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儀隴中學(xué)20232024學(xué)年度上期第二次月考高二化學(xué)試卷滿分:100分考試時(shí)間:75分鐘可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量:H1O16N14Na23S32Cu64Fe56一、選擇題(本題共14小題,每小題3分,共42分。在每小題給出的A、B、C、D四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)符合題目要求,將符合題意的選項(xiàng)用2B鉛筆涂在答題卡上。)1.現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步離不開材料,下列有關(guān)材料的說法不正確的是A.神州十七號(hào)運(yùn)載火箭使用偏二甲肼[(CH3)2NNH2]為燃料,偏二甲肼屬于無機(jī)化合物B.用于新版人民幣票面文字等處的油墨中所含有的Fe3O4是一種磁性物質(zhì)C.港珠澳大橋路面使用了瀝青和混凝土,瀝青可以通過石油分餾得到D.國(guó)慶閱兵儀式上的坦克和軍車都噴涂著新式聚氨酯迷彩偽裝涂料,能適應(yīng)多種環(huán)境背景下的隱蔽需求,聚氨酯屬于有機(jī)高分子材料【答案】A【解析】【詳解】A.偏二甲肼[(CH3)2NNH2]中含有碳元素,屬于有機(jī)化合物,A不正確;B.Fe3O4具有磁性,它是一種磁性物質(zhì),B正確;C.通過石油分餾可以得到混合物瀝青,C正確;D.聚氨酯是一種有機(jī)高聚物,屬于有機(jī)高分子材料,D正確;故選A。2.下列說法正確的是A.在相同條件下,質(zhì)量相等的兩份H2與足量O2充分反應(yīng),分別生成液態(tài)水(反應(yīng)熱為?H1)和氣態(tài)水(反應(yīng)熱為?H2),則?H1>?H2B.雷雨過后感覺到空氣清新是因?yàn)榭諝庵挟a(chǎn)生了少量的二氧化氮C.NaHCO3(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+CO2(g)+H2O(l)?H<0D.31.2g的Na2S和Na2O2固體混合物中,陰離子數(shù)目為0.4NA【答案】D【解析】【詳解】A.在相同條件下,質(zhì)量相等的兩份H2與足量O2充分反應(yīng),生成液態(tài)水放出的熱量比生成氣態(tài)水放出的熱量多,但由于?H為負(fù)值,所以?H1<?H2,A不正確;B.雷雨時(shí)放電,使空氣中少量O2轉(zhuǎn)化為O3,所以雷雨過后感覺到空氣清新,B不正確;C.NaHCO3(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+CO2(g)+H2O(l)是一個(gè)吸熱反應(yīng),反應(yīng)發(fā)生時(shí),需要從周圍環(huán)境中吸收熱量,?H>0,C不正確;D.Na2S和Na2O2的摩爾質(zhì)量都為78g/mol,31.2g的Na2S和Na2O2固體混合物的物質(zhì)的量為0.4mol,Na2S和Na2O2中的陰離子分別為S2、,所以陰離子數(shù)目為0.4NA,D正確;故選D。3.下列有關(guān)溶液中離子存在和轉(zhuǎn)化的表達(dá)合理的是A.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl、SO42B.離子方程式2Ca2++3HCO3+3OH=2CaCO3↓+CO32+3H2O可以表示NH4HCO3與澄清石灰水反應(yīng)C.由水電離出的c(H+)=1×1012mol/L的溶液中可能大量存在K+、I、Mg2+、NO3D.n[NH4AlSO4)2]:n[Ba(OH)2]=2:5時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為:NH4++Al3++2SO42+2Ba2++5OH=NH3·H2O+AlO2+2H2O+BaSO4↓【答案】D【解析】【詳解】A.中性溶液中Fe3+不能大量存在,要水解生成氫氧化鐵沉淀,故A錯(cuò)誤;B.NH4HCO3與澄清石灰水反應(yīng),生成碳酸鈣沉淀和氨水,故B錯(cuò)誤;C.由水電離出的c(H+)=1×1012mol/L的溶液可能顯酸性或堿性,在酸性溶液中I、NO3要發(fā)生氧化還原反應(yīng),在堿性溶液中Mg2+不能大量存在,故C錯(cuò)誤;D.n[NH4AlSO4)2]:n[Ba(OH)2]=2:5時(shí)發(fā)生的反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和偏鋁酸根離子以及氨水,反應(yīng)的離子方程式為:NH4++Al3++2SO42+2Ba2++5OH=NH3·H2O+AlO2+2H2O+BaSO4↓,故D正確;故選D。4.已知反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O,若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,則下列正確的關(guān)系是A.v(NH3)=v(O2) B.v(O2)=v(H2O)C.v(NH3)=v(H2O) D.v(O2)=v(NO)【答案】C【解析】【詳解】在同一反應(yīng)中,不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,化學(xué)方程式為4NH3+5O2?4NO+6H2O,反應(yīng)中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為NH3:O2:NO:H2O=4:5:4:6;所以v(NH3):v(O2):v(NO):v(H2O)=4:5:4:6,所以v(NH3)=v(O2),v(O2)=v(H2O),v(NH3)=v(H2O),v(O2)=v(NO),故C正確,答案選C。5.在一定溫度下密閉容器中發(fā)生反應(yīng):,平衡時(shí)測(cè)得A的濃度為0.50mol/L。保持溫度不變,將容器的容積擴(kuò)大到原來的二倍,再達(dá)平衡時(shí),測(cè)得A的濃度為0.30mol/L。下列判斷正確的是A. B.平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) C.B的轉(zhuǎn)化率減小 D.C的體積分?jǐn)?shù)增大【答案】C【解析】【分析】平衡時(shí)測(cè)得A的濃度為0.50mol/L,保持溫度不變,將容器的容積擴(kuò)大到原來的兩倍,A的濃度瞬間變?yōu)?.25mol,再達(dá)平衡時(shí),測(cè)得A的濃度為0.30mol/L,說明減小壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),以此解答。【詳解】A.由分析可知,減小壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),則,故A錯(cuò)誤;B.由分析可知,減小壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),故B錯(cuò)誤;C.由分析可知,減小壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),B的轉(zhuǎn)化率減小,故C正確;D.由分析可知,減小壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),C的體積分?jǐn)?shù)減小,故D錯(cuò)誤;故選C。6.一定溫度下,反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)在密閉容器中進(jìn)行,達(dá)到平衡后,下列措施能改變化學(xué)反應(yīng)速率且能使平衡發(fā)生移動(dòng)的是A.恒容,按原平衡各物質(zhì)的比例充入N2、O2和NO B.恒容,充入HeC.恒壓,充入He D.恒壓,充入N2【答案】D【解析】【詳解】A.已知N2(g)+O2(g)2NO(g)反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量不變,則平衡后,恒容,按原平衡各物質(zhì)的比例充入N2、O2和NO,濃度增大,反應(yīng)速率加快,但平衡不移動(dòng),故A錯(cuò)誤;B.恒容,充入He,各組分濃度不變,速率不變,且平衡不移動(dòng),故B錯(cuò)誤;C.恒壓,充入He,體積增大,各組分濃度減小,速率減小,且平衡不移動(dòng),故C錯(cuò)誤;D.恒壓,充入N2,體積增大,氧氣和NO的濃度降低,反應(yīng)速率改變,且平衡移動(dòng),故D正確;故答案為D?!军c(diǎn)睛】由于壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率或平衡狀態(tài)的影響其實(shí)質(zhì)是改變濃度,所以需要特別注意惰性氣體加入時(shí)平衡的變化,可總結(jié)為“惰性氣體”對(duì)化學(xué)平衡的影響:①恒溫、恒容條件:原平衡體系體系總壓強(qiáng)增大→體系中各組分的濃度不變→平衡不移動(dòng)。②恒溫、恒壓條件:原平衡體系容器容積增大,各反應(yīng)氣體的分壓減小→體系中各組分的濃度同倍數(shù)減小(等效于減壓),平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。7.溫度為T時(shí),向2.0L恒容密閉容器中充入1.0molPCl5,發(fā)生反應(yīng):PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)ΔH=akJ·mol1(a>0)。0~10min保持容器溫度不變,10min時(shí)改變一種條件,整個(gè)過程中PCl5、PCl3、Cl2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說法正確的是A.0~4min的平均速率v(PCl3)=0.25mol·L1·min1B.10min時(shí)改變的條件是升高體系溫度C.若起始時(shí)向該容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2,保持溫度為T,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)放出的熱量小于1.6akJD.溫度為T,起始時(shí)向該容器中充入1.0molPCl5、0.10molPCl3和0.10molCl2,反應(yīng)達(dá)到平衡前v正<v逆【答案】B【解析】【詳解】A.0~4min的平均速率,A錯(cuò)誤;B.PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)ΔH=akJ·mol1(a>0)該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡正移,PCl5(g)減小,PCl3(g)和Cl2(g)增加,看圖可知,10min時(shí)改變條件,使新平衡PCl3(g)和Cl2(g)的物質(zhì)的量增大,PCl5(g)減小,平衡正向移動(dòng),則10min時(shí)改變的條件是升溫,B正確;C.溫度為T時(shí),向2.0L恒容密閉容器中充入1.0molPCl5,相當(dāng)于起始時(shí)充入1.0molPCl3(g)和1.0molCl2(g)建立的平衡,平衡時(shí)PCl3(g)和Cl2(g)的物質(zhì)的量為0.2mol,PCl3(g)轉(zhuǎn)化率為80%,保持溫度為T時(shí),當(dāng)起始時(shí)向該容器中充入2.0molPCl3(g)和2.0molCl2(g),相當(dāng)于加壓,故PCl3(g)轉(zhuǎn)化率大于80%,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)放出的熱量大于,C錯(cuò)誤;D.對(duì)于可逆反應(yīng)溫度為T時(shí),化學(xué)平衡常數(shù),起始充入1.0molPCl5、0.10molPCl3和0.10molCl2時(shí),,,反應(yīng)向正向進(jìn)行,,D錯(cuò)誤;答案選B。8.圖Ⅰ目的是精煉銅,圖Ⅱ目的是保護(hù)鋼閘門。下列說法正確的是圖I圖IIA.圖Ⅰ中為純銅B.圖Ⅰ中向極移動(dòng)C.圖Ⅱ中若、間連接電源,則連接正極D.圖Ⅱ中若、間用導(dǎo)線連接,則可以是銅【答案】A【解析】【詳解】A.圖Ⅰ為電解池,純銅a作陰極,不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),粗銅b作陽極,被氧化,A正確;B.電解池中陰離子移向陽極,向b極移動(dòng),B錯(cuò)誤;C.圖Ⅱ中若、間連接電源,則形成電解池,鋼閘門作陰極被保護(hù),連接電源負(fù)極,C錯(cuò)誤;D.圖Ⅱ中若、間用導(dǎo)線連接,則形成原電池,鋼閘門作正極被保護(hù),負(fù)極X應(yīng)為比鐵活潑的金屬,不能是銅,D錯(cuò)誤;故選A。9.常溫下(25℃),用0.1mol/LNaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol/L的CH3COOH溶液和HA溶液所得滴定曲線如圖所示,下列說法正確的是A.常溫下(25℃)HA的電離平衡常數(shù)Ka(HA)的數(shù)量級(jí)為1010B.a點(diǎn)時(shí)溶液中微粒濃度大小關(guān)系為:c(A)>c(Na+)>c(HA)>c(OH)>c(H+)C.b點(diǎn)溶液中存在:2c(H+)+c(CH3COOH)=2c(OH)+c(CH3COO)D.c點(diǎn)溶液中溶質(zhì)為CH3COONa,溶液中離子濃度大小關(guān)系:c(Na+)=c(CH3COO)>c(H+)=c(OH)【答案】C【解析】【詳解】A.常溫下(25℃)0.10mol/LHA溶液中,HA電離產(chǎn)生的c(H+)=1×106mol/L,則電離平衡常數(shù)Ka(HA)==1×1011,數(shù)量級(jí)為1011,A不正確;B.a(chǎn)點(diǎn)時(shí)溶液中,反應(yīng)后c(NaA)=c(HA),但此時(shí)溶液的pH>7,以A水解為主,則微粒濃度大小關(guān)系為:c(HA)>c(Na+)>c(A)>c(OH)>c(H+),B不正確;C.b點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)為等濃度的CH3COOH和CH3COONa,反應(yīng)后溶液顯酸性,則CH3COOH的電離大于CH3COONa的水解,根據(jù)電荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH)+c(CH3COO),物料守恒:2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO),聯(lián)立兩式消除Na+得:2c(H+)+c(CH3COOH)=2c(OH)+c(CH3COO),C正確;D.c點(diǎn)溶液中,溶質(zhì)為CH3COONa、CH3COOH,根據(jù)電荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH)+c(CH3COO),溶液呈中性,c(H+)=c(OH),則溶液中離子濃度大小關(guān)系:c(Na+)=c(CH3COO)>c(H+)=c(OH),D不正確;故選C。10.在常溫下,有關(guān)下列四種溶液的敘述中正確的是編號(hào)①②③④溶液氨水氫氧化鈉溶液醋酸鹽酸pH111133A.在溶液①、②中分別加入適量的氯化銨晶體后,①溶液pH值變大,②溶液pH值變小B.將aL溶液④與bL溶液②混合后,若所得溶液的pH=4,則a:b=9:11C.分別取10mL溶液稀釋至100mL,四種溶液的pH值:①>②>④>③D.將溶液①、④等體積混合,所得溶液中:c(Cl)>c()>c(OH)>c(H+)【答案】C【解析】【分析】強(qiáng)電解質(zhì)完全電離、弱電解質(zhì)部分電離,則常溫下pH相同的①②溶液濃度:①>②,③④溶液濃度:③>④;【詳解】A.在①中加入NH4Cl,抑制NH3?H2O的電離,在②溶液中加入NH4Cl,生成NH3?H2O,NH3?H2O部分電離,則兩種溶液中c(OH)都減小,溶液的pH都減小,故A錯(cuò)誤;B.將aL溶液④與bL溶液②混合后,若所得溶液的pH=4,則混合溶液中c(H+)=mol/L=104mol/L,a:b=11:9,故B錯(cuò)誤;C.加水促進(jìn)弱電解質(zhì)的電離,這四種溶液稀釋相同倍數(shù)時(shí),c(H+):③>④,則pH:③<④<7,c(OH):①>②,則溶液pH:①>②>7,所以這四種溶液pH:①>②>④>③,故C正確;D.①④等體積混合,①溶液大量剩余,溶液呈堿性,c(OH)>c(H+),根據(jù)電荷守恒得c(Cl)<c(),NH3?H2O電離程度較小,則c()>c(Cl)>c(OH)>c(H+),故D錯(cuò)誤。答案選C。11.某硝酸鹽晶體化學(xué)式為M(NO3)x·nH2O,相對(duì)分子質(zhì)量為242,將1.21g該晶體溶于水配成100mL溶液,用惰性電極進(jìn)行電解。當(dāng)有0.01mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),溶液中金屬離子全部析出,此時(shí)陰極增重0.32g。下列說法正確的是A.金屬M(fèi)的相對(duì)原子質(zhì)量為32B.x=3,n=3C.電解此硝酸鹽水溶液時(shí),陽極上有H2產(chǎn)生D.電解后所得溶液的pH(溶液體積仍為100mL):pH=1【答案】D【解析】【分析】1.21g該晶體的物質(zhì)的量為=0.005mol,Mx+xe=M,x==2,M的摩爾質(zhì)量為=64g/mol,64+62×2+18n=242,n=3?!驹斀狻緼.由分析可知,M的摩爾質(zhì)量為64g/mol,則金屬M(fèi)的相對(duì)原子質(zhì)量為64,A不正確;B.由分析可知,x=2,n=3,B不正確;C.電解此硝酸鹽水溶液時(shí),陰極Cu2+得電子生成Cu,陽極上2H2O4e=O2↑+4H+,則有O2產(chǎn)生,C不正確;D.用惰性電極進(jìn)行電解Cu(NO3)2溶液,發(fā)生反應(yīng)2Cu(NO3)2+2H2O2Cu+O2↑+4HNO3,當(dāng)有0.01mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),生成H+的物質(zhì)的量為0.01mol,電解后所得溶液中c(H+)==0.1mol/L,pH=1,D正確;故選D。12.許多有機(jī)化學(xué)反應(yīng)包含電子的轉(zhuǎn)移,使這些反應(yīng)在電解池中進(jìn)行時(shí)稱為電有機(jī)合成。電解丙烯腈水溶液制備用量很大的已二腈是一種較為常用的方法:電合成已二腈的總反應(yīng)如下:2CH2=CHCN+H2ONC(CH2)4CN+O2↑。腈基的結(jié)構(gòu)可表示為[C≡N],下列說法不正確的是A.已二腈本身有兩個(gè)不飽和的氰基,在相關(guān)催化劑的作用下能與H2發(fā)生加成反應(yīng)B.陰極的電極反應(yīng)式:2CH2=CHCN+2H+2e=NC(CH2)4CNC.電解生成1mol已二腈時(shí),標(biāo)準(zhǔn)狀況下,陽極產(chǎn)生O211.2LD.在反應(yīng)體系中,電子轉(zhuǎn)移和化學(xué)反應(yīng)兩個(gè)過程同時(shí)進(jìn)行,所以,它與化學(xué)法相比,能縮短合成工藝,減少設(shè)備投資,反應(yīng)條件溫和,反應(yīng)試劑純凈,生產(chǎn)效率高,緩解環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)?!敬鸢浮緽【解析】【詳解】A.已二腈分子中含有兩個(gè)氰基,腈基的結(jié)構(gòu)可表示為[C≡N],不飽和程度大,在相關(guān)催化劑的作用下能與H2發(fā)生加成反應(yīng),A正確;B.在陰極,CH2=CHCN得電子產(chǎn)物與電解質(zhì)反應(yīng),生成NC(CH2)4CN,電極反應(yīng)式:2CH2=CHCN+2H++2e=NC(CH2)4CN,B不正確;C.由反應(yīng)方程式2CH2=CHCN+H2ONC(CH2)4CN+O2↑可以看出,電解生成1mol已二腈時(shí),陽極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LO2,C正確;D.反應(yīng)體系中,電子轉(zhuǎn)移和化學(xué)反應(yīng)兩個(gè)過程同時(shí)進(jìn)行,在合成工藝、設(shè)備投資、反應(yīng)條件、生產(chǎn)效率、環(huán)境保護(hù)等方面,都優(yōu)于化學(xué)法,D正確;故選B13.某溫度下,分別向的KCl和K2CrO4溶液中滴加0.1mol/LAgNO3溶液,滴加過程中l(wèi)gc(M)(M為Cl或)與AgNO3溶液體積(V)的變化關(guān)系如圖所示(忽略溶液體積變化)。下列說法正確的是A.曲線L2表示lgc(Cl)與V(AgNO3)的變化關(guān)系B.該溫度下,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×108CM點(diǎn)溶液中:c()>c(K+)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH)D.相同實(shí)驗(yàn)條件下,若改為0.05mol/L的KCl和K2CrO4溶液,則曲線L2中N點(diǎn)移到Q點(diǎn)【答案】C【解析】【詳解】A.KCl和硝酸銀反應(yīng)的化學(xué)方程式為:KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3,鉻酸鉀和硝酸銀反應(yīng)的化學(xué)方程式為:K2CrO4+2AgNO3=Ag2CrO4↓+2KNO3,根據(jù)反應(yīng)方程式可知在相同濃度的KCl和K2CrO4溶液中加入相同濃度的硝酸銀溶液,氯離子濃度減小的更快,所以L1代表是lgc(Cl)與V(AgNO3)的變化關(guān)系,A錯(cuò)誤;B.N點(diǎn)縱坐標(biāo)的數(shù)值是4,則Ag2CrO4在沉淀溶解平衡中c()=104.0mol/L,c(Ag+)=2×104mol/L,Ksp(Ag2CrO4)=c()c2(Ag+)=104.0mol/L×(2×104mol/L)2=4.0×1012,B錯(cuò)誤;C.M點(diǎn)加入的硝酸銀溶液體積是15mL,根據(jù)反應(yīng)方程式KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3,可知,生成0.001mol硝酸鉀和0.001mol氯化銀,剩余0.0005mol硝酸銀,則c()>c(K+)>c(Ag+),銀離子水解使溶液表現(xiàn)酸性,則c(H+)>c(OH),所以M點(diǎn)溶液中,離子濃度為:c()>c(Ag+)>c(H+)>c(OH),C正確;D.由A選項(xiàng)可知曲線L1表示AgCl的溶解平衡曲線,溫度不變,Ksp不變,減小KCl的濃度,再次平衡后,pCl=lgc(Cl)不變,但消耗的AgNO3體積減小,所以平衡點(diǎn)向左平動(dòng),D錯(cuò)誤;故選:C。14.H2A為二元弱酸,常溫下,向一定體積的0.1mol·L1的H2A溶液中逐滴加入一定濃度的NaOH溶液,溶液中不同形態(tài)的粒子(H2A、HA、A2)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)a(X)隨pH的變化曲線如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是A.K1(H2A)=1.0×107 B.K2(H2A)=1.0×1011C.pH=9時(shí),c(Na+)<c(HA)+2c(H2A) D.pH=7時(shí),c(Na+)=c(H2A)+2c(A2)【答案】C【解析】【詳解】A.電離平衡常數(shù)只受溫度的影響,與濃度大小無關(guān),Ka1=,由圖可知,當(dāng)pH=7時(shí),c(H2A)=c(HA-),Ka1=c(H+)=10-7,故A說法正確;B.根據(jù)A選項(xiàng)分析,pH=11時(shí),c(A2-)=c(HA-),Ka2=c(H+)=10-11,故B說法正確;C.根據(jù)電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),pH=9的溶液顯堿性,c(H+)<c(OH-),即c(Na+)>c(HA-)+2c(A2-),由圖象可知,pH=9時(shí),c(A2-)=c(H2A),代入表達(dá)式,c(Na+)>c(HA-)+2c(H2A),故C說法錯(cuò)誤;D.根據(jù)電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),pH=7時(shí),c(H+)=c(OH-),c(H2A)=c(HA-),得出c(Na+)=c(H2A)+2c(A2-),故D說法正確;答案:C二、填空題(共58分)15.為驗(yàn)證不同化合價(jià)鐵的氧化還原能力,利用下列電池裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?;卮鹣铝袉栴}:(1)由FeSO4·7H2O固體配制240mL0.10mol·L?1FeSO4溶液,需要稱量FeSO4·7H2O固體的質(zhì)量為_____g(保留兩位小數(shù))。(2)電池裝置中,鹽橋連接兩電極電解質(zhì)溶液。鹽橋中陰、陽離子不與溶液中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并且電遷移率(u∞)應(yīng)盡可能地相近。根據(jù)下表數(shù)據(jù),鹽橋中應(yīng)選擇_____作為電解質(zhì)。陽離子u∞×108/(m2·s?1·V?1)陰離子u∞×108/(m2·s?1·V?1)Li+4.074.61Na+5.197.40Ca2+6.59Cl?7.91K+7.628.27(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極。可知,鹽橋中的陽離子進(jìn)入_____(填“石墨”或“鐵”)電極溶液中。(4)電池反應(yīng)一段時(shí)間后,測(cè)得鐵電極溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol·L?1.,石墨電極上未見Fe析出。可知,石墨電極溶液中c(Fe2+)=_____。(5)根據(jù)(3)、(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可知石墨電極的電極反應(yīng)式為_____,鐵電極的電極反應(yīng)式為_____。(6)實(shí)驗(yàn)前需要對(duì)鐵電極表面活化。在FeSO4溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液,將鐵電極浸泡一段時(shí)間,鐵電極表面被刻蝕活化。檢驗(yàn)活化反應(yīng)完成的方法是_____?!敬鸢浮浚?)6.95(2)KCl(3)石墨(4)0.09mol/L(5)①.Fe3++e=Fe2+②.Fe2e=Fe2+(6)取活化后溶液少許于試管中,加入KSCN溶液,若溶液不出現(xiàn)血紅色,說明活化反應(yīng)完成【解析】【分析】該原電池中,鐵電極為負(fù)極;石墨電極為正極?!拘?詳解】配制240mL0.10mol/LFeSO4溶液需用250mL容量瓶,則需稱量FeSO4·7H2O固體的質(zhì)量為0.10mol/L×0.25L×278g/mol=6.95g?!拘?詳解】能與Fe3+反應(yīng)、Ca2+能與反應(yīng)、酸性條件下能與Fe2+反應(yīng),鹽橋中陰、陽離子不與溶液中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),故鹽橋中的電解質(zhì)不選擇含、、Ca2+的離子,結(jié)合“鹽橋中陰、陽離子的電遷移率(u∞)應(yīng)盡可能地相近”,鹽橋中應(yīng)選擇KCl作為電解質(zhì)。【小問3詳解】電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極,則鐵電極為負(fù)極,負(fù)極電極反應(yīng)為Fe2e=Fe2+;石墨電極為正極;為平衡電荷,鹽橋中的陽離子進(jìn)入石墨電極溶液中?!拘?詳解】電池反應(yīng)一段時(shí)間后,測(cè)得鐵電極溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol·L?1,石墨電極上未見Fe析出,鐵電極的電極反應(yīng)為Fe2e=Fe2+,石墨電極的電極反應(yīng)為2Fe3++2e=2Fe2+,根據(jù)得失電子守恒,石墨電極溶液中c(Fe2+)增加0.04mol/L,石墨電極溶液中c(Fe2+)為0.04mol/L+0.05mol/L=0.09mol/L。【小問5詳解】根據(jù)(3)、(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可知石墨電極的電極反應(yīng)式為Fe3++e=Fe2+,鐵電極的電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2+?!拘?詳解】在FeSO4溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液,將鐵電極浸泡一段時(shí)間,發(fā)生反應(yīng)Fe+2Fe3+=3Fe2+,檢驗(yàn)活化反應(yīng)完成只要檢驗(yàn)活化后的溶液中不含F(xiàn)e3+即可,方法是取活化后溶液少許于試管中,加入KSCN溶液,若溶液不出現(xiàn)血紅色,說明活化反應(yīng)完成。16.LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關(guān)注。由菱錳礦(MnCO3,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制備LiMn2O4的流程如圖:已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×1039,Ksp[Al(OH)3]=1.3×1033,Ksp[Ni(OH)2]=5.5×1016?;卮鹣铝袉栴}:(1)硫酸溶礦主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。為提高溶礦速率,可采取的措施________(舉1例)。(2)加入少量MnO2的作用是________。不宜使用H2O2替代MnO2,原因是________。(3)溶礦反應(yīng)完成后,反應(yīng)器中溶液pH=4,此時(shí)c(Fe3+)=________mol?L1;用石灰乳調(diào)節(jié)至pH≈7,除去的金屬離子是________。(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+,生成的沉淀有________。(5)煅燒窯中,生成LiMn2O4反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。【答案】(1)①.MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑②.粉碎菱錳礦(2)①.將Fe2+氧化為Fe3+②.Fe3+可以催化H2O2分解(3)①.2.8×109②.Al3+(4)BaSO4、NiS(5)2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑【解析】【分析】菱錳礦主要含有MnCO3,還含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素,硫酸溶礦MnCO3和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸錳,同時(shí)得到硫酸亞鐵、硫酸鎳、硫酸鋁等鹽,用二氧化錳把硫酸亞鐵氧化為氫氧化鐵沉淀除鐵,加石灰乳調(diào)節(jié)至pH≈7生成氫氧化鋁沉淀除鋁,加BaS生成NiS除Ni,過濾,濾液中含有硫酸錳,電解硫酸錳溶液得到MnO2,煅燒窯中碳酸鋰、二氧化錳反應(yīng)生成LiMn2O4?!拘?詳解】硫酸溶礦過程中,MnCO3和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸錳、二氧化碳、水,主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑。根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素,粉碎菱錳礦、適當(dāng)升高溫度、適當(dāng)增大硫酸濃度都能提高溶礦速率。【小問2詳解】MnO2具有氧化性,加入少量MnO2的作用是將Fe2+氧化為Fe3+。Fe3+可以催化H2O2分解,所以不宜使用H2O2替代MnO2。【小問3詳解】溶礦反應(yīng)完成后,反應(yīng)器中溶液pH=4,c(OH)=1×1010,此時(shí)c(Fe3+)=mol?L1;Ksp[Al(OH)3]=1.3×1033,用石灰乳調(diào)節(jié)至pH≈7,c(Al3+)=,Al3+完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀,除去的金屬離子是Al3+?!拘?詳解】加入少量BaS溶液除去Ni2+,可知生成的沉淀有BaSO4、NiS;【小問5詳解】根據(jù)流程圖,煅燒窯中碳酸鋰、二氧化錳反應(yīng)生成LiMn2O4、二氧化碳、氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑。17.異丙醇(C3H8O)可由生物質(zhì)轉(zhuǎn)化得到,催化異丙醇脫水制取高值化學(xué)品丙烯(C3H6)的工業(yè)化技術(shù)已引起人們的關(guān)注,其主要反應(yīng)如下:Ⅰ、C3H8O(g)C3H6(g)+H2O(g)ΔH1=+52kJ·mol1Ⅱ、2C3H6(g)C6H12(g)ΔH2=97kJ·mol1回答下列問題:(1)已知2C3H8O(g)+9O2(g)=6CO2(g)+8H2O(g)ΔH=3750kJ·mol1,則C3H6(g)燃燒生成CO2(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式為_____。(2)在1350℃下,剛性密閉容器中的反應(yīng)體系內(nèi)水蒸氣濃度與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系如下表:反應(yīng)時(shí)間/μs04812t20H2O濃度/ppm0244032003600400041004~8μs內(nèi),v(C3H8O)=_____ppm·μs一1;②t_____16(填“>”“<”或“=”)。(3)在恒溫剛性密閉容器中,反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ均達(dá)到平衡的判據(jù)是_____(填標(biāo)號(hào))。a.H2O(g)的分壓不變b.混合氣體密度不變c.n(C3H6)=2n(C6H12)d.v正(H2O)=v逆(C3H8O)(4)下圖為反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ達(dá)到平衡時(shí)lgQp與溫度的關(guān)系曲線。(已知:對(duì)于可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),任意時(shí)刻Qp=,式中p(X))表示物質(zhì)×的分壓)①在350℃恒壓平衡體系中充入少量水蒸氣時(shí),反應(yīng)Ⅰ的的狀態(tài)最有可能對(duì)應(yīng)圖中的_____點(diǎn)(填“甲”“乙”或“丙”),判斷依據(jù)是_____。②350℃時(shí),在密閉容器中加入一定量的C3H8O,體系達(dá)到平衡后,測(cè)得C6H12的分壓為xMPa,則水蒸氣的分壓為_____MPa(用含x的代數(shù)式表示)。【答案】(1)(2)①.190②.>(3)ad(4)①.甲②.反應(yīng)I平衡曲線為N,恒壓時(shí)充入水蒸氣,③.【解析】【小問1詳解】設(shè)Ⅲ為2C3H8O(g)+9O2(g)=6CO2(g)+8H2O(g)ΔH=3750kJ·mol1,根據(jù)蓋斯定律Ⅲ2×Ⅰ得;【小問2詳解】①4~8μs內(nèi),,則v(C3H8O)=v(H2O)=;②0~4μs、4~8μs、8~12μs,△c(H2O)逐漸減小,說明反應(yīng)速率減小,8~12μs內(nèi),Δc(H2O)=400ppm,12~tμs內(nèi),Δc(H2O)=400ppm,則t12>4,即t>16;【小問3詳解】a.H2O的分壓不變,則C3H6的分壓也不變,反應(yīng)I、Ⅱ各組分分壓不變,反應(yīng)I、Ⅱ均達(dá)到平衡,a正確;b.反應(yīng)物和生成物均為氣體,混合氣體的總質(zhì)量不變,剛性密閉容器體積不變,則混合氣體密度不變,不能作為反應(yīng)I、Ⅱ均達(dá)到平衡的判據(jù),b錯(cuò)誤;c.當(dāng)n(C3H6)=2n(C6H12)時(shí),反應(yīng)不一定達(dá)到平衡,不能作為反應(yīng)I、Ⅱ均達(dá)到平衡的判據(jù),c錯(cuò)誤;d.v正(H2O)=v逆(C3H8O),說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)I達(dá)平衡,各組分分壓不變,C3H6的分壓不變,說明反應(yīng)Ⅱ也達(dá)平衡,d正確;故選ad;【小問4詳解】①反應(yīng)I為氣體體積增大的吸熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ?yàn)闅怏w體積減小的放熱反應(yīng),則升高溫度,反應(yīng)I正向移動(dòng),Qp逐漸增大,反應(yīng)Ⅱ逆向移動(dòng),Qp逐漸減小,即反應(yīng)I為平衡曲線為N,反應(yīng)Ⅱ平
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