2021-2022学年浙江省嘉兴市第五高级中学高二上学期期中考试化学试题含解析
展开浙江省嘉兴市第五高级中学2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列物质中,属于弱电解质的是
A.氨水 B.二氧化硫 C.碳酸钙 D.氟化氢
【答案】D
【详解】A.氨水是混合物,不是弱电解质,A错误;
B.二氧化硫是非电解质,B错误;
C.碳酸钙属于盐类,是强电解质,C错误;
D.氟化氢是弱酸,是电解质,D正确;
故选D。
2.如图,进行导电性实验,图1灯泡不亮,图2灯泡亮,下列结论正确的是
A.NaCl是非电解质 B.NaCl晶体中不存在离子
C.NaCl在水中电离出了可以自由移动的离子 D.NaCl溶液是电解质
【答案】C
【分析】电解质是溶于水溶液中或在熔融状态下就能够导电(电解离成阳离子与阴离子)的化合物,电解质溶液导电是因为电解质发生了电离过程.根据原电池的工作原理和构成条件:电解质溶液必须含有大量自由移动离子,电解质中阴阳离子的定向移动形成电流.
【详解】A. NaCl是强电解质,故A错误;
B. NaCl晶体由钠离子和氯离子构成,只是不能自由移动,故B错误;
C.NaCl在水溶液中电离出了大量的自由移动的氯离子和钠离子,能使装置2构成电解池而产生电流,故C正确;
D. NaCl溶液是混合物,既不是电解质,也不是非电解质,故D错误;
故选C。
【点睛】本题考查学生电解池的构成条件中的:含有电解质溶液或是熔融的电解质这一条知识,解题的关键是掌握溶液导电的原因是电解质发生了电离过程生成了自由移动的离子,易错点B,NaCl晶体由钠离子和氯离子构成,只是不能自由移动.
3.下列利用相关数据作出的推理或判断一定正确的是
A.利用焓变数据判断反应能否自发进行
B.利用反应热数据判断反应速率的大小
C.利用平衡常数判断反应进行的程度大小
D.利用反应的活化能数据判断反应热的大小
【答案】C
【详解】A.反应能否自发进行决定于焓变和熵变两个因素,故A错误;
B.反应热表示反应放出或吸收的热量多少,与反应速率无关,影响化学反应速率的因素主要有温度、浓度、压强、催化剂、接触面积等,故B错误;
C.化学平衡常数越大反应向正向进行的程度越大,反之越小,故C正确;
D.一个化学反应的反应热=正反应活化能-逆反应活化能,但只凭正反应活化能或逆反应活化能无法判断反应热的大小,故D错误;
综上所述答案为C。
4.反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)在不同条件下进行,下列表示的反应速率最快的是
A.v(NH3)=0.012mol·L-1·s-1 B.v(O2)=0.01mol·L-1·min-1
C.v(NO)=0.001mol·L-1·min-1 D.v(H2O)=0.012mol·L-1·s-1
【答案】A
【分析】对于反应 aA + bB = cC + dD相同条件下,不同物质的速率比一定等于其系数比,即VA :VB:VC:VD = a :b : c :d,调整为,并且将单位统一为mol·L-1·s-1,所以除以系数之后数字越大速率越快将四个速率都除以各自的方程式系数,比较大小,据此解题。
【详解】A为0.012÷4=0.03;B为0.01÷5÷60=0.002÷60;C为0.001÷4÷60=0.0025÷60;D为0.012÷6=0.002;A最大。
故选A。
5.下列热化学方程式中,能正确表示物质的燃烧热的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】A.热化学方程式 中,燃烧物CO为2mol,不符合燃烧热的定义,A不符合题意;
B.热化学方程式 中,产物CO不是稳定的氧化物,不符合燃烧热的定义,B不符合题意;
C.热化学方程式 中,燃烧物不是1mol,不符合燃烧热的定义,C不符合题意;
D.热化学方程式 中,燃烧物为1mol,且完全燃烧,生成稳定的氧化物,符合燃烧热的定义,D符合题意;
故选D。
6.3.25 g锌与100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸反应,为了加快反应速率而不改变H2的产量,可采取的措施是
A.滴加几滴浓盐酸 B.滴加几滴浓硝酸
C.滴加几滴硫酸铜溶液 D.加入少量锌粒
【答案】A
【详解】A.3.25 g Zn的物质的量n(Zn)=,100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸中溶质的物质的量n(H2SO4)=1 mol/L×0.1 L=0.1 mol,根据方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知:二者反应的物质的量的比是1:1,故硫酸过量,反应放出H2要以不足量的Zn为标准计算。滴加几滴浓盐酸,增加了溶液中c(H+),反应速率加快,A符合题意;
B.硝酸具有强氧化性,与Zn反应不能产生氢气,B不符合题意;
C.Zn与CuSO4发生置换反应产生Cu和ZnSO4,Zn、Cu及硫酸构成原电池,使反应速率加快;但由于Zn消耗,导致反应产生H2的量减少,C不符合题意;
D.加入少量的Zn,由于Zn是固体,浓度不变,因此反应速率不变,但由于不足量的Zn的量增加,以Zn为标准反应产生的H2的量增多,D不符合题意;
故合理选项是A。
7.如图纵轴表示导电能力,横轴表示所加物质的用量,下列说法正确的是
A.曲线A表示NaCl固体中滴加蒸馏水
B.曲线B表示CH3COOH溶液中滴加等浓度的NaOH溶液
C.曲线C表示Ba(OH)2溶液中通入CO2
D.曲线D表示氨水中滴加等浓度的醋酸
【答案】C
【详解】A.NaCl固体中滴加蒸馏水,开始时导电能力为0,因此不是曲线A,故A错误
B.CH3COOH溶液中滴加等浓度的NaOH溶液,导电能力增强,故不是曲线B,故B错误;
C.Ba(OH)2溶液中通入CO2,先生成碳酸钡沉淀,继续通二氧化碳,生成碳酸氢钡溶液,导电能力先减小,再增大,故曲线C可表示,故C正确;
D.氨水中滴加等浓度的醋酸,生成醋酸铵强电解质,溶液导电能力增强,当反应完,导电能力增大道最大,再加入醋酸,导电能力减弱,故不是曲线D,故D错误。
综上所述,答案为C。
8.将气体A、B置于容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:4A(g)+B(g)=2C(g),反应进行到4s末时,测得A为0.5mol,B为0.4mol,C为0.2mol,则0~4s内用反应物B表示该反应的速率为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】初始投料没有气体C,所以4s内C的变化量为0.2mol,容器体积为2L,则v(C)==0.025mol·L-1·s-1,同一反应同一时段内不同物质反应速率之比等于计量数之比,所以2 v(B)= v(C),则v(B)=0.0125mol·L-1·s-1,故答案为B。
9.升高温度,下列数据一定增大的是
A.反应后容器内总压强 B.反应的活化分子百分数
C.化学平衡常数 D.某物质的平衡转化率
【答案】B
【详解】A.对于没有气体参加的化学反应,升高温度后反应后容器内总压强不变;对于正反应是气体体积增大的放热反应,升高温度,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,导致气体总压强减小;对于正反应是气体体积增大的吸热反应,升高温度,平衡正向移动,反应后容器内总压强增大,可见:升高温度反应后容器内总压强不一定增大,A错误;
B.升高温度,物质的内能增加,许多普通分子变为活化分子,由于分子总数不变,所以反应的活化分子百分数大大增加,B正确;
C.对于正反应是放热的可逆反应,升高温度化学平衡向吸热的逆反应方向移动,化学反应的平衡常数会减小;若正反应是吸热反应,升高温度,化学平衡正向移动,化学平衡常数增大,因此升高温度,化学平衡常数不一定增大,C错误;
D.对于正反应是放热的可逆反应,升高温度化学平衡向吸热的逆反应方向移动,导致反应物的平衡转化率会降低;对于正反应是吸热的可逆反应,升高温度化学平衡向正反应方向移动,反应物的平衡转化率会增大。故升高温度,反应物的平衡转化率不一定会增大,D错误;
故合理选项是B。
10.某温度下,反应的平衡常数,在同一温度下,的平衡常数的值为
A.2500 B.100 C.50 D.25
【答案】C
【详解】某温度下,反应的平衡常数,所以相同温度下SO3 (g)SO2(g)+ 1/2O2(g)的平衡常数K==2×10-2,在同一温度下,反应SO2(g)+ 1/2O2(g)SSO3 (g)的平衡常数K2==50;
答案选C。
11.对于反应 A(s) +3B(g) C(g)+D(g) ΔH<0下列说法正确是
A.加入催化剂,改变了反应的途径,反应的ΔH也随之改变
B.该反应在任何条件下能自发进行
C.恒温恒容条件下,若混合气体密度不变则标志着达到化学平衡状态
D.达到平衡状态后,若增加A的量,平衡向正反应方向移动
【答案】C
【详解】A.催化剂可改变反应的途径,不改变反应的始终态,则加入催化剂,改变了反应的途径,但反应的△H不变,故A错误;
B.△H−T△S<0的反应可自发进行,由化学反应可知该反应△S<0,△H<0,低温下可自发进行,故B错误;
C.A为固体,气体的质量为变量,体积不变时密度为变量,则混合气体密度不变达到化学平衡状态,故C正确;
D.A为固体,若增加A的量,A的量不影响平衡移动,故D错误;
故答案选C。
12.下列说法不正确的是
A.容量瓶、分液漏斗、滴定管使用前均要检漏
B.pH计可用于酸碱中和滴定终点的判断
C.用酸式滴定管量取18.20 mL Na2CO3溶液
D.用简易量热计测反应热时需要用到环形玻璃搅拌棒
【答案】C
【详解】A.容量瓶是准确配制一定体积、一定物质的量浓度溶液的仪器,最后要定容、摇匀,因此一定要查漏;分液漏斗是分离互不相溶的两层液体混合物的仪器,为充分分离混合物,使用前也需查漏;滴定管是进行滴定操作的仪器,为准确测定待测物质的多少,被滴加的标准溶液体积必须准确,因此使用前也要检漏,A正确;
B.pH计能够准确判断溶液的酸碱性,因此可用于酸碱中和滴定终点的判断,B正确;
C.Na2CO3溶液显碱性,应该使用碱式滴定管,而不能使用酸式滴定管量取溶液,C错误;
D.用简易量热计测反应热时,为使酸、碱溶液快速混合,减少实验过程中的热量损失,需要用到环形玻璃搅拌棒,D正确;
故选C。
13.下列事实或操作与盐类水解无关的是
A.明矾净水 B.泡沫灭火器灭火
C.电解氯化钠溶液制备氢氧化钠 D.氯化铵溶液除铁锈
【答案】C
【详解】A.明矾净水是由于明矾电离产生的Al3+发生水解反应产生Al(OH)3胶体,吸附水中固体小颗粒,使之形成沉淀,与盐类水解有关,A不符合题意;
B.泡沫灭火器灭火是由于NaHCO3、KAl(SO4)2发生盐的双水解反应,产生Al(OH)3胶体和CO2气体,从而隔绝空气,达到灭火的作用,与盐类水解有关,B不符合题意;
C.电解氯化钠溶液,反应产生NaOH、H2、Cl2,故可以制备氢氧化钠,与盐的水解无关,C符合题意;
D.氯化铵是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,溶液中的H+与铁锈的成分发生反应,变为可溶性物质,因而可除铁锈,与盐类水解有关,D不符合题意;
故合理选项是C。
14.下列有关实验现象或结论的描述中,正确的是
A.用湿润的pH试纸测氨水的pH值,测定值偏小
B.测定中和反应的反应热时,将碱快速倒入酸中混合,所测温度值偏高
C.将饱和溶液滴入沸水生成红褐色胶体,冷却后得到黄色溶液
D.用盐酸标准溶液滴定未知浓度的溶液时,若滴定前滴定管内有气泡,终点读数时无气泡,结果偏低
【答案】A
【详解】A.用湿润的pH试纸测定的是稀释后溶液的pH,则用湿润的pH试纸测氨水的pH会偏小,故A正确;
B.测定中和反应的反应热时,必须迅速将酸碱混合,若将碱缓慢倒入酸中,由于散失热量较多,所测温度值偏低,故B错误;
C.将饱和氯化铁溶液滴入沸水生成红褐色氢氧化铁胶体,冷却后得到的是氢氧化铁红褐色胶体,故C错误;
D.用盐酸标准溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时,若滴定前滴定管内有气泡,终点读数时无气泡,因标准液填充了气泡会导致标准溶液的体积偏高,使测得溶液浓度偏高,故D错误;
故选A。
15.相同温度下,向密闭容器甲和乙(如图所示,其中活塞M可自由移动)中分别充入等物质的量的NO2(g),使两容器初始容积相等,发生反应:2NO2(g) N2O4(g),平衡时,两容器中N2O4(g)的体积分数分别为m和n,则
A.m<n B.m=n C.m>n D.无法确定
【答案】A
【详解】根据图示可知:甲在恒容条件下进行,乙在恒压条件下进行。由于该反应的正反应是气体体积减小的反应,当反应达到平衡后气体压强减小,为维持压强与原来相同,要压缩容器的容积,减小容器的容积,导致体系的压强增大,增大压强,化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,因此达到平衡后N2O4(g)的体积分数要比原来大,故平衡时,两容器中N2O4(g)的体积分数分别为m和n,则m<n,故合理选项是A。
16.根据所示的能量图,下列说法正确的是
A.破坏1molA2(g)和1 molB2(g)的化学键所吸收的能量之和小于破坏2mol AB(g)的化学键所吸收的能量
B.2mol AB的总能量大于1mol A2和1mol B2的能量之和
C.1mol A2(g)和1 mol B2(g)的能量之和为a kJ
D.2AB(g)=A2(l)+B2(l) ΔH<(b-a)kJ·mol-1
【答案】D
【详解】A.据图可知a>b,即破坏1molA2(g)和1 molB2(g)的化学键所吸收的能量之和大于破坏2mol AB(g)的化学键所吸收的能量,A错误;
B.未注明物质的状态,无法比较能量大小关系,B错误;
C.a kJ为1mol A2(g)和1 mol B2(g)断键吸收能量之和,无法确定二者的能量之和,C错误;
D.据图可知2AB(g)=A2(g)+B2(g)ΔH=(b-a)kJ·mol-1,而同一物质处于液态时能量低于气态,所以2AB(g)=A2(l)+B2(l)ΔH<(b-a)kJ·mol-1,D正确;
综上所述答案为D。
17.对于可逆反应:,下列各图正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.500℃时温度高,且升高温度,平衡向逆反应方向移动,生成物C在反应混合物中的含量减小,与图像相符,故A正确;
B.增大压强,平衡向正反应方向移动,正逆反应速率均增大,交叉点后,正反应速率大于逆反应速率,与图像不相符,故B错误;
C.催化剂能加快反应速率,但不改变化学平衡,有无催化剂,SO2的转化率都不变化,与图像不相符,故C错误;
D.反应放热,升高温度,正逆反应速率都增大,平衡向逆反应方向移动,压强增大,与图像不相符,故D错误。
故选:A。
18.下列事实不能证明是弱酸的是
A.用一定浓度的溶液做导电实验,灯泡较暗
B.的溶液稀释100倍,约为3.6
C.常温下,溶液的值大于7
D.镁粉与稀硫酸反应,加入少量固体可以降低反应速率
【答案】A
【详解】A.用一定浓度的HCN溶液做导电实验,灯泡较暗能证明导电性较弱,但不能证明HCN是否完全电离,A错误;
B.pH=2的HCN溶液稀释100倍,pH约为3.6,pH变化幅度不到2个单位,则可证明HCN是弱酸,B正确;
C.常温下,0.1mol⋅L−1NaCN溶液因水解而使得溶液pH值大于7,则可证明HCN是弱酸,C正确;
D.镁粉与稀硫酸反应,加入少量NaCN固体可以降低反应速率,则氢离子浓度因生成HCN分子而减小,则可证明HCN是弱酸,D正确;
答案选A。
19.25℃时,水中存在平衡:。下列叙述正确的是
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,降低
B.将水加热,增大,不变
C.向水中加入少量固体,平衡逆向移动,降低
D.向水中加入少量固体,增大,不变
【答案】D
【详解】A.向水中加入稀氨水为碱溶液,平衡逆向移动,c(OH-)增大,故A错误;
B.水的电离是吸热过程,升高温度,平衡向电离方向移动,Kw增大,c+)增大,则pH减小,仍为中性,故B错误;
C.向水中加入少量固体CH3COONa,醋酸根离子水解促进水的电离,c(OH-)增大,平衡正向移动,c(H+)降低,c(OH-)增大,故C错误;
D.向水中加入少量固体硫酸氢钠,硫酸氢钠在水溶液中电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,导致c(H+)增大,平衡逆向移动,Kw只受温度的影响,温度不变,Kw不变,故D正确;
故选:D。
20.下列溶液一定呈中性的是
A.c(H+)=c(OH-)=10-6mol•L-1的溶液
B.使石蕊试液呈紫色的溶液
C.pH=7的溶液
D.酸与碱恰好完全反应生成的溶液
【答案】A
【详解】A.c(H+)=c(OH-),则溶液一定呈中性,A正确;
B.pH为5~8的溶液中石蕊试液都呈紫色,不一定是中性,B错误;
C.温度未知,pH=7的溶液不一定呈中性,C错误;
D.若是强碱和弱酸恰好完全反应则溶液呈碱性,若是强酸和弱碱恰好完全反应则溶液呈酸性,不一定是中性,D错误;
综上所述答案为A。
21.25℃时,某稀溶液中由水电离产生的c(H+)为1×10-10 mol/L,下列说法正确的是
A.该溶液可能呈中性
B.、、、在该溶液中一定能大量共存
C.该溶液的pH可能为4,也可能为10
D.该溶液中水的电离受到促进
【答案】C
【分析】25℃时,Kw=10-14,由水电离产生的c(H+)为1×10-7 mol/L。某稀溶液中由水电离产生的c(H+)为1×10-10 mol/L<1×10-7 mol/L,水的电离作用受到了抑制作用,该溶液可能呈酸性,也可能显碱性。
【详解】A.25℃时,某稀溶液中由水电离产生的c(H+)为1×10-10 mol/L<1×10-7 mol/L,说明水的电离作用受到了抑制作用,该溶液可能呈酸性,也可能显碱性,而不可能显中性,A错误;
B.该溶液可能显酸性,也可能显碱性。在酸性溶液中含有大量H+,H+与反应产生H2O、CO2,不能大量共存;在碱性溶液中含有大量OH-,OH-与反应产生NH3·H2O,不能大量共存;OH-与反应产生、H2O,也不能大量共存,B错误;
C.25℃时,某稀溶液中由水电离产生的c(H+)为1×10-10 mol/L<1×10-7 mol/L,水电离受到抑制作用。溶液可能显酸性,也可能显碱性。若溶液显酸性,溶液中c(H+)=1×10-4 mol/L,溶液pH=4;若溶液显碱性,则溶液中H+完全由H2O电离产生,溶液c(H+)溶液=c(H+)水=1×10-10 mol/L,此时溶液pH=10,C正确;
D.25℃时,Kw=10-14,由水电离产生的c(H+)为1×10-7 mol/L。某稀溶液中由水电离产生的c(H+)为1×10-10 mol/L<1×10-7 mol/L,说明水的电离作用受到了抑制作用, D错误;
故合理选项是C。
22.下列滴定中,指示剂的选择或滴定终点颜色变化有错误的是
选项
滴定管中的溶液
锥形瓶中的溶液
指示剂
滴定终点颜色变化
A
NaOH溶液
CH3COOH溶液
酚酞
无色→浅红色
B
HCl溶液
氨水
酚酞
浅红色→无色
C
酸性KMnO4溶液
K2SO3溶液
无
无色→浅紫红色
D
碘水
亚硫酸溶液
淀粉
无色→蓝色
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.氢氧化钠溶液滴定醋酸,产物醋酸钠溶液呈碱性,选酚酞作指示剂,无色→浅红色且30秒内不变色为滴定终点,A正确;
B. 盐酸滴定氨水,产物氯化铵溶液呈酸性,选甲基橙作指示剂,黄色→橙色且30秒内不变色为滴定终点,B错误;
C. 酸性高锰酸钾溶液滴定亚硫酸钾溶液,发生氧化还原反应生成硫酸根离子和锰离子,高锰酸钾呈紫色,无色→浅紫红且30秒内不变色为滴定终点,C正确;
D. 碘水滴定亚硫酸溶液生成碘离子和硫酸根离子,选淀粉作指示剂,无色→蓝色且30秒内不变色为滴定终点,D正确;
答案选B。
23.在一支25.00mL的酸式滴定管中盛入0.1mol•L-1HCl溶液,其液面恰好在5.00mL刻度处。若将滴定管中的溶液全部放入锥形瓶中,然后用0.1mol•L-1NaOH标准溶液进行滴定,则达到滴定终点时所需NaOH溶液的体积
A.大于20.00mL B.小于20.00mL
C.等于20.00mL D.等于5.00mL
【答案】A
【详解】25.00mL滴定管中盛入0.1mol/LHCl溶液,其液面恰好在5.00mL刻度处,滴定管中的溶液全部放入锥形瓶中,滴定管的下方没有刻度但充满液体,则盐酸的体积大于20.00mL,由HCl+NaOH=NaCl+H2O可知n(NaOH)=n(HCl)>0.02L×0.1mol/L,则以0.1mol/L NaOH溶液进行滴定,当恰好中和时消耗NaOH溶液的体积大于20.00mL,
故选:A;
24.pH相同、体积相同的盐酸和醋酸溶液,下列说法不正确的是
A.物质的量浓度:醋酸>盐酸
B.完全反应消耗NaOH的量:醋酸>盐酸
C.分别用水稀释相同倍数后,所得溶液的pH:醋酸<盐酸
D.与相同的Zn粉末反应的起始速率:醋酸<盐酸
【答案】D
【详解】A.醋酸是弱酸,在溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,c(CH3COOH)>c(H+);而HCl是一元强酸,完全电离,电离方程式为:HCl=H++Cl-, c(HCl)=c(H+),故pH相同的盐酸和醋酸溶液,c(H+)相等,则酸的浓度:c(CH3COOH)>c(HCl),A正确;
B.pH相同的盐酸和醋酸溶液中c(H+)相同,当二者体积相同时n(H+)相同,但醋酸是弱酸,在溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,故溶液中溶质的物质的量n(CH3COOH)>n(HCl)。二者都是一元酸,等物质的量的酸发生中和反应消耗NaOH的物质的量相等,因此pH相同、体积相同的盐酸和醋酸溶液完全反应消耗NaOH的量:醋酸>盐酸,B正确;
C.醋酸是弱酸,在溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀释时电离平衡正向移动,导致c(H+)在稀释的基础上又有所增加,c(H+)减小的倍数小于稀释的倍数;而HCl是一元强酸,完全电离,c(H+)减小的倍数等于稀释倍数,故分别用水稀释相同倍数后,所得溶液中c(H+):醋酸>盐酸,则溶液的pH:醋酸<盐酸,C正确;
D.在反应开始时溶液pH相同,则c(H+)相同,因此与相同的Zn粉末反应的起始速率:醋酸=盐酸,D错误;
故合理选项是D。
25.下列说法正确的是( )
A.将AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体成分相同
B.配制一定浓度的FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度
C.用加热的方法可以除去KCl溶液中的Fe3+
D.洗涤油污常用热的碳酸钠溶液
【答案】D
【分析】A、AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧,分别得到氧化铝、硫酸铝;
B、加入盐酸,引入新杂质;
C、溶液中存在Fe3+的水解平衡,加热促进水解,不能完全除去Fe3+;
D、碳酸钠水解呈碱性,加热促进水解,有利于除去油污。
【详解】A项、AlCl3水解生成氢氧化铝和盐酸,盐酸易挥发,加热、灼烧生成氧化铝,因硫酸难挥发,Al2(SO4)3溶液加热、蒸干、灼烧仍得到硫酸铝,故A错误;
B项、配制一定浓度的FeSO4溶液时加入盐酸,会引入新杂质,为抑制FeSO4水解,可加入少量硫酸,故B错误;
C项、溶液中存在Fe3+的水解平衡,加热不能完全除去Fe3+,可加入过量KOH,过滤后再加入盐酸,故C错误;
D项、碳酸钠水解呈碱性,加热促进水解,且油污在碱性条件下水解,有利于除去油污,故D正确。
故选D。
【点睛】本题考查了盐类水解的应用,主要是考查水解实质理解,注意蒸干溶液所得物质的分析是易错点。
26.下列有关溶液中离子浓度的关系式,正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】A.碳酸氢钠溶液中钠离子和碳酸氢根离子是主体离子且碳酸氢根是弱离子存在水解损耗,则c(Na+)>c(HCO),,碳酸根的来源是HCOH++CO ,H+还来自于水的电离,故c(H+)>c(CO),A错误;
B.c(HCO)> c(CO),B错误;
C.碳酸氢钠溶液的钠元素与碳元素始终是1:1比例,即c(Na+)= c(CO)+ c(HCO)+c(H2CO3),C错误;
D.由质子守恒可得c(OH-)+ c(HCO)= c(H2CO3)+ c(H+),D正确;
故选D。
27.下列描述不正确的是
A.往Na2CO3溶液中加水,增大
B.在滴有酚酞的Na2CO3溶液中慢慢滴入BaCl2溶液至过量,溶液的红色褪去
C.物质的量浓度相同的①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4三种溶液中c():③>①>②
D.在水电离出的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液中,Al3+可能大量存在
【答案】A
【详解】A.在Na2CO3溶液中存在水解平衡:+H2O+OH-,水解平衡常数Kh= ,Kh只与温度有关,温度不变,则其水解平衡常数就不变,A错误;
B.Na2CO3是强碱弱酸盐,在溶液中发生水解作用使溶液呈碱性。向滴有酚酞的Na2CO3溶液中滴入BaCl2溶液时,Ba2+和反应生成BaCO3沉淀,导致浓度减小,水解平衡向逆反应方向移动,使溶液中OH-离子浓度减小,当完全反应时,溶液显中性,则此时溶液的红色会褪去,B正确;
C.①NH4Cl是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性;②CH3COONH4是弱酸弱碱盐,在溶液中盐电离产生的水解使溶液显酸性;CH3COO-水解消耗H+,产生CH3COOH,使水解平衡受到促进作用,最终达到平衡时溶液中水解程度比NH4Cl大,离子浓度c()比NH4Cl小;③NH4HSO4溶液电离产生、H+、,电离产生H+使电离显酸性,抑制了水解,导致水解程度减小,c()比NH4Cl大;则等物质的量浓度的①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4三种溶液中c():③>①>②,C正确;
D.水电离出氢离子为c(H+)=1×10-12 mol/L<1×10-7 mol/L,水的电离作用受到了抑制作用,溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液。在酸性溶液中,Al3+与H+不能发生反应,故铝离子在酸溶液中能大量存在,而在碱溶液中不能大量存在,D正确;
故合理选项是A。
28.CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应:
CH4(g)+CO2(g)⇌2H2(g)+2CO(g) ∆H=247.1kJ·mol-1
H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g) ∆H=41.2kJ·mol-1
在恒压、反应物起始物质的量比n(CH4)︰n(CO2)=1︰1条件下,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法不正确的是
A.曲线A表示CO2的平衡转化率随温度的变化
B.反应3CO2(g)+CH4(g)⇌2H2O(g)+4CO(g)∆H=329.5kJ•mol-1
C.升高温度、减小压强均有利于提高CH4的平衡转化率
D.恒压、800K、n(CH4):n(CO2)=1:1条件下,反应至CH4转化率达到X点的值,可通过改变CO2的量或使用高效催化剂等特定条件继续反应,CH4转化率能达到Y点的值
【答案】D
【详解】A.由题给方程式可知,CH4只参与一个反应,而CO2参与两个反应,则反应中CO2的消耗量一定大于甲烷的消耗量,相同温度下CO2的转化率一定大于甲烷的转化率,曲线B表示CO2的平衡转化率随温度的变化,A表示CO2的平衡转化率随温度的变化,故A正确;
B.由盖斯定律可知,①+②×2得到反应反应3CO2(g)+CH4(g)⇌2H2O(g)+4CO(g)∆H,则,故B正确;
C. CH4与CO2重整的反应是一个气体体积增大的吸热反应,升高温度和减小压强,平衡均向正反应方向移动,有利于提高CH4的平衡转化率,故C正确;
D. 催化剂只能改变化学反应速率,不影响平衡移动,所以使用高效催化剂不能改变CH4转化率,故D错误;
答案选D。
29.常温下,AgCl和AgI在水中的溶解平衡曲线如下图所示,下列说法错误的是
A.曲线Ⅰ表示AgI的溶解平衡
B.常温下,Ksp(AgCl)=1×10-10
C.常温下,饱和AgCl溶液与饱和AgI溶液中
D.常温下,向等浓度NaCl和NaI的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液,先产生AgI沉淀
【答案】C
【详解】A.AgCl溶解度大于AgI,溶液中的离子浓度也是AgCl溶解度大于AgI,所以II线表示AgCl,I线表示AgI,故A正确;
B.II线表示AgCl,常温下,Ksp(AgCl)=c(Ag+)∙c(Cl-)=10-5×10-5=1×10-10,故B正确;
C.由图知Ksp(AgCl)= 1×10-10,Ksp(AgI)= 1×10-18,饱和AgCl溶液电离出等浓度的Ag+和Cl-,则c(Cl-)=mol/L,同理c(I-)=mol/L,则,故C错误;
D.由于Ksp(AgI)< Ksp(AgCl),Ksp小的先沉淀,则先产生AgI沉淀,故D正确;
故选:C。
30.25℃时,在“H2A―HA-―A2-”的水溶液体系中,H2A、HA-和A2-三者中各自所占的物质的量分数(α)随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A.在含H2A、HA-和A2-的溶液中,加入少量NaOH固体,α(HA-)一定增大
B.将等物质的量的NaHA和Na2A混合物溶于水,所得的溶液中α(HA-)=α(A2-)
C.NaHA溶液中,HA-的水解能力小于HA-的电离能力
D.在含H2A、HA-和A2-的溶液中,若c(H2A)+2c(A2-)+c(OH-)=c(H+),则α(H2A)和α(HA-)一定相等
【答案】C
【详解】A.根据图像,在含H2A、HA-和A2- 的溶液中,加入少量NaOH固体,溶液的酸性减弱,α(HA-)可能增大,可能减小,与原溶液的成分有关,故A错误;
B. 根据图像,将等物质的量的NaHA和Na2A混合物溶于水时,溶液的pH在4~5之间,溶液显酸性,以HA-电离为主,所得的溶液中α(HA-)<α(A2-),故B错误;
C.NaHA溶液显酸性,以电离为主,可知其电离程度大于其水解程度,故C正确;
D. 在含H2A、HA-和A2-的溶液中,根据电荷守恒,有2c(A2-)+c(OH-)+c(HA-)= c(H+)+ c(Na+),因为c(H2A)+2c(A2-)+c(OH-)=c(H+),则2c(A2-)+c(OH-)+c(HA-)= c(H+)+ c(Na+)= c(H2A)+2c(A2-)+c(OH-)+ c(Na+),因此c(HA-)= c(H2A) + c(Na+),故D错误;
故选C。
【点睛】本题考查了据图分析数据进行电离平衡常数的计算、电离程度与水解程度大小判断以及电荷守恒的应用,侧重于考查学生的分析能力和计算能力,注意把握图象中的信息。
二、填空题
31.时,三种酸的电离平衡常数如表:
化学式
电离平衡常数
请回答下列问题:
(1)请写出HClO的电离平衡常数表达式Ka = _______。一般情况下,当温度升高时, _______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)同温下,同浓度的CH3COONa溶液的碱性_______(填“大于”“小于”或“等于”)NaClO溶液。
(3)下列反应不能发生的是_______(填序号)。A.
B.
C.
D.
(4)在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,导电能力随加水量的变化情况如图所示:
A、B、C三点对应的溶液中氢离子浓度由大到小的顺序为_______。
【答案】(1) 增大
(2)小于
(3)CD
(4)B>A>C
【解析】(1)
次氯酸的电离常数表达式为Ka=;弱酸的电离是吸热反应,升高温度,平衡常数增大。
(2)
由表格电离常数数据可知醋酸的酸性强于次氯酸,越弱越水解,故同温下,同浓度的CH3COONa溶液的碱性小于NaClO溶液。
(3)
由表格电离常数数据可知酸性由强到弱的顺序是醋酸、碳酸、次氯酸、碳酸氢根,依据复分解反应中较强酸能制较弱酸的规律,碳酸根与次氯酸反应只能生成碳酸氢根,C错误;次氯酸跟和碳酸反应只能生成碳酸氢根,D错误。
(4)
一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,导电能力随加水量的变化情况是B>A>C,则 A、B、C三点对应的溶液中氢离子浓度由大到小的顺序为B>A>C。
三、实验题
32.某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来滴定并测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液,选择酚酞作指示剂。请填空:
(1)用已知物质的量浓度的盐酸滴定时,应将盐酸注入滴定管_______(选填“甲”或“乙”)中。
(2)用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液时,左手控制滴定管,右手摇动锥形瓶,眼睛注视_______,滴定终点的现象为_______。
(3)某学生根据二次实验分别记录有关数据如表:
滴定次数
待测氢氧化钠溶液的体积
盐酸的体积
滴定前刻度
滴定后刻度
第一次
25.00
0.00
26.11
第二次
25.00
0.22
26.31
请用上述数据计算该溶液的物质的量浓度_______。
(4)若测定结果偏高,其原因可能是_______ (填字母编号)。A.滴定管用蒸馏水洗净后未用标准溶液润洗
B.滴定终点读数时,俯视滴定管,其他操作正确
C.锥形瓶未用待测液润洗
D.滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
【答案】(1)乙
(2) 锥形瓶内溶液颜色变化 滴入最后一滴标准液,溶液恰好由粉红色变为无色,且半分钟不变色
(3)0.1044mol/L
(4)AD
【解析】(1)
甲为碱式滴定管、乙为酸式滴定,用已知物质的量浓度的盐酸滴定时,应将盐酸注入酸式滴定管,故为乙。
(2)
酸碱中和滴定时,用酚酞为指示剂,眼睛要注视锥形瓶内溶液颜色变化,滴定时,滴入最后一滴标准液,溶液恰好由粉红色变为无色,且半分钟不变色,达到滴定终点。
(3)
酸碱中和滴定原理为NaOH+HCl=NaCl+H2O,第一次和第二次消耗盐酸的平均体积为mL=26.10mL,则c(NaOH)==0.1044mol/L。
(4)
A.滴定管用蒸馏水洗净后未用标准溶液润洗,导致标准液浓度偏小,待测液浓度偏高;
B.滴定终点读数时,俯视滴定管,其他操作正确,则标准液体积偏小,待测液浓度偏低;
C.锥形瓶未用待测液润洗,操作正确,不影响实验结果;
D.滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液,消耗标准液体积偏大,待测液浓度偏高。
四、原理综合题
33.常温下,在体积为20 mL、浓度为0.1 mol·L-1的HA溶液中滴加0.1 mol·L-1的NaOH溶液,反应后溶液中水电离的c(H+)表示为pH水=-lgc(H+)水。pH水与滴加NaOH溶液体积的关系如图所示。
(1)请写出HA的电离方程式:_______。
(2)B点溶液中,离子浓度由小到大的顺序为:_______。
(3)HA的电离常数Ka=_______(请用含x的式子表达)。
(4)A、B、C三点水的电离程度大小顺序为:_______ (用“<”、“=”或“>”连接)。
(5)y点的pH_______7(填“<”、“=”或“>”)。
【答案】(1)HAH++ A-
(2)c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
(3)
(4)B>A=C
(5)>
【解析】(1)
HA与NaOH发生中和反应:HA+NaOH=NaA+H2O,可见二者反应时物质的量的比是1:1,则当加入NaOH溶液等浓度、等体积时,二者的物质的量相等,恰好反应产生NaA,此时溶液pH水<7,水电离产生的c(H+)>10-7 mol/L,说明NaA是强碱弱酸盐,故HA是一元弱酸,存在电离平衡,电离方程式为:HAH++ A-;
(2)
根据图知:B点酸碱恰好完全反应生成NaA,A-水解导致溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),A-水解消耗,而Na+不水解,故c(Na+)>c(A-);但A-水解程度较小,主要以盐电离产生的离子存在,所以离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+);
(3)
HA溶液呈酸性,酸碱恰好完全反应生成NaA时溶液呈碱性,A点不影响水电离,则A点溶液呈中性,c(OH-)=c(H+)=10-7 mol/L,溶液中c(Na+)=c(A-)=, c(HA)= ,则HA的电离平衡常数Ka= ;
(4)
A点加入的NaOH溶液不足量,溶液为HA、NaA的混合溶液,A点水电离pH水=7,说明A点不影响水电离,c(OH-)水=c(H+)水=10-7 mol/L;B点恰好反应产生NaA,该盐是强碱弱酸盐,水电离受到促进c(H+)水>10-7 mol/L;C点时加入的NaOH溶液过量,溶液为NaA、NaOH的混合溶液,由于C点水电离溶液pH水=7,C点NaA、NaOH对水电离的影响相互抵消,不影响水电离,故A、B、C三点水的电离程度大小顺序为:B>A=C;
(5)
加入NaOH溶液体积为y时,溶液为NaA和NaOH的混合溶液,NaA是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性;NaOH是强碱,电离产生OH-,也使溶液显碱性,故y点溶液为碱性溶液,溶液pH>7。
34.以氧化铝为原料,通过碳热还原法可合成氮化铝(AlN);通过电解法可制取铝。电解铝时阳极产生的CO2可通过二氧化碳甲烷化再利用。
请回答:
(1)已知:2Al2O3(s)=4Al(g)+3O2(g) ΔH1=+3351 kJ·molˉ1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-221 kJ·molˉ1
2Al(g)+N2(g)=2AlN(s) ΔH3=-318 kJ·molˉ1
则反应Al2O3(s)+ 3C(s)+ N2(g)=2Al(g) +3CO(g)+ 2AlN(s)的ΔH=_______,该反应自发进行的条件是:_______。
(2)在常压、Ru/TiO2催化下,CO2和H2混和气体(体积比1∶4,总物质的量a mol)进行反应,测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示(选择性:转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)。
反应ⅠCO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH4
反应ⅡCO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH5
①下列说法不正确的是_______。
a.ΔH 4小于零
B.温度可影响产物的选择性
C.CO2平衡转化率随温度升高先增大后减少
D.其他条件不变,将CO2和H2的初始体积比改变为1∶3,可提高CO2平衡转化率
②350℃时,反应Ⅰ在t1时刻达到平衡,平衡时容器体积为V L,该温度下反应Ⅰ的平衡常数K=_______(用a、V表示)。
③350℃下CH4物质的量随时间的变化曲线如图3所示。画出400℃下0~t1时刻CH4物质的量随时间的变化曲线。___________
【答案】(1) +1026kJ/mol 高温自发
(2) CD 2
【解析】(1)
①2Al2O3(s)═4Al(g)+3O2(g)△H1=3351KJ•mol-1,②2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H2=-221KJ•mol-1,③2Al(g)+N2(g)═2AlN(s)△H3=-318KJ•mol-1,盖斯定律计算,(①+②×3+③×2)×得到,碳热还原Al2O3合成AlN的总热化学方程式:3C(s)+Al2O3(s)+N2(g)=2AlN(s)+3CO(g)△H=+1026KJ/mol/L,反应△S>0,△H>0,则满足△H-T△S<0,反应自发进行的条件是高温条件下。
(2)
①A.图象中,二氧化碳先增大是反应正向进行,到一定温度达到平衡状态,升温平衡逆向进行,二氧化碳转化率随温度升高减小,平衡说明正反应为放热反应,△H4小于零,故A正确;
B.图象2分析可知,图象变化趋势随温度升高到400°C以上,CH4和CO选择性受温度影响甲烷减小,一氧化碳增大,温度可影响产物的选择性,故B正确;
C.二氧化碳转化率先增大是反应正向进行未达到平衡状态,达到平衡状态,随温度升高二氧化碳转化率减小,故C错误;
D.CO2和H2混和气体(体积比1:4,总物质的量a mol)进行反应,将CO2和H2的初始体积比改变为1:3,二氧化碳转化率减小,故D错误;
故答案为CD;
②在常压、Ru/TiO2催化下,CO2和H2混和气体(体积比1:4,总物质的量a mol)进行反应,350℃时,反应Ⅰ在t1时刻达到平衡,平衡时容器体积为VL,二氧化碳转化率为80%
CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
起始量(mol) 0.2a 0.8a 0 0
变化量(mol) 0.16a 0.64a 0.16a 0.32a
平衡量(mol) 0.04a 0.16a 0.16a 0.32a
平衡常数K=[×()2]÷[×()4]=;
③反应为放热反应,升温平衡逆向进行,二氧化碳转化率减小,图中分析可知接近72.5%,甲烷物质的量减小小于350°C时甲烷物质的量,达到平衡所需要时间缩短
CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
起始量(mol)0.2a 0.8a 0 0
变化量(mol)0.145a 0.58a 0.145a 0.29a
平衡量(mol)0.055 0.22a 0.145a 0.29a
画出图象,达到平衡状态甲烷 0.145a mol,升温加快反应速率,达到平衡所需时间缩短,得到图象为。
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