2021年高三化学上学期第五次月考试题(含解析)新人教版
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2021年高三化学上学期第五次月考试题(含解析)新人教版
一.单项选择(共20小题,每小题只有一个正确选项,每小题2分)
1.(2分)我国科学家为一个比头发丝还细的小分子恢复了磁性,由此创造了一项“世界第一”.实验时将一种名为“钴酞菁”的小分子搬上了“手术台”.这个“个头”仅为1.3纳米的小分子,其结构和性质与人体内的血红素及植物体内的叶绿素非常相似,在光电子器件、生物技术等方面具有广泛而重要的应用与研究价值.下列说法正确的是()
4.(2分)下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是()
①无色溶液中:Al3+,Cl﹣,Na+,HCO3﹣,SO42﹣
②使pH=11的溶液中:Na+,AlO2﹣,NO3﹣,S2﹣,SO32﹣
③加入Mg能放出H2的溶液中:Mg2+,NH4+,Cl﹣,K+,SO42﹣
④使pH试纸呈红色的溶液中:Fe3+,MnO4﹣,Na+,SO42﹣
2+3+
﹣﹣
3
5.(2分)(xx•安徽)亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量器,安全性好的固体储氢材料,其
﹣+2OH ﹣=NH
2﹣,故D错误.
3•H 2O+CO3
故选C.
点评:本题考查离子方程式的正误判断,做题时注意与量有关的问题,易错点也是与量有关的离子方程式的判断.
A.B.C.D.
考点:气体发生装置的气密性检查..
专题:化学实验基本操作.
分析:检查装置的气密性的一般方法是:先把导管的一端放入水中,然后两手紧握容器的外壁,观察导管口是否有气泡冒出,如果装置严密,就会有气泡冒出或进入一段水柱,或由压强差引起的其它变化;如果漏气就会无变化.
解答:解:A、有气泡冒出,证明装置严密,不符合题意,故A错误;
B、液面高度不变,证明装置严密,不符合题意,故B错误;
C、向右拉活塞,长颈漏斗中液面不下降,装置不严密,符合题意,故C正确;
D、进入导管中一段水柱,证明装置严密,不符合题意,故D错误.
故选C.
点评:本考点考查了实验基本操作中的检查装置的气密性,原理是:内外产生压强差,会引起不同的现象,然后由现象得出正确的结论.本考点与物理的压强相联系,实现了理化合科.
A.H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(l)△H=﹣a kJ/mol,故1 mol NaOH固体与足量的稀盐酸反应,放出的热量为a kJ
B.因CuSO4•5H2O(s)═CuSO4(s)+5H2O(l)△H=+b kJ/mol,故1 mol CuSO4(s)溶于水时,放出b kJ热量
C.因氢气的燃烧热为c kJ/mol,故电解水的热化学方程式为2H2O(l)═2H2(g)+O2(g)△H=+c kJ/mol
D.因N2(g)+3H2(g)⇌2NH3△H=﹣d kJ/mol,故向某容器中通人1 mol N2与3 mol H2充分反应后,放出的热量小于d kJ
考点:化学能与热能的相互转化..
专题:化学反应中的能量变化.
分析:A.根据NaOH固体溶于水要放热;
B.根据无水硫酸铜溶解为溶液时,先放热变成五水硫酸铜,五水硫酸铜再溶吸收热量,最终表现为放热,放出的热量是两次热量变化之差;
C.燃烧热是指1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,氢气燃烧反应是放热反应,逆向是吸热反应;
9.(2分)(xx•浦东新区三模)据报道,科学家发现了如下反应:O2+PtF6→O2(PtF6).已知
10.(2分)现有一种简单可行的测定阿伏加德罗常数的方法,具体步骤为:(1)将固体NaCl 细粒干燥后,准确称出m克NaCl固体并转移到定容仪器a中.(2)用滴定管b向a仪器中滴加某液体c,不断振荡,加至a仪器的刻度线,计算出NaCl固体的体积为Vcm3,再通过NaCl
考点:阿伏加德罗常数的测定..
专题:实验设计题.
分析:a为定容仪器,定容容器为容量瓶,具有一定体积并便于振荡,不可能为量筒,据此可以排除A、C;选用的液体c不能够溶解氯化钠,否则无法测定氯化钠的体积,应该选用有机溶剂;苯应用酸式滴定管盛装,因苯能腐蚀碱式滴定管的橡皮管.
解答:解:根据a为定容仪器控制,a应该为容量瓶,不能使用量筒;
液体c测定氯化钠的体积,所以c不能溶解氯化钠,可以选用有机溶剂,如苯或四氯化碳;
由于有机溶剂能腐蚀碱式滴定管的橡皮管,所以不能使用碱式滴定管,应该选用酸式滴定管,
根据以上分析可知,abc分别为:容量瓶、酸式滴定管、四氯化碳,
故选D.
点评:本题考查了阿伏伽德罗常数的测定中仪器及试剂的选择,题目难度不大,注意明确测定阿伏伽德罗常数的原理,试题培养了学生分析、理解能力.
11.(2分)(xx•扬州模拟)N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣92.4kJ•mol﹣1.恒容时,体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图示.下列说法不正确的是()
A.前20分钟反应内放出的热量为46.2kJ
B.第25分钟改变的条件是将NH3从反应体系中分离出去
C.若第60分钟时反应又达到了平衡,则时段Ⅲ改变的条件是降低温度
D.时段Ⅰ仅将初始投放的物质浓度增至原来的2倍,则反应物的转化率增大,平衡常数不变
考点:物质的量或浓度随时间的变化曲线..
专题:化学平衡专题.
分析:根据化学反应速率的定义和影响化学平衡的因素进行判断得出正确结论.减小生成物浓度,平衡正向移动;降低温度,平衡向着放热的方向移动;增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动.
解答:解:A.要想知道放热多少就必须知道H2的物质的量又由于c=且图中显示的是c无V,所以求不出具体的放热多少故A错误;
B.第25分钟时,氨气的浓度由1.00mol/L变为0,说明改变的条件是将NH3从反应体系中分离出去,故B正确;
C.氢气和氮气的浓度减小,氨气的浓度增大,说明平衡正向移动,正反应是放热反应,降温能使平衡正向移动,故时段Ⅲ改变的条件是降低温度,故C正确;
D.恒容容器,增大反应物起始浓度,相当于增大压强,平衡正向移动,平衡常数保持
12.(2分)(2011•杭州一模)稀土是工业味精,邓小平说过“中东有石油,我们有稀土”.稀土元素铈(Ce)主要存在于独居石中,金属铈在空气中易氧化变暗,受热时燃烧,遇水很快
4+3+
14.(2分)元素X、Y和Z可结合形成化合物XYZ3;X、Y和Z的原子序数之和为26;Y和Z
15.(2分)(xx•浦东新区三模)一定温度下,在2L密闭容器中发生下列反应:4NO2(g)+O2(g)⇌2N2O5(g);已知该反应的平衡常数:k300℃>k350℃,且体系中n(NO2)(单位:mol)随
17.(2分)Li﹣SOCl2电池可用于心脏起搏器.电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4﹣SOCl2.电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2.电池工作时,下列说法不正确的是
18.(2分)把铜粉放入装有浓氨水的试管中,塞紧试管塞,振荡后发现试管塞越来越紧,且溶液逐渐变为浅黄色(近乎无色)溶液,打开试管塞后,溶液迅速变为蓝色溶液.则下列说
20.(2分)某强碱性溶液中含有的离子是K+、NH4+、Al3+、AlO2﹣、CO32﹣、SiO32﹣、Cl﹣中的某几种,现进行如下实验:
①取少量的溶液用硝酸酸化后,该溶液无沉淀生成;
②另取一定量原溶液,逐滴加入盐酸至过量,发生的现象是:开始产生沉淀并逐渐增多,沉淀量基本不变后产生一种气体,最后沉淀逐渐减少至消失.
③另取一定量的原溶液中加入5mL0.2mol/L盐酸时,沉淀会完全消失,加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.187g.
二、不定项选择(共5小题,每小题有一个或两个正确选项,每小题3分)
A 测定等浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH 前者pH比后者的大非金属性:S>C
B SO2通入酸性高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液褪色 SO2具有还原性
出现淡黄色沉淀溴乙烷发生了水解
C 溴乙烷与NaOH溶液共热后,加HNO3酸化的
AgNO3溶液
先出现黄色沉淀Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)D 向等浓度的KBr、KI混合液中滴加AgNO3溶
液
A.A B.B C.C D.D
考点:化学实验方案的评价..
专题:实验评价题.
分析:A.Na2CO3的水解程度大,应利用最高价氧化物水化物的酸性比较非金属性比较;
B.SO2通入酸性高锰酸钾溶液,发生氧化还原反应;
C.溴乙烷与NaOH溶液共热后,发生水解生成NaBr,加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,反应生成AgBr;
D.溶度积小的物质先转化为沉淀.
解答:解:A.测定等物质的量浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH,Na2CO3的水解程度大,前者的pH比后者的大,不能比较非金属性,应利用最高价氧化物水化物的酸性比较非金属性比较,故A错误;
B.SO2通入酸性高锰酸钾溶液,发生氧化还原反应,溶液褪色,说明二氧化硫具有还原性,故B正确;
C.溴乙烷与NaOH溶液共热后,发生水解生成NaBr,加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,反应生成AgBr,观察到出现淡黄色沉淀,故C正确;
D.向等浓度的KBr、KI混合液中滴加AgNO3溶液,溶度积小的物质先转化为沉淀,先出现黄色沉淀,说明Ksp(AgBr)>Ksp(AgI),故D正确;
故选A.
点评:本题考查化学实验方案的评价,涉及盐类水解、pH、氧化还原反应、卤代烃水解、沉淀的生成等,注重基础知识的考查,题目难度不大.
22.(3分)(xx•浦东新区三模)如图是某研究小组采用电解法处理石油炼制过程中产生的大量H2S废气的工艺流程.该方法对H2S的吸收率达99%以上,并可制取H2和S.下列说法正确的是()
A.吸收H2S的离子方程式为:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
B.电解过程中的阳极反应主要为:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑
C.该工艺流程体现绿色化学思想
D.实验室可用点燃充分燃烧的方法消除H2S污染
考点:硫化氢;电解原理;常见的生活环境的污染及治理..
专题:氧族元素.
分析:A、根据Fe3+的氧化性和H2S的还原性,再根据离子方程式正误的判断;
B、根据溶液中离子的还原性强弱判断;
C、根据H2S最终的产物判断;
D、根据H2S充分燃烧的产物判断.
解答:解:A、由图中的流程图可知,FeCl3与H2S反应生成S和Fe2+,离子方程式正确,得失电子数是守恒的,故A正确;
B、电解的是氯化亚铁和盐酸溶液,阳极发生的应该是氧化反应,所得滤液中含有
Fe2+、H+和Cl﹣,由于还原性Fe2+>Cl﹣(或根据图示循环),电解时阳极反应式为Fe2+﹣e﹣═Fe3+,故B错误;
C、该过程中吸收的H2S最后转化为H2和S,因此体现绿色化学,故C正确;
D、由于H2S充分燃烧的化学方程式为2H2S+3O2═2SO2+2H2O,生成的SO2也是一种有
毒气体,故D错误.
故选:A、C
点评:本题考查的知识点较多,离子方程式正误判断,电极反应式的书写,H2S的化学性质,试题的综合性较强.
23.(3分)已知:p Ag=﹣lg{c(Ag+)},Ksp AgCl=1×10﹣12,如图是向10mL AgNO3溶液中逐渐加入0.1mol/L的NaCl溶液时,溶液的p Ag随着加入NaCl溶液的体积(单位mL)变化的图象(实线).根据图象所得下列结论正确的是()(提示:Ksp AgCl>Ksp AgI)
A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol•L﹣1
B.图中x点的坐标为(100,6 )
C.图中x点表示溶液中Ag+与Cl﹣浓度相同
D.把0.1 mol•L﹣1的NaCl换成0.1 mol•L﹣1NaI则图象在终点后变为虚线部分
考点:难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质..
专题:电离平衡与溶液的pH专题.
分析:A、根据pAg=﹣lg{c(Ag+)}求出Ag+的浓度;
B、x点c(Ag+)=10﹣6mol•L﹣1,根据硝酸银的量求出消耗的氯化钠;
C、x点c(Ag+)=10﹣6mol•L﹣1,然后利用Ksp AgCl=1×10﹣12计算c(Cl﹣)比较即可;
D、由于Ksp(AgI)更小,所以c(Ag+)更小.
解答:解:A、图中原点pAg=0,则Ag+的浓度为:c(Ag+)=100mol•L﹣1,即原AgNO3溶液的物质的量浓度为1 mol•L﹣1,故A错误;
B、x点c(Ag+)=10﹣6mol•L﹣1,一般认为溶液中离子浓度小于10﹣5mol•L﹣1,即沉淀
完全,则AgNO3与NaCl恰好反应,n(NaCl)=n(AgNO3)=0.01L×1mol•L﹣1=0.01mol,所以V(NaCl)=100mL,即x点的坐标为(100,6),故B正确;
C、x点c(Ag+)=10﹣6mol•L﹣1,Ksp AgCl=1×10﹣12,故c(Cl﹣)=,故C正确;
D、与AgCl相比,碘化银的Ksp(AgI)更小,所以把0.1 mol•L﹣1的NaCl换成0.1mol•L
﹣1NaI,则溶液中c(Ag+)更小,则pAg更大,图象不符,故D错误;
故选BC.
点评:本题考查了AgCl的Ksp的应用,注意把握题干中的信息,考查学生分析题目信息并用于解决问题的能力,题目难度中等.
24.(3分)(xx•常州一模)向甲、乙两个容积均为1L的恒容容器中,分别充入2mol A、2mol B和1mol A、1mol B.相同温度下,发生反应:A(g)+B(g)⇌xC(g);△H<0.测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示.下列说法正确的是()
A.x不可能等于2
B.甲、乙两容器中反应达平衡时,平衡常数K(甲)<K(乙)
C.将乙容器升温可使甲、乙容器内各物质的体积分数相同
D.若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B,则平衡时甲容器中0.78 mol•L﹣1<c(A)<1.56 mol•L﹣1
考点:体积百分含量随温度、压强变化曲线..
专题:化学平衡专题.
分析:A、计算平衡时两容器内A的转化率,甲容器内压强比乙容器内大,根据转化率的大小,判断增大压强平衡移动方向,据此判断;
B、化学平衡常数只受温度影响,二者温度相同,平衡常数相同;
C、乙容器单独升温,平衡向逆反应进行,乙容器内A的转化率减小;
D、向甲容器中再充入2molA、2molB,可以等效为原平衡状态下压强增大一倍,平衡向
正反应方向移动,A转化率增大,平衡移动目的是降低浓度增大趋势,但不能消除浓度增大,达新平衡时浓度比原平衡大.
解答:解:A、由图象可知平衡时,甲容器平衡时,A的转化率为=61%,乙容器内A的转化率为=50%,甲容器内压强比乙容器内大,增大压强向正反应移动,增大压强平衡压强增大向着体积减小的方向移动,故:1+1>X,所以x=1,故A正确;
B、化学平衡常数只受温度影响,二者温度相同,平衡常数相同故B错误.
C、该反应为放热反应,将乙容器单独升温,平衡向吸热反应方向移动,即向逆反应方
向移动,乙中A的转化率比甲容器的转化率低,不可能使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内的相同,故C错误;
D、向甲容器中再充入2molA、2molB,可以等效为原平衡状态下压强增大一倍,平衡向
正反应方向移动,A转化率增大,
所以平衡时甲容器中c(A)小于2倍原平衡中的c(A),平衡移动目的是降低浓度增大趋势,但不能消除浓度增大,达新平衡时浓度比原平衡大,所以平衡时甲容器中
0.78mol/L<c(A)<1.56mol/L,故D正确;
故选AD.
点评:本题考查平衡图象、平衡常数、等效平衡、外界条件对平衡影响、平衡计算等,难度中等,根据图象计算平衡时转化率,确定x值是解题的关键.
25.(3分)铁和氧化铁的混合物共a mol,加盐酸后固体全部溶解,共收集到氢气bmol,且
A.m ol B.(a﹣b)mol C.m ol D.(a+b)mol
考点:有关混合物反应的计算..
专题:计算题.
分析:固体加盐酸全部溶解,溶液加入KSCN溶液不显红色说明三价铁全被还原为Fe2+.根据生成氢气的物质的量计算与酸反应的铁的物质的量,其余的铁则和Fe2O3以等物质的量溶于盐酸生成FeCl2,即Fe+Fe2O3+6H+=3Fe2++3H2O,据此计算.
解答:解:根据电子转移守恒,与H+反应生成H2的铁的物质的量等氢气的物质的量,即n(Fe)=n(H2)=bmol;
其余的铁则和Fe2O3以等物质的量溶于盐酸生成FeCl2,即Fe+Fe2O3+6H+=3Fe2++3H2O,参加该反应的铁的物质的量为(a﹣b)mol,故共含铁bmol+(a﹣b)mol=(a+b)mol,故选:A.
点评:本题考查混合物定量计算,难度中等,清楚反应过程是解题关键,注意总反应方程式的利用.
三、解答题(共4小题,满分45分)
26.(11分)(xx•上海模拟)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]•3H2O可用于摄影和蓝色印刷.可用如下流程来制备.
根据题意完成下列各题:
(1)若用铁和稀硫酸制备FeSO4•7H2O 铁(填物质名称)往往要过量,理由是以防止亚铁离子被氧化.
(2)要从溶液中得到绿矾,必须进行的实验操作是bcae .(按前后顺序填)
a.过滤洗涤 b.蒸发浓缩 c.冷却结晶 d.灼烧 e.干燥
某课外化学兴趣小组为测定三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3]•3H2O)中铁元素含量,做了如下实验:
步骤一:称量5.000g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250ml溶液.
步骤二:取所配溶液25.00ml于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳,同时,MnO﹣4.被还原成Mn2+.向反应后的溶液中加入一定量锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时,溶液仍里酸性.
步骤三:用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,消耗KMnO4溶液20.02ml,滴定中MnO4,被还原成Mn2+.
重复步骤二、步骤三操作,滴定消耗0.010mol/LKMnO4溶液19.98ml;
回答43﹣46小题:
(3)配制三草酸合铁酸钾溶液需要使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有250ml容量瓶;主要操作步骤依次是:称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀.
(4)加入锌粉的目的是将Fe3+还原成Fe2+,为进一步测定铁元素的含量做准备.
(5)实验测得该晶体中铁的质量分数为11.12% .在步骤二中,若加入的KMnO4的溶液的量不够,则测得的铁含量偏高.(选填“偏低”“偏高”“不变”)
(6)某同学将8.74g无水三草酸合铁酸钾(K3[Fe(C2O4)3])在一定条件下加热分解,所得固体的质量为5.42g,同时得到密度为1.647g/L(已折合成标准状况下)气体.研究固体产物得知,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3.写出该分解反应的化学方程式
2K3[Fe(C2O4)3]═3K2CO3+Fe+FeO+4CO↑+5CO2↑.
故答案为:11.12%;偏高;
(6)气体密度为1.647g/L,其摩尔质量为1.647g/L×22.4L/mol=36.9g/mol,所以气体为CO和C02,两者的物质的量之比=,固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3,结合电子得失守恒,可推测铁元素只能以亚铁和铁单质的形式存在,故方程式为:2K3[Fe(C2O4)3]═3K2CO3+Fe+FeO+4CO↑+5CO2↑;
故答案为:2K3[Fe(C2O4)3]═3K2CO3+Fe+FeO+4CO↑+5CO2↑
点评:本题考查较为综合,涉及到溶液的配制、滴定操作的指示剂选择,氧化还原反应的离子方程式的书写,化学方程式的计算,注意基础实验知识的积累,把握实验步骤、原理和注意事项等问题.
27.(10分)(xx•唐山一模)能源的开发利用与人类社会的可持续性发展息息相关.
I已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=akJ•mol﹣1
CO(g)+(g)△H2=bkJ•mol﹣1
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H3=ckJ•mol﹣1
则C的燃烧热kJ.mol﹣1
II(I)依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 D (填序号).
A.C(s)+C02(g)=2C0(g)
B.Na0H(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H20(1)
C.2H20(l)=2H2(g)+02(g)
D.2C0(g)+02(g)=2C02(g)
若以熔融的K2CO3与CO2为反应的环境,依据所选反应设计成一个原电池,诸写出该原电池的负极反应:CO﹣2e﹣+CO32﹣=2CO2.
(2)某实验小组模拟工业合成氨反应N2+3H2⇌催化剂高温、高压2NH3△H=﹣92.4kJ•mol﹣1,开始他们将N2和H2混合气体20mol(体积比1:1)充入5L合成塔中.反应前压强为P0,反应过程中压强用P表示,反应过程中与时间t的关系如图所示.请回答下列问题:
①反应达平衡的标志是(填字母代号)AC
A.压强保持不变
B.气体密度保持不变
C.NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②2min时,以C(N2)变化表示的平均反应速率为0.1mol•L﹣1•min﹣1
③若提高N2的转化率可采取的措施有AB
A.向体系中按体积比1:1再充入N2和H2 B.分离出NH3
C.升高温度 D.充入He气使压强增大 E.加入一定量的N2
(3)25°C时,BaCO3和BaSO4的溶度积常数分别是8×10﹣9和1×10﹣10,某含有BaCO3沉淀的悬浊液中,c(CO32﹣)=0.2mol•L﹣1,如果加入等体积的Na2SO4溶液,若要产生 BaSO4沉淀,加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是 2.5×10﹣3mol•L﹣1.
于增大压强,平衡正向进行,氮气的转化率增大,故A符合;
B.分离出NH3,平衡正向进行,氮气的转化率增大,故B符合;
C.反应是吸热反应,升高温度平衡逆向进行,氮气的转化率减小,故C不符合;
D.充入He气使压强增大,恒温恒容容器中气体分压不变,平衡不动,故D不符合;
E.加入一定量的N2,提高氢气的转化率,打不起的转化率减小,故E不符合;
故答案为:AB;
(3)25°C时,BaCO3和BaSO4的溶度积常数分别是8×10﹣9和1×10﹣10,某含有BaCO3沉淀的悬浊液中,,如果加入等体积的Na2SO4溶液,若要产生 BaSO4沉淀,分析沉淀转化关系BaCO3+SO42﹣=BaSO4+CO32﹣,反应的平衡常数===,c(SO42﹣)==2.5×10﹣3mol/L,加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是2.5×10﹣3mol/L;
故答案为:2.5×10﹣3;
点评:本题考查了热化学方程式和盖斯定律计算应用,原电池反应和原理,电极反应书写方法,平衡标志,平衡影响因素分析判断,沉淀溶解平衡和溶度积常数的计算,题目难度中等.
28.(10分)(xx•保定一模)已知氮元素有许多化合价,其化合价有﹣3、0、+1、+2、+3、+4、+5
硝酸硝酸浓度大于10mol/L 硝酸浓度为6.6~
10mol/L、加热硝酸浓度为6.6~10mol/L
还原产物NO2NO2NO2
硝酸硝酸浓度为0.1~6.6mol/L、加热硝酸浓度0.1~
6.6mol/L 硝酸浓度0.1mol/L
还原产物NO NO2、N2NH4NO3
通过分析上表可得出的结论是:当硝酸与金属M反应时硝酸浓度或温度不同,硝酸的含有产物不同,金属锌与某浓度的硝酸反应时,无气体产生,则此化学反应中被还原的硝酸与参加反应的硝酸物质的量之比是1:10 .
(2)以氨作为燃料的固体氧化物(含有02﹣)燃料电池,具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点,另外氨气含氢量高,不含碳,易液化,方便运输和贮存,是很好的氢源载体.其工作原理如图1 所示,
①该电池工作时的总反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O
②固体氧化物作为电池工作的电解质,O2﹣移动方向为由电极b向电极a移动(选填“由电极a向电极b”或“由电极b向电极a”).
③该电池工作时,在接触面上发生的电极反应为2NH3+3O 2﹣﹣6e﹣=N2+3H2O .
(3)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注.如图2所示装置可用于制备N2O5,写出在电解池中生成N205的电极反应式N204+2HNO3﹣2e﹣=2N205+2H+.
考点:氧化还原反应的计算;化学电源新型电池;硝酸的化学性质..
专题:电化学专题;氮族元素.
分析:(1)金属锌与某浓度的硝酸反应时,无气体产生,应生成硝酸锌和硝酸铵;
(2)根据无污染的特点可知反应为2NH3+3O2=N2+6H2O,通入氨气的一极为负极,阴离子向负极移动;负极发生氧化反应,氨气被氧化生成氮气;
(3)电解池中生成N205的电极发生氧化反应,N204被氧化.
解答:解:(1)由表中数据可知,硝酸浓度或温度不同,硝酸的含有产物不同,金属锌与某浓度的硝酸反应时,无气体产生,应生成硝酸锌和硝酸铵,反应的方程式为4Zn+10HNO3=4Zn (NO3)2+NH4NO3+H2O,可知反应中被还原的硝酸与参加反应的硝酸物质的量之比是1:10,
故答案为:硝酸浓度或温度不同,硝酸的含有产物不同;1:10;
(2)①根据无污染的特点可知反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O,故答案为:4NH3+3O2=2N2+6H2O;
②通入氨气的一极为负极,阴离子向负极移动,即由电极b向电极a移动,故答案为:
由电极b向电极a移动;
③在接触面上发生的反应为负极反应,氨气被氧化生成氮气,电极方程式为2NH3+3O 2﹣
﹣6e﹣=N2+3H2O,
故答案为:2NH3+3O2﹣﹣6e﹣=N2+3H2O;
(3)电解池中生成N205的电极发生氧化反应,N204被氧化,电极方程式为N204+2HNO3﹣2e﹣=2N205+2H+,
故答案为:N204+2HNO3﹣2e﹣=2N205+2H+.
点评:本题考查较为综合,涉及氧化还原反应的计算,硝酸的性质以及电化学知识,综合考查学生的分析能力和计算能力,为高考高频考点和常见题型,难度中等,注意电极方程式的书写.
29.(14分)(xx•唐山一模)某课外活动小组根据Mg与CO2的反应原理,探究Mg与NO2的反应及固体产物.该小组通过实验确认Mg能在NO2中燃烧,并对间体产物提出三种假设:
I.同体产物为MgO.
II.假设为Mg3N2.
III.假设为:MgO和Mg3N2.
请回答下列问题:
资料信息:2N02+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
(1)如图连接好仪器,装药品前如何检验装置的气密性关闭分液漏斗活塞和活塞K,将导气管末端插入水中,对锥形瓶(或C处反应管)微热,若导气管口有气泡,停止加热,导气管中进入一段水柱,表示气密性良好.
(2)装置B中盛装的干燥剂可以是(填序号)②④.
①浓硫酸②无水CaCl2③碱心灰④五氧化二磷
(3)开始打开活塞k,让A中反应进行一段时间,待C中充满红综色气体后,关闭活塞k,再点燃C处酒精灯,同时D中碱液盛的很满,这样做的H的都是排净装置中空气,防止空气干挠实验.
(4)E中收集到的气体对氢气的相对密度是14,该气体是N2.
(5)实验得到阀体残留物的质量是实验前Mg粉质铽的1.5倍,则假设假设Ⅲ成立.C 中发生的化学反应方程式为4Mg+2NO24MgO+N2、3Mg+N2 Mg3N2.
(6)本实验中存在明显缺陷,改进措施是活塞K处的导气管插入NaOH溶液中,进行尾气吸收.
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