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题型: 单选题
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单选题 · 2 分

16.已知反应X(g)+Y(g) nZ(g) △H<0,将X和Y以一定比例混合通入2L密闭容器中进行反应,各物质的物质的量随时间的改变如下图。下列说法正确的是(      )

A反应方程式中n=2

B该反应的△S>0

C10 min时,曲线发生变化的原因是增大压强

D0~5 min内,平均反应速率v(X)=0.04 mol·L-1·min-1

正确答案

D

解析

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知识点

卤素原子结构及其性质的比较
1
题型: 单选题
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单选题 · 2 分

11.下列鉴别实验中,所选试剂不合理的是(     )

A用水鉴别乙醇和苯

B用碳酸氢钠溶液鉴别乙酸和乙醇

C用新制的氢氧化铜鉴别葡萄糖和蔗糖

D用高锰酸钾酸性溶液鉴别甲苯和己烯

正确答案

D

解析

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知识点

卤素原子结构及其性质的比较
1
题型:填空题
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填空题 · 15 分

11.[化学——选修2:化学与技术]

      软锰矿(主要成分为MnO2)可用于制备锰及其化合物。

(1)早期冶炼金属锰的一种方法是先煅烧软锰矿生成Mn3O4,再利用铝热反应原理制得锰,该铝热反应的化学方程式为_______________。

(2)现代冶炼金属锰的一种工艺流程如下图所示:

下表为t℃时,有关物质的pKsp(注:pKsp =-lgKsp)。

软锰矿还原浸出的反应为:12MnO2+C6H12O6+12H2SO4 = 12MnSO4+6CO2↑+18H2O

①该反应中,还原剂为_______。写出一种能提高还原浸出速率的措施:_______。

②滤液1的pH_______(填“大于”、“小于”或“等于”)MnSO4浸出液的pH。

③加入MnF2的主要目的是除去          (填Ca2+、Fe3+或Cu2+)。

(3)由MnSO4制取MnCO3:往MnSO4溶液中加入过量NH4HCO3溶液,该反应的离子方程式为____________;若往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液,还会产生Mn(OH)2,可能的原因是:MnCO3(s)+2OH(aq)Mn(OH)2(s)+CO32-(aq),t ℃时,计算该反应的平衡常数K       (填数值)。

正确答案

(1)8Al + 3Mn3O44Al2O3+ 9Mn

(2)①C6H12O6    升高反应温度(或将软锰矿研细等其他合理答案)  

         ②> (2’)  

         ③Ca2+

(3)Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+ H2O + CO2↑   100

解析

(1)高温下,Al和Mn3O4发生铝热反应生成Mn,根据反应物、生成物及反应条件书写方程式为8Al + 3Mn3O44Al2O3 + 9Mn;

(2)软锰矿还原浸出得到硫酸锰溶液,说明浸取液为稀硫酸,同时溶液中还含有Ca2+、Fe3+、Cu2+等杂质,调节溶液的pH,Fe(OH)3的PKsp为37.4与其它离子相比最大,调节pH可以将 Fe(OH)3沉淀下来,向滤液中加入硫化铵,CuS的pKsp为35.2,可以将铜离子形成硫化物沉淀下来,再加入MnF2,形成CaF2沉淀,除去Ca2+,最后对得到的含有锰离子的盐电解,可以得到金属锰,

①软锰矿还原浸出的反应为:12MnO2+C6H12O6+12H2SO4═12MnSO4+6CO2↑+18H2O,该反应中,Mn元素化合价由+4价变为+2价、C元素化合价由0价变为+4价,失电子化合价升高的反应物是还原剂,所以C6H12O6为还原剂;反应物接触面积越大、温度越高反应速率越快,所以能提高还原浸出速率的措施:升高反应温度或将软锰矿研细等;

②软锰矿还原浸出的反应为:12MnO2+ C6H12O6+12H2SO4=12MnSO4+CO2↑+18H2O,溶液呈强酸性,还原浸出液中含有Mn2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+,此时未形成沉淀, pKsp=-1gKsp,pKsp越大,沉淀溶解平衡常数越小,滤液1为形成Fe(OH)3沉淀,pKsp=-1gKsp=37.4,Ksp=10-37.4,Ksp=c(Fe3+)×c3(OH-)=10-37.4,c(OH-)≈10-10,c(H+)=1×10-4mol/L,pH=4,所以滤液1的pH大于MnSO4浸出液的pH才能形成氢氧化铁沉淀,故答案为:>;

③CaF2难溶于水,滤液2中含有Mn2+、Ca2+、NH4+、SO42-,加入MnF2的目的是形成CaF2沉淀,除去Ca2+

(3)锰离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸锰沉淀、水和二氧化碳气体,离子方程式为

Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+H2O+CO2↑;

由MnCO3(s) + 2OH-(aq)Mn(OH)2(s)+CO32-(aq)可知,

K==100;

考查方向

难溶电解质的溶解平衡

解题思路

(1)高温下,Al和Mn3O4发生铝热反应生成Mn,根据反应物、生成物及反应条件书写方程式为8Al + 3Mn3O44Al2O3 + 9Mn;

(2)软锰矿还原浸出得到硫酸锰溶液,说明浸取液为稀硫酸,同时溶液中还含有Ca2+、Fe3+、Cu2+等杂质,调节溶液的pH,Fe(OH)3的PKsp为37.4与其它离子相比最大,调节pH可以将 Fe(OH)3沉淀下来,向滤液中加入硫化铵,CuS的pKsp为35.2,可以将铜离子形成硫化物沉淀下来,再加入MnF2,形成CaF2沉淀,除去Ca2+,最后对得到的含有锰离子的盐电解,可以得到金属锰,

①软锰矿还原浸出的反应为:12MnO2+C6H12O6+12H2SO4═12MnSO4+6CO2↑+18H2O,该反应中,Mn元素化合价由+4价变为+2价、C元素化合价由0价变为+4价,失电子化合价升高的反应物是还原剂,所以C6H12O6为还原剂;反应物接触面积越大、温度越高反应速率越快,所以能提高还原浸出速率的措施:升高反应温度或将软锰矿研细等;

②软锰矿还原浸出的反应为:12MnO2+ C6H12O6+12H2SO4=12MnSO4+CO2↑+18H2O,溶液呈强酸性,还原浸出液中含有Mn2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+,此时未形成沉淀, pKsp=-1gKsp,pKsp越大,沉淀溶解平衡常数越小,滤液1为形成Fe(OH)3沉淀,pKsp=-1gKsp=37.4,Ksp=10-37.4,Ksp=c(Fe3+)×c3(OH-)=10-37.4,c(OH-)≈10-10,c(H+)=1×10-4mol/L,pH=4,所以滤液1的pH大于MnSO4浸出液的pH才能形成氢氧化铁沉淀;

③CaF2难溶于水,滤液2中含有Mn2+、Ca2+、NH4+、SO42-,加入MnF2的目的是形成CaF2沉淀,除去Ca2+

(3)锰离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸锰沉淀、水和二氧化碳气体,离子方程式为

Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+H2O+CO2↑;

由MnCO3(s) + 2OH-(aq)Mn(OH)2(s)+CO32-(aq)可知,

K==100;

易错点

本题是一道实验方案设计的工艺流程题目,考查学生各方面的综合知识能力,难度大。

知识点

卤素原子结构及其性质的比较
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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

12.根据碘与氢气反应的热化学方程式

①I2(g)+H2(g)2HI(g)  △H=-9.48 kJ/mol

②I2(s)+H2(g)2HI(g)  △H=+26.48 kJ/mol

下列判断正确的是(    )

A254g I2(g)中通入2g H2(g),反应放热9.48 kJ

B1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ

C反应①的产物比反应②的产物稳定

D反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低

正确答案

D

解析

A.因为是可逆反应,所以不能进行完全,放热小于9.48kJ,错误; 

B.根据盖斯定律,用题干中热化学方程式②-①得到I2(S)⇌I2(g)△H=35.96 kJ/mol,错误; 

C.反应①、②的产物都是HI,状态相同,稳定性相同,错误; 

D.气体I2比固体I2能量高,反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低,正确;

故选D。

考查方向

反应热和焓变

解题思路

热化学方程式的理解问题,并且注意热化学方程式的表达与现行教材中表达不一样,①是放热反应,②是吸热反应,这个与热化学方程式的△H不同.了解此点,解答很容易.热化学方程式的书写一般是结合计算进行考查,所以应分两步:

(1)写,特别注意注明各物质的状态,计量数可以是分数;

(2)算,根据题意计算反应热;并注意盖斯定律在计算反应热中的应用来解答。

易错点

本题考查了热化学方程式的知识应用,主要考查可逆反应不能进行彻底,焓变是完全反应是的能量变化,盖斯定律的应用,题目难度中等。

知识点

卤素原子结构及其性质的比较
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

18.已知稀溴水和氯化铁溶液都呈黄色,现在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴液溴,振荡后溶液呈黄色,现对溶液呈黄色的原因进行探究。

(1)仅限选用的仪器和试剂有:烧杯、试管、玻璃棒、量筒、滴管、药匙;酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液、四氯化碳、硫氰化钾溶液、硝酸银溶液、淀粉碘化钾溶液,完成以下实验探究过程:

【提出假设】

假设1:溶液呈黄色不是发生化学反应所致,是溶液中___________引起的(填微粒的化学式,下同)。

假设2:溶液呈黄色是发生化学反应所致,是溶液中___________引起的。

设计实验方案

为了验证上述假设1和假设2的推断,请用简要的文字说明你的实验方案:

假设1方案:__________________________________________________。

假设2方案:__________________________________________________。

(2)根据高中所学的知识判断,你认为__________(填“假设1”或“假设2”)的推断是正确的;若选用淀粉碘化钾溶液验证你的假设是否可行?________(填“行”或“否”)。

(3)写出铁离子与碘离子作用的离子方程式____________反应,并以该反应原理设计原电池,将电池装置示意图画在下边方框中。

正确答案

(1)Br2;Fe3+

假设1方案:向黄色溶液加入CCl4,振荡,静置,下层溶液呈橙红色。

假设2方案:向黄色溶液滴加KSCN溶液,溶液变为(血)红色

(2)假设2; 否

(3)

解析

(1)由于稀溴水和氯化铁溶液都呈黄色,假设1、假设2分别探究溶液显示黄色的原因,

对于假设1,可以使用四氯化碳碱性检验,若是存在溴单质,静置后下层呈橙红色,

对于假设2,可以采用检验铁离子的方法检验,向溶液中加入硫氰化钾溶液,若是变成血红色,说明存在铁离子,

故答案为:Br2; Fe3+;向黄色溶液中加入CCl4,振荡,静置,下层溶液呈橙红色;向黄色溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为血红色;

(2)Br2和Fe3+都能把I-氧化成I2,使溶液变蓝,所以选用淀粉碘化钾溶液验证假设2不可行,无法得出结论,

故答案为:假设2;不可行; 因为Br2和Fe3+都能把I-氧化成I2,使溶液变蓝,无法得出结论;

(3)Fe3+具有氧化性,铁离子与碘离子作用的离子方程式是:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,故答案为:2Fe3++2I-=2Fe2++I2

以该反应原理设计原电池,以碘化钾溶液为负极电解质溶液,氯化铁溶液为正极电解质溶液,设计原电池如下:

考查方向

性质实验方案的设计

解题思路

由于稀溴水和氯化铁溶液都呈黄色,假设1、假设2分别探究溶液显示黄色的原因,对于假设1,可以使用四氯化碳碱性检验,若是存在溴单质,静置后下层呈橙红色,对于假设2,可以采用检验铁离子的方法检验,向溶液中加入硫氰化钾溶液,若是变成血红色,说明存在铁离子;

(2)Br2和Fe3+都能把I-氧化成I2,使溶液变蓝,所以选用淀粉碘化钾溶液验证假设2不可行,无法得出结论;

(3)Fe3+具有氧化性,铁离子与碘离子作用的离子方程式是:2Fe3++2I-=2Fe2++I2;以该反应原理设计原电池,以碘化钾溶液为负极电解质溶液,氯化铁溶液为正极电解质溶液。

易错点

本题考查物质的探究,题目难度中等,注意根据物质的性质设计实验方法,学习中注重相关化学实验操作方法的积累。

知识点

卤素原子结构及其性质的比较
下一知识点 : 海水资源及其综合利用
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