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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年上外版选择性必修1化学下册月考试卷708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7题,共14分)1、我国科研工作者研制出基于(聚丙烯酸钠)电解质的空气可充电电池,该电池具有高容量和超长循环稳定性。是一种超强吸水聚合物,可吸收大量和溶液作为水和离子含量调节剂形成水凝胶电解质,示意图如图。已知:下列说法错误的是。
A.是一种有机高分子聚合物,在水溶液中不会发生电离B.放电时,负极反应式为C.充电时,阴极附近pH增大,阳极附近pH减小D.充电时,电路中通过0.4mol电子时,有2.24L(标准状况下)生成2、下列属于弱电解质的是A.B.KOHC.D.HClO3、某化学反应在较低温度下自发,较高温度下非自发.有关该反应的下列说法正确的是A.ΔH>0,ΔS>0B.ΔH>0,ΔS<0C.ΔH<0,ΔS>0D.ΔH<0,ΔS<04、常温下,向1L浓度为0.4mol·L-1的乙醇酸[CH2(OH)COOH]溶液中加入8gNaOH固体得到X溶液;将X溶液平均分成两等份,一份通入HCl气体,得到溶液Y,另一份加入NaOH固体得到溶液Z,溶液Y;Z的pH随所加物质的物质的量的变化情况如图所示(体积变化忽略不计)。下列说法正确的是。
A.b点对应曲线代表的是加入HCl的曲线B.溶液中水的电离程度:c>bC.a点:c(Na+)>c[CH2(OH)COO-]>c(H+)>c(OH-)D.稀释Y溶液后,溶液中不变5、下列方程式与所给事实不相符的是A.用硫化钠溶液除去废水中的Cu2+:Cu2++S2−=CuS↓B.用KI溶液将AgCl转化为AgI:I−(aq)+AgCl(s)⇌AgI(s)+Cl−(aq)C.加热氯化铜溶液,溶液变为黄绿色:Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+D.用氯化铁溶液腐蚀覆铜板上的铜:2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+6、反应A+B→C分两步进行:①A+B→X,②X→C,反应过程中能量变化如图所示,E1表示反应A+B→X的活化能。下列有关叙述正确的是()
A.E2表示反应X→C的活化能B.X是反应A+B→C的催化剂C.反应A+B→C的ΔH<0D.加入催化剂可改变反应A+B→C的焓变7、下列事实不属于盐类水解应用的是()A.明矾、氯化铁晶体常用于净水B.实验室通常在HCl气氛中加热MgCl2·6H2O制MgCl2C.实验室配制FeCl3溶液时加入少量稀盐酸D.实验室制氢气时加入CuSO4可加快反应速率评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)8、粗制的晶体中常含有杂质
(1)提纯时,为了除去常加入合适的氧化剂使转化为可采用的物质是______(填标号;下同)。
A.酸性溶液B.溶液C.新制氯水D.溶液。
(2)向(1)中处理后的溶液中加入合适的物质调节溶液使转化为调节溶液pH的物质可选用_______。
A.B.氨水C.D.
(3)某同学欲通过计算确定调节溶液能否达到除去而不损失的目的,他查阅了有关资料,得到相关数据,常温下通常认为残留在溶液中的某离子浓度小于时该离子沉淀完全,设溶液中的浓度为则开始沉淀时溶液的pH约为_______,完全沉淀时溶液的pH约为________。9、在100℃时,将0.40mol的二氧化氮气体充入2L真空的密闭容器中,发生反应:2NO2(g)N2O4(g)△H=-24.4kJ/mol,每隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到数据如表所示:。时间(s)020406080n(NO2)/mol0.40n1026n3n4n(N2O4)/mol0.000.05n20.080.08
(1)从反应开始至20s时,二氧化氮的平均反应速率为_______mol·L-1·s-1。
(2)n3=______,100℃时该反应的平衡常数为______(保留一位小数)。平衡后,若升高温度,该反应的化学平衡常数将_______(填“增大”;“减小”或“不变”)。
(3)下述各项能说明反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
a.v正(N2O4)=2v逆(NO2)
b.体系颜色不变。
c.气体平均相对分子质量不变。
d.气体密度不变。
(4)达到平衡后,分别在80s、120s、140s时只改变一个条件,v正、v逆发生如图所示变化;则80s时改变的条件可能是________。
10、原电池是能源利用的一种方式;在生产;生活、科技等方面都有广泛的应用。
(1)煤既可通过火力发电厂转化为电能,又可通过原电池转化为电能,通过原电池转化为电能的优点有___(答两点)。
(2)电工操作中规定,不能把铜线和铝线拧在一起连接线路,原因是___。
(3)化学电池的种类很多,依据电解质溶液的酸碱性可将化学电池分为___(填数字)类,在图1所示的原电池中,其他条件不变将电解质溶液改为稀硫酸,若电流计指针偏转方向发生了改变,此时金属X可以是___(填标号,下同);若电流计指针偏转方向没有发生改变,此时金属X可以是___。
A.MgB.CC.FeD.Na
(4)氢氧燃料电池是宇宙飞船上的一种化学电源,其结构如图2所示。两个电极均由多孔性碳制成,通入的气体从孔隙中逸出,并在电极表面放电,则a极为___(填“正极”或“负极”),a极上的电极反应式为__。该电池每产生1kW·h电能会生成350gH2O(l),则该电池的能量转化率为___(保留四位有效数字)。[已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ·mol-1]
11、乙酸、碳酸、次氯酸、亚磷酸(H3PO3)在生产;生活及医药方面有广泛用途。
Ⅰ.已知25℃时,部分物质的电离常数如下表所示。弱酸CH3COOHH2CO3HClO电离常数
(1)根据表中数据,将pH=3的下列三种酸溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是___________(填标号)。
a.CH3COOHb.H2CO3c.HClO
(2)常温下相同浓度的下列溶液:①CH3COONH4②CH3COONa③CH3COOH,其中c(CH3COO-)由大到小的顺序是___________(填标号)。
(3)常温下,pH=10的CH3COONa溶液中,由水电离出来的c(OH-)=___________mol/L;请设计实验,比较常温下0.1mol/LCH3COONa溶液的水解程度和0.1mol/LCH3COOH溶液的电离程度大小:___________(简述实验步骤和结论)。
Ⅱ.常温下,已知溶液中含磷微粒的浓度之和为0.1mol/L,溶液中各含磷微粒的关系如图所示。
已知:x;z两点的坐标为x(7.3;1.3)、z(12.6,1.3)。
(4)H3PO3与足量的NaOH溶液反应的离子方程式为___________。
(5)表示随pOH变化的曲线是___________。(填“①”;“②”或“③”)。
(6)常温下,NaH2PO3溶液中的___________(填“<”“≥”或“=”)。12、甲;乙两池电极材料都是铁棒与碳棒(如图);乙池箭头方向为电子移动方向。请回答:
(1)若两池中均盛放CuSO4溶液;反应一段时间后:
①有红色物质析出的是:甲池中的_________棒;乙池中的________棒。
②在乙池中阳极的电极反应是__________。
(2)若两池中均盛放滴加少量酚酞的饱和NaCl溶液。
①甲池中的铁容易发生腐蚀,该腐蚀属于电化学腐蚀中的_________腐蚀。
②测得乙池中有0.2mol电子发生转移,则标准状况下理论共有_________L气体生成。13、阅读短文;回答问题。
合成氨工业结束了人类依靠天然氮肥的历史;解决了人类的粮食问题。
近一百年来;工业上一直采用在高温;高压、催化剂的条件下将氮气和氢气转化为氨气,这样的条件每年需要消耗全世界1%~2%的能源供应,科学家一直致力于探索在温和条件下合成氨。
中科大研究团队研制了“钉单原子催化剂”合成氨;应用该催化剂通过电化学反应在室温下即可合成氨。原理如图1所示。
阴极表面电极反应的微观过程如图2所示。
该项研究工作开辟了单原子催化剂在电化学合成氨反应中的新途径;使得温和条件下合成氨成为可能。
请依据以上短文;判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
(1)合成氨工业对解决人类的粮食问题发挥了重要作用。___________
(2)传统方法合成氨的化学方程式为N2+3H22NH3。___________
(3)传统合成氨的方法需消耗大量能源。___________
(4)“钉单原子催化剂”合成氨体现了我国科学家在科研领域的创新。___________
(5)图1中,水在阳极生成氧气。___________
(6)图2中,步骤②所示反应的方程式为有___________14、常温下有0.1mol/L的以下几种溶液①H2SO4溶液;②NaHSO4溶液;③CH3COOH溶液;④HCl溶液;⑤HCN溶液;⑥NH3·H2O,其中如下几种溶液的电离度如下表(已知H2SO4的第一步电离是完全的),回答下面问题:。①H2SO4溶液②NaHSO4溶液③CH3COOH④HCl溶液10%29%1.33%100%
(1)常温下,pH相同的表格中几种溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是(填序号)______________。
(2)在25℃时,若用已知浓度的NaOH滴定未知浓度的CH3COOH应选用_____作指示剂,若终点时溶液pH=a,则由水电离的c(H+)为_________。
(3)在25℃时,将bmol/L的KCN溶液与0.01mol/L的盐酸等体积混合,反应达到平衡时,测得溶液pH=7,则KCN溶液的物质的量浓度b___0.01mol/L(填">”、“<”或“=”);用含b的代数式表示HCN的电离常数Ka=______。评卷人得分三、判断题(共8题,共16分)15、100℃的纯水中c(H+)=1×10-6mol·L-1,此时水呈酸性。(______________)A.正确B.错误16、一定温度下,反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0。__________________A.正确B.错误17、Na2CO3溶液加水稀释,促进水的电离,溶液的碱性增强。(_______)A.正确B.错误18、放热过程有自发进行的倾向性,但并不一定能自发进行,吸热过程没有自发进行的倾向性,但在一定条件下也可自发进行。__________________A.正确B.错误19、某盐溶液呈酸性,该盐一定发生了水解反应。(_______)A.正确B.错误20、实验室配制FeCl3溶液时,需将FeCl3(s)溶解在较浓盐酸中,然后加水稀释。(_______)A.正确B.错误21、稀溶液中,盐的浓度越小,水解程度越大,其溶液酸性(或碱性)也越强。(_______)A.正确B.错误22、生活中用电解食盐水的方法制取消毒液,运用了盐类的水解原理。(_______)A.正确B.错误评卷人得分四、有机推断题(共4题,共12分)23、碘番酸是一种口服造影剂;用于胆部X-射线检查。其合成路线如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(1)A可发生银镜反应;A分子含有的官能团是___________。
(2)B无支链;B的名称为___________。B的一种同分异构体,其核磁共振氢谱只有一组峰,结构简式是___________。
(3)E为芳香族化合物;E→F的化学方程式是___________。
(4)G中含有乙基;G的结构简式是___________。
(5)碘番酸分子中的碘位于苯环上不相邻的碳原子上。碘番酸的相对分了质量为571;J的相对分了质量为193。碘番酸的结构简式是___________。
(6)口服造影剂中碘番酸含量可用滴定分析法测定;步骤如下。
第一步2称取amg口服造影剂,加入Zn粉、NaOH溶液,加热回流,将碘番酸中的碘完全转化为I-;冷却;洗涤、过滤,收集滤液。
第二步:调节滤液pH,用bmol·L-1AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液的体积为cmL。已知口服造影剂中不含其它含碘物质。计算口服造影剂中碘番酸的质量分数___________。:24、X;Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素;X与Y位于不同周期,X与W位于同一主族;原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和。请回答下列问题:
(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的电子式为_____________。
(2)一种名为“PowerTrekk”的新型充电器是以化合物W2Q和X2Z为原料设计的,这两种化合物相遇会反应生成W2QZ3和气体X2,利用气体X2组成原电池提供能量。
①写出W2Q和X2Z反应的化学方程式:______________。
②以稀硫酸为电解质溶液,向两极分别通入气体X2和Z2可形成原电池,其中通入气体X2的一极是_______(填“正极”或“负极”)。
③若外电路有3mol电子转移,则理论上需要W2Q的质量为_________。25、已知A;B、C、E的焰色反应均为黄色;其中B常作食品的膨化剂,A与C按任意比例混合,溶于足量的水中,得到的溶质也只含有一种,并有无色、无味的气体D放出。X为一种黑色固体单质,X也有多种同素异形体,其氧化物之一参与大气循环,为温室气体,G为冶炼铁的原料,G溶于盐酸中得到两种盐。A~H之间有如下的转化关系(部分物质未写出):
(1)写出物质的化学式:A______________;F______________。
(2)物质C的电子式为______________。
(3)写出G与稀硝酸反应的离子方程式:____________________________。
(4)已知D→G转化过程中,转移4mol电子时释放出akJ热量,写出该反应的热化学方程式:____________________________。
(5)科学家用物质X的一种同素异形体为电极,在酸性介质中用N2、H2为原料,采用电解原理制得NH3,写出电解池阴极的电极反应方程式:____________________。26、甲;乙、丙是都含有同一种元素的不同物质;转化关系如下图:
(1)若甲是CO2。
①常用于泡沫灭火器的是_______(填“乙”或“丙”;下同)。
②浓度均为0.01mol·L-1的乙溶液和丙溶液中,水的电离程度较大的是_________。
(2)若甲是Al。
①Al的原子结构示意图为__________。
②当n(Al)︰n(NaOH)︰n(H2SO4)=1︰1︰2时,丙的化学式是_________。
(3)若甲是Cl2。
①甲转化为乙的离子方程式是____________。
②已知:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ·mol-1
写出TiO2和Cl2反应生成TiCl4和O2的热化学方程式:_________。
③常温下,将amol·L-1乙溶液和0.01mol·L-1H2SO4溶液等体积混合生成丙,溶液呈中性,则丙的电离平衡常数Ka=___________(用含a的代数式表示)。评卷人得分五、工业流程题(共1题,共6分)27、废旧铅蓄电池会导致铅污染;国内外对废旧蓄电池的湿法处理进行了广泛研究,RSR工艺回收铅是其成果之一,具体化工流程如图:
已知:I.铅膏主要成分是PbO2、PbSO4;
II.HBF4是强酸;
III.KSP(PbSO4)=1.6×10-8、KSP(PbCO3)=7.4×10-14。
回答下列问题:
(1)写出副产品M的化学式_______;
(2)写出步骤①反应的化学方程式_______。
(3)步骤②中存在PbSO4(s)+CO(aq)PbCO3(s)+SO(aq)平衡,比较K1_______K2(填“<”,“=”,“>”);检验PbCO3固体是否洗涤干净的操作是_______。
(4)步骤④加入HBF4溶液时边加边搅拌的目的是_______。
(5)步骤⑤电解Pb(BF4)2溶液时,若电路中转移0.5mol电子,阴极增重_______g,阳极产生气体_______L(标况)。
(6)已知焙烧PbCO3可制得铅的氧化物,为了研究其产物成分取5.34gPbCO3进行焙烧,其热重曲线如图所示,请写出350℃时所得铅的氧化物的化学式_______。
评卷人得分六、实验题(共2题,共12分)28、某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。资料显示:原电池装置中;负极反应物的还原性越强,或正极反应物的氧化性越强,原电池的电压越大。
(1)同学们利用表中装置进行实验并记录。装置编号电极A溶液B操作及现象ⅠFepH=2H2SO4连接装置后,石墨表面产生无色气泡;电压表指针偏转ⅡCupH=2H2SO4连接装置后,石墨表面无明显现象;电压表指针偏转,记录读数为a连接装置后,石墨表面无明显现象;电压表指针偏转,记录读数为a
①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀,其负极反应式是___。
②针对实验Ⅱ现象:甲同学认为不可能发生析氢腐蚀,其判断依据是___;乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀,其正极的电极反应式是___。
(2)同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验,探究实验Ⅱ指针偏转原因及影响O2氧化性因素。编号溶液B操作及现象Ⅲ经煮沸的pH=2的H2SO4溶液表面用煤油覆盖,连接装置后,电压表指针微微偏转,记录读数为bⅣpH=2的H2SO4在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置,电压表指针偏转,记录读数为c;取出电极,向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后,插入电极,保持O2通入,电压表读数仍为cⅤpH=12的NaOH在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置,电压表指针偏转,记录读数为d
①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的电压表读数为:c>a>b,请解释原因是___。
②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较,其目的是探究___对O2氧化性的影响;实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是___。29、文献表明:工业上,向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁;相同条件下,草酸根的还原性强于为检验这一结论;某研究性小组进行以下实验:
资料:ⅰ.草酸为二元弱酸。
ⅱ.三水三草酸合铁酸钾为翠绿色晶体,光照易分解。其水溶液中存在
ⅲ.为黄色固体;溶于水,可溶于强酸。
【实验1】用以下装置制取无水氯化亚铁。
(1)圆底烧瓶中所盛试剂是______,玻璃丝的作用是______。
(2)欲制得纯净的实验过程中点燃A、C酒精灯的先后顺序是先点燃______处酒精灯。
(3)若用D的装置进行尾气处理,存在的问题是______、______。
【实验2】通过和在溶液中的反应比较和的还原性强弱。操作现象在避光处,向溶液中缓慢加入溶液至过量,搅拌,充分反应后,冰水浴冷却,过滤得到翠绿色溶液和翠绿色晶体
(4)取实验2中少量晶体洗净,配成溶液,滴加溶液,不变红。继续加入硫酸,溶液变红,说明晶体中含有价的铁元素。加硫酸后溶液变红的原因是__________________。
(5)经检验,翠绿色晶体为设计实验,确认实验2中没有发生氧化还原反应的操作和现象是__________________,其可能原因是__________________。
(6)取实验2中的翠绿色溶液光照一段时间,产生黄色浑浊且有气泡产生。补全反应的离子方程式:__________________+__________________+__________________+__________________
【实验3】研究性小组又设计以下装置直接比较和的还原性强弱;并达到了预期的目的。
(7)描述达到预期目的可能产生的现象:电流计的指针_______(填“会”或“不会”)发生偏转,一段时间后,左侧_______,右侧_______。参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、A【分析】【详解】
A.PANa为有机物钠盐,在水溶液中电离出聚丙烯酸根离子和Na+;A错误;
B.放电时负极锌失去电子后结合OH-生成负极反应式为B正确;
C.充电时,阴极反应式为+2e-=Zn+4OH-,阴极附近OH-浓度增大,pH增大,阳极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,阳极附近OH-浓度减小;pH减小,C正确;
D.充电时,阳极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,电路中通过0.4mol电子时,有0.1molO2生成;在标准状况下体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L,D正确;
故答案为A。2、D【分析】【详解】
A.氯气是单质;既不是电解质也不是非电解质,A错误;
B.KOH在水溶液或者熔融状态下能完全电离;是强电解质,B错误;
C.NH3在水溶液和熔融状态下自身不能电离出阴阳离子;是非电解质,C错误;
D.HClO在水溶液中不完全电离;属于弱电解质,D正确;
故答案选D。3、D【分析】【分析】
依据反应自发进行的判据:ΔH-TΔS<0解答。
【详解】
A.△H>0;△S>0,要使△H-T△S<0,T值应较大,即应该在高温下才能自发进行,故A错误;
B.△H>0;△S<0,△H-T△S>0,任何温度下都不能自发进行,故B错误;
C.△H<0;△S>0,△H-T△S<0一定成立,任何温度下都能自发进行,故C错误;
D.△H<0;△S<0,要使△H-T△S<0,T值应较小,即应该在低温下才能自发进行,故D正确;
故选D。4、D【分析】【分析】
由题可知,n[CH2(OH)COOH]=0.4mol,第一次加入0.2molNaOH固体,即溶液X为等浓度的CH2(OH)COOH和[CH2(OH)COO]Na的混合溶液,由a点可知,CH2(OH)COOH的电离程度大于CH2(OH)COO-水解程度;导致溶液呈酸性,以此解答。
【详解】
A.加入HCl会使溶液pH减小;c点对应曲线代表的是加入HCl的曲线,故A错误;
B.b点时溶液中含0.06molCH2(OH)COOH和0.14molCH2(OH)COONa,c点时溶液中含0.14molCH2(OH)COOH和0.06molCH2(OH)COONa,b点水的电离程度大于c点水的电离程度;故B错误;
C.a点为等浓度的CH2(OH)COOH和CH2(OH)COONa的混合溶液,且CH2(OH)COO-的电离程度大于水解程度,根据电荷守恒可判断a点离子浓度大小关系为:c[CH2(OH)COO-]>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);故C错误;
D.该比例关系为CH2(OH)COO-水解常数的倒数;只与温度有关,稀释过程中,该数值不发生改变,故D正确;
故选D。5、C【分析】【分析】
【详解】
A.CuS为不溶于一般性酸的沉淀,则用硫化钠溶液除去废水中的Cu2+:Cu2++S2−=CuS↓;A与事实相符;
B.Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),故用KI溶液将AgCl转化为AgI:I−(aq)+AgCl(s)⇌AgI(s)+Cl−(aq);B与事实相符;
C.加热氯化铜溶液,促进氯化氢的挥发,导致Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+水解平衡正向进行;溶液生成蓝色沉淀,C与事实不符;
D.铁离子与铜反应生成亚铁离子和铜离子,则用氯化铁溶液腐蚀覆铜板上的铜:2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+;D与事实相符;
答案为C。6、C【分析】【分析】
反应热△H=反应物的总能量-生成物的总能量;催化剂不改变反应热,据此回答问题。
【详解】
A、由于反应热△H=反应物的总能量-生成物的总能量,故E2不是反应X→C的反应热;而是反应X→C的逆反应的活化能,A错误;
B;催化剂在反应中要先被消耗、后又生成;但X在反应A(g)+B(g)→C(g)中先生成、后消耗,故不是催化剂,只是中间产物,B错误;
C;依据图象分析可知;反应物A+B总能量高于生成物C的能量,反应是放热反应,C正确;
D;反应热的多少取决于反应物和生成物的总能量的相对大小;与催化剂的使用无关,D错误;
答案为C。7、D【分析】【详解】
A、明矾中的Al3+、氯化铁晶体中的Fe3+在水中水解会分别形成Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体;这些胶体具有净水的作用,该事实属于盐类水解的应用;
B、在空气中加热MgCl2·6H2O时,会发生水解平衡:MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl,HCl易挥发而脱离体系,这样加热晶体所得物质为Mg(OH)2或MgO,而非MgCl2;若在HCl气氛中加热MgCl2·6H2O,则可以抑制水解,从而得到MgCl2;该事实属于盐类水解的应用;
C、在FeCl3溶液中,Fe3+发生水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入少量稀盐酸,可以抑制Fe3+的水解;该事实属于盐类水解的应用;
D、实验室一般使用Fe或者Zn去制备氢气,加入少量CuSO4;可以将Cu置换出来,形成原电池回路,加快反应速率,该事实不属于盐类水解的应用;
综上所述,只有D符合题意,故选D。二、填空题(共7题,共14分)8、略
【分析】【分析】
(1)加入氧化剂氧化亚铁离子,不能引入新杂质,可用过氧化氢;
(2)调节溶液pH,不能引入新杂质;
(3)结合溶度积计算。
【详解】
(1)酸性溶液、新制氯水和溶液均能氧化但会引入新杂质,的还原产物是水;不会引入新杂质,B符合题意,故答案为:B。
(2)选项中的四种物质均能消耗调节pH,但和氨水均会引入新杂质,和反应后生成不会引入新杂质,C;D符合题意,故答案为:CD。
(3)则开始沉淀时溶液中则溶液中完全沉淀时溶液中则溶液中故答案为:3.9;2.8。【解析】BCD3.92.89、略
【分析】【详解】
(1)前20s,消耗n(NO2)=2n(N2O4)=2×0.05mol=0.1mol,根据化学反应速率的表达式,v(NO2)==2.5×10-3mol/(L·s);故答案为2.5×10-3mol/(L·s);
(2)根据表格中的数据,60s后N2O4的物质的量不变,说明反应达到平衡,60s内消耗n(NO2)=2n(N2O4)=2×0.08mol=0.16mol,则n3=(0.40-0.16)mol=0.24mol;根据化学平衡常数的定义,K=≈2.8;化学平衡常数只受温度的影响;该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,化学平衡常数减小;故答案为0.24;2.8;减小;
(3)a.不同物质的反应速率表示达到平衡,首先反应方向是一正一逆,v正(N2O4)反应向正反应方向进行,v逆(NO2)反应向逆反应方向进行,然后速率之比等于化学计量数之比,即2v正(N2O4)=v逆(NO2);故a不符合题意;
b.NO2红棕色气体,N2O4无色气体,因此当体系气体颜色不变,说明反应达到平衡,故b符合题意;
c.组分都是气体;则气体总质量保持不变,该反应为物质的量减少的反应,因此当平均摩尔质量保持质量不变,说明反应达到平衡,故c符合题意;
d.气体总质量保持不变;容器为恒容状态,任意时刻,气体密度保持不变,因此气体密度不变,不能说明达到平衡,故d不符合题意;
故答案为bc;
(4)80s时,只有v逆增大,v正不变,说明该时刻,向该容器中充入四氧化二氮,增大c(N2O4);故答案为向该容器中充入四氧化二氮。【解析】①.0.0025②.0.24③.2.8④.减小⑤.bc⑥.向该容器中充入四氧化二氮10、略
【分析】(1)
原电池直接把化学能转化为电能;能量利用率高;污染小;
(2)
在潮湿的空气中;铜线;铝线接触会形成原电池,铝作负极,使铝线很快被腐蚀,所以电工操作中规定,不能把铜线和铝线拧在一起连接线路;
(3)
化学电池的种类很多;依据电解质溶液的酸碱性可将化学电池分为碱性电池;酸性电池、有机电解液电池,分为3类;在图1所示的原电池中,其他条件不变将电解质溶液改为稀硫酸,若电流计指针偏转方向发生了改变,说明碱性条件下铝是负极、酸性条件下X是负极,则X的活泼性大于Al,金属X可以是Mg,选A;若电流计指针偏转方向没有发生改变,说明酸性、碱性条件下都是Al为负极,X的活泼性小于Al,此时金属X可以是Fe,选C。
(4)
a极氢气失电子生成水,氢气发生氧化反应,a为负极,a极上的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O。
根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ·mol-1,氢气和氧气反应,每生成36g水放出571.6kJ的能量,生成350gH2O(l)放出的能量是则该电池的能量转化率为【解析】(1)能量利用率高;污染小。
(2)在潮湿的空气中;铜线;铝线接触会形成原电池,使铝线很快被腐蚀。
(3)3AC
(4)负极H2-2e-+2OH-=2H2O64.78%11、略
【分析】(1)
酸的电离平衡常数越大,等浓度时该酸电离程度就越大。根据表格数据可知电离平衡常数:K(CH3COOH)>K(H2CO3)>K(HClO),所以pH=3的三种溶液的浓度:c(HClO)>c(H2CO3)>c(CH3COOH),当将溶液稀释100倍后,弱酸电离产生H+,使溶液中c(H+)有所增加,因此稀释100倍后溶液中c(H+):HClO>H2CO3>CH3COOH;故溶液中pH变化最小的是HClO,故合理选项是c;
(2)
常温下相同浓度的溶液:①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH,①②是盐是强电解质,完全电离,而③是弱酸,只有很少部分发生电离,所以③CH3COOH中c(CH3COO-)最小;在②CH3COONa中只有CH3COO-部分水解,而在①CH3COONH4中CH3COO-、双水解,水解彼此促进,使c(CH3COO-)比②CH3COONa溶液中少,因此三种溶液中c(CH3COO-)由大到小的顺序是:②①③;
(3)
常温下,pH=10的CH3COONa溶液中,c(H+)=10-10mol/L,则溶液中c(OH-)=10-4mol/L,溶液中的OH-完全由水电离产生,所以由水电离出来的c(OH-)=10-4mol/L;
(4)
要比较常温下0.1mol/LCH3COONa溶液的水解程度和0.1mol/LCH3COOH溶液的电离程度大小,可将两种溶液等体积混合,得到等浓度CH3COONa、CH3COOH的混合溶液,然后用pH试纸测定溶液的pH,根据pH大小进行判断。由于溶液中同时存在CH3COOH电离作用和CH3COO-的水解作用,若溶液pH<7,说明CH3COOH电离作用大于CH3COO-的水解作用,若溶液pH>7,说明CH3COOH电离作用小于CH3COO-的水解作用;
(5)
图示有三条曲线说明H3PO3是二元弱酸,所以H3PO3与足量NaOH溶液反应产生Na2HPO3、H2O,反应的离子方程式为:H3PO3+2OH-=+2H2O;
(6)
图示三条曲线中①表示pc()、pc()、pc(H3PO3)随pOH变化曲线,所以表示pc()随pOH变化的曲线是②;
在常温下NaHPO3溶液中存在电离产生和H+,使溶液显酸性;也存在水解产生H3PO3和OH-,使溶液显碱性。由于①表示pc(),③表示pc(H3PO3),根据图示可知:在y点c()=c(H3PO3)时,溶液pH=10>7,溶液显碱性,所以水解作用大于其电离作用,因此在常温下NaHPO3溶液中c()<c(H3PO3)。【解析】(1)c
(2)②①③
(3)10-4将等浓度的CH3COONa、CH3COOH两种溶液等体积混合,然后用pH测定溶液pH。若溶液pH<7,说明CH3COOH电离作用大于CH3COO-的水解作用;若溶液pH>7,说明CH3COOH电离作用小于CH3COO-的水解作用;
(4)H3PO3+2OH-=+2H2O
(5)②
(6)<12、略
【分析】【分析】
(1)若电解质溶液为硫酸铜溶液;甲池属于原电池,铁易失电子作负极,碳作正极,正极上铜离子得电子发生还原反应;乙池属于电解池,根据电子流向知,C电极为阳极,铁电极为阴极,阴极上铜离子得电子发生还原反应,阳极上氢氧根离子失电子;
(2)若电解质溶液为滴加少量酚酞的饱和NaCl溶液;
①甲装置是原电池,铁易失电子作负极,其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;电解质溶液为中性,据此分析解答;
②若电解质溶液为氯化钠溶液;则乙中为电解氯化钠溶液,阳极氯离子失电子生成氯气,阴极氢离子得电子生成氢气,根据电解池总反应计算解答。
【详解】
(1)①若电解质溶液为硫酸铜溶液;甲装置是原电池,铁易失电子作负极,碳作正极,正极上铜离子得电子发生还原反应,生成红色的铜,乙池属于电解池,根据电子流向知,C电极为阳极,铁电极为阴极,阴极上铜离子得电子发生还原反应生成红色的铜;
②根据①分析可知,在乙池中铁电极为阴极,阴极上铜离子得电子发生还原反应生成红色的铜,其电极反应式为:Cu2++2e-=Cu;C电极为阳极,根据放电顺序,阳极上OH-(来源于水)放电,阳极的电极反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑;
(2)若电解质溶液为滴加少量酚酞的饱和NaCl溶液;
①甲装置是原电池,铁易失电子作负极,其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,电解质溶液为中性,C为正极,其电极反应为:2H2O+O2+4eˉ=4OH-;该腐蚀属于电化学腐蚀中的吸氧腐蚀;
②乙池属于电解池,根据电子流向知,C电极为阳极,Fe电极为阴极,乙中为电解氯化钠溶液,阳极氯离子失电子生成氯气,阴极氢离子得电子生成氢气,电解池总反应2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑,根据反应可知,转移2mol电子生成1mol氢气和1mol氯气,则当有0.2mol电子发生转移时,生成0.1mol氢气和0.1mol氯气,标况下气体的体积为(0.1mol+0.1mol)×22.4L/mol=4.48L。【解析】C(碳)Fe(铁)4OH--4e-=2H2O+O2↑吸氧4.48L13、略
【分析】【分析】
由合成氨气的原理图可知,阴极氮气得电子,发生还原反应,生成氨气,其电极反应式为:N2+6e-+6H+=2NH3,阳极水失电子,发生氧化反应,生成氧气,其电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+。
(1)
合成氨工业的巨大成功;改变了世界粮食生产的历史,解决了人类因人口增长所需要的粮食,奠定了多相催化科学和化学工程科学基础,该说法正确;
(2)
传统方法合成氨是氮气和氢气在高温高压、催化剂条件下生成氨气,其化学方程式为N2+3H22NH3;该说法正确;
(3)
传统合成氨是在高温高压;催化剂条件下进行;苛刻的条件,对设备要求更高,需消耗大量能源,该说法正确;
(4)
“钌单原子催化剂”合成氨是一种温和条件下合成氨的方法;不像传统合成氨,对设备要求高;能耗大,所以“钌单原子催化剂”合成氨体现了我国科学家在科研领域的创新,该说法正确;
(5)
有分析可知,阳极区水失电子,发生氧化反应,生成氧气,其电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+;该说法正确;
(6)
合成氨的反应为可逆反应,且该反应电荷不守恒,该说法错误;【解析】(1)对。
(2)对。
(3)对。
(4)对。
(5)对。
(6)错14、略
【分析】【分析】
(1)等pH的酸;其电离程度越大,酸的物质的量浓度越小;
(2)根据盐类的水解考虑溶液的酸碱性;然后根据指示剂的变色范围与酸碱中和后的越接近越好,且变色明显(终点变为红色),溶液颜色的变化由浅到深容易观察,而由深变浅则不易观察;终点时生成的是醋酸钠,醋酸钠溶液中氢氧根离子为水电离的,根据溶液的pH计算出溶液中氢氧根离子的浓度;
(3)当b=0.01mol/L时;反应生成HCN,溶液显示酸性,如果溶液为中性,则KCN应该过量;据电离常数公式求出HCN的电离常数。
【详解】
(1)等pH的酸;其电离程度越大,则需要的酸的物质的量浓度越小,根据表中数据可知,电离程度大小为:③<②<④<①,则物质的量浓度由大到小的顺序是③>②>④>①,故答案为:③>②>④>①;
(2)NaOH溶液滴和CH3COOH溶液反应恰好完全时,生成了CH3COONa,CH3COONa水解溶液呈碱性,应选择碱性范围内变色的指示剂:酚酞;滴定终点是,溶液中的溶质为醋酸钠,醋酸钠溶液中的氢氧根离子是水电离的,溶液的pH=a,则溶液中水电离的氢离子=溶液中氢氧根离子浓度故答案为:酚酞;
(3)KCN+HCl═KCl+HCN,若是等浓度,生成HCN应该呈酸性,而反应后PH=7呈中性,说明KCN有剩余(KCN水解呈碱性),所以b>0.01mol/L;溶液呈中性则[H+]=10-7mol/L,(等体积混合,原浓度都减半),带入公式可得:故答案为:>;【解析】③>②>④>①酚酞>三、判断题(共8题,共16分)15、B【分析】【分析】
【详解】
水的电离过程为吸热过程,升高温度,促进水的电离,氢离子和氢氧根离子浓度均增大,且增大幅度相同;因此100℃时,纯水中c(OH-)=c(H+)=1×10-6mol·L-1,溶液仍为中性,故此判据错误。16、A【分析】【详解】
一定温度下,反应MgCl2(l)⇌Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0,正确。17、B【分析】【详解】
稀释使盐水解程度增大,但溶液总体积增加得更多。盐的浓度降低、水解产生的氢氧根浓度也降低,碱性减弱。所以答案是:错误。18、A【分析】【详解】
放热过程有自发进行的倾向性,但并不一定能自发进行,吸热过程没有自发进行的倾向性,但在一定条件下也可自发进行,正确。19、B【分析】【详解】
盐溶液有可能因溶质直接电离而呈酸性,如硫酸氢钠溶液;盐溶液也可能因水解而呈酸性,如氯化氨溶液;盐溶液可能因水解大于电离和呈酸性,如亚硫酸氢钠溶液。故答案是:错误。20、A【分析】【分析】
【详解】
FeCl3溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl,为抑制Fe3+的水解,实验室配制FeCl3溶液时需将FeCl3(s)溶解在较浓盐酸中,然后加水稀释;正确。21、B【分析】【详解】
稀释能促进盐类水解,但是体积增加幅度更大。因此盐的浓度越低,越促进水解、盐水解产生的氢离子或氢氧根离子浓度也越低、则溶液的酸性或碱性则越弱。则答案是:错误。22、B【分析】【分析】
【详解】
饱和食盐水在电解条件下生成氯气、氢气和氢氧化钠,氯气和氢氧化钠之间反应可以得到消毒液,与水解无关,故错误。四、有机推断题(共4题,共12分)23、略
【解析】(1)醛基。
(2)正丁酸,
(3)+HNO3+H2O
(4)
(5)
(6)24、略
【分析】【分析】
原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4;因为都为主族元素,最外层电子数小于8,所以Y的最外层为3个电子,Q的最外层为4个电子,则Y为硼元素,Q为硅元素,则X为氢元素,W与氢同主族,为钠元素,Z的原子序数等于Y;W、Q三种元素原子的最外层电子数之和,为氧元素。即元素分别为氢、硼、氧、钠、硅。
【详解】
(1)根据分析,Y为硼元素,位置为第二周期第ⅢA族;QX4为四氢化硅,电子式为
(2)①根据元素分析,该反应方程式为
②以稀硫酸为电解质溶液;向两极分别通入气体氢气和氧气可形成原电池,其中通入气体氢气的一极是负极,失去电子;
③外电路有3mol电子转移时,需要消耗1.5mol氢气,则根据方程式分析,需要0.5mol硅化钠,质量为37g。【解析】第二周期第ⅢA族负极37g25、略
【分析】【详解】
(1)A、B、C、E中均有钠元素,根据B的用途可猜想出B为NaHCO3,X为C(碳),能与CO2反应生成NaHCO3的物质可能是Na2CO3或NaOH,但A、B之间能按物质的量之比为1∶1反应,则A是NaOH,E为Na2CO3,能与NaHCO3反应放出无色无味的气体,且这种物质中含有钠元素,则C只能为Na2O2,D为O2,结合题设条件可知F为Fe,G为Fe3O4。
(2)Na2O2中Na+与以离子键结合,中O原子与O原子以共价键结合,其电子式为
(3)Fe3O4中含有Fe2+和Fe3+,Fe2+被稀HNO3氧化为Fe3+,反应的离子方程式为:3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O。
(4)D→G反应为3Fe+2O2Fe3O4,转移4mol电子时释放出akJ热量,则转移8mol电子放出2akJ热量,则其热化学反应方程式为:3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=−2akJ/mol。
(5)N2在阴极上得电子发生还原反应生成NH3:N2+6H++6e−2NH3。【解析】①.NaOH②.Fe③.④.3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O⑤.3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=−2akJ/mol⑥.N2+6H++6e−2NH326、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠(碳酸氢钠),再与硫酸反应生成硫酸钠,①常用作泡沫灭火器的是NaHCO3,故为乙;②浓度相同的碳酸氢钠溶液和硫酸钠溶液中,HCO3-水解;故乙溶液中水的电离程度大;
(2)金属铝是13号元素,核外电子排布为2、8、3②n(Al)=n(NaOH)时,生成偏铝酸钠,根据方程式:2NaAlO2+4H2SO4=Na2SO4+Al2(SO4)3+4H2O可知,NaAlO2与H2SO4的物质的量之比为1:2,符合题意,故丙的化学式是Al2(SO4)3;
(3)若甲是氯气,与氢氧化钠生成氯化钠和次氯酸钠,离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;用方程式①-②,得TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=-81-(-221)=+140kJ·mol-1;③根据电荷守恒可得到:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(ClO-)+2c(SO42-);其中,溶液显中性即c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=c(ClO-)+2c(SO42-);又根据物料守恒可得到:c(Na+)=c(ClO-)+c(HClO),即c(ClO-)=c(Na+)-2c(SO42-)、c(HClO)=c(Na+)-c(ClO-)=c(Na+)-[c(Na+)-2c(SO42-)]=2c(SO42-);Ka=
=()×10-5;【解析】乙乙Al2(SO4)3Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OTiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=+140kJ·mol-1()×10-5五、工业流程题(共1题,共6分)27、略
【分析】【分析】
由题给流程可知,向铅膏中加水得到浆液后,先通入二氧化硫气体,将二氧化铅转化为硫酸铅,再加入碳酸铵溶液,将硫酸铅转化为碳酸铅,过滤、洗涤得到副产品硫酸铵溶液和碳酸铅沉淀;向碳酸铅中加入20%HBF4溶液,将碳酸铅沉淀转化为Pb(BF4)2溶液和二氧化碳气体,电解得到的Pb(BF4)2溶液;在阴极得到铅。
【详解】
(1)由分析可知,副产品M为硫酸铵,化学式为(NH4)2SO4,故答案为:(NH4)2SO4;
(2)由分析可知,步骤①发生的反应为二氧化铅与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸铅,反应的化学方程式为PbO2+SO2=PbSO4,故答案为:PbO2+SO2=PbSO4;
(3)由分析可知,步骤②发生的反应为碳酸铵溶液与溶度积大的硫酸铅反应生成溶度积小的碳酸铅和硫酸铵,由反应进行的方向可知,正向反应的程度大于逆向反应,则K1>K2;碳酸铅表面附有可溶的硫酸铵,则检验固体是否洗涤干净实际上就是检验洗涤液中是否存在硫酸根离子,检验的方法为取最后一次洗涤液少许于试管中,加入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,证明已洗净,故答案为:>;取最后一次洗涤液少许于试管中,加入盐酸酸化的BaCl2溶液;若无白色沉淀生成,证明已洗净;
(4)步骤④加入HBF4溶液时边加边搅拌可以增大反应物的接触面积;使反应物充分混合,提高酸溶速率,故答案为:提高酸溶速率;
(5)步骤⑤电解Pb(BF4)2溶液时,铅离子在阴极得到电子发生还原反应生成铅,水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气,若电路中转移0.5mol电子,阴极生成铅的质量为0.5mol××207
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