安徽省江淮十校2021-2022学年高三上学期化学开学考试试卷

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名称 安徽省江淮十校2021-2022学年高三上学期化学开学考试试卷
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文件大小 1.2MB
资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2021-10-08 18:02:13

文档简介

安徽省江淮十校2021-2022学年高三上学期化学开学考试试卷
一、单选题
1.(2021高三上·安徽开学考)我国力争在2030年前碳达峰,2060年前实现碳中和。化学在致力“碳达峰、碳中和”方面发挥着巨大作用。下列措施不利于实现上述目标的是(  )
A.燃油汽车使用尾气催化转化装置
B.汽油中添加乙醇
C.“禁塑令”颁布有利于减少CO2排放
D.加强新能源汽车推广使用
【答案】A
【知识点】常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】A.燃油汽车排出的尾气中含有CO、NO等有害气体,它们在尾气催化转化装置中会转化为无害的CO、N2,但这并不能减少碳排放,与实现碳中和无关,A不利于实现上述目标;
B.乙醇燃烧产生CO2、H2O,CO2在植物光合作用下产生淀粉、纤维素等物质,淀粉、纤维素水解产生葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下又转化为乙醇,故乙醇属于可再生能源。汽油中添加乙醇,能够减少化石能源的使用及有害物质的产生与排放,有利于减少环境污染,B有利于实现上述目标;
C.塑料大部分是利用石油等化石原料提炼后的副产品经过聚合作用形成的高分子聚合物,"禁塑令"的颁布有利于减少 排放,C有利于实现上述目标;
D.新能源汽车所需能源不是化石能源,因此能减少碳排放,D有利于实现上述目标;
故答案为:A。
【分析】A、催化转化装置可将有毒气体转化为无毒气体,但不能减少有毒气体的排放;
B、乙醇燃烧生成水和CO2,可减少有毒气体的排放;
C、“禁塑令”的颁布,有利于减少CO2的排放;
D、新能源汽车的使用,可减少CO2的排放;
2.(2021高三上·安徽开学考)化学与生活、生产、科技密切相关。下列说法正确的是(  )
A.新冠病毒使用双氧水与医用酒精混合消毒,其消毒效果更佳
B.嫦娥五号登月采集的样本中含有 , 与 互为同位素
C.“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”中涉及蒸馏操作
D.古代的鎏金工艺利用了电解原理
【答案】C
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;蒸馏与分馏;同位素及其应用
【解析】【解答】A.双氧水具有强氧化性,医用酒精具有还原性,二者混合会发生氧化还原反应,导致消毒能力降低甚至失去,因此不能混合使用,A不符合题意;
B. 与 的质子数不同,质量数相同,因此二者不能互为同位素,B不符合题意;
C.酒精沸点比较低,由于是与水互溶的沸点不同的液体混合物,因此可以使用蒸馏方法分离,C符合题意;
D.将金熔于水银之中,形成金泥,涂于铜或银器表面,加温,使水银蒸发,金就附着于器表面,谓之鎏金,近代称为“火镀金”,而不是利用电镀原理,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、双氧水具有氧化性,酒精具有还原性,可发生氧化还原反应;
B、同位素是指质子数相同,中子数不同的一类原子;
C、“蒸烧”的过程涉及蒸馏操作;
D、根据鎏金操作分析;
3.(2021高三上·安徽开学考)《中国诗词大会》以“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”,不仅弘扬了中国传统文化,还蕴含着许多化学知识。下列诗词分析错误的是(  )
A.“嫘祖栽桑蚕吐丝,抽丝织作绣神奇”中的“丝”不耐酸碱
B.“煮豆燃豆荚,豆在釜中泣”中的能量变化主要是化学能转化为热能
C.“愿滴无声入水惊,如烟袅袅幻形生”中的“墨滴”具有胶体的性质
D.“独忆飞絮鹅毛下,非复青丝马尾垂”中的飞絮、鹅毛主要成分都是蛋白质
【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;分散系、胶体与溶液的概念及关系
【解析】【解答】A.“丝”的主要成分是蛋白质,含有氨基、羧基,因此能够与酸、碱发生反应导致不耐酸碱,A不符合题意;
B.“煮豆燃豆荚,豆在釜中泣”中的能量变化主要是豆的秸秆燃烧时将化学能转化为热能,B不符合题意;
C.“墨滴”是碳元素的单质分散在水中形成的胶体,因而具有胶体的性质,C不符合题意;
D.飞絮的主要成分是纤维素,鹅毛的主要成分是蛋白质,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、“丝”的主要成分是蛋白质;
B、诗句中涉及秸秆的燃烧;
C、墨是碳单质分散在水中形成的胶体;
D、飞絮的主要成分是纤维素;
4.(2021高三上·安徽开学考)在实验室采用如图装置制备气体(不考虑尾气处理),不合理的是(  )
A.NO B. C. D.
【答案】A
【知识点】常见气体制备原理及装置选择
【解析】【解答】A.NO会与空气反应且与空气密度相近,不能采取向上排空气法收集,A符合题意;
B.亚硫酸钠与过量硫酸反应生成为氧化硫,二氧化硫相对分子质量大于空气,可以采取向上排空气法收集,B不符合题意;
C.二氧化锰为催化剂,过氧化氢分解制取氧气,浓硫酸为吸水剂,氧气密度大于空气,可以采取向上排空气法收集,C不符合题意;
D.2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,浓硫酸为吸水剂,氯气密度大于空气,可以采取向上排空气法收集,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】第一个装置为气体发生装置,为固液常温型装置;第二个装置为气体除杂装置;第三个装置为气体收集装置,所用收集方法为向上排空气法。据此结合选项气体的制备和收集进行分析。
5.(2021高三上·安徽开学考)用 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是(  )
A.12.0g熔融的 中含有的阳离子数为
B.常温常压下,1.7g甲基( )中所含的中子数为
C.7.8g苯中含有的碳碳双键数目为
D.常温常压下,92g的 和 混合气体含有的原子数为
【答案】D
【知识点】摩尔质量;气体摩尔体积;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.12.0g熔融的 为0.1mol,中含有的阳离子为Na+,个数为 ,A不符合题意;
B.常温常压下,1.7g甲基( )为0.1mol,所含的中子数为 ,B不符合题意;
C.苯分子中含有的碳碳键为一种独特的键,并不存在碳碳双键,C不符合题意;
D.常温常压下,92g的 和 混合气体中含有NO2的物质的量为2mol,含有的原子数为 ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、NaHSO4在熔融状态下电离产生Na+和HSO4-;
B、一个甲基中含有8个中子;
C、苯中不含有碳碳双键;
D、二者的最简式为NO2,可根据NO2进行计算;
6.(2021高三上·安徽开学考)轴烯(Radialene)是独特的环状烯烃,环上每个碳原子都接有一个双键,含n元环的轴烯可以表示为[n]轴烯,如下图是三种简单的轴烯。下列有关说法正确的是(  )
A.轴烯的通式可表示为CnHn
B.a分子中所有原子都在同一个平面上
C.b与苯互为同系物
D.c能使酸性 溶液褪色,发生加成反应
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质;苯的同系物及其性质
【解析】【解答】A.当碳原子数为6时,氢原子数为6,当碳原子数为8时,氢原子数为8,当碳原子数为10时,氢原子数为10,轴烯的通式可表示为C2nH2n(n ),A不符合题意;
B.a中含三个碳碳双键,且直接相连,根据乙烯的分子结构特点及3点共面可知,分子中所有原子都在同一个平面上,B符合题意;
C.b的分子式为C8H8,苯的分子式为C6H6,两者相差C2H2,且结构不相似,故两者不是同系物,C不符合题意;
D.c含有双键,能使酸性 溶液褪色,该反应属于氧化反应而不属于加成反应,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、根据轴烯分子中所含的原子个数确定其分子式;
B、根据烯烃共平面的性质分析;
C、b与苯的结构不同,不属于同系物;
D、双键与酸性KMnO4溶液发生氧化反应;
7.(2021高三上·安徽开学考)用下列实验装置能达到相关实验目的的是(  )
  A B C D
实验装置
实验目的 由 溶液制取胆矾 制备乙酸乙酯 除去 气体中混有的HCl杂质 石油分馏制备汽油
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】蒸发和结晶、重结晶;蒸馏与分馏;乙酸乙酯的制取;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.蒸发很难控制准确蒸干的程度,如果蒸干过度,那么就会有部分五水硫酸铜失去结晶水,得到的就是不纯的五水硫酸铜了,应该用蒸发浓缩,冷却结晶的方法,A不符合题意;
B.碳酸钠可以中和乙酸,吸收乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度,而氢氧化钠溶液会促进乙酸乙酯的水解,不利于有乙酸乙酯的生成,应用饱和碳酸钠溶液呈接产品,B不符合题意;
C.饱和的食盐水不能降低二氧化碳的溶解度,不利于保护被除杂气体,而饱和的碳酸氢钠溶液可以有效的降低二氧化碳的溶解度,应该选用饱和的碳酸氢钠溶液,C不符合题意;
D.选项石油中各物质的沸点不同,因此可以采用分馏的方法来获得汽油,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、蒸发过程中可能部分晶体发生脱水反应;
B、制备乙酸乙酯应用饱和Na2CO3溶液除杂;
C、除去CO2中混有的HCl,应用饱和NaHCO3溶液;
D、石油分馏应采用蒸馏装置;
8.(2021高三上·安徽开学考)证据推理是化学学科重要的核心素养。由下列实验现象推出的结论正确的是(  )
  实验过程 实验现象 实验结论
A ZnS和 的悬浊液中滴加 溶液 生成黑色沉淀
B 向某溶液中滴加几滴NaOH稀溶液,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口检验 试纸不变蓝 原溶液中一定不含有
C 常温下,向含溶解足量 的饱和食盐水中通入过量 析出白色固体 溶解性:
D 室温下,用pH试纸分别测定等物质的量浓度的NaClO溶液和 溶液的pH NaClO溶液对应的pH试纸蓝色更深 酸性:
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;铵离子检验;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质
【解析】【解答】A.ZnS和 的悬浊液中滴加 溶液,虽有ZnS不溶物,但还有Na2S,加入硫酸铜后,铜离子会与硫离子反应得到黑色硫化铜沉淀,但不能证明沉淀发生转化,不能证明 ,A不符合题意;
B.铵根离子与氢氧化钠不加热不会生成氨气,故无法证明是否含有铵根,B不符合题意;
C.反应方程式为:NH3+NaCl+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,白色固体为碳酸氢钠,可证明溶解性: ,C符合题意;
D.NaClO具有强氧化性,可漂白pH试纸,所以无法比较 和 的酸性,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、要比较两种沉淀的溶度积,应存在沉淀的转化;
B、NH3极易溶于水,不加热无法逸出;
C、该实验证明溶解性NaHCO3<Na2CO3;
D、根据强酸制弱酸分析;
9.(2021高三上·安徽开学考)为提纯下列物质(括号内为杂质),选用除杂试剂和分离方法都正确的是(  )
选项 物质(杂质) 除杂试剂 分离方法
A 饱和的 溶液 洗气
B 乙醇(乙酸) 生石灰 蒸馏
C 溶液( ) 过量的铜 过滤
D 胶体(NaCl) 蒸馏水 过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】除杂
【解析】【解答】A.将混合气体通入饱和碳酸钠中,二氧化碳也会被吸收,A不符合题意;
B.乙酸与氧化钙反应后,转化为盐后不溶于乙醇,然后蒸馏,乙醇变为蒸气,从而分离,B符合题意;
C. 与铜生成氯化亚铁和氯化铜,引进新杂质,C不符合题意;
D. 胶体中有NaCl,加入蒸馏水后除杂的方法为渗析,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、CO2、SO2都能与饱和Na2CO3溶液反应;
B、乙醇与CaO不反应;
C、Cu能与FeCl3溶液反应;
D、胶体可透过滤纸;
10.(2021高三上·安徽开学考)由同一短周期非金属元素X、Y组成的化合物易水解(结构如图所示),Y的一种单质在空气中易自燃。下列有关说法正确的是(  )
A.Y单质可能为正四面体结构
B.简单离子半径:X>Y
C.该化合物中X、Y原子最外层均为8电子构型
D.该化合物易水解,发生氧化还原反应得到两种酸
【答案】A
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.Y是P元素,其形成的单质白磷P4分子中4个P原子位于正四面体的顶点上,分子为正四面体结构,A符合题意;
B.X是Cl,Y是P,二者是同一周期元素,形成的离子分别是Cl-、P3-,离子的核外电子层结构相同,原子序数越大,离子半径就越小,所以简单离子半径:X<Y,B不符合题意;
C.根据图示可知阴离子中P原子最外层有12个电子,不是8电子的稳定结构,C不符合题意;
D.该化合物易水解,发生反应产生HCl、H3PO4两种酸,反应过程中元素化合价不变,因此不属于氧化还原反应,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】Y的一种单质在空气中易自燃,因此Y为P。X与Y位于同一周期,且Y只能形成一个共价键,因此Y的最外层电子数为7,故Y为Cl。据此结合元素周期表的性质地变规律分析。
11.(2021高三上·安徽开学考)下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是(  )
A. 通入漂白粉溶液中产生白色浑浊:
B.硫酸酸化的淀粉-KI溶液久置后变蓝:
C.用惰性电极电解 溶液:
D.水垢上滴加 溶液有气泡产生:
【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.次氯酸根会将二氧化硫氧化为硫酸根,生成硫酸钙沉淀,少量二氧化硫: ,二氧化硫过量: ,A不符合题意;
B.酸性环境下,氧气能够氧化碘离子生成碘单质: ,B符合题意;
C.用惰性电极电解 溶液生成铜和氯气: ,C不符合题意;
D.醋酸为弱酸不拆分: ,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、ClO-具有氧化性,能将SO2氧化成SO42-;
B、溶液变蓝色,说明反应生成I2;
C、电解时,溶液中的Cu2+在阴极发生得电子的还原反应,生成Cu;
D、CH3COOH是弱酸,在离子方程式中应保留化学式;
12.(2021高三上·安徽开学考)含氟芳香化合物是一种新的精细化工中间体。一种有机小分子催化多氟芳香化合物的取代反应机理如图。
下列说法错误的是(  )
A.2是催化剂
B.7是反应的中间体
C.总反应的原子利用率为100%
D.5为 时,1是
【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.由上述分析可知:2为催化剂,A不符合题意;
B.由上述分析可知:7为中间产物,B不符合题意;
C.由上述分析可知:过程(1)原子利用率达到100%,而过程(2)、(3)中反应物未完全转化为目标产物,因此原子利用率未达到100%,C符合题意;
D.由反应历程图可知:5为 ,1为 ;当5为 时,X表示-OOCCH3;对比两个过程可知:1中的X也为-OOCCH3,故生成物1为 ,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、物质2在反应前后保持不变,为催化剂;
B、物质7在反应过程中生成又消耗;
C、反应过程中除生成目标产物外,还生成其他物质;
D、根据反应过程确定物质的结构;
13.(2021高三上·安徽开学考)甲醇与水蒸气重整制氢可直接用于燃料电池。我国学者采用量子力学方法研究表明,利用钯基催化剂表面吸附发生解离: 的五个路径与相对能量历程关系,如图所示,其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。
下列说法错误的是(  )
A.该吸附过程最终释放能量
B.决速步骤的能垒(活化能)为
C.催化剂在吸附过程中降低反应的活化能
D.历程中速率最快的反应为:
【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应;活化能及其对化学反应速率的影响
【解析】【解答】A.起始能量为0 kJ/mol,终态为65.7 kJ/mol,能量升高,该吸附过程最终吸收能量,A符合题意;
B.活化能为反应物的总能量与过渡态能量之差,从图中可以看出,过渡态Ⅴ反应活化能最大反应最慢,因此决速步骤为Ⅴ,能垒(活化能)为113.9 kJ/mol -(-65.7 kJ/mol)= ,B不符合题意;
C.催化剂加快反应速率是因为降低了反应的活化能,C不符合题意;
D.活化能越小反应速率越快,过渡态Ⅲ为活化能最低,历程中速率最快的反应为: ,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、根据始态和终态的能量相对大小分析;
B、决速步骤为慢反应步骤,则其活化能最高;
C、催化剂可降低反应所需的活化能;
D、反应速率最快,则其活化能最小;
14.(2021高三上·安徽开学考)燃料电池对新能源的发展有划时代的意义。甲池是一种氢氧燃料电池,乙池是高分子膜电解池(苯、环己烷均为气态)。已知D中进入10 mol混合气体(其中苯物质的量分数为20%,杂质不参与反应),C中出来含苯的物质的量分数为10%的混合气体(不含H2)。
下列说法错误的是(  )
A.甲池中F极为正极 B.乙池中流经水溶液的电子为6NA
C.乙池中苯发生还原反应 D.甲池中G极发生:H2-2e-=2H+
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据图示可知:在惰性电极上苯得到电子与溶液中的H+结合为环己烷,C元素化合价降低,被还原,发生还原反应,故则惰性电极为阴极,与电源的负极连接,甲装置中G为负极,F为正极,A不符合题意;
B.电子应该在外电路中的导线及电极上定向移动而不能进入水溶液中,溶液中是阴、阳离子定向移动,B符合题意;
C.根据图示可知:在惰性电极上苯得到电子与氢离子结合形成环己烷,发生反应为还原反应,C不符合题意;
D.根据选项A分析可知:在甲池中F电极为正极,G电极为负极,H2失去电子变为H+,故G电极的电极反应式为:H2-2e-=2H+,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】乙池中苯环转化为环己烷的过程中发生还原反应,因此为电解池的阴极,则与之相连的电极C为原电池的负极;乙池中H2O电离产生的OH-在多孔性惰性电极发生失电子的氧化反应,则与之相连的甲池的A电极为原电池的正极。
15.(2021高三上·安徽开学考)实验室以含镍废料(主要成分为NiO,含少量FeO、 、CoO、BaO和 )为原料制备 和碳酸钴( )的工艺流程如图。
下列说法错误的是(  )
A.“滤渣1”主要成分是 、
B.“氧化”时反应的离子方程式是
C.“调pH”过程中形成黄钠铁矾渣, 必须过量
D.“沉钴”过程发生的反应为:
【答案】C
【知识点】物质的分离与提纯;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】A.废料中加入硫酸,NiO、 FeO、 、CoO、BaO均与硫酸反应,生成NiSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3、CoSO4,等进入溶液, 和硫酸钡为滤渣,A不符合题意;
B.加入NaClO3将二价铁氧化为三价铁,次氯酸根还原为Cl-:离子方程式是 ,B不符合题意;
C.“调pH”过程中形成黄钠铁矾渣, 不能过量,防止Co2+和Ni2+沉淀损失,C符合题意;
D.“沉钴”过程生成碳酸钴沉淀,发生的反应为: ,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、根据废料中金属氧化物与稀硫酸发生的反应进行分析;
B、ClO3-具有氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,自身还原为Cl-;
C、Na2CO3过量,则会与Co2+、Ni2+反应;
D、“沉钴”过程中,Co2+与HCO3-反应生成CoCO3沉淀和CO2;
16.(2021高三上·安徽开学考)室温下,向 溶液中滴加NaOH溶液,若 ,则所得溶液中 、 、 与溶液pH的关系如图所示,已知醋酸的电离常数 。下列说法正确的是(  )
A. 与 可以大量共存
B.M点时,
C. 溶液第一步水解常数数量级为
D.NaHA溶液中:
【答案】D
【知识点】盐类水解的应用;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A. 的电离常数Ka( )= ,由图可知 时pH=4.3,则Ka( )=10-4.3,因此Ka( )>Ka(CH3COOH), 会电离出氢离子,与 生成醋酸,不可以大量共存,A不符合题意;
B.M点时, ,根据电荷守恒, ,溶液的pH=4.3,则 ,从而得出: ,B不符合题意;
C. 溶液第一步水解常数Kh(A2-)= ,数量级为10-10,C不符合题意;
D.NaHA溶液中存在质子守恒 , 则 ,A2-的水解常数Kh1= ,H2A的电离常数Ka1= ,即 = , = ,因此 ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、计算HA的电离平衡常数,结合强酸制弱酸原理分析;
B、M点时,溶液中c(HA)=c(A-),结合电荷守恒进行分析;
C、根据Kw=Ka·Kh进行计算;
D、结合质子守恒、水解平衡常数进行计算;
二、实验题
17.(2021高三上·安徽开学考)氰化钠(NaCN)常用于合成、电镀、冶金等方面,是一种基本化工原料,NaCN也是一种管制使用的剧毒药品,一旦泄漏需要及时喷洒双氧水或过硫酸钠( )溶液来处理。工业上制备过硫酸钠的原理如下:
主反应:
副反应:
(制备 )
(1)检查装置a气密性的方法:用止水夹夹住a、b之间的橡皮管,向分液漏斗中加水,   ,证明装置a气密性良好;装置a中产生的气体需要持续通入装置c中的原因是(答2点)   、   。
(2)装置c中盛放(NH4)2S2O8溶液的仪器名称是   ;图中还需补充   装置。
(测氰化钠的含量)
已知:①废水中氰化钠的最高排放标准为0.50
mg/L。
② , ,AgI呈黄色, 优先与 发生反应。
实验如下:取1 L处理后的NaCN废水,浓缩为10.00 mL置于锥形瓶中,并滴加几滴KI溶液作指示剂,用0.0012 mol/L的标准AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的体积为3.75 mL。
(3)滴定终点的现象是   。
(4)若用双氧水处理NaCN后,产生一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该反应的化学方程式是   。
【答案】(1)打开分液漏斗的活塞,向圆底烧瓶中不断滴加水,一段时间后水不能顺利滴下;将反应产生的NH3及时排出;避免副反应的发生
(2)三颈烧瓶;水浴加热装置
(3)滴入最后一滴硝酸银溶液,出现淡黄色沉淀,且半分钟内沉淀不消失
(4)NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑
【知识点】气体发生装置的气密性检查;中和滴定;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)检查装置a气密性的方法:用止水夹夹住a、b之间的橡皮管,向分液漏斗中加水,并打开分液漏斗的活塞,向圆底烧瓶中滴加水,若滴加一段时间后,水不能顺利滴下,就说明装置a气密性良好。
在装置a中H2O2在MnO2催化下发生分解反应产生O2。由于在装置c中NH3会发生副反应: ,为避免副反应的发生,需将装置a反应产生的O2持续通入装置c中,将反应产生的NH3及时排出。
(2)根据图示可知装置c中盛放(NH4)2S2O8溶液的仪器名称是三颈烧瓶;
根据 可知:反应温度为55℃,需要使用加热装置酒精灯和测量温度的仪器温度计,为了更好的控制温度,需要采用水浴加热,故还缺少水浴加热装置。
(3)AgNO3溶液呈酸性,用酸式滴定管盛装AgNO3溶液,CN-优先于Ag+反应,所以当滴入最后一滴硝酸银溶液,出现黄色沉淀,且半分钟内沉淀不消失,说明CN-已经反应完全,Ag+又与I-反应产生AgI黄色沉淀,此时反应达到滴定终点。
(4)若用双氧水处理NaCN后,产生一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,酸式盐为NaHCO3,该气体是碱性气体NH3,根据元素守恒可得该反应的化学方程式是NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑。
【分析】(1)若分液漏斗内形成一段稳定的水柱,则装置的气密性良好;持续通入气体,是为了将反应生成的NH3及时排出;同时防止副反应的发生。
(2)根据图示仪器确定其名称;结合反应温度可知,还缺少水浴加热装置。
(3)滴定终点时产生淡黄色沉淀。
(4)H2O2具有氧化性,能将CN-中的碳元素氧化成HCO3-,据此写出反应的化学方程式。
18.(2021高三上·安徽开学考)实验室利用如图装置探究 还原CuO,并进一步检测产物含量。已知 。回答下列相关问题:
( 还原CuO的探究)
(1)装置A中制备 气体的化学方程式为   ;使用98%的 溶液制备 的速率明显小于65%的 溶液,原因是   。
(2)装置B中宜放入的试剂为   。
(3)充分反应后,黑色固体变为红色。证明红色固体中含有 的实验方案是   。
(4)(生成物中含量检测)
用“碘量法”测定产物中含量。取mg固体溶解于水配制为250mL溶液,取25.00mL溶液滴加几滴稀硫酸,再加入过量KI溶液,以淀粉为指示剂用标准溶液滴定,相关化学反应为 , , 。
若消耗0.1000mo/L 标准溶液 ,则产物中 质量分数为   (写表达式);CuI沉淀物对 具有强的吸附能力,由此会造成 质量分数测定值   (填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O+ SO2↑;98%的H2SO4溶液中c(H+ )较小,反应速率较小
(2)浓硫酸
(3)取适量产物,加水溶解,取沉淀加入盐酸,溶液呈蓝色,仍有少量红色不溶物
(4);偏小
【知识点】二氧化硫的性质;浓硫酸的性质;有关混合物反应的计算
【解析】【解答】(1)实验室一般用中等浓度的硫酸和亚硫酸盐反应制备SO2,所以装置A是制备SO2的装置,发生的反应为:Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O+ SO2↑;制取SO2的反应实质是氢离子和亚硫酸根离子反应,98%的硫酸溶液中溶质主要是硫酸分子,而氢离子浓度较小,所以反应速率较慢;
(2)制备SO2时含有水蒸气杂质,应用浓硫酸干燥,所以装置B中放入浓硫酸,目的是除去水蒸气;
(3)根据 ,取适量产物,加水溶解,取沉淀加入盐酸,溶液呈蓝色,仍有少量红色不溶物,说明红色固体中含有 ;
(4)根据 , , ,可得出: — —2Na2S2O3,250mL溶液,取25.00mL溶液被滴定时,硫酸铜质量为m, ,m( )=0.100mol/L×V×10-3L,则25.00mL中硫酸铜的质量为:m( ) ,可得出mg生成物中硫酸铜质量分数为: ;③因为CuI沉淀物对I3-离子具有强的吸附能力,会造成I2实际消耗量偏少,由此造成CuSO4质量分数测定值偏小。
【分析】实验室一般用中等浓度的硫酸和亚硫酸盐反应制备SO2,所以装置A是制备SO2的装置,发生的反应为:Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O+ SO2↑,制备的SO2中含有水蒸气,应用浓硫酸干燥,消膜泡防止B中的浓硫酸被SO2的气流吹入C装置中,SO2进入C装置中与CuO发生氧化还原反应,其反应方程式为:3CuO + SO2 CuSO4 + Cu2O,多余的SO2被NaOH溶液吸收,D装置是尾气处理装置,据此分析解题。
19.(2021高三上·安徽开学考)重金属元素钒(V)性能优良,用途广泛,有金属“维生素”之称,以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法制备硫酸的催化剂。
废钒催化剂的主要成分为:
物质
质量分数/% 2.2~2.9 2.8~3.1 22~28 60~65 1~2 <1
以下是一种废钒催化剂回收 工艺路线:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时V2O5转化为 ,V2O4转化为VO2+,写出V2O4转化为VO2+反应的离子方程式:   。
(2)“氧化”中VO2+转变为 ,反应的离子方程式为   。
(3)V2O5能与盐酸反应产生VO2+和一种黄绿色气体,该气体能与Na2SO3溶液反应被吸收,则 、Cl-、VO2+还原性由小到大的顺序是   。
(4)“中和”作用之一是使钒以 形式存在于溶液中,“废渣2”中含有   。
(5)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为: (以ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈   性(填“酸”“碱”“中”)。
(6)“煅烧”中使用的主要实验仪器名称为(写3种)   。
【答案】(1)V2O4+4H+=VO2++2H2O
(2)6VO2++ +3H2O=6 +Cl-+6H+
(3)VO2+<Cl-<
(4)Fe (OH)3、Al(OH)3
(5)碱
(6)瓷坩埚、泥三角、酒精喷灯(或酒精灯)
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)酸浸时,V2O5转化为 ,V2O4转成VO2+。则V2O4转成VO2+的离子方程式为:V2O4+4H+=VO2++2H2O。
(2)在工艺氧化步骤中氧化剂KClO3将VO2+变为 ,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得反应的离子方程式为:6VO2++ +3H2O=6 +Cl-+6H+。
(3)V2O5能与盐酸反应产生VO2+和一种黄绿色气体,该黄绿色气体是Cl2,说明物质的氧化性:V2O5>Cl2;Cl2能与Na2SO3溶液反应而被吸收,反应产生HCl、Na2SO4,说明氧化性:Cl2>H2SO4。故三种物质的氧化性为:V2O5>Cl2>H2SO4。根据物质的氧化性越强,其得到电子产生的微粒的还原性就越弱,可知 、Cl-、VO2+还原性由小到大的顺序是:VO2+<Cl-< 。
(4)根据上述分析可知滤渣2成分为Fe (OH)3、Al(OH)3。
(5)根据可逆反应方程式可知:要提高洗脱效率,应该使平衡逆向移动,即要增大溶液中OH-离子的浓度,故淋洗液应该显碱性。
(6)高温“煅烧”中使用的主要实验仪器有瓷坩埚、泥三角、酒精喷灯(或酒精灯)。
【分析】从废钒催化剂中回收V2O5,由流程可知,“酸浸” 时V2O5转化为 ,V2O4转成VO2+。Fe2O3、Al2O3均转化为金属阳离子Fe3+、Al3+进入溶液中,只有SiO2不溶,则过滤得到的滤渣1为SiO2,然后加氧化剂KClO3,将VO2+变为 ,再加KOH时,Fe3+、Al3+转化为Fe (OH)3、Al(OH) 3沉淀,同时中和硫酸,过滤得到的滤渣2为Fe (OH)3、Al(OH)3,“离子交换” 和“洗脱”可简单表示为:4ROH+ R4V4O12+4OH-,由ROH为强碱性阴离子交换树脂可知:碱性条件下利用反应逆向移动,流出液中主要为硫酸钾,“沉钒"得到偏钒酸铰( NH4VO3)沉淀, “煅烧”时分解生成V2O5,以此来解答。
20.(2021高三上·安徽开学考)钼酸钠晶体( )是一种金属腐蚀抑制剂。如图是利用钼精矿(主要成分是 ,含少量PbS等)为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图。
(1) 中钼元素的化合价是   。
(2)“浸取”时得到的气体A的电子式为   ; 与 发生反应的离子方程式为   。
(3)向滤液中加入沉淀剂 固体以除去 。若滤液中 , ,当 开始沉淀时 的去除率是   %[已知: , ]。
(4)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图所示:
①要使碳素钢的缓蚀效果最优,钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为   。
②碳钢在盐酸中的腐蚀速率比硫酸快得多,其原因可能是   ;硫酸浓度大于50%,碳钢的腐蚀速率下降,原因可能是   。
【答案】(1)+6
(2); + CO = +CO2↑
(3)90%
(4)1:1;酸浓度较低时,Cl-对碳钢的腐蚀作用大于SO ,使碳钢在盐酸中的腐蚀速率明显快于硫酸;随着酸浓度增大,硫酸会使钢铁钝化,腐蚀速率减慢
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;制备实验方案的设计;电子式、化学式或化学符号及名称的综合;化合价与化学式
【解析】【解答】(1)根据化合物中元素化合价代数和为0可知Na2MoO4·2H2O中钼元素的化合价为+6价;
(2)浸取时生成二氧化碳,气体A为二氧化碳,其电子式为: ; 与 发生反应生成Na2MoO4和二氧化碳,离子方程式为: + CO = +CO2↑;
(3) ,由 得:当 开始沉淀时, ,由 得,此时溶液中 ,所以 的去除率是: ;
(4)①由图可知,碳素钢的缓蚀效果最优时,钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度都为150mgL,即二者浓度比为1:1,故答案为: 1:1;
②从图上看,相同浓度的盐酸比相同浓度的硫酸腐蚀碳钢的速率大的多,一方面,二者的阴离子不同,可能是酸浓度较低时,Cl-对碳钢的腐蚀作用大于SO ,使碳钢在盐酸中的腐蚀速率明显快于硫酸,另一方面,随着酸浓度增大,浓硫酸会使钢铁钝化,腐蚀速率减慢,故答案为:酸浓度较低时,Cl-对碳钢的腐蚀作用大于SO ,使碳钢在盐酸中的腐蚀速率明显快于硫酸;硫酸浓度大于50%,碳钢的腐蚀速率下降,原因可能是随着酸浓度增大,硫酸会使钢铁钝化,腐蚀速率减慢。
【分析】“焙烧”氧气将MoS2、PbS氧化成MoO3、PbO、SO2;“浸取”主要反应为MoO3和Na2CO3溶液反应生成Na2MoO4和CO2;“过滤”Ba(OH)2将过量的CO 转化为BaCO3沉淀,通过“过滤”将BaCO3、PbO除去,“结晶”通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到粗Na2MoO4·2H2O 固体;通过“重结晶”得Na2MoO4·2H2O,据此解答。
21.(2021高三上·安徽开学考)2021年6月17日我国自主研发的神舟十二号飞船进入太空,改进型火箭推进剂之一为无色气体 。已知 和 的结构式分别是 和 。实验测得N-N键的键能为 , 中氮氧键的键能为 , 中氮氧键的键能为 。
(1)写出 转化为 的热化学方程式   。
(2)在100℃时,将0.40mol的 气体充入2L的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到下表所示数据。
时间/s 0 20 40 60 80
0.40 n1 0.26 n3 n4
0.00 0.05 n2 0.08 0.08
平衡常数 可用反应体系中气体物质分压表示(即 ),表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数[例如: ]。设反应开始时体系压强为 ,反应 ,平衡时各组分压强关系表达的平衡常数 ,则    ;20~40s内, 的平均反应速率为    。
(3)反应 ,一定条件下 与 的消耗速率与自身压强间存在: , 。其中 、 是与反应及温度有关的常数。一定温度下, 、 与平衡常数 的关系是    。
(4)将一定量的 充入注射器中后封口,下图是在拉伸或压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是_______。
A.d点:
B.b点的操作是压缩注射器
C.c点与a点相比, 增大, 减小
D.若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则b、c两点的平衡常数
【答案】(1) 2 △H=
(2);9
(3)
(4)B;D
【知识点】热化学方程式;化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)根据化学反应的反应热=反应物总键能-生成物总键能,所以 2 (g) △H= ×4+ - ×4= , 转化为 的热化学方程式: 2 (g) △H= ;
(2)四氧化氮平衡时浓度为0.08mol/L,二氧化氮浓度为0.24mol/L,分压=总压×物质的量分数, , , ;上述反应条件下 2 (g),从反应开始至20s, 的物质的量增加0.05mol,则二氧化氮的物质的量减少0.1mol,浓度减少 ,二氧化氮平均反应速率为: ;
(3)当达到化学平衡时, ,即消耗速率 , , , ;
(4)A.c点后的拐点是拉伸注射器的过程,d点是平衡向气体体积增大的逆向移动过程,所以v(逆)> v(正),A不正确;
B.b点开始是压缩注射器的过程,气体颜色变深,透光率变小,B正确;
C. c点是压缩注射器后的情况,二氧化氮和四氧化二氮的浓度都增大,C不正确;
D .b点开始是压缩注射器的过程,平衡正向移动,反应放热,导致T(b) < T (c),则升高温度平衡逆向移动K变小,所以b、c两点的平衡常数Kb > Kc,D正确;
故答案为:BD。
【分析】(1)根据反应物的键能总和减去生成物的键能总和计算反应热,从而写出反应的热化学方程式。
(2)结合化学平衡三段式进行计算。
(3)结合平衡常数的表达式进行计算.
(4)A、根据反应进行的方向分析正逆反应速率的相对大小;
B、浓度越大,气体的颜色越深,透光率越小;
C、体积减小,浓度增大;
D、结合温度对平衡常数的影响分析;
1 / 1安徽省江淮十校2021-2022学年高三上学期化学开学考试试卷
一、单选题
1.(2021高三上·安徽开学考)我国力争在2030年前碳达峰,2060年前实现碳中和。化学在致力“碳达峰、碳中和”方面发挥着巨大作用。下列措施不利于实现上述目标的是(  )
A.燃油汽车使用尾气催化转化装置
B.汽油中添加乙醇
C.“禁塑令”颁布有利于减少CO2排放
D.加强新能源汽车推广使用
2.(2021高三上·安徽开学考)化学与生活、生产、科技密切相关。下列说法正确的是(  )
A.新冠病毒使用双氧水与医用酒精混合消毒,其消毒效果更佳
B.嫦娥五号登月采集的样本中含有 , 与 互为同位素
C.“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”中涉及蒸馏操作
D.古代的鎏金工艺利用了电解原理
3.(2021高三上·安徽开学考)《中国诗词大会》以“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”,不仅弘扬了中国传统文化,还蕴含着许多化学知识。下列诗词分析错误的是(  )
A.“嫘祖栽桑蚕吐丝,抽丝织作绣神奇”中的“丝”不耐酸碱
B.“煮豆燃豆荚,豆在釜中泣”中的能量变化主要是化学能转化为热能
C.“愿滴无声入水惊,如烟袅袅幻形生”中的“墨滴”具有胶体的性质
D.“独忆飞絮鹅毛下,非复青丝马尾垂”中的飞絮、鹅毛主要成分都是蛋白质
4.(2021高三上·安徽开学考)在实验室采用如图装置制备气体(不考虑尾气处理),不合理的是(  )
A.NO B. C. D.
5.(2021高三上·安徽开学考)用 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是(  )
A.12.0g熔融的 中含有的阳离子数为
B.常温常压下,1.7g甲基( )中所含的中子数为
C.7.8g苯中含有的碳碳双键数目为
D.常温常压下,92g的 和 混合气体含有的原子数为
6.(2021高三上·安徽开学考)轴烯(Radialene)是独特的环状烯烃,环上每个碳原子都接有一个双键,含n元环的轴烯可以表示为[n]轴烯,如下图是三种简单的轴烯。下列有关说法正确的是(  )
A.轴烯的通式可表示为CnHn
B.a分子中所有原子都在同一个平面上
C.b与苯互为同系物
D.c能使酸性 溶液褪色,发生加成反应
7.(2021高三上·安徽开学考)用下列实验装置能达到相关实验目的的是(  )
  A B C D
实验装置
实验目的 由 溶液制取胆矾 制备乙酸乙酯 除去 气体中混有的HCl杂质 石油分馏制备汽油
A.A B.B C.C D.D
8.(2021高三上·安徽开学考)证据推理是化学学科重要的核心素养。由下列实验现象推出的结论正确的是(  )
  实验过程 实验现象 实验结论
A ZnS和 的悬浊液中滴加 溶液 生成黑色沉淀
B 向某溶液中滴加几滴NaOH稀溶液,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口检验 试纸不变蓝 原溶液中一定不含有
C 常温下,向含溶解足量 的饱和食盐水中通入过量 析出白色固体 溶解性:
D 室温下,用pH试纸分别测定等物质的量浓度的NaClO溶液和 溶液的pH NaClO溶液对应的pH试纸蓝色更深 酸性:
A.A B.B C.C D.D
9.(2021高三上·安徽开学考)为提纯下列物质(括号内为杂质),选用除杂试剂和分离方法都正确的是(  )
选项 物质(杂质) 除杂试剂 分离方法
A 饱和的 溶液 洗气
B 乙醇(乙酸) 生石灰 蒸馏
C 溶液( ) 过量的铜 过滤
D 胶体(NaCl) 蒸馏水 过滤
A.A B.B C.C D.D
10.(2021高三上·安徽开学考)由同一短周期非金属元素X、Y组成的化合物易水解(结构如图所示),Y的一种单质在空气中易自燃。下列有关说法正确的是(  )
A.Y单质可能为正四面体结构
B.简单离子半径:X>Y
C.该化合物中X、Y原子最外层均为8电子构型
D.该化合物易水解,发生氧化还原反应得到两种酸
11.(2021高三上·安徽开学考)下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是(  )
A. 通入漂白粉溶液中产生白色浑浊:
B.硫酸酸化的淀粉-KI溶液久置后变蓝:
C.用惰性电极电解 溶液:
D.水垢上滴加 溶液有气泡产生:
12.(2021高三上·安徽开学考)含氟芳香化合物是一种新的精细化工中间体。一种有机小分子催化多氟芳香化合物的取代反应机理如图。
下列说法错误的是(  )
A.2是催化剂
B.7是反应的中间体
C.总反应的原子利用率为100%
D.5为 时,1是
13.(2021高三上·安徽开学考)甲醇与水蒸气重整制氢可直接用于燃料电池。我国学者采用量子力学方法研究表明,利用钯基催化剂表面吸附发生解离: 的五个路径与相对能量历程关系,如图所示,其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。
下列说法错误的是(  )
A.该吸附过程最终释放能量
B.决速步骤的能垒(活化能)为
C.催化剂在吸附过程中降低反应的活化能
D.历程中速率最快的反应为:
14.(2021高三上·安徽开学考)燃料电池对新能源的发展有划时代的意义。甲池是一种氢氧燃料电池,乙池是高分子膜电解池(苯、环己烷均为气态)。已知D中进入10 mol混合气体(其中苯物质的量分数为20%,杂质不参与反应),C中出来含苯的物质的量分数为10%的混合气体(不含H2)。
下列说法错误的是(  )
A.甲池中F极为正极 B.乙池中流经水溶液的电子为6NA
C.乙池中苯发生还原反应 D.甲池中G极发生:H2-2e-=2H+
15.(2021高三上·安徽开学考)实验室以含镍废料(主要成分为NiO,含少量FeO、 、CoO、BaO和 )为原料制备 和碳酸钴( )的工艺流程如图。
下列说法错误的是(  )
A.“滤渣1”主要成分是 、
B.“氧化”时反应的离子方程式是
C.“调pH”过程中形成黄钠铁矾渣, 必须过量
D.“沉钴”过程发生的反应为:
16.(2021高三上·安徽开学考)室温下,向 溶液中滴加NaOH溶液,若 ,则所得溶液中 、 、 与溶液pH的关系如图所示,已知醋酸的电离常数 。下列说法正确的是(  )
A. 与 可以大量共存
B.M点时,
C. 溶液第一步水解常数数量级为
D.NaHA溶液中:
二、实验题
17.(2021高三上·安徽开学考)氰化钠(NaCN)常用于合成、电镀、冶金等方面,是一种基本化工原料,NaCN也是一种管制使用的剧毒药品,一旦泄漏需要及时喷洒双氧水或过硫酸钠( )溶液来处理。工业上制备过硫酸钠的原理如下:
主反应:
副反应:
(制备 )
(1)检查装置a气密性的方法:用止水夹夹住a、b之间的橡皮管,向分液漏斗中加水,   ,证明装置a气密性良好;装置a中产生的气体需要持续通入装置c中的原因是(答2点)   、   。
(2)装置c中盛放(NH4)2S2O8溶液的仪器名称是   ;图中还需补充   装置。
(测氰化钠的含量)
已知:①废水中氰化钠的最高排放标准为0.50
mg/L。
② , ,AgI呈黄色, 优先与 发生反应。
实验如下:取1 L处理后的NaCN废水,浓缩为10.00 mL置于锥形瓶中,并滴加几滴KI溶液作指示剂,用0.0012 mol/L的标准AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的体积为3.75 mL。
(3)滴定终点的现象是   。
(4)若用双氧水处理NaCN后,产生一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该反应的化学方程式是   。
18.(2021高三上·安徽开学考)实验室利用如图装置探究 还原CuO,并进一步检测产物含量。已知 。回答下列相关问题:
( 还原CuO的探究)
(1)装置A中制备 气体的化学方程式为   ;使用98%的 溶液制备 的速率明显小于65%的 溶液,原因是   。
(2)装置B中宜放入的试剂为   。
(3)充分反应后,黑色固体变为红色。证明红色固体中含有 的实验方案是   。
(4)(生成物中含量检测)
用“碘量法”测定产物中含量。取mg固体溶解于水配制为250mL溶液,取25.00mL溶液滴加几滴稀硫酸,再加入过量KI溶液,以淀粉为指示剂用标准溶液滴定,相关化学反应为 , , 。
若消耗0.1000mo/L 标准溶液 ,则产物中 质量分数为   (写表达式);CuI沉淀物对 具有强的吸附能力,由此会造成 质量分数测定值   (填“偏大”或“偏小”)。
19.(2021高三上·安徽开学考)重金属元素钒(V)性能优良,用途广泛,有金属“维生素”之称,以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法制备硫酸的催化剂。
废钒催化剂的主要成分为:
物质
质量分数/% 2.2~2.9 2.8~3.1 22~28 60~65 1~2 <1
以下是一种废钒催化剂回收 工艺路线:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时V2O5转化为 ,V2O4转化为VO2+,写出V2O4转化为VO2+反应的离子方程式:   。
(2)“氧化”中VO2+转变为 ,反应的离子方程式为   。
(3)V2O5能与盐酸反应产生VO2+和一种黄绿色气体,该气体能与Na2SO3溶液反应被吸收,则 、Cl-、VO2+还原性由小到大的顺序是   。
(4)“中和”作用之一是使钒以 形式存在于溶液中,“废渣2”中含有   。
(5)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为: (以ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈   性(填“酸”“碱”“中”)。
(6)“煅烧”中使用的主要实验仪器名称为(写3种)   。
20.(2021高三上·安徽开学考)钼酸钠晶体( )是一种金属腐蚀抑制剂。如图是利用钼精矿(主要成分是 ,含少量PbS等)为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图。
(1) 中钼元素的化合价是   。
(2)“浸取”时得到的气体A的电子式为   ; 与 发生反应的离子方程式为   。
(3)向滤液中加入沉淀剂 固体以除去 。若滤液中 , ,当 开始沉淀时 的去除率是   %[已知: , ]。
(4)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图所示:
①要使碳素钢的缓蚀效果最优,钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为   。
②碳钢在盐酸中的腐蚀速率比硫酸快得多,其原因可能是   ;硫酸浓度大于50%,碳钢的腐蚀速率下降,原因可能是   。
21.(2021高三上·安徽开学考)2021年6月17日我国自主研发的神舟十二号飞船进入太空,改进型火箭推进剂之一为无色气体 。已知 和 的结构式分别是 和 。实验测得N-N键的键能为 , 中氮氧键的键能为 , 中氮氧键的键能为 。
(1)写出 转化为 的热化学方程式   。
(2)在100℃时,将0.40mol的 气体充入2L的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到下表所示数据。
时间/s 0 20 40 60 80
0.40 n1 0.26 n3 n4
0.00 0.05 n2 0.08 0.08
平衡常数 可用反应体系中气体物质分压表示(即 ),表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数[例如: ]。设反应开始时体系压强为 ,反应 ,平衡时各组分压强关系表达的平衡常数 ,则    ;20~40s内, 的平均反应速率为    。
(3)反应 ,一定条件下 与 的消耗速率与自身压强间存在: , 。其中 、 是与反应及温度有关的常数。一定温度下, 、 与平衡常数 的关系是    。
(4)将一定量的 充入注射器中后封口,下图是在拉伸或压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是_______。
A.d点:
B.b点的操作是压缩注射器
C.c点与a点相比, 增大, 减小
D.若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则b、c两点的平衡常数
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】A.燃油汽车排出的尾气中含有CO、NO等有害气体,它们在尾气催化转化装置中会转化为无害的CO、N2,但这并不能减少碳排放,与实现碳中和无关,A不利于实现上述目标;
B.乙醇燃烧产生CO2、H2O,CO2在植物光合作用下产生淀粉、纤维素等物质,淀粉、纤维素水解产生葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下又转化为乙醇,故乙醇属于可再生能源。汽油中添加乙醇,能够减少化石能源的使用及有害物质的产生与排放,有利于减少环境污染,B有利于实现上述目标;
C.塑料大部分是利用石油等化石原料提炼后的副产品经过聚合作用形成的高分子聚合物,"禁塑令"的颁布有利于减少 排放,C有利于实现上述目标;
D.新能源汽车所需能源不是化石能源,因此能减少碳排放,D有利于实现上述目标;
故答案为:A。
【分析】A、催化转化装置可将有毒气体转化为无毒气体,但不能减少有毒气体的排放;
B、乙醇燃烧生成水和CO2,可减少有毒气体的排放;
C、“禁塑令”的颁布,有利于减少CO2的排放;
D、新能源汽车的使用,可减少CO2的排放;
2.【答案】C
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;蒸馏与分馏;同位素及其应用
【解析】【解答】A.双氧水具有强氧化性,医用酒精具有还原性,二者混合会发生氧化还原反应,导致消毒能力降低甚至失去,因此不能混合使用,A不符合题意;
B. 与 的质子数不同,质量数相同,因此二者不能互为同位素,B不符合题意;
C.酒精沸点比较低,由于是与水互溶的沸点不同的液体混合物,因此可以使用蒸馏方法分离,C符合题意;
D.将金熔于水银之中,形成金泥,涂于铜或银器表面,加温,使水银蒸发,金就附着于器表面,谓之鎏金,近代称为“火镀金”,而不是利用电镀原理,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、双氧水具有氧化性,酒精具有还原性,可发生氧化还原反应;
B、同位素是指质子数相同,中子数不同的一类原子;
C、“蒸烧”的过程涉及蒸馏操作;
D、根据鎏金操作分析;
3.【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;分散系、胶体与溶液的概念及关系
【解析】【解答】A.“丝”的主要成分是蛋白质,含有氨基、羧基,因此能够与酸、碱发生反应导致不耐酸碱,A不符合题意;
B.“煮豆燃豆荚,豆在釜中泣”中的能量变化主要是豆的秸秆燃烧时将化学能转化为热能,B不符合题意;
C.“墨滴”是碳元素的单质分散在水中形成的胶体,因而具有胶体的性质,C不符合题意;
D.飞絮的主要成分是纤维素,鹅毛的主要成分是蛋白质,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、“丝”的主要成分是蛋白质;
B、诗句中涉及秸秆的燃烧;
C、墨是碳单质分散在水中形成的胶体;
D、飞絮的主要成分是纤维素;
4.【答案】A
【知识点】常见气体制备原理及装置选择
【解析】【解答】A.NO会与空气反应且与空气密度相近,不能采取向上排空气法收集,A符合题意;
B.亚硫酸钠与过量硫酸反应生成为氧化硫,二氧化硫相对分子质量大于空气,可以采取向上排空气法收集,B不符合题意;
C.二氧化锰为催化剂,过氧化氢分解制取氧气,浓硫酸为吸水剂,氧气密度大于空气,可以采取向上排空气法收集,C不符合题意;
D.2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,浓硫酸为吸水剂,氯气密度大于空气,可以采取向上排空气法收集,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】第一个装置为气体发生装置,为固液常温型装置;第二个装置为气体除杂装置;第三个装置为气体收集装置,所用收集方法为向上排空气法。据此结合选项气体的制备和收集进行分析。
5.【答案】D
【知识点】摩尔质量;气体摩尔体积;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.12.0g熔融的 为0.1mol,中含有的阳离子为Na+,个数为 ,A不符合题意;
B.常温常压下,1.7g甲基( )为0.1mol,所含的中子数为 ,B不符合题意;
C.苯分子中含有的碳碳键为一种独特的键,并不存在碳碳双键,C不符合题意;
D.常温常压下,92g的 和 混合气体中含有NO2的物质的量为2mol,含有的原子数为 ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、NaHSO4在熔融状态下电离产生Na+和HSO4-;
B、一个甲基中含有8个中子;
C、苯中不含有碳碳双键;
D、二者的最简式为NO2,可根据NO2进行计算;
6.【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质;苯的同系物及其性质
【解析】【解答】A.当碳原子数为6时,氢原子数为6,当碳原子数为8时,氢原子数为8,当碳原子数为10时,氢原子数为10,轴烯的通式可表示为C2nH2n(n ),A不符合题意;
B.a中含三个碳碳双键,且直接相连,根据乙烯的分子结构特点及3点共面可知,分子中所有原子都在同一个平面上,B符合题意;
C.b的分子式为C8H8,苯的分子式为C6H6,两者相差C2H2,且结构不相似,故两者不是同系物,C不符合题意;
D.c含有双键,能使酸性 溶液褪色,该反应属于氧化反应而不属于加成反应,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、根据轴烯分子中所含的原子个数确定其分子式;
B、根据烯烃共平面的性质分析;
C、b与苯的结构不同,不属于同系物;
D、双键与酸性KMnO4溶液发生氧化反应;
7.【答案】D
【知识点】蒸发和结晶、重结晶;蒸馏与分馏;乙酸乙酯的制取;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.蒸发很难控制准确蒸干的程度,如果蒸干过度,那么就会有部分五水硫酸铜失去结晶水,得到的就是不纯的五水硫酸铜了,应该用蒸发浓缩,冷却结晶的方法,A不符合题意;
B.碳酸钠可以中和乙酸,吸收乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度,而氢氧化钠溶液会促进乙酸乙酯的水解,不利于有乙酸乙酯的生成,应用饱和碳酸钠溶液呈接产品,B不符合题意;
C.饱和的食盐水不能降低二氧化碳的溶解度,不利于保护被除杂气体,而饱和的碳酸氢钠溶液可以有效的降低二氧化碳的溶解度,应该选用饱和的碳酸氢钠溶液,C不符合题意;
D.选项石油中各物质的沸点不同,因此可以采用分馏的方法来获得汽油,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、蒸发过程中可能部分晶体发生脱水反应;
B、制备乙酸乙酯应用饱和Na2CO3溶液除杂;
C、除去CO2中混有的HCl,应用饱和NaHCO3溶液;
D、石油分馏应采用蒸馏装置;
8.【答案】C
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;铵离子检验;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质
【解析】【解答】A.ZnS和 的悬浊液中滴加 溶液,虽有ZnS不溶物,但还有Na2S,加入硫酸铜后,铜离子会与硫离子反应得到黑色硫化铜沉淀,但不能证明沉淀发生转化,不能证明 ,A不符合题意;
B.铵根离子与氢氧化钠不加热不会生成氨气,故无法证明是否含有铵根,B不符合题意;
C.反应方程式为:NH3+NaCl+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,白色固体为碳酸氢钠,可证明溶解性: ,C符合题意;
D.NaClO具有强氧化性,可漂白pH试纸,所以无法比较 和 的酸性,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、要比较两种沉淀的溶度积,应存在沉淀的转化;
B、NH3极易溶于水,不加热无法逸出;
C、该实验证明溶解性NaHCO3<Na2CO3;
D、根据强酸制弱酸分析;
9.【答案】B
【知识点】除杂
【解析】【解答】A.将混合气体通入饱和碳酸钠中,二氧化碳也会被吸收,A不符合题意;
B.乙酸与氧化钙反应后,转化为盐后不溶于乙醇,然后蒸馏,乙醇变为蒸气,从而分离,B符合题意;
C. 与铜生成氯化亚铁和氯化铜,引进新杂质,C不符合题意;
D. 胶体中有NaCl,加入蒸馏水后除杂的方法为渗析,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、CO2、SO2都能与饱和Na2CO3溶液反应;
B、乙醇与CaO不反应;
C、Cu能与FeCl3溶液反应;
D、胶体可透过滤纸;
10.【答案】A
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.Y是P元素,其形成的单质白磷P4分子中4个P原子位于正四面体的顶点上,分子为正四面体结构,A符合题意;
B.X是Cl,Y是P,二者是同一周期元素,形成的离子分别是Cl-、P3-,离子的核外电子层结构相同,原子序数越大,离子半径就越小,所以简单离子半径:X<Y,B不符合题意;
C.根据图示可知阴离子中P原子最外层有12个电子,不是8电子的稳定结构,C不符合题意;
D.该化合物易水解,发生反应产生HCl、H3PO4两种酸,反应过程中元素化合价不变,因此不属于氧化还原反应,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】Y的一种单质在空气中易自燃,因此Y为P。X与Y位于同一周期,且Y只能形成一个共价键,因此Y的最外层电子数为7,故Y为Cl。据此结合元素周期表的性质地变规律分析。
11.【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.次氯酸根会将二氧化硫氧化为硫酸根,生成硫酸钙沉淀,少量二氧化硫: ,二氧化硫过量: ,A不符合题意;
B.酸性环境下,氧气能够氧化碘离子生成碘单质: ,B符合题意;
C.用惰性电极电解 溶液生成铜和氯气: ,C不符合题意;
D.醋酸为弱酸不拆分: ,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、ClO-具有氧化性,能将SO2氧化成SO42-;
B、溶液变蓝色,说明反应生成I2;
C、电解时,溶液中的Cu2+在阴极发生得电子的还原反应,生成Cu;
D、CH3COOH是弱酸,在离子方程式中应保留化学式;
12.【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.由上述分析可知:2为催化剂,A不符合题意;
B.由上述分析可知:7为中间产物,B不符合题意;
C.由上述分析可知:过程(1)原子利用率达到100%,而过程(2)、(3)中反应物未完全转化为目标产物,因此原子利用率未达到100%,C符合题意;
D.由反应历程图可知:5为 ,1为 ;当5为 时,X表示-OOCCH3;对比两个过程可知:1中的X也为-OOCCH3,故生成物1为 ,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、物质2在反应前后保持不变,为催化剂;
B、物质7在反应过程中生成又消耗;
C、反应过程中除生成目标产物外,还生成其他物质;
D、根据反应过程确定物质的结构;
13.【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应;活化能及其对化学反应速率的影响
【解析】【解答】A.起始能量为0 kJ/mol,终态为65.7 kJ/mol,能量升高,该吸附过程最终吸收能量,A符合题意;
B.活化能为反应物的总能量与过渡态能量之差,从图中可以看出,过渡态Ⅴ反应活化能最大反应最慢,因此决速步骤为Ⅴ,能垒(活化能)为113.9 kJ/mol -(-65.7 kJ/mol)= ,B不符合题意;
C.催化剂加快反应速率是因为降低了反应的活化能,C不符合题意;
D.活化能越小反应速率越快,过渡态Ⅲ为活化能最低,历程中速率最快的反应为: ,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、根据始态和终态的能量相对大小分析;
B、决速步骤为慢反应步骤,则其活化能最高;
C、催化剂可降低反应所需的活化能;
D、反应速率最快,则其活化能最小;
14.【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据图示可知:在惰性电极上苯得到电子与溶液中的H+结合为环己烷,C元素化合价降低,被还原,发生还原反应,故则惰性电极为阴极,与电源的负极连接,甲装置中G为负极,F为正极,A不符合题意;
B.电子应该在外电路中的导线及电极上定向移动而不能进入水溶液中,溶液中是阴、阳离子定向移动,B符合题意;
C.根据图示可知:在惰性电极上苯得到电子与氢离子结合形成环己烷,发生反应为还原反应,C不符合题意;
D.根据选项A分析可知:在甲池中F电极为正极,G电极为负极,H2失去电子变为H+,故G电极的电极反应式为:H2-2e-=2H+,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】乙池中苯环转化为环己烷的过程中发生还原反应,因此为电解池的阴极,则与之相连的电极C为原电池的负极;乙池中H2O电离产生的OH-在多孔性惰性电极发生失电子的氧化反应,则与之相连的甲池的A电极为原电池的正极。
15.【答案】C
【知识点】物质的分离与提纯;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】A.废料中加入硫酸,NiO、 FeO、 、CoO、BaO均与硫酸反应,生成NiSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3、CoSO4,等进入溶液, 和硫酸钡为滤渣,A不符合题意;
B.加入NaClO3将二价铁氧化为三价铁,次氯酸根还原为Cl-:离子方程式是 ,B不符合题意;
C.“调pH”过程中形成黄钠铁矾渣, 不能过量,防止Co2+和Ni2+沉淀损失,C符合题意;
D.“沉钴”过程生成碳酸钴沉淀,发生的反应为: ,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、根据废料中金属氧化物与稀硫酸发生的反应进行分析;
B、ClO3-具有氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,自身还原为Cl-;
C、Na2CO3过量,则会与Co2+、Ni2+反应;
D、“沉钴”过程中,Co2+与HCO3-反应生成CoCO3沉淀和CO2;
16.【答案】D
【知识点】盐类水解的应用;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A. 的电离常数Ka( )= ,由图可知 时pH=4.3,则Ka( )=10-4.3,因此Ka( )>Ka(CH3COOH), 会电离出氢离子,与 生成醋酸,不可以大量共存,A不符合题意;
B.M点时, ,根据电荷守恒, ,溶液的pH=4.3,则 ,从而得出: ,B不符合题意;
C. 溶液第一步水解常数Kh(A2-)= ,数量级为10-10,C不符合题意;
D.NaHA溶液中存在质子守恒 , 则 ,A2-的水解常数Kh1= ,H2A的电离常数Ka1= ,即 = , = ,因此 ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、计算HA的电离平衡常数,结合强酸制弱酸原理分析;
B、M点时,溶液中c(HA)=c(A-),结合电荷守恒进行分析;
C、根据Kw=Ka·Kh进行计算;
D、结合质子守恒、水解平衡常数进行计算;
17.【答案】(1)打开分液漏斗的活塞,向圆底烧瓶中不断滴加水,一段时间后水不能顺利滴下;将反应产生的NH3及时排出;避免副反应的发生
(2)三颈烧瓶;水浴加热装置
(3)滴入最后一滴硝酸银溶液,出现淡黄色沉淀,且半分钟内沉淀不消失
(4)NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑
【知识点】气体发生装置的气密性检查;中和滴定;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)检查装置a气密性的方法:用止水夹夹住a、b之间的橡皮管,向分液漏斗中加水,并打开分液漏斗的活塞,向圆底烧瓶中滴加水,若滴加一段时间后,水不能顺利滴下,就说明装置a气密性良好。
在装置a中H2O2在MnO2催化下发生分解反应产生O2。由于在装置c中NH3会发生副反应: ,为避免副反应的发生,需将装置a反应产生的O2持续通入装置c中,将反应产生的NH3及时排出。
(2)根据图示可知装置c中盛放(NH4)2S2O8溶液的仪器名称是三颈烧瓶;
根据 可知:反应温度为55℃,需要使用加热装置酒精灯和测量温度的仪器温度计,为了更好的控制温度,需要采用水浴加热,故还缺少水浴加热装置。
(3)AgNO3溶液呈酸性,用酸式滴定管盛装AgNO3溶液,CN-优先于Ag+反应,所以当滴入最后一滴硝酸银溶液,出现黄色沉淀,且半分钟内沉淀不消失,说明CN-已经反应完全,Ag+又与I-反应产生AgI黄色沉淀,此时反应达到滴定终点。
(4)若用双氧水处理NaCN后,产生一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,酸式盐为NaHCO3,该气体是碱性气体NH3,根据元素守恒可得该反应的化学方程式是NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑。
【分析】(1)若分液漏斗内形成一段稳定的水柱,则装置的气密性良好;持续通入气体,是为了将反应生成的NH3及时排出;同时防止副反应的发生。
(2)根据图示仪器确定其名称;结合反应温度可知,还缺少水浴加热装置。
(3)滴定终点时产生淡黄色沉淀。
(4)H2O2具有氧化性,能将CN-中的碳元素氧化成HCO3-,据此写出反应的化学方程式。
18.【答案】(1)Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O+ SO2↑;98%的H2SO4溶液中c(H+ )较小,反应速率较小
(2)浓硫酸
(3)取适量产物,加水溶解,取沉淀加入盐酸,溶液呈蓝色,仍有少量红色不溶物
(4);偏小
【知识点】二氧化硫的性质;浓硫酸的性质;有关混合物反应的计算
【解析】【解答】(1)实验室一般用中等浓度的硫酸和亚硫酸盐反应制备SO2,所以装置A是制备SO2的装置,发生的反应为:Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O+ SO2↑;制取SO2的反应实质是氢离子和亚硫酸根离子反应,98%的硫酸溶液中溶质主要是硫酸分子,而氢离子浓度较小,所以反应速率较慢;
(2)制备SO2时含有水蒸气杂质,应用浓硫酸干燥,所以装置B中放入浓硫酸,目的是除去水蒸气;
(3)根据 ,取适量产物,加水溶解,取沉淀加入盐酸,溶液呈蓝色,仍有少量红色不溶物,说明红色固体中含有 ;
(4)根据 , , ,可得出: — —2Na2S2O3,250mL溶液,取25.00mL溶液被滴定时,硫酸铜质量为m, ,m( )=0.100mol/L×V×10-3L,则25.00mL中硫酸铜的质量为:m( ) ,可得出mg生成物中硫酸铜质量分数为: ;③因为CuI沉淀物对I3-离子具有强的吸附能力,会造成I2实际消耗量偏少,由此造成CuSO4质量分数测定值偏小。
【分析】实验室一般用中等浓度的硫酸和亚硫酸盐反应制备SO2,所以装置A是制备SO2的装置,发生的反应为:Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O+ SO2↑,制备的SO2中含有水蒸气,应用浓硫酸干燥,消膜泡防止B中的浓硫酸被SO2的气流吹入C装置中,SO2进入C装置中与CuO发生氧化还原反应,其反应方程式为:3CuO + SO2 CuSO4 + Cu2O,多余的SO2被NaOH溶液吸收,D装置是尾气处理装置,据此分析解题。
19.【答案】(1)V2O4+4H+=VO2++2H2O
(2)6VO2++ +3H2O=6 +Cl-+6H+
(3)VO2+<Cl-<
(4)Fe (OH)3、Al(OH)3
(5)碱
(6)瓷坩埚、泥三角、酒精喷灯(或酒精灯)
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)酸浸时,V2O5转化为 ,V2O4转成VO2+。则V2O4转成VO2+的离子方程式为:V2O4+4H+=VO2++2H2O。
(2)在工艺氧化步骤中氧化剂KClO3将VO2+变为 ,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得反应的离子方程式为:6VO2++ +3H2O=6 +Cl-+6H+。
(3)V2O5能与盐酸反应产生VO2+和一种黄绿色气体,该黄绿色气体是Cl2,说明物质的氧化性:V2O5>Cl2;Cl2能与Na2SO3溶液反应而被吸收,反应产生HCl、Na2SO4,说明氧化性:Cl2>H2SO4。故三种物质的氧化性为:V2O5>Cl2>H2SO4。根据物质的氧化性越强,其得到电子产生的微粒的还原性就越弱,可知 、Cl-、VO2+还原性由小到大的顺序是:VO2+<Cl-< 。
(4)根据上述分析可知滤渣2成分为Fe (OH)3、Al(OH)3。
(5)根据可逆反应方程式可知:要提高洗脱效率,应该使平衡逆向移动,即要增大溶液中OH-离子的浓度,故淋洗液应该显碱性。
(6)高温“煅烧”中使用的主要实验仪器有瓷坩埚、泥三角、酒精喷灯(或酒精灯)。
【分析】从废钒催化剂中回收V2O5,由流程可知,“酸浸” 时V2O5转化为 ,V2O4转成VO2+。Fe2O3、Al2O3均转化为金属阳离子Fe3+、Al3+进入溶液中,只有SiO2不溶,则过滤得到的滤渣1为SiO2,然后加氧化剂KClO3,将VO2+变为 ,再加KOH时,Fe3+、Al3+转化为Fe (OH)3、Al(OH) 3沉淀,同时中和硫酸,过滤得到的滤渣2为Fe (OH)3、Al(OH)3,“离子交换” 和“洗脱”可简单表示为:4ROH+ R4V4O12+4OH-,由ROH为强碱性阴离子交换树脂可知:碱性条件下利用反应逆向移动,流出液中主要为硫酸钾,“沉钒"得到偏钒酸铰( NH4VO3)沉淀, “煅烧”时分解生成V2O5,以此来解答。
20.【答案】(1)+6
(2); + CO = +CO2↑
(3)90%
(4)1:1;酸浓度较低时,Cl-对碳钢的腐蚀作用大于SO ,使碳钢在盐酸中的腐蚀速率明显快于硫酸;随着酸浓度增大,硫酸会使钢铁钝化,腐蚀速率减慢
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;制备实验方案的设计;电子式、化学式或化学符号及名称的综合;化合价与化学式
【解析】【解答】(1)根据化合物中元素化合价代数和为0可知Na2MoO4·2H2O中钼元素的化合价为+6价;
(2)浸取时生成二氧化碳,气体A为二氧化碳,其电子式为: ; 与 发生反应生成Na2MoO4和二氧化碳,离子方程式为: + CO = +CO2↑;
(3) ,由 得:当 开始沉淀时, ,由 得,此时溶液中 ,所以 的去除率是: ;
(4)①由图可知,碳素钢的缓蚀效果最优时,钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度都为150mgL,即二者浓度比为1:1,故答案为: 1:1;
②从图上看,相同浓度的盐酸比相同浓度的硫酸腐蚀碳钢的速率大的多,一方面,二者的阴离子不同,可能是酸浓度较低时,Cl-对碳钢的腐蚀作用大于SO ,使碳钢在盐酸中的腐蚀速率明显快于硫酸,另一方面,随着酸浓度增大,浓硫酸会使钢铁钝化,腐蚀速率减慢,故答案为:酸浓度较低时,Cl-对碳钢的腐蚀作用大于SO ,使碳钢在盐酸中的腐蚀速率明显快于硫酸;硫酸浓度大于50%,碳钢的腐蚀速率下降,原因可能是随着酸浓度增大,硫酸会使钢铁钝化,腐蚀速率减慢。
【分析】“焙烧”氧气将MoS2、PbS氧化成MoO3、PbO、SO2;“浸取”主要反应为MoO3和Na2CO3溶液反应生成Na2MoO4和CO2;“过滤”Ba(OH)2将过量的CO 转化为BaCO3沉淀,通过“过滤”将BaCO3、PbO除去,“结晶”通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到粗Na2MoO4·2H2O 固体;通过“重结晶”得Na2MoO4·2H2O,据此解答。
21.【答案】(1) 2 △H=
(2);9
(3)
(4)B;D
【知识点】热化学方程式;化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)根据化学反应的反应热=反应物总键能-生成物总键能,所以 2 (g) △H= ×4+ - ×4= , 转化为 的热化学方程式: 2 (g) △H= ;
(2)四氧化氮平衡时浓度为0.08mol/L,二氧化氮浓度为0.24mol/L,分压=总压×物质的量分数, , , ;上述反应条件下 2 (g),从反应开始至20s, 的物质的量增加0.05mol,则二氧化氮的物质的量减少0.1mol,浓度减少 ,二氧化氮平均反应速率为: ;
(3)当达到化学平衡时, ,即消耗速率 , , , ;
(4)A.c点后的拐点是拉伸注射器的过程,d点是平衡向气体体积增大的逆向移动过程,所以v(逆)> v(正),A不正确;
B.b点开始是压缩注射器的过程,气体颜色变深,透光率变小,B正确;
C. c点是压缩注射器后的情况,二氧化氮和四氧化二氮的浓度都增大,C不正确;
D .b点开始是压缩注射器的过程,平衡正向移动,反应放热,导致T(b) < T (c),则升高温度平衡逆向移动K变小,所以b、c两点的平衡常数Kb > Kc,D正确;
故答案为:BD。
【分析】(1)根据反应物的键能总和减去生成物的键能总和计算反应热,从而写出反应的热化学方程式。
(2)结合化学平衡三段式进行计算。
(3)结合平衡常数的表达式进行计算.
(4)A、根据反应进行的方向分析正逆反应速率的相对大小;
B、浓度越大,气体的颜色越深,透光率越小;
C、体积减小,浓度增大;
D、结合温度对平衡常数的影响分析;
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