山东省济南市实验中学2024-2025学年高一上学期12月月考化学试题(Word版附解析)
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(2024.12)
说明:试题分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第Ⅰ卷为第1页至第6页,第Ⅱ卷为第7页至第10页。考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 C59 Cu64
第I卷(选择题40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求
1. 化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A. 废旧钢材在焊接前,用饱和溶液清洗焊点表面油污
B. 明矾与高铁酸钾均可作水处理剂,两者处理水的原理相同
C. 草木灰与铵态氮肥混合施用可以提高氮肥使用效果
D. 纯碱可用作锅炉除垢(主要成分为)的转化剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化铵为强酸弱碱盐,水解显酸性,能除去铁锈而不是除去油污,故A错误;
B.明矾溶于水电离产生的铝离子水解生成具有吸附性的氢氧化铝胶体用于净水,高铁酸钾中铁处于高价态,具有强氧化性能杀菌消毒而净水,原理不相同,故B错误;
C.草木灰含碳酸钾,碳酸根离子与铵根离子发生双水解,生成一水合氨,一水合氨分解生成氨气,降低肥效,故C错误;
D.CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为:,碳酸钙易和酸反应除去,故纯碱可用作锅炉除垢的转化剂,故D正确;
故选D。
2. 二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:,该反应一般认为通过如下步骤来实现:
① kJ·ml-1
② kJ·ml-1
若反应①为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据盖斯定律,①+②得,若反应①为慢反应,说明反应①活化能大于反应②的活化能,总反应放热,生成物能量低于反应物,则能体现上述反应能量变化的是A。
故选A。
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 电解精炼铜时,若阴极得到电子数为个,则阳极质量减少64g
B. 常温下,1L的溶液中,发生电离的水分子数为
C. 向1L0.1ml·L-1溶液中通氨气至中性(忽略溶液体积变化),所得溶液中数目小于
D. 常温下,密闭容器中2mlNO与1ml充分反应,产物的分子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解法精炼铜,阳极是铜、铁、锌等失电子,若电路中转移个电子时,阳极不一定消耗1mlCu,还有可能消耗铁、锌等,阳极质量不一定减轻64g,故A错误;
B.的溶液中,,溶液中存在水解平衡:,发生电离的水分子数:,故B正确;
C.向1L0.1ml/L溶液中通氨气至中性,根据电荷守恒,,若忽略体积的变化,则溶液体积仍为1L,即数目等于,故C错误;
D.常温下,2mlNO与1ml充分反应生成2ml,二氧化氮会部分生成四氧化二氮,导致二氧化氮的物质的量小于2ml,分子数小于,故D错误;
故选B。
4. 下列各组中,两种基态原子一定位于同一主族的是
A. 核外L层仅有2个电子的原子与核外M层仅有2个电子的原子
B. 核外电子排布为1s2的原子与核外电子排布为1s22s2的原子
C. 2p轨道只有1个未成对电子的原子与3p轨道只有1个未成对电子的原子
D. 最外层均只有1个电子的两种原子
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.核外L层仅有2个电子的原子为Be,核外M层仅有2个电子的原子为Mg,Be与Mg均为IIA族元素,A符合题意;
B.核外电子排布为1s2的原子为He,核外电子排布为1s22s2的原子为Be,He与Be不是同主族元素,B与题意不符;
C.2p轨道只有1个未成对电子的原子为B或F,3p轨道只有1个未成对电子的原子为Al或Cl,不能判断是否为同一主族,C与题意不符;
D.最外层均只有1个电子的两种原子为K、Cu等,不能判断是否为同一主族,D与题意不符;
答案为A。
5. 利用下列装置(夹持装置省略)进行实验,能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.溴水具有氧化性,能腐蚀橡胶管,应放在酸式滴定管中,且该实验也不能用淀粉做指示剂,A错误;
B.原电池反应一段时间后,由于原电池装置Fe作正极,取少量Fe附近的溶液,加入一段时间后无明显变化,说明铁附近溶液中无Fe2+,则可证明Zn保护了Fe,B正确;
C.制备Fe(OH)3胶体时,应该将饱和FeCl3溶液滴入沸腾的蒸馏水中,不能用硫酸铁,因为水解会同时生成硫酸,其沸点高,不易挥发,C错误;
D.氯化铝溶液水解得到氢氧化铝和盐酸:Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,加热和盐酸挥发,均促进水解,蒸干氯化铝溶液得不到氯化铝固体、得到氢氧化铝,若进一步灼烧可得到氧化铝,应在氯化氢气流中加热,D错误;
故选B。
6. 下列实验对应的反应方程式书写正确的是
A. 向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解:
B. 泡沫灭火器原理:
C. 用铁电极电解饱和食盐水:
D. 向溶液中通入足量氯气:
【答案】A
【解析】
【详解】A.向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液, 溶解生成氯化镁和一水合氨,离子方程式为,A正确;
B.泡沫灭火器灭火反应原理为铝离子在溶液中与碳酸氢根离子发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,离子方程式为,B错误;
C.在电解装置中,铁电极作阳极为活性电极,电极反应为,用铁电极电解饱和溶液总反应为,C错误;
D.向溶液中通入足量的离子方程式为:,D错误;
故选A。
7. 常温下部分弱电解质的电离平衡常数如下表
下列说法错误的是
A. 溶液中、不能大量共存
B. 25℃,将0.1ml·L-1溶液加水稀释,不变
C. 25℃,pH相同的①②③NaClO三种溶液,浓度大小顺序为③>①>②
D. 溶液中的离子浓度大小大小顺序为
【答案】C
【解析】
【分析】由此几种弱酸的电离平衡常数可知,Ka1(H2C2O4)>Ka2(H2C2O4)>Ka1(H2CO3)>Ka (HClO) >Ka2(H2CO3);相同条件下,电离常数越大,电离出氢离子越容易,等物质的量浓度时酸性越强,酸性:。
【详解】A.酸和盐发生复分解反应时,遵循以强制弱原则,强酸能和弱酸盐发生复分解反应生成弱酸,结合分析可知,溶液中、能反应生成碳酸、碳酸分解释放出二氧化碳,故、不能大量共存,A正确;
B. 25℃,将0.1ml·L-1溶液加水稀释,,该温度下电离平衡常数和水的离子键常数不变,则不变,B正确;
C. 越弱越水解,结合分析可知,水解程度②>③NaClO>①,则 25℃,pH相同的①②③NaClO三种溶液,浓度大小顺序为①>③>②,C不正确;
D. 草酸氢钠完全电离为钠离子和草酸氢根,草酸氢根既能部分电离又能微弱水解,NaHC2O4的水解平衡常数为:,其电离程度大于水解程度,则溶液pH小于7,氢离子源自草酸氢根和水的电离,则溶液中的离子浓度大小大小顺序为,D正确;
选C。
8. 在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和,生成CuCl沉淀从而除去,根据溶液中平衡时相关离子浓度c(单位:ml/L)的关系图,下列说法错误的是
A. 的数量级为
B. 加入Cu越多,浓度越高,除效果越好
C. 除反应为
D. 平衡常数很大,反应趋于完全
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据,可知,当时,,在-3~-4,,, 数量级为,A正确;
B.,固体Cu对平衡无影响,所以增加铜平衡不移动,浓度不变,对除效果无影响,故只要Cu足量就好,并不是越多除效果越好,B错误;
C.已知:向溶液中同时加入Cu和,生成CuCl沉淀从而除去,除反应为:,C正确;
D.的平衡常数,从图中两条线的交点=≈10-6ml/L,代入可得,平衡常数大于105,反应趋于完全,D正确;
故选B。
9. 在容积均为1L的a、b、c三个密闭容器中,分别放入铁粉并充入1mlCO,控制在不同温度下发生反应:,当反应进行到5min时,测得CO的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 正反应为吸热反应,平衡常数:
B. 反应进行到5min时,若在c容器中加催化剂,则CO转化率增大
C. b中v(正)大于a中v(逆)
D. 达到平衡时,a、b、c中CO的转化率:b>c>a
【答案】C
【解析】
【详解】A.据b、c两点可知,升高温度,CO的体积分数增加,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应,A错误;
B.由图可知,随着温度升高,CO的体积分数先减小,后增加,a容器还未达到平衡,仍在向正方向进行,反应进行到5min时,根据b、c两点的CO体积分数与温度关系可知,升高温度,CO体积分数增大,因为平衡逆向移动,则可知c点为平衡状态,催化剂不影响化学平衡移动,则CO转化率不变,B错误;
C.根据图像,b的温度高,因此b的反应速率大于a的反应速率,因此b中v(正)大于a中v(逆),C正确;
D.根据B的分析,正反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡转化率降低,达到平衡时,a、b、c中CO的转化率为a>b>c,D错误;
故选C。
10. 以酚酞为指示剂,用0.1000ml·L-1的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积的变化关系如图所示。[比如的分布系数:]
下列叙述正确的是
A. 曲线①代表,曲线②代表
B. 溶液的浓度为0.2000ml·L-1
C. 的电离常数
D. 滴定终点时,溶液中
【答案】C
【解析】
【分析】根据图像,曲线①代表的粒子的分布系数随着NaOH的滴入逐渐减小,曲线②代表的粒子的分布系数随着NaOH的滴入逐渐增大,粒子的分布系数只有1个交点;当加入40mLNaOH溶液时,溶液的pH在中性发生突变,且曲线②代表的粒子达到最大值接近1;没有加入NaOH时,pH约为1,说明H2A第一步完全电离,第二步部分电离,曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),根据反应2NaOH+H2A=Na2A+2H2O,。
【详解】A.据分析,曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),故A错误;
B.当加入40.00mLNaOH溶液时,溶液的pH发生突变,说明恰好完全反应,结合2NaOH+H2A=Na2A+2H2O,则,故B错误;
C.据曲线当δ(HA-)=δ(A2-)时,此时对应的曲线③的pH≈2,则HA-的电离平衡常数,故C正确;
D.用酚酞作指示剂,酚酞变色的pH范围为8.2~10,终点时溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),则c(Na+)>2c(A2-)+c(HA-),故D错误;
故选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 室温下进行下列实验,根据实验操作和现象能得出相应结论的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.向饱和Na2CO3溶液中滴加几滴硼酸,即使硼酸的酸性比碳酸强,也可能因生成NaHCO3而无气泡,故结论不准确,A错误;
B.向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液,发生反应:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,反应产生白色沉淀,n(MgCl2)=0.5ml/L×0.01L=0.005ml,其反应需要NaOH的物质的量为n(NaOH)=2n(MgCl2)=2×0.005ml=0.01ml,但5mL 2.4ml·L-1氢氧化钠溶液完全加入时,其中含有的NaOH的物质的量为2.4ml/L×0.005L=0.012ml>0.01ml,所以NaOH过量,因此再向其中滴加氯化铜溶液,会发生反应:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,沉淀变蓝色,不能证明Ksp[Cu(OH)2 ]与Ksp[Mg(OH)2 ]相对大小,B错误;
C.向溶液中加入NaHCO3溶液,产生白色沉淀Al(OH)3,说明能够将中H+抢过来,结合H+能力强于,而非因水解,C错误;
D.KI3溶液中存在,所以分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀,D正确;
故选D。
12. 盐酸羟胺()是一种常见的还原剂和显像剂,其化学性质类似。工业上主要采用向两侧电极分别通入NO和,以盐酸为电解质来进行制备,其电池装置(图1)和含Fe的催化电极反应机理(图2)如下。不考虑溶液体积的变化,下列说法正确的是
A. 电池工作时,Pt电极的电极电势更低
B. 图2中,A为和,B为
C. 电池工作时,每消耗2.24LNO(标准状况)左室溶液质量增加3.3g
D. 电池工作一段时间后,正、负极区溶液的pH均下降
【答案】AC
【解析】
【分析】采用向两侧电极分别通入NO和,以盐酸为电解质来进行制备,由图可知,Pt电极上H2→H+,失去电子发生氧化反应,做负极,电极反应式:;含铁的催化电极为正极,NO得到电子发生还原反应生成,其电极反应为:;
【详解】A.由分析可知,含Fe的催化电极为正极、Pt电极为负极,则电池工作时,Pt电极的电极电势更低,故A正确;
B.根据题意可知,NH2OH具有类似NH3的弱碱性,可以和盐酸反应生成盐酸羟胺,所以缺少的一步为反应为:NH2OH+H+=NH3OH+,图2中,A为H+,B为NH3OH+,故B错误;
C.含铁的催化电极为正极,其电极反应为:,4个氢离子中有1个是左侧溶液中HCl提供的,3个是右侧溶液迁移过来的;标况下消耗2.24LNO的物质的量为2.24L÷22.4L/ml=0.1ml,则左室增加的质量为0.1mlNO和0.3mlH+的质量,即增加质量为3.3g,故C正确;
D.负极电极反应式:,H+浓度增大pH值减小,正极电极反应为:,正极区H+浓度减小pH增大,故D错误;
故选AC。
13. 甲醇与生成硫酸氢甲酯的反应为。在无水和有水条件下的部分反应历程如图所示,其中“…”表示粒子间的静电作用。下列说法正确的是
A. a分子比c分子更稳定
B. 水将反应的最高能垒由19.59eV降为3.66eV
C. 有水条件下会降低总反应的焓变
D. d到f转化过程中存在氧氢键的断裂和形成
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由题干图示可知,a分子具有的能量相对比c分子具有的能量低,能量越高物质的稳定性越差,故a分子比c分子更稳定,A正确;
B.由题干图示可知,无水反应时的最高能垒为:19.59-(-1.34)=20.93eV,而有水反应时的最高能垒为:3.66-(-2.96)=6.62eV,故水将反应的最高能垒由20.93 eV降为6.62 eV,B错误;
C.由题干信息可知,H2O是总反应的催化剂,催化剂仅改变反应的活化能,并不改变反应的焓变,故有水条件下不会改变总反应的焙变,C错误;
D.结合题干图示和方程式可知,d 到f转化的实质为质子转移,该过程中断裂的化学键有CH3OH中的氢氧键、H2O中的氢氧键和SO3中的硫氧键,形成的化学键有H2O中的氢与SO3中的氧形成新的氢氧键,D正确;
故选AD;
14. 逆水气变换反应:。一定压力下,按,物质的量之比投料,,温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为,,温度时反应速率常数k分别为。下列说法错误的是
A.
B. 温度下达平衡时反应速率的比值:
C. 温度不变,仅改变体系初始压力,反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D 温度下,改变初始投料比例,可使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同
【答案】CD
【解析】
【分析】由图可知,T1比T2反应速率速率快,则T1>T2;T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时;由于起始CO2与H2的物质的量之比为1∶1,则达到平衡时CO2和H2的摩尔分数相等。
【详解】A.根据分析,T1比T2反应速率速率快,反应速率常数与温度有关,结合反应速率方程知k1>k2,A项正确;
B.反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2),则,T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时,则,B项正确;
C.温度不变,仅改变体系初始压力,虽然平衡不移动,但反应物的浓度改变,反应速率改变,反应达到平衡的时间改变,反应物摩尔分数随时间的变化曲线变化,C项错误;
D.T2温度下,改变初始投料比,相当于改变某一反应物的浓度,达到平衡时H2和CO2的摩尔分数不可能相等,故不能使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同,D项错误;
答案选CD
15. 常温下,已知溶液中含磷微粒的浓度之和为0.1ml·L-1,溶液中各含磷微粒的关系如图所示。图中pc表示各含磷微粒的浓度负对数(),pOH表示负对数[];x、y、z三点的坐标:、、。
不考虑pOH变化过程对溶液体积造成的影响,下列说法正确的是
A. 曲线③表示随pOH的变化
B. 溶液呈碱性的原因是的水解程度大于电离程度
C. 的溶液中:ml·L-1
D. 的平衡常数
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,溶液中含磷微粒只有3种,说明在溶液中能分步电离出和,则为二元弱酸;溶液的碱性越强,pOH越小,溶液中的浓度越小、的浓度越大,则曲线①表示pc()随pOH的变化、曲线②表示pc()随pOH的变化、曲线③表示pc()随pOH的变化;由z点坐标可知,pOH=12.6,pH=1.4,溶液中,则的,同理由x点坐标可知,的;
【详解】A.由分析可知,曲线①表示pc()随pOH的变化、曲线②表示pc()随pOH的变化、曲线③表示pc()随pOH的变化,故A错误;
B.为二元弱酸,则溶液呈碱性的原因是的水解导致,故B错误;
C.pH=4时,即pOH=10,由图中点y(10.0,3.6)可知此时pc()=pc(),即c()=c(),由c()+c()+c()=0.1ml•L-1可得c()=0.1ml•L-1-c()-c()=0.1ml•L-1-2c(),故C错误;
D.由方程式可知,反应的平衡常数,故D正确;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题60分)
三、非选择题:本题共4小题,共60分。
16. Ⅰ.磷酸亚铁锂()和锰酸锂()均可用作锂离子电池正极材料。回答下
列问题:
(1)基态的电子排布式为___________。基态O原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________形。
(2)下列Li原子轨道表示式表示的状态中,能量最高的为___________(填标号)。
A. B.
C. D.
(3)原子核外电子有两种相反的自旋状态,分别用和表示,称为电子的自旋磁量子数。基态Mn原子的价电子自旋磁量子数的代数和为___________。
Ⅱ.通过电解废旧锂电池中的获得锂盐和,工作原理如图所示。滤布不阻碍离子移动
(4)滤布的作用为___________。X电极发生的电极反应式为___________。
(5)电解过程中溶液中将___________(填“增大”、“减小”或“不变”,忽略电解过程中溶液体积的变化)。
【答案】(1) ①. 1s22s22p63s23p63d6 ②. 哑铃 (2)C
(3)或
(4) ①. 阻挡固体颗粒,防止和混合导致产物不纯 ②.
(5)增大
【解析】
【小问1详解】
Fe为26号元素,基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,失去2个电子形成亚铁离子,基态的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6;氧为8号元素,基态O原子核外电子排布为1s22s22p4,占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形。
【小问2详解】
原子中不同能级电子能量从小到大顺序是1s、2s、2p,图示Li原子轨道表示式表示的状态中,能量最高的为C;
【小问3详解】
基态Mn原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s2,Mn原子的3d轨道有5个成单电子,则价电子自旋磁量子数的代数和为或;
【小问4详解】
电解废旧锂电池中的获得锂盐和,滤布不阻碍离子移动,则滤布的作用为起过滤作用,阻挡固体颗粒,防止和混合导致产物不纯;由图,X极锰元素化合价降低,得到电子发生还原反应生成锰离子,X电极发生的电极反应式为;
【小问5详解】
X电极反应为,Y极锰离子失去电子发生氧化反应生成二氧化锰:,根据电子守恒,转移相同电子,生成锰离子比消耗锰离子的量多,故电解过程中溶液中将增大。
17. 碳酸钠俗称纯碱,是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠,并测定产品中少量碳酸氢钠的含量,过程如下:
步骤Ⅰ.的制备
步骤Ⅱ.产品中含量测定
①称取产品2.500g,用蒸馏水溶解,定容于250mL容量瓶中;
②移取25.00mL上述溶液于锥形瓶,加入2滴指示剂M,用0.1000ml·L-1盐酸标准溶液滴定,溶液由红色变至近无色(第一滴定终点),消耗盐酸mL;
③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N,继续用0.1000ml·L-1盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点),又消耗盐酸mL;
④平行测定三次,平均值为22.45,平均值为23.51。
已知:(ⅰ)当温度超过35℃时,开始分解。
(ⅱ)相关盐在不同温度下的溶解度表(g/100gH₂O)
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中生成晶体A的化学方程式为___________,晶体A能够析出的原因是___________;
(2)步骤Ⅰ中“300℃加热”所选用的仪器是___________(填标号);
A. B. C. D.
(3)盛装标准盐酸的滴定管须润洗,方法是:从滴定管上方加入3~5mL标准盐酸,倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁,然后从___________(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(4)指示剂N为___________,描述第二滴定终点前后颜色变化___________;
(5)产品中的质量分数为___________(保留三位有效数字);
(6)第一滴定终点时,以下操作能使质量分数的计算结果偏大的是___________。
A. 标准液的滴定管滴定前有气泡,滴定后无气泡
B. 滴定终点时俯视读数
C. 滴定至终点时尖嘴处悬挂一滴标准液
D. 溶液褪色后立即读数,半分钟后又变红
【答案】(1) ①. ②. 30~35℃时,的溶解度最小 (2)D
(3)下口放出 (4) ①. 甲基橙 ②. 当滴入最后半滴盐酸,溶液由黄变橙,且半分钟内不恢复原色
(5)3.56% (6)BD
【解析】
【分析】步骤Ⅰ先将氯化钠加水溶解,制成溶液后加碳酸氢铵粉末,水浴加热,根据不同温度条件下各物质的溶解度不同,控制温度在30~35℃之间发生反应,最终得到的滤液为氯化铵,晶体A为碳酸氢钠,再将其洗涤抽干,利用碳酸氢钠受热易分解的性质在300℃加热分解碳酸氢钠制备碳酸钠;步骤II利用酸碱中和滴定原理测定产品中碳酸氢钠的含量,第一次滴定发生的反应为,因为碳酸钠、碳酸氢钠溶于水显碱性且碱性较强,所以可借助酚酞指示剂的颜色变化来判断滴定终点,结合颜色变化,可推断出指示解为酚酞试剂,第二次滴定时溶液中的溶质为氯化钠,同时还存在反应生成的二氧化碳,溶液呈弱酸性,因为酚酞的变色范围为8~10,所以不适合利用酚酞指示剂判断滴定终点,可选择甲基橙作指示剂,所以指示剂N为甲基橙,发生的反应为;
【小问1详解】
将氯化钠加水溶解,制成溶液后加碳酸氢铵粉末,水浴加热,根据不同温度条件下各物质的溶解度不同,控制温度在0~35℃之间发生反应,最终得到的滤液为氯化铵,晶体A为碳酸氢钠,化学方程式为:,晶体碳酸氢钠能够析出的原因是:30~35℃时,的溶解度最小;
【小问2详解】
300℃加热分解碳酸氢钠制备碳酸钠,固体加热分解选用仪器是坩埚,故选D;
【小问3详解】
盛装标准盐酸的滴定管须润洗,方法是:从滴定管上方加入3~5mL标准盐酸,倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁,然后从润洗滴定管的下端尖嘴处放出液体,故应该下口放出;
【小问4详解】
第二次滴定时溶液中的溶质为氯化钠,同时还存在反应生成的二氧化碳,溶液呈弱酸性,因为酚酞的变色范围为8~10,所以不适合利用酚酞指示剂判断滴定终点,可选择甲基橙作指示剂,所以指示剂N为甲基橙;终点前后颜色变化:当滴入最后半滴盐酸,溶液由黄变橙,且半分钟内不恢复原色;
【小问5详解】
第一次滴定发生的反应是:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,则n(Na2CO3)=n生成(NaHCO3)=n(HCl)=0.1000ml/L×22.45×10-3L=2.245×10-3ml,第二次滴定消耗的盐酸的体积V2=23.51mL,则根据方程式NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑可知,消耗的NaHCO3的物质的量n总(NaHCO3)= 0.1000ml/L×23.51×10-3L=2.351×10-3ml,则原溶液中的NaHCO3的物质的量n(NaHCO3)= n总(NaHCO3)- n生成(NaHCO3)= 2.351×10-3ml-2.245×10-3ml=1.06×10-4ml,故产品中NaHCO3的质量分数为;
【小问6详解】
A.标准液滴定管滴定前有气泡,滴定后无气泡,则第一滴定终点使用的标准体积偏大,则两次使用的盐酸差值增小,质量分数的计算结果偏小,A错误;
B.第一滴定终点时,滴定终点时俯视读数,则第一滴定终点使用的标准体积偏小,则两次使用的盐酸差值减大,质量分数的计算结果偏大,B正确;
C.第一滴定终点时,滴定至终点时尖嘴处悬挂一滴标准液,则第一滴定终点使用的标准体积偏大,则两次使用的盐酸差值增小,质量分数的计算结果偏小,C正确;
D.第一滴定终点时,溶液褪色后立即读数,半分钟后又变红,则第一滴定终点使用的标准体积偏小,则两次使用的盐酸差值偏大,质量分数的计算结果偏大,D错误;
故选BD。
18. 钴是生产电池材料、耐高温合金、防腐合金及催化剂的重要原料。以湿法炼锌的净化渣(含有C、Zn、Fe、Cu、Pb等金属的单质及其氧化物)为原料提取钴的工艺流程如图所示:
已知:①常温下,,,
②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表:
(1)“浸出渣”的主要成分为___________(填化学式)。
(2)常作沉淀剂,在“铜渣”中检测不到,“除铜液”中浓度为0.18ml·L-1,则此时溶液的___________[常温下饱和水溶液中存在关系式:(ml·L-1)3]。
(3)0.1ml过硫酸钠()中含过氧键的数目为___________,过硫酸钠能将和氧化,和反应的离子方程式为___________。
(4)氧化后,溶液中浓度为0.01ml·L-1,利用碳酸钠溶液调节溶液pH。“沉铁”时,调节溶液pH的范围是___________(已知:离子浓度小于ml·L-1,视为沉淀完全)。
(5)“沉钴”过程中反应的离子方程式为___________,“钴回收后废液”中含有的金属离子主要有___________。
(6)以1吨湿法炼锌净化渣(C的质量分数为%)为原料提取出mkg。在提取过程中钴的损失率为___________%(用含、m的代数式表示)。
【答案】(1)Cu、PbSO4
(2)0.5 (3) ①. 0.1NA ②.
(4)
(5) ①. ②. Na+和Zn2+
(6)
【解析】
【分析】湿法炼锌的净化渣经过硫酸酸浸,生成的硫酸铅沉淀和未反应的铜成为浸出渣,浸出液中含有C2+、Zn2+、Fe2+、Cu2+,加入硫化钠生成CuS除去铜离子,过滤滤液中加入过硫酸钠将溶液中的二价铁转化为三价铁、将C2+氧化为将C3+,通过加入碳酸钠来调节溶液的pH生成氢氧化铁除去铁元素,过滤滤液中再加入碳酸钠将溶液中的钴元素转化为氢氧化钴沉淀,从而达到提取钴的目的。
【小问1详解】
铅和铅的氧化物可以和硫酸反应生成硫酸铅沉淀,铜单质不溶于稀硫酸,“浸出渣”的主要成分为Cu、PbSO4。
【小问2详解】
在“铜渣”中检测不到,“除铜液”中其浓度为0.18ml/L,则,又,,则此时溶液pH应该为:pH”“=”或“
(3)空气中的氧气使该方法无机产物为水,同时惰性的氮气加入该分子数增加的反应中,二者均可使平衡正向移动,提高异丁烯产率
(4) ①. 温度较高,催化剂失活 ②.
【解析】
【小问1详解】
①
②
③
④ △H4
⑤CH2=CH(CH3)2(g)+6O2(g)4CO2(l)+4H2O(g) △H5
⑥CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H6
根据盖斯定律可得出目标方程式①=④-③-⑤-⑥,△H1=△H4-△H3-△H5-△H6;
【小问2详解】
①温度越高,反应速率越快,k正、k逆均增大,该反应为吸热反应,则k正增大的倍数大于k逆,则图中能够代表k送的曲线为L3;
②反应达到平衡时,v正=v逆,则k正c[CH3CH(CH3)2]·c(CO2) = k逆c[CH2=C(CH3)2]c(H2O) c(CO),K=== 1;假设CH3CH(CH3)2的转化率为50%,Qc===0.5;
【小问3详解】
相比直接脱氢,加入适量空气,氧气的存在使产物为水,同时加入空气时其中的氮气不参与反应,恒压时加入该分子数增加的反应中,可使平衡正向移动,提高异丁烯产率,故答案为:空气中的氧气使该方法无机产物为水,同时惰性的氮气加入该分子数增加的反应中,二者均可使平衡正向移动,提高异丁烯产率;
【小问4详解】
①由图可知,a点CO2的转化率小于平衡转化率,说明反应未达到平衡状态,但在无催化剂及ZrO2催化下反应相同时间,测得CO2的转化率相等,说明催化剂失去活性;
②设起始CO2、CH4、H2O物质的量为1ml、1ml、nml,列化学平衡三段式:
混合气体总物质的量为(1-a+1-a+2a+2a +n)= (2+2a+n) ml,=;
故答案为:温度较高,催化剂失活;。A.测定KI溶液的浓度
B.验证Zn保护了Fe不被腐蚀
C.制备胶体
D.由溶液制取无水
化学式
HClO
电离常数
实验操作
实验现象
结论
A
向饱和溶液中滴加几滴硼酸
无气泡产生
酸性:硼酸
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