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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2024年人教版选修4化学下册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、由右表提供数据及相关物质结构知识,反应:SiCl4(g)+2H2(g)→Si(s)+4HCl(g);生成1mol
晶体硅的热效应是。
。化学键。
Si-Cl
H-H
Si-Si
H-Cl
键能(kJ/mol)
360
436
176
431
A.吸收236kJB.放出236kJC.放出116kJD.吸收116kJ2、25℃下弱电解质的电离平衡常数Ka(CH3COOH)=Kb(NH3•H2O)=1.75×10-5,下列说法正确的是A.pH=3的盐酸与pH=11的氨水等体积混合,所得溶液中c(NH3•H2O)>c(NH4+)>c(Cl-)B.0.2mol/L的醋酸与0.1mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合,所得溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)C.pH=3的醋酸与pH=11的氨水等体积混合,所得溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-7mol/LD.用0.1mol/L的盐酸滴定未知浓度的氨水时,可用酚酞作指示剂3、常温下,将NaOH溶液滴加到HA溶液中,测得混合溶液的pH与p转化关系如图所示[已知:p=-lg]。下列叙述错误的是()
A.m点:c(A-)=c(HA)B.Ka(HA)的数量级为10-6C.水的电离程度:mD.r点:c(H+)+c(Na+)=c(A-)+c(OH-)4、常温时,下列关于溶液的pH或微粒的物质的量浓度的说法不正确的是()A.pH=3的二元弱酸H2R溶液与pH=11的NaOH溶液混合后,混合液的pH等于7,则反应后的混合液中:2c(R2-)+c(HR-)=c(Na+)B.某溶液中只存在Cl-、OH-、NH4+、H+四种离子,则一定不存在下列关系:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)C.某物质的溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-amol⋅L-1,若a>7,则溶液的pH一定为14-aD.将0.2mol⋅L-1的某一元酸HA溶液和0.1mol⋅L-1NaOH溶液等体积混合后溶液pH大于7,则反应后的混合液中:2c(OH-)+c(A-)=2c(H+)+c(HA)5、通过加入适量乙酸钠;设计成微生物电池可以将废水中的氯苯转化为苯而除去,其原理如图所示。下列叙述正确的是。
A.b极为正极,发生还原反应B.一段时间后b极区电解液的pH减小C.H+由a极穿过质子交换膜到达b极D.a极的电极反应式为-e-=Cl-+6、一种新型可逆电池的工作原理如图所示。放电时总反应为:Al+3Cn(AlCl4)+4AlCl4-4Al2Cl7-+3Cn(Cn表示石墨)。下列说法正确的是()
A.放电时负极反应为:2Al-6e-+7Cl-=Al2Cl7-B.放电时AlCl4-移向正极C.充电时阳极反应为:AlCl4-e-+Cn=Cn(AlCl4)D.电路中每转移3mol电子,最多有1molCn(AlCl4)被还原评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)7、根据反应Br+H2⇌HBr+H的能量对反应历程的示意图甲进行判断,该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)8、化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。CO可用于合成甲醇,一定温度下,向体积为2L的密闭容器中加入CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),达到平衡后测得各组分的浓度如下:。物质COH2CH3OH浓度/(mol·L-1)0.91.00.6
(1)反应达到平衡时,CO的转化率为________。
(2)该反应的平衡常数K=________。
(3)恒温恒容条件下,可以说明反应已达到平衡状态的是________(填字母)。
A.v正(CO)=2v逆(H2)
B.混合气体的密度不变。
C.混合气体的平均相对分子质量不变。
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化。
(4)若将容器体积压缩到1L,则达到新平衡时c(H2)的取值范围是___________。
(5)若保持容器体积不变,再充入0.6molCO和0.4molCH3OH,此时v正________v逆(填“>”“<”或“=”)。9、二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域,反应如下:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g);理论计算表明,原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3;在体系压强为0.1MPa,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。
(1)图中,表示C2H4、CO2变化的曲线分别是__、__。
(2)根据图中点A(600K,b、c相交),计算该温度时反应的平衡转化率为__(保留小数点后一位)。
(3)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应,生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和乙烯选择性,应当__。10、分25℃时,向10mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中逐滴滴入0.1mol·L-1NaOH溶液;溶液的pH与NaOH溶液体积关系如右图所示:
(1)用电离方程式表示P点pH<7的原因是________。
(2)M、Q两点中,水的电离程度较大的是________点。
(3)下列关系中,正确的是________。
a.M点c(Na+)>c(NH4+)
b.N点c(NH4+)+c(Na+)=2c(SO42-)
c.Q点c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Na+)11、工业上可以用NaOH溶液或氨水吸收过量的分别生成其水溶液均呈酸性.相同条件下,同浓度的两种酸式盐的水溶液中较小的是______,用文字和化学用语解释原因______12、化学与生活;生产、科研密切相关;请根据所学知识回答:
物质在水中可能存在电离平衡;盐的水解平衡和沉淀的溶解平衡;它们都可看作化学平衡。
(1)A为0.1mol·L-1的(NH4)2SO4溶液,在该溶液中各种离子的浓度由大到小顺序为____。
(2)B为0.1mol·L-1NaHCO3溶液,实验测得NaHCO3溶液的pH>7,请分析NaHCO3溶液显碱性的原因:___。
(3)C为FeCl3溶液,实验室中配制FeCl3溶液时通常需要向其中加入___,目的是___;
(4)若把B和C溶液混合,将产生红褐色沉淀和无色气体,该反应的离子方程式为___。13、有下列六种物质的溶液:①NaCl②NH4Cl③Na2CO3④Al2(SO4)3⑤CH3COOH⑥NaHCO3
(1)25℃时,用离子方程式表示0.1mol·L-1②溶液的酸碱性原因:__________;
(2)常温下,0.1mol/L的③和⑥溶液中微粒(含离子和分子)的种类是否相同:_______(填“相同”或“不相同”);
(3)将④溶液加热蒸干并灼烧最终得到的物质是________(填化学式);
(4)常温下0.1mol/L⑤溶液加水稀释至中性的过程中,下列表达式的数据一定变大的是_______。
A.c(H+)B.c(OH-)C.D.c(H+)·c(OH-)14、请回答下列问题:
(1)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ·mol-1、497kJ·mol-1,N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.0kJ·mol-1。则相同条件下破坏1molNO中化学键需要吸收的能量为_______kJ。
(2)25℃时,pH=5的CH3COOH溶液中,由水电离出的氢离子浓度c(H+)=____kJ·mol-1;若加入少量NaOH固体,则溶液中_____(填“增大”;“减小”或“不变”)。
(3)25℃下,向某Na2CO3溶液中加入稀盐酸,其含碳元素的微粒物质的量分数(φ)随溶液pH变化的部分情况如图所示。
①在同一溶液中,H2CO3、HCO3-、CO32-______(填“能”或“不能”)大量共存。
②当pH=7时,溶液中含碳元素的微粒主要为________。溶液中各种离子的物质的量浓度大小关系为______________。
③反应的CO32-+H2OHCO3-+OH-的平衡常数Kh=______。评卷人得分三、判断题(共1题,共2分)15、向溶液中加入少量水,溶液中减小。(____)评卷人得分四、原理综合题(共3题,共15分)16、常温下,用酚酞作指示剂,用0.10mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol·L-1的CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲线如图。(已知电离平衡常数:CH3COOH>HCN)
(1)图_____(a或b)是NaOH溶液滴定HCN溶液的pH变化的曲线。
(2)点③所示溶液中所含离子浓度的从大到小的顺序:_____。
(3)点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)_____c(HCN)-c(CH3COOH)(填“>、<或=”)
(4)25℃时,用0.1mol·L-1的醋酸溶液滴定20mL0.1mol·L-1的NaOH溶液,当滴加VmL该醋酸溶液时,混合溶液的pH=7。已知醋酸的电离平衡常数为Ka,则Ka=________________17、下表是时某些弱酸的电离平衡常数。化学式NH3·H2O
HClOHCOOH
(1)相同的NaClO和两溶液中:c(Na+)-c(ClO-)___c(K+)-c(CH3COO-)(填“”“”或“”
(2)由表格中的数据判断下列离子方程式正确的是_______填字母
a.2ClO-+H2O+CO2=2HClO+
b.HCOOH+=HCOO-+
c.HCOOH+CH3COO-=HCOO-+CH3COOH
d.Cl2+H2O+2=2+Cl-+ClO-
(3)硫酸肼(N2H6SO4)是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与(NH4)2SO4类似,写出硫酸肼第一步水解反应的离子方程式:_______。
(4)在溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与关系如图忽略溶液体积的变化、的挥发某溶液含0.020mol·L-1Mn2+、0.10mol·L-1H2S,当溶液_______时,开始沉淀已知
18、2018年6月27日;国务院发布《打赢蓝天保卫战三年行动计划》,该计划是中国政府部署的一项污染防治行动计划,旨在持续改善空气质量,为群众留住更多蓝天。对废气的进行必要的处理,让空气更加清洁是环境科学的重要课题。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H3=-221.0kJ/mol
若某反应的平衡常数表达式为请写出此反应的热化学方程式_____________。
(2)用如图所示的电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为和
①NO在电极上发生的反应为_________________。
②SO2在电极上发生的反应为__________________。
③写出物质A的化学式____________。
(3)利用氨气可以设计高能环保燃料电池(反应原理:4NH3+3O2=2N2+6H2O),用该电池电解含有的碱性工业废水,在阴极产生N2。阴极的电极反应式为__________;在标准状况下,当阴极收集到13.44LN2时,理论上消耗NH3的体积为________L。评卷人得分五、元素或物质推断题(共1题,共8分)19、Q;W、X、Y、Z是位于不同主族的五种短周期元素;其原子序数依次增大。
①W的氢化物与W最高价氧化物对应水化物反应生成化合物甲。
②X;Y、Z的最高价氧化物对应水化物之间两两反应均可生成盐和水。
③常温下,Q的最高价气态氧化物与化合物X2O2发生反应生成盐乙。
请回答下列各题:
(1)甲的水溶液呈酸性,用离子方程式表示其原因____________________________________________________________________________。
(2)③中反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________。
(3)已知:ZO3n-+M2++H+→Z-+M4++H2O(M为金属元素,方程式未配平)由上述信息可推测Z在周期表中位置为________________________________________________________________________________________________。
(4)Y形成的难溶半导体材料CuYO2可溶于稀硝酸,同时生成NO。写出此反应的离子方秳式_____________________________。评卷人得分六、有机推断题(共1题,共4分)20、某温度时,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)A点表示Ag2SO4是_____(填“过饱和”“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)该温度下Ag2SO4的溶度积常数Ksp=_____。(列式带入数据并计算出结果)
(3)现将足量的Ag2SO4固体分别加入:
a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液。
b.10mL蒸馏水。
c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液。
则Ag2SO4的溶解程度由大到小的顺序为_____(填字母)。
(4)向Ag2SO4悬浊液中加入足量Na2CrO4固体,可观察到有砖红色沉淀生成(Ag2CrO4为砖红色),写出沉淀转化的离子方程式:_____。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、A【分析】【分析】
【详解】
化学反应方程式中的反应热=反应物的键能之和-生成物的键能之和;在硅晶体中每个硅原子和其它4个硅原子形成4个共价键,所以每个硅原子含有2个共价键,"即△H=360kJ/mol×4+436kJ/mol×2-176kJ/mol×2-431kJ/mol×4=+236"kJ/mol,故选A。2、A【分析】【详解】
A.pH=3的盐酸与pH=11的氨水等体积混合,反应后溶液中氨水过量,氨水的电离程度大于氯化铵的水解程度,溶液显碱性,所得溶液中c(NH3•H2O)>c(NH4+)>c(Cl-);A正确;
B.0.2mol·L-1的醋酸与0.1mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合,反应后溶液中含有等物质的量的醋酸和醋酸钠,根据电荷守恒,c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),因为醋酸钠水解,c(CH3COOH)>c(Na+),因此c(CH3COO-)+c(OH-)<c(CH3COOH)+c(H+);B错误;
C.pH=3的醋酸与pH=11的氨水等体积混合,反应后溶液显中性,但醋酸铵水解,促进水的电离,所得溶液中由水电离出的c(H+)>1×10-7mol·L-1;C错误;
D.用0.1mol·L-1的盐酸滴定未知浓度的氨水时;恰好完全反应时生成的氯化铵水解溶液显酸性,应该选用在酸性条件下变色的指示剂,D错误;
故选A。3、B【分析】【详解】
A.由图像可知m点所示溶液中p=-lg=0,=1,则m点c(A-)=c(HA);A正确;
B.Ka(HA)只与温度有关,可取m点分析,Ka(HA)=由于=1,Ka(HA)=c(H+)=10-4.76;B错误;
C.由A项知m点c(A-)=c(HA),r点时由横坐标可知,=100,即c(A-)>c(HA),说明r点溶液中A-浓度大于m点,水的电离程度:m
D.r点溶液中电荷守恒关系为:c(H+)+c(Na+)=c(A-)+c(OH-);D正确;
故选B。
【点睛】
水溶液中的图像题,解题关键在于认真读懂图像,横坐标、纵坐标、线的走势、尤其是特殊点的分析,如本题中的m点。4、C【分析】【详解】
A.根据电荷守恒,溶液中存在由于溶液则所以有:故A正确;
B.若说明溶液为中性,根据电荷守恒可得:溶液中离子浓度大小为:故B正确;
C.某物质的水溶液中由水电离出的若说明该溶液能抑制水的电离,可能是酸溶液或碱溶液,所以该溶液的pH为a或14-a,故C错误;
D.将0.2mol⋅L-1的某一元弱酸HA溶液和0.1mol⋅L-1NaOH溶液等体积混合后,溶液中盐和酸的浓度都是0.050.1mol⋅L-1,根据电荷相等有根据物料守恒得二者结合可得:故D正确;
综上所述;答案为C。
【点睛】
混合物混合时先分析反应后溶质是什么,再利用电荷守恒、物料守恒、质子守恒分析,得出结论。5、B【分析】原电池工作时,正极上发生得电子的还原反应即:+2e-+H+=Cl-+则a为正极,b为负极,反应式为:CH3COO--8e-+2H2O=2CO2+7H+。A.正极上发生得电子的还原反应即:+2e-+H+=Cl-+则a为正极,发生还原反应,故A错误;B.由电极方程式可知当转移8mol电子时,正极消耗4molH+,负极生成7molH+,则处理后的废水pH降低,故B正确;C.b为负极,反应式为:CH3COO--8e-+2H2O=2CO2+7H+,由示意图可知,质子从b极移向a极,故C错误;D.a为正极,发生还原反应,电极反应式为+2e-+H+=Cl-+故D错误;故选B。
点睛:本题考查新型电池,注意把握原电池的工作原理以及电极反应式的书写,解答本题的关键是根据物质的性质判断原电池的正负极。本题的易错点为D,电极反应也要满足质量守恒定律。6、C【分析】【详解】
A.放电时铝为负极,失去电子被氧化为Al2Cl7-,方程式为Al-3e-+7AlCl4-=4Al2Cl7-;A错误;
B.放电时,AlCl4-移向负极,与铝反应生成Al2Cl7-;B错误;
C.充电时阳极失去电子,发生氧化反应,石墨没有化合价变化,失去电子的是的AlCl4-,反应为Cn+AlCl4--e-=Cn(AlCl4);C正确;
D.Cn(AlCl4)被还原仅得到1mol电子;故D错误;
所以选择C。二、填空题(共8题,共16分)7、略
【分析】【详解】
根据反应物的总能量小于生成物的总能量,可知反应吸热,故答案为:吸热。【解析】吸热8、略
【分析】【分析】
根据表格中的数据写出三段式:
【详解】
(1)反应达到平衡时,CO的转化率
(2)该反应的平衡常数为
(3)A.化学反应速率之比等于化学计量数之比,应为正逆反应速率相等;反应达到平衡,A错误;
B.反应为恒容条件下进行;反应物总质量不变,总体积不变,混合气体的密度始终不变,不能作为反应达到平衡的标志,B错误;
C.根据“变量不变达平衡”该反应的正反应为气体分子数减小的反应;混合气体的平均相对分子质量是变量,若混合气体的平均相对分子质量不再发生改变,说明反应达到平衡了,C正确;
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化;说明反应达到平衡了,D正确;
(4)将容器体积压缩到1L,若平衡不移动,则各物质的浓度变为原来的2倍,但压强增大,平衡向气体分子数减小的方向移动,氢气的平衡浓度小于2mol/L,所以氢气的浓度为
(5))若保持容器体积不变,再充入0.6molCO和0.4molCH3OH,说明反应达到平衡与原来的平衡状态相同,则v正=v逆。【解析】40%(或0.67)CD1.0mol·L-12)<2.0mol·L-1=9、略
【分析】【分析】
(1)原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,根据反应方程式2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g),CO2、H2的物质的量分数变化趋势相同,比值为1:3;C2H4、H2O的物质的量分数变化趋势相同,比值为1:4;(2)利用“三段式”计算A点对应温度的平衡转化率;(3)催化剂具有选择性;
【详解】
(1)原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,根据反应方程式2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g),CO2、H2的物质的量分数变化趋势相同,比值为1:3;C2H4、H2O的物质的量分数变化趋势相同,比值为1:4,所以a表示H2、c表示CO2、b表示H2O、d表示C2H4;a表示H2、c表示CO2、b表示H2O、d表示C2H4,图中点A,b、c相交,即x=平衡转化率33.3%;(3)催化剂具有选择性,为了提高反应速率和乙烯选择性,应当选择合适的催化剂。
【点睛】
本题考查化学平衡转化率,正确分析图象各曲线代表的物质是解题关键,明确反应过程中C2H4、H2O的物质的量分数变化趋势相同,比值为1:4。【解析】①.d②.c③.33.3%④.选择合适的催化剂10、略
【分析】【分析】
【详解】
试题分析:(1)NH4HSO4溶液中存在NH4HSO4=NH4++H++SO42-,因此P点pH<7,故答案为NH4HSO4=NH4++H++SO42-;
(2)M点,溶质为硫酸钠和(NH4)2SO4的混合物,(NH4)2SO4水解;促进水的电离,Q点溶质为一水合氨;硫酸钠,一水合氨的电离抑制水的电离,水的电离程度较大的是M点,故答案为M;
(3)a.M点溶质为硫酸钠和(NH4)2SO4的混合物,铵根离子水解,c(Na+)>c(NH4+),正确;b.N点溶液呈中性,根据电荷守恒,c(NH4+)+c(Na+)=2c(SO42-),正确;c.Q点溶质为等物质的量一水合氨、硫酸钠,根据物料守恒,2c(NH4+)+2c(NH3·H2O)=c(Na+),错误;故选ab。
考点:考查了弱电解质的电离平衡的影响因素、溶液的酸碱性与pH的相关知识。【解析】NH4HSO4=NH4++H++SO42-或HSO4-=H++SO42-Mab11、略
【分析】【分析】
根据铵根离子水解后,溶液显酸性,抑制亚硫酸氢根的电离;据此分析解答。
【详解】
因为生成亚硫酸根离子和氢离子,铵根水解,溶液呈酸性,抑制亚硫酸氢根的电离,所以中浓度减小,故答案为:水解使增大,电离平衡逆向移动,浓度减小。【解析】①.②.水解使增大,电离平衡逆向移动,浓度减小12、略
【分析】【分析】
(1)NH4+水解使溶液呈酸性;但水解程度微弱;
(2)测得NaHCO3溶液的pH>7;从弱酸的阴离子水解的角度分析;
(3)Fe3+易水解,离子方程式为:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,实验室中配制FeCl3溶液时要防止Fe3+水解;
(4)把B和C溶液混合,Fe3+和HCO3-发生双水解;生成红褐色沉淀和无色气体。
【详解】
(1)NH4+水解使溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),由于NH4+水解程度微弱,因此在该溶液中各种离子的浓度由大到小顺序为c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-);
(2)在碳酸氢钠溶液中水解程度大于电离程度,HCO3-水解方程式为HCO3-+H2OH2CO3+OH-,HCO3-水解使溶液显弱碱性;溶液的pH>7;
(3)Fe3+易水解,离子方程式为:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,实验室中配制FeCl3溶液时要防止Fe3+水解,因此配制FeCl3溶液时通常需要向其中加入盐酸;
(4)把B和C溶液混合,Fe3+和HCO3-发生双水解,生成红褐色沉淀和无色气体,离子方程式为:Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑。
【点睛】
比较溶液中粒子浓度关系的解题流程。
【解析】①.c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)②.在碳酸氢钠溶液中水解程度大于电离程度,HCO3-+H2OH2CO3+OH-水解显碱性③.盐酸④.抑制Fe3+水解⑤.Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑13、略
【分析】【分析】
(1)根据NH4+水解规律进行分析;
(2)根据Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中存在的水解平衡;电离平衡进行分析;
(3)硫酸属于难挥发性酸,Al2(SO4)3溶液加热蒸干灼烧后产物为原溶质;
(4)根据CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+;加水稀释促进电离进行分析。
【详解】
(1)②为NH4Cl溶液,溶液中铵根离子能发生水解,其反应的离子反应方程式为:NH4++H2ONH3∙H2O+H+,故答案:NH4Cl溶液中存在着铵根离子水解平衡:NH4++H2ONH3∙H2O+H+,所以NH4Cl溶液显酸性;
(2)③为Na2CO3溶液,⑥为NaHCO3溶液,碳酸钠溶液中碳酸根水解,且水解分步进行,CO32-+H2OHCO3-+OH-,HCO3-+H2OH2CO3+OH-,NaHCO3溶液中HCO3-既能水解又能电离,HCO3-+H2OH2CO3+OH-,HCO3-CO32-+H+,所以常温下,0.1mol/L的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中均含有微粒:Na+、CO32-、HCO3-、OH-、H+、H2CO3、H2O;故微粒种类是相同,故答案:相同;
(3)④为Al2(SO4)3溶液,存在水解平衡:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,由于硫酸属于难挥发性酸,所以将Al2(SO4)3溶液加热蒸干并灼烧后的产物为硫酸铝;故答案:Al2(SO4)3;
(4)⑤为CH3COOH溶液,常温下0.1mol/LCH3COOH溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+反应,加水稀释至中性的过程中,c(H+)逐渐减小,c(OH-)逐渐增大,由于温度不变,所以c(H+)×c(OH-)=Kw不变;根据醋酸的电离平衡常数可知,=加水稀释过程中,促进电离,c(CH3COO-)减小,但是Ka不变,所以增大;故答案选BC。
【解析】NH4Cl溶液中存在NH4+离子的水解平衡:NH4++H2ONH3∙H2O+H+,所以NH4Cl溶液显酸性相同Al2(SO4)3BC14、略
【分析】【详解】
(1)根据N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ•mol-1、497kJ•mol-1以及反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol-1可设NO分子中化学键的键能为X,则有:946kJ•mol-1+497kJ•mol-1-2X=180kJ•mol-1得:X=631.5kJ•mol-1;故答案为631.5;
(2)CH3COOH为酸,pH=-lgc(H+),pH等于5的CH3COOH溶液中C(H+)=1.0×10-5mol/L,25℃时:Kw=c(OH-)×c(H+)=10-14,溶液中的c(OH-)==1.0×10-9mol/L,pH等于5的CH3COOH溶液中氢离子来源为乙酸的电离和水的电离,但乙酸溶液中水电离出的氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,所以由水电离出的C(H+)是1.0×10-9mol/L,往溶液中加入少量NaOH固体,反应生成醋酸钠,溶液中=温度不变电离平衡常数不变,故答案为1.0×10-9mol/L;不变;
(3)常温下在20mL0.1mol/LNa2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/LHCl溶液40mL;先反应生成碳酸氢钠,再与盐酸反应生成二氧化碳;水。
①由反应及图象可知,在同一溶液中,H2CO3、HCO3-、CO32-不能大量共存;故答案为不能;
②由图象可知,pH=7时,c(OH-)=c(H+),溶液中含碳元素的主要微粒为HCO3-、H2CO3(少量),电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HCO3-)+c(OH-),则c(Na+)>c(Cl-),因HCO3-水解,则c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO3-)>c(OH-)=c(H+),故答案为HCO3-;c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO3-)>c(OH-)=c(H+);
③CO32-的水解常数Kh=当溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=1:1时,图象可知pH=10,c(H+)=10-10mol/L,由Kw可知c(OH-)=10-4mol/L,则Kh==c(OH-)=10-4mol/L,故答案为10-4。
点睛:本题考查较综合,涉及热化学方程式书写、盐类的水解、平衡常数计算、弱电解质的电离及溶液中酸碱之间的反应,综合考查学生分析问题、解决问题的能力。本题的易错点是Na2CO3溶液中加入稀盐酸图像的分析与解答。【解析】631.510-9不变不能HCO3-c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO3-)>c(H+)=c(OH-)10-4三、判断题(共1题,共2分)15、×【分析】【详解】
向溶液中加入少量水,减小,碱性减弱即减小,则增大,则溶液中增大,故错;【解析】错四、原理综合题(共3题,共15分)16、略
【分析】【分析】
(1)由图象可知,V(NaOH)=0时,a曲线对应的酸的pH大于b曲线,则a曲线对应的酸的电离程度小于b曲线,结合CH3COOH;HCN的电离平衡常数大小分析;
(2)根据电荷关系判断:溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),电荷关系为c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-);
(3)混合溶液中存在物料守恒,点①、点②c(Na+)相同,点①所示溶液中的物料守恒:c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+)和点②所示溶液中的物料守恒:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+);根据物料守恒分析判断;
(4)25℃时,用0.1mol·L-1的醋酸溶液滴定20mL0.1mol·L-1的NaOH溶液,当滴加VmL该醋酸溶液时,混合溶液的pH=7时c(OH-)=c(H+),由电荷守恒式:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)可知c(CH3COO-)=c(Na+)=mol/L,溶液中的c(CH3COOH)=mol/L,再结合Ka=计算即可。
【详解】
(1)由图象可知,V(NaOH)=0时,a曲线对应的酸的pH大于b曲线,则a曲线对应的酸的电离程度小于b曲线,由电离平衡常数:CH3COOH>HCN可知:酸的电离平衡常数越大;酸的酸性越强,pH越小,所以a曲线是NaOH溶液滴定HCN溶液的pH变化的曲线;
(2)溶液的电荷关系为c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),点③所示溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),所以溶液中所含离子浓度的从大到小的顺序为c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-);
(3)点①和点②溶液中物料守恒得c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(CN-)+c(HCN)=2c(Na+),所以有c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH);
(4)25℃时,用0.1mol·L-1的醋酸溶液滴定20mL0.1mol·L-1的NaOH溶液,当滴加VmL该醋酸溶液时,混合溶液的pH=7时c(OH-)=c(H+)=10-7mol/L,由电荷守恒式:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)可知c(CH3COO-)=c(Na+)=mol/L,溶液中的c(CH3COOH)=mol/L,则Ka===
【点睛】
判断电解质溶液的离子浓度关系,需要把握三种守恒,其中:①电荷守恒规律,如NaHCO3溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-);②物料守恒规律,如K2S溶液中S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S);③质子守恒规律,如Na2S水溶液中质子守恒式可表示:c(H3O+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)或c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-),质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。【解析】ac(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)=17、略
【分析】【分析】
(1)根据水解程度及电荷守恒比较溶液中离子浓度的大小关系;
(2)根据电离常数大小比较酸性强弱;根据强酸制弱酸的原理分析解答;
(4)当Qc=Ksp(MnS)时开始沉淀;根据溶度积表达式计算并根据图示数据分析解答。
【详解】
(1)根据电离平衡常数可知:酸性CH3COOH>HClO,则NaClO的水解程度大于CH3COOK,所以pH相同时CH3COOK的浓度大于NaClO;由于两溶液的pH相同,则两溶液中氢离子、氢氧根离子的浓度相同,根据电荷守恒可得:c(Na+)-c(ClO-)=c(K+)-c(CH3COO-);故答案为:=;
(2)a.根据强酸制弱酸的规律分析,HClO酸性强于则ClO-+H2O+CO2=HClO+故a错误;
b.HCOOH酸性强于则2CHCOOH+=2HCOO-+CO2↑+H2O,故b错误;
c.HCOOH酸性强于则HCOOH+CH3COO-=HCOO-+CH3COOH;故c正确;
d.酸性强于HClO,HClO酸性强于则Cl2+H2O+2=2+Cl-+ClO-;故d正确;故答案为:cd;
(3)硫酸肼溶液呈酸性,则N2H发生水解,第一步水解为N2H结合一个氢氧根生成[N2H5·H2O]+的过程,离子方程式为:N2H+H2O⇌[N2H5·H2O]++H+,故答案为;N2H+H2O⇌[N2H5·H2O]++H+;
(4)当Qc=Ksp(MnS)时开始沉淀,所以c(S2-)=mol/L=1.4×10-11mol/L,结合图象得出此时的pH=5,所以pH=5时锰离子开始沉淀,故答案为:5。【解析】=cdN2H+H2O⇌[N2H5·H2O]++H+518、略
【分析】【分析】
(1)根据平衡常数表达式可知,目标反应为2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g),①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ/mol②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol
③2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H3=-221.0kJ/mol根据盖斯定律②×2-①-③得到2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)的焓变△H;并写出反应的热化学方程式;
(2)电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为和则电解方程式为5SO2+2NO+8H2O2NH4HSO4+3H2SO4;根据电解方程式结合电解原理分析解答;
(3)阴极得到电子发生还原反应;结合电解环境书写可得;根据阴阳极电子转移数目相等计算。
【详解】
(1)目标反应为2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g),①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ/mol②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol③2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H3=-221.0kJ/mol由盖斯定律②×2-①-③有2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H=(-393.5kJ/mol)×2-(+180.5kJ/mol)-(-221.0kJ/mol)=-746.5kJ/mol,即2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ/mol,故答案为:2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ/mol;
(2)电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为和则电解方程式为5SO2+2NO+8H2O2NH4HSO4+3H2SO4;据此解题:
①电解时,阴极NO转化为结合电子守恒、电荷守恒有NO+6H++5e-=+H2O,故答案为:NO+6H++5e-=+H2O;
②阳极上二氧化硫失电子生成硫酸根离子,则阳极的电极反应式是SO2+2H2O-2e-═+4H+,故答案为:SO2+2H2O-2e-═+4H+;
③由电解方程式可知,物质A为硫酸,其的化学式H2SO4,故答案为:H2SO4;
(3)电池电解含有的碱性工业废水,在阴极产生N2,阴极发生还原反应,电极反应为:2+10e-+6H2O=N2+12OH-;在标准状况下,当阴极收集到13.44LN2时,转移电子为×10=6mol,电子转移数相同,则氨气转移电
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