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文档简介

…………○…………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2025年教科新版选修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、下列关于反应热的说法正确的是()A.化学反应的反应热只与反应体系的始态和终点状态有关,而与反应的途径无关B.已知C(s)+O2(g)=CO(g)的反应热为110.5kJ/mol,说明碳的燃烧热为110.5kJC.反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关D.当∆H为“-”时,表示该反应为吸热反应2、研究化学反应进行的方向具有重要意义。下列解释与事实不符合的是。选项事实解释A液态水变成气态水该过程为熵增过程BNa与H2O的反应是熵增的放热反应该反应能自发进行C氢气与氧气反应生成液态水该反应的△H<0、△S<0D2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)△H<0高温有利于该反应自发进行

A.AB.BC.CD.D3、一定温度下,将一定质量的纯醋酸加水稀释;经实验测定溶液的导电能力变化如下图所示,下列说法中正确的是。

A.a、b、c三点溶液的pH:bB.a、b、C三点醋酸的电离程度:cC.若用湿润的pH试纸测量a处pH,测量结果一定偏小D.物质的量浓度分别为a、b、C三点的溶液各10mL,用1mol·L-1NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液体积:c4、时,在“”的水溶液体系中,和三者中各自所占的物质的量分数随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是。

A.在含和的溶液中,加入少量NaOH固体,一定增大B.将等物质的量的NaHA和混合物溶于水,所得溶液中C.NaHA溶液中,的水解能力大于的电离能力D.在含和的溶液中,若则与不一定相等5、下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是()A.pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)B.含等物质的量的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液中:c(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)C.0.1mol·L-1CH3COONa溶液与0.1mol·L-1HCl溶液混合至pH=7:c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)D.0.1mol·L-1Na2CO3溶液与0.1mol·L-1NaHCO3溶液等体积混合:2c(Na+)=3[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]6、实验:①0.1mol/LAgNO3溶液和0.1mol/LNaCl溶液等体积混合得到浊液;过滤.

②取等量①的滤液于两支试管中,分别滴加等浓度等体积的Na2S溶液、Na2SO4溶液;前者出现浑浊,后者溶液仍澄清.

③取少量①的沉淀;滴加几滴氨水,沉淀逐渐溶解.

下列分析不正确的是A.①中生成AgCl沉淀,溶液中c(Ag+)和c(Cl﹣)大量减少B.①的滤液中不含有Ag+C.②的现象说明该温度下Ag2S比Ag2SO4更难溶D.③中生成Ag(NH3)2+,使c(Ag+)减小,促进AgCl(s)溶解平衡正向移动评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)7、水煤气法制甲醇工艺流程框图如下。

(注:除去水蒸气后的水煤气含55~59%的H2,15~18%的CO,11~13%的CO2,少量的H2S、CH4,除去H2S后,可采用催化或非催化转化技术,将CH4转化成CO,得到CO、CO2和H2的混合气体;是理想的合成甲醇原料气,即可进行甲醇合成)

(1)制水煤气的主要化学反应方程式为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反应是吸热反应。①此反应的化学平衡常数表达式为____________________;

②下列能提高碳的平衡转化率的措施是____________________。

A.加入C(s)B.加入H2O(g)C.升高温度D.增大压强。

(2)将CH4转化成CO;工业上常采用催化转化技术,其反应原理为:

CH4(g)+3/2O2(g)CO(g)+2H2O(g)+519kJ。工业上要选择合适的催化剂;分别对X;Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同)

①X在T1℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;

②Y在T2℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;

③Z在T3℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;

已知:T1>T2>T3,根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是_____(填“X”或“Y”或“Z”),选择的理由是_________________________________________。

(3)合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,进行甲醇合成,主要反应是:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)+181.6kJ。T4℃下此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中加入CO、H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:。物质H2COCH3OH浓度/(mol·L-1)0.20.10.4

①比较此时正、逆反应速率的大小:v正________v逆(填“>”、“<”或“=”)。

②若加入同样多的CO、H2,在T5℃反应,10min后达到平衡,此时c(H2)=0.4mol·L-1、c(CO)=0.7mol·L-1、则该时间内反应速率v(CH3OH)=____________mol·(L·min)-1。

(4)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是__________________________________。8、在室温下;下列四种溶液:

①0.1mol/LNH4Cl②0.1mol/LCH3COONH4③0.1mol/LNH4HSO4④0.1mol/LNH3·H2O

请根据要求填写下列空白:

(1)溶液①呈_______性(填“酸”、“碱”或“中”),其原因是_______________(用离子方程式表示)。

(2)在上述四种溶液中,pH最小的是___________;c(NH4+)最小的是_______(填序号)。

(3)室温下,测得溶液②的pH=7,则CH3COO-与浓度的大小关系是:c(CH3COO-)_______c()(填“>”、“<”或“=”)。9、(1)AlCl3溶液呈________性(填“酸”“中”或“碱”),原因是____________________________(用离子方程式表示)。把AlCl3溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要固体产物是____________________(写化学式)。实验室在保存AlCl3溶液时,常在溶液中加少量的________;以抑制其水解。

(2)将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液呈________性(填“酸”“中”或“碱”),溶液中c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”“=”或“<”)。

(3)25℃时,pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈________性(填“酸”“中”或“碱”),溶液中,c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”“=”或“<”)。

(4)物质的量浓度相同的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等,则混合后溶液呈________性(填“酸”“中”或“碱”),醋酸体积________氢氧化钠溶液体积(填“>”“=”或“<”)。

(5)已知0.1mol·L-1的NaHCO3溶液pH=9,则溶液中c(CO32-)________c(H2CO3)(填“>”“=”或“<”),其溶液显电中性的原因是________________________(用离子浓度关系式表示)。10、含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液;在化学上用作缓冲溶液。向其中加入少量酸或碱时溶液的酸碱性变化不大。

(1)向该溶液中加入少量盐酸时,发生反应的离子方程式是____________________;向其中加入少量KOH溶液时,发生反应的离子方程式是____________________。

(2)现将HA溶液和NaOH溶液等体积混合;得到缓冲溶液。

①若HA为该溶液显酸性,则溶液中________(填“”、“”或“”)。

②若HA为该溶液显碱性,溶液中所有的离子按浓度由大到小排列的顺序是_______________。11、(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________。12、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___________评卷人得分三、判断题(共1题,共2分)13、向溶液中加入少量水,溶液中减小。(____)评卷人得分四、结构与性质(共3题,共21分)14、随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,含碳化合物的综合利用备受关注。CO2和H2合成甲醇是CO2资源化利用的重要方法。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下:

反应Ⅰ:

反应Ⅱ:

反应Ⅲ:

回答下列问题:

(1)反应Ⅰ的=_______已知由实验测得反应Ⅰ的(为速率常数,与温度、催化剂有关)。若平衡后升高温度,则_______(填“增大”“不变”或“减小”)。

(2)①下列措施一定能使CO2的平衡转化率提高的是_______(填字母)。

A.增大压强B.升高温度C.增大H2与CO2的投料比D.改用更高效的催化剂。

②恒温(200℃)恒压条件下,将1molCO2和1molH2充入某密闭容器中,反应达到平衡时,CO2的转化率为a,CH3OH的物质的量为bmol,则此温度下反应Ⅲ的平衡常数Kx=_______[写出含有a、b的计算式;对于反应为物质的量分数。已知CH3OH的沸点为64.7℃]。其他条件不变,H2起始量增加到3mol,达平衡时平衡体系中H2的物质的量分数为_______(结果保留两位有效数字)。

(3)反应Ⅲ可能的反应历程如图所示。

注:方框内包含微粒种类及数目;微粒的相对总能量(括号里的数字或字母;单位:eV)。其中,TS表示过渡态、*表示吸附在催化剂上的微粒。

①反应历程中,生成甲醇的决速步骤的反应方程式为_______。

②相对总能量_______eV(计算结果保留2位小数)。(已知:)15、常温下,有下列四种溶液:①HCl②NaOH③NaHSO4④CH3COOH

(1)NaHSO4溶液呈酸性,用化学用语解释其呈酸性的原因:________________。

(2)0.1mol·L-1的溶液②,其pH=____________。

(3)向等体积、等浓度的溶液①、④中加入大小相同的镁条,开始时反应速率的大小关系为①_________④(填“>”、“<”或“=”)。

(4)等体积、等pH的溶液①和④分别与足量的②反应,消耗②的物质的量大小关系为①_______④(填“>”、“<”或“=”)。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:CH3COOH、HCN的电离平衡常数分别为1.75×10-5、6.4×10-10)

(1)图__(a或b)是NaOH溶液滴定HCN溶液的pH变化的曲线;判断的理由是__。

(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)点②③④所示的溶液中水的电离程度由大到小的顺序是:__。评卷人得分五、工业流程题(共2题,共14分)17、实验室以工业废渣(主要含CaSO4∙2H2O,还含少量SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3)为原料制取(NH4)2SO4晶体和轻质CaCO3;其实验流程如下:

已知:①金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围(pH=8.5时Al(OH)3开始溶解)。金属离子Al3+Fe3+Fe2+Ca2+开始沉淀时pH3.42.77.611.3完全沉淀时pH4.73.79.6/

②已知常温下,Ksp(CaSO4)=4.8×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9

回答下列问题:

(1)废渣粉末“浸取”时,主要反应的离子方程式为_____________________________。实验时需向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是______________________。

(2)废渣粉末“浸取”时,反应温度需控制在60~70℃,合适的加热方式为_________。若温度过高将会导致CaSO4的转化率下降,其原因是_______________________。

(3)滤渣1成分是_______________(填化学式)。

(4)加适量H2O2的作用是________________________________(用离子方程式表示)。“调pH值”除铁和铝时,应调节溶液的pH范围为_________________。18、胆矾是一种重要的含铜化合物,某课外研究小组用粗铜(含少量)通过不同的化学反应制取胆矾的过程如图:

物质完全沉淀时的pHFe(OH)33.2Fe(OH)29.6Cu(OH)26.4

当溶液中被沉淀离子的物质的量浓度小于时;认为该离子沉淀完全。

试回答下列问题:

(1)下列物质中,最适合作为试剂X的是________(填序号)。

A.B.C.D.

(2)由粗铜通过两种途径制取胆矾,与途径Ⅱ相比,途径Ⅰ有明显的两个优点,分别是______________、____________________。

(3)试剂Y可以是______________________(任填一种物质的化学式)。

(4)若溶液C中的浓度分别为则向溶液C中加入少量试剂Y的过程中应控制溶液C的pH范围约为________。

(5)氢化亚铜是一种红色固体,40~50℃时,滤液E和溶液混合反应可得氢化亚铜沉淀,同时得到硫酸和磷酸,该反应的离子方程式为___________________________________,该反应每转移1.5个电子,生成CuH的物质的量为________mol。

(6)纳米氧化亚铜是一种用途广泛的光电材料,电化学法可用铜棒和石墨作电极,电解滤液E获得纳米氧化亚铜,电解过程中无气体产生,则铜棒作________极,生成的电极反应式为______________________,电解过程中滤液E的浓度____________(填“增大”“不变”或“减小”)。

(7)得到晶体,乙醇代替蒸馏水洗涤晶体的目的是______________。评卷人得分六、计算题(共1题,共8分)19、现有反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H﹤0,850℃时,向2L的密闭容器中充入CO、H2O(g)各4mol,反应达到平衡,测得H2浓度为1mol·L-1;回答下列问题(不写出具体的计算过程不得分):

(1)平衡常数为________________?

(2)若温度不变,初始时CO浓度为2mol/L,H2O(g)为6mol/L,则平衡时CO转化率为_______?参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、A【分析】【详解】

A;盖斯定律认为:化学反应的反应热只与反应体系的始态和终点状态有关;而与反应的途径无关,A正确;

B;燃烧热:1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量;碳完全燃烧生成二氧化碳,B错误;

C;反应热的大小即反应物所具有的能量和生成物所具有的能量的差异;C错误;

D、∆H<0;为放热反应,D错误;

故选A。2、D【分析】【详解】

A.液态水变为气态水属于混乱(或无序)程度变大的过程;则该过程为熵增过程,故A正确;

B.Na与H2O反应生成氢氧化钠和氢气,该反应放热并且生成气体混乱(或无序)程度变大,所以△H<0、△S>0,任何温度下△H-T△S<0;该反应能自发进行,故B正确;

C.氢气与氧气反应生成液态水反应放热,混乱(或无序)程度变小,所以△H<0、△S<0;故C正确;

D.2NO2(g)+4CO(g)═N2(g)+4CO2(g)△H<0,又气体物质的量在减小,则混乱(或无序)程度变小,所以△H<0、△S<0,根据△G=△H-T△S<0自发;则低温有利于该反应自发进行,故D错误;

故答案为D。

【点睛】

在等温、等压条件下,化学反应的方向是由反应的焓变和熵变共同决定的.化学反应自发进行的最终判据是吉布斯自由能变,自由能一般用△G来表示,且△G=△H-T△S:①当△G=△H-T△S<0时,反应向正反应方向能自发进行;②当△G=△H-T△S=0时,反应达到平衡状态;③当△G=△H-T△S>0时,反应不能向正反应方向自发进行。3、A【分析】【详解】

A.溶液中的导电离子主要来自醋酸电离,所以溶液的导电能力越强,c(H+)越大。现导电能力b>a>c,则c(H+)b>a>c,a、b、c三点溶液的pH:b

B.冰醋酸中加水稀释,随着水的不断加入,醋酸的浓度不断减小,电离程度不断增大,所以a、b、c三点醋酸的电离程度:a

C.若用湿润的pH试纸测量a处pH,则相当于醋酸溶液稀释,c(H+)可能增大也可能减小;pH可能增大也可能减小,C错误;

D.物质的量浓度分别为a、b、c三点的溶液各10mL,由于醋酸的物质的量相等,所以用1mol·L-1NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液体积:c=a=b;D错误;

故选A。4、D【分析】【详解】

A.根据图象,加入少量NaOH固体,pH增大,α(HA-)先增大后减小,所以α(HA-)不一定增大;故A错误;

B.NaHA的电离程度和Na2A的水解程度不同,故所得的溶液中α(HA-)与α(A2-)不相等;故B错误;

C.根据图象,NaHA溶液显酸性,即HA-电离出氢离子使溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),故HA-的水解能力小于HA-的电离能力;故C错误;

D.在含H2A、HA-和A2-的溶液中,存在电荷守恒:c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),若c(H2A)+2c(A2-)+c(OH-)=c(H+),则c(H2A)和c(HA-)相等,所以α(H2A)和α(HA-)一定相等;故D正确;

故答案为D。5、D【分析】【详解】

A.pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液相比,CH3COOH的浓度远大于NaOH溶液的浓度,所以pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合反应后溶液显酸性,c(CH3COO-)>c(Na+),c(H+)>c(OH-);A错误;

B.含等物质的量的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液中醋酸的电离大于醋酸根离子的水解,所以显酸性,那么有c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-);B错误;

C.溶液pH=7,则必有c(OH-)=c(H+);C错误;

D.0.1mol·L-1Na2CO3溶液与0.1mol·L-1NaHCO3溶液等体积混合,由Na2CO3与NaHCO3各自的物料守恒可得:c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)],c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3),则混合液中:2c(Na+)=3[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)];D正确。

答案选D。6、B【分析】【分析】

①0.1mol/LAgNO3溶液和0.1mol/LNaCl溶液等体积混合得到浊液;说明生成氯化银沉淀;

②分别取少量①的滤液,分别滴加等浓度等体积的饱和Na2S溶液、饱和Na2SO4溶液;前者出现浑浊,说明生成硫化银,比氯化银更难溶的沉淀,后者溶液仍澄清,说明未生成硫酸银沉淀,此实验说明①过滤后溶液中仍然存在银离子;

③取少量氯化银沉淀;滴加几滴氨水,沉淀逐渐溶解,说明此过程中生成了更难电离的物质二氨合银离子。

【详解】

A、0.1mol/LAgNO3溶液和0.1mol/LNaCl溶液等体积混合得到浊液,说明生成氯化银沉淀,溶液中c(Ag+)和c(Cl﹣)大量减少;故A正确;

B、根据沉淀溶解平衡,①的滤液中含有Ag+;故B错误;

C;依据分析可知:前者出现浑浊;说明生成硫化银,比氯化银更难溶的沉淀,后者溶液仍澄清,说明未生成硫酸银沉淀,故C正确;

D;由实验③推测:银离子与氨气分子的络合;促进了氯化银的溶解,故D正确;

故选B。二、填空题(共6题,共12分)7、略

【分析】【详解】

(1)①平衡常数是指在一定条件下,可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,因此平衡常数表达式为K=

②A.碳是固体;增加碳的质量平衡不移动,选项A错误;

B.增大水蒸气的浓度;平衡向正反应方向移动,碳的转化率增大,选项B正确;

C.正反应是吸热反应;升高温度,平衡向正反应方向移动,转化率增大,选项C正确;

D.反应是体积增大的;所以增大压强,平衡向逆反应方向移动,转化率降低,选项D错误;

答案选BC;

(2)由于反应是放热反应;而Z催化效率高且活性温度低,所以应该选择Z;

(3)①根据表中数据可知,此时==100<160;所以正反应速率大于逆反应速率;

②设通入的氢气和CO得失y,生成甲醇的浓度是x,则y-2x=0.4mol/L,y-x=0.7mol/L,解得x=0.3mol/L,因此甲醇的反应速率是0.03mol·L-1·min-1。

(4)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是提高原料CO、H2的利用率。【解析】①.K=②.BC③.Z④.催化效率高且活性温度低(或催化活性高速度快,反应温度低产率高)⑤.>⑥.0.03mol·L-1·min-1⑦.提高原料CO、H2的利用率(或提高产量、产率)8、略

【分析】【分析】

根据盐类的水解判断溶液的酸碱性并写出水解离子方程式;根据物质的微粒构成情况判断离子浓度的大小;根据电荷守恒判断离子浓度的关系;据此解答。

【详解】

(1)氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解显酸性;水解离子方程式为+H2O⇌NH3·H2O+H+;答案为酸,+H2O⇌NH3·H2O+H+。

(2)酸溶液中氢离子浓度越大,溶液pH越小,①0.1mol/LNH4Cl中水解显酸性;②0.1mol/LCH3COONH4中CH3COO-二者均水解,相互促进,程度相当,近似为中性;③0.1mol/LNH4HSO4溶液中电离出氢离子显酸性,抑制铵根离子水解;④0.1mol/LNH3⋅H2O是弱电解质,微弱电离生成铵根离子显碱性;上述分析可知酸性最强的是0.1mol/LNH4HSO4溶液,铵根离子浓度最小的是0.1mol/LNH3⋅H2O;答案为③;④。

(3)0.1mol/LCH3COONH4中存在CH3COO-、H+、OH-等四种离子,由电荷守恒得c()+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),室温下,测得溶液②的pH=7,c(H+)=c(OH-),所以c()=c(CH3COO-);答案为=。【解析】①.酸②.+H2O⇌H++NH3•H2O③.③④.④⑤.=9、略

【分析】【详解】

(1)氯化铝是强酸弱碱盐,水解显酸性,方程式是AI3++3H2OAI(OH)3+3H+。水解是吸热的,加热促进水解,且生成的氯化氢挥发,所以最终生成的是氢氧化铝,灼烧则得到氧化铝。所以实验室在保存AlCl3溶液时;常在溶液中加少量的盐酸,以抑制氯化铝的水解。

(2)醋酸和氢氧化钠的物质的量相等,恰好反应,生成醋酸钠。醋酸钠水解,溶液显碱性。所以根据电荷守恒定律可知,c(Na+)>c(CH3COO-)。

(3)由于醋酸是弱酸,所以pH=3的醋酸的浓度大于0.001mol/L,则在和氢氧化钠反应时,醋酸是过量的,所以溶液显酸性。所以根据电荷守恒定律可知,c(Na+)<c(CH3COO-)。

(4)根据电荷守恒定律可知,当溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等是,氢离子浓度等于OH-浓度;溶液显中性。这说明醋酸应该是过量的,所以醋酸的体积大于氢氧化钠溶液的体积。

(5)0.1mol·L-1的NaHCO3溶液PH=9,这说明碳酸氢钠的水解程度大于碳酸氢钠的电离程度,所以溶液中c(CO32-)<c(H2CO3)。根据电荷守恒定律可知,离子浓度的关系是2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)=c(Na+)+c(H+)。【解析】①.酸②.Al3++3H2OAl(OH)3+3H+③.Al2O3④.HCl⑤.抑制⑥.碱⑦.>⑧.<⑨.中⑩.>⑪.<⑫.2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)=c(Na+)+c(H+)10、略

【分析】【分析】

(1)含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液;向其中加入少量酸或碱时,溶液的酸碱性变化不大,是由于加入酸时生成弱电解质,加入碱时生成正盐,溶液中氢离子或氢氧根离子浓度变化不大而起到缓冲作用;

(2)HA溶液和NaOH溶液等体积混合;反应后,溶质为等浓度的HA和NaA,根据溶液的酸碱性以及电荷守恒就行分析判断。

【详解】

(1)含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液,向其中加入少量酸或碱时,溶液的酸碱性变化不大,是由于加入少量酸时发生反应:A-+H+=HA,加入少量碱时发生反应:HA+OH-=H2O+A-,溶液中氢离子或氢氧根离子浓度变化不大而起到缓冲作用,故答案为:A-+H+=HA;HA+OH-=H2O+A-;

(2)HA溶液和NaOH溶液等体积混合;反应后,溶质为等浓度的HA和NaA;

①若HA为该溶液显酸性,说明c(H+)>c(OH-),根据溶液中电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),可知c(Na+)<c(CH3COO-),故答案为:

②若HA为该溶液显碱性,则c(H+)<c(OH-),根据溶液中电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CN-),可知c(Na+)>c(CN-),又电离和CN-水解是微弱的,则离子浓度由大到小的排列顺序是:c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),故答案为:c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。

【点睛】

等浓度的弱酸HA和NaA的混合溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),物料守恒2c(Na+)=c(HA)+c(A-),质子守恒2c(H+)+c(HA)=2c(OH-)+c(A-);但溶液显什么性,取决于HA的电离程度和A-水解程度的大小关系,例如①若HA为的电离程度大于CH3COO-水解程度,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒可得c(Na+)<c(CH3COO-),则离子浓度由大到小的排列顺序是c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);

②若HA为的电离程度小于CN-水解程度,溶液显碱性,则c(H+)<c(OH-),根据电荷守恒可得,c(Na+)>c(CN-),则离子浓度由大到小的排列顺序是:c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+);这是高频考点,也是学生们的易错点。【解析】①.A-+H+=HA②.HA+OH-=H2O+A③.④.c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)11、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↑12、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是弱酸三、判断题(共1题,共2分)13、×【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、结构与性质(共3题,共21分)14、略

【分析】【详解】

(1)根据盖斯定律,由Ⅲ-Ⅱ可得

反应Ⅰ属于吸热反应,反应Ⅰ达平衡时升温,平衡正向移动,K增大,则减小;

(2)①A.Ⅲ为气体分子总数减小的反应,加压能使平衡正向移动,从而提高的平衡转化率;A正确;

B.反应Ⅰ为吸热反应,升高温度平衡正向移动,反应Ⅲ为放热反应,升高温度平衡逆向移动,的平衡转化率不一定升高;B错误;

C.增大与的投料比有利于提高的平衡转化率;C正确;

D.催剂不能改变平衡转化率;D错误;

故选AC;

②200℃时是气态,1mol和1molH2充入密闭容器中,平衡时的转化率为a,则消耗剩余的物质的量为根据碳原子守恒,生成CO的物质的量为消耗剩余生成此时平衡体系中含有和则反应Ⅲ的其他条件不变,H2起始量增加到3mol,达平衡时则平衡时

的物质的量分别为0.5mol、1.9mol、0.5mol、0.2mol、0.3mol,平衡体系中H2的物质的量分数为1.9/3.4=0.56;

(3)①决速步骤指反应历程中反应速率最慢的反应。反应速率快慢由反应的活化能决定,活化能越大,反应速率越慢。仔细观察并估算表中数据,找到活化能(过渡态与起始态能量差)最大的反应步骤为

②反应Ⅲ的指的是和的总能量与和的总能量之差为49kJ,而反应历程图中的E表示的是1个分子和1个分子的相对总能量与1个分子和3个分子的相对总能量之差(单位为eV),且将起点的相对总能量设定为0,所以作如下换算即可方便求得相对总能量【解析】(1)+41.0减小。

(2)AC0.56

(3)或-0.5115、略

【分析】【分析】

(1)NaHSO4溶液呈酸性,其原因是NaHSO4完全电离生成H+。

(2)0.1mol·L-1的溶液②,c(OH-)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,pH=-lgc(H+)。

(3)向等体积、等浓度的溶液①、④中加入大小相同的镁条,HCl完全电离,而CH3COOH部分电离,溶液中的c(H+)为盐酸大于醋酸;由此可得出开始时反应速率的大小关系。

(4)等体积;等pH的溶液①和④中;醋酸的浓度远大于盐酸,分别与足量的②反应时,盐酸和醋酸都发生完全电离,由此可得出二者消耗②的物质的量大小关系。

【详解】

(1)NaHSO4溶液呈酸性,其原因是NaHSO4完全电离生成H+,其电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO42-。答案为:NaHSO4=Na++H++SO42-;

(2)0.1mol·L-1的溶液②,c(OH-)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,pH=-lgc(H+)=13。答案为:13;

(3)向等体积、等浓度的溶液①、④中加入大小相同的镁条,HCl完全电离,而CH3COOH部分电离,溶液中的c(H+)为盐酸大于醋酸,由此可得出开始时反应速率的大小关系为①>④。答案为:>;

(4)等体积、等pH的溶液①和④中,醋酸的浓度远大于盐酸,醋酸的物质的量远大于盐酸,与足量的②反应时,盐酸和醋酸都发生完全电离,由此可得出消耗②的物质的量大小关系为①<④。答案为:<。

【点睛】

等体积、等pH的强酸和弱酸溶液,虽然二者的c(H+)相同,但由于弱酸只发生部分电离,所以弱酸的物质的量浓度远比强酸大。与碱反应时,弱酸不断发生电离,只要碱足量,最终弱酸完全电离,所以弱酸消耗碱的物质的量比强酸要大得多。解题时,我们一定要注意,与金属或碱反应时,只要金属或碱足量,不管是强酸还是弱酸,最终都发生完全电离,若只考虑电离的部分,则会得出错误的结论。【解析】NaHSO4=Na++H++SO42-13><16、略

【分析】【分析】

(1)电离平衡常数越小酸性越弱;同浓度pH值越大;

(2)b为醋酸;先判断点③所示溶液中的溶质成分,根据溶液中的电荷守恒分析;

(3)先判断溶质成分;根据各溶液中的物料守恒分析;

(4)酸的电离抑制水的电离;盐的水解促进水的电离;

【详解】

(1)根据题目所给信息可知电离平衡常数Ka(CH3COOH)>Ka(HCN),所以同浓度的CH3COOH和HCN,HCN的酸性更强,pH值更大,所以a为HCN,b为CH3COOH;故答案为:a;HCN的电离平衡常数小,同浓度,其电离出的氢离子浓度小,pH值大;

(2)曲线b代表醋酸,根据加入氢氧化钠的量可知点③所示溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa,根据电荷守恒可知:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),此时溶液呈中性,所以c(OH-)=c(H+),所以c(CH3COO-)=c(Na+),故答案为:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+);

(3)点②所示溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa,且物质的量之比为1:1,根据物料守恒可知c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+),同理可知点①所示溶液中:c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+),两溶液加入氢氧化钠的量相同,所以钠离子浓度相同所以c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(HCN)+c(CN-),所以c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH);

(4)点②所示溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa,且物质的量之比为1:1,醋酸的电离程度大于水解程度,此时水的电离受到抑制,点③所示溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa,此时溶液呈中性,溶液中c(OH-)=10-7mol/L,且全部由水电离,酸的电离和盐的水解相互抵消,水的电离既不受到抑制也不受到促进,点④所示溶液中溶质为CH3COONa;只有盐的水解促进水的电离,所以水的电离程度从大到小排序为④③②;

【点睛】

明确混合溶液中溶质成分及其性质、溶液酸碱性是解本题关键,注意电荷守恒、物料守恒的灵活运用。【解析】aHCN的电离平衡常数小,同浓度,其电离出的氢离子浓度小,pH值大c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+)=④③②五、工业流程题(共2题,共14分)17、略

【分析】【分析】

工业废渣(主要含CaSO4∙2H2O,还含少量SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3),加入碳酸铵溶液浸取,根据溶度积的数值可知,可将CaSO4转化为CaCO3,滤液中主要含有硫酸铵,滤渣含有CaCO3、SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO,将滤渣加入稀盐酸,CaCO3、Al2O3、Fe2O3、FeO分别转化为CaCl2,AlCl3、FeCl3、FeCl2,SiO2与稀盐酸不反应作为滤渣1析出、向滤液中加入过氧化氢将FeCl2转化为FeCl3,加氢氧化钙溶液并调节pH值可除去AlCl3、FeCl3,将它们转化为氢氧化铝和氢氧化铁,CaCl2可以加入碳酸铵溶液制取轻质CaCO3;再将含有硫酸铵的溶液蒸发浓缩,冷却结晶可制得硫酸铵晶体,由此分析。

【详解】

(1)已知常温下,Ksp(CaSO4)=4.8×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9,废渣粉末碳酸铵溶液时,溶度积小的溶液易转化为溶度积更小的溶液,实现硫酸钙向碳酸钙的转化,主要反应的离子方程式为CaSO4(s)+(aq)⇌CaCO3(s)+(aq);实验时需向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是增加溶液中的浓度,促进CaSO4的转化;

(2)废渣粉末“浸取”时,反应温度需控制在60~70℃,合适的加热方式为水浴加热,若温度过高将会导致CaSO4的转化率下降,其原因是温度过高,(NH4)2CO3分解;

(3)根据分析,SiO2与稀盐酸不反应,作为滤渣1析出,滤渣1的成分是SiO2;。

(4)H2O2具有氧化性,加适量过氧化氢将FeCl2转化为FeCl3,过氧化氢的还原产物为水不引入新的杂质,离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;“调pH值”除铁和铝时,pH≥4.7时,铁离子和铝离子已经完全沉淀,根据题意,pH=8.5时Al(OH)3开始溶解;需要应调节溶液的pH范围为4.7≤pH<8.5。

【点睛】

根据溶度积的大小,Ksp(CaSO4)=4.8×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9,可以判断硫酸钙可以转化为碳酸钙,符合沉淀的转化,为易错点。【解析】CaSO4(s)+(aq

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