四川省绵阳市南山中学2022-2023学年高二化学下学期期中考试试题(Word版附解析)
展开绵阳南山中学2023年春季高2021级半期考试
化学试题
满分100分,考试时间80分钟
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Cl35.5 Ag108 Cu64 Cr52
第I卷(选择题 共42分)
一、选择题(每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与生活密切相关,下列说法错误的是
A. 黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
B. 盐碱地不利于作物生长,可适当添加石膏降低土壤的碱性
C. 肥皂和厕所清洁剂都是碱性的,而厨房清洁剂是酸性的
D. “西气东输”工程中的气体是天然气,天然气是高效清洁燃料和重要化工原料
【答案】C
【解析】
【详解】A.黄铜(铜锌合金)的抗腐蚀性能交换,故其制作的铜锣不易产生铜绿,A正确;
B.石膏为硫酸钙,可以和盐碱地中的碳酸钠反应转化为碳酸钙,故盐碱地不利于作物生长,可适当添加石膏降低土壤的碱性,B正确;
C.肥皂和厨房清洁剂都是碱性的,而是厕所清洁剂酸性的,C错误;
D.天然气主要成分为甲烷,甲烷是高效清洁燃料和重要化工原料,D正确;
故选C。
2. 要使0.01mol/LK2CO3溶液中的c()更接近0.01mol/L,可以采取的措施是
A. 通入CO2 B. 加入Na2CO3固体
C. 加热 D. 加入适量KOH固体
【答案】D
【解析】
【详解】A.向0.01mol/LK2CO3溶液中通入CO2,因发生+CO2+H2O=2,导致浓度小于0.01mol/L,A不合题意;
B.向0.01mol/LK2CO3溶液中加入Na2CO3固体,导致浓度大于0.01mol/L,B不合题意;
C.加热能够促进水解,导致0.01mol/LK2CO3溶液中浓度小于0.01mol/L,C不合题意;
D.向0.01mol/LK2CO3溶液中加入适量KOH固体,由于OH-浓度增大,抑制水解,导致0.01mol/LK2CO3溶液中浓度接近0.01mol/L,D符合题意;
故答案为:D。
3. 下列烷烃的一氯代物中没有同分异构体的是
A. 丙烷 B. 2-甲基丙烷 C. 丁烷 D. 新戊烷
【答案】D
【解析】
【详解】A.丙烷()有两种等效氢原子,一氯代物有两种结构,A错误;
B.2-甲基丙烷:,有两种等效氢原子,一氯代物有两种结构,B错误;
C.丁烷:,有两种等效氢原子,一氯代物有两种结构,C错误;
D.新戊烷:,只有一种氢原子,一氯代物只有1种结构,没有其他的同分异构体,D正确;
故选D。
4. 下列离子方程式书写错误的是
A. 用铜作电极电解AgNO3溶液:4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+
B. 小苏打溶液呈碱性:+H2O⇌H2CO3+OH-
C. 向AgCl悬浊液中加入Na2S固体:2AgCl(s)+S2-(aq)⇌Ag2S(s)+2Cl-(aq)
D. 用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+:2[Fe(CN)6]3-+3Fe2+=Fe3[Fe(CN)6]2↓
【答案】A
【解析】
【详解】A.用铜作电极电解AgNO3溶液则阳极上Cu失电子转化为Cu2+,阴极上是Ag+得到电子转化为Ag,故该电解方程式为:Cu+2Ag+2Ag+Cu2+,A错误;
B.小苏打溶液呈碱性由于碳酸氢根离子水解生成碳酸和氢氧根离子即+H2O⇌H2CO3+OH-,B正确;
C.向AgCl悬浊液中加入Na2S固体发生沉淀的转化,该转化方程式为:2AgCl(s)+S2-(aq)⇌Ag2S(s)+2Cl-(aq),C正确;
D.用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+产生蓝色沉淀即Fe3[Fe(CN)6]2↓,故该离子方程式为2[Fe(CN)6]3-+3Fe2+=Fe3[Fe(CN)6]2↓,D正确;
故答案为:A。
5. 在一定温度下氢氧化钙的悬浊液中,加入少量的氧化钙粉末,充分反应后恢复到原温度。下列叙述不正确的是
A. 溶液的pH不变 B. 溶液中钙离子数目减少
C. 溶液中钙离子浓度不变 D. 氢氧化钙的溶度积常数变小
【答案】D
【解析】
【详解】向悬浊液中加少量生石灰,发生:CaO+H2O=Ca(OH)2,消耗水,溶液中c(Ca2+)、c(OH-)增大,由于原溶液已达到饱和,则沉淀溶解平衡向逆反应方向移动,即溶液中Ca2+和OH-的物质的量减少,但饱和溶液的浓度和沉淀的溶解平衡的溶度积Ksp只与温度有关,故温度不变,溶液中各离子浓度和Ksp保持不变,即溶液的pH不变,溶液中钙离子数目减少,溶液中钙离子浓度不变,则A、B、C均正确,氢氧化钙的溶度积常数不变,D错误;故答案为:D。
6. 常温下,CH3COOH、HCOOH(甲酸)的电离常数分别为1.7×10-5、1.8×10-4,以下关于0.1mol/LCH3COOH溶液、0.1mol/LHCOOH溶液的说法正确的是
A. c(H+):CH3COOH>HCOOH
B. 等体积的两溶液中,分别加入过量的镁,产生氢气的体积:HCOOH>CH3COOH
C. HCOOH与NaOH发生反应的离子方程式为:H++OH-=H2O
D. 将CH3COOH溶液稀释100倍过程中,其电离常数保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电离常数可知,则等浓度的甲酸电离程度大于乙酸溶液,溶液中氢离子浓度等于乙酸溶液,故A错误;
B.由分析可知,甲酸与乙酸的浓度相同、体积相同则物质的量相同,氢原子个数相同,与过量的镁反应,酸完全反应,则根据原子守恒,产生的氢气的量相同,故B错误;
C.甲酸溶液与氢氧化钠溶液反应生成甲酸钠和水,反应的离子方程式为,故C错误;
D.电离常数为温度函数,温度不变,电离常数不变,则乙酸溶液稀释过程中,甲酸的电离常数保持不变,故D正确;
故选D。
7. 家庭常使用天然气或者液化石油气(主要成分为C3H8)为燃料,现在以一套液化石油气为原料的灶具改为烧天然气,应采取的措施是
A. 增大空气进量,增大天然气进量 B. 减小空气进量,减小天然气进量
C. 减小空气进量,增大天然气进量 D. 增大空气进量,减小天然气进量
【答案】C
【解析】
【详解】甲烷和氧气点燃生成水和二氧化碳,;C3H8氧气点燃生成水和二氧化碳,;由方程式可知,等体积的甲烷相比等体积的液化石油气耗氧量减小,故液化石油气为原料的灶具改为烧天然气后,应该减小空气进量,增大天然气进量;
故选C。
8. 氟离子电池是新型电池中的一匹黑马,其理论比能量高于锂电池。一种氟离子电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A. 放电时,a是电源的负极
B. 放电时,a极的电极反应为:LaSrMnO4F2-2e-=LaSrMnO4+2F-
C. 充电时,电极a接外电源的正极
D. 可将含F-的有机溶液换成水溶液以增强导电性
【答案】C
【解析】
【分析】由于Mg是活泼金属,Mg2+氧化性弱,所以该电池工作时Mg失去电子结合F-生成MgF2,即b电极为负极,电极反应式为:Mg+2F--2e-=MgF2,则a为正极,正极反应式为:LaSrMnO4F2+2e-=LaSrMnO4+2F-;充电时,电解池的阳极、阴极与原电池的正、负极对应,电极反应与原电池的电极反应反应物与生成物相反,据此解答;
【详解】A.由于Mg是活泼金属,Mg2+氧化性弱,所以原电池放电时,Mg失去电子,作负极,即b为负极,a为正极,A错误;
B.放电时,a为正极发生还原反应,电极反应为:LaSrMnO4F2+2e-=LaSrMnO4+2F-,B错误;
C.充电时电解池的阳极、阴极与原电池的正、负极对应,所以a极接外电源的正极,C正确;
D.因为Mg能与水反应,因此不能将有机溶液换成水溶液,D错误;
答案选C。
9. 阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是
A. 常温下,pH=7的醋酸铵溶液中由水电离出的OH-数目为10-7NA
B. 1L0.1mol/LNaClO溶液中含有的ClO-数目为NA
C. 在电解精炼粗铜的过程中,当阴极质量增重32g时转移的电子数为NA
D. 标准状况下,22.4LC6H14中含有单键数目为19NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.水电离的氢离子浓度为10-7mol/L,因未注明溶液体积,所以无法计算离子个数,A错误;
B.因ClO-离子发生水解,故在溶液中ClO-的个数小于NA,B错误;
C.阴极发生电极反应,,,则转移电子数为NA,C正确;
D.标准状况下C6H14为液体,无法根据体积计算物质的量,D错误;
故答案为:C。
10. 下列电化学装置完全正确是
A.防止铁被腐蚀
B.铁件上镀银
C.粗铜精炼
D.铜锌原电池
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.该电解池装置中,铁作为阴极,被保护,A正确;
B.铁件上镀银,应该将银放在阳极,发生反应:,铁放在阴极,发生反应:,生成的银单质附着在铁上,B错误;
C.电解精炼铜,是将粗铜放在阳极,发生反应:,纯铜放在阴极,发生反应:,C错误;
D.铜锌原电池中,锌电极应该置于溶液中,铜电极置于溶液中,D错误;
故选A。
11. 常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是
A. 在溶液中
B. 在溶液中
C. 在溶液中
D. 氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9溶液中
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.由于磷酸为多元酸,第一步电离大于第二步电离大于第三步电离,所以在溶液中,离子浓度大小为:,故A正确;
B.在溶液中,根据电荷守恒得到,故B错误;
C.在溶液中,根据物料守恒得到,故C错误;
D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液,则,根据电荷守恒,则,故D错误;
故选A。
12. 科学家近年发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。电池示意图如下,电极为金属锌和选择性催化材料。放电时,温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
下列说法错误的是
A. 放电时,负极反应为Zn-2e-+4OH-=
B. 放电时,1molCO2转化为HCOOH,转移的电子数目为1NA
C. 充电时,电池总反应为2=2Zn+O2↑+4OH-+2H2O
D. 充电时,正极溶液中OH-浓度降低
【答案】B
【解析】
【分析】由题可知,放电时,CO2转化为HCOOH,即CO2发生还原反应,故放电时右侧电极为正极,左侧电极为负极,Zn发生氧化反应生成;充电时,右侧为阳极,H2O发生氧化反应生成O2,左侧为阴极,发生还原反应生成Zn,以此分析解答;
【详解】A.放电时,负极上Zn发生氧化反应,电极反应式为: ,故A正确;
B.放电时,CO2转化HCOOH,C元素化合价降低2,则1molCO2转化为HCOOH时,转移电子数为2mol,故B错误;
C.充电时,阳极上H2O转化为O2,负极上转化为Zn,电池总反应为:,故C正确;
D.充电时,正极即为阳极,电极反应式为:,溶液中H+浓度增大,溶液中c(H+)•c(OH-)=KW,温度不变时,KW不变,因此溶液中OH-浓度降低,故D正确;
故答案为:B。
13. 常温下,金属离子(Mn+)浓度的负对数pM[pM=-lgc(Mn+)]随溶液pH变化关系如图所示。当c(Mn+)≤10-6mol/L时认为该金属离子已沉淀完全,下列叙述正确的是
A. 常温下,Mg(OH)2的溶解度比Cu(OH)2的溶解度小
B. 常温下,Fe(OH)3的溶度积常数为1.0×10-39
C. 除去含Cu2+溶液中的少量Fe2+,可加入适量H2O2后控制溶液3≤pH<7
D. 能通过调节溶液pH的方法分步沉淀Mg2+和Fe2+
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知Mg(OH)2和Cu(OH)2完全沉淀时, Mg(OH)2所需pH值更大,推知Mg(OH)2溶度积常数大于Cu(OH)2,二者为相同类型的沉淀,溶度积常数越大,溶解度越大,所以Mg(OH)2的溶解度比Cu(OH)2的溶解度大,A错误;
B.由点(3,6)可知,此时pH=3,pOH=11,则,B正确;
C.由图可知,当三价铁离子完全沉淀时,铜离子未开始沉淀,所以除去含Cu2+溶液中的少量Fe2+,可加入适量H2O2将亚铁离子氧化为三价铁离子,之后控制溶液3≤pH<4,使二者分离,C错误;
D.由图可知当亚铁离子完全沉淀时,镁离子也已经开始沉淀,无法通过调节溶液pH的方法分步沉淀Mg2+和Fe2+,D错误;
故选B。
14. 支撑海港码头基础的防腐技术,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述正确的是
A. 高硅铸铁作用为传递电流和损耗阳极材料
B. 通电后外电路电子被强制从钢管桩流向高硅铸铁
C. 通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
D. 该防腐技术为牺牲阳极的阴极保护法
【答案】C
【解析】
【详解】A.高硅铸铁为惰性辅助阳极,作用为传递电流,没有作损耗阳极材料,A错误;
B.高硅铸铁为阳极,通电后,电子从阳极(高硅铸铁)经导线流向电源正极,负极流向阴极(钢管柱),B错误;
C.钢管桩为电解池的阴极,没有被损耗,其表面腐蚀电流接近为零,C正确;
D.在电流的作用下,该装置为外接电源的阴极保护法,D错误;
故选C。
第II卷(非选择题 共58分)
二、(本题包括2小题,共24分)
15. 填空。
(1)书写对应的化学用语:
①氯化铁溶液可作净水剂,离子方程式解释其原理为___________。
②氯碱工业对应的离子方程式为___________。
(2)已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp数值分别为2.0×10-12和2.0×10-10,在化学分析中采用K2CrO4作指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-,利用Ag+与生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-6mol/L)时,溶液中c(Ag+)为___________mol/L,此时溶液中c()等于___________mol/L。
(3)常温下,有下列4种溶液
a:pH=11的氨水 b:pH=11的氢氧化钠溶液 c:pH=3的醋酸 d:pH=3的盐酸
①在a和b中分别加入适量的氯化铵晶体后,两种溶液的pH均___________,(填“增大”“减小”或“不变”),从平衡移动角度解释a溶液中pH变化的原因___________。
②将溶液a和d按比例混合后溶液恰好为中性,所得溶液中离子浓度从大到小排列的顺序为___________,该溶液中水电离的氢离子浓度为___________mol/L。
③将xL溶液d与yL溶液b混合后,所得溶液的pH=4,则x:y=___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. ②.
(3) ①. 减小 ②. 水中存在电离:,加入适量的氯化铵晶体后,浓度增大,平衡逆向移动,浓度减小,溶液的减小 ③. ④. ⑤.
【解析】
【小问1详解】
氯化铁溶液可作净水剂,是因为水解生成胶体,胶体具有吸附性,离子方程式为:;氯碱工业是电解饱和食盐水,生成和烧碱,对应的离子方程式为:;
【小问2详解】
的,当刚好完全沉淀时,,的,;
【小问3详解】
①氨水中存在电离:,加入适量的氯化铵晶体后,浓度增大,平衡逆向移动,浓度减小,溶液的减小;氢氧化钠溶液中的电离:,加入适量的氯化铵晶体后,与反应,浓度减小,溶液的减小;
②若pH=11的氨水和pH=3的盐酸混合后溶液显中性,所得溶液中的溶质为:和,根据电荷守恒:,,水电离产生的,所以,所以离子浓度的大小关系为:;
③将xLpH=3的盐酸溶液与yL pH=11的氢氧化钠溶液混合后,所得溶液的pH=4,则,。
16. 工业废水中常含有一定量氧化性较强的,利用滴定原理测定含量(通常以1L废水中的微粒质量计量)的方法如下:
步骤I:量取30.00mL废水于锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化。
步骤II:加入过量的碘化钾溶液充分反应:+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O
步骤III:向锥形瓶中滴入几滴指示剂。用滴定管量取0.1000mol/LNa2S2O3溶液进行滴定,数据记录如表:(I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)
滴定次数
Na2S2O3溶液起始读数/mL
Na2S2O3溶液终点读数/mL
第一次
1.02
19.03
第二次
2.00
19.99
第三次
0.20
a
(1)取Na2S2O3固体配制100mL0.1000mol/LNa2S2O3溶液需要的定量仪器有托盘天平、量筒和___________。
(2)步骤I量取30.00mL废水选择的仪器是___________。
(3)步骤III中滴加的指示剂为___________;滴定达到终点时的实验现象是___________。
(4)步骤III中a的读数如图所示,则:
①a=___________mL。
②计算废水中含量为___________g/L。
(5)以下操作会造成废水中含量测定值偏高的是___________(填字母)。
A. 滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
B. 盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗
C. 滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
D. 量取Na2S2O3溶液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗
【答案】(1)100mL容量瓶
(2)酸式滴定管或移液管
(3) ①. 淀粉试剂 ②. 滴入最后1滴溶液,溶液刚好从蓝色变为无色,且30s内不变色
(4) ①. 18.20 ②. 2.16 (5)CD
【解析】
【小问1详解】
配置一定物质的量浓度的溶液需要的定量仪器有托盘天平、量筒和100mL容量瓶;
【小问2详解】
废水中含有稀硫酸因此移取废水可以用酸式滴定管,也可以用移液管;
【小问3详解】
①步骤III中含有步骤II得到的,用滴定可以得到,因此选择滴加的指示剂淀粉试剂;
②滴入最后1滴溶液,溶液刚好从蓝色变为无色,且30s内不变色,即达到滴定终点;
【小问4详解】
①滴定管"0"刻度在上,精确到0.01mL,a值18.20mL;
②根据表格可知,第一次消耗体积为18.01mL,第二次消耗体积为17.99mL,第三次消耗体积为18.00mL,三次体积取平均值得,的物质的量为,根据方程式,可知,则,,30mL废水中含有,则废水中的含量为;
【小问5详解】
根据可知,待测浓度偏高,则浓度偏高;
A.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,造成偏小,根据分析,偏低,A项错误;
B.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗,对V(标准)没有影响,则c(待测)无影响,B项错误;
C.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液,造成V(标准)偏大,则c(待测)偏高,C项正确;
D.用蒸馏水洗后未用标准液润洗,造成V(标准)偏大,则c(待测)偏高,D项正确;
答案选CD。
三、(本题包括2小题,共25分)
17. 电化学知识给人类的生活和工业生产带来极大的方便。回答下列问题:
(1)碱性锌锰电池的总反应式为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2。负极材料为___________,该电池正极反应式为___________。
(2)甲烷燃料电池为绿色化学电源,以NaOH溶液为电解质溶液时,负极的电极反应式为___________。
(3)用如图装置电解硫酸钾溶液,可获得H2、O2、硫酸和氢氧化钾溶液。X电极上发生的电极反应为___________。氢氧化钾溶液从___________口导出(填“A”或“D”),M、N交换膜中属于阳离子交换膜的是___________(填“M”或“N”)。
(4)如图所示,若电解10min时,测得银电极的质量减少5.40g。试回答下列问题:
①电源中Y极是___________(填“正”或“负”)极。
②通电10min时,B中共收集到392mL(标准状况)气体,溶液体积为200mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计),则通电前c(CuSO4)=___________mol/L,如果电解后要使该电解液复原,可以加入物质的化学式为___________。
③若A中氯化钾溶液的体积是500mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计),电解后溶液中仍有Cl-,则电解后溶液的pH=___________。
【答案】(1) ①. 锌 ②. 2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-
(2)
(3) ①. ②. D ③. N
(4) ①. 正 ②. 0.100mol/L ③. CuO和H2O ④. 13
【解析】
【小问1详解】
由总反应可知,锌发生氧化反应为负极;二氧化锰得到电子发生还原反应生成MnOOH为正极,反应为2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-;
【小问2详解】
甲烷燃料电池中甲烷失去电子发生氧化反应,在碱性溶液中生成碳酸根离子和水,作为负极,故负极反应为;
【小问3详解】
用如图装置电解硫酸钾溶液,可获得H2、O2、硫酸和氢氧化钾溶液;则X电极上水放电发生氧化反应生成氧气和氢离子,发生的电极反应为;Y电极上水放电发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,中间室中硫酸根离子向左侧迁移,在左室得到硫酸,中间室中钾离子向右侧迁移,在右室得到氢氧化钾,故M、N交换膜中属于阳离子交换膜的是N,氢氧化钾溶液从D口导出;
【小问4详解】
①电解10min时,测得银电极的质量减少5.40g,则银电极发生氧化反应,为阳极,与之相连的为Y 为正极,则X为负极;
②电解10min时,测得银电极的质量减少5.40g,反应0.05mol银,,电路中转移0.05mol电子;
通电10min时,B中共收集到392mL(标准状况)气体,总的物质的量为0.0175mol;右侧阳极反应为,根据电子守恒,生成0.0125mol氧气;则左侧阴极会发生反应,生成氢气0.0175mol-0.0125mol=0.005mol,消耗电子0.01mol,则反应中消耗电子0.05mol-0.01mol=0.04mol,反应铜离子为0.02mol,溶液体积为200mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计),则通电前c(CuSO4)= 0.02mol÷0.2L=0.100mol/L,该电解过程中初始生成铜和氧气,后期为电解水生成氢气和氧气,故如果电解后要使该电解液复原,可以加入物质的化学式为CuO和H2O。
③若A中氯化钾溶液的体积是500mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计),电解后溶液中仍有Cl-,则阴极反应为,根据电子守恒可知,生成0.05mol氢氧根离子,则电解后溶液的氢氧根离子浓度为0.05mol÷0.5L=0.1mol/L,pOH=1,则pH=13。
18. 氟化钡可用于制造电机电刷、光学玻璃、光导纤维、激光发生器等。以钡矿粉(主要成分为BaCO3,含有SiO2、Fe2+、Mg2+等杂质)为原料制备氟化钡的流程如下:
已知:常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是3.4、12.4。
(1)滤渣A主要成分的化学式为___________。
(2)滤液1加H2O2氧化的过程中主要反应的离子方程式为___________。
(3)加20%NaOH溶液调节pH=12.5,得到滤渣C主要成分是___________。
(4)滤液3加入盐酸酸化后再经___________、___________、过滤、洗涤、真空干燥等一系列操作后得到BaCl2·2H2O。
(5)常温下,用BaCl2·2H2O配制成0.2mol/L水溶液与等浓度的氟化铵溶液反应,可得到氟化钡沉淀。请写出该反应的离子方程式:___________。已知Ksp(BaF2)=4.0×10-7,当钡离子完全沉淀时(即钡离子浓度≤10-5mol/L),至少需要的氟离子浓度是___________mol/L。
(6)已知:Ksp(BaCO3)=2.0×10-9,Ksp(BaSO4)=1.0×10-10.将氯化钡溶液滴入等物质的量浓度的硫酸钠和碳酸钠的混合溶液中,当BaCO3开始沉淀时,溶液中=___________。
【答案】(1)SiO2
(2)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O
(3)Mg(OH)2 (4) ①. 加热浓缩 ②. 过滤
(5) ①. Ba2++2F¯= BaF2↓ ②. 0.2
(6)0.05
【解析】
【分析】经过酸浸,滤液中哦主要含有钡离子、亚铁离子、镁离子,加入双氧水后亚铁离子转化为铁离子,调节pH后生成氢氧化铁沉淀,加入NaOH后,生成氢氧化镁沉淀,滤液3中主要含有氯化钡,加入盐酸酸化后再经加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,真空干燥等一系列操作后得到BaCl2·2H2O晶体,以此分析;
【小问1详解】
钡矿粉的主要成分有BaCO3,含有SiO2、Fe2+、Mg2+等杂质,加入盐酸后,只有二氧化硅不溶于盐酸,因此滤渣A主要为二氧化硅;
故答案为:SiO2;
【小问2详解】
滤液1中加H2O2的目的是氧化亚铁离子,反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;
故答案为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;
【小问3详解】
根据题意中常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是:3.4、12.4,根据流程图,加入双氧水调节pH,主要是去除铁离子,再加20%NaOH溶液调节pH=12.5,主要是去除镁离子,因此得到的滤渣C中主要含有Mg(OH)2;
故答案为:Mg(OH)2;
【小问4详解】
滤液3中主要含有氯化钡,加入盐酸酸化后再经加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,真空干燥等一系列操作后得到BaCl2·2H2O晶体;
故答案为:加热浓缩;过滤;
【小问5详解】
用BaCl2·2H2O配制成0.2mol/L水溶液与等浓度的氟化铵溶液反应,可得到氟化钡沉淀。反应的离子方程式为Ba2++2F¯= BaF2↓,根据Ksp(BaF2)=1.84×10-7,当钡离子完全沉淀时(即钡离子浓度≤10-5L),c(F-) == 0.2mol/L;
故答案为:Ba2++2F¯= BaF2↓;0.2;
【小问6详解】
根据Ksp(BaSO4)和Ksp(BaCO3)表达式可知:= ==0.05;
故答案为:0.05。
四、(本题包括1小题,共9分)
19. 完成下列问题。
(1)H2C2O4是一种二元弱酸,H2C2O4溶液中各粒子浓度在其总浓度中所占比值叫其分布系数,常温下某浓度的H2C2O4溶液中各粒子分布系数随pH的变化如图所示,据此分析:该温度下,H2C2O4的电离平衡常数Ka2=___________,0.1mol/L的NaHC2O4溶液中离子浓度从大到小排列的顺序为___________。
(2)已知p(Ag+)=-lgc(Ag+),p(X-)=-lgc(X-)。某温度下,AgBr、AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,a点的坐标为(5,5),b点的坐标为(7,7)。已知:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),看图分析可知:
①Ksp(AgBr)=___________,向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体,a点___________变到d点(填“能”或“不能”)。
②如果向AgBr的悬浊液中滴加1mol/LKCl溶液,原来的沉淀___________(填“能”或“不能”)完全转化为AgCl,请从化学平衡常数角度解释原因___________。
【答案】(1) ①. 10-4.30 ②. c(Na+)> c()>(H+)> c()>(OH-)
(2) ①. 1.010-14 ②. 能 ③. 不能 ④. 该转化反应的化学平衡常数等于AgBr和AgCl的Ksp之比,K值太小,不能完全转化
【解析】
【小问1详解】
该温度下,H2C2O4的电离平衡常数Ka2=,由图像可知,pH=4.30时,c()=c(),则Ka2=c(H+)=10-4.30;
0.1mol/LNaHC2O4溶液的pH=4.5,说明电离程度大于水解程度,则c()>c(),溶液呈酸性且氢离子的电离来自于水的电离、的电离(H+)> c(),故离子浓度从大到小排列的顺序为c(Na+)> c()>(H+)> c()>(OH-);
【小问2详解】
①
由图可知,纵横坐标的乘积越大,Ksp(AgX)越小,则a、d点在AgCl的沉淀溶解平衡曲线上,b点在AgBr沉淀溶解平衡曲线上;
Ksp(AgBr)= c(Ag+)c(Br-)=1.0×10-7 mol·L-1×1.0×10-7 mol·L-1=1.0×10-14 mol2·L-2;
向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体,氯离子浓度增大,p(X-)=-lgc(X-)减小,平衡逆向移动,银离子浓度减小,p(Ag+)=-lgc(Ag+)增大,故a点能变到d点;
②如果向AgBr的悬浊液中滴加1mol/LKCl溶液,该转化反应的化学平衡常数等于AgBr和AgCl的Ksp之比,K值太小,不能完全转化,原来的沉淀不能完全转化为AgCl。
四川省绵阳南山实验中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题(Word版附解析): 这是一份四川省绵阳南山实验中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题(Word版附解析),共23页。试卷主要包含了本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,01ml·L-1·s-1B,3kJ等内容,欢迎下载使用。
四川省绵阳市南山中学实验学校2023-2024学年高二上学期10月月考化学试题(Word版附解析): 这是一份四川省绵阳市南山中学实验学校2023-2024学年高二上学期10月月考化学试题(Word版附解析),共17页。试卷主要包含了 如图所示,ΔE1=393等内容,欢迎下载使用。
四川省绵阳南山中学实验学校2022-2023学年高二化学下学期期中考试试题(Word版附解析): 这是一份四川省绵阳南山中学实验学校2022-2023学年高二化学下学期期中考试试题(Word版附解析),共19页。试卷主要包含了 考试结束后将答题卡收回, 下列化学用语书写正确的是, 下列物质分离的方法错误的是, 下列化肥可能引起土壤酸化的是, 下列说法中错误的是, 设NA 为阿伏加德罗常数的值等内容,欢迎下载使用。