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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年新科版选择性必修一化学下册阶段测试试卷153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、目前脱硫工艺涉及的主要反应有。
①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g)ΔH1
②S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH2
③S(g)+H2(g)=H2S(g)ΔH3
则“2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH4”中ΔH4的正确表达式为A.ΔH4=(ΔH1+ΔH2-ΔH3)B.ΔH4=2(ΔH1-ΔH2+ΔH3)C.ΔH4=(ΔH1-ΔH2+ΔH3)D.ΔH4=ΔH1-2(ΔH2-ΔH3)2、用如图甲所示装置模拟对含高浓度Cl-的工业废水进行脱氮,该溶液中ClO-的浓度随时间变化的关系如图乙所示。一段时间后溶液中所有氮原子均转化为N2被脱去。
下列说法错误的是A.b接电源负极B.开始时ClO-的浓度增长较慢的原因可能是氧化溶液中的C.电解过程中,a极附近pH降低D.理论上溶液中的先被脱尽3、CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为:
①CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)
其他条件相同时,投料比n(CH4):n(CO2)为1∶1.3;不同温度下反应的结果如图。
下列说法不正确的是A.550~600℃,升温更有利于反应①,反应①先达到平衡B.n(H2)∶n(CO)始终低于1.0,与反应②有关C.加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率D.若不考虑其他副反应,体系中存在:4[c(CH4)+c(CO)+c(CO2)]=2.3[4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)]4、下列离子方程式中错误的是A.SbCl3第一步水解:Sb3++H2O⇌Sb(OH)2++H+B.硫代硫酸钠溶液中通入Cl2:S2O2-3+4Cl2+5H2O=2SO2-4+8Cl-+10H+C.氯化银加入硫代硫酸钠溶液后溶解:AgCl+2S2O2-3=[Ag(S2O3)2]3-+Cl-D.苯酚钠溶液中通少量CO2:2C6H5O-+CO2+H2O→2C6H5OH+CO2-35、下列实验对应的离子方程式正确的是A.向饱和食盐水中加浓盐酸析出固体:Na++Cl−NaCl↓B.在铜片表面滴几滴稀硝酸产生无色气体:Cu+2H+=Cu2++H2↑C.向Na2CO3溶液中滴加少量氯水:CO+2Cl2+H2O=CO2↑+2Cl−+2HClOD.向血红色Fe(SCN)3溶液中加入过量铁粉至溶液褪色:2Fe3++Fe=3Fe2+6、测定0.1mol·L−1Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH;数据如下表。
。时刻。
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
实验过程中,取①、④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。下列说法不正确的是A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:+H2O⇌+OH−B.④产生的白色沉淀是BaSO4C.①→③的过程中,c()在降低D.①→③的过程中,温度对水解平衡的影响比c()的影响更大评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)7、下列溶液中浓度关系正确的是A.小苏打溶液中:c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-)B.CH3COONa溶液中:c(CH3COO-)>c(Na+)C.物质的量浓度相等的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)D.0.1mol/L的NaHA溶液,其pH=4,则c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)8、用下列实验方案及所选玻璃仪器(非玻璃仪器任选)能实现相应实验目的的是。实验目的实验方案所选玻璃仪器A证明HClO和醋酸的酸性强弱同温下用pH试纸测定浓度为0.1mol·L-1NaClO溶液和0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH玻璃棒、玻璃片B除去四氯化碳中少量乙醇将混合物中加水,多次水洗分液分液漏斗、烧杯C证明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]向含有少量CuCl2的MgCl2溶液中,滴加几滴氨水,产生蓝色沉淀试管、胶头滴管D配制0.1L1mol·L-1的CuSO4溶液将16gCuSO4·5H2O溶于水配成100mL溶液烧杯、量筒、玻璃棒、100mL容量瓶
A.AB.BC.CD.D9、研究HCOOH燃料电池性能的装置如图所示;两电极区间用允许阳离子通过的半透膜隔开。下列说法错误的是。
A.电池正极区电极反应式为HCOO--2e-+2OH-=HCO+H2OB.储液池甲中发生的反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2OC.放电时,1molHCOOH转化为KHCO3时,消耗11.2L的氧气D.该系统总反应的离子方程式为2HCOOH+O2+2OH-=2HCO+2H2O10、已知:(HF)2(g)2HF(g)>0;平衡体系的总质量m(总)与总物质的量n(总)之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是。
A.温度:T1<T2B.平衡常数:K(a)=K(b)<K(c)C.反应速率:υ(b)>υ(a)D.当时,11、我国科学家研制一种新型化学电池成功实现废气的处理和能源的利用,用该新型电池电解CuSO4溶液,装置如图(H2R和R都是有机物)。下列说法正确的是()
A.原电池正极区,发生反应H2R+O2=H2O2+RR+2e-+2H+=H2RB.工作一段时间后,负极区的pH变大C.用该装置在铜上镀银,电极d为纯银D.若消耗标准状况下112mLO2,则电解后恢复至常温CuSO4溶液的pH约为112、一定温度下,向三个容积不等的恒容密闭容器中分别投入发生反应:tmin后,三个容器中的转化率如题图中A;B、C三点。下列叙述正确的是。
A.A点延长反应时间,可以提高的转化率B.B两点的压强之比为C.容积为的容器的平衡转化率大于80%D.容积为的容器达到平衡后再投入平衡不移动评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)13、Ⅰ.原电池是一类重要的化学电源;请填写下列空白。
(1)将锌片和银片浸入稀H2SO4中组成原电池,两极间连接一个电流计,写出该电池的电极总化学反应方程式为__________。
(2)若该电池中两电极的总质量为60g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称量,总质量为47g,则产生标况下的氢气_______升,导线上转移的电子为_____NA。
(3)若12.8g铜与一定量的浓HNO3混合反应,铜耗尽时共产生5.6L(标准状况)NO和NO2的混合气体,则所消耗的HNO3的物质的量为___,混合气体的平均相对分子质量为___。
Ⅱ.现有纯铁片、纯银片、纯铜片、稀硫酸、FeSO4溶液、Fe2(SO4)3溶液,大烧杯、导线若干,请运用原电池原理设计实验,验证Cu2+、Fe3+的氧化性强弱。
(1)写出电极反应式,负极:__________,正极__________。
(2)请在下面方框中画出原电池的装置图;要求:注明电解质溶液名称;正负极材料,并标出电子移动方向。
__________。14、随着氮氧化物污染的日趋严重;国家将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前,用活性炭还原法处理氮氧化物是消除氮氧化物污染的有效方法。
⑴已知产物A、B都是参与大气循环的气体,请结合下表数据写出NO与活性炭反应的化学方程式:_______________
⑵某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:。浓度/mol•L-1/时间/minNOAB00.1000100.0580.0210.021200.0400.0300.030300.0400.0300.030400.0320.0340.017500.0320.0340.017
①T1℃时,求该反应平衡常数(列出K的表达式,要求计算过程)____________。
②30min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是______________。
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、A、B的浓度之比为5:3:3,则该反应的△H________0(填“>”、“=”或“<”)。
④压缩容器体积,增大压强对该反应的反应速率和平衡移动的影响是________。15、300℃时,将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(s)△H=Q;4min未达到平衡,生成0.8molD。
(1)300℃时,该反应的平衡常数表达式为:K=_______。已知K300℃<K350℃,则△H_______0(填“>”“=”或“<”)。
(2)在4min末时,B的平衡浓度为_______,C的平均反应速率为_______,A的转化率为_______。
(3)若温度不变,缩小容器容积,则A的转化率_______(填“增大”、“减小”或“不变”),原因是_______。
(4)4min末若保持容器容积不变,再向其中充入1molHe,B的反应速率会_______(填“加快”“减慢”或“不变”)。
(5)温度对此反应的正、逆反应速率影响的曲线(如图所示)中,正确的是_______。
A.B.
C.D.
(6)300℃时,在2L的该反应容器中进行上述反应,一段时间后,测得A、B、C、D物质的量分别为2mol、1mol、2mol、2mol,则此时反应υ(A)正_______υ(A)逆(填“>”、“<”“=”或“不能确定”)。16、按要求对图中两极进行必要的连接并填空:
(1)在A图中,使铜片上冒H2气泡。请加以必要连接,则连接后的装置叫____。电极反应式:锌板:____;铜板:_____。
(2)在B图中,使a极析出铜,b极析出氧气。加以必要的连接后,该装置叫____。电极反应式,a极:____;b极:_____。经过一段时间后,停止反应,溶液的pH值____(升高、降低、不变),加入一定量的____后,溶液能恢复至与电解前完全一致。17、钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁冶炼;腐蚀、防护过程的有关问题。
(1)下列装置中的铁棒被腐蚀由慢到快的顺序是___________。
A.B.
C.D.
(2)在实际生产中;可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图:
①B电极的电极反应式是___________。
②镀铜铁和镀锌铁在镀层破损后,___________更容易被腐蚀。
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理;设计如图所示的电池装置:
①该电池的能量转化形式为___________。
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小。请写出该电池的负极的电极反应式___________。
(4)电解液氨(NH3)可以获得H2,写出电解KNH2的液氨溶液(在液氨中KNH2=K++)时,生成H2的电极反应式___________。18、按要求完成下列空白处。
(1)已知25℃时弱电解质的电离平衡常数:使的溶液和的溶液分别与的溶液反应,实验测得产生的气体体积(V)与时间(t)的关系如图所示。
①反应开始时,两种溶液产生的速率明显不同的原因是___________;
②用蒸馏水稀释0.10mol/L的醋酸溶液,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是___________(填序号)。
a.b.c.d.
(2)现有的氢氟酸溶液,调节溶液pH(忽略调节时体积变化),实验测得25℃时平衡体系中与溶液pH的关系如图所示(已知时溶液中的浓度为):25℃时,的电离平衡常数___________。
19、(1)已知Na2CO3溶液中存在水解平衡:CO32﹣+H2OHCO3﹣+OH﹣,请用Na2CO3溶液及必要的试剂仪器,设计简单实验,证明盐类的水解是一个吸热过程.操作是_________,现象是___________。
(2)已知等浓度的醋酸和醋酸钠溶液等体积混合呈酸性是因为醋酸的电离常数______醋酸钠的水解常数(选填“大于”、“小于”或“等于”);可知该温度下醋酸钠(或醋酸根)的水解常数_____1.0×10-7(选填“大于”、“小于”或“等于”)20、(1)甲醇属于可再生资源,能够代替汽油作为汽车的燃料。一定量的甲醇与足量的金属Na反应得到标准状况下的若将这些甲醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水,放出热量,则甲醇的燃烧热为____________________________。
(2)家用液化气中的主要成分之一是丁烷,当丁烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时,放出热量。根据上述信息写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式:______________________。评卷人得分四、判断题(共3题,共24分)21、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22、用广范pH试纸测得某溶液的pH为3.4。(______________)A.正确B.错误23、Na2CO3溶液:c(H+)-c(OH-)=c(HCO)+2c(CO)-c(Na+)。(_______)A.正确B.错误评卷人得分五、实验题(共3题,共21分)24、为节省药品和时间,甲、乙、丙三位同学选用铜片、锌片、稀硫酸、CuSO4溶液;直流电源、石墨电极、导线、烧杯、试管等中学化学中常见的药品和仪器(用品),以巧妙的构思;“接力”的方式,设计了比较铜与锌的金属活动性相对强弱的系列实验。试回答下列问题:
(1)甲同学分别将一小片铜片;锌片置于烧杯底部(铜与锌不接触),小心向烧杯中加入稀硫酸;可以观察到的现象是:_______________________。甲同学的设计思路是_______________________。
(2)乙同学接着甲同学的实验;向烧杯中滴加少量_________(填化学式)溶液,进而观察到的现象是_______________。乙同学判断锌;铜的金属活动性相对强弱所依据的原理是________________________。
(3)再单独设计一个电化学方面的实验(试剂、仪器自选),在方框内画出装置图_________,探究锌和铜的金属活动性的相对强弱(简要说明操作和现象)_____________________________________。25、为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I-2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如下:
(1)待实验I溶液颜色不再改变时,再进行实验II,目的是使实验I的反应达到________。
(2)iii是ii的对比试验,目的是排除有ii中________造成的影响。
(3)i和ii的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2+向Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因:______。
(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测i中Fe2+向Fe3+转化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,导致I-的还原性弱于Fe2+,用下图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。
①K闭合时,指针向右偏转,b作______极。
②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管滴加0.01mol/LAgNO3溶液,产生的现象证实了其推测,该现象是________。
(5)按照(4)的原理,该同学用上图装置进行实验,证实了ii中Fe2+向Fe3+转化的原因;
①转化原因是_______。
②与(4)实验对比,不同的操作是______。
(6)实验I中,还原性:I->Fe2+;而实验II中,还原性:Fe2+>I-,将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是_________。26、二氯化钒(VCl2)有强吸湿性和强还原性,熔点为425℃、沸点900℃,是制备多种医药、催化剂、含钒化合物的中间体。有以下两种方案制备VCl2:
方案一:V2O5VCl2溶液。
方案二:在800℃的N2流中VCl3分解。
(1)请写出方案一的化学方程式:___。
(2)某学习小组在实验室用方案二制备VCl2并检验其气体产物Cl2。
请回答下列问题:
①按气流方向,上述装置合理的连接顺序为A→___(用大写字母填空)。
②焦性没食子酸溶液的作用是___。
③实验过程中需持续通入空气,其作用为___。
④实验后,选用D中所得溶液和其他合理试剂,设计实验方案证明C处有Cl2生成___。
(3)测定产品纯度:实验后产品中只混有少量VCl3杂质。称量1.3775g样品,充分溶于水中,调pH后滴加Na2CrO4作指示剂,用0.500mol·L-1AgNO3标准溶液滴定Cl-,达到滴定终点时消耗标准液体积为46.00mL(Ag2CrO4为砖红色沉淀;杂质不参加反应)。
①滴定终点的现象为___。
②产品中VCl2的物质的量分数为___。(保留3位有效数字)
(4)钒元素的常见离子有V2+、V3+、VO2+、VO小组同学进一步用如图所示装置验证还原性V2+强于VO2+。接通电路后,能观察到的实验现象是___。
评卷人得分六、元素或物质推断题(共4题,共36分)27、A;B、C、D、E是短周期元素组成的中学常见的物质;存在如图所示的转化关系(部分生成物和反应条件略去)
(1)若C为二氧化碳,则A可能为___________________;
(2)若X为金属单质,则X与B的稀溶液反应生成C的离子方程式为___________________________;
(3)若D为白色沉淀,与A摩尔质量相等,则A为_________,反应③的离子方程式为____________;
(4)若A为无色液体,且B、E的摩尔质量相等,反应①的化学方程式为_____________;
(5)若A为一氧化碳,则D为____________;t℃时,在2L的密闭的容器中加入3molCO和0.75mol水蒸气,达到平衡时,CO的转化率为20%,在相同温度下再加入3.75mol水蒸气,再次达到平衡时,能否计算出CO的转化率?____。若能,请计算;若不能,请说明理由________________________________________。28、已知A;B、C、D是中学化学常见物质;它们在一定条件下有A+B→C+D的转化关系。
(1)若A为金属铝,B为氧化铁,该反应的一种用途是_______________。
(2)若A是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,且该反应是工业上制取硝酸的重要反应之一,该反应的化学反应方程式为____________________________。
(3)若A是淡黄色粉末,常用作供氧剂,C为强碱,则该反应的化学反应方程式为_______。
(4)若A;B、D都是有机化合物;其中A、B是家庭厨房中常见调味品的主要成分,且A的相对分子质量比B大14。
①该反应的化学反应方程式为_____________________。
②某种以B为反应物的新型电池如图所示,该电池的负极的电极反应式为_________。
(5)ClO2可将弱酸性废水中的Mn2+转化为MnO2而除去,同时ClO2被还原为Cl—,该反应的离子方程式为________________________________。29、A;B、C、D、E五种物质(或离子)均含有同一种元素;它们之间有如下转化关系:
(1)若A为单质,B遇湿润的红色石蕊试纸变蓝。C、D的相对分子质量相差16。0.1mol/LE溶液中只有3种离子,且室温下溶液中的
①B→C的化学方程式为:_____________________________
②A→C的反应中,每转移1mole-就会吸热45kJ,写出该反应的热化学方程式:_____________________________
(2)若A为单质;B;C均属于盐类,B溶液呈黄色,遇KSCN溶液后显红色,D、E均是难溶碱,则:
(Ⅰ)D→E的化学方程式为:_____________________________
(Ⅱ)选用一种试剂R与E反应实现E→C的转化,则R为__________;该反应的离子方程式为_______________________________________
(3)若A~E均为化合物。A是淡黄色固体;B;C两溶液在等物质的量浓度时;C溶液的pH较小。电解D的水溶液是最重要的工业生产之一,D→E→C也是工业制备C的普遍方法。
①A的电子式为____________
②电解D的水溶液时,反应的离子方程式为____________________
③将足量的A投入FeCl2溶液中充分反应,有无色无味的气体生成,且A与气体的物质的量之比为4:1,写出上述反应的离子方程式____________________30、已知存在如下反应:
①A+BF+G
②A+C(溶液)→H+G
③C(溶液)+E→L+D(蓝色沉淀)
④DB+H2O
⑤A+E+H2O→J+I(气体单质)
⑥J+H+H2O→K+L
(以上反应中;反应物和生成物均已给出,有的反应方程式未配平)
其中A;G为常见金属单质;L是家庭厨房必备的一种盐,主要由海水中获得。请回答:
(1)电解L稀溶液可制备“84消毒液”,通电时氯气被溶液完全吸收,若所得消毒液仅含一种溶质,写出相应的化学方程式:_______。
(2)写出F的一种工业用途_______
(3)反应②的离子方程式为_______
(4)除反应⑥外,还有多种化学反应可由H生成K。下列物质能与H反应生成K的是_______(填选项字母)
A.CO2B.NaHCO3C.NaHSO4D.NaClOE.NH4NO3F.NH3·H2O
写出你所选任意一种试剂和H反应生成K的离子方程式:_______参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、B【分析】【详解】
由盖斯定律可知,(①—②+③)×2可得反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g),则ΔH4=2(ΔH1-ΔH2+ΔH3),故选B。2、D【分析】【详解】
A.由装置中反应物和产物判断,b接电源负极;A项正确;
B.根据一段时间后溶液中所有氮原子均转化为N2被脱去,可知开始时ClO-的浓度增长较慢的原因可能是氧化溶液中的B项正确;
C.电解过程中,a极发生的电极反应式为Cl--2e-十2OH-=ClO-+H2O;可知a极附近pH降低,C项正确;
D.根据得失电子守恒可知,理论上溶液中的先被脱尽;D项错误;
答案选D。3、A【分析】【详解】
A.这两个反应同时发生;反应②会破坏反应①的平衡,所以两个反应应该同时达到平衡,A项错误;
B.若反应②不存在,则n(H2)∶n(CO)始终为1.0,所以n(H2)∶n(CO)低于1.0与反应②有关;B项正确;
C.加压可以提升反应速率;但是反应①中生成物的化学计量数大于反应物的化学计量数,因此加压会导致反应①的平衡左移,转化率降低,C项正确;
D.设初始n(CH4)=xmol,则有初始n(CO2)=1.3xmol,再设反应①有ymolCH4转化成了H2和CO,反应②有zmolH2转化成了H2O,最终整个体系体积为VL,则该系统中有n(CH4)=(x-y)mol,n(CO2)=(1.3x-y-z)mol,n(H2)=(2y-z)mol,n(CO)=(2y+z)mol,n(H2O)=zmol。4[c(CH4)+c(CO)+c(CO2)]=2.3[4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)]=所以不考虑其他副反应,体系中存在4[c(CH4)+c(CO)+c(CO2)]=2.3[4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)];D项正确。
答案选A。4、D【分析】【详解】
A.三氯化锑是强酸弱碱盐,锑离子在溶液中分步水解使溶液呈酸性,水解的离子方程式为Sb3++H2O⇌Sb(OH)2++H+;故A正确;
B.硫代硫酸钠溶液与氯气反应生成硫酸钠、硫酸和盐酸,反应的离子方程式为S2O2-3+4Cl2+5H2O=2SO2-4+8Cl-+10H+;故B正确;
C.氯化银与溶液中的硫代硫酸根离子反应生成二硫代硫酸根合银离子和氯离子,反应的离子方程式为AgCl+2S2O2-3=[Ag(S2O3)2]3-+Cl-;故C正确;
D.苯酚钠溶液与少量二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的离子方程式为C6H5O-+CO2+H2O→C6H5OH+HCO-3;故D错误;
故选D。5、A【分析】【详解】
A.向饱和食盐水中加浓盐酸,由于同离子效应,析出NaCl固体,离子方程式应为Na++Cl−NaCl↓;A正确;
B.该气体应为NO,离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O;B错误;
C.氯水少量,不会产生CO2,离子方程式为CO+Cl2+H2O=HCO+Cl−+HClO;C错误;
D.Fe(SCN)3为络合物,不能拆成离子,正确离子方程式为2Fe(SCN)3+Fe=3Fe2++6SCN-;D错误;
综上所述答案为A。6、D【分析】【分析】
在实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生的白色沉淀多,说明加热过程中有部分Na2SO3被氧化生成Na2SO4,Na2SO4和BaCl2反应生成BaSO4白色沉淀。
【详解】
A.Na2SO3是强碱弱酸盐,在溶液中会发生水解反应,消耗水电离产生的H+,当最终达到平衡时,溶液中c(OH-)>c(H+),溶液显碱性,水解平衡的离子方程式为:+H2O⇌+OH−;A正确;
B.根据分析,升高温度后亚硫酸根被氧化为硫酸根,加入氯化钡之后溶液中的硫酸根与钡离子反应生成沉淀,则④产生的白色沉淀是BaSO4;B正确;
C.随着温度的升高;亚硫酸根的水解程度不断增大,亚硫酸根浓度减小,C正确;
D.①到③过程温度升高;溶液pH降低,说明温度升高并没有起到促进水解平衡右移的作用;增大浓度则更有利于水解正向移动,因此温度和浓度对水解平衡移动的方向的影响不一致,对水解平衡移动方向的影响程度更大的是浓度,D错误;
故答案选D。二、多选题(共6题,共12分)7、AC【分析】【分析】
【详解】
A.小苏打是碳酸氢钠的俗称,溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-),故A正确;
B.醋酸钠溶液中醋酸根离子水解导致溶液呈碱性,结合电荷守恒得c(CH3COO-)<c(Na+),故B错误;
C.物质的量浓度相等的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合存在物料守恒,根据物料守恒得2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),故C正确;
D.0.1mol/L的NaHA溶液呈酸性,说明HA-的电离程度大于水解程度,所以c(A2-)>c(H2A),但其电离和水解程度都较小,离子浓度大小顺序是c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A),故D错误;
故选:AC。8、BC【分析】【详解】
A.NaClO溶液具有强氧化性和漂白性;不能利用pH试纸测定其pH,应利用pH计测定pH比较酸性强弱,故A错误;
B.乙醇易溶于水,而CCl4不溶于水;用水反复萃取后再分液可分离,使用的玻璃仪器主要有分液漏斗和烧杯,故B正确;
C.向含有少量CuCl2的MgCl2溶液中,滴加几滴氨水,先产生蓝色沉淀,即可说明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2];需要的玻璃仪器主要是试管;胶头滴管,故C正确;
D.配制0.1L1mol·L-1的CuSO4溶液,需要CuSO4·5H2O的质量为0.1L×1mol·L-1×250g/mol=25g;使用的玻璃仪器主要有烧杯;量筒、玻璃棒、100mL容量瓶和胶头滴管,故D错误;
故答案为BC。9、AC【分析】【分析】
HCOOH燃料电池中,HCOOH发生失去电子的反应生成HCO所在电极为负极,电极反应式为:HCOOH-2e-+3OH-=HCO+2H2O,正极O2得电子生成H2O,即HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应将化学能转化为电能,总反应为2HCOOH+2OH-+O2=2HCO+2H2O,原电池工作时K+通过半透膜移向正极。
【详解】
A.右侧电池正极区电极反应式为:e-+Fe3+=Fe2+;故A错误;
B.储液池甲中发生的反应为亚铁离子被氧化:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;故B正确;
C.放电时,1molHCOOH转化为KHCO3时,消耗0.5molO2;在标准状况下体积为11.2L,故C错误;
D.负极电极反应式为:HCOOH-2e-+3OH-=HCO-+2H2O,正极电极反应为:O2+4e-+4H+=2H2O,该系统总反应的离子方程式为2HCOOH+O2+2OH-=2HCO+2H2O;故D正确;
故选AC。10、CD【分析】【分析】
【详解】
A.由图像可知,b、c两个点的压强相同,T2温度下c点对应的平均摩尔质量大于T1温度下b点对应的平均摩尔质量,即T1到T2,平衡向逆反应方向移动,该反应的正反应为吸热反应,降低温度,平衡向逆反应方向移动,T2<T1;故A错误;
B.由于温度T2<T1,该反应的正反应为吸热反应,温度越高,平衡常数K越大,所以平衡常数故B错误;
C.b点对应的温度T2和压强大于a点对应的温度T2和压强,温度越高、压强越大,反应速率越快,所以反应速率υ(b)>υ(a);故C正确;
D.当即平均相对分子质量为30时,设HF物质的量为xmol,的物质的量为ymol,即故D正确。
综上所述,答案为CD。11、AD【分析】【分析】
由装置图可知,左侧为原电池,a极上发生氧化反应生成为负极,生成的与反应生成S、负极区发生的反应为b极上有机物R发生得电子的还原反应生成为正极,生成的与反应生成R和正极区发生的反应为实现废气的处理和能源的利用,右侧为惰性电极电解CuSO4溶液的电解池;据此分析解答。
【详解】
A.由以上分析可知,原电池正极区,发生反应R+2H++2e-═H2R,O2+H2R=R+H2O2;选项A正确;
B.原电池工作一段时间后;负极区产生氢离子,则pH变小,选项B错误;
C.用该装置在铜上镀银;纯银应该做阳极,即电极c为纯银,选项C错误;
D.若消耗标准状况下即消耗氧气0.005mol,转移电子0.01mol;根据反应产生的物质的量为0.01mol,忽略溶液体积的变化,c(H+)=溶液的pH=1,选项D正确;
答案选AD。12、CD【分析】温度相同,三个恒容密闭容器的体积分别投入2molNOCl,浓度随容器体积的增大而减小,浓度越小,反应速率越慢,达平衡的时间越长,所以a容器中反应速率最快,c容器中反应速率最慢。
【详解】
A.A点反应速率比B点快,平衡前单位时间内的转化率比B点高,现B点的NOCl转化率比A点高,则表明A点反应已达平衡,延长反应时间,的转化率不变;A不正确;
B.tmin后,A点NOCl的转化率为50%,NOCl、NO、Cl2的物质的量分别为1mol、1mol、0.5mol,总物质的量为2.5mol;B点NOCl的转化率为80%,NOCl、NO、Cl2的物质的量分别为0.4mol、1.6mol、0.8mol,总物质的量为2.8mol;A、B两点的物质的量之比为但A、B两点容器的体积不等,所以压强之比不等于B不正确;
C.容积为的容器比容积为bL的容器中c(NOCl)小,相当于减小压强,平衡正向移动,所以的平衡转化率大于80%;C正确;
D.容积为的容器中,平衡常数K==达到平衡后再投入则浓度商Qc===K;所以平衡不移动,D正确;
故选CD。三、填空题(共8题,共16分)13、略
【分析】【详解】
Ⅰ.(1)将锌片和银片浸入稀H2SO4中组成原电池,金属性锌强于银,锌是负极,锌失去电子。银是正极,溶液中的氢离子在正极放电,所以该电池的电极总化学反应方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
(2)若该电池中两电极的总质量为60g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称量,总质量为47g,这说明参加反应的锌的质量是60g-47g=13g,物质的量是0.2mol,根据总反应式可知产生氢气0.2mol,在标况下的体积为4.48L,导线上转移的电子的物质的量是0.4mol,个数是0.4NA。
(3)12.8g铜的物质的量是12.8g÷64g/mol=0.2mol,根据铜原子守恒可知生成硝酸铜是0.2mol,还原产物NO和NO2的物质的量之和是5.6L÷22.4L/mol=0.25mol,所以根据氮原子守恒可知所消耗的HNO3的物质的量为0.25mol+0.2mol×2=0.65mol;设混合气体中NO和NO2的物质的量分别是xmol、ymol,则x+y=0.25,根据电子得失守恒可知3x+y=0.2×2=0.4,解得x=0.075,y=0.175,所以混合气体的平均相对分子质量为
Ⅱ.(1)Fe3+氧化性比Cu2+强,可发生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,Cu被氧化,为原电池的负极,负极反应为Cu-2e-=Cu2+,正极Fe3+被还原,电极方程式为2Fe3++2e-=2Fe2+;
(2)Fe3+氧化性比Cu2+强,可发生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,Cu被氧化,为原电池的负极,正极Fe3+被还原,正极为银,电解质溶液是硫酸铁溶液,则原电池装置图可设计为
【点睛】
本题综合考查原电池的设计及原电池的工作原理,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,题目难度中等,注意从氧化还原反应的角度由电池反应判断电极反应并设计原电池。【解析】Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑4.480.40.65mol41.2Cu-2e-=Cu2+2Fe3++2e-=2Fe2+14、略
【分析】【分析】
(1)碳和一氧化氮反应生成对空气无污染的物质且参与大气循环;所以生成物是氮气和二氧化碳;
(2)①当20-30min时,各物质的物质的量不变,则该反应达到平衡状态,根据K=计算;
②根据表中数值知;NO浓度减小,A浓度增大,B浓度减小,说明改变条件是分离出B物质;
③根据浓度比值的变化来确定移动方向;如果浓度比值;
④该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应;压强对其平衡移动无影响。
【详解】
(1)碳和一氧化氮反应生成对空气无污染的物质且参与大气循环,所以生成物是氮气和二氧化碳,所以其反应方程式为C+2NON2+CO2;
(2)①当20-30min时,各物质的物质的量不变,则该反应达到平衡状态,K===0.56;
②根据表中数值知;NO浓度减小,A浓度增大,则平衡向正反应方向移动,但B浓度减小,说明改变条件是分离出B物质;
③30min时,容器中NO、A、B的浓度之比=0.040:0.030:0.030=4:3:3,30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、A、B的浓度之比为5:3:3,则平衡向逆反应方向移动,所以逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,则△H<0;
(3)该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应,压强对其平衡移动无影响,压缩容器体积,增大压强,正逆反应速率增大,但平衡不移动。【解析】C+2NON2+CO20.56分离出了B<压缩容器体积,增大压强,加大反应速率;平衡不移动15、略
【分析】【详解】
300℃时,将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(s)△H=Q;4min未达到平衡,生成0.8molD。
(1)300℃时,该反应的平衡常数表达式为:已知K300℃<K350℃,升高温度,平衡常数增大,说明平衡正向移动,即为吸热反应,因此△H>0;故答案为:>。
(2)先建立三段式在4min末时,B的平衡浓度为C的平均反应速率为A的转化率为故答案为:60%。
(3)若温度不变;由于该反应是体积减小的反应,缩小容器容积,相当于增大压强,平衡向体积减小的反应移动即正向移动,则A的转化率增大;故答案为:增大;该反应是体积减小的反应,缩小容器容积,相当于增大压强,平衡向体积减小的反应移动即正向移动,A的转化率增大。
(4)4min末若保持容器容积不变;再向其中充入1molHe,压强仍然增加,但各物质的浓度不变,因此B的反应速率会不变;故答案为:不变。
(5)该反应是吸热反应;升高温度,正反应速率增大,逆反应速率增大,但温度对吸热反应影响比放热反应影响大,因此平衡向正反应方向移动,因此D正确;故答案为:D。
(6)300℃时,平衡常数为在2L的该反应容器中进行上述反应,一段时间后,测得A、B、C、D物质的量分别为2mol、1mol、2mol、2mol,则此时反应υ(A)正>υ(A)逆;故答案为:>。【解析】>60%增大该反应是体积减小的反应,缩小容器容积,相当于增大压强,平衡向体积减小的反应移动即正向移动,A的转化率增大不变D>16、略
【分析】【分析】
(1)在A图中,使铜片上冒H2气泡;则铜片作正极,锌作负极,该电池属于原电池,锌电极上失电子发生氧化反应,铜电极上氢离子得电子发生还原反应;
(2)在B图中,使a极析出铜,b极析出氧气,必须是电解池,a极为阴极,阴极上铜离子得电子发生还原反应,b极(惰性电极)为阳极;阳极上水电离出的氢氧根离子失电子发生氧化反应,根据电池总反应式确定溶液中氢离子浓度的变化,根据“析出什么加入什么”的原则加入物质,使溶液恢复至与电解前完全一致。
【详解】
(1)在A图中,使铜片上冒H2气泡,可以用导线连接两极,铜片作正极,锌作负极,该电池属于原电池,锌电极上失电子发生氧化反应,电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+,铜电极上氢离子得电子发生还原反应,电极反应式为:2H++2e-=H2↑,故答案为:原电池;Zn-2e-=Zn2+;2H++2e-=H2↑;
(2)在B图中,使a极析出铜,b极析出氧气,必须是电解池,a极为阴极,阴极上铜离子得电子发生还原反应,电极反应式为:Cu2++2e-=Cu;b极(惰性电极)为阳极,阳极上水电离出的氢氧根离子失电子发生氧化反应,电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+(或4OH--4e-=2H2O+O2↑);总反应的离子方程式为:2Cu2++2H2OO2↑+4H++2Cu,由于生成硝酸,则经过一段时间后,停止反应,溶液的pH值降低,电解过程中,阴极上析出铜,阳极上析出氧气,且氧元素和铜元素物质的量之比为1:1,相当于析出CuO,根据“析出什么加入什么”的原则加入物质,要使溶液能恢复原来状态应该加入CuO或CuCO3(相当于CuO∙CO2),故答案为:电解池;Cu2++2e-=Cu;2H2O-4e-=O2↑+4H+(或4OH--4e-=2H2O+O2↑);降低;CuO或CuCO3。【解析】原电池Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑电解池Cu2++2e-=Cu2H2O-4e-=O2↑+4H+(或4OH--4e-=2H2O+O2↑)降低CuO或CuCO317、略
【分析】【详解】
(1)金属腐蚀快慢顺序为:电解池阳极>原电池负极>一般金属腐蚀>原电池正极的腐蚀>电解池阴极的腐蚀;因此下列装置中的铁棒被腐蚀由慢到快的顺序是DBCA;故答案为:DBCA。
(2)①B电极是连接电源负极,为电解池的阴极,一般是溶液中的阳离子得到电子,其电极反应式是Cu2++2e-=Cu;故答案为:Cu2++2e-=Cu。
②镀铜铁在镀层破损后;铁作负极,铜作正极,加速铁的腐蚀,镀锌铁在镀层破损后,锌作负极,铁作正极,铁收到一定的保护,因此镀铜铁更容易被腐蚀;故答案为:镀铜铁。
(3)①该电池的能量转化形式为化学能转化为电能;故答案为:化学能转化为电能。
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,碱性减弱,负极是甲醇失去电子,该电池的负极的电极反应式CH3OH−6e-+8OH-=+6H2O;故答案为:CH3OH−6e-+8OH-=+6H2O。
(4)电解液氨(NH3)可以获得H2,电解KNH2的液氨溶液(在液氨中KNH2=K++)时,生成H2,是化合价降低得到电子,因此是氨气得到电子变为氢气和电极反应式2NH3+2e-=2+H2↑;故答案为:2NH3+2e-=2+H2↑。【解析】DBCACu2++2e-=Cu镀铜铁化学能转化为电能CH3OH−6e-+8OH-=+6H2O2NH3+2e-=2+H2↑18、略
【分析】【详解】
(1)①弱电解质的电离平衡常数越大,同浓度的溶液中电离出的离子浓度越大,溶液中越大反应速率越快,所以反应开始时,两种溶液产生的速率明显不同;
②用蒸馏水稀释0.10mol/L的醋酸溶液,平衡正向移动,但和浓度均减小。温度不变,、KW不变。
a.则其数值随水量的增加而减小,a不选;
b.则其数值随水量的增加而增大,b选;
c.浓度减小,不变;则其数值减小,c不选;
d.浓度减小,KW不变;则其数值减小,d不选;
故选b。
(2)时,由电离平衡常数的定义可知【解析】(1)溶液中越大反应速率越快b
(2)4.010-419、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)Na2CO3溶液中存在水解平衡,CO32﹣+H2OHCO3﹣+OH﹣,该反应吸热,升高温度,平衡正向移动,氢氧根浓度增大,溶液的碱性增强。故证明碳酸钠水解为吸热过程的操作是:取Na2CO3溶液少许于试管中滴加酚酞;溶液呈红色,现象是微热后溶液红色加深;
(2)两种溶液混合后,溶液呈酸性,说明醋酸的电离程度大于醋酸根的水解程度,因此,醋酸的电离常数大于醋酸根的水解常数。又因为因此醋酸根的水解常数小于1.0×10-7。【解析】取Na2CO3溶液少许于试管中滴加酚酞,溶液呈红色微热后溶液红色加深大于小于20、略
【分析】【详解】
(1)由反应产生的的体积可以求得甲醇的物质的量为则甲醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出的热量为故甲醇的燃烧热为
(2)丁烷的物质的量为则丁烷的燃烧热为故表示丁烷燃烧热的热化学方程式为。
【解析】四、判断题(共3题,共24分)21、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。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、A【分析】【分析】
【详解】
碳酸钠溶液中电荷守恒:则c(H+)-c(OH-)=c(HCO)+2c(CO)-c(Na+),故答案为:正确。五、实验题(共3题,共21分)24、略
【分析】【分析】
比较金属活动性的强弱可以从以下几个角度分析:①与酸或水反应置换出氢的难易程度;②相互间的置换反应;③形成原电池时电极反应。所以甲同学从铜、锌与稀硫酸反应有无氢气放出比较两者金属活动性的相对强弱;乙同学向烧杯中加入CuSO4溶液;锌置换出铜,并构成铜锌原电池;除了以上方案外,还可在含有铜离子和锌离子的溶液中进行电解实验,不活泼金属阳离子先得电子而析出单质。
【详解】
(1)甲同学用两种金属放到酸中是否产生气泡或产生气泡的快慢来比较金属性强弱;锌和酸反应生成氢气,所以锌表面有气泡生成,铜和稀硫酸不反应,所以铜片上没有气泡产生,其设计思路为:锌能置换出酸中的氢,而铜不能,故答案为:锌片上有气泡产生,铜片上无气泡;锌能置换出酸中的氢,而铜不能;
(2)乙同学在甲的基础上,加入CuSO4溶液观察现象,锌与少量硫酸铜发生置换反应生成的铜附在锌表面形成微型原电池,锌作负极而加速被腐蚀,所以加快了反应速率,产生气泡的速率加快,说明锌比铜活泼,故答案为:CuSO4;锌片上有红色的铜析出;锌片上产生气泡的速率明显加快;活泼金属可以把不活泼金属从其盐溶液中置换出来;Zn;Cu、稀硫酸组成原电池,Zn为负极;
(3)在含有铜离子和锌离子的溶液中进行电解实验,不活泼金属阳离子先得电子而析出单质,阴极上先析出铜单质,电池反应式为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,说明锌比铜活泼,所以应该向乙的实验后的溶液中加入硫酸铜,电解时,阴极上铜离子放电生成铜单质,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,所以看到的现象是:阴极上有红色铜析出,阳极附近有气体产生,故答案为:在含有铜离子和锌离子的溶液中进行电解实验;阴极上有红色铜析出,阳极附近有气体产生。
【点睛】
此题考查原电池和电解池的相关原理,注意归纳总结判断金属活动性相对强弱的方法,注意除了通过置换反应和原电池原理可以判断外,还可以应用电解池的原理,不活泼金属阳离子先得电子而析出单质。【解析】锌片上有气泡产生,铜片上无气泡锌能置换出酸中的氢,而铜不能CuSO4锌片上有红色的铜析出,锌片上产生气泡的速率明显加快活泼金属可以把不活泼金属从其盐溶液中置换出来;Zn、Cu、稀硫酸组成原电池,Zn为负极在含有铜离子和锌离子的溶液中进行电解实验,阴极上有红色铜析出,阳极附近有气体产生25、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)待实验I溶液颜色不再改变时;再进行实验II,目的是使实验I的反应达到化学平衡状态,否则干扰平衡移动的判断,故答案为:化学平衡状态;
(2)由实验iii和实验ii的对比可知,对比实验的目的是为了排除有ii中水造成溶液中离子浓度改变的影响,故答案为:溶液稀释,c(Fe2+)降低;
(3)加入AgNO3,Ag+与I-生成AgI黄色沉淀,I-浓度降低,2Fe3++2I-2Fe2++I2平衡逆向移动,可知Fe2+向Fe3+转化,故答案为:i中Ag+消耗I-:Ag+(aq)+I-(aq)AgI(s),I-浓度下降,使平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2逆向移动;ⅱ中增大Fe2+浓度,同样平衡2Fe3++2I-?2Fe2++I2逆向移动;
(4)加入FeSO4,Fe2+浓度增大;平衡逆移;
①K闭合时,指针向右偏转,右侧为正极,可知b极Fe3+得到电子,则b作正极;故答案为:正;
②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管中滴加0.01mol/LAgNO3溶液,若生成黄色沉淀,I-浓度降低,2Fe3++2I-2Fe2++I2平衡逆向移动,指针向左偏转,也可证明推测Fe2+向Fe3+转化;故答案为:左侧溶液颜色褪色,有黄色沉淀生成,电流计指针向左偏转;
(5)①转化的原因为Fe2+浓度增大,还原性增强,使Fe2+还原性强于I-,故答案为:Fe2+浓度增大,还原性增强,使Fe2+还原性强于I-;
②与(4)实验对比,不同的操作是当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管右管中滴加0.01mol/LFeSO4溶液,Fe2+向Fe3+转化,故答案为:当指针归零后,不向左管滴加AgNO3溶液,而是向右管加入1mL1mol•L-1FeSO4溶液;
(6)将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是该反应为可逆的氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动,故答案为:该反应为可逆的氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动。【解析】化学平衡状态溶液稀释,c(Fe2+)降低加入Ag+发生反应:Ag++I-=AgI↓,c(I-)降低;或增大c(Fe2+)平衡均逆向移动正左管产生黄色沉淀,指针向左偏转Fe2+随浓度增大,还原性增强,使Fe2+还原性强于I-向U型管右管中滴加1mol/LFeSO4溶液该反应为可逆氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动方向26、略
【分析】【分析】
用方案二制备VCl2并检验其气体产物Cl2,装置A用于产生氮气,B装置用于隔离、防止D装置中的水蒸气进入C装置而干扰实验,生成的氯气有毒,常用NaOH溶液吸收处理,据此分析解答;测定产品纯度:样品溶于水,充分水解生成Cl-,加入Na2CrO4作指示剂,开始有白色AgCl沉淀生成,当加入的AgNO3标准溶液过量时,生成砖红色Ag2CrO4沉淀,表明反应达到滴定终点;根据Cl、Ag原子守恒分析计算;该装置为原电池,还原性V2+强于VO2+,接通电路后,VO转化为VO2+,发生还原反应,V2+转化为V3+;发生氧化反应,据此分析解答。
【详解】
(1)方案一中V2O5与锌和盐酸反应生成了VCl2,V的化合价降低,锌的化合价升高,应该还生成了ZnCl2,反应的化学方程式为V2O5+3Zn+10HCl=2VCl2+3ZnCl2+5H2O,故答案为:V2O5+3Zn+10HCl=2VCl2+3ZnCl2+5H2O;
(2)①装置A用于制备氮气,用E装置的碱石灰干燥氮气,C装置中进行VCl3分解制备VCl2,B装置用于隔离、防止D装置中的水蒸气进入C装置而干扰实验,但E、B装置不能互换,因为Cl2能与碱石灰反应,VCl3分解生成的氯气有毒;常用NaOH溶液吸收处理,所以按气流方向,装置合理的连接顺序为AECBD,故答案为:ECBD;
②空气中含有氧气,二氯化钒(VCl2)有强还原性,焦性没食子酸可以除去空气中的氧气,故答案为:除去空气中的氧气,防止氧化VCl2;
③由题意可知,二氯化钒(VCl2)有强还原性,VCl3分解生成的Cl2具有强氧化性,二者可反应,所以实验过程中需持续通入N2,将生成的Cl2及时吹出,防止VCl2被氧化,故答案为:及时将生成的Cl2吹出,防止VCl2被氧化;
④氯气能与NaOH溶液反应生成NaClO,只要证明D的溶液中含有NaClO,即可证明C处有Cl2生成;实验方案设计为:取D中溶液少量,调节pH后滴加几滴石蕊溶液,石蕊溶液褪色,故答案为:取D中溶液少量,调节pH后滴加几滴石蕊溶液,石蕊溶液褪色;
(3)①滴定终点时,氯离子完全反应,滴入最后一滴AgNO3标准液生成Ag2CrO4砖红色沉淀,且半分钟内沉淀颜色不发生变化,故答案为:滴入最后一滴AgNO3标准液;有砖红色沉淀生成,且半分钟内沉淀颜色不发生变化;
②设所取样品中VCl3与VCl2的物质的量分别为x、y,根据Cl、Ag原子守恒有VCl3~3AgCl~3AgNO3、VCl2~2AgCl~2AgNO3,则157.5x+122y=1.3775,3x+2y=0.5000×0.046=0.023,解得x=0.001mol、y=0.01mol,即产品中VCl3与VCl2的物质的量之比为x:y=1:10,则产品中VCl2的物质的量分数为×100%=90.9%;故答案为:90.9%;
(4)该装置为原电池,还原性V2+强于VO2+,接通电路后,左侧V2+转化为V3+,发生氧化反应,左侧电极为负极,右侧VO转化为VO2+,发生还原反应,右侧电极为正极,因此观察到的实验现象是左边溶液由紫色变为绿色,右边溶液由黄色变为蓝色,电流计指针偏转,故答案为:左边溶液由紫色变为绿色,右边溶液由黄色变为蓝色,电流计指针偏转。【解析】V2O5+3Zn+10HCl=2VCl2+3ZnCl2+5H2OECBD除去空气中的氧气,防止氧化VCl2及时带走产生的Cl2,防止氧化VCl2取D中溶液少量,调节溶液的pH后,滴加几滴石蕊溶液,石蕊溶液最终褪色。(或取少许D中溶液,向其中滴加硝酸至溶液显酸性,再加入几滴硝酸银溶液,有白色沉淀生成)滴入最后一滴AgNO3溶液,有砖红色沉淀生成,且半分钟内沉淀颜色不发生变化90.9%(或0.909)左边溶液由紫色变为绿色,右边溶液由黄色变为蓝色,电流计指针偏转六、元素或物质推断题(共4题,共36分)27、略
【分析】【分析】
能和水反应生成两种生成物的物质有活泼金属如钠、Na2O2、NO2、Cl2、F2、Al2S3、CaC2、NaH、Mg3N2;C、可水解的盐以及可水解的有机物如酯、葡萄糖等。
【详解】
(1)若C为二氧化碳,则B可能为酸,酸性强于H2CO2,B和碳酸钠反应生成CO2,CO2再和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,则A可能为Cl2、NO2、F2;B也可能为O2,X为C,D为CO,则A为Na2O2。故答案为Cl2、NO2、F2、Na2O2均可;
(2)若X为金属单质,符合此转化的金属的化合价正价不止一种,所以为铁。B为强氧化性物质,和过量的铁生成亚铁盐,亚铁盐再和强氧化性物质生成铁盐,所以A为NO2,和水反应生成硝酸,则铁与稀硝酸反应生成硝酸亚铁的离子方程式为Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O;
(3)若D为白色沉淀,与A摩尔质量相等,则A为Na2O2,D为Al(OH)3,两者摩尔质量相等,B为NaOH,X含Al3+,C是偏铝酸盐,和Al3+发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀,反应③的离子方程式为3Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓。故答案为Na2O2、3Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓;
(4)若A为无色液体,且B、E的摩尔质量相等,则A为酯类,酸性水解生成醇和羧酸,羧酸和比羧酸少1个碳原子的醇摩尔质量相等,所以A可以为甲酸乙酯,也可以为乙酸丙酯等。B为醇,X为氧气,C为醛,D为羧酸。反应①的化学方程式为HCOOC2H5+H2OHCOOH+C2H5OH(其它合理答案亦可,如A为CH3COOCH2CH2CH3);
(5)若A为一氧化碳,一氧化碳和水生成H2和CO2,B为CO2,过量的CO2和NaOH反应生成NaHCO3,NaHCO3和NaOH反应生成Na2CO3,所以D为Na2CO3。温度不变,平衡常数不变,可以利用平衡常数计算再次达到平衡时CO的转化率。第一次平衡时,平衡常数为1,再加入3.75mol水蒸气,相当于起始时加入3molCO和4.5molH2O(g),设参与反应的CO为xmol,根据三段式,可知求得x=1.8,所以CO的转化率为1.8÷3×100%=60%。故答案为Na2CO3,能,计算:
设通入水蒸气后参与反应的CO共xmol
x=1.8
【解析】①.Cl2、NO2、F2、Na2O2均可②.Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O③.Na2O2④.3Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓⑤.HCOOC2H5+H2OHCOOH+C2H5OH(其它合理答案亦可,如A为CH3COOCH2CH2CH3)⑥.Na2CO3⑦.能⑧.计算:
设通入水蒸气后参与反应的CO共xmol
x=1.8
28、略
【分析】【详解】
(1)高温条件下;铝和氧化铁发生铝热反应而放出大量热而使铁熔融,所以能用于焊接钢轨,故答案为焊接钢轨;
(2)若A是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,且该反应是工业上制取硝酸的重要反应之一,则A是氨气,氨气在催化剂、加热条件下能和氧气反应生成NO和水,反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,(3)若A是淡黄色粉末,常用作供氧剂,则A是过氧化钠,C为强碱,为NaOH,则B是水,D为氧气,根据反应物和生成物书写方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,故答案为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(4)若A;B、D都是有机化合物;其中A、B是家庭厨房中常见调味品的主要成分,且A的相对分子质量比B大14,A能和B反应生成C和D,A为乙酸、B为乙醇;
①在浓硫酸作催化剂、加热条件下,乙酸和乙醇发生酯化反应,反应方程式为CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O,故答案为CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O;
②该燃料电池中,负极上乙醇失电子发生氧化反应,该电解质溶液呈酸性,所以生成氢离子和二氧化碳,电极反应式为C2H5OH﹣4e﹣+H2O=CH3COOH+4H+,故答案为C2H5OH﹣4e﹣+H2O=CH3COOH+4H+;
(5)ClO2可将弱酸性废水中的Mn2+转化为MnO2而除去,同时ClO2被还原为Cl﹣,根据反应物和生成物及转移电子守恒书写离子方程式为2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl﹣+12H+.【解析】(1)焊接钢轨;
(2)4NH3+5O24NO+6H2O;
(3)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(4)①CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O;
②C2H5OH﹣4e﹣+H2O=CH3COOH+4H+;
(5)2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl﹣+12H+.29、略
【分析】【分析】
本题是物质的推断;关键在于寻找突破口,顺藤摸瓜,综合分析确定物质。从转化关系图上看C的箭头最多。
(1)B是碱性物质,中学化学中常见的碱性物质有碱、NH3、强碱弱酸盐等,从五种物质中都含有同一元素看,该元素价态可变,所以B为氨的可能性很大。任何水溶液中必有H+和OH—,某溶液中只有三种离子,说明E是强酸或强碱,再利用结合水的离子积Kw=c(H+)∙c(OH—)公式计算c(H+);确定是什么酸;
(2)突破口“B溶液呈黄色,遇KSCN溶液后显红色”,说明B含Fe3+,推断五种物质中含铁元素,铁元素有+2价、+3价,Fe2+有较强还原性,Fe3+有较强氧化性;由此分析。
(3
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