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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年沪教版选修4化学上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8题,共16分)1、在某温度时,将nmol⋅L-1氨水滴入10mL1.0mol⋅L-1盐酸中,溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示,下列有关说法正确的是()
A.a点Kw=1.0×10-14B.水的电离程度:b>c>a>dC.b点:c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)D.25℃时NH4Cl水解常数为(n-1)×10-7mol⋅L-1(用n表示)2、25℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-,下列叙述正确的是A.将纯水加热到95℃时,Kw变大,pH不变,水仍呈中性B.向纯水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)增大,Kw变小C.向纯水中加入少量碳酸钠固体,影响水的电离平衡,c(H+)减小,Kw不变D.向纯水中加入醋酸钠固体或盐酸,均可抑制水的电离,Kw不变3、图为常温下溶液逐滴加入到溶液中pH的变化曲线;下列说法不正确的是。
A.在区间内某点,两溶液恰好完全反应B.反应过程中溶液中阴、阳离子总数:b点小于c点C.区间内不包含a、c两点可能存在:D.d点时溶液中:4、已知25°C时有关弱酸的电离平衡常数如下表:
下列有关说法正确的是()A.等物质的量浓度的各溶液pH关系:pH(Na2SO3)3)B.将0.lmo/L的HF与0.1mol/L的NaF等体积混合,混合液pH>7C.Na2SO3溶液中加入足量HF发生反应的离子方程式为SO32-+HF=F-+HSO3-D.NaHSO3溶液中部分微粒浓度的大小:c(Na+)>c(HSO3-)>c(H2SO3)>c(SO32-)5、已知:常温下,某二元酸及其钠盐的溶液中,分别在三者所占的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示;下列叙述错误的是。
A.在的溶液中:B.等体积等浓度的NaOH溶液与溶液混合后,溶液中水的电离程度比纯水小C.在的溶液中存在D.向溶液中加入少量溶液,发生反应:6、pC类似pH,如图为CO2的水溶液中加入强酸或强碱溶液后;平衡时溶液中各种组分的pC-pH图。依据图中信息,下列说法不正确的是。
A.不能在同一溶液中大量共存B.H2CO3电离平衡常数C.人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系()可以抵消少量酸或碱,维持pH=7.4,但当过量的酸进入血液中时,血液缓冲体系中的最终将变大D.pH=9时,溶液中存在关系7、某温度下,向10mL0.1mol·L-1CuCl2溶液中滴加0.1mol·L-1的Na2S溶液,滴加过程中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积的关系如图所示。已知:Ksp(ZnS)=3×10-25;下列有关说法正确的是。
A.Na2S溶液中:c(H+)+c(HS-)+c(H2S)=c(OH-)B.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最小的为b点C.c点溶液中c(Cu2+)=10-34.4mol·L-1D.向100mLZn2+、Cu2+物质的量浓度均为0.1mol·L-1的混合溶液中逐滴加入10-3mol·L-1的Na2S溶液,Zn2+先沉淀8、硫酸亚铁是一种重要的化工原料;可以制备一系列物质(如下图),下列说法错误的是。
A.碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体,可用做净水剂B.为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行,该反应的离子方程式为:Fe2++2HCO3-=FeCO3+CO2↑+H2OC.可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D.该温度下,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)9、下列说法正确的是()A.任何酸与碱发生中和反应生成1molH2O的过程中,能量变化均相同B.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同C.已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-akJ·mol-1,②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-bkJ·mol-1,则a>bD.已知:①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1,②C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-395.0kJ·mol-1,则C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH=+1.5kJ·mol-110、常温下,0.1mol/LH2C2O4水溶液中存在H2C2O4、HC2O4-和C2O42-三种形态含碳粒子,用NaOH或HCl调节该溶液的pH,三种含碳粒子的分布系数δ随溶液pH变化的关系如图[已知:a=1.35,b=4.17,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9,忽略溶液体积变化]。下列说法正确的是()
A.pH=5时,溶液中主要含碳物种浓度大小关系为:c(C2O42-)>c(H2C2O4)>c(HC2O4-)B.已知pKa=-lgKa,则pKa2(H2C2O4)=4.17C.0.1mol·L-1NaHC2O4溶液中:c(H+)=c(OH-)+c(C2O42-)-c(H2C2O4)D.一定温度下往CaC2O4饱和溶液中加入少量CaCl2固体,c(C2O42-)将减小,c(Ca2+)不变11、20℃时;用0.1mol/L盐酸滴定20mL0.1mol/L氨水的图像如图所示,下列说法正确的是。
A.a点时2c(Cl-)=c(NH3∙H2O)+c(NH4+)B.b点表示酸碱恰好完全反应C.c点时c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)D.a、b、c、d均有c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)12、将0.5mol·L-1的Na2CO3溶液与amol·L-1的NaHCO3溶液等体积混合,所得溶液中粒子浓度间的关系及相关判断正确的是A.B.C.若则可确定a>0.5D.若则可确定a=0.513、电解质在溶液中的行为是化学研究的重要内容。下列有关溶液的叙述正确的是()A.常温下pH为5的盐酸溶液稀释1000倍后,pH等于8B.碳酸钠溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)C.浓度均为0.1mol/L的氨水和氯化铵溶液,水电离出的c(H+)前者小于后者D.等浓度的CH3COOH与KOH任意比混合:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)14、下列溶液中有关微粒的物质的量浓度关系正确的是()A.等物质的量浓度等体积的NH4HSO4和NaOH溶液混合:c(Na+)=c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)B.常温下,将CH3COONa溶液和稀盐酸混合至溶液pH=7:c(Na+)>(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH-)C.常温下,pH=6的NaHSO3溶液中:c(SO32-)﹣c(H2SO3)=9.9×10-7mol•L-1D.物质的量浓度之比为1:2的NaClO、NaHCO3混合溶液中:c(HClO)+c(ClO-)=2c(HCO3-)+2c(H2CO3)+2c(CO32-)评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)15、用如图所示装置进行中和热测定实验;请回答下列问题:
(1)大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是___;从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是___。
(2)使用补全仪器后的装置进行实验,取50mL0.25mol/LH2SO4溶液与50mL0.55mol/LNaOH溶液在小烧杯中进行中和反应,若用50mL0.50mol·L-1醋酸代替H2SO4溶液进行上述实验,测得反应前后温度的变化值会___。(填“偏大”、“偏小”、“不受影响”)16、完成下列填空:
(1)下图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量变化示意图,写出N2和H2反应的热化学方程式:____________________.
(2)若已知下列数据:试根据表中及图中数据计算N-H的键能____________kJ·mol-1.。化学键H-HN≡N键能/kJ·mol-1435943
(3)合成氨反应通常用铁触媒作催化剂。使用铁触媒后E1和E2的变化是:E1___________,E2_________(填“增大”;“减小、”“不变”)。
(4)用NH3催化还原NOX还可以消除氮氧化物的污染。例如4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g);ΔH1=akJ·mol-1N2(g)+O2(g)=2NO(g);ΔH2=bkJ/mol若1molNH3还原NO至N2,写出该反应的热化学方程式__________(ΔH用a、b表示).17、在恒温恒容条件下,将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中发生反应:N2O4(g)2NO2(g),反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图所示。
(1)该反应的平衡常数表达式为______________,若温度升高K值增大,则该反应的正反应为__________反应(填吸热或放热)。
(2)a、b、c、d四个点中,化学反应处于平衡状态的是______________点。从起点开始首次达到平衡时以NO2表示的平均反应速率为___________________________。
(3)25min时,增加了______mol______(填物质的化学式)使平衡发生了移动。
(4)变化过程中a、b、c、d四个时刻体系的颜色由深到浅的顺序是______(填字母)。18、在室温下;有下列五种溶液:
①0.1mol/LNH4Cl
②0.1mol/LCH3COONH4
③0.1mol/LNH4HSO4
④0.1mol/LNH3·H2O和0.1mol/LNH4Cl混合液。
⑤0.1mol/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)溶液①②③⑤中c(NH4+)的关系由大到小排列是______。(用①②③⑤表示)
(3)室温下,测得溶液②的pH=7,则CH3COO-与NH4+浓度的大小关系是c(CH3COO-)________c(NH4+)(填“>”“<”或“=”)。
(4)已知室温下NH3·H2O的电离常数为1.8×10-5,通过计算可推知溶液④呈____性(填“酸”“碱”或“中”),溶液中离子浓度由小到大为____________(用离子符号表示),该温度下1mol·L-1的NH4Cl溶液中c(H+)=_____mol·L-1。(已知≈2.36),19、燃料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧气反应,将反应产生的化学能转变为电能的装置,通常用氢氧化钾作为电解质溶液。完成下列关于甲烷(CH4)燃料电池的填空:
(1)甲烷与氧气反应的化学方程式为:__________。
(2)已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-==CO32-+7H2O,这个电极是燃料电池的_________(填“正极”或“负极”),另一个电极上的电极反应式为:___________。
(3)随着电池不断放电,电解质溶液的碱性__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。20、(1)依据反应:设计的原电池如图所示。
①电极X的材料是________;Y溶液可以是________溶液。
②电池放电过程中,盛有饱和琼脂溶胶的盐桥中,向溶液扩散的离子是________(填离子符号)。
(2)钢铁发生电化学腐蚀可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀;可以采用电化学手段进行防护。
①写出钢铁在酸性较强的环境中发生电化学腐蚀的正极反应式:_________。
②为了减缓水库铁闸门被腐蚀的速率;可以采用下图所示的方案:
其中连接在铁闸门上的固体材料R可以采用________(填写字母序号)。
a.铜b.钠c.锌d.石墨。
(3)电解原理在工业上有着广泛的用途;如图表示一个电解池,装有电解液a;X;Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。
①若X、Y都是惰性电极,a是饱和溶液,则电解的总反应式为________________。
②当电路中流通电子时,整个装置共放出气体________L(标准状况下)。评卷人得分四、判断题(共1题,共7分)21、向溶液中加入少量水,溶液中减小。(____)评卷人得分五、有机推断题(共1题,共3分)22、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:_____。评卷人得分六、工业流程题(共3题,共6分)23、氢氧化铈是黄色难溶于水、可溶于酸的常用化学试剂。以氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)为原料提取氢氧化铈的工艺流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)CeFCO3中Ce的化合价为____。“酸浸”时,为提高矿石的浸出率,下列措施可采取的是___(填标号)。
A.提高浸出温度B.延长浸出时间C.用98%的硫酸。
(2)氧化焙烧发生的反应方程式为__________。
(3)H2O2的作用是__________。
(4)HT是一种难溶于水的有机溶剂,它能将Ce3+从水溶液中萃取出来,该过程可表示为Ce3+(水层)+3HT(有机层)CeT3(有机层)+3H+(水层)。操作I的名称是________,操作III的步骤是_______。
(5)从平衡的角度解释加碱调pH值生成Ce(OH)3悬浊液的原因________。24、某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、石墨和铝箔等,该电池充电时负极(阴极)反应为6C+xLi++xe-=LixC6,锂电池充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化。现利用以下工艺回收正极材料中的某些金属资源。
回答下列问题:
(1)放电时电池总反应方程式_______________;该工艺首先将废旧电池“放电处理”的目的除安全外还有_______________。
(2)写出“正极碱浸”过程中发生反应的离子方程式_______________。
(3)分离操作1是_______________;“酸浸”步骤发生的氧化还原反应化学方程式是_______________。
(4)“酸浸”时若用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,缺点是_______________。
(5)“沉钴”过程中的实验现象有_______________。25、以方铅矿(PbS)为原料制备铅蓄电池的电极材料的工艺流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)“焙烧”生成的气体直接排放可能造成的环境问题是______,“焙烧”前须将方铅矿研磨粉粹的目的是______。
(2)电解时,如c(Pb2+)远大于c(H+),则Pb2+优先于H+放电,工业上应用此原理可对铅进行电解精炼。“粗铅”的杂质主要有锌、铁、铜、银等,则阳极泥的主要成分为_____。
(3)写出制备PbO2的离子方程式______。
(4)已知部分含铅化合物的Ksp如下表所示:。物质PbCl2PbSKsp1.2×10-59.0×10-29
①铅与稀盐酸反应产生少量气泡后反应终止,原因是_______。
②Pb(NO3)2是强酸弱碱盐,氢硫酸是弱酸[Ka1(H2S)=1.3×10-7,Ka2(H2S)=7.1×10-15],已知K>105时可以认为反应基本完全,请判断向Pb(NO3)2溶液中通入H2S气体___(填能或否)形成PbS沉淀。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、D【分析】【详解】
A.水的离子积与温度有关,温度越低水的离子积常数越小,a点时溶液温度小于则水的离子积故A错误;
B.b点溶液温度最高,说明此时两溶液恰好反应生成氯化铵,铵根离子水解促进了水的电离,则a、d两点都抑制了水的电离,则b点水的电离程度最大;由于d点混合液的pH未知;则无法判断a;d两点水的电离程度大小,故B错误;
C.b点时溶液的则根据电荷守恒可知:溶液中离子浓度大小为:故C错误;
D.根据图像可知,时溶液的则:根据物料守恒可知:则时水解常数为:故D正确;
故答案为D。2、C【分析】【详解】
A.水的电离是吸热过程,将水加热,促进水的电离,KW增大;氢离子浓度增大,pH减小,水仍呈中性,故A错误;
B.向水中加入稀氨水,稀氨水是弱碱,抑制水的电离,平衡逆向移动,c(OH-)增大,Kw不变;故B错误;
C.向水中加入少量固体碳酸钠,碳酸根离子水解结合水电离出的氢离子,c(H+)减小,Kw不变;促进水电离,平衡正向移动,故C正确;
D.纯水中加入盐酸;抑制了水的电离,但是加入醋酸钠,醋酸根离子发生水解,促进了水的电离,故D错误;
故答案为C。
【点睛】
考查水的电离平衡的影响因素分析和水的离子积的条件判断和计算应用,主要是抑制水的电离的溶液可以是酸也可以是碱溶液,水的电离平衡:H2O⇌H++OH-中,要使平衡发生移动,应改变溶液c(H+)或c(OH-)的浓度,水的电离是吸热过程,升高温度,平衡向电离方向移动,K增大,c(H+),则pH减小。3、A【分析】【详解】
A.c点溶液的pH=7,若两溶液恰好完全反应生成醋酸钠,溶液呈碱性,则要想使pH=7,醋酸要过量,则C点时两溶液已经完全反应且醋酸过量,在区间内某点;两溶液恰好完全反应,故A错误;
B.氢氧化钠是强电解质,溶液中钠离子数目不变,c点为中性,b点为碱性,加入的醋酸越多,溶液中阴阳离子数目越多,则反应过程中溶液中阴、阳离子总数:b点小于c点;故B正确;
C.a点溶质为氢氧化钠,加入醋酸,氢氧化钠的量大于醋酸的量,且溶液呈碱性,则区间内不包含a、c两点可能存在:故C正确;
D.d点加入25mL0.2000mol⋅L−1CH3COOH溶液时,反应后溶质为0.0500mol/L的醋酸和醋酸钠;则根据电荷守恒和物料守恒:故D正确;
答案选A。4、C【分析】【详解】
A.电离平衡常数越大,酸的酸性越强,其对应的酸根离子水解程度越小,则相同浓度的钠盐溶液的pH越小,电离平衡常数H2SO3>HF>HSO3-,则水解程度:SO32->F->HSO3-,所以相同浓度的钠盐:pH(Na2SO3)>pH(NaF)>pH(NaHSO3);故A错误;
B.HF的Ka=6.8×10-6,其水解平衡常数Kh=≈1.47×10-9<6.8×10-6,说明HF电离程度大于F-水解程度;则将等浓度的HF溶液与NaF溶液等体积混合,混合液中呈酸性,故B错误;
C.电离平衡常数H2SO3>HF>HSO3-,Na2SO3溶液中加入足量HF发生反应的离子方程式为SO32-+HF=F-+HSO3-;故C正确;
D.H2SO3的Ka2=5.6×10-8,则SO32-的Kh2=≈7.7×10-12<Ka2,则HSO3-的电离程度大于水解程度,所以NaHSO3溶液中部分微粒浓度的大小为:c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3);故D错误;
故选C。
【点睛】
本题考查弱电解质的电离和盐类水解,明确酸电离平衡常数与酸性强弱关系、与其对应的酸根离子水解程度关系、电离平衡常数和水解平衡常数关系是解本题关键,难点是BD判断,注意SO32-对应的酸是HSO3-而不是H2SO3。5、D【分析】【分析】
据图可知,在二元酸H2A及其钠盐的溶液中,随着pH的增大,H2A的物质的量分数逐渐减小,HA-的物质的量分数先增大后减小,A2-的物质的量分数逐渐增大。pH=1.3时,c(H2A)=c(HA-),=c(H+)=10-1.3;pH=4.4时,c(HA-)=c(A2-),=c(H+)=10-4.4;Ka1Ka2>10-14,所以HA-电离>水解;NaHR溶液显酸性。根据以上认识,结合其它电解质溶液知识可解答各小题。
【详解】
在的溶液中,溶液中电荷守恒为:所以故A正确;
B.等体积等浓度的NaOH溶液与溶液混合后,生成NaHR,溶液显酸性,HA-电离>水解;水的电离受到抑制,所以溶液中水的电离程度比纯水小,故B正确;
C.当溶液时,则溶液的时,则故C正确;
D.由C选项分析可知,的电离常数大于的即酸性:所以向溶液中加入少量溶液,发生反应:故D错误;
答案选D
【点睛】
二元弱酸H2A的酸式酸根离子HA-的水解与电离程度比较:若Ka1Ka2>Kw,则电离>水解,其强碱盐(如NaHA)溶液显酸性;若Ka1Ka2<Kw,则电离<水解,其强碱盐(如NaHA)溶液显碱性。6、D【分析】【详解】
A.碳酸存在的溶液中酸性较强、碳酸根离子存在的溶液中碱性较强,所以碳酸根离子和碳酸不能大量共存,不能在同一溶液中大量共存;故A正确;
B.由图像可知当pH=6时,pC()=pC(),结合=故B正确;
C.人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系()可以抵消少量酸或碱,维持pH=7.4,但当过量的酸进入血液中时,血液中氢离子浓度增大,平衡向左移动放出CO2,碳酸浓度基本不变,则血液缓冲体系中的最终将变大;故C正确;
D.pH=9时,由图像可得溶液中离子关系是c()>c()>c(OH-)>c()>c();因此D选项的离子浓度关系不可能出现,故D错误;
答案选D。7、B【分析】【分析】
向10mL0.1mol/LCuCl2溶液中滴加0.1mol/L的Na2S溶液,发生反应:Cu2++S2-=CuS↓,Cu2+单独存在或S2-单独存在均会发生水解;水解促进水的电离,结合溶度积常数和溶液中的守恒思想分析解答。
【详解】
向10mL0.1mol/LCuCl2溶液中滴加0.1mol/L的Na2S溶液,发生反应:Cu2++S2-=CuS↓,Cu2+单独存在或S2-单独存在均会发生水解,水解促进水的电离,b点滴加Na2S溶液的体积是10mL,此时恰好生成CuS沉淀,CuS存在沉淀溶解平衡:CuS(s)⇌Cu2+(aq)+S2-(aq),已知此时-lgc(Cu2+)=17.7,则平衡时c(Cu2+)=c(S2-)=10-17.7mol/L。
A.Na2S溶液显碱性,根据质子守恒,c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)=c(OH-);故A错误;
B.a、c两点Cu2+、S2-的水解促进了水的电离,水的电离程度增大,b点可认为是NaCl溶液;水的电离没有被促进和抑制,水的电离程度最小,故B正确;
C.该温度下,平衡时c(Cu2+)=c(S2-)=10-17.7mol/L,则Ksp(CuS)=c(Cu2+)•c(S2-)=10-17.7mol/L×10-17.7mol/L=10-35.4mol2/L2,c点溶液中含有NaCl和Na2S,c(S2-)=×0.1mol/L,因此c(Cu2+)===3×10-34.4mol/L;故C错误;
D.向100mLZn2+、Cu2+浓度均为0.1mol•L-1的混合溶液中逐滴加入10-3mol•L-1的Na2S溶液,产生ZnS时需要的S2-浓度为c(S2-)==mol/L=3×10-24mol/L;产生CuS时需要的S2-浓度为c(S2-)==mol/L=10-34.4mol/L,则产生CuS沉淀所需S2-浓度更小;先产生CuS沉淀,故D错误;
故选B。
【点睛】
本题的难点是根据图象所提供的信息计算出CuS的Ksp,也是解题的关键。本题的易错点为C,要注意c点溶液中c(S2-)=×0.1mol/L。8、D【分析】【详解】
A.碱式硫酸铁中水解产生胶体,胶体可以吸附水中杂质;故A正确;
B.加热易分解,为防止其分解,生产需在较低温度下进行;故B正确;
C.中含有若被氧化则生成与溶液产生血红色物质;故C正确;
D.冷却结晶时,溶解度小的物质先析出,常温下,在水中的溶解度比的小;故D错误;
本题答案为D。二、多选题(共6题,共12分)9、BD【分析】【详解】
A.浓酸;弱酸等发生酸碱中和时中和热不同;A错误;
B.反应热大小与条件无关,因此同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同;B正确;
C.生成液态水放出更多,故-b<-a,即b>a;C错误;
D.利用盖斯定律-即得到C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH=+1.5kJ·mol-1;D正确;
答案选BD。10、BC【分析】【分析】
H2C2O4在水溶液中的电离平衡:H2C2O4HC2O4-+H+,HC2O4-C2O42-+H+,pH减小(H+浓度增大),平衡逆向移动,pH增大(H+浓度减小),平衡正向移动,所以,pH最小时,溶液中的含碳粒子主要是H2C2O4,pH最大时,溶液中的含碳粒子主要是C2O42-,曲线①代表H2C2O4的含量,曲线③代表C2O42-的含量,曲线②代表HC2O4-的含量。
【详解】
A.pH=5时,溶液中主要含碳物种浓度大小关系为:c(C2O42-)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4);A项错误;
B.Ka2(H2C2O4)=用曲线②与曲线③的交点数据计算,c(HC2O4-)=c(C2O42-),该点的pH=b=4.17,c(H+)=10-4.17,代入公式,得Ka2(H2C2O4)=c(H+)=10-4.17,pKa2(H2C2O4)=-lg(10-4.17)=4.17;B项正确;
C.0.1mol·L-1NaHC2O4溶液中,电荷守恒式:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(C2O42-)+c(HC2O4-)①,物料守恒式:c(Na+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)②,①②联立,消掉c(Na+),得c(H+)=c(OH-)+c(C2O42-)-c(H2C2O4);C项正确;
D.CaC2O4饱和溶液中存在溶解平衡:CaC2O4(s)Ca2+(aq)+C2O42-(aq),加入少量CaCl2固体,c(Ca2+)增大,平衡逆向移动,c(C2O42-)减小,根据勒夏特列原理,达到新的平衡时,c(Ca2+)仍比原平衡大;D项错误;
答案选BC。
【点睛】
微粒分布系数δ随溶液pH变化关系图中,计算平衡常数,可找相应的特殊点,一般为两条曲线的交点,交点处两种微粒的浓度相同,在平衡常数公式中可以约分;本题中,Ka2(H2C2O4)=可找c(HC2O4-)=c(C2O42-)的点,即曲线②和③的交点。11、AD【分析】【详解】
A.a点加入10mL的盐酸,溶液为等物质的量的氨水、氯化铵,根据物料守恒,则2c(Cl-)=c(NH3∙H2O)+c(NH4+);A项正确;
B.20mL0.1mol/L氨水恰好完全反应需要0.1mol/L盐酸20mL;B项错误;
C.c点为氯化铵溶液显酸性,离子浓度大小关系为c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);C项错误;
D.a、b点为氨水、氯化铵,c点为氯化铵,d点为盐酸、氯化铵,根据电荷守恒均有c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-);D项正确;
答案选AD。12、BD【分析】【详解】
A.溶液中存在电荷守恒则A项错误;
B.碳酸钠中存在物料守恒碳酸氢钠中存在物料守恒混合溶液中存在物料守恒,根据碳酸钠中的物料守恒得B项正确;
C.若溶液呈碱性,若a=0.5,碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根离子,则混合溶液中也存在C项错误;
D.根据电荷守恒得若两式整理得根据物料守恒a=0.5,D项正确;
答案选BD。13、CD【分析】【详解】
A.盐酸无限稀释仍为酸性;其pH小于7,A错误;
B.碳酸钠溶液中电荷守恒关系为:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-);B错误;
C.氨水抑制水的电离,氯化铵促进水的电离,水电离出的c(H+)前者小于后者;C正确;
D.CH3COOH与KOH任意比混合,溶液中仅有4种离子,其电荷守恒关系为:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),D正确;故答案为:CD。14、BC【分析】【详解】
A.等物质的量浓度等体积的NH4HSO4和NaOH溶液混合后,溶液中溶质为等浓度的Na2SO4、(NH4)2SO4,溶液中水解,溶液呈酸性,溶液中离子浓度大小:c(Na+)=c()>c()>c(H+)>c(OH-);故A错误;
B.溶液pH=7,则c(H+)=c(OH−),氯化氢电离出的氢离子和醋酸根离子结合生成醋酸,所以溶液中c(Cl−)=c(CH3COOH),醋酸根离子水解而钠离子不水解,所以c(Na+)>c(CH3COO−),CH3COONa溶液呈弱碱性,要使溶液呈中性,则向醋酸钠溶液中加入少量盐酸,醋酸钠的量远远大于盐酸的量,所以c(CH3COO−)>c(Cl−),溶液中微粒浓度大小关系为:c(Na+)>c(CH3COO−)>c(Cl−)>c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH−);故B正确;
C.常温下,亚硫酸氢钠呈酸性,说明亚硫酸氢根离子的电离程度大于水解程度,根据物料守恒得c(Na+)=c(H2SO3)+c()+c()①,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH−)+c()+2c()②,将方程式①代入②得,c(H2SO3)+c(H+)=c(OH−)+c(),所以c()−c(H2SO3)=c(H+)−c(OH−)=(10−6−10−8)mol/L=9.9×10−7mol•L−1;故C正确;
D.根据物料守恒得,次氯酸钠中c(HClO)+c(ClO−)=c(Na+),碳酸氢钠中c(Na+)=c()+c(H2CO3)+c(),次氯酸钠中钠离子是碳酸氢钠中钠离子的2倍,所以c(HClO)+c(ClO−)=[c()+c(H2CO3)+c()];故D错误;
故答案为:BC。
【点睛】
酸式盐与多元弱酸的强碱正盐溶液酸碱性比较:
(1)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐中酸式酸根离子的电离能力和水解能力哪一个更强,如NaHCO3溶液中的水解能力大于其电离能力;故溶液显碱性;
(2)多元弱酸的强碱正盐溶液:多元弱酸根离子水解以第一步为主。例如,Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)。三、填空题(共6题,共12分)15、略
【分析】【分析】
(1)中和热测定实验成败的关键是保温工作;根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器;
(2)中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热;和所用酸以及碱的量的多少无关;根据弱电解质的电离时吸热过程。
【详解】
(1)中和热测定实验成败的关键是保温工作;大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是:保温;隔热、减少实验过程中的热量散失,根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器;
(2)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,又醋酸是弱酸,电离过程吸热,所以用50mL0.50mol⋅L−1醋酸代替H2SO4溶液进行上述实验,测得反应前后温度的变化值会减小。【解析】保温隔热,防止热量散失环形玻璃搅拌棒偏小16、略
【分析】【分析】
⑴根据图像得出生成1mol气态氨气放出的热量;再写出热化学方程式。
⑵根据焓变等于断键吸收的热量减去成键放出的热量进行计算。
⑶使用催化剂会降低反应所需活化能。
⑷根据盖斯定律进行计算。
【详解】
⑴根据图像可知生成1molNH3(g)放出了46kJ的热量,因此N2(g)和H2(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1,故答案为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1。
⑵设N—H的键能为xkJ·mol-1.;ΔH=943+435×3-6x=-92,x=390,故答案为390。
⑶使用铁触媒催化剂,活化能降低,因此E1减小,E2减小;故答案为减小;减小。
⑷4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)ΔH1=akJ·mol-1N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH2=bkJ/mol将第1个方程减去第2个方程的3倍得到,NH3(g)+NO(g)=N2(g)+H2O(g),ΔH=故答案为NH3(g)+NO(g)=N2(g)+H2O(g),ΔH=【解析】N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1390减小减小NH3(g)+NO(g)=N2(g)+H2O(g),ΔH=17、略
【分析】【详解】
(1)反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数表达式为:K=若温度升高K值增大,反应向正反应方向移动,则该反应的正反应为吸热反应,故答案为:K=吸热;
(2)由图可知,10~25min及30min之后各物质的物质的量浓度不发生变化,则相应时间段内的点处于化学平衡状态,即b、d处于化学平衡状态,首次达到平衡时以NO2表示的平均反应速率为故答案为:b;d;0.04mol/(L·min);
(3)利用25min后的物质的浓度变化可知在25min时加入了NO2,其加入的物质的量=(1.0mol⋅L−1-0.6mol⋅L−1)×2L=0.8mol;故答案为:0.8mol;NO2;
(4)从a到b,c(NO2)增大,c点和d点分别是增大c(NO2)后未达到平衡的点和平衡时的点,所以c点c(NO2)大于d点,二氧化氮浓度越大颜色越深,所以颜色由深到浅的顺序是c>d>b>a。【解析】K=吸热b、d0.04mol/(L·min)0.8molNO2c>d>b>a18、略
【分析】【分析】
NH4Cl是强酸弱碱盐,铵根水解;CH3COONH4是弱酸弱碱盐,水解相互促进;NH4HSO4是强酸的酸式盐,电离出的氢离子抑制铵根水解;NH3·H2O是一元弱碱;结合电离和水解分析解答。
【详解】
(1)NH4Cl是强酸弱碱盐,铵根水解导致溶液呈酸性,水解离子方程式为NH4++H2ONH3·H2O+H+。
(2)①、②、③中溶质是强电解质,完全电离,铵根水解程度越大,溶液中越小,铵根水解程度②>①,③中电离出的氢离子抑制铵根水解,⑤中一水合氨是弱电解质,部分电离,最小,则浓度由大到小的顺序是③>①>②>⑤。
(3)室温下,测得溶液②的pH=7,溶液呈中性,则根据电荷守恒得
(4)室温下的电离常数为1.8×10-5,所以电离大于铵根水解,溶液呈碱性;由电荷守恒可知溶液呈碱性所以即c(H+)<c(OH—)<c(Cl—)<c(NH4+);设则根据NH4++H2ONH3·H2O+H+可知c(NH4+)=1mol/L,代入Kb计算可得【解析】酸NH4++H2ONH3·H2O+H+③>①>②>⑤=碱c(H+)<c(OH—)<c(Cl—)<c(NH4+)2.36×10-519、略
【分析】【详解】
(1)甲烷与氧气反应生成CO2和水,化学方程式为:CH4+O2=CO2+2H2O。
(2)已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-==CO32-+7H2O,甲烷失电子发生氧化反应,失电子这个电极是燃料电池的负极,通入氧化剂的电极为正极,另一个电极上的电极反应式为:2O2+4H2O+8e-==8OH-。
(3)已知CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O,电池工作一段时间后,因为消耗氢氧化钾所以溶液的碱性减小,故随着电池不断放电,电解质溶液的碱性减小”。【解析】①.CH4+O2==CO2+2H2O②.负极③.2O2+4H2O+8e-==8OH-④.减小20、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)①依据反应:可知,该装置为铜锌原电池,Zn作负极,Cu作正极,则电极X的材料是Zn(锌);Y溶液可以是CuSO4(硫酸铜)溶液;
②电池放电过程中,盛有饱和琼脂溶胶的盐桥中,溶液在负极区,原电池中,阴离子向负极移动,则向溶液扩散的离子是
(2)①钢铁在酸性较强的环境中发生析氢腐蚀,正极反应式:2H++2e-=H2↑;
②为了减缓水库铁闸门被腐蚀的速率;可以采用图示中的牺牲阳极的阴极保护法,即在铁闸门上的固体材料R的活泼性要强于铁;
a.铜的活泼性比铁弱,不能减缓水库铁闸门被腐蚀的速率,故a不符合题意;
b.钠的活泼性比铁强,但钠可与水反应,故b不符合题意;
c.锌的活泼性比铁强;可代替铁作负极,能减缓水库铁闸门被腐蚀的速率,故c符合题意;
d.石墨活泼性比铁弱;不能代替铁作负极,不能减缓水库铁闸门被腐蚀的速率,故d不符合题意;
答案选c;
(3)①根据图示,该装置为电解质,X、Y都是惰性电极,根据电源电极可知,X作阴极,Y作阳极,若a是饱和溶液,则该装置为电解饱和食盐水,生成氯气、氢气和氢氧化钠,电解的总反应式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;
②根据①中电解总反应,生成1mol氯气和1mol氢气时电路中转移2mol电子,当电路中流通电子时,生成0.1mol氯气和0.1mol氢气,则整个装置共放出标准状况下气体体积为0.2×22.4L/mol=4.48L。【解析】Zn(锌)CuSO4(硫酸铜)2H++2e-=H2↑c2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑4.48L四、判断题(共1题,共7分)21、×【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】错五、有机推断题(共1题,共3分)22、略
【分析】【分析】
某温度时,在Ag2SO4沉淀溶解平衡曲线上每一点;都是该温度下的平衡点,所以利用浓度幂与沉淀溶解平衡常数进行比较,可确定曲线外的某一点是否达到沉淀溶解平衡;利用沉淀溶解平衡常数,可由一种离子浓度计算另一种离子的浓度。
【详解】
(1)A点时,c(Ag+)=1×10-2mol/L,c()=4×10-2mol/L,与A点c(Ag+)相同的曲线上的点相比,4×10-2mol/L<16×10-2mol/L,所以A点未达沉淀溶解平衡,表示Ag2SO4是不饱和溶液。答案为:不饱和;
(2)该温度下Ag2SO4的溶度积常数Ksp=c2(Ag+)∙c()=(1×10-2mol/L)2×16×10-2mol/L=1.6×10-5(mol/L)3。答案为:1.6×10-5(mol/L)3;
(3)在饱和Ag2SO4溶液中,c2(Ag+)∙c()是一个定值,溶液中c()越大,c(Ag+)越小;
a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液,c()=0.01mol·L-1;
b.10mL蒸馏水,c()=0;
c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液中,c()=0.02mol·L-1;
在溶液中,c():c>a>b,则溶液中c(Ag+):b>a>c,从而得出Ag2SO4的溶解程度由大到小的顺序为b>a>c。答案为:b>a>c;
(4)向Ag2SO4悬浊液中加入足量Na2CrO4固体,生成Ag2CrO4和Na2SO4,沉淀转化的离子方程式:Ag2SO4(s)+=Ag2CrO4(s)+答案为:Ag2SO4(s)+=Ag2CrO4(s)+
【点睛】
一种难溶性物质,其溶度积常数越小,越容易转化,其溶解度往往越小。【解析】不饱和1.6×10-5(mol/L)3b>a>cAg2SO4(s)+=Ag2CrO4(s)+六、工业流程题(共3题,共6分)23、略
【分析】【分析】
氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3,由流程可知,氧化焙烧生成二氧化碳、HF气体及CeO2,再加稀硫酸、过氧化氢发生2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O,溶液中加入萃取剂HT,操作I为分液将溶液中的Ce3+萃取出来,再加入稀硫酸得含有Ce3+的溶液,调节溶液的pH得到Ce(OH)3沉淀,再经过氧气氧化发生4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4,过滤、洗涤、干燥可得Ce(OH)4产品;以此解答该题。
【详解】
(1)根据化学式书写原则,F显-1价,碳酸根整体为-2价,则CeFCO3中Ce的化合价为+3价;酸浸时;升高温度;延长浸出时间可提高矿石的浸出率,故答案为:+3;AB;
(2)氧化焙烧过程中氧气参与反应,生成无色无味酸性气体CO2,故发生的反应方程式为:4CeFCO3+O2+2H2O=4CeO2+4HF+4CO2;
(3)H2O2是常见的氧化剂,在反应中的作用是:把CeO2还原为Ce3+;
(4)HT是一种难溶于水的有机溶剂,它能将Ce3+从水溶液中萃取出来,该过程可表示为Ce3+(水层)+3HT(有机层)CeT3(有机层)+3H+(水层),操作I的名称是分液(或萃取分液);Ce(OH)3沉淀在氧气的作用下氧化为Ce(OH)4;操作III的步骤是:过滤;洗涤、干燥;
故答案为:分液(或萃取分液);过滤;洗涤、干燥;
(5)在溶液中存在平衡:Ce3++3H2OCe(OH)3+3H+,加碱后与H+反应,使c(H+)减小,水解平衡向右移动,生成Ce(OH)3沉淀(或加碱后,溶液中c(OH-)变大,使c(Ce3+)·c(OH-)3增大,从而使沉淀溶解平衡Ce(OH)3(s)Ce3+(aq)+3OH-逆向移动,产生Ce(OH)3沉淀),故加碱调pH值可生成Ce(OH)3悬浊液。【解析】+3AB4CeFCO3+O2+2H2O=4CeO2+4HF+4CO2把CeO2还原为Ce3+分液(或萃取分液)过滤、洗涤、干燥在溶液中存在平衡:Ce3++3H2OCe(OH)3+3H+,加碱后与H+反应,使c(H+)减小,水解平衡向右移动,生成Ce(OH)3沉淀(或加碱后,溶液中c(OH-)变大,使c(Ce3+)·c(O
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