模块质量检测(一)（含解析）高中化学人教版（2019）选择性必修1

模块质量检测(一)
(标题目配有讲评课件,选择题请在答题栏中作答)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。
1.下列做法与改变化学反应速率无关的是 (　　)
A.在糕点包装内放置除氧剂
B.未成熟的猕猴桃与成熟的苹果一起密封
C.牛奶在冰箱里保存
D.高炉炼铁增加高炉的高度
2.某中科院的科研人员发表成果:创制了一条利用二氧化碳和电能人工合成淀粉的路线(ASAP路线):通过光伏发电电解水产生氢气,然后通过催化剂利用氢气和二氧化碳生成甲醇,使用多种优选的酶逐步将甲醇最后转化为淀粉。1立方米生物反应器年产淀粉量相当于5亩土地玉米种植的淀粉产量。下列说法错误的是 (　　)
A.ASAP路线体现了光能—电能—化学能的转变
B.催化剂可以提高氢气和二氧化碳的平衡转化率
C.酶在合成路线中使各步化学反应更容易发生
D.ASAP路线生产在未来的发展具有广阔前景
3.已知2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(g),若该反应的反应速率分别用v(C2H2)、v(O2)、v(CO2)、v(H2O)表示,则下列关系式正确的是 (　　)
A.v(C2H2)=2v(CO2) B.v(H2O)=2v(CO2)
C.5v(C2H2)=2v(O2) D.2v(H2O)=5v(O2)
4.已知温度T时水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为a mol·L-1的一元酸HA与b mol·L-1的一元碱BOH等体积混合,可判断溶液呈中性的依据是 (　　)
A.a=b
B.混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)　
C.混合溶液中,c(H+)=
D.混合溶液的pH=7
5.某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。
下列判断正确的是 (　　)
A.由实验可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.实验(c)所涉及实验一组完整的实验数据需要测两次温度
C.实验(c)中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器对实验结果没有影响
D.若用NaOH固体代替NaOH溶液与盐酸反应测定中和反应的反应热,则测得中和热的ΔH偏低
6.下列说法正确的是 (　　)
A.甲烷燃烧热的数值为890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-890.3 kJ·mol-1
B.已知1 mol金刚石转化为石墨,要放出1.9 kJ的热能,1 g石墨完全燃烧放出的热量比1 g金刚石完全燃烧放出的热量少
C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)
ΔH=-57.3 kJ·mol-1,若将含0.6 mol H2SO4的稀硫酸与含1 mol NaOH的稀溶液混合,放出的热量大于57.3 kJ
D.500 ℃、30 MPa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3,放出热量19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-38.6 kJ·mol-1
7.固体铁-空气电池(采用铁-石墨电极)是大规模应用于牵引力最有可能的电化学动力源之一。有关该电池工作时说法不正确的是 (　　)
A.电子由铁电极流向石墨电极
B.石墨电极本身发生还原反应
C.电池的负极反应为Fe-2e-Fe2+
D.该电池工作时化学能转化为电能
8.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
9.(2024·海南卷)已知298 K,101 kPa时,2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1,H2的临界温度(能够液化的最高温度)为32.98 K。下列说法错误的是 (　　)
A.氢气燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1
B.题述条件下2 mol H2和1 mol O2在燃料电池中完全反应,电功+放热量=571.6 kJ
C.氢能利用的关键技术在于安全储存与运输
D.不同电极材料电解水所需电压不同,产生2 g H2(g)消耗的电功相同
10.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-、S
B.=1×10-13 mol·L-1的溶液:N、Ca2+、Cl-、N
C.澄清透明的无色溶液:K+、N、Mn、HC
D.和Al反应放出H2的溶液:Mg2+、Cu2+、N、S
11.(2025年1月·八省联考四川卷)恒容反应器中,Rh和Rh/Mn均能催化反应:HCHO+H2+COHOCH2CHO(羟基乙醛),反应历程如图所示,I1~I3为中间体,TS1~TS3为过渡态。下列描述正确的是 (　　)
A.“CO插入”步骤,ΔH为-17.6 kcal·mol-1
B.Rh催化作用下,“加氢”步骤为决速步骤
C.Rh/Mn催化作用下,羟基乙醛生成速率更小
D.反应达平衡时,升高温度,羟基乙醛浓度增大
12.在容积为2 L的密闭容器中通入一定量的O2、NH3,一定条件下发生反应:5O2+4NH34NO+6H2O(忽略NO和O2的反应),容器中各物质的物质的量随时间的变化如图所示,下列说法错误的是 (　　)
A.2 min时改变的条件可能是升高温度
B.4 min时正反应速率增大,逆反应速率减小
C.6 min时O2的物质的量分数为41.32%
D.0~5 min内的反应速率v(NO)=0.028 mol·L-1·min-1
13.反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是 (　　)
A.进程Ⅰ是放热反应　　 B.平衡时P的产率:Ⅰ<Ⅱ
C.生成P的速率:Ⅱ<Ⅲ D.进程Ⅳ中,Z为催化剂
14.碳固体氧化物电池是一种高效、环境友好的燃料电池。电池工作时,物质的转化原理如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.多孔电极a为负极
B.多孔电极b的反应:CO-2e-+O2-CO2
C.整个装置的总反应:CO2+C2CO
D.该电池能将碳燃料产生的能量100%转化为电能
15.(2024·福建卷)将草酸钙固体溶于不同初始浓度[c0(HCl)]的盐酸中,平衡时部分组分的lg c lg c0(HCl)关系如图。已知草酸Ka1=10-1.3,Ka2=10-4.3。下列说法错误的是 (　　)
A.lg c0(HCl)=-1.2时,溶液的pH=1.3
B.任意c0(HCl)下均有:c(Ca2+)=c(HC2)+c(H2C2O4)+c(C2)
C.CaC2O4(s)+2H+(aq)Ca2+(aq)+H2C2O4(aq)的平衡常数为10-3.0
D.lg c0(HCl)=-4.1时,2c(Ca2+)+c(H+)=c(OH-)+2c(HC2)+c(Cl-)
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(12分)用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化):
实验序号 A溶液 B溶液
① 20 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液
② 20 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液
(1)该反应的离子方程式为 　。(已知H2C2O4是二元弱酸)
(2)该实验探究的是　　　　因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是　　　　<　　　　(填实验序号)。
(3)若实验①在2 min末收集了2.24 mL CO2(标准状况下),则在2 min末,c(Mn)=　　　　 mol·L-1(假设混合液体积为50 mL)。
(4)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率,本实验还可通过测定　　　　　　　　　　　　　　　来比较化学反应速率。(一条即可)
(5)小组同学发现反应速率随时间变化如图所示,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是:
① ;
② 　。
17.(13分) 某化学兴趣小组设计了如图所示的电化学实验装置,其中c为石墨电极,d为银电极,按要求填空:
(1)甲池中OH-移向　　　　　极(填电极的字母),f为　　　　(填电极名称)。
(2)a极上的电极反应式是 　。
(3)乙池中放出气体的电极为　　　　极(填“c”或“d”),写出此电极反应式: 　。
(4)乙池中总反应的离子方程式是 　。
(5)当乙池中阴极质量增加5.40 g时,丙池中某电极析出1.60 g金属,则丙池溶液中溶质可能是　　　　(填字母)。
A.MgSO4　　　B.CuSO4　　　C.NaCl
18.(15分)下图是利用废铜屑(含杂质铁)制备胆矾(硫酸铜晶体)的流程。
部分阳离子的氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2
开始沉淀 2.7 7.5 4.4
完全沉淀 3.7 9.7 6.7
请回答:
(1)溶液B中含有的金属阳离子有　　　　　　　(填离子符号)。
(2)下列物质中最适宜做氧化剂X的是　　　　　(填字母)。
a.NaClO　　　b.H2O2　　c.KMnO4
(3)加入试剂①是为了调节pH,则试剂①可以选择　　　(填化学式),要调整的pH范围是　　　　。
(4)溶液E经过操作①可得到胆矾,操作①为　　　　　　　　　　、过滤、洗涤。
(5)为测定制得的胆矾样品的纯度(样品中不含能与I-发生反应的氧化性杂质),某学习小组采用了“间接碘量法”,过程如下;取1.200 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀(CuI)。用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液40.00 mL。已知相关反应如下:2Cu2++4I-2CuI↓+I2,I2+2S2S4+2I-。
①可选用　　　　作滴定指示剂,滴定终点的现象是当滴入最后半滴标准液时, 　　。
②该试样中CuSO4·5H2O的质量分数为　　　(保留一位小数)。
19.(15分)(2024·湖南卷)丙烯腈(CH2CHCN)是一种重要的化工原料。工业上以N2为载气,用TiO2作催化剂生产CH2CHCN的流程如下:
已知:①进料混合气进入两釜的流量恒定,两釜中反应温度恒定;
②反应釜Ⅰ中发生的反应:
ⅰ:HOCH2CH2COOC2H5(g)CH2CHCOOC2H5(g)+H2O(g)　ΔH1
③反应釜Ⅱ中发生的反应:
ⅱ:CH2CHCOOC2H5(g)+NH3(g)CH2CHCONH2(g)+C2H5OH(g)　ΔH2
ⅲ:CH2CHCONH2(g)CH2CHCN(g)+H2O(g)　ΔH3
④在此生产条件下,酯类物质可能发生水解。
　回答下列问题:
(1)总反应HOCH2CH2COOC2H5(g)+NH3(g)CH2CHCN(g)+C2H5OH(g)+2H2O(g)　ΔH=　　　　　(用含ΔH1、ΔH2和ΔH3的代数式表示)。
(2)进料混合气中n(HOCH2CH2COOC2H5)∶n(C2H5OH)=1∶2,出料中四种物质(CH2CHCOOC2H5、CH2CHCN、C2H5OH、H2O)的流量(单位时间内出料口流出的物质的量)随时间变化关系如图:
①表示CH2CHCN的曲线是　　　　(填“a”“b”或“c”);
②反应釜Ⅰ中加入C2H5OH的作用是 　;
③出料中没有检测到CH2CHCONH2的原因是 　;
④反应11 h后,a、b、c曲线对应物质的流量逐渐降低的原因是 　。
(3)催化剂TiO2再生时会释放CO2,可用氨水吸收获得NH4HCO3。现将一定量的NH4HCO3固体(含0.72 g水)置于密闭真空容器中,充入CO2和NH3,其中CO2的分压为100 kPa,在27 ℃下进行干燥。为保证NH4HCO3不分解,NH3的分压应不低于　　　　　 kPa[已知p(H2O)=2.5×102 kPa·mol-1×n(H2O);NH4HCO3分解的平衡常数Kp=4×104(kPa)3]。
(4)以CH2CHCN为原料,稀硫酸为电解液,Sn作阴极,用电解的方法可制得Sn(CH2CH2CN)4,其阴极反应式为 　。
模块质量检测(一)
1.选D　在糕点包装内放置小包除氧剂的目的是防止食品变质,减慢糕点腐败变质的速度,故A不符合题意;未成熟的猕猴桃与成熟苹果一起密封放置,加快猕猴桃成熟的速率,故B不符合题意;牛奶在冰箱里保存,降低温度,减缓食物变质的速率,故C不符合题意;高炉炼铁增加高炉的高度对反应速率没有影响,故D符合题意。
2.选B　通过光伏发电电解水产生氢气,在此过程中,光能转化为电能,电能又转化为化学能,所以ASAP路线体现了光能—电能—化学能的转变,故A正确;催化剂可以加快反应速率,但不能提高氢气和二氧化碳的平衡转化率,故B错误;酶是一种高效催化剂,在合成路线中可以使各步化学反应更容易发生,故C正确;ASAP路线在1立方米生物反应器的年产淀粉量相当于5亩土地玉米种植的淀粉产量,所以ASAP路线生产在未来的发展具有广阔前景,故D正确。
3.选C　用不同物质表示同一反应速率,速率之比等于化学计量数之比,则v(C2H2)∶v(O2)∶v(CO2)∶v(H2O)=2∶5∶4∶2,由此得出2v(C2H2)=v(CO2)、2v(H2O)=v(CO2)、5v(C2H2)=2v(O2)、5v(H2O)=2v(O2),则A、B、D错误,C正确。
4.选C　一元酸和一元碱的相对强弱不知,因此无法判定得到的盐溶液的酸碱性,A错误;根据电荷守恒,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-),不论是酸性、碱性及中性溶液都存在电荷守恒,B错误;根据Kw=c(H+)c(OH-),c(H+)=,则c(H+)=c(OH-),溶液显中性,C正确;溶液温度不知道,pH=7无法判断溶液的酸碱性,D错误。
5.选D　Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应产生BaCl2、NH3·H2O、H2O的反应是吸热反应而不是放热反应,A错误;实验(c)所涉及实验一组完整的实验数据需要测两次初始温度和一次混合溶液的温度共测三次温度,B错误;铜是金属,容易导热,使反应放出的热量散失,导致中和热数据偏低,因此实验(c)中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器对实验结果会产生一定的影响,C错误;NaOH固体溶于水时放热,放出的热量偏多, ΔH偏低,D正确。
6.选B　燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;甲烷燃烧热的数值为890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3 kJ·mol-1,A错误; 已知1 mol金刚石转化为石墨,要放出1.9 kJ的热能,则说明石墨更稳定,能量更低,则1 g石墨完全燃烧放出的热量比1 g金刚石完全燃烧放出的热量少,B正确;若将含0.6 mol H2SO4的稀硫酸与含1 mol NaOH的稀溶液混合,反应为1 mol氢离子、1 mol氢氧根离子生成1 mol水的反应,放出的热量等于57.3 kJ,C错误;反应为可逆反应,则1 mol氨气、3 mol氢气完全反应放热大于38.6 kJ,D错误。
7.选B　原电池中电子由负极流向正极,故A正确;石墨作正极材料,正极上氧气发生得电子的还原反应,故B错误;负极上铁失电子,故负极反应为Fe-2e-Fe2+,故C正确;原电池是将化学能转化为电能的装置,故D正确。
8.选C　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。
9.选D　由题干可知,氢气的燃烧热ΔH==-285.8 kJ·mol-1,A项正确;燃料电池中化学能转化为电能和热能,故2 mol H2完全反应产生的总能量=电功+放热量=571.6 kJ,B项正确;氢气易燃易爆炸,因此氢能利用的关键技术在于安全储存和运输,C项正确;不同电极材料电解水所需电压不同,产生2 g氢气,消耗的电功不同,D项错误。
10.选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,Mn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。
11.选B　由图可知,CO插入步骤为放热反应,ΔH=-15.4 kcal·mol-1,A错误;由图可知,Rh催化作用下,加氢步骤的活化能为24.4 kcal·mol-1,反应的活化能最大,所以加氢步骤为决速步骤,B正确;由图可知,Rh催化作用下反应的活化能大于Rh/Mn催化作用下,所以Rh催化作用下羟基乙醛的生成速率小于Rh/Mn催化作用下,C错误;由图可知,生成羟基乙醛的反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,羟基乙醛的浓度减小,D错误。
12.选B　从图可以看出2 min时,O2和NH3的物质的量减少,H2O(g)物质的量增加,平衡正向移动,改变的条件可能是升高温度,故A正确;从图可以看出4 min时增加了O2的物质的量,正反应速率瞬间增大,逆反应速率瞬间不变随后也增大,故B错误;从图可以看出,5 min时反应达到了平衡,NH3物质的量减少了0.28 mol,由方程式可得反应生成的NO的物质的量为0.28 mol,H2O(g)的物质的量为0.42 mol,由图可得n(O2)=1.0 mol,n(NH3)=0.72 mol,所以6 min时O2的物质的量分数为×100%≈41.32%,故C正确;从图可以看出,5 min时反应达到了平衡,NH3物质的量减少了0.28 mol,由方程式可得反应生成的NO的物质的量为0.28 mol, 0~5 min内的反应速率v(NO)==0.028 mol·L-1·min-1,故D正确。
13.选A　由图中信息可知:进程Ⅰ中S的总能量大于产物P的总能量,因此进程Ⅰ是放热反应,A正确;进程Ⅱ中使用了催化剂X,但是催化剂不能改变平衡产率,因此在两个进程中平衡时P的产率相同,B错误;进程Ⅲ中由S·Y转化为P·Y的活化能高于进程Ⅱ中由S·X转化为P·X的活化能,由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤,因此生成P的速率为Ⅱ>Ⅲ,C错误;由图中信息可知:进程Ⅳ中S吸附到Z表面生成S·Z,然后S·Z转化为产物P·Z,由于P·Z没有转化为P+Z,因此,Z没有表现出催化作用,D错误。
14.选B　由图中电子流向可知,a为正极,A错误;CO在b极发生氧化反应,则电极反应为CO-2e-+O2-CO2,B正确;正极反应为O2+4e-2O2-,则总反应为2CO+O22CO2,C错误;总反应中产生的CO2一部分转化为CO参加反应,所以碳燃料无法100%转化为电能,D错误。
15.选D　将草酸钙固体溶于盐酸的过程中,存在三个转化平衡:CaC2O4(s) Ca2+(aq)+C2(aq),C2(aq)+H+(aq) HC2(aq),HC2(aq)+H+(aq) H2C2O4(aq)。随着c0(HCl)的增大,以上三个平衡均正向移动,且由于H2C2O4是弱酸,当lg c0(HCl)=1时,有c(C2)16.解析:(1)高锰酸钾溶液具有强氧化性,把草酸氧化成CO2,根据化合价升降法进行配平,其离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O;(2)对比表格数据可知,草酸的浓度不一样,因此是探究浓度对化学反应速率的影响,浓度越大,反应速率越快,则①<②;(3)根据反应方程式并结合CO2的体积,求出消耗的n(KMnO4)=2×10-5 mol,剩余n(KMnO4)=(30×10-3×0.01-2×10-5)mol=2.8×10-4 mol,c(KMnO4)==0.005 6 mol·L-1;(4)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率,还可以通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间来比较化学反应速率;(5)t1~t2时间内速率变快的原因可能是:①此反应是放热反应,温度升高,虽然反应物的浓度降低,但温度起决定作用;②可能产生的Mn2+是反应的催化剂,加快反应速率。
答案:(1)2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O　 (2)浓度　①　②　(3)0.005 6　(4)KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间
(5)①该反应放热　②产物Mn2+是反应的催化剂
17.解析:由图可知,甲池为燃料电池,通入燃料甲醇的a电极为负极,通入氧气的b电极为正极,燃料电池为电源,则乙池和丙池为电解池,与电源正极相连的为阳极,与电源负极相连的为阴极,则c、e电极为阳极,d、f电极为阴极。(1)原电池中阴离子向负极移动,由分析可知甲池中OH-移向a极,f为阴极;(2)该燃料电池中,甲醇失去电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,则a极上的电极反应式是CH3OH-6e-+8OH-C+6H2O;(3)据分析可知,乙池为电解池,c为阳极,d为阴极,电解硝酸银溶液时,c电极上氢氧根离子放电,生成氧气,d电极上银离子放电,生成银单质,则乙池中放出气体的电极为c极,此电极反应式为2H2O-4e-O2↑+4H+;(4)乙池为电解硝酸银溶液的反应,其总反应的离子方程式是4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+;(5)乙池中阴极质量增加的为银单质,其质量为5.40 g即为0.05 mol,则整个电路中转移电子的物质的量为0.05 mol;镁是活泼金属,在溶液中镁离子不会得电子生成镁单质,A错误;电解硫酸铜溶液时,阴极上析出1.60 g铜为0.025 mol,生成1 mol铜转移2 mol电子,则生成0.025 mol铜转移0.05 mol电子,B正确;钠为活泼金属,在溶液中钠离子不会得到电子生成钠单质,C错误。
答案:(1)a　阴极　(2)CH3OH-6e-+8OH-C+6H2O　(3)c　2H2O-4e-O2↑+4H+
(4)4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+　(5)B
18.解析:灼烧Cu、Fe被氧化为金属氧化物,加入稀硫酸,生成硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铁,加氧化剂,将Fe2+氧化为Fe3+,调pH,将Fe3+转化为Fe(OH)3除去,最后蒸发浓缩、冷却结晶得到硫酸铜晶体。(1)A中含有CuO、Fe3O4,A和稀硫酸反应且稀硫酸过量导致溶液B中含有CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3和稀硫酸,所以B中含有的金属阳离子为Cu2+、Fe2+、Fe3+;(2)过氧化氢具有强氧化性,可将Fe2+氧化成 Fe3+,且过氧化氢被还原为水,不引入新的杂质;(3)加入试剂①是为了调节pH,让三价铁离子完全沉淀,铜离子不沉淀,故调整pH范围是3.7~4.4,试剂①能和氢离子反应且不能引入新的杂质,该试剂为CuO或Cu(OH)2 或CuCO3等;(4)溶液E为硫酸铜,硫酸铜溶液经过操作①可得到胆矾,操作①为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤;(5)①硫代硫酸钠滴定碘单质,利用碘单质遇淀粉变蓝,选择指示剂为淀粉,滴入最后半滴Na2S2O3溶液,溶液蓝色褪去,且半分钟内不变色,说明滴定到达终点;②由方程式得关系式2Cu2+~I2~2S2,CuSO4·5H2O的物质的质量为0.1 mol·L-1×0.04 L×250 g·mol-1=1 g,CuSO4·5H2O的质量分数为×100%≈83.3%。
答案:(1)Cu2+、Fe2+、Fe3+　(2)b　(3)CuO[或Cu(OH)2或CuCO3等]　3.7~4.4(或3.7≤pH<4.4)　(4)蒸发浓缩、冷却结晶　(5)①淀粉　溶液由蓝色变成无色且半分钟不变化　
②83.3%
19.解析:工业上以N2为载气,用TiO2作催化剂,由HOCH2CH2COOC2H5和C2H5OH为进料气体生产CH2CHCN,在反应釜Ⅰ中发生反应ⅰ,加入NH3后,在反应釜Ⅱ中发生反应ⅱ,反应ⅲ,故产物的混合气体中有CH2CHCN、未反应完的C2H5OH、CH2CHCOOC2H5(g)和水。
(1)根据盖斯定律,总反应HOCH2CH2COOC2H5(g)+NH3(g)CH2CHCN(g)+C2H5OH(g)+2H2O(g)可以由反应ⅰ+反应ⅱ+反应ⅲ得到,故ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。
(2)①根据总反应,设进料混合气中n(HOCH2CH2COOC2H5)=1 mol,n(C2H5OH)=2 mol,出料气中CH2CHCOOC2H5含量很少,则生成CH2CHCN(g)、C2H5OH(g)物质的量约为1 mol,生成H2O(g)的物质的量约为2 mol,故出料气中C2H5OH(g)物质的量共约3 mol,故出料气中CH2CHCN、C2H5OH、H2O物质的量之比约为1∶3∶2,故曲线c表示CH2CHCN的曲线;②反应釜Ⅰ中发生反应ⅰ是气体体积增大的反应,故加入C2H5OH降低分压有利于反应ⅰ平衡正向移动且提高醇的浓度可以使酯的水解程度降低从而提高产率;③出料中没有检测到CH2CHCONH2的原因是CH2CHCONH2在反应釜Ⅱ的温度下发生分解;④反应11 h后,a、b、c曲线对应物质的流量逐渐降低的原因是反应时间过长,催化剂中毒活性降低,反应速率降低,故产物减少。
(3)0.72 g水的物质的量为0.04 mol,故p(H2O)=2.5×102 kPa·mol-1×n(H2O)=10 kPa,NH4HCO3分解的反应式为NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O↑,故NH4HCO3分解的平衡常数Kp=p(NH3)p(CO2)p(H2O)=4×104(kPa)3,解得p(NH3)=40 kPa,故为保证NH4HCO3不分解,NH3的分压应不低于40 kPa。
(4)Sn(CH2CH2CN)4是有机化合物,与水不溶,水中不电离,以CH2CHCN为原料在Sn作阴极得电子制得Sn(CH2CH2CN)4,故阴极的电极反应式为Sn+4CH2CHCN+4e-+4H+Sn(CH2CH2CN)4。
答案:(1)ΔH1+ΔH2+ΔH3　(2)①c　②降低分压有利于反应ⅰ平衡正向移动且提高醇的浓度可以使酯的水解程度降低从而提高产率　③CH2CHCONH2在反应釜Ⅱ的温度下发生分解　④反应时间过长,催化剂中毒活性降低,反应速率降低,故产物减少　(3)40　(4)Sn+4CH2CHCN+4e-+4H+Sn(CH2CH2CN)4
7 / 7