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文档简介
综合训练!1!化学反应原理
(考试时间:75分钟试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-lN-140-16Cl-35.5Na-23Cu-64
第I卷(选择题共45分)
一、选择题(本题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目
要求的〉
1.【生活与学科知识结合】化学与生产生活密切相关,下列有关说法不正确的是
A.明帆在水中可形成胶体,可用明机沉降水中悬浮物
B.“深海一号”母船海水浸泡区的铝块可保障船体不易腐蚀
C.处理锅炉水垢中的硫酸钙,可先用饱和碳酸钠溶液浸泡,再用酸除去
D.汽车尾气净化器通常使用贵金属为催化剂,提高有害气体的平衡转化率
【答案】D
【解析】A.明研在水中水解生成氢氧化铝胶体,能吸附水中悬浮物并沉降,A正确;B.铝块作负极与
船体形成原电池,利用“牺牲阳极法“可保障船体不易腐蚀,B正确;C.处理锅炉水垢中的硫酸钙,可
先用饱和碳酸钠溶液浸泡,实现沉淀的转化,将硫酸钙转化为可以溶于酸的碳酸钙,再用酸除去碳酸钙,
C正确;D.汽车尾气净化器通常使用贵金属为催化剂,可以加快NO转化为N?,但不能提高有害气体
的平衡转化率,D错误;故选D。
2.用O.KXXhnolL'NaOH溶液K滴定未知浓度HC1溶液(滴有酚酗溶液),下列有关说法正确的是
r
r
H
J
A.选用乙装置盛装标准碱液
B.若滴定起始和终点时读取数据视线如丙图所示,则所得c(HCl)偏高
(
C.处理数据所用表达式:c[HCI(aq)]二°.弋,凿moH
V[NaOH(aq)]
D.甲乙在装标准液或待测液之前都不需要润洗,否则会造成测定结果偏高
【答案】A
【解析】A.乙装置为碱式滴定管,因此选用乙装置盛装标准碱液,A正确;B.若滴定起始和终点时读
取数据视线如丙图所示,则滴定终点读取的氢氧化钠溶液的体积偏小,即消耗氢氧化钠溶液的体积偏小,
O.lOOOxVrNaOH(aq)!
计算所得c(HCI)偏低,B错误;C.处理数据所用表达式为:c[HCl(aq)卜------------r/-<=r——-mol•L
V[HCl(aq)]
C错误;D.甲乙在装标准液或待测液之前都需要润洗,否则会稀释所装液体,导致所装液体浓度偏低,
造成误差,D错误;故选A。
3.新情境【科技成果与学科知识结合】2024年6月,我国嫦娥六号任务实现了人类首次月球背面采样
返回的创举。下列关于能量转化关系不•正•确•的是
火箭采用液氢液氧发动机光照期着陆器用太阳电池翼供电
A.化学能f热能B.太阳能一电能
阴影期上升器用锂离子蓄电池供电返回器用一次电源供电
C.电能一化学能D.化学能T电能
【答案】C
【解析】A.火箭液氢液氧发动机中,燃料与氧化剂发生化学反应释放热量,化学能转化为热能,A正
确;B.太阳电池翼将太阳能直接转化为电能供着陆器使用,B正确:C.锂离子蓄电池供日时为放电过
程,是化学能转化为电能,而非电能转化为化学能,C错误;D.一次电源供电时通过化学反应释放能
量,化学能转化为电能,D正确;故答案选C。
4-''1r新思维【逻辑思维与科学建模】锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度
大、电压高的特性。以下是锂离子电池放电时的电极反应式,
负极反应:C6Li-xe・=C6Li|r+xL「(CfLi表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料)
正极反应:LiiMC)2+xLi++肥-uLiMO?(LiMO?表示含锂的过渡金属氧化物)
下列有关说法正确的足
A.锂离子电池放电时电池总反应式为LiMO?=C6Li+Li,_vMO2
B.锂离子电池充电时电池内部Li+向负极所连的电极移动
C.锂离子电池放电时电池内部阴离子流向正极
D.锂离子电池充电时阳极反应为CeLi〜+HT+xe=C6Li
【答案】B
【解析】A.锂离子电池放电时是原电池,由所给电池正、负极反应式相加可得电池的总反应式为:
C6Li+Li,_KMO2=LiMO2+C6Li,..,A铝误;B.锂离了电池充电时是电解池,ZT向阴极(即负极所连
的电极)移动,B正确;C.锂离子电池放电时,电池内部的阴离子向负极移动,C错误:D.充电时,
作为电解池的阳极发生氧化反应,阳极反应为:LiMO2-xe-=xLi++Li-MO2,D错误;故选B。
5.卜图曲线表示25c下某浓度的Na2c03体系中各含碳微粒的物质的量分数与pH的关系。卜列说法错误
的是
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
6.37
PH
A.H2cO3的跖=10-07
B.曲线B、C的交点处存在关系:3c(HCO;)<c(Na。
C.曲线C为HCO;的物质的量分数
D.该温度下CO]的水解平衡常数凡=10-3万
【答案】C
【分析】Na2c03体系中,随着pH的增大,碳酸分子物质的量分数减小、碳酸氢根离子物质的量分数先
增大后减小、碳酸根离子的物质的量分数增大,则ABC分别为H2c0八HCO;、CO:,AB曲线交点处
H2cOQHCO;物质的量分数相等,则K.尸变与%J=c(H+)=10637,同理,由阮曲线交点,可
C(H2CO3)
知’《二c(H^^[c才(CO却:)叩/小、严”,<
【解析】A.由分析,H2CO3的跖=10*7,A止确;B.曲线B、C的交点处c(HCO;)=c(CO;),由电
+
荷守恒,c(Na)+c(H*)=c(0H)+c(HC03)+2c(C0^)=c(0Hj+3c(HC03),此时溶液显碱性
c(H+)<c(OH),则3c(HCO4<c(Na+),B正确:C.曲线C为CO:的物质的量分数,C错误;D.该
Kin14
温度下CO:的水解平衡常数Kh=U=z;E=1037',D正确;故选C。
Ka2I。
6.我国科研工作者设计了一种Mg-海水电池驱动海水(pH=8.2)电解系统(如图所示)。在电池和电解池中同
时产生氢气。下列关于该系统的说法错误的是
A.在外电路中,电子从电极3流向电极2
B.电极3的反应为40田—4"=02个+2也0
C.理论上每通过2moi电子,共产生1molH?
D.若用铅酸蓄电池代替左侧装置驱动海水电解,电极4应与Pb电极相连
【答案】C
【解析】A.外电路中,电子从电解池阳极(电极3)流向原电池正极(电极2),A正确;
B.电极3为电解池阳极,海水呈碱性(pH=8.2),阳极发生氧化反应,可能为OFT放电:
-
40H--4e=O2t+2H2O,B正确;C.原电池正极(电极2)反应:2H2O+2e-=H2t+2OH-,每2moi电
子生成ImolH2;电解池阴极(电极4)反应:2H2O+2e~=H2T+2OFT,每2moi电子也生成ImolH2o
理论上每通过2moi电子,共产生2moiH?,C错误;D.铅酸蓄电池放电时Pb为负极,电解池阴极(电
极4)需连接电源负极,故电极4应与Pb电极相连,D正确;故选C。
7.中和反应中和热测定过程中.能提高中和热测定准确度的是
玻璃
温度计-,搅拌器
内筒■杯盖
隔热层-期…
B-外壳
简易量热计示意图
A.用测量过盐酸温度的温度计宜接测量氢氧化钠溶液的温度
B.用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器
C.用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液混合
D.打开杯盖,将NaOH溶液缓缓倒入量热计的内筒.,盖上杯盖
【答案】C
【解析】A.测量完盐酸温度的温度计上会附着盐酸,直接测最氢氧化钠溶液温度,会发生中和反应,
影响氢氧化钠溶液初始温度的准确性,导致实验误差,A错吴;B.铜是热的良导体,用铜质搅拌器代
替玻璃搅拌器会使热量损失更多,导致实验误差,B错误;C.用过量的氢氧化钠溶液可以保证盐酸完
全反应,从而提高实验的准确度,C正确;D.打开杯盖,缓缓倒入氢氧化钠溶液,会导致热量损失,
应迅速倒入,D错误;故答案选C。
8.下列关于实验操作的误差分析不无哪的是
A.用湿润的玻璃棒蘸取Na2cO3溶液滴在pH试纸上,则测得的pH值偏小
B,用量气法测锌与稀硫酸反应产生的氢气体积时,装置未冷却至室温即读数,则测得的反应速率偏大
C.测定中和反应反应热时,测盐酸后的温度计未冲洗干净立即测NaOH溶液的温度,则测得的AH偏
大
D.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,开始滴定时酸式滴定管尖端处有气泡,滴定终点时气泡消
失,则测得的NaOH溶液浓度偏小
【答案】D
【解析】A.用湿润的玻璃棒蘸取Na2c溶液滴在pH试纸匕会稀释其溶液,碱件减弱,则测得的pH
值偏小,A正确:B.气体体枳受热膨胀,装置未冷却至室温即读数,导致读出的体积偏大,测得的反
应速率偏大,B正确;C.测定中和反应反应热时,测盐酸后的温度计未冲洗干净立即测NaOH溶液的
温度,温度计上残留的盐酸会与NaOH发生中和反应并放热,导致测得的NaOH溶液温发偏高,反应前
后温度差偏小,放热量偏少,但AH是负值,则测得的AH偏大,C正确;D.开始滴定时酸式滴定管尖
端处有气泡,滴定终点时气泡消失,导致读取的消耗盐酸体积偏大,则测得的NaOH溶液浓度偏大,D
错误;故选D。
9.【科技成果与学科知识结合】我国自主设计建造的浮式生产储油装置“海葵一号”籽投入使用,
其钢铁外壳镶嵌了锌块以延缓腐蚀。使用过程中,下列有关说法正确的是
A.锌块为正极B.锌发生电极反应:Zn-2c-=Zn2+
C.该防腐方法为外加电流保护法D.该防腐方法利用了电解池原理
【答案】B
【解析】A.钢铁外壳镶嵌了锌块以延缓腐蚀,属于牺牲阳极保护法,Zn比Fe活泼,锌块为原电池的
负极,A错误;B.锌块为原电池的负极,锌被氧化成Zn",发生电极反应:Z,?-2e.=Z,产,B正确;
C.钢铁外壳镶嵌了锌块以延缓腐蚀,Zn比Fe活泼,锌块为原电池的负极,不断遭受腐蚀,而作为正
极的钢铁被保护,属于牺牲阳极保护法,C错误;D.该防腐方法属于牺牲阳极保护法,利用了原电池
原理,D错误;故选氏,
10.下列实验原理、操作及装置能达到实验目的的是
【解析】A.粗铜精炼时,粗铜作阳极,连接电源正极,被氧化为铜离子进入溶液,铜离子在阴极还原
为铜单质,所以精铜连接电源负极,装置能达到目的,A正确;B.生成的氧气易从长颈漏斗逸出,无
法测定生成氧气的体枳,B错误;C.左侧烧杯中锌与硫酸铜溶液反应,应将两烧杯中的溶液互换,C
错误;D.盐酸应使用带玻璃塞的酸式滴定管盛放,图示为带橡胶管的碱式滴定管,且指示剂应使用酚
酰,不能使用石蔚作指示剂,D错误;故选A。
11.室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项实验过程及现象实验结论
向ImLO.lmol/LKI溶液中加入过量FeCb溶液,
AFe3+与「的反应为可逆反应
充分振荡后滴加KSCN溶液,溶液变成血红色
B向苯酚浊液中滴加Na2c03溶液,浊液变澄清H2c03的酸性强于苯酚
向2mL浓度均为O.lmol/LNaCl和Nai混合溶液
CK£AgI)>K卬(AgQ)
中加入AgNCh溶液,产生黄色沉淀
向滴有酚配的Na2c03溶液中滴加过量BaCh溶Na£O]溶液中存在CO;的
D
液,产生白色沉淀,溶液颜色变浅至褪去水解平衡
【答案】D
【解析】A.氯化铁溶液过量,反应后有剩余,应控制氯化铁溶液不足,反应后检验铁离子,证明反应
的限度,A不合题意;B.苯酚与碳酸钠溶液反应生成苯酚钠、碳酸氢钠,溶液变澄清,则苯酚的酸性
大于碳酸氢根离子的酸性,不能证明H2c5的酸性强于苯酯,B不合题怠;C.浓度均为0.1mol・L“NaCl
和Nai混合溶液中少量加入AgNCh溶液,心小的先沉淀,先生成黄色沉淀,可知KsP(AgI)<KsP(AgCl),
C不合题意;D.向滴有酚猷:的Na2cCh溶液中滴加过量BaCb溶液,Ba?+与CO;反应生成BaCCh白色
沉淀,导致c(CO;)减小,CO^+HzO.。14(:0;+0巾平衡逆向移动,c(OH-)减小,溶液碱性减弱,故溶
液颜色变浅至褪去,D正确;故答案为:Do
12.在一定温度卜.的恒压容器中,进行可逆反应A(g)+B(g)/Ci;g)4-2D(g);下列能说明该反应达到平衡状
态的是
①反应混合物的密度不再改变
②混合气体的平均相对•分子质量不再改变
③C和D的物质的量之比为I:2
④体系压强不再改变
⑤C的质量分数不再改变
⑥%(A)=2%(D)
A.①②⑤B.①②④@C.②⑤⑥D.②®@
【答案】A
【解析】①该反应前后质量守恒,但容器体枳会随反应进行而改变,故密度会随反应进行而改变,当
密度不变能说明该反应达到平衡状态;②该反应前后质量守恒,但反应前后的化学计量数不一致,即
混合气体物质的量会随反应进行而改变,故平均相对分子质量会随反应进行而改变,当平均相对分子
质量不变能说明该反应达到平衡状态;③C和D的物质的量之比为1:2仅为反应过程中的某•状态,
不代表各物质的浓度不再变亿,故其不变说明不能说明该反应达到平衡状态;④体系压强不再改变,
由于是恒压容器,压强始终不变,不能说明该反应达到平衡状态;⑤C的质量分数不变说明各组分含
最不变,能说明该反应达到平衡状态;⑥/(A)=27(D),根据反应计最系数,平衡时应为
2%(A)="(D),该条件不上确,不能说明该反应达到平衡状态:由此可知,①②⑤均能说明反应达
到平衡状态,③④⑥不能说明该反应达到平衡状态;故答案为A。
13.如图所示,卜列说法与对应的叙述不相符的是
A.图甲是恒温密闭容器中发生CaCO式s).CaO(s)+CC)2(g)反应时,c(COj随反应时间变化的曲线,
A时刻改变的条件是增加的CaCO,量
B.图乙为在恒容密闭容器中进行反应:2NO(g)+2CO(g“tN2(g)+2CO2(g),平衡常数与温度的关系图
图中可知该反应AH<0,且a、b、c三点都已经达到平衡状态
C.图丙表示稀释等pH的HA和HB两种酸时,溶液pH随加水量的变化,则HA酸性更强
D.如图所示,图丁是某温度下c(CHCOOH)+c(CHCOO)=0.100molLi的醋酸与醋酸钠混合溶液中
75
c(CH3coOH)、c(CH3coO)与pH的关系曲线,可知:/C(J=1.0x10^
【答案】A
【解析】A.该平衡常数K=acc>2),恒温条件下,平衡常数不变,。9。2)不变,由图可知A时刻《(co?)
突然变大,一段时间后变为与变化前相等,则。时刻改变的条件是缩小容器的体积,A符合题意;B.由
图可知,随着温度的升高,K正减小,K逆增大,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,AH<0,该图
为平衡常数与温度的关系图,则图中各点均为平衡点,所以a、b、c三点都已经达到平衡状态,B不符
合题意;C.等pH的强酸与弱酸稀释相同倍数时,由于弱酸的电离度增大,电离产生的氢离子增大,
减弱了加水稀释使氢离子浓度的减小,故弱酸pH的变化小,由图可知,HB变化小,则HA酸性更强,
C不符合题意;D.根据图中交点的坐标可知,此时c(CHCOOH)=c(CH3cOO),pH=4.75有
的平衡常数rCHC00475不符合题
C(H*)=1.0x1()475CH.COOHKa=(^)=L0x1O-,D
C(CH3COOH)
意;故答案选Ao
14.如图所示,甲池总反应式为N/’+OLM+ZHq,下列关于该装置工作时的说法正确的是
KOH溶液过是CuSC\溶液
甲池乙池
A.该装置工作时,Ag电极上有气体生成
B.甲池中负极反应式为N2H,-4e-=N2+4H+
C.甲池溶液的pH增大,乙池溶液的pH减小
D.当甲池中消耗3.2g时N2H…乙池中理论上最多产生12.8g铜
【答案】D
【分析】甲池为碱性燃料电池,左侧电极为负极,负极反应为N2H4+4OH-4c=N2T+4H2O,右
侧电极为正极,正极反应为O2+2H2O+4C-=4OFT,KOH被稀释,pH减小。乙池为电解CuSO4溶
液,石墨为阳极,Ag为阴极,总反应为2CuSO4+2H2O-2Cu+O,T+2H2SO4,溶液酸性增强,pH减
【解析】A.根据上述分析,乙池中Ag电极是阴极。在电解CuSO.,溶液时,阴极优先发生
Cu2++2e-=Cu,而不是2H++2e'H2T,因为Cu2+的氧化性强于H+,因此,Ag电极上析
出的是Cu,而不是气体,A错误;B.甲池是碱性环境(KOH溶液),负极反应中不能出现卬,
正确的负极反应为:N2H4+4OH-4e-=N2?+4H2O,B错误;C.由分析可知,甲池为碱性燃料电
池,左侧电极为负极,负极反应为N2H1+4OH--4e=N2T+4H2O,右侧电极为止极,止极反应为
O2+2H2O+4e=4OH-,KOH被稀释,pH减小,乙池中总反应为
电解
2Q1SOJ2HQ-2Cu+O2T+2H,SO.反应生成H,SO」,溶液酸性增强,pH减小,C错误;D.3.2
gNH的物质的量为:n(NH)=-=0.1mol,根据负极反应
2424■7r1111J1
-
N2H4+4OH-4e-=N2T+4H2O,每消耗1molN2H4,转移4mol电子。因此,0.1molN2H4转
移的电子数为:0.1molx4=0.4mol,在乙池中,阴极反应为Cu2++2e-=Cu,每转移2moi电子,
生成ImolCu,因此,转移0.4mol电子时,生成Cu的质量为:m(Cu)=0-4^01x64g/mol=12.8g,
D正确:故选D。
H2A是一种二元酸,MA是一种难溶盐。图中曲线分别表示室温下:
(i)O.lOmolL”的H2A溶液中,、耽、H2A的图c(mol.[?)]与pH的关系:(ii)含MA(s)的
0.10mol17'Na2A溶液中,图心「')。[[。[[、]与pH的关系。
()
K
L
o
g
l
m-4
-8
I234567
pH
下列说法正确的是
A.曲线③表示lg[c(H2A)(m"P)]与pH的关系
B.(「(MA)的数量级为io-,
127
C.Kal(H2A)=I()
D.(ii)溶液中存在:c(Na+)+c(W)+2c(M2+)=2c(A2-)+c(HA-)
【答案】C
【分析】H2A是一种二元酸,随着pH增大,c(H?A)逐渐减小,c(HA-)先增大后减小,c(A")逐渐增
2
大;含MA(s)的0.10mol【TNa2A溶液中,随着pH增大,A+H2OHA+OH逆移,c(A?-)逐渐增大,
导致MA(s)〜产(叫)+A,aq)逆移,c(M?+)逐渐减小,但由于平衡移动的程度不大,因此c(M?+)变
化不大;据此可得曲线①表示怆上(人2-)/何。1・口)]与pH的关系,曲线②表示lg[c(HA与
pH的关系,曲线③表示lg[c(M")/(mol・L7)]与pH的关系,曲线④表示怆上(凡人)小1。1・□)]与pH
的关系;
【解析】A.根据分析,曲线③表示IgldMZ+yimoLL)]与pH的关系,A错误;
2+222492+430,
B./:sp(MA)=c(M)xc(A),由图可知,pH=2.73时,^-)=10~»101.f,c(M)=10-mol.L,
则K,(MA)=c(M2+)xc(A2》10y30xl(r249=10«79,数量级为IO”,B错误;C.曲线①和曲线②交点
C(H,)C(A2-)
说明C(HA)=C(A2)此时pH=4.19,c(H+)=10^J9mol/L,则H2A的长声一1-72-4-2=《田)=10』?曲
线①和曲线④交点说明c(H2AAe(A"pH=2.73,(XH+)=IO-2-73mol/L,
心(电小心(2)=端蒙2'端苧=气翳2=附明严—
1O'.
'W=10127,c正确;D.fii)溶液电荷守恒应为c(Na+)+c(H+)+2c(M2+)=2c(A>)+c(HA・)+c(OH・),
10
选项中缺少c(OH-),D错误;故选C。
第II卷(非选择题共55分)
二、填空题(本题共4小题,共55分)
16.(13分)某种软钵矿中含有Mn、Fe、Si的氧化物,一种综合利用该软铳矿的工艺流程如下:
氨水空气
已知;25知时,NH/HQ的勺=1.8x10-5,MgOH%的/=1.96*1073。
回答下列问题:
(1)“浸出渣”的主要成分有与(写化学式)。
(2)“碱化过滤”时,当Mn“完全沉淀,溶液中《NH;)(填“或“*c(NH;凡。)。
(3)“氧化”过程中若通入空气时间过长,MnaO,的纯度会下降,可能的原因是°
(4)“水热法”时,温度控制在160。(2,反应的离子方程式为,反应后过滤所得滤液可用于
制备副产物,写出副产物的一种应用:。
(5)LMnO,在酸性、中性环境下都会被歧化生成MnO;和MnO小则“熔融”步骤中应保证原
料。
(6)“电解”步骤的阳极反应为。
【答案】⑴SiO2(l分)
(2)〈(2分)
(3)M%。」会进一步被氧化(2分)
160℃
2+
(4)Mn+S2O;+2H2O^MnO2J+2S0:+4H'(2分)作氮肥(或其他合理答案)(2分)
(5)KOH过量(2分)
(6)MnO:、e-=MnO;)(2分)
【分析】由题干信息可知,软镭矿中含有MnO?、Fez。:,和Si。?,与浓硫酸反应生成Fe2(SOJ和MnSO「
SiO2不参与反应。MnSO/j分解温度高于Fe2(SOJ,在焙烧过程中,Fe式SOJ分解生成F%。:?和SO”
MnSO,不发生反应,在后续展出过程中,MnSOj溶于水形成溶液,Fe^.和SiO?作为浸出渣被分离。
在碱化过滤过程中,MnSO,与NH-Hq反应生成Mn(OHL沉淀,之后经浆化,氧化,过滤烘干等过程
转化为MnQ…在水热法过程中,MnSO,被(NHJSQx氧化为MnO?。在熔融步骤中,KCIO.fi]KOH
将MnO?银化为K^MnOj等化合物,之后K/MnO,被电解转化为KMnO、,据此作答。
【解析】(1)由分析可知,浸出渣的主要成分为陞2。3和Si。2;
(2)Mn(OH),在水溶液中存在溶解平衡:Mn(OH),(s)rMn?+(叫)+2OFT(叫),
KJMmOHbkcPMr+AcqOH)。在碱化过滤中,Mi?+被完全沉淀,则有。仙/)<1x10-5m。1],
此时溶液中的OH浓度c(OH)仆Mm。")]〉1.96x10]-4mol-L1oNH,HO在水溶液
=14xl02
yc(Mn)V1x10
中存在电离平衡NHMO=NH:+OH,2喘:黑:则
c(NH:)人〈⑶明]
C(NH;)<C(NHH,O);
-43
C(NH3-H2O)-c(OH)1.4xl0
(3)Mn的最高正价为+7价,MnQ*中Mn为+2价和+3价,处于中间价态,因此具有氧化性也拥有
还原性,若氧化时间过长,MnQ4会被进一步氧化,造成纯度下降;
(4)由分析可知,在水热过程中,MnSO,与(NHJS。发生氧化还原反应,Mr?+被氧化为MnO?,
Mn元素从+2价升至+4价,S2O^被还原为SO:,Sq;存在-0-0-键,・1价0原子得电子生成-2价氧,
160℃
2++
根据电子守恒和质量守恒可写出离子方程式:Mn+S2O^+2H2O-------MnO2+2SO;+4H;该反应副
产物为(NHJSO],可用作氮肥;
(5)由题干信息可知,MnO:在酸性、中性环境卜.都会被歧化生成MnO;和MM)?,因此,若要避免熔
融步骤生成副产物,需控制反应体系呈碱性,因此在熔融步骤要保证原料中KOH过量;
(6)电解过程中K^MnO』发生氧化反应,生成KMnO」是电解池阳极反应。该过程中,Mn元素从+6
价升至+7价,结合电子守恒、电荷守恒和质量守恒可写出电极反应方程式:MnOj-e-=MnO-
17.(14分)25c时几种常见弱酸的电离平衡常数如下表:
CH.COOH
酸H2cH,•SOJ.HC1OH2C2O4
电离平衡常%=4.5x1(尸X:,=1.4x1o-2%=5.6x10”
1.8x10。4.0x10-8
:-4
数(&)K,=4.7x10'"A,=6.0x108K2=I.5X10
(1)25℃时,相同pH的①NaQO溶液、②Na2cO3溶液、③CHQOONa溶液,三种溶液的浓度由大
到小的顺序为。(用序号表示)
(2)CHQOCT、CRT、CQ:结合H+的能力由大到小的顺序为。
(3)下列微粒可以大量共存的是(填字母)。
A.CO:、HC,O;B.HCO;、HC2O;C.C2O;-.HCO;
D.H2c2。,、HCO;
(4)常温下,pH=10的Na2cO,溶液和pH=4的醋酸溶液中,由水电离出的c(H。分别为amoLI?、
bmolLT1,则a:〃=。
(5)根据上表数据判断,下列化学方程式正确的是(填字母)。
A.CH3coONa溶液中滴加j次氯酸:HClO+CH3COONa=CH3COOH+NaClO
B.SO?通入次氯酸钠溶液中:SO2+H2O+NaClO=HC1O+NaHSO,
C.Na2cO3溶液中滴力口过量醋酸:CH3COOH+Na2CO3=NaHCO.+CH3COONa
D.NaHCOi溶液中滴力口过量氯水:NaHCO3+CI2=NaCI+HC1O+CO2T
(6)常温下,CN的水解常数(=1.6x10-5。该温度下,将浓度均为O.lmol•的的HCN溶液和NaCN
溶液等体积混合。
①混合溶液中Na+、CN-和HCN浓度由大到小的关系为。
②若cmol-L-'盐酸与0.6mol.U'NaCN溶液等体积混合后溶液呈中性,则C=八
【答案】(1)③②(2分)
(2)CIO>CH3COO->C2O--(2分)
(3)C(2分)
(4)10f1:1(2分)
(5)D(2分)
(6)c(HCN)>c(Na+)>c(CNj(2分)0.596(2分)
【解析】(1)酸性越强,对应酸根离子的水解程度越弱。酸性:CH.<OOH>HC1O>HCO;;水解程度:
CO*>C10>CH3C00-;相同pH时,水解程度越大,盐溶液浓度越小;故浓度顺序为
CH3coONa>NaClO>Na2co3。
(2)酸根结合H+的能力与共施酸的酸性成反比。共挽酸的酸性:HC2O;>CH3COOH>HCIO;故结合
H+能力:CIO>CH3C00>C2O4-»
(3)A.H2c2O4酸性强于H2co3cO:hjHCzO,会发生反应生成HCO;和CQ>不能大最共存;
B.H2c2。4酸性强于H2co3,HCO;与HC2O4会反应生成C2O:、CO2和H20,不能大量共存:C.C20;
与HCO3不发生反应,可以大量共存:D.H2c2。4、HC03-:H2c2。4-酸性强于H2co3,会发生反应
H2C2O4+HCO;=HC2O;+H2O+CO2?,不能共存;故答案选择C。
(4)pH=1()的Na2c03溶液中,CO;水解促进水的电离,水电离出的c(H-尸水电离出的
c(OH)=l(HmolL/(即a=10<);pH=4的醋酸溶液中,醋酸抑制水的电离,水电离出的c(H+尸水电离出
的c(OH)=10/°mol-L"(即b=10*,故a:b=104:lO'^lO6:K
(5)A.酸性CH3coOH>HCIO,该反应违背“强酸制弱酸''原理,不能发生;B.NaClO具有氧化性,
SOz具有还原性,二者会发生氧化还原反应,而非复分解反应;C.醋酸过量时,Na2c03会完全反应生
成CH3coONa、CO2和H2O,产物应为C02而非NaHCCh;D.酸性HQ>H2cO3>HCIO,氯水中的HQ
与NaHCCh反应生成CO2,HC10与NaHCCh不反应,该反应可以发生;故答案选择D。
10
(6)CN-的水解常数Kh=1.6xlOS,可以算出HCN的电离常数Ka=—=s=6.25x10>°;因为Kh>Ka,
Kh1.6xl(y5
说明CN的水解程度大于HCN的电离程度;等体积混合后,NaCN和HCN的初始浓度均为O.OSmolL”:
由于CN-的水解程度大于HCN的电离程度,所以c(HCN)>().05molLLc(CN-)<0.05mol-L、Na+浓度不
变,始终为0.05mol・L4故浓度关系为c(HCN)>c(Na')>c(CNl
/“•…•口….c(HCN)c(OH)c(HCN)K,1.6xI0'5"八
②溶液呈中性时c(H+)=10,m。卜LL由TKZh=一而口一得Z1I下而二而利=1?^;根据
物料守恒:c(Na+)=0.3molE',根据电荷守恒:c(Na*)+c(H+)=c(CN-)+c(Cr)+c(OH")»因为
c(H+)=c(OH),故c(Na+)=c(CN)+c(C1),氟元素物料守恒式c(HCN)+c(CN)=0.3mobLL代入
C(cr)=;,结合=160,解得—0.596inolL-1。
18.(14分)某课外实践小组设计实验制备“84”消毒液并测定其中有效氯的含量。回I答下列问题:
己知:随着温度升高,Cl?与NaOH溶液反应会生成NaCK)3。
L制备“84”消毒液
实验装置如图:
ABC
(1)装置A中橡皮管的作用是,蒸储烧瓶内发生反应的离子方程式为o
(2)上述装置存在一处缺陷,会导致B中次氯酸钠产率降低,改进的方法可以是o
IL测定制备的“84”消毒液中有效氯的含量
实验步骤如下:
①准确量取I中制备的“84”消毒液2.00mL,将其稀释成ICO.OmL溶液;
②准确量取2.0()mL上述稀释后的溶液,依次加入过量硫酸溶液、YmLC|mol-LFcSO4(过量)溶液,
加盖振荡混匀后,室温下静置反应10min;
③用cjnol-L1的标准溶液滴定②中反应后的溶液,记录消耗的K^CjO?标准溶液体积为V2mL。
己知:实验过程中C「不被氧化,CrQ;转化为C产。
(3)步骤①中稀释溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和。
(4)该“84”消毒液中有效氯的含量为g/100mLo(有效氯以NaQO质量计,NaClO的摩尔质
量为74.5g
(5)步骤②中,若未加盖振荡混匀,则所测的有效氯的值_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)为了提高产量,实践小组同学将反应结束后装置C中的溶液回收,与装置B中的溶液混合,发现
产品中含氯物质有Na。、NaClO和X。X的化学式为,产生X的原因是。
【答案】(1)平衡气压,以利于液体顺利流下(2分)
2+
MnO2+4H++2Cl=Mn+2H2O+C12T(2分)
(2)在装置A和装置B之间加一个盛有饱和食盐水的洗气瓶(2分)
(3)100mL容量瓶(1分)
(4)93.125(qV-6c2VJ(2分)
(5)偏大(1分)
(6)NaClO3(2分)反应局部温度升高,发生副反应(2分)
【分析1该实验以MnO,与浓盐酸为原料.,在加热条件下发生氧化还原反应制备。一随后将Ch通入
冰水浴冷却的NaOH溶液中,发生歧化反应生成NaCl和NaClO(即“84”消毒液的核心成分),未反应
的C%则用NaOH溶液进行尾气吸收,以防止污染空气,通过冰水浴控制温度,避免C1?与NaOH在高
温下发生副反应生成Na。。,,从而保证目标产物NaCIO的产率,核心反应为:
,八段.源水咨3U,,XI-
MnO2+4HCI(^)=MnCl2+C12T+2H2O:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O»据此分析。
【解析】(1)装置A中橡皮管连接分液漏斗与蒸储烧瓶,可平衡分液漏斗和蒸储烧瓶内的气压,使浓
盐酸顺利滴下;蒸锚烧瓶中Mn(%与浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应,MnO?作氧化剂,C「被
+2+
氧化为Cl2,离子方程式为:MnO,+4H+2CE=Mn+2H2O+Cl2T:
(2)浓盐酸具有挥发性,制各的Cl?中混有HC1杂质.HC1会与装置B中的NaOH反应,消耗NaOH从
而降低NaCIO的产率;改进方法是在A、B之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶,以除去HC1杂质;
(3)步骤①为溶液稀释定容操作,需用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要100mL
容量瓶来精确配制100。mL稀释液;
(4)有效氯以NaCIO计,测定原理为:CKT先与过最Fe?-反应:
C1O-+2Fe2++2H+=CP+2Fe"+10,剩余Fe2*用CjO;滴定:
2++u2+3
Cr2O--+6Fe+14H=2Cr"+6Fe+7H2O,与CIO"反应的Fe物质的最为(cM-6c2匕)x10-♦mol,
根据比例关系,H(ClO)=^(Fe2+),原2.00mL消毒液稀释至100mL,取2.00mL稀释液进行测定,
滴定所用的2.00mL稀释溶液,来源于2.00mL原溶液稀释成的100.0mL溶液,故其所含原溶液的体
积为2.00mLx点罂=0.0400mL;有效氯含量(以NaCIO质量计)为:
1(A/.UIY1L
;化匕-6c,K)XI03♦molx74.5.g?
mol
故答案为:
x1OO.mL=93.125匕匕-6。2匕)♦
0.0400♦mL
93.125(然_82%);
(5)若步骤②未加盖摇匀,Fe2•被氧化,剩余Fe2+偏少,导致滴定消耗的KzCr/),标准溶液体积偏小,
计算出的与。0一反应的Fe2+«多,最终使测得的有效氯值偏大;
(6)已知温度升高时C%与NaOH反应生成NaCIO,,装置C中C12与NaOH反应时可能因局部温度过
高发生副反应:3C1,+6OFT25CR+CIO;+3HQ,故X的化学式为NaCIO?;产生原因是反应局部温
度升高,发生副反应。
19.【环境保护与学科知识结合】(14分)CO?回收和利用有助于•实现“碳中和”。工业上,利用
CO2制备CH3OH涉及反应如下:
反应I:CO2(g)+3H2(g)^CH;OH(g)+H2O(g)△”/=48.97kJm。口;
反应H:CO2(g)+H2(g)vCO(g)+H2O(g)△”2=+42kJmoH
已知反应II的平衡常数与温度关系如下表所示:
T/℃70080083010001200
0.60.91.01.72.6
回答卜.列问题:
(1)反应CO(g)+2H2(g)KH.QH(g)的NH=kJmolL
(2)工业上,不采用下列反应制备CHQH,其原因是。
CO2(g)+2H?O(g)KH30H(g)+;O2(g)△”
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