
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2023北京清华附中高二(上)期末化学(教师版)
展开2023北京清华附中高二(上)期末
化 学
(清华附中高21级)
可能用到的相对原子质量H1 C12 N14 O16 Zn65 Ag108
第一部分
本部分共18小题,每题只有1个选项符合题意(1~12每题2分,13~18每题3分,共42分)
1. 下列物质中,属于弱电解质的是
A. NaOH B. C. D. AgCl
2. 下列操作可以使水的离子积常数增大的是
A. 加热 B. 通入少量HCl气体
C. 滴入少量NaOH溶液 D. 加入少量固体
3. 下列物质溶于水后溶液显酸性的是
A. B. C. D.
4. 下列有机物命名正确的是
A. 3,3-二甲基丁烷 B. 3-甲基-2-乙基戊烷
C. 2,2-二甲基丁炔 D. 3-甲基-1-戊烯
5. 下列反应在任何温度下一定能自发进行的是
A.
B.
C.
D.
6. 有关下图所示原电池的叙述不正确的是
A. Zn做负极
B. 盐桥中的向溶液移动
C. 正极的电极反应:
D. 用该电池电解饱和食盐水,当6.5 g Zn溶解时,阴极生成2.24 L (标准状况)
7. 已知反应2NO + 2H2 === N2 + 2H2O的速率方程为υ= kc2(NO)· c(H2)(k为速率常数),其反应历程如下:
① 2NO + H2 → N2+H2O2 慢
② H2O2 + H2 → 2H2O 快
下列说法不正确的是
A. 增大c (NO) 或c(H2),均可提高总反应的反应速率
B. c (NO) 、c(H2)增大相同的倍数,对总反应的反应速率的影响程度相同
C. 该反应的快慢主要取决于反应①
D. 升高温度,可提高反应①、②的速率
8. 常温下,下列各离子组在指定溶液中能大量存在的是
A. 无色溶液中:、、、
B. 的溶液中:、、、
C. 使酚酞变红色的溶液中:、、、
D. 由水电离出的 mol·L的溶液中:、、、
9. 下表是Fe2+、Fe3+、Zn2+被OH-完全沉淀时溶液pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+杂质,为制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是
金属离子
Fe2+
Fe3+
Zn2+
完全沉淀时pH
7.7
4.5
6.5
A. H2O2、ZnO B. 氨水
C. KMnO4、ZnCO3 D. NaOH溶液
10. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 将AlCl3溶液加热蒸干不能得到AlCl3固体
B. NO2和N2O4的混合气体升温后红棕色加深
C. 拦河大坝的钢闸门与外接直流电源的负极相连
D. 将0.1 mol·L氨水稀释至0.01 mol·L,溶液的pH由11.1降至10.6
11. 下列用于解释事实的方程式书写不正确的是
A. 用饱和溶液处理锅炉水垢中的:
B. 用明矾作净水剂:(胶体)
C. 向氢氧化镁悬浊液中滴入酚酞溶液,溶液变红:
D. 向溶液中加入足量澄清石灰水,得到白色沉淀:
12. 一定条件下,体积为10L的密闭容器中,1molX和1molY进行反应:
2X(g)+Y(g) Z(g),经60s达到平衡,生成0.3molZ。下列说法正确的是
A. 以X浓度变化表示的反应速率为0.001mol/(L·S)
B. 将容器体积变为20L,Z的平衡浓度变为原来的
C. 若增大压强,则物质Y的转化率减小
D. 若升高温度,X的体积分数增大,则该反应的△H>0
13. 室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是
A. 溶液:
B. 溶液:
C. 溶液:
D. 溶液:
14. 用下列仪器或装置(部分夹持装置略)进行相应实验,能够达到实验目的的是
A.用标准NaOH溶液滴定锥形瓶中的盐酸
B.研究浓度对化学平衡的影响
C.验证沉淀转化:AgCl转化为
D.检验溶液是否变质
A. A B. B C. C D. D
15. 25℃时,相同pH的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释,溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列叙述不正确的是
A. HA的酸性强于HB
B. 溶液中水的电离程度:b点
D. 相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中相同
16. 高铁酸盐在能源、环保等领域有着广泛的应用。某研究小组用电解法制取,装置示意图如下。
下列说法不正确的是
A. Ni电极与外接直流电源的负极相连
B. KOH溶液可以循环使用
C. Fe电极上的电极反应为
D. A膜是阴离子交换膜,外电路中转移1 mol ,有1 mol 通过A膜
17. 下列有关电解质溶液的说法正确的是
A. 向0.1 mol·L 溶液中加入少量水,溶液中减小
B. 将溶液从20℃升温至30℃,溶液中增大
C. 向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量,溶液中不变
D. 向盐酸中加入氨水至中性,溶液中
18. 某同学进行如下实验:
下列说法不正确的是
A. ①中存在沉淀溶解平衡:
B. 比较离子浓度大小::③>①;:③>①
C. ③中存在水解平衡:
D. 综合上述实验现象,说明能转化为
第二部分
本部分共5题,共58分
19. 回答下列问题:
(1)观察下列有机化合物,按照碳骨架的形状将它们分类(填字母):
A. B. C. D.
①属于脂环化合物的是_______。
②属于芳香烃的是_______。
(2)下列物质的类别与所含官能团都正确的是_______(填序号)。
序号
①
②
③
④
结构简式
类别
酚
醛
醚
羧酸
官能团
-OH
-CHO
-COOH
(3)写出下列物质的系统命名法名称
①_______。
②_______。
③_______。
④_______。
20. 研究电解质在水溶液中的行为有重要的意义(以下均为25℃)。
I.有0.1 mol·L的三种溶液:a.NaOH b. c.盐酸
(1)溶液a的_______;c中水电离出的_______。
(2)溶液b的,用化学用语解释原因_______。
(3) L溶液a与 L溶液c混合后,若所得溶液的,则_______。
(4)向20 mL溶液b中滴加溶液a的过程中,pH变化如图所示。
①滴加过程中发生反应的离子方程式是_______。
②B点溶液中,离子浓度由大到小的顺序为_______。
③D点溶液中,_______(填“>”、“<”或“=”)。
II.、、HClO和的电离平衡常数如下:
化学式
HClO
电离平衡常数()
(5)0.1 mol·L的下列四种溶液,pH由小到大的顺序是_______(填字母)。
A. B. C. NaClO D.
(6)0.1 mol·L 的溶液中,结合化学用语解释原因:_______。
(7)向NaClO溶液中通入少量,反应的离子方程式为_______。
(8)向NaClO溶液中分别加入下列物质,能增大的是_______(填字母)。
A. B. C.
21. 用沉淀滴定法可以快速测定NaI溶液中实验过程如下:
Ⅰ.准备标准溶液
a.称取4.2500 g 固体(0.0250 mol),配制成250 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。
b.配制100 mL 0.1000 mol·L标准溶液,备用。
Ⅱ.滴定待测溶液
a.取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中。
b.加入25.00 mL 0.1000 mol·L溶液,使完全转化为AgI沉淀。
c.加入2滴溶液作指示剂。
d.用0.1000 mol·L 溶液滴定过量的。
e.重复上述操作,4次测定数据如下表所示。
f.数据处理。
实验序号
1
2
3
4
消耗溶液的体积/mL
5.02
5.00
5.24
4.98
已知:i.AgSCN白色沉淀
ii.
回答下列问题:
(1)称取4.2500 g 固体配制标准溶液时,所使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和胶头滴管外,还需要_______。
(2)过程Ⅱ中b和c两步操作是否可以颠倒_______(填“是”或“否”),理由是_______。
(3)溶液滴定过量时,达到滴定终点时的现象是_______。
(4)由上述实验数据测得_______mol·L。
(5)下列操作可能使的测定结果偏高的是_______(填序号)。
①配制标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出
②盛溶液的滴定管用水洗净后,没有用溶液润洗
③读溶液的体积时,滴定前仰视,滴定后俯视
22. 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,氨的用途广泛。
已知: kJ·mol
kJ·mol
(1)_______kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)
(2)目前工业合成氨的主要方法是HaberBosch法:通常用以铁为主的催化剂在400~500℃和10~30MPa的条件下,由氮气和氢气直接合成氨。
①该反应放热,但仍选择较高温度,原因是_______。
②理论上,为了增大平衡时的转化率,可采取的措施是_______(写出1条)。
③将物质的量之比为1∶3的和充入2 L的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得平衡时数据如下:
物质
平衡时物质的量
0.2
0.6
0.2
该条件下的转化率为_______,平衡常数_______(可用分数表示)。
④若按以下浓度投料,其它反应条件与③相同,起始时反应进行的方向为_______(填“正向”、“逆向”或“无法判断”)。
物质
起始浓度(mol·L)
0.5
1.5
0.5
(3)图1是某压强下和按物质的量之比1∶3投料进行反应,反应混合物中的物质的量分数随温度的变化曲线。I是平衡时的曲线,II是不同温度下反应经过相同时间测得的曲线,下列说法正确的是_______。
a.图中a点,容器内
b.图中b点,
c.400~530℃,II中的物质的量分数随温度升高而增大,原因是升高温度化学反应速率增大
(4)电化学气敏传感器可用于检测环境中的含量,其工作原理如图2所示。
①反应消耗的与的物质的量之比为_______。
②a极的电极反应式为_______。
23. 某实验小组对Na2S2O3分别与FeCl3、Fe2(SO4)3反应进行实验探究。
实验药品:0.1mol/LNa2S2O3溶液(pH=7);0.1mol/LFeCl3溶液(pH=1);0.05mol/LFe2(SO4)3溶液(pH=1)。
实验过程
实验编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验操作
实验现象
溶液呈紫色,
静置后紫色迅速褪去,
久置后出现淡黄色浑浊
溶液呈紫色,
静置后紫色褪去,
久置后不出现淡黄色浑浊
溶液呈紫色,
静置后紫色缓慢褪去,
久置后不出现淡黄色浑浊
资料:ⅰ.Na2S2O3在酸性条件下不稳定,发生自身氧化还原反应;
ⅱ.Fe3++⇌Fe(S2O3)+(暗紫色),Fe2+遇无明显现象
(1)配制FeCl3溶液时,需要用盐酸酸化,结合离子方程式解释原因:_______。
(2)对实验Ⅰ中现象产生的原因探究如下:
①证明有Fe2+生成:取实验Ⅰ中褪色后溶液,加入1~2滴K3[Fe(CN)6]溶液,观察到_______。
②实验I中紫色褪去时被氧化成,相关反应的离子方程式是_______。
③实验I和Ⅱ对比,Ⅰ中出现淡黄色浑浊,而Ⅱ中不出现淡黄色浑浊的原因是_______。
(3)为探究实验Ⅱ和Ⅲ中紫色褪去快慢不同的原因,设计实验如下:
实验编号
Ⅳ
Ⅴ
实验操作
实验现象
紫色褪去时间a>b
紫色褪去时间c
②由实验Ⅳ和实验Ⅴ得出的结论是_______。
参考答案
第一部分
本部分共18小题,每题只有1个选项符合题意(1~12每题2分,13~18每题3分,共42分)
1. 【答案】B
【解析】
【详解】A.NaOH为强碱,能完全电离属于强电解质,故A不选;
B.只能部分电离属于弱电解质,故B选;
C.为强酸,能完全电离属于强电解质,故C不选;
D.AgCl属于盐,熔融状态下能完全电离,属于强电解质,故D不选;
故选:B。
2. 【答案】A
【解析】
【详解】水的离子积常数是水电离平衡的平衡常数,平衡常数只受温度影响,且水的电离是吸热过程,因此加热能使水的电离程度增大,水的离子积常数增大,故选A。
3. 【答案】C
【解析】
【详解】A.为强酸强碱盐,溶液呈中性,故A错误;
B.过氧化钠溶于水生成氢氧化钠,溶液呈碱性,故B错误;
C.NH4Cl为强酸弱碱盐,溶于水后铵根离子水解产生H+,溶液呈酸性,故C正确;
D.CH3COONa为强碱弱酸盐,溶于水后醋酸根离子水解产生OH-,溶液呈碱性,故D错误。
故选C。
4. 【答案】D
【解析】
【详解】A.3,3-二甲基丁烷,取代基的编号之和不是最小,依据系统命名法可知该有机物正确命名应该为:2,2-二甲基丁烷,故A错误;
B.3-甲基-2-乙基戊烷,未选取最长的碳链作主链,正确的命名是3、4-二甲基己烷,故B错误;
C.2,2-二甲基丁炔,没有写出官能团三键的位置,正确的命名如:3,3-二甲基-1-丁炔,故C错误;
D.双键为官能团,编号从离双键近的一端编起,符合命名方法,故D正确;
故选:D。
5. 【答案】A
【解析】
【分析】当<0时,反应在任何温度下一定能自发进行,据此判断。
【详解】A.有气体生成>0,,则一定小于0,A正确;
B.气体减少<0,,则不一定小于0,B错误;
C.有气体生成>0,,则不一定小于0,C错误;
D.气体减少<0,,则一定大于0,D错误;
故选A。
6. 【答案】B
【解析】
【分析】锌比铜活泼,锌发生氧化反应为负极、铜极为正极;
【详解】A.由分析可知,Zn做负极,故A正确;
B.阳离子向正极移动,则盐桥中的向溶液移动,故B错误;
C.正极的电极反应为铜离子得到电子发生还原反应:,故C正确;
D.该电池电解饱和食盐水,当6.5 g Zn(0.1mol)溶解时转移电子0.2mol,电解池中阴极反应为,则生成2.24 L (标准状况),故D正确;
故选B。
7. 【答案】B
【解析】
【详解】A.根据速率方程为υ= kc2(NO)· c(H2),增大c (NO) 或c(H2),均可提高总反应的反应速率,故A正确;
B.根据速率方程为υ= kc2(NO)· c(H2),c (NO) 、c(H2)增大相同的倍数,对总反应的反应速率的影响程度不同,如c (NO) 增大2倍,υ增大4倍、c(H2)增大2倍,υ增大2倍,故B错误;
C.反应速率由最慢的一步决定,该反应的快慢主要取决于反应①,故C正确;
D.升高温度,可以增大活化分子百分数,反应速率加快,可以提高反应①、②的速率,故D正确;
答案选B。
8. 【答案】C
【解析】
【详解】A.铜离子为蓝色,故A错误;
B.的溶液为酸性,酸性溶液中硝酸根离子会把亚铁离子、碘离子氧化为铁离子、碘单质,不共存,故B错误;
C.使酚酞变红色的溶液为碱性,碱性溶液中四种离子相互不反应,能共存,故C正确;
D.由水电离出的 mol·L的溶液可能为酸性或碱性,酸性溶液中碳酸氢根离子和氢离子反应不共存,碱性溶液中铵根离子和氢氧根离子、碳酸氢根离子和氢氧根离子反应,不共存,故D错误。
故选C。
9. 【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】要使Fe2+和Fe3+全部除去,由题给信息可知,需将Fe2+全部氧化成Fe3+,再调节溶液pH,将Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,且保证Zn2+不沉淀。氧化Fe2+时不能引入新的杂质,只能加入H2O2;调pH时也不能引入新的杂质,可以加入ZnO,促进Fe3+的水解平衡正向移动,从而使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去。故选C。
10. 【答案】C
【解析】
【详解】A.AlCl3是强酸弱碱盐,在溶液中会发生盐的水解反应产生Al(OH)3、HCl,水解反应的化学方程式为:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,将溶液加热蒸干,HCl挥发逸出,导致平衡正向移动,最终得到的固体是Al(OH)3,而不能得到AlCl3固体,可以使用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.NO2和N2O4的混合气体在密闭容器中存在化学平衡:2NO2(g)N2O4(g),该反应的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,导致c(NO2)增大,从而使混合气体的红棕色颜色加深,可以使用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.拦河大坝的钢闸门与外接直流电源的负极相连,作阴极,阴极上有大量导致,钢闸门就不会失去电子被氧化,因而得到保护,与勒夏特列原理无关,因此不能使用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.0.1 mol·L氨水pH为11.1,将其由0.1 mol·L氨水稀释至0.01 mol·L,若不存在电离平衡,则溶液中c(OH-)是原来的,溶液的pH会由11.1降至为10.1,现在溶液pH变为10.6,说明c(OH-)比原来的大,可证明加水稀释,电离平衡正向移动,导致溶液中c(OH-)在稀释的基础上有所增加,因此可以使用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故合理选项是C。
11. 【答案】A
【解析】
【详解】A.用饱和溶液处理锅炉水垢中的是硫酸钙沉淀转化为碳酸钙沉淀,,故A错误;
B.用明矾作净水剂是铝离子水解生成氢氧化铝胶体吸附杂质,故B正确;
C.向氢氧化镁悬浊液中滴入酚酞溶液,溶液变红是因为氢氧化镁沉淀部分电离出氢氧根离子使溶液显碱性,故C正确;
D.向溶液中加入足量澄清石灰水,碳酸氢根离子完全反应生成碳酸钙沉淀:,故D正确
故选A。
12. 【答案】A
【解析】
【详解】A. 60s达到平衡,生成0.3molZ,容器体积为10L,则v(Z)==0.0005mol/(L⋅s),速率之比等于其化学计量数之比,则v(X)=2v(Z)=0.001mol/(L⋅s),故A正确;
B. 将容器容积变为20L,体积变为原来的2倍,压强减小,若平衡不移动,Z的浓度变为原来的1/2,但正反应为气体体积减小的反应,压强减小,平衡向逆反应方向移动,到达新平衡后Z的浓度小于原来的1/2,故B错误;
C. 若其他条件不变时,若增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即平衡正向进行,Y的转化率将增大,故C错误;
D. 若升高温度,X的体积分数增大,若向正反应移动,2mol X反应时,混合气体总物质的量减小2mol,X的体积分数减小,则说明平衡逆向进行,则逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,故反应的△H<0,故D错误,
故选A。
13. 【答案】D
【解析】
【详解】A.碳酸钠溶液中存在质子守恒:,故A错误;
B.溶液中的电荷守恒:,故B错误;
C.溶液中钠离子大于,水解生成和氢氧根离子,继续水解生成氢氧根离子和亚硫酸,因此,故C错误;
D.溶液中存在物料守恒:,则,故D正确;
故选:D。
14. 【答案】B
【解析】
【详解】A.NaOH溶液应用碱式滴定管,且滴定过程中眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化,故A错误;
B.该实验可验证KSCN浓度对平衡的影响,加2mL水的试管做对照实验,故B正确;
C.由信息可知硝酸应溶液过量,加入的硫化钠直接与过量的硝酸应溶液反应,不能证明是氯化银转化为硫化银,故C错误;
D.硝酸具有强氧化性,能将亚硫酸钠氧化成硫酸钠,应该用盐酸酸化的氯化钡,故D错误;
故选:B。
15. 【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,稀释相同的倍数,HA的pH变化更大则酸性HA大于HB;
【详解】A.由分析可知,HA的酸性强于HB,A正确;
B.b点酸电离出氢离子浓度更大,对水的电离抑制作用更大,则溶液中水的电离程度:b点
D.HA的酸性强于HB,相同pH的两种一元弱酸HA与HB溶液中HB的浓度大于HA,则相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,HB所得的溶液中大,D错误;
故选D。
16. 【答案】D
【解析】
【分析】根据图示信息写出电极反应,阳极为Fe电极,阴极为Ni电极,根据电极反应可知,AB膜中间的溶液中K+向阴极移动,OH-向阳极移动,故阴极的KOH溶液浓度增大,据此分析。
【详解】A.Ni电极为阴极,与外接直流电源的负极相连,A正确;
B.阴极KOH浓度增大,故体系中KOH溶液可以循环使用,B正确;
C.Fe电极上的电极反应为,C正确;
D.K+向阴极移动,故A膜为阳离子交换膜,D错误;
故选D。
17. 【答案】C
【解析】
【详解】A.分式上下同乘以c(CH3COO-),转化成,加水稀释Ka不变,c(CH3COO-)减小,比值增大,A错误;
B.恰好为,升高温度Kh增大,比值减小,B错误;
C.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量,溶液中为两者Ksp之比,Ksp不变,则该比值不变,C正确;
D.盐酸滴入氨水中,无论什么情况都存在电荷守恒:c(NH)+ c(H+)= c(Cl-)+ c(OH-),溶液中性,则有c(H+)=c(OH-),c(NH)=c(Cl-),D错误;
故选:C。
18. 【答案】B
【解析】
【分析】①中加入酚酞后无现象说明碱性很小,又知BaCO3(s)⇌Ba2+(aq)+CO(aq),CO+H2O⇌HCO+OH−,则溶液中CO浓度极小,水解程度也很小,②中Na2SO4为强酸强碱盐,溶液呈中性故无明显现象,③混合后变红说明CO水解后生成的OH-浓度增大,即发生了BaCO3+SO⇌BaSO4+CO的转化,BaSO4更难溶于水,以此解答。
【详解】A.由沉淀溶解平衡得知存在BaCO3(s)⇌Ba2+(aq)+CO(aq),A正确;
B.由上述分析可知,c(CO):③>①,BaSO4更难溶于水,随着沉淀的转化:BaCO3+SO⇌BaSO4+CO,溶液中Ba2+的浓度降低,即c(Ba2+):③<①,B错误;
C.①、③中均存在CO,CO为弱酸根,溶液中存在水解平衡,离子方程式为:CO+H2O⇌HCO+OH−,C正确;
D.③混合后变红说明溶液中CO浓度增大,即发生了BaCO3+SO⇌BaSO4+CO的转化,D正确;
故选:B。
第二部分
本部分共5题,共58分
19. 【答案】(1) ①. C ②. D
(2)③④ (3) ①. 4、4-二甲基-1-戊炔 ②. 3、4-二甲基己烷 ③. 1、2、4-三甲基苯 ④. 3、4、4-三甲基-2-乙基-1-己烯
【解析】
【小问1详解】
①脂环化合物:不含芳香环(如苯环、稠环或某些具有苯环或稠环性质的杂环)的带有环状的化合物,由结构简式可知C为脂环化合物;②芳香烃是指含有苯环的烃,由组成和结构可知D为芳香烃,故答案为:C;D;
【小问2详解】
①羟基连接在支链上,属于醇类,错误;②醛基连在氧原子上,属于酯类物质,错误;③氧以单键与两个碳原子相连,符合醚的结构特征,正确;④羧基与苯环相连,官能团为羧基,属于羧酸,正确;
故答案为:③④;
小问3详解】
①选取含碳碳三键最长碳链为主链,靠近三键一端对主链编号,则名称因为:4、4-二甲基-1-戊炔,故答案为:4、4-二甲基-1-戊炔;
②选取含碳原子数最多的碳链作主链,靠近支链一端编号,则名称为:3、4-二甲基己烷,故答案为:3、4-二甲基己烷;
③苯的同系物命名注意使支链加和要小,该物质的名称为:1、2、4-三甲基苯,故答案为:1、2、4-三甲基苯;
④选取含碳碳双键最长碳链为主链,靠近双键一端对主链编号,则 的名称为:3、4、4-三甲基-2-乙基-1-己烯,故答案为:3、4、4-三甲基-2-乙基-1-己烯;
20. 【答案】(1) ①. 13 ②.
(2)为弱酸,不能完全电离,0.1 mol·L中氢离子浓度小于0.1 mol·L
(3)9:11 (4) ①. ②. ③. = (5)DBCA
(6)的电离常数为,其水解常数:,的水解程度大于其电离程度,因此溶液中
(7)
(8)A
【解析】
【小问1详解】
0.1 mol·L的NaOH溶液中c()=0.1 mol·L,c()=,13;0.1 mol·L的盐酸中c()=0.1 mol·L,溶液中的氢氧根离子完全来自水的电离,c()水=,水电离出的 c()水=,故答案为:13;;
【小问2详解】
为弱酸,在溶液中只能部分电离出氢离子,因此0.1 mol·L电离生成的氢离子浓度小于0.1 mol·L,其pH值大于1,故答案为:为弱酸,不能完全电离,0.1 mol·L中氢离子浓度小于0.1 mol·L;
【小问3详解】
L NaOH溶液与 L盐酸混合后,若所得溶液的,可知酸过量,混合后溶液中的氢离子浓度:c()=,9:11,故答案为:9:11;
【小问4详解】
①醋酸与氢氧化钠反应的离子方程式为:,故答案为:;
②B点溶液中,醋酸消耗一半,所得溶液为等浓度的醋酸和醋酸钠,醋酸的电离大于醋酸根离子的水解程度,溶液显酸性,则溶液中离子浓度大小为:,故答案为:;
③D点溶液,醋酸恰好完全反应,溶液为醋酸钠溶液,根据质子守恒得:,则=,故答案为:=;
【小问5详解】
中,既电离也水解,其电离常数为:,其水解常数:Kh=<,电离程度大于水解程度,因此溶液呈酸性;、、NaClO均水解呈碱性,酸性:> HClO >,根据越弱越水解可知,水解程度:
的溶液中既存在碳酸氢根离子的电离,也存在碳酸氢根离子的水解,的电离常数为,其水解常数:,的水解程度大于其电离程度,因此溶液中,故答案为:的电离常数为,其水解常数:,的水解程度大于其电离程度,因此溶液中;
【小问7详解】
由电离常数大小可知酸性:>HClO>,依据强酸制弱酸原理,可知NaClO溶液中通入少量,反应的离子方程式为:,故答案为:;
【小问8详解】
NaClO溶液中加醋酸发生反应:,可以增大HClO浓度,故A选;NaClO与二氧化硫发生氧化还原反应,不能生成HClO,故B不选;碳酸氢钠与次氯酸钠不能反应,故C不选;
故答案为:A;
21. 【答案】(1)量筒、250mL容量瓶
(2) ①. 否 ②. 如先加入 ,其中的Fe3+具有强氧化性,可与I-发生氧化还原反应,从而失去指示作用。
(3)滴入最后一滴溶液时,锥形瓶内溶液突然变成红色,且半分钟内不褪色。
(4)
(5)③
【解析】
【小问1详解】
用固体配制250mL标准溶液时,所使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和胶头滴管、量筒、250mL容量瓶。
【小问2详解】
过程Ⅱ中b和c两步操作不能颠倒,如先加入,其中Fe3+具有强氧化性,可与I-发生氧化还原反应,使失去指示作用。
【小问3详解】
滴定终点时,SCN-过量,遇指示剂中的Fe3+会反应使溶液显红色,因此滴定终点现象是:滴入最后一滴溶液时,锥形瓶内溶液突然变成红色,且半分钟内不褪色。
【小问4详解】
序号3的实验误差较大,舍去不用,以序号1、2、4的实验数据计算消耗NH4SCN溶液的体积的平均值为5.00mL,则平均每次消耗NH4SCN的物质的量为。据此计算过量的Ag+的物质的量:
,
与I-反应的Ag+物质的量为:,根据得25.00mLNaI溶液中含有的I-为,因此NaI溶液中
【小问5详解】
①根据滴定结果的计算过程,只要保证Ag+过量,能够完全沉淀I-即可,配制AgNO3溶液中,烧杯中的溶液有少量溅出对实验结果没有影响;
②盛溶液的滴定管没有润洗,滴定管内残留的水会使浓度减小,造成滴定终点时消耗溶液过多,使计得的过量的Ag+数据偏大,实际与I-反应的Ag+数据偏小,最终计算的偏小;
③读溶液的体积时,滴定前仰视,使V1读大了,滴定后俯视,使V2读小了,使得偏小,造成计得的过量的Ag+数据偏小,实际与I-反应的Ag+数据偏大,最终计算的偏大;
故选③
22. 【答案】(1)
(2) ①. 较高温度时反应速率较快,同时较高温度时催化剂的活性高 ②. 增大压强、适当增大氮气的浓度、分离液态氨气 ③. 33.3% ④. ⑤. 正向
(3)ac (4) ①. 3:4 ②.
【解析】
小问1详解】
根据盖斯定律可知反应合成氨反应可由,则= kJ·mol-1,故答案为:;
【小问2详解】
①该反应虽为放热反应,但高温条件能大大加快反应速率,同时催化剂在较高温度条件下活性最大,对速率的促进作用更大,故答案为:较高温度时反应速率较快,同时较高温度时催化剂的活性高;
②理论上,为了增大平衡时的转化率,需使平衡正向移动, 可采取增大压强、适当增大氮气的浓度、将产物氨气液化分离等措施提高氢气的转化率,故答案为:增大压强、适当增大氮气的浓度、分离液态氨气;
③由表中数据可知平衡时氨气的物质的量0.2mol,结合反应可知消耗的氢气为0.3mol,则氢气的转化率=;平衡常数K=,故答案为:33.3%;;
④此时Qc= ,反应正向进行,故答案为:正向;
【小问3详解】
和按物质的量之比1∶3投料进行反应,设起始时两者物质的量分别为1mol、3mol,设氮气的消耗量为xmol,列三段式得:
由图1可得:n(NH3)%=,x=,此时容器中,故a正确;
图中b点氨气的物质的量分数小于同条件下平衡时氨气的物质的量分数,可知b点反应未平衡,反应向正向进行,,故b错误;
400~530℃,II中各点氨气的物质的量分数均小于平衡时物质的量分数,可知反应均未到达平衡状态,且都向正向进行,随温度的升高,反应速率加快,因此相同时间内的氨气的物质的量分数随温度升高而增大,故c正确;
故答案为:ac;
【小问4详解】
①1mol氧气得4mol电子,1mol氨气生成氮气失3mol电子,根据得失电子守恒可知反应消耗的与的物质的量之比为3:4,故答案为:3:4;
②a电极氨气失电子生成氮气,电极反应为:,故答案为:;
23. 【答案】 ①. FeCl3溶液中存在平衡Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,加入盐酸,c(H+)增加,上述平衡左移,进而抑制Fe3+水解 ②. 有蓝色沉淀生成 ③. 2Fe3++2=2Fe2++[或2Fe(S2O3)+=2Fe2++] ④. Ⅱ中Fe3+和的物质的量之比为1:1,反应后没有剩余;Ⅰ中过量且溶液呈酸性,因此久置后溶液中发生反应2H++=S↓+SO2↑+H2O ⑤. Na2SO4固体 ⑥. 其他条件相同时,Cl-能加快Fe(S2O3)+发生反应,加速紫色褪去,而能减慢该反应
【解析】
【分析】某实验小组对Na2S2O3分别与FeCl3、Fe2(SO4)3的反应进行实验探究;实验Ⅰ和实验Ⅱ中,所加Na2S2O3的体积均为2mL,但是所滴加的氯化铁的体积不同,导致实验现象不同;Ⅱ中Fe3+和的物质的量之比为1:1,反应后没有剩余;Ⅰ中过量且溶液呈酸性,因此久置后溶液中发生反应2H++=S↓+SO2↑+H2O;实验Ⅲ和实验Ⅱ中,所加Na2S2O3的体积均为2mL,氯化铁和硫酸铁的体积也都为2mL,但溶液中阳离子均为铁离子,且c(Fe3+)相同,阴离子种类不同,导致紫色褪色的速率不同,做探究实验时,重点分析氯离子和硫酸根离子对实验的影响。
【详解】(1) FeCl3溶液中存在水解平衡:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,加入盐酸,c(H+)增加,上述平衡左移,进而抑制Fe3+水解,所以配制FeCl3溶液时,需要用盐酸酸化;
(2) ①Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液相遇,产生蓝色沉淀;取实验Ⅰ中褪色后溶液,加入1~2滴K3[Fe(CN)6]溶液,观察到有蓝色沉淀生成,证明实验Ⅰ中有Fe2+生成;
②若实验I中紫色褪去时被氧化成,铁离子被还原为亚铁离子,反应的离子方程式为:2Fe3++2=2Fe2++[或2Fe(S2O3)+=2Fe2++];
③观察实验I和Ⅱ操作可知,Na2S2O3溶液均为2mL,但所滴加的氯化铁的体积不同,相差较大;Ⅱ中Fe3+和的物质的量之比为1:1,反应后没有剩余;Ⅰ中过量且溶液呈酸性,因此久置后溶液中发生反应2H++=S↓+SO2↑+H2O,因此Ⅰ中出现淡黄色浑浊,而Ⅱ中不出现淡黄色浑浊;
(3)已知实验试剂:0.1mol/LFeCl3溶液(pH=1);0.05mol/LFe2(SO4)3溶液(pH=1),两种溶液中铁离子浓度相同,阴离子的种类和浓度不同,因此实验Ⅳ和Ⅴ就要探究氯离子和硫酸根离子对褪色快慢的影响;实验Ⅳ中探究硫酸根离子对速率的影响,向试管a中加入硫酸钠固体,紫色褪去时间a>b,说明硫酸根离子能减慢反应速率,褪色时间较长;实验Ⅴ中探究氯离子对速率的影响,向试管c中加入氯化钠固体,紫色褪去时间c
②结合以上分析,由实验Ⅳ和实验Ⅴ得出的结论是其他条件相同时,Cl-能加快Fe(S2O3)+发生反应,加速紫色褪去,而能减慢该反应。
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