高中化学第一章化学反应与能量反应热的测量与计算导学案新人教选修
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1.1.2 反应热的测量与计算
在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时的反应热叫做中和热.
在25℃,101kPa时, 1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物
质的燃烧热.单位为kJ/mol 2900 kJ/mol
2021届新高考化学模拟试卷
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)1.2019年化学诺贝尔奖授予拓展锂离子电池应用的三位科学家。
如图是某锂—空气充电电池的工作原理示意图,下列叙述正确的是
A.电解质溶液可选用可溶性锂盐的水溶液
B.电池放电时间越长,Li2O2含量越少
C.电池工作时,正极可发生Li++O2-e- = LiO2
D.充电时,b端应接负极
2.测定溶液电导率的变化是定量研究电解质在溶液中反应规律的一种方法,溶液电导率越大其导电能力越强。
室温下,用0.100mol•L-1的NH3•H2O滴定10.00mL浓度均为
0.100mol•L-1HCl和CH3COOH的混合溶液,所得电导率曲线如图所示。
下列说法正确的是()
A.①点溶液:pH最大
B.溶液温度:①高于②
C.③点溶液中:c(Cl-)>c(CH3COO-)
D.②点溶液中:c(NH4+)+c(NH3•H2O)>c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
3.分别由下表中的实验和现象得出的结论不正确的是
选项实验现象结论
A 用熔融氯化铝做导电性实验电流指针不偏转
氯化铝是共价化合
物
B 向FeBr2溶液中加入少量氯水,再加
CCl4振荡
CCl4层无色
Fe2+的还原性强于
Br-
C 相同的铝片分别与同温同体积,且c(H
+)=1mol·L-1的盐酸、硫酸反应
铝与盐酸反应产
生气泡较快
可能是Cl-对该反应
起到促进作用
D 向盛有2mL0.l mol/L的AgNO3溶液中
加入10滴0.1mol/L的NaCl溶液,振
荡,再加入10滴0.1 mol/L的NaI溶液,
再振荡
先生成白色沉淀,
后产生黄色沉淀
K sp(AgI)<K sp(AgCl)
A.A B.B C.C D.D
4.实验室分别用以下4个装置完成实验。
下列有关装置、试剂和解释都正确的是
A.中碎瓷片为反应的催化剂,酸性KMnO4溶液褪色可证明有乙烯生成
B.所示装置(秒表未画出)可以测量锌与硫酸溶液反应的速率
C.为实验室制备乙酸乙酯的实验,浓硫酸起到催化剂和脱水剂的作用D.为铜锌原电池装置,盐桥中的阳离子向右池迁移起到形成闭合电
路的作用
5.短周期W、X、Y、Z、Q五种元素的原子序数依次递增,W和Z位于同一主族。
已知W 的氢化物可与Q单质在光照条件下反应生成多种化合物,且Y、Q形成一种共价化合物,X 的最高价氧化物对应的水化物可与Y单质反应产生常见的还原性气体单质E。
下列说法正确的是
A.X、Y、Q对应简单离子的半径逐渐减小
B.工业上可用电解X、Q元素组成的化合物的饱和溶液制备Q单质
C.Y、Q形成的化合物是非电解质
D.工业用W与Z的最高价氧化物反应制取Z单质,同时得到W的最高价氧化物
6.下列说法中,正确的是()
A.一定条件下,将2gH2与足量的N2混合,充分反应后转移的电子数为2N A
B.1mol18
22
Na O与足量水反应,最终水溶液中18O数为2N A(忽略气体的溶解)
C.常温下,46gNO2和N2O4组成的混合气体中所含有的分子数为N A
D.100mL12mol·L-1的浓HNO3与过量Cu反应,转移的电子数大于0.6N A
7.除去下列括号内杂质的试剂或方法正确的是()
A.HNO3溶液(H2SO4):适量BaCl2溶液,过滤
B.乙烷(乙烯):催化剂条件下通入H2
C.溴苯(溴):加入KI溶液,分液
D.乙醇(乙酸):加入足量CaO后蒸馏
8.下列属于弱电解质的是
A.氨水B.蔗糖C.干冰D.碳酸
9.已知常温下K a(CH3COOH)>K a(HClO)、K sp(AgCl)>K sp(AgBr)。
下列分析不正确的是()A.将10 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液逐滴滴加到10 mL 0.1 mol/L盐酸中:c(Na+)>c(Cl-)>c(CO32-)>c(HCO3-)
B.现有①200 mL 0.1 mol/L NaClO溶液,②100 mL0.1 mol/L CH3COONa溶液,两种溶液中的阴离子的物质的量浓度之和:②>①
C.向0.1 mol/L NH4Cl溶液中加入少量NH4Cl固体:
+
4
-
c(NH)
c(Cl)
比值减小
D.将AgBr和AgCl的饱和溶液等体积混合,再加入足量AgNO3浓溶液:产生的AgCl沉淀多
于AgBr沉淀
10.碘晶体升华时,下列所述内容发生改变的是
A.分子内共价键B.分子间的作用力
C.碘分子的大小D.分子内共价键的键长
11.下列古诗文中对应的化学物质及相关说法均正确的是
A.A B.B C.C D.D
12.某化学学习小组利用如图装置来制备无水AlCl3(已知:无水AlCl3遇水能迅速发生反应)。
下列说法正确的是
A.装置①中的试剂可能是二氧化锰
B.装置②、③中的试剂分别为浓硫酸、饱和食盐水
C.点燃④处酒精灯之前需排尽装置中的空气
D.球形干燥管中碱石灰的作用只有处理尾气
13.将0.1 mol/L CH3COOH溶液加水稀释或加入少量CH3COONa晶体时,都会引起() A.溶液的pH增大
B.CH3COOH电离度增大
C.溶液的导电能力减弱
D.溶液中c(OH-)减小
14.常温下,用0.10mol·L-1盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol·L-1CH3COONa溶液和
NaCN溶液,所得滴定曲线如图(忽略体积变化)。
下列说法正确的是()
A.溶液中阳离子的物质的量浓度之和:点②等于点③
B.点①所示溶液中:c(CN-)+c(HCN)﹤2c(Cl-)
C.点②所示溶液中:c(Na+)> c(Cl-)> c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
D.点④所示溶液中:c(Na+)+c(CH3COOH)+c(H+)>0.10mol·L-1
15.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂.实验室可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O ,下列说法不正确的是()
A.KClO3在反应中得电子B.ClO2是还原产物
C.H2C2O4在反应中被氧化D.1molKClO3参加反应有2mole-转移
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.硫酸镍是一种重要的化工中间体,是镍行业研究的热点。
一种以石油化工中废镍催化剂(主要成分为NiCO3和SiO2,含少量Fe2O3、Cr2O3)为原料制备硫酸镍的工业流程如图:
已知:①NiS、Ni(OH)2、Cr(OH)3均难溶于水,Cr(OH)3是两性氢氧化物。
②Fe(OH)3不溶于NH4Cl—氨水的混合液,Ni(OH)2溶于NH4Cl—氨水的混合液生成[Ni(NH3)6]2+。
③离子浓度≤10-5mol·L-1时,离子沉淀完全。
请回答下列问题:
(1)为提高“酸溶”时镍元素的浸出率,所采取的的措施为____(写1种)。
(2)“一次碱析”时,加入的NaOH溶液需过量,则含铬微粒发生反应的离子方程式为_______。
(3)“氨解”的目的为__ “氨解”时需要控制低温原因是______。
(4)“氧化”时发生反应的化学方程式为_____。
(5)“二次碱浸”时,若使溶液中的Ni2+沉淀完全,则需维持c(OH-)不低于_____。
(已知:Ni(OH)2
的K sp=2×10-15,2≈1.4)。
(6)若在流程中完成“系列操作”。
则下列实验操作中,不需要的是____(填下列各项中序号)。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.PLLA塑料不仅具有良好的机械性能,还具有良好的可降解性。
它可由石油裂解气为原料合成。
下列框图是以石油裂解气为原料来合成PLLA塑料的流程图(图中有部分产物及反应条件未列出)。
请回答下列问题:
(1)属于取代反应的有______________(填编号)。
(2)写出下列反应的化学方程式:
反应③:________________________________;
反应⑤:______________________________。
(3)已知E(C3H6O3)存在三种常见不同类别物质的异构体,请各举一例(E除外)并写出其结构简式:______________________、__________________、_______________。
(4)请写出一定条件下PLLA废弃塑料降解的化学方程式___________________________。
(5)已知:,炔烃也有类似的性质,设计丙烯合成的合成路线
_______
(合成路线常用的表示方法为:A B……目标产物)
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.甲烷催化裂解、氧气部分氧化和水煤气重整是目前制氢的常用方法。
回答下列问题:
(1)甲烷隔绝空气分解,部分反应如下: Ⅰ.CH 4(g )=C (s )+2H 2(g ) ∆H 1=+74.9kJ /mol Ⅱ.6CH 4(g )=C 6H 6(g )+9H 2(g ) ∆H 2=+531kJ /mol Ⅲ.2CH 4(g )=C 2H 4(g )+2H 2(g ) ∆H 3=+202kJ /mol ①反应I 的△S___(填“>”或“<”)0。
②66224C H (g)3H (g)3C H (g)+=的 △H =______kJ /mol 。
(2)CH 4用水蒸气重整制氢包含的反应为: Ⅰ.水蒸气重整:1422CH (g)H O(g)CO(g)3H (g)ΔH 206kJ mol -++=+⋅ Ⅱ.水煤气变换:1222CO(g)H O(g)
CO (g)H (g)ΔH 41.2kJ mol -++=-⋅
平衡时各物质的物质的量分数如图所示:
①为提高CH 4的平衡转化率,除压强、温度外,还可采取的措施是___________(写一条)。
②温度高于T 1℃时,CO 2的物质的量分数开始减小,其原因是___________。
③T 2℃时,容器中
()()
22n H =n CO ______________。
(3)甲烷部分氧化反应为14221
CH (g)O (g)CO(g)2H (g)ΔH 36kJ mol 2
-+
=+=-⋅。
已知甲烷部分氧化、甲烷水蒸气重整、水煤气变换反应的平衡常数的自然对数lnKp 与温度的关系如图所示:
①图中Q 点时,反应242CO (g)CH (g)2CO(g)2H (g)++的InKp =________。
②在某恒压密闭容器中充入lmol CH 4和1mol H 2O (g )在某温度下发生水蒸气重整反应达到平衡时,CH 4的转化率为50%,容器总压强为1 atm 。
H 2的平衡分压p (H 2)=____atm ;此温度下反应的lnKp =___(已知;ln3≈l .1,ln4≈l .4)。
19.(6分)钒(V )为过渡元素,可形成多价态化合物,全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统,工作原理如下图:
已知: 离子种类 VO 2+ VO 2+ V 3+ V 2+ 颜色
黄色
蓝色
绿色
紫色
(1)全钒液流电池放电时V 2+发生氧化反应,该电池放电时总反应式是_______ (2)当完成储能时,正极溶液的颜色是 __________ (3)质子交换膜的作用是_________
(4)含钒废水会造成水体污染,对含钒废水(除VO 2+外,还含Fe 3+等)进行综合处理可实现钒资源的回收利用,流程如下:
已知溶液酸碱性不同钒元素的存在形式不同:
钒的化合价酸性碱性
+4价VO2+VO(OH)3-
+5价VO2+VO43-
①滤液中钒元素的主要存在形式为_______
②滤渣在空气中由灰白色转变为红褐色,用化学用语表示加入NaOH后生成沉淀的反应过程_______________、____________。
③萃取、反萃取可实现钒的分离和富集,过程可简单表示为(HA为有机萃取剂):
萃取时必须加入适量碱,其原因是__________
④纯钒可由熔盐电解法精炼,粗钒(含杂质)作____极。
参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)1.D
【解析】
【分析】
根据电子的流向可知b极为负极,锂单质失电子被氧化,a极为正极,氧气得电子被还原。
【详解】
A.负极单质锂与水反应,所以电解溶液不能用水溶液,故A错误;
B.电池放电过程中锂单质被氧化成锂离子,锂离子移动到正极发生xLi++O2+xe-=Li x O2,所以时间越长正极产生的Li2O2越多,而不是越少,故B错误;
C.正极发生得电子的还原反应,当x=1时发生:Li++O2+e-=LiO2,故C错误;
D.充电时,b极锂离子转化为锂,发生还原反应,即为电解池的阴极,则充电时,b端应
接负极,故D正确;
故选D。
2.C
【解析】
【分析】
室温下,用0.100mol•L-1的NH3•H2O滴定10.00mL浓度均为0.100mol•L-1HCl和CH3COOH的混合溶液,NH3•H2O先与HCl发生反应生成氯化铵和水,自由移动离子数目不变但溶液体积增大,电导率下降;加入10mLNH3•H2O后,NH3•H2O与CH3COOH反应生成醋酸铵和水,醋酸为弱电解质而醋酸铵为强电解质,故反应后溶液中自由移动离子浓度增加,电导率升高。
【详解】
A.①点处为0.100mol•L-1HCl和CH3COOH的混合溶液,随着NH3•H2O的滴入,pH逐渐升高,A错误;
B.酸碱中和为放热反应,故溶液温度为:①低于②,B错误;
C.③点溶质为等物质的量的氯化铵和醋酸铵,但醋酸根离子为若酸根离子,要发生水解,故③点溶液中:c(Cl-)>c(CH3COO-),C正确;
D.②点处加入一水合氨的物质的量和溶液中的醋酸的物质的量相同,根据元素守恒可知,c(NH4+)+c(NH3•H2O)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),D错误;
答案选C。
3.D
【解析】
【详解】
A. 氯化铝为分子晶体,熔融状态下以分子存在,所以熔融状态不导电,是共价化合物,故A正确;
B. 向FeBr2溶液中加入少量氯水,再加CCl4振荡,CCl4层无色,说明溴离子没有被氧化,从而可证明Fe2+的还原性强于Br−,故B正确;
C. 氢离子浓度相同,但阴离子不同,铝与盐酸反应产生气泡较快,可能是Cl−对该反应起到促进作用,故C正确;
D. 滴加10滴0.1mol/L的NaCl溶液产生白色沉淀,再加入0.1mol/L的NaI溶液,硝酸银过量,均为沉淀生成,则不能比较Ksp大小,故D错误;
故答案选D。
4.B
【解析】
【分析】
【详解】
A. 酸性KMnO4溶液褪色可证明有烯烃或还原性气体生成,但不一定是有乙烯生成,A错误;
B. 根据秒表可知反应时间,根据注射器中活塞的位置可知反应产生的氢气的体积,故可测量锌与硫酸溶液反应的速率,B正确;
C. 在实验室制备乙酸乙酯的实验中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂,收集乙酸乙酯应用饱和碳酸钠溶液,不能用NaOH溶液,C错误;
D. 在铜锌原电池装置中,Cu电极要放入CuSO4溶液中,Zn电极放入ZnSO4溶液中,盐桥中的阳离子向负电荷较多的正极Cu电极移动,故应该向右池迁移起到形成闭合电路的作用,D错误;
故答案选B。
5.B
【解析】
【分析】
短周期W、X、Y、Z、Q五种元素的原子序数依次递增,已知W的氢化物可与Q单质在光照条件下反应生成多种化合物,W的氢化物应该为烃,则W为C元素,Q为Cl元素;W和Z位于同一主族,则Z为Si元素;Y、Q形成一种共价化合物,X的最高价氧化物对应的水化物可与Y单质反应产生常见的还原性气体单质E。
则X是Na,Y为Al元素;气体单质E 为H2,据此解答。
【详解】
根据上述分析可知:W为C,X是Na,Y是Al,Z是Si,Q是Cl元素。
A. X是Na,Y是Al,二者形成的阳离子核外电子排布是2、8,具有2个电子层;Q是Cl,形成的离子核外电子排布是2、8、8,离子核外电子层数越多,离子半径越大;当离子核外电子层数相同时,离子的核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径大小关系为:Q>X>Y,A错误;
B. Cl2在工业上可用电解饱和NaCl溶液的方法制取,反应方程式为:
2NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOH,B正确;
C. Y、Q形成的化合物AlCl3是盐,属于共价化合物,在水溶液中完全电离产生Al3+、Cl-,因此属于电解质,C错误;
D. C与SiO2在高温下发生置换反应产生Si单质,同时得到CO气体,反应方程式为2C+SiO2
Si+2CO↑,CO不是C元素的最高价氧化物,D错误;
故合理选项是B。
【点睛】
本题考查了原子结构与元素周期律的关系,推断元素为解答关键,注意掌握元素周期表结构、元素周期律内容,试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。
6.D
【解析】
【详解】
A. 一定条件下,将2gH 2与足量的N2混合,发生反应N2+3H22NH3,该反应为可逆反应,不能进行彻底,充分反应后转移的电子数小于2N A,故A错误;
B. 1molNa218O2与足量水发生反应2Na218O2+2H2O===2Na18OH+2NaOH+18O2↑,最终水溶液中18O数为N A,故B错误;
C. NO2、N2O4的摩尔质量不同,无法准确计算混合气体的组成,故C错误;
D. 浓HNO3与铜反应生成NO2,稀HNO3与铜反应生成NO,即Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,100mL12mol·L-1的浓HNO3中含有的n(HNO3)=0.1L×12mol·L-1=1.2mol,1.2molHNO3参与反应,若其还原产物只有NO2,则反应转移0.6mol电子,还原产物只有NO则反应转移0.9mol电子,100mL12mol·L-1的浓HNO3与过量Cu反应的还原产物为NO和NO2,因此转移的电子数大于0.6N A,故D正确。
综上所述,答案为D。
【点睛】
浓硝酸与铜反应,稀硝酸也与铜反应,计算电子时用极限思维。
7.D
【解析】
【详解】
A. 加入氯化钡引入新的杂质氯离子,应加入硝酸钡,故A错误;
B. 由于不能确定乙烯的含量,则不能确定通入氢气的量,易混入氢气杂质,故B错误;
C. 加入KI溶液,溴与KI反应生成碘单质,形成新的杂质,故C错误;
D. 乙醇不能和氧化钙反应,乙酸和氧化钙反应生成沸点较高的醋酸钙,然后用蒸馏的方法可分离,故D正确;
故答案为D。
8.D
【解析】A、氨水属于混合物,不在弱电解质讨论范围,故A错误;B、蔗糖是非电解质,故B错误;C、干冰是非电解质,故C错误;D. 碳酸在水溶液里部分电离,所以属于弱电解质,故D正确;故选D。
点睛:本题考查基本概念,侧重考查学生对“强弱电解质”、“电解质、非电解质”概念的理解和判断,解题关键:明确这些概念区别,易错点:不能仅根据溶液能导电来判断电解质强弱,如:氨水属于混合物,其溶解的部分不完全电离溶液能导电,不属于弱电解质,为易错题。
9.C
【解析】
【详解】
A. 10 mL0.1 mol⋅L−1Na2CO3溶液逐滴滴加到10 mlL0.1 mol⋅L−1盐酸中,开始时产生二氧化碳气体,滴加完后盐酸完全反应,碳酸钠过量,所以得到碳酸钠和氯化钠的混合物,所以离子浓度大小为:c(Na+)>c(Cl−)>c(CO32−)>c(HCO3−),A正确;
B.由于K a(CH3COOH)>K a(HClO),ClO-水解程度大于CH3COO-水解程度,两种溶液中的阴离子的物质的量浓度之和:②>①,B正确
C. 向0.1 mol/L NH4Cl溶液中,存在NH4++H2O NH3·H2O+H+,加入少量NH4Cl固体,NH4+,
NH4+水解平衡正向移动,c(NH3·H2O)、c(H+),水解常数不变,即
()
()()
4
h
32
c NH1
K
c NH?H O?c H
+
+
=,
NH4+水解程度减小,
()
()4
c H
c NH
+
+
减小,
()
()
4
32
c NH
c NH?H O
+
、
()
()4
c NH
c Cl
+
-
增大,C错误;
D. 因为K sp(AgCl)>K sp(AgBr),在AgCl和AgBr两饱和溶液中,前者c(Ag+)大于后者c(Ag+),c(Cl-)>c(Br-),当将AgCl、AgBr两饱和溶液混合时,发生沉淀的转化,生成更多的AgBr沉淀,与此同时,溶液中c(Cl-)比原来AgCl饱和溶液中大,当加入足量的浓AgNO3溶液时,AgBr沉淀有所增多,但AgCl沉淀增加更多,D正确;故答案为:C。
【点睛】
当盐酸逐滴滴加Na2CO3溶液时,开始时不产生二氧化碳气体,随着盐酸过量,才产生二氧
化碳气体,其反应方程式为:
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl;NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
10.B
【解析】
【详解】
碘晶体属于分子晶体,分子间通过分子间作用力结合,碘升华时破坏的是分子间作用力,碘分子的大小、分子内碘原子间的共价键不变,答案选B。
11.B
【解析】
【详解】
A.羽毛的成分是蛋白质,蛋白质中含有C、H、O、N等元素,所以蛋白质燃烧时的产物为除了有CO2和H2O生成,还有其他物质生成,故A错误;
B.卖油翁的油指的是植物油,植物油中含有碳碳双键或碳碳三键,能使酸性的高锰酸钾溶液褪色,B正确;
C.砂糖的成分是蔗糖,不是淀粉,另外淀粉水解需要在酶或稀硫酸加热的作用下才能进行,C错误;
D.棉花的成分是纤维素,纤维素与淀粉都是混合物,它们之间不互为同分异构体,D错误答案选B。
12.C
【解析】
【分析】
结合题干信息,由图可知,①装置为氯气的制备装置,装置②的目的是除去氯气中的氯化氢,装置③的目的是干燥氯气,装置④为制备无水AlCl3的装置,装置⑤用来收集生成的氯化铝,碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入装置⑤中,并吸收过量的氯气防止污染环境,据此分析解答问题。
【详解】
A.①装置为氯气的制备装置,浓盐酸与MnO2需要在加热的条件下才能反应生成Cl2,缺少加热仪器,A选项错误;
B.装置②的目的是除去氯气中的氯化氢,用饱和食盐水,装置③的目的是干燥氯气,用浓硫酸,B选项错误;
C.因为Al能与空气中的氧气在加热的条件下发生反应,故点燃④处酒精灯之前需排尽装置中的空气,C选项正确;
D.球形干燥管中的碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入装置⑤中,并吸收过量的氯气防止污染环境,D选项错误;
答案选C。
【点睛】
本题考查化学实验方案的评价,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价分析,把握实验原理,明确装置的作用关系为解答题目的关键。
13.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.CH3COOH溶液加水稀释,CH3COOH的电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+向正反应方向移动,溶液的pH增加,向CH3COOH溶液加入少量CH3COONa晶体时,溶液中c(CH3COO-)增大,醋酸的电离平衡向逆反应方向移动,溶液的pH增加,正确;
B.CH3COOH溶液加水稀释,平衡向正反应方向移动,电离程度增大,加入少量CH3COONa 晶体时平衡向逆反应方向移动,电离程度减小,错误;
C.CH3COOH溶液加水稀释,离子浓度减小,溶液的导电能力减弱,加入少量CH3COONa晶体时,离子浓度增大,溶液的导电能力增强,错误;
D.加水稀释,促进醋酸电离,但溶液中氢离子浓度减小,加入少量CH3COONa晶体时平衡向逆反应方向移动,电离程度减小,氢离子浓度减小,温度不变,水的离子积常数不变,所以氢氧根离子浓度增大,错误。
故选A。
14.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据电荷守恒点②中存在c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),点③中存在
c(CN-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),由于两点的溶液体积不等,溶液的pH相等,则c(Na+)不等,c(H+)分别相等,因此阳离子的物质的量浓度之和不等,故A错误;
B.点①所示溶液中含等物质的量浓度的NaCN、HCN、NaCl,存在物料守恒c(CN-)+c(HCN)= 2c(Cl-),故B错误;
C.点②所示溶液中含有等物质的量浓度的CH3COONa、CH3COOH和NaCl,溶液的pH=5,说明以醋酸的电离为主,因此c(CH3COO-)>c(Cl-),故C错误;
D.点④所示溶液为等物质的量浓度的醋酸和氯化钠,浓度均为0.05mol/L,则
c(Na+)=c(Cl-)=0.05mol/L,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.05mol/L,根据电荷守恒,
c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),因此c(CH3COO-)=c(H+)-c(OH-),则
c(Na+)+c(CH3COOH)+c(H+)=0.05mol/L+0.05mol/L-c(CH3COO-)+c(H+)=0.1mol/L-c(H+)+c(O H-)+c(H+)=0.1mol/L+c(OH-)>0.1mol/L,故D正确。
答案选D。
15.D
【解析】
【分析】
由2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O可知,Cl元素的化合价由+5价降低为+4价,C元素的化合价由+3价升高为+4价,以此来解答。
【详解】
A.Cl元素的化合价降低,则KClO3在反应中得到电子,选项A正确;
B.Cl元素得到电子,被还原,则ClO2是还原产物,选项B正确;
C.H2C2O4在反应中C化合价升高,被氧化,选项C正确;
D.1molKClO3参加反应时,发生电子转移为1mol×(5-4)=1mol,选项D不正确;
答案选D。
【点睛】
本题考查氧化还原反应,把握反应中元素的化合价变化为解答的关键,注意从化合价角度分析各选项,题目难度不大。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
Cr+4OH=CrO+2H O 16.废镍催化剂粉碎、增大硫酸浓度、升温一种合理即可3+--22
实现镍元素和铁元素的分离或除去铁元素防止氨水分解生成氨气,脱离反应体系,不利于生成[Ni(NH3)6]2+3NiS+8HNO3(稀)=3Ni(NO3)2+2NO↑+3S↓+4H2O 1.42×10-5mol·L-1
cd
【解析】
【分析】
废镍催化剂(主要成分为NiCO3和SiO2,含少量Fe2O3、Cr2O3)经酸溶得到硫酸镍、硫酸铁、硫酸铬溶液,二氧化硅不溶于硫酸为滤渣I的主要成分;向滤液中加入过量氢氧化钠溶液得到氢氧化镍沉淀、氢氧化铁沉淀、偏铬酸钠溶液,偏铬酸钠溶液为滤液I的主要成分;向沉淀中加入NH4Cl-氨水的混合液,氢氧化铁沉淀不溶于此溶液,为滤渣II的主要成分,氢氧化镍沉淀溶于此溶液得到[Ni(NH3)6]2+溶液;向溶液中通入H2S,生成NiS沉淀;向沉淀中滴入稀硝酸得到硝酸镍;向硝酸镍中加入氢氧化钠溶液得到氢氧化镍沉淀;向沉淀中加入硫酸得到硫酸镍;在经过系列操作得到NiSO4·7H2O,据此解答本题。
【详解】
(1)为提高“酸溶”时镍元素的浸出率,可将废镍催化剂粉碎增加反应接触表面积、增大硫酸浓度、升温等措施,
故答案为:废镍催化剂粉碎、增大硫酸浓度、升温一种合理即可;
(2)根据信息可知,Cr(OH)3是两性氢氧化物,性质类似于氢氧化铝,铬离子与少量氢氧化钠反应生成氢氧化铬,若氢氧化钠过量,则过量的氢氧化钠与氢氧化铬反应生成偏铬酸钠,故“一次碱析”时,加入的NaOH溶液需过量,则含铬微粒发生反应的离子方程式为:3+--
Cr+4OH=CrO+2H O,
22
Cr+4OH=CrO+2H O;
故答案为:3+--
22
(3)废镍催化剂中的铁元素在“一次碱析”时转化为氢氧化铁,由于Fe(OH)3不溶于NH4Cl-氨水的混合液,Ni(OH)2溶于NH4Cl-氨水的混合液生成[Ni(NH3)6]2+,则“氨解”的目的是实现镍元素和铁元素的分离或除去铁元素;加热条件下,氨会挥发,因此控制低温的原因是:防止氨水分解生成氨气,脱离反应体系,不利于生成[Ni(NH3)6]2+,
故答案为:实现镍元素和铁元素的分离或除去铁元素;防止氨水分解生成氨气,脱离反应体系,不利于生成[Ni(NH3)6]2+;
(4)“氧化”时发生的反应是稀硝酸和NiS的反应,根据流程图反应生成S,则稀硝酸中氮元素由+5价降低到+2价生成NO,NiS中的硫元素由-2价升高到0价生成S单质,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为:3NiS+8HNO3(稀)=3Ni(NO3)2+2NO↑+3S↓+4H2O,故答案为:3NiS+8HNO3(稀)=3Ni(NO3)2+2NO↑+3S↓+4H2O;
(5)氢氧化镍中存在溶解平衡,Ka=c(Ni2+)×c2(OH-),根据信息,离子浓度≤10-5mol·L-1时,离子沉淀完全,则2×10-15=10-5×c2(OH-),解得c(OH-)=1.4×10-5mol/L,则若使溶液中Ni2+沉淀完全,需维持c(OH-)不低于1.4×10-5mol/L,
故答案为:1.42×10-5mol·L-1;
(6)“系列操作”的目的是从NiSO4溶液中得到NiSO4·7H2O,其操作包括:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,故不需要的操作为cd,
故答案为:cd。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.③⑧+2NaOHΔ
−−→+2NaBr
−−→CH3COCOOH+Cu2O+2H2O
+2Cu(OH)2Δ
CH3COOCH2OH +nH2O
【解析】
【分析】
根据PLLA的结构简式可知E的结构简式为:,两分子通过反应⑧酯化反应生成F;D与氢气通过反应⑥生成E,则D的结构简式为:CH3COCOOH;C通过反应
生成D,则C为
;B通过反应④加热氧化成C,则B为;A通过反应
③生成B,丙烯通过与溴发生加成反应生成A,则A为;反应①为丁烷分解生成甲烷和丙烯,据此进行解答。
【详解】
根据PLLA的结构简式可知E的结构简式为:,两分子通过反应⑧酯化反应生成F;D与氢气通过反应⑥生成E,则D的结构简式为:CH3COCOOH;C通过反应
生成D,则C为
;B通过反应④加热氧化成C,则B为;A通过反应
③生成B,丙烯通过与溴发生加成反应生成A,
则A 为;
(1)反应①为分解反应,反应②为加成反应,反应③为取代反应,反应④⑤为氧化反应,反应⑥为加成反应,反应⑦缩聚反应,反应⑧为酯化反应,也属于取代反应,所以属于取代反应为③⑧;
(2)过反应③的化学方程式为:;
反应⑤的化学方程式为:;
(3)E 的结构简式为,E 存在三种常见不同类别物质的异构体有:、
、;
(4)PLLA 废弃塑料降解生成,反应的化学方程式为:
;
(5)根据逆合成法可知,可以通过丙炔通过信息反应合成,丙炔可以用丙烯分别通过加聚反应、水解反应、消去反应获得,所以合成路线为:。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.>+75 增大起始时
()
()
2
4
n H O
n CH
(或及时从产物中分离出氢气)反应Ⅱ为放热反
应,从T1℃升高温度,平衡向逆反应方向移动的因素大于CO浓度增大向正反应方向移动的因素,净结果是平衡逆向移动7(或7:1)0 0.5 -0.3
【解析】
【分析】
【详解】
(1)①气体体积增大的过程为熵增的过程,熵增过程△S大于0,反之小于0,反应I为
CH4(g)=C(s)+2H2(g),气体物质的量增大,混乱度增大,属于熵增的过程,△S>0;
②已知:Ⅱ.6CH4(g)=C6H6(g)+9H2(g) ∆H2=+531kJ/mol
Ⅲ.2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g) ∆H3=+202kJ/mol
根据盖斯定律,Ⅲ×3-Ⅱ可得:C6H6(g)+3H2(g)=3C2H4(g)。