【文档说明】【精准解析】北京市海淀区十九中2019-2020学年高二下学期期末考试化学试题.doc,共(19)页,752.000 KB,由小赞的店铺上传
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2019-2020学年度北京市第十九中学期末考试高二化学可能用到的原子量:H1C12O16第一部分(单项选择题)1.下列反应不是氧化还原反应,但是吸热反应的是A.铝片与稀硫酸的反应B.灼热的碳与二氧化碳的反应C
.甲烷在氧气中的燃烧D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应【答案】D【解析】【详解】A.铝片与稀硫酸的反应生成硫酸铝和氢气,有化合价变化,是氧化还原反应,是放热反应,故A不符合题意;B.灼热的碳与二氧化碳的反应生成一
氧化碳,有化合价变化,是氧化还原反应,是吸热反应,故B不符合题意;C.甲烷在氧气中的燃烧生成二氧化碳和水,有化合价变化,是氧化还原反应,是放热反应,故C不符合题意;D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应生成氯化钡、氨气和水,没有化合价变化,是吸收反应,故D符
合题意。综上所述,答案为D。2.在定温定容的密闭容器中合成SO3,下列能说明反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到化学平衡状态的是A.cSO2:cO2:cSO3=2:1:2B.容器内的
密度不再改变C.SO2的转化率不再改变D.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等【答案】C【解析】【分析】根据化学平衡状态的特征:当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该
物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。【详解】A.当体系达平衡状态时,SO、O2和SO3的物质的量之比可能为2:1:2,也可能不是2:1:2,与各物质的初始浓度及转化率有关,故A不选;B.反应过程中,气体
的质量和容器的体积始终保持不变,容器内的密度不再改变,不能确定是否到达平衡状态,故B不选;C.SO2的转化率不再改变,正逆反应速率相等,达平衡状态,故C选;D.只要反应发生就有SO3的生成速率与SO2的消耗速率相
等,故D不选;故选C。【点睛】本题考查了化学平衡状态的判断,注意当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但不为0,易错点D,SO3的生成速率与SO2的消耗速率均为正速率,始终相等。3.工业合成氨的反应原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,下列措施既能加
快反应速率又能提高产率的是A.增大压强B.分离出NH3C.升高温度D.使用催化剂【答案】A【解析】【详解】A.增大压强平衡正向移动,产率提高,且化学反应速率加快,故A符合;B.分离出氨气,平衡正向移动,提高产率
,但是化学反应速率减慢,故B不符合;C.升高温度化学反应速率加快,但是平衡逆向移动,产率降低,故C不符合;D.使用催化剂加快化学反应速率,但是平衡不移动,产率不变,故D不符合;故选A。4.下列溶液一定呈中性的是A.
使甲基橙试液呈黄色的溶液B.c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L溶液C.pH=7的溶液D.酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液【答案】B【解析】【详解】A.甲基橙的变色范围是3.1~4.4,pH>4.4时溶液呈黄色,故加入甲基橙后呈黄色的溶液,
可能为酸性、中性或碱性,故A不符合;B.c(H+)=c(OH-)的溶液呈中性,故B符合;C.常温下pH=7的溶液呈中性,水的电离是一个吸热过程,但在其他温度下pH=7的溶液不可能显中性,故C不符合;D.酸与碱恰好完全反应生成正盐,可能是NaCl、氯
化铵、碳酸钾等,则反应后的溶液可能为中性、酸性、碱性,故D不符合;故选:B。5.某科研入员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程,该历程示意图如下(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是A.HCHO在反应过程中,有C—H键发生断裂B
.HAP能提高HCHO与O2的反应速率和反应物的转化率C.根据图示信息,CO2分子中的氧原子并非全部来自O2D.该反应可表示为:HCHO+O2CO2+H2O【答案】B【解析】【详解】A.HCHO在反应中有C-H断裂和C=O键形成,所以甲醛被氧化生成二氧化碳和水
,故A正确;B.根据图知,HAP在第一步反应中作反应物、第二步反应中作生成物,所以为催化剂,催化剂能改变化学反应速率,但不影响平衡移动,所以该反应中HAP作催化剂能提高反应速率但反应物的转化率不变,故B错误;C.根据图知,CO2分
子中的氧原子一部分还来自于甲醛,故C正确;D.该反应中反应物是甲醛和氧气,生成物是二氧化碳和水,HAP为催化剂,反应方程式为HCHO+O2HAPCO2+H2O,故D正确;答案为B。6.氧化亚铜常用于制船底防污漆。用Cu
O与Cu高温烧结可制取Cu2O,已知反应:2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s)△H=-314kJ/mol;2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s)△H=-290kJ/mol,则CuOs+Cus=Cu2Os△H等于A.-11kJ/molB.-1
2kJ/molC.+11kJ/molD.-24kJ/mol【答案】B【解析】【详解】已知反应:①2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s)△H=-314kJ/mol;②2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s)△H=-2
90kJ/mol,根据盖斯定律,将22①②可得:CuO(s)+Cu(s)=Cu2O(s),则得△H=314kJ/mol290kJ/mol12kJ/mol2,故选B。7.用电解的方法分析水的组成时,需向水中加入电解质,不宜选用的是A.A
gNO3B.Na2SO4C.NaOHD.H2SO4【答案】A【解析】【详解】A.加入AgNO3,电解AgNO3溶液时阴极析出银,阳极产生氧气,不是电解水,故A符合题意;B.加入Na2SO4,增大溶液离子浓度,导电性增强,且不影响H2和O2的生成,故B不符合题意;C.加入NaOH,增大溶液离子浓
度,导电性增强,且不影响H2和O2的生成,故C不符合题意;D.加入H2SO4,增大溶液离子浓度,导电性增强,且不影响H2和O2的生成,故D不符合题意;答案为A。8.某同学运用电解原理实现在铁棒上镀铜,设计如图装置,下列判断不正确是A.a是铁B.液体c可用硫酸铜溶液C.该实验过程
中cCu2+变小D.b上发生反应的方程式为Cu-2e-=Cu2+【答案】C【解析】【分析】要在铁棒上镀铜,则铁电极应发生还原反应生成铜单质,即铁电极为阴极,与负极相连,则b电极为阳极,发生氧化反应,要在铁电极生成铜单质,则溶液应为含铜的盐。【
详解】A.a为铁,发生还原反应生成铜,达到镀铜的目的,故A正确;B.电解质应含铜离子,可为硫酸铜等,故B正确;C.电镀时,阳极消耗铜,阴极析出铜,c(Cu2+)基本保持不变,故C不正确;D.b发生氧化反应,为Cu-2e-=Cu2
+,故D正确;故选:C。【点睛】电镀时,阴极为待镀金属,阳极为镀层金属。9.下列事实能说明醋酸是弱电解质的是()A.醋酸能使石蕊溶液变红B.25C时.0.1/molL醋酸的pH约为3C.向醋酸中加入氢氧化钠溶液,溶液
pH增大D.醋酸能与碳酸钙反应产生2CO气体【答案】B【解析】【分析】弱电解质在水溶液中不能完全电离,存在电离平衡,由此判断回答。【详解】A项:使石蕊变红只能说明醋酸在溶液中已电离,但不能判断电离是否完全,A项错误;B项:0.1/molL醋酸的pH约为3,即c(H+)为0.001mol/
L,醋酸未完全电离,为弱电解质,B项正确;C项:醋酸中加入氢氧化钠溶液,发生中和反应使c(H+)减小,溶液pH增大,不能判断醋酸电离是否完全,C项错误;D项:与碳酸钙反应产生2CO气体,也只能证明醋酸有酸性,不能判断醋
酸电离是否完全,D项错误。本题选B。【点睛】判断电解质强弱是看已溶解的电解质是否完全电离,与电解质的溶解度大小、溶液导电能力的强弱无关。10.下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是A.升高温度水的离子积增大B.镁条与氯化铵
溶液反应生成氢气C.制备H2时用粗锌比纯锌的速率快D.压缩NO2的体积,气体的颜色先加深后逐渐变浅【答案】C【解析】【详解】A.水的电离是吸热的过程,升高温度促进电离,水的离子积增大,能用平衡移动原理解释,故A不符合题意;B.氯化铵中的铵根离子水解显酸性
,可以和金属镁反应产生氢气,所以与盐类水解平衡的移动有关,故B不符合题意;C.锌与硫酸反应生成氢气,粗锌和硫酸形成原电池,原电池能加快化学反应速率,与平衡移动无关,故C符合题意;D.存在平衡2NO2(g)⇌N2O4(g),增大压强,混合气体的浓度增大,平衡体系颜色变深
,该反应正反应为体积减小的反应,增大压强平衡正反应方向移动,二氧化氮的浓度又降低,颜色又变浅,由于平衡移动的目的是减弱变化,而不是消除,故颜色仍比原来的颜色深,所以可以用平衡移动原理解释,故D不符合题意;答
案为C。11.相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是酸HXHYHZ电离常数K9×10-79×10-61×10-2A.三种酸的强弱关系:HX>HY>HZB.反应HX+Y-=HY+X-能够发生C.相同温度下,0.1mol·L-1的NaX、NaY、NaZ溶
液,NaZ溶液pH最小D.相同温度下,1mol·L-1HX溶液的电离常数大于0.1mol·L-1HX【答案】C【解析】【详解】A.相同温度下,酸的电离平衡常数越大,则酸的电离程度越大,酸的酸性越强,根据电离平衡常数知,酸性
HZ>HY>HX,故A错误;B.相同温度下,酸的电离平衡常数越大,则酸的电离程度越大,酸的酸性越强,根据电离平衡常数知,酸性HY>HX,则弱酸不能制取强酸,反应HX+Y-===HY+X-不能够发生,故B错误;C.相同温度下,酸的电离平衡常数越大酸性越强,其对应酸根离子水解程
度越小,相同浓度的钠盐溶液的pH越小,根据电离平衡常数知,酸性HZ>HY>HX,则水解程度NaX>NaY>NaZ,所以相同浓度的钠盐溶液的pH:NaX>NaY>NaZ,NaZ溶液pH最小,故C正确;D.电离平衡常数只与温度有关,与浓度无关,温度不变电离平衡常数不变,故D错误;答案为C。1
2.关于0.1mol/LNa2CO3溶液,下列判断不正确的是A.粒子种类与NaHCO3溶液不同B.升高温度,c2-3CO减小C.加入Ca(OH)2溶液,c2-3CO减小D.cH++cNa+=2c2-3CO+c-3H
CO+cOH-【答案】A【解析】【详解】A.Na2CO3溶液中2-3CO分步水解,2-3CO+H2O垐?噲?-3HCO+OH-,-3HCO+H2O垐?噲?H2CO3+OH-,以第一步水解为主,NaHCO3溶液中-3HCO,存在水解和电离,-3HCO+H2O垐?噲?H
2CO3+OH-,-3HCO=2-3CO+H+,以水解为主,所以Na2CO3中粒子种类与NaHCO3溶液相同,均为7种,故A错误;B.2-3CO水解吸热,所以升高温度,2-3CO水解程度增大,c(2-3CO)减小,故B正确;C.加入Ca(OH)2溶液,2-3CO会转化为CaCO3沉
淀,c(2-3CO)减小,故C正确;D.Na2CO3溶液中存在电荷守恒:cH++cNa+=2c2-3CO+c-3HCO+cOH-,故D正确;故选A。13.下列有关事实,与水解反应无关的是A.实验室保存FeCl2溶液时
常加入Fe粉B.碳酸钠溶液中,c(H)c(OH)C.加热蒸干氯化铁溶液,不能得到氯化铁晶体D.用TiCl4和大量水反应,同时加热制备TiO2【答案】A【解析】【分析】碳酸钠为强碱弱酸盐、氯化铁、TiCl4为强酸弱碱盐,对应的水溶液都能水解。【详解】A.实验室保存FeCl2溶液时常加入Fe粉
,是为了防止亚铁离子氧化成铁离子,故A选;B.碳酸钠溶液中,碳酸根离子水解消耗氢离子,促进水电离,氢氧根离子浓度增大,c(H)c(OH),故B不选;C.加热蒸干氯化铁溶液,铁离子水解,生成氢氧化铁和盐酸,加热后盐酸挥发,
促进水解正向进行,不能得到氯化铁晶体,故C不选;D.用TiCl4和大量水发生水解反应,TiCl4和大量的水在加热条件下反应发生水解生成Ti(OH)4,Ti(OH)4分解生成TiO2,与盐类水解有关;加热分解生成TiO2,故D不选;故选A。14.为了除
去MgCl2酸性溶性中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后再加入适量盐酸,这种试剂是A.NH3·H2OB.MgOC.Na2CO3D.NaOH【答案】B【解析】【详解】A.加入一水合氨会引入新的杂质氯化铵,故A错误;B.溶液显酸性,加入MgO,MgO与氢离子反应,可起到
调节溶液pH的作用,促进铁离子的水解生成氢氧化铁沉淀而除去,且不引入新的杂质,故B正确;C.加入Na2CO3,引入新的杂质NaCl,故C错误;D.加入NaOH易生成氢氧化镁沉淀,且新的杂质NaCl,故D错误;故答案为B。15.有①NaOH溶液②Na2CO3溶液③CH3COONa溶液各10mL,物
质的量浓度均为0.1mol·L-1,下列说法正确的是A.三种溶液pH的大小顺序是①>③>②B.三种溶液中由水电离出的OH-浓度大小顺序是②>③>①C.若将三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是③D.若分别加入10mL0.1mol·L-1盐酸后,p
H最大的是①【答案】B【解析】【详解】A.氢氧化钠为碱,碳酸钠、醋酸钠都是强碱弱酸盐,碳酸钠水解程度大于醋酸钠,所以三种溶液pH的大小顺序是①>②>③,故A错误;B.氢氧化钠为碱抑制水电离,碳酸钠、醋酸钠都是强碱弱酸盐,促
进水电离,碳酸钠水解程度大于醋酸钠,对水电离促进程度大,三种溶液中由水电离出的OH-浓度大小顺序是②>③>①,故B正确;C.稀释时强碱的变化程度大,所以三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是①,故C错误;D.等体积等
浓度混合后,①中溶质为NaCl,溶液呈中性,②中溶质为NaHCO3、NaCl,碳酸氢钠水解显碱性,③中溶质为NaCl、CH3COOH,溶液呈酸性,pH最大的是②,故D错误;故选B。16.下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是A.图①,放置于干燥空气中的铁钉不易
生锈B.图②,若断开电源,钢闸门将发生析氢腐蚀C.图②,若将钢闸门与电源的负极相连,可防止钢闸门腐蚀D.图③,若金属M比Fe活泼,可防止输水管腐蚀【答案】B【解析】【详解】A.图①,放置于干燥空气中的铁钉不易生锈,放在潮湿的空气中易生锈,故A正确;B.图②,若断开电源,电
解质是中性或弱碱性环境,钢闸门将发生吸氧腐蚀,故B错误;C.图②,若将钢闸门与电源的负极相连,可防止钢闸门腐蚀,防腐方法为外加电流的阴极保护法,故C正确;D.图③,若金属M比Fe活泼,可防止输水管腐蚀,让M作负极,F
e作正极,叫牺牲阳极的阴极保护法,故D正确。综上所述,答案为B。17.某温度下,在容积为1L的密闭容器中充入1molCO2和3.25molH2,发生CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
△H<0,测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示,(已知,此温度下,该反应的平衡常数K=2.25)下列说法正确的是A.0-10min,v(H2)=0.075mol/(L·min)B.点b所对应的状态没有达到化学平衡状态C.CH3OH的生成速率,
点a大于点bD.欲增大平衡状态时32cCHOHcCO,可保持其他条件不变,升高温度【答案】C【解析】【详解】A.0~10min,v(CH3OH)=(0.750)mol1L10min=0.075mol•L-1•min-1,v(H2)=3v(
CH3OH)=3×0.075mol•L-1•min-1=0.225mol•L-1•min-1,故A错误;B.b点时,n(CH3OH)=0.75mol,c(CH3OH)=0.75mol1L=0.75mol/L,则3222CHOH(g)CO(g)3H(g)HO(g)3.
25001(mol/L)0.752.250.750.75b0.250.750.751起始量(mol/L)变化量点量(mol/L)b点浓度商Qc=33222c(CHOH)c(HO)c(CO)c(H)=30.750.750.251=2.25
,则Qc=K=2.25,b点达到平衡状态,故B错误;C.可逆反应在没有达到平衡状态前,随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,所以a点甲醇的生成速率大于b点,故C正确;D.该反应的正反应是放热反应,升高温度平衡逆
向移动,则甲醇浓度减小,二氧化碳浓度增大,所以32(CHOH)(CO)cc减小,故D错误;答案为C。18.用石墨电极电解饱和食盐水的原理示意图如图所示。下列说法正确的是A.M为负极B.通电使氯化钠发生电离C.电解一段时间后,阴极区pH升高D.c出口收集到的物
质是氢气【答案】C【解析】【分析】左边最后得到稀氯化钠溶液,右边最后得到浓氢氧化钠溶液,说明左边电极上氯离子变成氯气,钠离子移动到了右边,出口c收集到的物质是氯气,M为正极,左边溶液中发生的是氧化反应,右边电极上水电离的氢离子放电生成
氢气,出口d收集到氢气,N为负极。【详解】A.由以上分析可知M为正极,故A错误;B.氯化钠在水分子的作用下发生电离,无需通电,故B错误;C.阴极生成NaOH,电解一段时间后,阴极区pH增大,故C正确;D.左室为阳极室,发生氧化反应,出口c
收集到的物质是氯气,故D错误;故选:C。19.取1mL0.1mol·L-1AgNO3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1mol·L-1):下列说法不正确的是A.实验①白色沉淀是难溶的AgClB.若按②①顺序实验,能看到白色沉淀C.若按①③
顺序实验,能看到黑色沉淀D.由实验②说明AgI比AgCl更难溶【答案】B【解析】【分析】取1mL0.1mol·L-1AgNO3溶液中加入过量氯化钠溶液生成氯化银白色沉淀,滴加过量KI溶液生成黄色沉淀碘化银,再加入过量硫化钠溶液生成硫化银沉淀,沉淀转
化的实质是向更难溶的方向进行。【详解】A.分析可知,实验①白色沉淀是难溶的AgCl,故A正确;B.由实验②说明AgI比AgCl更难溶,若按②①顺序实验,此条件下碘化银不能转化为氯化银,看不到白色沉淀,故B不正确;C.若按①③顺序实验,硫化银溶解度小于氯化银,也可以实现转化看到黑色沉淀生成,
故C正确;D由实验②说明AgI比AgCl更难溶,可以实现沉淀转化,故D正确;故选:C。20.常温时,用-10.10mol?LNaOH滴定-125.00mL0.10mol?L某一元酸HX,滴定过程中pH变化曲线如图所示。下列说法正确的是A.HX溶液显酸性的原因是+-HX=H+XB.点a,
+-+-cNa>cX>cHX>cH>cOHC.点b,HX与NaOH恰好完全反应D.点c,--1cX+cHX=0.050mol?L【答案】D【解析】【分析】根据滴定曲线(特殊点)的含义,分析电解质强弱、电离与水解的主次关系,并运用物料守恒
关系解答。【详解】A项:滴入-10.10mol?LNaOH溶液前,0.10mol/LHX溶液pH接近4,则HX为弱酸,电离方程式为HXH++X-,A项错误;B项:点a溶液中生成1.5mmolNaX、剩余1.0mmolHX。因溶液呈酸性,HX电离程度大于X-的水解程度,则c(X-)>c(Na
+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-),B项错误;C项:当HX与NaOH恰好完全反应时生成NaX,因X的水解,溶液pH应大于7。点b的pH=7,必有HX剩余,C项错误;D项:据物料守恒,曲线上任何一点都有n(X-)+n(HX)=25mL×0.10mol·L-1,点c溶
液总体积约50mL,则--1cX+cHX=0.050mol?L,D项正确。本题选D。第二部分(非选择题)21.(1)已知键能如下:H-H为akJ/molN≡N为bkJ/molN-H为ckJ/mol,则N2(g)+3H2
(g)2NH3(g)△H=__________;(2)石墨吸热生成金刚石,则二者中相对稳定的物质为_________________;(3)明矾净水的离子方程式为:__________________________;(4)催化剂可以加快化学反应速率的原
因___________________,此外催化剂和升温都能提高活化分子的百分数,催化剂不能影响平衡的移动。(5)常温时,pH=9的氨水溶液中,由水电离出的c(OH-)为_______________________。【答案】(1).(3a+b-6c)kJ•mol-1(2)
.石墨(3).Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+(4).降低反应的活化能,增大活化分子百分数,增大单位体积内的活化分子数目,有效碰撞增多,反应速率加快(5).10-9mol/L【解析】【详解】(1)已知
:H-H键能为akJ•mol-1,N≡N键的键能bkJ•mol-1,H-N键能为ckJ•mol-1,对于反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的反应热△H=反应物的总键能-生成物的总键能=bkJ•mol-1
+akJ•mol-1×3-ckJ•mol-1×6=(3a+b-6c)kJ•mol-1;答案为(3a+b-6c)kJ•mol-1。(2)因为石墨吸热生成金刚石,石墨比金刚石能量低,能量越低越稳定,所以稳定性石墨>金刚
石,则二者中相对稳定的物质为石墨;答案为石墨。(3)明矾为KAl(SO4)2·12H2O,溶解后溶液中铝离子水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附悬浮杂质的作用,起到净水目的,反应的离子方程式为:Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+;答案为Al3++3H2O=Al(OH)3
(胶体)+3H+。(4)加入催化剂,降低反应的活化能,增大活化分子百分数,增大单位体积内的活化分子数目,有效碰撞增多,反应速率加快;答案为降低反应的活化能,增大活化分子百分数,增大单位体积内的活化分子数目,有效碰撞增多,反应速率加快。(5)氨水电离出的氢氧根离子抑制了水的电离,则氨
水中的氢离子是水电离的,pH=9的氨水溶液中,氢离子浓度为10-9mol/L,水电离的氢离子和氢氧根离子浓度相等,则水电离的c(OH-)为10-9mol/L;答案为10-9mol/L。22.氯气是一种重要的化工原料,在生产和生活中应用十分广泛。地康法制取氯气的反应为:4HCl(g)+O2
(g)2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-120kJ/mol该反应分两步进行,其基本原理如下图所示:过程I的反应为,2HCl(g)+CuO(s)CuCl2(s)+H2O(g)△H=-132kJ/mol(1)该
原理中起到催化剂作用物质的化学式为_______________________;(2)过程II反应的热化学方程式为____________________;(3)压强为p1时,地康法中HCl的平衡转化率aHCl随温度变化曲线如
图。①比较a、b两点的平衡常数大小K(a)=_______________K(b)(填“>”“<”或“=”),解释原因为________________;②c点表示投料不变,350℃、压强为p2时,地康法中HCl的平衡转化率,则p2_________________p1(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1).CuO(2).2CuCl2(s)+O2(g)=2CuO(s)+2C12(g)△H=+144kJ/mol(3).>(4).升高温度HCl的转化率降低,则平衡逆向移动,平衡常数减小(5).<【解析】【分析】(1
).根据反应前后CuO不变化可知CuO为催化剂;(2).根据盖斯定律解答;(3).根据影响平衡移动解答,升高温度HCl的转化率降低,则平衡逆向移动,平衡常数减小。【详解】(1)根据图知,反应I中CuO是反应物、反应II中CuO是生成物,所以CuO为催化剂,
故答案为:CuO;(2)①4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-120kJ/mol②2HCl(g)+CuO(s)CuCl2(s)+H2O(g)△H=-132kJ/mol反应II的方程式为2CuCl2(s)+O2(g)=2CuO(s)+2C12(g),方程式II可由①-2×
②得到,△H=-120kJ/mol-2×(-132kJ/mol)=+144kJ/mol,故答案为:2CuCl(s)+O2(g)=2CuO(s)+2C12(g)△H=+144kJ/mol;(3)①升高温度HCl的转化率
降低,则平衡逆向移动,平衡常数减小,压强相同时温度a<b,则K(a)>K(b),故答案为:>;升高温度HCl的转化率降低,则平衡逆向移动,平衡常数减小;②c点表示投料不变,350℃、压强为p2时,该反应前后气体计量数之和减小,增大压强HCl的转化率增大,相同温度时转化率c点低,则c点压强
较小,所以p2<p1,故答案为:<。23.电镀行业产生的酸性含铬废水对环境有污染,其中所含的Cr(VI)是主要污染物,可采用多种方法处理将其除去,查阅资料可知:常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:阳离子Fe3+Fe2+Cr3+开始沉淀的pH1.97.04.3沉
淀完全的pH3.29.05.6I.腐蚀电池法(1)向酸性含铬废水中投放废铁屑和焦炭,利用原电池原理还原Cr(VI)。下列关于铁屑的说法中正确的是______________(填字母序号)。a.作原电池的正极b.在反应中作还原剂c.铁屑生成Fe3+可以进一步还原2-27CrOII.电解还原法向酸
性含铬废水中加入适量NaCl固体,以Fe为电极电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出,从而使废水中铬含量低于排放标准。装置如下图所示。(2)B极连接电源的___________极;(3)电解开始时,B极上主要发生的电极反应为2H++2e-=H2↑,此外还有少
量2-27CrO在B极上直接放电,该反应的电极反应式为_______________。(4)①酸性环境可以促使2-4CrO到2-27CrO的转化,写出对应的离子方程式:__________________;②写出酸性环境中
Fe2+还原2-27CrO的离子方程式_______________________。【答案】(1).b(2).负(3).2-27CrO+14H++6e-=2Cr3++7H2O(4).22-4CrO+2H+=2-27CrO+H2O(5).6Fe2++2-27CrO+14H+=6Fe3++2C
r3++7H2O【解析】【分析】(1).根据原电池形成条件及正负极特征可知:Fe为负极,发生氧化反应生成Fe2+;II.向酸性含铬废水中加入适量NaCl固体,以Fe为电极电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,因Fe为电极进行电解
时,阳极是活性电极,则Fe失电子,由装置图可知,与B极相连的电极表面产生H2,该电极的电极反应为2H++2e-=H2↑,则B极连接电源负极,A为阳极,则A连接电源的正极,据此解答。【详解】(1).向酸性含铬废水中投放废铁屑和焦炭,形成原电池,铁作原电池的负
极,发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;焦炭作正极,但焦炭是惰性材料,本身不能被还原,由于废水呈酸性,正极上可能发生反应2H++2e-=H2↑,观察到焦炭表面有气泡产生,则b正确,故选:b;(2)由图1可知,与B极相连的电极表面产生H2,该电极的电极反应为2H++2e-=H2↑,则
B极连接电源负极,故答案为:负极;(3).B极是阴极,发生还原反应,少量2-27CrO在B极上直接放电被还原为Cr3+,电解质溶液呈酸性,则电极反应式为:2-27CrO+14H++6e-=2Cr3++7H2O,故答案
为:2-27CrO+14H++6e-=2Cr3++7H2O;(4)①酸性环境中2-4CrO到2-27CrO的转化中Cr的化合价未改变,则方程式为:22-4CrO+2H+=2-27CrO+H2O,故答案为:22-4CrO+2H+=2-27CrO+H2O;②由题可知,在酸性环境中Fe2+被2-27Cr
O氧化为Fe3+,同时2-27CrO被Fe2+还原为Cr3+,则Fe2+与2-27CrO在酸性条件下的的离子方程式为:6Fe2++2-27CrO+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,故答案为:6Fe2++2-27CrO+14H+=6Fe3++2Cr
3++7H2O。24.高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的p
H范围如下:金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9(1)“溶浸”中二氧化锰与硫化锰可以发生氧化还原反
应,推测“滤渣1”含有___________和SiO2;(2)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节范围是________________之间。(3)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,写出除Zn2+的方程式:__________________。(4)“
除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高对沉淀Mg2+完全的影响是__________________(有利、不利、无影响)。(5)在溶浸前,先把矿石研磨成粉末的原因:_______________________。【答案】(1).S(2).4.7~6(3).Zn2
++S2-=ZnS↓(4).不利(5).增大接触面积,加快反应速率,提高浸取率【解析】【分析】流程:二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)在硫酸中酸浸,主要的反应为:MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2
H2O,SiO2不溶于硫酸,过滤,滤渣1含有S和SiO2,滤液含有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Zn2+、Ni2+,加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,加入氨水调节pH4.7~6之间,除去Fe3+、Al3+,滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液中
加入Na2S除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是NiS和ZnS,加入MnF2生成MgF2沉淀除去Mg2+,滤渣4为MgF2,滤液主要含有Mn2+,加入碳酸氢铵发生反应:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2
↑+H2O,用硫酸溶解碳酸锰得到产品硫酸锰。【详解】(1)“溶浸”中二氧化锰与硫化锰可以发生氧化还原反应,“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应为:MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O,推测“滤渣1”含有S和SiO2;故答案
为:S;(2)调节pH的目的是除去Fe3+、Al3+,但不沉淀Mn2+、Mg2+、Zn2+、Ni2+,根据表pH的范围为4.7~6;故答案为:4.7~6;(3)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,采用加入Na2S除去Zn2
+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是NiS和ZnS,除Zn2+的方程式:Zn2++S2-=ZnS↓。故答案为:Zn2++S2-=ZnS↓;(4)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高对沉淀Mg2+完全的影响是Mg2+沉淀不完全,因为F-与H+结合形成弱
电解质HF,MgF2Mg2++2F-平衡向右移动;故答案为:不利;(5)在溶浸前,先把矿石研磨成粉末的原因:增大接触面积,加快反应速率,提高浸取率。故答案为:增大接触面积,加快反应速率,提高浸取率。【点睛】本题考查了物质制备流程和方案的分析判断,物质性质的应用,题干信息的分析理解,结合题目
信息对流程的分析是本题的解题关键,难点(4)因为F-与H+结合形成弱电解质HF,MgF2Mg2++2F-平衡向右移动,对镁离子的沉淀不利。