1、江苏省扬州中学2019-2020学年高二化学下学期4月月考试题(含解析)1.本卷分为选择题和非选择题两部分,共100分。考试时间90分钟。2.将选择题的答察填涂在答题卡的对应位置上,非选择题的答案写在答题卡的指定栏目内。可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 K-39 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Ag-108 I-127选择题单项选择题:本题包括10小题,每小题2分,共计20分。每小题只有一个选项符合题意。1.FeSO4溶液不可能具有的性质是( )A. 还原性B. 氧化性C. 酸性D. 碱性【答案】D【解析】【详解】AFeSO4溶液中含有
2、亚铁离子,能被高锰酸钾或过氧化氢溶液氧化成三价铁离子,故FeSO4溶液具有还原性,故A不符合题意;BFeSO4溶液中含有亚铁离子,亚铁离子处于中间价态,可以被还原剂还原,例如,锌和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌,故FeSO4溶液体现出氧化性,故B不符合题意;CFeSO4溶液属于强酸弱碱盐,亚铁离子易水解生成氢氧化铁和氢离子,故FeSO4溶液具有酸性,故C符合题意;DFeSO4溶液属于强酸弱碱盐,亚铁离子易水解使FeSO4溶液显酸性,故D不符合题意;答案选D。【点睛】强酸弱碱盐水解后,溶液显酸性,亚铁离子即可以被氧化,也可以被还原,既有氧化性又有还原性。2.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存
3、是( )A. 0.1mol/LNa2CO3溶液:K+、SO42-、OH-B. 0.1mol/LNaOH溶液:NH4+、SO42-、Cl-C. 0.1mol/LFeCl3溶液:K+、SCN-、NO3-D. 0.1mol/LNaClO溶液:Na+、SO42-、S2-【答案】A【解析】【详解】A0.1mol/LNa2CO3溶液中,CO32-水解使溶液略显碱性,K+、SO42-、OH-离子间没有发生反应,在碱性条件下可以大量共存,故A能大量共存;B0.1mol/LNaOH溶液中,NH4+容易水解使溶液显酸性,且不能大量存在,NH4+会和OH-反应生成弱电解质氨水,故B不能大量共存;C0.1mol/LF
4、eCl3溶液中,SCN-会和Fe3+反应生成硫氰化铁络合物,故C不能大量共存;D0.1mol/LNaClO溶液中,S2-具有还原性,会和次氯酸根发生氧化还原反应,故D不能大量共存;答案选A。【点睛】发生氧化还原反应的离子也不可以大量共存,氧化性和还原性从化合价的角度分析。3.下列说法不正确的是A. pH7的溶液不一定呈酸性B. 在相同温度下,物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液,c(OH)相等C. 在相同温度下,pH相等的盐酸、CH3COOH溶液,c(Cl)c(CH3COO)D. 氨水和盐酸反应后的溶液,若c(Cl)c(NH4+),则溶液呈中性【答案】B【解析】【详解】A. pH7的溶液不一定
5、呈酸性,只有当溶液中c(OH)c(H)时溶液显酸性,A正确;B. 氢氧化钠是强碱,完全电离,一水合氨是弱碱,部分电离,在相同温度下,物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液,c(OH)不相等,前者小于后者,B错误;C. 盐酸、CH3COOH溶液中存在电荷守恒:c(H+)=c(OH)+c(Cl)、c(H+)=c(OH)+c(CH3COO),因此在相同温度下,pH相等的盐酸、CH3COOH溶液,c(Cl)c(CH3COO),C正确;D. 氨水和盐酸反应后的溶液中存在电荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=c(OH)+c(Cl),若c(Cl)c(NH4+),则c(H+)=c(OH),溶液呈中性,D正确。答
6、案选B。【点睛】选项A是易错点,注意溶液的酸碱性是由溶液中c(H)与c(OH)的相对大小决定的:c(H)c(OH),溶液呈酸性;c(H)c(OH),溶液呈中性;c(H)c(OH),溶液呈碱性。利用pH判断时需要注意溶液的温度。4.锌碘液流电池的工作原理如图所示,下列关于该电池工作时的说法不正确的是( )A. 电极Y为电池负极B. 溶液中的离子数目减少C. 电子由电极Y经外电路流向电极XD. 电极X上的反应为【答案】B【解析】【详解】A电极Y上Zn发生氧化反应生成Zn2+,电极Y为负极,故A不符合题意;B该电池的总反应为:,反应过程中溶液中离子数目增加,故B符合题意;C电极Y失去电子,电子经导线
7、流向电极X,故C不符合题意;D电极X上得电子生成I-,电极反应式为:,故D不符合题意;故答案为:B。5.已知反应式:mX(g)+nY(?)Q(s)+2mZ(g),已知反应已达平衡,此时c(X)=0.3mol/L,其它条件不变,将容器缩小到原来的,c(X)=0.5mol/L,下列说法正确的是( )A. 反应向逆反应方向移动B. Y可能是固体或液体C. 化学计量数nmD. Z的体积分数减小【答案】C【解析】【详解】A根据c(X)=0.3mol/L,其他条件不变,若容器缩小到原来的,若平衡不移动,则c(X)=0.6mol/L0.5mol/L,说明在消耗X,即平衡正向移动,故A错误;B说明缩小体积,即
8、增大压强,平衡正向移动,说明正反应方向气体体积减小,故Y必为气体,故B错误;C平衡正向移动,说明正反应方向气体体积减小,m+n2m,即nm,故C正确;D平衡正向移动,生成了Z,故Z的体积分数增大,故D错误;答案选C。6.以下反应可表示获得乙醇并用作汽车燃料的过程,下列有关说法正确的是( )6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g) H1C6H12O6(s)=2C2H5OH(l)+2CO2(g) H2C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H3A. 2H3=H1-H2B. H3、H1、H2均为H0C. 在不同油耗汽车中发生反应,H3会不同D. 植
9、物的光合作用通过反应将热能转化为化学能【答案】A【解析】【详解】A6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g) H1,C6H12O6(s)=2C2H5OH(l)+2CO2(g) H2,根据盖斯定律:-可得,2C2H5OH(l)+6O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) H=H1-H2C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H3=H=H1-H2,可以得到:2H3=H1-H2,故A正确;B是光合作用的原理和乙醇的燃烧是放热反应,H3、H10,H2属于无氧呼吸,是需要吸收能量,故H20,故B错误;C在不同油耗汽车中发生反应,H3是相同的,故C错误;
10、D植物的光合作用通过反应将太阳能转化为化学能,故D错误;答案选A。7. 某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH,下列用来解释事实的方程式中不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)A. 该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:Cl2+2OHCl+ ClO+ H2OB. 该消毒液的pH约为12:ClO+ H2OHClO+ OHC. 该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生Cl2:2H+ Cl+ ClO= Cl2+H2OD. 该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH+ ClO= HClO+CH3COO【答案】B【解析】【详解】A、用Cl2和NaOH
11、溶液反应制取漂白液,故A正确;B、根据提干信息知:饱和NaClO溶液的pH约为11,而该溶液pH=1211,故主要是因为该消毒液中含有一定量的NaOH,故B不合理;C、根据HCl和HClO中Cl的化合价分析,该氧化还原方程式的书写正确,故C正确;D、根据漂白粉起漂白作用原理,应用的是较强酸制取较弱酸,故D正确。答案选B。8.短周期主族元素原子序数依次增大,同主族且与处于不同周期,同主族且的原子序数是的两倍,以下说法正确的是A. 原子半径:B. 由组成的化合物中可能含共价键C. 元素最高价氧化物对应的水化物的酸性比强D. 的简单气态氢化物的热稳定性比的弱【答案】B【解析】【分析】短周期主族元素X
12、、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,Y、W同主族且W的原子序数是Y的两倍,则Y为O,W为S;X、Z同主族且与Y处于不同周期,则X为H,Z为Na元素;Q的原子序数大于S,则Q为Cl元素,据此结合元素周期律知识解答。【详解】根据分析可知,X为H,Y为O,Z为Na,W为S元素,Q为Cl元素,A同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径r(Z)r(W)r(Y)r(X),故A错误;BO、Na形成的过氧化钠中含有共价键,故B正确;C非金属性SCl,则W元素最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q弱,故C错误;D非金属性OS,则Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强,故D错误;故答
13、案为B。9.某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.010-4和1.710-5。将和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( )A. 曲线代表HNO2溶液B. 溶液中水的电离程度:b点c点C. 相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同D. c点到d点,溶液中保持不变(HA、A-代表相应的酸和酸根离子)【答案】D【解析】【详解】AHNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.010-4和1.710-5,酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,相同浓度的HNO2和CH3COOH,酸性HNO2CH3COOH,pH相同的HN
14、O2和CH3COOH分别加水稀释相同的倍数,pH值变化较大的是强酸,根据图知,曲线I表示CH3COOH、曲线II表示HNO2,故A错误; B酸抑制水电离,酸中c(H+)越大,其抑制水电离程度越大,酸中c(H+):bc,则水的电离程度:bc,故B错误; C相同体积的a点两种溶液中n(酸):n(HNO2)n(CH3COOH),分别与NaOH恰好中和后消耗n(NaOH):HNO2CH3COOH,所以溶液中n(Na+):HNO2CH3COOH,故C错误;D温度不变水解平衡常数不变,从c点到d点温度不变,溶液中 =Kh(HA)不变,故D正确;答案选D。【点睛】pH相同的HNO2和CH3COOH分别加水稀
15、释相同的倍数,pH值变化较大的是强酸,酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强都是解题的关键。10.25时,在“H2AHAA2”的水溶液体系中,H2A、HA和A2三者中各自所占的物质的量分数()随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 在含H2A、HA和A2的溶液中,加入少量NaOH固体,(HA)一定增大B. 将等物质的量的NaHA和Na2A混合物溶于水,所得的溶液中(HA)(A2)C. NaHA溶液中,HA的水解能力小于HA的电离能力D. 在含H2A、HA和A2的溶液中,若c(H2A)2c(A2)c(OH)c(H),则(H2A)和(HA)一定相等【答案】C【解析】【详解】A.根据图像,
16、在含H2A、HA-和A2- 的溶液中,加入少量NaOH固体,溶液的酸性减弱,(HA-)可能增大,可能减小,与原溶液的成分有关,故A错误;B. 根据图像,将等物质的量的NaHA和Na2A混合物溶于水时,溶液的pH在45之间,溶液显酸性,以HA-电离为主,所得的溶液中(HA-)(A2-),故B错误;CNaHA溶液显酸性,以电离为主,可知其电离程度大于其水解程度,故C正确;D. 在含H2A、HA-和A2-的溶液中,根据电荷守恒,有2c(A2-)+c(OH-)+c(HA-)= c(H+)+ c(Na+),因为c(H2A)+2c(A2-)+c(OH-)=c(H+),则2c(A2-)+c(OH-)+c(H
17、A-)= c(H+)+ c(Na+)= c(H2A)+2c(A2-)+c(OH-)+ c(Na+),因此c(HA-)= c(H2A) + c(Na+),故D错误;故选C。【点睛】本题考查了据图分析数据进行电离平衡常数的计算、电离程度与水解程度大小判断以及电荷守恒的应用,侧重于考查学生的分析能力和计算能力,注意把握图象中的信息。不定项选择题(本题包括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。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题为0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的给2分,选两个且都正确的给满分,但只要选错一个该小题就为0分。)11.下列说法正确的是( )A. 常
18、温下,反应2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s)能自发进行则H0B. 反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0达平衡后,降低温度,正反应速率增大、逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动C. 镀锌铁板是利用了牺牲阳极的阴极保护法来达到防止腐蚀的目的D. 电解精炼铜时,阳极泥中含有Zn、Fe、Ag、Au等金属【答案】C【解析】【详解】A常温下,反应2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s)能自发进行,由G=H-TS0可知,反应的S0,则H0,故A错误;B反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H0达平衡后,达平衡后,降低温度,正反应速率减小、逆反应速率也减小,平衡向放热反应方向移动,即向正
19、向移动,故B错误;C镀锌铁板在空气中会形成原电池,锌做负极被腐蚀,铁做正极被保护,此方法为牺牲阳极的阴极保护法,故C正确;D电解精炼铜时,粗铜作阳极,精铜作阴极,Zn、Fe比铜活泼,所以失电子变成离子,阳极泥中含有的是Ag、Au等金属,故D错误;答案选C。12.绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是()A. 图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度B. 图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)Ksp(p)Ksp(q)C. 向m点的溶液中加入少量Na2S固体,
20、溶液组成由m沿mpn线向p方向移动D. 温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动【答案】B【解析】【分析】A难溶物质的沉淀溶解平衡中物质溶解度用离子浓度表示;B溶度积常数随温度变化,温度不变溶度积常数不变,沉淀溶解是吸热过程,升温平衡正向进行;C温度不变溶度积常数不变,加入硫化钠溶液中硫离子浓度增大,镉离子浓度减小;D饱和溶液中降低温度向沉淀方向进行,溶液中离子浓度减小,溶度积常数减小。【详解】Aa、b两点都是溶液中阴阳离子浓度相等的点,而此时处于饱和状态,根据溶解度和溶度积的换算,此时的溶解度都等于a点的浓度,故A正确;B温度升高Ksp增大,则T2T1,图中各点对应的Ksp的
21、关系为:Ksp(m)Ksp(n)Ksp(p)Ksp(q),故B错误;CKspc(Cd2)c(S2),向m点的溶液中加入少量Na2S固体,温度不变Ksp不变,硫离子浓度增大,镉离子浓度减小,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动,故C正确;DKspc(Cd2)c(S2),是吸热过程,降低温度平衡逆向进行,饱和溶液中离子浓度减小,Ksp减小,温度降低时,q点的饱和溶液的组成由qp线向p方向移动,故D正确;故答案选B。【点睛】本题关键是理解沉淀溶解平衡的图像表示的含义,注意溶度积常数的变化只与温度有关,其它条件改变不影响溶度积常数的值。13.25时,将浓度均为0.1molL-1、体积分别为Va和Vb的H
22、X溶液与NH3H2O溶液不同体积比混合,保持Va+Vb=100mL,Va、Vb与混合液的pH的关系如图所示。下列说法正确的是( )A. Ka(HX)的值与Kb(NH3H2O)的值相等B. b点,c(NH4+)+c(HX)=0.05molL-1C. ac点过程中,一定有c(NH4+)c(X-)c(H+)c(OH-)D. a、b、c三点,c点时水电离出的c(H)最大【答案】AB【解析】【详解】根据图式可知,酸溶液的pH=3,则c(H+)0.1mol/L,说明HA是弱酸;碱溶液的pH=11,c(OH)0.1mol/L,则NH3H2O是弱碱;A酸碱恰好完全反应时溶液的pH=7,溶液呈中性,说明HA电离
23、程度和NH3H2O电离程度相同,则Ka(HX)的值与Kb(NH3H2O)的值相等,故A正确;Bb点,溶液显中性,HX和NH3H2O初始浓度为0.1molL-1,等体积混合后, c(H+)=c(OH),电荷守恒为c(OH)+c(X-)=c(NH4+)+c(H+),则c(NH4+)=c(X-),HX溶液的物料守恒为:c(X-)+c(HX)=0.05molL-1,故c(NH4+)+c(HX)=0.05molL-1,故B正确;Cac点过程中,随着氨水的加入,溶液的由酸性变为中性,再变为碱性,c点时,c(H+)c(OH-) ,故C错误;Da、b、c三点,c点显碱性,a点显酸性,对水的电离都有抑制作用,b
24、点的溶液显中性,没有抑制水的电离,故b点时水电离出的c(H)最大,故D错误;答案选AB。【点睛】盐类的水解其实是促进水的电离,溶液显酸性或碱性会抑制水的电离。14.常温时,向20mL0.1000mol/LH2C2O4溶液中滴加0.1000molL-1NaOH溶液,混合溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化如图所示。下列有关叙述正确的是( )A. 点、所示溶液中,点所示溶液H2O的电离程度最小B. 点所示溶液中:2c(H+)+c(HC2O4-)+3c(H2C2O4)=2c(OH-)+c(C2O42-)C. 点所示溶液中:c(HC2O4-)+2c(C2O42-)=c(Na+)D. 滴定过程中可能出现
25、:c(Na+)c(HC2O4-)=c(C2O42-)c(OH-)c(H+)【答案】BC【解析】【分析】常温时,向20mL0.1000mol/LH2C2O4溶液中滴加0.1000molL-1NaOH溶液,发生反应H2C2O4+OH-= HC2O4-+H2O,HC2O4-+OH-= C2O42-+H2O,消耗20ml NaOH溶液时为第一化学计量点,恰好生成NaHC2O4,消耗40ml NaOH溶液时为第二化学计量点,恰好生成Na2C2O4,由此分析。【详解】A酸或碱存在抑制水的电离,盐类水解促进水的电离,随着滴定反应的进行,液中H2C2O4的量越来越少。盐类含量越来越高,则水的电离程度逐渐增大,
26、点、所示溶液中,点所示溶液H2O的电离程度最小,故A错误;B点时氢氧化钠与草酸的物质的量之比是3: 2,根据电荷守恒和物料守恒可知溶液中2c(H+)+c(HC2O4-)+3c(H2C2O4)=2c(OH-)+c(C2O42-),故B正确;C点溶液显中性,根据电荷守恒可知c(HC2O4-)+2c(C2O42-)=c(Na+),故C正确;D根据图像可知当溶液显碱性,水解程度大于电离程度,c(HC2O4-)和c(C2O42-)不可能相等,故D错误;答案选BC。15.一定温度下(T2 Tl),在3个体积均为2.0 L的恒容密闭容器中反应 2NO(g)+ Cl2(g) = 2ClNO(g)(正反应放热)
27、达到平衡,下列说法正确的是A. 达到平衡时,容器I与容器II中的总压强之比为1:2B. 达到平衡时,容器III中ClNO的转化率小于80%C. 达到平衡时,容器II中c(ClNO(/ c(NO)比容器I中的大D. 若温度为Tl,起始时向同体积恒容密闭容器中充入0.20 mol NO(g)、0.2 mol Cl2(g)和0.20 mol ClNO(g),则该反应向正反应方向进行【答案】C【解析】【详解】A. 容器II相当于是0.4mol/LNO与0.2mol/L氯气开始建立平衡,正反应体积减小,相当于容器I增大了压强,平衡正向移动,因此达到平衡时,容器I与容器II中的总压强之比为大于1:2,A错
28、误;B. 容器III相当于是0.2mol/LNO与0.1mol/L氯气开始建立平衡,正反应放热,升高温度平衡逆向移动,因此达到平衡时,容器III中NO的转化率小于容器I中NO的转化率(20%),所以达到平衡时,容器III中ClNO的转化率大于80%,B错误;C. 容器II相当于是0.4mol/LNO与0.2mol/L氯气开始建立平衡,正反应体积减小,相当于容器I增大了压强,平衡正向移动,因此达到平衡时,容器II中c(ClNO(/c(NO)比容器I中的大,C正确;D. 根据容器I中数据可知该温度下平衡常数为,若温度为Tl,起始时向同体积恒容密闭容器中充入0.20 mol NO(g)、0.2 mo
29、l Cl2(g)和0.20 mol ClNO(g),则浓度熵为K,所以该反应向逆反应方向进行,D错误;答案选C。非选择题16.高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如图所示。回答下列问题:相关金属离子c0(Mn+)=0.1molL-1形成氢氧化物沉淀pH范围如下:金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18 32.84.710.98.28.9(1)写出基态锰原子核外电子排布式_。(2)“氧化”中添加
30、适量的MnO2发生反应的离子方程式是_。(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_6之间。(4)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是_。(5)写出“沉锰”的离子方程式_。(6)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时,z=_。【答案】 (1). Ar3d54s2 (2). 2Fe2+MnO2+4H+=2Fe3+Mn2+2H2O (3). 4.7 (4). F与H+结合形成弱电解质HF,MgF2(s)Mg2+(aq)+2F(aq)
31、溶解平衡向右移动 (5). Mn2+2HCO3-=MnCO3+CO2+H2O (6). 【解析】【分析】硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)和MnO2粉加入稀硫酸,二氧化锰粉和硫化锰矿生成MnSO4、S,同时溶液中还有难溶性的SiO2及难溶性的硅酸盐,所以得到的滤渣1为SiO2和S和难溶性的硅酸盐;然后向滤液中加入MnO2,MnO2氧化还原性离子Fe2+生成Fe3+,再向溶液中通入氨气调节溶液的pH除铁和铝,所以滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3,“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,加入的Na2S和Zn2+、Ni2+反应生成硫化物沉淀,所以滤渣3为NiS和ZnS,
32、“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+,所以滤渣4为MgF2,最后向滤液中加入碳酸氢铵得到MnCO3沉淀,用稀硫酸溶解沉淀得到硫酸锰,由此分析。【详解】(1)锰的原子序数为27,根据核外电子排布式,基态锰原子核外电子排布式Ar3d54s2;(2)MnO2氧化还原性离子Fe2+生成Fe3+ ,“氧化”中添加适量的MnO2发生反应的离子方程式:2Fe2+MnO2+4H+=2Fe3+Mn2+2H2O;(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH应该大于这两种离子完全沉淀所需pH且小于其它离子生成沉淀的pH值,在pH=4.7时Fe3+和Al3+沉淀完全,在pH=6.2时Zn2+开始产生沉淀,溶液的pH
33、范围为4.76之间;(4)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+,溶液中存在MgF2的溶解平衡,如果溶液酸性较强,生成弱电解质HF而促进氟化镁溶解,即F-与H+结合形成弱电解质HF,MgF2(s)Mg2+(aq)+2F(aq)溶解平衡向右移动,所以镁离子沉淀不完全;(5)“沉锰”时锰离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸锰沉淀,同时还生成水、二氧化碳,离子方程式为:Mn2+2HCO3-=MnCO3+CO2+H2O;(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4当x=y=,根据化合价的代数和为0,z=。1
34、7.碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,该反应的还原产物为_。(2)上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子,取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中为:_,已知Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(AgI)=8.510-17。(3)Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)H2(g)+I2(g) H=+11kJmol-1,在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:t/min020406080
35、120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为_。若起始时n(HI)=100mol,则过程中需吸收的能量为_kJ。上述反应中,正反应速率为v正=k正x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为_(以K和k正表示)。由上述实验数据计算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的关系可用如图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为_(填字母)【答案】 (1). MnSO4 (2). 4.710-7 (3). K= (4)
36、. 118.8 (5). k逆= (6). A、E【解析】【分析】(1)海藻中的碘元素以碘化物形式存在,反应中I元素发生氧化反应,Mn元素被还原,根据元素守恒判断还原产物;(2)当AgCl开始沉淀时,说明溶液中的c(I-)和c(Cl-)均已达到饱和状态,因此可以根据溶度积表达式进行计算,溶液中=;(3)表中第一列,由HI分解建立平衡,表中第二列向逆反应进行建立平衡,由第一列数据找出平衡时HI物质的量分数,求出氢气、碘蒸汽总物质的量分数,反应前后气体体积不变,用物质的量分数代替浓度代入平衡常数表达式K=计算,根据物质的量与焓变的关系计算;到达平衡时,正、逆反应速率相等,结合平衡常数表达式,可知k
37、逆的表达式;升高温度,正、逆反应速率均加快,正反应为吸热反应,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,正反应建立平衡,平衡时HI的物质的量分数减小,逆反应建立平衡,平衡时H2的物质的量分数增大,由此分析。【详解】(1)海藻中的碘元素以碘化物形式存在,反应中I元素发生氧化反应,Mn元素被还原,还原产物应为硫酸锰;(2)当AgCl开始沉淀时,说明溶液中的c(I-)和c(Cl-)均已达到饱和状态,因此可以根据溶度积表达式进行计算,溶液中=;(3)表中第一列,由HI分解建立平衡,表中第二列向逆反应进行建立平衡,由第一列数据可知,平衡时HI物质的量分数为0.784,则氢气、碘蒸汽总物质的量分数为1-0.784
38、=0.216,而氢气、与碘蒸汽物质的量分数相等均为0.108,反应前后气体体积不变,用物质的量分数代替浓度代入平衡常数表达式K= ,2HI(g)H2(g)+I2(g) H=+11kJmol-1,表示分解2mol碘化氢需要吸收11 kJ的热量,若起始时n(HI)=100mol,平衡时HI物质的量分数为0.784,为78.4mol,分解了21.6mol,吸收的热量为;正反应速率为v正=k正x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2),达到平衡状态时,v正=v逆,k正x2(HI) =k逆x(H2)x(I2),可以得到,k逆= ;升高温度,正、逆反应速率均加快,正反应为吸热反应,升高温度,
39、平衡向吸热反应方向移动,正反应建立平衡,平衡时HI的物质的量分数减小,逆反应建立平衡,平衡时H2的物质的量分数增大,相应的点分别为A、E。18.某小组以CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。为测定其组成,进行如下实验。氨的测定:精确称取wgX,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V1mLc1molL-1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2molL-1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2mLNaOH溶液。氯测定:准确称取样品X,配成溶液后用A
40、gNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。回答下列问题:(1)装置中安全管的作用原理是_。(2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用_式滴定管,可使用的指示剂为_。(3)样品中氨的质量分数表达式为_。(4)测定氨前应该对装置进行气密性检验,若气密性不好测定结果将_(填“偏高”或“偏低”)。(5)滴定终点时,若溶液中c(Ag)=2.010-5molL-1,c(CrO42-)为_molL-1。(已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.1210-12)(6)X的化学为Co(NH3)6Cl3。制备X的反应化学方程式为_。【答案】 (1
41、). 当A中压力过大时,安全管中液面上升,使A瓶中压力稳定 (2). 碱 (3). 酚酞(或甲基红) (4). (5). 偏低 (6). 2.810-3 (7). 2CoCl26H2O+2NH4Cl+4NH3+H2O22Co(NH3)6Cl3+14H2O【解析】【分析】精确称取w g X,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V1 mL cl molL-1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2 molL-1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2 mL NaOH溶液,进行氨的测定,(1)通过2中液面调
42、节A中压强;(2)碱只能盛放在碱式滴定管中,酸性溶液只能盛放在酸式滴定管中;NaOH溶液和盐酸溶液恰好反应后呈中性,可以选择酸性或碱性变色范围内的指示剂;(3)根据氨气与和盐酸反应之间的关系式计算氨气的质量,再根据质量分数公式计算氨质量分数;(4)若气密性不好,导致氨气的量偏低;(5)根据离子积常数计算c(CrO42-);(6)该反应中Co失电子、双氧水得电子,CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、NH3发生反应生成Co(NH3)6Cl3和水;【详解】(1)无论三颈瓶中压强过大或过小,都不会造成危险,若过大,A在导管内液面升高,将缓冲压力,若过小,外界空气通过导管进入烧瓶,也不会造成倒吸,
43、安全作用的原理是使A中压强稳定;(2)碱只能盛放在碱式滴定管中,酸性溶液只能盛放在酸式滴定管中,所以用NaOH标准溶液确定过剩的HCl时,应使用碱式滴定管盛放NaOH溶液;NaOH溶液和盐酸溶液恰好反应后呈中性,可以选择酸性或碱性变色范围内的指示剂,甲基橙为酸性变色指示剂、酚酞为碱性变色指示剂,所以可以选取甲基橙或酚酞作指示剂;(3)与氨气反应的n(HCl)=V110-3Lc1molL-1-c2molL-1 V210-3L=(c1V1-c2V2)10-3mol,根据氨气和HCl的关系式知,n(NH3)=n(HCl)=(c1V1-c2V2)10-3mol,氨的质量分数=;(4)若气密性不好,导致
44、部分氨气泄漏,所以氨气质量分数偏低;(5)c(CrO42-)=mol/L=2.810-3 mol/L;(6)该反应中Co失电子、双氧水得电子,CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、NH3发生反应生成Co(NH3)6Cl3和水,反应方程式为2CoCl26H2O+2NH4Cl+4NH3+H2O22Co(NH3)6Cl3+14H2O。19.CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液c(HCO3-)c(CO32-)=21,溶液pH=_。(室温下,H2CO3的K1=4107;K2=51011)(2)CO2与CH4经催化重整,制得合成
45、气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:化学键CHC=OHHCO(CO)键能/kJmol14137454361075则该反应的H=_。分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_(填“A”或“B”)。按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图3所示。此反应优选温度为900的原因是_。(3)O2辅助的AlCO2电池工作原理如图4所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要
46、的化工原料。电池的正极反应式:6O2+6e=6O2 6CO2+6O2=3C2O42+6O2反应过程中O2的作用是_。该电池的总反应式:_。【答案】 (1). 10 (2). +120kJmol-1 (3). B (4). 900时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低 (5). 催化剂 (6). 2Al+6CO2=Al2(C2O4)3【解析】【分析】(1) K2=510-11,且所得溶液c(HCO3-):c(CO32-)=2:1,据此计算溶液pH;(2)该反应的H=反应物总键能-生成物总键能;该反应的正反应是气体物质的量增大的反应,增大压强平衡逆向移动,A在反应
47、过程中压强在不断增大、B在反应过程中压强不变;900时合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,且升高温度耗能较大;(3)该原电池中Al作负极,失电子生成铝离子;在正极的反应式中,在第一个反应中作反应物、在第二个反应中作生成物;在得失电子相同条件下,正负极电极反应式相加即得电池反应式。【详解】(1) K2=510-11,且所得溶液c(HCO3-):c(CO32-)=2:1,c(H+)=510112=11010,则pH=10;(2)该反应的H=反应物总键能生成物总键能=4413+2745210752436kJ/mol=+120kJ/mol;该反应的正反应是气体物质的量增大的反应,增大压强平衡逆
48、向移动,A在反应过程中压强在不断增大、B在反应过程中压强不变,所以A相当于B来说是增大压强,平衡逆向移动,所以A中反应物转化率小于B,则两容器中反应达平衡后吸收的热量较多的是B;根据图知,900时合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,且升高温度耗能较大,经济效益降低,温度低时合成气产率降低且反应速率降低;(3)该原电池中Al作负极,失电子生成铝离子,电极反应式为Al3e=Al3+;在正极的反应式中,在第一个反应中作反应物、在第二个反应中作生成物,所以氧气在反应中作催化剂;在得失电子相同条件下,正负极电极反应式相加即得电池反应式,电池反应式为2Al+6CO2=Al2(C2O4)3。20.过
49、一硫酸氢钾复合盐(KHSO42KHSO5K2SO4)常用作漂白剂和消毒剂,其制备流程如图:(1)反应的化学方程式为:H2O2+H2SO4H2SO5+H2O,H0;则反应中K2CO3与H2SO5反应生成KHSO5的化学方程式为_。(2)生产原料的理论比值n(H2O2):n(H2SO4)为0.4:1,但实际生产最佳投料比为0.6:1,其原因是_。(3)准确称取3.350g复合盐样品配制成250mL溶液,取25.00mL置于锥形瓶中,加入适量的稀硫酸和足量的KI溶液,摇匀后置于暗处,充分反应后,加入少量淀粉溶液,用0.1000molL-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消粍标准溶液20.00mL。
50、计算复合盐中有效成分KHSO5的质量分数。(写出计算过程)(已知:HSO5-+I-+H+SO42-+I2+H2O,I2+S2O32-I-+S4O62-未配平)_。【答案】 (1). 2H2SO5+K2CO3=2KHSO5+CO2+H2O (2). 硫酸与双氧水反应放热,使得双氧水部分分解 (3). 45.37%【解析】【分析】由题给流程图可知,8. 5mol/L浓硫酸与30%H2O2反应,浓硫酸部分转化为过硫酸H2SO5和水,H2SO5与K2CO3反应生成过硫酸氢钾、二氧化碳和水,所得溶液经结晶、过滤得到过一硫酸氢钾复合盐KHSO42KHSO5K2SO4,据此分析解答。【详解】(1)根据流程:
51、K2CO3与H2SO5反应生成KHSO5和二氧化碳,故反应化学方程式为:2H2SO5+K2CO3=2KHSO5+CO2+H2O;(2)生产原料的理论比值n(H2O2):n(H2SO4)为0.4:1,但实际生产最佳投料比为0.6:1,其原因是因为硫酸与双氧水反应放热,促使双氧水部分分解,故实际投入时过氧化氢稍过量;(3)已知:HSO5-+2I-+H+=SO42-+I2+H2O,I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,则KHSO5 I22Na2S2O3,n(Na2S2O3)=0.1000 molL-120.0010-3L=0.002mol,n(I2)=n(Na2S2O3)=0.002mol=0.001mol,n(KHSO5)= n(I2)=0.001mol152g/mol=0.152g,则复合盐中有效成分KHSO5的质量分数=100%=45.37%。