2020-2021学年山东省青岛市即墨区高三(上)期中化学试卷
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1.下列防护隔离、杀菌消毒等措施中,没有牵涉化学变化的是( )
A.佩戴医用口罩
B.蒸煮餐具
C.紫外线杀菌
D.碘伏清洗伤口
2.下列叙述不涉及氧化还原反应的是( )
A.《神农本草经》:“空青(蓝铜矿类)……能化铜铁豁(铅)锡作金”
B.《梦溪笔谈》:“石穴中水,所滴者皆为钟乳”
C.补铁剂(有效成分为Fe2+)与维生素C共服效果更佳
D.雷雨发庄稼﹣﹣自然固氮
3.化学家GethardErtl证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的过程,示意图如图,下列说法错误的是( )
A.②→③需要吸收能量
B.使用催化剂降低了合成氨反应的△H
C.该过程表示化学反应中包括旧化学键的断裂和新化学键的生成
D.该过程由非极性键生成极性键
4.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.常温常压下,13.8g
NO2与足量水充分反应转移的电子数目为0.2NA
B.常温常压下,0.5mol氨基含有的电子数为4.5NA
C.标准状况下,2.24L
Cl2完全溶于水,所得溶液中含氯微粒总数为0.2NA
D.标准状况下,22.4L由O2与N2组成的混合气体含有的原子数目为2NA
5.下列离子方程式书写正确的是( )
A.向NH4HSO4溶液中加入少量的NaOH溶液:OH﹣+H+═H2O
B.在NaOH溶液中加入少量Na2HPO4溶液:OH﹣+H+═H2O
C.H218O中投入Na2O2固体:2H218O+2Na2O2═4NaOH+18O2↑
D.向Fe(OH)3中加入大量的氢碘酸:Fe(OH)3+3H+═Fe3++3H2O
6.结合氮及其化合物“价一类”二维图及氧化还原反应的基本规律,下列分析或预测正确的是( )
A.N2O3、NO2、N2O5均能与水反应生成酸,三者均为酸性氧化物
B.HNO3、HNO2、NaNO3、NH3的水溶液均可以导电,四者均属于电解质
C.联氨(N2H4)可能被亚硝酸(HNO2)氧化生成氢叠氮酸HN3
D.硝酸具有较强的氧化性,可用稀硝酸溶解Au、Ag、Cu
7.下列实验操作、现象及得出的结论均正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
Cu与足量浓硫酸反应,将反应混合物冷却后,再向反应器中加入冷水
溶液变蓝
证明反应生Cu2+
B
用惰性电极电解FeCl2和盐酸的混合溶液,电解一段时间后,在阳极附近滴加KSCN溶液
阳极附近溶液变红并无气泡产生
Fe2+的还原性强于Cl﹣
C
向CuSO4溶液中通入H2S
出现黑色沉淀
酸性:H2S>H2SO4
D
用洁净的玻璃棒蘸取NaClO溶液点在pH试纸中部
pH试纸变蓝
NaClO溶液呈碱性
A.A
B.B
C.C
D.D
8.合成氨中的氢气可由下列反应制取:
反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H1,
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H2。
恒压下,将等物质的量的CH4和H2O投入到密闭容器中发生反应,CH4和H2O的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化
B.相同条件下,改用高效催化剂无法使曲线A和凸线B相重叠
C.容器中混合器气体的密度保持不变,一定可以说明反应达到平衡状态
D.升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率
9.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1mol?L﹣1
KI溶液中:Na+、K+、ClO﹣、OH﹣
B.0.1mol?L﹣1
Fe2(SO4)3溶液中:K+、Cu2+、I﹣、Cl﹣
C.pH=7的溶液中:Al3+、Na+、SO32﹣、SO42﹣
D.pH=11的溶液中:Na+、NO3﹣、S2﹣、SO32﹣
10.如图为一种新型高比能液流电池,其放电过程原理示意图。该电池采用双极膜将酸﹣碱电解液隔离,实现MnO2/Mn2+和Zn/[Zn(OH)4]2﹣的两个溶解/沉积电极氧化还原反应。下列分析错误的是( )
A.放电过程中,电子由Zn电极流向惰性电极,K+向右侧池中移动
B.放电过程总反应为:MnO2+Zn+4OH﹣+4H+═[Zn(OH)4]2﹣+Mn2++2H2O
C.充电过程中,阳极的电极反应式为:Mn2++2H2O﹣2e﹣═MnO2+4H+
D.充电过程左侧池中溶液pH逐渐增大,理论上1mol
SO42﹣迁移时生成0.5mol
Zn
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.目前认为乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.总反应速率由第①步反应决定
B.第②步反应原子利用率为100%
C.第①步反应的中间体比第②步反应的中间体稳定
D.第①步反应的活化能最小,第②③步反应为放热反应
12.甲酸钙[Ca(HCOO)2]广泛用于食品工业生产。实验室制取甲酸钙方法之一是将氢氧化钙和甲醛溶液依次加入质量分数为30%~70%的过氧化氢溶液中。下列说法错误的是( )
A.参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1
B.每生成26g甲酸钙,反应转移的电子数为0.4NA
C.该反应中被还原的元素只有O
D.氧化性:H2O2>Ca(HCOO)2
13.在体积均为2.0L的恒容密闭容器中,发生反应Si(s)+4HCl(g)?SiC14(g)+2H2(g)。△H<0。三个容器分别在一定温度下达到化学平衡状态(容器I在5min时达平衡)。下列说法正确的是( )
容器
温度
(T1>T2)
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(Si)
n(HCl)
n(SiCl4)
n(H2)
n(H2)
Ⅰ
T1
0.8
0.4
0
0
0.1
Ⅱ
T1
0.8
0.8
0
0
x
Ⅲ
T2
0
0
0.1
0.2
y
A.当温度为T1时,该反应的化学平衡常数值为0.625
B.容器Ⅰ中5min内的平均反应速率v(SiCl4)=0.01mo1?L﹣1?min﹣1
C.达到平衡时,容器Ⅱ中HCl的转化率比容器I中的小
D.达到平衡时,容器Ⅲ中的SiC14的转化率小于50%
14.MnO2是一种重要的无机功能材料,利用粗MnO2(含有杂质MnO和MnCO3)制取MnO2的流程如图所示。下列分析错误的是( )
A.操作X和操作Y的名称均为过滤
B.CO2是酸性氧化物,MnO2是碱性氧化物
C.“氧化”过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:2
D.Cl2与NaOH溶液反应,每生成42.6g
NaClO3转移电子数为2NA
15.甲酸燃料电池是一种高效节能、绿色环保的新能源技术。如图是研究HCOOH燃料电池性能的装置。两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。下列说法正确的是( )
A.负极区溶液的pH降低
B.放电过程中需补充的物质X是H2SO4
C.每消耗1mol
HCOO﹣,需要11.2L
O2
D.K+和H+由右极区移向左极区
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.研究NOx之间的转化具有重要意义。
(1)已知:NO(g)+O3(g)═NO2(g)+O2(g)△H=﹣202kJ?mol﹣1
2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H=﹣117kJ?mol﹣1
利用氧化还原法消除NOx的转化如下:NONO2N2
若反应Ⅰ只有一种生成物,则该反应的热化学方程式为
。
(2)已知:N2O4(g)?2NO2(g)△H>0。将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中,控制反应温度为T1。
①t1时刻反应达到平衡,混合气体平衡总压强为p,N2O4气体的平衡转化率为60%,则反应N2O4(g)?2NO2(g)的平衡常数Kp=
。
②反应温度T1时,c(N2O4)随t(时间)变化曲线如图1所示,画出0~t2时段,c(NO2)随t变化曲线。保持其他条件不变,改变反应温度为T2(T2>T1),再次画出0~t2时段,c(NO2)随t变化趋势的曲线
。
③在测定NO2的相对分子质量时,下列条件中,测定结果误差最小的是
。(填标号)
a.温度是0℃、压强50kPa
b.温度是130℃、压强300kPa
c.温度是25℃、压强100kPa
d.温度是130℃、压强50kPa
(3)用食盐水作电解质溶液电解烟气脱氮的原理如图2所示,NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NO3﹣,尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气。则NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NO3﹣反应的离子方程式为
。
17.利用某硫铅矿(主要成分是PbS,含有杂质Fe2O3、A12O3、和SiO2)制备金属Pb的流程如图。
已知:
Ⅰ.PbS不溶于强碱溶液,但可以被H2O2氧化为PbSO4;
Ⅱ.PbSO4和PbS共热可以产生Pb且两者的物质的量之比为1:1。
(1)硫铅矿石预先粉碎的目的是
。
(2)步骤②的操作中需要用到玻璃棒,其作用是
,该过程中发生反应的离子方程式为:
。
(3)滤渣Ⅱ的主要成分是
。(填化学式)
(4)步骤③发生反应的化学方程式为
,该步骤一般需控制较低的温度,其原因是
,将该步骤的残液与滤液Ⅱ混合,会产生的现象是
。
(5)步骤⑤发生反应的化学方程式为
。
18.在抗击新型冠状病毒疫情期间,酸性KMnO4、NaClO、H2O2等被广泛用于此次抗疫行动中。
(1)向浸泡铜片的稀硫酸中加入H2O2后,铜片溶解,该反应的离子方程式为
。
(2)取300mL
0.3mol?L﹣1的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则转移电子的物质的量为
mol。
(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,比KMnO4氧化性更强,无二次污染,工业上是先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,使高铁酸钾析出。
①简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用
。
②低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾,原因是
。
(4)NaClO是“84”消毒液的有效成分,含氯消毒剂中HClO的消毒效果远高于ClO﹣。
①“84”消毒液必须避光密封保存,目的是防止与空气中的CO2反应而变质,该反应的离子方程式为
。(HClOKa=2.0×10﹣8H2CO3K=4.3×10﹣7K=5.6×10﹣11)
②过量NaClO溶液可使酸性废水中NH4+完全转化为N2,该反应的离子方程式为
,若处理废水产生了0.336L
N2(标准状况),则需消耗有效氯为5%的“84”消毒液的质量为
g。(“有效氯”指每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力,常以百分数表示)
19.工业废气、汽车尾气排放出的氮氧化物是形成酸雨的主要物质,其综合治理是当前重要的研究课题。
(1)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂条件下可发生下列反应:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H>0。实验测得:V正=V消耗(NO)=V消耗(CO)=k正?c2(NO)?c2(CO),v逆=2v消耗(N2)=v消耗(CO2)=k逆?c(N2)?c2(CO2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。T1温度下,将等物质的量的NO和CO通入体积为2L的密闭容器中,NO的物质的量浓度与反应时间的关系如图1所示。
①计算M处=
。
②T1温度下,该反应达平衡后,再向体系中充入0.2mol
NO(g)和0.2mol
N2(g),反应向
方向进行(填“正反应”或“逆反应”),原因是
。(请通过计算说明)
③T1温度下,要减少CO的转化率,并使反应速率加快,可采取的单一措施有
。
④下列各选项能说明该容器中反应达到平衡状态的是
。(填标号)
a.混合气体总压强保持不变
b.CO和CO2的消耗速率相等
c.混合气体平均摩尔质量保持不变
d.N2和CO2的体积分数之比不再变化
(2)NO也可以通过如下反应处理:6NO(g)+4NH3(g)?5N2(g)+6H2O(g)。
①不同温度下,NO脱除率曲线如图2所示。若NO的起始质量浓度为6×10﹣4mg?m﹣3,从A点到B点经过2s,该时间段内NO的脱除速率为
mg?m﹣3?s﹣1。
②一定条件下,平衡后N2的体积分数与压强的关系如图3所示。N2的体积分数先减小后增大的原因是:
。
20.三氯化硼(BC13,沸点为12.5℃,熔点为﹣107.3℃)可用作有机合成催化剂,某化学兴趣小组利用氯气和单质硼反应制备三氯化硼。已知三氯化硼遇水剧烈反应,生成硼酸(H3BO3为一元弱酸)和盐酸。该兴趣小组利用如图所示的部分装置(可重复选用)进行实验。
(1)仪器g的名称是
,若用装置H收集氯气,气体应从
(填“a”或“b”)进入。
(2)装置的连接顺序依次为A→
→
→
→
→
→
→F,装置G的作用是:
。
(3)NaH2BO3的电离方程式为
。
(4)实验完成后,某同学向装置F中(溶液含有0.1mol?L﹣1NaClO、0.1mol?L﹣1NaCl、0.2mol?L﹣1NaOH)滴加品红溶液,发现溶液褪色。现设计实验探究溶液褪色的原因。
实验序号
0.2mol/L
NaClO/mL
0.2mol/L
NaCl/mL
0.4mol/L
NaOH/mL
H2O/mL
品红溶液
现象
Ⅰ
0.0
15.0
15.0
0.0
4滴
不褪色
Ⅱ
15.0
0.0
15.0
0.0
4滴
缓慢褪色
Ⅲ
15.0
0.0
0.0
x
4滴
较快褪色
则x=
,由实验得出的结论是
。
(5)NaOH溶液常用于酸碱中和滴定。在规格为50.00mL的碱式滴定管中,若NaOH溶液起始读数为20.00mL,此时滴定管中NaOH溶液的实际体积为
。
(6)H3BO3可由硼砂(Na2B4O7?10H2O)与盐酸在加热的条件下反应制得,该反应的化学方程
。
2020-2021学年山东省青岛市即墨区高三(上)期中化学试卷
试题解析
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1.解:A、佩戴医用口罩是物理隔离,没有新物质生成,故A正确;
B、高温能使蛋白质变性,能杀菌消毒,过程中生成了新物质为化学变化,故B错误;
C、紫外线能使蛋白质变性,故能杀菌消毒,过程中生成了新物质为化学变化,故C错误;
D、碘伏能使蛋白质变性,故能杀菌消毒,过程中生成了新物质为化学变化,故D错误;
故选:A。
2.解:A.空青(蓝铜矿类)…能化铜铁訟(铅)锡作金,涉及金属由化合态转化为游离态,有元素化合价的变化,是氧化还原反应,故A不选;
B.石穴中水,所滴者皆为钟乳,涉及反应生成碳酸氢钙及碳酸氢钙分解生成碳酸钙,没有元素化合价的变化,不是氧化还原反应,故B选;
C.维生素C具有还原性,能防止补铁剂被氧化,属于氧化还原反应,故C不选;
D.雷雨发庄稼﹣﹣自然固氮,涉及N元素化合价变化,属于氧化还原反应,故D不选;
故选:B。
3.解:A.②→③过程中分子转化为原子,存在化学键的断裂,断裂化学键要吸收能量,故A正确;
B.使用催化剂降低了合成氨反应活化能,但是反应的△H,△H只与始态和终态有关,与催化剂无关,故B错误;
C.该过程中,氮气与氢气反应生成氨气,发生了化学反应,化学反应中存在反应物的化学键断裂和生成物中化学键形成,故C正确;
D.②→③表示N≡N、H﹣H断裂,③→④表示N﹣H键的形成,则该过程由非极性键生成极性键,故D正确。
故选:B。
4.解:A.13.8g
NO2的物质的量为n==0.3mol,NO2与水反应时:3NO2+H2O=2HNO3+NO,3molNO2转移2mol电子,故0.3molNO2反应转移电子为0.2NA个,故A正确;
B.氨基﹣NH2中含9个电子,故0.5mol氨基中含电子为4.5NA个,故B正确;
C.标准状况下,2.24L
Cl2的氯气的物质的量为n==1mol,而氯气和水的反应为可逆反应,故不能进行彻底,故1mol氯气通入水中后仍有氯气分子剩余,故所得溶液中含氯微粒总数小于0.2NA,故C错误;
D.标准状况下22.4L由O2与N2组成的混合气体的物质的量为n==1mol,而氧气和氮气均为双原子分子,故1mol混合气体中含原子为2NA个,故D正确。
故选:C。
5.解:A.少量的NaOH溶液,NH4HSO4溶液中只有氢离子和氢氧根离子反应,离子反应为:OH﹣+H+═H2O,故A正确;
B.在NaOH溶液中加入少量Na2HPO4溶液:OH﹣+HPO42﹣═PO43﹣+H2O,故B错误;
C.Na2O2与水反应时,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,水中的氧元素不变价,O2分子中不含18O,18O应该在OH﹣中,离子方程式为:2H218O+2Na2O2═2OH﹣+218OH﹣+4Na++O2↑,故C错误;
D.铁离子与碘离子发生氧化还原反应,正确的离子方程式为:2Fe(OH)3+6H++2I﹣=2Fe2++I2+6H2O,故D错误;
故选:A。
6.解:A.N2O3、N2O5属于酸性氧化物,与水反应只生成酸,二氧化氮和水反应生成硝酸和NO,所以二氧化氮不是酸性氧化物,故A错误;
B.HNO3、HNO2、NaNO3均是电解质,NH3与水反应生成碱,NH3的水溶液可以导电,但是NH3在水中不能电离,不是电解质,故B错误;
C.依据价态归中原理,N2H4(氮为﹣2价)和HNO2(氮是+3价)反应可能生成HN3(氮是﹣价),故C正确;
D.Au的活泼性很弱,与硝酸不反应,Ag、Cu能与稀硝酸反应,故D错误。
故选:C。
7.解:A.反应后混合液中含有大量浓硫酸,应将反应后混合物注入水中观察,故A错误;
B.电解FeCl2和盐酸的混合溶液,由现象可知阳极上亚铁离子失去电子,则Fe2+的还原性强于Cl﹣,故B正确;
C.向CuSO4溶液中通入H2S,反应生成硫酸和CuS沉淀,不是强酸制取弱酸,不能比较二者酸性强弱,故C错误;
D.NaClO溶液能够漂白pH试纸,不能用pH试纸测定,可选用pH计测定NaClO溶液的酸碱性,故D错误;
故选:B。
8.解:A.反应I中消耗甲烷与水的物质的量相等,而反应II中又有水参加反应,故整个过程中水的转化率大于甲烷的,则曲线A表示水的转化率,曲线B表示甲烷的转化率,故A正确;
B.催化剂影响反应速率,不影响平衡移动,平衡时物质的转化率不变,即相同条件下,改用高效催化剂无法使曲线A和曲线B相重叠,故正确;
C.恒压条件,所反应进行气体体积增大,密度减小,混合气体的密度不变,说明反应到达平衡,故C正确;
D.由图可知,升高温度,甲烷与水的转化率都增大,压强不影响反应II的平衡移动,但反应I为气体体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,甲烷的转化率减小,故D错误。
故选:D。
9.解:A.0.1mol?L﹣1
KI溶液中,含有大量的I﹣,ClO﹣具有强氧化性能氧化I﹣,不能共存,故A不选;
B.0.1mol?L﹣1
Fe2(SO4)3溶液,含有大量的Fe3+,Fe3+具有强氧化性能氧化I﹣,不能共存,故B不选;
C.pH=7的溶液显中性,Al3+在中性溶液中会水解生成氢氧化铝沉淀,不能大量存在,故C不选;
D.pH=11的溶液显碱性,几种离子与氢氧根离子不反应,几种离子之间也不反应,所以能大量存在,故D选。
故选:D。
10.解:A.放电过程中,电子由负极流向之间,即由Zn电极流向惰性电极,阳离子向正极移动,则K+向右侧池中移动,故A正确;
B.根据以上分析,电池的总反应为Zn+MnO2+4OH﹣+4H+═[Zn(OH)4]2﹣+Mn2++2H2O,故B正确;
C.放电时MnO2是正极,正极上发生得电子的还原反应,电极反应为:MnO2+4H++2e﹣=Mn2++2H2O,充电过程中,右侧池为阳极,阳极电极反应为:Mn2++2H2O﹣2e﹣=MnO2+4H+,故C正确;
D.充电过程中,阴极的电极反应为Zn(OH)42﹣+2e﹣═Zn+4OH﹣,左侧池中pH逐渐增大,由电荷守恒可知,理论上1mol
SO42﹣迁移时生成1mol
Zn,故D错误。
故选:D。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.解:A.由图可知,第①步反应的活化能最大,总反应速率由第①步反应决定,故A正确;
B.由图可知,第②步反应为化合反应,原子全部转化到同一物质中,则该反应原子利用率为100%,故B正确;
C.由图可知,第①步反应的中间体具有的能量大于第②步反应的中间体,则第②步反应的中间体比第①步反应的中间体稳定,故C错误;
D.由图可知,第②③步反应:反应物的总能量均大于生成物的总能量,则第②③步反应均为放热反应,但第①步反应的活化能最大,故D错误;
故选:CD。
12.解:A.HCHO为还原剂,H2O2为氧化剂,结合反应可知,参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1,故A正确;
B.每生成26g甲酸钙,n[Ca(HCOO)2]==0.2mol,生成0.2mol甲酸钙消耗0.4molH2O2,转移电子的物质的量为0.4mol×2=0.8mol,转移的电子数为0.8NA,故B错误;
C.该反应中H2O2为氧化剂,被还原的元素只有O,故C正确;
D.氧化剂为H2O2,氧化产物为Ca(HCOO)2,则氧化性:H2O2>Ca(HCOO)2,故D正确;
故选:B。
13.解:A.温度为T1时,
Si(s)+4HCl(g)=SiCl4(g)+2H2(g)
(单位:mol)
起始量:0.8
0.4
0
0
转化量:0.05
0.2
0.05
0.1
平衡量:0.75
0.2
0.05
0.1
平衡常数K===0.625,故A正确;
B.v(SiCl4)====0.005mol/(L?min),故B错误;
C.容器Ⅱ相对于容器Ⅰ增加了HCl含量,由于反应物只有HCl为气体,则容器Ⅱ相当于增大了压强,平衡正向移动,HCl的转化率增大,故C错误;
D.假设达到平衡时,容器Ⅲ中的SiCl4的转化率为50%
Si(s)+4HCl(g)=SiCl4(g)+2H2(g)
(单位:mol)
起始量:0
0
0.1
0.2
转化量:0.05
0.2
0.05
0.1
平衡量:0.05
0.2
0.05
0.1
反应放热反应,降低温度有利于反应正向进行,会导致K增大,但此时平衡常数K===0.06<0.625,故平衡需正向移动使K增大,则SiCl4的转化率将偏小,故D正确;
故选:AD。
14.解:A.操作X和操作Y均用于分离固体和液体,为过滤操作,故A正确;
B.二氧化锰和稀硫酸不反应,与浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应,不是碱性氧化物,故B错误;
C.氯酸钠氧化锰离子生成二氧化锰,反应的离子方程式为5Mn2++2ClO3﹣+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+,由离子方程式可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:5,故C错误;
D.42.6g
NaClO3的物质的量为=0.4mol,反应中Cl元素化合价由0价升高到+5价,转移2mol电子,则每生成42.6g
NaClO3转移电子数为2NA,故D正确。
故选:BC。
15.解:A.HCOOH碱性燃料电池中,HCOO﹣发生失去电子的反应生成HCO3﹣,所在电极为负极,电极反应式为HCOO﹣﹣2e﹣+2OH﹣=HCO3﹣+H2O,消耗OH﹣,则负极区溶液的pH降低,故A正确;
B.由图可知,从装置中分离出的物质为K2SO4,所以放电过程中需补充的物质X是H2SO4,故B正确;
C.由总反应为2HCOOH+2OH﹣+O2=2HCO3﹣+2H2O可知,每消耗1mol
HCOO﹣,需要氧气为0.5mol,由于没有说明是否是标准状况下,所以无法计算氧气的体积,故C错误;
D.该装置的右侧为正极,阳离子向正极移动,则K+和H+由左极区移向右极区,故D错误。
故选:AB。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.解:(1)反应I的方程式为:3NO+O3═3NO2,
已知:①NO(g)+O3(g)═NO2(g)+O2(g)△H=﹣202kJ?mol﹣1
②2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H=﹣117kJ?mol﹣1
根据盖斯定律,①+②可得:3NO(g)+O3(g)═3NO2(g),则△H=(﹣202kJ?mol﹣1)+(﹣117kJ?mol﹣1)=﹣319kJ?mol﹣1,
故反应I的热化学方程式为:3NO(g)+O3(g)═3NO2(g)△H=﹣319kJ?mol﹣1,
故答案为:3NO(g)+O3(g)═3NO2(g)△H=﹣319kJ?mol﹣1;
(2)①t1时刻反应达到平衡,混合气体平衡总压强为p,N2O4气体的平衡转化率为60%,假设N2O4起始物质的量为1mol,转化的N2O4为0.6mol,则平衡体系中N2O4为1mol﹣0.6mol=0.4mol,NO2为0.6mol×2=1.2mol,故P(N2O4)=p×=0.25p,P(NO2)=p﹣0.25p=0.75p,故Kp===2.25p,
故答案为:2.25p;
②开始c(NO2)=0,随反应进行c(NO2)增大,且相同时间内△c(NO2)=2△c(N2O4);正反应是吸热反应,升高温度,平衡正向影响,平衡时c(NO2)浓度增大,温度越高,反应速率越快,到达平衡的时间越短,故c(NO2)随t变化趋势的曲线为:,
故答案为:;
③在测定NO2的相对分子质量时,尽可能使N2O4含量小,正反应是气体体积增大的吸热反应,采取低压高温,测量结果误差更小,d选项误差最小,
故答案为:d;
(3)阳极发生氧化反应,氯离子在阳极放电生成氯气,氯气在碱性条件下将NO氧化为NO3﹣,氯气被还原为Cl﹣,反应离子方程式为:3Cl2+8OH﹣+2NO═2NO3﹣+6Cl﹣+4H2O,
故答案为:3Cl2+8OH﹣+2NO═2NO3﹣+6Cl﹣+4H2O。
17.解:(1)硫铅矿石预先粉碎,可增大接触面积,充分反应,提高反应速率,
故答案为:增大接触面积,充分反应,提高反应速率;
(2)步骤②为固体的溶解,用玻璃棒可搅拌,加速溶解,反应的离子方程式为SiO2+2OH﹣═SiO32﹣+H2O、Al2O3+2OH﹣+3H2O═2[Al(OH)4]﹣,
故答案为:搅拌,加速溶解;引流;SiO2+2OH﹣═SiO32﹣+H2O、Al2O3+2OH﹣+3H2O═2[Al(OH)4]﹣;
(3)由以上分析可知,滤渣Ⅱ的主要成分是Fe2O3、PbSO4,
故答案为:Fe2O3、PbSO4;
(4)步骤③发生反应的化学方程式为PbS+4H2O2═PbSO4+4H2O,该步骤一般需控制较低的温度,可避免H2O2受热分解,残液含有过氧化氢,在铁离子催化作用可分解生成氧气,产生大量气泡,
故答案为:PbS+4H2O2═PbSO4+4H2O;防止H2O2受热分解;产生大量气泡;
(5)步骤⑤PbS、PbSO4发生氧化还原反应生成Pb,发生反应的化学方程式为PbS+PbSO42Pb+2SO2,
故答案为:PbS+PbSO42Pb+2SO2。
18.解:(1)稀硫酸与H2O2和铜反应生成硫酸铜和水,离子方程式为:Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O,
故答案为:Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O;
(2)300mL
0.3mol?L﹣1的KI溶液含物质的量n=0.3mol/L×0.3L=0.09mol,生成等物质的量的I2和KIO3,则生成I2和KIO3物质的为0.03mol,转移电子物质的量n=0.03mo1×2+0.03mo1×6=0.24mo1,
故答案为:0.24;
(3)①高铁酸钾具有强氧化性,能杀菌消毒,消毒过程中自身被还原为Fe3+,Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,能吸附水中悬浮杂质而沉淀,
故答案为:高铁酸钾具有强氧化性,能杀菌消毒,消毒过程中自身被还原为Fe3+,Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,能吸附水中悬浮杂质而沉淀;
②低温下,高铁酸钠的溶解度大于高铁酸钾,则在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾,
故答案为:低温下高铁酸钾比高铁酸钠的溶解度小;
(4)①由HClO和H2CO3的电离平衡常数可知酸性H2CO3>HClO>HCO3﹣,则CO2与NaClO反应离子方程式为
ClO﹣+H2O+CO2=HClO+HCO3﹣,生成的HClO见光易分解发生2HClO2HCl+O2↑导致“84”消毒液变质,
故答案为:ClO﹣+H2O+CO2=HClO+HCO3﹣,2HClO2HCl+O2↑
②NaClO与NH4+反应生成N2,离子方程式为:3ClO﹣+2NH4+=3Cl﹣+N2↑+2H++ЗH2O,产生了0.336L
N2物质的量n==0.015mol,则消耗NaClO物质的量为0.045mol,有效氯为5%的“84”消毒液的质量分数为x则×2=×2,解得x=,则需要有效氯为5%的“84”消毒液的质量m==63.9g,
故答案为:3ClO﹣+2NH4+=3Cl﹣+N2↑+2H++ЗH2O,63.9。
19.解:(1)将等物质的量的NO和CO通入体积为2L的密闭容器中,平衡时
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)
(单位:mol/L)
起始量:0.4
0.4
0
0
转化量:0.2
0.2
0.1
0.2
平衡量:0.2
0.2
0.1
0.2
平衡常数K===2.5(mol/L)﹣1,v正=k正?c2(NO)?c2(CO),v逆=k逆?c(N2)?c2(CO2),v正=v逆,则k正?c2(NO)?c2(CO)=k逆?c(N2)?c2(CO2),整理得==K=2.5,M点时,
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)
(单位:mol/L)
起始量:0.4
0.4
0
0
转化量:0.1
0.1
0.05
0.1
平衡量:0.3
0.3
0.05
0.1
==2.5×=40.5,
故答案为:40.5;
②T1温度下,该反应达平衡后,再向体系中充入0.2molNO(g)和0.2molN2(g),Qc==2.2<K=2.5,平衡正向移动,
故答案为:正反应;Qc==2.2<K;
③T1温度下,要减少CO的转化率,并使反应速率加快,可采取的措施为增大CO的浓度,
故答案为:增大CO的浓度;
④a.该反应前后气体物质的量改变,则气体压强为变化值,混合气体总压强保持不变可以说明反应达到平衡状态,故a正确;
b.CO和CO2的消耗速率相等,即v正(CO)=v逆(CO2),可以说明反应达到平衡状态,故b正确;
c.该反应气体质量不变,气体物质的量减小,则气体平均摩尔质量为变化值,则混合气体平均摩尔质量保持不变可以说明反应达到平衡状态,故c正确;
d.N2和CO2均为生成物,则N2和CO2的体积分数之比为计量系数之比,为定值,则N2和CO2的体积分数之比不再变化不可说明反应达到平衡状态,故d错误;
故答案为:abc;
(2)①反应速率为平均反应速率,则2s内△c=6×10﹣4mg?m﹣3×60%﹣6×10﹣4mg?m﹣3×40%,v===6×10﹣5mg?m﹣3?s﹣1,
故答案为:6×10﹣5;
②由化学方程式6NO(g)+3NH3(g)?5N2(g)+6H2O(g)可知,正反应为压强增大的反应,则增大压强平衡逆移,N2的体积分数减小,压强过大时,水变为液态,正反应为压强减小的反应,增大压强,平衡正移,N2的体积分数增大,
故答案为:增大压强,平衡逆向移动,N2的体积分数减小;X点之后,由于压强太大,水变为液态,增大压强,平衡正向移动,N2的体积分数增大。
20.解:(1)g管为蒸馏烧瓶,氯气的密度比空气大,用向上排空法收集,应从a进;
故答案为:蒸馏烧瓶;a;
(2)装置A后应接D,用于除挥发出来的浓盐酸,同时可以减小氯气的溶解,考虑到BC13遇水剧烈反应,D后接E浓硫酸干燥以除水,由于BC13的沸点为12.5℃,确认B为收集装置,则E后接BC13的制取装置C,即为D、E、C、B,所以整个流程装置的连接顺序为:A→D→E→C→B→E→G,在E、F装置间连接G装置的作用是:安全瓶,防倒吸,
故答案为:D→E→C→B→E→G;安全瓶,防倒吸;
(3)若硼酸为一元酸,NaH2BO3为只能电离出Na+和H2BO3﹣,即其钠盐为正盐,
故答案为:NaH2BO3═Na++H2BO3﹣;
(4)三组对照实验需要满足控制单一变量原则,溶液总体积要相等,Ⅰ、Ⅱ总体积均为30mL,故x=30﹣15.0=15.0mL,溶液Ⅱ、Ⅲ能使品红溶液褪色,说明NaClO使品红褪色,Ⅱ褪色较慢,说明溶液碱性越强,褪色越慢,
故答案为:15.0;NaClO能使品红溶液褪色,溶液碱性越强褪色越慢;
(5)在规格为50.00
mL的滴定管中,若氢氧化钠溶液起始读数为20.00
mL,此时滴定管中氢氧化钠溶液的实际体积为大于(50.00﹣20.00)mL=30.00mL,
故答案为:大于30.00mL;
(6)硼砂(Na2B4O7?10H2O)与盐酸加热反应制得H3BO3,结合原子守恒配平书写化学方程式为:Na2B4O7?10H2O+2HCl2NaCl+4H3BO3+5H2O,
故答案为:Na2B4O7?10H2O+2HCl2NaCl+4H3BO3+5H2O。
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