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滚动测试卷三(第一~六单元)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共18小题,每小题3分,共54分,每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2016山西质检)下列说法中正确的是( )
A.直径为20 nm的纳米碳酸钙属于胶体
B.海水中提取镁的各步反应均为氧化还原反应
C.可溶性铁盐和铝盐可用作净水剂
D.光导纤维是一种新型硅酸盐材料
答案:C
解析:A项,胶体是由直径在1~100 nm之间的分散质分布在分散剂中组成的分散系,而CaCO3不溶于水;B项,海水中提取金属镁的过程为先向海水中加入石灰乳,进行沉淀,沉淀出氢氧化镁,再将氢氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁,再电解熔融状态的氯化镁即可得到金属镁,只有最后一步反应为氧化还原反应;C项,高价铁盐具有强氧化性可以杀菌,被还原(或分解释放出氧气)后形成的Fe(OH)3胶体和铝盐水解生成的Al(OH)3胶体一样,可以吸附杂质,有净水作用;D项,光导纤维主要成分为二氧化硅。
2.(2015江西师大附中期末)化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验在化学学习中具有极其重要的作用。下列实验中所选用的仪器合理的是( )
①用50 mL量筒量取5.2 mL稀硫酸 ②用分液漏斗分离苯和四氯化碳的混合物 ③用托盘天平称量11.7 g氯化钠晶体 ④用碱式滴定管量取23.10 mL溴水 ⑤用瓷坩埚灼烧各种钠化合物 ⑥用250 mL容量瓶配制250 mL 0.2 mol·L-1的NaOH溶液
A.①②④ B.②③④⑥ C.③⑥ D.③⑤⑥
答案:C
解析:①量取5.2 mL稀硫酸用10 mL量筒,错误;②苯和四氯化碳互溶,不能用分液漏斗分离,错误;③托盘天平精确到0.1 g,可以称量11.7 g氯化钠,正确;④溴能腐蚀橡胶,量取溴水用酸式滴定管,错误;⑤瓷坩埚不能灼烧NaOH、Na2CO3,错误;⑥配制250 mL 0.2 mol·L-1的NaOH溶液,选择250 mL容量瓶,正确。
3.下列说法中不正确的是( )
A.避免船体遭受腐蚀,在船舶的外壳装上若干锌块,称为牺牲阳极的阴极保护法
B.原电池工作时,电流的方向由正极→负载→负极→原电池中电解质溶液→正极
C.白铁(镀锌铁)镀层破损后,铁皮依然受到保护
D.在铁制品上镀铜时,铁制品作电镀池的阳极,铜盐为电镀液
答案:D
解析:Zn的活动性比铁的强,镀层破损后,Zn作负极,铁皮作正极,铁皮被保护,C选项正确;D选项,铁制品应作电镀池的阴极,D选项错误。
4.下列离子方程式书写不正确的是( )
A.向海带灰浸出液中加入硫酸、过氧化氢:2I-+2H++H2O2I2+2H2O
B.碳酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合:HC+Ba2++OH-BaCO3↓+H2O
C.向Al2(SO4)3溶液中加入过量的氨水:Al3++4NH3·H2O4N+[Al(OH)4]-
D.用铁棒作阴极,碳棒作阳极电解饱和氯化钠溶液:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
答案:C
解析:A项,过氧化氢氧化碘离子,生成碘单质;B项,碳酸氢根与氢氧根完全反应,生成的C与Ba2+结合生成BaCO3沉淀;C项,氢氧化铝不能溶解于氨水,正确的离子方程式为Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N;D项,用铁棒作阴极,碳棒作阳极电解饱和氯化钠溶液,Cl-在阳极放电,H+在阴极放电。
5.(2015沈阳质检)不能同时满足在溶液和非溶液状态下发生置换反应的是( )
A.金属单质置换金属单质
B.金属单质置换非金属单质
C.非金属单质置换金属单质
D.非金属单质置换非金属单质
答案:C
解析:A项,两种情况下均可发生置换反应,如铁和硫酸铜溶液反应:Fe+CuSO4FeSO4+Cu,铝热反应:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3;B项,两种情况下均可发生置换反应,如Fe+2HClFeCl2+H2↑,2Mg+CO22MgO+C;C项,非金属单质置换金属单质在溶液中不能发生;D项,两种情况下均可发生置换反应,如Cl2+2KBr2KCl+Br2、2C+SiO2Si+2CO↑。
6.下列关于原子结构、元素性质的说法正确的是( )
A.原子结构随着元素原子序数的递增而呈周期性变化,这个规律叫元素周期律
B.第3周期元素的简单离子半径随原子序数的递增依次增大
C.第ⅦA族元素的简单阴离子还原性越强,其气态氢化物的稳定性越弱
D.16O2与18O2互为同位素,它们的性质基本相同〚导学号95380341〛
答案:C
解析:元素周期律是指元素的性质随原子序数的递增而呈周期性变化的规律,A项错;Na+、Mg2+、Al3+的离子半径随原子序数递增依次减小,B项错;同位素指原子,题中所给的是分子,D项错。
7.(2015湖北黄冈调研)某研究性学习小组讨论甲、乙、丙、丁四种实验装置的有关用法,其中正确的是( )
A.甲装置:可用来除去CO气体中的CO2气体
B.乙装置:可用来验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
C.丙装置:可用于实验室制备乙酸乙酯
D.丁装置:可用来比较HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱
答案:C
解析:A项,洗气时,气体从长导管进,短导管出;B项,碳酸氢钠应装在小试管中;C项,饱和碳酸钠溶液可吸收乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度;D项,浓盐酸易挥发,进入Na2SiO3溶液中,无法比较H2SiO3与H2CO3的酸性强弱。
8.(2015山东聊城期中)设NA为阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是( )
A.标准状况下,0.1 mol Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA
B.物质的量浓度为0.1 mol·L-1的MgCl2溶液中,含有Cl-个数为0.2NA
C.标准状况下,2.24 L甲醇中含有C—H键的数目为0.3NA
D.常温下,22 g CO2和N2O混合气体中,含有的原子数目为1.5NA〚导学号95380342〛
答案:D
解析:0.1 mol Cl2溶于水,部分氯气与水反应,无法计算转移的电子数目,A项错误;缺少溶液体积,无法计算Cl-的物质的量,B项错误;标准状况下甲醇是液态,2.24 L甲醇的物质的量不是1 mol,含有C—H键的数目无法计算,C项错误;CO2和N2O的摩尔质量都是44 g·mol-1,22 g CO2和N2O混合气体的物质的量是0.5 mol,含有的原子数目为1.5NA,D项正确。
9.将NaHCO3和Na2O2的固体混合物置于密闭容器中,加热至270 ℃,使其充分反应,最后测得生成的气体和残余固体均由两种物质组成,则其组成应是( )
气体
固体
A
CO2、H2O(g)
Na2CO3、Na2O2
B
H2O(g)、O2
Na2CO3、NaOH
C
CO2、O2
Na2CO3、NaHCO3
D
H2O(g)、O2
NaOH、Na2O2
答案:B
解析:当CO2和H2O(g)同时通过足量的Na2O2时,可认为是CO2先与Na2O2反应,则题干反应的产物中不可能有CO2存在,因为若有CO2存在,则另外两种气体——H2O(g)和O2一定也都存在,这样最后就会有三种气体,不符合题意,所以生成的气体由H2O(g)和O2组成。H2O(g)剩余说明Na2O2已经反应完毕,则生成的两种固体为Na2CO3与NaOH(NaHCO3在270 ℃下会完全分解)。
10.硫酸亚铁是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如下图所示)。下列说法错误的是( )
FeSO4—
A.碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体,可用作净水剂
B.为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行
C.可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D.常温下,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大
答案:D
解析:碱式硫酸铁电离产生Fe3+,Fe3+能发生水解生成Fe(OH)3胶体,可用作净水剂,A项正确;NH4HCO3不稳定,受热易分解,为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行,B项正确;KSCN溶液遇Fe2+溶液不会显示红色,(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化则生成Fe3+,KSCN溶液遇Fe3+溶液变红,C项正确;(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小,所以FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2,D项错误。
11.(2015南京师大附中期中)高铁电池是一种新型可充电电池,电解质溶液为KOH溶液,放电时的总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列叙述中正确的是( )
A.放电时,负极反应式为3Zn+6OH--6e-3Zn(OH)2
B.放电时,正极区溶液的pH减小
C.充电时,每转移3 mol电子,阳极有1 mol Fe(OH)3被还原
D.充电时,电池的锌电极接电源的正极
答案:A
解析:由放电时总反应式可知,放电时负极反应为Zn+2OH--2e-Zn(OH)2;正极反应为Fe+4H2O+3e-Fe(OH)3+5OH-,正极附近溶液pH增大;充电时正极接原电池的正极,负极连原电池的负极。
12.下列有关各实验的叙述中正确的是( )
A.①利用氯仿(CHCl3)密度大于乙醇,进行氯仿与乙醇混合物的分离
B.②进行H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO2等气体收集,但不能用于NO气体收集
C.③当X选用苯时可进行NH3和HCl的吸收,并防止倒吸
D.④可用于SO2气体的干燥,收集并吸收多余SO2气体,防止SO2逸出污染空气并防止倒吸
答案:B
解析:氯仿和乙醇互溶,不能用分液漏斗分离,A项错误;密度大于空气的气体(如CO2、Cl2、HCl、NO2),可长进短出来收集气体,密度小于空气的气体(如H2、NH3),可短进长出来收集气体,NO能与O2反应,不能用排空气法收集NO,B项正确;苯的密度小于水的密度,应在上层,不能防止倒吸,C项错误;SO2不能用碱石灰干燥,也不能用向下排空气法收集。
13.已知A、B为单质,C为化合物,能实现下述转化关系的是( )
A+BCA+B
①若C溶于水后得到强碱溶液,则A可能是Na
②若C溶液遇Na2CO3,放出CO2气体,则A可能是H2
③若C溶液中滴加KSCN溶液显红色,则B可能为Fe
④若C溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成,则B可能为Cu
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
答案:B
解析:电解水溶液一定不会得到钠、铁单质,①③错误;对于②B、C分别为Cl2、HCl,电解盐酸生成Cl2、H2,②正确;对于④A、C分别为Cl2、CuCl2,电解CuCl2溶液生成Cl2、Cu,④正确。
14.(2015辽宁沈阳质检)下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.加铝粉能产生氢气的溶液中:Na+、K+、[Al(OH)4]-、S2
B.=1010的溶液中:N、Na+、Fe2+、S
C.使甲基橙变红的溶液中:Mg2+、N、K+、S
D.强碱性溶液中:Ba2+、Cl-、Si、Na+〚导学号95380343〛
答案:C
解析:A项,加入铝粉能产生氢气的溶液为强酸性或强碱性溶液,[Al(OH)4]-、S2在强酸性溶液中不能大量存在;B项,=1010的溶液为强酸性溶液,在强酸性溶液中N具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+;C项,使甲基橙变红的溶液显酸性,各离子之间不反应,能大量共存;D项,Si和Ba2+在碱性条件下会生成沉淀,不能大量共存。
15.某强酸性溶液可能含有Al3+、N、Fe2+、Fe3+、C、S、S、Cl-中的一种或几种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下:
根据以上信息,下列推断正确的是( )
A.沉淀C可能是BaCO3、BaSO3、BaSO4的混合物
B.沉淀G一定含有Fe(OH)3,可能含有Fe(OH)2
C.溶液B与溶液J混合能产生白色沉淀,该沉淀能被溶液E溶解
D.从化合价变化看,A和F不可能发生氧化还原反应
答案:C
解析:因原溶液显强酸性,故C、S在原溶液中不能大量存在,因此沉淀C只能是BaSO4,A项错;在强酸性溶液中加入过量的硝酸盐,具有硝酸的强氧化性,硝酸被还原产生NO,3Fe2++4H++N3Fe3++NO↑+2H2O,因此判断沉淀G一定只含有Fe(OH)3,原溶液一定含有Fe2+,不能确定是否含有Fe3+,B项错;溶液B与溶液J混合能发生Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑,而E是HNO3,C项正确;从化合价变化看,NO和NH3能发生归中反应,生成氮气和水,D项错。
16.(2015山东威海高三月考)下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法正确的是( )
硫酸 化学纯(CP)
(500 mL)
品名:硫酸
化学式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84 g·cm-3
质量分数:98%
A.该试剂的物质的量浓度为9.2 mol·L-1
B.该硫酸50 mL与足量的铜反应可得到标准状况下SO2 10.3 L
C.配制200 mL 4.6 mol·L-1的稀硫酸需取该硫酸50 mL
D.该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数小于49%
答案:C
解析:该试剂的物质的量浓度为c== mol·L-1=18.4 mol·L-1,A项错误;足量的铜与该硫酸50 mL反应,当反应进行到一定程度,硫酸变为稀硫酸,反应就不再发生,因此不可得到标准状况下SO2 10.3 L,B项错误;在溶液稀释时溶质的物质的量不变,所以根据稀释公式可得:200 mL×4.6 mol·L-1=18.4 mol·L-1×V,解得V=50 mL,正确;由于硫酸的密度比水大,所以该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数大于49%,D项错误。
17.已知:①某温度下,合成氨工业合成塔中每产生2 mol NH3,放出92.2 kJ热量;
下列相关叙述正确的是( )
A.加入高效催化剂可提高氨气的产率
B.断裂1 mol N—H键吸收的能量约等于391 kJ
C.该工业合成氨热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2 kJ
D.该温度下合成塔中放入2 mol N2和6 mol H2,达平衡后放出的热量为184.4 kJ
答案:B
解析:催化剂只能加快化学反应速率,不能影响化学平衡,A项错误;ΔH=E(反应物键能之和)-E(生成物键能之和),即-92.2 kJ·mol-1=945.8 kJ·mol-1+436 kJ·mol-1×3-6E(N—H),解得E(N—H)=391 kJ·mol-1,热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2 kJ·mol-1,B项正确、C项错误;由于反应是可逆的,不能完全进行,2 mol N2和6 mol H2,达平衡后放出的热量小于184.4 kJ,D项错误。
18.电解装置如图所示,电解槽内装有淀粉KI溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅;已知:3I2+6OH-I+5I-+3H2O。下列说法不正确的是( )
A.右侧发生的电极方程式:2H2O+2e-H2↑+2OH-
B.电解结束时,左侧溶液中含有I
C.电解槽内发生反应的总化学方程式:KI+3H2OKIO3+3H2↑
D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生反应的总化学方程式不变
答案:D
解析:由于通电后左侧溶液变蓝色,说明左侧生成了I2,即发生了2I--2e-I2,故左侧为阳极区,右侧为阴极区,发生2H2O+2e-H2↑+2OH-,生成的OH-将通过阴离子交换膜移向左侧,并发生3I2+6OH-I+5I-+3H2O,因此反应后左侧溶液中含有I,总的电解方程式为KI+3H2OKIO3+3H2↑。将阴离子交换膜换为阳离子交换膜后,阴极区产生的OH-不能移向阳极,从而使I2不发生反应,故此时电解方程式为2KI+2H2O2KOH+I2+H2↑。
二、非选择题(本题共6个小题,共46分)
19.(2015湖北武汉调研)(8分)某化学兴趣小组为研究过氧化钠与SO2的反应情况,进行如下探究。
(1)[提出假设]
向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2,对反应后的固体产物成分及反应原理提出如下假设:
假设一:反应后固体中只有Na2SO3,证明SO2未被氧化;
假设二:反应后固体中只有Na2SO4,证明SO2完全被氧化;
假设三:反应后固体中 ,证明SO2部分被氧化。
(2)[定性研究]
为验证假设三,该小组进行如下研究,请你完成下表中内容。
实验步骤(不要求写出具体操作过程)
预期的实验现象和结论
取适量反应后的固体放入试管中,
(3)[定量研究]
通过测量气体的体积判断发生的化学反应,实验装置如图所示:
①B中所盛装试剂的名称为 。
②装置D的作用是
。
③请画出实验装置E。
④实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m1 g,装置D质量增加了m2 g,装置E中收集到的气体为V L(已换算成标准状况下),用上述有关测量数据进行填表判断。
SO2被氧化的程度
V与m1或m2的关系
未被氧化
—
完全被氧化
V=0
部分被氧化
〚导学号95380344〛
答案:(1)为Na2SO3和Na2SO4的混合物
(2)加蒸馏水溶解,再加足量BaCl2溶液后再加入足量盐酸 溶液中有白色沉淀生成,加入足量稀盐酸后沉淀部分溶解,且有无色刺激性气味气体生成说明假设三成立
(其他合理答案均可。如先加足量盐酸,再加BaCl2溶液)
(3)①浓硫酸
②吸收未反应的SO2
③(或)(其他合理答案均可)
④0<V<(或m1>)
解析:(1)根据假设一和假设二,则假设三中固体为Na2SO3和Na2SO4的混合物。(2)为验证假设三,可以将固体溶解后,先加入BaCl2溶液,再加入稀盐酸,根据BaSO3溶于盐酸而BaSO4不溶于盐酸,当沉淀部分溶解,即可证明固体中含有Na2SO3和Na2SO4。(3)①装置B用来干燥SO2,选择浓硫酸。②装置D的作用是吸收未反应的SO2。③装置E用来收集并测定气体的体积。④若SO2未被氧化,发生的反应只有2Na2O2+2SO22Na2SO3+O2,根据差量法,固体增重Δm=96,则22.4∶96=V∶m1,m1=或V=;若SO2部分被氧化,发生的反应还有Na2O2+SO2Na2SO4,则0<V<。
20.(6分)请仔细观察下列五种装置的构造示意图,完成下列问题。
图1 锌锰电池
图2 碱性锌锰电池
图3 铅-硫酸蓄电池
图4 电解精炼铜
图5 锌银纽扣电池
(1)碱性锌锰电池的总反应式:Zn+MnO2+H2OZnO+Mn(OH)2,则负极的电极反应式:
。
(2)碱性锌锰电池比普通锌锰电池(干电池)性能好,放电电流大。试从影响反应速率的因素分析其原因是
。
(3)铅-硫酸蓄电池放电过程中,H2SO4浓度 (填“变大”“变小”或“不变”),充电时阴极的电极反应式为
。
(4)电解精炼铜时,a极是 (填“纯铜”或“粗铜”)。锌银纽扣电池在工作过程中 (填物质名称)被还原。
答案:(1)Zn+2OH--2e-ZnO+H2O
(2)碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳,增大了反应物的接触面积,加快了反应速率,故放电电流大(合理答案均可得分)
(3)变小 PbSO4+2e-Pb+S
(4)纯铜 氧化银
解析:(1)原电池的负极发生氧化反应,根据元素化合价变化知锌失电子,负极的电极反应式为Zn+2OH--2e-ZnO+H2O。(2)碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳,增大了反应物的接触面积,加快了反应速率,故放电电流大。(3)铅-硫酸蓄电池在放电过程中消耗硫酸,所以硫酸浓度变小,充电时阴极PbSO4得电子生成Pb,发生反应PbSO4+2e-Pb+S。(4)电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,则a极为纯铜。锌银纽扣电池中锌作负极,氧化银作正极,正极发生还原反应,即氧化银被还原。
21.(2015湖北七市联考)(8分)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是一种高效、广谱、安全的杀菌消毒剂。制备ClO2的方法有多种。
(1)电解食盐水制取ClO2,其流程如下:
①粗盐中含有Ca2+、Mg2+、S等杂质,除杂操作时,往粗盐水中加入试剂的顺序依次为 (填化学式),充分反应后将沉淀一并滤去,再加入盐酸。
②食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸在发生器中反应生成ClO2,写出发生器中生成ClO2的化学方程式: 。
③上述流程中,可循环利用的物质有 ;按照绿色化学原则,电解槽阴极产生的气体与方框中物质的物质的量之比为 时,原子利用率为100%。
(2)以NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料制备ClO2,其流程如图所示:
已知:(Ⅰ)B在标准状况下的密度为0.089 g·L-1;
(Ⅱ)化合物C分子中各原子满足最外层8电子结构;
(Ⅲ)气体D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
①电解时,发生反应的化学方程式为 。
②C与NaClO2按物质的量之比为1∶6混合,在溶液中恰好反应生成ClO2,该反应的离子方程式为
。
答案:(1)①BaCl2、Na2CO3和NaOH(或BaCl2、NaOH和Na2CO3或NaOH、BaCl2和Na2CO3)
②2NaClO3+4HCl2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O
③NaCl、Cl2 6∶5
(2)①NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3
②NCl3+6Cl+3H2O6ClO2↑+NH3↑+3Cl-+3OH-
解析:(1)①加入BaCl2除去S,加入NaOH除去Mg2+,加入Na2CO3除去Ca2+和过量的BaCl2,故要先除S,再除Ca2+。②NaClO3与盐酸发生氧化还原反应,生成ClO2、NaCl、Cl2和H2O。③NaCl溶入水得到食盐水,Cl2可制取盐酸,故NaCl、Cl2可以循环使用;根据电解原理:2Cl-~2NaClO3~12e-~6H2,2NaClO3~Cl2,故H2和Cl2的物质的量之比为6∶5时,恰好完全反应生成HCl。(3)B气体在标准状况下的密度为0.089 g·L-1,其摩尔质量为0.089 g·L-1×22.4 L·mol-1=2 g·mol-1,则B为H2;气体D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则D为NH3。①电解时,氯化铵和盐酸反应生成氢气和三氯化氮。②在溶液中NCl3与Cl按物质的量之比为1∶6反应,生成ClO2、NH3、Cl-和OH-,注意氧化还原反应的配平。
22.(2015哈六中模拟)(8分)Ⅰ.铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及其合金在生产生活中的应用十分广泛。
(1)金属铝的生产是以Al2O3为原料,与冰晶石(Na3AlF6)在熔融状态下进行电解,其阴极电极反应式为 ,其电极均由石墨材料做成,则电解时不断消耗的电极是 (填“阴极”或“阳极”),冰晶石的作用为 。
(2)铝电池性能优越,Al-Ag2O电池可用作水下动力电源,化学反应为2Al+3Ag2O+2NaOH2NaAlO2+6Ag+H2O,则负极的电极反应式为 ,正极附近溶液的pH (填“变大”“不变”或“变小”)。
已知:①2Al(s)+3Cl2(g)2AlCl3(s) ΔH1=-1 390.8 kJ·mol-1
②4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s) ΔH1=-3 339.6 kJ·mol-1
③2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH3=-221.0 kJ·mol-1
Al2O3(s)+3Cl2(g)+3C(s)2AlCl3(s)+3CO(g)的ΔH= 。
Ⅱ.铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题。
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,有3 mol FeS2参加反应,转移 mol电子。
(2)氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”,写出SO2通入氯化铁溶液中反应的离子方程式:
。
Ⅲ.锰及其化合物应用越来越广泛,MnO2是一种重要的无机功能材料,制备MnO2的方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液,阳极的电极反应式为 。现以铅蓄电池为电源电解酸化的MnSO4溶液,如图所示,铅蓄电池的总反应方程式为 ,当蓄电池中有4 mol H+被消耗时,则电路中通过的电子的物质的量为 ,MnO2的理论产量为 g。
答案:Ⅰ.(1)Al3++3e-Al 阳极 降低氧化铝熔点
(2)Al+4OH--3e-Al+2H2O 变大 -52.5 kJ·mol-1
Ⅱ.(1)32 (2)2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+
Ⅲ.Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+ Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O 2 mol 87
23.(2015广东理综)(8分)用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。
(1)传统上该转化通过如下所示的催化循环实现。
其中,反应①为:2HCl(g)+CuO(s)H2O(g)+CuCl2(s) ΔH1
反应②生成1 mol Cl2(g)的反应热为ΔH2,则总反应的热化学方程式为 (反应热用ΔH1和ΔH2表示)。
(2)新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。
①实验测得在一定压强下,总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl~T曲线如图所示,则总反应的ΔH 0(填“>”“=”或“<”);A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是 。
②在上述实验中若压缩体积使压强增大,画出相应αHCl~T曲线的示意图,并简要说明理由: 。
③下列措施中,有利于提高αHCl的有 。
A.增大n(HCl)
B.增大n(O2)
C.使用更好的催化剂
D.移去H2O〚导学号95380345〛
答案:(1)2HCl(g)+O2(g)H2O(g)+Cl2(g) ΔH1+ΔH2
(2)① < K(A)
②
相同温度下,压强增大,平衡向气体分子数减小的方向(即正反应方向)移动,αHCl增大;且因反应为放热反应,故αHCl仍随温度T的升高而降低 ③BD
解析:(1)由图示写出反应②的热化学方程式为CuCl2(s)+O2(g)CuO(s)+Cl2(g) ΔH2,依据盖斯定律,反应①+反应②可得总反应的热化学方程式。(2)①从图中可以看出,随着温度的升高,HCl的转化率减小,所以反应是放热的,即ΔH<0,A、B两点相比,B点温度高,则K(A)>K(B)。②对于该反应,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,平衡右移,同一温度下的HCl的转化率均增大;且该反应是放热反应,故HCl的转化率仍随温度T的升高而降低。③A项,增大HCl浓度,平衡正向移动,但是根据勒夏特列原理知,某物质的浓度增大其转化率反而减小,错误;B项,增加O2,平衡正向移动,HCl的转化率变大,正确;C项,催化剂不影响平衡转化率,错误;D项,移走生成物,平衡正向移动,HCl的转化率变大,正确。
24.(8分)在平板电视显示屏生产过程中产生的大量废玻璃粉末中含有二氧化铈(CeO2)。
(1)①煅烧Ce(OH)CO3可制备CeO2,配平该反应的化学方程式:
Ce(OH)CO3+ O2 CeO2+ CO2+ H2O
②已知在一定条件下,电解熔融状态的CeO2可制备Ce,在阴极获得铈,写出阴极的电极反应式:
。
(2)某课题组以上述废玻璃粉末(含有SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量不溶于稀酸的物质)为原料,设计如下流程对资源进行回收,得到Ce(OH)4和硫酸铁铵。
①洗涤滤渣B的目的主要是除去S和 (填离子符号),检验滤渣B已洗涤干净的方法是
。
②反应①的离子方程式为 。
③用氧化还原滴定法测定制得的Ce(OH)4产品的纯度。
称取0.536 g Ce(OH)4样品加硫酸溶解用0.100 0 mol·L-1 FeSO4标准溶液
滴定,消耗25.00 mL标准溶液
该产品中Ce(OH)4的质量分数为 (保留小数点后两位)。若滴定所用FeSO4溶液已在空气中露置了一段时间,则测得该Ce(OH)4产品的纯度 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
④操作Ⅰ的名称是 ;称取14.00 g硫酸铁铵[aFe2(SO4)3·b(NH4)2SO4·cH2O]样品,将其溶于水配制成100 mL溶液,将溶液分成两等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,将沉淀过滤、洗涤并烘干灼烧至恒重得到1.60 g固体;向另一份溶液中加入0.5 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液100 mL,恰好完全反应。则该硫酸铁铵的化学式为 。
答案:(1)①4 1 4 4 2 ②Ce4++4e-Ce
(2)①Fe3+ 取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液不变红色,则已洗涤干净(其他合理答案也可)
②2CeO2+H2O2+6H+2Ce3++O2↑+4H2O
③97.01% 偏高
④冷却结晶 Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·2H2O
解析:(1)①根据氧化还原反应中得失电子守恒配平。②阴极上发生还原反应,则阴极反应式为Ce4++4e-Ce。
(2)①为了制取纯净的Ce(OH)4,要将滤渣B表面的杂质离子Fe3+和S洗去。所以只要证明最后一次洗涤液中无Fe3+或S,就可证明已洗涤干净。③Ce(OH)4在用硫酸溶解后生成了Ce4+,用FeSO4标准溶液滴定该溶液时,Ce4+被还原为Ce3+,而Fe2+被氧化为Fe3+,根据得失电子守恒计算,n[Ce(OH)4]=n(FeSO4)=cV=0.100 0 mol·L-1×25.00×10-3 L=0.002 5 mol,所以Ce(OH)4的质量分数=0.002 5 mol×208 g·mol-1÷0.536 g×100%=97.01%。FeSO4溶液露置在空气中被氧化成Fe2(SO4)3,滴定时消耗FeSO4溶液的体积增大,则测得Ce(OH)4产品的纯度将偏高。④根据流程图可知操作Ⅰ是冷却结晶,然后过滤、洗涤、干燥得到硫酸铁铵。向第一份样品溶液中加入足量NaOH溶液得到的沉淀是Fe(OH)3,将Fe(OH)3烘干灼烧至恒重得到的1.60 g固体是Fe2O3。n(Fe2O3)=1.60 g÷160 g·mol-1=0.01 mol,n(Fe3+)=0.02 mol;向第二份样品溶液中加入0.5 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液100 mL,恰好完全反应生成BaSO4沉淀。n(S)=0.1 L×0.5 mol·L-1=0.05 mol。根据电荷守恒可得n(N)×1+0.02 mol×3=0.05 mol×2,解得n(N)=0.04 mol。n(H2O)=(7.00 g-0.04 mol×18 g·mol-1-0.02 mol×56 g·mol-1-0.05 mol×96 g·mol-1)÷18 g·mol-1=0.02 mol。所以该晶体中n(Fe3+)∶n(N)∶n(S)∶n(H2O)=0.02∶0.04∶0.05∶0.02=2∶4∶5∶2。因此该晶体的化学式为Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·2H2O。
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