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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年湘师大新版选择性必修1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9题,共18分)1、在容积为2.0L的密闭容器内,物质D在T℃时发生反应,其反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如图,下列叙述不正确的是。
A.从反应开始到第一次达到平衡时,A物质的平均反应速率为0.0667mol/(L·min)B.该反应的化学方程式为2D(s)2A(g)+B(g),该反应的平衡常数表达式为K=c(A)2·c(B)C.已知:反应的∆H>0,则第5分钟时图象呈现上述变化的原因可能是升高体系的温度D.若在第7分钟时增加D的物质的量,则表示A的物质的量变化正确的是a曲线2、在时,把气体通入体积为5L的真空密闭容器中,立即出现红棕色。反应进行至2s时,的浓度为在时,体系已达平衡,此时容器内压强为开始时的1.6倍。下列说法正确的是A.前2s,以的浓度变化表示的平均反应速率为B.在2s时体系内的压强为开始时的1.1倍C.在平衡时体系内含D.平衡时,如果压缩容器体积,则可提高的转化率3、下列叙述中正确的是A.溶度积大的化合物溶解度一定大B.AgCl水溶液的导电性很弱,所以AgCl是弱电解质C.将难溶电解质放入纯水中,溶解达平衡时,电解质离子浓度的乘积就是该物质的溶度积D.在一定温度下,向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解,又达到平衡时,AgCl的溶解度不变,溶度积也不变4、下列说法错误的是A.浓硝酸通常保存在无色玻璃试剂瓶中B.NH4Cl溶液中加入镁条会产生气泡C.单质硅是将太阳能转变成电能的常用材料D.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的负极反应相同5、实验室用粒与稀盐酸反应制备时反应速率太慢,为了加快反应速率,下列方法可行的是A.加入浓B.加入C.使粒过量D.滴入几滴溶液6、根据下列实验操作和现象所得出的结论错误的是。选项实验操作和实验现象结论A常温下,分别测定HCOONa和CH3COONa溶液的pH,CH3COONa溶液的pH较大结合质子的能力:CH3COO->HCOO-B分别蒸干并灼烧FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液,均可得到固体产物固体产物的成分一样C向pH=3的HA和HB溶液中分别加水稀释至100倍,pH(HA)>pH(HB)酸性:HA>HBD相同条件下,向一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLH2O,向另一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液,后一支试管反应快FeCl3可做H2O2分解的催化剂
A.AB.BC.CD.D7、一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应2HI(g)+Cl2(g)2HCl(g)+I2(s)。下列事实不能说明该反应达到平衡状态的是A.断裂1molCl-Cl键的同时形成2molH-Cl键B.容器内气体密度不再改变C.容器内气体颜色不再改变D.容器内气体压强不再改变8、下列热化学方程式书写正确的是A.H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=+241.8kJ·mol-1B.CH4+2O2=CO2+2H2OΔH=-802.3kJ·mol-1C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1D.CO(g)+O2(g)=CO2ΔH=-283kJ·mol-19、已知:①
②
下列说法正确的是A.H2(g)的燃烧热为571.6kJ/molB.同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧,H2(g)放出的热量多C.D.评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)10、下图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图;乙池中的两个电极一个是石墨电极,一个是铁电极,工作时M;N两个电极的质量都不减少,请回答下列问题:
(1)M电极的材料是_____,N的电极电极反应式为:_______________;乙池的总反应式是__________,通入甲烷的铂电极上发生的电极反应式为_____。
(2)在此过程中,乙池中某一电极析出金属银4.32g时,甲池中理论上消耗氧气为____L(标准状况下);若此时乙池溶液的体积为400mL,则乙池中溶液的H+的浓度为_________。11、CO2和CH4是两种重要的温室气体。
(1)在一定条件下,二氧化碳转化为甲烷的反应为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。向一容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为CO20.2mol·L−1,H20.8mol·L−1,CH40.8mol·L−1,H2O1.6mol·L−1。则CO2的平衡转化率为_____________________。
(2)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸:CO2+CH4CH3COOH。为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是_____________________(写出一条即可)。
(3)在煤炭中加氢,发生的主要反应为:C(s)+2H2(g)CH4(g)。在密闭容器中投入碳和H2;控制条件使其发生上述反应,实验测得碳的平衡转化率随压强及温度的变化关系如图中曲线所示。
①上述正反应的ΔH__________0(填“>”“<”或“=”)。
②在4MPa、1200K时,图中X点v正(H2)_________v逆(H2)(填“>”“<”或“=”)。
③某化学兴趣小组提供下列四个条件进行上述反应,比较分析后,你选择的反应条件是_____________(填字母序号)。
A.3Mpa800KB.6Mpa1000K
C.10Mpa1000KD.10Mpa1100K12、部分弱酸的电离平衡常数如表:
(1)上表的6种酸进行比较,酸性最弱的是:_____;HCOO-、S2-、HSO3-三种离子中,最难结合H+的是__________。
(2)在浓度均为0.1mol/L的HCOOH和H2C2O4混合溶液中,逐渐滴入0.1mol/L的NaOH溶液,被OH-先后消耗的酸及酸式酸根依次是:_________。
(3)已知HNO2具有强氧化性,弱还原性。将HNO2溶液滴加到H2S溶液中,同时有沉淀和无色气体生成,该气体遇空气立即变为红棕色,试写出两酸之间的化学反应方程式:___。
(4)下列离子方程式书写正确的是________。
A.HNO2+HS-=NO2-+H2S↑
B.2HCOOH+SO32-=2HCOO-+H2O+SO2↑
C.H2SO3+2HCOO-=2HCOOH+SO32-
D.H2SO3+SO32-=2HSO3-
E.H2C2O4+NO2-=HC2O4-+HNO2
(5)将少量的SO2通入Na2C2O4溶液,写出离子方程式___。
(6)已知HX为一元弱酸。HX的电离常数为5.5×10﹣8。某混合溶液中含有4molNaX、2molNa2CO3和1molNaHCO3。往溶液中通入3molCO2气体,充分反应后,气体全部被吸收,计算某些物质的量:Na2CO3______、NaHCO3______。13、如图是一个电化学过程的示意图。
请回答下列问题:
(1)甲池中OH-移向________极(填“C2H5OH”或“O2”),通入C2H5OH电极的电极反应式为__________。
(2)乙池中A(石墨)电极的名称为_____(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”),并写出此电极的反应式:_____________;
(3)若丙中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,电键闭合一段时间后,丙中溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)当乙池中B(Ag)极质量增加5.4g时,甲池中理论上消耗O2的体积为______mL(标准状况下),乙池的pH是______(若此时乙池中溶液的体积为500mL);14、如图所示为800℃时A;B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化情况;根据图回答下列问题。
(1)写出该反应的方程式:_______
(2)前2minA的分解速率为_______
(3)达到平衡后,若增大压强,平衡向_______方向移动。
(4)该反应的平衡常数K=_______15、用CO与H2反应合成甲醇符合原子经济的绿色化学理念;反应过程中能量变化如图所示。
(1)该反应中相关的化学键键能数据如表所示:则C←=O中的键能为__kJ/mol(已知CO的结构式是C←=O);。化学键H-HC-OH-OC-HE/(kJ/mol)436343465413
(2)图中曲线I和II所对应的反应路径,比较容易发生的是__(填I或II);
(3)工业上可利用CO2和H2生成甲醇,热化学方程式如下:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=Q1kJ/mol
又查资料得知:①CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)△H2=Q2kJ/mol
②H2O(g)=2H2O(l)△H=Q3kJ/mol
则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为__。16、如图装置闭合电键K时;电流计A的指针将发生偏转。试回答:
(1)乙中Ag电极的电极反应是___,若电路中有0.02mol电子通过,则甲中a电极溶解的质量为___g;
(2)闭合电键K一段时间后,丙池中发生的总的化学方程式是___;
(3)丙池中反应进行较长时间后,收集到标准状况下氢气2.24L此时测得丙池溶液质量实际减少3.75g,含有碱0.100mol(不考虑气体在水中的溶解),则实际放出气体的物质的量是___mol。
(4)如果要给丙中铁片上镀上一层Cu,则丙池应作何改进___。17、铁在生活中应用广泛;请回答下列问题:
(1)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐()己成为环境修复研究的热点之一。Fe还原水体中的反应原理如下图所示,则正极的电极反应式是_______________。
(2)下列哪些装置可防止铁棒被腐蚀_____________。
(3)在实际生产中;可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀(如下图甲)。
①电镀时镀件与电源的_____极连接,A电极的电极反应式是___________。
②图乙是一种钠硫高能电池的结构示意图,M由Na2O和Al2O3制得,其作用是导电和隔膜,该电池总反应为2Na+xS=Na2Sx。该电池的正极反应式为_______________。
用该电池作电源进行①中铁件镀铜时,若电镀池中两电极的质量开始相同,电镀完成后取出洗净、烘干、称量,二者质量差为25.6g,则理论上该钠硫电池负极消耗的质量为___________g。18、(1)炒过菜的铁锅未及时洗净;不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。请回答:
①铁锅的锈蚀是________腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)。
②写出铁锅腐蚀正极的电极反应式:________________________________
(2)在如图用石墨作电极的电解池中;放入500mL含一种溶质的某蓝色溶液进行电解,观察到A电极表面有红色的固态物质生成,B电极有无色气体生成;当溶液中的原有溶质完全电解后,停止电解,取出A电极,洗涤;干燥、称量、电极增重1.6g。请回答下列问题:
①A接的是电源的_______极,B电极上的反应式_____________________。
②写出电解时反应的总离子方程式_____________________________________
③电解后溶液的pH为_____________(假设电解前后溶液的体积不变);
要使电解后溶液恢复到电解前的状态,则需加入__________。评卷人得分三、判断题(共9题,共18分)19、100℃时Kw=1.0×10-12mol2·L-2,0.01mol·L-1盐酸的pH=2,0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH=10。(______________)A.正确B.错误20、SO2(g)+2H2S(g)=3S(s)+2H2O(l)ΔH<0,低温下能自发进行。__________________A.正确B.错误21、某温度下,纯水中的c(H+)=2×10-7mol·L-1,则c(OH-)=()A.正确B.错误22、用pH计测得某溶液的pH为7.45。(____________)A.正确B.错误23、100℃的纯水中c(H+)=1×10-6mol·L-1,此时水呈酸性。(______________)A.正确B.错误24、如果c(H+)≠c(OH-),则溶液一定呈一定的酸碱性。(____________)A.正确B.错误25、为使实验现象更加明显,酸碱中和滴定时加入5mL甲基橙或酚酞。(_____)A.正确B.错误26、新制氯水中加入固体NaOH:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)。(_______)A.正确B.错误27、25℃时,0.01mol·L-1的KOH溶液的pH=12。(______________)A.正确B.错误评卷人得分四、实验题(共3题,共27分)28、工业上过氧化氢是重要的氧化剂和还原剂;常用于消毒;杀菌、漂白等。某化学兴趣小组的同学围绕过氧化氢开展了调查研究与实验,请你参与其中一起完成下列学习任务:
(1)该兴趣小组的同学查阅资料后发现H2O2为二元弱酸,其酸性比碳酸弱。请写出H2O2在水溶液中的电离方程式:___。
(2)同学们用0.1000mol/L的酸性KMnO4标准溶液滴定某试样中过氧化氢的含量,反应原理为2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
①滴定达到终点的现象是___。
②用移液管吸取25.00mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗的酸性标准KMnO4溶液的体积如下表所示:
。
第一次。
第二次。
第三次。
第四次。
体积(mL)
17.10
18.10
17.00
16.90
则试样中过氧化氢的浓度为___mol/L。
(3)同学们通过继续查阅资料,发现医学上常用酸性KMnO4溶液和草酸溶液的反应来测定血钙的含量。测定方法如下:取2mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量(NH4)2C2O4溶液,反应生成CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后再用KMnO4溶液滴定。
①滴定时,用___(填“酸”或“碱”)式滴定管盛装KMnO4溶液。
②下列操作会引起测定结果偏高的是___(填字母代号)。
A.滴定管在盛装KMnO4溶液前未润洗。
B.滴定过程中锥形瓶振荡得太剧烈;以致部分液体溅出。
C.滴定前读数正确;滴定终点时俯视读数。
D.锥形瓶未用待测液润洗29、某学生为测定未知浓度的硫酸溶液,实验如下:用1.00mL待测硫酸配制100mL稀H2SO4溶液;以0.14mol·L-1的NaOH溶液滴定上述稀H2SO425.00mL,滴定终止时消耗NaOH溶液15.00mL。该学生用标准0.14mol·L-1NaOH溶液滴定硫酸的实验操作如下:
A、用酸式滴定管取稀H2SO425.00mL;注入锥形瓶中,加入指示剂。
B;用待测定的溶液润洗酸式滴定管。
C;用蒸馏水洗干净滴定管。
D;取下碱式滴定管用标准的NaOH溶液润洗后;将标准液注入碱式滴定管刻度“0”以上2-3cm处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至刻度“0”或“0”刻度以下。
E;检查滴定管是否漏水。
F;另取锥形瓶;再重复操作一次。
G;把锥形瓶放在滴定管下面;瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点记下滴定管液面所在刻度。
(1)滴定操作的正确顺序是(用序号填写)___。
(2)碱式滴定管用蒸馏水润洗后;未用标准液润洗导致滴定结果___(填“偏小”;“偏大”或“恰好合适”)。
(3)配制准确浓度的稀H2SO4溶液;必须使用的主要容器是__。
(4)如有1mol·L-1和0.1mol·L-1的NaOH溶液来滴定上述稀硫酸;应用_的NaOH溶液,原因是__。
(5)观察碱式滴定管读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则结果会导致测得的稀H2SO4溶液浓度测定值选填“偏大”;“偏小”或“无影响”)_______。
(6)计算待测硫酸(稀释前的硫酸)溶液的物质的量浓度(计算结果到小数点后二位)___。30、四氯化锡是无色液体,熔点为沸点为144℃,遇水即发生水解反应生成锡酸();并产生有刺激性的气体,可用作媒染剂;催化剂等。与非极性分子能互溶。某化学实验小组拟制备四氯化锡(如下图所示),并探究其部分水解产物。
请回答下列问题:
(1)甲装置中发生反应的化学方程式为______,仪器的名称是______。
(2)干燥管中碱石灰的作用是______,如果没有干燥管,三颈烧瓶中可能发生的化学反应方程式为______。
(3)实验过程中如果的量不足,可能会产生副产物______(填化学式)。实验室配制水溶液的操作方法是______。
(4)探究四氯化锡水解的部分产物。
甲同学取三颈烧瓶中的部分固体于洁净试管中,往试管中加入少量蒸馏水,将试管中产生的气体通入酸化的溶液中,生成了白色沉淀。该同学由此判断该气体为
乙同学认为该结论不准确,试简述理由______。请设计改进方案______。评卷人得分五、工业流程题(共3题,共18分)31、用含钴废料(主要成分为Co,还含有一定量的NiO,Al2O3、Fe、SiO2等)制备草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)的工艺流程如下图所示:
已知:①草酸钴晶体难溶于水;②RH为有机物(难电离)。回答下列问题:
(1)滤渣I的主要成分是_______(填化学式),操作①的名称_______,需用到的玻璃仪器有_______。
(2)H2O2是一种绿色氧化剂,加入H2O2时发生反应的离子方程式为_______。加入CoO的目的是_______。
(3)[已知:溶液中某种离子的浓度小于1.0×10-5mol·L,则认为该离子已经完全沉淀;Ni(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3的Ksp分别为1.0×10-15、1.0×10-38、1.0×10-32]。若要将浸出液中Fe3+和Al3+全部沉淀,则应将浸出液的pH控制在_______之间。
(4)加入有机溶剂的目的是_______。实验室可以用酸性KMnO4标准液滴定溶液中的C2O浓度,KMnO4标准液常用硫酸酸化,若用盐酸酸化,会使测定结果_______(填“偏高”;“偏低”或“无影响”)。
(5)水层中加入(NH4)2C2O4溶液,判断Co2+沉淀完全的操作是_______。32、碘酸钾是一种重要的无机物;可用作食盐中的加碘剂。其制备方法如下:
I.过氧化氢氧化法。
(1)合成步骤中加快化学反应速率的措施是___。
(2)合成步骤中的化学方程式为___。
(3)当合成温度高于70℃,碘酸钾产率会降低,请写出可能的两种原因___。
II.氯酸钾氧化法。
(4)在稀硝酸介质中,用氯酸钾氧化碘单质,然后用氢氧化钾中和碘酸氢钾[KH(IO3)2],补全反应的化学方程式:___
6I2+KClO3+H2O=6KH(IO3)2+KCl+3Cl2,KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O。
(5)相对于氯酸钾氧化法,过氧化氢氧化法的优点是___。
III.电解法。
(6)先将一定量的I2溶于过量的KOH溶液,发生反应:3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O。将反应后溶液加入阳极区,制备纯度较高的碘酸钾。写出阳极的电极反应式___。
33、实验室以含银废液{主要含[Ag(NH3)2]+、[Ag(S2O3)2]3-}为原料制取硝酸银晶体;其实验流程如下:
已知:①“沉银”所得AgCl中含有少量PbCl2、Ag2S。
②Zn2+在浓氨水中以[Zn(NH3)4]2+形式存在。
③PbCl2、AgNO3的溶解度曲线如图所示:
(1)“滤液”中的主要阳离子为___(填化学式)。
(2)“除杂”分为两步:先除去PbCl2,再除去Ag2S。
①在不同温度下,AgCl、Ag2S均难溶于水。除去PbCl2的操作为______;热水洗涤。
②向热水洗涤所得固体中加入浓硝酸和稀盐酸,边加热边充分搅拌,使Ag2S转变为AgCl。加入浓硝酸的目的是_______。
(3)室温下,可逆反应AgCl+2NH3·H2O⇌[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O的平衡常数K=___。{Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ag++2NH3·H2O⇌[Ag(NH3)2]++2H2O的平衡常数为1.1×107}
(4)“还原”过程中发生反应的离子方程式为_____。
(5)粗银经水洗后,经多步处理可制备硝酸银晶体。请补充完整由以水洗后粗银为原料,制备硝酸银晶体的实验方案:________,过滤,________,将产生的气体和空气混合后通入NaOH溶液进行尾气处理,将所得AgNO3溶液_______,过滤,将所得晶体置于烘箱(120℃)干燥,密封包装。(实验中须使用的试剂:稀硫酸、稀硝酸、BaC12溶液)评卷人得分六、有机推断题(共4题,共24分)34、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___________。:35、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_________。36、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:____________________。37、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)。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、D【分析】【详解】
A.根据v=∆c/∆t计算得A物质的平均反应速率为0.4mol/(2L×3min)=0.0667mol/(L·min),A正确;
B.根据图在第一次达到平衡时A的物质的量增加了0.4mol,B的物质的量增加了0.2mol,所以A、B为生成物,D的物质的量减少了0.4mol/L,所以D为反应物,D、A、B的变化量之比为0.4:0.4:0.2=2:2:1,反应中各物质计量数之比等于物质的浓度的变化量之比,化学方程式为2D(s)2A(g)+B(g),该反应的平衡常数表达式为K=c(A)2·c(B);故B正确;
C.第5分钟时A、B的物质的量在原来的基础上增加,而D的物质的量在原来的基础上减小,说明平衡正向移动,因为反应的∆H>0,所以此时是升高温度;故C正确;
D.因为D是固体;量的改变不影响化学平衡,所以A的物质的量不变,故D错误;
综上所述,本题选D。2、B【分析】【分析】
根据题目信息;可逆反应2s末的状态数据如下:
可逆反应60s末达到化学平衡,根据阿伏伽德罗定律推论,同温同体积,容器内压强比等于气体总物质的量之比,即设达到平衡时N2O4转化浓度为xmol/L;则有下列三段式:
将浓度数据代入压强比例式,得解之得,x=0.06;
【详解】
A.2s末A错误;
B.将2s末的浓度数据代入压强比例式,得B正确;
C.根据分析平衡状态的N2O4浓度数据,可计算出C错误;
D.压缩容器容积,达到增压效果,原平衡受到破坏,根据勒沙特列原理,反应将向气体总物质的量减少的状态变化建立新平衡,即向反应方程气体系数和小的一侧移动,新平衡时N2O4物质的量将增加,故N2O4的转化率将降低;D错误;
选B。3、D【分析】【详解】
对于化学式相似溶度积大的化合物溶解度大;所以化学式不相似不能直接比较溶度积,A错误;导电性与溶液中自由移动离子浓度有关,自由移动离子浓度越大导电性越强,AgCl在水中完全电离属于强电解质,B错误;溶度积是离子浓度幂的乘积,所以电解质离子浓度的乘积不一定是该物质的溶度积,C错误;在一定温度下溶解度和溶度积为常数,所以在一定温度下,向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解,又达到平衡时,AgCl的溶解度不变,溶度积也不变,D正确;正确选项D。
点睛:在一定温度下,向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解,又达到平衡时,溶液中银离子浓度、氯离子浓度均不变,所以AgCl的溶解度不变,溶度积也不变。4、A【分析】【详解】
A;浓硝酸见光易分解;应保存在棕色试剂瓶中,故A错误;
B、NH4Cl为强酸弱碱盐;水解显酸性,故加入镁条会产生气泡,故B正确;
C;单质硅是制备太阳能电池常用的材料;故C正确;
D;在弱酸性或中性条件下;钢铁发生吸氧腐蚀,在强酸性条件下,钢铁发生析氢腐蚀,无论析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,铁都作负极,负极上都是铁失电子发生氧化反应,故D正确;
故答案选A。
【点睛】
实验室保存化学试剂,应根据化学药品的物理性质和化学性质采取正确的保存方法,如易挥发药品要密封保存,易分解物质和避光、低温保存,具体物质要具体分析。5、D【分析】【分析】
【详解】
A.加入浓会产生的NO2气体;故A错误;
B.加水稀释;氢离子浓度减小,反应速率减慢,故B错误;
C.为了加快反应速率,滴加浓盐酸,使氢离子浓度变大,使粒过量无法改变速率;故C错误;
D.滴加硫酸铜后,Cu2+会先于氢离子与锌反应;置换出的铜与锌粒形成原电池,加快反应速率,故D正确;
故答案为D。6、B【分析】【详解】
A.常温下,分别测定HCOONa和CH3COONa溶液的pH,CH3COONa溶液的pH较大,说明CH3COO-的水解程度大于HCOO-的水解程度,酸性:HCOOH>CH3COOH,则结合质子的能力:CH3COO->HCOO-,故A正确;B.FeCl3水解生成氢氧化铁和HCl,HCl易挥发,加热、蒸干、灼烧生成氧化铁,因硫酸不挥发,所以Fe2(SO4)3溶液加热、蒸干、灼烧得到硫酸铁,故B错误;C.酸性越强,稀释相同的倍数时溶液的pH变化越大,向pH=3的HA和HB溶液中分别加水稀释至100倍,pH(HA)>pH(HB),说明酸性:HA>HB,故C正确;D.相同条件下,向一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLH2O,向另一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液,溶液的体积和H2O2的浓度均相同,但后一支试管反应快,说明FeCl3可做H2O2分解的催化剂,故D正确;答案选B。7、A【分析】A.根据方程式可知:当有1molCl-Cl键断裂的时候,会生成2molHCl,即形成2molH-Cl键,无法证明Cl2的量或HCl的量不再改变,所以不能说明该反应达到平衡状态,A错误;B.反应过程中气体的质量是变量,而容器的体积不变,则密度是变量,容器内气体密度不再改变,一定达到平衡状态,B正确;C.容器内气体颜色不再改变,说明Cl2的浓度不再改变,一定达到平衡状态,C正确;D.反应过程中压强是变量,容器内气体压强不再改变,一定达到平衡状态,D正确.答案选A.8、C【分析】【分析】
【详解】
A.氢气燃烧是放热反应;ΔH<0,A错误;
B.项没有标明物质的状态;B错误;
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1均符合书写要求;C正确;
D.CO2没有注明状态;D错误;
答案选C。9、B【分析】【分析】
【详解】
A.燃烧热是1mol物质完全燃烧产生稳定的氧化物时所放出的热量;方程式中给出的是2mol的氢气完全燃烧所放出的热量为571.6kJ,A错误;
B.由方程式可知1gH2燃烧放出热量142.9kJ,1gCH3OH(l)完全燃烧放出热量则同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧,H2(g)放出的热量多;B正确;
C.在反应中除了H+、OH-反应生成水外;还有沉淀产生,放出热量不是57.3kJ,C错误;
D.根据盖斯定律,将整理可得D错误;
故选B。二、填空题(共9题,共18分)10、略
【分析】【分析】
碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极,通入氧气的一极为原电池的正极,乙池为电解池,乙池中的两个电极一个是石墨电极,一个是铁电极,工作时M、N两个电极的质量都不减少,N连接原电池的正极,应为电解池的阳极,则应为石墨材料,M为电解池的阴极,为铁电极,电解硝酸银溶液时,阴极反应式为Ag++e-=Ag,阳极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O;结合电子的转移的物质的量的判断进行计算。
【详解】
(1)碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极,负极上甲烷失电子发生氧化反应,电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O,通入氧气的一极为原电池的正极,乙池为电解池,乙池中的两个电极一个是石墨电极,一个是铁电极,工作时M、N两个电极的质量都不减少,N连接原电池的正极,应为电解池的阳极,则应为石墨材料,N为阳极,电极反应式是4OH--4e-=O2↑+2H2O,M为阴极,电极材料是Fe,电极反应式为Ag++e-=Ag,则乙池的总反应式为4AgNO3+2H2O4Ag↓+O2↑+4HNO3,故答案为:铁;4OH--4e-=O2↑+2H2O;4AgNO3+2H2O4Ag↓+O2↑+4HNO3;CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O;
(2)n(Ag)==0.04mol,根据Ag++e-=Ag可知转移电子为0.04mol,甲池中通入氧气的一极为正极,反应式为2O2+8H++8e-=4H2O,则消耗n(O2)=×0.04mol=0.01mol,V(O2)=0.01mol×22.4L/mol=0.224L;乙池中某一电极析出金属银4.32g时,同时产生氢离子的物质的量是0.04mol,则其浓度是0.1mol/L,故答案为:0.224;0.1mol/L。【解析】铁4OH--4e-=O2↑+2H2O4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3CH4-8e-+10OH-=+7H2O0.224L0.1mol/L11、略
【分析】【分析】
(1)根据三段式计算求出起始二氧化碳的浓度为1.0mol·L−1,则CO2的平衡转化率为×100%=80%。
(2)根据平衡原理回答;
(3)①温度升高碳的平衡转化率增大;说明正反应为吸热反应;
②X点反应未达到平衡且此时碳的转化率小于该条件下平衡时的转化率;说明反应向正反应方向进行,判断速率大小。
③考虑转化率和经济效益。
【详解】
(1)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
起始量(mol·L-1)1.04.000
变化量(mol·L-1)0.83.20.81.6
平衡量(mol·L-1)0.20.80.81.6
根据三段式计算求出起始二氧化碳的浓度为1.0mol·L−1,则CO2的平衡转化率为×100%=80%。
(2)该反应是气体总体积缩小的反应,增大压强平衡向右移动,CH4的转化率提高,另外,增加二氧化碳的浓度或分离出乙酸均可提高CH4的转化率。
(3)①温度升高碳的平衡转化率增大,说明正反应为吸热反应,故ΔH>0。
②X点反应未达到平衡且此时碳的转化率小于该条件下平衡时的转化率,说明反应向正反应方向进行,故v正(H2)>v逆(H2)。
③在3MPa;800K条件下反应;碳的平衡转化率较低,在B、C、D三种条件下反应,碳的平衡转化率差别不大,而在6MPa、1000K条件下反应最经济。
【点睛】
本题考查了转化率的计算,平衡影响因素分析判断,难点:(1)根据平衡计算的转化率,注意列三段式计算理清各物质的起始量,变化量,平衡量,问题就迎刃而解。【解析】①.80%②.增大压强(或提高二氧化碳的浓度或分离出乙酸)③.>④.>⑤.B12、略
【分析】【分析】
(1)相同温度下;酸的电离平衡常数越小,其酸性越弱,弱酸的酸性越强,其酸根离子水解程度越小,则结合氢离子能力越弱;
(2)酸的电离平衡常数越大;该酸的酸性越强,与碱反应越容易,根据酸的电离平衡常数大小判断;
(3)HNO2和H2S发生氧化还原反应;生成沉淀和无色气体,无色气体遇空气立即变为红棕色,则该无色气体是NO,亚硝酸具有强氧化性,硫化氢具有还原性,所以硫化氢被亚硝酸氧化生成S单质,根据元素守恒知还生成水,据此书写方程式;
(4)强酸能和弱酸的盐反应生成弱酸和强酸盐;
(5)将少量的SO2通入Na2C2O4溶液,酸性H2C2O4>H2SO3>HC2O4->HSO3-;据此写出离子方程式;
(6)已知HX为一元弱酸,某混合溶液中含有4molNaX、2molNa2CO3和1molNaHCO3,NaX、NaHCO3能共存;说明HX的酸性强于碳酸氢根离子,往溶液中通入3mol
CO2气体,充分反应后,气体全部被吸收,说明HX的酸性弱于碳酸,即溶液中除了发生Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,还发生反应NaX+CO2+H2O=HX+NaHCO3;根据反应方程式进行计算。
【详解】
(1)相同温度下,酸的电离平衡常数越小,其酸性越弱,弱酸的酸性越强,其酸根离子水解程度越小,则结合氢离子能力越弱,根据电离平衡常数知,酸性最弱的是H2S,酸性最强的是H2SO3,所以结合氢离子能力最弱的是HSO3-;
(2)酸的电离平衡常数越大,该酸的酸性越强,与碱反应越容易,根据酸的电离平衡常数知,被OH﹣先后消耗的酸及酸式酸根依次是H2C2O4、HCOOH、HC2O4-;
(3)HNO2和H2S生成沉淀和无色气体,无色气体遇空气立即变为红棕色,则该无色气体是NO,亚硝酸具有强氧化性,硫化氢具有还原性,所以硫化氢被亚硝酸氧化生成S单质,根据元素守恒知还生成水,该反应方程式为2HNO2+H2S=2H2O+2NO↑+S↓;
(4)A.HNO2具有强氧化性,HS-具有还原性,二者能发生氧化还原反应,根据电子守恒、电荷守恒、离子守恒,可得反应的离子方程式为H++2HNO2+HS-=2NO↑+S↓+2H2O;A错误;
B.酸性:H2SO3>HCOOH>HSO3-,所以HCOOH和SO32-反应生成HCOO-和HSO3-,反应的离子方程式为HCOOH+SO32-=HCOO-+HSO3-;B错误;
C.酸性:H2SO3>HCOOH>HSO3-,所以H2SO3和HCOO-反应生成HCOOH、HSO3-,反应的离子方程式为H2SO3+HCOO-=HCOOH+HSO3-;C错误;
D.亚硫酸和亚硫酸根离子反应生成亚硫酸氢根离子,离子方程式为H2SO3+SO32-=2HSO3-;D正确;
E.根据电离平衡常数可知,H2C2O4的一级电离平衡常数大于HNO2,二级电离平衡常数小于HNO2,所以H2C2O4+NO2-=HC2O4-+HNO2;E正确;
故合理选项是DE;
(5)将少量的SO2通入Na2C2O4溶液,酸性H2C2O4>H2SO3>HC2O4->HSO3-,据此离子方程式为:SO2+H2O+C2O42-=HC2O4-+HSO3-;
(6)已知HX为一元弱酸,某混合溶液中含有4molNaX、2molNa2CO3和1molNaHCO3,NaX、NaHCO3能共存,说明HX的酸性强于HCO3-,往溶液中通入3molCO2气体,充分反应后,气体全部被吸收,说明HX的酸性弱于H2CO3,溶液中发生的反应有:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,根据该反应可知2molNa2CO3能生成4molNaHCO3同时消耗二氧碳2molCO2,还有1molCO2发生反应NaX+CO2+H2O=HX+NaHCO3,生成1molNaHCO3,所以溶液中没有Na2CO3,Na2CO3的物质的量是0,NaHCO3的物质的量为1mol+4mol+1mol=6mol。
【点睛】
本题考查了电离平衡常数在电解质的电离和盐的水解的应用。明确弱酸电离平衡常数与酸的酸性强弱、酸根离子水解程度的关系即可解答,注意(4)中选项A,要既考虑强酸制取弱酸,同时也要注意亚硝酸的强氧化性,否则就会得出错误结论,为本题的易错点。【解析】①.H2S②.HSO3﹣③.H2C2O4、HCOOH、HC2O4﹣④.2HNO2+H2S=2H2O+2NO↑+S↓⑤.DE⑥.SO2+H2O+C2O42-=HC2O4-+HSO3﹣⑦.0mol⑧.6mol13、略
【分析】【分析】
根据图示分析;甲池是乙醇燃料电池,通入燃料乙醇的一极为负极,还原剂失去电子发生氧化反应,电子沿着导线流向正极,通入氧气的一极为正极,正极上发生还原反应,内电路中阴离子移向负极;阳离子移向正极,电解池中,与电源正极相连的A电极是阳极,阳极上失去电子发生氧化反应,B电极是阴极,阴极上氧化剂得到电子发生还原反应,乙池和丙池是串联的电解池,C电极是阳极,D电极是阴极,内电路中阴离子移向阳极、阳离子移向阴极;电化学反应时,电极上电子数守恒,据此分析回答;
【详解】
(1)甲池为原电池,阴离子向负极移动,通入C2H5OH电极为负极,则电解质溶液中OH-移向移向C2H5OH极;C2H5OH失去电子发生氧化反应,电极反应式为:C2H5OH-12e-+16OH-=2CO+11H2O;
(2)乙池中A(石墨)电极的名称为阳极,阳极上水电离的阴离子氢氧根离子发生氧化反应,电极的反应式:4OH--4e-=2H2O+O2↑或者2H2O-4e-=O2↑+4H+;
(3)若丙中电极不变;将其溶液换成NaCl溶液,电键闭合,则一段时间后,丙中电解饱和食盐水,生成氢氧化钠;氢气和氯气,溶液的pH将增大;
(4)甲池反应为:C2H5OH+3O2+4OH−=2CO+5H2O,乙池反应为:4AgNO3+2H24Ag+O2↑+4HNO3;当乙池中B(Ag)极质量增加5.4g时;
则V=0.28L=280mL,n=0.05mol,甲池中理论上消耗O2的体积为280mL(标准状况下),乙池中生成氢离子0.05mol,则氢离子的物质的量浓度为=0.1mol/L,则pH=−lg0.1=1。【解析】C2H5OHC2H5OH-12e-+16OH-=2CO+11H2O阳极4OH--4e-=2H2O+O2↑或者2H2O-4e-=O2↑+4H+增大280114、略
【分析】【分析】
(1)
由图可知,反应物为A,生成物为B、C,该反应为可逆反应,反应中A、B、C的浓度变化量为(0.4—0.2)mol/L:(0.3—0.1)mol/L:(0.1—0)mol/L=2:2:1,由浓度的变化量之比等于化学计量数之比可知,反应的化学方程式为2A2B+C,故答案为:2A2B+C;
(2)
由图可知,前2minA的分解速率为=0.1mol/(L·min);故答案为:0.1mol/(L·min);
(3)
由图可知,反应的化学方程式为2A2B+C;该反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,故答案为:逆反应;
(4)
由图可知,该反应的平衡常数K==0.225,故答案为:0.225。【解析】(1)2A2B+C
(2)0.1mol/(L·min)
(3)逆反应。
(4)0.22515、略
【分析】【详解】
(1)△H=反应物的总键能−生成物的总键能=C≡O的键能+2×436kJ/mol−343kJ/mol−3×413kJ/mol−465kJ/mol=−91kJ/mol;解得C≡O的键能=1084kJ/mol;
故答案为:1084;
(2)催化剂能降低反应的活化能,所以图中曲线b表示使用催化剂时反应的能量变化;
故答案为:Ⅱ;
(3)根据盖斯定律。
①CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1=Q1kJ/mol
②CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2(g)△H2=Q2kJ/mol
③H2O(g)═2H2O(l)△H=Q3kJ/mol
2×①+3×②+2×③得CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=(2Q1+3Q2+2Q3)kJ/mol;
故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=(2Q1+3Q2+2Q3)kJ/mol。【解析】1084ⅡCH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=(2Q1+3Q2+2Q3)kJ/mol16、略
【分析】【分析】
甲和乙形成有盐桥的原电池,相当于给丙外加电源,因此丙属于电解池,甲中a为活泼金属即失电子为负极,b中Ag为正极;丙中c电极连接原电池的正极属于阳极,d为阴极。
【详解】
(1)乙中Ag为正极,其电极上是银离子得电子生成银单质,其电极反应为:Ag++e-=Ag;Zn从0价升高到+2价失去2个电子,已知电路中有0.02mol电子通过,所以消耗的Zn为0.01mol,
(2)丙池中是电解NaCl溶液生产氢气、氯气和氢氧化钠,其电解方程式:
(3)已知碱0.1mol,
210.1mol0.05mol
因此:
丙池溶液质量实际减少4.23g,是氢气、氯气和氧气的质量和,所以所以
因此实际放出气体的物质的量是:0.1mol+0.05mol+0.015mol=0.165mol;
(4)要给丙中铁片上镀上一层Cu,根据镀层金属做阳极,镀件做阴极原理,则阳极应该为Cu电极,电解质溶液为硫酸铜溶液,所以要把C电极换成Cu电极,把NaCl溶液换为硫酸铜溶液。【解析】Ag++e-=Ag0.650.165“C”换成“Cu”、将“NaCl溶液”换成“CuSO4溶液”17、略
【分析】【详解】
(1)Fe还原水体中根据题意Fe3O4为电解质,则Fe作还原剂,失去电子,作负极;在正极得电子发生还原反应产生在正极得电子发生还原反应产生应为酸性环境,正极的电极反应式为:+8e-+10H+=+3H2O;
(2)A.该装置为原电池;铁棒作负极,发生氧化反应,加快铁棒的腐蚀,故A错误;
B.该装置为原电池;铁棒作正极,被保护,为牺牲阳极保护法,故B正确;
C.该装置不能防止铁棒被腐蚀;故C错误;
D.该装置为电解池;铁棒作阴极,为阴极电保护法,故D正确;
答案选BD;
(3)①根据电镀池的构成:镀层金属作阳极,镀件作阴极,电解液为含有镀层金属阳离子的盐溶液知,在铁件的表面上镀铜,电镀时,镀件与电源的负极连接,A电极对应的金属是铜,B电极的电极反应式是Cu2++2e-=Cu;
②根据电池反应分析,硫元素的化合价降低,发生还原反应,作正极,电极反应式为xS+2e-=Sx2-;根据电镀时两极的电极反应式判断;阳极:Cu-2e-=Cu2+,阴极:Cu2++2e-=Cu,及该原电池的负极反应式:Na-e-=Na+,利用电子守恒法计算;若电镀池中两电极的质量开始相同,电镀完成后二者质量差为25.6g,则转移的电子为0.4mol,则理论上该电池负极消耗的质量为9.2g。【解析】+8e-+10H+=+3H2OBD负Cu-2e-=Cu2+xS+2e-=Sx2-9.218、略
【分析】【分析】
(1)①中性或弱酸性条件下;钢铁发生吸氧腐蚀;
②铁;碳和电解质溶液构成原电池;碳作正极,正极上氧气得电子发生还原反应;
(2)②电解可溶性的铜盐的实质是电解盐和水;根据电极反应书写电解方程式;
③根据电解后所得溶液中氢离子的浓度计算溶液的pH;电解后溶液复原,遵循的原则是:出什么加什么。
【详解】
(1)①弱酸或中性条件下;钢铁发生吸氧腐蚀,故答案为:吸氧;
②铁、碳和电解质溶液构成原电池,碳作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:2H2O+O2+4e-=4OH-,故答案为:2H2O+O2+4e-=4OH-;
(2)①电解液是蓝色溶液,A电极表面有红色的固态物质生成,所以A极是铜离子得电子,所以A极是阴极,A接的是电源的负极,B电极有无色气体生成,则一定是氢氧根失电子产生的氧气,电极方程式为4OH--4e-=2H2O+O2↑;
②阴极反应:2Cu2++4e-=2Cu,阳极反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑,电解时反应的总离子方程式为:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+;
③取出A电极,洗涤、干燥、称量、电极增重1.6g,所以阴极析出金属铜的质量是1.6g,即0.025mol,所以生成氢离子的物质的量为0.05mol,所以则pH=1,电解后析出了金属铜和有氧气放出,所以要想溶液复原,需加入CuO或CuCO3。
【点睛】
解后溶液复原,遵循的原则是:出什么加什么,即加入阴极和阳极反应后的物质,如在该题中,阴极得到Cu,阳极得到O2,则溶液复原加入Cu和O2反应后的物质,即CuO;此外,由于电解后的溶液呈酸性,也可以加入CuCO3,CuCO3加入酸中,逸出CO2,相当于加入CuO。【解析】吸氧2H2O+O2+4e-=4OH-阴极4OH--4e-=2H2O+O2↑2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+1CuO或CuCO3三、判断题(共9题,共18分)19、A【分析】【分析】
【详解】
在0.01mol·L-1的NaOH溶液中c(OH-)=0.01mol/L,由于100℃时Kw=1.0×10-12mol2·L-2,所以在该温度下NaOH溶液中c(H+)=所以该溶液的pH=10,故在100℃时0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH=10的说法是正确的。20、A【分析】【详解】
SO2(g)+2H2S(g)=3S(s)+2H2O(l)ΔH<0,ΔS<0,在低温下能自发进行,正确。21、B【分析】【分析】
【详解】
纯水溶液中c(H+)=c(OH-)=2×10-7mol·L-1,某温度下,Kw=c(H+)×c(OH-)=2×10-7×2×10-7=4×10-14,因此该温度下,c(OH-)=故此判据错误。22、A【分析】【分析】
【详解】
pH计可准确的测定溶液的pH,即可为测得某溶液的pH为7.45,故答案为:正确。23、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。24、A【分析】【分析】
【详解】
溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)、c(OH-)的相对大小,如果c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,如果c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,如果c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,如果c(H+)≠c(OH-),则溶液一定呈一定的酸碱性,故答案为:正确。25、B【分析】【详解】
酸碱指示剂本身就是弱酸或弱碱,加入过多会使中和滴定结果产生较大误差。26、B【分析】【详解】
遵循电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),错误。27、A【分析】【分析】
【详解】
0.01mol·L-1的KOH溶液的c(OH-)=0.01mol/L,由于在室温下Kw=10-14mol2/L2,所以该溶液中c(H+)=10-12mol/L,故该溶液的pH=12,因此室温下0.01mol·L-1的KOH溶液的pH=12的说法是正确的。四、实验题(共3题,共27分)28、略
【分析】【分析】
(1)H2O2为二元弱酸;为弱电解质,分步电离;
(2)①用0.1000mol/L的酸性KMnO4标准溶液滴定某试样中过氧化氢的含量,同时酸性KMnO4标准溶液还可以做指示剂;据此解答;
②由数据可知第二次滴定数据误差较大,数据舍弃,求出三次滴定消耗KMnO4溶液的平均体积;然后根据方程式计算过氧化氢的浓度;
(3)①根据KMnO4溶液具有强氧化性分析;
②滴定误差分析可以根据c(待测)=进行判断。
【详解】
(1)H2O2为弱电解质,分步电离,电离方程式为:H2O2HO2-+H+、HO2-H++O22-;
(2)①用0.1000mol/L的酸性KMnO4标准溶液滴定某试样中过氧化氢的含量,同时酸性KMnO4标准溶液还可以做指示剂;当滴加最后一滴溶液时,锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为紫红色,且半分钟内不褪色,说明达到了滴定终点;
②滴定时消耗KMnO4溶液的平均体积为17.00mL,那么c(H2O2)==0.1700mol/L;
(3)①KMnO4溶液具有强氧化性;用酸式滴定管盛装;
②A.滴定管在盛装KMnO4溶液前未润洗;导致溶液浓度减小,消耗标准溶液体积增大,测定结果偏高,A项正确;
B.滴定过程中锥形瓶振荡得太剧烈;以致部分液体溅出,待测液减少,消耗标准溶液的体积偏小,导致测定结果偏低,B项错误;
C.滴定前读数正确;滴定终点时俯视读数,读取的标准溶液的体积减小,导致测定标准溶液的浓度偏低,C项错误;
D.锥形瓶未用待测液润洗;不影响滴定时消耗的标准溶液的体积,对测定的结果没有影响,D项错误;
答案选A。【解析】H2O2HO2-+H+、HO2-H++O22-滴加最后一滴溶液时,锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为紫红色,且半分钟内不褪色0.1700酸A29、略
【分析】【详解】
(1)用标准0.14mol·L-1NaOH溶液滴定硫酸的实验操作步骤为:检查滴定管是否漏水;洗涤滴定管、润洗并盛装标准液、润洗盛装标准液的滴定管、盛装标准液、开始滴定、重复滴定等;所以正确的操作顺序为:ECDBAGF;
(2)碱式滴定管用蒸馏水润洗后;未用标准液润洗,相当于标准液被稀释,所以消耗掉的稀硫酸体积就会增多,滴定结果偏大;
(3)配制稀硫酸的体积是100mL,所以配制准确浓度的稀H2SO4溶液;必须使用的主要容器是100mL容量瓶;
(4)根据实验,应选用0.1mol·L-1的NaOH溶液进行滴定;以减小实验误差,因为溶液浓度越稀,误差就越小;
(5)观察碱式滴定管读数时;若滴定前仰视,则读数偏大,滴定后俯视,则读数偏小,两个读数差即是反应消耗的氢氧化钠的体积,两个读数差偏小,即消耗的氢氧化钠的体积偏小,求出硫酸的物质的量浓度偏小;
(6)根据反应:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,稀释后的硫酸溶液浓度为:c(H2SO4)==0.042mol·L-1,稀释前稀硫酸的浓度c==4.20mol·L-1。【解析】ECDBAGF偏大100mL容量瓶0.1mol·L-1溶液浓度越稀,误差就越小偏小4.20mol·L-130、略
【分析】【分析】
利用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气;饱和食盐水将氯气中的氯化氢气体除去,再用浓硫酸将氯气干燥,氯气和锡粉反应生成四氯化锡,据此分析答题。
【详解】
(1)甲装置中高锰酸钾和浓盐酸不需加热制备氯气,发生反应的化学方程式为:根据仪器a的结构特点可知其为球形冷凝管,答案为:球形冷凝管;
(2)四氯化锡遇水即发生水解反应生成锡酸(),并产生有刺激性的气体,碱石灰可以吸收尾气以免污染空气,同时防止空气中的水蒸气进入丁装置使四氯化锡水解;如果没有干燥管空气中水蒸气进入后四氯化锡发生水解,化学方程式为:(或),答案为:吸收尾气以免污染空气,同时防止空气中的水蒸气进入丁装置使四氯化锡水解;(或);
(3)实验过程中如果的量不足,金属锡可以和空气中氧气作用,可能会产生副产物因为四氯化锡易水解,所以配置水溶液的操作方法是:取适量液体溶于浓盐酸,再用蒸馏水稀释,答案为:取适量液体溶于浓盐酸;再用蒸馏水稀释;
(4)中会溶解少量氯气溶于水之后也会和酸化的溶液中,生成了白色沉淀;可以先将气体通入非极性有机溶剂除去氯气,可以排除氯气的干扰,答案为:中会溶解少量通入,也能产生白色沉淀;将气体先通入四氯化碳(或苯等)后,再通入酸化的溶液中。【解析】球形冷凝管吸收尾气以免污染空气,同时防止空气中的水蒸气进入丁装置使四氯化锡水解(或)取适量液体溶于浓盐酸,再用蒸馏水稀释中会溶解少量通入,也能产生白色沉淀将气体先通入四氯化碳(或苯等)后,再通入酸化的溶液中五、工业流程题(共3题,共18分)31、略
【分析】【分析】
粉碎后用硫酸溶解,二氧化硅不与硫酸反应,过滤得到滤液中含有硫酸钴、硫酸镍、硫酸亚铁、硫酸铝以及过量的硫酸,滤渣Ⅰ为二氧化硅;滤液中加入过氧化氢和氧化钴,将亚铁离子氧化为铁离子,同时调节pH,使铁离子、铝离子转化为沉淀除去,所以滤渣Ⅱ为氢氧化铁、氢氧化铝;此时溶液中阳离子为镍离子、钴离子,向滤液中加入有机物RH与Ni2+反应,然后用有机溶剂进行萃取分液,NiR2溶于有机层,钴离子在水层,向水层加入(NH4)2C2O4;析出草酸钴晶体。
【详解】
(1)用含钴废料,粉碎后用硫酸溶解,二氧化硅不与硫酸反应,滤渣Ⅰ为SiO2;通过操作①得到水层和有机层;则操作①为分液;分液需要的仪器有:分液漏斗;烧杯;
(2)过氧化氢与亚铁离子反应生成铁离子,离子方程式为加入CoO的目的是调节溶液的pH;
(3)若要将浸出液中铁离子和铝离子全部沉淀,氢氧化铝的Ksp=1×10-32,则则c(H+)=10-5,pH=5;Ni2+不能沉淀,开始沉淀的则c(H+)=10-9;pH=9,则调节pH在5到9之间;
(4)加入有机萃取剂的目的是溶解NiR2,使之与水层分离;实验室可以用酸性高锰酸钾标准液滴定草酸根离子来测定溶液中草酸根离子的浓度,高锰酸钾标准溶液常用硫酸酸化,发生若用盐酸酸化,高锰酸钾会氧化盐酸中的氯离子,消耗高锰酸钾偏多,测定结果偏高;
(5)萃取后余液中加入(NH4)2C2O4溶液沉淀Co2+,当静置后,向上层清液继续滴加(NH4)2C2O4,无沉淀现象出现可判断Co2+沉淀完全。【解析】SiO2分液分液漏斗、烧杯调节溶液的pH5<9溶解NiR2,使之与水层分离偏高当静置后,向上层清液继续滴加(NH4)2C2O4,无沉淀现象出现32、略
【分析】I.合成步骤中,过氧化氢与碘单质在70℃以及催化剂的作用下发生氧化还原反应生成碘酸(HIO3),再加入碳酸钾溶液,反应生成KIO3,再结晶得到KIO3晶体;
【详解】
(1)粉碎碘单质;可增大固液接触面积,加快应速率;加热,升高温度,可加快反应速率;使用催化剂,可加快反应速率;
(2)合成步骤中,过氧化氢与碘单质发生氧化还原反应生成碘酸(HIO3),反应的化学方程式为I2+5H2O22HIO3+4H2O;
(3)当合成温度高于70℃;双氧水易分解;碘单质易升华、催化剂活性可能降低,从而使碘酸钾产率会降低;
II.(4)在稀硝酸介质中,用氯酸钾氧化碘单质,得到碘酸氢钾[KH(IO3)2],根据得失电子守恒、元素守恒平衡该反应的化学方程式:6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑;
(5)氯酸钾氧化法中有氯气生成;相对于氯酸钾氧化法,过氧化氢氧化法的优点是产物无污染;
III.(6)反应后的溶液为KI和KIO3的混合溶液,将反应后溶液加入阳极区,制备纯度较高的碘酸钾,则阳极附近的阴离子有碘离子、碘酸根离子、氢氧根离子,电解过程中阳极上碘离子失去电子生成IO则阳极的电极反应式I--6e-+6OH-=IO+3H2O。【解析】粉碎、70℃、催化剂I2+5H2O22HIO3+4H2O双氧水分解、碘单质升华、催化剂活
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