【文档说明】江苏省扬州市高邮市2023-2024学年高二上学期10月月考化学试题 含解析.docx,共(20)页,2.564 MB,由小赞的店铺上传
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2023-2024学年第一学期高二10月学情调研测试化学试题可能用到的相对原子质量:H:1C:12N:14O:16Na:23S:32Cl:35.5Cr:52一、单项选择题:共10题,每题3分,共30分。每题只有一个选项最
符合题意。1.中华文明源远流长,汉字居功至伟。随着时代发展,汉字被不断赋予新的文化内涵,其载体也发生相应变化。下列汉字载体主要由合金材料制成的是A.兽骨B.纸张C.青铜器D.液晶显示屏【答案】C【解析】【详解】A.兽骨是骨头,主要成分是磷酸钙和碳酸
钙,属于非金属材料,不是合金,故A错误;B.纸张是天然的纤维素,不是合金,故B错误;C.青铜器是铜合金,属于合金,故C正确;D.液晶显示屏属于无机非金属材料,不是合金,故D错误;故选:C。2.“侯氏制碱法
”主要原理:32234NaClNHCOHONaHCONHCl++++=。下列化学用语正确的是A.C原子最外层电子的轨道表示式:B.Cl价电子排布式:53pC.NaCl的电子式:Na:Cl:D.3NH分子的球棍模型:【答案】D【解
析】【详解】A.基态C原子最外层电子中含有4个电子,2s能级上2个电子、2p能级上2个电子,基态C原子最外层电子的轨道表示式:,故A错误;B.Cl为17号元素,基态Cl原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,价电子排布式为3s
23p5,故B错误;C.NaCl为离子化合物,由钠离子与氯离子构成,电子式为,故C错误;D.NH3分子为三角锥型,N原子的原子半径大于H原子,其球棍模型为,故D正确;故选D。3.下列有关铁及其化合物的实验装
置和操作能达到实验目的是A用装置甲制备()2FeOHB.用装置乙制备2NO气体C.用装置丙制备()243FeSO晶体D.用装置丁制备()3FeOH胶体【答案】C【解析】【详解】A.四氯化碳的密度比水大,不能起到隔绝氧气的作用,()2FeOH易被氧气
氧化为氢氧化铁,故A错误;B.常温下浓硫酸能与铁发生钝化反应,阻碍反应进行,不能制备2NO气体,故B错误;C.硫酸铁水解生成氢氧化铁和硫酸,但硫酸是难挥发性酸,所以最终得到硫酸铁固体,故C正确;D.氢氧化钠溶液与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀,应该将饱和氯化铁溶液滴入沸水中制备()3
FeOH胶体,图示药品不合理,故D错误;故选C。4.石棉具有高度耐火性、电绝缘性和绝热性,是重要的防火、绝缘和保温材料,其化学式为3412CaMgSiO,其组成也可写成氧化物形式:2CaO3MgO4SiO。下列说法正确的是A.组成元素均位于元素周期表的p区B.C
aO的熔点比MgO的低C.离子半径:()()22MgOrr+−D.Mg的电负性大于相邻元素Al的电负性【答案】B【解析】.【详解】A.Ca、Mg是第IIA族元素,为s区元素,故A错误;B.镁离子半径小于钙离子半径,中离子键更强,熔点更高,故B正确;C.镁离子和氧离子电子层数相同
,Mg的原子序数比O大,其离子半径小于氧离子,即()()22MgOrr+−,故C错误;D.同周期主族元素,随着原子序数的递增,元素的电负性逐渐增大,电负性:Al>Mg,故D错误;故选:B。5.在恒温恒容的
密闭容器中发生:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH<0,T℃时,平衡常数为K,下列说法正确的是A.该反应在任何温度下都可自发进行B.T℃时,若()()()2223cHOcCOcNH<K时,则v正<v逆C.选择高效催化剂可以提高活化分子百分数,提高CO(NH2)
2的平衡产率D.若容器内气体压强保持不变,该可逆反应达到化学平衡状态【答案】D【解析】【详解】A.根据反应方程式可知,该反应为熵减,即ΔS<0,依据ΔG=ΔH-TΔS,该反应在低温下能自发进行,故A错误;B.若2223()c(HO)c(CO)cNH<K,该反应向正反应方
向进行,即v正>v逆,故B错误;C.选择高效催化剂只提高活化分子百分数,对化学平衡移动无影响,即不能提高尿素的产率,故C错误;D.尿素为固体,该反应为气体物质的量减少的反应,相同条件下,气体压强与气体物质的量成正比,因此该反应当混合气体压强不再改变时,
说明反应达到平衡,故D正确;答案为D。6.下列有关Cu及其化合物的叙述正确的是A.CuCl晶体结构如上图所示,其中氯离子的配位数为4B.3FeCl刻蚀Cu制印刷电路板,说明还原性Cu大于FeC.Cu是第VII
I族元素D.除去Cu粉中混有CuO的方法是加入稀硝酸溶解,过滤、洗涤、干燥【答案】A【解析】【详解】A.从CuCl的晶胞可以判断,每个铜原子与4个Cl距离最近且相等,即Cu的配位数为4,根据化学式可知Cl的配位数也为4,故A正确;B.FeCl3
刻蚀Cu制印刷电路板,说明FeCl3具有氧化性,能氧化Cu,还原性Cu大于Fe2+,故B错误;C.Cu是第IB族元素,故C错误;D.硝酸具有强氧化性,能氧化Cu生成硝酸铜,但Cu不能与稀盐酸或稀硫酸反应,所以除去Cu粉中混有CuO的方法是加
入稀盐酸或稀硫酸溶解,过滤、洗涤、干燥,故D错误;故选:A。7.工业中常采用歧化法制备4KMnO:24242233KMnO2CO2KMnOMnO2KCO+=++;利用电解法也可以实现由24KMnO向4KMnO
的转化,其装置如图。下列说法不正确...的是A.与歧化法相比电解法明显优点是Mn元素的利用率高B.电源m为正极,n为负极C.阴极每产生标况下4.48L2H,则有0.2mol的K+迁移至阴极D.总反应:24242
2KMnO2HO2KMnO2KOHH+++通电【答案】C【解析】【分析】左侧24KMnO中锰元素为+6价升高到4KMnO中的+7价,发生氧化反应,该电极是阳极,连接的直流电源m极是正极;n极是负极,右侧是阴极区,发生反应:-2
22HO2eH2OH−+=+。【详解】A.电解法24KMnO~4KMnO,Mn元素的利用率达到100%,而歧化法324KMnO~24KMnO,Mn元素的利用率未达到100%,A正确;B.据分析,左侧Pt电极为阳极,m为电源正
极,n极是负极,B正确;C.标况下4.48L2H的物质的量是0.2mol,阴极反应为-222HO2eH2OH−+=+,产生0.2mol氢气,则电路中转移0.4mole-,电解质溶液中有0.4mol的K+迁移至阴
极,C错误;D.阳极反应是:2-44MnOe=MnO−−−,阴极反应是:-222HO2eH2OH−+=+,则总反应:242422KMnO2HO2KMnO2KOHH+++通电,D正确;故答案选C。8.下列说法正确的是A.常温下,某AgCl溶液有未溶AgCl固体剩余,向
其上层清液中通入少量HCl,无沉淀生成B.常温下,10mLpH5=的NH4Cl溶液中由水电离出的H+物质的量浓度为5110−mol·L1−C.某温度下,反应()()()32BaCOsBaOsCOg=+达平衡,压缩体积后达新平衡时容器中的2CO浓度比原平衡大D.将pH6=的强酸溶液稀释10
0倍,则pH8=【答案】B【解析】【详解】A.常温下,某AgCl溶液有未溶AgCl固体剩余,说明AgCl达到溶解平衡,向其上层清液中通入少量HCl,溶液中c(Cl-)增大,AgCl溶解平衡逆向移动,有沉淀生成,A错误
;B.常温下,10mLpH5=的NH4Cl溶液中H+完全是由由水电离出的,故由水电离出的H+物质的量浓度为5110−mol·L1−,B正确;C.某温度下,反应()()()32BaCOsBaOsCOg=+达平衡,该反应的平衡常数为K=c(CO2),根据温度不变,平衡常数不变可知,压缩体积后达
新平衡时容器中的CO2浓度与原平衡相等,C错误;D.根据酸溶液稀释永远不可能变为碱性溶液,故将pH=6的强酸溶液稀释100倍,则pH接近7,但小于7,D错误;故答案为:B。9.利用铜-铈氧化物(2CuOCeOxy
−,Ce是活泼金属)催化氧化除去2H中少量CO的机理如图所示。下列说法正确的是A.反应(i)中Cu、Ce平均化合价降低B.铜-铈氧化物减小了该反应的反应热C.因为反应前后催化剂的质量不变,催化剂不参与该化学反应D.若用18CO参与反应,一段时间后,18O可能
出现在铜-铈氧化物【答案】A【解析】【详解】A.通过i发现CO变成CO2,碳元素化合价升高,固Cu和Ce化合价会降低,经过iii后,得氧后,Cu和Ce化合价会升高,Cu、Ce化合价均升高,故A正确;B.反应热与反应物的能量和生成物的能量有关,与
催化剂无关,铜-铈氧化物只是减少反应的活化能,故B错误;C.催化剂化学反应前后,质量和化学性质不变,但是参与了化学反应,故C错误;D.反应ⅲ中,与铜结合的C18O夺取与空位结合的O2中的1个O原子生成CO2,O2中另1个O原子进入空位,即18O进入CO2,
不可能出现在铜-铈氧化物中,故D错误;故选:A。10.室温时,实验室以含铬废液(主要离子含K+、3Fe+、3Cr+、24SO−)制取含227KCrO溶液的流程如下:已知:①室温时,()31sp3CrOH610K−=,()38sp3FeOH4
10K−=;②假设溶液中某离子浓度6110−mol·L1−时,该离子沉淀完全;③“氧化”时()3CrOH转化为24CrO−;④2242722CrO2HCrOHO−+−+→+;下列说法正确的是A.“过滤Ⅰ”所
得滤液中()37Cr610c+−=mol·L1−B.“氧化”时的离子方程式为:()2224232CrOH3HO2CrO4HO4H−++=++C.“酸化”时溶液pH越低,24CrO−转化为227CrO−的转化率越低D.将“含227KCrO溶液”蒸干不能得到纯净的227KC
rO固体【答案】D【解析】【分析】含铬废液加入KOH溶液生成()3CrOH、()3FeOH沉淀,滤液为硫酸钾,加入过氧化氢将()3CrOH转化为24CrO−,“氧化”时离子方程式为:4OH-+2Cr(OH)3+3H2O2=
224CrO−+8H2O,滤液加入盐酸酸化时2242722CrO2HCrOHO−+−+→+,得到227KCrO溶液;【详解】A.Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)c3(OH-)=6×10-31,调节pH=8,c(OH-)=10-6mol/L,c(Cr3+)=()()(
)31sp333-6KCrOH610cOH1=0−−=6×10-13mol⋅L-1,故A错误;B.”氧化“过程Cr(OH)3转化为24CrO−,H2O2作氧化剂,“氧化”时过氧化氢在碱性条件下将Cr(OH)3
氧化为24CrO−,离子方程式为:4OH-+2Cr(OH)3+3H2O2=224CrO−+8H2O,故B错误;C.222724CrOHO2CrO2H−−+++,“酸化”时溶液pH越低,氢离子浓度越大,平衡逆向移动,24CrO−转
化为227CrO−的转化率越大,故C错误;D.K2Cr2O7在高温下会分解,将“含K2Cr2O7溶液”蒸干得不到纯净的K2Cr2O7固体,故D正确;故选:D。二、不定项选择题:本题共3小题,每小题3分,
共9分。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得3分,选错一个,该小题得0分。11.下列实验中,对应的操作、现象以及解释或结论都正确的是选项操作现象解释或结论A测定同温同浓度的23NaCO和
23NaSO溶液的pH前者pH大于后者S的非金属性比C强B用pH计测定浓度均0.10mol·L1−NaCN溶液和3CHCOONa溶液pH前者pH为11,后者pH为9酸性:3HCNCHCOOHC向NaCl和KI混合溶液中滴加0.1mol·L1−3AgNO溶液出
现黄色沉淀()()spspAgClAgIKKD用石墨做电极电解()32MgNO、()32CuNO的混合溶液阴极上先析出铜金属活动性:Mg>CuA.AB.BC.CD.D【答案】BD【解析】【详解】A.
测定同温同浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH,可比较亚硫酸氢根离子、碳酸氢根离子的酸性,不能比较S、C的非金属性,故A错误;B.由等物质的量浓度CH3COONa溶液和NaCN溶液的pH,前者pH小
,可知醋酸根离子水解程度小,醋酸的酸性强,则结合质子的能力:CH3COO-<CN-,酸性:3HCNCHCOOH,故B正确;C.NaCl和KI混合溶液的浓度未知,为沉淀生成,由操作和现象不能比较Ksp(AgI)、Ksp(AgCl),故C错误;D.阴极上
氧化性强的离子先得到电子,阴极上先析出铜,可知金属活动性:Mg>Cu,故D正确;故选:BD。12.工业上可利用氨水吸收2SO和2NO,原理如下图所示。已知:25℃时,32NHHO的5b1.710K−
=,23HSO的2a11.310K−=,8a26.210−=K,下列说法正确的是A.向氨水中通入2SO恰好生成43NHHSO:()()()223323HSONHHOSOccc−+B.0.1mol·L1−43NHHSO溶液中
:()()()()()23323324SOHSOHSONHHONHccccc−−+++=+C.向氨水中通入2SO至pH7=;()()()()2342SONHHOHcccc−++−=D.2NO被43NHHSO吸
收的离子方程式:2223242NO4SON4SO−−+=+【答案】B【解析】【分析】二氧化硫和氨水恰好反应生成43NHHSO,NO2被NH4HSO3吸收生成氮气和硫酸根离子,其反应离子方程式:2NO2+4-3HSO
=N2+42-4SO+4H+,得到硫酸铵的铵盐溶液;【详解】A.向氨水中通入SO2恰好反应生成NH4HSO3,电荷守恒c(+4NH)+c(H+)=2c(2-3SO)+c(-3HSO)+c(OH-),物料守恒c(+4NH)+c(NH3•H2O)=c(2
-3SO)+c(-3HSO)+c(H2SO3),则c(H+)+c(H2SO3)=c(2-3SO)+c(OH-)+c(NH3•H2O),NH3•H2O的Kb=l.7×10-5小于H2SO3的Ka1=1.
3×10-2,溶液呈酸性,则c(H2SO3)<(2-3SO)+c(NH3•H2O),故A错误;B.43NHHSO溶液中存在物料守恒:()()()()()23323324SOHSOHSONHHONHcc
ccc−−+++=+,故B正确;C.向氨水中通入SO2至pH=7,电荷守恒c(H+)+c(+4NH)=2c(2-3SO)+c(-3HSO)+c(OH-),c(+4NH)>c(-3HSO),故C错误;D.NO2被NH4HSO3吸收生成氮气和硫酸根
离子,其反应的离子方程式:2NO2+4-3HSO=N2+42-4SO+4H+,故D错误;故选:B。13.由2CO催化加氢制3CHOH的反应体系中,发生的主要反应如下:反应Ⅰ:()()()()222COgHgCOgHOg+=+ΔH=+41.1kJ·mol1−反应Ⅱ:()()()
()2232COg3HgCHOHgHOg++=ΔH=-49.0kJ·mol1−反应Ⅲ:()()()33322CHOHgCHOCHgHOg=+ΔH=-24.5kJ·mol1−在其他条件相同情况下,按()()22nCO:
nH=1:3(总量一定)投料于恒容密闭容器中进行反应,2CO的平衡转化率和甲醇的选择性[甲醇的选择性:()()()33nCHOHnCHOH+nCO生成生成生成]随温度的变化趋势如图所示:的的下列说法不正确...的是A.一定温度下,增大2CO与2H的物质的量之比,可以提高2H的平衡转化
率B.根据图中数据,温度选择553K,达到平衡时,反应体系内甲醇的产量最低C.由2H和CO制备二甲醚的热化学方程式:()()()()2332COg4HgCHOCHgHOg2+=+ΔH=-204.7kJ·mol1−D.473~513K范围内,温度升高,平衡时的()()
32cCHOHcHO逐渐增大【答案】BD【解析】【详解】A.一定温度下,增大二氧化碳与氢气的物质的量之比相当于增大二氧化碳的浓度,平衡向正反应方向移动,氢气的转化率增大,故A正确;B.由图可知,温度选择553K,反应达到平衡时,甲醇的选择性最低,二氧化碳的平衡转化率最大,则反应体系内甲醇
的产量最高,故B错误;C.由盖斯定律可知,反应2×II—2×I+Ⅲ可得制备二甲醚的反应,则反应ΔH=2×(—49.0kJ/•mol)—2×(+41.1kJ/mol)+(—24.5kJ/mol)=—204.7kJ/mol,故C正确;D.由图可知,随着温度的升高,甲醇的选择性在降低,二氧
化碳的转化率在增大,则平衡时,()()32cCHOHcHO逐渐减小,故D错误;故选BD三、非选择题,共4题,共61分14.采用废铁屑还原软锰矿(软锰矿主要成分是MnO2,还含少量Fe、Mg、Ni、Si等元素的氧化物杂质)来制备Mn的工艺流程如图所示:。已知:①()10spMnS2.81
0−=K,()21spNiS2.010−=K;②假设溶液中某离子浓度61.010−mol·L1−时,该离子沉淀完全;③室温时生成氢氧化物的pH见下表离子2Fe+3Fe+2Mg+2Ni+2Mn+开始沉淀的pH7.51.88.17.78.3完全沉淀的pH9.739.48.4
9.8回答下列问题:(1)写出基态2Mn+的外围电子排布式___________。(2)在“浸出液”中加入“2MnO”时发生反应的离子方程式为___________。(3)加入MnS“除杂”后的滤渣为___________
。(4)“沉锰”过程中温度和pH对2Mn+和2Mn+沉淀率的影响如下图所示。则“沉锰”的合适条件是___________。“沉锰”时发生反应的离子方程式为:___________。(5)利用惰性电极电解4MnSO的酸性溶液体系也可获得2MnO,电解总反应的离子方程
式为___________。电解过程的机理(部分)如图甲所示,硫酸浓度与电流效率的关系如图乙所示。硫酸浓度超过3.0mol·L1−时,电流效率降低的原因是___________。【答案】(1)53d(2)22322MnO2Fe4
HMn2Fe2HO++++++=++(3)NiS(4)①.45℃,pH为7.5②.2332342MnHCONHHOMnCONHHO+−+++=++(5)①.2222Mn2HOMnOH2H+++++通电②.硫酸浓度过高,H+浓度过大,MnOOH与H+反应被消耗更多
,反应Ⅲ(或决速步)速率减小,总反应速率下降,电流效率降低【解析】【分析】软软锰矿主要成分是MnO2,还含少量Fe、Mg、Ni、Si等元素的氧化物杂质,加入硫酸和废铁屑,MnO2被还原为Mn2+,溶液中还有Fe3+、Mg2+、N
i2+、Fe2+,SiO2难溶于硫酸,矿渣的成分是SiO2;滤液中加入MnO2把Fe2+氧化为Fe3+,加氨水调节pH,生成氢氧化铁,除去铁元素,加入MnS生成NiS沉淀除去Ni2+,加入NH4HCO3、氨水生成MnCO3沉淀,过滤,用硫酸
溶解MnCO3得到硫酸锰溶液,电解硫酸锰溶液得到金属锰。【小问1详解】Mn为25号元素,其价层电子排布为3d54s2,失去最外层2个电子形成Mn2+,所以锰离子的价层电子排布式为3d5;【小问2详解】“酸浸”
后的滤液中含有Fe2+,向“浸出液”中添加适量MnO2的目的是将溶液中Fe2+全部氧化为Fe3+,该过程中Mn元素由+4价下降到+2价,Fe元素由+2价上升到+3价,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
;【小问3详解】根据已知信息,Ksp=2.8×10-10>Ksp(NiS)=2.0×10−21,则加入MnS“除杂”后生成NiS,过滤得到滤渣NiS;【小问4详解】沉锰”过程中锰离子沉淀率越高、镁离子沉淀率越低对应的温度和
pH就是“沉锰”的合适条件,由图可知,“沉锰”的合适条件是温度为45℃,pH为7.5;沉锰时,生成MnCO3沉淀铵根离子,反应的离子方程式为2332342MnHCONHHOMnCONHHO+−+++
=++;【小问5详解】电解4MnSO的酸性溶液获得2MnO,锰元素化合价升高,在阳极反应,氢元素化合价降低,在阴极反应生成氢气,电解总反应的离子方程式为2222Mn2HOMnOH2H+++++通电,硫酸浓度超过3.0mol·L1−时,电流效率降低的原因是:硫酸浓度过高,H+浓度过大,M
nOOH与H+反应被消耗更多,反应Ⅲ(或决速步)速率减小,总反应速率下降,电流效率降低。15.计算题专项。提示:假设溶液中某离子浓度6110−mol·L1−时,该离子沉淀完全;()37.4sp3FeOH110K−=,()33sp3AlOH110K−=,()11
sp2MgF510K−=,()9sp2CaF510K−=。(1)一定温度下,在25NO的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应:25222NO4NOO=+。在不同时刻测量放出的2O体积,换算成25NO浓度如下表:t/s06001200171022202
820x()25NOc/(mol/L)1.400.960.660.480.350.240.12计算600~1200s,生成2NO的平均速率为___________。(2)常温下,pH3=的硝酸和pH12=的氢氧化钡溶液按体积比为9∶1混合,所得溶液的pH为_______
____。(3)已知25℃时,草酸(224HCO)的电离平衡常数2a1510K−=、4a2210K−=,则24NaHCO的水解平衡常数hK=___________。(4)向含有2Ca+、2Mg+的某4MnSO溶液(pH约为
5)中加入4NHF溶液,让溶液中的2Ca+、2Mg+形成氟化物沉淀。若沉淀后上层清液中()F0.05c−=mol·L1−,则()()22CaMg++=cc___________。(5)以软锰矿(主要含有2MnO,还含有23FeO、2SiO、23AlO、CaO和MgO等
)为原料可以制得34MnO。向酸浸、还原所得滤液中加入3MnCO固体,调节溶液的pH,过滤。若要使3Fe+和3Al+沉淀完全,则需调节溶液的pH最小值为___________。【答案】(1)31.010−mol/(L·
s)(2)10(3)132.010−(4)100(5)5【解析】【小问1详解】在600~1200s,N2O5的浓度减少0.30mol/L,根据物质反应转化关系可知在此时间段内生成NO2的浓度为0.60mol/L,因此,生成NO2
的平均速率v(NO2)=-30.60mol/L=110mol/(Ls)600s;【小问2详解】pH=3的硝酸溶液中c(H+)=10-3mol/L,pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-2mol/L,二者以体积比9∶1混合,Ba(OH)2过量,溶液呈碱性,混合溶液中c(O
H-)=2310110991−−−+=1×10-4mol/L,则混合后c(H+)=-Kwc(OH)=1441010−−mol·L-1=1×10-10mol/L,则pH=-lg10-10=10;【小问3详解】NaHC2O4溶液中水
解反应的离子方程式为:24HCO−+H2OH2C2O4+OH-;该水解反应的平衡常数K=()()()-4-2242cHCOcOHcHCO,所以1K=()()()-24-224cHCOcHCOcOH=()()()()()+
2-+2424cHCOcHcHCOcOHcH−=1224w()KHCOK=2145.0101.010−−=5×1012,故K=2.0×10-13;【小问4详解】2+2+-2sp22+2+-2sp2K(CaF)c(Ca)c(Ca)c(F)==c(Mg)c(
Mg)c(F)K(MgF)=-9-115.0101005.010=;【小问5详解】已知Ksp[Fe(OH)3]=1×10-37.4,使滤液中的Fe3+沉淀完全,c(Fe3+)≤10-6mol/L,则c(OH-)≥
37.4sp310.53336KFe(OH)110mol/L=10mol/Lc(Fe)110−−+−=,则c(H+)≤14w10.5K10mol/Lc(OH)10−−−==3.510mol/L−,即pH≥-lgc(H+)=-lg10-3.5=3.5,此时Fe3+沉淀完全
;同理,Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,c(Al3+)≤10-6mol/L,则c(OH-)≥33sp393336KAl(OH)110mol/L10mol/Lc(Al)110−−+−==,则c(H+)≤145w9K10mol/L=10m
ol/Lc(OH)10−−−−=,即pH≥-lgc(H+)=-lg10-5=5,此时Al3+沉淀完全,则要使Fe3+和Al3+沉淀完全,则需调节溶液的pH最小值为5。16.碘是人体不可缺少的微量元素,也是制造各种无机及有机碘化物
的重要原料。(1)采用离子交换法从卤水(含有I−)中提取碘的工艺流程如下:①碘元素位于元素周期表中的___________区。②还原前对树脂进行处理。证明“还原”时23NaSO被氧化的实验操作及现象是___________。(2)实验
室中,可采用如图所示装置制取碘。①实验中,冷凝管中的冷凝水通常从___________(填a或b)端通入。②该实验控制pH约为2的原因是___________。(3)为测定卤水样品中I−的含量,进行下列实验:①取100.00mL卤水样品减压浓缩至20.00mL,加入过量的0.15
00mol·L1−2CuCl溶液20.00mL。(发生反应为222Cu4II2CuI+−+=+)。②密封静置2h,生成白色沉淀,过滤。③用0.1000mol·L1−223NaSO标准溶液进行滴定。(反应2
222346I2SO2ISO−−−+=+)请补充完整滴定过程的有关实验操作:将过滤所得的滤液全部转移至锥形瓶中,_____;向洗涤干净的碱式滴定管中加入适量223NaSO标准溶液,___________,边振荡边逐滴加入标准溶液,观察锥形瓶中溶液颜色变化,直至______
_____,停止滴定,读数并记录数据。实验测得消耗223NaSO溶液的体积为22.00mL。计算卤水样品中I−的物质的量浓度(写出计算过程)___________。【答案】(1)①.p②.取少量待测液于试管中,加入足量稀盐酸酸化,再加入2BaCl溶液,产生白色沉淀,
证明23NaSO被氧化(2)①.a②.防止生成的2I发生歧化(3)①.滴入几滴淀粉溶液;②.润洗2-3次,重新装液,排气泡,调节液面至0刻度(及以下),③.滴入最后半滴标准液后,溶液由蓝色变为无色,半分钟内不恢复④.2222346I2SO2ISO−−−
+=+,()()()1322322332cNaSOVNaSO0.1000molL22.0010LnI=1.1001022−−−==mol,()()-32nI=4nI4.40010−=mol,()()--3-2nI4.40010molcI==4.40010V0
.1L−=mol·L1−【解析】【分析】卤水酸化后通入氯气,发生置换反应生成碘单质,碘单质用树脂交换吸附,分离出碘单质,然后用亚硫酸钠将碘单质从树脂中还原出来,溶液中的碘离子再次氧化生成碘单质,用热空气将碘单质吹出,得到碘单质;【
小问1详解】①I为第五周期ⅦA族元素,属于p区;②“还原”时Na2SO3被氧化成SO24−,可以检验SO24−的存在证明其被氧化。取少量待测液于试管中,加入足量稀盐酸酸化,再加入2BaCl溶液,产生白色沉淀,证明23NaSO被氧化;【小问2详解】①从冷凝管下方进冷凝水,冷
凝水是慢慢充满冷凝管的,这样冷水可以在冷凝管内停留最长的时间,同时冷水和热气的热交换主要是通过冷凝管壁进行,冷凝管中充满了水,热交换效率也比较高;②实验控制pH约为2的原因是防止生成的2I发生歧化;【小问3详解】将过滤所得的滤液全部转移至锥形瓶中
,滴加几滴淀粉溶液作指示剂;向洗涤干净的碱式滴定管中加入Na2S2O3标准溶液,润洗2-3次,重新装液,排气泡,调节液面至0刻度(及以下)后记录读数,边振荡边逐滴加入标准溶液,观察锥形瓶中溶液颜色变化,当滴入
最后半滴标准液后,溶液由蓝色变为无色,半分钟内不恢复,停止滴定。步骤①发生反应为2Cu2++4I-=I2+2CuI↓,滴定中2222346I2SO2ISO−−−+=+,卤水中I-和标准液223SO−的关系是:4I--I2-2Na2S2O3;()()()
1322322332cNaSOVNaSO0.1000molL22.0010LnI=1.1001022−−−==mol,()()-32nI=4nI4.40010−=mol,()()--3-2nI4.40010molcI==4.40010V0.1L−=mol·
L1−。17.二十大报告提出推动绿色发展,促进人与自然和谐共生。绿色能源是实施可持续发展的重要途径,利用生物乙醇来制取氢气的部分反应过程如图所示:(1)已知:()()()()3222CHCHOHgHOg2COg4Hg
++Δ256.1H=+kJ·mol1−()()()()32222gCHCHOH3HO2gggCO6H++2Δ174.1H=+kJ·mol1−请写出反应Ⅱ的热化学方程式:___________。(2)反应Ⅱ,在进气比[()()2CO:HOnn]不同时,测得相应的CO平衡转化率如图(各
点对应的反应温度可能相同,也可能不同,其他反应条件都相同)。①求算F点的平衡常数KF=___________。②比较D、E两点对应的反应速率大小:v(D)___________v(E)(填“<”“=”或“>”)。③在G点温度
下,要提高CO平衡转化率,应采取措施有___________。(写两点)(3)以铅蓄电池(224PbPbOHSO−−)为电源可将2CO转化为乙醇,其原理如图所示,电解所用电极材料均为惰性电极。的①写出铅蓄电池正极的电极反应式___________。
②写出电解池阴极上的电极反应式___________;每生成1.25mol乙醇,理论上铅蓄电池中需消耗___________mol硫酸。【答案】(1)()()()()222COgHOgCOgHg+=+1Δ41H=−kJ/mol(2)①.3②.②<③③.减小进气比、及时分离出2CO等产
物(3)①.22442PbO2eSO4HPbSO2HO−−++++=+②.232212H2CO12eCHCHOH3HO+−++=+③.15【解析】【小问1详解】已知:()()()()3222CHCHOHgHOg2COg4Hg++Δ256.1H=
+kJ·mol1−()()()()32222gCHCHOH3HO2gggCO6H++2Δ174.1H=+kJ·mol1−根据盖斯定律,由Ⅱ=-12Ⅰ-12Ⅲ得反应()()()()222COgHOgCOgHg+=+111Δ-256.1KJ/mol-(-174.1kJ/mol)4
122H==−kJ/mol;【小问2详解】①反应Ⅱ,在F点进气比[()()2CO:HOnn]=1.5,设CO的物质的量为1.5mol,则H2O为1mol,CO的转化率为50%,根据三段式可知:222CO(g)+HO(g)CO
(g)+H(g)(mol)1.5100(mol)0.750.750.750.75(mol)0.750.250.750.75起始量变化量平衡量F点的平衡常数KF=222(CO)(H)(CO)(HO)cccc=0.75mol0.75m
olVLVL0.25mol0.75molVLVL=3;②该反应为放热反应,进气比相同时,反应温度越高,一氧化碳的转化率越小,由图可知,D、E两点进气比相同,D点一氧化碳转化率大于E点,说明E点反应温度高于D点,温度越高反应速率越快,则D点正反应速率
小于E点,答案为②<③;③反应为气体体积不变的吸热反应,在G点温度下,要提高CO平衡转化率,应采取的措施有减小进气比、及时分离出2CO等产物;【小问3详解】①铅蓄电池正极上氧化铅得电子产生硫酸铅,电极反应式为22442PbO2eSO4HPbSO2HO−−++++=+;获得更
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