- 氢键的存在对物质性质的影响
- 共39题
27.高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色氧化剂,在许多领域展现出广阔的应用前景。
(1)湿法制备K2FeO4:在KOH溶液中,用KC10直接氧化Fe(NO3)3即可制得K2FeO4。该反 应的离子方程式为_________________________________。
(2)测定K2FeO4:样品纯度:i.称取样品mg,加入到盛有过量碱性亚铬酸钠[NaCr(OH)4]溶液的锥形瓶中充分反应;ii.将所得铬酸钠(Na2CrO4)溶液酸化;iii.在所得Na2Cr2O7溶液中加入8—9滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂,用c mol(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点,消耗溶液体积为V mL。整个过程中发生的反应如下:
①配平方程式i;
②利用上述数据计算该样品的纯度为________________.
(用含字母的代数式表示)。
(3)高铁酸盐在水溶液中有四种含铁形体。25℃时,它们的物质的量分数随pH的变化如图所示:
①pH=2.2时,溶液中主要含铁形体浓度的大小关系为________;为获得尽可能纯净的高铁酸盐,pH应控制在______________。
②已知H3FeO4+的电离常数分别为:
当pH=4时,溶液中______________。
③向pH=6的高铁酸盐溶液中加入KOH溶液,发生反应的离子方程式为______________。
(4)某新型电池以金属锂为负极,K2FeO4为正极,溶有LiPF6的有机溶剂为 电解质。工作 时Li+通过电解质迁移人K2FeO4晶体中,生成K2Li2FeO4。该电池的正极反应式为______________
正确答案
(1)
(2)①1;1;;1;1;
②
(3)
① ≥9
②
③
(4)
解析
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知识点
8.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
正确答案
解析
I—具有还原性,会和有氧化性的物质NaClO发生氧化还原反应而不能大量共存,所以A错;B选项中的溶液显酸性,各种离子可以大量共存,所以B正确;能使pH试纸显蓝色的溶液显碱性,Fe3+遇碱形成Fe(OH)3,所以C错;足量H2S通入到溶液中会电离出S2--,S2—与Al3+发生上水解,与Cu2+形成沉淀,所以D错。
考查方向
解题思路
“84”消毒液中的主要成分是NaClO,它不能和具有还原性的离子共存,Kw/c(H+) =1×10-13的溶液是酸性溶液,不显碱性,能使pH试纸显蓝色的溶液是碱性溶液,通入足量H2S后的溶液中会存在H2S电离的S2--,
易错点
不清楚哪些离子具有氧化性,哪些例子具有还原性,显酸性的溶液与显碱性的溶液区分不清就会导致本题错误。
知识点
氢气是一种理想的“绿色能源”,对废气进行脱碳处理可实现绿色环保、废物利用;利用氢能需要选择合适的储氢材料。目前正在研究和使用的储氢材料有镁系合金、稀土系合金等。
14.脱碳:向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:
O2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l)
①该反应自发进行的条件是 (填“低温”、“高温”或“任意温度”)
②下列叙述不能说明此反应达到平衡状态的是 。
a、混合气体的平均式量保持不变
b、CO2和H2的体积分数保持不变
c、CO2和H2的转化率相等
d、混合气体的密度保持不变
e、1mol CO2参加反应的同时有3mol H-H键生成
③CO2的浓度随时间(0~t2)变化如下图所示,在t2时将容器容积缩小一倍,t3时达到平衡,t4时降低温度,t5时达到平衡,请画出t2~t6 CO2的浓度随时间的变化。
15.
(2)储氢材料Mg(AlH4)2在110~200℃的反应为:Mg(AlH4)2==MgH2+2Al+3H2↑。反应中每转移3mol电子时,产生的H2在标准状况下的体积为__________L。
(3)镧镍合金在一定条件下可吸收氢气形成氢化物:LaNi5H6(s)
,欲使LaNi5H6(s)释放出气态氢,根据平衡移动原理,可改变的条件是_______(填字母编号)。
a.增加LaNi5H6(s)的量
b.升高温度
c.减小压强
d.使用催化剂
(4)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
①某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,起始浓度为amol·L-1,平衡时苯的浓度为b mol·L-1,该反应的平衡常数K=____________(用含a、b的代数式表示)。
②一定条件下,下图装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。
A是电源的______极(填“正”或“负”);电解过程中产生的气体F为_____(填化学式):电极D上发生的电极反应为__________________。
正确答案
① 低温
② abc
③ 图像 起点,
到
终点,
以后符合变化趋势即可
解析
①该反应的△S<0,所以若反应自发进行,则△H<0,因此反应自发进行的条件是低温自发;
② a、该体系中的气体只有二氧化碳和氢气,且二者的起始物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比,所以混合气体的平均式量始终不变,不能判断为平衡状态,错误;b、二氧化碳与氢气始终是1:3的关系,所以CO2和H2的体积分数保持不变的状态不是平衡状态,错误;c、二氧化碳与氢气的起始物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比,所以二者的转化率一定相等,与是否达到平衡状态无关,错误;d 、因为该体系中有液体参加,所以气体的质量在逐渐减少,则气体的密度减小,达平衡时,保持不变,正确;e、1mol CO2参加反应的同时有3mol H-H键生成,符合正逆反应速率相等,是平衡状态,答案选abc;
③在t2时将容器容积缩小一倍,二氧化碳的浓度瞬间增大到1mol/L,则压强增大,平衡正向移动, t3时达到平衡,达到的平衡与原平衡相同,浓度仍是0.5mol/L;该反应是放热反应,t4时降低温度,则平衡正向移动,t5时达到平衡,则二氧化碳的浓度将小于0.5mol/L,对应的图像见答案。
考查方向
本题主要考查了盖斯定律、化学平衡的移动、电化学。
解题思路
①该反应的△S<0;
② a、该体系中的气体只有二氧化碳和氢气,且二者的起始物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比;
b、二氧化碳与氢气始终是1:3的关系;
c、二氧化碳与氢气的起始物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比;
d 、因为该体系中有液体参加;
e、1mol CO2参加反应的同时有3mol H-H键生成;
③在t2时将容器容积缩小一倍,二氧化碳的浓度瞬间增大到1mol/L;
易错点
盖斯定律、化学平衡的移动、电化学。
正确答案
(1)+84.6
(2)33.6
(3)bc
(4)①
②负
解析
(1)根据盖斯定律可得,该反应的∆H=—2∆H1+∆H2=+84.6kJ•mol‾1。
(2)根据反应Mg(AlH4)2==MgH2+2Al+3H2↑中H元素或Al元素化合价的变化,可知对应关系为:H2 ~ 2e‾,所以V(H2)=1/2n(e‾)×22.4L/mol=33.6L。
(3)a、增加固体的量,对化学平衡无影响,错误;b、该反应的正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,释放出的H2增多,正确;c、减小压强,平衡向气体系数增大的方向移动,即向左移动,释放出的H2增多,正确;d、使用催化剂,对化学平衡无影响,错误。
(4)①根据三段式进行计算:
初始浓度(mol•L‾1) a 0 0
转化浓度(mol•L‾1) b b 3b
平衡浓度(mol•L‾1) a—b b 3b
则平衡常数K=b•(3b)3/(a-b)= mol3·L-3
②根据电解装置示意图,左侧苯与H+得电子生成了环己烷,惰性电极D为阴极,所以A为电源的负极;阳极上发生OH‾失电子反应,生成O2,所以气体F为O2;电极D发生苯与H+得电子生成环己烷的反应,根据化合价的变化配平可得电极方程式为:C6H6+6H++6e-===C6H12
考查方向
本题主要考查了盖斯定律、化学平衡的移动、电化学。
解题思路
(1)根据盖斯定律可得,该反应的∆H=—2∆H1+∆H2。
(2)根据反应对应关系为:H2 ~ 2e‾。
(3)a、增加固体的量;b、该反应的正反应为放热反应;c、减小压强,平衡向气体系数增大的方向移动;d、使用催化剂。
(4)①根据三段式进行计算
②根据电解装置示意图,左侧苯与H+得电子生成了环己烷,惰性电极D为阴极,所以A为电源的负极;
易错点
盖斯定律、化学平衡的移动、电化学。
化学·选修2:化学与技术
水处理技术在生产、生活中应用广泛,对工业废水和生活污水进
行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。
25.水的净化和软化的区别是________。
26.①生活用水必须保证安全,自来水厂需要对取自江河湖泊中的淡水进行杀菌消毒、混凝沉淀、过滤等工艺处理,这三项处理的正确顺序是_________。
②下列试剂能够用来对自来水进行杀菌消毒,且不会造成二次污染的是_______填字母。
a.福尔马林
b.漂白粉
c.氯气
d.臭氧
27.Na2FeO4是一种新型水处理剂,工业上可用FeSO4制备Na2FeO4其工艺流程如下:
①工业上常用硫酸亚铁作混凝剂除去天然水中含有的悬浮物和胶体,为了达到更好的效果,要将待处理水的pH调到9左右,再加人绿矾。请解释这一做法的原因:________________________。(用必要的离子方程式和文字描述)。
②写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的化学方程式:____________。
28.石灰纯碱法是常用的硬水软化方法,已知25℃时,现将等体积的Ca(OH)2溶液与Na2CO3溶液混合(假设溶液体积具有加和性),若Na2CO3溶液的浓度为
,则生成沉淀所需Ca(OH)2溶液的最小浓度为____________。
正确答案
水的净化是用混凝剂将水中的胶体及悬浮物沉淀下来,而水的软化是除去水中较多的钙离子和镁离子
解析
水的净化是用混凝剂将水中的胶体及悬浮物沉淀下来,而水的软化是除去水中较多的钙离子和镁离子;
考查方向
本题主要考查了氧化还原反应、无机流程题、难溶物的Ksp计算、净水、胶体的净水作用。
解题思路
水的软化是除去水中较多的钙离子和镁离子;
易错点
Ksp计算、胶体的净水作用、无机流程题的流程分析。
正确答案
①混凝沉淀→过滤→杀菌消毒
②d
解析
①生活用水必须保证安全,自来水厂需要对取自江河湖泊中的淡水进行杀菌消毒、混凝沉淀、过滤等工艺处理,这三项处理的正确顺序是混凝沉淀→过滤→杀菌消毒;
②下列试剂能够用来对自来水进行杀菌消毒,且不会造成二次污染的是臭氧;
考查方向
本题主要考查了氧化还原反应、无机流程题、难溶物的Ksp计算、净水、胶体的净水作用。
解题思路
①正确顺序是混凝沉淀→过滤→杀菌消毒;
②自来水杀菌消毒不会造成二次污染的是臭氧;
易错点
Ksp计算、胶体的净水作用、无机流程题的流程分析。
正确答案
①Fe2+在碱性条件下易被氧化成Fe3+,进而水解生成Fe(OH)3胶体,起到较好的混凝作用,4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe(OH)3(胶体)
②2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH==2Na2FeO4+3NaCl+5H2O
解析
①工业上常用硫酸亚铁作混凝剂除去天然水中含有的悬浮物和胶体,为了达到更好的效果,要将待处理水的pH调到9左右,再加人绿矾。原因:Fe2+在碱性条件下易被氧化成Fe3+,进而水解生成Fe(OH)3胶体,起到较好的混凝作用,4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe(OH)3(胶体);
②由Fe(OH)3制取Na2FeO4的化学方程式:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O;
考查方向
本题主要考查了氧化还原反应、无机流程题、难溶物的Ksp计算、净水、胶体的净水作用。
解题思路
①Fe2+在碱性条件下易被氧化成Fe3+,进而水解生成Fe(OH)3胶体;
②2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O;
易错点
Ksp计算、胶体的净水作用、无机流程题的流程分析。
正确答案
2.0×10-4 mol·L-1
解析
Ksp(CaCO3)=2.8×10-9=c(Ca2+)·c(CO32-)=c(Ca2+)×5.6×10-5mol/L,c(Ca2+)=2.0×10-4 mol·L-1,则生成沉淀所需Ca(OH)2溶液的最小浓度为2.0×10-4 mol·L-1。
考查方向
本题主要考查了氧化还原反应、无机流程题、难溶物的Ksp计算、净水、胶体的净水作用。
解题思路
Ksp(CaCO3)=2.8×10-9=c(Ca2+)·c(CO32-)。
易错点
Ksp计算、胶体的净水作用、无机流程题的流程分析。
2.下列说法正确的是()
正确答案
解析
醋酸滴定氢氧化钠终点时生成的醋酸钠是强碱弱酸盐,呈碱性。指示剂要用碱性范围酚酞溶液误差更小, A选项不正确;高锰酸钾溶液有颜色,干扰PH试纸的测定,测定高锰酸钾溶液PH最好是PH计,所以B选项不正确;乙酸使新制氢氧化铜悬浊液澄清、葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液加热有砖红色的沉淀生成,新制氢氧化铜悬浊液与淀粉无明显现象,所以C是正确的;容量瓶、滴定管使用前均需检漏,但滴定管需要润洗以减小实验误差,容量瓶不需要润洗。所以D选项不正确;本题正确答案是C。
考查方向
解题思路
1、醋酸滴定氢氧化钠终点时生成的醋酸钠是强碱弱酸盐,呈碱性。指示剂要用碱性范围酚酞溶液误差更小。
2、高锰酸钾溶液有颜色,干扰PH试纸的测定
3、乙酸使新制氢氧化铜悬浊液澄清、葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液加热有砖红色的沉淀生成,新制氢氧化铜悬浊液与淀粉无明显现象。
4、容量瓶、滴定管使用前均需检漏,但滴定管需要润洗以减小实验误差,容量瓶不需要润洗。A选项不正确,B选项不正确,D选项不正确,所有选C选项。
易错点
1、酸碱指示剂的选择、实验的误差分析
2、PH测定的方法、物质的鉴别。
知识点
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