本試卷共8頁,共100分??荚嚂r長90分鐘??忌鷦毡貙⒋鸢复鹪诖痤}卡上,在試卷上作答無效。考試結束后,將答題卡交回。
可能用到的相對原子質量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32
第一部分(選擇題共42分)
本部分共14小題,每小題3分,共42分。在每小題列出的4個選項中,選出最符合題目要求的—項。
1.下列物質屬于電解質的是( )
A. 氨氣 B. 酒精 C. 食鹽水 D. 氯化氫
【答案】D
【解析】
【詳解】電解質是在水溶液中或熔融狀態(tài)下能夠電離的化合物,且必須是自身能夠電離的化合物。
A.氨氣自身不能發(fā)生電離,屬于非電解質,故A不選;
B.酒精在水溶液中不能發(fā)生電離,屬于非電解質,故B不選;
C.食鹽水是混合物,而電解質必須是化合物,故C不選;
D.氯化氫溶于水能電離成氫離子和氯離子,屬于電解質,故D選;
故選:D。
2.下列防止鋼鐵腐蝕的方法不屬于電化學防護的是( )

A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【詳解】A.鐵管道連接電源負極做陰極,屬于外加電流的陰極保護法,是電化學防護,故A不選;
B.鎂單質與鋼鐵輸水管連接形成原電池,鎂活潑作負極,鋼鐵管道做正極被保護,屬于犧牲陽極的陰極保護法,是電化學防護,故B不選;
C.鋅單質與鐵管道連接形成原電池,鋅活潑作負極,鐵管道做正極被保護,屬于犧牲陽極的陰極保護法,是電化學防護,故C不選;
D.噴油漆是在金屬表面加防護層起到隔離空氣的作用,不是電化學防護,故D選;
故選:D。
3.下列說法不正確的是( )
A. 任何化學反應都會伴隨著能量的變化
B. 需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應
C. 反應物的總能量大于生成物的總能量,則該反應為放熱反應
D. 斷鍵吸收的總能最大于成鍵放出的總能量,則該反應為吸熱反應
【答案】B
【解析】
【詳解】A.舊鍵斷裂吸收能量,新鍵形成放出能量,化學反應有化學鍵的斷裂和形成都伴有能量變化, A正確;
B.鋁熱反應在高溫下才能進行,但屬于放熱反應,B錯誤;
C.反應物的總能量高于生成物的總能量時發(fā)生放熱反應,C正確;
D.斷鍵吸收的總能最大于成鍵放出的總能量,則吸收的熱量大于放出的熱量,該反應為吸熱反應,D正確;
故選B。
4.下列操作或儀器名稱不正確的是( )
A. 排出滴定管內氣泡
B. 讀取滴定管讀數(shù)
C 錐形瓶
D. 酸式滴定管無須用待測液潤洗
【答案】D
【解析】
【詳解】A.擠壓滴定管下端軟管處,排出滴定管內氣泡,A操作正確;
B.讀取滴定管讀數(shù)應平視,眼睛應與凹液面最低點相平,并精確到2位小數(shù),B操作正確;
C.圖中所指儀器名稱為錐形瓶,C儀器名稱正確;
D.酸式滴定管使用時要用待測液潤洗,D錯誤;
故選D。
5.一定條件下,1mol氫氣燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量。下列熱化學方程式正確的是(?。?br /> A. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=-285.8kJ·mol-1
B. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-285.8kJ·mol-1
C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ?mol-1
D. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=+571.6kJ?mol-1
【答案】C
【解析】
【詳解】A.2mol氫氣完全燃燒放熱571.6KJ,故A錯誤;
B.氫氣完全燃燒生成液態(tài)水,不是生成水蒸氣,故B錯誤;
C.2mol氫氣燃燒生成液態(tài)水,放出571.6kJ熱量,熱化學方程式應為2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ?mol-1,故C正確;
D.放熱焓變?yōu)樨撝?,故D錯誤;
故選:C。
6.在一定溫度下的恒容密閉容器中發(fā)生反應:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),下列證據(jù)不能說明反應一定達到化學平衡狀態(tài)的是( )
A. SO2的轉化率不再改變
B. 容器內氣體的質量不再改變
C. 容器內的壓強不再改變
D. SO3的生成速率與SO3的消耗速率相等
【答案】B
【解析】
【分析】
根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征解答,當反應達到平衡狀態(tài)時,正逆反應速率相等,各物質的濃度、百分含量不變,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,解題時要注意,選擇判斷的物理量,隨著反應的進行發(fā)生變化,當該物理量由變化到定值時,說明可逆反應到達平衡狀態(tài)。
【詳解】A.SO2的轉化率不再改變,說明各物質的量不變,反應達平衡狀態(tài),故A不符合題意;
B.反應物和生成物都是氣體,參加反應的氣體遵循質量守恒定律,容器內氣體的質量始終不變,容器內氣體的質量不再改變不能說明反應達到平衡狀態(tài),故B符合題意;
C.該反應為反應前后氣體的總量發(fā)生變化的反應,容器內的壓強不再改變時,說明氣體的物質的量也不再發(fā)生變化,反應達平衡狀態(tài),故C不符合題意;
D.SO3的生成速率與SO3的消耗速率相等,說明正、逆反應的速率相等,反應達平衡狀態(tài),故D不符合題意;
答案選B。
7.下列化學用語書寫正確的是( )
A. 金屬發(fā)生電化學腐蝕的正極反應式:M-ne-=Mn+
B. 家用小蘇打溶于水后的電離:NaHCO3=Na++H++CO
C. 氯化鐵溶液制備氫氧化鐵膠體:Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+H+
D. 用碳酸鈉溶液處理鍋爐水垢中的硫酸鈣:CaSO4(s)+CO(aq)?CaCO3(s)+SO(aq)
【答案】D
【解析】
【詳解】A.金屬發(fā)生電化學腐蝕時金屬單質失電子做負極,負極反應式為:M-ne-=Mn+,故A錯誤;
B.碳酸氫鈉電離產生鈉離子和碳酸氫根離子:NaHCO3=Na++HCO,故B錯誤;
C.氯化鐵溶液制備氫氧化鐵膠體,是將飽和氯化鐵滴入沸水中,反應為:Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+,故C錯誤;
D.用碳酸鈉溶液處理鍋爐水垢中的硫酸鈣,是利用沉淀之間的轉化將硫酸鈣轉變成碳酸鈣,反應CaSO4(s)+CO(aq)?CaCO3(s)+SO(aq)正確,故D正確;
故選:D。
8.下列溶液一定呈酸性的是( )
A. pHc(OH-)的溶液
C. 含有H+的溶液
D. 由水電離出的c(H+)=10-6mol?L-1溶液
【答案】B
【解析】
【詳解】A.常溫下pH=7為中性,小于7為酸性,但是溫度升高時Kw會增大,中性溶液pH值減小,如100攝氏度時,中性pH=6,故pHc(OH-)的溶液一定顯酸性,故B選;
C.任何水溶液中都含有氫離子,不能確定溶液酸堿性,故C不選;
D.由水電離出的c(H+)=10-6mol?L-1溶液,可知水的電離被促進,應存在可水解的弱離子,但是不確定是哪種離子促進水的電離,如為碳酸鈉促進水的電離溶液顯堿性,故D不選;
故選:B。
9.下列關于“有效碰撞”的說法不正確的是( )
A. 分子間的碰撞均為有效碰撞
B. 能發(fā)生化學反應的碰撞叫做有效碰撞
C. 發(fā)生有效碰撞時,化學鍵才能斷裂
D. 其他條件相同時,反應物濃度越大,單位時間內的有效碰撞次數(shù)越多
【答案】A
【解析】
【詳解】A.能夠發(fā)生化學反應的碰撞才是有效碰撞,發(fā)生有效碰撞的條件是:①具有活化分子,②具有合適的取向,所以分子間的碰撞不一定為有效碰撞,A錯誤;
B.有效碰撞是能發(fā)生化學反應的碰撞,B正確;
C.只有發(fā)生有效碰撞,才能發(fā)生化學變化,才能有化學鍵才能斷裂,C正確;
D.其他條件相同時,反應物濃度越大,活化分子數(shù)越多,單位時間內的有效碰撞次數(shù)越多,D正確;
故選A。
10.25℃時,用0.1mol?L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol?L-1CH3COOH溶液,溶液的pH隨加入NaOH溶液體積的變化如圖。下列說法不正確的是( )

A. 0.1mol?L-1CH3COOH溶液中,由水電離出的c(H+)<10-7mol?L-1
B. V1<20
C. M點溶液中離子濃度由大到小的順序為c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D. 二者等體積混合時,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
【答案】D
【解析】
【分析】
由圖像可知,沒加入氫氧化鈉時,0.1mol?L-1CH3COOH溶液的pH=3,隨著氫氧化鈉的加入,pH逐漸增大,當加入氫氧化鈉V1時,pH=7,然后分析。
【詳解】A.0.1mol?L-1CH3COOH溶液中,pH=3,c(H+)=10-3mol?L-1,c(OH-)===10-11mol?L-1,由水電離出的c(H+)=c(OH-)=10-11mol?L-1<10-7mol?L-1,故A正確;
B.0.1mol?L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol?L-1CH3COOH溶液,若V1=20mL,得到的是醋酸鈉溶液,顯堿性,pH>7,要使pH=7,需酸過量,V1<20mL,故B正確;
C.M點溶液中溶質為等物質的量的醋酸和醋酸鈉,混合溶液的pH<7,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),根據(jù)電荷守恒:c(Na+)+ c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),c(Na+)<c(CH3COO-),電離和水解程度都很小,故存在:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故C正確;
D.二者等體積混合時,得到的是醋酸鈉溶液,顯堿性,c(OH-)>c(H+),根據(jù)電荷守恒:c(Na+)+ c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),c(Na+)<c(CH3COO-)+c(OH-),故D錯誤;
答案選D。
11.按如圖進行實驗,探究H2O2的分解反應。

下列說法不正確的是( )
A. NaBr中的Br-加快了H2O2分解速率
B. 雙氧水既發(fā)生了氧化反應,又發(fā)生了還原反應
C. 反應②的離子方程式是Br2+H2O2=2Br-+2H++O2↑
D. 1molH2O2發(fā)生分解反應時,轉移電子的物質的量是2mol
【答案】D
【解析】
【詳解】A.由題意和實驗現(xiàn)象可知,首先過氧化氫把溴離子氧化生成溴單質,而后溴單質又被還原成為溴離子,過程中放出氧氣速率加快,反應前后溴離子沒有變化,因此溴離子加快了過氧化氫的分解速率,起到了催化劑的作用,故A正確;
B.由A的分析可知,①中過氧化氫發(fā)生了還原反應,②中過氧化氫發(fā)生了氧化反應,故B正確;
C.由A分析可知,反應②為溴單質氧化過氧化氫生成氧氣自身被還原成溴離子的過程,方程式正確,故C正確;
D.由以上分析可知,過氧化氫分解的總反應為:,2mol過氧化氫分解,轉移2mol電子,故D錯誤;
答案選D。
12.根據(jù)下列實驗操作和現(xiàn)象所得到的結論正確的是( )
選項
實驗操作和現(xiàn)象
結論
A

Zn保護了Fe不被腐蝕
B

2NO2(g)?N2O4(g)為吸熱反應
C

木炭與濃硝酸發(fā)生了反應
D

碳酸鈉的水解程度強
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【詳解】A.只有Fe的實驗中,加入K3[Fe(CN)6],得到藍色沉淀,說明Fe被腐蝕,生成了Fe2+;Zn-Fe原電池的實驗中,取Fe電極附近的溶液,加入K3[Fe(CN)6],沒有得到藍色沉淀,說明Fe沒有被腐蝕,Zn保護了Fe不被腐蝕,故A正確;
B.熱水中顏色深,可知升高溫度,2NO2(g)?N2O4(g)逆向移動,則正反應為放熱反應,故B錯誤;
C.濃硝酸受熱也可分解生成二氧化氮,不能說明木炭與濃硝酸發(fā)生了反應,故C錯誤;
D.比較兩種離子的水解程度,需要使用相同離子濃度的溶液;室溫下,碳酸鈉的溶解性比碳酸氫鈉大,則二者的飽和溶液中,兩種物質的濃度不同,對應的陰離子濃度也不相同,因此本實驗不合理,故D錯誤;
答案選A
13.最近科學家研發(fā)了“全氫電池”,其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是( )

A. 吸附層b為電池的正極
B. “全氫電池”的總反應為:H++OH-=H2O
C. NaClO4的作用是傳導離子并參與電極反應
D. Na+在裝置中從左側透過陽離子交換膜向右側移動
【答案】C
【解析】
【詳解】A.由裝置圖中電子流向可知,電子由吸附層a流出,經導線到吸附層b,吸附層a做負極,吸附層b做正極,故A正確;
B.由圖可知負極反應為:,正極反應式為:總反應為:H++OH-=H2O,故B正確;
C.NaClO4的作用是傳導離子,并未參加電極反應,故C錯誤;
D.原電池中陽離子向正極移動,該電池左側為負極,右側為正極,故鈉離子從左側向右側移動,故D正確;
故選:C。
14.亞硫酸鹽是一種常見的食品添加劑。為檢驗某食品中亞硫酸鹽含量(通常以1kg樣品中含SO2質量計),某研究小組同學設計了如下實驗方案:
I.稱取樣品Wg后加入足量稀硫酸;
II.將I中產生的SO2用足最H2O2溶液吸收;
III.將II所得溶液用0.lmol?L-1氫氧化鈉溶液滴定,消耗體積為VmL;
IV.數(shù)據(jù)處理。
下列是小組同學對實驗的設計、分析及數(shù)據(jù)處理,其中正確的是( )
A. 步驟I中可用稀硝酸代替稀硫酸
B. 1kg樣品中含SO2的質量為g
C. 若用”溴水”替換II中的氧化劑“H2O2溶液”,對測定結果無影響
D. 步驟I中生成的SO2殘留在裝置中未被H2O2溶液吸收,可能導致測得亞硫酸鹽含量偏低
【答案】D
【解析】
【分析】
I.中發(fā)生反應:;II. 中發(fā)生反應:;III. 中發(fā)生反應:,由此可知物質之間的轉化過程及關系為:,據(jù)此解答。
【詳解】A.步驟I中不能用稀硝酸代替稀硫酸,因為硝酸具有強氧化性,能將二氧化硫氧化成硫酸從而得不到二氧化硫,故A錯誤;
B.由此可知物質之間轉化過程及關系為:,n(NaOH) =,則Wg樣品中,1kg樣品中含SO2的質量為g,故B錯誤;
C.若用”溴水”替換II中的氧化劑“H2O2溶液”,過量的溴水會消耗氫氧化鈉,導致氫氧化鈉用量偏高,所測含量偏高,故C錯誤;
D.步驟I中生成的SO2殘留在裝置中未被H2O2溶液吸收,則氧化后產生的硫酸偏低,消耗氫氧化鈉偏低,所測結果偏低,故D正確;
故選:D。
第二部分(非選擇題共58分)
本部分共5小題,共58分。
15.在相同條件下,證明強酸(HA)和弱酸(HB)的實驗事實有(填寫“>、<或=”):
(1)分別測定等濃度的HA溶液和HB溶液的pH,pH(HA)___pH(HB)。
(2)分別測定等濃度的NaA溶液和NaB溶液的pH,pH(NaA)___pH(NaB)。
(3)分別取1mLpH相等的HA溶液和HB溶液,加水稀釋至100mL,稀釋后溶液的pH(HA)___pH(HB)。
(4)等濃度等體積的HA溶液和HB溶液,分別與足量的表面積相同的Zn片反應,起始反應速率v(HA)___v(HB);生成H2的體積V(HA)___V(HB)。
【答案】 (1). < (2). < (3). > (4). > (5). =
【解析】
【分析】
等濃度的強酸和弱酸溶液,強酸完全電離,pH較??;弱酸的酸性越弱,形成的鹽的水解程度越大,堿性越強;1mLpH相等的強酸和弱酸溶液,弱酸稀釋后促進電離,酸性增強;等濃度等體積的強酸和弱酸溶液,剛開始強酸電離出的氫離子的濃度較大,隨著反應的進行,足量的鋅會將酸中的氫離子完全消耗掉,據(jù)此分析。
【詳解】(1)強酸是完全電離,弱酸是部分電離,故測定等濃度的HA溶液和HB溶液的pH,pH(HA)<pH(HB);
(2)根據(jù)鹽的水解規(guī)律,形成鹽的酸越弱,水解程度越大,因為酸性HA強,所以NaB水解能力強,堿性較強,則pH(NaA)<pH(NaB);
(3)稀釋相同體積,相同pHHA溶液和HB溶液,弱酸加水稀釋過程中促進了電離,補充了氫離子,因此pH變化幅度較小,稀釋后溶液的pH(HA)>pH(HB);
(4)等濃度等體積的HA溶液和HB溶液,分別與足量的表面積相同的Zn片反應,起始反應時強酸中氫離子濃度大,故速率v(HA)>v(HB);鋅是足量的,氫氣的量由酸的量決定,由于兩種酸溶質總量相等,最終提供的氫離子總的物質的量相同,故生成氫氣的體積V(HA)=V(HB)。
【點睛】第(4)題生成H2的體積相等為易錯點,由于鋅足量,會將酸中的氫離子完全消耗掉。
16.近年來,隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展,將氯化氫轉化為氯氣的技術成為科學研究的熱點。傳統(tǒng)的Deacon直接氧化法,按下列催化過程進行:4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)
(1)寫出上述反應的平衡常數(shù)表達式K=___。
(2)生產過程中可使用CuCl2作催化劑,反應原理如下:
CuCl2(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) △H1=+63kJ?mol-1
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) △H2=-121kJ?mol-1
則4HCl(g)+O2(g)?2Cl2(g)+2H2O(g)的△H=___kJ?mol-1。
(3)生產中反應溫度通常控制在420℃左右,原因是___。在一定溫度下,進一步提高HCl平衡轉化率的方法是___(寫出2種)。
(4)420℃時,將一定量的O2和HCl通入4L的恒容密閉容器中,反應過程中氧氣的變化量如圖所示,則0~20min平均反應速率v(HCl)為___mol?L-1·min-1。

【答案】 (1). (2). -116 (3). 溫度太低,反應速率太慢;溫度太高,平衡逆向移動,產率降低 (4). 增加反應體系的壓強、及時分離出產物 (5). 0.04
【解析】
【分析】
根據(jù)生成物濃度冪之積與反應物的濃度冪之積的比值表示化學平衡常數(shù);利用蓋斯定律計算焓變;從反應的能量變化和催化劑的角度分析,從化學平衡移動角度分析提高反應物轉化率的方法;根據(jù)氧氣的濃度變化量求出氧氣的化學反應速率,根據(jù)化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比計算出氯化氫的化學反應速率。
【詳解】(1)根據(jù)化學反應方程式4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)可知,化學平衡等于生成物濃度冪之積與反應物的濃度冪之積的比值,即反應的平衡常數(shù)表達式K=;
(2)根據(jù)反應原理:①CuCl2(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)△H1=+63kJ?mol-1
②CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)△H2=-121kJ?mol-1
利用蓋斯定律:2×(①+②)得到:4HCl(g)+O2(g)?2Cl2(g)+2H2O(g)的△H=-116kJ?mol-1;
(3)生產中反應溫度通??刂圃?20℃左右,是因為溫度太低,反應速率太慢;溫度太高,平衡逆向移動,產率降低;
若想提高HCl的轉化率,應該促使平衡向著正向移動,該反應為反應前后氣體體積減小的反應,根據(jù)勒夏特列原理,可以增加反應體系壓強,使平衡正向移動;也可以及時除去產物,減小產物濃度,使平衡正向移動;
(4)由圖可知,0~20min平均反應速率v(O2)=,根據(jù)化學方程式:4HCl(g)+O2(g)?2Cl2(g)+2H2O(g),v(HCl)=4v(O2)=0.04 mol?L-1·min-1。
【點睛】利用物質的化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比,計算出氯化氫的化學反應速率,為易錯點。
17.鋰電池應用廣泛,大致可分為鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池工作原理:以石墨/鋰鈷氧電池為例,其總反應方程式為:LiCoO2+6CLi1-xCoO2+LixC6

試回答下列問題:
(1)連接K1、K2時,a作___極。
(2)連接K2、K3時,被還原的物質是___。
(3)放電時,負極發(fā)生反應的電極反應式是___。
(4)鋰離子電池的電極廢料(含LiCoO2)中的金屬可回收利用。
①將電極廢料磨碎后用酸浸出,磨碎的目的是___。
②將電極廢料用鹽酸浸出,得到含Li+、Co2+的溶液,并有黃綠色氣體生成,則該反應的化學方程式是___。
【答案】 (1). 陽 (2). Li1-xCoO2 (3). LixC6-xe-=6C+xLi+ (4). 增大接觸面積,加快反應速率,使浸取更加完全 (5). 2LiCoO2+8HCl=2LiCl+2CoCl2+Cl2↑+4H2O
【解析】
【分析】
單刀雙至開關,K1和K2連接為 電解池,K2和K3連接為原電池。如圖所示,連接為原電池時,鋰離子向左移動,a極得電子為正極,b極為負極,故改變連接點,電解池中a極為陽極,b極為陰極,據(jù)此回答問題。
【詳解】(1)連接K1、K2時,形成電解池,a連接正極,作陽極。
(2)連接K2、K3時,形成原電池,根據(jù)反應方程式可知,發(fā)生還原反應被還原的物質是Li1-xCoO2。
(3)放電時,負極發(fā)生氧化反應,發(fā)生反應的電極反應式是LixC6-xe-=6C+xLi+。
(4)①將電極廢料磨碎后用酸浸出,磨碎的目的是增大接觸面積,加快反應速率,使浸取更加完全。
②將電極廢料LiCoO2用鹽酸浸出,得到含Li+、Co2+的溶液,并有黃綠色氣體即氯氣生成,則該反應的化學方程式是2LiCoO2+8HCl=2LiCl+2CoCl2+Cl2↑+4H2O。
18.某同學研究金屬鋅與氯化銅溶液之間反應,在實驗中該同學觀察到的現(xiàn)象有:
i.產生少量氣泡;ii.有紅色固體生成;iii.溶液中產生白色沉淀。
為了解釋上述現(xiàn)象,某同學查閱資料,獲得如下信息:
編號
化學反應離子方程式
1
Zn+Cu2+Zn2++Cu
2
Zn+2Cu2+Zn2++2Cu+
3
Cu++2Cl-CuCl
4
Cu++Cl-CuCl↓

(1)請結合離子方程式解釋產生少量氣泡的原因:___。
(2)Zn與CuCl2反應生成白色沉淀的離子方程式是___。
(3)為了探究影響生成白色沉淀的因素,該同學進一步實驗。取不同濃度CuCl2溶液,加入鋅并振蕩,均立刻產生少量氣泡和紅色固體,其他實驗現(xiàn)象如下。

編號
濃度(rnol/L)
試劑(鋅均過量)
實驗現(xiàn)象
a
0.5
鋅片
立刻出現(xiàn)少量白色沉淀
b
1
鋅片
立刻出現(xiàn)白色沉淀
c
1
鋅粉
立刻出現(xiàn)大量白色沉淀
g
1
鋅片、適量NaCl固體
少量白色沉淀,振蕩迅速溶解
①對比實驗a、b,實驗結論是___。
②某同學從化學平衡的角度分析,d中白色沉淀溶解可能的原因是___(用離子方程式表示)。為證明該同學分析的原因正確,向b試管中加入適量___,振蕩,觀察到___,證明該同學分析的原因正確。
(4)利用沉淀法除去雜質在實際生產中應用廣泛。
①在工業(yè)中冶煉鋅,為了除去ZnSO4電解液溶液中的C1-,可加入___和___,生成沉淀而除去。
②通過進一步查閱資料得知:CuCl的形成與溶液的pH及Cu2+等離子濃度有關,一定條件下,通過實驗得出pH、Cu2+濃度對Cl-沉淀的影響如圖所示:

根據(jù)圖,除去該電解液中Cl-的最佳條件是___。
【答案】 (1). 銅離子水解呈酸性,Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,鋅與水解產生的氫離子反應,產生氣泡; (2). Zn+2Cu2++2Cl-= Zn2++2CuCl↓ (3). 當鋅的形狀相同時,氯化銅濃度越高,生成沉淀的反應速率越快 (4). Cu++2Cl-CuCl (5). 鋅粉 (6). 沉淀溶解 (7). 鋅單質 (8). 銅離子 (9). pH=1.5,銅離子濃度為3g/L
【解析】
【詳解】(1)氯化銅是強酸弱堿鹽,銅離子水解呈酸性,鋅與氫離子反應產生氣泡,故本題答案為:銅離子水解呈酸性,Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,鋅與水解產生的氫離子反應,產生氣泡;
(2)Zn與CuCl2反應生成ZnCl2和CuCl,離子方程式為:Zn+2Cu2++2Cl-= Zn2++2CuCl↓,故本題答案為:Zn+2Cu2++2Cl-= Zn2++2CuCl↓;
(3)①對比實驗a、b,鋅片相同時,氯化銅濃度增加,生成沉淀的反應速率加快,故實驗結論是:當鋅的形狀相同時,氯化銅濃度越高,生成沉淀的反應速率越快;
②d中白色沉淀溶解可能是加入氯化鈉后,增加了氯離子濃度,促進反應Cu++2Cl-CuCl正向進行,為證明該同學分析的原因正確,可向b試管中加入適量鋅粉,振蕩,觀察到沉淀溶解,證明該同學分析的原因正確,故本題答案為:Cu++2Cl-CuCl;鋅粉;沉淀溶解;
(4)①在工業(yè)中冶煉鋅,為了除去ZnSO4電解液溶液中的C1-,可加入鋅單質和銅離子,發(fā)生Zn+2Cu2+Zn2++2Cu+,再發(fā)生Cu++Cl-CuCl↓,生成沉淀而除去,故本題答案為:鋅單質;銅離子;
②由圖可知,再pH等于1.5,銅離子濃度為3g/L時,氯離子去除率均較高,故本題答案為:pH=1.5,銅離子濃度為3g/L。
【點睛】第(3)題第②小問,d中白色沉淀溶解可能的加入氯化鈉后,增加了氯離子濃度,促進反應Cu++2Cl-CuCl正向進行,向b試管中加入適量鋅粉,發(fā)生Zn+2Cu2+Zn2++2Cu+,增大亞銅離子的濃度,促進反應Cu++2Cl-CuCl正向進行,振蕩,觀察到沉淀溶解,此為本題的難點。
19.硫化氫(H2S)是一種無色具有臭雞蛋氣味、能溶于水的高毒性的化合物,其廣泛存在化石燃料加工的尾氣中。為避免污染環(huán)境,可用活性炭材料進行脫硫,脫硫的方法有物理吸附法、化學吸附法和氧化法。
(1)物理吸附法:
物理吸附法是先將尾氣緩緩通過活性炭,將H2S從尾氣中轉移到活性炭的微孔或表面,這是利用活性炭的___性。
(2)氧化法:
利用吸附在活性炭表面上的活性氧(O),將H2S氧化成S而除去,該反應的化學方程式是___。
(3)化學吸附法:
①利用H2S能溶于水,形成硫化氫溶液,更易被活性炭吸附。若0.1mol?L-1H2S的pH約為4,則H2S在水溶液中的電離方程式是___,被吸附的離子主要有___。
②工業(yè)生產中用CuCl2溶液處理活性炭的工藝稱為活性炭的改性,改性后的活性炭能提高化學吸附法中H2S的吸收量。
i.用不同濃度的CuCl2溶液改性后的活性炭對H2S吸附量的影響如圖所示。隨著CuCl2溶液濃度的升高,活性炭對硫化氫吸附量不再增加,原因是過多金屬離子阻塞活性炭內部的微孔結構,導致活性炭的吸附能力下降。改性后的活性炭,能提高H2S吸附量的原因是___(用離子方程式表示)。

ii.水膜處理對活性炭吸附H2S量也有影響。測定含水量不同時,活性炭對硫化氫吸附量的影響,實驗結果如下表。
載水率(%)
0
5.32
10.23
15.33
20.19
吸附量(mg/g—活性炭)
19.62
21.52
32.42
31.28
30.78

注:載水率即單位質量的活性炭吸附水的質量。
活性炭載水率為10%以上時,吸附量降低,其可能的原因是___。
(4)下列關于活性炭處理H2S尾氣的說法正確的是___(選填字母序號)。
a.化學吸附過程中存在著電離平衡的移動
b.活性炭改性時,CuCl2溶液的濃度越大,H2S的吸附量越大
c.其他條件相同時,低溫、緩慢通入尾氣更有利于H2S的物理吸附
d.適當提高活性炭的載水率,可提高H2S吸附量的原因是活性炭吸附離子比吸附分子能力更強
【答案】 (1). 吸附 (2). H2S+O=S↓+H2O (3). H2SH++ HS-、HS- H++ S2-(第二步電離可以不寫) (4). HS-、H+ (5). Cu2++H2S=CuS↓+2H+ (6). 當水分不斷增加時,過多的水分子將活性炭表面的微孔結構阻塞,導致活性炭吸附能力下降,吸附量降低 (7). acd
【解析】
【分析】
活性炭有吸附性可以吸附硫化氫氣體;活性氧可以和硫化氫發(fā)生氧化還原反應;H2S是二元弱酸,在水溶液中分兩步電離;活性炭可以脫硫,脫去的是硫離子和硫氫根離子;隨著CuCl2溶液濃度的升高,會將硫離子轉化為硫化銅沉淀;載水量達到10%以上時,離子的濃度降低,吸附效果變差;活性炭處理H2S尾氣時的物理方法和化學方法,從活性炭的吸附能力和硫化氫的變化分析。
【詳解】(1)物理吸附法是先將尾氣緩緩通過活性炭,將H2S從尾氣中轉移到活性炭的微孔或表面,這是利用活性炭的吸附性;
(2)吸附在活性炭表面上的活性氧(O),會和H2S反應生成S和水,化學反應方程式為:H2S+O=S↓+H2O;
(3)①H2S是二元弱酸,在水溶液中的電離方程式是H2SH++ HS-、HS- H++ S2-,0.1mol?L-1H2S的pH約為4,說明H2S在水溶液的電離程度很低,電離出來的HS-很少,而S2-更少,因此被吸附的主要的離子是HS-以及溶液中的H+;
②改性后的活性炭,能提高H2S吸附量的原因是硫化氫與氯化銅發(fā)生反應,離子方程式為:Cu2++H2S=CuS↓+2H+;
活性炭載水率為10%以上時,當水分不斷增加時,過多的水分子將活性炭表面的微孔結構阻塞,導致活性炭吸附能力下降,吸附量降低;
(4) a.化學吸附過程中存在著電離平衡的移動,硫化氫在水溶液存在電離平衡,銅離子的加入,促進了硫化氫的電離,故a正確;
b.活性炭改性時,CuCl2溶液的濃度越大,過多金屬離子阻塞活性炭內部的微孔結構,導致活性炭的吸附能力下降,H2S的吸附不一定越大,故b錯誤;
c.其他條件相同時,低溫,H2S在水溶液中的溶解度更大,緩慢通入尾氣,能讓H2S吸附更加完全,因此低溫、緩慢通入尾氣更有利于H2S的物理吸附,故c正確;
d.根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知,適當提高活性炭的載水率,可提高H2S吸附量,故d正確;
答案選acd。

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