专题2、专题3综合训练(含解析)2022-2023学年上学期高二化学苏教版(2019)选择性必修1

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名称 专题2、专题3综合训练(含解析)2022-2023学年上学期高二化学苏教版(2019)选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-28 08:16:40

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专题2、专题3综合训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.的反应速率一定比的反应速率大
B.其他条件不变,增大压强,化学反应速率越快
C.使用催化剂可改变反应速率是因为提高了反应活化能
D.升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增大了反应物分子中活化分子百分数
2.已知反应S2O(aq)+2I-(aq)2SO(aq)+I2(aq),若往该溶液中加入含Fe3+的某溶液,反应机理:
步骤①:2Fe3+(aq)+2I-(aq)I2(aq)+2Fe2+(aq)
步骤②:2Fe2+(aq)+S2O(aq)2Fe3+(aq)+2SO(aq)
下列有关该反应的说法不正确的是

A.增大S2O浓度或I-浓度,可增加单位体积内活化分子数,加快化学反应反应速率
B.Fe3+是该反应的催化剂,可以增加单位体积内活化分子的百分数
C.据图可知,该反应正反应的活化能比逆反应的活化能小
D.据图可知,反应①的速率大于反应②
3.在恒容密闭容器中进行反应:C(s)+CO2(g) 2CO(g) H>0。下列说法不正确的是
A. S>0
B.反应在高温下能自发进行
C.当混合气体的密度不再变化时,反应一定达到平衡状态
D.容器内气体浓度c(CO2)∶c(CO)=1∶2时,反应一定达到平衡状态
4.下列操作不能达到目的的是
A.欲除去乙烷中混有的少量乙烯气体,可将混合气体通入盛装酸性KMnO4溶液的洗气瓶
B.欲除去乙酸乙酯中的乙醇及乙酸,可将混合物加入到饱和碳酸钠溶液中并分液
C.欲检验淀粉的水解产物是否具有还原性,取少量水解液于试管中,加入NaOH溶液至呈碱性,再向其中加入新制的银氨溶液并水浴加热,观察是否有银镜产生
D.欲探究温度对反应速率的影响,取两只试管各加入5mL0.1mol L-1Na2S2O3,另取两只试管各加入5mL0.1mol L-1H2SO4溶液,将4只试管分成两组,一组放入热水中,另一组放入冷水中,经过一段时间,分别混合并搅拌,记录溶液出现浑浊的时间
5.甲醇脱氢法制HCOOCH3工艺过程涉及如下反应:
反应Ⅰ:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g) ΔH1=+135.4 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) ΔH2=+106.0 kJ·mol-1
向容积为10 L的恒容密闭容器中通入1 mol CH3OH(g)发生上述反应,反应相同时间,测得CH3OH的转化率和HCOOCH3的选择性随温度变化如图所示。(已知:HCOOCH3的选择性=)
下列说法错误的是
A.HCOOCH3(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH=+76.6 kJ·mol-1
B.实线代表的是CH3OH的转化率
C.553 K时,H2的体积分数为0.25
D.高于553 K时,虚线趋势下降可能是因为HCOOCH3分解
6.一定温度下,向1L固定体积的密闭容器中通入(g)和(g),发生反应,测得反应物的浓度随时间变化如图所示。下列说法不正确的是

A.体系内氨气的体积分数保持不变时达到平衡状态
B.前20min内用表示的平均反应速率为0.01
C.该温度下,若定义产物的浓度均为1,反应的化学平衡常数为250
D.25min后测得氨气的浓度变化如曲线③,25min时改变的条件是添加0.2mol 和0.1mol
7.下列实验装置能达到相应实验目的的是
选项 A B C D
实验装置
实验目的 蒸发浓缩含有少量稀盐酸的溶液,获得晶体 制备晶体,先从a管通入氨气,后从b管通入二氧化碳 探究对和反应速率的影响 实验室制备
A.A B.B C.C D.D
8.用活性炭还原NO2可防止空气污染,其反应原理为。在密闭容器中,和足量碳发生该反应,反应相同时间内,测得的生成速率与的生成速率随温度变化的关系如图1所示。维持温度不变,反应相同时间内,测得的转化率随压强的变化如图2所示。

下列说法正确的是
A.图1中的A、B、C三个点中,只有A点达到平衡状态
B.图2中E点的小于F点的
C.图2中平衡常数(E点)(G点),则的浓度:c (E点)=c(G点)
D.在恒温恒容下,向图2中G点平衡体系中充入一定量的,与原平衡相比,的平衡转化率增大
9.下列关于钠及其化合物有广泛的应用,下列相关的离子方程式书写正确的是
A.钠盐NaHCO3能除油污的原因:HCO+H2O=H2CO3+OH-
B.制备84消毒液:OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O
C.饱和Na2CO3处理水垢中的CaSO4:Ca2++CO=CaCO3↓
D.过氧化物作供氧剂:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
10.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.pH=12的溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.滴加KSCN溶液显红色的溶液中:、、、
D.水电离的的溶液中:、、、
11.常温下,向碳酸钠的溶液中通入过量SO2可制备NaHSO3,主要流程如图,下列叙述错误的是

已知H2CO3:Ka1=4.4×10-7,Ka2=5.6×10-11;H2SO3:Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8。
A.Na2CO3溶液中:c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)=c(OH-)
B.通入SO2开始时反应为2CO+SO2+H2O=SO+2HCO
C.当吸收SO2后pH=9的溶液中:c(HCO)<c(CO)<c(Na+)
D.母液中加KOH至中性时:3c(SO)<c(Na+)+c(K+)
12.已知属于难溶于水、可溶于酸的盐。常温下,用HCl调节浊液的pH,测得在不同pH条件下,体系中(X为或)与的关系如图所示。下列说法正确的是

A.代表与的变化曲线
B.的数量级为
C.a、c两点的溶液中均存在
D.c点的溶液中存在
13.铁盐法是处理含砷废水的主要方法,已知比毒性大且不易沉降,砷(V)酸铁、砷(V)酸钙的溶解度很小。以下是硫酸厂酸性含砷(Ⅲ)废水的处理步骤:
(1)向含砷废水中加入消石灰,调节废水的pH至5~6,过滤后再加入一定量绿矾,得到混合溶液;
(2)向上述混合溶液中加入高浓度双氧水作为氧化剂,搅拌,至溶液由无色透明液变为黄褐色浑浊液;
(3)待步骤(2)完成后,加入碱调节反应后的混合溶液pH至7~9,出现大量褐色沉淀,搅拌充分反应后,静置、过滤、回收滤渣,检测滤液中砷含量,达标外排。
下列说法正确的是
A.步骤(1)中过滤出的滤渣主要是
B.步骤(2)中双氧水的作用只是将三价砷氧化为五价砷
C.步骤(2)中双氧水可用代替
D.步骤(3)中,工业上调节反应后的混合溶液pH所用碱最好是
14.室温下,向某浓度的二元碱X(OH)2水溶液中逐滴加入一定浓度的盐酸,所得溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A.X(OH)2的Kb1=10-4.8
B.X(OH)Cl的水溶液显碱性
C.pH=7时,c[X(OH)2]D.pH=9.2时,c(OH-)=2c(X2+)+c(H+)+c[X(OH)+]
15.25℃时,用0.2的NaOH溶液滴定50mL 0.1 溶液,溶液中和与pH的关系如图所示,已知,下列说法正确的是

A.曲线Ⅱ表示与pH的关系
B.的数量级为
C.滴入25mL NaOH溶液时,溶液呈碱性,存在关系
D.滴入50mL NaOH溶液时,溶液的pH约为8.26
二、实验题
16.含氮物质是一类常见物质,在人们的生产、生活活动中有重要作用。
(1)实验室中,采用一定浓度的NaNO2溶液和NH4Cl溶液作为反应物,通过加热制备少量N2。
①该反应的化学方程式是_______,收集N2的方法是_______(填标号)。
②实验小组同学设计以下实验探究上述反应的速率与c(NaNO2)的关系
实验编号 溶液体积/mL 收集1.0mLN2所用时间/s
NaNO2溶液 NH4Cl溶液 醋酸 水
1 4.0 4.0 4.0 8.0 334
2 V1 4.0 4.0 V3 150
3 8.0 4.0 4.0 4.0 83
4 12.0 4.0 4.0 0.0 38
i. V1=_______,V3=_______。
ii. 已知该反应的速率方程为,k为反应速率常数。根据上述实验数据,_______(填整数)。
(2)“侯氏制碱法”是中国人的骄傲,上述实验中需用到的NH4Cl是“侯氏制碱法”的副产物。实验小组模拟“侯氏制碱法”的原理,在实验室中制备少量NaHCO3,使用的装置如下图:
装置接口正确的连接顺序为_______(填接口序号);由该装置可知,该实验中制备NH3需用到的试剂是_______(填化学式)。
(3)实验小组在实验中,将1.0 mol·L-1 NaNO2溶液滴入pH=0.5的1.0 mol·L-1 FeSO4溶液中,观察到溶液为棕色,而不是预期的黄色。于是他们进行以下实验探究。
①查阅资料 常温下,[Fe(NO)]2+在溶液中能稳定存在,溶液为棕色,受热分解释放出NO。
②提出猜想 溶液的棕色来源于[Fe(NO)]2+,且[Fe(NO)]2+的颜色掩盖了Fe3+的黄色。
③设计实验、验证猜想
实验编号 5 6
操作方法 取上述滴有NaNO2溶液的棕色混合液,向其中滴加稀KSCN溶液 取上述棕色混合液,按下图所示加热
④实验现象及分析
i. 实验5溶液变红色,说明溶液中存在Fe3+,Fe3+的来源是_______(写出离子方程式);
ii. 实验6观察到_______(填实验现象),证明溶液呈棕色是因为存在[Fe(NO)]2+,且其颜色掩盖了Fe3+的黄色。
17.酒石酸氢钾(2,3-二羟基丁二酸氢钾,化学式为)是酿葡萄酒时的副产品,广泛用于食品、医药、化工、轻工等行业。易溶于热水、酸及碱溶液,难溶于冷水,不溶于乙醇。实验室模拟工业制备酒石酸氢钾方法如下:
Ⅰ.将酒石酸(即2,3-二羟基丁二酸,化学式为)加入水中,加热煮沸至全部溶解,趁热过滤。
Ⅱ.另取无水碳酸钾溶于热水中,溶解后也趁热过滤。
Ⅲ.将步骤Ⅱ所得滤液慢慢加入到步骤Ⅰ所得酒石酸溶液中,直至溶液pH约为2为止,反应过程中析出大量白色沉淀,冷却,吸滤出结晶物,用少量冷水洗涤,干燥即得产品酒石酸氢钾。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ和步骤Ⅱ进行溶解时为保证充分溶解采取的措施为_______。
(2)写出步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式_______,将步骤Ⅱ所得滤液“慢慢”加入到步骤Ⅰ所得酒石酸溶液中的原因是_______。
(3)步骤Ⅲ吸滤(也叫抽滤)操作所用到的仪器如图所示:

①进行吸滤操作时,将析出的酒石酸氢钾晶体转移至上图所示吸滤装置中,转移时,在烧杯杯壁上往往还沾有少量晶体,需要用液体将烧杯杯壁上的晶体冲洗下来转移到吸滤装置中,下列最合适的液体是_______(填标号)。
A.氢氧化钾溶液 B.滤液 C.无水乙醇 D.热水
②利用该装置进行吸滤操作与普通过滤对比,其优点是_______。
(4)步骤Ⅲ用少量冷水洗涤的目的是_______。
(5)称取酒石酸氢钾试样(假设杂质不参与反应),加入的氢氧化钠溶液与其充分反应,过量的氢氧化钠再用硫酸滴定,应选用_______做指示剂,若最后测得消耗硫酸,则试样中酒石酸氢钾的质量分数为_______%(保留三位有效数字)。
三、原理综合题
18.为加快实现“双碳”目标,CO2的资源化利用成为了科研的热门选题。
(1)工业上利用CO2和H2为原料,在催化剂Cu/ZnO的作用下合成甲醇,该反应的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49kJ mol-1。
①该反应在_____(填“高温”“低温”或“任意温度”)下,易自发进行。
②该反应分两步进行:
第一步Cu/ZnO*=Cu/Zn*+H2O△H>0
第二步Cu/Zn*+2H2+CO2=Cu/ZnO*+CH3OH
已知第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间,由此推知以下能正确表示反应过程中能量变化的示意图为______(填序号)。
a. b. c. d.
(2)Sabatier反应可实现CO2甲烷化:反应1为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H=-165kJ mol-1,该反应发生的同时还伴随着副反应;反应2为CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ mol-1,将5molCO2和20molH2通入某恒压密闭容器中将CO2甲烷化,平衡时体系中各含碳元素物质的物质的量n(X)与温度T的关系如图所示。

①曲线Y代表的物质是______(填化学式),曲线Z所代表的物质在1100K以上物质的量减小的原因是______。
②800K时,若经过10min达到平衡,则该条件下0~10min内H2O的平均生成速率v(H2O)=_______mol min-1。
③当反应1和反应2均达到化学平衡状态时,若维持温度不变,向容器内通入惰性气体He,则反应2平衡______(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。
④800K时,若平衡时容器内总压为p,则反应2的压强平衡常数Kp=_____(结果保留两位有效数字,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压物质的量分数)。
(3)在酸性水溶液中,CO2通过电催化法可生成C2H5OH,c-NC、i-NC是两种电极催化剂,转化原理如图所示。

①c-NC上的电极反应式为______。
②当两个电极上转移相同数目的电子时,c-NC电极和i-NC电极上得到的C2H5OH的物质的量之比为5:4,则i-NC电极上产生的C2H5OH和CO的物质的量之比为______。
四、工业流程题
19.工业上以铬系和非铬系电镀污泥[均含有Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Al(Ⅲ)的氢氧化物,前者还含有Cr(Ⅲ)的氢氧化物]为主要原料综合回收铜、镍的工艺流程如图:

已知:Ⅰ、、、、的依次为、、、;
Ⅱ、Cr及其化合物的性质与Al类似。
回答下列问题:
(1)“浸出Ⅰ”时,为提高浸出速率,除适当加热外,还可以采取的措施有___________(写出一条)。
(2)“电解Ⅰ”时,铜的电解电压较低,且电解速率很快,铁和铬的存在形式随电解电压的变化如下表。为得到纯的,电解电压的范围应选择___________V。
电解电压/V 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
有 有 有 无 无 无 无
无 无 无 无 无 有 有
(3)“除杂”时,若镍离子浓度为0.05 mol·L,则溶液中浓度范围为___________(溶液中离子浓度 mol L时,认为该离子沉淀完全;)。
(4)“转溶”时,氢氧化钠加入量不宜过多,其原因为___________(用离子方程式表示)。
(5)“浸出Ⅱ”时,采取了多次浸取的方式,其目的为___________,流程中除了有机相之外,可以循环利用的物质还有___________(填化学式)。
(6)“电解Ⅱ”时,若维持电流强度为0.5 A,电流效率为90%,电解8 min,理论上可获得铜___________(结果保留一位有效数字)g。(已知:电流效率是指电解时电极上实际沉积与理论沉积物质的量之比,)
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.D
【详解】A.的反应速率不一定比的反应速率大,比如前者计量系数是后者计量系数3倍还多,则前者的速率比后者的速率反而小,故A错误;
B.其他条件不变,增大压强,化学反应速率不一定越快,比如加稀有气体增大压强,故B错误;
C.使用催化剂可改变反应速率是因为降低了反应活化能,故C错误;
D.升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是反应物分子吸收能量,原来不是活化分子的变为了活化分子,因此增大了反应物分子中活化分子百分数,故D正确。
综上所述,答案为D。
2.D
【详解】A.根据反应方程式可知,I-和分别为反应①、反应②的反应物,增加反应物的浓度,可增加单位体积内活化分子数、反应速率均加快,A正确;
B.根据总反应方程式=反应①+反应②可知,Fe3+是该反应的催化剂,催化剂可以增加单位体积内活化分子的百分数,B正确;
C.根据图示可知,正反应的活化能比逆反应的活化能小,该反应是放热反应,C正确;
D.据图可知,反应①的活化能大于反应②的,则反应①的速率小于反应②,D错误;
答案选D。
3.D
【详解】A.气体分子总数增加,则,A正确;
B.由于该反应是吸热反应,其△S>0,根据△H-T△S<0,该反应在高温下才能自发进行,低温下不能自发进行,B正确;
C.随着正反应的发生,混合气体的密度逐渐增大,所以当混合气体的密度不再发生变化时,反应达到平衡状态,C正确;
D.因为各成分的量取决于起始的投料,容器内气体浓度c(CO2)∶c(CO)=1∶2时,难以体现逆反应速率和正反应速率相等、也难以确定各成分的量是否不再变化,故反应不一定达到平衡状态, D不正确;
答案选D。
4.A
【详解】A.乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中,乙烯会被氧化为二氧化碳,引入新的杂质,A错误;
B.乙醇能溶于饱和碳酸钠、乙酸与饱和碳酸钠溶液反应被吸收,欲除去乙酸乙酯中的乙醇及乙酸,可将混合物加入到饱和碳酸钠溶液中并分液,B正确;
C. 淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖,加入碱后中和硫酸至呈碱性,然后进行银镜反应,观察是否有银镜产生,可以判断淀粉的水解产物具有还原性, C正确;
D. 探究“温度对反应速率的影响”:需要将试剂先放入冷水或热水中,然后再混合搅拌,记录出现浑浊的时间,D正确;
答案选A。
5.C
【详解】A.根据盖斯定律,反应Ⅱ的2倍减去反应Ⅰ得到 ,A正确;
B.反应Ⅰ、反应Ⅱ都是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,转化率增大,因此实线代表的是的转化率,B正确;
C.553K时,实线为的转化率20.0%,虚线为的选择性(50.0%),则
故553 K时,H2的体积分数为,C错误;
D.根据图中分析虚线为的选择性,实线为的转化率,高于553 K时,虚线趋势下降可能是因为HCOOCH3分解,D正确;
故选C。
6.A
【分析】由方程式可知,NH3的转化量是CO2的3倍,则曲线①代表NH3,曲线②代表CO2,以此解答。
【详解】A.根据图示,添加的(g)和(g)物质的量比为2:1,无论反应是否进行,氨气的体积分数永远是三分之二,A错误;
B.20min达到平衡时,二氧化碳浓度减少了0.2,故反应速率为0.01,B正确;
C.平衡常数,C正确;
D.25min时,氨气浓度变为0.4,可知增大了0.2,重新达到平衡时,氨气浓度不变。则二氧化碳的浓度也不变,根据反应方程式可推出25min时,二氧化碳的浓度为,即增加了0.1,D正确;
故选A。
7.B
【详解】A.溶液的蒸发浓缩应在蒸发皿中进行,故A不符合题意;
B.氨气极易溶于水,二氧化碳在水中溶解度较小,制备晶体,先从a管通入氨气,形成碱性溶液后,再从b管通入二氧化碳,以增加二氧化碳的溶解量,能达到相应实验目的,故B符合题意;
C.图中向两支试管中加入的的浓度不同,且离子也可能影响和反应速率,不能达到相应实验目的,故C不符合题意;
D.和浓盐酸反应制备氯气,需要加热,不能达到相应实验目的,故D不符合题意;
故选B。
8.B
【详解】A.由可知,NO2的生成速率(逆反应速率)等于N2的生成速率(正反应速率)的2倍时,才能使该反应的正、逆反应速率相等,即达到反应的平衡状态,图1中的A、B、C三个点中只有C点达到平衡状态,A项错误;
B.由图2知,E点时反应未达到平衡(E点的正反应速率大于逆反应速率),F点时反应达到平衡(F点的正、逆反应速率相等),且E点的压强小于F点的压强,则E点的v逆小于F点的v正,B项正确;
C.由题中信息可知,图2维持温度不变,即E、G两点温度相同,平衡常数K (E点)=K (G点),混合气体中的气体压强与浓度有关,压强越大,体积就越小,浓度就越大,所以G点压强大,NO2的浓度就大,即NO2的浓度:c (E点) <c (G点),C项错误;
D.在恒温恒容下,向G点平衡体系中充入一定量的NO2,等效于加压,平衡逆向移动,NO2的平衡转化率减小,D项错误;
答案选B。
9.D
【详解】A.能除油污的原因是因为水解呈碱性,应该用可逆符号,A项错误;
B.碱制备84消毒液是往氢氧化钠溶液中通入氯气,未配平,2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O,B项错误;
C.是微溶物,不拆,应为,C项错误;
D.过氧化钠与水反应是氢氧化钠和氧气,离子方程式为:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,D项正确;
故选:D。
10.A
【详解】A.pH=12的溶液显碱性,碱性条件下,该组离子均能共存,A正确;
B.的溶液呈酸性,酸性溶液中碳酸根离子不能大量共存,B错误;
C.滴加KSCN溶液显红色的溶液中,含有铁离子,铁离子具有氧化性,和碘离子不能共存,C错误;
D.水电离的c(OH )1×10 13mol·L 1的溶液,可能为酸性,也可能为碱性,若为酸性,醋酸根离子不能大量共存,若为碱性,铜离子不能大量共存,D错误;
故答案选A。
11.C
【分析】碳酸钠中通入SO2,两者反应生成Na2SO3,随着SO2的持续通入,Na2SO3转化为NaHSO3,再经过结晶可得到NaHSO3。
【详解】A.碳酸钠溶液水解生成和H2CO3,其中的H均来源于H2O中,水电离生成的H+和OH-物质的量相同,因此c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)=c(OH-),A正确;
B.从题干可知,酸性H2SO3>H2CO3>>,因此刚开始通入SO2时,Na2CO3与SO2反应生成和,离子方程式为2CO+SO2+H2O=SO+2HCO,B正确;
C.pH=9时,c(H+)=1×10-9mol/L,根据H2CO3的Ka2=5.6×10-11,可得=5.6×10-11,解得=5.6×10-2,因此c()D.根据H2SO3的Ka2=6.2×10-8可知=6.2×10-8,中性时c(H+)=10-7mol/L,则c()故答案选C。
12.D
【分析】物质难溶于水,可溶于酸,一般可用平衡原理进行解释,如浊液中存在溶解平衡,用HCl调节溶液存在平衡:,促进溶解平衡正向移动。随着的增大,逆向移动,浓度增大,变小,则L1为,L2为,据此答题。
【详解】A.浊液中存在溶解平衡,的溶解平衡逆向移动,减小,则增大,对应曲线,A项错误;
B.为1时,, mol·L,,mol·L,,数量级为,B项错误;
C.由溶解平衡可知:,由平衡可知,溶解得到的等于溶液中存在的与生成的之和,故溶液中均存在,C项错误;
D. c点处,由电荷守恒得,溶液呈酸性,得,c点对应值大于0,则,即,故溶液中存在,D项正确。
故答案选D。
13.C
【详解】A.由题给信息可知,As(Ⅲ)比As(V)毒性大且不易沉降可知,向含砷废水中加入消石灰的目的是中和溶液中的硫酸,调节溶液的pH,则亚砷酸根离子应在滤液中,过滤得到的滤渣为硫酸钙,故A错误;
B.由题意可知,步骤(2)中双氧水的作用是将溶液中的三价砷氧化为五价砷,同时将亚铁离子氧化为铁离子,使反应生成的铁离子与砷酸根离子生成难溶的砷酸铁沉淀,故B错误;
C.高铁酸钾具有强氧化性,也能将溶液中的三价砷氧化为五价砷,同时将亚铁离子氧化为铁离子,达到生成砷酸铁沉淀的目的,故C正确;
D.由题给信息可知,步骤(3)中,工业上调节反应后的混合溶液pH所用碱最好选用廉价易得的氢氧化钙,目的是调节溶液pH的同时,还能将溶液中的砷酸根离子转化为砷(V)酸钙,提高处理废水的效果,故D错误;
故选C。
14.D
【分析】由图可知,溶液中c[X(OH)2]= c[X(OH)+]时,溶液pH为9.2,由电离常数公式可知,二元碱Kb1== c(OH-)=10-4.8,同理可知,由溶液中c[X(OH)+] =c(X2+),溶液pH为6.2时,二元碱Kb2= c(OH-)=10-7.8。
【详解】A.由分析可知,Kb1== c(OH-)=10-4.8,故A正确;
B.X(OH)Cl水溶液中,X主要以X(OH)+形式存在,由图示可知,此时溶液中,pH位于7-8之间,因此水溶液呈弱碱性,B正确;
C.根据图像,pH=7时,c[X(OH)2]D.pH=9.2时,溶液中存在X(OH)+、X(OH)2、X2+、Cl-、H+、OH-,由电荷守恒可知,c(Cl-)+c(OH-)=2c(X2+)+c(H+)+c[X(OH)+],D错误;
故选D。
15.D
【分析】溶液中,同理,的Ka1>Ka2,则曲线I代表与pH的关系,曲线Ⅱ表示与pH的关系。
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅱ表示与pH的关系,故A错误;
B.由分析可知,,由图可知,当pH=0.25时,=-1,则=-1.25,则Ka1=10-1.25,数量级为,故B错误;
C.滴入25mL NaOH溶液时,得到NaHA溶液,由分析知,,由图可知,当pH=2.82时,=-1,则lgKa2=-3.82,Ka2=10—3.82,HA-的水解平衡常数Kh===10-12.75<10-3.82,则NaHA溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),溶液中的电荷守恒和物料守恒,两式整理可得:,则>,故C错误;
D.滴入50mL NaOH溶液时,得到0.05mol/L Na2A溶液,A2-发生水解:A2-+H2OHA-+OH-,水解平衡常数Kh1=,则Kh1=,则c(OH-)=,c(H+)=,pH=-lgc(H+)=-lg=0.5lg5+7.91=8.26,故D正确;
故选D。
16.(1) a 6.0 6.0 2
(2) a→b,c←f←e←d NH4Cl、Ca(OH)2
(3) 溶液变为黄色
【分析】探究NaNO2溶液和NH4Cl溶液反应的速率与c(NaNO2)的关系时,c(NaNO2)是唯一变量;
【详解】(1)①溶液和溶液加热生成NaCl、、H2O,该反应的化学方程式是,的密度与空气相近,难溶于水,所以用排水法收集,选a。
②i. 根据实验3、4可知,溶液的总体积为20.0mL,该实验的目的是探究NaNO2溶液的浓度对化学反应速率的影响,根据实验1和3,NaNO2的体积增大二倍,速率大约变为4倍,实验4的速率大约是实验2的4倍,则实验2所用NaNO2溶液的体积为实验4的二分之一,则V1=6.0mL,V3=(20.0-4.0-4.0-6.0)mL=6.0mL。
ii.由表中实验1、3数据可知,其他物质的浓度相同时,NaNO2溶液的浓度增大1倍时,实验3、1中收集1.0mLN2所需时间比值为≈,即实验3的反应速率为实验1的4倍,由于,实验m≈2。
(2)把氨气和二氧化碳气体通入饱和食盐水中制取碳酸氢钠,根据装置图,该装置适合加热氯化铵和氢氧化钙固体制取氨气,氨气易溶于水,为防止倒吸,由b口通入氨气;石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢,二氧化碳由c口通入饱和食盐水中,装置接口正确的连接顺序为a→b,c←f←e←d。由该装置可知,该实验中制备NH3需用到的试剂的化学式是NH4Cl、Ca(OH)2。
(3)i. 遇SCN-溶液变为血红色,滴加溶液变红,说明溶液中存在的离子是,Fe3+的来源是与发生氧化还原反应生成和NO,离子方程式是;
ii. 若猜想成立,溶液中的棕色掩盖了的黄色,则“实验6”中受热分解释放出,溶液变为黄色。
17.(1)加热煮沸、热水溶解
(2) 2C4H6O6+K2CO3=2C4H5O6K+CO2↑+H2O 该反应产生大量二氧化碳气体,产生大量泡沫,易导致液体溢出
(3) B 可加速过滤,并使沉淀抽吸得较干燥
(4)降低酒石酸氢钾的溶解度,减少溶解损失
(5) 酚酞 86.6
【分析】该实验的实验目的是利用酒石酸溶液与适量的无水碳酸钾溶液反应制备酒石酸氢钾,并用中和滴定的方法测定制得试样中酒石酸氢钾的质量分数。
【详解】(1)由题意可知,为保证充分溶解,酒石酸采用了加热煮沸的方法,碳酸钾采用了用热水溶解的方法,故答案为:加热煮沸、热水溶解;
(2)由题意可知,步骤Ⅲ中发生的反应为酒石酸溶液与适量的碳酸钾溶液反应生成酒石酸氢钾、二氧化碳和水,反应的化学方程式为2C4H6O6+K2CO3=2C4H5O6K+CO2↑+H2O,该反应产生大量二氧化碳气体,产生大量泡沫,易导致液体溢出,所以实验时将步骤Ⅱ所得滤液“慢慢”加入到步骤Ⅰ所得酒石酸溶液中,故答案为:2C4H6O6+K2CO3=2C4H5O6K+CO2↑+H2O;该反应产生大量二氧化碳气体,产生大量泡沫,易导致液体溢出;
(3)①将析出的晶体转移至过滤装置时,若杯壁上有残留的晶体,将晶体冲洗下来并且不造成晶体损失,最合适的液体应该是用滤液冲洗,其他试剂冲洗均会造成产品的损失,故选B;
②与普通过滤相比,吸滤的优点是装置内形成负压,可加速过滤,并使沉淀抽吸得较干燥,故答案为:可加速过滤,并使沉淀抽吸得较干燥;
(4)酒石酸氢钾难溶于冷水,用冷水洗涤可降低其溶解度,减少其溶解损失,所以步骤Ⅲ用少量冷水洗涤,故答案为:降低酒石酸氢钾的溶解度,减少溶解损失;
(5)由题意可知,滴定终点所得溶液的溶质为强碱弱酸盐酒石酸的正盐,酒石酸根离子在溶液中水解使溶液呈碱性,所以滴定时为保证酒石酸氢钾溶液不与稀硫酸反应造成实验误差,用稀硫酸滴定时应选择在碱性范围内变色酚酞做指示剂;由滴定消耗0.2000mol/L稀硫酸溶液的体积为1.20mL可得试样中酒石酸氢钾的质量分数为×100%≈86.6%,故答案为:酚酞;86.6。
18.(1) 低温 b
(2) CO 温度高于1100K时,反应1平衡左移使n(CO2)增多的程度小于反应2平衡右移使n(CO2)减小的程度 0.78 正向移动 0.34
(3) 2CO2+12e-+12H+=C2H5OH+3H2O 2∶3
【详解】(1)①,该反应,,由于时反应自发,因此该反应在低温下易自发进行;
②总反应,分步反应第一步,故第二步必然,且根据题意可知第二步反应为快反应,活化能低,故选b。
(2)①温度升高的过程中,反应1平衡逆向移动,减小,反应2平衡正向移动,增大,故曲线Y代表的物质是CO;曲线Z代表的物质是,温度高于1100K时,反应1平衡左移使增多的程度小于反应2平衡右移使减小的程度,故减小;
②800K时,根据图中所给数据可列三段式:
故0~10min内的平均生成速率;
③向恒压的容器内通入惰性气体,相当于减压,平衡向着气体分子数增大的方向移动,故反应1平衡逆向移动,在此影响下,反应2平衡正向移动.
④由②中三段式可知:当800K下达到平衡时,,此时反应2中各物质的平衡分压为,,,,则平衡常数。
(3)①c-NC电极上CO2转化为C2H5OH,电极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H5OH+3H2O;
②i-NC电极上CO2生成CO和C2H5OH两种产物,电极方程式为:CO2+2e-+2H+=CO+H2O,2CO2+12e-+12H+=C2H5OH+3H2O,假设当两个电极上转移12mol电子时,c-NC电极上生成1mol C2H5OH,c-NC电极和i-NC电极上得到的C2H5OH的物质的量之比为5:4,i-NC电极上得到的C2H5OH的物质的量为0.8mol,转移9.6mol电子,则生成CO的过程中转移12mol-9.6mol=2.4mol,生成1.2molCO,则i-NC电极上产生的C2H5OH和CO的物质的量之比为2∶3。
【点睛】.
19.(1)增大硫酸浓度、搅拌等
(2)2.0~2.5
(3)
(4)、
(5) 提高铜、镍元素的浸取率 、、
(6)0.07
【分析】铬系铜镍电镀污泥加入硫酸浸出Ⅰ,得到含有Cu2+、Ni2+、Fe2+、Al3+、Cr3+的滤液Ⅰ,电解滤液Ⅰ得到铜单质,同时将Fe2+氧化为Fe3+,然后加入磷酸钠得到FePO4、CrPO4、AlPO4沉淀,过滤后向沉淀中加入NaOH溶液,将磷酸盐沉淀转化为氢氧化物沉淀;非铬系铜镍电镀污泥加入氨水浸出Ⅱ,过滤得到含有和的滤液Ⅱ,向滤液Ⅱ中加入HR进行萃取,分液后取有机相,水洗分液后加入硫酸进行反萃取,分液得到含Cu2+和Ni2+的水相,电解Ⅱ水相得到铜,电解液与铬系铜镍电镀污泥处理流程中除杂的滤液混合,之后再进行萃取、反萃取,得到硫酸镍。
【详解】(1)根据反应速率的影响因素可知,“浸出Ⅰ”时,为提高浸出速率,除适当加热外,还可以采取的措施有适当增大硫酸的浓度、充分搅拌等措施,故答案为:适当增大硫酸的浓度或充分搅拌;
(2)由表中数据可知,在电解铜不影响到Fe和Cr时应选择电解电压的范围为2.0~2.5,故答案为:2.0~2.5;
(3)除杂的目的是使Fe3+、Cr3+、Al3+沉淀,Ni2+不沉淀,需要沉淀的三种离子中,Ksp[AlPO4]最大,所以只要保证Al3+完全沉淀,则Fe3+、Cr3+也一定完全沉淀,此时溶液中c()==mol/L=5.8×10-14mol/L,Ni2+开始沉淀时的浓度为:c()===6.4×10-14mol/L所以浓度范围为5.8×10-14~6.4×10-14mol/L,故答案为:;
(4)Cr及其化合物的性质与铝类似,所以Al(OH)3、Cr(OH)3都具有两性,若NaOH过量,氢氧化物沉淀会溶解,离子方程式为、,故答案为:、;
(5)根据后续流程的处理可知“浸出Ⅱ”是为了得到和,多次浸取可以提高铜、镍元素的浸取率,根据“萃取Ⅱ”时的反应可知,水相1中主要溶质为NH3 H2O,可以循环使用;转溶时磷酸盐沉淀转化为氢氧化物,所得滤液Ⅰ中主要溶质为Na3PO4,电解Ⅱ产生的H2S4可以循环使用,故答案为:提高铜、镍元素的浸取率;NH3 H2O、H2SO4、Na3PO4;
(6)若维持电流强度为0.5A,电流效率为90%,电解8min即480s,则理论上转移电子数为mol×90%,所以获得的铜为=0.07g,故答案为:0.07。
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