一、选择题
1.(0分)[ID:135794]硫酸是当今世界上最重要的化工产品之一,广泛应用于工业各个方面。硫酸的生产工艺几经改进,目前工业上主要采用接触法制备硫酸。接触室中发生如下反应:2SO2 + O2 A.SO2是氧化剂 C.O2失去电子
L-1KI溶液:Na+、K+、ClO-、OH- A.0.1mol·
L-1Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH4、NO3、SO4 B.0.1mol·
L-1HCl溶液:Ba2+、K+、CO3、NO3 C.lmol·
L-1NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO4、HCO3 D.0.1mol·
3.(0分)[ID:135786]下列离子方程式,正确的是 A.单质钠与水的反应:Na+H2O=Na++OH-+H2↑
B.过量NaHSO4溶液与少量Ba(OH)2溶液反应:H++SO4+Ba2++OH-= BaSO4↓+H2O C.含等个数的氢氧化钡溶液与碳酸氢铵溶液混合:Ba2++2OH-+NH4+HCO3=BaCO3↓+NH3·H2O+H2O
D.氯化钙溶液中通入二氧化碳气体:Ca2++CO2+H2O=CaCO3↓+2H+
4.(0分)[ID:135771]常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 L-1H2SO4溶液中: Na+、Fe2+、Cl- A.0.1 mol·
L-1 Ba(OH)2 溶液中: K+、Cu2+、NO3 B.0.1 mol·
L-1 AgNO3溶液中: NH4、CO3、SO4 C.0.1 mol·
L-1 NaCl溶液中:Mg2+、OH-、NO3 D.0.1 mol·
5.(0分)[ID:135768]已知常温下可用:Co2O3制备Cl2,反应前后存在六种微粒:Co2O3、H2O、Cl2、H+、Cl-和Co2+。下列叙述不正确的是( ) A.氧化产物为Cl2
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.若有1molCl2生成,则反应前HCl的物质的量为6mol D.当该反应生成4.48LCl2时,反应中有0.2mol电子转移
6.(0分)[ID:135767]某无色溶液中只可能含有K+、Ag+、Ba2+、Cu2+、Cl、OH﹣、
22-CO3、SO4中的一种或几种,对其进行如下实验操作:
2--+催化剂Δ2SO3。该反应是氧化还原反应,下列说法正确的是
B.O2发生氧化反应
D.SO3既是氧化产物又是还原产物
2.(0分)[ID:135787]室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
-2-2--222(1)取少量溶液,滴加无色酚酞试液,酚酞变红; (2)另取少量溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀;
(3)向(2)所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成; (4)将(3)所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列对该溶液的说法正确的是( ) A.一定含有OH﹣、CO3、SO4、Cl B.可能含有K+、Cl C.一定不含有Ag+、Ba2+、Cu2+ D.无法判断
7.(0分)[ID:135766]火星大气中含有95%的二氧化碳。某课题组研制出“Na﹣CO2”电池,其工作原理为:3CO2+4Na=2Na2CO3+C。下列分析错误的是( ) A.CO2部分发生还原反应 B.1molNa完全反应失去1mole﹣ C.氧化剂与还原剂物质的量之比为3∶4 D.该研究可能为火星探测提供一种潜在能源系统
8.(0分)[ID:135765]在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是 A.加铝粉有氢气生成的溶液:K+、Na+、Cl-、HCO3 B.使石蕊试液变红的溶液中:K+、SO4、Cl-、Mg2+ C.滴加KSCN溶液显红色的溶液:Na+、Cl-、SO4、OH- D.在某无色透明的溶液中:NH4、K+、Cu2 +、Cl-
9.(0分)[ID:135735]下列反应中属于氧化还原反应,且水作氧化剂的是 A.SO3+H2O=H2SO4 C.2F2+2H2O=4KF+O2
-A.K+、Na+、MnO4、Cl
+2-2-22-B.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ D.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ B.K+、Ag+、NO3、Cl- D.Na+、Cu2+、NO3、Cl-
10.(0分)[ID:135731]下列碱性透明溶液中,能大量共存的离子组是
C.Ba2+、Na+、Cl-、SO4 子组合是
A.Ag+、K+、NO3、 HCO3 C.Ag+、NH4、Mg2+、HCO3
211.(0分)[ID:135723]工厂排放的废水呈强碱性,则可确定该厂废水中肯定不含有的离
B.NH4、K+、NO3、SO4 D.K+、Cl- 、Mg2+、SO4
2212.(0分)[ID:135714]高效“绿色”消毒剂二氧化氯通常为气体。实验室可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4A.KClO3 在反应中失去电子 B.H2C2O4 是还原剂,在反应中被还原 C.ClO2 具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒 D.1 mol KClO3 参加反应,有 1 mol 电子转移
Δ2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。下列说法正确的是
二、填空题
13.(0分)[ID:135998]氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。回答下列问题:
(1)砷在元素周期表中的位置_______。115Mc的中子数为_______。已知:P(s,白
磷)=P(s,黑磷) ΔH=-39.3kJmol-1;P(s,白磷)=P (s,红磷) ΔH=-17.6kJmol-1;由此推知,其中最稳定的磷单质是_______。
(2)氮和磷氢化物性质的比较:热稳定性:NH3 _______PH3(填“>”或“<”)。沸点:N2H4_______P2H4(填“>”或“<”),判断依据是_______。
(3)PH3和NH3与卤化氢的反应相似,产物的结构和性质也相似。下列对PH3与HI反应产物的推断正确的是___(填序号)。
a.不能与NaOH反应 b.含离子键 c.含共价键
(4)SbCl3能发生较强烈的水解,生成难溶的SbOCl,写出该反应的化学方程式_____。 (5)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
288
通过计算,可知系统(I)和系统(II)制氢的热化学方程式分别为_____、_____,制得等量H2所需能量较少的是____。
14.(0分)[ID:135993]在高温、高压、催化剂作用下,1mol石墨转化为金刚石,吸收1.9 kJ的热量。
(1)该反应的△H___________0(填“大于”或“小于”)。 (2)对于石墨和金刚石,___________更稳定。
(3)在25℃、101 kPa下,1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。写出1 mol甲醇燃烧的热化学方程式___________。 (4)已知几种化学键的键能如表所示: 化学键 mol—1 键能/ kJ·则反应Cl2(g)+ 3F2(g)
Cl—Cl 242 F—F 159 Cl—F 172 2ClF3(g) 的△H=___________ kJ·mol—1。
(5)N2(g)和H2(g)反应生成NH3(g)的过程中能量的变化示意图如图所示,说明每生成1mol NH3(g)___________(填“吸收”或“放出”)的能量是___________kJ。
15.(0分)[ID:135963]研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理方法具有重要意义。 (1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为CO2和单质S。已知: ①CO(g)1O2(g)=CO2(g)ΔH=283.0kJmol1 2H206.0kJmol1则CO、SO2气体反应生成固态硫和CO2
②S(s)O2(g)=SO2(g)气体的热化学方程式是________。
(2)氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。已知: ①CO(g)NO2(g)=NO(g)CO2(g)ΔH=-akJmol(a>0)
②2CO(g)2NO(g)=N2(g)2CO2(g)ΔH=-bkJmol(b0)若用标准状况下
113.36LCO将NO2还原至N2(CO完全反应),整个过程中转移电子的物质的量为________mol,放出的热量为_________kJ(用含有a和b的代数式表示)。 (3)用CH4催化还原NOx,也可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H1574.0kJmol1①
CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)ΔH2②
若1molCH4将NO2还原至N2,整个过程中放出的热量为867.0kJ,则H2________。 16.(0分)[ID:135951]请写出298K,101KPa时,下列反应的热化学方程式 (1)1molC与1mol水蒸气反应生成1molCO和1molH2吸热 131.5KJ______ (2)用CO(g)还原1mol Fe2O3(s)放热24.8KJ________
(3)1mol HgO分解生成液体汞和氧气时,吸热90.7KJ_______________.
17.(0分)[ID:135943]目前,我国已经有上百个地区的加油站可提供标号为E90、E93的乙醇汽油,它们是在90#、93#汽油中加入了一定量的乙醇而制得。 (1)用玉米生产燃料乙醇的生产如下图表示:
①粉碎玉米的目的是____。步骤a的操作是___。 ②以玉米等淀粉原料生产乙醇的化学反应可用下式表示: (C6H10O5)n+ nH2OC6H12O6
nC6H12O6
2C2H5OH + 2CO2↑
100 kg玉米淀粉最多可生产无水乙醇____kg。
(2)乙醇汽油在储存和运输过程中应特别注意防水。如果乙醇汽油中混入了水,可能出现______现象。
(3)常温下,1g乙醇完全燃烧释放29.71kJ热量,请写出乙醇完全燃烧的热化学方程式______。
(4)由玉米等农产品为原料制得的乙醇作燃料,是否是增加大气中CO2的含量,为什么?______。
18.(0分)[ID:135938]根据所学知识,回答下列问题:
76232414Ⅰ.在① 3Li ② 7N ③ 11Na ④ 12Mg ⑤3Li ⑥
146C中:
(1)____和____互为同位素。
(2)____和____质量数相等,但不能互称同位素。
(3)____和____的中子数相等,但质子数不相等,所以不是同一种元素。 Ⅱ.已知31 g白磷变为31 g红磷释放能量。试回答: (1)上列变化属于_____________变化。
(2)31 g白磷具有的能量_________(填“>”或“<”,下同)31 g红磷具有的能量。 (3)31 g白磷完全燃烧释放的能量_________31 g红磷完全燃烧释放的能量。
19.(0分)[ID:135911](1)1g 硫粉在O2中充分燃烧放出 9.36kJ热量,写出硫燃烧的热化学方程式_______。
(2)若2.6 g 乙炔(C2H2,气态)完全燃烧生成液态水和CO2(g)时放热130 kJ。则乙炔燃烧的热化学方程式为_______。
20.(0分)[ID:135900]某温度时,ⅥA元素单质与H2反应生成气态H2X的热化学方程式如下:
1O2(g)=H2O(g) ΔH=-242kJ•mol-1 2②H2(g)+S(g)=H2S(g) ΔH=-20kJ•mol-1 ③H2(g)+Se(g)⇌H2Se(g) ΔH=+81kJ•mol-1 请回答:
①H2(g)+
(1)上述反应中属于放热反应的是___________(填序号,下同),属于吸热反应的是___________。
(2)2g H2完全燃烧生成气态水,放出的热量为___________。 (3)请写出O2与H2S反应生成S的热化学方程式___________。 (4)根据下图写出热化学方程式___________。
(5)加入催化剂该反应的反应热ΔH是否发生了改变___________(填“是”或“否”)。
三、解答题
21.(0分)[ID:135894]自然界中的局部氮循环如下图。
(1)上图含氮物质的各步转化中,属于氮的固定的是______( 填数字序号)。 (2) NH3是氮循环中的重要物质,工业合成氨反应的化学方程式为_____________。 (3)某化工厂出现泄漏,大量氨水进入循环水系统,使循环水中含氯杀菌剂(有效成分为Cl2)的杀菌效果降低、硝化作用增强,导致循环水的pH发生波动,最终造成设备腐蚀。 ①下列有关氨对循环水影响的说法中,正确的是_____ ( 填字母序号)。 a.过量氨进入循环水后,水中NO2和NO3 含量会升高 b.过量氨进入循环水后,不会导致水体富营养化 c.循环水pH的波动中,pH的上升与氨水的碱性有关
d.为减少氨对杀菌剂杀菌效果的影响,可以改用非氧化性杀菌剂
②通过检测循环水中的c(NO2)可判断循环水的水质是否恶化,c(NO2)检测利用的是酸性条件下I- 被NO2 氧化为I2的反应,该反应的历程如下: I. NO2+2H+= NO++H2O II. ……
III.2ONI= I2+2NO
II的离子方程式为___________。
(4)含NO3 的废水可用二硫化亚铁(FeS2)处理,在反硝化细菌的作用下发生以下反
-应,请将离子方程式补充完整:14NO3-------+ 5FeS2+___H
+
反硝化细菌
7N2↑+10SO4+___________
22.(0分)[ID:135888]电镀行业产生的酸性含铬废水对环境有污染,其中所含的Cr(VI)是主要污染物,可采用多种方法处理将其除去,查阅资料可知: 常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 如下表: 阳离子 开始沉淀的 pH 沉淀完全的 pH Fe3+ 1.9 3.2 Fe2+ 7.0 9.0 Cr3+ 4.3 5.6 2- I.腐蚀电池法
(1)向酸性含铬废水中投放废铁屑和焦炭,利用原电池原理还原 Cr(VI)。下列关于铁屑的说法中正确的是______________(填字母序号)。
2-a.作原电池的正极 b.在反应中作还原剂 c.铁屑生成 Fe3+可以进一步还原Cr2O7
II.电解还原法
向酸性含铬废水中加入适量NaCl固体,以Fe为电极电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出,从而使废水中铬含量低于排放标准。装置如下图所示。
(2)B极连接电源的___________极;
2-(3)电解开始时,B 极上主要发生的电极反应为2H++2e-= H2↑,此外还有少量Cr2O7在B极
上直接放电,该反应的电极反应式为 _______________。
2-(4)①酸性环境可以促使CrO2-4到Cr2O7的转化,写出对应的离子方程式:
__________________;
2-②写出酸性环境中 Fe2+还原Cr2O7的离子方程式_______________________。
23.(0分)[ID:135871]冶炼、镀铬、制革、印染等工业将含铬废液排入水中,会造成严重的环境污染。下面是某工厂对制革工业污泥中铬元素的回收与再利用工艺流程(其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+):
(1)实验室若需要240 mL 4.8 mol·L-1的H2SO4溶液,用98%密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸来配制,需要量取__________mL浓硫酸。
(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有__________。(写两个)
2-(3)H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O7,写出此反应的离子方程式:
____________________。
(4)常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下: 阳离子 开始沉淀时的pH 沉淀完全时的pH Fe3+ 2.7 3.7 Mg2+ — 11.1 2Al3+ — 8 2Cr3+ — 9(>9溶解) 加入NaOH溶液使溶液呈碱性,Cr2O7转化为CrO4,写出此反应的离子方程式:____________________________________________________________。但溶液的pH不能超过8,其理由是______________________________。
(5)钠离子交换树脂的反应原理为Mn++nNaR→MRn+nNa+,利用钠离子交换树脂除去的滤液Ⅱ中的金属阳离子是__________。
(6)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的化学方程式:______________________________。
24.(0分)[ID:135869]二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeCO3F)为原料制备CeO2的一种工艺流程如图所示:
(1)“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒,其目的是___________。
(2)酸浸过程中用稀硫酸和H2O2替换HCl不会造成环境污染。写出稀硫酸、H2O2与CeO2反应的离子方程式__________。
(3)向Ce(BF4)3中加入KCl溶液的目的是________。
(4)生成Ce(OH)4的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________。
(5)取上述流程中得到的CeO2产品0.4500 g,加硫酸溶解后,用0.1000 mol·L-1 FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+,其它杂质均不反应),消耗25.00 mL标准溶液。 ①FeSO4溶液盛放在_________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。 ②该产品中CeO2的质量分数为___________。
(6)CeO2是汽车尾气净化催化剂中最重要的助剂,工作原理如图所示。写出过程①发生反应的化学方程式_____________。
25.(0分)[ID:135863]为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量): 称取粗盐
精盐
(1)如何检验该粗盐中含有SO42-___。 (2)第④步中加入过量的Na2CO3的目的是___。 (3)蒸发结晶需要的玻璃仪器___。
(4)若先加适量盐酸再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是______。(用离子方程式结合文字解释)
滤液
26.(0分)[ID:135813]目前中药在世界医学界越来越受到关注。中药药剂砒霜(主要成分As2O3)可用于治疗急性白血病。工业上利用酸性高浓度含砷废水(砷主要以亚砷酸H3AsO3形式存在)提取As2O3的工艺流程如下:
已知:As2S3与过量的S2-存在以下反应:As2S3(s)+3S2-(aq)回答下列问题:
2AsS32-
(1)H3AsO3是一种两性偏酸性的化合物,As元素的化合价为_____________。 (2)“沉砷”中FeSO4的作用是________________________。
(3)“焙烧”过程产生的气体A的化学式为____________,检验该气体常用试剂为___________。
(4)调节pH=0时,发现酸性越强,As2O3的产率越高。可能的原因是__________________。获得As2O3固体,系列操作是________、______、_______。
(5)残留废渣中少量砒霜(As2O3)可以用双氧水氧化成H3AsO4而除去,该反应的化学方程式为:__________________________________。
【参考答案】
2016-2017年度第*次考试试卷 参考答案
**科目模拟测试
一、选择题 1.D 【详解】
A.反应时,SO2中S的化合价升高,是还原剂,A说法错误; B.O2中O的化合价降低,发生还原反应,B说法错误; C.O2中O的化合价降低,得到电子,C说法错误;
D.S的化合价升高,O的化合价降低,产物均为SO3,则SO3既是氧化产物又是还原产物,D说法正确; 答案为D。
2.B 【详解】
A.ClO-与I-能发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;
B.Fe3+、Cu2+、NH4、NO3、SO4之间不反应,能大量共存,故B正确; C.H+与CO3反应生成水和二氧化碳,不能大量共存,故C错误; D.Mg2+、HCO3与OH-反应,不能大量共存,故D错误; 答案选B。
-2-+-2-
3.C 【详解】
A.单质钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,离子方程式为:
2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2,A项错误;
B.过量NaHSO4溶液与少量Ba(OH)2溶液反应,离子方程式为:
2+-2H++SO2-4+Ba+2OH= BaSO4+2H2O,B项错误;
C.含等个数的氢氧化钡溶液与碳酸氢铵溶液混合,反应的离子方程式为:
-Ba2++2OH-+NH+4+HCO3=BaCO3+NH3H2O+H2O,C项正确;
D.氯化钙溶液中通入二氧化碳气体,氯化钙与二氧化碳不反应,D项错误; 答案选C。
4.A 【详解】
A.在酸性溶液中,选项离子之间不能发生任何反应,可以大量共存,A符合题意; B.OH-与Cu2+之间会发生反应产生Cu(OH)2沉淀,不能大量共存,B不符合题意; C.Ag+与CO3、SO4反应产生Ag2CO3、Ag2SO4,不能大量共存,C不符合题意; D.Mg2+、OH-反应产生Mg(OH)2沉淀,不能大量共存,D不符合题意; 故合理选项是A。
22
5.D 【分析】
用Co2O3制备Cl2的反应中,Co2O3中的Co由+3价变为+2,Co2O3做氧化剂,浓盐酸做还原剂,反应的方程式为Co2O3+6H++2Cl-═2Co2++3H2O+Cl2↑,据此分析解答。 【详解】
A.用Co2O3制备Cl2的反应中,Co2O3做氧化剂,浓盐酸做还原剂,氧化产物是Cl2,故A正确;
B.氧化剂是Co2O3,还原剂是HCl,Co2O3中的Co由+3价变为+2,1molCo2O3得2mol电子,HCl中的Cl由-1价变成0价,1molHCl失1mol电子,根据得失电子守恒,需要2molHCl被氧化,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,故B正确;
C.用Co2O3制备Cl2的反应中,Co2O3做氧化剂,浓盐酸做还原剂,氧化产物是Cl2,还原
产物是氯化钴,反应的方程式为Co2O3+6 H++2Cl-═2Co2++3H2O+Cl2↑,若有1mol Cl2生成,则则反应前HCl的物质的量为6mol,故C正确; D.气体所处的状况未知,无法由体积求物质的量,故D错误; 故选D。
6.C 【详解】
无色溶液中一定不含Cu2+;
由(1)可知,溶液显碱性,含OH-,则一定不含Ag+;
由(2)、(3)可知,白色沉淀中含有硫酸钡、碳酸钡,一定含CO3、SO4,则原溶液中不含Ba2+;
由(4)可知,白色沉淀为AgCl,但(2)、(3)中引入了氯离子,则不能确定原溶液是否含Cl-;溶液中含有阴离子,一定含有阳离子,因此一定含有K+,即溶液中一定含K+、OH-、
22-CO3、SO4,一定不含Ag+、Ba2+、Cu2+,不能确定是否含Cl-,故选C。
2-2
7.C 【分析】
根据总反应4Na+3CO2═2Na2CO3+C,Na为原电池的负极,失电子发生氧化反应,CO2在正极上得到电子发生还原反应生成C,据此分析判断。 【详解】
A.由总反应4Na+3CO2═2Na2CO3+C,3个CO2参与反应只有1个CO2被还原,故A正确;
B.4Na+3CO2═2Na2CO3+C中Na失电子发生氧化反应,是还原剂,1molNa完全反应失去1mole-,故B正确;
C.4Na+3CO2═2Na2CO3+C中,Na为还原剂,3个CO2参与反应只有1个CO2被还原,即1个CO2作氧化剂,因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4,故C错误; D.火星大气中含有95%的二氧化碳,该反应能将火星中的CO2通过原电池原理,转化为电能,提供能源,故D正确; 故选C。
8.B 【详解】
A.加铝粉有氢气生成的溶液显酸性或强碱性,在酸性或强碱性溶液中都不能大量存在HCO3,故A不选;
B.使石蕊试液变红的溶液显酸性,在酸性溶液中K+、SO4、Cl-、Mg2+离子间不发生反应,能够大量共存,故B选;
C.滴加KSCN溶液显红色的溶液中含有Fe3+,Fe3+与OH-能够反应生成沉淀,不能大量共存,故C不选;
D.Cu2 +显蓝色,在某无色透明的溶液不能大量存在,故D不选;
2--故选B。
9.D 【详解】
A.该反应中元素化合价不变,因此反应不属于氧化还原反应,A不符合题意; B.在该反应中只有Na2O2中的O元素化合价既升高又降低,所以Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,而水的组成元素化合价不变,所以水不是氧化剂,B不符合题意;
C.在该反应中,F、O元素化合价发生变化,反应属于氧化还原反应。在反应中O 元素化合价由H2O中的-2价变为反应后O2中的0价,化合价升高,失去电子,被氧化,所以H2O为还原剂,C不符合题意;
D.在该反应中,Na、H元素化合价发生变化,反应属于氧化还原反应。在反应中,H元素化合价由反应前H2O中的+1价变为反应后的H2中的0价,化合价降低,得到电子,被还原,所以H2O为氧化剂,D符合题意; 故合理选项是D。
10.A 【详解】
-A.在碱性溶液中,K+、Na+、MnO4、Cl都能大量存在,A符合题意;
B.在碱性溶液中,Ag+、Cl-不能大量共存,B不符合题意; C.在碱性溶液中,Ba2+、SO4不能大量共存,C不符合题意; D.在碱性溶液中,Cu2+不能大量存在,D不符合题意; 故选A。
2
11.C 【分析】
废水呈碱性,说明溶液中含有大量OH-,则能和OH-反应的离子不能大量共存。 【详解】
废水呈碱性,说明溶液中含有大量OH-,Ag+、Mg2+和OH-反应生成沉淀而不能大量共存,
2-NHH2O而不能大量共存,HCO3能和OH-反应生成CO34、OH反应生成弱电解质NH3·
和H2O而不能大量共存,所以不能大量共存的离子是Ag+、NH4、Mg2+、HCO3,则该厂废水中肯定不含有的离子组合是Ag+、NH4、Mg2+、HCO3,故合理选项是C。 【点睛】
本题考查离子共存,明确离子共存条件及离子性质是解本题关键,注意题干中关键词“碱性”,结合常见的离子反应分析解答。
12.D 【分析】
在反应2KClO3+H2C2O4+H2SO4
Δ2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O中,Cl由+5价降为+4价,C
由+3价升为+4价。 【详解】
A.KClO3中所含Cl元素化合价降低,在反应中得到电子,A不正确; B.H2C2O4中所含碳元素化合价升高,是还原剂,在反应中被氧化,B不正确; C.ClO2用于自来水的杀菌消毒时,表现出强氧化性,C不正确;
D.KClO3 中的Cl元素由+5价降为+4价,化合价降低1价,所以1 mol KClO3 参加反应时,有1 mol 电子转移,D正确; 故选D。
二、填空题
13.第四周期第ⅤA族 173 黑磷 > > N2H4分子间存在氢键 bc SbCl3+H2O=SbOCl↓+2HCl H2O(l)=
1O2(g)+H2(g) ΔH=+286kJ/mol H2S(g)=H2(g)+ S(s) 2ΔH=+20kJ/mol 系统(II) 【详解】
(1)氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素,则砷在元素周期表中的位置为第四周期第ⅤA族;115Mc的中子数=288-115=173;①P(s,白磷)=P(s,黑磷) ΔH=-39.3kJmol-1;②P(s,白磷)=P (s,红磷)
288ΔH=-17.6kJmol-1,根据盖斯定律①-②有:P (s,红磷)= P(s,黑磷)
ΔH=-39.3kJmol-1+17kJmol-1=-22.3kJmol-1;白磷没有黑磷稳定,白磷没有红磷稳定,红磷没有黑磷稳定,因此最稳定的磷单质是黑磷;
(2)氮和磷氢化物性质的比较:由于N的非金属性比P强,因此热稳定性:NH3>PH3(填“>”或“<”),沸点:N2H4>P2H4,判断依据是N2H4分子间存在氢键;
(3)PH3和NH3与卤化氢的反应相似,产物的结构和性质也相似,则PH3与HI反应产物为PH4I,类似铵盐:
a.铵盐能和NaOH发生复分解反应,所以PH4I能与NaOH反应,故a错误; b.铵盐中存在离子键和共价键,所以PH4I中含离子键、共价键,故b正确; c.铵根离子中含共价键,则PH4I中含共价键,故c正确; 故选bc;
(4)SbCl3能发生较强烈的水解,生成难溶的SbOCl,根据元素守恒知,还生成HCl,反应方程式为SbCl3+H2O=SbOCl↓+2HCl;
(5)系统(I)内发生①H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(1)+1O2(g) ΔH1=327kJmol-1 2-1②SO2(g)+I2(s)+2H2O(1)=2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH2=-151kJmol ③2HI(aq)=H2(g)+I2(s) Δ3=110kJmol
-1由盖斯定律①+②+③可得H2O(l)=
1O2(g)+H2(g) 2ΔH=(327-151+110)kJ/mol=+286kJ/mol,因此系统(I)制氢的热化学方程式为
H2O(l)=
1O2(g)+H2(g) ΔH=+286kJ/mol; 2-1系统(II)内发生②SO2(g)+I2(s)+2H2O(1)=2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH2=-151kJmol ③2HI(aq)=H2(g)+I2(s) Δ3=110kJmol
④H2S(g)+H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+2H2O(1) ΔH4=61kJmol
由盖斯定律②+③+④可得H2S(g)= H2(g)+ S(s) ΔH=(-151+110+61)kJ/mol=+20kJ/mol,因此系统(II)制氢的热化学方程式为H2S(g)=H2(g)+ S(s) ΔH=+20kJ/mol; 对比两个系统内制氢的热化学方程式可知制得等量H2所需能量较少的是系统(II)。
-1-1
14.大于 石墨 CH3OH(l)+46 【详解】
(1)在高温、高压、催化剂作用下,1mol石墨转化为金刚石,吸收1.9kJ的热量,据此信息可知,该反应的△H>0;故答案:大于;
(2)在高温、高压、催化剂作用下,1mol石墨转化为金刚石,吸收1.9kJ的热量,说明石墨具有的能量低,金刚石的能量高,石墨比金刚石稳定,故答案:石墨; (3)在25℃、101 kPa下,1g甲醇(物质的量为
3O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJ·mol-1 -313 放出 21mol),燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 32kJ,1mol甲醇完全燃烧放出热量为32×22.68 kJ=725.76kJ,1mol甲醇燃烧的热化学方程式为:CH3OH(l)+CH3OH(l)+
3O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-725.76 kJ·mol-1;故答案:23O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-725.76 kJ·mol-1; 22ClF3(g)的∆H=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出总能
(4)反应Cl2(g)+ 3F2(g)
159-2×3×172=-313 kJ·mol—1;故答案:-313; 量=242+3×
(5)根据能量的变化示意图可知:反应生成2mol氨气,反应的∆H=508-600=-92kJ·mol-1,所以该反应为放热反应;据以上分析可知,当反应每生成1molNH3(g),放出46kJ的热量;故答案:放出;46。
15.2CO(g)SO2(g)═S(s)2CO2(g)1160.0kJ·mol-1 【详解】
(1)根据盖斯定律,将方程式①×2-②,整理可得2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) △H=(-283.0 kJ/mol)×2-(-296.0 kJ/mol)=-270.0 kJ/mol;
H270.0kJmol13
3(2a+b) -80(2)由①②两个方程式可知,CO的氧化产物均为CO2,碳元素的化合价从+2升至+4,标准状况下3.36LCO为0.15mol,根据得失电子守恒可知转移电子的物质的量为0.3mol;根据2+②整理可得4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g) △H=(-a 盖斯定律,将方程式①×
kJ/mol)×2+(-b kJ/mol)= -(2a+b)kJ/mol,则该过程中放出的热量为
0.153(2a+b)(2a+b)kJ=kJ。 480(3)CH4将NO2还原至N2的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol,根据盖斯定律
11(①+②)可得ΔH=ΔH1+ΔH2,解得△H2=-867 kJ/mol×2-22(-574 kJ/mol)=-1160 kJ/mol。
16.C(S)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)△H=+131.5kJ•mol﹣1 Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣24.8kJ/mol HgO(s)=Hg(l)+1/2O2(g)△H=+90.7kJ/mol 【分析】
根据热化学方程式的书写原则书写,即注明物质的聚集状态,注明反应热,根据放热时焓变为负值,吸热时焓变为正值,且注意单位。 【详解】
(1) 根据吸热的△H为正值分析,1molC与1mol水蒸气反应生成1molCO和1molH2吸热 131.5KJ,所以热化学方程式写成 C(S)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)△H=+131.5kJ•mol
﹣1
;
(2) 用CO(g)还原1mol Fe2O3(s)放热24.8KJ ,则根据化学计量数为物质的量分析,该热化学方程式为:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣24.8kJ/mol; (3) 1mol HgO分解生成液体汞和氧气时,吸热90.7KJ,该热化学方程式为: HgO(s)=Hg(l)+1/2O2(g)△H=+90.7kJ/mol。
17.增大反应物间的接触面积,加快反应速率,提高原料利用率 蒸馏 56.8 分层 CH3CH2OH(l)+ 3O2(g)= 2CO2(l)+ 3H2O(l) △H=-1366.7kJ·mol—1 不会,以1mol (C6H10O5)n计,光合作用合成时可吸收6n mol CO2,(C6H10O5)n发酵及生成的C2H5OH燃烧共向大气中排放6 n mol CO2,所以不会增加大气中CO2的含量 【解析】 【详解】
根据题目提供的信息条件及相关化学知识可以判断:
(1)①粉碎玉米的目的是为了增大反应物的接触面积,从而加快反应速率或使反应进行的更充分;步骤a从溶液中得到乙醇,应利用沸点的不同进行分离,操作是蒸馏; ②根据题目提供的反应关系得到如下关系: (C6H10O5)n~nC6H12O6 ~ 2nC2H5OH 162n 92n
100kg m(C2H5OH)
92n162n=,解得m(C2H5OH)=56.8 kg 100kgm(C2H5OH)即答案为56.8;
(2)乙醇汽油在储存和运输过程中应特别注意防水。如果乙醇汽油中混入了水,汽油中会出现液体分层的现象,原因是汽油与水互不相溶;
(3)燃烧热是指:在25℃、101kPa时,1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,1g乙醇完全燃烧生成CO2和液态水时放热29.71kJ,则1mol乙醇(质量为46g),完29.71kJ=1366.7kJ,其燃烧热的热化学方程式全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为46×
mol—1; 为:CH3CH2OH(l)+ 3O2(g)= 2CO2(l)+ 3H2O(l) △H=-1366.7kJ·
(4)由玉米等农产品为原料制得的乙醇作燃料,以1mol (C6H10O5)n计,光合作用合成时可吸收6n mol CO2,(C6H10O5)n发酵及生成的C2H5OH燃烧共向大气中排放6 n mol CO2,所以不会增加大气中CO2的含量。
18.① ⑤ ② ⑥ ③ ④ 化学 > > 【解析】 【分析】
Ⅰ.质子数相同,中子数不同的同一元素的不同核素互称同位素;质子数+中子数=质量数,以此解答。
Ⅱ.(1)因白磷和红磷是不同的单质,白磷变为红磷是化学变化;
(2)因白磷变为红磷释放能量,所以白磷具有的能量大于红磷具有的能量;
(3)白磷和红磷燃烧均生成P2O5,产物相同,燃烧为放热反应,反应物中能量高的燃烧放热多。 【详解】
Ⅰ.(1)① 3Li ⑤3Li属于质子数相同,中子数不同的同一元素的不同核素,因此互为同位素; 答案: ①⑤
14(2) ② 7N ⑥
67146
C质量数相等,但属于不同元素,不能互称同位素;
24答案:② ⑥
(3)③11Na的中子数= 23-11=12和④12Mg的中子数=24-12=12,二者中子数相等,但质子数不相等,所以不是同一种元素。 答案:③ ④
Ⅱ.(1)白磷与红磷为同种元素的不同单质,则白磷转化为红磷,为化学变化; 答案:化学;
(2)31g白磷(P4)变为31g红磷(P)时释放能量,为放热反应,白磷能量高,则31g白磷具有的能量>31g红磷具有的能量; 答案:>
(3)白磷和红磷燃烧均生成P2O5,产物相同,燃烧为放热反应,反应物中能量高的燃烧放热多,则31g白磷完全燃烧释放出的能量>31g红磷完全燃烧释放的能量; 答案:>
23
19.S(s) +O2(g)=SO2(g);∆ H=-299.52 kJ·mol-1 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);∆H =-
2600kJ·mol-1 【详解】
(1)1g 硫粉的物质的量为1/32moL,1g 硫粉在O2中充分燃烧放出 9.36kJ热量,则1mol硫粉充分燃烧放出 299.52kJ热量,硫燃烧的热化学方程式为S(s) +O2(g)=SO2(g);△H = -299.52 kJ·mol-1;
(2) 2.6 g乙炔的物质的量是0.1mol,2.6 g 乙炔完全燃烧生成液态水和CO2(g)时放热130 kJ,则1moL乙炔完全燃烧生成水和二氧化碳放热1300KJ,乙炔燃烧的热化学方程式是2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);△H = -2600kJ·mol-1。
20.①② ③ 242kJ O2(g)+2H2S(g)=2H2O(g)+2S(g) ΔH=-444kJ•mol-1 N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+182.6 kJ/mol 否 【详解】
(1)放热反应中ΔH<0,吸热反应中ΔH>0,上述反应中属于放热反应的是①②,属于吸热反应的是③;
(2)2gH2的物质的量为1mol,根据反应①H2(g)+
1O2(g)=H2O(g) ΔH=-242kJ•mol-1可知,21molH2完全燃烧生成气态水时放出的热量为242kJ,则2gH2完全燃烧生成气态水放出的热量为242kJ;
1O2(g)=H2O(g) ΔH=-242kJ•mol-1 2②H2(g)+S(g)=H2S(g) ΔH=-20kJ•mol-1
(3)已知:①H2(g)+
根据盖斯定律:(①-②)×2可得O2与H2S反应生成S的热化学方程式O2(g)+2H2S(g)=2H2O(g)+2S(g) ΔH=-444kJ•mol-1;
(4)根据图示,反应物为N2和O2,生成物为NO,反应物的总能量小于生成物的总能量,该反应为吸热反应,ΔH=+182.6 kJ/mol,则该热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+182.6 kJ/mol;
(5)催化剂只改变反应速率和反应历程,不改变反应的焓变。
三、解答题
高温高压21.①② N2(g)+3H2(g)【分析】
催化剂2+2NH3(g) acd 2NO++2I-=2ONI 4 5Fe+2H2O
(1)氮的固定是将空气中游离的氮转变成氮的化合物的过程; (2)工业上用氮气和氢气在高温高压催化剂条件下合成氨气;
(3)①氨进入循环水后会与会与水系统中的硝化细菌和氧气等发生硝化作用,生成NO2-和NO3,是水体富营养化;氨气水溶液呈碱性;
-+②酸性条件下I- 被NO2 氧化为I2则总反应为2NO-+2I+4H=2NO+I2+2H2O,和反应2--I、III,写出II的离子方程式;
(4)根据化合价升降守恒、电荷守恒和元素守恒配平方程; 【详解】
(1)氮的固定是将空气中游离的氮转变成氮的化合物的过程,有自然固氮和人工固氮之分,即将N2转化为其他含N化合物,从图上看,①②分别属于自然固氮和人工固氮,故答案为:①②;
(2)工业上用氮气和氢气在高温高压催化剂条件下合成氨气化学方程式为:
高温高压高温高压N2(g)+3H2(g)催化剂2NH3(g),故答案为:N2(g)+3H2(g)催化剂2NH3(g);
(3)①a.过量氨进入循环水后,会与水系统中的硝化细菌和氧气等发生硝化作用,生成NO2和NO3,故NO2和NO3含量会升高,故a正确;
b.水体富营养化是指含N、P的营养盐含量过多而引起的水质污染现象,故过量氨进入循环水后,会导致水体富营养化,故b错误;
c.循环水pH的波动中,pH的上升与氨水的碱性有关,故c正确;
d.氨对杀菌剂杀菌效果的有很大的影响,为保证杀菌效果,可以改用非氧化性杀菌剂,故d正确;故答案为:acd;
②酸性条件下I- 被NO2 氧化为I2则总反应为2NO-+2I-+4H+=2NO+I2+2H2O,反应2I×2+II+III可得2NO-+2I-+4H+=2NO+I2+2H2O,则II的离子方程式为2-----2NO++2I-=2ONI,故答案为:2NO++2I-=2ONI;
(4)由离子方程式可知NO3中N由+5价变为0价,化合价下降145=70,FeS2中S由-1价升高到+6,化合价升高107=70,此时化合价升降已经相等,则Fe元素化合价不变,反应生成5Fe2+,再根据电荷守恒可得
-2-14NO3+ 5FeS2+ 4H+=7N2+10SO4+5Fe2++2H2O,故答案为:4;5Fe2++2H2O。
-
2- +14H+ +6e-=2Cr3+ +7HO 22-+
22.b 负 Cr2O7CrO2-24+2H=Cr2O7+H2O
2-+14H+=6Fe3++2Cr3++7HO 6Fe2++Cr2O7 2
【分析】
(1).根据原电池形成条件及正负极特征可知:Fe为负极,发生氧化反应生成Fe2+; II.向酸性含铬废水中加入适量NaCl固体,以Fe为电极电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,因Fe为电极进行电解时,阳极是活性电极,则Fe失电子,由装置图可知,与B极相连的电极表面产生H2,该电极的电极反应为2H++2e-=H2↑, 则B极连接电源负极,A为阳极,则A连接电源的正极,据此解答。 【详解】
(1).向酸性含铬废水中投放废铁屑和焦炭,形成原电池,铁作原电池的负极,发生氧化反
应,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;焦炭作正极,但焦炭是惰性材料,本身不能被还原,由于废水呈酸性,正极上可能发生反应2H++2e-= H2↑,观察到焦炭表面有气泡产生,则b正确,故选:b;
(2)由图1可知,与B极相连的电极表面产生H2,该电极的电极反应为2H++2e-=H2↑, 则B极连接电源负极,故答案为:负极;
2-(3).B极是阴极,发生还原反应,少量Cr2O7在B极上直接放电被还原为Cr3+,电解质溶液2- +14H+ +6e-=2Cr3+ +7HO2-+呈酸性,则电极反应式为:Cr2O72,故答案为:Cr2O7 +14H
+6e-=2Cr3+ +7H2O;
2-(4)①酸性环境中CrO2-4到Cr2O7的转化中Cr的化合价未改变,则方程式为:2-2-2-++2CrO2-4+2H=Cr2O7+H2O,故答案为:2CrO4+2H=Cr2O7+H2O;
2-2-②由题可知,在酸性环境中 Fe2+被Cr2O7氧化为Fe3+,同时Cr2O7被Fe2+还原为Cr3+,则2-2-+14H+=6Fe3++2Cr3++7HOFe2+与Cr2O7在酸性条件下的的离子方程式为:6Fe2++Cr2O72,2-+14H+=6Fe3++2Cr3++7HO故答案为:6Fe2++Cr2O72。
23.2 升高温度、增大固体颗粒的表面积、加快搅拌、适当延长浸取时间、滤渣多次浸取
++-2-2-等(任写两个) 2Cr3+3H2O2+H2O=Cr2O7+8H Cr2O7+2OH=2CrO2-4+H2O pH超
过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO2,影响铬离子的回收和利用 Ca2+、Mg2+ 3SO2+2Na2CrO4+12H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4+2NaOH 【分析】
由流程可知,含铬污泥预处理后,用硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+,加入过氧化氢氧化铬离子为高价态,加入氢氧化钠溶液调节溶液pH=8使Fe3+、Al3+转化为沉淀,过滤得到滤液用钠离子交换树脂交换Ca2+和Mg2+,得到溶液中通入二氧化硫还原得到Cr(OH)(H2O)5SO4,以此来解答。 【详解】
(1)实验室需要240 mL的H2SO4溶液,故需要250 mL的容量瓶来配制,设需要量取的浓硫x mL·98%=0.25 L×4.8 mol·L-1×98 g·mol-1,解得x≈65.2; 酸为x mL,则有1.84 g/cm3·
(2)酸浸时为了提高浸取率可采取升高温度、增大固体颗粒的表面积、加快搅拌、适当延长浸取时间、滤渣多次浸取等措施;
2-(3)H2O2具有氧化性,将Cr3+氧化为Cr2O7时,水参加反应,根据电荷守恒,生成H+,离2-子方程式为:2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O7+8H+。
-2-2-(4)碱性环境下,Cr2O72OH===2CrO2-转化为CrO2-的离子方程式为+CrO44+H2O;27-Al3+沉淀完全时的pH=8,若超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO2,影响铬离子的回收和利用;
(5)硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,调节pH=8
时,Fe3+、Al3+沉淀完全,滤液Ⅱ中含Ca2+、Mg2+和CrO4,即钠离子交换树脂可以除去的金属阳离子为Ca2、Mg2;
(6)流程中用SO2进行还原时,S由+4价升至+6价,Na2CrO4中的Cr由+6价降至+3价,反应的化学方程式为3SO2+2Na2CrO4+12H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4+2NaOH。
+
+
2
24.增大固体与气体的接触面积,增大反应速率,提高原料的利用率
H2O2+2CeO2+6H+=2Ce3++4H2O+O2↑ 避免三价铈以Ce(BF4)3沉淀的形式损失或除去BF4或提高CeCl3的产率 1:4 酸式 95.56% xCO+CeO2===CeO(2-x)+xCO2 【分析】
氟碳铈矿(主要含CeCO3F) 焙烧得CeO2、CeF4,用盐酸和硼酸酸浸、过滤得沉淀Ce(BF4)3和CeCl3滤液,Ce(BF4)3与氯化钾溶液反应得到CeCl3和KBF4,CeCl3和前面滤液中CeCl3合并再加氢氧化钠发生氧化得到Ce(OH)4沉淀,Ce(OH)4加热分解得到二氧化铈(CeO2)。 【详解】
(1) “氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒,其目的是增大固体与气体的接触面积,增大反应速率,提高原料的利用率,答案:增大固体与气体的接触面积,增大反应速率,提高原料的利用率;
(2)用盐酸酸浸时CeO2与盐酸会发生氧化还原反应生成氯气,氯气有毒会造成环境污染,用稀硫酸和H2O2替换HCl,将CeO2还原为Ce3+,同时生成氧气,可以避免产生氯气污染,反应的离子方程式为H2O2+2CeO2+6H+=2Ce3++4H2O+O2↑,答案:H2O2+2CeO2+6H+=2Ce3++4H2O+O2↑;
(3)向Ce(BF4)3中加入KCl溶液生成CeCl3和KBF4,这样可以避免三价铈以Ce(BF4)3沉淀的形式损失,且除去了BF4,提高了CeCl3的产率,答案:避免三价铈以Ce(BF4)3沉淀的形式损失或除去BF4或提高CeCl3的产率;
(4)生成Ce(OH)4的反应中,O2为氧化剂,1molO2得到4mol电子,CeCl3为还原剂,CeCl3中Ce由+3价升为+4价,1mol CeCl3失去1mol电子,根据电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4,答案:1:4;
(5)①碱性溶液使用碱式滴定管,酸性或氧化性溶液使用酸式滴定管,FeSO4溶液显酸性,使用酸式滴定管,答案:酸式;
②CeO2与FeSO4反应,Ce由+4价变为+3价,Fe由+2价变为+3价,根据电子守恒可知n(CeO2)=n(FeSO4)= 0.1000 mol·L-125.0010-3L=2.510-3mol,则m(CeO2)= 2.510-3
---mol172g·mol-1=0.43g,该产品中CeO2的质量分数=
0.43g×100%=95.56%,答案:0.45g95.56%;
(6)由图可知,过程①为CO的消除过程,CO与CeO2反应生成CeO(2-x)和CO2,反应的化学方程式为xCO+CeO2===CeO(2-x)+xCO2,答案:xCO+CeO2===CeO(2-x)+xCO2。
25.取少量待测液于试管中,先加入过量稀盐酸酸化,再加入几滴氯化钡溶液,有白色沉淀,说明待测液中含有硫酸根离子 完全去除钙离子和钡离子 玻璃棒、蒸发皿、酒精灯
盐酸会将前面生成的沉淀溶解,CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+、BaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ba2+、Mg(OH)2+2H+=Mg2++ 2H2O 【分析】
为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等杂质,根据流程图,将粗盐溶于水配成溶液,加入氯化钡溶液沉淀硫酸根离子,加入NaOH沉淀镁离子,再加入碳酸钠沉淀钙离子和钡离子,过滤后,加入适量盐酸除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,最后蒸发结晶烘干得到精盐,据此分析解答。 【详解】
(1)检验该粗盐中含有SO42-,可以取少量待测液于试管中,先加入过量稀盐酸酸化,再加入几滴氯化钡溶液,有白色沉淀,说明待测液中含有硫酸根离子,故答案为:取少量待测液于试管中,先加入过量稀盐酸酸化,再加入几滴氯化钡溶液,有白色沉淀,说明待测液中含有硫酸根离子;
(2)碳酸钠可以将钙离子以及过量的钡离子沉淀下来,反应原理是Ca2++CO32-=CaCO3↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓,故答案为:完全去除钙离子和钡离子;
(3)蒸发结晶需要的玻璃仪器有玻璃棒、蒸发皿、酒精灯,故答案为:玻璃棒、蒸发皿、酒精灯;
(4)若先用盐酸调pH再过滤,氢氧化镁沉淀、碳酸钙沉淀和碳酸钡沉淀均会和盐酸反应,将对实验结果产生影响,反应的离子方程式分别为CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+、BaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ba2+、Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,因此需要先过滤,再加入适量盐酸,故答案为:盐酸会将前面生成的沉淀溶解,CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+、BaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ba2+、Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O。
26.+3 与过量的S2-结合生成FeS沉淀,防止As2S3与S2-结合生成AsS33-(或与S2-结合生成FeS沉淀,使平衡左移,提高沉砷效果) SO2 品红溶液 酸性越强,物质的氧化性或者还原性可能增强或增加氢离子浓度,平衡正向移动促进反应的进行,有利于提高As2O3的产率 过滤 洗涤 干燥 As2O3+2H2O2+H2O=2H3AsO4 【分析】
酸性高浓度含砷废水加入硫化钠、硫酸亚铁,发生反应产生As2S3和FeS,其中硫酸亚铁可除去过量的硫离子,过滤得到滤渣中含有As2S3和FeS,焙烧滤渣,可生成As2O3、Fe2O3,向其中加入NaOH溶液生成Na3AsO3,Na3AsO3被氧化生成Na3AsO4,生成的气体为SO2,SO2与Na3AsO4在酸性条件下发生氧化还原反应生成As2O3,以此解答该题。 【详解】
(1)由于在任何化合物中,所有元素化合价代数和等于0,在H3AsO3中,H为+1价,O为-2价,所以As元素化合价为+3价;
(2)“沉砷”中FeSO4的作用是与过量的S2-结合生成FeS沉淀,防止As2S3与S2-结合生成AsS33-,以提高沉砷效果;
(3)滤渣中含有As2S3和FeS,焙烧滤渣,As、Fe转化为As2O3、Fe2O3,S元素转化为SO2气体,所以“焙烧”过程产生的气体A的化学式为SO2,SO2气体具有漂白性,可使品红溶液褪色,所以检验该气体常用试剂为品红溶液。
(4)调节pH=0时,由Na3AsO4与净化的SO2气体反应制备As2O3的离子方程式为2AsO43-+2SO2+2H+
As2O3+2SO42-+H2O,由于溶液酸性越强,溶液中c(H+)越大,化学平衡正
向移动,有利于提高As2O3的产率,且溶液酸性越强,微粒的还原性、氧化性也会越强,使反应更容易进行;从反应体系中获得As2O3固体,系列操作包括过滤、洗涤、干燥。 (5)As2O3可以与H2O2反应H3AsO4,根据电子守恒、原子守恒,可得反应的方程式为:As2O3+2H2O2+H2O=2H3AsO4。 【点睛】
本题考查物质制备方案设计,明确实验原理,掌握氧化还原反应及离子反应遵循的规律为解答关键。注意把握物质性质以及对题目信息的获取与使用,试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学实验能力。
2016-2017年度第*次考试试卷 参考解析
【参考解析】
**科目模拟测试
一、选择题 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
二、填空题 13.
14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.
三、解答题 21. 22. 23. 24. 25. 26.
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