全国高考化学试题化学反应与能量专题汇编含答案与解析
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全国高考化学化学反应与能量的推断题综合高考真题分类汇总附详细答案 一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.碳酸镒是制取其他含镒化合物的原料,也可用作脱硫的催化剂等。
一种焙烧氯化钱和菱 镒矿粉制备高纯度碳酸镒的工艺流程如图所示氯化校菱镒矿粉 fl 混合研磨1 f [1^1 --- »恒词 --------\ 浸士澹 浸出* 氯化.V-跨却翦碳酸氢侵I I"碳酸镒产品一匡留卢篙 d 谑禺七百 隆化随已知①菱镒矿粉的主要成分是MnCO 3,还有少量的Fe 、Al 、Ca 、Mg 等元素②常温下,相关金属离子在浓度为 0.1mol/L 时形成M(OH)n 沉淀的pH 范围如表金属离子 A13+ Fe3+Fe 2+Ca2+Mn2+Mg 2+开始沉淀的pH 3.8 1.5 6.3 10.6 8.8 9.6 沉淀完全的pH5.22.88.312.610.811.6回答下列问题:(1)混合研磨”的作用为 __________________________ (2)焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为⑶分析图1、图2,焙烧氯化钱、菱镒矿粉的最佳条件是(4)净化除杂流程如下镒净出率的影响400 4so 500J50 MU熔烧温度/匕 囱1熔烧温度对转净出率的影响求/<美妙媒i0.50 琉 55 680 0 目5110125 1即zzXNlUCl):山(镇矿松) 图2氯化镀用量对求、*■王泰煤氧化剂X 氨水浸出能一> |氧化|f |调pH除Fc、Al|f 佛Ca、Mg|一净化液①已知几种物质氧化能力的强弱顺序为(NH4)2S O8>KMnO4>MnO2>Fe3+,则氧化剂X宜选择A. (NH4)2S2O8B. MnO2C. KMnO4②调节pH时,pH可取的范围为(5)碳化结晶”过程中不能用碳酸钱代替碳酸氢钱,可能的原因是【答案】加快反应速率MnCO3+2NH4Cl=MnCl2+2NH3 T +C0 f +H2O温度为500 C ,且m(MnCO3):m(NH4Cl)=1.10 B 5.2 < pH<8 . CO2-水解程度大于HCC3-,易生成氢氧化物沉淀【解析】【分析】菱镒矿的主要成分为MnCC3,加入氯化钱焙烧发生MnCC3+2NH4CL^MnCl2+CC2 T +2NH3 T +H2CT ,气体为二氧化碳和氨气、水蒸气,浸出液中含MnCW FeC2、CaC2、MgCl2、AlCl3等,结合表中离子的沉淀pH及信息可知,浸取液净化除杂时加入少量MnC2氧化亚铁离子为铁离子,加氨水调pH,生成沉淀氢氧化铁和氢氧化铝,加入NH4F,除去Ca2+、Mg2+,净化液加入碳酸氢钱碳化结晶过滤得到碳酸镒,据此分析解题。
专题27 化学反应与能量变化1.【2022年湖南卷】反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示:下列有关四种不同反应进程的说法正确的是A.进程Ⅰ是放热反应B.平衡时P的产率:Ⅰ>ⅠC.生成P的速率:Ⅰ>ⅠD.进程Ⅰ中,Z没有催化作用【答案】AD【解析】A.由图中信息可知,进程Ⅰ中S的总能量大于产物P的总能量,因此进程I是放热反应,A说法正确;B.进程Ⅰ中使用了催化剂X,但是催化剂不能改变平衡产率,因此在两个进程中平衡时P的产率相同,B说法不正确;C.进程Ⅰ中由S•Y转化为P•Y 的活化能高于进程Ⅰ中由S•X转化为P•X的活化能,由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤,因此生成P的速率为Ⅰ<Ⅰ,C说法不正确;D.由图中信息可知,进程Ⅰ中S吸附到Z表面生成S•Z,然后S•Z转化为产物P•Z,由于P•Z没有转化为P+Z,因此,Z没有表现出催化作用,D说法正确;综上所述,本题选AD。
2.(2021.1·浙江真题)在298.15 K、100 kPa条件下,N2(g) +3H2 (g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,N2 (g) 、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1。
一定压强下,1 mol 反应中,反应物[N2(g) +3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是A.B.C.D.【答案】B【解析】该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,根据题目中给出的反应物与生成物的比热容可知,升高温度反应物能量升高较快,反应结束后反应放出的热量也会增大,比较4个图像B符合题意,故答案选B。
3.(2018·上海高考真题)H2(g)和I2(g)、H2(g)和I2(s)以及HI(g)的能量高低如图所示,下列判断错误的是()A.1molH2(g)和1molI2(g)的能量总和高于2molHI(g)的能量B.I2(g)→I2(s)+QkJ(Q>0)C.H2(g)+I2(g)→2HI(g)+9.3kJD.H2(g)+I2(s)→2HI(g)+53.0kJ【答案】D【解析】A.由能量高低图分析可知,2molHI(g)→1molH2(g)和1molI2(g)需要吸收9.3kJ的能量,故1molH2(g)和1molI2(g)的能量总和高于2molHI(g)的能量,正确;B.由能量高低图可知,I2(g)→I2(s)放出能量,即I2(g)→I2(s)+QkJ(Q>0),正确;C.根据能量高低图分析可知,H2(g)+I2(g)→2HI(g)放出9.3kJ的能量,故H2(g)+I2(g)→2HI(g)+9.3kJ,正确;D.根据能量高低图分析可知,H2(g)+I2(s)→2HI(g)吸收53.0kJ的能量,故H2(g)+I2(s)→2HI(g)-57.3kJ,错误;答案选D。
全国高考化学化学反应与能量的推断题综合高考真题分类汇总及详细答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.以氯化钾和硫酸亚铁为原料生产硫酸钾和氧化铁红颜料,其主要流程如下:已知:NH 4HCO 3溶液呈碱性,30℃以上NH 4HCO 3大量分解。
(1)NH 4HCO 3溶液呈碱性的原因是_____________________________________。
(2)写出沉淀池I 中反应的化学方程式_____________________________,该反应必须控制的反应条件是________________________________________。
(3)检验沉淀池I 中Fe 2+沉淀是否完全的方法是_____________________。
(4)酸化的目的是______________________________。
(5)在沉淀池II 的反应中,为使反应物尽可能多地转化为生成物,可在反应过程中加入___。
a .(NH 4)2SO 4b .KClc .丙醇d .水(6)N 、P 、K 、S 都是植物生长所需的重要元素。
滤液A 可做复合肥料,因为其中含有_____________等元素。
【答案】NH 4+的水解程度小于HCO 3-的水解程度 2NH 4HCO 3 + FeSO 4 → FeCO 3↓ + (NH 4 )2SO 4 + CO 2↑ + H 2O 反应温度低于30℃ 取沉淀池I 的滤液,滴加KSCN 溶液后滴加氯水,若无红色出现,说明沉淀完全 除去溶液中的HCO 3- c N 、S 、K【解析】【分析】FeSO 4与NH 4HCO 3发生双水解反应生成碳酸亚铁、硫酸铵、二氧化碳等,然后过滤得到碳酸亚铁,碳酸亚铁在空气中加热得到氧化铁,因滤液中含有NH 4HCO 3,向滤液中加入硫酸,可除去-3HCO ,此时溶液中溶质为硫酸铵、硫酸,向溶液中加入足量KCl ,此时溶液中因硫酸钾的溶解度较氯化铵低而发生沉淀,然后过滤,得到硫酸钾固体,以此解答。
2017年全国高考化学试题化学反应与能量专题汇编Ⅰ—化学反应与能量变化1.(2017•天津-3)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能【答案】A【解析】发生的反应中存在元素的化合价变化,则为氧化还原反应,以此来解答。
A.光能转化为电能,不发生化学变化,与氧化还原反应无关,故A选;B.发生原电池反应,本质为氧化还原反应,故B不选;C.发生电解反应,为氧化还原反应,故C不选;D.发生氧化反应,故D不选.【考点】氧化还原反应;反应热和焓变;原电池与电解池;【专题】氧化还原反应专题;化学反应中的能量变化【点评】本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握发生的反应及反应本质为解答关键,注意能量变化的形式,题目难度不大。
2.(2017•江苏-8)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。
下列说法不正确的是①C(s) +H2O(g)═CO(g)+H2(g) △H1=a kJ•mol﹣1②CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) △H2=b kJ•mol﹣1③CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) △H3=c kJ•mol﹣1④2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=d kJ•mol﹣1A.反应①、②为反应③提供原料气B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一C.反应CH3OH(g)═0.5CH3OCH3(g)+0.5H2O(l)的△H=d/2kJ•mol﹣1D.反应2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=(2b+2c+d ) kJ•mol﹣1【答案】C【解析】A.反应③中的反应物为CO2、H2,由反应可知,反应①、②为反应③提供原料气,故A正确;B.反应③中的反应物为CO2,转化为甲醇,则反应③也是CO2资源化利用的方法之一,故B正确;C.由反应④可知,物质的量与热量成正比,且气态水的能量比液态水的能量高,则反应CH3OH(g)═0.5CH3OCH3(g)+0.5H2O(l)的△H≠d/2kJ•mol﹣1,故C错误;D.由盖斯定律可知,②×2+③×2+④得到2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g),则△H=(2b+2c+d) kJ•mol﹣1,故D正确;【考点】盖斯定律及其应用;反应热和焓变;【专题】化学反应中的能量变化【点评】本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应的特点、反应中能量变化、盖斯定律应用为解答的关键,侧重分析能力和应用能力的考查,题目难度中等。
高考化学化学反应与能量变化推断题综合题汇编及答案解析一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.请根据化学反应与热能的有关知识,填写下列空白:(1)在Ba(OH)2·8H 2O 和NH 4Cl 晶体反应的演示实验中:反应物混合后需用玻璃棒迅速搅拌,其目的是____________,体现该反应为吸热反应的现象是烧杯变凉和________。
(2)下列过程中不一定释放能量的是____(请填编号)。
A .形成化学键B .燃料燃烧C .化合反应D .葡萄糖在体内的氧化反应E.酸碱中和F.炸药爆炸(3)已知:通常条件下,酸碱稀溶液中和生成1 mol 水放出的热量为中和热。
稀溶液中1 mol H 2SO 4和NaOH 恰好反应时放出Q kJ 热量,则其中和热为____kJ/mol 。
(4)已知H 2和O 2反应放热,且断开1 mol H-H 、1 mol O=O 、 1 mol O-H 键需吸收的能量分别为Q 1、Q 2、Q 3 kJ ,由此可以推知下列关正确的是___(填编号)。
A .Q 1+Q 2>Q 3B .Q 1+Q 2>2Q 3C .2Q 1+Q 2<4Q 3D .2Q 1+Q 2<2Q 3【答案】搅拌,使反应物充分接触促进反应 玻璃片上水结冰而与烧杯粘在一起 C Q 2 C【解析】【分析】(1)通过玻璃棒的搅拌可使混合物充分接触而促进反应进行;烧杯和玻璃片之间的水结冰会将二者粘在一起;(2)形成化学键释放能量,燃烧放热、有些化合反应是吸热反应,如碳和二氧化碳反应制一氧化碳,大多数分解反应是吸热反应,氧化反应、酸碱中和、炸药爆炸都是放热反应;(3)依据中和热的概念是强酸、强碱的稀溶液完全反应生成1 mol 水和可溶性盐放出的热量进行分析;(4)根据旧键断裂吸收的能量减去新键生成释放的能量的差值即为反应热,结合燃烧反应为放热反应分析解答。
【详解】(1)固体参加的反应,搅拌可使反应混合物充分接触而促进反应进行,通过玻璃片上水结冰而与烧杯粘在一起,知道氢氧化钡晶体和氯化铵之间的反应是吸热反应;(2)形成化学键、燃料的燃烧、葡萄糖在体内的氧化反应、酸碱中和反应和炸药的爆炸过程都属于放热反应,而化合反应不一定为放热反应,如CO 2与C 在高温下反应产生CO 的反应属于吸热反应,所以不一定释放能量的为化合反应,故合理选项是C ;(3)在稀溶液中1 mol H 2SO 4与NaOH 溶液恰好完全反应时生成2 mol H 2O ,放出Q kJ 热量,而中和热是指强酸、强碱在稀溶液中发生中和反应生成可溶性盐和1 mol 水时放出的热量,故H 2SO 4与NaOH 反应的中和热为: 2Q kJ/mol ; (4)1 mol H 2O 中含2 mol H-O 键,断开1 mol H-H 、1 mol O=O 、1 mol O-H 键需吸收的能量分别为Q 1、Q 2、Q 3 kJ ,则形成1 mol O-H 键放出Q 3 kJ 热量,对于反应H 2(g)+12O 2(g)=H 2O(g),断开1 mol H-H 键和12 mol O=O 键所吸收的能量(Q 1+12Q 2) kJ ,生成2 mol H-O 新键释放的能量2Q 3 kJ ,由于该反应是放热反应,所以2Q 3-(Q 1+12Q 2)>0,2Q 1+Q 2<4Q 3,故合理选项是C 。
高三化学化学反应与能量试题答案及解析1.下列说法正确的是:A.甲烷的标准燃烧热为△H=-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ·mol-1B.已知H2O(l)= H2O(g)△H="+44" kJ·mol-1,则2gH2(g)完全燃烧生成液态水比生成气态水多释放22kJ的能量C.常温下,反应C(s)+CO2(g)=CO(g)不能自发进行,则该反应的△H <OD.同温同压下,H2(g)+ Cl2(g)="2HCl" (g)在光照和点燃条件下的△H相同。
【答案】D【解析】A、标准燃烧热是指25摄氏度,101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,对于氢元素而言,液态水是它的稳定状态,错误;B、2g氢气完全燃烧生成液态水比生成气态水应多放出44kJ的能量,错误;C、根据自由能的变化公式,△G=△H-T△S,得△H-T△S>0,反应不自发,则△H>0,错误;D、同温同压下,△H只与反应体系的始态和终态有关,与反应条件无关,正确,答案选D。
【考点】考查热化学方程式的含义,反应进行的方向的判断,标准燃烧热的概念的理解2.下列热化学方程式中,正确的是()A.甲烷的燃烧热ΔH为-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH="-890.3" kJ·mol-1B.含20.0 g的NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ 的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l)ΔH="-57.4"kJ·mol-1C.上图是298 K、101 Pa时CO和H2合成CH3OH(g)的反应过程中能量变化的曲线图,则该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH="+91" kJ·mol-1D.已知:2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s) ΔH="-701.0" kJ/mol2Hg(l)+O2(g)2HgO(s) ΔH="-181.6" kJ/mol则Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l) ΔH="-259.7" kJ·mol-1【答案】D【解析】燃烧热是在一定条件下,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,水的稳定状态为液态,选项A不正确;醋酸是弱电解质,存在电离平衡,而电离是吸热的,所以选项B不正确;根据图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应是放热反应,ΔH应小于0,选项C不正确;根据盖斯定律可知,选项D正确。
高三化学化学反应与能量试题答案及解析1.下列说法正确的是已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-12CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1452 kJ·mol-1H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1A.H2(g)的燃烧热为571.6 kJ·mol-1B.同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧,H2(g)放出的热量多C.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)==BaSO4(s)+H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1D.3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)ΔH=+135.9 kJ·mol-1【答案】B【解析】氢气的燃烧热指的是1mol完全燃烧生成液态水放出的热量,A错;C中必须是只生成可溶性盐和水,C错;D中的焓变不是ΔH=+135.9 kJ·mol-1。
答案选B。
2. (1)①根据下列图示,写出反应的热化学方程式____________________________②根据如图所示情况,判断下列说法中正确的是______________。
A.其热化学方程式为:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=41 kJ·mol-1B.该反应为吸热反应C.该反应为放热反应D.当H2O为液态时,其反应热值小于41 kJ·mol-1(2)已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量,该反应的热化学方程式是__________________________(3)如图是某温度下,N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。
该反应的热化学方程式为___________________________a、b两条曲线产生区别的原因很可能是_________________________________________________________________。
高考化学化学第六章化学反应与能量试题含答案解析一、选择题1.2 mol A与2 mol B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+3B(g)2C(g)+z D(g);若2 s后,A的转化率为50%,测得v(D)=0.25 mol·L-1·s-1,下列推断正确的是() A.v(C)=v(D)=0.2 mol·L-1·s-1B.z=3C.B的转化率为75%D.反应前与2 s后容器的压强比为4∶3【答案】C【详解】2s后A的转化率为50%,则反应的A为2mol×50%=1mol,则2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g),开始(mol)2 2 0 0转化(mol)1 1.5 1 0.5z2s(mol) 1 0.5 1 0.5zA.v(C)==0.25 mol·L-1·s-1=v(D),故A错误;B.因反应速率之比等于化学计量数之比,由A可知,z=2,故B错误;C.B的转化率为×100%=75%,故C正确;D.反应达2 s时,容器内总物质的量为n A+n B+n C+n D=1 mol+0.5 mol+1 mol+1 mol =3.5 mol。
故反应前后的容器中气体总物质的量之比为4∶3.5,压强比为4∶3.5,D项错误;答案选C。
2.下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是A.铝片与盐酸的反应B.灼热的碳与CO2的反应C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应【答案】B【详解】A.金属与酸的反应属于放热反应,故A错误;B.灼热的碳与CO2的反应为吸热反应,且C元素的化合价变化,属于氧化还原反应,故B 正确;C.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应为放热反应,但没有元素的化合价变化,不属于氧化还原反应,故C错误;D.甲烷在氧气中燃烧属于放热反应,故D错误;故选B。
全国高考化学化学反应与能量变化的推断题综合高考真题汇总附答案解析一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置关系如图所示,已知在同周期元素的常见简单离子中,W的简单离子半径最小,X、Y、Z、W的单质及其化合物在日常生活中用途极其广泛。
(1)X元素在元素周期表中的位置________。
(2)X、Y、Z元素的简单气态氢化物中,稳定性最差的是________(用分子式表示)。
(3)Y、Z、W三种元素对应的离子中,半径由大到小的顺序____________(用离子符号表示)。
(4)某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定XZ的浓度,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中Z2-可以在固体介质NASICON中自由移动。
则负极的反应式_______________。
关于该电池的下列说法,正确的是_________。
A.工作时电极b作正极,Z2- 通过固体介质NASICON由电极b流向电极aB.工作时电流由电极a通过传感器流向电极bC.传感器中通过的电流越大,尾气中XZ的含量越高(5)X2Z42-能被酸性KMnO4氧化,请填写相应的离子,并给予配平:_____ ______+______MnO4- + ________H+ = ______CO2 + _______Mn2++______H2O【答案】第二周期第ⅣA 族 CH4 r(N3-)>r(O2-)>r(Al3+) CO+O2--2e-=CO2 AC 5 C2O42- 2 16 10 2 8【解析】【分析】根据短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置关系,则X、Y、Z是第二周期的元素,W 是第三周期的元素;同周期元素的常见简单离子中,W的简单离子半径最小,W是Al元素;根据相对位置,X、Y、Z分别是C、N、O。
【详解】(1)X是C元素,在元素周期表中的位置是第二周期第ⅣA 族;(2)同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性越强,气态氢化物越稳定,C、N、O元素的简单气态氢化物中,稳定性最差的是CH4;(3)N、O、Al三种元素对应的离子,电子层数相同,质子数越多,半径越小,半径由大到小的顺序r(N3-)>r(O2-)>r(Al3+);(4)原电池负极发生氧化反应、正极发生还原反应,负极是一氧化碳失电子生成二氧化碳,负极反应式CO+O2--2e-=CO2;A.b通入氧气,氧气发生还原反应,工作时电极b作正极,O2- 通过固体介质NASICON由电极b流向电极a,故A正确;B.电流由正极流向负极,b是正极,工作时电流由电极b通过传感器流向电极a,故B错误;C.CO的含量越高,失电子越多,传感器中通过的电流越大,故C正确;(5)C2O42-被酸性KMnO4氧化为CO2,根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒,相应的离子方程式是5C2O42-+2MnO4- +16H+ =10CO2 +2Mn2++8H2O。
2020-2021全国高考化学化学能与电能的综合高考真题汇总含答案解析一、化学能与电能1.方法与规律提炼:(1)某同学利用原电池装置证明了反应A g++ Fe2+ =Ag+ Fe3+能够发生,设计的装置如下图所示。
为达到目的,其中石墨为极,甲溶液是,证明反应Ag++ Fe2+ =Ag + Fe3+能够发生的实验操作及现象是(2)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO )已成为环境修复研究的热点之一。
Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。
NOj NH:Fe Oj(境性.能学电)上图中作负极的物质是。
正极的电极反应式是。
(3)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:阴极区的电极反应式为。
电路中转移1 mol电子,需消耗氧气L(标准状况)。
(4)KClO3也可采用电解法”制备,装置如图所示。
写出电解时阴极的电极反应式电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为,其迁移方向是 (填a^b或b^a)。
学法题:通过此题的解答,请归纳总结书写电极反应式的方法【答案】负FeSQ或FeC2溶液分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCNB液,后者红色加深铁NO3- + 8e + 10H+=NH4++ 3田0 Fc3++ e = Fe2+ 5.6L 2H*+ 2e = H2 f K+a^b原电池中先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失;注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。
电解池中电极反应式的书写看阳极材料,如果阳极是惰性电极( Pt、Au、石墨),则应是电解质溶液中的离子放电,应根据离子的放电顺序进行书写。
【解析】【分析】根据原电池原理,负极发生氧化反应;根据电解池原理,阴极发生还原反应,通过物质的化合价变化判断反应发生原理,阳离子移动方向与电子移动方向相同,据此回答问题。
高考化学第六章化学反应与能量测试试题含答案解析一、选择题1.工业废弃物的资源化回收再利用,可以更大限度的发挥原材料的价值。
下图是工业生产纳米磁性氧化铁的流程:下列说法不正确...的是A.用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的铁锈B.若生产中不通入N2,暴露在空气中生产,将不能得到高纯度产品C.加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+ ,涉及反应:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O D.溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1:2【答案】A【详解】A. Na2CO3溶液水解显碱性,浸泡废铁屑可以使表面的油脂水解除去,但不能除去表面的铁锈,故A错误;B.废铁屑被硫酸溶解生成硫酸亚铁,生成的亚铁离子被双氧水部分氧化生成铁离子,形成亚铁离子和铁离子的混合溶液,若生产中不通入N2,暴露在空气中生产,亚铁离子会被空气中的氧气氧化生成铁离子,将不能得到高纯度四氧化三铁产品,其中会混入氧化铁杂质,故B正确;C.根据B的分析,加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+ ,涉及反应:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,故C正确;D.根据最终产品为四氧化三铁,其中Fe2+和Fe3+的数目比为1:2,因此溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1:2,故D正确;故选A。
2.一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)Y(g)+Z(s),以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是A.混合气体的密度不再变化B.反应容器中Y的质量分数不变C.体系压强不再变化D.2v逆(X)=v正(Y)【答案】D【详解】A、恒容容器中,混合气体的密度不再变化,说明气体的质量不变,反应达平衡状态,A错误;B、反应容器中Y的质量分数不变,说明各物质的质量不变,则反应达平衡状态,B错误;C、体系压强不再变化,说明气体的物质的量不变,反应达平衡状态,C错误;D、不满足速率之比和系数成正比关系,D正确;正确答案:D。
全国高考化学化学反应与能量变化的推断题综合高考真题汇总附答案解析一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.A 、B 是中学化学常见的化合物,它们各由两种元素组成;乙为元素R 组成的单质,它们之间存在如图所示关系.根据要求回答问题:()1如图三个反应中,属于氧化还原反应的有______个.()2若元素R 与氧同主族,下列事实能说明R 与氧的非金属性相对强弱的有______.A .还原性:22H R H O >B .酸性:22H R H O >C .稳定性:22H R H O < C .沸点:22H R H O <()3若化合物B 常温下为气体,其水溶液呈碱性(答题必须用具体物质表示). ①化合物B 的电子式为______;其水溶液呈碱性的原因是______(用离子方程式表示). ②化合物B 可与2O 组成燃料电池(氢氧化钾溶液为电解质溶液),其反应产物与反应Ⅲ相同.写出该电池负极的电极反应式______.③当1mol 的化合物B 分别参与反应Ⅱ、Ⅲ时,热效应为1H V 和2H V ,则反应Ⅰ的热化学方程式为______(注:反应条件相同、所有物质均为气体).【答案】3 A 、C 32NH H 0+4NH OH +-+3222NH 6e 6OH N 6H O ---+=+ ()()()()2212N g O g 2NO g H 0.8H H +==-V V V【解析】【分析】()1A 、B 是中学化学常见的化合物,它们各由两种元素组成,乙为元素R 组成的单质,反应Ⅰ、Ⅱ为有氧气参加的反应,应为氧化还原反应,反应Ⅲ由化合物A 、B 反应生成单质,也应为氧化还原反应;()2元素R 与氧同主族,则R 为硫元素,硫的非金属性弱于氧,根据元素周期律判断; ()3若化合物B 常温下为气体,其水溶液呈碱性,则B 为3NH ,根据转化关系可知,A 为NO ,乙为2N ,据此答题。
【详解】()1A 、B 是中学化学常见的化合物,它们各由两种元素组成,乙为元素R 组成的单质,反应Ⅰ、Ⅱ为有氧气参加的反应,应为氧化还原反应,反应Ⅲ由化合物A 、B 反应生成单质,也应为氧化还原反应,所以属于氧化还原反应的有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,共3个; ()2元素R 与氧同主族,则R 为硫元素,硫的非金属性弱于氧,根据元素周期律可知,能说明S 与氧的非金属性相对强弱的有,还原性:22H R H O >、稳定性:22H R H O <,故答案为:A 、C ;()3若化合物B 常温下为气体,其水溶液呈碱性,则B 为3NH ,根据转化关系可知,A 为NO ,乙为2N ;①化合物B 的电子式为;其水溶液呈碱性的原因是一水合氨电离产生氢氧根离子,离子方程式为32NH H 0+4NH OH +-+;②化合物3NH 与2O 组成燃料电池(氢氧化钾溶液为电解质溶液),电池负极为氨气发生氧化反应生成氮气和水,电极反应式为3222NH 6e 6OH N 6H O ---+=+;③当1mol 的化合物B 分别参与反应Ⅱ、Ⅲ时,热效应为1H V 和2H V ,根据盖斯定律,将反应反应(Ⅰ-Ⅱ4)5⨯可得反应Ⅰ的热化学方程式为()()()()2212N g O g 2NO g H 0.8H H +==-V V V 。
全国高考化学化学反应与能量的推断题综合高考真题汇总附答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)KMnO)是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。
以软锰1.高锰酸钾(4矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:回答下列问题:(1)原料软锰矿与氢氧化钾按1∶1的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用是_______________________。
(2)“平炉”中发生的化学方程式为______________________。
(3)“平炉”中需要加压,其目的是______________________。
(4)将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。
CO歧化法”是传统工艺,即在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱碱①“2性,K2MnO4发生歧化反应,反应中生成K2MnO4,MnO2和____________(写化学式)。
②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,电解槽中阳极发生的电极反应为___________________,阴极逸出的气体是______________。
CO歧化法”中,K2MnO4的理论利用率之比为______________。
③“电解法”和“2(5)高锰酸钾纯度的测定:称取1.0800 g样品,溶解后定容于100 mL容量瓶中,摇匀。
取浓度为0.2000 mol·L−1的H2C2O4标准溶液20.00 mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48 mL,该样品的纯度为___________________(列出计算式即可,已知2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O)。
【答案】扩大接触面积,加快化学反应速率 2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O 增大反应物的浓度,可使化学反应速率加快,同时使反应物的转化率增大 K2CO3 MnO42--e-=MnO4- H2 3:2 95.62%【解析】【分析】【详解】(1) MnO2的状态是固体,对于有固体参加的化学反应,可通过增大其反应接触面积的方法提高反应速率,故要将其粉碎成细小的颗粒;(2)根据流程图可知,在“平炉”中MnO2、KOH、O2在加热时反应产生K2MnO4,结合质量守恒定律可知,另外一种物质是H2O,则发生的化学方程式为2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O ;(3)由于上述反应中氧气是气体,在“平炉”中加压,就可以使反应物氧气的浓度增大,根据外界条件对化学反应速率的影响,增大反应物的浓度,可以使化学反应速率加快;任何反应都具有一定的可逆性,增大压强,可以使化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,故可以提高原料的转化率;(4)①在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱碱性,K2MnO4发生歧化反应,反应中生成KMnO4,MnO2,根据质量守恒定律可知,另外一种生成物是K2CO3,根据氧化还原反应中的电子守恒及反应的原子守恒,可得该反应的化学方程式是:3K2MnO4+ 2CO2= 2KMnO4+MnO2+K2CO3;②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,在电解槽中阳极,MnO42-失去电子,发生氧化反应,产生MnO4-。
全国高考化学化学反应与能量的推断题综合高考真题汇总及详细答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.六氟磷酸锂(LiPF6)极易溶于水,可溶于醇等有机溶剂,常作锂离子电池的电解质。
某工氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]为主要原料,制备六氟磷酸锂的流程如下:已知:HF的熔点为-83℃,沸点为19.5℃回答下列问题:(1)粉碎氟磷灰石的目的是________________________(2)特制容器不能用玻璃容器,原因是________________(用文字叙述)(3)沸腾炉中产生固液混合物,该混合物中含有CaSO4和________(除硫酸外)(4)制备白磷(P4)中产生SiF4和一种还原性气体,制备白磷的化学方程式为________________(5)尾气中PCl5用足量的烧碱溶液吸收生成两种盐,写出发生反应的离子方程式:________________(6)如果42.5kgLiCl参与反应,理论上可制备________kgLiPF6【答案】增大接触面积,加快反应速率 HF能与玻璃或陶瓷仪器中的二氧化硅反应H3PO4 4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C20CuSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑ PCl5+8OH-=PO43-+5Cl-+4H2O 152【解析】【分析】氟磷灰石粉碎后,加入浓硫酸加热的条件下发生Ca5[PO4]3F+5H2SO4=HF↑+3H3PO4+5CaSO4,气体A为HF,液化后,HF能与二氧化硅反应,不能在玻璃仪器中反应,需在特制容器中与LiCl反应;氟磷灰石与焦炭、石英砂在1500℃发生4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C20CuSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑,白磷与氯气点燃的条件下生成三氯化磷与五氯化磷的混合物,再与LiCl反应生成LiPF6和HCl。
【详解】(1)粉碎氟磷灰石,导致固体颗粒小,接触面积增大,其目的为增大接触面积,加快反应速率;(2)生成的气体为HF,HF能与玻璃或陶瓷仪器中的二氧化硅反应,故需在特制容器反应;(3)根据反应的方程式,混合物中含有CaSO4和H3PO4;(4) 制备白磷(P4)中产生SiF4和一种还原性气体CO,反应的方程式为4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C20CuSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑;(5)尾气中PCl5用足量的烧碱溶液吸收生成磷酸钠和氯化钠,离子方程式为PCl5+8OH-=PO43-+5Cl-+4H2O;(6)LiCl+6HF+PCl5=LiPF6+6HCl,42.5kgLiCl的物质的量为1000mol,理论生成1000molLiPF6,质量为152kg。
全国高考化学化学反应与能量变化的推断题综合高考真题分类汇总附答案解析一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示:序号元素结构及性质A A单质是生活中常见金属,它有两种氯化物,相对分子质量相差35.5B B原子最外层电子数是内层电子总数的1/5③C C是常见化肥的主要元素,单质常温下呈气态④D D单质被誉为“信息革命的催化剂”,是常用的半导体材料①E 通常情况下,E没有正化合价,A、B、C、D、F都能与E形成化合物②F F在周期表中可以排在ⅠA族,也有人提出排在ⅦA族(1)A元素在周期表中的位置为____________________________________________。
(2)B与C形成的化合物的化学式为________,它属于________(填“离子”或“共价”)化合物。
(3)①F与E可以形成原子个数比分别为2∶1、1∶1的两种化合物X和Y,区别X与Y的水溶液的实验方法是____________________②F与C组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与X、Y相等,则M的水溶液显________性,N的结构式为________。
(4)C与E都是较活泼的非金属元素,用化学方程式表明这两种单质的氧化性强弱____。
(5)有人认为B、D的单质用导线连接后插入氯化钠溶液中可以形成原电池,你认为是否可以,若可以,试写出正极的电极方程式(若认为不行可不写)___________________【答案】第四周期第Ⅷ族 Mg3N2离子分别取X、Y各少许置于试管中,再各加入少量的MnO2粉末,迅速产生无色气体的是H2O2,无明显现象的是H2O 三角锥形4NH3+3O22N2+6H2O Si﹣4e﹣+6OH﹣═SiO32﹣+3H2O【解析】【分析】A单质是生活中常见金属,它有两种氯化物,相对分子质量相差35.5,则A为Fe元素;B 元素原子最外层电子数是内层电子总数的,B有3个电子层,最外层电子数为2,则B为Mg元素;C是常见化肥的主要元素,单质常温下呈气态,C为N元素;D单质被誉为“信息革命的催化剂”,是常用的半导体材料,则D为Si;F在周期表中可以排在ⅠA族,也有人提出排在ⅦA族,其化合价表现+1、﹣1,故F为H元素;通常情况下,E没有最高正化合价,A、B、C、D、F都能与E形成化合物,则E为O元素,据此解答。
全国高考化学化学反应与能量的推断题综合高考真题分类汇总含答案解析一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.钴和锌是重要的有色金属,其单质及化合物被广泛用于国民经济各个领域。
一种从有机废催化剂中回收钴和锌的工艺流程如下:已知:“浸出”后溶液中含有Co2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+等。
请回答:(1)“煅烧”的目的为______________________________。
(2)“净化”时,与KMnO4发生反应的所有离子方程式有_____________________________。
(3)“沉钴”时,发生如下反应:(NH4)2S2O8+H2O→NH4HSO4+H2O2;H2O2→H2O+O;···········;Co3++H2O→Co(OH)3+H+。
所缺的化学方程式为______________________________;每生成1 molCo(OH)3,理论上消耗(NH4)2S2O8的物质的量为__________。
(4)Co(OH)3沉淀应依次用稀硫酸和水洗涤,检验沉淀是否洗涤干净的方法是____________。
(5)“沉钴”时pH不能太高,其原因为______________________________;“沉锌”时温度不能太高,其原因为________________________________________。
(6)取“沉锌”后所得固体34.1g,煅烧后得到固体24.3g,将生成的气体通过足量的浓硫酸,增重5.4g。
则所得固体的化学式为____________。
【答案】除去其中的有机物(或将金属元素转化为氧化物,有利于后续浸出,合理即可) MnO4-+3Fe2++7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+、3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+2Co2++O+2H+=2Co3++H2O 0.5mol 取最后一次洗涤液少许于试管中,向其加入氯化钡溶液,没有白色沉淀生成,证明洗涤干净防止Zn2+提前沉淀防止NH4HCO3热分解ZnCO3∙2Zn(OH)2∙H2O【解析】【分析】将废催化剂高温煅烧,将有机废催化剂中的有机物除去,并将金属元素转化为金属氧化物,用硫酸对煅烧产物进行酸浸,pH控制在1~5,得到含有Co2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+的浸出液,调节溶液pH值为5~5.2,加入高锰酸钾将Mn2+、Fe2+氧化并转化为Fe(OH)3和MnO2除去,再次调节溶液pH值为4.5,加入(NH4)2S2O8将Co2+氧化为Co3+并转化为Co(OH)3沉淀除去,调节pH值为8,加入碳酸氢铵使锌离子转化为ZnCO3∙xZn(OH)2∙yH2O沉淀,据此分析解答。
全国高考化学化学反应与能量的推断题综合高考真题汇总含答案解析一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.NiCl2是化工合成中最重要的镍源,在实验室中模拟工业上以金属镍废料(含Fe、Al等杂质)为原料生产NiCl2的工艺流程如下:下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Ni(OH)2开始沉淀的pH 2.1 6.5 3.77.1沉淀完全的pH 3.39.7 4.79.2(1)为了提高镍元素的浸出率,在“酸浸”时可采取的措施有__________(写一条即可)。
(2)加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为__________。
(3)“调pH”时,控制溶液pH的范围为__________。
(4)“沉镍”过程中,若滤液A中c(Ni2+)=1.0mol/L,欲使100mL该滤液中的Ni2+沉淀完全[即溶液中c(Ni2+)≤1.0×10-5],则需用托盘天平称取Na2CO3固体的质量至少为_____g。
(已知K sp(NiCO3)=6.5×10-6,忽略溶液体积的变化)(5)流程中由溶液得到NiCl2·6H2O的实验操作步骤依次为______、过滤、洗涤、干燥。
【答案】将镍废料磨成粉末(或搅拌,或适当升高温度,或提高酸的浓度)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 4.7≤pH<7.1或[4.7,7.1) 17.5 蒸发浓缩、冷却结晶【解析】【分析】根据流程:金属镍废料(含Fe、Al等杂质),加盐酸酸浸后的酸性溶液中主要含有H+、Ni2+、Fe2+、Al3+,加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,反应为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,加入Na2CO3溶液调节溶液的pH范围4.7≤pH<7.1,使Fe3+、Al3+全部沉淀,滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液主要含有Ni2+,加入Na2CO3溶液沉淀Ni2+,将得到的NiCO3沉淀用盐酸溶解得到二氧化碳和NiCl2溶液,将NiCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiCl2•6H2O,据此分析作答。
2017年全国高考化学试题化学反应与能量专题汇编Ⅰ—化学反应与能量变化1.(2017?天津-3)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能【答案】A【解析】发生的反应中存在元素的化合价变化,则为氧化还原反应,以此来解答。
A.光能转化为电能,不发生化学变化,与氧化还原反应无关,故A选;B.发生原电池反应,本质为氧化还原反应,故B不选;C.发生电解反应,为氧化还原反应,故C不选;D.发生氧化反应,故D不选.【考点】氧化还原反应;反应热和焓变;原电池与电解池;【专题】氧化还原反应专题;化学反应中的能量变化【点评】本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握发生的反应及反应本质为解答关键,注意能量变化的形式,题目难度不大。
2.(2017?江苏-8)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。
下列说法不正确的是①C(s) +H2O(g)═CO(g)+H2(g) △H1=a kJ?mol﹣1②CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) △H2=b kJ?mol﹣1③CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) △H3=c kJ?mol﹣1④2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=d kJ?mol﹣1A.反应①、②为反应③提供原料气B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一C.反应CH3OH(g)═0.5CH3OCH3(g)+0.5H2O(l)的△H=d/2kJ?mol﹣1D.反应2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=(2b+2c+d ) kJ?mol﹣1【答案】C【解析】A.反应③中的反应物为CO2、H2,由反应可知,反应①、②为反应③提供原料气,故A正确;B.反应③中的反应物为CO2,转化为甲醇,则反应③也是CO2资源化利用的方法之一,故B正确;C.由反应④可知,物质的量与热量成正比,且气态水的能量比液态水的能量高,则反应CH3OH(g)═0.5CH3OCH3(g)+0.5H2O(l)的△H≠d/2kJ?mol﹣1,故C错误;D.由盖斯定律可知,②×2+③×2+④得到2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g),则△H=(2b+2c+d) kJ?mol﹣1,故D正确;【考点】盖斯定律及其应用;反应热和焓变;【专题】化学反应中的能量变化【点评】本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应的特点、反应中能量变化、盖斯定律应用为解答的关键,侧重分析能力和应用能力的考查,题目难度中等。
3.(2017?江苏-12)下列说法正确的是A.反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的△H<0,△S>0B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀C.常温下,K sp[Mg(OH)2]=5.6×10﹣12,pH=10的含Mg2+溶液中,c(Mg2+)≤5.6×10﹣4 mol?L—1D.常温常压下,锌与稀H2SO4反应生成11.2 L H2,反应中转移的电子数为6.02×1023【答案】B C【分析】A.合成氨反应为放热反应,△H<0,且为气体体积减小的反应,则△S<0,故A错误; B.导线连接锌块,构成原电池时Zn为负极,Fe作正极被保护,则可以减缓管道的腐蚀,故B正确; C. pH=10的含Mg2+溶液中,c (OH—)=10﹣4 mol?L—1,c(Mg2+)≤5.6×10—12/(10—4)2=5.6×10—4 mol?L﹣1,故C正确; D.常温常压下,Vm≠22.4L/mol,则不能利用氢气的体积计算物质的量及转移电子数,故D错误;【考点】反应热和焓变及熵变;原电池;难溶电解质Ksp ;氧化还原反应。
【专题】化学反应中的能量变化【点评】本题考查较综合,涉及反应热与焓变、原电池、难溶电解质Ksp的计算等,为高频考点,把握化学反应原理为解答的关键,侧重分析能力和应用能力的考查,注意选项④为易错点,题目难度中等。
4.(13分)(2017?北京-26)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸点/℃58 136 181(升华)316 1412熔点/℃﹣69 25 193 304 714在TiCl4中的溶互溶﹣微溶难溶解性(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
已知:TiO2(s) +2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) △H1=+175.4kJ?mol﹣12C(s) + O2(g)=2CO(g) △H2=﹣220.9kJ?mol﹣1①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:。
②氯化过程中CO和CO2可以相互转化,根据如图判断:CO2生成CO反应的△H0(填“>”“<”或“=”),判断依据:。
③氯化反应的尾气须处理后排放,尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液,则尾气的吸收液依次是。
④氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4混合液,则滤渣中含有。
(2)精制过程:粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。
示意图如下:物质a是,T2应控制在。
【答案】⑴①TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=﹣45.5kJ?mol﹣1②>温度越高,CO的物质的量越多而CO2的物质的量少,说明CO2生成CO的反应是吸热反应③饱和食盐水、氯化亚铁溶液④TiO2、C⑵SiCl4 136℃左右【解析】解:由制备纯TiCl4的流程示意图,钛精矿与氯气、C发生氯化过程,反应为TiO2+2Cl2+2C TiCl4+2CO,结合表格中数据可知,蒸馏得到纯TiCl4,(1)①由I.TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) △H1=+175.4kJ?mol﹣1II. 2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2=﹣220.9kJ?mol﹣1,结合盖斯定律可知,I+II得到TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g),△H=(+175.4kJ?mol﹣1)+(﹣220.9kJ?mol﹣1)=﹣45.5kJ?mol﹣1,即热化学方程式为:TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=﹣45.5kJ?mol﹣1。
故答案为:TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=﹣45.5kJ?mol﹣1;②因温度越高,CO的物质的量越多而CO2的物质的量少,说明CO2生成CO的反应是吸热反应,所以△H>0,故答案为:>;温度越高,CO的物质的量越多而CO2的物质的量少,说明CO2生成CO的反应是吸热反应;③尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液,食盐水吸收HCl,氯化亚铁吸收氯气生成氯化铁,则尾气的吸收液依次是饱和食盐水、氯化亚铁溶液。
故答案为:饱和食盐水、氯化亚铁溶液;④由反应可知,氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4混合液,则滤渣中含有TiO2、C,故答案为:TiO2、C;(2)粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4,由图及表格数据可知,先分离出SiCl4,后分离出TiCl4,则先控制温度T1为58℃左右时分离出物质a为SiCl4,控制温度T2为136℃左右时分离出纯TiCl4,故答案为:SiCl4;136℃左右.【考点】盖斯定律与热化学方程式的书写;氯及其化合物;铁及其化合物;金属综合;制备实验方案的设计【专题】无机实验综合【点评】本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握流程中发生的反应、混合物分离提纯、发生的反应为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意反应原理与实验的结合,题目难度不大。
5.(14分)(2017?天津-7)某混合物浆液含有Al(OH) 3、MnO2和少量Na2CrO4。
考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(见图),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用.回答Ⅰ和Ⅱ中的问题.Ⅰ.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明)(1)反应①所加试剂NaOH的电子式为。
B→C的反应条件为,C→Al的制备方法称为。
(2)该小组探究反应②发生的条件。
D与浓盐酸混合,不加热,无变化;加热有Cl2生成,当反应停止后,固体有剩余,此时滴加硫酸,又产生Cl2.由此判断影响该反应有效进行的因素有(填序号)。
a.温度b.Cl﹣的浓度c.溶液的酸度(3)0.1mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2?xH2O的液态化合物,放热4.28kJ,该反应的热化学方程式为。
Ⅱ.含铬元素溶液的分离和利用(4)用惰性电极电解时,CrO42﹣能从浆液中分离出来的原因是,分离后含铬元素的粒子是;阴极室生成的物质为(写化学式)。
【答案】Ⅰ.⑴Na+[ O H ]—::::加热(或煅烧) 电解法⑵ac⑶2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)═TiCl4(l) +2CO(g) △H=﹣85.6kJ?mol﹣1Ⅱ.⑷在直流电场作用下,CrO42﹣通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液。
CrO42﹣、Cr2O72﹣NaOH和H2【解析】(1)NaOH为离子化合物,电子式为Na+[ O H ]—::::,B为Al(OH)3,在加热条件下生成氧化铝,电解熔融的氧化铝可得到铝。
故答案为:Na+[ O H ]—::::;加热(或煅烧);电解法;(2)反应涉及的条件为加热,加热下可反应,另外加热硫酸,氢离子浓度变化,可知影响的因素为温度和氢离子浓度,故答案为:ac;(3)0.1mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2?xH2O的液态化合物,放热4.28kJ,由质量守恒可知还原性气体为CO,反应的化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)═TiCl4(l) +2CO(g),则2mol氯气反应放出的热量为(2/0.1) ·4.28kJ=85.6kJ,所以热化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)═TiCl4(l) +2CO(g) △H=﹣85.6kJ?mol﹣。
(4)电解时,CrO42﹣通过阴离子交换膜向阳极移动,从而从浆液中分离出来,因存在2CrO42﹣+2H+Cr2O72﹣+H2O,则分离后含铬元素的粒子是CrO42﹣、Cr2O72﹣,阴极发生还原反应生成氢气和NaOH。