高考化学大二轮复习 第3部分训练 非选择题专项练4
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2018年高考化学二轮复习课外自练(四)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018年高考化学二轮复习课外自练(四))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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课外自练(四)一、选择题1.将等物质的量浓度的Cu(NO3)2和KCl等体积混合后,用石墨电极进行电解,电解过程中,溶液pH随时间t变化的曲线如图所示,则下列说法错误的是( )A.AB段阳极只产生Cl2,阴极只产生CuB.BC段表示在阴极上是H+放电产生了H2C.CD段相当于电解水D.阳极先析出Cl2,后析出O2,阴极先产生Cu,后逸出H2解析:设CuSO4和KCl的物质的量各为n mol,AB段:阳极发生2Cl--2e-===Cl2↑,阴极发生Cu2++2e-===Cu,n mol氯离子失n mol电子,阴极上错误!n mol铜离子得n mol电子,由于铜离子水解使溶液呈酸性,铜离子浓度逐渐减小,则溶液pH逐渐增大;BC段:阳极发生2H2O-4e-===4H ++O↑,阴极发生Cu2++2e-===Cu,阴极上错误!n mol铜离子再得n mol电子,溶液中氢离子浓2度增大,溶液的pH迅速减小;CD段:阳极发生4OH--4e-===2H2O+O2↑,阴极发生2H++2e-===H2↑,实质是电解水,溶液中氢离子浓度逐渐增大,pH减小。
由上述分析可知,AB段阳极只产生Cl2,阴极只产生Cu,A正确;BC段表示在阴极上电极反应式为:Cu2++2e-===Cu,B错误;CD段阴阳两极分别发生2H++2e-===H2↑和4OH--4e-===2H2O+O2↑,即CD段被电解的物质是水,C正确;由上述分析可知,阳极先逸出Cl2,后逸出O2,阴极先产生Cu,后逸出H2,D正确。
非选择题专项练(三)1.硼及其化合物在材料制造、有机合成等方面用途非常广泛。
请回答下列问题。
(1)氨硼烷(H3NBH3)是目前最具潜力的储氢材料之一。
①氨硼烷能溶于水,其原因是。
②氨硼烷电池放电时的总反应为H3NBH3+3H2O2NH4BO2+4H2O。
写出负极的电极反应式:。
(2)在硼酸盐中,阴离子有链状、环状、骨架状等多种结构形式,图甲为一种无限长单链状结构的多硼酸根,其化学式为;图乙为硼砂晶体中的阴离子,其中硼原子采取的杂化类型是。
(3)硼氢化钠是一种常用的还原剂。
其晶胞结构如图所示:①该晶体中Na+的配位数为。
标注为“1”的Na+的坐标为。
②已知硼氢化钠晶体的密度为d g·cm-3,N A代表阿伏加德罗常数的值,则a=(用含d、N A的代数式表示)cm。
2.锆(40Zr)是现代工业中重要的金属原料,具有良好的可塑性,其抗蚀性能强于钛的抗蚀性能。
以锆英石(主要成分是ZrSiO4,还含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)为原料生产锆及其化合物的流程如图所示:(1)分馏属于(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)锆英石(填“能”或“不能”)直接用稀盐酸浸取后再分馏,理由是。
(3)“高温气化”中ZrSiO4发生反应得到ZrCl4的反应的化学方程式为。
(4)流程中ZrCl4与水反应后经过滤、洗涤、干燥等操作可获得ZrOCl2·8H2O,检验该物质是否洗涤干净的实验操作为。
(5)工业上使用惰性电极电解K2ZrF6与KCl组成的熔融盐来制取金属锆。
阳极上的电极反应式为;每转移0.4 mol e-,理论上阴极增加的质量为。
3.FeCl2是重要的媒染剂和污水处理剂。
某校化学探究团队查阅有关资料,在实验室中用氯苯消氯法制备无水FeCl2,原理为C6H5Cl+2FeCl32FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,装置如图所示(夹持装置已略去)。
已知:Ⅰ.FeCl2、FeCl3不溶于氯苯、二氯苯;Ⅱ.C6H5Cl、C6H4Cl2两者互溶,不溶于水;沸点分别为132 ℃、173 ℃。
非选择必考题标准练(四)满分:58分1.(14分)碱式碳酸钴[Co x(OH)y(CO3)2]可用作电子材料、磁性材料的添加剂,受热时可分解生成三种氧化物。
为了确定其组成,某化学兴趣小组同学设计了如图所示装置进行实验。
(1)请完成下列实验步骤:①称取3.65 g样品置于硬质玻璃管内,称量乙、丙装置的质量;②按如图所示装置组装好仪器,并检验装置气密性;③加热甲装置中硬质玻璃管,当乙装置中不再有气泡产生时(填实验现象),停止加热;④打开活塞K,缓缓通入空气数分钟后,称量乙、丙装置的质量;⑤计算。
(2)步骤④中缓缓通入空气数分钟的目的是将甲装置中产生的水蒸气和CO2全部赶入乙、丙装置中。
(3)某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷,为解决这一问题,可选用下列装置中的D(填字母)连接在活塞K前(或甲装置前)(填装置连接位置)。
(4)若按正确装置进行实验,测得如下数据:乙装置的质量/g 丙装置的装置/g加热前80.00 62.00加热后80.36 62.88则该碱式碳酸钴的化学式为Co3(OH)4(CO3)2。
(5)有人认为用如图所示装置进行两次实验也可以确定碱式碳酸钴的组成。
实验Ⅰ:称取一定质量的样品置于Y形管a处,加入一定体积一定物质的量浓度的足量稀硫酸于Y形管b处,量气管中盛放饱和碳酸氢钠溶液,而不用蒸馏水,其原因是饱和碳酸氢钠溶液会降低CO2的溶解度,然后通过将b向a倾斜,使稀硫酸流入a中(填操作)引发反应,测定产生的CO2的体积(假如实验条件是在室温下)。
实验Ⅱ:将实验Ⅰ中反应后的液体和足量的锌粒分别放置在另一个Y形管的a、b中,量气管中盛装蒸馏水,此时引发反应的方式与实验Ⅰ不同(填“相同”“不同”或“可相同也可不同”),然后测定产生H2的体积(假设实验条件是在室温下)。
两次实验结束时,读数前,先恢复至室温,再调节量气管两侧液面持平,然后平视读数;下列操作有可能会使y的值偏大的是B(填字母)。
能力提升训练一、不定项选择题1.(2016·泰州期末)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),一定条件下,现有两个体积均为1.0 L恒容密闭容器甲和乙,在甲中充入0.1 mol CO2和0.2 mol H2,在乙中充入0.2 mol CO2和0.4 mol H2,发生上述反应并达到平衡。
该反应中CO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是()A.反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)的ΔS<0、ΔH<0B.表示乙容器CO2的平衡转化率随温度变化的是曲线BC.体系中c(CH3OCH3):c(CH3OCH3,状态Ⅱ)<2c(CH3OCH3,状态Ⅲ)D.逆反应速率v逆:v逆(状态Ⅰ)<v逆(状态Ⅲ)解析A项,从方程式看,气体的物质的量减少,所以ΔS<0,从图像看,随温度的升高,CO2的转化率减少,说明反应逆向移动,所以反应为放热反应,正确;B项,乙中投入量是甲的两倍,等效于两份甲加压,平衡正向移动,CO2转化率增大,所以应对应于A曲线,错误;C项,Ⅱ和Ⅲ的温度相同,若加压时,平衡不移动,则Ⅱ中CH3OCH3是Ⅲ的2倍,现平衡正向移动,所以Ⅱ中CH3OCH3比Ⅲ的2倍还大,错误;D项,Ⅲ对应的温度比Ⅰ高,根据温度越高,速率越快知,v逆(状态Ⅰ)<v逆(状态Ⅲ),正确。
答案AD2.(2016·南京、盐城一模)硫化氢分解制取氢气和硫磺的原理为:2H2S(g)S2(g) +2H2(g),在2.0 L恒容密闭容器中充入0.1 mol H2S,不同温度下测得H2S的转化率与时间的关系如下图所示。
下列说法正确的是()A.正反应为放热反应B.图中P点:v(正)>v(逆)C.950 ℃时,0~1.25 s生成H2的平均反应速率为:0.016 mol·L-1·s-1D.950 ℃时,该反应的平衡常数的值小于3.125×10-4解析A项,温度越高,H2S的转化率越高,所以正反应为吸热反应,错误;B 项,P点所处的曲线还有增大的趋势,未达平衡,故v(正)>v(逆),正确;C项,v(H2)=v(H2S)=(0.1×20%)÷2 mol/L1.25 s=0.008 mol·L-1·s-1,错误;D项,在P处,c(H2S)=0.04 mol/L,c(H2)=0.01 mol/L,c(S2)=0.005 mol/L,Q=0.005×(0.01)2(0.04)2=3.125×10-4,未达平衡,则K>Q,错误。
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非选择题标准练(四)满分43分,实战模拟,20分钟拿到高考主观题高分!可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N—14O—16 Na—23 Mg-24 Al—27 S-32 Cl-35.5 K—39 Cr—52 Fe-56 Cu-641.(14分)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、极易水解,可用作肥料、灭火剂、洗涤剂等。
实验室用如图1所示装置制备氨基甲酸铵。
把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中.当悬浮物较多时,停止制备。
(1)结合上述实验装置,写出制备氨基甲酸铵的化学方程式________________,该反应为________反应(填“吸热"或“放热”)。
(2)液体石蜡鼓泡瓶的作用是_______________________________________。
(3)从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是_____________________________________________________________________________________.(4)氨基甲酸铵极易水解,产物是碳酸氢铵和一种弱碱,请写出其水分解反应方程式________________。
某学习小组为探究其水解反应,分别取两份不同浓度的氨基甲酸铵溶液,绘制出c(NH2COO—)随时间(t)变化曲线如图2所示,若A、B分别为不同温度时测定的曲线,则________(“A”或“B”)曲线所对应的实验温度高,判断的依据是________。
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训练(四) 选择题专项练(4)1.化学与社会、生活密切相关。
对下列现象或事实的解释正确的是解析急剧降低,因此可用作制冷剂,B错误;C。
烟尘在空气中形成胶体,利用胶体的电泳性质,采用高压电除烟尘,C正确;D。
二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水,四氟化硅不是盐,D错误,答案选C。
答案C2.下列离子方程式书写正确的是A.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合后显中性:Ba2++OH-+H++SO2-,4===BaSO4↓+H2OB.向Fe2(SO4)3溶液中通入足量Na2S溶液:2Fe3++S2-===2Fe2++S↓C.Na2O2加入H182O中:2Na2O2+2H错误!O===4Na++4OH-+18O2↑D.将少量二氧化硫通入次氯酸钠溶液中:SO2+H2O+3ClO-===SO错误!+Cl-+2HClO解析NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合后显中性生成硫酸钠、硫酸钡和水,即Ba2++2OH -+2H++SO错误!===BaSO↓+2H2O,A错误;反应中还有FeS沉淀生成,B错误;在Na2O2与水的4反应中,水既不是氧化剂,也不是还原剂,离子方程式为2Na2O2+2H错误!O===4Na++2OH-+218OH -+O↑,C错误;二氧化硫被次氯酸钠氧化成硫酸钠,离子方程式正确,D正确。
2020届高考化学第二轮专题复习非选择题规范练信息型氧化还原反应方程式的书写1、新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体,可溶于水,在中性或酸性溶液中逐渐分解,在碱性溶液中稳定。
生产K2FeO4的工艺流程如下图所示:(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式:FeCl3+____NaOH+____NaClO―→___Na2FeO4+____+____。
其中氧化剂是________(填化学式)。
(2)“转化”过程中发生反应的化学方程式为__________。
解析:(1)反应中NaClO是氧化剂,还原产物是NaCl,根据元素守恒,可知反应式中需要补充NaCl和H2O。
根据化合价升降法配平方程式为:2FeCl3+10NaOH+3NaClO===2Na2FeO4+9NaCl+5H2O。
(2)根据(1)中反应的化学方程式和“转化”后最终得到的产物,可知“转化”过程是在加入KOH溶液后,将Na2FeO4转化为溶解度更小的K2FeO4。
答案:(1)2 10 3 2 9 NaCl 5 H2O NaClO(2)Na2FeO4+2KOH===K2FeO4↓+2NaOH2、(1)在碱性溶液中O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式:________________________________。
(2)在酸性条件下,NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为____________________。
(3)将ClO2通入KI和H2SO4的混合液中,发生反应的离子方程式为__________________________。
(4)硫化氢具有还原性,可以和许多氧化剂反应,在酸性条件下,H2S和KMnO4溶液反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的离子方程式:_____________________________。
(5)制备NaClO溶液时,若温度超过40℃,Cl2与NaOH溶液反应生成 NaClO3和NaCl,其离子方程式为__________________。
非选择必考题标准练(三)满分:58分1.(14分)Ⅰ.某学习小组设计如图装置制取SO2,探讨其性质,并进一步探究不同浓度硫酸的氧化性。
请回答下列问题:(1)B、C、D分别用于检验SO2的性质,写出C中反应的离子方程式SO2+Cl2+2H2O===4H-。
++SO2-4+2Cl(2)试验中视察到D中有浑浊出现,有同学提出此现象不能证明SO2具有氧化性。
请简述理由:装置C挥发出的氯气也可以使D装置中出现浑浊。
(3)E装置的作用为尾气处理、防倒吸。
Ⅱ.某学习小组设计并完成如下试验:称取肯定量的还原铁粉放入肯定体积的浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
经检验,气体Y中含有SO2、H2。
(4)溶液X中肯定大量含有的金属阳离子是Fe2+,简述如何检验溶液X中该离子取少量溶液向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若产生蓝色沉淀,则证明原溶液中含有Fe2+。
(5)为了测定气体Y中SO2的含量,将2.24 L(标准状况)气体Y通入200.00 mL 0.200 0 mol·L-1酸性高锰酸钾溶液中,充分反应后,取出20.00 mL溶液转入锥形瓶中进行滴定,消耗浓度为0.050 0 mol·L-1的KHC2O4标准液20.00 mL。
①室温下,0.05mol·L-1KHC2O4溶液中,c(C2O2-4)>c(H2C2O4)。
滴定操作时,标准液应装在酸式滴定管(填仪器名称)中;滴定终点的现象为滴入最终一滴KHC2O4标准液,锥形瓶内溶液由紫色变为无色,且半分钟内颜色不复原。
②用KHC2O4标准液滴定酸性高锰酸钾溶液的离子方程式为2MnO-4+5HC2O-4+11H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。
③气体Y中SO2的物质的量分数为90%。
解析:(1)C中饱和氯水与二氧化硫反应生成硫酸和盐酸,反应的离子方程式为SO2+Cl2+2H2O===4H++SO2-4+2Cl-。
选择题专项练(四)一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。
每小题只有一个选项符合题目要求.1.(2020山东新高考全真模拟)化学与日常生活密切相关。
下列说法错误的是()A.乙烯可作水果的催熟剂B。
蔗糖、淀粉、油脂及其水解产物均为非电解质C.“84”消毒液的有效成分是NaClOD.“血液透析”利用了胶体的性质2.实验是化学研究的基础,下图关于各实验装置(夹持装置已略去)的叙述,正确的是()3.(2020山东聊城二模)下列说法正确的是()A。
元素J的基态原子核外有2个未成对电子,则该基态原子的价电子排布式可能为3d64s2B。
元素K的基态原子4s轨道上有2个电子,则该基态原子的价电子排布式可能为3d94s2C。
元素L、M的基态原子的最外层电子排布式分别为3s2、4s2,则L、M一定为同一族的元素D.下列四种分子:①乙炔、②甲烷、③甲醛、④水,键角由大到小的顺序是①〉③>②>④4.(2019山东潍坊高三二模)有机化合物甲与乙在一定条件下可反应生成丙:下列说法正确的是()A.甲与乙生成丙的反应属于取代反应B。
甲分子中所有原子共平面C.乙的一氯代物有2种D.丙在酸性条件下水解生成和C H318OH5.(2020山东莱西一中、高密一中、枣庄三中第一次联考)下列关于物质结构与性质的说法,不正确的是()A。
I3AsF6晶体中存在I3+,I3+的空间构型为V形B.C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为H〈C<OC。
水分子间存在氢键,故H2O的熔、沸点及稳定性均大于H2S D。
第四周期元素中,Ga的第一电离能低于Zn6.下列实验操作能达到实验目的的是()7。
(2020山东济宁三模)设N A表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.7。
8 g苯含σ键的数目为0。
6N AB.将Cl2通入FeBr2溶液中,有1 mol Br2生成时,转移的电子数为2N AC.1 mol NH4NO3完全溶于稀氨水中,溶液呈中性,溶液中N H4+的数目为N AD.有铁粉参加的反应若生成3 mol Fe2+,则转移电子数一定为6N A8.(2020山东济宁三模)中国科学院深圳研究院成功研发出一种基于二硫化钼/碳纳米复合材料的钠型双离子电池,可充放电.其放电时工作原理如图所示。
专练4 实验、工艺流程之“小题大做”一、单项选择题1.[2022·山东卷]实验室用基准Na2CO3配制标准溶液并标定盐酸浓度,应选甲基橙为指示剂,并以盐酸滴定Na2CO3标准溶液。
下列说法错误的是( )A.可用量筒量取25.00 mL Na2CO3标准溶液置于锥形瓶中B.应选用配带塑料塞的容量瓶配制Na2CO3标准溶液C.应选用烧杯而非称量纸称量Na2CO3固体D.达到滴定终点时溶液显橙色2.[2022·湖北卷]下列实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是( )3.[2021·广东卷]化学是以实验为基础的科学。
下列实验操作或做法正确且能达到目的的是( )4.[2022·全国甲卷]根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是( )5.[2021·肇庆模拟]侯德榜是我国近代著名的化学家,他提出的联合制碱法得到世界各国的认可,其工业流程如图。
下列说法错误的是( )A.该工艺流程中没有发生氧化还原反应B.应该向“饱和食盐水”中先通入过量CO2,再通入NH3C.向滤液中通入NH3,可减少溶液中的HCO-3,有利于NH4Cl析出D.最终所得“母液”可循环利用6.[2022·河北省石家庄市一模]以铝土矿粉(主要含Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料生产Al2O3和Fe3O4的部分流程如下:下列说法正确的是( )A.“焙烧Ⅰ”时,加入少量CaO可提高矿粉中硫的去除率B.用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为:2OH-+SO2===SO2-3+H2O C.滤液中通入足量CO2,过滤后可得到Al2O3D.无氧条件下进行“焙烧Ⅱ”时,理论上消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=1∶167.NiSO4·6H2O易溶于水,其溶解度随温度升高明显增大。
以电镀废渣(主要成分是NiO,还有CuO、FeO等少量杂质)为原料制备该晶体的流程如下:下列叙述错误的是( )A.溶解废渣时不能用稀盐酸代替稀H2SO4B.除去Cu2+可采用FeSC.流程中a-b的目的是富集NiSO4D.“操作Ⅰ”为蒸发浓缩、冷却结晶8.[2022·广东省佛山市一模]比较Cl与Br非金属性强弱的实验装置如图所示,仪器及药品均正确的是( )A.装置Ⅳ B.装置ⅠC.装置Ⅱ D.装置Ⅲ二、不定项选择题9.[2022·福建省漳州市二检]高铁酸钾(K2FeO4)具有强氧化性,是一种环保、高效、多功能的饮用水处理剂,可以用如下流程进行制备。
训练(十二) 非选择题专项练(4)1.氯气和漂粉精是现代工业和生活常用的消毒、杀菌剂。
(1)某课外活动小组利用如图所示装置制取氯气。
提供的试剂有:浓盐酸、饱和食盐水、氢氧化钠溶液、高锰酸钾固体。
反应的化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
①装置H中盛放的试剂是____________。
②处理尾气时关闭弹簧夹a和弹簧夹________(填字母代号,下同),打开弹簧夹________。
(2)写出工业上用氯气和石灰乳制取漂粉精的化学反应方程式______________________。
(3)实验室有一瓶密封不严的漂粉精样品,其中肯定存在CaCl2,现进行实验,探究该样品中可能存在的其他固体物质。
①提出合理假设。
假设1:该漂粉精未变质,只含__________;假设2:该漂粉精全部变质,只含__________;假设3:该漂粉精部分变质,既含Ca(ClO)2又含CaCO3。
②设计实验方案进行实验。
请写出实验步骤、预期现象与结论。
限选用的仪器和药品:试管、胶头滴管、带导管的单孔塞,蒸馏水、自来水、1 mol·L-1盐酸、品红溶液、澄清石灰水。
(提示:不必检验Ca2+和Cl-)4Cl2用排液法收集在H中,H中液体应为饱和食盐水,反应结束后关闭a、b,打开c,余氯用NaOH溶液吸收。
(3)漂粉精的主要成分为CaCl 2和Ca(ClO)2的混合物,变质过程的化学方程式为Ca(ClO)2+CO 2+H 2O===CaCO 3↓+2HClO,2HClO===2HCl +O 2↑,因此除CaCl 2固体外,若该漂粉精未变质,则只含Ca(ClO)2,若全部变质,则只含CaCO 3,最后实验设计归结为检验CaCO 3和Ca(ClO)2,根据所提供的试剂分析,CaCO 3能溶解于盐酸中,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,Ca(ClO)2和稀盐酸反应后生成HClO ,HClO 具有漂白性,能使品红溶液褪色。
答案 (1)①饱和食盐水 ②b c(2)2Cl 2+2Ca(OH)2===CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O(3)①Ca(ClO)2 CaCO 3②则分解,变成褐色。
如图是工业上用制作印刷电路的废液(含Fe 3+、Cu 2+、Fe 2+、Cl -)生产CuCl 的流程:根据以上信息回答下列问题:(1)生产过程中X 的化学式为________。
(2)写出产生CuCl 的化学方程式:____________________________________。
(3)在CuCl 的生成过程中理论上不需要补充SO 2气体,结合化学方程式和必要的文字说明理由__________________________,实际生产中SO 2要适当过量,原因可能是__________________(答一点即可)。
(4)实验探究pH 对CuCl 产率的影响如下表所示:析出CuCl 晶体最佳pH 为________,当pH 较大时CuCl 产率变低原因是____________________。
调节pH 时,________(填“能”或“不能”)用相同pH 的硝酸代替硫酸,理由是________________________________________________。
(5)氯化亚铜的定量分析:①称取样品0.25 g 和过量的FeCl 3溶液于锥形瓶中,充分溶解。
②用0.10 mol·L -1硫酸铈标准溶液滴定。
已知:CuCl +FeCl 3===CuCl 2+FeCl 2、Fe 2++Ce 4+===Fe 3++Ce 3+。
三次平行实验结果如下(平行实验结果相差不能超过1%):解析 向工业上以制作印刷电路的废液(含Fe 3+、Cu 2+、Fe 2+、Cl -)加入过量的铁粉,三价铁离子与铁粉反应转化为二价铁离子,铜离子与铁反应生成铜,然后过滤,滤渣为过量的铁和生成的铜,依据铜与铁活泼性,将滤渣溶于盐酸,铜与盐酸不反应,过滤得到滤渣即为铜,然后铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,铜与氯气反应生成氯化铜,硫酸铜、二氧化硫、氯化铜和水反应生成氯化亚铜和硫酸。
(1)印刷电路的废液(含Fe 3+、Cu 2+、Fe 2+、Cl -)加入铁,三价铁离子能够与铁反应生成二价铁离子,铜离子能够与铁反应能生成铜,过滤后滤渣中含有铜和铁,加入盐酸,铁与盐酸反应能生成氯化亚铁,铜与盐酸不反应,将铜分离出来,则X 为Fe 、Y 为HCl ;(2)依据图示可知:CuCl 2、CuSO 4、SO 2、H 2O 反应生成H 2SO 4、CuCl ,依据得失电子守恒其方程式为:CuCl 2+CuSO 4+SO 2+2H 2O===2CuCl↓+2H 2SO 4;(3)由反应方程式Cu +2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4+SO 2↑+2H 2O 可知Cu 与浓硫酸反应的过程中有SO 2生成,且生成的CuSO 4和SO 2的物质的量之比为1∶1,生产CuCl 的过程中消耗CuSO 4和SO 2的物质的量之比也为1∶1,所以理论上不需要补充SO 2气体;实际生产中要保持适当过量的SO 2,目的是提高Cu 2+的还原速率,同时可以防止生成的Cu +被空气氧化;(4)由表中数据可知,pH=2时,CuCl 产率最高;pH 较大时,Cu 2+水解程度增大,导致反应生成CuCl 减少;硝酸具有强氧化性,能将产品CuCl 氧化生成Cu 2+,所以不能用相同pH 的硝酸代替硫酸;(5)根据题目中所给数据及平行实验结果相差不能超过1%,体积为24.35 mL ,误差大舍去,则滴定0.25 g 样品消耗硫酸铈标准溶液的平均体积为:24.05+23.952=24 mL ,结合方程式可知:CuCl +FeCl 3===CuCl 2+FeCl 2,Fe 2++Ce 4+===Fe 3++Ce 3+,CuCl ~Ce 4+,CuCl 的纯度为24×10-3L×0.1 mol·L -1×99.5 g·mol -10.25 g ×100%=95.5%。
答案 (1)Fe(2)CuCl 2+CuSO 4+SO 2+2H 2O===2CuCl↓+2H 2SO 4(3)Cu +2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4+SO 2↑+2H 2O 反应中生成的CuSO 4和SO 2为1∶1,所以理论上不需要补充SO 2气体 提高Cu 2+的还原速率,同时可以防止生成的Cu +被空气氧化(4)2 Cu 2+水解程度增大,反应生成CuCl 减少,产率减小 不能 硝酸会与产品CuCl 发生反应 (5)95.5%3.碳的化合物与人类生产、生活密切相关。
(1)在一恒温、恒容密闭容器中发生反应:Ni(s)+4CO(g)50~80 ℃180 ℃~200 ℃Ni(CO)4(g),利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍,对该反应的说法正确的是________(填字母编号)。
A .把温度由80 ℃升高到180 ℃,正反应速率减小,逆反应速率增大B .反应达到平衡后,充入Ni(CO)4(g)再次达到平衡时,n [Ni(CO)4]n 4(CO)减小 C .反应达到平衡后,充入CO 再次达到平衡时,CO 的体积分数降低D .当容器中混合气体密度不变时,可说明反应已达化学平衡状态(2)图1所示的直形石英玻璃封管中充有CO 气体,在温度为T 1的一端放置不纯的镍(Ni)粉,Ni 粉中的杂质不与CO(g)发生反应,在温度为T 2的一端得到了纯净的高纯镍,则温度T 1________T 2(填“>”“<”或“=”)。
上述反应体系中循环使用的物质是________。
(3)甲醇是一种重要的化工原料,工业上可用CO 和H 2合成甲醇(催化剂为Cu 2O/ZnO):CO(g)+2H 23OH(g) ΔH =-90.8 kJ·mol -1。
若在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:a .c 1=c 2b .2Q 1=Q 3c .Q 1+Q 2=90.8d .α2+α3<100%(4)据研究,上述(3)中合成甲醇反应过程中起催化作用的为Cu 2O ,反应体系中含少量CO 2有利于维持催化剂Cu 2O 的量不变,原因是___________________________________________________(用化学方程式表示)。
(5)已知在常温常压下:甲醇的燃烧热为725.8 kJ·mol -1,CO 的燃烧热为283 kJ·mol -1,H 2O(g)===H 2O(l) ΔH =-44.0 kJ·mol -1。
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和水蒸气的热化学方程式:____________________________________________。
(6)金属氧化物可被一氧化碳还原生成金属单质和二氧化碳,如图2是四种金属氧化物(Cr 2O 3、SnO 2、PbO 2、Cu 2O)被一氧化碳还原时lg c (CO)c (CO 2)与温度(t )的关系曲线图。
四个反应中属于吸热反应的是________(填金属氧化物的化学式),在700 ℃用一氧化碳还原Cr 2O 3时,若反应方程式化学计量数为最简整数比,该反应的平衡常数(K )数值等于________。
解析 (1)对于可逆反应,升高温度,正逆反应速率均加快,A 错误。
n [Ni(CO)4]n 4(CO)=K (平衡常数),因此温度不变,比值不变,B 错误。
反应达到平衡后,充入CO 再次达到平衡时,相当于增大压强,平衡右移,CO 的体积分数降低,C 正确。
Ni 与CO 反应,随反应的进行,气体质量增大,直到反应达到平衡,质量才不发生变化,根据公式ρ=m /V ,容器容积V 不变,密度ρ不变时,说明质量m 不再变化,反应达到化学平衡状态,D 正确;(2)根据上述反应,在50~80 ℃,Ni 与CO 化合生成Ni(CO)4,在180~200 ℃分解生成Ni 和CO ,因此T 1<T 2,反应中CO 可循环利用;(3)根据反应特点可以确定,甲和乙可建立相同平衡状态,因此平衡时:c 1=c 2,a 正确;Q 1+Q 2=90.8,c 正确;α1+α2=100%,比较甲和丙,开始时丙中CO 和H 2浓度均为甲的2倍,相对于甲,丙相当于加压,假设甲和丙建立相同的平衡状态,则丙中放热是甲中的2倍,但加压平衡右移,因此Q 3>2Q 1,b 错误;α3>α1,因此α2+α3>100%,d 错误;(4)反应中含有CO ,CO 会还原Cu 2O ,加入少量CO 2,可使CO 还原Cu 2O 反应逆向移动,保持Cu 2O 的量不变,反应为Cu 2O ++CO 2;(5)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和水蒸气的反应为CH 3OH +O 2===CO +2H 2O 。