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文档简介
高二期终调研考试
化学(选修)
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分,共100分,考试时间75分钟。
2.答案全部写在答题卡上,写在试题纸上一律无效。
3.可能用到的相对原子质量:H-1C-12O-16Na-23S-32Cl-35.5Ca-40
第I卷选择题(共39分)
一、单项选择题:本题包括13小题,每小题3分,共计39分。每小题只有一个选项符合题
意。
1.下列非金属氧化物中不属于酸性氧化物的是
A.ClO₂B.CO₂C.SO₂D.SO₃
2.·(氯自由基)。下列关于氯自由基的说法正确的是
A.氯元素位于第二周期VIIA族B.氯自由基中氯原子最外层电子数为1
C.氯自由基带一个单位负电荷D.氯自由基具有强氧化性
3.磷钙铝矾[CaAl₃(PO₄)(SO₄)(OH)₆]可作为土壤改良剂和肥料。下列说法正确的是
A.碱性:Ca(OH)₂<Al(OH)₃B.半径:r(Ca²+)>r(s²-)
C.电负性:x(O)>x(S)D.第一电离能:I₁(P)<I₁(S)
4.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.浓硫酸具有脱水性,可用于干燥氯气
B.二氧化氯具有氧化性,可用于自来水杀菌消毒
C.硫具有还原性,可用作处理实验室散落的汞珠
D.AgBr呈淡黄色,可用于制作相机胶片
5.用如图装置检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应的产物。下列说法正确的是
试卷第1页,共11页
——浓硫酸无水硫酸铜
甲
木炭粉
品红溶液酸性高锰澄清石灰水
酸钾溶液
乙丙
A.甲中可用碱石灰代替无水硫酸铜,用于检验产物中的水
B.乙中品红溶液褪色,加热后红色恢复可证明SO₂的存在
C.丙中可用饱和NaHCO₃溶液代替酸性高锰酸钾溶液,用于吸收SO₂
D.丙中酸性高锰酸钾溶液完全褪色,丁中澄清石灰水变浑浊可证明CO₂的存在
阅读下列资料,完成下面3个小题。
氢硫酸是H₂S的水溶液,H₂S为二元弱酸,具有强还原性,其水溶液在空气中久置会析出淡黄色硫单质。氢
硫酸可用于除去废水中的Cu²+等重金属离子,银器表面变黑也与空气中微量H₂S有关。H₂S与CO₂在高温
下反应可生成羰基硫(COS),COS是重要的有机合成中间体,也可用于粮食熏蒸。H₂S与C₂H₅OH反应可制
得乙硫醇(C₂H₅SH),乙硫醇挥发性极强,具有强烈难闻气味,常用作家用煤气的警示剂。
6.下列说法正确的是
A.C₂H₅SH中s原子杂化类型为sp²B.COS的空间构型为V形
C.H₂O的热稳定性比H₂S高D.C₂H₅SH的沸点比C₂H₅OH高
7.下列反应表示不正确的是
A.氢硫酸在空气中氧化变质:2H₂S+O₂=2S↓+2H₂O
B.Na₂S溶液显碱性的原因:S²-+2H₂O=H₂S+2OH
C.氢硫酸除去废水中Cu²+:H₂S+Cu²+=CuS↓+2H+
D.银器与空气中H₂S接触变黑:4Ag+2H₂S+O₂=2Ag₂S+2H₂O
试卷第2页,共11页
8.对于反应H₂S(g)+CO₂(g)一COS(g)+H₂O(g)△H>0,其他条件不变时,下列说法正确的是
A.使用催化剂,可提高H₂S的平衡转化率
B.降低温度,逆反应速率增大,H₂S的平衡转化率降低
C.恒温恒压充入Ar,正、逆反应速率不变,平衡不移动
D.及时分离出H₂O(g),平衡正向移动,化学平衡常数不变
9.由HC1制备Cl₂的反应机理如图所示。下列说法正确的是
HCl
H₂O
LaOCl
HClH₂O
La₂O₃LaCl₃
Ⅲ
Cl₂O₂
A.La₂O₃参与了反应过程,是该反应的中间产物
B.过程中LaOCl发生了氧化反应
C.过程Ⅲ中有非极性共价键的断裂与生成
D.每生成1molCl₂,需消耗标准状况下22.4LO₂
10.全钒液流电池是一种新型电化学储能装置,其电池反应式为:
,装置如图所示。下列说法正确的是
电源K
负载
石质石
墨子墨
交电
电换V³+/V²+
极voz/VO+极
膜室
A室B
A.关闭K₂、打开K,该装置将电能转化为化学能
B.该装置中的质子交换膜可用阳离子交换膜替代
试卷第3页,共11页
C.放电时,负极的电极反应式为:VO₂+e⁻+2H+=VO²++H₂O
D.充电时,每转移1mol电子,理论上有1molH+由A室移向B室
11.下列实验探究方案能达到探究目的的是
选
项探究目的实验方案
将两支盛有2mL0.1molL¹Na₂S₂O₃溶液的试管分
探究温度对化学反应速率的别置于冷、热水浴中,再同时加入
A
影响
3mL0.5mol·L¹H₂SO₄溶液,观察试管中出现浑浊
的快慢
向2mL0.1mol·L¹FeCl₃溶液中加入
探究2Fe³++2I=2Fe²++I₂
B1mL0.1mol·L⁻¹KI溶液,充分振荡后滴加KSCN溶
是否为可逆反应
液,观察颜色变化
探究键的极性对羧酸酸性的分别测定等体积的CH₃COOH溶液和CH₂CICOOH
C
影响溶液的pH
向Na₂SO₃溶液中先滴加足量的稀硝酸,再滴加
D检验溶液中是否含有SO²
Ba(NO₃)₂溶液,观察是否有沉淀产生
A.AB.BC.CD.D
12.实验室模拟工业硫化碱法制取Na₂S₂O₃·5H₂O,其制备步骤如下:
步骤1:配制200mL0.2mol·L⁻¹Na₂S和0.1mol·L¹Na₂CO₃的混合溶液,测得pH为13.3。
步骤2:向溶液中缓慢通入SO₂,溶液逐渐变浑浊,有浅黄色沉淀析出。
步骤3:继续通入SO₂至溶液pH为7.0,充分反应后过滤。
步骤4:将所得溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到Na₂S₂O₃·5H₂O晶体。
已知:K(H₂SO₃)=1.4×10⁻²,,K₁(H₂S)=1.1×10⁻⁷,K₂(H₂S)=1.3×10⁻¹³。下列
说法正确的是
A.步骤1所得溶液中存在:
试卷第4页,共11页
B.步骤2生成浅黄色沉淀的离子方程式为2S²-+SO₂+4H+=3S↓+2H₂O
C.步骤3所得滤液中存在:c(HSO₃)<c(so³)
D.步骤4蒸发浓缩时若温度过高,所得产品中会混有Na₂SO₄而导致纯度降低
13.在Ni-CeO₂-K/γ-Al₂O₃催化剂作用下,沼气联合重整可制取合成气。沼气的主要成分是CH₄和
CO₂,反应体系中还含有H₂O和少量O₂,发生的主要反应如下:
反应I:CH(g)+CO₂(g)一2CO(g)+2H₂(g)△H₁=+247.0kJ·mol-¹
反应IⅡ:CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g)△H₂=-41.2kJ·mol-¹
反应Ⅲ:
常压、n(CH₄):n(CO₂):n(H₂O):n(O₂):n(Ar)=1:0.5:0.5:0.1:0.01条件下,CH₄和CO₂的平衡转化率及产
物中H₂与CO的物质的量之比[n(H₂)/n(CO)]随温度变化的关系如图所示。下列说法正确的是
温度/℃
A.曲线a表示CO₂的平衡转化率随温度的变化
B.通过升高温度,不能使n(H₂)<n(CO)
C.650℃条件下,体系仅发生反应Ⅲ
D.850℃条件下,及时去除催化剂表面的积碳,可使x点向V点方向移动
第Ⅱ卷非选择题(共61分)
14.对铜熔炼烟尘(主要成分为Cuo、Cu₂O、As₂O₃、PbO及其硫酸盐,以及少量的Fe₂O₃与ZnO)进行无
害化处理及资源回收,流程如下。
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稀H₂SO₄Na₂SFe₂(SO₄)³
沉铜除砷
铜熔炼烟尘一酸浸FeAsO₄H₂O
含铅滤渣CuS滤液
已知:
①Cu+在酸性溶液中不稳定,会发生自身氧化还原反应。
②常温下,K(PbSO₄)=1.6×10⁻⁸,K(PbCO₃)=6.4×10⁻¹⁴,K(CuS)=6.3×10-36,
K(ZnS)=1.6×10⁻²。
I.酸浸
(1)Cu₂O与稀H₂SO₄反应的离子方程式为_o
(2)加入足量一定浓度稀H₂SO₄后,以一定速率搅拌,1h后测得铜元素的浸出率可达98%,铜元素浸出率较
高的主要原因是_o
(3)将含铅滤渣用Na₂CO₃溶液浸泡可得PbCO₃,反应为PbSO₄+CO₃-一PbCO₃+SO2,该反应的K=
Ⅱ.沉铜
(4)沉铜过程中,需要控制溶液的pH和s²-的过量系数(实际加入量与理论需要量之比),pH对沉铜效果的影
响如图所示。
100%
90%
80%
70%
60%
2.02.53.03.54.0
pH
①当溶液pH<3时,随pH减小,Cu²+沉淀率降低的原因是_o
②沉铜过程中,需要控制s²-过量系数的原因是o
Ⅲ.除砷
(5)沉铜后的滤液中,砷元素主要以H₃AsO₃存在(H₃AsO₃为弱酸)。
①除砷反应的离子方程式为。
②为了提高除砷的效率,需控制反应温度60℃,原因是o
15.“钠钙双碱法”是一种高效、成熟的湿法烟气脱硫技术,其工艺流程主要包括吸收、再生及氧化等环节,
试卷第6页,共11页
主要路径如图-1所示。
NaOH溶液
Ca(OH)₂浆液空气
再生池
含SO₂烟气一吸收塔氧化池石膏
净化后烟气
NaOH溶液
已知:
①Na₂SO₃的溶解度随pH的增大而降低。
②K(CaSO₃)=3.2×10⁻⁷,K(CaSO₄)=4.9×10⁻⁵。
③K。(H₂SO₃)=1.4×10⁻²,K₂(H₂SO₃)=6.0×10⁻⁸;K(H₂CO₃)=4.5×10⁻⁷,K₂(H₂CO₃)=4.7×10⁻¹。
I.SO₂的吸收与原理分析
(1)测得吸收后的溶液中n(Na₂SO₃):n(NaHSO₃)=11,则烟气中SO₂与NaOH的物质的量之比为
(2)若改用足量Na₂CO₃溶液作吸收剂,SO₂完全转化为SO₃,检测到“净化后烟气”中CO₂气体含量未增加,
则“吸收”时发生反应的离子方程式为_0
(3)以恒定流速向吸收塔中通入含SO₂的烟气(SO₂含量恒定),以恒定流速采用喷头喷淋不同浓度的碱液进行
烟气中SO₂的吸收,检测到碱液pH与脱硫效率的关系如图-2所示。随着碱液pH的增大,脱硫效率变化的
原因是o
90%
80%
86%
84%
82%
80%
12.512.712.913.113.313.5
pH
Ⅱ.脱硫液再生与副产物处理
(4)吸收液(主要含NaHSO₃与Na₂SO₃)被送入再生池,加入Ca(OH)₂浆液进行再生。NaHSO₃与足量的
Ca(OH)₂发生反应生成CaSO₃的化学方程式为_o
(5)再生池中某时刻c(Ca²+)=0.0050mol·L¹,计算当c(SO3-)=_mol·L¹时,CaSO₃开始沉淀。
(6分离出的CaSO₃滤渣经氧化可转化为石膏(CaSO₄·2H₂O),实现硫的资源化利用,理论上每消耗标准状况
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下22.4L氧气,生成_g石膏。
Ⅲ.工艺优化与定量分析
(7)用240mL0.0200molL¹酸性KMnO₄溶液测定净化后烟气中SO₂的含量。已知气体的流速为60mL·s-¹
(杂质不参与反应),平行测定3次,酸性KMnO₄溶液恰好褪色(还原产物为Mn²+)时平均耗时200s。SO₂的
含量为mg·L¹(写出计算过程)。
16.某化学兴趣小组对氯水和次氯酸盐进行有关探究实验。
实验一:制取氯水和次氯酸钠(NaCIO)。利用图-1所示实验装置进行实验。已知氯气和NaOH反应放热。
浓盐酸
30%NaOH
MnO₂溶液
冰水
NaOH
水溶液
ABCD
图-1
(1)B装置中反应的离子方程式为,冰水的作用有◎
(2)若对调B和C装置位置,可提高B中次氯酸钠产率的原因为__o
实验二:对氯水中微粒浓度的探究。T℃时,在不同pH下,约2mgL¹氯水中,部分含氯微粒平衡浓度的
对数值(lgc)如图-2所示(溶液体积保持不变)。
4.5
品-10+
-15+
46810
pH
图-2
已知氯水中存在如下平衡(不考虑其他平衡):
I:Cl₂(aq)+H₂O(1)一H+(aq)+CI(aq)+HCIO(aq)
Ⅱ:2HCIO(aq)一Cl₂O(aq)+H₂O(1)
Ⅲ:HCIO(aq)一H⁺+ClO-(aq)
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(3)该氯水中氯元素质量守恒表达式:c(Cr)=c(HC1O)+_o
(4)当pH在4~6时,氯水中1g[c(HCIO)]变化不明显的原因是
o
实验三:制备碱式次氯酸镁[Mg₂(CIO)(OH)₃]
资料:I.2MgCl₂+NaClO+3NaOH=Mg₂(CI0)(OH)₃↓+4NaCl
Ⅱ.碱式次氯酸镁的消毒杀菌能力取决于有效氯含量;当溶液pH=9.5时,其有效氯含量最高。
(5)实验室按如图-3所示装置制备碱式次氯酸镁,补充实验方案:取100mL4.00mol/LMgCl₂溶液加入三颈
烧瓶中,打开电磁搅拌器,,将所得滤渣低温干燥。(须使用的试剂:2.00mol/LNaClO溶液、
NaOH溶液、AgNO₃溶液、蒸馏水)
滴液漏斗Y溶液
pH计一
MgCl,与X
的混合溶液
电磁搅拌器
图-3
17.CO₂作为碳源,能够转化为多种化学用品,为工业领域提供了巨大的应用潜力。
I.以CO₂、H₂为原料合成CH₃OH,涉及的主要反应如下:
反应1:CO₂(g)+3H₂(g)→CH₃OH(g)+H₂O(g)△H₁=-49.5kJ·mol-¹
反应2:CO₂(g)+H₂(g)一CO(g)+H₂O(g)△H₂
反应3:Co(g)+2H₂(g)=CH₃OH(g)△H₃=-90.4kJ·mol⁻¹
(1)△H₂=kJ.mol-¹。
(2)不同压强下,按照n(CO₂):n(H₂)=1:3投料,CO₂的平衡转化率随温度的变化关系如图-1所示。图中三
条曲线几乎交于一点的原因是_o
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80%
70%
60%
pi
50%
P2
40%
P₃
30%
200400600温度/K
图-1
Ⅱ.CO₂和甲醇在空缺CeOx的催化作用下可以生成碳酸二甲酯[(CH₃O)₂CO,简称DMC],其在较高温度下
不稳定。
(3)用氢气处理CeO₂得到空缺CeOx,处理过程中CeO₂晶体结构变化如图-2所示,CeO中Ce有+3价和+4
价,x=,离子数目比N(Ce³+):N(Ce)=_o
图-2
(4)不同纳米形态的空缺CeO、催化剂表现出不同的催化性能,常见的纳米形态包括棒状、球形、八面体和纺
锤体。等质量不同纳米形态空缺CeO、催化剂对DMC产率的影响,以及球形空缺CeO催化剂在不同反应温
度下对DMC产率的影响如图-3所示。
400420440
380460温度/K
60%F
50%-
40%
30%
20%-
10%-
棒状球形八面体纺锤体纳米形态
图-3
①不同纳米形态的空缺CeOx催化剂表面Ce³+比例如表1所示。棒状和球形纳米形态的空缺CeOx催化剂对
DMC的产率影响相差不大的原因是o
表1不同纳米形态的空缺CeO、催化剂表面Ce³+比例
试卷第10页,共11页
纺锤
纳米形态棒状球形八面体
体
表面Ce³+比例22.55%15.69%11.39%5.05%
②当合成温度超过420K时,DMC产率下降的原因是◎
(5)空缺CeO、催化CO₂与甲醇合成DMC的可能反应机理如图-4所示(□代表氧空位)。画出反应中间体A的
结构_o
图-4
试卷第11页,共11页
1.A
【详解】A.酸性氧化物的定义是能与碱反应仅生成盐和水,且对应含氧酸中中心元素化合价与氧化物中一
致。ClO₂中Cl为+4价,无对应价态的稳定含氧酸,且与碱反应会发生歧化反应生成不同价态的氯盐,不
符合酸性氧化物的定义,A符合题意;
B.CO₂能与碱反应生成碳酸盐和水,对应含氧酸H₂CO₃中C为+4价,与CO₂中C价态一致,属于酸性氧
化物,B不符合题意;
C.SO₂能与碱反应生成亚硫酸盐和水,对应含氧酸H₂SO₃中S为+4价,与SO₂中S价态一致,属于酸性氧
化物,C不符合题意;
D.SO₃能与碱反应生成硫酸盐和水,对应含氧酸H₂SO₄中S为+6价,与SO₃中S价态一致,属于酸性氧化
物,D不符合题意;
故选A。
2.D
【详解】A.氯元素原子序数为17,核外电子层数为3,最外层电子数为7,位于第三周期VIIA族,A错误;
B.氯自由基是Cl₂中共价键均裂生成的,氯原子最外层原本有7个电子,形成自由基后最外层电子数仍为
7,B错误;
C.自由基中质子数与核外电子数相等,呈电中性,不带负电荷,C错误;
D.氯自由基最外层有7个电子,易得到1个电子达到8电子稳定结构,因此具有强氧化性,D正确;
故答案选D。
3.C
【详解】A.金属性Ca强于Al,元素金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性
Ca(OH)₂>Al(OH)₃,A错误;
B.Ca²+与s²核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,故r(Ca²+)<r(s²),B错误;
C.同主族元素从上到下电负性逐渐减小,0和S同主族且O位于S的上方,故x(O)>x(S),C正确;
D.P的价电子排布为3s²3p³,p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于相邻的S,故I(P)>I₁(S),D错
误;
故选C。
4.B
【详解】A.浓硫酸用于干燥氯气是利用其吸水性,脱水性是指将有机物中H、O按原子个数比2:1脱去的
试卷第1页,共9页
性质,二者不对应,A错误;
B.二氧化氯具有强氧化性,可使微生物的蛋白质变性失活,因此可用于自来水杀菌消毒,性质与用途对应,
B正确;
C.硫处理散落汞珠时,S与Hg常温化合生成HgS,反应中S元素化合价由0价降低至-2价,体现氧化性
而非还原性,C错误;
D.AgBr用于制作相机胶片是利用其见光易分解的感光性,与淡黄色的外观无关,D错误;
故选B。
5.B
【详解】A.碱石灰吸水无明显现象,且可吸收反应生成的SO₂、CO₂,无法检验产物水,A错误;
B.SO₂的漂白作用具有可逆性,品红溶液褪色后加热恢复红色,可证明SO₂存在,B正确;
C.SO₂和饱和NaHCO₃溶液反应会生成CO₂,会干扰后续原产物中CO₂的检验,C错误;
D.酸性高锰酸钾完全褪色说明SO₂未除尽,SO₂也能使澄清石灰水变浑浊(生成CaSO₃沉淀),无法证明CO₂
存在,D错误;
故答案选B。
6.C7.B8.D
【详解】6.A.C₂H₅SH中S原子形成2个σ键,含2对孤电子对,价层电子对数为4,杂化类型为sp³,A
错误;
B.COS与CO₂互为等电子体,空间构型为直线形,B错误;
C.非金属性O>S,元素非金属性越强,简单氢化物热稳定性越强,故H₂O热稳定性高于H₂S,C正确;
D.C₂H₅OH分子间可形成氢键,C₂H₅SH不能,故C₂H₅SH沸点低于C₂H₅OH,D错误;
故选C。
7.A.H₂S具有强还原性,在空气中被O₂氧化生成S单质,反应方程式正确,A正确;
B.S²水解为分步可逆反应,第一步水解为s²⁻+H₂O一HS+OH,不能一步完全水解生成H₂S,也不能用
等号表示,B错误;
C.CuS难溶于酸,H₂S与Cu²+反应生成CuS沉淀,离子方程式正确,C正确;
D.Ag在空气中与H₂S、O₂反应生成Ag₂S和H₂O,电子守恒、原子守恒,方程式正确,D正确;
故选B。
试卷第2页,共9页
8.A.催化剂只改变化学反应速率,不改变平衡状态,不能提高H₂S的平衡转化率,A错误;
B.降低温度,正、逆反应速率均减小,该反应△H>0,降温平衡逆向移动,H₂S平衡转化率降低,B错误;
C.恒温恒压充入Ar,容器体积增大,各反应物、生成物浓度均减小,正、逆反应速率均减小,该反应前
后气体分子数相等,平衡不移动,C错误;
D.及时分离出H₂O(g),生成物浓度减小,平衡正向移动,化学平衡常数只与温度有关,温度不变平衡常
数不变,D正确;
故选D。
9.C
【详解】A.La₂O₃在过程I中被消耗,在过程Ⅲ中又生成,是反应的催化剂,不是中间产物,A错误;
B.过程Ⅱ中LaOCl与HCl反应生成LaCl₃和H₂O,所有元素化合价均无变化,没有发生氧化反应,B错误;
C.过程Ⅲ中反应物O₂的O=0非极性共价键断裂,生成物Cl₂的Cl-Cl非极性共价键生成,存在非极性共价
键的断裂与生成,C正确;
D.总反应为4HCl+O₂=2Cl₂+2H₂O,根据反应系数,每生成1molCl₂消耗0.5molO₂,标准状况下体积
为11.2L,D错误;
故答案选C。
10.D
【分析】放电(原电池,接负载,打开K₂关闭K₁)时,VO中V为+5价,得电子生成Vo²+(V为+4
价),因此A室电极为放电时的正极;V²+中V为+2价,失电子生成V³+(V为+3价),因此B室电极为放
电时的负极。充电(电解池,接电源,打开K₁关闭K₂)时,A室为阳极,B室为阴极。
【详解】A.关闭K₂、打开K₁时,装置连接负载,处于放电过程,将化学能转化为电能,A错误;
B.若用阳离子交换膜替代质子交换膜,钒的阳离子(V²+、V³+等)可通过交换膜,造成电解液交叉污染,
降低电池效率,不能替代,B错误;
C.放电时负极发生失电子的氧化反应,电极反应为V²+-e⁻=V³+,C错误;
D.充电时A室为阳极,B室为阴极,阳离子向阴极移动,每转移1mol电子,为平衡电荷,有1molH+由
A室移向B室,D正确;
故选D。
11.A
试卷第3页,共9页
【详解】A.探究温度对反应速率影响时,控制了反应物浓度、体积等其余变量均相同,仅温度不同,通过
观察出现浑浊的快慢可比较反应速率,A正确;
B.该实验中Fe³+物质的量大于I,Fe³+过量,即便反应不可逆也会有Fe³+剩余,滴加KSCN溶液必然变红,
无法证明反应可逆,B错误;
C.未控制两种羧酸溶液的物质的量浓度相同,无法通过pH比较酸性强弱,不能探究键的极性对羧酸酸性
的影响,C错误;
D.稀硝酸具有强氧化性,会将SO3氧化为SO2,干扰SO2的检验,D错误;
故选A。
12.D
【详解】A.步骤1是200mL0.2mol·L¹Na₂S和0.1mol·L¹Na₂CO₃的混合溶液,物料守恒中S的存在形式
包含S²、HS、H₂S,C的存在形式包含CO₃、HCO₃、H₂CO₃,选项漏了HS和HCO₃,A错误;
B.步骤2溶液初始pH为13.3,呈强碱性,反应物中不存在大量H+,离子方程式不应出现H,B错误;
C.步骤3溶液pH=7,即c(H+)=10⁻⁷mol·L¹,根据H₂SO₃的代入得
故c(HSO₃)>c(So³),C错误;
D.Na₂S₂O₃具有还原性,蒸发浓缩时温度过高,易被空气中的O₂氧化生成Na₂SO₄,导致产品纯度降低,D
正确;
故选D。
13.B
【分析】由图可知,CH₄和CO₂的平衡转化率都随温度升高而增大,b增大的程度大于a;反应I为吸热反应,
升高温度平衡正向移动,反应物CH₄和CO₂的平衡转化率均随温度升高而增大;反应IⅡ、Ⅲ为放热反应,升
高温度,平衡逆向移动,CO₂的平衡转化率随温度升高而增大,CH4的平衡转化率随温度升高而减小;故随
温度升高,CO₂平衡转化率的增大值大于CH₄平衡转化率的增大值,故曲线a表示CH的平衡转化率,曲
线b表示CO₂的平衡转化率。
【详解】A.根据分析,曲线a表示CH₄的平衡转化率,曲线b表示CO₂的平衡转化率,A错误;
B.由反应I可知,生成物中由反应Ⅱ可知,消耗了Co,同时生成了H₂,由反应Ⅲ可知,生
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成的H₂和CO的比值为2:1,生成物中始终大于等于1,但不会低于1(不会出现n(H₂)<n(CO)),
故通过升高温度,不能使n(H₂)<n(CO),B正确;
C.若650°℃仅发生反应Ⅲ,CO₂不参与反应,其平衡转化率应为0,但图中650℃时CO₂转化率大于0,说
明体系还发生了其他反应,C错误;
D.图中x本身已经是平衡状态下的CO₂转化率,去除积碳只是恢复催化剂的活性,催化剂只能改变化学反
应速率,不能改变平衡状态,温度不变时平衡不移动,因此CO₂的平衡转化率不会升高,无法使x向V方向
移动,D错误;
故选B。
14.(1)Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²++H₂O
(2)酸性条件下Cu单质可被空气中的氧气氧化为Cu²+
(3)2.5×10⁵
(4)pH过低时,大量的H+与S²-结合生成HS,使溶液中S²-浓度降低,Cu²+沉淀不完全s²-不足
时Cu²+无法完全沉淀;S²-过量太多会降低CuS的纯度
(5)H₃AsO₃+H₂O₂+Fe³+=FeAsO₄·H₂O↓+3H温度低于60℃,反应速率慢,除砷效率低;温度
高于60°℃,H₂O₂受热易分解,降低除砷效率
【分析】该工艺对成分为铜氧化物、砷铅化合物、少量铁锌氧化物的铜熔炼烟尘进行无害化处理与资源回
收:首先加入稀硫酸酸浸,铅转化为难溶硫酸铅进入含铅滤渣,铜、砷、铁、锌等元素进入酸浸滤液;随
后向酸浸滤液加入硫化钠沉铜,利用CuS溶度积远小于ZnS溶度积的特点,析出CuS沉淀实现铜的回收;
最后向沉铜后的滤液加入过氧化氢氧化砷、硫酸铁沉砷,得到FeAsO₄·H₂O沉淀,实现砷的脱除回收,完成
整个处理流程。
【详解】(1)根据已知信息,Cu+在酸性中歧化,Cu₂O和稀硫酸反应,+1价Cu发生自身氧化还原,生成
Cu单质和Cu²+,配平得离子方程式为Cu₂O+2H+=Cu+Cu²++H₂O。
(2)原料中Cu有CuO和Cu₂O,CuO可直接溶于酸,Cu₂O在酸性条件下发生歧化反应生成Cu单质和
Cu²+,酸性条件下Cu单质可被空气中的氧气氧化为Cu²+,Cu元素几乎全部转化为可溶Cu²+,因此铜浸出
率较高;
(3)由反应的离子方程式可知,该反应的平衡常数
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(4)①pH越小,H+浓度越大,H+与S²-结合生成HS,使溶液中S²-浓度降低,Cu²+沉淀不完全,因此
沉淀率降低;
②s²-不足时Cu²+无法完全沉淀;s²-过量太多会使Zn²+也生成ZnS沉淀,还可能生成FeS、Fe(OH)₃等,
造成产物中存在杂质,降低铜产品纯度,因此需要控制过量系数。
(5)①H₃ASO₃中As为+3价,产物FeAsO₄·H₂O中As为+5价,H₂O₂作氧化剂被还原为-2价,根据电
子守恒、原子守恒、电荷守恒配平得离子方程式为H₃AsO₃+H₂O₂+Fe³+=FeAsO₄·H₂O↓+3H;
②温度低于60°℃,反应速率慢,除砷效率低;温度高于60°℃,H₂O₂受热易分解,降低除砷效率,因此控
制温度为60℃。
15.(1)2:3
(2)2CO³+SO₂+H₂O=2HCO₃+SO₃
(3)随着碱液pH增大,Na₂SO₃溶解度下降而析出,析出的晶体堵塞喷头,使气液接触不良,脱硫效率降低
(4)NaHSO₃+Ca(OH)₂=CaSO₃↓+H₂O+NaOH
(5)6.4×10-⁵
(6)344
(7)n(Mno)=0.24L×0.0200mol/L=4.80×10⁻³mol,由方程式可得关系2n(MnO;)=5n(SO₂),故
,SO₂的质量为
1.20×10⁻²mol×64g/mol=0.768g=768mg,通入气体的总体积为60mL/s×200s=12000mL=12L,SO₂的含量
【分析】NaOH溶液吸收烟气中的SO₂,反应生成NaHSO₃和Na₂SO₃,加入Ca(OH)₂后发生反应生成NaOH
和CaSO₃,CaSO₃被氧气氧化后生成CaSO₄,据此分析;
【详解】(1)根据原子守恒可知,n(SO₂)=n(Na₂SO₃)+n(NaHSO₃),
n(NaOH)=2n(Na₂SO₃)+n(NaHSO₃),n(Na₂SO₃):n(NaHSO₃)=1:1,则烟气中SO₂与NaOH的物质的量
之比为2:3。
(2)由电离常数可知,酸性H₂SO₃>H₂CO₃>HSO₃>HCO₃,题中说明“净化后烟气”中CO₂气体含量未增加,
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说明不生成CO₂,只能生成HCO₃,故离子方程式为2CO³²+SO₂+H₂O=2HCO₃+SO3。
(3)结合已知信息①可知,随pH的增大,Na₂SO₃的溶解度降低,析出的晶体堵塞喷头,使气液接触不良,
脱硫效率降低。
(4)NaHSO₃与足量的Ca(OH)₂发生反应生成CaSO₃、氢氧化钠和水,化学反应方程式为
NaHSO₃+Ca(OH)₂=CaSO₃↓+H₂O+NaOH
(5)CaSO₃开始沉淀时,c(Ca²+)×c(SO³3)=K(CaSO₃),则
(6)氧化反应为2CaSO₃+O₂+4H₂O=2CaSO₄·2H₂O,标准状况下22.4L氧气的物质的量为1mol,对应生
成2mol石膏,石膏摩尔质量为172g/mol,故质量为2mol×172g/mol=344g。
(7)反应的离子方程式为:2MnO₄+5SO₂+2H₂O=2Mn²++5SO2-+4H⁺,可得关系2n(MnO4)=5n(SO₂),
SO₂的质量为1.20×10⁻²mol×64g/mol=0.768g=768mg,通入气体的总体积为60mL/s×200s=12000mL=12L,
SO₂的含量为
16.(1)Cl₂+2OH=Cl+ClO+H₂O防止温度过高不利于Cl₂的溶解;防止温度过高生成副产物
(2)水可以除去Cl₂中混有的HCl
(3)c(C10-)+2c(Cl₂O)
(4)pH增大,H浓度降低,使平衡ICl₂(aq)+H₂O(1)一H+(aq)+CT(aq)+HClO(aq)右移,c(HCIO)增大;
同时平衡ⅢHClO(aq)一H⁺+ClO(aq)也右移,c(HClO)减小,两个趋势抵消,lgc(HCIO)变化不明显
(5)将100mL2.00molLNaClO溶液和NaOH溶液混合后加入滴液漏斗,边搅拌边向三颈烧瓶中滴加,用
pH计监测溶液pH,当pH为9.5时停止滴加,充分反应后过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,直至向最后一次洗涤
液中滴加AgNO₃溶液不再产生白色沉淀,过滤
【分析】A中用二氧化锰和浓盐酸制备氯气,B中用30%NaOH溶液在冰水浴中吸收氯气制备NaClo,C
和D作为尾气吸收装置。
【详解】(1)B中发生的反应为氯气和NaOH反应生成NaCl、NaClO和水,离子方程式为
Cl₂+2OH=Cl+ClO-+H₂O;氯气与NaOH反应放热,使用冰水浴降低温度,防止温度过高发生副反应生成氯
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酸钠,提高次氯酸钠产率,同时温度过高Cl₂溶解下降。
(2)A中制备得到的氯气会混有会发出的HCl,HC1与NaOH反应影响NaClO产
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