模块综合试卷
(满分:100分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列关于热化学方程式的叙述正确的是( )
A.已知C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
B.已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol -1,则H2的标准燃烧热为-241.8 kJ·mol -1
C.S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1;S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
D.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,若将0.5 mol·L -1的稀 H2SO4与1 mol·L -1的NaOH溶液等体积混合,放出的热量等于57.3 kJ
2.下列实验事实不能证明醋酸是弱电解质的是( )
A.相同pH的醋酸溶液和盐酸分别与同样颗粒大小的锌反应时,产生H2的起始速率相等
B.常温下,测得0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH=4
C.常温下,将pH=1的醋酸溶液稀释1 000倍,测得pH<4
D.在相同条件下,醋酸溶液的导电性比盐酸的弱
3.反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的逆反应速率随时间变化的曲线如图所示,t1时刻反应达到平衡,维持其他条件不变,t1时刻只改变一种条件,该条件可能是( )
①增大H2浓度 ②缩小容器体积
③恒容时充入氩气 ④使用催化剂
A.①② B.③④ C.②④ D.①④
4.盐类水解与生活密切联系,下列做法与盐类水解无关的是( )
A.实验室配制FeCl3溶液时,应先将其溶解在盐酸中,而后加水稀释
B.盐酸可作铁制品的除锈剂
C.用浓NaHCO3溶液与浓Al2(SO4)3溶液混合作灭火剂
D.加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体
5.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是( )
A.c水(H+)=1×10-12 mol·L -1的溶液:Al3+、Fe3+、Cl-、SO
B.=1×10-13 mol·L -1的溶液:NH、Ca2+、Cl-、NO
C.澄清透明的无色溶液:K+、NH、MnO、HCO
D.和Al反应放出H2的溶液:Mg2+、Cu2+、NO、SO
6.在100 mL某一元弱酸的溶液中,以0.50 mol·L-1氢氧化钠溶液滴定得到滴定曲线如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.该弱酸在滴定前的浓度是0.15 mol·L-1
B.该弱酸稀释10倍后pH为4
C.为求滴定终点,最合适的指示剂是酚酞
D.为求滴定终点,最合适的指示剂是甲基橙
7.下列叙述正确的是( )
A.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度
B.25 ℃时,等体积等浓度的硝酸与氨水混合后,溶液的pH=7
C.25 ℃时,0.1 mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱
D.0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中,所得溶液中c(Cl-)=c(I-)
8.氮及其化合物的转化过程如图所示,其中图2为反应①过程中能量变化的曲线图。
下列分析合理的是( )
A.图2中c曲线是加入催化剂a时的能量变化曲线
B.反应①的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1
C.在反应②中,若有1.25 mol电子发生转移,则参加反应的NH3的体积为5.6 L
D.催化剂a、b能提高反应①、②的化学反应速率和平衡转化率
9.已知反应:CH2==CHCH3(g)+Cl2(g) CH2==CHCH2Cl(g)+HCl(g)。在一定压强下,按ω=向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时,丙烯的体积分数(φ)与温度(T)、ω的关系,图乙表示反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系。则下列说法正确的是( )
A.图甲中ω1>1
B.若在恒容绝热装置中进行上述反应,达到平衡时,装置内的气体压强将不变
C.温度T1、ω=2, Cl2的转化率约为33.3%
D.图乙中,曲线A表示正反应的平衡常数
10.在容积一定的密闭容器中,置入一定量的NO(g)和足量C(s),发生反应:C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g),平衡状态时NO(g)的物质的量浓度c(NO)与温度T的关系如图所示。则下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH>0
B.若该反应在T1、T2 ℃时的平衡常数分别为K1、K2,则K1C.在T2 ℃时,若反应体系处于状态D,则此时一定有v正D.在T3 ℃时,若混合气体的密度不再变化,则可以判断反应达到平衡状态
11.下列说法不正确的是( )
A.Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s) Mg2++2OH-,该固体可溶于NH4Cl溶液
B.向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液,沉淀变为黑色,可推知同温下Ksp(ZnS)C.向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液,白色沉淀变成黑色,反应的离子方程式为2AgCl(s)+S2-Ag2S(s)+2Cl-
D.向2 mL浓度均为1.2 mol·L-1的KCl、KI混合溶液中滴加1~2滴0.01 mol·L-1的AgNO3溶液,振荡沉淀呈黄色,说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
12.用如图所示装置处理含NO的酸性工业废水,某电极反应式为2NO+12H++10e-===N2↑+6H2O,则下列说法错误的是( )
A.电源正极为A,电解过程中有气体放出
B.电解时H+从质子交换膜左侧向右侧移动
C.电解过程中,右侧电解液pH保持不变
D.电解池一侧生成5.6 g N2,另一侧溶液质量减少18 g
13.(2022·北京,13)利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
序号 电解质溶液 实验现象
① 0.1 mol·L-1 CuSO4+少量H2SO4 阴极表面有无色气体,一段时间后阴极表面有红色固体,气体减少。经检验电解液中有Fe2+
② 0.1 mol·L-1 CuSO4+过量氨水 阴极表面未观察到气体,一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无Fe元素
下列说法不正确的是( )
A.①中气体减少,推测是由于溶液中c(H+)减少,且Cu覆盖铁电极,阻碍H+与铁接触
B.①中检测到Fe2+,推测可能发生反应:Fe+2H+===Fe2++H2↑、Fe+Cu2+===Fe2++Cu
C.随阴极析出Cu,推测②中溶液c(Cu2+)减少,Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+平衡逆移
D.②中Cu2+生成[Cu(NH3)4]2+,使得c(Cu2+)比①中溶液的小,Cu缓慢析出,镀层更致密
14.常温下,用废电池的锌皮制备ZnCl2的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,工艺流程如图:
有关数据如下表所示:
化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
Ksp近似值 10-17 10-17 10-39
下列说法不正确的是( )
A.若不加H2O2,将会使Zn2+和Fe2+不易分离
B.pH≈2.7时,铁离子刚好沉淀完全
C.调节pH步骤中,pH=8时,锌离子开始沉淀
D.由ZnCl2·2H2O晶体制得ZnCl2固体的操作方法是边加热边通入HCl气体
15.室温下,将二氧化硫气体匀速通入氢氧化钠溶液中,得到溶液pH随时间变化的曲线如图。下列说法正确的是( )
A.二氧化硫与氢氧化钠按照物质的量之比为1∶2反应的点一定出现在图中20 min之前
B.浓度相同的①CH3COONa、②NaHCO3、③NaHSO3三份溶液中的pH:③>②>①
C.图中pH=7时,c(Na+)=c(HSO)>c(OH-)=c(H+)
D.图中a点溶液中各离子浓度的关系是c(Na+)=c(OH-)+c(HSO)+c(SO)
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
16.(11分)(1)在微生物作用的条件下,NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是________(填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是___________________。
②1 mol NH(aq)全部被氧化成NO(aq)的热化学方程式是__________________________。
(2)已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1①
Na2O2(s)+CO2(g)===Na2CO3(s)+O2(g) ΔH=-226 kJ·mol-1②
则CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时,电子转移的数目为________________。
(3)(3分)已知H2(g)+Br2(l)===2HBr(g) ΔH=-72 kJ·mol-1,蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ,其他相关数据如下表:
物质 H2(g) Br2(g) HBr(g)
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 200 a
则表中a=______________。
17.(14分)N2O和CO是常见的环境污染气体。
(1)对于反应N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)来说,Fe+可作为此反应的催化剂。其总反应分两步进行:第一步为Fe++N2OFeO++N2;则第二步为______________________(写方程式)。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,第一步反应的活化能________(填“大于”“小于”或“等于”)第二步反应的活化能。
(2)在四个不同容积的恒容密闭容器中按图甲充入相应的气体,发生反应:2N2O(g)2N2(g)+O2(g),容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O的平衡转化率如图乙所示:
①该反应的ΔH________(填“>”或“<”)0。
②若容器Ⅰ的体积为2 L,反应在370 ℃下进行,20 s后达到平衡,则0~20 s内容器Ⅰ中用O2表示的反应速率为__________。B点对应的平衡常数K=________(结果保留两位有效数字)。
③图中A、C、D三点容器内气体密度由大到小的顺序是 ______________。
④若容器Ⅳ体积为1 L,反应在370 ℃下进行,则起始时反应________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)进行。
18.(12分)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,采用肼(N2H4)燃料电池为电源,用离子交换膜控制电解液中的c(OH-)制备纳米Cu2O,其装置如图甲、乙。
(1)上述装置中D电极应连接肼燃料电池的______(填“A”或“B”)极,该电解池中离子交换膜为______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(2)(6分)该电解池的阳极反应式为_____________________________________________
________________________________________________________________________,
肼燃料电池中A极发生的电极反应为__________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)当反应生成14.4 g Cu2O时,至少需要肼____ mol。
19.(18分,每空3分)(1)电解法也可除去水中的氨氮,实验室用石墨电极电解一定浓度的(NH4)2SO4与NaCl的酸性混合溶液来进行模拟。
①电解时,阳极的电极反应式为______________________________________________
________________________________________________________________________。
电解过程中溶液初始Cl-浓度和pH对氨氮去除速率与能耗(处理一定量氨氮消耗的电能)的影响关系如图1和图2所示。
②图1中当Cl-浓度较低时、图2中当初始pH达到12时,氨氮去除速率低而能耗高的原因可能是________________________________________________________________________;
而当Cl-浓度较高时,测得溶液中的NO浓度也较高,可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③图2中,pH为6时处理效果最佳,当pH过低时,处理效果不佳的原因可能是________________________________________________________________________。
(2)通过调节溶液pH,在弱碱性条件下,用漂白粉溶液也可将废水中的CN-转化为碳酸盐和N2而除去。写出该反应的离子方程式:________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)废水中的重金属离子通常用沉淀法除去。已知Ksp(NiS)=1.1×10-21,Ksp(CuS)=1.3×10-36,国家规定的排放标准:镍低于1.1×10-5 mol·L-1,铜低于7.8×10-5 mol·L-1。则需要控制溶液中S2-的浓度不低于________mol·L-1。
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1.C 2.A 3.C
4.B [铁离子水解使溶液显酸性,配制FeCl3溶液时,应先将其溶解在盐酸中,能抑制铁离子的水解,与水解有关,故A不符合题意;铁屑的主要成分是铁的氧化物,能与盐酸反应,盐酸可作铁制品的除锈剂,与水解无关,故B符合题意;浓NaHCO3溶液与浓Al2(SO4)3溶液互相促进水解生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀,与水解有关,故C不符合题意;AlCl3水解生成Al(OH)3,加热促进水解,所以加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体,与水解有关,故D不符合题意。]
5.B [水的电离被抑制,溶液呈酸性或碱性,碱性条件下,Al3+、Fe3+生成沉淀,故A错误;c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,这几种离子之间不反应且和氢离子不反应,所以能大量共存,故B正确;无色溶液中不含有色离子,MnO呈紫色,故C错误;能和Al反应放出H2的溶液为弱氧化性酸或强碱溶液,强酸性条件下硝酸和Al反应生成氮氧化物而不是氢气,强碱性条件下,Mg2+、Cu2+生成氢氧化物沉淀而不能大量共存,故D错误。]
6.C [由图可知开始时,弱酸的pH=3,用NaOH滴定该弱酸溶液达到终点时pH范围在7~11,最合适的指示剂是酚酞,消耗NaOH的体积是20 mL,该弱酸滴定前的浓度是=0.10 mol·L-1,故A、D错误,C正确;滴定前该弱酸的pH=3,弱酸在稀释过程中会继续电离,该弱酸稀释10倍后,pH小于4,故B错误。]
7.C [稀醋酸中加入少量醋酸钠,使溶液中的c(CH3COO-)增大,抑制醋酸的电离,A项错误;二者完全反应生成NH4NO3, NH发生水解,溶液呈酸性,pH<7,B项错误;H2S部分电离,而Na2S完全电离,在等浓度的两种溶液中,Na2S溶液中的离子浓度较大,溶液的导电能力强,C项正确;0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中,达到沉淀溶解平衡,因为AgCl的溶解度大于AgI,溶液中c(Cl-)>c(I-),D项错误。]
8.B [A项,催化剂的反应机理是降低活化能,所以d曲线是加入催化剂的能量变化曲线;C项,不知是否在标准状况下,气体体积不能准确计算;D项,催化剂能提高反应速率,但不影响平衡转化率。]
9.C [ω增大,可认为CH2===CHCH3不变,增加Cl2的量,平衡向右移动,CH2===CHCH3的转化率增大,则φ减小,由上述分析可知:ω2>ω1,则ω1<1;该反应在反应前后气体分子数不变,根据图甲升高温度丙烯的体积分数增大,即升高温度平衡逆向移动,正反应放热,在恒容绝热装置中进行题述反应,体系内温度升高,达到平衡时,装置内的气体压强将增大;由图乙可知,T1时平衡常数为1,设起始时CH2===CHCH3和Cl2的物质的量分别为a mol和2a mol,达到平衡时转化的Cl2的物质的量为x mol,根据三段式进行计算:
CH2===CHCH3(g)+Cl2(g) ??CH2===CHCH2Cl(g)+HCl(g)
起始/mol a 2a 0 0
转化/mol x x x x
平衡/mol a-x 2a-x x x
则=1,解得x=a,则Cl2的转化率为×100%≈33.3%;正反应是放热反应,故温度升高,正反应的平衡常数减小,故图乙中,曲线A表示逆反应的平衡常数。]
10.D [由图像可知,升高温度c(NO)增大,平衡左移(吸热方向),所以ΔH<0,且K1>K2,A、B项不正确;T2 ℃时D点表示c(NO)>c(NO)平衡,因此由D点→B点需降低c(NO),即平衡向右移动,所以D点对应体系中v正>v逆,C项不正确;由于C为固体,故容积不变时,反应后气体质量增大,混合气体的密度增大,当密度不再变化时,可以判断反应达到平衡状态,D项正确。]
11.B
12.C [A项,根据题意,与B极相连的电极反应式为2NO+12H++10e-===N2↑+6H2O,作电解池的阴极,故B为负极,则A为正极,溶液中的OH-放电生成O2,正确;B项,电解时,左侧阳极室OH-发生反应,剩余H+,故H+从质子交换膜左侧向右侧移动,正确;D项,电解池一侧生成5.6 g N2,转移的电子的物质的量为2 mol,故另一侧发生反应的水的物质的量为1 mol,溶液质量减少18 g,正确。]
13.C [实验①中,铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应,当溶液中氢离子浓度减小,放电生成的铜覆盖在铁电极上,阻碍氢离子与铁接触,导致产生的气体减少,可能发生的反应为Fe+2H+===Fe2++H2↑、Fe+Cu2+===Fe2++Cu,故A、B正确;实验②中,铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子,四氨合铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜,随阴极析出铜,四氨合铜离子浓度减小,Cu2++4NH3??[Cu(NH3)4]2+平衡向正反应方向移动,故C错误。]
14.C [由表中数据可知Zn(OH)2、Fe(OH)2的Ksp相近,如不加H2O2,则Zn2+和Fe2+几乎同时沉淀,故A正确;Ksp[Fe(OH)3]=10-39,铁离子刚好沉淀完全时,c(OH-)= mol·L-1= mol·L-1,c(H+)= mol·L-1≈10-2.7 mol·L-1,pH≈2.7,故B正确;锌离子开始沉淀时,则c(OH-)= mol·L-1=10-8 mol·L-1,此时pH=6,故C错误;ZnCl2·2H2O晶体制ZnCl2固体的操作方法是边加热边通入HCl气体,可防止氯化锌水解,故D正确。]
15.A [向氢氧化钠溶液中通入二氧化硫,溶液中电荷守恒式为c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO)。二氧化硫与氢氧化钠按照物质的量之比为1∶2反应生成亚硫酸钠,溶液pH大于7,A正确;亚硫酸氢钠以电离为主,溶液显酸性,则同浓度的①CH3COONa、②NaHCO3、③NaHSO3三份溶液中的pH为②>①>③,B错误;根据电荷守恒可推出,pH=7时c(Na+)=c(HSO)+2c(SO)>c(OH-)=c(H+),C错误;从图中a点可知此时为NaOH和Na2SO3的混合液,由电荷守恒式可知,D错误。]
16.(1)①放热 ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量)
②NH(aq)+2O2(g)===NO(aq)+2H+(aq)+H2O(l)
ΔH=-346 kJ·mol-1 (2)2NA (或1.204×1024) (3)369
解析 (1)由图可知:NH(aq)+O2(g)===NO(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-273 kJ·mol-1,NO(aq)+O2(g)===NO(aq) ΔH=-73 kJ·mol-1,两个热化学方程式相加即可得第②问答案。
(2)由(①+②×2)×得:CO(g)+Na2O2(s)===Na2CO3(s)
ΔH=-509 kJ·mol-1,即该反应放出509 kJ热量时转移2 mol e-。
(3)由题中热化学方程式及蒸发1 mol Br2(l)吸热30 kJ可得:H2(g)+Br2(g)===2HBr(g) ΔH=-102 kJ·mol-1,则436+200-2a=-102,a=369。
17.(1)FeO++CO??Fe++CO2 大于
(2)①> ②0.000 5 mol·L-1·s-1 0.004 4 ③D>C>A ④向逆反应方向
解析 (1)总反应分两步进行,第一步:Fe++N2O??FeO++N2,第二步反应中,中间产物(FeO+)氧化CO生成CO2,本身被还原成Fe+,FeO++CO??Fe++CO2;第二步反应对总反应速率没有影响,说明第一步是慢反应,控制总反应速率,则第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能。(2)①升高温度,N2O的平衡转化率升高,平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,ΔH>0。
② 2N2O(g)2N2(g)+O2(g)
初/(mol·L-1) 0.05 0 0
变/(mol·L-1) 0.02 0.02 0.01
平/(mol·L-1) 0.03 0.02 0.01
所以v(O2)==0.000 5 mol·L-1·s-1;A、B点温度相同,对应的平衡常数相等,B点对应的平衡常数K=≈0.004 4。③容器内混合气体密度为ρ=,反应前后质量守恒,m不变,只需比较容器体积即可,从A→C→D,三点起始量一样,随着温度升高,由于正反应为吸热反应,平衡正向移动,导致转化率增大,现要使三点的转化率一致,所以需要加压,相当于缩小容器体积,即VA>VC>VD,所以ρA<ρC<ρD,即图中A、C、D三点容器内气体密度大小关系:D>C>A。④容器Ⅳ体积为1 L,370 ℃时,Qc==0.04>K=0.004 4,则反应向逆反应方向进行。
18.(1)B 阴 (2)2Cu-2e-+2OH-===Cu2O+H2O N2H4-4e-+4OH-===N2+4H2O (3)0.05
解析 (1)燃料电池正极通氧化剂,负极通燃料,即A极为负极,B极为正极。图乙为电解池装置,电解的目的为制备Cu2O,则D极作阳极,接电池正极(B极),铜被氧化;阳极反应式为2Cu-2e-+2OH-===Cu2O+H2O,反应消耗OH-,采用阴离子交换膜使OH-向阳极移动。(2)A极为负极,N2H4失电子转化为N2,故电极反应式为N2H4-4e-+4OH-===N2+4H2O。(3)根据电极反应可得关系式4e-~2Cu2O~N2H4,所以n(N2H4)=0.5n(Cu2O)=×0.5=0.05 mol。
19.(1)①2Cl--2e-===Cl2↑ ②阳极可能是OH-放电,产生大量氧气,消耗电能 Cl-浓度较高时,产生的Cl2(或HClO)较多,会将NH氧化为NO ③pH太低时,产生的Cl2会从溶液中逸出
(2)2CN-+5ClO-+2OH-+2Ca2+===2CaCO3↓+N2↑+5Cl-+H2O (3)10-16
解析 (1)①阳极失电子发生氧化反应,故电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑。(2)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,因为漂白粉溶液也可将废水中的CN-转化为碳酸盐和N2而除去,故离子方程式为2CN-+5ClO-+2OH-+2Ca2+===2CaCO3↓+N2↑+5Cl-+H2O。(3)Ksp(NiS)=c(Ni2+)·c(S2-)=1.1×10-21,则c(S2-)== mol·L-1=10-16mol·L-1,Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-)=1.3×10-36,c(S2-)== mol·L-1≈1.7×10-32 mol·L-1,1.7×10-32 mol·L-1<10-16 mol·L-1,故需要控制溶液中S2-的浓度不低于10-16 mol·L-1。(共64张PPT)
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选择题
1.下列关于热化学方程式的叙述正确的是
A.已知C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
B.已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol -1,则H2的标准燃烧热
为-241.8 kJ·mol -1
C.S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1;S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
D.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,若将
0.5 mol·L -1的稀H2SO4与1 mol·L -1的NaOH溶液等体积混合,放出的热量等
于57.3 kJ
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√
C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石的能量大,稳定性小于石墨,故A错误;
H2O(g)→H2O(l)放热,所以1 mol H2完全燃烧生成液态水时放热大于241.8 kJ,即H2的标准燃烧热小于-241.8 kJ·mol-1,故B错误;
S(s)→S(g)吸热,等量的S(s)和S(g)完全燃烧,S(g)放热多,由于放热ΔH为负,所以ΔH1<ΔH2,故C正确;
酸碱溶液体积未知,所以放出的热量不确定,故D错误。
选择题
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2.下列实验事实不能证明醋酸是弱电解质的是
A.相同pH的醋酸溶液和盐酸分别与同样颗粒大小的锌反应时,产生H2的
起始速率相等
B.常温下,测得0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH=4
C.常温下,将pH=1的醋酸溶液稀释1 000倍,测得pH<4
D.在相同条件下,醋酸溶液的导电性比盐酸的弱
选择题
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A项,pH相同,说明两溶液中的c(H+)相同,与同样的锌粒反应时产生H2的起始速率相同,无法证明醋酸是否完全电离;
B项,若为强酸,常温下0.1 mol·L-1的一元酸,pH=1,而醋酸溶液的pH=4,证明醋酸未完全电离,是弱电解质;
C项,若为强酸,常温下pH=1的一元酸稀释1 000倍后,溶液的pH=4,而pH=1的醋酸溶液稀释1 000倍后pH<4,证明醋酸在稀释过程中可以继续电离,溶液中存在醋酸分子,醋酸未完全电离;
选择题
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D项,相同条件下,CH3COOH溶液的导电性比盐酸弱,证明其溶液中离子浓度小,即醋酸未完全电离。
3.反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)的逆反应速率随时间变化的曲线如图所示,t1时刻反应达到平衡,维持其他条件不变,t1时刻只改变一种条件,该条件可能是
①增大H2浓度 ②缩小容器体积
③恒容时充入氩气 ④使用催化剂
A.①② B.③④ C.②④ D.①④
选择题
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反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)是一个反应前后气体分子
数不变的可逆反应。由图可知,t1时刻反应达到平衡,
维持其他条件不变,t1时刻只改变一种条件,逆反应
速率增大后不再改变,说明化学平衡不移动,则改变条件后正反应速率和逆反应速率相等,该条件可能是加入催化剂或增大压强,C正确。
4.盐类水解与生活密切联系,下列做法与盐类水解无关的是
A.实验室配制FeCl3溶液时,应先将其溶解在盐酸中,而后加水稀释
B.盐酸可作铁制品的除锈剂
C.用浓NaHCO3溶液与浓Al2(SO4)3溶液混合作灭火剂
D.加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体
选择题
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铁离子水解使溶液显酸性,配制FeCl3溶液时,应先将其溶解在盐酸中,能抑制铁离子的水解,与水解有关,故A不符合题意;
铁屑的主要成分是铁的氧化物,能与盐酸反应,盐酸可作铁制品的除锈剂,与水解无关,故B符合题意;
浓NaHCO3溶液与浓Al2(SO4)3溶液互相促进水解生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀,与水解有关,故C不符合题意;
AlCl3水解生成Al(OH)3,加热促进水解,所以加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体,与水解有关,故D不符合题意。
选择题
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5.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
选择题
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水的电离被抑制,溶液呈酸性或碱性,碱性条件下,Al3+、Fe3+生成沉淀,故A错误;
c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,这几种离子之间不反应且和氢离子不反应,所以能大量共存,故B正确;
能和Al反应放出H2的溶液为弱氧化性酸或强碱溶液,强酸性条件下硝酸和Al反应生成氮氧化物而不是氢气,强碱性条件下,Mg2+、Cu2+生成氢氧化物沉淀而不能大量共存,故D错误。
选择题
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6.在100 mL某一元弱酸的溶液中,以0.50 mol·L-1氢氧化钠溶液滴定得到滴定曲线如图所示。
下列叙述正确的是
A.该弱酸在滴定前的浓度是0.15 mol·L-1
B.该弱酸稀释10倍后pH为4
C.为求滴定终点,最合适的指示剂是酚酞
D.为求滴定终点,最合适的指示剂是甲基橙
选择题
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滴定前该弱酸的pH=3,弱酸在稀释过程中会继续电离,该弱酸稀释10倍后,pH小于4,故B错误。
7.下列叙述正确的是
A.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度
B.25 ℃时,等体积等浓度的硝酸与氨水混合后,溶液的pH=7
C.25 ℃时,0.1 mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱
D.0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中,所得溶液中c(Cl-)=c(I-)
选择题
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稀醋酸中加入少量醋酸钠,使溶液中的c(CH3COO-)增大,抑制醋酸的电离,A项错误;
H2S部分电离,而Na2S完全电离,在等浓度的两种溶液中,Na2S溶液中的离子浓度较大,溶液的导电能力强,C项正确;
0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中,达到沉淀溶解平衡,因为AgCl的溶解度大于AgI,溶液中c(Cl-)>c(I-),D项错误。
8.氮及其化合物的转化过程如图所示,其中图2
为反应①过程中能量变化的曲线图。
下列分析合理的是
A.图2中c曲线是加入催化剂a时的能量变化曲线
B.反应①的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
ΔH=-92 kJ·mol-1
C.在反应②中,若有1.25 mol电子发生转移,则参加反
应的NH3的体积为5.6 L
D.催化剂a、b能提高反应①、②的化学反应速率和平衡转化率
选择题
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A项,催化剂的反应机理是降低活化能,所以d曲线是加入催化剂的能量变化曲线;
C项,不知是否在标准状况下,气体体积不能准确计算;
D项,催化剂能提高反应速率,但不影响平衡转化率。
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9.已知反应:CH2==CHCH3(g)+Cl2(g) CH2==CHCH2Cl(g)+HCl(g)。在一定压强下,按ω= 向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时,丙烯的体积分数(φ)与温度(T)、ω的关系,图乙表示反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系。则下列说法正确的是
A.图甲中ω1>1
B.若在恒容绝热装置中进行上述反应,达
到平衡时,装置内的气体压强将不变
C.温度T1、ω=2, Cl2的转化率约为33.3%
D.图乙中,曲线A表示正反应的平衡常数
√
ω增大,可认为CH2==CHCH3不变,增加Cl2的量,平
衡向右移动,CH2==CHCH3的转化率增大,则φ减小,
由上述分析可知:ω2>ω1,则ω1<1;该反应在反应前
后气体分子数不变,根据图甲升高温度丙烯的体积分
数增大,即升高温度平衡逆向移动,正反应放热,在恒容绝热装置中进行题述反应,体系内温度升高,达到平衡时,装置内的气体压强将增大;
选择题
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由图乙可知,T1时平衡常数为1,设起始时CH2==CHCH3和Cl2的物质的量分别为a mol和2a mol,达到平衡时转化的Cl2的物质的量为x mol,根据三段式进行计算:
CH2==CHCH3(g)+Cl2(g) CH2==CHCH2Cl(g)+HCl(g)
起始/mol a 2a 0 0
转化/mol x x x x
平衡/mol a-x 2a-x x x
选择题
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10.在容积一定的密闭容器中,置入一定量的NO(g)和足量C(s),发生反应:C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g),平衡状态时NO(g)的物质的量浓度c(NO)与温度T的关系如图所示。则下列说法正确的是
A.该反应的ΔH>0
B.若该反应在T1、T2 ℃时的平衡常数分别为K1、K2,
则K1C.在T2 ℃时,若反应体系处于状态D,则此时一定有v正D.在T3 ℃时,若混合气体的密度不再变化,则可以判断反应达到平衡状态
√
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由图像可知,升高温度c(NO)增大,平衡左移(吸热方向),所以ΔH<0,且K1>K2,A、B项不正确;
T2 ℃时D点表示c(NO)>c(NO)平衡,因此由D点→B点需降低c(NO),即平衡向右移动,所以D点对应体系中v正>v逆,C项不正确;
由于C为固体,故容积不变时,反应后气体质量增大,混合气体的密度增大,当密度不再变化时,可以判断反应达到平衡状态,D项正确。
选择题
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11.下列说法不正确的是
A.Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s) Mg2++2OH-,该固体可
溶于NH4Cl溶液
B.向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液,沉淀变为黑色,可推知同温下Ksp(ZnS)<
Ksp(CuS)
C.向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液,白色沉淀变成黑色,反应的离子方程式为
2AgCl(s)+S2- Ag2S(s)+2Cl-
D.向2 mL浓度均为1.2 mol·L-1的KCl、KI混合溶液中滴加1~2滴0.01 mol·L-1
的AgNO3溶液,振荡沉淀呈黄色,说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
√
A.电源正极为A,电解过程中有气体放出
B.电解时H+从质子交换膜左侧向右侧移动
C.电解过程中,右侧电解液pH保持不变
D.电解池一侧生成5.6 g N2,另一侧溶液质量减少18 g
选择题
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B项,电解时,左侧阳极室OH-发生反应,剩余H+,故H+从质子交换膜左侧向右侧移动,正确;
D项,电解池一侧生成5.6 g N2,转移的电子的物质的量为2 mol,故另一侧发生反应的水的物质的量为1 mol,溶液质量减少18 g,正确。
13.(2022·北京,13)利用右图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
选择题
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序号 电解质溶液 实验现象
① 0.1 mol·L-1 CuSO4+少量H2SO4 阴极表面有无色气体,一段时间后阴极表面有红色固体,气体减少。经检验电解液中有Fe2+
② 0.1 mol·L-1 CuSO4+过量氨水 阴极表面未观察到气体,一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无Fe元素
下列说法不正确的是
A.①中气体减少,推测是由于溶液中c(H+)减少,且Cu覆
盖铁电极,阻碍H+与铁接触
B.①中检测到Fe2+,推测可能发生反应:Fe+2H+===Fe2+
+H2↑、Fe+Cu2+===Fe2++Cu
C.随阴极析出Cu,推测②中溶液c(Cu2+)减少,Cu2++4NH3 [Cu(NH3)4]2+
平衡逆移
D.②中Cu2+生成[Cu(NH3)4]2+,使得c(Cu2+)比①中溶液的小,Cu缓慢析出,
镀层更致密
选择题
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实验①中,铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应,
当溶液中氢离子浓度减小,放电生成的铜覆盖在铁电
极上,阻碍氢离子与铁接触,导致产生的气体减少,
可能发生的反应为Fe+2H+===Fe2++H2↑、Fe+Cu2+===Fe2++Cu,故A、B正确;
实验②中,铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子,四氨合铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜,随阴极析出铜,四氨合铜离子浓度减小,Cu2++4NH3 [Cu(NH3)4]2+平衡向正反应方向移动,故C错误。
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选择题
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14.常温下,用废电池的锌皮制备ZnCl2的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,工艺流程如图:
有关数据如下表所示:
化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
Ksp近似值 10-17 10-17 10-39
选择题
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下列说法不正确的是
A.若不加H2O2,将会使Zn2+和Fe2+
不易分离
B.pH≈2.7时,铁离子刚好沉淀完全
C.调节pH步骤中,pH=8时,锌离子开始沉淀
D.由ZnCl2·2H2O晶体制得ZnCl2固体的操作方法是边加热边通入HCl气体
√
选择题
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由表中数据可知Zn(OH)2、Fe(OH)2的Ksp相近,如不加H2O2,则Zn2+和Fe2+几乎同时沉淀,故A正确;
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选择题
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ZnCl2·2H2O晶体制ZnCl2固体的操作方法是边加热边通入HCl气体,可防止氯化锌水解,故D正确。
15.室温下,将二氧化硫气体匀速通入氢氧化钠溶液中,得到溶液pH随时间变化的曲线如图。下列说法正确的是
A.二氧化硫与氢氧化钠按照物质的量之比为1∶2
反应的点一定出现在图中20 min之前
B.浓度相同的①CH3COONa、②NaHCO3、
③NaHSO3三份溶液中的pH:③>②>①
选择题
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亚硫酸氢钠以电离为主,溶液显酸性,则同浓度的①CH3COONa、②NaHCO3、③NaHSO3三份溶液中的pH为②>①>③,B错误;
选择题
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从图中a点可知此时为NaOH和Na2SO3的混合液,由电荷守恒式可知,D错误。
非选择题
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①第一步反应是________(填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是_________________________________________。
放热
ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量)
非选择题
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非选择题
(2)已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1 ①
Na2O2(s)+CO2(g)===Na2CO3(s)+ O2(g) ΔH=-226 kJ·mol-1 ②
则CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时,电子转移的数目为_________
____________。
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2NA (或
1.204×1024)
非选择题
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非选择题
(3)已知H2(g)+Br2(l)===2HBr(g) ΔH=-72 kJ·mol-1,蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ,其他相关数据如下表:
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则表中a=_____。
369
物质 H2(g) Br2(g) HBr(g)
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 200 a
非选择题
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由题中热化学方程式及蒸发1 mol Br2(l)吸热30 kJ可得:H2(g)+Br2(g)===2HBr(g) ΔH=-102 kJ·mol-1,则436+200-2a=-102,a=369。
非选择题
17.N2O和CO是常见的环境污染气体。
(1)对于反应N2O(g)+CO(g) CO2(g)+N2(g)来说,Fe+可作为此反应的催化剂。其总反应分两步进行:第一步为Fe++N2O FeO++N2;则第二步为________________________(写方程式)。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,第一步反应的活化能________(填“大于”“小于”或“等于”)第二步反应的活化能。
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FeO++CO Fe++CO2
大于
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总反应分两步进行,第一步:Fe++N2O FeO++N2,第二步反应中,中间产物(FeO+)氧化CO生成CO2,本身被还原成Fe+,FeO++CO Fe++CO2;第二步反应对总反应速率没有影响,说明第一步是慢反应,控制总反应速率,则第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能。
非选择题
(2)在四个不同容积的恒容密闭容器中按图甲充入相应的气体,发生反应:2N2O(g) 2N2(g)+O2(g),容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O的平衡转化率如图乙所示:
①该反应的ΔH________(填“>”或“<”)0。
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非选择题
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升高温度,N2O的平衡转化率升高,平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,ΔH>0。
非选择题
②若容器Ⅰ的体积为2 L,反应在370 ℃下进行,20 s后达到平衡,则0~20 s内容器Ⅰ中用O2表示的反应速率为___________________。B点对应的平衡常数K=________(结果保留两位有效数字)。
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0.000 5 mol·L-1·s-1
0.004 4
非选择题
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2N2O(g) 2N2(g)+O2(g)
初/(mol·L-1) 0.05 0 0
变/(mol·L-1) 0.02 0.02 0.01
平/(mol·L-1) 0.03 0.02 0.01
非选择题
③图中A、C、D三点容器内气体密度由大到小的顺序是 ____________。
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D>C>A
非选择题
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非选择题
④若容器Ⅳ体积为1 L,反应在370 ℃下进行,则起始时反应______________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)进行。
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向逆反应方向
非选择题
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非选择题
18.纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,采用肼(N2H4)燃料电池为电源,用离子交换膜控制电解液中的c(OH-)制备纳米Cu2O,其装置如图甲、乙。
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(1)上述装置中D电极应连接肼燃料电池的______(填“A”或“B”)极,该电解池中离子交换膜为______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
B
阴
燃料电池正极通氧化剂,负极通燃料,即A极为负极,B极为正极。图乙为电解池装置,电解的目的为制备Cu2O,则D极作阳极,接电池正极(B极),铜被氧化;阳极反应式
为2Cu-2e-+2OH-===Cu2O+H2O,反应消耗OH-,采用阴离子交换膜使OH-向阳极移动。
非选择题
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非选择题
(2)该电解池的阳极反应式为_________
______________________,肼燃料电池中A极发生的电极反应为__________
____________________。
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2Cu-2e-
+2OH-===Cu2O+H2O
N2H4-4e-
+4OH-===N2+4H2O
A极为负极,N2H4失电子转化为N2,故电极反应式为N2H4-4e-+4OH-===N2+4H2O。
非选择题
(3)当反应生成14.4 g Cu2O时,至少需要肼____ mol。
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0.05
非选择题
19.(1)电解法也可除去水中的氨氮,实验
室用石墨电极电解一定浓度的(NH4)2SO4
与NaCl的酸性混合溶液来进行模拟。
①电解时,阳极的电极反应式为______
______________。电解过程中溶液初始Cl-浓度和pH对氨氮去除速率与能耗(处理一定量氨氮消耗的电能)的影响关系如图1和图2所示。
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19
2Cl-
-2e-===Cl2↑
阳极失电子发生氧化反应,故电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑。
非选择题
②图1中当Cl-浓度较低时、图2中当初始
pH达到12时,氨氮去除速率低而能耗高
的原因可能是_______________________
________________________;
而当Cl-浓度较高时,测得溶液中的 浓度也较高,可能的原因是___________________________________________________________。
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阳极可能是OH-放电,
产生大量氧气,消耗电能
非选择题
③图2中,pH为6时处理效果最佳,当pH过低时,处理效果不佳的原因可能是__________________________________。
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pH太低时,产生的Cl2会从溶液中逸出
非选择题
(2)通过调节溶液pH,在弱碱性条件下,用漂白粉溶液也可将废水中的CN-转化为碳酸盐和N2而除去。写出该反应的离子方程式:___________________________________________________________。
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2CN-+5ClO-+2OH-+2Ca2+===2CaCO3↓+N2↑+5Cl-+H2O
漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,因为漂白粉溶液也可将废水中的CN-转化为碳酸盐和N2而除去,故离子方程式为2CN-+5ClO-+2OH-+2Ca2+===2CaCO3↓+N2↑+5Cl-+H2O。
非选择题
(3)废水中的重金属离子通常用沉淀法除去。已知Ksp(NiS)=1.1×10-21,Ksp(CuS)=1.3×10-36,国家规定的排放标准:镍低于1.1×10-5 mol·L-1,铜低于7.8×10-5 mol·L-1。则需要控制溶液中S2-的浓度不低于________mol·L-1。
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10-16
非选择题
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