新教材高中化学模块检测卷鲁科版选择性必修1
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时间:90分钟 满分:100分
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有1个选项符合题意)
1.仅根据题中图示得出的结论不合理的是( )
A
B
C
D
图示
结论
HB为弱酸
HF为弱电解质
溶解度:AgI
答案 C
解析 弱酸存在电离平衡,加水稀释促进电离,pH相同的强酸和弱酸溶液稀释相同的倍数,弱酸溶液的pH变化较小,结合图像知HB为弱酸,故A合理;分析图示知氢氟酸中既存在HF分子,又存在H+、F-,说明HF溶于水部分电离,HF为弱电解质,故B合理;AgNO3、KI和NaCl溶液的浓度大小未知,图示实验操作不一定说明溶解度:AgI
2.黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:
S(s)+2KNO3(s)+3C(s)===K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=x kJ·mol-1
已知:碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol-1
S(s)+2K(s)===K2S(s) ΔH2=b kJ·mol-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1
则x为( )
A.3a+b-c B.c-3a-b
C.a+b-c D.c-a-b
答案 A
解析 ①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=a kJ·mol-1
②S(s)+2K(s)===K2S(s) ΔH2=b kJ·mol-1
③2K(s)+N2(g)+3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1
根据盖斯定律:②-③+3×①可得:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)===K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=(3a+b-c) kJ·mol-1,故x=3a+b-c,A正确。
3.海水会对船体造成腐蚀,因此船体的防腐处理非常重要。下列关于金属腐蚀和防腐的说法中错误的是( )
A.可以在船舶外壳装上锌块,用牺牲阳极的阴极保护法防止金属腐蚀
B.海上舰艇的腐蚀主要为金属的化学腐蚀
C.刷防锈漆,使金属与空气、水等物质隔离,可防止金属被腐蚀
D.外加电流,需要保护的金属作阴极,可以起到保护金属的作用
答案 B
解析 船舶外壳装上锌块,因锌比铁活泼,因此构成原电池时,锌作负极,铁作正极,铁被保护,此方法为牺牲阳极的阴极保护法,故A正确;海上舰艇的腐蚀主要为电化学腐蚀,故B错误;防锈漆可以避免金属与空气、水的接触,防止金属被腐蚀,故C正确;根据电解原理,被保护的金属作阴极,金属本身不参与反应,可以防止被腐蚀,此方法为外加电流的阴极保护法,故D正确。
4.丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制得。正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:
①C4H10(g)===C4H8(g)+H2(g) ΔH1=+123 kJ·mol-1
②C4H10(g)+O2(g)===C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1
下列有关判断正确的是( )
A.升高温度,反应①的反应速率增大,反应②的反应速率减小
B.升高温度,反应①的反应速率减小,反应②的反应速率增大
C.降低温度,反应①和反应②的反应速率均减小
D.由反应①和反应②可以得出H2的燃烧热
答案 C
解析 不管是放热反应还是吸热反应,升高温度均能提高其反应速率,降低温度均能降低其反应速率,C正确,A、B错误;根据盖斯定律,反应②-反应①可得热化学方程式:H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol-1,但该方程式中H2O为气态,故无法计算H2的燃烧热,D错误。
5.为了探究外界条件对反应aX(g)+bY(g)cZ(g)的影响,某同学使X和Y以物质的量之比为a∶b开始反应,通过实验得到不同条件下达到化学平衡时Z的物质的量分数,实验结果如图所示。下列判断正确的是( )
A.ΔH<0,a+b>c B.ΔH>0,a+b
解析 由题图可看出,温度一定,压强越小,Z的物质的量分数越小,可知该反应的正反应为气态物质系数减小的反应,即a+b>c;压强一定,温度越低,Z的物质的量分数越大,说明该反应的正反应为放热反应,即ΔH<0。
6.下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是( )
A.pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液:c(NaOH)
C.将一定浓度的醋酸溶液加水稀释,则溶液中的c(H+)和c(OH-)都减小
D.向0.1 mol/L的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中增大
答案 B
解析 设三种溶液的pH均为9,常温下c(OH-)=10-5 mol/L,c(NaOH)=10-5 mol/L,但碳酸的酸性小于醋酸的酸性,所以c(CH3COONa)>c(Na2CO3)>10-5 mol/L,则物质的量浓度的大小顺序是c(NaOH)
A.待加工铝质工件为阳极
B.表面生成的致密氧化膜不溶于稀硫酸
C.阴极的电极反应式为Al3++3e-===Al
D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
答案 C
解析 铝的阳极氧化法表面处理技术中,金属铝是阳极材料,A正确;电解质溶液中含有硫酸,说明表面生成的致密氧化膜不溶于稀硫酸,B正确;阴极上氢离子发生得电子的还原反应,电极反应式为2H++2e-===H2↑,C错误;在电解池中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,所以硫酸根离子在电解过程中向阳极移动,D正确。
8.室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1 mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是( )
A.三种酸的电离常数关系:KHA>KHB>KHD
B.滴定至P点时,溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)
D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:
c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)
答案 C
解析 浓度均为0.1 mol·L-1的HA、HB和HD三种酸溶液的pH不同,pH越小,则酸的电离常数越大,A正确;滴定至P点时,所得溶液为等物质的量浓度的HB与NaB的混合溶液,溶液显酸性,说明HB的电离程度强于B-的水解程度,故c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-),B正确;pH=7时,三种溶液中:c(A-)>c(B-)>c(D-),C错误;根据质子守恒知,D正确。
9.用如图所示装置电解硫酸钾溶液制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。从开始通电时,收集B和C逸出的气体。1 min后测得B口处的气体体积为C口处的一半,下列说法不正确的是( )
A.电源左侧为正极
B.电解槽左侧的电极反应方程式为2H2O-4e-===O2↑+4H+
C.D口导出的溶液为KOH溶液,且浓度比刚加入电解槽右侧时的浓度大
D.标准状况下,若1 min后从C口处收集到的气体比B口处收集到的气体多2.24 L,则有0.1 mol SO通过阴离子交换膜
答案 D
解析 根据题意可知,电极应为惰性电极,左侧电极为阳极,右侧电极为阴极,阳极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+,阴极反应式为4H2O+4e-===2H2↑+4OH-,选项A、B正确;右侧由于产生KOH,所以其浓度比刚加入电解槽右侧时的浓度大,选项C正确;设产生O2的物质的量为x,则产生H2的物质的量为2x,2x-x=0.1 mol,x=0.1 mol,产生的H+为0.4 mol,则有0.2 mol SO通过阴离子交换膜,选项D不正确。
10.在如图所示的三个容积相同的容器①②③中进行如下反应:3A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0。若起始温度相同,分别向三个容器中通入3 mol A和1 mol B,则达到平衡时各容器中C物质的体积分数由大到小的顺序为( )
A.③②① B.③①②
C.①②③ D.②①③
答案 A
解析 ①与②相比,由于②能把反应产生的热量散到空气中,相比①来说,相当于降低温度,平衡正向移动,故平衡时C的体积分数:②>①;②与③相比,由于该反应是气态物质系数减小的反应,故③中活塞下移,相对②来说,相当于增大压强,平衡正向移动,故C的体积分数:③>②。
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有1个或2个选项符合题意)
11.人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力,CO吸入肺中发生反应:CO+HbO2O2+HbCO,37 ℃时,该反应的平衡常数K=220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍,会使人智力受损。下列结论错误的是( )
A.CO与HbO2反应的平衡常数K=
B.当CO与O2浓度之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损
C.人体吸入的CO越多,与血红蛋白结合的O2越少
D.将CO中毒的病人放入高压氧舱中解毒,其原理是使上述平衡逆向移动
答案 B
解析 由反应的化学方程式CO+HbO2O2+HbCO可知,CO与HbO2反应的平衡常数K=,A正确;由题意可知K=220,则=0.02时,=≈9.1×10-5,所以CO与O2浓度之比约为9.1×10-5时,人的智力会受损,B错误;增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动,人体吸入CO越多,平衡向正反应方向移动,与血红蛋白结合的O2越少,C正确;将CO中毒的病人放入高压氧舱,O2浓度很大,CO+HbO2O2+HbCO的平衡向逆反应方向移动,与血红蛋白结合的氧气增多,D正确。
12.测定0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。下列说法不正确的是( )
A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:SO+2H2OH2SO3+2OH-
B.④的pH与①不同,是由于SO浓度减小造成的
C.①→③的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D.①与④的KW值相等
答案 AC
解析 未升温时,由0.1 mol·L-1的Na2SO3溶液在25 ℃时pH=9.66,可知Na2SO3是强碱弱酸盐,SO水解分两步进行,且以第一步水解为主,A错误;温度相同,等浓度的Na2SO3溶液的pH应相同,而在实验过程中①和④的温度相同,但④的pH较小(即碱性变弱),加入盐酸酸化的BaCl2溶液,④产生白色沉淀多,说明④中SO浓度较高,即④中较多SO被氧化为SO,SO浓度降低,SO的水解平衡逆向移动,导致OH-浓度降低,pH减小,B正确;SO的水解平衡为SO+H2OHSO+OH-,盐类的水解为吸热反应,升高温度促进SO的水解,水解平衡向右移动,而①→③过程中,溶液中部分SO被氧化为SO,SO浓度降低,促使水解平衡向左移动,影响不一致,C错误;温度相同,水的离子积常数KW相同,D正确。
13.如图是一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图。下列有关该电池的说法正确的是( )
A.反应CH4+H2O3H2+CO,每消耗1 mol CH4转移6 mol电子
B.电极A上H2参与的电极反应为H2+2OH--2e-===2H2O
C.电池工作时,CO向电极B移动
D.电极B上发生的电极反应为O2+2CO2+4e-===2CO
答案 AD
解析 CH4→CO,碳元素的化合价由-4变为+2,故每消耗1 mol CH4转移6 mol电子,A正确;电解质为熔融碳酸盐,没有OH-,电极A的反应式为CO+H2+2CO-4e-===3CO2+H2O,B错误;该燃料电池中,电极A是负极,电极B是正极,阴离子向负极移动,C错误;电解质为熔融碳酸盐,O2、CO2共同参加反应,电极B反应式为O2+2CO2+4e-===2CO,D正确。
14.用0.100 mol·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 mol·L-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是( )
A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10
B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)
C.相同实验条件下,若改为0.0400 mol·L-1 Cl-,反应终点c移到a
D.相同实验条件下,若改为0.0500 mol·L-1 Br-,反应终点c向b方向移动
答案 C
解析 加入25 mL AgNO3溶液时,Cl-与Ag+恰好反应生成AgCl,图中c点对应的溶液中AgCl存在沉淀溶解平衡,此时c(Cl-)=c(Ag+)≈10-4.7 mol·L-1,Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)≈3.98×10-10,A正确;滴加AgNO3溶液时,有AgCl沉淀生成,所得曲线为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,即曲线上各点均满足c(Cl-)·c(Ag+)=Ksp(AgCl),B正确;相同条件下,若改为0.0400 mol·L-1 Cl-,达到反应终点时消耗AgNO3溶液的体积为20 mL,而图中a点滴加AgNO3溶液的体积为15 mL,C错误;相同条件下,若改为0.0500 mol·L-1 Br-,达到反应终点时消耗25 mL AgNO3溶液,因为Ksp(AgBr)
下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是( )
A.溶液中至少存在4个平衡
B.含P元素的粒子有H2PO、HPO和PO
C.随c初始(H2PO)增大,溶液的pH明显变小
D.用浓度大于1 mol·L-1的H3PO4溶液溶解Li2CO3,当pH达到4.66时,H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4
答案 AD
解析 LiH2PO4溶液中存在H2PO的电离平衡和水解平衡、HPO的电离平衡及水的电离平衡等,A正确;H3PO4是三元弱酸,则溶液中含P元素的粒子有H3PO4、H2PO、HPO和PO,B错误;由图甲可知,随c初始(H2PO)增大,溶液的pH变小,当c初始(H2PO)>0.1 mol·L-1时,溶液pH变化不明显,C错误;由图乙可知,当pH达到4.66时,H2PO的分布分数为0.994,故H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4,D正确。
三、非选择题(本题共4小题,共60分)
16.(13分)滴定实验是化学学科中重要的定量实验。请回答下列问题:
Ⅰ.酸碱中和滴定——已知某NaOH试样中含有NaCl杂质,为测定试样中NaOH的质量分数,进行如下实验:
①称量1.00 g样品溶于水,配成250 mL溶液;
②准确量取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中;
③滴加几滴酚酞溶液;
④用0.10 mol·L-1的盐酸标准液滴定三次,每次消耗盐酸的体积记录如下:
滴定序号
所消耗盐酸标准液的体积/mL
滴定前读数
滴定后读数
1
25.00
0.50
20.60
2
25.00
6.00
26.00
3
25.00
1.10
21.00
(1)用________滴定管(填“酸式”或“碱式”)盛装0.10 mol·L-1的盐酸标准液。
(2)试样中NaOH的质量分数为________。
(3)若出现下列情况,测定结果偏高的是________(填序号)。
a.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
b.在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
c.若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外
d.酸式滴定管滴至终点时,俯视读数
e.酸式滴定管用蒸馏水洗涤后,未用标准液润洗
Ⅱ.氧化还原滴定——取草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用浓度为0.1 mol·L-1的高锰酸钾溶液滴定,发生的反应为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O。
(4)滴定时,KMnO4溶液应装在酸式滴定管中,滴定终点时现象是
________________________________________________________________。
Ⅲ.沉淀滴定——滴定剂和被滴定物的反应产物比滴定剂与指示剂的反应产物更难溶。
(5)参考下表中的数据,若用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液,可选用的指示剂是________(填序号)。
A.NaCl B.NaBr
C.NaCN D.Na2CrO4
答案 (1)酸式 (2)80% (3)ce (4)锥形瓶中溶液由无色变为浅红色(或浅紫色),且半分钟内不褪色 (5)D
解析 (1)在酸碱中和滴定实验中,用酸式滴定管盛装酸性或具有氧化性的溶液,用碱式滴定管盛装碱性溶液,所以用酸式滴定管盛装0.10 mol·L-1的盐酸标准液。
(2)根据三次实验所得数据求平均值,消耗盐酸体积为(20.10 mL+20.00 mL+19.90 mL)×=20.00 mL,再根据c(酸)·V(酸)=c(碱)V(碱),则c(碱)==0.08 mol·L-1,试样中NaOH的质量分数为
×100%=80%。
(3)a项,滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶,对测定结果无影响;b项,在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出,导致碱的物质的量减少,消耗标准酸液体积减少,所测浓度偏低;c项,若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外,将导致消耗标准酸液体积增大,所测浓度偏高;d项,酸式滴定管滴至终点时,俯视读数,导致读数偏小,所测结果偏低;e项,酸式滴定管用蒸馏水洗涤后,未用标准液润洗,导致标准液浓度降低,消耗标准酸液体积增大,所测结果偏高。
(4)KMnO4溶液是紫红色溶液,当高锰酸钾溶液滴入时,由于反应导致溶液无色,若到滴定终点,再滴入的高锰酸钾溶液会使溶液呈紫红色,所以该滴定过程不需要指示剂,滴定终点时现象是锥形瓶中溶液由无色变为浅红色(或浅紫色),且半分钟内不褪色。
(5)由题给信息可知,用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液时,选取的指示剂应满足在SCN-之后与Ag+反应产生沉淀,且有明显现象。由题给Ksp数据经计算可得,AgCl、Ag2CrO4满足在AgSCN之后沉淀,但AgCl与AgSCN均为白色沉淀,若使用NaCl溶液无法指示滴定终点,故应选择能产生砖红色沉淀的Na2CrO4溶液作指示剂,D正确。
17.(14分)最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、阳两极发生反应转化为乙醇和乙酸,总反应如下:
2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH
实验室中,以一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置示意图如图所示:
(1)若以甲烷燃料电池为直流电源,则燃料电池中b极应通入________(填化学式)气体。
(2)电解过程中,两极除分别生成乙酸和乙醇外,均有无色气体产生。电极反应如下:
阳极:①4OH--4e-===O2↑+2H2O;
②__________________________________________________________。
阴极:①____________________________________________________;
②CH3CHO+2e-+2H2O===CH3CH2OH+2OH-。
(3)电解过程中,阴极区Na2SO4的物质的量________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)电解过程中,某时刻测定了阳极区溶液中各组分的物质的量,其中Na2SO4与CH3COOH的物质的量相同。下列关于阳极区溶液中各微粒浓度关系的说法中正确的是________(填序号)。
a.c(Na+)不一定是c(SO)的2倍
b.c(Na+)=2c(CH3COOH)+2c(CH3COO-)
c.c(Na+)+c(H+)=c(SO)+c(CH3COO-)+c(OH-)
d.c(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(OH-)
答案 (1)CH4
(2)CH3CHO-2e-+H2O===CH3COOH+2H+
4H++4e-===2H2↑(或4H2O+4e-===2H2↑+4OH-)
(3)不变 (4)abd
解析 (1)b为原电池的负极,发生氧化反应,应通入CH4。
(2)阳极发生氧化反应生成乙酸和氧气,生成乙酸的电极反应式为CH3CHO-2e-+H2O===CH3COOH+2H+;阴极发生还原反应生成乙醇和氢气,生成H2的电极反应式为4H++4e-===2H2↑或4H2O+4e-===2H2↑+4OH-。
(3)Na2SO4不参与电极反应,且存在阳离子交换膜,故阴极区Na2SO4的物质的量不变。
(4)Na+经过阳离子交换膜进入阴极,而SO不能经过阳离子交换膜,则c(Na+)不一定是c(SO)的2倍,故a正确;该时刻Na2SO4与CH3COOH的物质的量相同,根据物料守恒,则有c(Na+)=2c(CH3COOH)+2c(CH3COO-),故b正确;电荷不守恒,应为c(Na+)+c(H+)=2c(SO)+c(CH3COO-)+c(OH-),故c错误;醋酸为弱电解质,主要以分子形式存在,则有c(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(OH-),故d正确。
18.(16分)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:
(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应的化学方程式________________________________。
(2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)
ΔH1=+48 kJ·mol-1
3SiH2Cl2(g)===SiH4(g)+2SiHCl3(g)
ΔH2=-30 kJ·mol-1
则反应4SiHCl3(g)===SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
(3)对于反应2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
①343 K时反应的平衡转化率α=________%,平衡常数K343 K=________(保留两位小数)。
②在343 K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是________________;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有________________、________________。
③比较a、b处反应速率大小:va________vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率v=v正-v逆=k正x-k逆xSiH2Cl2xSiCl4,k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数,计算a处的=________(保留一位小数)。
答案 (1)2SiHCl3+3H2O===(HSiO)2O+6HCl
(2)+114 (3)①22 0.02 ②及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强(浓度) ③大于 1.3
解析 (1)根据题目表述,三氯氢硅和水蒸气反应得到(HSiO)2O,方程式为2SiHCl3+3H2O===(HSiO)2O+6HCl。
(2)将第一个方程式扩大 3倍,再与第二个方程式相加就可以得到目标反应的焓变,所以焓变为[(+48)×3+(-30)] kJ·mol-1=+114 kJ·mol-1。
(3)①由图可知,温度越高反应速率越快,达到平衡用的时间就越少,所以曲线a代表343 K的反应。从图中读出,达到平衡状态时反应的转化率为22%。设初始加入的三氯氢硅的浓度为1 mol·L-1,得到:
2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)
1 0 0
0.22 0.11 0.11
0.78 0.11 0.11
所以平衡常数K=0.112÷0.782≈0.02。
②温度不变,提高三氯氢硅转化率的方法可以是将产物从体系分离(两边气体体积相等,压强不影响平衡)。缩短达到平衡的时间,就是加快反应速率,所以可以采取的措施是提高反应物压强(浓度)、加入更高效的催化剂(改进催化剂)。
③a、b两点的转化率相等,可以认为各物质的浓度对应相等,而a点的温度更高,所以反应速率更快,即va>vb。根据题目表述得到v正=k正x,v逆=k逆·xSiH2Cl2xSiCl4,当反应达到平衡时v正=v逆,v正=k正·x=v逆=k逆xSiH2Cl2xSiCl4,所以=,实际就是平衡常数K值,所以=0.02。a处的转化率为20%,所以计算出:
2SiHCl3SiH2Cl2+SiCl4
起始(mol·L-1) 1 0 0
反应(mol·L-1) 0.2 0.1 0.1
a处时(mol·L-1) 0.8 0.1 0.1
所以xSiHCl3=0.8;x SiH2Cl2=xSiCl4=0.1;所以=×=0.02×≈1.3。
19.(17分)铁、铝是重要的金属材料,铁、铝及其化合物有非常重要的用途。
(1)下列说法正确的是________(填序号)。
①配制氯化铁溶液,先将FeCl3固体溶于较浓盐酸,再用蒸馏水稀释到所需浓度
②FeCl2只能通过置换反应生成,FeCl3只能通过化合反应生成
③利用氯水和KSCN溶液可以检验Fe3+中有无Fe2+
④加热蒸干Fe2(SO4)3溶液获得Fe2(SO4)3固体
⑤由于金属铝性质稳定,所以Al在空气中能稳定存在
(2)高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能水处理剂。其作用原理为
________________________________________________________________。
(3)以铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3和SiO2)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
①滤渣主要成分为________。
②在实验室灼烧操作应选择的主要实验仪器为________。
③反应Ⅱ中,加入NaHCO3一段时间才有沉淀生成,写出加入少量NaHCO3时发生反应的离子方程式:____________________________________。
(4)已知25 ℃时Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.1×10-33。
①在25 ℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成________________________沉淀(填化学式)。
②溶液中某离子物质的量浓度小于等于1.0×10-5 mol·L-1时,可认为该离子已沉淀完全。现向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水,当Fe3+完全沉淀时,测得c(Al3+)=0.2 mol·L-1。此时所得沉淀中________(填“含有”或“不含有”)Al(OH)3。
答案 (1)①④
(2)K2FeO4中+6价铁具有强氧化性,能够消毒杀菌;同时FeO被还原成Fe3+,Fe3+水解形成的Fe(OH)3胶体能够吸附水中悬浮杂质,起到净水作用
(3)①Fe2O3 ②坩埚 ③HCO+OH-===H2O+CO
(4)①Al(OH)3 ②不含有
解析 (1)①配制氯化铁溶液时,先将FeCl3固体溶于较浓盐酸,防止三价铁离子水解,再用蒸馏水稀释到所需浓度,正确;②FeCl2可以通过置换反应生成,也可以通过化合反应生成,如铁与FeCl3反应生成FeCl2,FeCl3除通过化合反应生成,还可以通过复分解反应生成,如Fe2(SO4)3与BaCl2反应生成FeCl3,错误;③Fe3+能与KSCN反应使溶液变为血红色,所以不能利用氯水和KSCN溶液检验Fe3+中有无Fe2+,错误;④Fe2(SO4)3水解得到的硫酸是难挥发性酸,故加热蒸干Fe2(SO4)3溶液得到Fe2(SO4)3固体,正确。
(3)①铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3和SiO2)中Fe2O3不溶于氢氧化钠溶液,所以滤渣主要成分为Fe2O3;②灼烧操作应选择的主要实验仪器是坩埚;③由题可知在溶解铝土矿时加入了过量的氢氧化钠溶液,加入的NaHCO3先与未反应完全的氢氧根离子反应,离子方程式为HCO+OH-===H2O+CO。
(4)①根据25 ℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Al(OH)3]=1.1×10-33,向浓度均为0.1 mol·L-1的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,开始生成Al(OH)3沉淀时所需c(OH-)== mol·L-1,同理开始生成Cu(OH)2沉淀时所需c(OH-)= mol·L-1,由于 mol·L-1< mol·L-1,故滴加相同浓度的氨水,Al(OH)3先析出;②由题给信息可知Fe3+完全沉淀时c(Fe3+)=1.0×10-5 mol·L-1,c3(OH-)===4.0×10-33,则Q[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)=0.2×4.0×10-33=8×10-34
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