期中检测(含解析)2022——2023高中化学人教版(2019)必修2

部编版高中化学必修2期中检测
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.探究的性质,进行如下实验。
编号 实验装置 试剂a 实验现象
① 品红溶液 溶液褪色
② 溶液 溶液变浑浊
③ 溶液 白色沉淀
④ 溶液 有气泡
由上述实验所得的性质及对应的解释不正确的是A.实验①表明具有漂白性
B.实验②表明具有氧化性
C.实验③产生的白色沉淀难溶于盐酸
D.实验④通入足量发生反应的离子方程式为:
2.某化学课题小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计,实验装置如图所示。下列说法不正确的是
A.a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液
B.实验时,湿润的pH试纸、鲜花、品红溶液、KMnO4溶液均褪色,Na2S溶液出现淡黄色沉淀
C.此设计可证明SO2水溶液的酸性,SO2的氧化性、还原性、漂白性
D.点燃酒精灯加热,品红溶液恢复原色,KMnO4溶液不恢复原色
3.下列实验,能证明溶液中一定含有SO的是
A.某溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
B.某溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加盐酸沉淀不溶解
C.某溶液加入硝酸酸化,再加入Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生
D.某溶液加入盐酸酸化,再加入BaCl2溶液有白色沉淀产生
4.在实验探究课上,同学们积极思考,设计出如图所示四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性,其中在理论上可行的是
A.①②③④ B.仅①②③ C.仅①③④ D.仅②③④
5.下列实验室制取、干燥、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是
A B C D
制取 干燥 收集 尾气处理
A.A B.B C.C D.D
6.检验铵盐的方法是将待检物取出少量放入试管中,然后
A.加热,将红色石蕊试纸放在试管口检验
B.加水溶解,用红色石蕊试纸检验溶液的酸碱性
C.加入碱溶液,加热,再滴入酚酞溶液
D.加入苛性钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验
7.下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误的是
A.人类活动参与了氮循环
B.碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环
C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D.氮元素均被氧化
8.以下关于铜跟浓、稀HNO3反应的说法中错误的是
A.1mol浓HNO3被还原转移2mol电子
B.Cu与浓HNO3反应剧烈,故氧化性浓HNO3强于稀HNO3
C.Cu与浓、稀HNO3反应都不需加热
D.生成等量的Cu(NO3)2,消耗浓HNO3的量多
9.下列材料的特性及用途的说法中不正确的是
A.光导纤维传导光的能力很强,是非常好的通讯材料
B.氧化铝陶瓷具有两性,不可以用于制耐高温设备
C.氮化硅陶瓷耐高温且不易传热,可用来制造轴承
D.人造刚玉硬度高,可用来制造刚玉球磨机
10.下列关于硅及其化合物的叙述正确的是
A.自然界中存在大量的单质硅
B.硅单质可用于制造硅太阳能电池
C.二氧化硅在电子工业中是重要的半导体材料
D.二氧化硅与氢氟酸和氢氧化钠均能反应,属于两性氧化物
11.X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10,X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是
A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高
B.热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物
C.X与Z可形成离子化合物ZX
D.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸
12.“类比”是一种重要的科学方法,下列结论正确的是
选项 已知 结论
A 铁和氯气反应: 铁和碘单质反应:
B 常温下Zn易溶于浓硫酸 常温下Al易溶于浓硫酸
C 是酸性氧化物可与NaOH溶液反应 是酸性氧化物可与NaOH溶液反应
D 向溶液中通入少量: 向溶液中通入少量:
A.A B.B C.C D.D
13.下列关于如图所示电池的说法中不正确的是
A.乙烧杯溶液颜色逐渐变深
B.电池工作一段时间,乙烧杯成了混合溶液
C.装置中发生的总反应是
D.若换成阴离子交换膜,从乙烧杯移向甲烧杯
14.某同学根据化学反应Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu,并利用实验室材料制作原电池。下列关于该原电池组成的说法正确的是
选项 A B C D
正极 石墨棒 石墨棒 铁棒 铜棒
负极 铁棒 铜棒 铜棒 铁棒
电解质溶液 CuCl2溶液 CuCl2溶液 FeSO4溶液 FeSO4溶液
A.A B.B C.C D.D
15.铜—锌原电池装置如图所示,电解质溶液为硫酸铜溶液,电池工作一段时间后,下列说法错误的是
A.锌电极上的反应为Zn-2e-=Zn2+
B.溶液中的SO向锌电极移动
C.电子从锌电极经过硫酸铜溶液流向铜电极
D.铜电极质量增加
16.下列说法不正确的是
A.反应的能量变化与反应过程无关
B.有的化学反应没有能量变化
C.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
D.化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化
17.中国锅炉燃烧采用沸腾炉的逐渐增多,采用沸腾炉的好处在于
①增大煤炭燃烧时的燃烧热并形成清洁能源
②减少炉中杂质气体(如SO2等)的形成
③提高煤炭的热效率并减少CO的排放
④使燃料燃烧充分,从而提高燃料的利用率
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
18.在一定温度下,某反应A+BC体系中,n(B)随反应时间(t)的变化如表:
t/min 0 1 2 3 4 5
n(B)/mol 0.080 0.036 0.028 0.020 0.020 0.020
该反应处于平衡状态的时间区域为A.1~2min B.1~3min C.2~3min D.3~5min
19.工业炼铁是在高炉中进行的,高炉炼铁的主要反应是:①2C+O2=2CO;②Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2。该炼铁工艺中,焦炭的实际用量远远高于按照化学方程式计算所需要的量。其主要原因是
A.CO过量
B.CO与铁矿石接触不充分
C.炼铁高炉的高度不够
D.反应①②都有一定限度
20.下列各组反应互为可逆反应的是
①2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O与CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3
②SO2+H2O=H2SO3与H2SO3=SO2+H2O
③N2+3H22NH3与2NH33H2+N2
④NH3+HCl=NH4Cl与NH4ClNH3↑+HCl↑
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
二、计算题
21.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反应速率为0.1mol/(L·min)。求:
(1)此时A的浓度c(A)=_______mol/L
(2)前5min内用B表示的平均反应速率v(B)=_______mol/(L·min);
(3)化学反应方程式中x的值为_______。
22.在容积为2L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g) 3C(g)+nD(g),开始时A为4mol,B为6mol,5min末时测得C的物质的量为3mol,D的化学反应速率v(D)=0.2mol/(L·min)。请回答:
(1)5min末A的物质的量浓度为_______;
(2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)为_______;
(3)前5min内A的转化率为_______;(转化率是指某一反应物的转化百分率)
(4)化学方程式中n的值为_______;
(5)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为:
①v(A)=5mol/(L·min) ②v(B)=6mol/(L·min)
③v(C)=4.5mol/(L·min) ④v(D)=8mol/(L·min)
其中反应速率最快的是_______(填编号)。
三、工业流程题
23.化肥、炼油、稀土、钢铁等工业都会排放高浓度的氨氮废水。氨氮废水是造成河流及湖泊富营养化的主要因素,人们正不断寻求处理氨氮废水的高效措施。
(1)某氮肥厂产生的氨氮废水中的氮元素多以和的形式存在。请你设想该废水处理的方案,并给出理由。_______
(2)氮及其化合物在自然界中进行着复杂的转化,你能否从分析下图中产生处理氨氮废水的进一步想法? _______
(3)某研究团队设计的处理流程如下:
①过程Ⅰ:加NaOH溶液,调节pH至9后,升温至30℃,通入空气将氨赶出并回收。请用离子方程式表示加NaOH溶液时所发生的反应:_______。
②过程Ⅱ:在微生物的作用下实现转化,称为硝化过程。在碱性条件下,被氧气氧化成的总反应的离子方程式为_______。
③过程Ⅲ:在一定条件下向废水中加入甲醇(CH3OH),实现转化,称为反硝化过程。完全转化成转移的电子数是_______。
(4)该研究团队希望优化该废水的处理方案以达到节省成本的目的,你有什么想法?_______
24.用海水“晒盐”的方法得到的粗盐中,除氯化钠外,还含有氯化镁、氯化钙、硫酸钠等杂质。将此粗盐提纯的部分实验方案如图:
(1)加入BaCl2溶液的目的是(用离子方程式表示)___________。
(2)判断BaCl2已过量的方法是___________
(3)生成沉淀C的离子方程式是___________。
(4)D中所含离子有___________。
(5)E的主要成分的化学式是___________。
(6)用文字描述加入适量盐酸的目的是___________。
25.某工厂以硝酸为原料生产亚硝酸钠的工艺流程如图,等物质的量的和恰好能被溶液在吸收塔中完全吸收生成。
(1)吸收塔中发生反应的化学方程式是_______。
(2)分解塔中需要严格控制硝酸的浓度,目的是_______。
(3)向母液中加入硝酸,发生反应,经结晶可制得副产品。对该过程中产生的的处理方法是_______。
(4)可用碱液吸收氮氧化物(),其化学方程式为,。根据上述原理,下列气体通入过量溶液后一定有剩余的是_______。
A.和 B.和
C.和 D.和
四、原理综合题
26.为验证不同化合价铁的氧化还原能力,利用图中电池装置进行实验。
回答下列问题:
(1)电池装置中,盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应,并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据表中数据,图中盐桥中应选择_______作为电解质。
阳离子 u∞×108/(m2·s-1·V-1) 阴离子 u∞×108/(m2·s-1·V-1)
Li+ 4.07 4.61
Na+ 5.19 7.40
Ca2+ 6.59 Cl- 7.91
K+ 7.62 8.27
(2)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知,盐桥中的阳离子进入_______(填写“铁”或“石墨”)电极溶液中。
(3)电池反应一段时间后,测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02 mol·L-1。石墨电极上未见Fe析出。可知,石墨电极溶液中c(Fe2+)=_______。
(4)根据(2)、(3)实验结果,可知石墨电极的电极反应式为_______,铁电极的电极反应式为_______。因此,验证了氧化性_______ >_______,还原性_______ >_______。
(5)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,将铁电极浸泡一段时间,铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的操作是_______。
27.(1)合成氨工业是煤化工产业链中非常重要的一步。已知有一组数据:破坏1mol氮气中的化学键需要吸收946kJ能量;破坏0.5mol氢气中的键需要吸收218kJ能量;形成氨分子中1mol键能够释放391kJ能量。图表示合成氨工业过程中能量的变化,请将图中①、②的能量变化的数值填在下边的横线上。
①______kJ,②_____kJ。
(2)由A、B、C、D四种金属按如表所示装置进行实验。
装置
现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题:
①装置甲中负极的电极反应式为_______________。
②装置乙中正极的电极反应式为_______________。
③装置丙中溶液的pH_________(填“变大”“变小”或“不变”)
④四种金属的活动性由强到弱的顺序是____________。
(3)一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中充入1mol和3mol,一定条件下发生反应:,测得其中的物质的量随时间的变化如图所示。
从开始反应到min,氮气的平均反应速率为_________。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.C
【详解】A.二氧化硫具有漂白性,能够使品红溶液褪色,故A正确;
B.和溶液生成S固体,溶液变浑浊,该过程中中S元素化合价降低,表现出氧化性,故B正确;
C.和、混合溶液反应生成BaSO3白色沉淀,BaSO3能溶于盐酸生成,故C错误;
D.由于酸性:H2SO3>H2CO3,足量和溶液反应生成和,故D正确;
故选C。
2.B
【分析】根据SO2的制备以及SO2的性质(酸性氧化物、还原性、氧化性、漂白性)解答。
【详解】A.70%硫酸与亚硫酸钠反应生成SO2,多余的SO2气体最后用NaOH溶液吸收,所以a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液,A正确;
B.SO2不能漂白pH试纸,SO2与水反应生成亚硫酸,使湿润的pH试纸显红色,所以湿润的pH试纸不褪色,B错误;
C.SO2水溶液使pH试纸变红说明其水溶液具有酸性,SO2能使鲜花、品红溶液褪色说明有漂白性,使高锰酸钾溶液褪色说明有还原性,与Na2S反应生成S说明有氧化性,C正确;
D.SO2与品红溶液反应生成的无色物质不稳定,受热易分解,点燃酒精灯加热,品红溶液可恢复原色,KMnO4溶液与SO2发生氧化还原反应,加热不恢复原色,D正确;
故选B。
3.D
【详解】A.能和氯化钡溶液产生白色沉淀的离子有Ag+、SO、CO、SO等,A不符合题意;
B.能和氯化钡溶液产生不溶于稀盐酸白色沉淀的离子有Ag+、SO等,B不符合题意;
C.硝酸具有强氧化性,能将亚硫酸根离子氧化生成硫酸根离子,所以不能确定原溶液中是否含有硫酸根离子,C不符合题意;
D.先加盐酸酸化,能排除Ag+、SO、CO的干扰,再加氯化钡溶液产生白色沉淀说明含有硫酸根离子,D符合题意;
答案选D。
4.A
【详解】图①梨失水变干表现出浓硫酸的吸水性;图②可通过胆矾晶体变白说明浓硫酸具有吸水性;图③通过观察KNO3晶体析出说明浓硫酸具有吸水性;图④浓硫酸的液面上升,水的液面下降,说明浓硫酸具有吸水性,综上所述故选A。
5.D
【详解】A.氯化铵固体受热分解生成氨气和氯化氢,气体冷却后又重新化合生成氯化铵,得不到氨气,A错误;
B.浓硫酸能吸收氨气,不能用浓硫酸干燥氨气,B错误;
C.氨气密度小于空气的,应该用向下排空气法收集,即短口进,长口出,C错误;
D.氨气极易溶于水,倒扣的漏斗可以防倒吸,D正确;
答案选D。
6.D
【详解】铵盐与碱溶液共热反应生成氨气,检验铵盐的方法是向少量待检物中加入NaOH溶液,加热后产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则该物质是铵盐;
答案选D。
7.D
【详解】A.人类活动如人工固氮参与了氮循环,A正确;
B.碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环,如制造蛋白质,B正确;
C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化,C正确;
D.人工固氮合成氨反应中,氮元素被还原,D错误;
故选D。
8.A
【详解】A.铜和浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,硝酸中N的化合价从+5价降低到+4价,1molHNO3得到1mol电子,所以1mol浓HNO3被还原转移1mol电子,故A错误;
B.Cu与浓HNO3反应剧烈,与稀硝酸反应比较缓慢,故氧化性浓HNO3强于稀HNO3,故B正确;
C.铜和浓、稀硝酸反应都不需要加热,常温下即可进行,故C正确;
D.铜和浓硝酸反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,铜和稀硝酸反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,生成3mol硝酸铜,消耗浓硝酸为12mol,消耗稀硝酸为8mol,所以消耗的浓硝酸的量多,故D正确;
故选A。
9.B
【详解】A.光导纤维传导光的能力很强,可以传输光,是非常好的通讯材料,A正确;
B.氧化铝陶瓷熔点很高,可以用于制耐高温设备,B错误;
C.氮化硅陶瓷耐高温、耐磨损且不易传热,可用来制造轴承,C正确;
D.人造刚玉成分是氧化铝,硬度高,可用来制造刚玉球磨机,D正确;
故答案为:B。
10.B
【详解】A.硅有较强的亲氧性,自然界中没有游离态的硅,A错误;
B.制造太阳能电池的主要材料是硅单质,B正确;
C.晶体硅在电子工业中是重要的半导体材料,C错误;
D.二氧化硅与氢氟酸和氢氧化钠均能反应,但SiO2与氢氟酸反应为其特性不是能与所有酸反应的通性,故其属于酸性氧化物,D错误;
故选B。
11.B
【分析】Y的最外层电子数等于X次外层电子数,由于均是主族元素,所以Y的最外层电子数不可能是8个,则X只能是第二周期元素,因此Y的最外层电子数是2个,又因为Y的原子半径大于Z,则Y只能是第三周期的Mg,因此X与Z的最外层电子数是,则X是C,Z是Si;据此分析解答。
【详解】A.碳的氧化物形成的分子晶体,Y的氧化物是离子化合物氧化镁,则氧化镁的熔点高于碳的氧化物熔点,A错误;
B.碳元素的非金属性强于硅元素,非金属性越强,氢化物越稳定,则碳的氢化物稳定性强于硅的氢化物稳定性,B正确;
C.C与Si形成的是共价化合物SiC,C错误;
D.单质镁能溶于浓硝酸,单质硅不溶于浓硝酸,D错误;
故答案选B。
12.C
【详解】A.Fe3+具有强氧化性,I-具有强还原性,两者发生氧化还原反应,FeI3不存在,故A错误;
B.常温下,Al与浓硫酸发生钝化反应,产生一层致密氧化薄膜,保护内部Al不被腐蚀,即常温下,铝不溶于浓硫酸,故B错误;
C.CO2、SiO2均为酸性氧化物,能与NaOH溶液反应生成盐和水,故C正确;
D.次氯酸具有强氧化性,能将CaSO3氧化,因此次氯酸钙与二氧化硫发生氧化还原反应,故D错误;
答案为C。
13.A
【分析】Zn的金属性比Cu活泼,Zn为负极,Cu为正极,据此分析。
【详解】A.Zn的金属性比Cu活泼,Zn为负极,Cu为正极,Cu电极反应式为,乙烧杯溶液颜色逐渐变浅,故A说法不正确;
B.为平衡电荷,甲烧杯中的阳离子,即向乙烧杯移动,故乙烧杯成了混合溶液,故B说法正确;
C.根据B选项分析,装置中发生的总反应是,故C说法正确;
D.乙烧杯放电,从乙烧杯移向甲烧杯,故D说法正确。
故选A。
14.A
【分析】根据反应Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu,可知该原电池中Fe为负极,正极选用比铁不活泼的金属或碳棒,电解液为含Cu2+的溶液。
【详解】A.由分析可知Fe为负极,碳棒为正极,Cu2+的溶液为电解液,A正确;
B.Fe为负极,不能为铜棒,B错误;
C.铁和铜作原电池电极,铁更活泼应为负极,C错误;
D.由分析可知电解液为含Cu2+的溶液,D错误;
故选A。
15.C
【详解】A.锌的活动性强于铜,锌作负极,则锌电极上的反应为Zn-2e-=Zn2+,A正确;
B.原电池工作时,电解质溶液中的阴离子向负极移动,故SO向锌电极移动,B正确;
C.电子从锌电极经过导线流向铜电极,溶液不能传导电子,C错误;
D.铜电极是正极,溶液中的铜离子在正极放电析出铜,因此铜电极质量增加,D正确;
故选C。
16.B
【详解】A.反应的能量变化与反应物的总能量和生成物的总能量有关,与反应过程无关,A项正确;
B.所有的化学反应都伴随着能量变化,B项不正确;
C.化学键的断裂需要吸收能量,而化学键的形成会放出能量,所以化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因,C项正确;
D.化学反应中的能量变化有多种,但主要表现为热量的变化,D项正确。
故选B。
17.B
【详解】①锅炉燃烧采用沸腾炉能增大煤炭与氧气的接触面积,但煤炭的燃烧热不变,故错误;
②锅炉燃烧采用沸腾炉能增大煤炭与氧气的接触面积,但反应物不变,燃烧过程不变,所以不能减少有害杂质气体(如二氧化硫等)的形成,故错误;
③锅炉燃烧采用沸腾炉能增大煤炭与氧气的接触面积,促使燃料燃烧充分,提高煤炭的热效率,有利于减少一氧化碳的排放,故正确;
④锅炉燃烧采用沸腾炉能增大煤炭与氧气的接触面积,有利于使燃料燃烧充分,从而提高燃料的利用率,故正确;
③④正确,故选C。
18.D
【详解】由表中信息可知,3min后B的物质的量不再变化,达到平衡状态,则该反应处于平衡状态的时间区域为3~5min,故选D。
19.D
【分析】反应①②都是可逆反应,都有一定的限度,因此反应①中的碳和反应②中的CO不能完全转化,致使焦炭的实际用量远远高于按照化学方程式计算所需要的量。
【详解】A.反应②Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2为可逆反应,提高一氧化碳浓度可以提高三氧化而铁的转化率,反应①2C+O2=2CO也是可逆反应,也有一定限度,也需要提高碳的使用量,A选项不全,故错误;
B.CO与铁矿石接触不充分,反应速度会变慢,和碳消耗量无关,B错误;
C.炼铁高炉的高度不够,只能降低一氧化碳的转化率,和碳消耗量无关,C错误;
D.反应①②都有一定限度,共同导致碳消耗量增加,D正确;
故答案为:D。
20.B
【详解】可逆反应为在相同条件下可以相互转化的反应;
①两者反应条件不同,不是可逆反应;
②两者为在相同条件下可以相互转化的反应,是可逆反应;
③两者为在相同条件下可以相互转化的反应,是可逆反应;
④两者反应条件不同,不是可逆反应;
答案选B。
21. 0.75 0.05 2
【详解】(1)将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,生成的D为2L×0.5mol/L=1mol,则:
由于5min时c(A)∶c(B)=3∶5,则(n-1.5):(n-0.5)=3:5,解得n=3,此时A的浓度c(A)=(3-1.5)mol÷2L=0.75mol/L;
(2)消耗B的浓度是=0.5mol÷2L=0.25mol/L,则v(B)=0.25mol/L÷5min=0.05mol/(L min);
(3)C的平均反应速率为0.1mol/(L min),则=0.1mol/(L min),则x=2。
22. 1.5mol/L 0.2mol/(L min) 25% 2 ①
【分析】利用起始量与某物质的平衡量进行化学方程式中平衡浓度、反应速率及化学计量数的计算时,常将速率转化为变化量,从而建立三段式。比较同一反应在不同条件下反应速率快慢时,应转化为同一物质,然后比较分析。
【详解】D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol/(L·min),则生成D的物质的量浓度为c(D)= 0.2mol/(L·min)×5min=1mol/L。从而建立以下三段式:
(1)由上面分析可知,5min末A的物质的量浓度为1.5mol/L。答案为:1.5mol/L;
(2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)==0.2mol/(L min)。答案为:0.2mol/(L min);
(3) 前5min内A的转化率为;
(4)由浓度的变化量之比等于化学计量数之比,可得出=,n=2。答案为:2;
(5)为便于比较,将各物质表示的速率都转化为A物质表示的速率,则为:
①v(A)=5mol/(L·min);
②v(B)=6mol/(L·min),v(A)=3mol/(L·min);
③v(C)=4.5mol/(L·min),v(A)=1.5mol/(L·min);
④v(D)=8mol/(L·min),v(A)=4mol/(L·min);
以上速率中,5mol/(L·min)最大,故反应速率最快的是①。答案为:①。
23.(1)①加入强碱并加热,将NH3 H2O、转化为NH3,再回收处理;
②化学氧化法,利用强氧化剂将NH3 H2O、氧化为N2进行脱除;
③膜分离技术,利用膜的选择性进行氨氮脱除;
④生物脱氮法,利用微生物将氨氮废水转化为硝酸盐或氮气;
(2)利用氮在自然界中的循环,特别是氨和铵盐转化为硝酸盐,硝酸盐转化为氮气,通过细菌实现生物脱氮
(3) +OH-NH3↑+H2O +2O2+2OH-=+3H2O 5NA
(4)①在废水絮凝沉降的絮凝体表面氧气浓度大,培养好氧菌,进行氨氧化,而在絮凝体内部,氧气扩散慢,为缺氧区,反硝化菌占优势,可使过程Ⅱ、Ⅲ整合,实现同步硝化反硝化;
②通过控制条件,将氧化为,再反硝化为N2,实现短程硝化反硝化,减少处理时间;
③将过程Ⅱ、Ⅲ循环进行,利用过程Ⅲ产生的或氧化生成N2O,再进一步将其转化为N2排放
【详解】(1)该废水处理的方案较多,可以设计为:
①加入强碱并加热,将NH3 H2O、转化为NH3,NH3·H2O=NH3↑+H2O、+OH-NH3↑+H2O,再回收处理;
②化学氧化法,利用强氧化剂将NH3 H2O、氧化为无污染的N2进行脱除;
③膜分离技术,利用交换膜的选择性进行氨氮脱除;
④生物脱氮法,有些微生物体内有特殊的酶,利用微生物将氨氮废水转化为硝酸盐或氮气;
(2)图中显示氨可以转化为铵态氮肥,氮元素成为肥料中的无机氮,供给植物生长,土壤中微生物可将废水转化为硝酸盐或氮气,因此利用氮在自然界中的循环,特别是氨和铵盐转化为硝酸盐,硝酸盐转化为氮气,通过细菌实现生物脱氮;
(3)①与OH-加热可以生成NH3和H2O,离子方程式为+OH-NH3↑+H2O;
②根据转移电子守恒和质量守恒,配平离子方程式+2O2+2OH-=+3H2O;
③N由HNO3中的+5价降为0价,因此1mol HNO3参加反应转移电子数为5NA;
(4)过程Ⅰ需要消耗氢氧化钠,同时需要加热,用导管可以回收氨气,但增加了生产成本,因此对氨氮含量不高的废水可以舍去这个过程,过程Ⅱ、Ⅲ分别进行,耗时较长;过程Ⅲ还需要加入甲醇等还原剂,增加了成本。改进的方案有很多:①在废水絮凝沉降的絮凝体表面氧气浓度大,培养好氧菌,进行氨氧化,而在絮凝体内部,氧气扩散慢,为缺氧区,反硝化菌占优势,可使过程Ⅱ、Ⅲ整合,实现同步硝化反硝化;
②通过控制条件,将氧化为,再反硝化为N2,实现短程硝化反硝化,减少处理时间;
③将过程Ⅱ、Ⅲ循环进行,利用过程Ⅲ产生的或氧化生成N2O,再进一步将其转化为N2排放。
24.(1)Ba2++ =BaSO4↓
(2)取上层清液,向其中加入硫酸钠溶液,若产生白色沉淀,则氯化钡已经过量
(3)Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
(4)Ba2+、Ca2+、Na+、Cl-、OH-
(5)CaCO3、BaCO3
(6)除去OH-和
【分析】根据粗盐的成分,可知:粗盐水中,还有钠离子、氯离子、镁离子、钙离子和硫酸根离子等,往中加入过量的氯化钡,会除去硫酸根离子,生成A硫酸钡沉淀,同时引入钡离子;加入过量的氢氧化钠,会除去镁离子,生成C氢氧化镁,同时引入氢氧根离子;加入过量的碳酸钠,会除去钙离子和钡离子,生成E中有碳酸钙和碳酸钡,同时引入碳酸根离子;最后加入适量的盐酸,除去碳酸根离子和氢氧根离子,最后剩下的钠离子和氯离子,据此分析作答。
【详解】(1)加入过量的氯化钡,会除去硫酸根离子,离子方程式为:Ba2++ =BaSO4↓,故答案为:Ba2++ =BaSO4↓;
(2)判断BaCl2已过量的方法是取上层清液,向其中加入硫酸钠溶液,若产生白色沉淀,则氯化钡已经过量;
(3)加入过量的氢氧化钠,会除去镁离子,生成C氢氧化镁,离子方程式为:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,故答案为:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;
(4)开始的时候为钠离子、氯离子、镁离子、钙离子和硫酸根离子,往中加入过量的氯化钡,会除去硫酸根离子,同时引入钡离子;加入过量的氢氧化钠,会除去镁离子,同时引入氢氧根离子,则D中所含离子有Ba2+、Ca2+、Na+、Cl-、OH-,故答案为:Ba2+、Ca2+、Na+、Cl-、OH-;
(5)加入过量的碳酸钠,会除去钙离子和钡离子,生成E中有碳酸钙和碳酸钡,故答案为:CaCO3、BaCO3;
(6)最后加入适量的盐酸,除去OH-和,故答案为:OH-和。
25. 控制产物中和的比例 回收,补充适量后,通入吸收塔中循环利用 C
【详解】(1)由等物质的量的一氧化氮和二氧化氮恰好能被碳酸钠溶液完全吸收,可知该反应的化学方程式为。
(2)分解塔中需要严格控制硝酸的浓度,使二氧化硫与硝酸反应产生一氧化氮和二氧化氮的物质的量之比为,便于在吸收塔中恰好转化为亚硝酸盐,所以目的是控制产物中和的比例。
(3) 回收,补充适量,将反应产生的一氧化氮部分氧化为二氧化氮,然后将混合气体通入吸收塔中循环利用。
(4)A项,发生反应,再与反应,气体无剩余,A项错误;B项,发生反应、,气体无剩余,B项错误;C项,发生反应,剩余气体为,C项正确;D项,发生反应,气体无剩余,D项错误。故选C。
26. KCl 石墨 0.09mol/L Fe3++e-=Fe2+ Fe-2e-= Fe2+ Fe3+ Fe2+ Fe Fe2+ 取少量活化后溶液,滴入KSCN溶液,若溶液未变红,证明活化反应完成
【分析】(1)~(4)根据题给信息选择合适的物质,根据原电池工作的原理书写电极反应式,并进行计算,由此判断氧化性、还原性的强弱;
(5)根据刻蚀活化的原理分析作答。
【详解】(1)Fe2+、Fe3+能与反应,Ca2+能与反应,FeSO4、Fe2(SO4)3都属于强酸弱碱盐,水溶液呈酸性,酸性条件下能与Fe2+反应,根据题意“盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应”,盐桥中阴离子不可以选择、,阳离子不可以选择Ca2+,另盐桥中阴、阳离子的迁移率(u∞)应尽可能地相近,根据表中数据,盐桥中应选择KCl作为电解质,故答案为:KCl;
(2)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极,则铁电极为负极,石墨电极为正极,盐桥中阳离子向正极移动,则盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液中,故答案为:石墨;
(3)根据(2)的分析,铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,石墨电极上未见Fe析出,石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+,电池反应一段时间后,测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol/L,根据得失电子守恒,石墨电极溶液中c(Fe2+)增加0.04mol/L,石墨电极溶液中c(Fe2+)=0.05mol/L+0.04mol/L=0.09mol/L,故答案为:0.09mol/L;
(4)根据(2)、(3)实验结果,可知石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+,铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;电池总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,根据同一反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物、还原剂的还原性强于还原产物,则验证了Fe3+氧化性大于Fe2+,Fe还原性大于Fe2+,故答案为:Fe3++e-=Fe2+ ,Fe-2e-=Fe2+ ,Fe3+,Fe2+,Fe,Fe2+;
(5)在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,将铁电极浸泡一段时间,铁电极表面被刻蚀活化,发生的反应为Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4,要检验活化反应完成,只要检验溶液中不含Fe3+即可,检验活化反应完成的方法是:取活化后溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液不出现血红色,说明活化反应完成,故答案为:取活化后溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液不变红,说明活化反应完成。
27. 2254 92 变大 D>A>B>C
【详解】(1)断裂1mol、3mol中的化学键形成2mol原子、6mol原子时,需吸收能量,生成2mol时释放能量,整个反应释放的能量,故答案为:2254;92;
(2)根据装置甲及所对应的现象可知活动性:,A作负极,负极反应为;根据装置乙及所对应的现象可知活动性:,C作正极,正极反应为;根据装置丙及所对应的现象可知活动性:,A作正极,正极反应为,故溶液中减小,溶液的pH变大;综上可知活动性:;故答案为:;;变大;;
(3)根据反应速率的计算公式可知,故答案为:。
答案第1页,共2页
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