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滚动测试卷四(第一~八单元)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2016山东潍坊期中)化学与社会、生活密切相关。下列叙述错误的是( )
A.K2FeO4是新型水处理剂,其原理与明矾相同
B.Fe2O3俗称铁红,常用作红色油漆和涂料
C.推广应用燃料“脱硫、脱硝”技术,可减少硫氧化物和氮氧化物对空气的污染
D.Al2O3熔点高,可用于制作耐高温仪器
答案:A
解析:K2FeO4具有强氧化性,能杀菌消毒,同时还原生成Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,吸附水中的悬浮杂质从而起到净水作用,而明矾溶于水时电离出的Al3+水解生成的Al(OH)3胶体,只可以吸附水中的悬浮杂质,而不具有杀菌消毒的作用。
2.(2016山东烟台期中)蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成。现取一份蛇纹石试样进行实验,首先将其溶于过量的盐酸,过滤后,在所得的沉淀X和溶液Y中分别加入NaOH溶液至过量。下列叙述不正确的是( )
A.沉淀X的成分是SiO2
B.将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤,可得到红色颜料Fe2O3
C.在溶液Y中加入过量的NaOH溶液,过滤得到沉淀的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2
D.溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+
答案:B
解析:将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后与Al2O3、SiO2分别反应生成可溶盐NaAlO2和Na2SiO3,MgO与NaOH溶液中的水反应生成难溶的Mg(OH)2,过滤得到沉淀的主要成分是Fe2O3和Mg(OH)2。
3.W、X、Y、Z是四种短周期元素,其原子序数依次增大。已知甲是由其中三种元素组成的化合物,25 ℃时0.1 mol·L-1甲溶液的pH为13。X元素的气态氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐。下列说法中,正确的是( )
A.原子半径大小的比较:r(X)>r(Y)>r(Z)
B.元素Y、Z的简单离子的电子层结构不同
C.元素X的简单气态氢化物的热稳定性比元素Y的强
D.只含W、X、Y三种元素的化合物中,有离子化合物,也有共价化合物〚导学号95380346〛
答案:D
解析:三种短周期元素组成化合物甲,在25 ℃时,0.1 mol·L-1的甲溶液pH=13,说明甲为一元强碱NaOH,X元素的氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐,所以X为N,W为H,Y为O,Z为Na。A项,由元素周期律可知原子半径:r(Na)>r(N)>r(O),错误;B项,O2-和Na+电子层结构相同,错误;C项,由于O的原子半径小于N的,所以O—H共价键短于N—H,即H2O的热稳定性高于NH3的,错误;D项,HNO3为共价化合物,NH4NO3为离子化合物,正确。
4.(2016甘肃兰州一中期中)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.0.1 mol Zn与含0.1 mol HCl的盐酸充分反应,转移的电子数目为0.2NA
B.1 mol Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,转移的电子数为NA
C.1 mol Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA
D.向FeI2溶液中通入适量Cl2,当有1 mol Fe2+被氧化时,共转移的电子的数目为NA
答案:B
解析:0.1 mol Zn与含0.1 mol HCl的盐酸反应时,锌过量,0.1 mol盐酸完全反应,转移0.1 mol电子即0.1NA个,故A项错误;由于反应后钠元素为+1价,故1 mol钠反应转移1 mol电子即NA个,与产物无关,故B项正确;1 mol Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为NA,故C项错误;FeI2溶液中,碘离子的还原性大于亚铁离子的,通入适量氯气,当有1 mol Fe2+被氧化时,溶液中碘离子已经完全被氧化,由于不知道碘化亚铁的物质的量,无法计算转移的电子数,故D项错误。
5.下列各组离子在指定溶液中,能大量共存的是( )
①无色溶液中:Mn、K+、Cl-、Mg2+、S
②pH=11的溶液中:C、Na+、[Al(OH)4]-、N、S
③水电离的H+浓度为10-12 mol·L-1的溶液中:Cl-、C、N、S、N
④使甲基橙变红的溶液中:Mn、Fe2+、Na+、N、S
⑤加入铝单质产生氢气的溶液中:K+、Cl-、Mg2+、S2、S、N
A.①②⑤ B.①③⑤ C.②④ D.②
答案:D
解析:①Mn为紫色,与无色不符,故错误;②pH=11的溶液,显碱性,该组离子之间不反应,可大量共存,故正确;③水电离的H+浓度为10-12 mol·L-1的溶液,为酸或碱溶液,酸溶液中不能大量存在C、S,且S、N发生氧化还原反应,碱溶液中不能大量存在N,故错误;④使甲基橙变红的溶液,显酸性,Fe2+、H+、N(或Mn)发生氧化还原反应,不能大量共存,故错误;⑤加入铝单质产生氢气的溶液,为非氧化性酸或强碱溶液,酸溶液中不能大量存在S2,碱溶液中不能大量存在Mg2+、N,故错误。
6.(2016浙江模拟)如图,假定五环中的一环表示一种物质,相连环物质间一定条件下能发生常见反应,不相连环物质间不能发生反应,且四种反应中必须包含化合反应、置换反应及复分解反应,适合的一组是( )
选项
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
A
SiO2
NaOH溶液
CuSO4溶液
Ag
O2
B
O2
Fe
稀硫酸
NaOH溶液
CO2
C
O2
NH3
稀硫酸
NaOH溶液
Al
D
Mg
Al
CO2
Fe2O3
KOH溶液
〚导学号95380347〛
答案:B
7.(2015天津河西区期末)向10 mL 0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水15 mL(忽略温度的变化),已知此温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等。下列有关滴加过程中的叙述不正确的是( )
A.水的电离程度先增大再减小
B.始终增大
C.当加入氨水的体积为5 mL时,[N]>[CH3COO-]
D.当加入氨水的体积为10 mL时,[N]=[CH3COO-]
答案:C
解析:A选项,滴加氨水,溶质由CH3COOH→CH3COONH4→CH3COONH4和NH3·H2O,酸碱抑制水的电离,可水解的盐促进水的电离,滴加过程中水的电离程度先增大(CH3COOH→CH3COONH4)后减小(CH3COONH4→CH3COONH4和NH3·H2O);B选项,CH3COOH的Ka=,=,温度不变,Ka不变,加氨水,[H+]减小,二者浓度之比增大;C选项,加入5 mL氨水时,为CH3COOH和CH3COONH4等物质的量混合,显酸性:[H+]>[OH-],根据电荷守恒得[N]<[CH3COO-];D选项,加入氨水10 mL时,恰好反应生成CH3COONH4,由于CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,溶液为中性,根据电荷守恒得[N]=[CH3COO-]。
8.(2015江西南昌模拟)铅的冶炼大致过程如下:
①富集:将方铅矿(PbS)进行浮选;
②焙烧:2PbS+3O22PbO+2SO2;
③制粗铅:PbO+CPb+CO;PbO+COPb+CO2。
下列说法正确的是( )
A.浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化
B.方铅矿焙烧反应中,PbS是还原剂,还原产物只有PbO
C.整个冶炼过程中,制取1 mol Pb共转移2 mol电子
D.将1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要6 g碳
答案:D
解析:A项,浮选过程属于物理变化,错误;B项,PbS作还原剂,还原产物为PbO和SO2两种,错误;C项,根据②可知由2 mol PbS生成2 mol PbO转移12 mol电子,由③可知由2 mol PbO生成2 mol Pb转移4 mol电子,根据原子守恒1 mol PbS~1 mol Pb,共转移电子8 mol,错误;D项,从②③方程式可知将1 mol PbS冶炼成Pb,理论上至少需要0.5 mol的碳,质量为6 g,正确。
9.有①Na2CO3溶液、②CH3COONa溶液、③NaOH溶液各25 mL,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1,下列说法正确的是( )
A.三种溶液pH的大小顺序是③>②>①
B.若将三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是②
C.若分别加入25 mL 0.1 mol·L-1盐酸后,pH最大的是①
D.若三种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序为③>①>②
答案:C
解析:酸根离子越弱越易水解,因此三种溶液pH的大小顺序应是③>①>②。若将三种溶液稀释相同倍数,由于Na2CO3溶液和CH3COONa溶液中存在水解平衡,随着水的加入弱酸根离子会水解产生少量的OH-,因此pH变化最大的应是③;选项D正确的顺序应为②>①>③。
10.(2015陕西质检)25 ℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10 mol2·L-2,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9 mol2·L-2。该温度下,下列说法不正确的是( )
A.向同浓度的Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中滴加BaCl2溶液,BaSO4先析出
B.向BaCO3的悬浊液中加入少量的新制氯水,[Ba2+]增大
C.BaSO4和BaCO3共存的悬浊液中,=
D.向BaSO4的悬浊液中加入Na2CO3的浓溶液,BaSO4不可能转化为BaCO3
答案:D
解析:Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),所以向同浓度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液,BaSO4先析出,A项正确;BaCO3的悬浊液中加入少量的新制氯水,氯水显酸性,消耗溶液中的C,促进碳酸钡的溶解平衡,因此[Ba2+]增大,B项正确;BaSO4和BaCO3共存的悬浊液中,===,C项正确;只要溶液中c(C)·c(Ba2+)>Ksp(BaCO3)就可以形成碳酸钡沉淀,所以BaSO4悬浊液中加入Na2CO3浓溶液,BaSO4有可能转化为BaCO3,D项错误。
11.(2015河南郑州质检)25 ℃时,关于下列溶液的叙述正确的是( )
A.pH=a的氨水稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
B.浓度相同的①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4,三种溶液中的[N]:①>③>②
C.将相同浓度的氨水与盐酸等体积混合,所得溶液中的离子浓度关系:[N]>[Cl-]>[H+]>[OH-]
D.将a mol·L-1 CH3COOH溶液与b mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,测得溶液pH为7,则a与b的关系:a>b
答案:D
解析:A项,pH=a的氨水稀释10倍,NH3·H2O的电离程度增大,a-1<b<a;B项,③中H+抑制N的水解,②中CH3COO-促进N的水解,故[N]:③>①>②;C项,相同浓度的氨水与盐酸等体积混合,得到NH4Cl溶液,[Cl-]>[N]>[H+]>[OH-];D项,假设a=b,等体积混合时得到CH3COONa溶液,此时溶液呈碱性,pH>7,则pH为7时,a>b。
12.(2015山东淄博模拟)化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列图像描述正确的是( )
A.根据图甲可判断可逆反应A2(g)+3B2(g)2AB3(g)的ΔH>0
B.图乙表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影响,乙的压强大
C.图丙可表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化
D.根据图丁,相同温度下Ksp[Fe(OH)3]一定小于Ksp[Cu(OH)2]
答案:D
解析:A项,图甲交点处反应达平衡,随着温度升高,逆反应速率增大更快,即平衡逆向移动,所以逆反应吸热,正反应放热,焓变小于0,错误;B项,根据反应方程式和平衡原理可知,乙速率快所以乙压强大,但增大压强反应物转化率会变大,与图像中转化率相等矛盾,错误;C项,醋酸是弱酸,通入氨气生成的醋酸铵是强电解质,溶液导电性增强,恰好反应后再加NH3·H2O则导电性减弱,错误;D项,沉淀完全时金属离子浓度可认为相等,Ksp[Fe(OH)3]=[Fe3+]·[OH-]3,Ksp[Cu(OH)2]=[Cu2+]·[OH-]2,氢氧化铁溶解平衡体系酸性较强即氢氧根离子浓度小,所以氢氧化铁的溶度积小,正确。
13.某稀溶液中含有4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4,向其中加入1.5 mol Fe,充分反应(已知N被还原为NO)。下列说法正确的是( )
A.反应后生成NO的体积为28 L
B.所得溶液中[Fe2+]∶[Fe3+]=1∶1
C.所得溶液中[N]=2.75 mol·L-1
D.所得溶液中的溶质只有FeSO4
答案:B
解析:题中所发生的氧化还原反应的离子方程式为Fe+4H++NFe3++2H2O+NO↑。其中n(Fe)=1.5 mol,n(H+)=5 mol,n(N)=4 mol,上述反应中铁和N过量,由n(H+)=5 mol可求得生成n(NO)=1.25 mol,n(Fe3+)=1.25 mol,剩余n(Fe)=0.25 mol,剩余的Fe会与Fe3+反应生成Fe2+。没有指明标准状况,无法确定NO的体积,A项错误;由反应Fe+2Fe3+3Fe2+,可求得溶液中n(Fe3+)=n(Fe2+)=0.75 mol,B项正确;没有溶液的体积,无法计算N的物质的量的浓度,C项错误;由A、B项的分析知,D项错误。
14.(2015山东青岛模拟)常温下,向20 mL 0.2 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.2 mol·L-1 NaOH溶液。有关微粒物质的量变化如图(其中Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA-,Ⅲ代表A2-)。根据图示判断下列说法正确的是( )
A.当V(NaOH)=20 mL时,溶液中离子浓度大小关系:[Na+]>[HA-]>[H+]>[A2-]>[OH-]
B.等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,其溶液中水的电离程度比纯水大
C.欲使NaHA溶液呈中性,可以向其中加入酸或碱
D.向NaHA溶液加入水的过程中,pH可能增大也可能减小〚导学号95380348〛
答案:A
解析:当V(NaOH)=20 mL时,相当于0.1 mol·L-1的NaHA溶液,图像中[A2-]>[H2A],说明HA-的电离程度大于水解程度,水的电离受到抑制,溶液显酸性,所以溶液中离子浓度大小关系:[Na+]>[HA-]>[H+]>[A2-]>[OH-],A项正确,B项错误;C项,欲使NaHA溶液呈中性,可以向其中加入碱,C项错误;D项,向NaHA溶液加入水的过程中,酸性减弱,pH增大,D项错误。
15.(2015四川绵阳模拟)一定温度下,在密闭容器中X、Y、Z、W四种气体的初始浓度和平衡浓度如表所示,下列说法不正确的是( )
物质
X
Y
Z
W
初始浓度/(mol·L-1)
0.5
0.5
0
0
平衡浓度/(mol·L-1)
0.1
0.1
0.4
0.4
A.反应达到平衡时,X的体积分数为10%
B.该温度下反应的平衡常数K=16
C.保持温度不变增大压强,反应速率加快,平衡向正反应方向移动
D.若X、Y的初始浓度均为0.8 mol·L-1,则相同条件下达到平衡,W的浓度为0.64 mol·L-1
答案:C
解析:根据表中所给数据,可得化学方程式为X(g)+Y(g)Z(g)+W(g),反应达到平衡时,X的体积分数为×100%=10%,A选项正确;K==16,B选项正确;这是一个反应前后气体分子数不变的反应,增大压强正、逆反应速率都增大,但平衡不移动,C选项错误;设达平衡时W的浓度为c mol·L-1(0<c<0.8),则16=,解得c=0.64,D选项正确。
二、非选择题(本题共5个小题,共55分)
16.(2016甘肃兰州模拟)(12分)某化学兴趣小组同学看到一则报道:某造纸厂误将槽车中漂白液(NaCl和NaClO的混合液)倒入盛放饱和KAl(SO4)2溶液的池中,造成中毒事件。该小组同学为探究中毒原因进行了如下实验。
(1)小组同学依据漂白液具有漂白消毒的性质,推测漂白液中ClO-具有氧化性。实验如下:
Ⅰ.用pH计检验,漂白液pH>7,饱和KAl(SO4)2溶液pH<7。
Ⅱ.取10 mL漂白液,依次加入Na2SO3溶液和BaCl2溶液,有白色沉淀生成,经检验白色沉淀不溶于盐酸。
Ⅲ.另取10 mL漂白液,加入品红溶液,溶液红色逐渐变浅,一段时间后退为无色。
Ⅳ.再取10 mL漂白液,加入品红溶液,加入少量稀硫酸酸化后,溶液红色立即变为无色。
①漂白液pH大于7的原因是(用离子方程式表示) ;
②由实验Ⅱ得出ClO-具有氧化性,写出反应的离子方程式:
;
③对比实验Ⅲ和Ⅳ说明ClO-氧化性与溶液酸碱性的关系
。
(2)小组同学依据(1)中的实验,提出:漂白液在酸性溶液中有Cl2生成。用如图所示的装置继续实验,探究漂白液在酸性溶液中是否能反应生成Cl2。
①若打开分液漏斗活塞向烧瓶中加入硫酸,不久烧瓶中有黄绿色气体产生。A中反应的离子方程式为 。
②装置B的作用是 。
③若打开分液漏斗活塞向烧瓶中加入饱和KAl(SO4)2溶液,首先观察到产生大量的白色胶状沉淀,不久烧瓶中有黄绿色气体产生。A中加KAl(SO4)2溶液反应的离子方程式是
。
(3)上述实验说明漂白液与酸性溶液混合会产生Cl2。若取10 mL漂白液与足量BaCl2溶液混合后,不断通入SO2至过量,在实验过程中可能的实验现象是 。
答案:(1)①ClO-+H2OHClO+OH- ②Ba2++ClO-+SBaSO4↓+Cl- ③ClO-的氧化性随c(H+)增大而增强
(2)①ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O ②用NaOH溶液吸收Cl2,防止污染空气 ③3ClO-+3Cl-+2Al3++3H2O3Cl2↑+2Al(OH)3↓
(3)产生白色沉淀,溶液由无色变黄绿色,最后溶液变无色
解析:(1)①NaClO为强碱弱酸盐,水解显碱性,水解离子反应为ClO-+H2OHClO+OH-;②Ⅱ中有白色沉淀生成,经检验白色沉淀不溶于盐酸,可知白色沉淀为BaSO4,发生氧化还原反应,反应的离子方程式为Ba2++ClO-+SBaSO4↓+Cl-;③Ⅳ中加入少量稀硫酸酸化后,溶液红色立即变为无色,生成HClO,氧化性增强,由上述两个实验对比可知,加入酸,反应速率加快,则ClO-的氧化性随氢离子浓度增大而增强。
(2)①次氯酸钙和氯化钙加入硫酸发生氧化还原反应生成氯气、硫酸钙和水,反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O;②漂白液在酸性溶液中有Cl2生成,则分液漏斗中为酸,B中盛放NaOH溶液,其作用为吸收氯气,防止污染空气;③烧瓶中加入饱和KAl(SO4)2溶液,次氯酸根离子水解显碱性,铝离子水解显酸性,混合后水解相互促进,产生大量的白色胶状沉淀和次氯酸,反应的离子方程式为3ClO-+Al3++3H2O3HClO+Al(OH)3↓,将烧瓶中的混合液在阳光照射下,不久烧瓶中有黄绿色气体产生为氯气,充分反应后集气瓶中收集到一种无色无味的气体为氧气。依据氧化还原反应电子守恒写出化学方程式配平得到:4HClO2H2O+2Cl2↑+O2↑。
(3)过量的SO2气体通入漂白液中,次氯酸具有氧化性,氧化二氧化硫为硫酸,发生氧化还原反应,结合钡离子生成硫酸钡白色沉淀。
17.(2016北京朝阳期中)(8分)A、B、C、D、E为短周期元素,原子序数依次增大。其中A与E同主族,B的最外层电子数是次外层电子数的2倍,C的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐X,A、B、D、E可组成化合物A2D2、B2A2、E2D2,它们都含有非极性共价键。
(1)C元素在周期表中的位置是 ,写出B的最高价氧化物的电子式 。
(2)X的水溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性,理由是(用离子方程式表示) ,溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为 。
(3)A、B、D、E四种元素组成的化合物中原子个数最少的化合物的化学式为 。
(4)火箭推进器中装有液态的C2A4和液态A2D2,它们发生化学反应时生成气态C单质和水蒸气,并放出大量的热。已知0.4 mol液态C2A4跟液态A2D2完全反应时,放出256.6 kJ热量,该反应的热化学方程式为 。
答案:(1)第2周期ⅤA族
(2)酸 N+H2OH++NH3·H2O [N]>[N]>[H+]>[OH-]
(3)HCOONa
(4)N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.5 kJ·mol-1
解析:A、B、C、D、E为短周期元素,原子序数依次增大.B的最外层电子数是次外层电子数的2倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,则B为碳元素;C的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐X,则C为N元素,X为NH4NO3;A、B、D、E可组成化合物A2D2、B2A2、E2D2,它们都含有非极性共价键,其中A与E同主族,可推知A为H元素,D为O元素,E为Na。
(1)C为N元素,在周期表中的位置是:第2周期ⅤA族,B的最高价氧化物为CO2,电子式为;(2)X为NH4NO3,其水溶液中N水解:N+H2OH++NH3·H2O,显酸性,溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为:[N]>[N]>[H+]>[OH-];(3)H、C、O、Na四种元素组成的化合物中原子个数最少的化合物的化学式为HCOONa;(4)火箭推进器中装有液态的N2H4和液态H2O2,它们发生化学反应时生成气态N2和水蒸气,0.4 mol液态肼完全放出256.6 kJ的热量,则1 mol液态肼放出的热量为256.6 kJ×=641.5 kJ,反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.5 kJ·mol-1。
18.(2015山东烟台一模)(12分)工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质)制取金属锌的流程如图所示:
(1)提高酸浸效率的措施为 (任答一条即可);酸浸时H+与难溶固体ZnFe2O4反应的离子方程式为 。
(2)净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为 ;X可选择的试剂为 (写化学式)。净化Ⅱ中Y为 (写化学式)。
(3)电解法制备锌的装置如图甲所示:则电解槽中盛有的电解质溶液为 (填字母)。
a.ZnCl2溶液
b.Zn(NO3)2溶液
c.ZnSO4溶液
根据图甲中的数据,可求得电解过程中电流的有效利用率为 。
(4)使用含有[Zn(OH)4]2-的强碱性电镀液进行镀锌防腐蚀,可得到细致的光滑镀层,电镀时阴极电极反应式为 。以锌为负极,采用牺牲阳极法防止铁闸的腐蚀,图乙中锌块的固定位置最好应在 (填字母)处。
答案:(1)增大硫酸的浓度(或升高温度,或减小锌焙砂颗粒大小,或快速搅拌等) ZnFe2O4+8H+Zn2++2Fe3++4H2O
(2)H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O ZnO Cu
(3)c 75%
(4)[Zn(OH)4]2-+2e-Zn+4OH- C
解析:(1)提高酸浸效率的方法有升高温度、增大反应物的接触面积、提高反应物的浓度等;在化合物ZnFe2O4中,铁的化合价为+3价,酸浸过程中铁元素的化合价不发生变化。(2)净化Ⅰ中含有的离子为Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、H+,加入H2O2的目的是使Fe2+被氧化生成Fe3+而易于除去;调节溶液的pH使Fe3+除去的最好试剂为氧化锌,这样不会引进新的离子;净化Ⅱ中的反应为Zn+Cu2+Zn2++Cu,所以Y为Cu。(3)a项,加入氯化锌电解质溶液后,阳极为氯离子失去电子生成氯气,不会有氧气生成,错误;b项,电解后溶液为硝酸溶液,锌与硝酸反应,阴极不会产生氢气,错误。阳极反应为4OH--4e-O2↑+2H2O,生成2 mol氧气,转移8 mol电子,阴极先发生反应:2H++2e-H2↑,再发生反应:Zn2++2e-Zn,生成1 mol氢气转移2 mol电子,所以生成锌转移6 mol电子,电流的有效利用率为×100%=75%。(4)阴极为[Zn(OH)4]2-得到电子生成金属锌;锌放在腐蚀最严重的C区域,此时锌失去电子,保护了铁闸不被腐蚀。
19.(9分)用含少量铁的氧化物的氧化铜制取硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O),其流程如下:
已知:在pH为4~5时,Fe3+几乎完全水解而沉淀,而此时Cu2+却几乎不水解。
(1)溶液A中可能含有Fe2+,确定该溶液中Fe2+存在的试剂是 (填序号)。
A.H2O2 B.NaOH C.KMnO4 D.KSCN
(2)欲用(1)中选择的检验试剂测定溶液A中Fe2+的浓度,实验前,首先要配制一定物质的量浓度的检验试剂的溶液250 mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、药匙、250 mL容量瓶外,还需 ,下列滴定方式中,最合理的是 (夹持部分略去)。
判断达到滴定终点的方法是 。写出滴定反应的离子方程式:
。
(3)试剂1为 ,试剂2的作用为 ,操作1的名称为 。
(4)要得到较纯的产品,试剂3可选用 。
a.NaOH b.CuO c.FeO d.Cu(OH)2 e.Cu2(OH)2CO3〚导学号95380349〛
答案:(1)C
(2)胶头滴管 b 滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液立即变为紫色且半分钟内不恢复原色 5Fe2++Mn+8H+5Fe3++Mn2++4H2O
(3)稀硫酸 将溶液A中的Fe2+转化为Fe3+ 过滤
(4)bde
解析:(1)根据流程知溶液A中可能含有Fe2+和Fe3+,确定该溶液中存在Fe2+可利用其还原性,如能使酸性高锰酸钾溶液退色,故选C。(2)根据实验步骤确定仪器,配制250 mL一定物质的量浓度的溶液,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、药匙、250 mL容量瓶外,还需胶头滴管;由于高锰酸钾溶液具有强氧化性,故应选用酸式滴定管盛装,最合理的是b;判断达到滴定终点的方法是:当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液时,溶液立即变紫色且半分钟内不退去。滴定反应的离子方程式:5Fe2++Mn+8H+5Fe3++Mn2++4H2O。(3)分析题给的流程知试剂1为稀硫酸,试剂2的作用为将Fe2+氧化为Fe3+,操作1为分离固液混合物的操作,名称为过滤。(4)溶液B中存在平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3均可与氢离子反应,氢离子浓度降低,平衡正向移动,铁离子转化为氢氧化铁沉淀而除去,且不引入新的杂质,选bde。
20.(14分)二氧化硫为重要的含硫化合物,是形成酸雨的主要污染物之一。
(1)在实验室中,若用70%的硫酸溶液和亚硫酸钠粉末反应制取二氧化硫,并要求方便控制反应速率,可选用如图所示气体发生装置中的 (填选项字母)。
(2)SO2经催化氧化可生成SO3,该反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=a kJ·mol-1
在T1 ℃时,将2 mol SO2、1 mol O2充入容积为2 L的密闭容器A中,充分反应并达到平衡,此过程中放出热量98.3 kJ,测得SO2的平衡转化率为50%,则a= ,T1 ℃时,上述反应的平衡常数K1= L·mol-1。若将初始温度为T1 ℃的2 mol SO2和1 mol O2充入容积为2 L的绝热密闭容器B中,充分反应,在T2 ℃时达到平衡,在此温度时上述反应的平衡常数为K2。则K2 (填“>”“<”或“=”)K1。
(3)某热电厂上空大气中所含二氧化硫严重超标,现对该区域雨水样品进行探究。首先用pH试纸测定雨水样品的pH,操作方法为 ,测得样品pH约为3;为进一步探究由SO2所形成酸雨的性质,将一定量的SO2通入蒸馏水中,配成pH为3的溶液,然后将溶液分为A、B两份,向A中加入适量的NaOH固体,使溶液恰好呈中性(不考虑氧化性物质和其他酸性物质的影响),则此中性溶液中离子的浓度间存在的关系式为c(Na+)= ;将溶液B久置于空气中,与久置前相比,久置后的溶液B中水的电离程度将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)工业上常用如图所示的流程处理工业尾气中的SO2:
上述流程中有一种物质可以再生循环利用,该物质再生的化学方程式为
。
答案:(1)a
(2)-196.6 4 <
(3)取一条试纸放在干燥洁净的表面皿(或玻璃片)上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取雨水样品点在试纸上,待变色后立即对照标准比色卡读数 2c(S)+c(HS) 减小
(4)Na2SO3+Ca(OH)2CaSO3↓+2NaOH
解析:(1)该反应无需加热,且使用分液漏斗滴加液体可以控制反应速率,所以选a。(2)由题意知1 mol SO2完全反应放出98.3 kJ的热量,所以a=-196.6;达平衡时:c(SO2)=c(SO3)=0.5 mol·L-1,c(O2)=0.25 mol·L-1,则化学平衡常数K==4;因为该反应正反应是放热反应,而且是绝热密闭容器,所以随着反应的进行,温度不断升高,化学平衡常数逐渐变小,即K2<K1。(3)用pH试纸检验雨水的pH时不可用水润湿;SO2通入NaOH溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS)+2c(S),而溶液呈中性时:c(H+)=c(OH-),综合可得:c(Na+)=c(HS)+2c(S);久置B溶液中时,HS和S会被空气中的氧气氧化而使酸性变强,所以水的电离程度将减小。(4)Na2SO3与Ca(OH)2反应生成的NaOH可以循环利用。
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