化学 北京师范大学第二附属中学2022-2023学年高二上学期期中考试-A4答案卷尾
展开一、单选题
1.下列属于弱电解质的物质是
A.NaClB.NaOHC.H2SO4D.NH3•H2O
2.下列说法中,正确的是
A.冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程
B.能够自发进行的反应一定是放热反应
C.ΔH<0的反应均是自发进行的反应
D.能够自发进行的反应一定是熵增的过程
3.NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g) △H<0。下列分析正确的是
A.1 ml平衡混合气体中含1 ml N原子
B.断裂2 ml NO2中的共价键所需能量小于断裂1 ml N2O4中的共价键所需能量
C.恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的
D.恒容时,水浴加热,由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
4.100mL跟过量锌粉反应,一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量:①②③④固体⑤,其中组合正确的是
A.①②③B.②④⑤C.③④⑤D.①③④
5.溶液中存在如下平衡: 。下列可使黄绿色的溶液变成蓝色的方法是
A.升温B.加溶液C.加压D.加NaCl(s)
6.与纯水的电离相似,液氨中也存在微弱的电离:2NH3+。据此判断,以下叙述错误的是
A.液氨中含有NH3、、等粒子
B.一定温度下,液氨中c()∙c()是定值
C.液氨中电离达到平衡时,c()=c()=c(NH3)
D.只要不加入其他物质,液氨中c()=c()
7.向10mL氨水中加入蒸馏水,将其稀释到1L后,下列变化中错误的是
A.NH3•H2O的电离程度增大B.c(OH-)增大
C.NH的数目增多D.增大
8.用溶液滴定未知浓度的NaOH溶液。有关该实验说法中,不正确的是
A.本实验可选用酚酞作指示剂
B.用酸式滴定管盛装溶液
C.锥形瓶装未知浓度的NaOH溶液前必须保持干燥
D.滴定结束时俯视酸式滴定管读数,测量结果偏低
9.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.用热溶液除去油污
B.实验室用排饱和食盐水法收集
C.表中实验结果:
D. ;工业合成氨采用400~500℃的高温条件
10.工厂的氨氮废水可用电化学催化氧化法加以处理,其中NH3在电极表面的氧化过程的微观示意图如图:
下列说法中,不正确的是
A.过程①②均有N-H键断裂
B.过程③的电极反应式为:NH-e-+OH-=N+H2O
C.过程④中有非极性键形成
D.催化剂可以降低该反应的焓变
11.工业上处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为S和CO2。已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/ml; S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ/ml;则该条件下2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)的ΔH等于
A.- 270 kJ/mlB.+26 kJ/mlC.-582 kJ/mlD.+270 kJ/ml
12.下列实验装置(部分夹持装置已略去)不能达到对应实验目的是
A.AB.BC.CD.D
13.已知反应:X(g)+Y(g)2Z(g) ∆H<0,400℃时该反应的化学平衡常数K=1。一定条件下,分别在甲、乙、丙3个恒容密闭容器中加入X和Y,反应体系中各物质的物质的量浓度的相关数据如表:
下列说法中,不正确的是
A.甲中,10分钟内X的化学反应速率:v(X)=0.025ml•L-1•min-1
B.甲中,10分钟时反应已达到化学平衡状态
C.乙中,可能T1<400℃
D.丙中,a>0.5
14.下列实验中,均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是
A.Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同
B.CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C.Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D.4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
二、原理综合题
15.合成氨是人类科技发展史上的一项重大突破。
(1)在一定条件下,N2(g)和H2(g)反应生成0.2 ml NH3(g),放出9.24 kJ的热量,写出该可逆反应的热化学方程式: 。在图中画出合成氨反应过程中焓(H )的变化示意图 。
(2)将N2和H2通入体积为2 L的恒温恒容密闭容器中,5min后达到化学平衡,测得NH3的浓度为0.2 ml/L,这段时间内用N2的浓度变化表示的化学反应速率为 ml/(L·min)。
(3)理论上,为了增大平衡时H2的转化率,可采取的措施是 (写出一条)。
(4)图为某压强下N2和H2按物质的量之比1∶3投料进行反应,反应混合物中NH3的物质的量分数随温度的变化曲线。Ⅰ是平衡时的曲线,Ⅱ是不同温度下反应经过相同时间测得的曲线,下列说法正确的是 。
A.图中a点,容器内n(N2)∶n(NH3)=1∶4
B.图中b点,υ正<υ逆
C.400~530 ℃,Ⅱ中NH3的物质的量分数随温度升高而增大,原因是升高温度化学反应速率增大
三、填空题
16.研究电解质在水溶液中的离子反应与平衡有重要的意义。
(1)常温下,用0.1ml/L NaOH溶液滴定10mL0.1ml/L溶液的滴定曲线如下图所示。
i.下列说法正确的是: (填序号)
①a点溶液的pH=1
②b点溶液中,
③c点溶液中,
④d点溶液中,
⑤比较a、d两点水的电离程度:a
(2)已知:25℃时、和HClO的电离平衡常数:
①的电离平衡常数表达式 。
②25℃时,等物质的量浓度的NaClO溶液和溶液的pH关系为: )(填“>”、“<”或“=”)。
③25℃时,若初始时醋酸中的物质的量浓度为0.01ml/L,达到电离平衡时溶液中 ml/L。(已知:)
④下列化学反应能发生的是 。
A.
B.
C.
四、原理综合题
17.雌黄(As2S3)和雄黄(As4S4)都是自然界中常见砷化物,早期都曾用作绘画颜料,因都有抗病毒疗效也用来入药。
(1)砷元素有+2、+3两种常见价态。一定条件下,雌黄和雄黄的转化关系如图1所示。
I中,氧化剂是 。
(2)III中产物亚砷酸(H3AsO3)可以用于治疗白血病,其在溶液中存在多种微粒形态,各种微粒物质的量分数与溶液的pH关系如图2所示。
①人体血液的pH在7.35~7.45之间,用药后人体中含砷元素的主要微粒是 。
②将KOH溶液滴入H3AsO3溶液,当pH调至11时,所发生反应的离子方程式是 。
③下列说法中,正确的是 (填字母序号)。
a.n(H3AsO3):n()=1:1时,溶液显碱性
b.pH=12时,溶液中
c.在K3AsO3溶液中,
(3)工业含砷(+3价)废水常用铁盐处理后排放。其原理是:铁盐混凝剂在溶液中生成Fe(OH)3胶粒,用离子方程式表示这一过程 。Fe(OH)3胶粒表面带有正电荷,可吸附含砷化合物。经测定不同的pH条件下铁盐对含砷(+3价)化合物的去除率如图3所示。pH在5~9时,随溶液pH增大,铁盐混凝剂对含砷(+3价)化合物的吸附效果增强。结合图2和图3解释可能的原因: 。
五、工业流程题
18.MnO2是重要化工原料,由软锰矿制备MnO2的一种工艺流程如下:
软锰矿 MnO2
资料:①软锰矿的主要成分为MnO2,主要杂质有Al2O3和SiO2。
②金属离子沉淀的pH(25℃)
③该工艺条件下,MnO2与H2SO4不反应。
(1)溶出
①溶出前,软锰矿需研磨。目的是 。
②溶出时,Fe的氧化过程及得到Mn2+的主要途径如图所示。
i.II是从软锰矿中溶出Mn2+的主要反应,反应的离子方程式是 。
ii.若Fe2+全部来自于反应Fe+2H+=Fe2++H2↑,完全溶出Mn2+所需Fe与MnO2的物质的量比值为2,而实际比值(0.9)小于2,原因是 。
(2)纯化
已知:MnO2的氧化性与溶液pH有关。纯化时先加入MnO2,后加入NH3∙H2O,调溶液pH≈5,说明试剂加入顺序及调节pH的原因: 。
六、实验题
19.某小组实验验证“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应并测定其平衡常数。
(1)实验验证
实验I:将0.0100 ml/L Ag2SO4溶液与0.0400 ml/L FeSO4溶液(pH=1)等体积混合,产生灰黑色沉淀,溶液呈黄色。
实验II:向少量Ag粉中加入0.0100 ml/L Fe2(SO4)3溶液(pH=1),固体完全溶解。
①取I中沉淀,加入浓硝酸,证实沉淀为Ag。现象是 。
②II中溶液选用Fe2(SO4)3,不选用Fe(NO3)3的原因是 。
综合上述实验,证实“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应。
③小组同学采用电化学装置从平衡移动角度进行验证。补全电化学装置示意图,写出操作及现象 。
(2)测定平衡常数
实验Ⅲ:一定温度下,待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时,取v mL上层清液,用c1 ml/L KSCN标准溶液滴定Ag+,至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液v1 mL。
资料:Ag++SCN-AgSCN↓(白色) K=1012
Fe3++SCN-FeSCN2+(红色) K=102.3
①滴定过程中Fe3+的作用是 。
②测得平衡常数K= 。
(3)思考问题
①取实验I的浊液测定c(Ag+),会使所测K值 (填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
②不用实验II中清液测定K的原因是 。
c(氨水)ml/L
0.1
0.01
ml/L
A
B
C
D
实验
目的
测定锌与稀硫酸反应速率
测定中和反应的反应热
验证温度对化学平衡移动的影响
验证甲烷与氯气发生反应
实验
装置
容器
温度/℃
起始时物质的浓度/(ml•L-1)
10分钟时物质的浓/(ml•L-1)
c(X)
c(Y)
c(Z)
甲
400
1
1
0.5
乙
T1
1
1
0.4
丙
400
1
2
a
化学式
电离平衡常数()
Fe3+
Al3+
Mn2+
Fe2+
开始沉淀时
1.5
3.4
5.8
6.3
完全沉淀时
2.8
4.7
7.8
8.3
参考答案:
1.D
【分析】弱电解质是在水溶液中不完全电离的电解质。
【详解】A.NaCl在水溶液中完全电离,是强电解质,A错误;
B.NaOH是强碱,在水溶液中完全电离,是强电解质,B错误;
C.H2SO4是强酸,在水溶液中完全电离,是强电解质,C错误;
D.NH3•H2O是弱碱,在水溶液中不完全电离,是弱电解质,D正确;
故选D。
2.A
【详解】A.同种物质的熵值,液体大于固体,故冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程,A说法正确;
B.能够自发进行的反应中,∆G<0,∆G=ΔH-TΔS,不一定是放热反应,B说法错误;
C.∆G<0的反应能够自发进行,ΔH<0的反应不一定是自发进行的反应,C说法错误;
D.能够自发进行的反应一定是∆G<0,不一定为熵增的过程,D说法错误;
答案为A。
3.B
【详解】A.1mlNO2含有1mlN原子,1mlN2O4含有2mlN原子,现为可逆反应,为NO2和N2O4的混合气体,1 ml平衡混合气体中所含原子大于1 ml N,A项错误;
B.反应2NO2(g)⇌N2O4(g)为放热反应,故完全断开2mlNO2分子中的共价键所吸收的热量比完全断开1mlN2O4分子中的共价键所吸收的热量少,B项正确;
C.气体体积压缩,颜色变深是因为体积减小,浓度变大引起的,C项错误;
D.放热反应,温度升高,平衡逆向移动,颜色加深,D项错误;
答案选B。
4.B
【详解】加入①Na2CO3,消耗H+,生成氢气的总量减少;
加入②BaCl2(aq),溶液体积增大,减小,减缓反应进行的速率;
加入③KNO3(aq),由于酸性条件下硝酸根具有强氧化性,不能生成氢气;
加入④CH3COONa(s)生成醋酸,氢离子暂时储存在醋酸中,减小,减缓反应进行的速率;
加入⑤NaCl(aq),溶液体积增大,减小,减缓反应进行的速率,综上所述故选B。
5.B
【详解】A.该反应的正反应是吸热反应,升高温度,化学平衡向吸热的正反应方向移动,溶液颜色由蓝色逐渐变为黄色,选项A不符合题意;
B.加AgNO3溶液后,Ag+与Cl-会反应产生AgCl沉淀,导致溶液中Cl-浓度减小,化学平衡向逆反应方向移动,溶液颜色由黄绿色逐渐变为蓝色,选项B符合题意;
C.该反应在溶液中进行,没有气体参加,增大压强对化学平衡无影响,选项C不符合题意;
D.加NaCl(s)后,溶液中Cl-浓度增大,化学平衡向正反应方向移动,溶液颜色由蓝色逐渐变为黄色,选项D不符合题意;
答案选B。
6.C
【详解】A.液氨电离中存在电离平衡2NH3+,所以液氨中含有NH3、、等粒子,A正确;
B.与纯水的电离相似,液氨中c()∙c()只与温度有关,与溶液的浓度无关,所以只要温度一定,液氨中c()∙c()是定值,B正确;
C.液氨的电离是微弱的,所以液氨电离达到平衡状态时,c()=c()
答案选C。
【点睛】可逆反应中的各种微粒共存。
7.B
【详解】A.在氨水中存在电离平衡:NH3·H2O+OH-,加水稀释,NH3·H2O电离平衡正向移动,NH3·H2O的电离程度增大,选项A正确;
B.在氨水中存在电离平衡:NH3·H2O+OH-,加水稀释,c(OH-)减小,NH3·H2O电离平衡正向移动,又使c(OH-)有所增加,但稀释使c(OH-)减小的影响大于平衡移动使c(OH-)增大的影响,故最终达到平衡后c(OH-)减小,选项B错误;
C.在氨水中存在电离平衡:NH3·H2O+OH-,加水稀释,NH3·H2O电离平衡正向移动,NH3·H2O的电离程度增大,最终使溶液中的数目增多,选项C正确;
D.加水稀释时,若电离平衡不移动,c(NH3·H2O)、c()减小倍数相同,不变。但稀释使电离平衡正向移动,导致c(NH3·H2O)减小的倍数大于c(),因此最终达到平衡时增大,选项D正确;
答案选B。
8.C
【详解】A.用0.1000ml•L-1HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,滴定终点时生成NaCl,溶液呈中性,酚酞变色范围为8.2~10,可选用酚酞作指示剂,A正确;
B.HCl溶液呈酸性,中和滴定时,需要用酸式滴定管盛装0.1000ml•L-1HCl溶液,B正确;
C.锥形瓶中有水对实验结果无影响,所以锥形瓶装未知浓度的NaOH溶液不一定要保持干燥,C错误;
D.滴定结束时俯视酸式滴定管读数,读出的标准液体积偏小,导致测量结果偏低,D正确;
故选C。
9.D
【详解】A.碳酸根水解生成氢氧根,溶液呈碱性,油脂在碱溶液中发生水解,用热溶液除去油污,因为加热促进碳酸根水解,可以用勒夏特列原理解释,A正确;
B.氯气与水反应生成次氯酸和盐酸,饱和食盐水中含有氯离子抑制氯气溶解,可以用勒夏特列原理解释,B正确;
C.氨水为弱电解质,浓度越稀促进电离,电离程度越大,可以用勒夏特列原理解释,C正确;
D.根据 可知,该反应为放热反应,升高温度那个逆向移动,工业合成氨采用400~500℃的高温条件,不利于氨的生成,但是可以增大反应效率,故不能用勒夏特列原理解释,D错误;
答案选D。
10.D
【详解】A.由图可知,NH3在过程①中变为NH2,NH2在过程②中变为NH,则过程①②均有N-H键断裂,故A正确;
B.由图可知,NH失去电子结合OH-,转变为N和H2O,则过程③的电极反应式为:NH-e-+OH-=N+H2O,故B正确;
C.过程④中形成N≡N键,则过程④中有非极性键形成,故C正确;
D.使用催化剂该反应的焓变不变,可以改变活化能,故D错误;
故选D。
11.A
【详解】已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/ml; ②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ/ml,根据盖斯定律,将①-②,整理可得2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) ΔH=- 270 kJ/ml,故合理选项是A。
12.B
【详解】A.通过测定收集一定体积的H2所需的时间或一定时间收集H2的体积大小来测定锌与稀硫酸反应速率,A能够达到实验目的;
B.反应在敞口容器中,反应放出的热量会迅速扩散到空气中,不能准确测量中和热,B不能够达到实验目的;
C.将平衡球放在两个不同温度的水中,根据温度变化与气体颜色的深浅判断温度对化学平衡移动的影响,C能够达到实验目的;
D.光照条件下,甲烷与氯气发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、 三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,反应消耗Cl2,使试管内气体颜色变浅,气体体积减少,使液面上升,同时看到试管壁上有油状液体生成,这些现象均可说明甲烷与氯气发生了化学反应,D能够达到实验目的;
故合理选项是B。
13.B
【详解】A.甲中,10分钟时生成了0.5ml/L的的Z,根据方程式可知,反应掉的X的浓度为0.25ml/L,则10分钟内X的化学反应速率:v(X)=0.025ml•L-1•min-1,A正确;
B.在10分钟的时,由表格知生成的Z的浓度为0.5ml/L,则X、Y都反应掉了0.25ml/L,还剩余0.75ml/L,由此算出此时的浓度熵为,即反应正向进行,平衡正向移动,B错误;
C.乙中,X、Y的起始浓度相同,但10分钟后生成物Z的浓度却比甲要小,说明乙容器中反应速率比乙容器小,则可以为降温温度导致,故C正确;
D.对比甲和丙,丙中增加了Y的浓度,则反应速率加快,相同时间之内生成的Z更多,故丙中a>0.5,D正确;
故选B。
14.B
【详解】A.Na2CO3溶液、NaHCO3溶液均存在Na+、、、H2CO3、H+、OH-、H2O,故含有的微粒种类相同,A正确;
B. H++,加入Ca2+后,Ca2+和反应生成沉淀,促进的电离,B错误;
C.Al3+与、都能发生互相促进的水解反应,C正确;
D.由题干信息可知形成沉淀时会消耗碳酸根和碳酸氢根,则它们浓度减小,水解产生的氢氧根的浓度会减小,pH减小,D正确;
故选B。
15. N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/ml 0.02 降温、增大压强或及时分离出NH3 AC
【详解】(1)在一定条件下,N2(g)和H2(g)反应生成0.2 ml NH3(g),放出9.24 kJ的热量,则反应产生2 ml NH3(g),放出92.4 kJ的热量,则该可逆反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/ml;
每1 ml N2(g)与3 ml H2(g)反应产生2 ml NH3(g),放出92.4 kJ的热量,用图示表示为;
(2)从反应开始至平衡,测得NH3的浓度为0.2 ml/L,则N2的浓度变化为×0.2 ml/L=0.1 ml/L,用N2的浓度变化表示反应速率v(N2)==0.02 ml/(L·min);
(3)该反应的正反应是气体体积减小的放热反应。理论上,为了增大平衡时H2的转化率,应该使化学平衡正向移动,可采取的措施是:增大体系的压强,或适当降低反应体系的温度,或分离出NH3或增大N2的浓度等;
(4)A.假设通入的N2的物质的量是1 ml,通入H2为3 ml,平衡时N2转化量为x ml,则平衡时各种气体的物质的量n(N2)=(1-x)ml,n(H2)=3(1-x)ml,n(NH3)=2x ml,由于此时NH3的含量为50%,则,解得x=ml,故此时容器内n(N2)∶n(NH3)=(1-)∶(2×)=1:4,A正确;
B.由图可知b点时NH3的含量低于平衡时的a点,说明反应正向进行,则此时υ正>υ逆,B错误;
C.该反应的正反应是放热反应,随着反应的进行,反应体系气体的温度逐渐升高,化学反应速率逐渐加快,使NH3的物质的量分数随温度升高而增大,C正确;
故合理选项是AC。
16.(1) ②⑤ CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(2) > 4.2×10-4 B
【分析】(1)常温下,用0.1 ml/L NaOH溶液滴定10 mL 0.1 ml/L CH3COOH溶液,a点只有醋酸溶液,b点为酸性,溶质为CH3COOH和CH3COONa,c点为中性,d点溶液呈碱性,是NaOH和CH3COOH恰好中和,溶质为CH3COONa,据此分析解题。
(2)根据CH3COOH、H2CO3和HClO的电离平衡常数可以写出电离方程式和电离平衡常数,比较电离平衡常数大小从而判断反应能否进行,据此分析解题。
【详解】(1)常温下,用0.1 ml/L NaOH溶液滴定10 mL 0.1 ml/L CH3COOH溶液 ,
i.①a点NaOH溶液体积为0,仅有0.1 ml/L CH3COOH溶液 ,醋酸是弱酸,是弱电解质,不完全电离,c(H+)<0.1 ml/L, pH>1,①错误;
②b点为酸性,溶质为CH3COOH和CH3COONa,醋酸的电离大于醋酸根的水解,所以溶液中,②正确;
③c点溶液呈中性,根据电荷守恒,和溶液中性,可得,③错误;
④d点溶液根据物料守恒可得c(Na+)= [c(CH3COO-)+c(CH3COOH)],④错误;
⑤a的溶质为CH3COOH,抑制了水的电离,d的溶质为CH3COONa,促进了水的电离,两点水的电离程度:a
ii. d点溶质是醋酸钠溶液,是强碱弱酸盐,CH3COO-是弱酸的阴离子,能水解 CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-溶液呈碱性,即溶液pH>7 ;故答案为:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;
(2)①CH3COOH是弱酸,其电离平衡常数表达式Ka=,故答案为:。
②由电离平衡常数可知,醋酸的酸性强于次氯酸,根据越弱越水解可得,等物质的量浓度的NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH关系为:pH(NaClO) > pH(CH3COONa),故答案为:>。
③25℃时,若初始时醋酸中CH3COOH的物质的量浓度为0.01 ml/L,由电离平衡常数Ka=,且由醋酸电离出的氢离子和醋酸根离子相等可得,==×10-4=4.2×10-4,即 c(H+)=4.2×10-4ml/L。故答案为:4.2×10-4。
④由电离平衡常数可知,酸性CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO,根据强酸制弱酸的原理可知,A不可能发生,反应B能发生,反应C应为CO2 +H2O+NaClO=NaHCO3 +HClO。
故答案为:B。
17.(1)As2S3
(2) H3AsO3 H3AsO3+OH-=+H2O ac
(3) Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ pH=5~ 9之间溶液中主要存在微粒为H3AsO3和,由于Fe(OH)3胶粒表面带正电荷,可以吸附负电荷,随着溶液中pH的增大而增大,含量多,吸附效果好,此外,pH升高有利于水解,促进Fe(OH)3的生成,Fe(OH)3的含量高,吸收效果更好。
【详解】(1)I中Sn的化合价升高,As的化合价降低,所以As2S3在反应中得电子作氧化剂;
(2)①由图像可知,溶液pH在7.35- 7.45之间,溶液中含砷元素的主要微粒是H3AsO3;
②根据图示可知:将KOH溶液滴入H3AsO3溶液,当pH调至11时,反应产生NaH2AsO3、H2O,所发生反应的离子方程式是:H3AsO3+OH-=+H2O;
③a.n(H3AsO3):n()=1:1时,溶液的pH=9,所以溶液显碱性,a正确;
b.pH= 12时,溶液显碱性,则c(OH-)>c(H+),所以b错误;
c.在K3AsO3溶液中,存在三步水解,以第一步水解为主, 第一步水解生成,第二步水解生成,则,c正确;
故合理选项是ac;
(3)Fe(OH)3胶粒形成就用的是Fe3+水解反应产生的,所以水解反应的化学方程式为:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+;
铁盐混凝剂在溶液中生产Fe(OH)3胶粒,其表面带正电荷。在溶液pH=5~ 9之间溶液中主要存在微粒为H3AsO3和,由于Fe(OH)3胶粒表面带正电荷,可以吸附负电荷,随着溶液中pH的增大而增大,含量多,吸附效果好,此外,pH升高有利于水解,促进Fe(OH)3的生成,Fe(OH)3的含量高,吸收效果更好。
18.(1) 增大反应速率,提高浸出率 MnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O 二氧化锰能够氧化单质铁为Fe2+
(2)纯化时先加入MnO2,将溶液中的Fe2+氧化;后加入NH3∙H2O,调溶液pH≈5,可以使溶液中的Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去
【分析】软锰矿首先进行研磨,可增大固体与硫酸的接触面积,增大反应速率,提高浸出率;加入浓硫酸及过量的铁屑,铁屑与硫酸反应生成硫酸亚铁,亚铁离子与二氧化锰反应生成二价锰离子和铁离子,再电解锰离子的纯化液制取二氧化锰。
【详解】(1)①研磨软锰矿可增大固体与浓硫酸接触面积,增大反应速率,提高浸出率;
②i.根据图示可知:II是软锰矿中的MnO2与Fe2+反应产生Mn2+、Fe3+,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可知溶出Mn2+的主要反应的离子方程式是MnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O;
ii.若Fe2+全部来自于反应Fe+2H+=Fe2++H2↑,完全溶出Mn2+所需Fe与MnO2的物质的量比值为2,而实际比值(0.9)小于2,原因是二氧化锰能够氧化单质铁为Fe2+;
(2)MnO2的氧化性与溶液pH有关。纯化时先加入MnO2,目的是将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+;然后加入NH3∙H2O,调溶液pH≈5,使溶液中的Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而通过过滤的方法分离除去。
19.(1) 灰黑色固体溶解,产生红棕色气体 防止酸性条件下,氧化性氧化Fe2+干扰实验结果 a:铂/石墨电极,b:FeSO4 或Fe2(SO4)3或二者混合溶液,c:AgNO3 溶液;操作和现象:闭合开关 K,Ag电极上固体逐渐溶解,指针向左偏转,一段时间后指针归零,再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液,与之前的现象相同;或者闭合开关 K,Ag电极上有灰黑色固体析出,指针向右偏转,一段时间后指针归零,再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液,Ag电极上固体逐渐减少,指针向左偏转
(2) 指示剂
(3) 偏低 Ag完全反应,无法判断体系是否达到化学平衡状态
【详解】(1)①由于Ag能与浓硝酸发生反应:Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O,故当观察到的现象为灰黑色固体溶解,产生红棕色气体,即可证实灰黑色固体是Ag,故答案为:灰黑色固体溶解,产生红棕色气体。
②由于Fe(NO3)3溶液电离出将与溶液中的H+结合成由强氧化性的HNO3,能氧化Fe2+,而干扰实验,故实验II使用的是Fe2(SO4)3溶液,而不是Fe(NO3)3溶液,故答案为:防止酸性条件下,氧化性氧化Fe2+干扰实验结果。
③由装置图可知,利用原电池原理来证明反应Fe2++Ag+Ag+Fe3+为可逆反应,两电极反应为:Fe2+-e-Fe3+,Ag++e-Ag,故另一个电极必须是与Fe3+不反应的材料,可用石墨或者铂电极,左侧烧杯中电解质溶液必须含有Fe3+或者Fe2+,采用FeSO4或Fe2(SO4)3或二者混合溶液,右侧烧杯中电解质溶液必须含有Ag+,故用AgNO3溶液,组装好仪器后,加入电解质溶液,闭合开关 K,装置产生电流,电流从哪边流入,指针则向哪个方向偏转,根据b中所加试剂的不同,电流方向可能不同,因此可能观察到的现象为:Ag电极逐渐溶解,指针向左偏转,一段时间后指针归零,说明此时反应达到平衡,再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液,与之前的现象相同,表明平衡发生了移动;另一种现象为:Ag电极上有灰黑色固体析出,指针向右偏转,一段时间后指针归零,说明此时反应达到平衡,再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液,Ag电极上固体逐渐减少,指针向左偏转,表明平衡发生了移动,故答案为:a:铂/石墨电极,b:FeSO4或Fe2(SO4)3或二者混合溶液,c:AgNO3溶液;操作和现象:闭合开关 K,Ag电极上固体逐渐溶解,指针向左偏转,一段时间后指针归零,再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液,与之前的现象相同;或者闭合开关 K,Ag电极上有灰黑色固体析出,指针向右偏转,一段时间后指针归零,再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液,Ag电极上固体逐渐减少,指针向左偏转。
(2)①Fe3+与SCN-反应生成红色FeSCN2+,因Ag+与SCN-反应相较于Fe3+与SCN-反应更加容易及彻底,当溶液变为稳定浅红色,说明溶液中的Ag+恰好完全滴定,且溶液中Fe3+浓度不变,说明上述反应答案平衡,故溶液中Fe3+的作用是滴定反应的指示剂,故答案为:指示剂。
②取I中所得上清液vmL。用c1ml/L的KSCN溶液滴定,至溶液变为稳定浅红色时,消耗v1mL,已知:Ag++SCN-AgSCN,K=1012,说明反应几乎进行完全,故有I中上层清液中Ag+的浓度为:c(Ag+)=ml/L,根据平衡三段式进行计算如下:,故反应的平衡常数K== ,故答案为:指示剂;。
(3)①若取实验I所得浊液测定Ag+浓度,则浊液中还有Ag,因存在平衡Fe2++Ag+Ag+Fe3+,且随着反应Ag++SCN-AgSCN,使得上述平衡逆向移动,则测得平衡体系中的c(Ag+)偏大,即偏大,故所得到的K= 偏小,故答案为:偏小。
②由于实验II中Ag完全溶解,故无法判断体系是否达到化学平衡状态,因而不用实验II所得溶液进行测定并计算K,故答案为:Ag完全反应,无法判断体系是否达到化学平衡状态。
化学 北京理工大学附属中学2023-2024学年高二上学期12月月考化学试题-A4答案卷尾: 这是一份化学 北京理工大学附属中学2023-2024学年高二上学期12月月考化学试题-A4答案卷尾,共8页。试卷主要包含了单选题,填空题等内容,欢迎下载使用。
化学北京市首都师范大学附属中学2021-2022学年高二上学期10月月考化学试题-A4答案卷尾: 这是一份化学北京市首都师范大学附属中学2021-2022学年高二上学期10月月考化学试题-A4答案卷尾,共20页。试卷主要包含了单选题,填空题等内容,欢迎下载使用。
化学 北京市第十四中学2020-2021学年高二上学期期中考试-A4答案卷尾: 这是一份化学 北京市第十四中学2020-2021学年高二上学期期中考试-A4答案卷尾,共23页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。