最新高中高三第一次教学质量检测理综化学试题(答案解析)
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【精品】四川省泸州市高三第一次教学质量检测理综化学试
题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.最近“垃圾分类”成为热词,备受关注。
下列有关说法错误的是()
A.垃圾是放错地方的资源,回收可变废为宝
B.废弃金属易发生电化学腐蚀,可掩埋处理
C.废弃荧光灯管含有重金属,属于有害垃圾
D.废弃砖瓦和陶瓷垃圾,属于硅酸盐材质
2.设阿伏加德罗常数值用N A表示,下列说法正确的是()
A.常温下1LpH=3的亚硫酸溶液中,含H+数目为0.3N A
B.A1与NaOH溶液反应产生11.2L气体,转移的电子数为0.5N A
C.NO2与N2O4混合气体的质量共ag,其中含质子数为0.5aN A
D.1mo1KHCO3晶体中,阴阳离子数之和为3N A
3.下列有关装置对应实验的说法正确的是()
A.①可用于制取H2,且活塞a处于打开状态
B.②可用于收集NH3
C.③可用于固体NH4Cl和I2的分离
D.④可用于分离I2的CCl4溶液,导管b的作用是滴加液体
4.下列实验方案正确,且能达到目的的是()
A.A B.B C.C D.D
5.纳米级TiO2具有独特的光催化性与紫外线屏蔽等功能、具有广阔的工业应用前景。
实验室用钛铁精矿(FeTiO3)提炼TiO2的流程如下。
下列说法错误的是()
A.酸浸的化学方程式是:FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O
B.X稀释所得分散系含纳米级H2TiO3,可用于观察丁达尔效应
C.②用水蒸气是为了促进水解,所得稀硫酸可循环使用
D.①③反应中至少有一个是氧化还原反应
6.科研工作者利用Li4Ti5O12纳米材料与LiFePO4作电极组成可充放电电池,其工作原理如图所示。
下列说法正确的是()
A.放电时,碳a电极为正极,电子从b极流向a极
B.电池总反应为Li7Ti5O12+FePO4=Li4Ti5O12+LiFePO4
C.充电时,a极反应为Li4Ti5O12 +3Li++3e-=Li7Ti5O12
D.充电时,b电极连接电源负极,发生还原反应
7.298K时,向20mL浓度均为0.1mo1/L的MOH和NH3·H2O混合液中滴加0.1mol 的CH3COOH溶液,测得混合液的电阻率(表示电阻特性的物理量)与加入CH3COOH 溶液的体积(V)的关系如图所示。
已知CH3COOH的K a=1.8×10-5,NH3·H2O的
K b=1.8×10-5。
下列说法错误的是()
A.MOH是强碱
B.c点溶液中浓度:c(CH3COOH)<c(NH3·H2O)
C.d点溶液呈酸性
D.a→d过程中水的电离程度先增大后减小
二、实验题
8.硫酰氯(SO2Cl2)可用于有机合成和药物制造等。
实验室利用SO2和Cl2在活性炭作用下制取SO2Cl2[SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) ΔH=-97.3kJ/mol],装置如图所示(部分装置省略)。
已知SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,有强腐蚀性,不宜接触碱、醇、纤维素等许多无机物和有机物,遇水能发生剧烈反应并产生白雾。
回答下列问题:
I.SO2Cl2的制备
(1)水应从___(选填“a”或“b”)口进入。
(2)制取SO2的最佳组合是___(填标号)。
①Fe+18.4mol/LH2SO4
②Na2SO3+70%H2SO4
③Na2SO3+3mo/LHNO3
(3)乙装置中盛放的试剂是___。
(4)制备过程中需要将装置甲置于冰水浴中,原因是___。
(5)反应结束后,分离甲中混合物的最佳实验操作是___。
II.测定产品中SO2Cl2的含量,实验步骤如下:
①取1.5g产品加入足量Ba(OH)2溶液,充分振荡、过滤、洗涤,将所得溶液均放入锥形瓶中;
②向锥形瓶中加入硝酸酸化,再加入0.2000mol·L-1的AgNO3溶液l00.00mL;
③向其中加入2mL硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖;
④加入NH4Fe(SO4)2指示剂,用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+,终点所用体积为10.00mL。
已知:K sp(AgCl)=3.2×10-10K sp(AgSCN)=2×10-12
(6)滴定终点的现象为___。
(7)产品中SO2Cl2的质量分数为___%,若步骤③不加入硝基苯则所测SO2Cl2含量将
___(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
三、工业流程题
9.高铁酸钾是常见的水处理剂,工业上制备高铁酸钾有多种方法。
某兴趣小组以铁屑为原料模拟制备高铁酸钾的流程如下:
(查阅资料)高铁酸钾呈紫红色,在酸性或中性溶液中快速产生O2。
回答下列问题:
(1)“氧化”阶段通入空气作氧化剂,它比用氯气具有的优点是___。
(2)为了检验“氧化”过程中所得FeCl3溶液中是否还含有Fe2+,最佳的检验试剂是___(填标号)。
a.K3[Fe(CN)6]溶液
b.NaOH溶液
c.淀粉KI试纸
(3)请写出“制备”反应的离子方程式___。
(4)“转化”过程使用过量饱和KOH溶液的原因是___。
(5)“分离”过程获得K2FeO4晶体的系列操作是蒸发,结晶、过滤、洗涤、干燥,其中洗涤使用的最佳洗涤剂是___(填标号)。
a.冷水
b.冷的稀NaOH溶液
c.冷的浓KOH溶液
(6)电解法制备K2FeO4,操作简单,易于实验室制备原理如图所示,其中阳极的电极反应式是___。
(7)探究K2FeO4的性质。
取电解后的紫红色溶液,加入稀盐酸,观察到溶液由紫红色逐渐变为黄色,并收集到黄绿色气体。
甲同学认为:气体中一定含有Cl2;乙同学认为:气体中还可能含有___。
请设计实验证明乙同学的猜测___。
10.工业上以水钴矿(主要成分为Co2O3,还含Fe、A1、Mg、Ca、Si等元素)制备钴的氧化物,工艺如图所示。
回答下列问题:
相关金属离子[c o(M n+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
(1)水钴矿中的Fe、A1、Mg、Ca元素的存在形态为___(填“游离态”或“化合态”)。
(2)“酸溶”中Co2O3反应的离子方程式是___,滤渣1的成分可能是___。
(3)“氧化”中加Co2O3的作用是___。
(4)“调pH”为4.7-6之间,则滤渣2为___。
(5)已知K sp(CaF2)=5.3×10-9,K sp(MgF2)=5.2×10-12,“除杂”是为了除去Ca2+和Mg2+,
此时先析出的沉淀是___(填化学式),过程中
2+
2+
c(Ca)
c(Mg)
最大值为___(列出算式即可)。
(6)实验室拟在空气中煅烧CoC2O4以探究其产物。
实验时将13.23gCoC2O4放入___(填仪器名称)中,测得生成钴的某种氧化物7.23g和气体CO2。
据此预测:该氧化物中Co化合价的可能情况是___,真实情况有待进一步查证。
四、原理综合题
11.氯胺是一种长效缓释水消毒剂,主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺(NH2Cl,NHCl2和NCl
3
)。
工业上可利用NH3(g)+Cl2(g) NH2Cl(g)+HCl(g)制备一氯胺。
回答下列问题:(1)氯胺作饮用水消毒剂是因为水解生成具有强烈杀菌作用的物质,该物质是___,二氯胺与水反应的化学方程式为___。
(2)已知部分化学键的键能和化学反应的能量变化如表和如图所示(忽略不同物质中同种化学键键能的细微差别)。
则ΔH2=___kJ/mol,x=___。
(3)在密闭容器中反应NH3(g)+Cl2(g) NH2Cl(g)+HCl(g)达到平衡,据此反应通过热
力学定律计算理论上NH2Cl的体积分数随3
2
n(NH
)
n(Cl)(氨氯比)的变化曲线如图所示。
①a、b、c三点对应平衡常数的大小关系是___。
T1温度下该反应的平衡常数为___(列出算式即可)。
②在T2温度下,Q点对应的速率:v正___v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③在氨氯比一定时,提高NH3的转化率的方法是___(任写1种)
④若产物都是气体,实验测得NH2Cl的体积分数始终比理论值低,原因可能是___。
参考答案
1.B
【解析】
【详解】
A. 垃圾是放错地方的资源,回收可变废为宝,说法合理,故A正确;
B. 废弃的金属易发生电化学腐蚀,掩埋处理很容易造成污染,故B错误;
C. 废弃荧光灯管中含有重金属,属于有害垃圾,故C正确;
D. 废弃砖瓦和陶瓷垃圾,属于硅酸盐材质,故D正确;
故选B。
2.C
【详解】
A. 1LpH=3的亚硫酸溶液中,H+的浓度为10-3mol/L,1L溶液中H+数目为0.001 N A,故A 错误;
B. A1与NaOH溶液反应生成氢气,因未说明气体所处的状态,所以无法计算反应中转移的电子数目,故B错误;
C. NO2和N2O4,最简比相同,只计算ag NO2中质子数即可,一个N含质子数为7,一个氧
质子数为8,所以一个NO2分子含质子数为7+2×8=23,agNO2中质子数为
ag
23 46g/mol
N A mol-1= 0.5aN A,故C正确;
D. 1mo1KHCO3晶体中只有钾离子和碳酸氢根离子,阴阳离子数之和为2N A,故D错误;答案是C。
3.A
【详解】
A. ①可用于制取H2,且活塞a处于打开状态时,稀硫酸和锌粒发生反应,生成氢气,故A 正确;
B. NH3密度比空气小,所以不能用向上排空气法收集,故B错误;
C. 加热氯化铵分解,碘升华,则NH4Cl和I2的固体混合物不能用加热的方法分离,故C错误;
D. 导管b的作用是回收冷凝的CCl4,故D错误;
正确答案是A。
4.D
【详解】
A. 强碱滴定弱酸时,化学计量点pH>7,应该用酚酞做指示剂,不能用甲基橙,因为变色pH 范围大于7,而且由无色变成浅红色,颜色加深,便于确定终点,故A错误;
B. 将少量氯水滴入溴化亚铁溶液中,Cl2首先和Fe2+反应,不能证明Cl2的氧化性比Br2强,故B错误;
C. 二氧化锰是粉末状,不能用镊子取,故C错误;
D. CO32-和SO32-在水溶液中水解使溶液呈碱性,碱性强弱取决于对应酸的电离程度,电离常数越小,酸性越弱,对应盐的碱性越强,pH越大,故D正确;
正确答案是D。
5.D
【详解】
A. FeTiO3中Fe、Ti分别显+2、+4价,溶于硫酸得到对应的硫酸盐,因此方程式为FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O,故A正确;
B. 纳米级是指粒子直径在几纳米到几十纳米的材料,则分散到液体分散剂中,分散质的直径在1nm~100nm之间,则该混合物属于胶体,可用于观察丁达尔效应。
故B正确;
C. 用水蒸气过滤,相当于加热,可促进盐的水解,溶解钛铁精矿需要加入稀硫酸,TiO2+水解时生成H2TiO3和稀硫酸,则稀硫酸可以循环使用,符合绿色化学理念,故C正确;
D. ①反应时稀硫酸溶解FeTiO3,③反应是煅烧H2TiO3得到TiO2产品,都不是氧化还原反应,故D错误;
故选D。
6.C
【详解】
A. 由图可知,放电时,Li+从碳a电极向碳b电极移动,原电池工作时,阳离子向正极移动,则碳b电极为正极,电子从a极流向b极,故A错误;
B. 电池反应为Li7Ti5O12+3FePO4=Li4Ti5O12+3LiFePO4,B项没有配平,故B错误;
C. 充电时,Li+向a极移动,生成Li7Ti5O12,故电极方程式为:Li4Ti5O12 +3Li++3e-=Li7Ti5O12,故C正确;
D. 充电时,b电极失去电子发生氧化反应,应该和电源的正极相连,故D错误;
正确答案是C。
【点睛】
放电时为原电池反应,正极发生还原反应,负极发生氧化反应,原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,充电时,原电池的负极与电源的负极连接,发生还原反应,原电池的正极与电源的正极相连,发生氧化反应。
7.B
【分析】
溶液中离子浓度越小,溶液的导电率越小,电阻率越大,向混合溶液中加入等物质的量浓度的CH3COOH溶液时,发生反应先后顺序是MOH+CH3COOH= CH3COOM+H2O,NH3·H2O+ CH3COOH= CH3COONH4。
a-b溶液中电阻率增大,b点最大,因为溶液体积增大导致b点离子浓度减小,b点溶液中溶质为CH3COOM、NH3·H2O继续加入醋酸溶液,NH3·H2O是弱电解质,生成CH3COONH4是强电解质,导致溶液中离子浓度增大,电阻率减小,c点时醋酸和一水合铵恰好完成反应生成醋酸铵,c点溶液中溶质为CH3COOM,CH3COONH4且二者的物质的量相等。
【详解】
A. 由图可知,向混合溶液中加入等物质的量浓度的CH3COOH溶液时,电阻率先增大后减小,说明发生了两步反应,发生反应先后顺序是MOH+CH3COOH= CH3COOM +H2O然后NH3·H2O+ CH3COOH= CH3COONH4,所以MOH是强碱,先和酸反应,故A正确;
B. 加入醋酸40mL时,溶液中的溶质为CH3COOM、CH3COONH4且二者的物质的量浓度相等,CH3COOM是强碱弱酸盐,又因为CH3COOH的K a=1.8×10-5等于NH3·H2O的K b=1.8×10-5,CH3COONH4是中性盐,所以溶液呈碱性,则醋酸根的水解程度大于铵根的电离程度,则c(CH3COOH)>c(NH3·H2O),故B错误;
C. d点加入醋酸60mL,溶液中的溶质为CH3COOM、CH3COONH4和CH3COOH且三者物质的量浓度相等,CH3COONH4是中性盐,溶液相当于CH3COOM和CH3COOH等物质的量混合,溶液呈酸性,故C正确;
D. a→d过程,溶液的碱性逐渐减弱,水电离程度加大,后来酸性逐渐增强,水的电离程度减小,所以实验过程中水的电离程度是先增大后减小,故D正确;
故选B。
8.b ②碱石灰制取硫酰氯的反应时放热反应,降低温度使平衡正向移动,有利于提高SO2Cl2产率蒸馏溶液变为红色,而且半分钟内不褪色85.5% 偏小【分析】
(1)用来冷却的水应该从下口入,上口出;
(2)制备SO2,铁与浓硫酸反应需要加热,硝酸能氧化SO2,所以用70% H2SO4+Na2SO3来制备SO2;
(3)冷凝管的作用是冷凝回流而反应又没有加热,故SO2与氯气间的反应为放热反应,由于会有一部分Cl2、SO2通过冷凝管逸出,故乙中应使用碱性试剂,又因SO2Cl2遇水易水解,故用碱石灰;
(4)制取硫酰氯的反应时放热反应,降低温度使平衡正向移动,有利于提高SO2Cl2产率;(5)分离沸点不同的液体可以用蒸馏的方法,所以甲中混合物分离开的实验操作是蒸馏;(6)用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,当滴定达到终点时NH4SCN过量,加NH4Fe(SO4)2作指示剂,Fe3+与SCN−反应溶液会变红色,半分钟内不褪色,即可确定滴定终点;
(7)用cmol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记下所用体积V,则过量Ag+的物质的量为Vcmol,与Cl−反应的Ag+的物质的量为0.1000mol/L×0.1L−Vc×10−3mol,则可以求出SO2Cl2的物质的量;AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小,可加入硝基苯用力摇动,使AgCl
沉淀表面被有机物覆盖,避免在滴加NH4SCN时,将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀,若无此操作,NH4SCN与AgCl反应生成AgSCN沉淀,则滴定时消耗的NH4SCN标准液的体积偏多,即银离子的物质的量偏大,则与氯离子反应的银离子的物质的量偏小。
【详解】
(1)用来冷却的水应该从下口入,上口出,故水应该从b口进入;
(2)制备SO2,铁与浓硫酸反应需要加热,硝酸能氧化SO2,所以用②70% H2SO4+Na2SO3来制备SO2,故选②;
(3)根据装置图可知,冷凝管的作用是冷凝回流而反应又没有加热,故SO2与氯气间的反应为放热反应,由于会有一部分Cl2、SO2通过冷凝管逸出,故乙中应使用碱性试剂,又因SO2Cl2遇水易水解,故用碱石灰,可以吸收氯气、SO2并防止空气中的水蒸气进入冷凝管中,故乙装置中盛放的试剂是碱石灰;
(4)制取硫酰氯的反应时放热反应,降低温度使平衡正向移动,有利于提高SO2Cl2产率;(5)分离沸点不同的液体可以用蒸馏的方法,所以甲中混合物分离开的实验操作是蒸馏;(6)用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,当滴定达到终点时NH4SCN过量,加NH4Fe(SO4)2作指示剂,Fe3+与SCN−反应溶液会变红色,半分钟内不褪色,即可确定滴定终点;故答案为:溶液变为红色,而且半分钟内不褪色;
(7)用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记下所用体积10.00mL,则过量Ag+的物质的量为Vcmol=0.01×0.1000mol·L-1=1×10-3mol,与Cl−反应的Ag+的物质的量为0.2000mol/L×0. 1L−Vc×10−3mol=1.9×10-2mol,则SO2Cl2的物质的量为1.9×10-2mol
×0.5=9.5×10-3mol ,产品中SO2Cl2的质量分数为
3mol135g/
9.51m
0ol
1.5g
-
⨯⨯
×100%=85.5%;
已知:K sp(AgCl)=3.2×10−10,K sp(AgSCN)=2×10−12,则AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小,可加入硝基苯用力摇动,使AgCl沉淀表面被有机物覆盖,避免在滴加NH4SCN时,将AgCl 沉淀转化为AgSCN沉淀,若无此操作,NH4SCN与AgCl反应生成AgSCN沉淀,则滴定时消耗的NH4SCN标准液的体积偏多,即银离子的物质的量偏大,则与氯离子反应的银离子的物质的量偏小,所以测得的氯离子的物质的量偏小;故答案为:85.5%;偏小。
9.选用通入空气经济、而且氯气有毒,污染环境 a 2Fe2++3ClO- +10OH- =2
FeO42++3Cl-+5 H2O 防止K2FeO4在溶液中会水解成H2FeO4 c Fe-6e-+8OH- ═ FeO42-+4H2O和4OH--4e-═2H2O+O2↑氧气将气体中通入过量NaOH溶液的洗气瓶,收集气体用带火星的木条检验,若木条复燃,则乙猜测正确
【详解】
(1)选用通入空气经济、而且氯气有毒,污染环境,故“氧化”阶段通入空气作氧化剂比用氯气更好;故答案为选用通入空气经济、而且氯气有毒,污染环境;
(2)Fe2+和K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀,可用来检验亚铁离子;故选a;
(3)Fe2+和NaClO、NaOH溶液混合得到Na2FeO4,铁元素化合价升高,则氯元素化合价降低,生成氯化钠,故反应为:2Fe2++3ClO- +10OH- =2 FeO42++3Cl-+5 H2O;
(4)饱和KOH溶液可以让Na2FeO4转化为K2FeO4,K2FeO4在水溶液中会水解成H2FeO4和氢氧根,这个反应是可逆反应,过量KOH溶液可以使反应左移,防止K2FeO4在溶液中会水解成H2FeO4;故答案为防止K2FeO4在溶液中会水解成H2FeO4;
(5)洗涤剂要求不能加入新的杂质,还要防止K2FeO4在溶液中水解,最好用冷的浓KOH 溶液,故选c;
(6)根据电源的正负极判断电极名称,该电解池中,阳极材料是活泼金属,则电解池工作时,阳极上铁失电子发生氧化反应,同时氢氧根离子失电子生成氧气,电极反应式为:
Fe-6e-+8OH- ═ FeO42-+4H2O和4OH--4e-═2H2O+O2↑;
(7)气体中还可能含有氧气,鉴定氧气可以先将气体中通入过量NaOH溶液的洗气瓶,收集气体用带火星的木条检验,若木条复燃,则乙猜测正确。
10.化合态 Co 2O 3+ SO 32-+4H +=2Co 2++ SO 42-+2 H 2O SiO 2 将Fe 2+氧化为Fe 3+
Fe (OH )3、Al (OH )3 MgF 2 9
125.3105.210
--⨯⨯ 坩埚 +2和+3,+2和+4 【分析】
根据流程:Co 2O 3与硫化锰矿(还含Fe 、Al 、Mg 、Zn 、Ni 、Si 等元素)在硫酸中酸浸,
Na 2SO 3把三价钴还原成二价钴,SiO 2不溶于硫酸,过滤,滤渣1含有SiO 2,滤液含有Co 2+、Fe 2+、Fe 3+、Al 3+、Mg 2+、Ca 2+,加入Co 2O 3将Fe 2+氧化为Fe 3+,加入氨水调节pH4.7~6之间,除去Fe 3+、Al 3+,滤渣2为Fe (OH )3、Al (OH )3,加入CoF 2生成MgF 2沉淀除去Mg 2+和Ca 2+,滤渣3为MgF 2和CaF 2,滤液主要含有Co 2+,加入(NH 4)2C 2O 4生成CoC 2O 4,煅烧CoC 2O 4得到含Co 氧化物。
【详解】
(1)水钴矿是固体,Fe 、A1、Mg 、Ca 元素的存在形态只能是化合态;
(2)Co 2O 3在硫酸中酸浸,Na 2SO 3把三价钴还原成二价钴,离子方程式为:Co 2O 3+ SO 32-+4H +=2Co 2++ SO 42-+2 H 2O ;SiO 2不溶于硫酸,过滤,滤渣1含有SiO 2;
(3)“氧化中”加入Co 2O 3是为了将Fe 2+氧化为Fe 3+,加入氨水调节pH4.7~6之间,除去Fe 3+; (4)滤液含有Co 2+、Fe 2+、Fe 3+、Al 3+、Mg 2+、Ca 2+,加入Co 2O 3将Fe 2+氧化为Fe 3+,加入氨水调节pH4.7~6之间,除去Fe 3+、Al 3+,滤渣2为Fe (OH )3、Al (OH )3; (5)“除杂”是为了除去Ca 2+和Mg 2+,先生成溶解度较小的沉淀,故先生成MgF 2;当Mg 2+刚好完全沉淀时,2+2+c(Ca )c(Mg )
的值最大,此时K sp (MgF 2)=c (Mg 2+)·c 2(F -)=5.210-12,c (Mg 2+)=1.0×10-5mol/L ,c 2(F -)=5.2×10-7;K sp (CaF 2)=c (Ca 2+)·c 2(F -)=5.3×10-9,c
(Ca 2+)=5.3×10-9÷(5.210-7),此时溶液中c (Ca 2+)最大,则2+
2+c(Ca )c(Mg )=9755.3105.2101.010---⨯⨯⨯=9
12
5.3105.210--⨯⨯; (6)煅烧CoC 2O 4需要在坩埚中进行,13.23gCoC 2O 4的物质的量n= 13.23g 147g/mol
=0.09mol ,氧元素质量为:0.09mol ×
4×16g/mol=5.76g ,设钴的氧化物的化学式为Co x O y ,生成0.18molCO 2,二氧化碳中氧元素质量为:0.36mol×16g/mol=5.76g ,由质量守恒可知煅烧CoC 2O 4的过程消耗氧气的质量为0.18×44g+7.23g-13.23g=1.92g ,消耗氧气的物质的量为
1.92g 32g/mol
=0.06mol ,煅烧方程式为:9CoC 2O 4+6O 2=Co x O y +18 CO 2,则x=9,y=12,因此钴的氧化物的化学式为Co 9O 12,由化合价代数和为0可知,Co 的平均价态为2.67,则Co 9O 12中Co 的最高价要大于2.67,最低价要小于2.67,所以Co 的价态可能是+2和+3,+2和+4; 11.HClO NHCl 2+2H 2O NH 3 +2HClO -1405.6 191.2 K a =K b >K c 或a=b>c 2
0.280.720.12
⨯ 小于 加热(或者及时移出产物) 有副产物生成,如NHCl 2、NCl 3、N 2等
【详解】
(1)氯胺中N 为-3价,Cl 为+1价,在水中水解生成一种有强氧化性的物质,说明生成HClO ;
NHCl 2水解生成氨气和次氯酸,其水解的离子方程式为NHCl 2+2H 2O NH 3 +2HClO ;
(2)根据图中内容,可以看出:ΔH 2=-(ΔH 1-ΔH )
=ΔH -ΔH 1=11.3kJ/mol-1416.9 kJ/mol=-1405.6 kJ/mol ;根据图中内容,可以看出NH 3(g)+Cl 2
(g) NH 2Cl(g)+HCl(g) △H=+11.3kJ/mol ,化学反应的焓变等于产物的能量与反应物能量的差值,旧键断裂吸收能量,新键生成释放能量,设断裂1molN−Cl 键所需的能量为x ,新键生成释放的能量
ΔH 2=-(391.3×2+x+431.8)kJ/mol=-1405.6kJ/mol ,解得x=191.2;
(3)①反应NH 3(g)+Cl 2
(g) NH 2Cl(g)+HCl(g)是吸热反应,a 和b 温度一致,平衡常数相等,c 点NH 2Cl 的体积分数减小,平衡常数减小,温度应该升高,所以K a =K b >K c 或a=b>c ;
T 1温度下,32n(NH )n(Cl )
=0.4时,NH 2Cl 的体积分数为20%,设n (NH 3)=0.4a ,n (Cl 2)=a ,则有;
NH 3(g)+Cl 2(g) NH 2Cl(g)+HCl(g)
起始(mol )0.4a a 0 0
转化(mol )x x x x
平衡(mol )0.4a-x a-x x x
NH 2Cl 的体积分数=x 0.4a-x+a-x+2x
=20%,x=0.28a ,平衡常数K= ()()()()232NH Cl HCl c NH c c Cl c = 0.28a 0.28a 0.72a 0.12a ⨯⨯= 2
0.280.720.12
⨯; ②在T 2温度下,Q 点相当于加入部分NH 2Cl ,则v 正不变,v 逆增大,故v 正小于v 逆;
③在氨氯比一定时,该反应吸热,可以加热来提高NH3的转化率,或者及时移出产物NH2Cl 和HCl;
④若产物都是气体,实验测得NH2Cl的体积分数始终比理论值低,原因可能是有副产物生成,如NHCl2、NCl3、N2等。