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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2025年青岛版六三制新选择性必修1化学下册月考试卷310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、25℃时,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是A.的溶液中;B.无色溶液中:C.由水电离出的的溶液中:D.溶液中:2、下列反应中,生成物总能量大于反应物总能量的是A.氢气在氧气中燃烧B.铝和二氧化锰在高温下反应C.稀硫酸与NaOH溶液反应D.石灰石在高温下分解3、下列有关电化学在生产;生活中的应用分析正确的是。
A.图1:导气管口有气泡冒出B.图2:铁件上能发生的反应是:C.图3:溶液中c(Cu2+)增大D.图4:采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩4、对于300mL1mol/L盐酸与铁片的反应;采取下列措施:
①升高温度;②改用100mL3mol/L盐酸;③再加300mL1mol/L盐酸;④用等量铁粉代替铁片;⑤改用100mL98%的硫酸。其中能使反应速率加快的是A.①②④B.①③④C.①②③④D.①②③⑤5、下列说法正确的是A.pH=1的醋酸加水稀释到原体积的100倍,稀释后pH=3B.室温下pH相同的NH4Cl溶液和CH3COOH溶液,由水电离产生的c(H+)相同C.室温下pH=3的醋酸溶液和pH=11的Ba(OH)2溶液等体积混合后溶液呈酸性D.某温度下,水的离子积常数为1×10-12,该温度下pH=7的溶液呈中性6、室温下,在1mol·L-1的某二元酸H2A溶液中,存在HA-、A2-的物质的量分数随pH变化的关系如图所示;下列说法错误的是。
A.0.1mol·L-1NaHA溶液中:c(OH-)>c(H+)B.室温下,HA-A2-+H+的电离平衡常数Ka=10-3C.在Na2A溶液中存在c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)D.H2A的电离方程式为H2A=H++HA-,HA-A2-+H+评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)7、请按要求书写电极产物或电极反应式。
(1)写出用惰性电极电解下列溶液时的阳极产物:
①KOH溶液______________;
②溶液____________;
③溶液____________。
(2)写出用惰性电极电解下列溶液时的阴极产物:
①NaCl溶液______________;
②溶液______________;
③溶液_______________。
(3)写出用Cu电极电解溶液的电极反应:阴极_______________;阳极_______________;总反应_____________。8、Ⅰ.甲;乙两同学拟用实验确定某酸HA是弱电解质。他们的方案分别是:
甲:①称取一定质量的HA配制0.1mol/L的溶液100mL;
②用pH试纸测出该溶液的pH;即可证明HA是弱电解质。
乙:①用已知物质的量浓度的HA溶液;盐酸;分别配制pH=1的两种酸溶液各100mL;
②分别取这两种溶液各10mL;加水稀释为100mL;
③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管;同时加入纯度相同的足量锌粒,观察现象,即可证明HA是弱电解质。
(1)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是___________;
(2)甲方案中,说明HA是弱电质的理由是测得溶液的pH___________1(选填>,<,=);在pH测定过程中,若事先将pH试纸用蒸馏水润湿,则所测的pH值将___________(填“增大”;“减小”或“无变化”);
(3)乙方案中,说明HA是弱电解质的现象是___________。
Ⅱ.水是一种极弱的电解质;其电离平衡曲线如下图所示。
(1)若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度,当温度升到100℃时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的离子积为___________;
(2)在100℃下,0.01mol/LNaOH溶液中,c(H+)为___________;
(3)在100℃下,将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=4的稀盐酸以11:9的体积混合,则在该温度下混合之后的pH为___________。9、在2L的密闭容器中,和在催化剂500℃的条件下发生反应。和的物质的量随时间变化的关系曲线如图所示。
回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式是___________。
(2)前2min内,以的浓度变化表示的速率是___________
(3)反应达到平衡状态的依据是___________。
a.单位时间内消耗同时生成
b.的浓度与浓度均不再变化。
c.的浓度与浓度相等10、近来,科学家研制了一种新型的乙醇电池(DEFC),它用磺酸类质子作溶剂,在200℃左右时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更加安全。电池总反应式为:C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O。
(1)电池正极的电极方程式为:____。
(2)1mol乙醇被氧化转移____mol电子。
(3)铜、硝酸银溶液和银组成的原电池装置中,当导线中有0.02mol电子通过时,理论上银片的质量变化了____g。11、电解原理在化学工业中有广泛应用。
(1)电解食盐水是氯碱工业的基础。目前比较先进的方法是阳离子交换膜法;电解示意图如图所示,图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过,请回答以下问题:
①电解饱和食盐水的总反应的离子方程式是___________。
②精制饱和食盐水在b口加入的物质为___________(写化学式)
(2)全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统,工作原理如图:。离子种类VOVO2+V3+V2+颜色黄色蓝色绿色紫色
①全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应,该电池放电时总反应式是___________。
②当完成储能时,阴极溶液的颜色是___________
(3)将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的电解液,电解Na2PbCl4溶液生成Pb的装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式___________
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为___________
③电解过程中,Na2PbCl4电解液浓度不断减小,为了恢复其浓度,应该向___________极室(填“阴”或者“阳”)加入___________(填化学式)。12、电离常数。
(1)表达式。
一元弱酸:_______。
一元弱碱:_______。
(2)意义:电离常数表征了弱电解质的_______,根据相同温度下电离常数的大小可判断_______。
(3)影响因素:电离平衡常数受_______影响,与溶液浓度无关,温度_______,电离平衡常数一定。13、一种碳纳米管能够吸附氢气,可作二次电池(如下图所示)的碳电极。该电池的电解质溶液为6mol·L-1的KOH溶液。
(1)写出放电时的正极电极反应式。_________。
(2)写出充电时的阴极电极反应式。_________。14、学习小组在实验室探究铜及其化合物的性质;进行相关实验。回答下列问题:
(1)小组同学组装了如图原电池装置,甲烧杯中加入CuSO4溶液,乙烧杯中加入FeCl3溶液;盐桥装有KCl溶液。
①原电池的负极为______,正极的电极反应式为______。
②盐桥中K+向______(填“甲”或“乙”)烧杯移动。
(2)移走盐桥后向甲烧杯中滴加氨水,开始溶液颜色变浅,出现蓝色沉淀,继续滴加后蓝色沉淀消失,溶液变为深蓝色;经过一段时间,溶液逐渐变浅,最后变为无色。小组同学查阅资料知:相关离子在水中颜色:[Cu(NH3)4]2+深蓝色,[Cu(NH3)2]+无色。综合上述信息,推测最后无色溶液的溶质为______(写化学式)。
(3)进一步探究(2)中深蓝色溶液变为无色的原理,利用图中原电池装置,甲烧杯中加入1mol•L-1氨水和0.1mol•L-1硫酸钠混合溶液,乙烧杯中加入0.05mol•L-1[Cu(NH3)4]SO4;电流表指针偏转,20min后,乙烧杯中颜色逐渐由深蓝色变为无色。
①甲烧杯中的电极反应式为______。
②电池总反应离子方程式为______。15、现有常温下的四种溶液:①溶液②溶液③的氨水④的溶液。回答下列问题:
(1)将②③混合后所得溶液则消耗溶液的体积:②______(填“>”、“<”或“=”,下同)③;将③④分别稀释100倍后,比较溶液的③______④。
(2)将②③等体积混合后,所得混合溶液中各离子浓度大小顺序为______。
(3)四种溶液中,水的电离程度相同的是______(填序号)。
(4)将①④混合,若有则混合液呈______(填字母)。
A.酸性B.碱性C.中性D.三性皆有可能。
(5)若改变温度后,测得④溶液则该温度下水的离子积______。在该温度下,将①④混合后,测得溶液则所得溶液中______评卷人得分三、判断题(共7题,共14分)16、pH减小,溶液的酸性一定增强。(____________)A.正确B.错误17、常温下,等体积的盐酸和的相同,由水电离出的相同。(_______)A.正确B.错误18、时,若测得溶液取该溶液加蒸馏水稀释至测得则是弱酸。(________)A.正确B.错误19、某溶液的c(H+)>10-7mol·L-1,则该溶液呈酸性。(____________)A.正确B.错误20、室温下,pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合,所得溶液中:c(Cl-)+c(H+)>c(NH)+c(OH-)。(_______)A.正确B.错误21、任何水溶液中都有c(H+)和c(OH-)。(____________)A.正确B.错误22、除去NaCl溶液中少量的Na2S:加入AgCl后再过滤。(_______)A.正确B.错误评卷人得分四、计算题(共1题,共6分)23、二氧化硫有以下反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH=-42kJ/mol。在1L恒容密闭容器中充入SO2(g)和NO2(g),所得实验数据如下:。实验编号温度起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(SO2)n(NO2)n(NO)n(NO2)n(NO)甲T10.800.200.18乙T20.200.800.16丙T20.200.30a
(1)实验甲中,若2min时测得放出的热量是4.2kJ,则0~2min时间内,用SO2(g)表示的平均反应速率v(SO2)=_______。
(2)实验丙中,达到平衡时,NO2的转化率为________。
(3)由表中数据可推知,T1________T2(填“>”“<”或“=”),判断的理由是________。评卷人得分五、结构与性质(共3题,共30分)24、VA族元素及其化合物在生产;生活中用途广泛。
(1)P4S3常用于制造火柴。试比较下列关系:原子半径P_______S(填选项序号,下同),气态氢化物的稳定性P_______S,含氧酸的酸性P_______S。
a.大于b.小于c.等于d.无法确定。
(2)As4S4俗称雄黄。As原子的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p6_______(补充完整),该原子核外有_______个未成对电子。
(3)NH4NO3受撞击分解:2NH4NO3=2N2+O2+4H2O,其中发生还原过程元素的变化为_______;若在反应中转移5mol电子,则反应产生的气体在标准状况下体积为_______。
(4)制取氮化硼(新型陶瓷材料)的反应必须在密闭的耐高温容器中进行:B2O3(S)+2NH3(g)2BN(s)+3H2O(g)+Q(Q<0)。若反应在2L的密闭容器中进行,经5分钟反应炉内固体的质量减少60.0g,则用氨气来表示该反应在5分钟内的平均速率为_______。达到平衡后,增大反应容器体积,在平衡移动过程中,直至达新平衡,逆反应速率的变化状况为_______。
(5)白磷在氯气中燃烧可以得到PCl3和PCl5,其中气态PCl3分子属于极性分子,其空间构型为_______。PCl5水解生成两种酸,请写出发生反应的方程式_______。25、已知砷(As)是第四周期ⅤA族元素;请回答下列问题:
(1)砷原子核外未成对电子数为___________。黄砷(As4)与白磷(P4)的结构类似,以下叙述正确的是___________(选填编号)。
A.分子中共价键键角均为10928’B.黄砷中共价键键能大于白磷。
C.黄砷分子极性大于白磷D.黄砷的熔点高于白磷。
(2)砷化氢的结构与氨气类似,写出砷化氢的电子式___________,其分子的空间构型为___________型,是___________分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)As元素的非金属性比N元素弱,从原子结构的角度说明理由。___________。
(4)298K时,将20mL3xmol·L-1Na3AsO3、20mL3xmol·L-1I2和20mLNaOH溶液混合,发生反应:AsO(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。
①写出该反应的平衡常数表达式K=___________,平衡时,c(AsO)=___________mol·L-1(用含有x;y的代数式表示;溶液混合体积变化忽略不计)。
②tm时v逆___________tn时v逆(填“>”、“<”或“=”),理由是___________。当反应达到平衡后,下列选项正确的是___________(选填编号)。
A.2v(I-)=v(AsO)B.溶液的pH不再变化C.c(I-)=ymol·L-1D.c(AsO)/c(AsO)不再变化26、工业用焦炭和硫酸钠反应制备硫化钠:Na2SO4+2CNa2S+CO2↑;完成下列填空:
(1)硫元素在周期表中的位置为___________,硫原子核外有___________种不同运动状态的电子。
(2)CS2的结构与CO2相似,二者形成晶体时的熔点高低为:CS2___________CO2(填“>、=、<”)。
(3)有关二硫化碳分子的描述正确的是______。A.含有非极性键B.是直线形分子C.属于极性分子D.结构式为(4)C元素和S元素比较,非金属性强的是___________,写出一个能支持你的结论的事实:___________。
(5)Na2S又称臭碱,Na2S溶液中含硫元素微粒的浓度由大到小的顺序是___________。
(6)天然气中常含有少量H2S;在酸性介质中进行天然气脱硫的原理示意图如图示;
配平步骤①涉及到的方程式(先在括号里补齐生成物):_________
___________Fe2(SO4)3+___________H2S=___________FeSO4+___________S↓+___________
(7)图示中反应②是FeSO4在酸性条件下被O2氧化的过程,若有1摩尔FeSO4在酸性条件下被氧化,需要O2的体积(标准状况)为___________升。评卷人得分六、工业流程题(共1题,共10分)27、从分金渣(主要成分为:AgCl、Ag2S、PbSO4、BaSO4)中获取高纯银的流程如图所示:
已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2S)=6.3×10-50。
(1)“预处理”时主要反应的化学方程式为___________。
(2)“分银”时AgCl与Na2SO3反应生成[Ag(SO3)2]3-的离子方程式为___________,该反应的K=___________。(已知:Ag++2SO[Ag(SO3)2]3-K=1.0×108.68)
(3)“分银渣”主要成分为PbSO4、BaSO4、___________(填化学式)。
(4)“分银”时c{[Ag(SO3)2]3-}浓度与溶液pH的关系如图1;SO及其与H+形成的微粒的浓度分数a随溶液pH变化的关系如图2。
①“分银”pH应控制在___________范围。
②“沉银”的终点pH应控制在___________范围内。
(5)“还原”时HCHO转化为HCOOH,其化学方程式为___________。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、C【分析】【分析】
【详解】
A.pH=1的溶液中存在大量氢离子,与氢离子反应;从而不能大量共存,故A不选;
B.Cu2+为有色离子;在无色溶液中不能大量存在,故B不选;
C.根据由水电离出的c(H+)=1×10−13mol⋅L−1可知水的电离受到抑制,酸和碱都会抑制水的电离,溶液既可能是酸性的,也可能是碱性的,之间不反应;都不与氢离子反应,虽然碱性溶液中镁离子和铜离子不能大量存在,但在酸性溶液中能够大量共存,故C选;
D.Fe3+、SCN−之间反应生成硫氰化铁;从而不能大量共存,故D不选;
故选:C。
【点睛】
在离子共存的问题中要注意题干要求中“可能”和“一定”的区别;酸和碱都会抑制水的电离。2、D【分析】【详解】
生成物总能量大于反应物总能量的反应为吸热反应;
A.氢气在氧气中燃烧反应为放热反应,故A不选;
B.铝热反应为放热反应,故B不选;
C.稀硫酸与NaOH溶液反应是酸碱中和反应,为放热反应,故C不选;
D.石灰石在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳,为吸热反应,故D选;
故选:D。3、D【分析】【详解】
A.若溶液显酸性,铁钉发生析氢腐蚀,正极反应式为生成氢气,装置内压强增大,导气管口有气泡冒出;若溶液呈弱酸性或中性,铁钉发生吸氧腐蚀,正极反应式为消耗氧气,装置内压强减小,导气管内液面升高,故A错误;
B.电镀时,镀层金属作阳极,镀件作阴极,该装置中铁件作了阳极,发生反应:不能实现在铁件上镀铜,故B错误;
C.电解精炼铜时,阳极上比铜活泼的金属锌先失电子放电,然后是铜失电子放电,阴极上铜离子得电子,析出铜单质,则溶液中c(Cu2+)减小;故C错误;
D.该装置中钢铁桥墩与锌连接形成原电池;锌作负极,钢铁桥墩作正极,钢铁不失电子,被保护,该方法叫牺牲阳极的阴极保护法,故D正确;
故选D。4、A【分析】【详解】
①升高温度;活化分子数增加,有效碰撞次数增加,化学反应速率加快,故①符合题意;
②改用100mL3mol/L盐酸;增大反应物盐酸的浓度,化学反应速率加快,故②符合题意;
③再加300mL1mol/L盐酸;盐酸浓度相同,对化学反应速率无影响,故③不符合题意;
④若用等量铁粉代替铁片;即增大了铁粉与盐酸的接触面积,化学反应速率加快,故④符合题意;
⑤若改用98%的硫酸;在室温下Fe在浓硫酸中会发生钝化,反应速率减慢,故⑤不符合题意;
综上分析,其中能使反应速率加快的是①②④,答案选A。5、C【分析】【分析】
【详解】
A.醋酸是弱酸,加水稀释,醋酸的电离平衡正向移动,pH=1的醋酸加水稀释到原体积的100倍,稀释后1<3;故A错误;
B.NH4Cl水解促进水电离,醋酸电离出的氢离子抑制水电离,室温下pH相同的NH4Cl溶液和CH3COOH溶液,由水电离产生的c(H+)不相同;故B错误;
C.醋酸是弱酸,室温下pH=3的醋酸溶液和pH=11的Ba(OH)2溶液等体积混合后;醋酸有剩余,所以溶液呈酸性,故C正确;
D.某温度下,水的离子积常数为1×10-12;该温度下pH=6的溶液呈中性,pH=7的溶液呈碱性,故D错误;
选C。6、A【分析】【详解】
A.结合图象分析,1mol·L-1的某二元酸H2A溶液中,pH=0时,第一级电离完全,随着pH升高直到pH=6,第二级电离完全,NaHA属于盐,电离使溶液显酸性,则c(OH-)<c(H+);故A错误;
B.当c(A2-)=c(HA-)时,溶液的pH=3,HA-⇌A2-+H+的电离平衡常数Ka=×c(H+)=c(H+)=10-3;故B正确;
C.根据图知,开始时pH=0,溶液中c(H+)=1mol/L=c(H2A),说明该二元酸第一步完全电离,该溶液中存在物料守恒n(Na)=2n(A),即c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-);故C正确;
D.根据C的分析知,该二元酸第一步完全电离、第二步部分电离,所以该二元酸两步电离方程式为H2A=H++HA-,HA-⇌A2-+H+;故D正确;
答案选A。二、填空题(共9题,共18分)7、略
【分析】【详解】
(1)①氢氧化钾为强碱,电解氢氧化钾溶液时,氢氧根离子在阳极上失去电子发生氧化反应生成氧气,故答案为:O2;
②氯化锌为活泼金属的无氧酸盐,电解氯化锌溶液时,氯离子在阳极上失去电子发生氧化反应生成氯气,故答案为:Cl2;
③硫酸钠是活泼金属的含氧酸盐,电解硫酸钠溶液时,水电离出的氢氧根离子在阳极上失去电子发生氧化反应生成氧气,故答案为:O2;
(2)①氯化钠为活泼金属的无氧酸盐,电解氯化钠溶液时,水电离出的氢离子在阴极上得到电子发生还原反应生成氢气,故答案为:H2;
②硫酸为含氧酸,电解硫酸溶液时,氢离子在阴极上得到电子发生还原反应生成氢气,故答案为:H2;
③硫酸铜为不活泼金属的含氧酸盐;电解硫酸铜溶液时,铜离子在阴极上得到电子发生还原反应生成铜,故答案为:Cu;
(3)用Cu电极电解溶液时,活性电极铜做阳极,铜失去电子发生氧化反应生成铜离子,电极反应式为阴极上银离子得到电子发生还原反应生成银,电极反应式为电解的总反应为故答案为:【解析】O2Cl2O2H2H2Cu8、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)在两个方案的第①步中;都要用到的定量仪器是100mL容量瓶;
(2)甲方案中测得溶液的pH<1;说明HA是弱电解质,不完全电离;在pH测定过程中,若事先将pH试纸用蒸馏水润湿,相当于对溶液进行了稀释,则所测的pH值将增大;
(3)乙方案中;HA是弱电解质,存在电离平衡,与锌反应过程中能继续电离出氢离子,使溶液中的氢离子浓度大于盐酸中的氢离子,反应速率快,所以现象为装HA溶液的试管中放出氢气的速率快即可说明HA是弱电解质。
Ⅱ.(1)若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度,当温度升到100℃时,水的电离平衡状态到B点,则此时水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度都为10-6mol/L,则水的离子积为10-12;
(2)在100℃下,0.01mol/LNaOH溶液中,氢氧根离子浓度为0.01mol/L,则c(H+)为=1×10-10mol/L;
(3)在100℃下,将pH=8的Ba(OH)2溶液中氢氧根离子浓度为mol/L,与pH=4的稀盐酸中氢离子浓度为10-4mol/L,以11:9的体积混合,则碱过量,溶液中的氢氧根离子浓度为mol/L,氢离子浓度为mol/L,则在该温度下混合之后的pH为7。【解析】100mL容量瓶>增大装HA溶液的试管中放出H2的速率快1×10-121×10-10mol/L79、略
【分析】(1)
根据图示可知:SO2和足量的O2在催化剂500℃的条件下发生反应产生SO3,当反应进行到5min后,反应物、生成物都存在,且它们的物质的量都不再发生变化,说明该反应是可逆反应,根据原子守恒可知反应方程式为:2SO2+O22SO3,故答案为:2SO2+O22SO3;
(2)
在前2min内,SO2的物质的量由10mol变为5mol,反应在2L密闭容器中进行,以SO2的浓度变化表示的速率是v(SO2)=故答案为:1.25;
(3)
a.单位时间内消耗1molSO2,同时生成1molSO3表示的都是反应正向进行;不能据此判断反应是否达到平衡状态,a项错误;
b.SO2的浓度与SO3浓度均不再变化,说明任何物质的消耗速率与产生速率相等,反应达到平衡状态,b项正确;
c.SO2的浓度与SO3浓度相等时;反应可能达到平衡状态,也可能未达到平衡状态,这与反应所处的外界条件;起始量和转化率有关,c项错误;
故答案为:b。【解析】(1)2SO2+O22SO3
(2)1.25
(3)b10、略
【分析】【分析】
电池总反应式为:C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O,乙醇在负极反应,氧气在正极得电子发生还原反应,反应中碳由-2价升高到+6价,1mol乙醇被氧化转移12mol电子;铜、硝酸银溶液和银组成的原电池装置中,由2Ag++Cu=Cu2++2Ag得每生成1molAg转移1mol电子;当导线中有0.02mol电子通过时,析出0.02molAg。
【详解】
(1)氧气在电池正极上得电子发生还原反应,电极方程式为:O2+4H++4e-=2H2O。故答案为:O2+4H++4e-=2H2O;
(2)由C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O得:反应中碳由-2价升高到+6价;1mol乙醇被氧化转移12mol电子。故答案为:12;
(3)铜、硝酸银溶液和银组成的原电池装置中,由2Ag++Cu=Cu2++2Ag得每生成1molAg转移1mol电子,当导线中有0.02mol电子通过时,析出0.02molAg,理论上银片的质量变化了0.02mol×108g·mol-1=2.16g。故答案为:2.16。【解析】O2+4H++4e-=2H2O122.1611、略
【分析】【分析】
由电解食盐水装置图可知,钠离子移向右边,则左边电极为阳极,右边电极为阴极,据此分析解答;全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应生成V3+,则VO离子发生还原反应生成VO2+,据此书写反应的总方程式,电池储能时为电解池,电解的总反应为放电总反应的逆反应,据此分析解答;将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的电解液,电解Na2PbCl4溶液生成Pb,阴极发生还原反应生成Pb;阳极发生氧化反应生成氧气,据此分析解答。
(1)
①电解饱和食盐水总反应的离子方程式是2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,故答案为:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-;
②由电解食盐水的装置图可知,钠离子移向右边,则左边电极为阳极,A连接电源正极,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,所以精制饱和食盐水从图中a位置补充,右边电极为阴极,B连接电源负极,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑,生成氢氧化钠从图中d位置流出,b口加入的物质是稀氢氧化钠溶液;故答案为:NaOH;
(2)
①全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应,则VO离子发生还原反应,反应的总方程式为V2++VO═V3++VO2++H2O,故答案为:V2++VO+2H+=V3++VO2++H2O;
②电池储能时为电解池,电解的总反应为V3++VO2++H2O=V2++VO+2H+,阴极发生还原反应,阴极反应式为V3++e-═V2+;阴极溶液颜色变为紫色,故答案为:紫色;
(3)
①阴极发生还原反应,Na2PbC14被还原生成Pb,阴极反应式为PbCl+2e-=Pb+4Cl-,故答案为:PbCl+2e-=Pb↓+4Cl-;
②电解时阳离子向阴极移动,通过阳离子交换膜的离子主要为氢离子,故答案为:H+;
③电解过程中,Na2PbCl4在阴极发生还原反应,阴极发生还原反应生成Pb,阳极发生氧化反应生成氧气,Na2PbCl4浓度不断减小,为恢复浓度,则应在阴极加入PbO,溶解在HCl和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的电解液,故答案为:阴;PbO。【解析】(1)2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑NaOH
(2)V2++VO+2H+=V3++VO2++H2O紫色。
(3)PbCl+2e−=Pb+4Cl−H+阴PbO12、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】电离能力弱电解质电离能力的相对强弱温度一定13、略
【分析】【分析】
根据图片中电子流向知,放电时,碳电极是负极,电极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O,镍电极为正极,电极反应式为NiO(OH)+H2O+e-═Ni(OH)2+OH-;充电时阴阳极与放电时负极;正极反应式正好相反;据此分析解答。
【详解】
(1)放电时,镍电极是正极,正极上NiO(OH)得电子发生还原反应生成Ni(OH)2,电极反应式为NiO(OH)+H2O+e-═Ni(OH)2+OH-,故答案为:NiO(OH)+H2O+e-═Ni(OH)2+OH-;
(2)放电时,电解质溶液呈碱性,负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水,电极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O,充电与放电相反,因此充电时,阴极反应式为2H2O+2e-═2OH-+H2↑,故答案为:2H2O+2e-═2OH-+H2↑。【解析】2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-(或NiO(OH)+H2O+e-═Ni(OH)2+OH-)2H2O+2e-=H2↑+2OH-14、略
【分析】【分析】
(1)甲烧杯中加入CuSO4溶液,乙烧杯中加入FeCl3溶液,盐桥装有KCl溶液,可发生自发进行的Cu+2Fe3+=Fe2++2Cu2+;则Cu片为负极;
(2)根据题中信息;结合溶液中存在的阴离子即可判断;
(3)根据题中信息,电流表指针偏转,则形成原电池并放电,且乙烧杯中颜色逐渐由深蓝色变为无色,则为[Cu(NH3)4]2+变为[Cu(NH3)2]+;
【详解】
(1)①Cu为负极,正极为铁离子得电子生成亚铁离子,电极反应式为Fe3++e-=Fe2+;
②盐桥属于电池内电路,则K+向正极(乙烧杯)移动;
(2)根据题中信息,[Cu(NH3)2]+无色,而溶液中的阴离子为硫酸根离子,则无色物质为[Cu(NH3)2]2SO4;
(3)①负极为铜失电子生成亚铜离子,并与一水合氨反应生成配离子,电极反应式为Cu–e-+2NH3•H2O=[Cu(NH3)2]++2H2O;
②电池总反应离子方程式为[Cu(NH3)4]2++Cu=2[Cu(NH3)2]+。【解析】铜片Fe3++e-=Fe2+乙[Cu(NH3)2]2SO4Cu–e-+2NH3•H2O=[Cu(NH3)2]++2H2O[Cu(NH3)4]2++Cu=2[Cu(NH3)2]+15、略
【分析】【分析】
①0.01mol/LCH3COOH溶液中醋酸浓度为0.01mol/L,c(H+)<0.01mol/L,②0.01mol/LHCl溶液中c(HCl)=0.01mol/L,c(H+)=0.01mol/L,③pH=12的氨水中c(NH3•H2O)>0.01mol/L,c(OH-)=0.01mol/L,④pH=12的NaOH溶液中,c(NaOH)=0.01mol/L,c(OH-)=0.01mol/L;
【详解】
(1)②中c(HCl)=0.01mol/L,③中c(NH3•H2O)>0.01mol/L,将②③混合后所得溶液pH=7,则消耗溶液的体积:HCl>氨水,③中c(NH3•H2O)>0.01mol/L,稀释100倍后,氨水继续电离,c(OH-)>0.0001mol/L,④中c(NaOH)=0.01mol/L,稀释100倍后,c(OH-)=0.0001mol/L,则稀释后溶液pH③>④,故答案为:>;>;
(2)②0.01mol/LHCl溶液中pH=2,③pH=12的氨水中氨水浓度大于0.01mol/L,等体积混合,氨水过量,氨水继续电离,溶液呈碱性,结合电荷守恒,所得混合溶液中各离子浓度大小顺序为c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故答案为:c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);
(3)酸或碱抑制水的电离,含有弱根离子的盐促进水的电离,①中水电离出c(H+)>10-12mol/L,②中水电离出c(H+)=10-12mol/L,③中水电离出c(H+)=10-12mol/L,④中水电离出c(H+)=10-12mol/L;则四种溶液中,水的电离程度相同的是②③④,故答案为:②③④;
(4)将①④混合,溶质为CH3COONa,电荷守恒为:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),若c(CH3COO-)>c(Na+),则c(OH-)<c(H+);溶液显酸性,故答案为:A;
(5)④中c(NaOH)=0.01mol/L,溶液pH为10,c(H+)=10-10mol/L,Kw=c(H+)•c(OH-)=10-12,在该温度下,pH=7,溶液显碱性,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则所得溶液中c(Na+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+)=()mol/L=(10-5-10-7)mol/L,故答案为:10-12;(10-5-10-7)或9.9×10-7;【解析】>>②③④A()或三、判断题(共7题,共14分)16、B【分析】【分析】
【详解】
pH值不但与氢离子浓度有关,也和溶度积常数有关,温度升高,溶度积常数增大,换算出的pH值也会减小,但这时酸性并不增强,故答案为:错误。17、A【分析】【详解】
盐酸和CH3COOH的pH相同,说明溶液中c(H+)相等,根据Kw=c(H+)·c(OH-),则溶液中c(OH-)相等,水电离出c(OH-)和c(H+)相等,即常温下,等体积的盐酸和CH3COOH的pH相同,由水电离出的c(H+)相同,故正确。18、B【分析】【详解】
无论是强酸还是弱酸,当时,稀释10倍后溶液仍然是酸性,溶液始终小于7,即则
故答案为:错误。19、B【分析】【分析】
【详解】
室温下,某溶液的c(H+)>10-7mol·L-1,则该溶液呈碱性,故答案为:错误。20、B【分析】【分析】
【详解】
pH=2的盐酸中氢离子浓度和pH=12的氨水中氢氧根浓度相等。盐酸是强酸,一水合氨是弱碱,故等体积的混合溶液呈碱性,则结合电中性:得则c(Cl-)+c(H+)<c(NH)+c(OH-)。故答案为:错误。21、A【分析】【分析】
【详解】
任何水溶液中,水都会电离出c(H+)和c(OH-),即任何水溶液中都有c(H+)和c(OH-),故答案为:正确。22、A【分析】【详解】
除去NaCl溶液中少量的Na2S:加入AgCl后再过滤,正确。四、计算题(共1题,共6分)23、略
【分析】【分析】
(1)可逆反应的△H表示1mol反应物完全反应时候的焓变;实验甲中,若2min时测得放出的热量是4.2kJ,据此计算消耗的反应物,再根据化学反应速率的计算公式计算;
(2)根据实验乙中的数据,可计算在温度为T2时的平衡常数,再结合三段式计算实验丙中达到平衡时NO2的转化率;
(3)分别计算甲;乙实验平衡常数;结合温度对平衡的影响分析判断。
【详解】
(1)二氧化硫在一定条件下发生反应:SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)△H=-42kJ/mol,△H表示完全反应时候的焓变,实验甲中,若2min时测得放出的热量是4.2kJ,表明各组分均反应了0.1mol,则SO2的物质的量改变量为△n=0.1mol,恒容密闭容器的体积V=1L,反应所经历的时间t=2min,因此以SO2表示的化学反应的平均速率为v====0.05mol/(L•min);故答案为:0.05mol/(L•min);
(2)根据实验乙中的数据,平衡时NO的物质的量为0.16mol,根据反应方程式:SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g),反应物均消耗了0.16mol,生成了SO30.16mol,则平衡时,c(SO2)==0.04mol/L,c(NO2)==0.64mol/L,c(NO)==0.16mol/L,c(SO3)==0.16mol/L,该反应的平衡常数为K==1,温度不变,平衡常数不变,因此在实验丙中,K=1,起始时,c(SO2)=0.2mol/L,c(NO2)=0.3mol/L,设反应消耗了xmol/L,则平衡时,c(NO2)=(0.3-x)mol/L,c(SO2)=(0.2-x)mol/L,c(SO3)=c(NO)=cmol/L,则有K==1,解得:x=0.12mol/L,因此,平衡时,NO2的转化率=×100%=40%;故答案为:40%;
(3)实验甲中;若2min时测得放出的热量是4.2kJ,则消耗二氧化硫物质的量为0.1mol,平衡时NO为0.18mol;
T1温度下平衡常数K==2.613≈2.6;
根据(2)的计算乙实验中T2温度下的平衡常数K=1,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,故T1<T2,故答案为:<;T1时,K≈2.6,T2时,K=1。【解析】①.0.05mol/(L•min)②.40%③.<④.T1时K=2.6,T2时K=1五、结构与性质(共3题,共30分)24、略
【分析】【分析】
达到平衡后,增大反应容器体积,压强减小反应速率减小,平衡正向进行;PCl5与足量的水能完全水解生成两种酸,则生成H3PO4与HCl;
【详解】
(1)同周期从左向右原子半径减小,则原子半径P>S,同周期从左向右非金属性增大,气态氢化物的稳定性P
(2)As位于周期表中第4周期第ⅤA族,则基态As原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,
4p能级半满,含有3个单电子,故答案为:3d104s24p3;3;
(3)化合价有升降反应是氧化还原反应,化合价降低的物质发生还原反应,对反应2NH4NO3→2N2,硝酸根中N被还原,N元素的变化为共转移10e-,即2molNH4NO3分解生成1molO2、2molN2,转移10mol电子生成3mol气体,则转移5mol电子生成气体的物质的量n(混合气体)为1.5mol,标准状况下的体积故答案为:33.6L;
(4)若反应在5L的密闭容器中进行,经2分钟反应炉内固体的质量减少60.0g,结合化学方程式B2O3(S)+2NH3(g)2BN(s)+3H2O(g)计算,解得n=6mol,用氨气来表示该反应在2分钟内的平均速率达到平衡后,增大反应容器体积,压强减小,反应速率减小,平衡正向进行,在平衡移动过程中,逆反应速率的变化状况为先减小后增大,
故答案为:0.6mol/(L•min);先减小后增大;最后保持不变,但比原来速率小;
(5)对于气态的PCl3,根据VSEPR理论,VP=BP+LP=所以其空间构型为三角锥形,PCl5与足量的水能完全水解生成两种酸,则生成H3PO4与HCl,反应方程式为:PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl,
故答案为:三角锥形;PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl。【解析】abd3d104s24p3333.6L0.6mol/(L∙min)先减小,再增大,最后保持不变,但比原来速率小三角锥形PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl25、略
【分析】【分析】
按核外电子排布规律、原子结构、元素的位置和元素性质的相互关系回答;对反应AsO(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO(aq)+2I-(aq)+H2O(l);按平衡常数的定义;结合数据计算平衡浓度、由化学平衡的特征判断说法的正误;
【详解】
(1)砷原子核外最外层电子排布式为4s24p3,按洪特规则,3个p电子分别占据3个p轨道,故未成对电子数为3。黄砷(As4)与白磷(P4)的结构类似,则A.分子中共价键键角均为60;A错误;B.砷原子半径大于磷,黄砷中共价键不如白磷牢固,即键能小于白磷,B错误;C.黄砷分子是同种元素组成的非金属单质,分子内只有非极性键,属于非极性分子,C错误;D.结构相似,黄砷相对分子质量比白磷大;分子间作用力比白磷大,熔点高于白磷,故叙述正确的是D。
(2)砷化氢的结构与氨气类似,则砷化氢的电子式为其分子的空间构型为三角锥型,分子内正电荷重心和负电荷重心不重叠,是极性分子。
(3)N和As元素均位于ⅤA族;具有相同的最外层电子数,因为As原子的电子层数大于N,其原子半径大于N,故As原子的得电子能力小于N,As元素的非金属性弱于N。
(4)①按定义,反应AsO(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO(aq)+2I-(aq)+H2O(l)的平衡常数表达式由表知,平衡时,c(AsO)=ymol·L-1,则反应过程中消耗n(AsO)=0.06L×ymol。则平衡时
②由图可知,tm时,c(AsO)<ymol·L-1,则反应从正方向建立平衡,从tm到tn,生成物浓度不断升高,逆反应速率也不断增大v逆<n时v逆。当反应达到平衡后;则:
A.v(I-)=2v(AsO);未表示出是否为正逆反应速率,A错误;
B.平衡时各成分的浓度不再变化;则溶液的pH不再变化,B正确;
C.平衡时各成分的浓度不再变化,c(I-)=2c(AsO)=2ymol·L-1;C错误;
D.平衡时各成分的浓度不再变化,c(AsO)/c(AsO)不再变化;D正确;
选项正确的是BD。【解析】3D三角锥极性两者具有相同的最外层电子数,因为As原子的电子层数大于N,其原子半径大于N,故As原子的得电子能力小于N,As元素的非
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