题:
分混合物与硝酸反应时恰好使混合物完全溶解,且所得溶液中加入KSCN溶液,析: 无血红色出现,说明溶液中的溶质为硝酸亚铁,由铁元素守恒可知,足量的氢气在
加热下还原相同质量的混合物,能得到铁的物质的量与硝酸亚铁中的铁的物质的量相同,根据硝酸的物质的量和生成NO的物质的量,求出溶液中硝酸亚铁的物质的量. 解解:解:因一定量的Fe、FeO、Fe3O4和Fe2O3的混合物中加入240mL 4mol/L答: 的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中加入KSCN溶液,无血红色出现,则
溶液中的溶质为Fe(NO3)2,1.344L NO(标准状况)的物质的量为
=0.06mol,根据氮元素守恒,硝酸亚铁中的硝酸根离子的物质的量为
0.12L×4mol/L﹣0.06mol=0.42mol,所以硝酸亚铁的物质的量为
=0.21mol,由
铁元素守恒可知,得到铁的物质的量为n(Fe)=0.21mol.
故选:B. 点本题考查学生利用原子守恒的方法来计算,明确硝酸亚铁与硝酸的关系,硝评: 酸亚铁中铁元素与原混合物中的铁元素的关系是解答的关键.
15.(3分)(2013?滨州一模)常温下MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时,pH变化如图所示.下列叙述中不正确的是( )
ROH是一种强碱
.
等物质的量浓度的MOH与盐酸反应,所得溶液呈中性,则MOH的体积大于盐酸
. 的体积
在x点,c(M+)=c(R+)
.
稀释前,c(ROH)=10 c(MOH)
.
考酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算;溶液pH的定义. 点:
专电离平衡与溶液的pH专题. 题:
分由图可知,ROH开始的pH=13,稀释100倍pH=11,则ROH为强碱,而MOH析: 开始的pH=12,稀释100倍pH=11,则MOH为弱碱;并根据酸碱中和及电离来解答.
解解:A.ROH开始的pH=13,稀释100倍pH=11,则ROH为强碱,故A正确; 答: B.MOH为弱碱,等物质的量浓度的MOH与盐酸反应,假设等体积的两种物
质反应,则所得溶液呈酸性,要使所得溶液呈中性,则碱应该稍微过量,所以碱的体积应该大于酸,故B正确;
﹣﹣﹣
C.由ROH═R++OH,MOH?M++OH可知,在x点,c(OH)相等,则c(M+)=c(R+),故C正确;
D.稀释前,c(ROH)=0.1mol/L,c(MOH)>0.01mol/L,则c(ROH)<10c(MOH),故D错误;
故选D. 点本题考查电解质在水中的电离及图象,明确图象中pH的变化及交点的意义是评: 解答本题的关键,题目难度不大.
二、解答题(共5小题,满分47分) 16.(9分)(2013?滨州一模)(l)铝与某些金属氧化物在高温下的反应称为铝热反应,可用于冶炼高熔点金属.
﹣
已知:4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)△H=﹣2830kJ?mol
1
﹣
△H=+230kJ?mol1C(s)+O2(g)═CO2
﹣
(g)△H=﹣390kJ?mol1
铝与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式是 2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)△H=﹣600kJ/mol .
(2)如图1所示,各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是 ②>①>③ ;
﹣﹣
装置②中Cu电极上的电极反应式为 O2+2H2O+4e=4OH .
(3)钒(V)及其化合物广泛应用于新能源领域.全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,其原理如图2所示.
﹣
①当左槽溶液逐渐由黄变蓝,其电极反应式为 VO2++2H++e=VO2++H2O . ②充电过程中,右槽溶液颜色逐渐由 绿 色变为 紫 色.
考原电池和电解池的工作原理;用盖斯定律进行有关反应热的计算;金属的电点: 化学腐蚀与防护.
专化学反应中的能量变化;电化学专题. 题:
﹣
分(1)①4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)△H=﹣2830kJ?mol1,
﹣
析: ②Fe2O3(s)+C(s)=CO2(g)+2Fe(s)△H=+230kJ?mol1,
③C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣390kJ?mol1,
由盖斯定律可知,①× +②﹣③×可得到2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s);
(2)①发生化学腐蚀,②中构成原电池,且Fe为负极,③构成原电池,但Fe为正极;装置②中Cu电极上氧气得电子,发生吸氧腐蚀的电极反应;
(3)①溶液逐渐由黄变蓝,则VO2+得电子生成VO2+;
②原电池中左边为正极,右边为负极,则充电时,右槽为阴极,发生还原反应,则V3+得到电子生成V2+.
﹣
解解:(1)①4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)△H=﹣2830kJ?mol1,
﹣
答: ②Fe2O3(s)+C(s)=CO2(g)+2Fe(s)△H=+230kJ?mol1,
﹣
③C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣390kJ?mol1,
由盖斯定律可知,①× +②﹣③×可得到2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s),
﹣﹣﹣
则△H=(﹣2830kJ?mol1)×+(+230kJ?mol1)﹣(﹣390kJ?mol1)×=﹣600kJ/mol,
故答案为:2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)△H=﹣600kJ/mol; (2)①发生化学腐蚀,②中构成原电池,且Fe为负极,③构成原电池,但Fe为正极,所以铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是②>①>③;
装置②中Cu电极上氧气得电子,发生吸氧腐蚀的电极反应,电极反应为
﹣﹣
O2+2H2O+4e=4OH,
﹣﹣
故答案为:②>①>③;O2+2H2O+4e=4OH; (3)①溶液逐渐由黄变蓝,则VO2+得电子生成VO2+,电极反应为VO2++2H++e﹣﹣
=VO2++H2O,故答案为:VO2++2H++e=VO2++H2O;
②原电池中左边为正极,右边为负极,则充电时,右槽为阴极,发生还原反应,则V3+得到电子生成V2+,观察到充电时右槽溶液颜色逐渐由绿色变为紫色,
故答案为:绿;紫. 点本题为综合题,涉及盖斯定律计算反应热及书写热化学反应方程式、原电评: 池、吸氧腐蚀、二次电池等,(3)为解答的难点,注意电解与原电池的关系及溶液
中离子的颜色,题目难度较大.
17.(8分)(2013?滨州一模)A、B、C、D均为中学化学中常见的单质或化合物,它们之间的关系如图1所示(部分产物已略
﹣
去).
(1)若A为金属单质,D是某强酸的稀溶液,则反应B+A→C的离子方程式为 2Fe3++Fe=3Fe2+ .
(2)若A、B为盐,D为强碱,A的水溶液显酸性,则反应 A+D→B的离子方程式为 ﹣﹣
Al3++4OH=[Al(OH)4] .
(3)若A为强碱,D为气态酸性氧化物.常温时,将B的水溶液露置于空气中,其pH随时间t变化可能如图a或图b所示(不考虑D的溶解和水的挥发).
①若图a符合事实,则D为 CO2 (填化学式),此时图a中x > 7(填“>”“<”或“=”)
②若图b符合事实,且图b中y<7,B的焰色反应为黄色,则B溶液中各离子浓度
﹣﹣﹣
由大到小的顺序是 c(Na+)>c(HSO3)>c(H+)>c(SO32)>c(OH) .
考酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算. 点:
专电离平衡与溶液的pH专题. 题:
分(1)若A为金属单质,D是某强酸的稀溶液,A和D反应时,A的量不同生成析: 物不同,则A是变价金属,且A是常见金属,为铁,根据离子方程式的书写规则书
写;
(2)若A、B为盐,D为强碱,A的水溶液显酸性,A和不同量的碱反应生成不同的物质,则A是铝盐,铝盐和过量强碱反应生成偏铝酸盐,和少量碱反应生成氢氧化铝,根据离子方程式的书写规则书写;
(3)①若A为强碱,D为气态酸性氧化物.常温时,将B的水溶液露置于空气中,若图a符合事实,说明该酸性氧化物为非还原性酸性氧化物,根据盐的类型确定溶液的pH值大小;
②若图b符合事实,说明该酸性氧化物为还原性酸性氧化物,图b中y<7,B的焰色反应为黄色,说明含有钠元素,则B是亚硫酸氢钠,A是氢氧化钠,C是亚硫酸钠,亚硫酸氢钠是强碱弱酸盐,因其水解而使溶液呈酸性. 解解:(1)若A为金属单质,D是某强酸的稀溶液,A和D反应时,A的量不同答: 生成物不同,则A是变价金属,且A是常见金属,则A为铁,B是铁盐,C是亚铁
盐,铁离子和铁反应生成亚铁离子,离子反应方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+,
故答案为:2Fe3++Fe=3Fe2+;
(2)若A、B为盐,D为强碱,A的水溶液显酸性,A和不同量的碱反应生成不同的物质,则A是铝盐,铝盐和过量强碱反应生成偏铝酸盐,和少量碱反应生成
﹣﹣
氢氧化铝,反应 A+D→B的离子方程式为Al3++4OH=[Al(OH)4],
﹣﹣
故答案为:Al3++4OH=[Al(OH)4];
(3)①若A为强碱,D为气态酸性氧化物.常温时,将B的水溶液露置于空气中,若图a符合事实,说明该酸性氧化物为非还原性酸性氧化物,则D为二氧化碳,B是碳酸氢盐,C是碳酸盐,碳酸氢盐是强碱弱酸酸式盐,碳酸氢根离子易水解而使溶液呈碱性,则pH大于7,即x>7,故答案为:>;
②若图b符合事实,说明该酸性氧化物为还原性酸性氧化物,图b中y<7,B的焰色反应为黄色,说明含有钠元素,则B是亚硫酸氢钠,A是氢氧化钠,C是亚硫酸钠,亚硫酸氢钠是强碱弱酸酸式盐,亚硫酸氢根离子的电离程度大于水解程度,钠离子不水解,亚硫酸氢根离子易水解,亚硫酸氢根离子和水都电离出氢离子,所以溶液中离子浓度大小顺序是
﹣﹣﹣
c(Na+)>c(HSO3)>c(H+)>c(SO32)>c(OH),故答案为:c(Na+)
﹣﹣﹣
>c(HSO3)>c(H+)>c(SO32)>c(OH). 点本题考查了离子浓度大小的比较、元素化合物的性质等,注意元素化合物的评: 特征反应是解本题关键,难度不大.
18.(10分)(2013?滨州一模)固定和利用CO2,能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体.工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法,该方法的化学方程式是:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.0kJ?mol
某科学实验小组将6mol CO2和8mol H2充入一容积为2L的密闭容器中(温度保持不变),测得H2的物质的量随时间变化如下图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标).回答下列问题:
﹣﹣
(1)该反应在0~8min内CO2的平均反应速率是 0.125 mol?L1?min1 (2)此温度下该反应的平衡常数K的数值为 0.5 . (3)仅改变某一条件再进行实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示.与实线相比,曲线Ⅰ改变的条件可能是 升高温度 ,曲线Ⅱ改变的条件可能是 增大压强 .若实线对应条件下平衡常数为K,曲线Ⅰ对应条件下平衡常数为K1,曲线Ⅱ对应条件下平衡常数为K2,则K、K1和K2的大小关系是 K1<K=K2 .
考物质的量或浓度随时间的变化曲线;反应速率的定量表示方法;化学平衡常点: 数的含义;化学平衡的计算.
专化学平衡专题. 题:
分(1)由图可知,8min时氢气的物质的量为2mol,参加反应的氢气为8mol﹣析:
2mol=6mol,根据v=
计算v(H2),再利用速率之比等于化学计量数之比计算v
(CO2);
(2)由图可知,8min时,反应到达平衡,平衡时氢气的物质的量为2mol,根据三段式计算平衡时各组分的浓度,代入平衡常数表达式计算;
(3)曲线I反应速率增大,但转化的氢气的物质的量少,应是升高温度,因该反应放热,升高温度平衡逆向移动;
曲线Ⅲ反应速率增大,转化的氢气的物质的量多,平衡正向移动,应是增大压强;
平衡常数只受温度的影响,该反应放热,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小. 解解:(1)由图可知,8min时氢气的物质的量为2mol,参加反应的氢气为8mol答:
﹣2mol=6mol,故v(H2)=
=0.375mol/(L?min),速率之比等于化学计量数之
比,故v(CO2)=v(H2)=×0.375mol/(L?min)=0.125mol/(L?min),故答案为:0.125;