26.答案(1)①
②废水中的NH3被空气带走,的平衡向正反应方向移动,利于除氨
(2)①放热
(反应物的总能量大于生成物的总能量)
②
(3)5:6
[解析]本题考查化学工艺流程的分析。(1)①加NaOH溶液,氨氮废水中NH4+与OH-发生反应:NH4++OH-=NH3·H2O。②通空气将NH3带走,NH3·H2O NH3+H2O向正方向移动,利于除氨。(2)①第一步反应中反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应。②根据盖斯定律,由第一步反应+第二步反应可得:NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)△H=-273kJ/mol+-73kJ/mol=-346kJ/mol。(3)32gCH3OH的物质的量为=1mol,转移6mol电子时,根据HNO3N2,由得失电子守恒,则参加反应的HNO3的物质的量为1.2mol,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为:1.2:1=6:5。
26.(14)
某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH和NH3·H2O的形式存在,该废水的处理流程如下:
(1)过程Ⅰ:加NaOH溶液,调节pH至9后,升温至30℃,通空气将氨赶出并回收。
①用离子方程式表示加NaOH溶液的作用: 。
②用化学平衡原理解释通空气的目的: 。
(2)过程Ⅱ:在微生物作用的条件下,NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是 反应(选填“放热”或“吸热”),判断依据是 。
②1 mol NH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是 。
(3)过程Ⅲ:一定条件下,向废水中加入CH3OH,将HNO3还原成N2。若该反应消耗32 g CH3OH转移6 mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是 。
25.答案(14分)
(1)CO2
(2) 钠 硅
(3)
(4)
(5)
(6)
[解析]本题考查抗酸药成分的探究实验。(1)Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊,结合抗酸药的有效成分,该气体为CO2。(2)根据Ⅰ,一定不含Si,因为硅酸盐中加入过量盐酸,会产生硅酸沉淀,根据Ⅱ,一定不含Na,因为Na的焰色为黄色。(3)根据提供资料,Ⅲ中调解pH至5-6时生成的白色沉淀为Al(OH)3。(4)Ⅳ中加入过量NaOH溶液,沉淀B完全溶解,离子方程式为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+H2O。(5)Ⅴ中加入NaOH溶液调节pH至12,有白色沉淀产生,则沉淀C为Mg(OH)2。(5)根据上述实验探究,该抗酸药为Al(OH)3、MgCO3、碱式碳酸镁铝组成,由于n(CO2):n[Al(OH)3]:n[Mg(OH)2]=1:1:3,则CO32-、Al3+、Mg2+的物质的量为1:1:3,结合电荷守恒,则CO32-、Al3+、Mg2+、OH-的物质的量之比为1:1:3:7,故X为Mg3Al(OH)7CO3。
[知识归纳]常见的抗酸药的类型及其抗酸原理为:
种类 |
化学方程式 |
离子方程式 |
NaHCO3 |
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ |
HCO3-+H+=H2O+CO2↑ |
CaCO3 |
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ |
CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ |
MgCO3 |
MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑ |
MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑ |
Mg(OH)2 |
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O |
Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O |
Al(OH)3 |
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O |
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O |
25.(14分)
由短周期元素组成的化合物X是某抗酸药的有效成分。甲同学欲探究X的组成。
查阅资料:①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝。
②Al3+在pH=5.0时沉淀完全;
Mg2+在pH=8.8时开始沉淀,在pH=11.4时沉淀完全。
实验过程:
I.向化合物X粉末中加入过量盐酸,产生气体A,得到无色溶液。
Ⅱ.用铂丝蘸取少量I中所得的溶液,在火焰上灼烧,无黄色火焰。
Ⅲ.向I中所得的溶液中滴加氨水,调节pH至5-6,产生白色沉淀B,过滤。
Ⅳ.向沉淀B中加过量NaOH溶液,沉淀全部溶解。
Ⅴ. 向Ⅲ中得到的滤液中滴加NaOH溶液,调节pH至12,得到白色沉淀C。
(1)I中气全A可使澄清石灰水变浑浊,A的化学式是 。
(2)由I、Ⅱ判断X一定不含有的元素是磷、 。
(3)Ⅲ中生成B的离子方程式是 。
(4)Ⅳ中B溶解的离子方程式是 。
(5)沉淀C的化学式是 。
(6)若上述n(A):n(B):n(C)=1:1:3,则X的化学式是 。
12.答案C
[解析]本题考查化学平衡常数及转化率的计算。设平衡时甲中CO2的转化浓度为x,则平衡时H2、CO2、H2O、CO的浓度分别为0.01-x、0.01-x、x、x,根据平衡常数K==,解得x=0.006,则甲中CO2的转化率为×100%=60%,由于乙相对甲,增加了c(H2),因此CO2的转化率增大,A项正确;设平衡时丙中CO2的转化浓度为y,则平衡时H2、CO2、H2O、CO的浓度分别为0.02-y、0.02-y、y、y,根据平衡常数K==,解得x=0.012,则丙中CO2的转化率为×100%=60%,B项正确;平衡时甲中c(CO2)=0.01-0.006=0.004mol/L,丙中c(CO2)=0.02-0.012=0.008mol/L,C项错误;反应开始时,丙中反应物浓度最大,反应速率最快,甲中反应物浓度最小,反应速率最慢,D项正确。
第Ⅱ卷(非选择题,共180分)
本卷共11小题,共180分。
12.某温度下,H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如右表所示。
起始浓度 |
甲 |
乙 |
丙 |
c(H2)/mol/L |
0.010 |
0.020 |
0.020 |
c(CO2)/mol/L |
0.010 |
0.010 |
0.020 |
下列判断不正确的是
A.平衡时,乙中CO2的转化率大于60%
B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%
C.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012 mol/L
D.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢
11.自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下深层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是
A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度
B.原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝没有还原性
C.CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2++S2-====CuS↓
D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应
10.答案C
[解析]本题考查方程式的正误判断。0.1molCH3COOH溶液的pH>1,则c(H+)<0.1mol/L,说明醋酸没有完全电离,存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,A项正确;“NO2”浸泡在冷水中,温度降低,平衡2NO2N2O4向正方向移动,颜色变浅,B项正确;铁容易稀硝酸,溶液变黄,说明Fe被氧化为Fe3+:Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O,C项错误;Na2CO3溶液中由于CO32-水解溶液显碱性,加入酚酞,溶液变红,D项正确。
10.下列解释实验事实的方程式不准确的是
A.0.1 mol/L CH3COOH溶液的pH>1:CH3COOHCH3COO-+H+
B.“NO2球”浸泡在冷水中,颜色变浅:2NO2(g) N2O4(g) H<0
C.铁溶于稀硝酸,溶液变黄:3Fe+8H++2NO===3Fe2++2NO↑+4H2O
D.向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红:CO+H2OHCO+OH-
9.答案D
[解析]本题考查铜和浓硫酸的反应。上下移动铜丝可以控制铜与浓硫酸的接触面积的大小,从而可以控制反应生成SO2的量,A项正确;SO2可使品红溶液褪色,因此②中品红溶液可以验证SO2的生成,B项正确;SO2有毒,能与NaOH溶液反应,因此③中NaOH溶液可以吸收多余的SO2,C项正确;铜与浓硫酸反应后①中溶液显蓝色即可证明CuSO4生成,无需向其中加水,D项错误。
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