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2018年高考化学真题分类汇编专题08:常见无机物及其应用
一、单选题
1.(2018·全国Ⅰ卷)硫酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一,采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:
下列叙述错误的是( )
A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
2.(2018·江苏)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.NaHCO3受热易分解,可用于制胃酸中和剂
B.SiO2熔点高硬度大,可用于制光导纤维
C.Al2O3是两性氧化物,可用作耐高温材料
D.CaO能与水反应,可用作食品干燥剂
3.(2018·江苏)CO2是自然界碳循环中的重要物质。下列过程会引起大气中CO2含量上升的是( )
A.光合作用 B.自然降雨
C.化石燃料的燃烧 D.碳酸盐的沉积
4.(2018·海南)下列食品添加剂中,常用作防腐剂的是( )
A.碘酸钾 B.碳酸氢钠 C.苯甲酸钠 D.磷酸氢钠
5.(2018·江苏)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.
B.
C.
D.
6.(2018·海南)化学与生产生活密切相关,下列说法错误的是( )
A.Na2O2可与CO2反应放出氧气,可用于制作呼吸面具
B.SiO2具有导电性,可用于制作光导纤维和光电池
C.聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀,可用作化工反应器的内壁涂层
D.氯水具有较强的氧化性,可用于漂白纸张、织物等
7.(2018·全国Ⅱ卷)化学与生活密切相关,下列说法错误的是()
A.碳酸钠可用于去除餐具的油污
B.漂白粉可用于生活用水的消毒
C.氢氧化铝可用于中和过多的胃酸
D.碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
二、多选题
8.(2018·海南)絮凝剂有助于去除工业和生活废水中的悬浮物。下列物质可作为絮凝剂的是( )
A.NaFe(SO4)2·6H2O B.CaSO4·2H2O
C.Pb(CH3COO)2·3H2O D.KAl(SO4)2·12H2O
三、综合题
9.(2018·江苏)NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH= 116.1 kJ·mol 1
3HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=75.9 kJ·mol 1
反应3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH= kJ·mol 1。
(2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式: 。
(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx,吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式: 。
(4)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。
①NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1 mol N2时,转移的电子数为 mol。
②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置见题20图 1)。
反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如题20图 2所示,在50~250 ℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是 ;当反应温度高于380 ℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是 。
10.(2018·海南)铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属。回答下列问题:
(1)实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片,该反应的化学方程式为 。
(2)电子工业使用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔,写出该过程的离子方程式 。配制的FeCl3溶液应保持 (填“酸性”“碱性”或“中性”),原因是 。
(3)溶液中Cu2+的浓度可采用碘量法测得:
①2Cu2++5I-=2CuI↓+I3―; ②I3― + 2S2O32-=S4O62-+ 3I-
反应①中的氧化剂为 。现取20.00 mL含Cu2+的溶液,加入足量的KI充分反应后,用0.1000mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液25.00 mL,此溶液中Cu2+的浓度为 mol·L-1。
答案解析部分
1.【答案】D
【考点】化学电源新型电池
【解析】【解答】A、电池中的金属可以回收利用,电池丢弃,会造成土壤、水污染,A项不符合题意。
B、由流程图知道,分别得到了偏铝酸钠溶液、氢氧化铁沉淀、碳酸锂沉淀,B项不符合题意。
C、沉淀反应是向含有Li、P、Fe等滤液中加入碱液,能够形成沉淀的只有铁,之前加入了硝酸,因此溶液中是Fe3+,C不符合题意。
D、碳酸锂不溶于水,硫酸锂能溶于水,D项符合题意。
故答案为:D
【分析】本题考查化学与生活、化学与生产、资源的回收利用。
2.【答案】D
【考点】常见金属的活动性顺序及其应用
【解析】【解答】解:A.NaHCO3能与HCl反应,NaHCO3用于制胃酸中和剂,NaHCO3用于制胃酸中和剂与NaHCO3受热易分解没有对应关系,不符合题意;
B.SiO2传导光的能力非常强,用于制光导纤维,SiO2用于制光导纤维与SiO2熔点高硬度大没有对应关系,不符合题意;
C.Al2O3的熔点很高,用作耐高温材料,Al2O3用作耐高温材料与Al2O3是两性氧化物没有对应关系,不符合题意;
D.CaO能与水反应,用于食品干燥剂,CaO用于食品干燥剂与CaO与水反应有对应关系,符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题考查物质的性质与用途之间的关系,物质具有相应性质对于与某方面的应用。故需注意物质的特别性质。
3.【答案】C
【考点】无机非金属材料
【解析】【解答】解:A.光合作用消耗CO2,光合作用的总方程式可表示为6CO2+6H2O C6H12O6+6O2,光合作用会引起大气中CO2含量下降,不符合题意;
B.自然降雨时H2O会与少量CO2反应生成H2CO3,不会引起CO2含量的上升,不符合题意;
C.化石燃料指煤、石油、天然气,煤、石油、天然气中都含C元素,C元素燃烧后生成CO2,化石燃料的燃烧会引起大气中CO2含量上升,不符合题意;
D.碳酸盐沉积指由形成于海洋或湖泊底部的粒装泥状碳酸盐矿物及其集合体,通过生物作用或从过饱和碳酸盐的水体中直接沉淀,水体中生物活动消耗CO2,有利于碳酸盐沉积,碳酸盐沉积不会引起大气中CO2含量上升;化石燃料的燃烧会引起大气中CO2含量上升,不符合题意;
故答案为:C。
【分析】本题考查物质在实际生活中的变化,也即是自然界中碳的转化形式常见有哪些,化石燃料的燃烧导致温室效应即是产生了大量的二氧化碳气体。
4.【答案】C
【考点】常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】常见的防腐剂有:糖、食盐、亚硝酸钠、苯甲酸、苯甲酸钠等,C符合题意
故答案为:C
【分析】防腐剂--防止食品腐烂、变质
5.【答案】A
【考点】镁、铝的重要化合物;铁的氧化物和氢氧化物;银镜反应;碱金属及其化合物的性质实验
【解析】【解答】解:A.NaHCO3受热分解成Na2CO3、CO2和H2O,Na2CO3与饱和石灰水反应生成CaCO3和NaOH,两步反应均能实现,符合题意;
B.Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2,NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl、AlCl3和H2O,第二步反应不能实现,不符合题意;
C.AgNO3中加入氨水可获得银氨溶液,蔗糖中不含醛基,蔗糖不能发生银镜反应,第二步反应不能实现,不符合题意;
D.Al与Fe2O3高温发生铝热反应生成Al2O3和Fe,Fe与HCl反应生成FeCl2和H2,第二步反应不能实现,不符合题意;
故答案为:A。
【分析】注意物质间的转化一般遵从不稳定的向稳定的转化,非氧化还原反应的遵从向离子浓度减小的方向转化,氧化还原反应的遵从氧化性、还原性强的制氧化性、还原性弱的,即强强制弱弱。最后也可以根据反应自发进行的判断依据进行判断。
6.【答案】B
【考点】硅和二氧化硅;钠的重要化合物;高分子材料;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.Na2O2可与CO2反应放出氧气,可用于制作呼吸面具,不符合题意
B.SiO2具有导电性,可用于制作光导纤维,但光电池的主要成分是硅,符合题意
C.聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀,可用作化工反应器的内壁涂层,不符合题意
D.氯水具有较强的氧化性,故能氧化漂白漂白纸张、织物等,不符合题意
故答案为:B
【分析】要分清楚二氧化硅和硅的用途
7.【答案】D
【考点】镁、铝的重要化合物;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.碳酸钠俗称苏打粉,水溶液显碱性,可用于除油污,A不符合题意
B.漂白粉成分为次氯酸钙,可用于消毒、漂白等,B不符合题意
C.氢氧化铝属于两性氢氧化物,可用于治疗胃酸过多,除此之外还可以用碳酸氢钠,C不符合题意
D.碳酸钡属于碳酸盐,与胃液中的盐酸反应,生成氯化钡、二氧化碳和水,故不能用于胃肠X射线造影检查,用的应该是硫酸钡,D符合题意
故答案为:D
【分析】该题考查化学与生活相关的常识及酸碱盐知识点,D项明显错误,BaSO4用于胃肠X射线造影检查而不是BaCO3
8.【答案】A,D
【考点】胶体的性质和应用
【解析】【解答】A.铁离子能水解成氢氧化铁胶体可吸附悬浮物,符合题意
B.硫酸钙本身是微溶物,没有吸附作用,不符合题意
C.醋酸铅是弱电解质,无吸附作用,不符合题意
D.铝离子能水解生成氢氧化铝胶体,可吸附悬浮物,符合题意
故答案为:AD
【分析】由题意的,絮凝剂有助于去除工业和生活废水中的悬浮物,因此,絮凝剂本身或与水生成的物质具有吸附性。
9.【答案】(1) 136.2
(2)HNO2 2e +H2O=3H++NO3
(3)2HNO2+(NH2)2CO=2N2↑+CO2↑+3H2O
(4);迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大;催化剂活性下降;NH3与O2反应生成了NO
【考点】盖斯定律及其应用;电极反应和电池反应方程式;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】解:(1)将两个热化学方程式编号,
2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH= 116.1 kJ·mol 1(①式)
3HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=75.9 kJ·mol 1(②式)
应用盖斯定律,将(①式 3+②式) 2得,反应3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)ΔH=[( 116.1 kJ·mol 1) 3+75.9 kJ·mol 1] 2=-136.2kJ·mol 1。
(2)根据电解原理,阳极发生失电子的氧化反应,阳极反应为HNO2失去电子生成HNO3,1molHNO2反应失去2mol电子,结合原子守恒和溶液呈酸性,电解时阳极电极反应式为HNO2-2e-+H2O=NO3-+3H+。
(3)HNO2与(NH2)2CO反应生成N2和CO2,N元素的化合价由HNO2中+3价降至0价,N元素的化合价由(NH2)2CO中-3价价升至0价,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为2HNO2+(NH2)2CO=2N2↑+CO2↑+3H2O。
(4)①NH3与NO2的反应为8NH3+6NO2 7N2+12H2O,该反应中NH3中-3价的N升至0价,NO2中+4价的N降至0价,生成7molN2转移24mol电子。生成1molN2时转移电子数为 mol。
②因为反应时间相同,所以低温时主要考虑温度和催化剂对化学反应速率的影响;高温时NH3与O2发生催化氧化反应。在50~250℃范围内,NOx的去除率迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大,温度升高催化剂活性下降。反应温度高于380℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是NH3与O2反应生成了NO,反应的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O。
【分析】(1)中盖斯定律的应用注意在总反应中找出现一次的,根据出现一次进行配系数,变方向写总反应。解总焓变。(2)电极反应实质是氧化还原中的氧化反应或还原反应。
10.【答案】(1)Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
(2);酸性;防止 水解生成
(3);0.1250
【考点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)过氧化氢在酸性条件下具有强氧化性,能跟铜反应,反应方程式为Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
(2)FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔,是铁离子把铜氧化成铜离子,Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,由于铁离子易水解,因此氯化铁溶液要保持在酸性,目的是为了防止,铁离子水解成氢氧化铁。
(3)铜的化合价有+2→+1价,化合价降低,因此氧化剂是Cu2+
2S2O32- ~ I3― ~ 2Cu2+
0.1mol·L-1*25mL x*20mL 0.1mol·L-1*25mL= x*20mL,x=0.1250mol·L-1
【分析】(1)易错项铜不能与稀硫酸反应置换出氢气,稀硫酸的作用是提供氢离子,提供酸性环境,增强过氧化氢的氧化性
(2)由于铁离子易水解,因此配制氯化铁溶液要保持在酸性条件下,抑制水解
(3)根据转移的电子数守恒可列关系式,求解。
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2018年高考化学真题分类汇编专题08:常见无机物及其应用
一、单选题
1.(2018·全国Ⅰ卷)硫酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一,采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:
下列叙述错误的是( )
A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
【答案】D
【考点】化学电源新型电池
【解析】【解答】A、电池中的金属可以回收利用,电池丢弃,会造成土壤、水污染,A项不符合题意。
B、由流程图知道,分别得到了偏铝酸钠溶液、氢氧化铁沉淀、碳酸锂沉淀,B项不符合题意。
C、沉淀反应是向含有Li、P、Fe等滤液中加入碱液,能够形成沉淀的只有铁,之前加入了硝酸,因此溶液中是Fe3+,C不符合题意。
D、碳酸锂不溶于水,硫酸锂能溶于水,D项符合题意。
故答案为:D
【分析】本题考查化学与生活、化学与生产、资源的回收利用。
2.(2018·江苏)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.NaHCO3受热易分解,可用于制胃酸中和剂
B.SiO2熔点高硬度大,可用于制光导纤维
C.Al2O3是两性氧化物,可用作耐高温材料
D.CaO能与水反应,可用作食品干燥剂
【答案】D
【考点】常见金属的活动性顺序及其应用
【解析】【解答】解:A.NaHCO3能与HCl反应,NaHCO3用于制胃酸中和剂,NaHCO3用于制胃酸中和剂与NaHCO3受热易分解没有对应关系,不符合题意;
B.SiO2传导光的能力非常强,用于制光导纤维,SiO2用于制光导纤维与SiO2熔点高硬度大没有对应关系,不符合题意;
C.Al2O3的熔点很高,用作耐高温材料,Al2O3用作耐高温材料与Al2O3是两性氧化物没有对应关系,不符合题意;
D.CaO能与水反应,用于食品干燥剂,CaO用于食品干燥剂与CaO与水反应有对应关系,符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题考查物质的性质与用途之间的关系,物质具有相应性质对于与某方面的应用。故需注意物质的特别性质。
3.(2018·江苏)CO2是自然界碳循环中的重要物质。下列过程会引起大气中CO2含量上升的是( )
A.光合作用 B.自然降雨
C.化石燃料的燃烧 D.碳酸盐的沉积
【答案】C
【考点】无机非金属材料
【解析】【解答】解:A.光合作用消耗CO2,光合作用的总方程式可表示为6CO2+6H2O C6H12O6+6O2,光合作用会引起大气中CO2含量下降,不符合题意;
B.自然降雨时H2O会与少量CO2反应生成H2CO3,不会引起CO2含量的上升,不符合题意;
C.化石燃料指煤、石油、天然气,煤、石油、天然气中都含C元素,C元素燃烧后生成CO2,化石燃料的燃烧会引起大气中CO2含量上升,不符合题意;
D.碳酸盐沉积指由形成于海洋或湖泊底部的粒装泥状碳酸盐矿物及其集合体,通过生物作用或从过饱和碳酸盐的水体中直接沉淀,水体中生物活动消耗CO2,有利于碳酸盐沉积,碳酸盐沉积不会引起大气中CO2含量上升;化石燃料的燃烧会引起大气中CO2含量上升,不符合题意;
故答案为:C。
【分析】本题考查物质在实际生活中的变化,也即是自然界中碳的转化形式常见有哪些,化石燃料的燃烧导致温室效应即是产生了大量的二氧化碳气体。
4.(2018·海南)下列食品添加剂中,常用作防腐剂的是( )
A.碘酸钾 B.碳酸氢钠 C.苯甲酸钠 D.磷酸氢钠
【答案】C
【考点】常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】常见的防腐剂有:糖、食盐、亚硝酸钠、苯甲酸、苯甲酸钠等,C符合题意
故答案为:C
【分析】防腐剂--防止食品腐烂、变质
5.(2018·江苏)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【考点】镁、铝的重要化合物;铁的氧化物和氢氧化物;银镜反应;碱金属及其化合物的性质实验
【解析】【解答】解:A.NaHCO3受热分解成Na2CO3、CO2和H2O,Na2CO3与饱和石灰水反应生成CaCO3和NaOH,两步反应均能实现,符合题意;
B.Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2,NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl、AlCl3和H2O,第二步反应不能实现,不符合题意;
C.AgNO3中加入氨水可获得银氨溶液,蔗糖中不含醛基,蔗糖不能发生银镜反应,第二步反应不能实现,不符合题意;
D.Al与Fe2O3高温发生铝热反应生成Al2O3和Fe,Fe与HCl反应生成FeCl2和H2,第二步反应不能实现,不符合题意;
故答案为:A。
【分析】注意物质间的转化一般遵从不稳定的向稳定的转化,非氧化还原反应的遵从向离子浓度减小的方向转化,氧化还原反应的遵从氧化性、还原性强的制氧化性、还原性弱的,即强强制弱弱。最后也可以根据反应自发进行的判断依据进行判断。
6.(2018·海南)化学与生产生活密切相关,下列说法错误的是( )
A.Na2O2可与CO2反应放出氧气,可用于制作呼吸面具
B.SiO2具有导电性,可用于制作光导纤维和光电池
C.聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀,可用作化工反应器的内壁涂层
D.氯水具有较强的氧化性,可用于漂白纸张、织物等
【答案】B
【考点】硅和二氧化硅;钠的重要化合物;高分子材料;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.Na2O2可与CO2反应放出氧气,可用于制作呼吸面具,不符合题意
B.SiO2具有导电性,可用于制作光导纤维,但光电池的主要成分是硅,符合题意
C.聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀,可用作化工反应器的内壁涂层,不符合题意
D.氯水具有较强的氧化性,故能氧化漂白漂白纸张、织物等,不符合题意
故答案为:B
【分析】要分清楚二氧化硅和硅的用途
7.(2018·全国Ⅱ卷)化学与生活密切相关,下列说法错误的是()
A.碳酸钠可用于去除餐具的油污
B.漂白粉可用于生活用水的消毒
C.氢氧化铝可用于中和过多的胃酸
D.碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
【答案】D
【考点】镁、铝的重要化合物;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.碳酸钠俗称苏打粉,水溶液显碱性,可用于除油污,A不符合题意
B.漂白粉成分为次氯酸钙,可用于消毒、漂白等,B不符合题意
C.氢氧化铝属于两性氢氧化物,可用于治疗胃酸过多,除此之外还可以用碳酸氢钠,C不符合题意
D.碳酸钡属于碳酸盐,与胃液中的盐酸反应,生成氯化钡、二氧化碳和水,故不能用于胃肠X射线造影检查,用的应该是硫酸钡,D符合题意
故答案为:D
【分析】该题考查化学与生活相关的常识及酸碱盐知识点,D项明显错误,BaSO4用于胃肠X射线造影检查而不是BaCO3
二、多选题
8.(2018·海南)絮凝剂有助于去除工业和生活废水中的悬浮物。下列物质可作为絮凝剂的是( )
A.NaFe(SO4)2·6H2O B.CaSO4·2H2O
C.Pb(CH3COO)2·3H2O D.KAl(SO4)2·12H2O
【答案】A,D
【考点】胶体的性质和应用
【解析】【解答】A.铁离子能水解成氢氧化铁胶体可吸附悬浮物,符合题意
B.硫酸钙本身是微溶物,没有吸附作用,不符合题意
C.醋酸铅是弱电解质,无吸附作用,不符合题意
D.铝离子能水解生成氢氧化铝胶体,可吸附悬浮物,符合题意
故答案为:AD
【分析】由题意的,絮凝剂有助于去除工业和生活废水中的悬浮物,因此,絮凝剂本身或与水生成的物质具有吸附性。
三、综合题
9.(2018·江苏)NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH= 116.1 kJ·mol 1
3HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=75.9 kJ·mol 1
反应3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH= kJ·mol 1。
(2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式: 。
(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx,吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式: 。
(4)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。
①NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1 mol N2时,转移的电子数为 mol。
②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置见题20图 1)。
反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如题20图 2所示,在50~250 ℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是 ;当反应温度高于380 ℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是 。
【答案】(1) 136.2
(2)HNO2 2e +H2O=3H++NO3
(3)2HNO2+(NH2)2CO=2N2↑+CO2↑+3H2O
(4);迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大;催化剂活性下降;NH3与O2反应生成了NO
【考点】盖斯定律及其应用;电极反应和电池反应方程式;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】解:(1)将两个热化学方程式编号,
2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH= 116.1 kJ·mol 1(①式)
3HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=75.9 kJ·mol 1(②式)
应用盖斯定律,将(①式 3+②式) 2得,反应3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)ΔH=[( 116.1 kJ·mol 1) 3+75.9 kJ·mol 1] 2=-136.2kJ·mol 1。
(2)根据电解原理,阳极发生失电子的氧化反应,阳极反应为HNO2失去电子生成HNO3,1molHNO2反应失去2mol电子,结合原子守恒和溶液呈酸性,电解时阳极电极反应式为HNO2-2e-+H2O=NO3-+3H+。
(3)HNO2与(NH2)2CO反应生成N2和CO2,N元素的化合价由HNO2中+3价降至0价,N元素的化合价由(NH2)2CO中-3价价升至0价,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为2HNO2+(NH2)2CO=2N2↑+CO2↑+3H2O。
(4)①NH3与NO2的反应为8NH3+6NO2 7N2+12H2O,该反应中NH3中-3价的N升至0价,NO2中+4价的N降至0价,生成7molN2转移24mol电子。生成1molN2时转移电子数为 mol。
②因为反应时间相同,所以低温时主要考虑温度和催化剂对化学反应速率的影响;高温时NH3与O2发生催化氧化反应。在50~250℃范围内,NOx的去除率迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大,温度升高催化剂活性下降。反应温度高于380℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是NH3与O2反应生成了NO,反应的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O。
【分析】(1)中盖斯定律的应用注意在总反应中找出现一次的,根据出现一次进行配系数,变方向写总反应。解总焓变。(2)电极反应实质是氧化还原中的氧化反应或还原反应。
10.(2018·海南)铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属。回答下列问题:
(1)实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片,该反应的化学方程式为 。
(2)电子工业使用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔,写出该过程的离子方程式 。配制的FeCl3溶液应保持 (填“酸性”“碱性”或“中性”),原因是 。
(3)溶液中Cu2+的浓度可采用碘量法测得:
①2Cu2++5I-=2CuI↓+I3―; ②I3― + 2S2O32-=S4O62-+ 3I-
反应①中的氧化剂为 。现取20.00 mL含Cu2+的溶液,加入足量的KI充分反应后,用0.1000mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液25.00 mL,此溶液中Cu2+的浓度为 mol·L-1。
【答案】(1)Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
(2);酸性;防止 水解生成
(3);0.1250
【考点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)过氧化氢在酸性条件下具有强氧化性,能跟铜反应,反应方程式为Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
(2)FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔,是铁离子把铜氧化成铜离子,Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,由于铁离子易水解,因此氯化铁溶液要保持在酸性,目的是为了防止,铁离子水解成氢氧化铁。
(3)铜的化合价有+2→+1价,化合价降低,因此氧化剂是Cu2+
2S2O32- ~ I3― ~ 2Cu2+
0.1mol·L-1*25mL x*20mL 0.1mol·L-1*25mL= x*20mL,x=0.1250mol·L-1
【分析】(1)易错项铜不能与稀硫酸反应置换出氢气,稀硫酸的作用是提供氢离子,提供酸性环境,增强过氧化氢的氧化性
(2)由于铁离子易水解,因此配制氯化铁溶液要保持在酸性条件下,抑制水解
(3)根据转移的电子数守恒可列关系式,求解。
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