混合气体的平均分子量不随时间变化而改变。
(2)反应25min时,若只改变了某一个条件,使曲线发生如上图所示的变化,该条件可能是____________________________________(用文字表达);
(3)若要准确测定NO2相对分子质量,应采取的有效措施是_________(填字母序号)
A.升高温度;降低压强B.降低温度,升高压强。
C.降低温度;降低压强D.升高温度,升高压强。
(4)根据图像,计算反应在该温度下的平衡常数K=________
(5)现用3.2gCu与足量的浓HNO3反应,制得1.68LN2O4和NO2的混合气体(体积以标况折算),则含有NO2的物质的量为____,化学反应__________(填向逆方向进行、向正方向进行、已达平衡)(温度不变)。13、设计原电池装置证明Fe3+的氧化性比Cu2+强。
(1)写出能说明氧化性Fe3+大于Cu2+的离子方程式:___________。
(2)若要将上述反应设计成原电池;电极反应式分别是:
①负极:___________
②正极:___________。
(3)画出装置图;指出电极材料和电解质溶液:
。①不含盐桥。
②含盐桥。
___________
___________
14、以废旧的电池正极材料(含等)为原料,通过浸出、除铝和沉淀处理后可制备已知:都容易与形成配合物。
(1)浸出:用溶液浸取正极材料中的铁元素。正极材料中的与反应的微观过程如图1所示。
与反应的化学方程式为_______。
(2)除铝:30℃时,向浸出液中加入氢氟酸,生成沉淀。
①生成沉淀的离子方程式为_______。
②研究发现,铝元素去除率随溶液初始变化如图2所示。当溶液初始为范围时,铝元素去除率先上升后降低的可能原因是_______。
(3)沉淀:向除铝后溶液中加入一定量的溶液,生成沉淀。
①为确定加入的量,需先用标准溶液测定溶液中的反应的离子方程式如下:(未配平)。现滴定溶液中消耗溶液则溶液中为_______(写出计算过程)。
②欲使溶液中最小为_______(已知:室温下,)15、反应M(l)+N(l)E(l)+F(l)分别在相同压强和348K;343K、338K条件下进行;起始时均按M与N的物质的量比1:1投料,测得α(M)随时间t的变化关系如图所示。
已知:v正=k正·x(M)∙x(N),v逆=k逆·x(E)∙x(F),其中v正、v逆分别为正、逆反应的反应速率,k正、k逆分别为正;逆反应的速率常数;x为各组分的物质的量分数。回答下列问题:
(1)348K时,以物质的量分数表示的化学平衡常数Kx=________(保留2位有效数字)。该温度下,分别按M与N物质的量之比1:1、1:2和2:1进行初始投料,则达到平衡后,初始投料比为________时,M的转化率最大;与按1:1投料相比,按2:1投料时化学平衡常数Kx________。(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)A、B、C、D四点中,v正最大的是________点,v逆最大的是________点。
(3)在曲线①、②、③中,正、逆反应的速率常数值k正-k逆最大的曲线是________。16、温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表;回答下列问题:
。t/s
0
50
150
250
350
n(PCl3)/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
(1)反应在前50s—250s内的用PCl5表示平均速率为___________
(2)该反应的平衡常数K=___________。
(3)体系平衡时与反应起始时的压强之比为___________
(4)其它条件均不变,在上述平衡体系中再加入1.0molPCl5,达到新平衡时n(PCl3)_____0.4mol(填>;<,=)
(5)相同温度下,起始时向容器中充入0.6molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,反应达到平衡前v(正)_________v(逆)(填>,<,=)评卷人得分三、判断题(共7题,共14分)17、如果c(H+)≠c(OH-),则溶液一定呈一定的酸碱性。(____________)A.正确B.错误18、化学平衡正向移动,反应物的转化率不一定增大。(____)A.正确B.错误19、则相同条件下,气体的总能量小于氢气和氟气的能量之和。(_______)A.正确B.错误20、已知则和反应的(_______)A.正确B.错误21、温度一定时,水的电离常数与水的离子积常数相等。(______________)A.正确B.错误22、用广范pH试纸测得某溶液的pH为3.4。(______________)A.正确B.错误23、(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.错误评卷人得分四、工业流程题(共3题,共21分)24、用软锰矿(主要成分为MnO2,所含杂质为质量分数约8%Fe3O4和约5%Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3,同时制得Ba(OH)2;工艺流程如下:
已知:25℃时相关物质的Ksp见下表。物质Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Ksp1×10-16.31×10-38.61×10-32.31×10-12.7
回答下列问题:
(1)MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为___________,能否通过加热的方式加快该反应的速率,___________(填“能”或“否”)
(2)已知MnO2为两性氧化物,保持BaS投料量不变,随软锰矿粉与BaS投料比增大,S的量达到最大值后无明显变化,而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小,减小的原因是___________。
(3)在实验室进行过滤操作时,除了使用铁架台和烧杯以外,还需要的玻璃仪器为___________。
(4)净化时需先加入的试剂X为___________(填化学式)。再使用氨水调溶液的pH,则pH的理论最小值为___________(当溶液中某离子浓度小于1.0×10-5mol•L-1时;可认为该离子沉淀完全)。
(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为___________。25、铍铜是力学、化学综合性能良好的合金,广泛应用于制造高级弹性元件。以下是从某废旧铍铜元件(含BeO25%、CuS71%、少量FeS和SiO2)中回收铍和铜两种金属的流程。
已知:I.铍;铝元素处于周期表中的对角线位置;化学性质相似。
Ⅱ.常温下:Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38Ksp[Mn(OH)2]=2.1×10-13
(1)滤液A的主要成分除NaOH外,还有______________(填化学式)
写出反应I中含铍化合物与过量盐酸反应的离子方程式____________________________
(2)①溶液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl,为提纯BeCl2,选择合理步骤并排序______________。
a加入过量的NaOHb.通入过量的CO2c加入过量的氨水。
d.加入适量的HCle.过滤f洗涤。
②从BeCl2溶液中得到BeCl2固体的操作是____________________________。
(3)①MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为单质硫,写出反应Ⅱ中CuS发生反应的化学方程式________________________________________________________。
②若用浓HNO3溶解金属硫化物,缺点是______________(任写一条)。
(4)溶液D中含c(Cu2+)=2.2mol·L-1、c(Fe3+)=0.008mol·L-1、c(Mn2+)=0.01mol·L-1,逐滴加入稀氨水调节pH可依次分离,首先沉淀的是______________(填离子符号),为使铜离子开始沉淀,常温下应调节溶液的pH值大于______________。
(5)取铍铜元件1000g,最终获得Be的质量为81g,则产率是______________。26、工业上常以锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6;还含有FeO;MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂,其中一种工艺流程如下。
已知:①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH:。氢氧化物开始沉淀pH完全沉淀pHFe(OH)32.73.7Al(OH)33.74.7Mg(OH)29.611.0
②Li2CO3的溶解度随温度变化如图所示;试回答下列问题:
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取升高温度、粉碎矿石、搅拌、过滤后再次浸取等措施还可通过___________来提高浸取率。
(2)反应I中应调节pH范围为___________,沉淀A的成分除H2SiO3、CaCO3、Al(OH)3外,还有___________。
(3)加入H2O2的目的___________,写出对应的离子方程式___________,若用HNO3替代H2O2的不足之处是___________
(4)反应Ⅱ的离子方程式为___________。
(5)洗涤Li2CO3沉淀要使用___________(选填“热水”或“冷水”),理由是___________。
(6)磷酸亚铁锂电池是锂电池的一种,在工作时,正极发生LiFePO4和FePO4的转化,该电池放电时正极的电极反应式为___________。
(7)工业上可以用FePO4、Li2CO3和H2C2O4作原料高温焙烧制备LiFePO4,该反应的化学方程式为___________评卷人得分五、有机推断题(共4题,共32分)27、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___________。:28、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_________。29、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:____________________。30、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9题,共18分)1、B【分析】【详解】
25℃时,pH=12的NaOH溶液中,[OH-]=0.01mol/L,Kw=[H+][OH-]=1×10-14mol2·L-2,则[H+]=NaOH溶液中H+全部来自水的电离,即水电离出的[H+]=[OH-]=
故选B。
【点睛】
任何水溶液(酸性、碱性或中性)中,水电离出的[H+]与水电离的[OH-]都相同。2、D【分析】【详解】
A.锡;铅的金属性比铜强;在形成原电池时,作原电池的负极,能阻止铜失电子,从而保护青铜器中的铜,A正确;
B.青铜为铜;锡、铅的合金;合金的熔点通常低于它的成分金属,所以青铜的熔点低于纯铜,B正确;
C.Cu2(OH)3Cl和Cu2(OH)2CO3中都含有Cu2+和Cl-或二者都属于盐类,C正确;
D.FeCl3在溶液中能发生水解而使溶液显酸性,浸泡青铜器能清洗青铜器的铜锈,Fe3+具有较强的氧化性,能将Cu氧化为Cu2+,所以不能用FeCl3溶液浸泡青铜器来清洗青铜器的铜锈;D错误;
故选D。3、C【分析】【详解】
A.醋酸为弱酸,在水溶液中电离,即CH3COOHCH3COO-+H+,电离出而使溶液呈酸性;但不是盐类水解的原因,故A不符合题意;
B.KHSO4为强酸的酸式盐,在水溶液中电离,即KHSO4=K++H++电离出而使溶液呈酸性;但不是盐类水解的原因,故B不符合题意;
C.AlCl3为强酸弱碱盐,在水溶液中电离,即AlCl3=Al3++3Cl-,电离出的铝离子发生水解,即使溶液呈酸性,故C符合题意;
D.NaF为强碱弱酸盐,在水溶液中电离,即NaF=Na++F-,电离出的F-发生水解,即使溶液呈碱性,故D不符合题意;
答案为C。4、D【分析】【分析】
【详解】
A.放电时;该装置为电池装置,即放电时电子不可能经过电解质溶液,故A错误;
B.放电时,负极(电极B)反应式为KC14H10-xe-=K1-xC14H10+xK+,正极(电极A)反应式为MnFe(CN)6+2e-+2K+=K2MnFe(CN)6;充电时应将放电反应倒过来看,显然电极A的质量是减少的,电极B的质量是增加的,故B错误;
C.根据B分析,放电时,CF3SO3K溶液的浓度不发生变化的;故C错误;
D.充电时,电池的正极接电源的正极,充电时的电极反应式应是放电时电极反应逆过程,即阳极反应式为K2MnFe(CN)6-2e-=2K++MnFe(CN)6;故D正确;
答案为D。5、C【分析】【详解】
A.没有溶液体积,无法计算,A错误;B.由方程可知5N2~12e-,则当生成1molN2时,转移的电子为mol,B错误;C.D2O与HF都是10电子分子,0.2mol混合物含电子数为2NA,C正确;D.二氧化碳溶于水的反应是可逆反应,不能完全转化为碳酸,D错误;
故选C。6、B【分析】【详解】
A.溶液中存在由于溶液的说明的电离程度大于的水解程度,故A项错误;
B.由物料守恒可知,故B项正确;
C.由电荷守恒可知,C项错误;
D.根据C中分析可知D项错误。
故选:B。7、B【分析】【详解】
①电解池是将电能转变成化学能的装置;故①错误;
②原电池是将化学能转变成电能的装置;故②错误;
③金属和石墨导电均为物理变化;电解质溶液导电发生电能和化学能的转化,一定发生化学变化,故③正确;
④不能自发进行的氧化还原反应;通过电解的原理有可能实现,如铜和稀硫酸的反应,铜为阳极被氧化,可生成硫酸铜,故④正确;
⑤Cu+2Ag+=Cu2++2Ag;为氧化还原反应,可以在原电池中实现,也可以在电解池中实现,电解池中存在电源,因此在原电池和电解池中的反应速率不相同,故⑤错误;
故选B。8、A【分析】【分析】
自由能变△G的的判断方法△G=△H-T△S;△G<0,反应正向自发进行;△G=0,反应处在平衡状态;△G>0,反应逆向自发进行;以此解答。
【详解】
A.对于反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g),气体物质的量减小,ΔS<0,在低温下能自发进行,所以该反应的ΔH<0;故A正确;
B.反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的气体物质的量增加,所以ΔS>0,该反应在室温下不能自发进行,说明ΔH>0;故B错误;
C.若ΔH>0,ΔS<0;ΔH-TΔS任何温度下都大于0,所以化学反应在任何温度下都不能自发进行,故C错误;
D.加入合适的催化剂能降低反应活化能;不能改变反应的焓变,故D错误;
故选A。9、D【分析】【分析】
【详解】
A.升高温度;正逆化学反应速率均增大,与图像不符,故A错误;
B.升高温度,化学反应速率增大,达到平衡所需时间较短,且升高温度,平衡逆向移动,NO2的转化率降低;与图像不符,故B错误;
C.增大压强,平衡正向移动,CO2的平衡体积分数增大,升高温度,平衡逆向移动,CO2的平衡体积分数减小;与图像不符,故C错误;
D.化学平衡常数只与温度有关;改变压强,化学平衡常数不变,与图像相符,故D正确;
综上所述,答案为D。二、填空题(共7题,共14分)10、略
【分析】【分析】
(1)①该装置中;铁易失电子作负极,Sn作正极,正极上氢离子放电生成氢气;根据氢离子浓度变化确定溶液pH变化;
②该装置中;锌易失电子作负极;Fe作正极,实质上相当于锌和氢离子之间的置换反应;作原电池负极的金属加速被腐蚀,作原电池正极的金属被保护;
(2)①燃料电池中;通入燃料的电极是负极,负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水;
②根据电池反应式确定溶液pH变化。
【详解】
(1)①该装置中,铁易失电子作负极,Sn作正极,正极上氢离子放电生成氢气,电极反应为2H++2e-=H2,消耗H+;pH增大;
因此,本题正确答案是:2H++2e-=H2;增大;
②铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑;C装置中;锌易失电子作负极;Fe作正极,锌被腐蚀,铁被保护;B装置中,铁做负极,Sn为正极,Fe被腐蚀;A中发生化学腐蚀,所以则A、B、C中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序是B、A、C;
因此,本题正确答案是:Fe+2H+=Fe2++H2↑;BAC。
(2)①在碱性溶液中,甲烷燃料电池,甲烷在负极发生氧化反应,即a为负极,该极极反应为:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;
综上所述,本题正确答案:aCH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。
②在碱性溶液中,甲烷燃料电池,甲烷在负极发生氧化反应,极反应为:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,氢氧根离子不断被消耗,负极pH值减小;氧气在正极被还原,极反应为:O2+4e﹣+2H2O=4OH-,氢氧根离子浓度增大,正极pH值增大;电解总反应为:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O;氢氧根离子不断被消耗,一段时间后电解质溶液的pH减小;
综上所述,本题正确答案:增大,减小,减小。【解析】2H++2e-=H2↑增大Fe+2H+=Fe2++H2↑BACaCH4-8e-+10OH-=+7H2O增大减小减小11、略
【分析】【分析】
【详解】
①根据电解池中阴阳离子的移动方向:阳离子移向阴极可以判断①图中a极要连接电源的负极,SO32-在阳极失去电子变成SO42-,所以C口流出的物质是H2SO4;
②SO32-放电的电极反应式为SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+;
③在阴极H+放电生成H2,c(H+)减小,水的电离平衡H2O⇌H++OH-正向移动,所以碱性增强;故答案为①负;硫酸;②SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+;③H2OH++OH-,在阴极H+放电生成H2,c(H+)减小,水的电离平衡正向移动,碱性增强。【解析】负硫酸SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+H2OH++OH-,在阴极H+放电生成H2,c(H+)减小,水的电离平衡正向移动,碱性增强12、略
【分析】【详解】
(1)由图可知0−10min时,X表示的生成物的浓度变化量为(0.6−0.2)mol/L=0.4mol/L,Y表示的反应物的浓度变化量为(0.6−0.4)mol/L=0.2mol/L,X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍,所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线;
由图可知,10−25min及30min之后X、Y的物质的量不发生变化,则相应时间段内的点处于化学平衡状态,故b;d处于化学平衡状态;
A;恒温恒容容器中;气体压强之比等于气体物质的量之比,当容器内压强不变时,即气体的物质的量不变,该反应属于气体非等体积反应,因此当容器内混合气体的压强不随时间变化而改变时,反应达到平衡状态,故A不选;
B;容器内混合气体的体积不变;质量不变所以密度不变,因此,密度不能判断平衡,故B选;
C、容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变,即NO2浓度不再变化;即该反应达到平衡状态,故C不选;
D;该反应属于气体非等体积反应;未达到平衡状态时,气体的物质的量会变化,气体总质量一定,其平均分子量不变时,即气体物质的量不变,可判断该反应达到平衡状态,故D不选;
(2)由曲线看出25min时,NO2的浓度突然增大,可知改变的条件为增大NO2的浓度;
(3)若要准确测定NO2相对分子质量,即体系中NO2百分含量越高越准确;即需要改变外界条件使平衡逆向移动,该反应正向为放热反应,升温可使平衡逆向移动,该反应正向为气体体积减小的反应,减小压强,平衡逆向移动,综上所述,可采取措施为:升高温度,降低压强,答案为A;
(4)以10~25min内各物质平衡浓度计算平衡常数,根据图像可知,c(NO2)=0.6mol/L,c(N2O4)=0.4mol/L,由此计算K=
(5)3.2gCuCu与足量的浓HNO3反应,铜完全反应生成Cu(NO3)2,转移电子的物质的量×2=0.1mol,HNO3作氧化剂的部分生成NO2、N2O4,N元素化合价降低1,设n(NO2)=xmol、n(N2O4)=ymol;根据得失电子守恒,可列出方程组:
解得即含有NO2的物质的量为0.05mol;浓度熵QC=则反应向逆方向进行。【解析】①.X②.b和d③.B④.增大NO2的浓度⑤.A⑥.1.1或⑦.0.05mol⑧.向逆方向进行13、略
【分析】【分析】
(1)
Fe3+具有强氧化性,会将Cu单质氧化变为Cu2+,其本身被还原产生Fe2+,反应的离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
(2)
原电池的负极失去电子,发生氧化反应,正极上得到电子,发生还原反应,因此要将上述反应设计为原电池,负极反应式为:Cu-2e-=Cu2+;正极反应式为:2Fe3++2e-=2Fe2+。
(3)
①若将上述反应设计为原电池,Cu为负极,活动性比Cu弱的电极如石墨为正极,含有Fe3+的溶液如FeCl3为电解质溶液,若不含有盐桥,则装置图为:
②若将上述反应设计为原电池,Cu为负极,活动性比Cu弱的电极如石墨为正极。若含有盐桥,则Cu电极插入含有Cu2+的电解质溶液如CuCl2溶液中;正极石墨插入含有Fe3+的溶液如FeCl3溶液中,则装置图为【解析】(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(2)Cu-2e-=Cu2+2Fe3++2e-=2Fe2+
(3)14、略
【分析】【分析】
(1)
由图知,与发生非氧化还原反应得到Li+、Fe2+和则与反应的化学方程式为:
(2)
①除铝时:30℃下、向浸出液中加入氢氟酸(弱酸),易与形成配合物()并与锂离子结合生成沉淀、磷酸是弱酸,则生成沉淀的反应离子方程式为:
②HF为弱酸,pH增大促进HF电离、增大浓度、有利于生成沉淀、提高铝元素去除率;已知:都容易与形成配合物,pH继续增大,亚铁离子被氧化所得的铁离子也与形成配合物、减小浓度、不利于生成沉淀、减小铝元素去除率;则:当溶液初始为范围时,铝元素去除率先上升后降低的可能原因是:当溶液初始增大时,电离程度增大,增大,铝元素去除率上升;当溶液初始时,溶液中被氧化,生成与络合,减小;铝元素去除率下降。
(3)
①用标准溶液测定溶液中的反应的离子方程式:现滴定溶液中消耗溶液则物质的量为25.00mL×10-3L/mL×0.1000mol·L-1=2.500×10-3mol,溶液中物质的量为6×2.500×10-3mol=1.500×10-2mol,为
②欲使溶液中磷酸根离子浓度最小为:【解析】(1)
(2)当溶液初始增大时,电离程度增大,增大;铝元素去除率上升;
当溶液初始时,溶液中被氧化,生成与络合,减小;铝元素去除率下降。
(3)15、略
【分析】【分析】
根据α(M)随时间t的变化关系可知;温度越高,反应速率越快,越先达到拐点,根据图像说明①;②、③对应的温度分别为348K、343K、338K,温度越高,M的转化率越高,说明正反应为吸热反应,由此分析。
【详解】
(1)348K时,对于反应:M(l)+N(l)E(l)+F(l);起始时均按M与N的物质的量比1:1投料,设M和N的初始物质的量为1mol,列出三段式;
总的物质的量等于0.36mol+0.36mol+0.64mol+0.64mol=2mol
Kx=≈3.2;
在其它条件不变时;增大某种反应物的浓度,化学平衡正向移动,可提高其它物质的转化率,而该物质本身的转化率反而降低,所以M;N初始投料比为1:2时,反应达到平衡M的转化率最大;
由于化学平衡常数Kx只与温度有关,以其它外界条件无关,所以改变反应物的配比,化学平衡常数Kx不变;
(2)根据v正=k正·x(M)∙x(N),v逆=k逆·x(E)∙x(F),A、B点平衡正向移动,C、D处于平衡状态,温度A=C>B=D,因此A点v正最大,C点的k逆·x(E)∙x(F)大且温度高,因此C点v逆最大;
(3)k正、k逆是温度的函数,根据分析,正反应是吸热的,根据平衡移动的规律,k正受温度影响更大,因此温度升高,k正增大的程度大于k逆,因此,k正−k逆值最大的曲线是①。
【点睛】
计算以物质的量分数表示的化学平衡常数时为易错点,计算各物质的物质的量分数容易出错。【解析】①.3.2②.1:2③.不变④.A⑤.C⑥.①16、略
【分析】【分析】
(1)
反应在前50s-250s内的用PCl5表示平均速率为
(2)
达到平衡时,该反应的平衡常数
(3)
平衡时,恒温恒容时,压强之比等于物质的量之比,则体系平衡时与反应起始时的压强之比为
(4)
其它条件均不变,在上述平衡体系中再加入1.0molPCl5,若平衡不移动,达到新平衡时n(PCl3)=0.4mol,但在恒容条件下,再加入1.0molPCl5,相当于加压,平衡向逆向移动,则达到新平衡时n(PCl3)<0.4mol。
(5)
相同温度下,起始时向容器中充入0.6molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,此时浓度商为则反应逆向进行,故反应达到平衡前v(正)<v(逆)。【解析】(1)1×10-4mol/(L·s)或0.0001mol/(L·s)
(2)0.025
(3)6:5
(4)<
(5)<三、判断题(共7题,共14分)17、A【分析】【分析】
【详解】
溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)、c(OH-)的相对大小,如果c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,如果c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,如果c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,如果c(H+)≠c(OH-),则溶液一定呈一定的酸碱性,故答案为:正确。18、A【分析】【分析】
【详解】
加入反应物可使平衡正向移动,加入反应物本身的转化率减小,故正确。19、A【分析】【详解】
由于该反应是放热反应,所以反应物的总能量之和大于生成物的总能量之和,因此气体的总能量小于氢气和氟气的能量之和,说法正确。20、B【分析】【详解】
反应过程中除了H+和OH-反应放热,SO和Ba2+反应生成BaSO4沉淀也伴随着沉淀热的变化,即和反应的
故错误。21、B【分析】【分析】
【详解】
水电离平衡为:H2OH++OH-,其电离平衡常数K=由于水电离程度很小,所以水的浓度几乎不变,则c(H+)·c(OH-)=K·c(H2O)=Kw,所以在温度一定时,水的电离常数与水的离子积常数并不相等,认为二者相等的说法是错误的。22、B【分析】【分析】
【详解】
广范pH试纸只能读取1~14的整数,没有小数;因此用广范pH试纸测得某溶液的pH可能为3或4,不能为3.4,故此判据错误。23、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。四、工业流程题(共3题,共21分)24、略
【分析】【分析】
软锰矿粉(主要成分为MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3),加入硫化钡溶液进行反应,主要发生MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S,过滤得到Ba(OH)2溶液,经蒸发结晶、过滤、干燥得到氢氧化钡;滤渣用硫酸溶解,得到的滤液中主要金属阳离子有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+,得到的滤渣为不溶于稀硫酸的硫磺;之后向滤液中加入合适的氧化剂将Fe2+转化为Fe3+,然后加入氨水调节pH,使Fe3+、Al3+转化为沉淀除去,过滤得到的废渣为Fe(OH)3和Al(OH)3,此时滤液中的金属阳离子只有Mn2+,向滤液中加入碳酸氢钠、氨水,Mn2+和碳酸氢根电离出的碳酸根结合生成碳酸锰沉淀;过滤;洗涤、干燥得到高纯碳酸锰。
【详解】
(1)MnO2与BaS反应转化为MnO,Mn元素的化合价由+4价降低为+2价,根据元素价态规律可知-2价的S元素应被氧化得到S单质,则MnO2与BaS的系数比应为1:1,根据后续流程可知产物还有Ba(OH)2,结合元素守恒可得化学方程式为MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S;一般来说;升高反应的温度可以加快反应速率,故可通过加热的方式加快该反应的速率;
(2)MnO2为两性氧化物,所以当MnO2过量时,会消耗反应产生的Ba(OH)2,从而使Ba(OH)2的量达到最大值或会减小;
(3)在实验室进行过滤操作时;除了使用铁架台和烧杯以外,还需要的玻璃仪器为漏斗;玻璃棒;
(4)净化时为更好的除去Fe元素,需要将Fe2+氧化为Fe3+,为了不引入新的杂质,且不将Mn元素氧化,加入的试剂X可以是H2O2;根据表格数据可知,Fe(OH)3和Al(OH)3为同类型沉淀,而Al(OH)3的Ksp稍大,所以当Al3+完全沉淀时,Fe3+也一定完全沉淀,当c(Al3+)=1.0×10-5mol/L时,所以c(H+)=10-4.9mol/L;pH=4.9,即pH的理论最小值为4.9;
(5)碳化过程Mn2+和碳酸氢根电离出的碳酸根结合生成碳酸锰沉淀,促进碳酸氢根的电离,产生的氢离子和一水合氨反应生成铵根和水,所以离子方程式为Mn2+++NH3⋅H2O=MnCO3↓++H2O。【解析】MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S能MnO2为两性氧化物,过量的MnO2会消耗反应产生的Ba(OH)2,从而使Ba(OH)2的量达到最大值或会减小;漏斗、玻璃棒H2O24.9Mn2+++NH3⋅H2O=MnCO3↓++H2O25、略
【分析】【详解】
考查化学工艺流程,(1)旧铍铜原件的成分BeO、CuS、FeS、SiO2,根据信息I,BeO属于两性氧化物,CuS不与氢氧化钠溶液反应,FeS不与氢氧化钠反应,SiO2属于酸性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应,因此滤液A中主要成分是NaOH、Na2SiO3、Na2BeO2;根据信息I,BeO2-与过量盐酸反应的离子方程式为BeO22-+4H+=Be2++2H2O;(2)利用Be元素、铝元素化学性质相似,向溶液C中先加入过量的氨水,生成Be(OH)2沉淀,然后过滤、洗涤,再加入适量的HCl,生成BeCl2,合理步骤是cefd;②为了抑制Be2+的水解,因此需要在HCl的氛围中对BeCl2溶液蒸发结晶;(3)①根据信息,CuS中S转化为S单质,MnO2中Mn被还原为Mn2+,根据化合价升降法进行配平,其化学反应方程式为MnO2+CuS+2H2SO4=S↓+MnSO4+CuSO4+2H2O;②用浓硝酸作氧化剂,HNO3被还原成NO2,NO2有毒污染环境;(4)三种金属阳离子出现沉淀,根据浓度商与Ksp的关系,Cu2+转化成沉淀,c(OH-)=mol·L-1,Fe3+转化成沉淀,c(OH-)=mol·L-1,Mn2+转化成沉淀,c(OH-)=mol·L-1,因此首先沉淀的是Fe3+,为使Cu2+沉淀,此时c(OH-)=1×10-10mol·L-1,c(H+)=10-14/10-10=10-4mol·L-1,即pH=4,当pH>4时,Cu2+出现沉淀;(5)混合物中BeO的质量为1000×25%=250g,理论上得到Be的物质的量为250/25mol=10mol,实际得到Be物质的量为81/9mol=9mol,产率是9/10×100%=90%。【解析】①.Na2SiO3、Na2BeO2②.BeO22-+4H+=Be2++2H2O③.cefd④.蒸发结晶时,向溶液中持续通入氯化氢气体⑤.MnO2+CuS+2H2SO4=S↓+MnSO4+CuSO4+2H2O⑥.产生污染环境的气体(合理即可)⑦.Fe3+⑧.4⑨.90%26、略
【分析】【分析】
锂辉矿主要成分为LiAlSi2O6,可写为Li2O∙Al2O3∙SiO2,酸浸时,金属氧化物溶解,加入过氧化氢氧化溶液中的亚铁离子为铁离子,加入碳酸钙调节pH为4.7,使溶液中Fe3+、Al3+生成沉淀;加入氢氧化钙、碳酸钠调节pH=11,使溶液中的Mg2+生成沉淀;过滤;对溶液蒸发浓缩,加入饱和碳酸钠溶液,趁热过滤,得到碳酸锂固体。
【详解】
(1)酸浸时;升高温度;粉碎矿石、搅拌、延长酸浸时间、提高酸的浓度、过滤后再次浸取等可提高浸取率;
(2)反应I中使Fe3+、Al3+生成沉淀,而不影响Mg2+,则调节pH范围为4.7≤pH<9.6;CaSO4微溶于水,沉淀A的成分为H2SiO3、CaCO3、Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4;
(3)Fe2+完全生成沉淀pH较大,对Mg2+有影响,则加入H2O2的目的氧化Fe2+为Fe3+;离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;若用HNO3替代H2O2引入新的杂质离子NO
(4)反应Ⅱ加入氢氧化钙、碳酸钠除去Mg2+,离子方程式为Ca(OH)2+CO=CaCO3+2OH-,Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;
(5)根据图像可知,温
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