【文档说明】北京市顺义区2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题 Word版含解析.docx,共(22)页,2.410 MB,由小赞的店铺上传
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2024北京顺义高二(上)期末化学本试卷共9页,100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量:H-1C-12N-14O-16Mg-24S-32第一部分本部分共1
4题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。1.下列设备工作时,化学能转化为电能的是A.碱性普通锌锰电池B.天然气灶C.风力发电D.太阳能电池A.AB.BC.CD.D【答案】A【解析】【详解】A.原电池装置将
化学能转化为电能,故A正确;B.天然气灶将化学能转化为热能,故B错误;C.风力发电将风能转化为电能,故C错误;D.太阳能电池将太阳能转化为电能,故D错误。答案为:A。2.下列化学用语表达正确的是A.2S−的结构示意图:B.22ONa的电子式:C.中子数为32、质子数为26的核素符号:
3226FeD.基态C原子的价层电子轨道表示式:【答案】B【解析】【详解】A.S2-外层有18个电子,最外层有8个电子,结构示意图为,A错误;B.Na2O2为离子化合物,由钠离子和过氧根离子组成,电子式为,B正确;C.中子数为32、质子数为26的
核素符号为5826Fe,C错误;D.基态C原子的价层电子轨道表示式为,D错误;故答案选B。3.下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是A.钠与水反应B.灼热的炭与二氧化碳反应C.22Ba(OH)8HO与4NHCl反应D.甲烷在氧气中燃烧【答案】B【解析】【详解】A
.钠与水反应属于氧化还原反应,属于放热反应,故A不符合题意;B.灼热的碳与CO2反应是吸热反应,其反应方程式为C+CO2=2CO,该反应存在化合价的变化,属于氧化还原反应,故B符合题意;C.该反应虽然为吸热反应,属于复分解反应,不属于氧化还原反应,故C不符合题意;D.甲烷的燃烧
属于氧化还原反应,属于放热反应,故D不符合题意;答案为B。4.下列事实不能用平衡移动原理解释的是A.()FeSCN3溶液中加入固体KSCN后颜色变深B.实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气C.工业合成氨:()()()223Ng3Hg2NHg+ƒH0,采用4
00℃~500℃的高温条件D.工业制备2TiO:()4222TiCl2HOTiOHO4HClxx++=+,加入大量水,同时加热【答案】C【解析】【详解】A.()FeSCN3溶液中存在平衡:()3+-FeSCNFe+3SCN3,加入固体KSCN
后,平衡逆向移动,颜色变深,A不符合题意;B.氯气在饱和食盐水中存在平衡:+-22Cl+HOHClO+H+Cl,氯离子浓度增大,平衡逆向移动,故实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气,B不符合题意;C.工业合成氨为放热反应,高温平
衡逆向移动,该反应在高温下进行是为了提高反应速率,C符合题意;D.四氯化钛水解产生二氧化钛,加入大量水,同时加热使水解平衡正向移动,可以用该反应制备二氧化钛,D不符合题意;故选C。5.下列方程式与所给事实不相符...的是A.电解2CuCl溶液:222CuClCuCl+−=+B.钢铁发生
吸氧腐蚀,负极反应:22eFeFe−+−=C.利用覆铜板制作印刷电路板:32222FeCuFeCu++++=+D.用碳酸钠溶液处理锅炉水垢:()()224334ssCaSOCOCaCOSO−−++【答案】
A【解析】【详解】A.电解2CuCl溶液生成Cu和Cl2,方程式为:22CuClCu+Cl电解,故A符合题意;B.钢铁在接近中性的空气中腐蚀叫吸氧腐蚀,Fe作负极,电极方程式为-2+Fe-2e=Fe,故B不符合题意;C.用FeCl3溶液“腐蚀”覆铜板,离子方程式为:3
+2+2+2Fe+Cu=2Fe+Cu,故C不符合题意;D.硫酸钙存在沉淀溶解平衡:2+2-44CaSOCa+SO,碳酸钠溶液中有大量碳酸根离子,碳酸钙更难溶,碳酸根离子结合钙离子使平衡正向移动,最终转化为碳酸钙沉淀,离子方程式为:()()2-2-4334CaSOs+COCaCOs
+SO,故D不符合题意;故答案选A。6.工业上电解熔融23OAl和冰晶石(36NaAlF)混合物可制得铝。下列说法不相符...的是A.半径大小:()()3++rAl>rNaB.还原性强弱:2OF−−C.电离能大小:()()11IOINaD.碱性强弱:()
3NaOH>AlOH【答案】A【解析】【详解】A.铝离子与钠离子核外电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,故()()3++rAl>rNa,A错误;B.非金属元素的非金属性越强,对应离子的还原性越弱,非金属性F>O,
故还原性:2OF−−,B正确;C.Na原子有3个电子层,最外层1个电子,第一电离能大于O,C正确;D.金属性Na>Al,故碱性:()3NaOH>AlOH,D正确;故选A。7.常温下,下列四种溶液中,水的电离程度最大的是A.pH=5的4NaHSO溶液B.pH=7的24NaSO溶液C.pH=
5的4NHCl溶液D.pH=8的NaOH溶液【答案】C【解析】【详解】A.4NaHSO溶液电离出H+,抑制水的电离;B.24NaSO为强酸强碱盐,对水的电离无影响;C.4NHCl中4NH+水解使得溶液pH=5,促进水的电离;D.NaOH溶液电离出OH-,抑制水的电离;所以pH=5
的4NHCl溶液中水的电离程度最大;故答案选C。8.2NO和24NO存在平衡:()()2242gNOgNOH0。下列分析不正确...的是A.当混合气体颜色不再变化时,反应达到了化学平衡状态B.断裂2mol2NO中的共价键所需能量
小于断裂1mol24NO中的共价键所需能量的C.保持温度不变,缩小容器的体积,平衡向正反应方向移动,混合气体颜色变浅D.保持容器体积不变,水浴加热,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小【答案】C【解析】【详解】A.体系中二氧化氮为红棕色,当混合气体颜色不再变化时,反应达到了化学平
衡状态,故A正确;B.由题干可知,该反应为放热反应,断键时吸收的能量小于成键释放的能量,故断裂2mol2NO中的共价键所需能量小于断裂1mol24NO中的共价键所需能量,故B正确;C.保持温度不变,缩小容器的体积,体系中各物质的浓度增大,混合气体的颜色加深,平衡向气体系数和减小
的方向即正反应方向移动,混合气体颜色变浅但仍然比平衡移动前颜色深,故C错误;D.该反应为放热反应,保持容器体积不变,水浴加热,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,故D正确。答案为:C。9.下列实验能达到实验目的的是装置构成铜锌原电池证明溶解度:
AgCl>AgI准确量取一定体积4KMnO标准溶液除去2CO中混有的少量HClABCDA.AB.BC.CD.D【答案】B【解析】【详解】A.要设计成铜锌双液原电池,两个电极应该互换,否则Zn和Cu直接发生置换反应而不能产生电流,故A不符合题意;B.Ag+先和过量的Cl-完全反应,生成AgCl
,再加入NaI,沉淀由白色变为黄色,证明溶解度:AgCl>AgI,故B发符合题意;C.准确量取一定体积4KMnO标准溶液应使用酸式滴定管,故C不符合题意;D.饱和碳酸钠通入二氧化碳可转化为碳酸氢钠,故D不符
合题意;故答案选B。10.2H与ICl的反应机理如下:反应①:()()()()()2Hg2ggggIClHClHIICl+=++;反应②:()()()()()2gggIg2gHClHIIClHCl++=+,其能量曲线如下图所示。
下列有关说法不正确...的是A.反应①12EEH=−B.反应①②均是放热反应C.()()()()22Hg2gIg2gIClHCl+=+1H218kJmol−=−D.该反应的反应速率主要取决于②的快慢【答案】D【解析】【详解】A.由图可知,反应的H=正反应的活化能-逆反应的活化能,故
反应①的12EEH=−,故A正确;B.反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应为放热反应,由图像可知,反应①②均是放热反应,故B正确;C.由盖斯定律可知,()()()()22Hg2gIg2gIClHCl+=+-112ΔH=ΔH+ΔH=-218k
Jmol,故C正确;D.反应的反应速率主要取决于慢反应,活化能越大,反应的速率越慢,故该反应的反应速率主要取决于①的快慢,故D错误。答案为:D。的11.某化学兴趣小组,使用相同的铜片和锌片为电极,探究水果电池水果的种类和电极间距离对电流的影响,实验装置图和所得实验所得数据如下
:实验编号水果种类电极间距离/cm电流/AⅠ番茄198.7Ⅱ番茄272.5Ⅲ苹果227.2电池工作时,下列说法不正确...的是A.负极的电极反应为-2+Zn-2e=ZnB.电子从锌片经水果流向铜片C.水果种类和电
极间距离对电流数值的大小均有影响D.若用石墨电极代替铜片进行实验,电流数值会发生变化【答案】B【解析】【详解】A.由图示分析可知,Zn为负极,失去电子,发生氧化反应,即负极的电极反应为-2+Zn-2e=Zn,故A正确;B
.电子从锌片经导线流向铜片,而不能经水果流向铜片,故B错误;C.由表中的数据分析可知不同的水果以及同种水果间距离的不同,则电流的大小也不同,所以水果种类和电极间距离对电流的大小均有影响,故C正确;D.石墨和铜的导电率不同,若用石墨电极代替铜片进行实验,电流数值会
发生变化;故D正确;故答案选B。12.如图为某实验测得0.1-13mol?LNaHCO溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。下列说法正确的A.a点溶液中,()()2-233cHCOcCOB.b点溶液中
,()()()()-2-3323cNacHCO+2cCO+cHCO+=C.ab段,pH减小说明升温抑制了-3HCO的水解D.b点后温度升高溶液pH升高,与生成23NaCO有关【答案】D【解析】【分析】3NaHCO溶液中碳酸氢根离子存在水解和电离两个过程
,碳酸氢钠溶液显碱性,说明碳酸氢根离子水解程度大于电离程度。水解和电离过程都是吸热的,在升温过程,碳酸氢根离子的水解程度和电离程度都会被促进,同时Kw也会增大,ab段溶液pH减小;当温度再升高到b点以后,碳酸氢钠受热发生分解会生成碳酸钠,导致溶液pH升高。【详解】A.a点3NaHCO溶液在
常温下,碳酸氢离子既存在水解也存在电离过程,碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度,所以()()2-233cHCO>cCO,A错误;B.b点溶液溶质是碳酸氢钠,溶液中存在的物料守恒()()()()2-3323cNacHCOcCO
cHCO+−=++,B错误;C.水解和电离都是吸热反应,ab段温度升高,碳酸氢根离子的水解和电离都会被促进,C错误;D.b点后温度升高,溶液pH迅速升高,说明溶液碱性增强,与碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠有关,D正
确;故选D。13.某化学小组欲探究反应“32222I2IFeFe+−+++”为可逆反应,做了如下实验:已知:22IHOHIHIO++现象为:实验ii中产生了黄色沉淀;实验iii中溶液变蓝;实验iv中溶液不变蓝,下列说法中不
正确...的是A.实验ii中产生黄色沉淀的离子方程式为IAgAgI+−+=B.实验iii加淀粉溶液变蓝,证明棕黄色溶液中有2I生成C.设计实验iv的目的是为了排除空气中氧气氧化I−的可能D.通过上述实验可以证明“32222I2IFeFe+−+++”为可逆反应【答案】D【解析】【
详解】A.探究反应“2Fe3++2I−⇌2Fe2++I2”为可逆反应,则实验ⅰ所得溶液可能含有Fe3+、I−、Fe2+、I2,所以实验ii中加入AgNO3溶液产生黄色沉淀的离子方程式为:Ag++I−=AgI
↓,A正确;B.淀粉遇I2会变蓝,则实验iii加淀粉溶液变蓝,可以证明棕黄色溶液中有I2生成,B正确;C.生成的I2可能是I−被空气中氧气氧化,也可能是I−被Fe3+氧化所致,则设计实验iv的目的是为了排除空气中氧气氧化I−的可能,
C正确;D.实验ⅰ中I−和Fe3+等物质的量混合,实验ⅲ、ⅳ说明生成的I2是I−被Fe3+氧化所致,实验ii说明棕黄色溶液中存在I−,但不能确定存在的I−是反应物不能完全转化、反应存在限度所致,还是完全转化生成的I2与水反应(I2+H2O⇌HI+HIO)生成的,则通过上述实验不能证明“2Fe
3++2I−⇌2Fe2++I2”为可逆反应,D错误;故选D。14.常温下,某小组同学用如下实验探究()2MgOH的沉淀溶解平衡实验装置实验ⅠⅡ序号传感器种类导电率传感器pH传感器实验操作向蒸馏水中加入足
量的()2MgOH粉末,一段时间后再加蒸馏水向滴有酚酞的蒸馏水中加入()2MgOH粉末,隔一段时间后,再向所得悬浊液中加入一定量稀硫酸实验数据已知:酚酞的变色范围:pH<8.2无色;8.2≤pH≤10.0粉红色;pH
>10红色下列说法不正确...的是A.图1中a点导电率不为0的原因是:+-2HOH+OHB.图1中d点()2QMgOH小于()sp2KMgOHC.实验Ⅱ中,溶液颜色先变红,后变为无色,最后溶液呈粉红色D.实验Ⅱ中:加入()2MgOH的物质的量小于加
入硫酸的物质的量【答案】D【解析】【详解】A.H2O是弱电解质,能发生微弱的电离,电离方程式为H2O⇌H++OH-,因此a点电导率不等于0,选项A正确;B.cd段再加入少量蒸馏水,Mg2+和OH-浓度减小,使得
d点()2QMgOH小于()2KMgOHsp,选项B正确;C.由图像可知,AB段pH不断增大,氢氧化镁不断溶解,BC段pH不变,存在平衡()22+-()Mg(aq)+2OH(aq)MgOHs,此时溶液pH>10,因此实验②中溶液变红,CD段加入稀硫酸,消耗氢氧化镁,pH减小,
稀硫酸消耗完,氢氧化镁继续溶解,pH增大,最终溶液的pH值范围为9<pH<10,由酚酞的变色范围知,此时溶液变为淡粉色,故溶液颜色先变红,后变为无色,最后溶液呈粉红色,选项C正确;D.a点时加入Mg(OH)2使溶液pH变化到了b点,c点时加入硫酸与氢氧化镁反应,使得溶液的pH变化到了d
点,若Mg(OH)2与硫酸恰好完全反应生成硫酸镁,溶液会因Mg2+水解而呈酸性,但d点溶液的pH约为10,显碱性,说明加入的稀硫酸的物质的量小于Mg(OH)2,选项D不正确;答案选D。第二部分本部分共5题,共58分。15.下表为
元素周期表的一部分,其中的编号代表对应的不同元素。回答下列问题(涉及到元素序号用化学用语作答):(1)写出基态⑥原子的电子排布式______(2)基态③原子中电子占据最高能级的符号是______,该能级
的电子云轮廓图为______形。基态⑦原子共有______种不同运动状态的电子。(3)表中属于ds区的元素是______。(4)写出⑧的氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式______。(5)从原子结构角度解释非金属性⑩
>⑨的原因______。(6)元素⑪(设为字母A)和元素⑫(设为字母B)的部分电离能数据(用1I,2I,3I表示)如表:元素AB电离能/(1kJmol−)1I7177592I150915613I3248257的比较两元素的2I,3I可知,气态2A+再失去一个电子比气态2B+再失去
一个电子难,请解释原因______。【答案】(1)1s22s22p4(2)①.2p②.纺锤③.11(3)Cu(4)--2322AlO+2OH=2AlO+HO(5)S与Cl原子电子层数相同,半径逐渐减小,原子核对核外电子的吸引能力增强,原子得电子能力增强,故非金属性C
l>S(6)气态Fe2+的外围电子排布式为3d6,而气态Mn2+的外围电子排布式为3d5,半满,再失去一个电子需要的能量高,故Mn2+更难再失去一个电子【解析】【分析】根据元素在周期表中的位置,①为Li,②为Be,③为B,④为C,⑤为N,⑥为O,⑦为Na,⑧为Al,⑨为S,⑩为Cl,⑪为Mn
,⑫为Fe,⑬为Cu。【小问1详解】⑥为O,基态O原子的电子排布式:1s22s22p4;【小问2详解】③为B,基态B原子的电子排布式:1s22s22p1,电子占据最高能级的符号是2p,该能级的电子云轮廓图为纺锤形;⑦为Na,
基态Na原子共有1种不同运动状态的电子;【小问3详解】表中属于ds区的元素是:Cu;【小问4详解】⑧为Al,氧化物为Al2O3,与NaOH溶液反应的离子方程式:--2322AlO+2OH=2AlO+HO;【小
问5详解】⑨为S,⑩为Cl,S与Cl原子电子层数相同,半径逐渐减小,原子核对核外电子吸引能力增强,原子得电子能力增强,故非金属性Cl>S;【小问6详解】⑪为Mn,⑫为Fe,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难的原因是:气
态Fe2+的外围电子排布式为3d6,而气态Mn2+的外围电子排布式为3d5,半满,再失去一个电子需要的能量高,故Mn2+更难再失去一个电子。16.二甲醚(33CHOCH)是一种洁净液体燃料,工业上以CO和H2为原料生产33CHOCH。
工业制备二甲醚在催化反应室中(压强:2.0~10.0MIPa.温度:230-280℃)的进行下列反应:反应i:()()()23g2HggCOCHOH+11Δ99HkJmol−=−反应ii:()()33322CHOH(g)CHOCHg+HOg12Δ235JHkmol−=−.反应iii
:()()()()222gHOggHgCOCO++13Δ41.2HkJmol−=−(1)在该条件下,若反应i的起始浓度分别为()11.2LcCOmol−=,()12H2.8Lcmol−=,8min后达到化学平衡状态,CO的转化率为50%
,则8min内CO的平均反应速率为______(2)在t℃时.反应ii的平衡常数为400,此温度下,在1L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:物质3CHOH33CHOCH2HO()1/Lcmol−
0.052.02.0此时v正______v逆(填“>”“<”或“=”)(3)催化总反应为:()()()()23323COg+3HgCHOCHg+COg4ΔH①4=H______1kJmol−②CO的平衡转化率
(CO)与温度、压强的关系如图I所示.图中X代表______(填“温度”或“压强”),1L______2L(填“>”“<”或“=)。(4)在催化剂的作用下同时进行三个反应,发现随着起始投料比()()2HnnCO的改变,二甲醚和甲醇的产率(产物中的碳原子占起始CO中碳原子的百分
率)呈现如图2的变化趋势。解释投料比大于1.0之后二甲醚产率和甲醇产率变化的原因______。(5)二甲醚(33CHOCH)空气燃料电池是一种高效、轻污染的车载电池,其工作原理如图3所示。①燃料电池中的正极是______(填“c”或“d”)电极。②c电极的电极反应为___
___。【答案】(1)0.075mol∙L−1∙min−1(2)<(3)①.-262.7②.温度③.>(4)当投料比大于1时,随着c(H2)增大,反应①被促进,而反应③被抑制,c(H2O)增大,最终抑制反应②,因此甲醇的产率继续增大而二甲醚的产率减小(5)①.d②.33CHOC
H-12e-+3H2O=2CO2+12H+【解析】【小问1详解】根据题给数据,CO的反应量为1.2mol/L×50%=0.6mol/L,则8min内CO的平均反应速率为:v(H2)=0.6mol/L8min=0.075mol∙L−1∙min−1;【小问2详解】该时
刻反应的浓度熵为:Qc=332232(CHOCH)(HO)2.0.0==16000(CHOH)20.5ccc>400,反应逆向进行,所以,v正<v逆;【小问3详解】①催化反应室中的总反应3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g),根据
盖斯定理可按以下方法联立得到:①×2+②+③,该反应ΔH4=-99kJ·mol−1×2+(-23.5kJ·mol−1)+(-41.2kJ·mol−1)=-262.7kJ·mol−1;②根据催化反应室的
总反应放热,化学方程式3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)ΔH=-262.7kJ·mol−1可知,正向反应气体减少,反应放热,所以CO的平衡转化率α(CO)随温度的升高而减小、随压强的增大而增大,图中曲线随X增大而减小,可判断X是温度,则L1、L2是压
强,且L1>L2;【小问4详解】结合图象,根据平衡移动原理分析:随着2(H)(CO)nn增大,反应①CO转化率增大,甲醇的产率增大,进而有利于反应②正向移动;另一方面,随着2(H)(CO)nn增大,反应③被抑制,c(H2O)增大,
进而抑制了反应②;图中二甲醚产率随着2(H)(CO)nn增大先增大后减小的原因就是这两种因素共同作用的结果,题给图中投料比大于1.0之后二甲醚产率和甲醇产率变化的原因可解释为:当投料比大于1时,随着c(H2)增大,反应①被促进,而反应③被抑制,c(H2O)增大
,最终抑制反应②,因此甲醇的产率继续增大而二甲醚的产率减小。【小问5详解】①根据图中电子的移动方向可知,d是正极;②根据图中电子的移动方向可知,c是负极,电解质环境为酸性,则其电极反应为:33CHOCH-12e-+3H2O=2CO2+12H+。17
.乙二酸(224HCO)俗称草酸,是一种二元弱酸,在日常生活、实验研究、化学工业中应用广泛。(1)人体内草酸累积过多是导致结石形成的主要原因,其主要成分是草酸钙,草酸钙的化学式为______。(2)常温下,测得12240.1LHCOmol−溶液的pH=1.3.草酸的电离方程式为______
。(3)向某224HCO溶液中滴加KOH溶液,溶液中224HCO、24OHC−和224CO−物质的量浓度分数()X[已知()()()()()22242424cXδXcHCOcOcCOHC−−=++]与pH关系如图所示①由图可知,草酸的a1=K______。
②草酸溶液中滴加KOH溶液至pH=2.8时发生的主要反应是______(写离子方程式)。③pH=4.2时,溶液中的溶质为______(填化学式).下列粒子浓度关系正确的是______(填字母)。a.()()()()()22424cKcHcO2cCOcHCOH++−−−+=++b.()()()
()22424224cKcHCOcCOcHCO+−−c()()()()22424224cKcHCOcCOcHCO+−−=++(4)利用草酸制备草酸亚铁晶体(242FeCOxHO))的流程及组分测定方法如下:已知:i.pH>4时,2Fe+另被氧气氧化;ii.三种物质的溶解度(g/l
00g水)如下:42FeSO7HO424(NH)SO44242FeSO(NH)SO6HO20℃48753760℃1018838①用稀硫酸调溶液pH至1~2的目的是:______,______。②
测定草酸亚铁晶体(242FeCOHOx)的x值:实验为:称取0.2700g草酸亚铁晶体溶于一定浓度的硫酸溶液中,用酸性KMnO4溶液滴定。到达滴定终点时,消耗0.10001Lmol−的酸性KMnO4溶液9.00mL,已知:滴定过程中铁、碳元素分别被氧化为3Fe+、CO2,锰元素被还
原为Mn2+。243OOFeCxH中x=______(FeC2O4的摩尔质量是1144gmol−)。【答案】(1)CaC2O4(2)22424HCOHHCO−++、22424HCOHCO−−++(3)①.10-1.2②.--2-24242HCO+OH=CO+HO③.224KCO和24KHCO
④.a(4)①.防止2+Fe被氧化②.抑制2+Fe的水解③.2【解析】【小问1详解】草酸钙的化学式为CaC2O4,故答案为CaC2O4。【小问2详解】H2C2O4为乙二酸,由0.1mol/LH2C2O4溶液pH=1.3可知,H2C2O4为二元弱酸,分步电离的方程式为:224
24HCOHHCO−++、22424HCOHCO−−++,故答案为22424HCOHHCO−++、22424HCOHCO−−++。【小问3详解】H2C2O4为乙二酸,为二元弱酸,pH增大,()224δHCO降低,(
)-24δHCO先增大后降低,所以曲线1表示()224δHCO,曲线2表示()-24δHCO,曲线3表示()224δCO−;①由图可知,当pH=1.2时,()224δHCO=()-24δHCO,此时溶液中不存在224CO−,所以()224c
HCO=()24cOHC−,草酸的()()()()241.2224a1cHCOcHcH10cHCOK−++−===,故答案为10-1.2;②草酸溶液中滴加KOH溶液至pH=2.8时,()224δHCO=0,发生的主要
反应是--2-24242HCO+OH=CO+HO,故答案为--2-24242HCO+OH=CO+HO;③pH=4.2时,()-24δHCO=()224δCO−,溶液中的溶质为224KCO和24KHCO;a
.根据电荷守恒,有()()()()()++-2--2424cK+cH=cHCO+2cCO+cOH,故a正确;b.pH=4.2时,()()2-2424δCO=δHCO=0.5−,()()2--2424cCO=cHCO,故b错误;
c.pH=4.2时,()()+-cH>cOH,此时()()2--2424cCO=cHCO,溶液中没有224HCO,又()()()()()++-2--2424cK+cH=cHCO+2cCO+cOH,所以()()()()22424224cKcHCOcCOc
HCO+−−++,故c错误;故答案选a。【小问4详解】①已知,pH>4时,2+Fe另被氧气氧化;所以用稀硫酸调溶液pH至1~2是为了防止2+Fe被氧化,此外,2+Fe发生水解,2++22Fe+2HOFe(OH)+2H,用稀硫酸调溶液pH至1~2可以抑制2+Fe的水解,故答案为防止2+F
e被氧化;抑制2+Fe的水解;②根据电子守恒可知,4MnO−与242FeCOxHO的反应的计量关系为42423MnO5FeCOxHO−~,达到滴定终点时,消耗0.1000mol•L−1的酸性KMnO4溶液9.00mL,则n(242FeCOxHO)=33
50.1000910mol1.510mol3−−=,草酸亚铁晶体的质量为0.2700g,所以242FeCOxHO的摩尔质量-1-3m0.2700gM180gmoln1.510mol===,所以180144218x−==,故答案为2。18.以软锰矿(主要成分MnO2)和黄铁矿(
主要成分FeS2)为原料联合提取S和制取42HOMnSO的一种流程示意图如下。已知:金属离子沉淀的pHFe3+Mn2+Fe2+开始沉淀时1.55.86.3完全沉淀时2.87.88.3(1)步骤①混合研磨成细粉的主要目的是______(2)充分浸取时生成主要产物是S、M
nSO4及()243FeSO,反应的化学方程式为______。(3)步骤②所得酸性滤液含有Fe2+,检验Fe2+的实验操作为______。(4)沉铁时先加入H2O2,后加入碳酸钠溶液,调节溶液pH≈5,说明试剂加入顺
序及调节pH的原因______。(5)步骤⑥需在90~100℃下进行,该反应的化学方程式为______。(6)硫酸锰在不同温度下结晶可分别得到42MnSO7HO、42MnSO5HO和42MnSOHO。硫酸锰在不同温度下的溶解度
和该温度范围内析出晶体组成的关系如下图所示。从沉铁后的滤液中获得较高纯度42MnSOHO的操作是:控制温度在80~90℃之间蒸发结晶、______,然后用80~90℃的蒸馏水洗涤产品2~3次、真空干燥。(7)从两种矿石中各物质性质利用的角度,分析联合提
取S和制取42HOMnSO的优点______。【答案】(1)增大表面积,提高硫酸浸取时的浸取率(2)()2242424233MnO+6HSO+2FeS=4S+3MnSO+FeSO+6HO(3)取少许滤液于试管中,
加入几滴铁氰化钾溶液,若生成蓝色沉淀,说明滤液中含有Fe2+(4)沉铁时先加入H2O2,将Fe2+氧化为Fe3+,后加入碳酸钠溶液,调节溶液pH≈5,将铁全部转化为Fe(OH)3除去,同时不影响Mn2+(5)()4x+1322NHS90~100C2NH+HS+xS(6)趁热过滤(7)减少耗
能,减少了污染性气体二氧化硫的排放【解析】【分析】已知:金属离子沉淀的pH软锰矿和黄锰矿混合研磨后加入20%的硫酸溶液,反应生成硫酸锰、硫酸铁和硫单质,过滤后,向滤液中加入碱沉铁,将铁转化为氢氧化铁除去,过滤经蒸发结晶缩、趁热过滤得到42HOMnSO,向滤渣中加入硫化铵溶液,得到(N
H4)2Sx+1固体,加热后分解得到S。【小问1详解】步骤①混合研磨成细粉,可以增大反应物的接触面积,提高硫酸浸取时的浸取率。答案为:增大表面积,提高硫酸浸取时的浸取率。【小问2详解】结合上述分析,充分浸取时反应的化学方程式为:()2242424233MnO+6HSO+2FeS=4S+3
MnSO+FeSO+6HO答案为:()2242424233MnO+6HSO+2FeS=4S+3MnSO+FeSO+6HO。【小问3详解】步骤②所得酸性滤液含有Fe2+,检验Fe2+的实验操作为取少
许滤液于试管中,加入几滴铁氰化钾溶液,若生成蓝色沉淀,说明滤液中含有Fe2+。答案为:取少许滤液于试管中,加入几滴铁氰化钾溶液,若生成蓝色沉淀,说明滤液中含有Fe2+。【小问4详解】沉铁时先加入H2O2,将Fe2+氧化为Fe3+,后加入碳酸钠溶液,调节溶液pH≈5,将铁全部转化为Fe(
OH)3除去,同时不影响Mn2+。答案为:沉铁时先加入H2O2,将Fe2+氧化为Fe3+,后加入碳酸钠溶液,调节溶液pH≈5,将铁全部转化为Fe(OH)3除去,同时不影响Mn2+。【小问5详解】步骤⑥需在90~100℃下进行,该反应的化学方程式:()4x+1322NHS
90~100C2NH+HS+xS答案为:()4x+1322NHS90~100C2NH+HS+xS。【小问6详解】从沉铁后的滤液中获得较高纯度42MnSOHO的操作是:控制温度在80~90℃之间蒸发结晶、趁
热过滤,然后用80~90℃的蒸馏水洗涤产品2~3次、真空干燥。答案为:趁热过滤。【小问7详解】软锰矿与黄铁矿联合提取S和制取42HOMnSO的优点是该反应在常温下就能进行,减少黄铁矿煅烧时的耗能,减少了污染性气体二氧化硫的排放答案为:减少耗能,减少了污染性
气体二氧化硫的排放。19.实验小组对Mg与NH4Cl溶液的反应进行探究。(1)用pH计测定1.014LmolNHCl−溶液约为4.6,分析NH4Cl溶液呈酸性的原因______(用化学用语表示)。(2)探究镁与NH4Cl溶液的反应
:实验Ⅰ、Ⅱ所取镁粉质量均为0.5g,分别加入选取的实验试剂中。实验实验试剂实验现象Ⅰ5mL蒸馏水反应缓慢,有少量气泡产生(经检验为H2)Ⅱ5mL11.0Lmol−NH4Cl溶液(pH=4.6)剧烈反应,产生刺激性气味气体和灰白色难溶固体①实验Ⅰ中发生反应的化学方程式为______。
②经检验实验Ⅱ中刺激性气味气体为NH3和H2的混合气体,用平衡移动原理解释产生NH3的原因______。③已知灰白色沉淀中含有Mg2+、OH-。为研究固体成分,进行实验:将生成的灰白色固体洗涤数次,至洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显浑浊。将洗涤后的固体溶于稀HNO3,再滴加AgNO
3溶液,出现白色沉淀。推测沉淀中含有______,灰白色固体可能是______(填化学式)。④针对实验Ⅱ比实验Ⅰ反应剧烈的原因,小组同学提出了两种假设:假设l:NH4Cl溶液中的H+溶解了Mg(OH)2;假设2:NH4Cl溶液中的4NH+溶解了Mg(OH)2。为证明假设的合理性.小组同
学做了如下对比实验:实验实验方案实验现象Ⅲ取2根覆盖了Mg(OH)2的Mg条,分别同时放入相同体积相同pH的盐酸和饱和NH4Cl溶液中。饱和NH4Cl溶液中反应更剧烈Ⅳ向饱和NH4Cl溶液中滴加浓氨水,使溶液呈中性或略显碱性,再放入覆盖了Mg
(OH)2的镁条。剧烈反应,但是比实验Ⅲ饱和NH4Cl溶液略慢,产生刺激性气味气体和灰白色难溶固体。实验结论是______。(3)甲同学通过深入思考,认为Mg与NH4Cl溶液反应剧烈.可能还与Cl−有关.并通过设计实验,证
明了猜想的正确性.他设计的实验方案和实验证据为______。(4)由上述实验得出的结论是______。【答案】(1)+4NH+H2O⇌NH3·H2O+H+(2)①.()222Mg+2HO=MOH+gH②.+4NH+H2
O⇌NH3·H2O+H+,镁消耗H+,平衡正向移动,促进NH3·H2O生成,NH3·H2O分解生成氨气;③.Cl-④.Mg(OH)Cl⑤.+4NH可以促进Mg(OH)2的溶解平衡正向移动,2+4NH+Mg(OH)2=Mg2++232NHHO,减少Mg(OH)2的覆盖,使Mg与水持续反应,反
应放热,温度升高,反应速率加快;(3)在盛有3.0mL1.0mol/LNH4Cl溶液和3.0mL1.0mol/LNH4NO3溶液的2支试管中分别加入0.20g镁粉.观察现象。若NH4Cl溶液中有大量气泡产生,但NH4NO3溶液中无气泡
产生,则说明是氯离子的作用;若反应速率几乎一样,说明C1-不起作用;(4)NH4Cl水解产生的H+对反应影响小,+4NH对反应影响大;。【解析】【分析】本题主要是对Mg与NH4Cl溶液反应机理进行实验探究,探究了反应得到的灰白色固体的成分,以及进行几组对照实验来探究该反
应的机理,最后得出NH4Cl水解产生的H+对反应影响小,+4NH对反应影响大的结论,解题过程中要密切关系题干信息,时刻注意对照实验仅能改变一个变量的思想;【小问1详解】NH4Cl是一种强酸弱碱盐,根据盐类水解的规律可知,NH4Cl溶液显酸性,反应的离子方程式为:+4N
H+H2O⇌NH3·H2O+H+;【小问2详解】①()222Mg+2HO=MgOH+H②实验Ⅱ中刺激性气味气体为NH3和H2的混合气体,+4NH+H2O⇌NH3·H2O+H+,+2+2Mg+2H=Mg+H,镁消耗H+,使铵根离子的水解正向进行,促进NH3·H2O生成,NH3·H2O分解生成
氨气;③将生成的灰白色固体洗涤数次,至洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显浑浊,说明灰白色固体表面没有能使AgNO3溶液变浑浊的杂质,将洗涤后固体溶于稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,出现白色沉淀,说明灰白色沉淀中含
有Cl-,结合已知灰白色沉淀中含有Mg2+、OH-,和化学式中化合价代数和为0,可推测灰白色固体可能是Mg(OH)Cl④Mg与NH4Cl溶液的反应比Mg与H2O的反应更剧烈的主要原因是+4NH可以促进Mg(OH)2的溶解平衡正向移动,2+4NH+Mg(OH
)2=Mg2++232NHHO,减少Mg(OH)2的覆盖,使Mg与水持续反应,反应放热,温度升高,反应速率加快;【小问3详解】在盛有3.0mL1.0mol/LNH4Cl溶液和3.0mL1.0mol/LNH4NO3溶液的2支试管中分别加入0
.20g镁粉.观察现象。若NH4Cl溶液中有大量气泡产生,但NH4NO3溶液中无气泡产生,则说明是氯离子的作用;若反应速率几乎一样,说明C1-不起作用;【小问4详解】NH4Cl水解产生的H+对反应影响小,+4NH对反应影响大;