化学反应原理部分高考试题

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一、选择题

1.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pH=7

C .25℃时,0.1mol·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0.1mol AgI 混合后加入1L 水中,所得溶液中c (Cl -)=c (I -) 2.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是

A .正极反应中有CO 2生成

B .微生物促进了反应中电子的转移

C .质子通过交换膜从负极区移向正极区

D .电池总反应为C 6H 12O 6+6O 2=6CO 2+6H 2O

3.浓度均为0.10mol/L 、体积均为V 0的MOH 和ROH 溶液,分别加水稀释至体积V ,pH 随0

lg V V

的变化如图所示,下列叙述错误..

的是

A .MOH 的碱性强于ROH 的碱性

B .ROH 的电离程度:b 点大于a 点

C .若两溶液无限稀释,则它们的c(OH -)相等

D .当0lg V V

=2时,若两溶液同时升高温度,则 )

()(++R c M c 增大

4.室温下,将0.05 mol Na 2CO 3固体溶于水配成100mL 溶液,向溶液中加入下列物质。有关 加入的物质 结论 A 50mL 1 mol·L -1H 2SO 4 反应结束后,c(Na +)=c(SO 42-) B

0.05molCaO

溶液中 增大 C

50mL H 2O

由水电离出的c(H +)·c(OH —)不变

D 0.1molNaHSO 4固体

反应完全后,溶液pH 减小,c(Na +)不变

5.常温下,将等体积,等物质的量浓度的NH

4HCO

3

与NaCl溶液混合,析出部分NaHCO

3

晶体,

过滤,所得滤液pH<7。下列关于滤液中的离子浓度关系不正确

...的是

A.<1.0×10-7mol/L B.c(Na+)= c(HCO

3-)+ c(CO

3

2-)+ c(H

2

CO

3

)

C.c(H+)+c(NH

4+)= c(OH-)+ c(HCO

3

-)+2 c(CO

3

2-)

D.c(Cl-)> c(NH

4+)> c(HCO

3

-)> c(CO

3

2-)

6.已知H

2O

2

在催化剂作用下分解速率加快,其能量随反应进程的变化如下图所示。下列说

法正确的是

A.加入催化剂,减小了反应的热效应 B.加入催化剂,可提高H

2O

2

的平衡转化率

C.H

2O

2

分解的热化学方程式:H

2

O

2

→ H

2

O + O

2

+ Q

D.反应物的总能量高于生成物的总能量

7.研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是

A.d为石墨,铁片腐蚀加快

B.d为石墨,石墨上电极反应为:O

2 + 2H

2

O + 4e → 4OH–

C.d为锌块,铁片不易被腐蚀

D.d为锌块,铁片上电极反应为:2H++ 2e → H

2

↑8.对于合成氨反应,达到平衡后,以下分析正确的是A.升高温度,对正反应的反应速率影响更大

B.增大压强,对正反应的反应速率影响更大

C.减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大D.加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大

第II卷(非选择题)

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评卷人得分

二、填空题(题型注释)

9.(14分)甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO

2

H

2

)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:

①CO(g)+2H

2(g)CH

3

OH(g)△H

1

②CO

2(g)+3H

2

(g)CH

3

OH(g)+H

2

O(g)△H

2

③CO

2(g)+H

2

(g)CO(g)+H

2

O(g)△H

3

回答下列问题:

(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:

由此计算△H

1= kJ·mol-1,已知△H

2

=-58kJ·mol-1,则△H

3

= kJ·mol-1。

(2)反应①的化学平衡常数K的表达式为;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为(填曲线标记字母),其判断理由是。

(3)合成气的组成n(H

2)/n(CO+CO

2

)=2.60时,体系中的CO平衡转化率(α)与温度

和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而(填“增大”或“减小”),其原因是。图2中的压强由大到小为_____,其判断理由是_____。

10.(本题共12分)氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。

完成下列填空:

27.写出电解饱和食盐水的离子方程式。

28.离子交换膜的作用为:、。

29.精制饱和食盐水从图中位置补充,氢氧化钠溶液从图中位置流出(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。

30.KClO 3可以和草酸(H 2C 2O 4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO 2,还生成CO 2和KHSO 4等物质。

写出该反应的化学方程式 。 31.室温下,0.1 mol/L NaClO 溶液的pH 0.1 mol/L Na 2SO 3溶液的pH (选填“大于”、“小于”或“等于”)。浓度均为0.1 mol/L 的Na 2SO 3和Na 2CO 3的混合溶液中,SO 32–、CO 32–、HSO 3–、HCO 3–浓度从大到小的顺序为 。 已知: H 2SO 3 K i1=1.54×10-2 K i2=1.02×10-7 HClO K i1=2.95×10-8

H 2CO 3 K i1=4.3×10-7 K i2=5.6×10-11 评卷人 得分

三、实验题(题型注释) 424是常见的化肥和化工原料,受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产

物。

[查阅资料](NH 4)2SO 4在260℃和400℃时分解产物不同。

[实验探究]该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)

实验1:连接装置A-B-C-D ,检查气密性,按图示加入试剂(装置B 盛0.5000mol/L 盐酸70.00mL )。通入N 2排尽空气后,于260℃加热装置A 一段时间,停止加热,冷却,停止通入N 2。品红溶液不褪色,取下装置B ,加入指示剂,用0.2000mol/L NaOH 溶液滴定剩余盐酸,

终点时消耗NaOH 溶液25.00 mL 。经检验滴定后的溶液中无SO 42-。 (1)仪器X 的名称是________________。

(2)滴定前,下列操作的正确顺序是_________(填字母编号)。 a .盛装0.2000mol/L NaOH 溶液 b .用0.2000mol/L NaOH 溶液润洗 c .读数、记录 d .查漏、清洗

e .排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面

(3)装置B 内溶液吸收气体的物质的量是__________mol

实验2:连接装置A-D-B ,检查气密性,按图示重新加入试剂。通入N 2排尽空气后,于400℃加热装置A 至(NH 4)2SO 4完全分解无残留物,停止加热,冷却,停止通入N 2。观察到装置A 、D 之间的导气管内有少量白色固体。经检验,该白色固体和装置D 内溶液中有SO 32-,无SO 42-。进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物。

(4)检验装置D 内溶液中有SO 32-,无SO 42-的实验操作和现象是__________. (5)装置B 内溶液吸收的气体是____________.

(6)(NH 4)2SO 4在400℃分解的化学方程式是______________________.

五、简答题 12.(15分)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MnO 2和H 2SO 4,即可得到I 2,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AgNO 3溶液,当AgCl

开始沉淀时,溶液中)

()(--Cl c I c 为:_____________,已知K sp (AgCl )=1.8×10-10,K sp (AgI )

=8.5×10-17。 (3)已知反应2HI(g) ===H 2(g) + I 2(g)的ΔH= +11kJ ·mol -1,1mol H 2(g)、1mol I 2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ 、151kJ 的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ 。

(4)Bodensteins 研究了下列反应:2HI(g)H 2(g) + I 2(g)

在716K

t/min 0 20 40 60 80 120 x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 x(HI)

0.60

0.73

0.773

0.780

0.784

②上述反应中,正反应速率为v 正= k 正·x 2(HI),逆反应速率为v 逆=k 逆·x(H 2)·x(I 2),其中k 正、k 逆为速率常数,则k 逆为________(以K 和k 正表示)。若k 正 = 0.0027min -1,在t=40min

时,v 正=________min -1

③由上述实验数据计算得到v 正~x(HI)和v 逆~x(H 2)的关系可用下图表示。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)

13.(14分)酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是碳粉,MnO 2,ZnCl 2和NH 4Cl 等组成的糊状填充物,该电池在放电过程产生MnOOH ,回收处理该废电池可得到多种化工原料,有关数据下表所示: 溶解度/(g/100g 水)

化合物 Zn (OH )2 Fe (OH )2 Fe (OH )3 Ksp 近似值

10-17

10-17

10-39

(1)该电池的正极反应式为 ,电池反应的离子方程式为 (2)维持电流强度为0.5A ,电池工作五分钟,理论上消耗Zn g 。(已经F =96500C/mol ) (3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl 2和NH 4Cl ,二者可通过____分离回收;滤渣的主要成分是MnO 2、______和 ,欲从中得到较纯的MnO 2,最简便的方

法是,其原理是。

(4)用废电池的锌皮制备ZnSO

4·7H

2

O的过程中,需去除少量杂质铁,其方法是:加稀硫酸

和H

2O

2

溶解,铁变为_____,加碱调节至pH为时,铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1

×10-5mol/L时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱调节至pH为_____时,锌开始沉淀(假

定Zn2+浓度为0.1mol/L)。若上述过程不加H

2O

2

后果是,原因是。

14.(14分)FeCl

3

具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理

污水比FeCl

3

高效,且腐蚀性小。请回答下列问题:

(1)FeCl

3净水的原理是。FeCl

3

溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因

是(用离子方程式表示)。

(2)为节约成本,工业上用NaClO

3氧化酸性FeCl

2

废液得到FeCl

3

①若酸性FeCl

2

废液中c(Fe2+)=2.0×10-2mol·L-1, c(Fe3+)=1.0×10-3mol·L-1, c(Cl -)=5.3×10-2mol·L-1,则该溶液的PH约为。

②完成NaClO

3氧化FeCl

2

的离子方程式:

(3)FeCl

3

在溶液中分三步水解:

Fe3++H

2O Fe(OH)2++H+ K

1

Fe(OH)2++H

2O Fe(OH)

2

++H+ K

2

Fe(OH)++H

2O Fe(OH)

3

+H+ K

3

以上水解反应的平衡常数K

1、K

2

、K

3

由大到小的顺序是。

通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氧化铁,离子方程式为:xFe3++yH

2

O

Fe

x (OH)

y

(3x-y)++yH+

欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号)。a.降温 b.加水稀释

c.加入NH

4Cl d.加入NaHCO

3

室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是。

(4)天津某污水处理厂用氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe(mg·L-1)表示]的最佳范围约为mg·L-1。

参考答案

1.C

【解析】A.醋酸属于弱酸,加入少量醋酸钠,c (CH 3COO -)浓度增大,抑制了醋酸的电离,A 错误;B. 25℃时,等体积等浓度的硝酸与氨水混合后,恰好反应生成硝酸铵,属于强酸弱碱盐,N 水解导致溶液呈酸性,PH<7,B 错误;C.硫化氢属于弱酸,部分电离,硫化钠属于强电解质,全部电离,等浓度的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液中离子浓度小,导电能力弱,C 正确;D.AgCl 和AgI 的K sp 不相等,c (Ag +)·c(Cl -)=K sp

(AgCl ), c (Ag +

)·c(I -)=K sp (AgI ),0.1mol AgCl 和0.1molAgI 混合后加

入1L 水中,所得溶液中c (Ag +)浓度相等,则c (Cl -)不等于c (I -

),D 错误;答案选C 。 【考点定位】本题主要考查弱电解质的电离平衡,酸碱混合溶液的PH 判断,溶液的导电性和沉淀溶解平衡的应用。 2.A 【解析】首先根据原电池反应判断出厌氧反应为负极侧,有氧反应为正极侧。A 、根据厌氧反应中碳元素的化合价的变化:葡萄糖分子中碳元素平均为0价,二氧化碳中碳元素的化合价为+4价,所以生成二氧化碳的反应为氧化反应,所以在负极生成。错误;B 、在微生物的作用下,该装置为原电池装置。原电池能加快氧化还原反应速率,故可以说微生物促进了电子的转移。正确;C 、原电池中阳离子向正极移动。正确;D 、电池的总反应实质是葡萄糖的氧化反应。正确。 【考点定位】原电池原理;难度为一般等级 3.D 【解析】A 、根据图像可知,0.1mol/L MOH 溶液的pH=13,说明MOH 完全电离,为强电解质,而ROH 溶液的pH<13,说明ROH 为弱电解质,所以MOH 的碱性强于ROH 的碱性。正确;B 、ROH 为弱碱,溶液越稀越易电离,所以ROH 的电离程度:b 点大于a 点。正确;C 、两溶液无限稀释下去,最终的pH 均为7,所以它们的氢氧根离子浓度相等。正确;D 、当0

lg

V V

=2时,MOH 溶液的pH=11,ROH 溶液的pH=10,MOH 溶液中不存在电离平衡,升高温度,对c(M +)无影响;而ROH 溶液中存在电离平衡,升高温度,电离正向移动,则c(R +)浓度增大。综上所述,升高温度时)

()(++

R c M c 比值减小,错误。

【考点定位】电解质强弱的判断、电离平衡移动(稀释、升温);难度为较难等级。 4.B

【解析】室温下,将0.05 mol Na 2CO 3固体溶于水配成100mL 溶液,溶液中存在CO 32—+H 2O HCO 3—+OH —溶液呈碱性;A 项加入50mL 1 mol·L -1H 2SO 4,H 2SO 4与Na 2CO 3恰好反应,则反应后的溶液溶质为Na 2SO 4,故根据物料守恒反应结束后c(Na +)=2c(SO 42-),故A 项错误;向溶液中加入0.05molCaO ,则CaO+ H 2O=Ca(OH)2,则c(OH —)增大,且Ca 2++CO 32—=CaCO 3↓,使CO 32—+H 2O HCO 3—+OH —平衡左移,c(HCO 3—)减小,故增大,故B 项正确;C 项加入50mL H 2O ,溶液体积变大,

CO 32—+H 2O

HCO 3—+OH —平衡右移,但c(OH —)减小,Na 2CO 3溶液中H +、OH —均由水

电离,故由水电离出的c(H +)·c(OH —)减小,故C 项错误;D 项加入0.1molNaHSO 4固体,NaHSO 4为强酸酸式盐电离出H +与CO 32—反应,则反应后溶液为Na 2SO 4溶液,溶液呈中性,故溶液pH 减小,引入了Na +,故c(Na +)增大,D 项错误;本题选B 。 【考点定位】本题主要考查了盐类水解平衡应用。涉及离子浓度的比较、比值的变化、溶液pH 的变化等 5.C

【解析】A 、=c(OH -),pH<7时,c(OH -) 1.0×10-7mol/L ,A 正确;B 、物料守恒,B 正确;C 、电荷守恒,应为c(H +)+c(NH 4+)= c(OH -)+ c(HCO 3-)+2 c(CO 32-)+ c(Cl -),C 错误;D 、c(Cl -)不变,NH 4+水解,则c(Cl -)> c(NH 4+),HCO 3-部分结晶析出,则c(NH 4+)> c(HCO 3-),CO 32-是HCO 3-电离产生的,电离很微弱,则c(HCO 3-

)> c(CO 32-),D 正确。选C 。 【考点定位】电解质溶液 6.D

【解析】A .加入催化剂,减小了反应的活化能,使反应在较低的温度下发生,但是反应的热效应不变,错误。B .加入催化剂,可提高H 2O 2的分解的反应速率,该反应不是可逆反应,而且催化剂不能是平衡发生移动,因此不存在平衡转化率的提高与否,错误。C .在书写热化学方程式式,也要符合质量守恒定律,而且要注明与反应的物质多少相对应的能量和物质的存在状态,错误。D .根据图示可知反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应,正确。 【考点定位】考查图示法在表示催化剂对化学反应的影响的知识。 7.D

【解析】由于活动性:Fe>石墨,所以铁、石墨及海水构成原电池,Fe 为负极,失去电子被氧化变为Fe2+进入溶液,溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原,比没有形成原电池时的速率快,正确。B.d 为石墨,由于是中性电解质,所以发生的是吸氧腐蚀,石墨上氧气得到电子,发生还原反应,电极反应为:O 2 + 2H 2O + 4e → 4OH –,正确。C.若d 为锌块,则由于金属活动性:Zn>Fe ,Zn 为原电池的负极,Fe 为正极,首先被腐蚀的是Zn ,铁得到保护,铁片不易被腐蚀,正确。D. d 为锌块,由于电解质为中性环境,发生的是吸氧腐蚀,在铁片上电极反应为:O 2 + 2H 2O + 4e → 4OH –,错误。 【考点定位】考查金属的电化学腐蚀及防护的知识。 8.B

【解析】A.合成氨反应的正反应是放热反应,升高温度,正反应、逆反应的反应速率都增大,但是温度对吸热反应的速率影响更大,所以对该反应来说,对逆速率影响更大,错误。B .合成氨的正反应是气体体积减小的反应。增大压强,对正反应的反应速率影响更大,正反应速率大于逆反应速率,所以平衡正向移动,正确。C .减小反应物浓度,使正反应的速率减小,由于生成物的浓度没有变化,所以逆反应速率不变,逆反应速率大于正反应速率,所以化学平衡逆向移动,错误。D .加入催化剂,使正反应、逆反应速率改变的倍数相同,正反应、逆反应速率相同,化学平衡不发生移动,错误。

【考点定位】考查外界条件对可逆反应的正反应、逆反应速率的影响的判断的知识。

9.(1)—99;+41(2))

(c )(c )

(c 223H CO OH CH K ?=

;a ;反应①为放热反应,平衡常数

应随温度升高变小;

(3)减小;升高温度时,反应①为放热反应,平衡向向左移动,使得体系中CO 的量增大;反应③为吸热反应,平衡向右移动,又产生CO 的量增大;总结果,随温度升高,使CO 的转化率降低;P 3>P 2>P 1;相同温度下,由于反应①为气体分子数减小的反应,加压有利于提升CO 的转化率;而反应③为气体分子数不变的反应,产生CO 的量不受压强影响,故增大压强时,有利于CO 的转化率升高 【解析】(1)反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值,则根据表中数据和反应的化学方程式CO (g )+2H 2(g )CH 3OH (g )可知反应热△H 1=1076kJ/mol +2×436 kJ/mol —3×413 kJ/mol —343 kJ/mol —465 kJ/mol =—99kJ.mol -1。根据盖斯定律可知②—①即可得到反应③,则△H 3=—58 kJ/mol

+99 kJ/mol =+41kJ.mol -1

(2)化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,则反应①的化学平衡常数K 的表达式为

)

(c )(c )

(c 223H CO OH CH K ?=

;由于正方应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,

平衡常数减小,因此a 正确。 (3)反应①为放热反应,升高温度时,平衡向左移动,使得体系中CO 的量增大;反应③为吸热反应,平衡向右移动,又产生CO 的量增大;因此最终结果是随温度升高,使CO 的转化率降低;相同温度下,由于反应①为气体分子数减小的反应,加压有利于提升CO 的转化率;而反应③为气体分子数不变的反应,产生CO 的量不受压强影响,故增大压强时,有利于CO 的转化率升高,所以图2中的压强由大到小为P 3>P 2>P 1。

【考点定位】本题主要是考查反应热计算、盖斯定律应用、平衡常数以及外界条件对平衡状态的影响等 10.27. 2Cl -+2H 2O

Cl 2↑+H 2↑+2OH -。

28.阻止OH -进入阳极室,与Cl 2发生副反应:2NaOH+Cl 2=NaCl+NaClO+H 2O ;阻止阳极产生的Cl 2和阴极产生的H 2混合发生爆炸。 29.a ;d ;

30.2KClO 3+ H 2C 2O 4+ 2H 2SO 4= 2ClO 2+2CO 2+2KHSO 4+2H 2O. 31.大于;SO 32–>CO 32–>HCO 3–>HSO 3–。 【解析】

27.电解饱和食盐水时,溶液中的阳离子H+在阴极得到电子变为H 2逸出,使附近的水溶液显碱性,溶液中的阴离子Cl -在阳极失去电子,发生氧化反应。产生Cl 2。反应的离子方程式是2Cl -+2H 2O

Cl 2↑+H 2↑+2OH -。

28.图中的离子交换膜只允许阳离子通,是阳离子交换膜,可以允许阳离子通过,

不能使阴离子通过,这样就可以阻止阴极溶液中的OH -进入阳极室,与氯气发生反应,阻止Cl -进入阴极室,使在阴极区产生的NaOH 纯度更高。同时可以阻止阳极产生的Cl 2和阴极产生的H 2混合发生爆炸。

29.随着电解的进行,溶质NaCl 不断消耗,所以应该及时补充。精制饱和食盐水从与阳极连接的图中a 位置补充,由于阴极H +不断放电,附近的溶液显碱性,氢氧化钠溶液从图中d 位置流出;水不断消耗,所以从b 口不断加入蒸馏水,从c

位置流出的是稀的NaCl 溶液。

30.KClO 3有氧化性,H 2C 2O 4有还原性,在酸性条件下KClO 3可以和草酸(H 2C 2O 4)生成高效的消毒杀菌剂ClO 2,还生成CO 2和KHSO 4等物质。则根据电子守恒及原子守恒,可得该反应的化学方程式是:2KClO 3+ H 2C 2O 4+ 2H 2SO 4= 2ClO 2+2CO 2+2KHSO 4+2H 2O. 31. NaClO 、Na 2SO 3都是强碱弱酸盐,弱酸根离子发生水解反应,消耗水电离产生的H +,破坏了水的电离平衡,当最终达到平衡时,溶液中c(OH -)>c(H +),所以溶液显碱性。形成盐的酸越弱,盐水解程度就越大。消耗的离子浓度越大,当溶液达到平衡时,剩余的离子浓度就越小。由于H 2SO 3的K i2=1.02×10-7;HClO 的K i1=2.95×10-8,所以酸性:HSO 3->HClO ,因此溶液的pH: NaClO> Na 2SO 3。由于电离程度:H 2SO 3> H 2CO 3>HSO 3->HCO 3-,浓度均为0.1 mol/L 的Na 2SO 3和Na 2CO 3的混合溶液中,水解程度:CO 32–>SO 32–,所以离子浓度:SO 32–>CO 32–;水解产生的离子浓

度:HCO 3- > HSO 3-。但是盐水解程度总的来说很小,主要以盐电离产生的离子存在。所以在该溶液中SO 32–、CO 32–、HSO 3–、HCO 3– 浓度从大到小的顺序为SO 32–>CO 32–>HCO 3–>HSO 3–。

【考点定位】考查电解原理的应用、氧化还原反应方程式的书写、电离平衡常数在比较离子浓度大小的应用的知识。 11.

(1)圆底烧瓶 (2)dbaec (3)0.03 mol

(4)取少量装置D 内溶液于试管中,滴加BaCl 2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀盐酸后沉淀完全溶解,放出无色刺激性气体 (5)NH 3

(6)3(NH 4)2SO

3↑+ N 2↑+3SO 2↑ + 6H 2O↑

【解析】(1)仪器X 为圆底烧瓶。

(2)滴定操作步骤为:首先查漏、水洗,再用待装的溶液润洗,再装液,再排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面,最后记录读数。

(3)由题意知:品红溶液不褪色,说明无SO 2,滴定后的溶液中无SO 42-,说明无SO 3则装置B 中吸收的气体为NH 3。n(HCl)= n(NH 3) +n(NaOH),则得答案为0.03 mol (4)取装置D 内溶液少许于试管中,加入BaCl 2溶液,再加入稀盐酸,若产生白色沉淀且加入盐酸后白色沉淀能完全溶液,则说明原溶液中有SO 32-,无SO 42- (5)NH 3

(6)3(NH 4)2SO

3↑+ N 2↑+3SO 2↑ + 6H 2O

【考点定位】实验设计与评价 12.(1)MnSO 4; (2)4.7×10-7; (3)299

(4)①2

784.0108.0108.0?=K ;②k 逆= k 正/K ;1.95×10-3

;③ A 、E

【解析】(1)问中根据氧化还原反应方程式来判断还原产物是中学常规考法,迁移实验室制氯气的原理可得MnSO 4。

(2)体系中既有氯化银又有碘化银时,存在沉淀转化平衡:AgI(s) +Cl -

AgCl(s) +I -。

)

()(--=

Cl c I c K 分子、分母同时乘以)(+

Ag

c ,有:)

()()()()

()()()(AgCl K AgI K Cl c Ag c I c Ag c Cl c I c K p s p s =

??==-+-+--,将K sp (AgCl )

=1.8×10-10

,K sp (AgI )=8.5×10

-17

代入得:7107.4)

()(---?=Cl c I c 。 (3)键能一般取正值来运算,ΔH=E (反应物键能总和)-E (生成物键能总和);

设1molHI (g )分子中化学键断裂时需吸收的能量为xkJ ,代入计算:+11=2x -(436+151) x =299

(4)①问中的反应是比较特殊的,反应前后气体体积相等,不同的起始态很容易达到等效的平衡状态。大家注意表格中的两列数据是正向和逆向的两组数据。 716K 时,取第一行数据计算:2HI (g )H 2(g )+I 2(g ) n (始)(取1mol ) 1 0 0

Δn (0.216) (0.108) (0.108) n (平) 0.784 (0.108) (0.108) 化学平衡常数为2

2

22784.0108

.0108.0)()()(?=?=

HI c I c H c K 本小题易错点:计算式会被误以为是表达式。

②问的要点是:平衡状态下,v 正= v 逆,故有:k 正·x 2(HI) = k 逆·x(H 2)·x(I 2) 变形:k 正/ k 逆={ x(H 2)·x(I 2)}/ x 2(HI)=K 故有: k 逆= k 正/K ③ 问看似很难,其实注意到升温的两个效应(加快化学反应速率、使平衡移动)即可突破:先看图像右半区的正反应,速率加快,坐标点会上移;平衡(题中已知正反应吸热)向右移动,坐标点会左移。综前所述,找出A 点。同理可找出E 点。 13.(1)MnO 2+e —+H +=MnOOH ;Zn +2MnO 2+2H +=Zn 2++2MnOOH (2)0.05g (3)加热浓缩、冷却结晶;铁粉、MnOOH ;在空气中加热;碳粉转变为CO 2,MnOOH

氧化为MnO 2 (4)Fe 3+;2.7;6;Zn 2+和Fe 2+

分离不开;Fe (OH )2和Zn (OH )2的Ksp 相近 【解析】(1)酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,锌是活泼的金属,锌是负极,电解质显酸性,则负极电极反应式为Zn —2e —=Zn 2+。中间是碳棒,碳棒是正极,其中二氧化锰得到电子转化为MnOOH ,则正极电极反应式为MnO 2+e —+H +=MnOOH ,所以总反应式为Zn +2MnO 2+2H +=Zn 2++2MnOOH 。 (2)维持电流强度为0.5A ,电池工作五分钟,则通过的电量是0.5×300=150,

因此通过电子的物质的量是mol 10155496500150

3-?=,锌在反应中失去2个电子,

则理论消耗Zn 的质量是g 05.0mol /g 652

mol

001554.0=?。

(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有氯化锌和氯化铵。根据表中数据可知氯化锌的溶解度受温度影响较大,因此两者可以通过结晶分离回

收,即通过蒸发浓缩、冷却结晶实现分离。二氧化锰、铁粉、MnOOH 均难溶于水,因此滤渣的主要成分是二氧化锰、碳粉、MnOOH 。由于碳燃烧生成CO 2,MnOOH 能被氧化转化为二氧化锰,所以欲从中得到较纯的二氧化锰,最简便的方法是在空气中灼烧。

(4)双氧水具有强氧化性,能把铁氧化为铁离子,因此加入稀硫酸和双氧水,溶解后铁变为硫酸铁。根据氢氧化铁的溶度积常数可知,当铁离子完全沉淀时溶

液中铁离子浓度为10—5

mol/L ,则溶液中氢氧根的浓度=L /mol 10510

1012

35

39———=?,所以氢离子浓度是2×10—3mol/L ,pH =2.7,因此加碱调节pH 为2.7时铁刚好完全沉淀。Zn 2+浓度为0.1mol/L ,根据氢氧化锌的溶度积常数可知开始沉淀时的氢

氧根浓度为=1.01017-=10—8mol/L ,氢离子浓度是10—6

mol/L ,pH =6,即继续加

碱调节pH 为6时锌开始沉淀。如果不加双氧水,则铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,由于氢氧化亚铁和氢氧化锌的溶度积常数接近,因此在沉淀锌离子的同时亚铁离子也沉淀,导致生成的氢氧化锌不纯,无法分离开Zn 2+和Fe 2+。

【考点定位】本题主要是考查原电池原理的应用、物质的分离与提纯等,涉及电极反应式书写、电解计算、溶度积常数的应用、pH 计算、化学实验基本操作等。 14.(1)Fe 3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 2 Fe 3++Fe=3 Fe 2+

(2)①2 ②1 6 6H + 1 6 3H 2O (3)K 1>K 2>K 3 b d 调节溶液的pH (4)18~20 【解析】(1)Fe 3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 ,所以可起到净水的作用;钢铁设备中的Fe 会与铁离子反应生成亚铁离子,离子方程式是2 Fe 3++Fe=3 Fe 2+

(2)①根据电荷守恒,则溶液中氢离子的浓度是c(Cl -) -2 c(Fe 2+)-3 c(Fe 3+

)=1.0×10-2mol·L -1,所以pH=2;

②根据题意,氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁,则反应物中有氢离子参加,则生成物中有水生成,Cl 元素的化合价从+5价降低到-1价,得到6个电子,而Fe 元素的化合价从+2价升高到+3价,失去1个电子,根据得失电子守恒,则氯酸根离子的系数为1,Fe 2+的系数为6,则铁离子的系数也是6,氯离子的系数是1,根据电荷守恒,则氢离子的系数是6,水的系数是3;

(3)铁离子的水解分为三步,且水解程度逐渐减弱,所以水解平衡常数逐渐减小,则K 1>K 2>K 3;使平衡正向移动,因为水解为吸热反应,所以降温,平衡逆向移动;加水稀释,则水解平衡也正向移动;加入氯化铵,氯化铵溶液为酸性,氢离子浓度增大,平衡逆向移动;加入碳酸氢钠,则消耗氢离子,所以氢离子浓度降低,平衡正向移动,所以答案选bd ;从反应的离子方程式中可知,氢离子的浓度影响高浓度聚合氯化铁的生成,所以关键步骤是调节溶液的pH 。 (4)由图像可知,聚合氯化铁的浓度在18~20 mg·L -1时,去除率达到最大值,污水的浑浊度减小。

【考点定位】本题主要考查了对铁的化合物性质的应用,氧化还原反应方程式的配平,对图像的分析能力

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