
?高2025屆高一(下)半期考試
化學試卷
注意事項:
1.答題前,考生務必將自己的姓名、準考證號、班級、學校在答題卡上填寫清楚。
2.每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑,如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標號。在試卷上作答無效。
3.考試結束后,請將答題卡交回,試卷自行保存。滿分100分,考試用時75分鐘。
可能用到的相對原子質量:H-l C-12 N-14 O-16 S-32 Na-23 Mg-24 Al-27 Fe-56 Cu-64
一、單項選擇題(共14小題,每小題3分,共42分。每題僅有一個正確選項)。
1. “化學是人類進步的階梯”,與生產生活密切相關。下列說法正確的是
A. 我國科學家實現(xiàn)了從二氧化碳到淀粉的全合成,這是一種實現(xiàn)碳中和的新思路
B. 磁性氧化鐵常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料
C. 純堿常用于治療胃酸過多
D. 生鐵具有:良好的延展性和機械性能,廣泛用于制造機械和交通工具
【答案】A
【解析】
【詳解】A.我國科學家實現(xiàn)了從二氧化碳到淀粉的全合成,可以減少二氧化碳的排放,這是一種實現(xiàn)碳中和的新思路,故A正確;
B.氧化鐵常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料,故B錯誤;
C.常用小蘇打治療胃酸過多,純堿堿性過強,小蘇打更溫和,故C錯誤;
D.生鐵硬度大、抗壓、性脆、可以鑄造成型,是制造機座、管道的重要材料,鋼具有良好的延展性和機械性能,廣泛用于制造機械和交通工具,故D錯誤;
故選A。
2. 下列化學用語正確的是
A. 的結構示意圖:
B. 硫化銨的電子式為
C. 在水溶液中發(fā)生電離的方程式:
D. 用電子式表示形成過程:
【答案】C
【解析】
【詳解】A.氯離子的核電荷數為17,最外層達到8電子穩(wěn)定結構,Cl-的結構示意圖為:,故A錯誤;
B.硫化銨是離子化合物,電子式為,故B錯誤;
C.在水溶液中完全電離產生K+和,電離的方程式:,故C正確;
D.離子化合物,用電子式表示形成過程:,故D錯誤;
故選C。
3. 下列有關物質性質排序錯誤的是
A. 離子半徑大?。?B. 金屬性:
C. 堿性: D. 氧化性:
【答案】A
【解析】
【詳解】A.具有相同電子排布的離子,原子序數大的離子半徑小,則離子半徑:,故A錯誤;
B.金屬性越強金屬單質越活潑,根據金屬活動性順序表可知,金屬性:,故B正確;
C.元素金屬性越強,其最高價氧化物對應水化物堿性越強,金屬性:,則堿性:,故C正確;
D.元素非金屬性越強,單質氧化性越強,非金屬性:,則氧化性:,故D正確;
故選A。
4. 向指定溶液中加入對應試劑,下列過程最終存在白色沉淀的是
A. 向氯化鈣溶液中通入少量二氧化碳氣體
B. 向含有硝酸的氯化鋇溶液中通入少量二氧化硫氣體
C. 向氯化鋁溶液中加入足量氫氧化鈉溶液
D. 向氯化亞鐵溶液中滴加適量氫氧化鈉溶液
【答案】B
【解析】
【詳解】A.碳酸的酸性弱于鹽酸,氯化鈣溶液與二氧化碳氣體不反應,A項不選;
B.向含有硝酸的氯化鋇溶液中通入少量二氧化硫氣體,溶液中硝酸,具有強氧化性,能將二氧化硫氧化,最終生成BaSO4白色沉淀,B項選;
C.向氯化鋁溶液中加入氫氧化鈉溶液會先生成Al(OH)3白色沉淀,繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液,Al(OH)3和NaOH反應生成NaAlO2,沉淀消失,故向氯化鋁溶液中加入足量氫氧化鈉溶液,最終不會存在白色沉淀,C項不選;
D.向氯化亞鐵溶液中滴加適量氫氧化鈉溶液,先有Fe(OH)2白色沉淀生成,但Fe(OH)2不穩(wěn)定,會被氧化最終生成Fe(OH)3紅褐色沉淀,D項不選;
答案選B。
5. 設為阿伏加德羅常數的值,下列說法中正確的是
A. 常溫下,將鋁片投入足量的濃硝酸中,鋁失去的電子數為
B. 常溫常壓下,和混合物中含有氧原子數為
C. 氫氧燃料電池正極消耗氣體時,負極消耗的氣體分子數目為
D. 中含有的中子數為
【答案】B
【解析】
【詳解】A.常溫下Al與濃硫酸發(fā)生鈍化,無法計算失去電子數,故A錯誤;
B.NO2與N2O4的最簡式均為NO2,故46g混合物中含有的NO2的物質的量為1mol,故含3NA個原子,故B正確;
C.氣體所處的狀況不確定,氣體的物質的量不能計算,負極消耗氣體的分子數目也不能計算,故C錯誤;
D.中含有3+18-8=13個中子,中含有的中子數為13N?A?,故D錯誤;
故選B。
6. “要想做好實驗,就要敏于觀察?!薄x耳。以下實驗能達成目的的是
A
B
C
D
實驗方案
實驗目的
實驗室制取氨氣
驗證化學能可以轉化成電能
實驗室制取并收集氣體
制備可以較長時間觀察的白色
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【詳解】A.氯化銨加熱分解生成氨氣和氯化氫,在溫度稍低時又可生成氯化銨,實驗室制備氨氣,應用氯化銨和氫氧化鈣反應,故A錯誤;
B.以Zn和Cu作為電極,以硫酸銅溶液為電解質溶液,可以構成原電池,Zn作負極,Cu作正極,可以驗證化學能可以轉化成電能,故B正確;
C.能夠和水反應,不能用排水法收集,故C錯誤;
D.該裝置沒有隔絕空氣,生成的Fe(OH)2會很快被氧化為紅褐色的,故D錯誤;
故選B。
7. 下列離子方程式正確的是
A. 向溶液中加入過量鐵粉:
B. 碳酸鈣溶于醋酸:
C. 次氯酸鈣溶液通入:
D. 向稀硝酸中加入銅片:
【答案】D
【解析】
【詳解】A.向溶液中加入過量鐵粉生成,離子方程式為:,故A錯誤;
B.醋酸是弱酸,在離子方程式中不能拆,故B錯誤;
C.次氯酸鈣具有氧化性,具有還原性,次氯酸鈣溶液通入會發(fā)生氧化還原反應生成CaSO4,故C錯誤;
D.向稀硝酸中加入銅片生成硝酸銅和一氧化氮,離子方程式為:,故D正確;
故選D。
8. 下列離子的檢驗方法合理的是
A. 向某溶液中加入鹽酸,將產生的氣體通入澄清石灰水,生成白色沉淀,說明該溶液中只含有
B. 向某溶液中通入氯氣,然后再加入硫氰化鉀,溶液變紅色,說明原溶液中含有
C. 取某溶液進行焰色反應實驗,直接觀察到焰色為黃色,說明該溶液中不含
D. 向某溶液中加入氫氧化鈉溶液,立即產生紅褐色沉淀,說明原溶液中含有
【答案】D
【解析】
【詳解】A.能使澄清石灰水變渾濁的氣體可以是二氧化碳或二氧化硫,故原溶液中可能含有:、、、等,故A錯誤;
B.氯氣具有氧化性,可以將Fe2+氧化為Fe3+,向某溶液中通入氯氣,然后再加入硫氰化鉀,溶液變紅色,不說明原溶液中含有,也可能原溶液中本來就含有Fe3+,故B錯誤;
C.某溶液做焰色反應,現(xiàn)象為黃色,說明該溶液中含有鈉離子,但是不能判斷是否存在K+,觀察鉀離子焰色反應的火焰顏色需要通過藍色的鈷玻璃觀察,故C錯誤;
D.氫氧化鐵為紅褐色沉淀,則向某溶液中加入氫氧化鈉溶液,立即產生紅褐色沉淀,說明原溶液中含有,故D正確;
故選D。
9. 下圖是鉛葍電池的模擬裝置圖,鉛蓄電池是典型的二次電池,其總反應式為:,下列說法正確的是
A. 放電時,閉合斷開,正極反應是:
B. 充電時,閉合斷開,鉛蓄電池正極接外電源負極,電極反應式為:
C. 閉合斷開,放電過程中,向電極移動,溶液的不斷增大
D. 放電時,閉合斷開,當外電路上有電子通過時,溶液中消耗的物質的量為
【答案】D
【解析】
【分析】鉛蓄電池放電時根據原電池工作原理分析,充電時根據電解原理進行判斷電極及電極反應,如放電時Pb為負極、二氧化鉛為正極,據此進行解答。
【詳解】A.放電時,閉合斷開,二氧化鉛為正極,正極反應是:,故A錯誤;
B.充電時,閉合斷開,鉛蓄電池正極接外電源正極,電極反應式為:,故B錯誤;
C.閉合斷開,放電過程中,Pb為負極、二氧化鉛為正極,原電池中陽離子向正極移動,向A電極移動,溶液中氫離子濃度減小,溶液的不斷增大,故C錯誤;
D.放電時,閉合斷開,由總方程式:可知,每轉移2mol電子,消耗2mol,當外電路上有電子通過時,溶液中消耗的物質的量為,故D正確;
故選D。
10. 常溫下,下列各組離子在指定溶液中可能大量共存的是
A. 加入鐵粉后產生氫氣的溶液:
B. 滴加酚酞試液顯紅色的溶液:
C. 與反應可產生氣體的溶液:
D. 溶液中:
【答案】C
【解析】
【詳解】A.加入鐵粉后產生氫氣的溶液呈酸性,和H+會反應生成SO2,不能在酸性溶液中大量存在,故A不選;
B.滴加酚酞試液顯紅色的溶液呈堿性,不能在堿性溶液中大量存在,故B不選;
C.與反應可產生氣體的溶液呈堿性,四種離子之間不反應且都不和OH-反應,可以大量共存,故C選;
D.溶液中,H+、和Fe2+會發(fā)生氧化還原反應,不能大量共存,故D不選;
故選C。
11. 氫能源是現(xiàn)在研究的熱點。以太陽能為能源,熱化學循環(huán)在較低溫度下制備氫氣的反應是一種高效、環(huán)保的制氫方法,其流程如圖所示。
相關反應的熱化學方程式為:
反應Ⅰ:
反應Ⅱ:
反應Ⅲ:
下列說法不正確的是
A. 總反應的熱化學方程式為:
B. 和是總反應的催化劑
C. 該過程實現(xiàn)了太陽能到化學能的轉化
D. 若反應 ,則
【答案】A
【解析】
【詳解】A.反應Ⅰ+反應Ⅱ+反應Ⅲ,得到H2O(l)=H2(g)+O2(g),根據蓋斯定律,△H =△H1+△H2+△H3=( -213+327 +172) = +286 或,A錯誤;
B.根據流程圖可知總反應為H2O(l)=H2(g)+O2(g),SO2和I2起到催化劑的作用,B正確;
C.通過流程圖,反應Ⅱ和Ⅲ,實現(xiàn)了太陽能到化學能的轉化,C正確;
D.由A知H2O(l)=H2(g)+O2(g) ,則 ,液態(tài)水轉化為氣態(tài)水會吸收熱量,則,則,D正確;
故選A。
12. 為實現(xiàn)“碳達峰”,合成簡單有機物有利于實現(xiàn)“碳中和”,其反應可表示為:
反應Ⅰ: ;
反應Ⅱ:
反應Ⅰ,催化加氫制甲醇通過如下步驟來實現(xiàn):
步驟①:
步驟②:
化學鍵
鍵能
436
326
R
464
414
下列說法不正確的是
A. 鍵能數值為1070
B. 步驟②反應的
C. 和的總鍵能大于和的總鍵能
D. 根據上述反應可以寫出:
【答案】C
【解析】
【分析】由題中信息可知,反應Ⅰ=步驟①+步驟②,根據蓋斯定律得到,=+,故=-=-49 kJ/mol-(+41 kJ/mol)=-90 kJ/mol,=反應物總鍵能-生成物總鍵能,步驟②中的=R kJ/mol+2436 kJ/mol –(3414 kJ/mol+326 kJ/mol+464 kJ/mol)=-90 kJ/mol,則R=1070。
【詳解】A.由分析可知,鍵能數值為1070,A項正確;
B.由分析可知,步驟②反應的,B項正確;
C.步驟①: ,>0,故和的總鍵能大于和的總鍵能,C項錯誤;
D.反應Ⅱ-步驟②2得到反應:,根據蓋斯定律可知,=-2=,D項正確;
答案選C。
13. R、W、X、Y、Z為元素周期表中的短周期主族元素,下表中為部分元素的原子半徑和主要化合價信息:
元素代號
Y
R
X
原子半徑/nm
0.186
0.102
0.074
主要化合價
化合物甲是一種常見無機物,其結構如圖所示(圖中的“—”為單鍵或雙鍵):,W和Y為同主族元素,Z的一種核素用于測定一些文物的年代,組成化合物甲的四種元素原子最外層電子數之和為12。則下列敘述正確的是
A. Y的最高價氧化物對應的水化物和Z的最高價氧化物反應可生成甲
B. X、Y形成的離子化合物只含離子鍵
C. X、Y、R三種元素形成的簡單離子半徑大小順序為:
D. W分別與X、R形成的分子熱穩(wěn)定性為:
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z為元素周期表中的短周期主族元素, Z的一種核素用于測定一些文物的年代,Z為C元素;R的主要化合價為,則R為S元素;X的主要化合價為-2價,X為O元素;W和Y為同主族元素,四種元素原子的最外層電子數之和為12,則W、Y的最外層電子數為=1,化合物甲中Y為+1價陽離子,其最外層電子數為1,結合Y的半徑大于S,可以推知Y為Na元素,W為H元素,該化合物應該為NaHCO3。
【詳解】A.Na的最高價氧化物對應的水化物NaOH和C的最高價氧化物CO2反應,當CO2過量時生成NaHCO3,故A正確;
B.O、Na形成的離子化合物Na2O2中含有非極性共價鍵,故B錯誤;
C.電子層越多離子半徑越大,電子層結構相同時,核電荷數越大離子半徑越小,則離子半徑大小順序為:S2->O2->Na+,故C錯誤;
D.H分別與O、S形成的分子為H2O和H2S,由于非金屬性:O>S,則穩(wěn)定性:H2O>H2S,故D錯誤;
故選A。
14. ①現(xiàn)有銅鎂合金與一定量濃硝酸恰好完全反應,得到的混合氣體(不考慮等其它氣體)體積為(本題氣體體積均為標準狀況下):②這些氣體與一定體積氧氣混合后通入水中,所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向①所得溶液中加入溶液至金屬離子恰好完全沉淀,消耗溶液的體積是。下列說法不正確的是
A. ①中參加反應的硝酸是 B. ②中消耗氧氣的體積是
C. 銅鎂合金中鎂的質量為 D. 混合氣體中體積為
【答案】C
【解析】
【分析】標況下4.48LNO2、NO混合氣體的物質的量為:n==0.2mol,60mL 5mol/L的氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的物質的量為:n(NaOH)=5mol/L×0.06L=0.3mol。
【詳解】A.銅鎂合金與一定量濃硝酸恰好完全反應得到的銅離子和鎂離子恰好沉淀時,反應后的溶質為硝酸鈉,根據鈉離子守恒可知硝酸鈉中硝酸根離子的物質的量為0.3mol,根據氮原子守恒可得硝酸的物質的量為:0.3mol+0.2mol=0.5mol,A正確;
B.生成氫氧化銅和氫氧化鎂的總物質的量為:0.3mol×=0.15mol,反應消耗銅和鎂的總物質的量為0.15mol,0.15mol銅和鎂完全反應失去0.3mol電子,根據電子守恒,O2得到的電子與銅和鎂失去的電子一定相等,則消耗氧氣的物質的量為:n(O2)==0.075mol,消耗標況下氧氣的體積為:V(O2)=22.4L/mol×0.075mol=1.68L,B正確;
C.由B可知,銅和鎂的總物質的量為0.15mol,總質量為,設Mg的物質的量為xmol、Cu的物質的量為ymol,則x+y=0.15,根據電子守恒可得:24x+64y=6.6,解得:x=0.075mol、y=0.075mol,銅鎂合金中鎂的質量為,故C錯誤;
D.設NO的物質的量為x、二氧化氮的物質的量為y,則x+y=0.2,根據電子守恒可得:3x+y=0.3,解得:x=0.05mol、y=0.15mol,所以混合氣體中二氧化氮的體積為3.36L,D正確;
故選C。
二、填空題(共53分)
15. A、B、C、D、E、F為原子序數依次增大的六種短周期主族元素。已知:A是宇宙中含量最高的元素;B、C形成的化合物是形成酸雨的主要物質;D、E、F為同周期元素,它們的最高價氧化物的水化物均可兩兩反應。用元素符號回答下列問題:
(1)元素C原子核內質子數比中子數少2個,滿足該條件的原子符號為_______;元素E在周期中的位置:_______。
(2)若元素F的單質是一種黃綠色氣體,常溫時由F形成的最高價氧化物甲是一種液態(tài)物質,將甲完全溶于水形成溶液時放出的熱量,寫出該過程的熱化學反應方程式_______;若元素F的單質是一種黃色固體,下列表述中能證明元素C的非金屬性強于F的是_______(填寫序號)。
①元素C和F形成的化合物中,F(xiàn)化合價為,C化合價為
②元素C、F各自形成的最簡單氫化物的沸點:前者>后者
③常溫時,元素C的單質為氣態(tài),F(xiàn)的單質為固態(tài)
④元素C的單質可將F從其氫化物溶液中置換出來
(3)元素A、B可形成一種離子化合物,該化合物的電子式為_______。
(4)用高能射線照射A、C形成的10電子分子時,一個分子能釋放一個電子,同時產生一種具有較高氧化性的陽離子,試寫出該陽離子的化學式_______,該陽離子存在的化學鍵類型有_______。
(5)寫出元素D、E的最高價氧化物的水化物相互反應的離子方程式_______。
【答案】(1) ①. ②. 第三周期IIIA族
(2) ①. Cl2O7(g)+H2O(l)=2HClO4(aq) =- ②. ①④
(3) (4) ①. H2O+ ②. 極性共價鍵
(5)Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O
【解析】
【分析】A、B、C、D、E、F為原子序數依次增大的六種短周期主族元素。已知:A是宇宙中含量最高的元素,A為H元素;B、C形成的化合物是形成酸雨的主要物質,結合六種元素的序數大小關系,可知B為N元素,C為O元素;D、E、F為同周期元素,它們的最高價氧化物的水化物均可兩兩反應,說明這三種元素可以形成兩性氫氧化物、強酸和強堿,則D為Na元素,E為Al元素,F(xiàn)為S元素或Cl元素,以此解答。
小問1詳解】
C為O元素,核內質子數比中子數少2個,則中子數為8+2=10,質量數為10+8=18,原子符號為,E為Al元素,在周期中的位置:第三周期IIIA族。
【小問2詳解】
若元素F的單質是一種黃綠色氣體,則F為Cl元素,常溫時由Cl形成的最高價氧化物為Cl2O7,Cl2O7完全溶于水形成HClO4溶液,放出的熱量,該過程的熱化學反應方程式為:Cl2O7(g)+H2O(l)=2HClO4(aq) =-;若元素F的單質是一種黃色固體,則F為S元素,
①O元素和S形成的化合物SO2中,F(xiàn)化合價為+4,C化合價為-2,說明O的電負性強與S,可以證明O的非金屬性強于S;
②最簡單氫化物的沸點是物理性質,不能證明O的非金屬性強于S;
③常溫時的狀態(tài)是物理性質,不能證明O的非金屬性強于S;
④O元素的單質可將S從其氫化物溶液中置換出來,可以證明O的非金屬性強于S;
故選①④。
【小問3詳解】
元素A、B可形成一種離子化合物NH4H,該化合物的電子式為:。
小問4詳解】
用高能射線照射H、O形成的10電子分子H2O時,一個分子能釋放一個電子,同時產生一種具有較高氧化性的陽離子H2O+,H2O+中存在極性共價鍵。
【小問5詳解】
元素Al、Na的最高價氧化物的水化物為Al(OH)3和NaOH,Al(OH)3顯兩性,可以與強酸反應也可以與強堿反應,Al(OH)3和NaOH溶液反應得到偏鋁酸鈉和水,反應的離子方程式為:Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O。
16. 硫代硫酸鈉(又名大蘇打),化學性質不穩(wěn)定,在酸性溶液中會分解成和S;還具有較強的還原性,可做脫氯劑等。實驗室用,為原料通過如下裝置(略去部分夾持儀器)生產硫代硫酸鈉。
回答下列問題:
(1)儀器a的名稱是_______;在加入藥品之前,須_______(填寫實驗操作)。
(2)利用固體和較濃的硫酸溶液在裝置A中制取氣體,該反應的化學方程式為_______。
(3)裝置B可用于觀察氣體流速,還可以_______(填寫裝置作用),裝置B盛裝的液體最好為_______。
①飽和溶液 ②飽和溶液 ③飽和溶液 ④濃硫酸
(4)該實驗裝置不完善的地方是_______,以下裝置中能完善該實驗的是_______。(下列裝置中試劑均為溶液)
A B. C. D.
(5)停止反應后,燒瓶C中的溶液經_______(填寫操作名稱)可得到晶體。產品中可能含有、等雜質,為檢驗產品中是否含有,下列試劑及添加順序正確的時_______。(均為白色沉淀)
A.先加入稀硝酸再加入溶液 B.先加入稀鹽酸再加入溶液
C.先加入溶液,再加入硫酸溶液 D.先加入稀鹽酸再加入溶液
(6)做脫氯劑可除去自來水中殘留的,從而消除對環(huán)境的污染,寫出該原理的離子反應方程式_______。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 檢查裝置的氣密性
(2)+H2SO4=+Na2SO4
(3) ①. 平衡壓強 ②. ③
(4) ①. 沒有尾氣處理裝置 ②. AB
(5) ①. 蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶 ②. B
(6)S2O+4Cl2+5H2O=2 SO+8Cl-+10H+
【解析】
【分析】實驗室用,為原料生產硫代硫酸鈉,A裝置中固體和較濃的硫酸溶液在裝置A中反應生成氣體,裝置B可用于觀察氣體流速,還可以平衡壓強,裝置C中發(fā)生反應生成,以此解答。
【小問1詳解】
儀器a的名稱是分液漏斗,在加入藥品之前,須檢查裝置的氣密性。
【小問2詳解】
固體和較濃的硫酸溶液在裝置A中反應生成氣體,化學方程式為:+H2SO4=+Na2SO4。
【小問3詳解】
裝置B可用于觀察氣體流速,還可以平衡壓強,則B中的溶液不能和反應,也不能溶于B中的溶液,裝置B盛裝的液體最好為飽和溶液,故選③。
【小問4詳解】
該實驗裝置不完善的地方是沒有尾氣處理裝置,吸收可以用NaOH溶液,另外還要注意防倒吸,能完善該實驗的是A和B裝置,故選AB。
【小問5詳解】
停止反應后,燒瓶C中的溶液經蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶可得到晶體。產品中可能含有、等雜質,為檢驗產品中是否含有,就是要檢驗SO,方法是:先加入稀鹽酸再加入溶液,若出現(xiàn)白色沉淀,證明其中含有,故選B。
【小問6詳解】
做脫氯劑可除去自來水中殘留的,該過程中作氧化劑轉化為Cl-,作還原劑轉化為SO,根據得失電子守恒和電荷守恒配平離子方程式為:S2O+4Cl2+5H2O=2 SO+8Cl-+10H+。
17. 廢舊電池中含有重金屬以及電解質溶液,隨意丟棄會對環(huán)境造成重大污染。以下是對廢舊鉛蓄電池的回收利用過程,通過此過程最終實現(xiàn)鉛的回收。已知廢舊鉛蓄電池中主要含有和,還有少量的氧化物等。
已知:①一定條件下,完全生成對應金屬氫氧化物沉淀時的pH分別為:3.2、4.6、9.1;
②“脫硫”的反應原理為:。
回答下列問題:
(1)鉛蓄電池負極反應是:_______,當鉛蓄電池工作一段時間,電路中通過的電量為,則負極增重_______g(保留三位有效數字)(已知:電子的電量約為)
(2)在“酸浸”中,加入醋酸使溶液pH約為4.7,則濾渣b的主要成分有_______。
(3)“酸浸”后溶液中的溶質主要為,請寫出與反應的化學方程式_______,此反應中的作用是_______(“氧化劑”、“還原劑”、“既是氧化劑又是還原劑”)。
(4)“沉鉛”的濾液c中金屬離子有_______。
【答案】(1) ①. Pb+-2e-═PbSO4 ②. 9.60
(2)Al(OH)3、Fe(OH)3
(3) ①. +2=+2H2O+O2 ②. 還原劑
(4)Na+、Ba2+
【解析】
【分析】廢舊鉛蓄電池中主要含有和,還有少量的氧化物等,向廢舊鉛蓄電池中加入碳酸鈉溶液進行脫硫,硫酸鉛轉化為碳酸鉛,過濾,向所得固體中加入醋酸、過氧化氫進行酸浸,過氧化氫可將溶液中的亞鐵離子氧化為鐵離子,酸浸后溶液的pH約為4.9,依據金屬氫氧化物沉淀時的pH可知,濾渣主要成分為氫氧化鋁、氫氧化鐵,過濾后,向濾液中加入氫氧化鈉溶液進行沉鉛,得到氫氧化鉛沉淀,濾液中的金屬陽離子主要為鈉離子和鋇離子,氫氧化鉛再進行處理得到PbO,據此分析解題。
【小問1詳解】
鉛蓄電池放電時,Pb在負極失去電子生成PbSO4,電極方程式為:Pb+-2e-═PbSO4,當鉛蓄電池工作一段時間,電路中通過的電量為,轉移電子的物質的量為,此時負極生成0.10mol PbSO4,負極增重0.10mol×96g/mol=9.60g。
【小問2詳解】
由分析可知,濾渣b的主要成分有Al(OH)3、Fe(OH)3。
【小問3詳解】
酸浸”后溶液中的溶質主要為,與反應生成,該過程中Pb元素化合價下降,是氧化劑,則作還原劑,產物中還有O2,化學方程式為:+2=+2H2O+O2。
【小問4詳解】
由分析可知,“沉鉛”的濾液c中金屬離子有Na+和Ba2+。
18. 下圖是部分短周期元素的單質及其化合物的轉化關系圖(有關反應的條件及生成的己略去),已知:(1)A、B、C、D、E是非金屬單質,其中B、C、D、E在常溫常壓下是氣體。(2)甲、乙、丙、丁、戊均是化合物。(3)甲、E均能使品紅溶液褪色。(4)乙和丁可反應生成戊,反應時有白煙生成。
請按要求填空:
(1)用電子式表示丁的形成過程_______。
(2)戊中化學鍵的類型有_______。
(3)已知E、C、乙、丁分子中共價鍵鍵能分別為,寫出常溫時乙和E反應生成C和丁的熱化學反應方程式_______。
(4)寫出丙和丁反應的離子方程式為_______。
(5)丙和戊含有同種陽離子,請簡述檢驗該陽離子的操作和現(xiàn)象_______。
(6)C和D的反應原理在工業(yè)生產中有著非常重要的運用,但由于反應條件限制,乙的產量較低?,F(xiàn)利用生物燃料電池原理實現(xiàn)該反應,條件更溫和,可提供電能,同時產量更高。原理如圖所示:
電極I為_______極,電極反應方程式為_______。若裝置中的交換膜為質子交換膜,當電路中通過電子時,通過質子交換膜的數量為_______。
【答案】(1) (2)離子鍵、極性共價鍵
(3)2NH3(g)+3Cl2(g)=N2(g)+6HCl(g) =(6c+3a-b-6d)
(4)SO+2H+=SO2+H2O或+H+=SO2+H2O
(5)取待測液,加氫氧化鈉溶液,并加熱,并把濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口.若試紙變藍,則是NH
(6) ①. 負 ②. MV+-e-= MV2+ ③. 2NA
【解析】
【分析】A、B、C、D、E是非金屬單質,其中B、C、D、E在常溫常壓下是氣體,甲、乙、丙、丁、戊均是化合物,乙和丁可反應生成戊,反應時有白煙生成,則戊為NH4Cl,乙和丁為HCl和NH3,甲、E均能使品紅溶液褪色,且乙和E反應生成丁和C,則E為Cl2,甲為SO2,丁為HCl,乙為NH3,C為N2,SO2和NH3在水溶液中反應生成丙為(NH4)2SO3或NH4HSO3,S和O2生成SO2,A為S,B為O2,D為H2,以此解答。
【小問1詳解】
丁為HCl,用電子式表示HCl的形成過程為:。
【小問2詳解】
戊為NH4Cl,其中化學鍵的類型有離子鍵、極性共價鍵。
【小問3詳解】
=反應物的鍵能-生成物的鍵能,則NH3和Cl2反應生成N2和HCl的熱化學反應方程式2NH3(g)+3Cl2(g)=N2(g)+6HCl(g) =6×+3×--6×=(6c+3a-b-6d)。
【小問4詳解】
丙為(NH4)2SO3或NH4HSO3,(NH4)2SO3、NH4HSO3和HCl反應生成NH4Cl和SO2,離子方程式為:SO+2H+=SO2+H2O或+H+=SO2+H2O。
【小問5詳解】
丙和戊含有同種陽離子NH,檢驗銨根離子的方法是:取待測液,加氫氧化鈉溶液,并加熱,并把濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口,若試紙變藍,則說明該陽離子是NH。
【小問6詳解】
電極I處,MV+失去電子生成MV2+,電極I為負極,電極方程式為MV+-e-= MV2+,若裝置中的交換膜為質子交換膜,當電路中通過電子時,通過質子交換膜的數量為2NA。
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