四川省江油中学2022-2023学年高二化学下学期期中考试试题(Word版附解析)
展开江油中学2021级高二下期半期考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:C-12 O-16 Si-28 Na-23
第I卷(选择题,共42分)
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与人类生活、生产息息相关。下列说法错误的是
A. 用纯碱溶液清洗油污,加热可增强去污能力
B. 明矾可以用于自来水的净化和消毒杀菌
C. 工业废水中的Cu2+、Hg2+等重金属阳离子可以通过加入FeS除去
D. 餐后将洗净的铁锅擦干可减缓铁的锈蚀
【答案】B
【解析】
【详解】A.纯碱是碳酸钠的水溶液,碳酸根离子水解溶液显碱性。加热促进碳酸根的水解,碱性增强,去污效果增强,A正确;
B.明矾水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附性可用于净水,但不能消毒,B错误;
C.CuS和HgS的溶解度小于FeS,向含有Cu2+、Hg2+等重金属阳离子的工业废水中加入FeS,可以使FeS转化为CuS和HgS,再通过过滤除去,故C正确;
D.在潮湿环境中易发生吸氧腐蚀腐蚀形成铁锈,水是反应物之一,所以餐后将洗净的铁锅擦干可减缓铁的锈蚀,以防生锈,D正确;
故选B。
2. 下列不涉及氧化还原反应的是
A. 补铁剂(有效成分为Fe2+)与维生素C共服效果更佳
B. 雷雨肥庄稼——自然固氮
C. 灰肥相混损肥分——灰中含有碳酸钾,肥中含有铵盐
D. 从沙滩到用户——由二氧化硅制晶体硅
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.维生素C具有还原性,能防止补铁剂被氧化,属于氧化还原反应,故A正确;B.放电过程中,氮气与氧气反应生成NO,O、N元素的化合价发生变化,涉及氧化还原反应,故B正确;C.碳酸钾与铵盐发生相互促进的水解反应,会生成氨气挥发,反应过程中不存在化合价的变化,不涉及氧化还原反应,故C错误;D.由二氧化硅制晶体硅,Si的化合价降低,被还原,涉及氧化还原反应,故D正确;故答案为C。
3. 下列用于解释事实的方程式书写不正确的是
A. 0.1 mol/L氨水的pH约为11.1:NH3·H2ONH + OH-
B. 用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作净水剂:Al3++ 3H2OAl(OH)3 (胶体) + 3H+
C. 泡沫灭火器快速产生CO2:3HCO+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑
D. 用饱和Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4:Ca2++ CO=CaCO3↓
【答案】D
【解析】
【详解】A.一水合氨是弱碱,发生部分电离,0.1 mol/L氨水的pH约为11.1:NH3·H2ONH + OH-,故A正确;
B.明矾中铝离子水解为氢氧化铝胶体,吸附水中的悬浮杂质,用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作净水剂:Al3++ 3H2OAl(OH)3 (胶体) + 3H+,故B正确;
C.硫酸铝和碳酸氢钠溶液混合,发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,泡沫灭火器快速产生CO2:3HCO+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑,故C正确;
D.硫酸钙微溶于水,用饱和Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4,反应的离子方程式为CaSO4+ CO=CaCO3+SO,故D错误;
选D。
4. 下列溶液在空气中蒸干后能得到原溶质的是
A. KAl(SO4)2 B. Na2SO3 C. FeSO4 D. MgCl2
【答案】A
【解析】
【详解】A.硫酸铝钾溶液中铝离子水解使溶液呈酸性,加热虽然能促进铝离子水解,但硫酸是难挥发的高沸点酸,水解生成的硫酸能与氢氧化铝反应,在空气中蒸干后依然得到硫酸铝钾固体,故A正确;
B.亚硫酸钠具有还原性,易被空气中的氧气氧化生成硫酸钠,在空气中蒸干后得到硫酸钠,无法得到亚硫酸钠,故B错误;
C.硫酸亚铁具有还原性,易被空气中的氧气氧化生成硫酸铁,在空气中蒸干后得到硫酸铁,无法得到硫酸亚铁,故C错误;
D.氯化镁在溶液中水解生成氢氧化镁和氯化氢,加热氯化氢受热挥发,使氯化镁水解平衡向正反应方向移动,直至水解趋于完全,在空气中蒸干后得到氢氧化镁,无法得到氯化镁,故D错误;
故选A。
5. 常温下,0.1mol·L-1的下列溶液中c(NH)最小的是
A NH4Al(SO4)2 B. NH4Cl C. NH3·H2O D. CH3COONH4
【答案】C
【解析】
【详解】同浓度的下列溶液:A.NH4Al(SO4)2、B.NH4Cl、C.NH3·H2O、D.CH3COONH4,因A中铝离子水解抑制铵根离子的水解,B中铵根离子水解, C中弱碱电离产生NH,但电离的程度很弱;D醋酸根离子水解促进铵根离子水解,则c (NH)由大到小的顺序是:A>B> D>C,c(NH)最小的为NH3·H2O溶液,故选C。
6. 常温下,向含AgCl的饱和溶液中滴加数滴浓的氢碘酸(忽略体积变化)。下列数值增大的是
A. Ksp(AgCl) B. c(OH-) C. c(Ag+) D. c(Cl-)
【答案】D
【解析】
【详解】AgCl饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:,还存在水的电离平衡:。当加入强酸氢碘酸时,体系温度不变,不变;氢碘酸在溶液中完全电离,增大,水电离平衡逆向移动,减小;加入氢碘酸后溶液中增大,平衡正向移动,生成碘化银沉淀,减小,增大,故选D。
7. 常温时,下列溶液中一定能大量共存的离子组是
A. =10-5mol•L-1的溶液中:Na+、ClO-、Cl-、NO
B. 由水电离出的c(H+)=10-14mol/L的溶液中:Na+、HSO、K+、SO
C. 能使甲基橙试液变红溶液:I-、Na+、Cl-、NO
D. 无色透明溶液中:Fe3+、Na+、AlO、Cl-
【答案】A
【解析】
【详解】A.=10-5mol•L-1的溶液中,=c(OH-)=10-5mol•L-1>10-7 mol•L-1,溶液呈碱性,Na+、ClO-、Cl-、NO四种离子之间不发生反应,也不和OH-反应,可以大量共存,故A选;
B.由水电离出的c(H+)=10-14mol/L的溶液中水的电离被抑制,溶液可能呈酸性也可能呈碱性,HSO既可以和H+反应也可以和OH-反应,不能大量存在,故B不选;
C.能使甲基橙试液变红的溶液呈酸性,I-和NO在酸性条件下会发生氧化还原反应,不能大量共存,故C不选;
D.Fe3+有颜色且能够和AlO发生双水解反应,不能在无色透明溶液中大量共存,故D不选;
故选A。
8. 若NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列相关叙述正确的是
A. 106gNa2CO3固体溶于水后,溶液中含有CO的数目为NA
B. 1LpH=2的醋酸溶液中H+的数目为0.01NA
C. 在密闭容器中充入1molN2和3molH2充分反应,反应后NH3的数目为2NA
D. 60g二氧化硅中含有的Si-O键的数目为2NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.106gNa2CO3的物质的量为=1mol,含有1mol CO,1mol Na2CO3溶于水后,CO发生水解,则溶液中含有CO的数目小于NA,故A错误;
B.1LpH=2的醋酸溶液中c(H+)=0.01mol/L,则n(H+)=0.01mol/L×1L=0.01mol,数目为0.01NA,故B正确;
C.在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应N2+3H22NH3,该反应是可逆反应,充分反应后NH3的数目小于2NA,故C错误;
D.1mol二氧化硅中含有4molSi-O键,60g二氧化硅的物质的量为=1mol,含有的Si-O键的数目为4NA,故D错误;
故选B
9. 已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,X是宇宙中含量最丰富的元素,Y元素的最高正价与最低负价的绝对值相等,Z的核电荷数是Y的2倍,W的最外层电子数是其最内层电子数的3倍。下列说法不正确的是
A. Y的最高价氧化物对应的水化物是弱酸
B. 最简单氢化物的热稳定性:R>W
C. R与X形成的化合物同W与Z形成的化合物的化学键类型完全相同
D. 原子半径:Z>W>R
【答案】C
【解析】
【分析】短周期元素中,X是宇宙中含量最丰富的元素,则X为H元素;Y元素的最高正价与最低负价的绝对值相等,则Y的最外层电子数为4,Y为C元素;Z的核电荷数是Y的2倍,则Z为Mg元素;W的最外层电子数是其最内层电子数的3倍,则W的电子排布为2、8、6,W为S元素,从而得出R为Cl元素。
【详解】A.Y为C元素,最高价氧化物对应的水化物为H2CO3,使弱酸,故A正确;
B.同周期元素,从左往右,非金属性逐渐增大,非金属性:Cl>S,非金属性越强,最简单氢化物越稳定,则热稳定性:HCl>H2S,故B正确;
C.Cl和H形成的化合物为HCl,S和Mg形成的化合物为MgS,HCl使共价化合物,MgS是离子化合物,二者的化学键类型不同,故C错误;
D.同周期元素,从左往右,原子半径越来越小,原子半径:Mg>S>Cl,故D正确;
故选C。
10. 锌—空气电池(原理如图)适宜用作城市电动车的动力电源,该电池放电时Zn转化为ZnO。该电池工作时下列说法不正确的是
A. 多孔板的目的是增大与空气的接触面积
B. 该电池的正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-
C. 该电池放电时K+向石墨电极移动
D. 外电路电子由Zn电极流向石墨电极再通过电解质溶液流回Zn电极
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意放电时Zn转化为ZnO,则Zn电极为负极,石墨电极为正极,空气中的氧气在石墨电极上被还原。
【详解】A.石墨电极作为正极,多孔板可以增大与空气的接触面积,A正确;
B.正极上氧气被还原,电解质显碱性,所以正极电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,B正确;
C.石墨电极为正极,原电池中阳离子移向正极,即K+向石墨电极移动,C正确;
D.电子不能在电解质溶液中流动,D错误;
综上所述答案为D。
11. 下列实验操作及现象、推论不相符的是
选项
操作及现象
推论
A
用pH试纸测得0.1mol/LCH3COOH溶液pH约为3
CH3COOH是弱电解质
B
用pH计测定相同浓度的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH,前者的pH小于后者的pH
HClO的酸性弱于CH3COOH
C
向2mL1mol/LNaOH溶液中加入1mL0.1mol/LMgCl2溶液,产生白色沉淀;再加入1mL0.1mol/LFeCl3溶液,沉淀变为红褐色
Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀
D
将纯水加热到95℃,pH<7
加热可促进水的电离
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.用pH试纸测得0.1 mol/L CH3COOH溶液pH约为3,说明醋酸为弱酸,部分电离,可以说明CH3COOH是弱电解质,实验操作及现象与推论相符,故A不选;
B.NaClO具有强氧化性,能够漂白试纸,不能用pH试纸测定NaClO溶液的pH,可选用pH计,用pH计测定相同浓度的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH,前者的pH小于后者的,说明CH3COONa的水解程度小,说明HClO的酸性弱于CH3COOH,实验操作及现象与推论相符,故B不选;
C.向2mL1mol/LNaOH溶液中加入1mL0.1mol/LMgCl2溶液,产生白色Mg(OH)2沉淀反应,氢氧化钠过量,再加入1mL0.1mol/LFeCl3溶液,反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,不能说明存在沉淀的转化,实验操作及现象与推论不相符,故C选;
D.将纯水加热到95℃,pH<7,说明加热后水中c(H+)增大,水的电离平衡正向移动,说明加热可促进水的电离,实验操作及现象与推论相符,故D不选;
故选C。
12. 下列关于盐类水解的说法正确的是
A. 在Na2S溶液中加入少量Na2S固体,Na2S的水解程度增大
B. 将CuSO4溶液由20℃加热到60℃,溶液的pH增大
C. 向CH3COONa溶液中加水,溶液中的比值增大
D. 常温下,0.1mol/L的NaB溶液的pH=8,溶液中c(Na+)=c(B-)+c(HB)=0.1mol/L
【答案】D
【解析】
【详解】A.在Na2S溶液中加入少量Na2S固体,Na2S溶液的浓度增大,水解程度减小,故A错误;
B.盐类水解是吸热反应,升高温度,CuSO4在溶液中的水解程度增大,溶液中的氢离子浓度增大,溶液的pH减小,故B错误;
C.加水稀释CH3COONa溶液时,溶液中醋酸根离子和氢氧根离子浓度都减小,水的离子积不变,则溶液中氢离子浓度增大,的比值减小,故C错误;
D.常温下,0.1mol/L的NaB溶液的pH=8,溶液显碱性,说明NaB为强碱弱酸盐,即HB为弱酸,溶液中存在物料守恒关系:c(Na+)=c(B-)+c(HB)=0.1mol/L,故D正确;
答案选D。
13. 室温时,下列溶液中微粒的浓度关系不正确的是
A. NaClO溶液中:(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)
B. pH=4的KHC2O4溶液中:c(H2C2O4)>c(C2O)
C. pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a D. 在Na2S溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaClO是强碱弱酸盐,ClO-在水溶液中水解产生OH-式溶液呈碱性,则NaClO溶液中:(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),故A正确;
B.pH=4的KHC2O4溶液呈酸性,说明HC2O的电离生成C2O的程度大于其水解生成H2C2O4的程度,则c(H2C2O4)
故选B。
14. 某温度时,CuS、MnS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 该温度下,Ksp(CuS)小于Ksp(MnS)
B. a点对应的Ksp等于b点对应的Ksp
C. 在含有CuS和MnS固体的溶液中
D. 向CuSO4溶液中加入MnS固体不会发生反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,CuS的Ksp=c(Cu2+)c(S2-)=0.01×6×10-34=6×10-36,MnS的Ksp=c(Mn2+)c(S2-)=0.01×3×10-11=3×10-13,所以Ksp(CuS)小于Ksp(MnS),故A正确;
B.Ksp只与温度和难溶电解质本身有关,a和b都是CuS的饱和溶液,所以a点对应的Ksp等于b点对应的Ksp,故B正确;
C.在含有CuS和MnS固体的溶液中,故C正确;
D.向CuSO4溶液中加入MnS固体,由于Ksp(CuS)远远小于Ksp(MnS),所以MnS会转化为CuS,发生的反应为:Cu2++MnS=CuS+Mn2+,故D错误;
故选D。
【点睛】反应的Cu2++MnS=CuS+Mn2+的K=,远远大于105,所以该反应很容易发生。
第II卷(非选择题,共58分)
15. 常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验编号
HA物质的量浓度(mol/L)
NaOH物质的量浓度(mol/L)
混合溶液的pH
①
0.1
0.1
pH=9
②
c
0.2
pH=7
③
0.2
0.1
pH<7
①②③组实验所用HA为同一种酸,请回答:
(1)从①组情况分析,HA是___________酸(填强或弱),其溶液中的水解离子方程式___________。
(2)②组情况表明,c___________0.2(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)从③组实验结果分析,说明HA的电离程度___________NaA的水解程度(填“大于”、“小于”或“等于”),该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是___________,反应后的溶液中c(HA)+c(A-)=___________mol·L-1。①②③组实验所得溶液中,___________组实验所得溶液H2O的电离程度最大(填①、②或③)。
(4)①组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=___________mol·L-1。c(Na+)-c(A-)=___________mol·L-1,c(OH-)-c(HA)=___________mol·L-1。
【答案】(1) ①. 弱 ②. A-+H2OHA+OH-
(2)大于 (3) ①. 大于 ②. c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) ③. 0.1 ④. ①
(4) ①. 10-5 ②. 10-5-10-9 ③. 10-9
【解析】
【小问1详解】
从①组情况分析,等体积等浓度混合,恰好生成正盐,pH=9,则生成强碱弱酸盐,所以HA为弱酸,A-水解的离子方程式为A-+H2OHA+OH-,故答案为:弱;A-+H2OHA+OH-;
【小问2详解】
若酸为强酸,等体积等浓度混合时pH=7;而HA为弱酸,等体积等浓度混合溶液的pH大于7,则为保证pH=7,应使酸浓度大于0.2mol/L,故答案为:大于;
【小问3详解】
由③组实验结果可知,混合后为等浓度的HA与NaA的混合液,pH<7,酸的电离大于盐的水解;电离显酸性,c(H+)>c(OH-),电离大于水解,则c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);由物料守恒关系可知,反应后的溶液中c(HA)+c(A-)=0.1mol·L-1;①②③组实验所得溶液中,①组为NaA溶液,为强碱弱酸盐,水解促进水的电离,②组为HA与NaA的混合溶液,pH=7,弱酸根的水解和弱酸的电离对水的作用抵消,③组为等浓度的HA与NaA的混合液,pH<7,酸的电离大于盐的水解,水的电离受到抑制,则3组实验所得溶液H2O的电离程度最大的是①,故答案为 大于;c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);0.1;①;
【小问4详解】
①组实验所得混合溶液为NaA溶液,溶液pH=9,说明NaA为强碱弱酸盐,溶液中的氢氧根离子是水电离的,即水电离的溶液中的c(OH-)=10-5mol/L,由电荷守恒可得c(A-)+ c(OH-)= c(Na+)+ c(H+),故c(Na+)-c(A-)= c(OH-)-c(H+)= 10-5-10-9。依据溶液中电荷守恒和物料守恒得到:c(Na+)+ c(H+)=c(OH-)+c(A-),c(Na+)=c(A-)+c(HA),合并得到c(OH-)-c(HA)= c(H+)=10-9 ,故答案为:10-5;10-5-10-9 ;10-9。
16. 乙二酸(化学式 H2C2O4)又名草酸是二元弱酸,具有强还原性,不稳定性,在189.5℃或遇浓硫酸会分解生成CO、CO2和H2O;草酸在150—160℃升华。草酸盐溶解性与碳酸盐类似。
Ⅰ某同学设计如下实验,完成对草酸部分分解产物的检验
(1)分解草酸应选图1中_______(填序号)
(2)证明产物中含有CO的实验现象______________
(3)若没有装置A,B中澄清石灰水变浑浊,______(填“能”或“不能”,填“能”下空不回答)说明草酸分解产物中含有CO2,原因是______________(用离子方程式解释)
(4)气囊的作用为_______________
Ⅱ草酸浓度的标定可以用标准KMnO4滴定。
(5)标准KMnO4溶液应盛装在_______滴定管。
(6)滴定终点现象为____________________
(7)滴定完仰视读数,使标定的草酸浓度___________(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)
(8)写出滴定时反应的离子反应______________________
【答案】 ①. a ②. D中黑色固体变为红色 ③. 不能 ④. Ca2++2OH-+H2C2O4=CaC2O4↓+2H2O ⑤. 收集尾气,避免污染环境 ⑥. 酸式 ⑦. 当滴入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液由无色变为浅红色(或淡紫色)且30s内不变色 ⑧. 偏大 ⑨. 2MnO+5H2C2O4+ 6H+ =2Mn2++10CO2↑+8H2O
【解析】
【分析】草酸受热分解生成CO、CO2和H2O,加热固体物质时,有水生成,为防止水在试管口形成液体发送倒流发生危险,则试管口应略低于试管底部;根据生成的产物中有水,则装置A中可生成液态的水,装置B可检验生成的气体有二氧化碳,装置C除去水蒸气,装置D可验证CO的存在,CO有毒,装置E收集未反应的CO气体。
【详解】(1)分析可知,分解草酸应选图1中的装置a;
(2)CO具有还原性,装置D中的CuO可与CO反应生成单质Cu,观察到的现象为D中黑色固体变为红色;
(3)草酸在150~160℃升华,若没有装置A,草酸盐溶解性与碳酸盐类似,草酸与澄清的石灰水反应生成CaC2O4沉淀,则不再与二氧化碳反应,反应的离子方程式为Ca2++2OH-+H2C2O4=CaC2O4↓+2H2O;
(4)CO有毒,则气囊的作用为收集尾气,避免污染环境;
(5)KMnO4具有强氧化性,可腐蚀橡胶管,则标准KMnO4溶液盛装在酸式滴定管中;
(6)高锰酸钾与草酸反应,开始溶液无色,多加入一滴高锰酸钾溶液时,溶液由无色变为紫色,滴定终点的现象为当滴入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液由无色变为浅红色(或淡紫色)且30s内不变色;
(7)滴定完仰视读数,则使用高锰酸钾溶液的体积偏大,导致计算草酸的浓度偏大;
(8)草酸与酸性高锰酸钾反应生成硫酸钾、硫酸锰、二氧化碳和水,高锰酸钾、硫酸钾、硫酸锰均为可溶性的盐,故离子方程式为2MnO+5H2C2O4+ 6H+ =2Mn2++10CO2↑+8H2O。
17. 工业上可以从冶炼锌、锌制品加工企业回收的废渣(含有ZnCO3、ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质)来提取氧化锌和金属铜等,其主要工艺流程如图所示:
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Al(OH)3
Zn(OH)2
开始沉淀
1.5
7.6
5.4
4.0
6.5
完全沉淀
2.8
9.6
6.4
5.2
8.0
(1)为提高锌渣与硫酸的反应速率,可以采取的措施有___________(任写两种)。
(2)向酸浸液中加入的试剂A有多种选择,若A是H2O2,反应的离子方程式是___________。
(3)酸浸液用试剂A氧化后,加入物质调节pH至5.2~5.4时,沉淀甲为______(填写化学式)。
(4)在酸浸液中加入物质调节pH除杂时,当滴加至Cu2+恰好完全沉淀时,则滤液甲中:c(Zn2+)<___________。已知:Ksp[Zn(OH)2]=3.0×10-17。
(5)为检验沉淀丙是否洗涤干净,可以检验最后一次洗涤液中是否含有___________(填离子符号)予以判断,检验方法是___________。
(6)上述流程所得ZnO产品中锌的含量远超过锌渣中锌元素的含量,其原因是___________。
【答案】(1)升高温度、适当增大硫酸浓度、将锌渣粉碎、搅拌等
(2)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(3)Fe(OH)3、Al(OH)3
(4)3×10-1.8
(5) ①. SO ②. 取最后一次洗涤液,先加盐酸酸化,再加氯化钡溶液,若没有白色沉淀产生,则已洗涤干净
(6)在前期操作中添加了含锌元素的物质
【解析】
【分析】ZnCO3、ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3中加入稀硫酸,都和稀硫酸反应生成硫酸盐,若A是H2O2,双氧水能氧化亚铁离子生成铁离子,发生反应H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;加ZnO调节pH至5.2~5.4时,根据表中数据知,生成的沉淀甲为Fe(OH)3、Al(OH)3,向滤液甲中加入B,生成沉淀乙,乙应该是Cu,B应该是Zn,向滤液乙中加入碳酸钾得到碳酸锌沉淀,沉淀丙为碳酸锌,焙烧碳酸锌得到ZnO,结合题目分析解答。
【小问1详解】
为提高锌渣与硫酸的反应速率,可以采取的措施有:升高温度、适当增大硫酸浓度、将锌渣粉碎、搅拌等。
【小问2详解】
若A是H2O2,双氧水具有氧化性,能氧化亚铁离子生成铁离子,反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
【小问3详解】
加ZnO调节pH至5.2~5.4时,根据表中数据知,生成的沉淀甲为Fe(OH)3、Al(OH)3。
【小问4详解】
当滴加至Cu2+恰好完全沉淀时,pH=6.4,溶液中c(OH-)= mol/L=10-7.6mol/L,。
【小问5详解】
如果沉淀洗涤不干净,则残留硫酸根离子,所以可以检验最后一次洗涤液中是否含有SO ;检验方法是:取最后一次洗涤液,先加盐酸酸化,再加氯化钡溶液,若没有白色沉淀产生,则已洗涤干净。
【小问6详解】
在流程中调节pH值加入了氧化锌,所以所得ZnO产品中锌的含量远超过锌渣中锌元素的含量。
18. 羰基硫是一种粮食熏蒸剂,能防治某些害虫和真菌的危害。利用CO和H2S制备羰基硫气体的反应原理为:CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g) ∆H=-37kJ/mol
(1)已知:2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S(g) ∆H=-269.2kJ/mol
H2S(g)⇌H2(g)+S(g) ∆H=+20.6kJ/mol
则反应2COS(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+3S(g) ∆H=___________。
(2)在容积不变的密闭容器中,使CO与H2S反应达到平衡。若反应前CO的物质的量为1.0mol,达到平衡时CO的物质的量为0.8mol,且化学平衡常数为0.1,则反应前H2S的物质的量为___________mol。若保持温度不变,再向容器中加入0.2molH2S和0.1molH2,平衡移动的方向为___________(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
(3)已知240℃时,反应CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g)的平衡常数Kp=1.0。在一密闭容器中,当进料浓度比c(CO)︰c(H2S)=1︰1时,保持温度不变,反应达到平衡。
①240℃时,下列选项表明该反应一定达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.的值不再变化
B.的值不再变化
C.的值不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不变
E.断裂2nmolH-S键同时断裂nmolH-H键
②由上述条件,经计算可得CO的平衡转化率α=___________。
③进一步提高反应速率,同时提高CO平衡转化率的方法是___________。
【答案】(1)-154.0 kJ/mol
(2) ①. 0.7 ②. 逆反应方向
(3) ①. CE ②. 50% ③. 增大H2S的浓度
【解析】
【小问1详解】
已知热化学反应i:CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g) ∆H1=-37kJ/mol,反应ii:2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S(g) ∆H2=-269.2kJ/mol
反应iii:H2S(g)⇌H2(g)+S(g) ∆H3=+20.6kJ/mol则ii+2iii-2i即得反应2COS(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+3S(g),根据盖斯定律可知,∆H=∆H2+2∆H3-2∆H1=(-269.2kJ/mol)+2×( +20.6kJ/mol)-2×(-37kJ/mol)=-154kJ/mol,故答案为:-154kJ/mol;
【小问2详解】
在容积不变的密闭容器中,使CO与H2S反应达到平衡,若反应前CO的物质的量为1.0mol,达到平衡时CO的物质的量为0.8mol,且化学平衡常数为0.1,根据三段式分析可知:,则有:=0.1,解得x=0.7mol,即反应前H2S的物质的量为0.7mol,若保持温度不变,则平衡常数不变,再向容器中加入0.2molH2S和0.1molH2,此时Qc==>0.1,故平衡移动的方向为逆反应方向,故答案为:0.7;逆反应方向;
【小问3详解】
①A.当进料浓度比c(CO)︰c(H2S)=1︰1时,根据方程式可知CO和H2S的变化量之比也是1:1,即反应过程中的值一直不变,故当不再变化不一定达到化学平衡,A不合题意;
B.由反应方程式可知,COS和H2的变化一直相等,即反应过程中一直不变等于1,故的值不再变化是不能说明反应达到化学平衡,B不合题意;
C.的值不再变化即Qc=K时,说明反应达到化学平衡,C符合题意;
D.反应方程式可知,反应中气体的物质的量保持不变,混合气体的质量保持不变,即混合气体的平均相对分子质量一直保持不变,故混合气体的平均相对分子质量不变不能说明反应达到化学平衡,D不合题意;
E.断裂2nmolH-S键表示正反应速率,同时断裂nmolH-H键表示逆反应速率,根据方程式可知,二者表示正逆反应速率相等,故说明反应达到化学平衡,E符合题意;
故答案为:CE;
②由上述条件,,则有:Kp==1.0,解得x=0.5a,故计算可得CO的平衡转化率α==50%,故答案为:50%;
③由题干反应方程式CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g) ∆H1=-37kJ/mol可知,该反应是一个气体体积不变,故增大压强平衡不移动,正反应是一个放热反应,升高温度反应速率加快,但平衡逆向移动,CO转化率减小,故进一步提高反应速率,同时提高CO平衡转化率的方法是增大H2S的浓度,故答案为:增大H2S的浓度。
四川省雅安中学2022-2023学年高二化学下学期期中考试试题(Word版附解析): 这是一份四川省雅安中学2022-2023学年高二化学下学期期中考试试题(Word版附解析),共23页。试卷主要包含了单选题,填空题等内容,欢迎下载使用。
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