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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年沪教版选修4化学下册月考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、浓度均为0.01mol/L的氢氧化钠和盐酸溶液中由水电离的H+浓度之比是A.无法确定B.1:1C.1012:1D.1:10122、一定温度下,分别加水稀释pH相同的盐酸和醋酸溶液,pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列判断正确的是()
A.CH3COOH的电离程度:bB.溶液中c(H+):bC.Kw的数值:b>dD.导电能力:a3、已知25℃时BaSO4饱和溶液中存在BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq),Ksp=1.1025×10-10,下列有关BaSO4的溶度积和溶解平衡的叙述正确的是()A.25℃时,向c(SO42-)=1.05×10-5mol·L-1的BaSO4溶液中,加入BaSO4固体,c(SO42-)增大B.向该饱和溶液中加入Ba(NO3)2固体,则BaSO4的溶度积常数增大C.向该饱和溶液中加入Na2SO4固体,则该溶液中c(Ba2+)>c(SO42-)D.向该饱和溶液中加入BaCl2固体,则该溶液中c(SO42-)减小4、已知液氨的性质与水相似。T℃时,NH3+NH3NH4++NH2-,NH4+的平衡浓度为1×10-15mol·L-1,则下列说法中正确的是A.在此温度下液氨的离子积为1×10-14B.在液氨中放入金属钠,可生成NaNH2C.恒温下,在液氨中加入NH4Cl,可使液氨的离子积减小D.降温,可使液氨电离平衡逆向移动,且c(NH4+)2-)5、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6、某研究机构使用Li-SO2Cl2电池电解制备Ni(H2PO2)2,其工作原理如图所示。已知电池反应为2Li+SO2Cl2=2LiCl+SO2↑;下列说法不正确的是。
A.该制备过程还能得到副产物浓NaOH溶液B.e接口连接h,f接口连接gC.膜a、c是阳离子交换膜,膜b是阴离子交换膜D.Li电极的电极反应式为Li-e-=Li+;LiAlCl4介质也可用LiCl水溶液替代评卷人得分二、填空题(共5题,共10分)7、描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示,表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb)。酸或碱电离平衡常数(Ka或Kb)CH3COOH1.8×10-5HNO24.6×10-4HCN5×10-10HClO3×10-8NH3·H2O1.8×10-5
表1
请回答下列问题:
(1)表1所给的四种酸中,酸性最弱的是________(用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离常数不变的操作是________(填字母序号)。
A.升高温度B.加水稀释。
C.加少量的CH3COONa固体D.加少量冰醋酸。
(2)CH3COONH4的水溶液呈________(选填“酸性”、“中性”或“碱性”),该溶液中存在的各离子浓度大小关系是_____________________________。
(3)物质的量之比为1∶1的NaCN和HCN的混合溶液,其pH>7,该溶液中离子浓度从大到小的排列为________________________。8、(1)CuSO4的水溶液呈______(填“酸”、“中”、“碱”)性,常温时的pH_____(填“>”或“=”或“<”),实验室在配制CuSO4的溶液时,常将CuSO4固体先溶于________中;然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以_____(填“促进”;“抑制”)其水解。
(2)泡沫灭火器中的主要成分是_______和_______溶液,反应的离子方程式为________。9、常温下,将某一元酸甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如表所示:。实验。
编号HA的物质的。
量浓度NaOH的物质的。
量浓度混合后溶液的pH甲pHa乙pH7丙丁pH10
从甲组情况分析,从a值大小如何判断HA是强酸还是弱酸?________________________________________________________________________。
乙组混合溶液中和的大小关系是________填标号
A.前者大后者大。
C.二者相等无法判断。
从丙组实验结果分析,该混合溶液中__________填“”“”或“”
分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果列式___________10、下图表示的是生产石膏的简单流程,请用平衡移动原理解释向CaCO3悬浊液中通入SO2发生反应的原因______。
11、I.已知25℃时,醋酸、碳酸、氢氰酸的电离平衡常数如下表:(单位省略)。醋酸碳酸氢氰酸Ka=1.7×10Ka1=4.2×10Ka2=5.6×10Ka=6.2×10
(1)写出碳酸的第一步电离方程式__________________________________。
(2)25℃时,等浓度的三种溶液①NaCN溶液、②Na2CO3溶液、③CH3COONa溶液,pH由大到小的顺序为_____________________(填序号)。
(3)25℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为_______________。
(4)将浓度为0.02mol/L的HCN与0.01mol/LNaOH溶液等体积混合,测得混合溶液中c(Na+)>c(CN),下列关系正确的是_______。
a.c(H+)>c(OH)b.c(H+)+c(HCN)=c(OH)c.c(HCN)+c(CN)=0.01mol/L
II.请用有关电解质溶液的知识回答下列问题:
(1)某温度下纯水的c(H+)=4.0×10mol/L,若温度不变,滴入稀盐酸,使c(H+)=2.0×10mol/L,则此溶液中由水电离产生的c(H+)=_________。
(2)氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡:Cu(OH)2(s)⇌Cu2+(aq)+2OH-(aq),常温下其Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10某硫酸铜溶液里c(Cu2+)=0.02mol·L如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液使之pH>________
(3)向含有相同浓度Fe2+、Hg2+的溶液中滴加Na2S溶液,先生成______沉淀(填化学式)。在工业废水处理过程中,依据沉淀转化原理,可用FeS作为沉淀剂除去废水中的Hg2+,写出相应的离子方程式______________________。(Ksp(FeS)=6.3×10Ksp(HgS)=6.4×10)评卷人得分三、判断题(共1题,共2分)12、向溶液中加入少量水,溶液中减小。(____)评卷人得分四、计算题(共4题,共20分)13、汽车尾气中排放的NOx和CO污染环境,在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx和CO的排放。已知:
①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH1=-566.0kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH2=+180.5kJ·mol-1
(1)CO的燃烧热为________。
(2)若1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946kJ、498kJ的能量,则1molNO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_____kJ(保留到小数点后一位)。14、按要求回答下列问题:
(1)300℃,硅粉与HCl(g)反应生成1molSiHCl3气体和H2(g)时,放出225kJ的热量。该反应的热化学方程式是_____________________。
(2)已知:CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)ΔH1=+83kJ/mol
CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)ΔH2=-20kJ/mol
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=-121kJ/mol
则:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________kJ/mol。
又知:
推算:断开1molH-O键与断开1molH-Cl键所需能量相差_______kJ。15、在水的电离平衡中,c(H+)和c(OH−)的关系如图所示:
(1)A点水的离子积为1×10−14mol2/L2,B点水的离子积为_______.造成水的离子积变化的原因是____________
(2)100℃时,若向溶液中滴加盐酸,能否使体系处于B点位置?为什么?_______;______.
(3)100℃时,若盐酸中c(H+)=5×10−4mol/L,则由水电离产生的c(H+)是________16、25℃,CH3COOH的电离平衡常数为1.7×10-5。
(1)CH3COOH的电离方程式为_________。25℃,0.1mol/LCH3COOH溶液中计算c(H+)的表达式为__________。
(2)25℃时,CH3COONa稀溶液中的水解平衡常数等于_____(保留小数点后一位数字)。
(3)25℃,0.1mol/LCH3COONa溶液的pH最接近______(填选项)。A.9B.10C.11D.12评卷人得分五、工业流程题(共3题,共18分)17、合成氨的流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的,通常使用的两种分离方法是____,_____;氢气的来源是水和碳氢化合物,写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式____________,___________;
(2)设备A中含有电加热器,触媒和热交换器,设备A的名称是______,其中发生的化学反应方程式为___________________;
(3)设备B的名称是____,其中m和n是两个通水口,入水口是_______(填“m”或“n”)。不宜从相反方向通水的原因是__________;
(4)设备C的作用是_________;
(5)在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用;欲除去原料气中的CO,可通过以下反应来实现:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627,若要使CO的转化率超过90%,则起始物中的c(H2O):c(CO)不低于______。18、氯化亚铜()常用作有机合成工业中的催化剂,是一种白色粉末,微溶于水、不溶于乙醇和稀硫酸。工业上用制作印刷电路的废液(含)生产的流程如图所示:
根据以上信息回答下列问题:
(1)生产过程中:X是________,Z是________。(均填化学式)
(2)写出生成的离子方程式________。
(3)析出的晶体不用水而用无水乙醇洗涤的原因是________。
(4)在的生成过程中理论上不需要补充SO2气体,其理由是________。
(5)已知:常温下现向饱和溶液中加入固体至此时溶液中=________。
(6)实验探究pH对产率的影响如下表所示:。pH1234567产率/%70908278757270
析出晶体最佳pH为________,当pH较大时产率变低的原因是________。19、氢氧化锂(LiOH)是重要的初加工锂产品之一,可用于继续生产氟化锂、锰酸锂等,在实验室模拟用天然锂辉石(主要成分是LiAlSi2O6)生产LiOH的一种工艺流程如图所示:
已知:溶液1中含有Li+、K+、Al3+、Na+、Fe3+、等离子。请回答下列相关问题。
(1)高温烧结的目的是________________________________________________。
(2)操作1是_____________________________。
(3)判断LiOH已洗涤干净的操作是______________________________________________。
(4)工业生产中通过电解LiC1溶液的方法也可制得LiOH,其原理如图所示,电极a应连接电源的_________(选填“正极”或“负极”),电极b发生的反应是__________,阳离子交换膜的作用是_________________________________。
评卷人得分六、元素或物质推断题(共1题,共4分)20、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_____________________________。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、B【分析】【详解】
氢氧化钠和盐酸都抑制水电离,0.01mol/L氢氧化钠溶液中c(OH-)=0.01mol/L,c(H+)==0.01mol/L盐酸中c(H+)=0.01mol/L,c(OH-)==由水电离的H+浓度等于c(OH-),所以浓度均为0.01mol/L的氢氧化钠和盐酸溶液中由水电离的H+浓度之比是1:1;故选B。
【点睛】
本题考查由水电离的H+浓度的计算,掌握水的离子积常数,明确酸碱抑制水电离,酸溶液中水电离的氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,碱溶液中水电离的氢离子浓度等于溶液中氢离子浓度。2、A【分析】【详解】
A.醋酸是弱电解质,加水稀释促进醋酸电离,溶液浓度则醋酸电离程度选项A正确;
B.溶液中越大,溶液的pH越小,根据图知,溶液pH:则选项B错误;
C.水的离子积常数只与温度有关,b;d点温度相同;则离子积常数相等,选项C错误;
D.溶液导电性强弱与离子浓度成正比,则溶液导电性选项D错误;
答案选A。
【点睛】
本题考查强弱电解质溶液稀释时的浓度变化,注意加水促进弱电解质电离的特点,根据盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,相同温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液,醋酸浓度大。3、D【分析】【详解】
A.25℃时,c(SO42-)=1.05×10-5mol·L-1的BaSO4溶液中,BaSO4固体溶解已达平衡,再加入BaSO4固体,沉淀不溶解,c(SO42-)不变;A错误;
B.向该饱和溶液中加入Ba(NO3)2固体,BaSO4的溶解平衡逆向移动,但由于温度不变,所以BaSO4的溶度积常数不变;B错误;
C.向该饱和溶液中加入Na2SO4固体,增大了溶液中的c(SO42-),平衡逆向移动,则该溶液中c(Ba2+)42-);C错误;
D.向该饱和溶液中加入BaCl2固体,将使BaSO4的溶解平衡逆向移动,则该溶液中c(SO42-)减小;D正确。
故选D。4、B【分析】【详解】
A.该温度下,该物质中c(NH4+)=c(NH2-),液氨的离子积常数=c(NH4+)∙c(NH2-)=(1×10-15mol∙L-1)2=10−30;故A错误;
B.由钠与水反应可推知,2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑,所以液氨中放入金属钠,可生成NaNH2;故B正确;
C.离子积常数只与温度有关;温度不变,离子积常数不变,故C错误;
D.弱电解质的电离是吸热反应,降低温度平衡逆向移动,但液体中仍然存在(NH4+)=c(NH2-);故D错误;
所以本题答案:B。5、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。6、D【分析】【分析】
根据电池反应为2Li+SO2Cl2=2LiCl+SO2↑可知,放电时Li元素化合价由0价变为+1价,失去电子,所以Li电极是负极,反应式为2Li-2e-═2Li+,则碳棒是正极,正极是SO2Cl2中+6价的硫得电子、发生还原反应,电极反应式为SO2Cl2+2e-=2Cl-+SO2↑,电解池中,Ni电极失去电子生成Ni2+,通过膜a进入产品室II室,所以g电极为阳极、与锂-磺酰氯(Li-SO2Cl2)电池的正极C棒相接,H2PO2-由原料室III室通过膜b进入产品室II室,与Ni2+生成Ni(H2PO2)2,h电极为阴极,与原电池的e电极相接,H2O或H+发生得电子的还原反应,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑,Na+通过膜c进入IV室,形成闭合回路,所以膜a、c是阳离子交换膜,膜b是阴离子交换膜;据此分析解答。
【详解】
A.根据上述分析;IV室中NaOH溶液浓度增大,所以该制备过程还能得到副产物浓NaOH溶液,故A正确;
B.原电池中Li电极为负极,C电极为正极,电解池中,Ni电极失去电子生成Ni2+;即g电极为阳极,则h电极为阴极,与原电池的负极Li电极e相接,故B正确;
C.电解池中,Ni电极失去电子生成Ni2+,通过膜a进入产品室II室,在产品室II室中与Ni2+生成Ni(H2PO2)2,Na+通过膜c进入IV室,形成闭合回路,所以膜a、c都是阳离子交换膜,H2PO2-由原料室III室通过膜b进入产品室II室,膜b是阴离子交换膜;故C正确;
D.Li电极的电极反应式为Li-e-=Li+;Li可以与水反应;不能用LiCl水溶液替代,故D错误;
故选D。二、填空题(共5题,共10分)7、略
【分析】【分析】
⑴表1所给的四种酸中,K越大,酸越强,因此酸性最弱的是HCN;A选项,升高温度,平衡正向移动,电离程度增大,电离常数变大,故A不符合题意;B选项,加水稀释,平衡正向移动,电离程度增大,但电离常数不变,故B符合题意;C选项,加少量的CH3COONa固体;平衡逆向移动,电离程度减小,电离常数不变,故C不符合题意;D选项,加少量冰醋酸,平衡正向移动,电离程度减小,电离常数不变,故D不符合题意。
⑵醋酸和一水合氨的K相同,则CH3COONH4的水溶液呈中性,该溶液中存在的各离子浓度大小关系是c(NH4+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)。
⑶物质的量之比为1∶1的NaCN和HCN的混合溶液,其pH>7,说明水解程度大于电离程度氢氧根浓度大于氢离子浓度,因此CN-水解消耗大于生成的;因此浓度小于钠离子浓度。
【详解】
(1)表1所给的四种酸中,K越大,酸越强,因此酸性最弱的是HCN;A选项,升高温度,平衡正向移动,电离程度增大,电离常数变大,故A不符合题意;B选项,加水稀释,平衡正向移动,电离程度增大,但电离常数不变,故B符合题意;C选项,加少量的CH3COONa固体;平衡逆向移动,电离程度减小,电离常数不变,故C不符合题意;D选项,加少量冰醋酸,平衡正向移动,电离程度减小,电离常数不变,故D不符合题意;综上所述,答案为:HCN;B。
(2)醋酸和一水合氨的K相同,则CH3COONH4的水溶液呈中性,该溶液中存在的各离子浓度大小关系是c(NH4+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+),故答案为中性;c(NH4+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)。
(3)物质的量之比为1∶1的NaCN和HCN的混合溶液,其pH>7,说明CN-水解程度大于HCN电离程度,因此CN-水解消耗大于生成的,因此浓度小于钠离子浓度,该溶液中离子浓度从大到小的排列为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),故答案为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。【解析】①.HCN②.B③.中性④.c(NH4+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)⑤.c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)8、略
【分析】【分析】
(1)CuSO4是强酸弱碱盐;结合铜离子水解的方程式分析解答;
(2)HCO3-和Al3+均可发生水解,相互促进,产生气体CO2和沉淀Al(OH)3;据此分析解答。
【详解】
(1)CuSO4是强酸弱碱盐,铜离子水解方程式为Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+,水解后溶液中c(H+)>c(OH-),所以溶液呈酸性,常温下pH<7;为了防止CuSO4水解,所以配制CuSO4溶液时将CuSO4先溶于较浓的硫酸中;抑制其水解,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,故答案为:酸;<;硫酸;抑制;
(2)沫灭火器中的主要成分是Al2(SO4)3和NaHCO3溶液,HCO3-和Al3+均可发生水解,且相互促进,产生气体CO2和沉淀Al(OH)3,离子方程式为Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,故答案为:Al2(SO4)3;NaHCO3溶液;Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑。
【点睛】
本题的易错点为(2),要注意铝离子和碳酸氢根离子易发生双水解而不能共存。【解析】酸<硫酸抑制Al2(SO4)3NaHCO3溶液Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑9、略
【分析】【分析】
(1)等物质的量混合时;二者恰好反应生成盐,根据溶液的pH判断酸性强弱;
(2)任何溶液中都存在电荷守恒;根据电荷守恒判断;
(3)混合溶液的溶质为等物质的量的HA和NaA,pH>7说明A-的水解大于HA的电离,结合电荷守恒判断;根据物料守恒得2c(Na+)=c(A-)+c(HA);
(4)由电荷守恒关系式变形得c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)。
【详解】
(1)若HA是强酸,恰好与NaOH溶液反应生成强酸强碱盐,pH=7;若HA是弱酸,生成的NaA水解显碱性,pH>7;
故答案为:a=7时,HA是强酸;a>7时;HA是弱酸;
(2)混合溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A−)+c(OH−),由于pH=7,则c(Na+)=c(A−);
故答案为:C;
(3)混合溶液的溶质为等物质的量的HA和NaA,pH>7说明A−的水解大于HA的电离,所以离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(A−)>c(OH−)>c(H+);根据物料守恒得2c(Na+)=c(A−)+c(HA)=0.2mol⋅L−1;
故答案为:c(Na+)>c(A−)>c(OH−)>c(H+);0.2;
(4)由电荷守恒关系式变形得c(Na+)−c(A−)=c(OH−)−c(H+)=(10−4−10−10)mol⋅L−1;
故答案为:10−4−10−10。
【点睛】
本题主要考查弱电解质的电离平衡,溶液离子浓度大小的比较等,主要考查溶液中的平衡,有一定难度。【解析】时,HA是强酸;时,HA是弱酸10、略
【分析】【详解】
由于CaCO3悬浊液中存在沉淀溶解平衡CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq),当通入SO2时,CO32-与SO2发生反应,使得c(CO32-)减小,从而溶解平衡正向移动,Ca2+与SO32-结合生成CaSO3,即CaCO3转化为CaSO3,故答案为:CaCO3悬浮液中存在平衡CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq),通入SO2时,CO32-与SO2反应,c(CO32-)减小,CaCO3的溶解平衡正向移动,CaCO3转化为CaSO3。【解析】CaCO3悬浮液中存在平衡CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq),通入SO2时,CO32-与SO2反应,c(CO32-)减小,CaCO3的溶解平衡正向移动,CaCO3转化为CaSO3。11、略
【分析】【分析】
I.(1)多元弱酸应分步电离;
(2)利用盐类水解中“越弱与水解”进行分析;
(3)根据电离常数判断;
(4)通过c(Na+)>c(CN-);判断出以电离还是水解为主;
II.(1)根据水的离子积;计算pH;
(2)利用溶度积进行计算;
(3)利用溶度积的原则进行分析;
【详解】
I.(1)碳酸是二元弱酸,在溶液中分步电离,电离方程式为:H2CO3H++HCO3-、HCO3-H++CO32-;
故答案为H2CO3H++HCO3-;
(2)三种盐都是强碱弱酸盐,水溶液显碱性,根据表中数据,电离H+能力:CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO3-,利用盐类水解中“越弱越水解”,得出水解能力大小顺序是CO32->CN->CH3COO-,即pH由大到小的顺序是②>①>③。
故答案为②>①>③;
(3)电离出H+能力:H2CO3>HCN>HCO3-,因此NaCN中通入少量的CO2,其离子方程式为CN-+H2O+CO2=HCN+HCO3-;
故答案为:CN-+H2O+CO2=HCN+HCO3-;
(4)HCN和NaOH等体积混合,反应后溶液中的溶质为NaCN和HCN,且两者物质的量相等,因为c(Na+)>c(CN-),说明CN-的水解能力大于HCN的电离能力,溶液显碱性,a、根据上述分析,溶液显碱性,即c(OH-)>c(H+);故a错误;
b、电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-),物料守恒:c(CN-)+c(HCN)=2c(Na+),两式联立得到2c(H+)+c(HCN)=2c(OH-)+c(CN-),故b错误;
c、根据物料守恒,c(CN-)+c(HCN)=0.01mol·L-1;故c正确;
c正确;故答案为c;
II.(1)纯水中水电离c(H+)等于水电离出的c(OH-),即该温度下,水的离子积Kw=4×10-7×4×10-7=1.6×10-13,该温度下,滴入盐酸,根据水的离子积c(OH-)==8×10-10mol·L-1,即水电离出的c(H+)=8×10-10mol·L-1;
故答案为8×10-10mol·L-1;
(2)根据浓度商与Ksp之间的关系,当Qc=Ksp时,此时溶液为饱和溶液,即要使Cu(OH)2开始出现沉淀,c(OH-)>=1×10-9mol·L-1;则pH应大于5;
故答案为5;
(3)Ksp(FeS)>Ksp(HgS),说明HgS比FeS更难溶,即先有HgS沉淀产生;反应向更难溶的方向进行,即发生的离子方程式为Hg2+(aq)+FeS=Hg+Fe2+(aq);
故答案为HgS;Hg2+(aq)+FeS=Hg+Fe2+(aq)。
【点睛】
本题的易错点是I中(3),学生经常书写成2CN-+CO2-+H2O=2HCN+CO32-,学生忽略了HCN电离出H+强于HCO3-,HCN与CO32-反应生成HCO3-,因此正确的是CN-+H2O+CO2=HCN+HCO3-,因此类似这种题型应注意生成物是否能发生反应。【解析】H2CO3H++HCO3-②>①>③CN+CO2+H2O=HCO3-+HCNC8.0×10-10mol/L5HgSHg2+(aq)+Fe(S)Hg+Fe2+(aq)三、判断题(共1题,共2分)12、×【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、计算题(共4题,共20分)13、略
【分析】【分析】
(1)燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量;据此分析;
(2)ΔH2=反应物总键能-生成物总键能进行计算。
【详解】
(1)由①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH1=-566.0kJ·mol-1反应可知,CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1,由此可知,CO的燃烧热为283.0kJ·mol-1;
故答案为283.0kJ·mol-1;
(2)设1molNO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为xkJ,ΔH2=反应物总键能-生成物总键能=(946+498)kJ-2x=180.5kJ;解得x=631.8;
故答案为:631.8。【解析】283.0kJ·mol-1631.814、略
【分析】【分析】
(1)硅粉与HCl在300℃时反应生成1molSiHCl3气体和H2;放出225kJ热量,根据书写热化学方程式的要求书写;
(2)根据盖斯定律分析计算4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g)的△H;再根据焓变△H=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量计算。
【详解】
(1)硅粉与HCl在300℃时反应生成1molSiHCl3气体和H2,放出225kJ热量,根据反应热及反应物状态、反应条件,该反应的热化学方程式为Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)△H=-225kJ/mol,故答案为:Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)△H=-225kJ/mol;
(2)①CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)△H1=+83kJ•mol-1,②CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)△H2=-20kJ•mol-1,③CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)△H3=-121kJ•mol-1,根据盖斯定律,(①+②+③)×2可得:4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g)△H=[(83kJ•mol-1)+(-20kJ•mol-1)+(-121kJ•mol-1)]×2=-116kJ•mol-1,焓变△H=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量,由4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-116kJ•mol-1,可得:4×E(H-Cl)+498-[243×2+4×E(H-O)]=-116kJ,得到4×E(H-O)-4×E(H-Cl)=498kJ-486kJ+116kJ=128kJ,E(H-O)-E(H-Cl)=32kJ,故答案为:-116;32。【解析】Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)ΔH=-225kJ/mol-1163215、略
【分析】【分析】
(1)c(H+).c(OH-)=Kw;水的电离是吸热反应,升高温度促进电离;
(2)100℃时,若向溶液中滴加盐酸,溶液中c(H+)增大,c(OH-)减小,溶液中c(H+)≠c(OH-);
(3)水电离出的氢离子浓度总是等于水电离出的氢氧根浓度。
【详解】
(1)由图可知,B点Kw=c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L,则水的离子积Kw=c(H+)·c(OH-)=10-6mol/L×10-6mol/L=10-12mol2/L2;水的电离是吸热过程,升高温度促进电离,水的离子积增大,故答案为:10-12mol2/L2;水的电离是吸热过程;升高温度,Kw增大;
(2)100℃时,若向溶液中滴加盐酸,溶液中c(H+)增大,c(OH-)减小,溶液中c(H+)≠c(OH-);所以不可能处于B点,故答案为:否;盐酸中氢离子浓度不等于氢氧根浓度;
(3)水电离出的氢离子浓度总是等于水电离出的氢氧根浓度,100℃时,若盐酸中c(H+)=5×10−4mol/L,则由水电离产生的c(H+)=水电离产生的c(OH-)==2×10-9mol/L,故答案为:2×10-9mol/L。【解析】10-12mol2/L2水的电离是吸热过程,升高温度,Kw增大否盐酸中氢离子浓度不等于氢氧根浓度2×10-9mol/L16、略
【分析】【分析】
(1)CH3COOH是弱酸,部分电离生成醋酸根离子和氢离子,根据25℃,CH3COOH的电离平衡常数为1.7×10-5,结合电离平衡常数表达式计算c(H+);
(2)CH3COONa的水解平衡常数Kh==
(3)根据水解平衡常数结合平衡常数表达式计算水解生成的c(OH-);再判断pH。
【详解】
(1)CH3COOH是弱酸,部分电离生成醋酸根离子和氢离子,电离方程式为CH3COOH⇌H++CH3COO-,25℃,CH3COOH的电离平衡常数为1.7×10-5,则0.1mol/LCH3COOH溶液中K===1.7×10-5,解得:c(H+)=故答案为:CH3COOH⇌H++CH3COO-;
(2)CH3COONa的水解平衡常数Kh====5.9×10-10,故答案为:5.9×10-10;
(3)25℃,CH3COONa的水解平衡常数Kh=5.9×10-10==解得:c(OH-)=mol/L=7.7×10-6mol/L,pH最接近9,故选A。【解析】CH3COOHCH3COO-+H+5.9×10-10A五、工业流程题(共3题,共18分)17、略
【分析】【详解】
:(1)分离空气提取氮气的方法一种是液化和分馏;另一种方法是与碳反应后除去CO2;制取氢气的两个方程式分别为:C+H2OCO+H2;CH4+H2OCO+3H2;(2)合成氨的设备名称是合成塔;合成氨的方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);(3)冷凝分离产品设备为冷却塔或冷凝器,入水口应该在下面,此时水流和气流是逆向的,冷凝效果好;(4)分离器是气——固分离用设备,分离液氨和未反应的原料气;(5)设CO、H2O起始浓度分别为x;ymol/L;则转化的CO的最小值为0.9x
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始xy00
变化0.9x0.9x0.9x0.9x
平衡0.9xy-0.9x0.9x0.9x,根据平衡常数列式:(0.9x)2/0.1x(y-0.9x)=0.627;解得:y/x=13.8。故此只要此值大于13.8,转化率就会超过90%。
【考点定位】
此题以合成氨反应为载体,综合考查了化学与技术模块的主干知识。【解析】液化、分馏与碳反应后除去CO2C+H2OCO+H2CH4+H2OCO+3H2合成(氨)塔N2(g)+3H2(g)2NH3(g)冷却塔(或冷凝器)n高温气体由冷却塔的上端进入,冷却水从下端进入,逆向冷却效果好将液氨与未反应的原料气分离13.818、略
【分析】【分析】
根据流程图,蚀刻液为氯化铁溶液,则滤液①为氯化亚铁,因此印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)中应先加入过量的铁粉除去铜离子和铁离子;过滤后,在滤液1中通入过量的氯气,可生成氯化铁,用于制作蚀刻液;滤渣①含有铜;铁,加入过量的盐酸除去铁,滤液②为氯化亚铁,滤渣②中含有铜,可与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫,铜与氯气反应生成氯化铜,调节溶液pH,可生成硫酸和CuCl晶体,据此分析解答。
【详解】
(1)由以上分析可知X是Fe,Z是Cl2,故答案为:Fe;Cl2;
(2)生成CuCl的离子方程式为2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+,故答案为:2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+;
(3)氯化亚铜微溶于水;不溶于乙醇和稀硫酸;析出的CuCl晶体不用水而用无水乙醇洗涤,可减少产品CuCl的损失,同时乙醇易挥发,便于干燥,故答案为:减少产品CuCl的损失;
(4)依据图示可知:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O反应中生成的CuSO4和SO2为1∶1,CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4反应中消耗CuSO4和SO2也为1∶1,所以理论上不需要补充SO2气体,故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O反应中生成的CuSO4和SO2为1∶1,CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4反应中消耗CuSO4和SO2也为1∶1,所以理论上不需要补充SO2气体;
(5)常温下Ksp(CuCl)=1.6×10-7,Ksp(CuI)=1.2×10-12,现向CuCl饱和溶液中加入NaI固体至c(I-)=0.1mol•L-1,c(Cu2+)=mol/L=1.2×10-11,c(Cl-)=mol/L=4×10-4mol/L,此时溶液中==3×10-8,故答案为:3×10-8;
(6)由表中数据可知;析出CuCl晶体最佳pH为2,pH较大时,铜离子水解程度增大,反应生成CuCl减少,CuCl产率降低,故答案为:2;pH较大时,铜离子水解程度增大,反应生成CuCl减少。
【点睛】
根据实验目的正确理解实验流程图是解题的关键。本题的易错点
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