2023-2024学年黑龙江省大庆实验中学实验二部高二(上)期末化学试卷
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这是一份2023-2024学年黑龙江省大庆实验中学实验二部高二(上)期末化学试卷,共31页。试卷主要包含了单选题,填空题等内容,欢迎下载使用。
1.(2分)水凝结成冰的过程中,其焓变和熵变正确的是( )
A.ΔH>0,ΔS<0B.ΔH<0,ΔS>0C.ΔH>0,ΔS>0D.ΔH<0,ΔS<0
2.(2分)下列说法中,正确的是( )
A.p能级的能量一定比s能级的能量高
B.3p2表示3p能级有两个轨道
C.1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布
D.2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
3.(2分)47Ag位于周期表的哪个区( )
A.d区B.ds区C.p区D.f区
4.(2分)2022年诺贝尔化学奖授予开发“点击化学”科学家。分子R称为“点击化学试剂”,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.电负性:F>O>N
B.第一电离能:F>N>O>S
C.S原子核外有6种运动状态不同的电子
D.基态F原子核外电子占据3个能级
5.(2分)下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是( )
A.第ⅡA族基态原子最外层电子排布均为ns2
B.第三、四周期同主族元素的原子序数均相差8
C.元素周期表有3个短周期4个长周期
D.除第一周期外,其余各周期的原子核外电子排布总是从ns开始,以np结束
6.(2分)生活中处处有化学,下列说法正确的是( )
A.高铁酸钠溶液和硫酸铝溶液均可用于饮用水的杀菌消毒
B.含较多Na2CO3的盐碱地可通过施加适量熟石灰进行改良
C.制造焊锡时,把铅加入锡,形成原电池,从而增加锡的抗腐蚀能力
D.血液的正常pH范围是7.35﹣7.45,是由于血浆中H2CO3/缓冲体系发挥重要作用
7.(2分)25℃时,在等体积的①pH=0的H2SO4溶液、②0.1ml•L﹣1的NaOH溶液、③pH=5的NH4NO3溶液中,由水电离的H+的物质的量之比是( )
A.1:10:105B.1:5:(5×108)
C.1:20:109D.1:10:109
8.(2分)反应 aX(g)+bY(g)⇌cZ(g);ΔH=QkJ/ml,有如图所示关系,下列判断中正确的是( )
A.a+b>c,Q<0B.a+b>c,Q>0C.a+b<c,Q<0D.a+b<c,Q>0
9.(2分)下列反应的能量变化规律与图示相符的是( )
①氯化铵分解
②镁条溶于盐酸
③盐酸与碳酸氢钠反应
④氢氧化钡与氯化铵反应
⑤氢气在氯气中燃烧
A.①②⑤B.①②③C.①③④D.①④
10.(2分)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.在合成氨实际生产中,使氨液化后及时从平衡混合物中分离出去提高原料利用率
B.在工业制硫酸生产中,采用五氧化二钒作催化剂合成SO3
C.向重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液中滴加少量NaOH溶液,溶液颜色由橙色变为黄色
D.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
11.(3分)镍镉(Ni﹣Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd+2NiOOH+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2.有关该电池的说法正确的是( )
A.放电时电解质溶液中的OH﹣向正极移动
B.充电过程是化学能转化为电能的过程
C.放电时负极附近溶液的碱性不变
D.充电时阳极反应:Ni(OH)2﹣e﹣+OH﹣═NiOOH+H2O
12.(3分)一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.a为直流电源的正极
B.阴极反应式为2H++2e﹣═H2↑
C.工作时,乙池中溶液的pH不变
D.若有1 ml离子通过A膜,理论上阳极生成0.25 ml气体
13.(3分)根据下列实验操作及现象得到的结论正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
14.(3分)400℃时,向容积为1L的密闭容器中充入一定量的CO和H2,发生如下反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。反应过程中测得的部分数据见下表:
下列说法中,不正确的是( )
A.反应在前10min内的平均速率为v(H2)=0.012ml•L﹣1•min﹣1
B.400℃时,该反应的平衡常数数值为2.5×103
C.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(CH3OH)=0.06ml•L﹣1,则反应的ΔH<0
D.400℃时,若起始时向容器中充入0.10ml CH3OH,达到平衡时CH3OH的转化率大于20%
15.(3分)基于硫化学的金属硫电池有望替代当前锂离子电池技术,满足人类社会快速增长的能源需求,该电池的结构及原理如图所示。
下列有关叙述正确的是( )
A.该电池可采用含K+的水溶液或有机物为电解质溶液
B.放电时,电子的移动方向:电极a→电极b→隔膜→电极a
C.充电时,阳极区可能发生的反应有xK2S3﹣(2x﹣6)e﹣=32xK+
D.充电时。电路中转移2mle﹣时,阴极质量减重78g
16.(3分)一种氯离子介导的电化学合成方法,能将乙烯高效清洁、选择性地转化为环氧乙烷,电化学反应的具体过程如图所示。在电解结束后,将阴、阳极电解液输出混合,便可反应生成环氧乙烷。下列说法错误的是( )
反应流程:
A.Ni电极与电源正极相连
B.该过程的总反应为:
C.工作过程中阴极附近pH增大
D.在电解液混合过程中会发生反应:HCl+KOH═KCl+H2O
17.(3分)已知常温下Ksp(AgCl)=1.0×10﹣10,Ksp(AgI)=8.5×10﹣17,现有等体积的AgCl和AgI的饱和溶液的清液。下列说法错误的是( )
A.若向AgI清液加入AgNO3固体,则溶液中c(Ag+)增大,Ksp(AgI)不变
B.若将等体积的两饱和清液混合,向其中加入AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中8.5×10﹣7
C.若向2mL0.1ml/LNaCl溶液中滴加2滴0.1ml/LAgNO3溶液,产生白色沉淀;再向其中滴加4滴0.1ml/L的KI溶液,有黄色沉淀产生,则可验证Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D.若将等体积的两饱和清液混合,再加入足量AgNO3固体,则AgCl和AgI都可沉淀,以AgI为主
18.(3分)已知HA、HB均为一元弱酸,且,向20mL0.1ml•L﹣1的NaB溶液中逐滴滴加等浓度的HA溶液,溶液中与的变化关系如图所示:下列说法错误的是( )
A.Ka(HB)=2×10﹣4
B.pH=7时,c(A﹣)•c(HB)>c(B﹣)•c(HA)
C.滴入HA溶液10mL时,c(A﹣)+c(OH﹣)=c(H+)+c(HB)
D.滴入HA溶液20mL时,c(Na+)>c(HB)>c(A﹣)
二、填空题(本大题共4小题,共56分)
19.(14分)元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素,A元素的基态原子最外层电子排布式为ns1;B元素的原子价层电子排布式为ns2np2;C元素位于第二周期且基态原子中p能级与s能级电子总数相等;D元素基态原子的M能层的p能级中有3个未成对电子;E元素基态原子有5个未成对电子。
(1)C元素基态原子的电子排布图为 ,第四周期与C同族基态原子的简化的核外电子排布式为 。
(2)当n=2时,BC2分子的电子式为 ,分子内σ键和π键的数目比为 ;当n=3时,1ml B与C形成的化合物中含有B—C键 NA。
(3)若A元素的基态原子最外层电子排布式为2s1,B元素的原子价层电子排布式为3s23p2,A、B、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
(4)E元素在元素周期表中的位置是 ,其最高价氧化物的化学式为 。
20.(14分)滴定实验操作简单、快速,而且具有足够的准确度,在生产生活和科学研究中具有广泛的应用。
Ⅰ.食醋是日常饮食中的一种调味剂,国家标准规定酿造食醋中醋酸含量不得低于0.035g/mL。某研究小组用0.1000ml/LNaOH溶液可以测定食醋中醋酸的浓度,以检测白醋是否符合国家标准。
(1)NaOH与醋酸的反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)根据下表中数据该待测白醋 (填“符合”或“不符合”)国家标准。
Ⅱ.测血钙的含量时,进行如下实验:
①可将2mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量草酸铵(NH4)2C2O4晶体,反应生成CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸处理得H2C2O4溶液
②将①得到H2C2O4溶液,再用酸性KMnO4溶液滴定
(3)到达滴定终点的现象为 。
(4)若滴定前后读数都正确,但滴定前有气泡,而滴定后气泡消失,则测量结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
Ⅲ.沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂,滴定剂和指示剂生成沉淀的溶解度要比滴定剂和被滴定物生成沉淀的溶解度大,否则不能用这种指示剂。根据下表数据回答下列问题:
(5)①滴定管检漏后装液前应进行的操作是 。
②常温下,用0.1000ml/L的AgNO3溶液滴定溶液,以 (填选项)为指示剂。
A.K2CrO4
B.K2SO4
C.KBr
D.KCl
Ⅳ.通过测定溶液中相关离子的浓度确定碱式硫酸铝化学式中x的值,测定方法如下:
a.取碱式硫酸铝溶液25.00mL,加入盐酸酸化的过量BaCl2溶液充分反应,静置后过滤、洗涤,干燥至恒重,得固体2.3300g。
b.取碱式硫酸铝溶液2.50mL,稀释至25mL,加入0.1000ml•L﹣1EDTA标准溶液25.00mL,调节溶液pH约为4.2,煮沸,冷却后用0.08000ml•L﹣1CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗CuSO4标准溶液20.00mL(已知Al3+、Cu2+与EDTA反应的化学计量比均为1:1)。
(6)碱式硫酸铝化学式(1﹣x)Al2(SO4)3•xAl(OH)3中x的值为 。(保留小数点后两位)
21.(12分)已知Ka、Kb、Kw、Kh、Ksp分别表示弱酸的电离平衡常数、弱碱的电离平衡常数,水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。通过查阅资料获得温度为25℃时以下数据:Kw=1.0×10﹣14,Ka(CH3COOH)=1.8×10﹣5,Ka(HSCN)=0.13,Ka(HF)=4.0×10﹣4,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10﹣11
(1)有关上述常数的说法正确的是 。
a.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度
b.所有弱电解质的电离常数和难溶电解质的Ksp都随温度的升高而增大
c.常温下,CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Ka
d.一定温度下,在CH3COONa溶液中,Kw=Ka•Kh
(2)25℃时,将浓度相等的HF与NaF溶液等体积混合,判断溶液呈 (填“酸”、“碱”或“中”)性。
(3)已知CH3COONH4溶液为中性,又知CH3COOH溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,现有25℃时等浓度的四种溶液:A.NH4Cl,B.NH4SCN,C.CH3COONH4,D.NH4HCO3。
回答下列问题:
①试推断NH4HCO3溶液的pH 7(填“>”、“<”或“=”)
②将四种溶液按浓度由大到小的顺序排列是: (用字母排序)。
(4)为探究Mg(OH)2在酸中的溶解性,利用以上数据可以计算出反应:Mg(OH)2(s)+2CH3COOH(aq)⇌Mg2+(aq)+2CH3COO﹣(aq)+2H2O(l)在25℃时的平衡常数K= ,并据此推断Mg(OH)2是否能溶解于醋酸,并简要说明原因。(已知1.83≈5.8) 。
22.(16分)无机含氮化合物在工业和环境领域具有重要的应用价值
(1)已知NO催化氧化反应2NO(g)+O2(g)═2NO2(g),机理如下:
ⅰ:2NO(g)⇌N2O2(g)ΔH1=﹣akJ/ml(a>0)
ⅱ:N2O2(g)+O2(g)═2NO2ΔH2=﹣bkJ/ml(b>0)
反应过程能量变化如图:
①反应2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)的ΔH= (用含有a和b的代数式表示)
②反应时,NO与N2O2快速平衡。已知温度升高,NO2的生成速率反而降低,表现为“负的活化能”,根据化学反应原理解释其原理是: 。
(2)硝酸是重要的化工原料,工业生产硝酸的流程如图所示:
CH4OH2NH3NONO2→HNO3
步骤Ⅰ:制高纯氢
所得H2中含有少量CO气体,影响后续反应催化剂活性,可利用如下反应吸收CO:
[Cu(NH3)2]Ac(aq)+CO(g)+NH3(g)⇌[Cu(NH3)3]Ac•CO(aq)ΔH<0(注:Ac﹣代CH3COO﹣)
①利于CO被吸收的反应条件有 (填选项)。
a.降低温度
b.减小压强
c.减小[Cu(NH3)2]Ac浓度
d.增大NH3浓度
步骤Ⅱ:合成氨
在保持350℃、1MPa和新型催化剂下,将N2与H2以相同的物质的量充入反应容器中进行合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
②下列叙述中,能说明反应达到化学平衡状态的是 (填选项)
a.NH3的浓度不再变化
b.容器体积不再变化
c.N2和H2的物质的量之比不再变化
d.容器内气体的密度不再变化
e.N2体积分数不再变化
③在上述条件下,平衡时容器体积变成起始的75%。该温度下,该反应的平衡常数Kp= (MPa)2(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数)。
步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ:催化氧化制硝酸
④步骤Ⅲ和步骤Ⅳ均是放热反应,放热反应生成物总能量 反应物总能量(填“高于”、“低于”或“等于”),步骤Ⅴ在反应前需将NO2冷却。冷却NO2有利于提高HNO3产率,原因是 (写出一点即可)。
(3)肼燃料电池是一种新型的将燃料的化学能直接转化为电能的装置。写出肼燃料电池,用KOH做电解液负极的电极反应: 。
2023-2024学年黑龙江省大庆实验中学实验二部高二(上)期末化学试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(本大题共18小题,1-10题每题2分,11-18每题3分,共44分)
1.(2分)水凝结成冰的过程中,其焓变和熵变正确的是( )
A.ΔH>0,ΔS<0B.ΔH<0,ΔS>0C.ΔH>0,ΔS>0D.ΔH<0,ΔS<0
【分析】同种物质,液态的能量大于固态,则水凝结成冰的过程为放热过程,液态的熵大于固态时的熵,则水凝结成冰的过程为熵减的过程。
【解答】解:同种物质,液态的能量大于固态,则水凝结成冰的过程为放热过程,即ΔH<0,液态的熵大于固态时的熵,则水凝结成冰的过程为熵减的过程,即ΔS<0,故D正确,
故选:D。
【点评】本题主要考查焓变与熵变的判断,为基础知识的考查,题目难度不大。
2.(2分)下列说法中,正确的是( )
A.p能级的能量一定比s能级的能量高
B.3p2表示3p能级有两个轨道
C.1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布
D.2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
【分析】A.根据同一能层中能级的能量依次升高,不同能层的同一能级的能量从内到外依次升高进行分析;
B.根据3p2表示3p能级上有2个电子进行分析;
C.根据1s22s12p1中1个2s电子被激发到2p能级上进行分析;
D.根据2p、3p、4p能级的轨道数相等进行分析。
【解答】解:A.不同能层的同一能级的能量从内到外依次升高,同一能层中能级的能量依次升高,当s和p能级不在同一能层时,p能级能量不一定比s能级的能量高,故A错误;
B.3p2表示3p能级上有2个电子,故B错误;
C.1s22s12p1中1个2s电子被激发到2p能级上,表示的是激发态原子,故C正确;
D.2p、3p、4p能级的轨道数都是3个,故D错误;
故选:C。
【点评】本题主要考查原子核外电子排布等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
3.(2分)47Ag位于周期表的哪个区( )
A.d区B.ds区C.p区D.f区
【分析】Ag的质子数为47,减去各周期容纳元素种数可以确定元素所在的周期与族,进而判断属于哪个区。
【解答】解:Ag的质子数为47,减去各周期容纳元素种数:47﹣2﹣8﹣8﹣18=11,故Ag处于第五周期第11列,即处于处于ⅠB族,故Ag属于ds区元素,
故选:B。
【点评】本题考查结构与位置关系、元素周期表,掌握利用原子序数确定元素在周期表中位置的方法,熟记族与列的关系,题目难度不大,旨在考查学生对基础知识的掌握情况。
4.(2分)2022年诺贝尔化学奖授予开发“点击化学”科学家。分子R称为“点击化学试剂”,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.电负性:F>O>N
B.第一电离能:F>N>O>S
C.S原子核外有6种运动状态不同的电子
D.基态F原子核外电子占据3个能级
【分析】A.同周期从左至右,主族元素电负性依次增大;
B.N原子最外层2p能级达到半充满结构,第一电离能大于右邻元素,同主族从上至下,第一电离能逐渐减小;
C.每个电子运动状态不同;
D.基态F原子电子排布式为1s22s22p5。
【解答】解:A.同周期从左至右,主族元素电负性依次增大,则电负性:F>O>N,故A正确;
B.N原子最外层2p能级达到半充满结构,第一电离能大于右邻元素,同主族从上至下,第一电离能逐渐减小,则第一电离能:F>N>O>S,故B正确;
C.每个电子运动状态不同,S原子有16种不同运动状态的电子,故C错误;
D.基态F原子电子排布式为1s22s22p5,电子占据3个能级,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查元素周期律,侧重考查学生元素性质的掌握情况,试题比较简单。
5.(2分)下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是( )
A.第ⅡA族基态原子最外层电子排布均为ns2
B.第三、四周期同主族元素的原子序数均相差8
C.元素周期表有3个短周期4个长周期
D.除第一周期外,其余各周期的原子核外电子排布总是从ns开始,以np结束
【分析】A.ⅡA族基态原子最外层2个电子;
B.第IA、ⅡA族元素相差8,其它主族元素的原子序数相差18个;
C.元素周期表有3个短周期4个长周期;
D.第一周期只有两种元素,以1s1开始,1s2结束,其余各周期的原子核外电子排布总是从ns开始,以np结束。
【解答】解:A.ⅡA族基态原子最外层2个电子,则ⅡA族基态原子最外层电子排布均为ns2,故A正确;
B.第三、第四周期同主族元素的原子序数ⅠA、ⅡA均相差8,ⅢA﹣0族同主族元素均相差18,故B错误;
C.元素周期表有3个短周期4个长周期,故C正确;
D.第一周期以1s1开始,1s2结束,其余各周期的原子核外电子排布总是从ns开始,以np结束,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查长式元素周期表的结构、原子结构等,要求学生对元素周期表的组成特点要熟悉,周期表中周期与周期之间,族与族之间含有较多规律,在学习中要善于抓住这些规律会起到事半功倍的效果。
6.(2分)生活中处处有化学,下列说法正确的是( )
A.高铁酸钠溶液和硫酸铝溶液均可用于饮用水的杀菌消毒
B.含较多Na2CO3的盐碱地可通过施加适量熟石灰进行改良
C.制造焊锡时,把铅加入锡,形成原电池,从而增加锡的抗腐蚀能力
D.血液的正常pH范围是7.35﹣7.45,是由于血浆中H2CO3/缓冲体系发挥重要作用
【分析】A.根据硫酸铝溶液形成胶体只能用于净水,进行分析;
B.根据Na2CO3中加适量熟石灰会生成碳酸钙和氢氧化钠,进行分析;
C.根据锡的活泼性强于铅,进行分析;
D.根据血浆中可以起到缓冲溶液酸碱性的作用进行分析。
【解答】解:A.硫酸铝溶液形成胶体只能用于净水,不能消毒杀菌,故A错误;
B.含较多碳酸钠的盐碱地施加适量熟石灰(氢氧化钙的俗称)会生成碳酸钙和氢氧化钠,加重土壤的碱性和板结,故B错误;
C.锡的活泼性强于铅,形成原电池后,锡作负极被腐蚀,故C错误;
D.血浆中可以起到缓冲溶液酸碱性的作用,维持血液的正常pH范围是7.35﹣7.45,故D正确;
故选:D。
【点评】本题主要考查物质的组成、结构和性质的关系等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
7.(2分)25℃时,在等体积的①pH=0的H2SO4溶液、②0.1ml•L﹣1的NaOH溶液、③pH=5的NH4NO3溶液中,由水电离的H+的物质的量之比是( )
A.1:10:105B.1:5:(5×108)
C.1:20:109D.1:10:109
【分析】根据H2O⇌H++OH﹣可知,H2SO4溶液、NaOH溶液抑制水的电离,根据溶液的H2SO4溶液的pH或Ba(OH)2溶液中c(OH﹣)计算水的电离的H+物质的量浓度,NH4NO3溶液促进水的电离,根据pH可直接求出水电离的H+的物质的量浓度,进而计算物质的量之比。
【解答】解:设溶液的体积为1L,
①中pH=0的H2SO4中c(H+)=1.0 ml•L﹣1,c(OH﹣)=1.0×10﹣14ml•L﹣1,水电离的H+物质的量为1.0×10﹣14ml;
②中c(OH﹣)=0.1ml•L﹣1,c(H+)=1.0×10﹣13ml•L﹣1,水电离的H+物质的量为1.0×10﹣13ml;
③pH=5的NH4NO3溶液中,铵根离子水解,溶液呈酸性,溶液中c(H+)=1.0×10﹣5ml•L﹣1,水的电离的H+物质的量为1.0×10﹣5ml;
故①②③④中水的电离的物质的量之比为:1.0×10﹣14ml:1.0×10﹣13ml:1.0×10﹣5ml1:1.0×10﹣4ml=1:10:109,
故选:D。
【点评】本题考查水的电离以及溶液中pH的简单计算,难度不大,做题时注意如何计算水的电离是解答此类题目的关键。
8.(2分)反应 aX(g)+bY(g)⇌cZ(g);ΔH=QkJ/ml,有如图所示关系,下列判断中正确的是( )
A.a+b>c,Q<0B.a+b>c,Q>0C.a+b<c,Q<0D.a+b<c,Q>0
【分析】由图可知,温度都为T2时,压强P1先到达平衡,则压强P1>P2,压强越大,平衡时X的体积分数越小,说明增大压强平衡向正反应方向移动;压强都为P2时,温度T1先到达平衡,故温度T1>T2,温度越高,平衡时X的体积分数越大,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,该反应的正反应为放热反应,据此分析解答。
【解答】解:由图可知,温度都为T2时,压强P1先到达平衡,则压强P1>P2,压强越大,平衡时X的体积分数越小,说明增大压强平衡向正反应方向移动,则正反应是气体体积减小的反应,即a+b>c,
压强都为P2时,温度T1先到达平衡,故温度T1>T2,温度越高,平衡时X的体积分数越大,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,该反应的正反应为放热反应,即Q<0,
故选:A。
【点评】本题考查化学平衡图象及影响因素,难度中等,注意采取控制变量法与“先拐先平数值大”原则分析解答。
9.(2分)下列反应的能量变化规律与图示相符的是( )
①氯化铵分解
②镁条溶于盐酸
③盐酸与碳酸氢钠反应
④氢氧化钡与氯化铵反应
⑤氢气在氯气中燃烧
A.①②⑤B.①②③C.①③④D.①④
【分析】图中分析可知,生成物能量高于反应物,反应为吸热反应,当反应物的总能量小于生成物的总能量时,反应吸热,反之放热,由图可知反应物总能量小于生成物总能量,则应为吸热反应,常见的放热反应有:所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应,所有中和反应、绝大多数化合反应和铝热反应,常见的吸热反应有:绝大数分解反应,个别的化合反应(如C和CO2),少数分解置换以及某些复分解(如铵盐和强碱)。
【解答】解:图示反应物能量低于生成物能量,则反应为吸热反应,①③④为吸热反应,②⑤为放热反应,故C正确,
故选:C。
【点评】本题考查了常见的吸放热反应以及图像含义的分析,题目难度不大,应注意当反应物的总能量小于生成物的总能量时,反应吸热,反之放热,不存在反应物的总能量和生成物的总能量相等的情况。
10.(2分)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.在合成氨实际生产中,使氨液化后及时从平衡混合物中分离出去提高原料利用率
B.在工业制硫酸生产中,采用五氧化二钒作催化剂合成SO3
C.向重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液中滴加少量NaOH溶液,溶液颜色由橙色变为黄色
D.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
【分析】勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动,使用勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应,否则勒夏特列原理不适用。
【解答】解:A.在合成氨实际生产中,使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去,生成物浓度减小,平衡正向移动,则原料转化率增大,提高了原料的利用率,能用勒夏特列原理解释,故A正确;
B.催化剂不能改变平衡状态,在工业制硫酸生产中,采用五氧化二钒作催化剂合成三氧化硫是为了加快反应速率,平衡未移动,不能用勒夏特列原理解释,故B错误;
C.根据2H+⇌Cr2H2O,向K2Cr2O7溶液中滴加少量氢氧化钠溶液,氢离子消耗,平衡逆向移动,因此溶液颜色由橙色变为黄色,能用勒夏特列原理解释,故C正确;
D.,实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气,氯离子浓度增大,抑制氯气的溶解,能用勒夏特列原理解释,故D正确;
故选:B。
【点评】本题主要考查化学平衡移动原理等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
11.(3分)镍镉(Ni﹣Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd+2NiOOH+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2.有关该电池的说法正确的是( )
A.放电时电解质溶液中的OH﹣向正极移动
B.充电过程是化学能转化为电能的过程
C.放电时负极附近溶液的碱性不变
D.充电时阳极反应:Ni(OH)2﹣e﹣+OH﹣═NiOOH+H2O
【分析】放电时负极上发生的电极反应式为:Cd﹣2e﹣+2OH﹣=Cd(OH)2,正极上发生的电极反应式为:NiOOH+e﹣+H2O═Ni(OH)2+OH﹣,充电时阳极上发生的电极反应式为:Ni(OH)2+OH﹣﹣e﹣→NiOOH+H2O,阴极上发生的电极反应式为:Cd(OH)2+2e﹣═Cd+2OH﹣,放电时,溶液中氢氧根离子向负极移动,电解池是把电能转变为化学能的装置。
【解答】解:A、放电时,阴离子向负极移动,则电解质溶液中氢氧根离子向负极Cd移动,故A错误;
B、充电时,该装置是电解池,是将电能转化为化学能的过程,故B错误
C、电池放电为原电池,正极反应式为NiOOH+e﹣+H2O═Ni(OH)2+OH﹣,正极上生成氢氧根离子,溶液的pH增大;放电时负极反应式为Cd﹣2e﹣+2OH﹣=Cd(OH)2,消耗氢氧根离子,负极附近溶液的碱性减弱,故C错误;
D、充电时,阳极上失电子发生氧化反应,电极反应式为Ni(OH)2﹣e﹣+OH﹣=NiOOH+H2O,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查原电池和电解池原理、电极反应式的书写,明确电极上得失电子及反应物质是解本题关键,电极反应式的书写是学习难点,要注意结合电解质溶液的酸碱性书写,难度中等。
12.(3分)一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.a为直流电源的正极
B.阴极反应式为2H++2e﹣═H2↑
C.工作时,乙池中溶液的pH不变
D.若有1 ml离子通过A膜,理论上阳极生成0.25 ml气体
【分析】该装置制备高纯Cr和硫酸,甲池中Cr电极上Cr3+得电子发生还原反应,则Cr为阴极,阴极电极反应式为Cr3++3e﹣═Cr;阳极反应式为2H2O﹣4e﹣=O2↑+4H+,从而实现目的,据此分析解答。
【解答】解:A.该装置制备高纯Cr和硫酸,甲池中Cr电极上Cr3+得电子发生还原反应,则Cr为阴极,连接阴极的电极a为负极,则b为正极,故A错误;
B.阴极反应式为Cr3++3e﹣═Cr;阳极反应式为2H2O﹣4e﹣=O2↑+4H+,故B错误;
C.甲池中硫酸根离子通过交换膜进入乙池、丙中生成的氢离子通过交换膜进入乙池,所以导致乙池中硫酸浓度增大,溶液的pH减小,故C错误;
D.若有1 ml离子通过A膜,则丙池生成1ml氢离子,根据氢离子和氧气关系知,理论上阳极生成气体0.25 ml,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查电解原理,把握各个电解上发生的反应是解本题关键,知道交换膜的作用,注意结合题给信息分析解答,题目难度不大。
13.(3分)根据下列实验操作及现象得到的结论正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
【分析】A.氯化亚铁水解生成氢氧化铁和氯化氢,FeCl2+2H2O⇌Fe(OH)2+2HCl,加热过程中促进氯化氢挥发,从而促进氯化亚铁水解,同时被空气中氧气氧化最后蒸干时得到氢氧化铁固体,氢氧化铁灼烧得到固体氧化铁;
B.对应的酸是而不是H2CO3;
C.升高温度,可逆反应向吸热方向移动;
D.Zn置换出Ag,Zn、Ag和稀硫酸构成原电池。
【解答】解:A.氯化亚铁水解生成氢氧化铁和氯化氢,FeCl2+2H2O⇌Fe(OH)2+2HCl,加热过程中促进氯化氢挥发,从而促进氯化亚铁水解,同时被空气中氧气氧化最后蒸干时得到氢氧化铁固体,氢氧化铁灼烧得到固体氧化铁,所以最终得到的固体是Fe2O3,故A错误;
B.对应的酸是而不是H2CO3,该实验只能得出电离常数:Ka1()<Ka(HClO),故B错误;
C.将充满NO2的玻璃球泡浸入热水中,气体颜色变深,说明升高温度,平衡向生成NO2的方向移动,则正反应为放热反应,故C正确;
D.Zn置换出Ag,Zn、Ag和稀硫酸构成原电池,加快反应速率,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查化学实验方案评价,侧重考查分析、判断及知识综合运用能力,明确实验原理、元素化合物的性质、实验操作规范性是解本题关键,B选项为解答易错点。
14.(3分)400℃时,向容积为1L的密闭容器中充入一定量的CO和H2,发生如下反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。反应过程中测得的部分数据见下表:
下列说法中,不正确的是( )
A.反应在前10min内的平均速率为v(H2)=0.012ml•L﹣1•min﹣1
B.400℃时,该反应的平衡常数数值为2.5×103
C.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(CH3OH)=0.06ml•L﹣1,则反应的ΔH<0
D.400℃时,若起始时向容器中充入0.10ml CH3OH,达到平衡时CH3OH的转化率大于20%
【分析】A.根据平均速率的计算式进行分析;
B.根据CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),三段式进行分析;
C.根据原平衡时,保持其他条件不变,升高温度,反应逆向移动,进行分析;
D.根据400℃时,起始时向容器中充入0.10ml CH3OH,与起始时向容器充入0.1ml CO和0.02ml H2等效,进行分析。
【解答】解:A.反应在前10 min内,平均速率,故A正确;
B.由题中表格,结合CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),可得三段式:
30min时一氧化碳的浓度与20min时的浓度相同,即20min时已达到平衡状态,,故B正确;
C.原平衡时,保持其他条件不变,升高温度,平衡时,反应逆向移动,则反应的ΔH<0,故C正确;
D.400℃时,起始时向容器中充入0.10ml 甲醇,与起始时向容器充入0.1ml 一氧化碳和0.02ml 氢气等效,平衡时甲醇的物质的量为0.08ml,转化率为,故D错误;
故选:D。
【点评】本题主要考查化学平衡的计算等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
15.(3分)基于硫化学的金属硫电池有望替代当前锂离子电池技术,满足人类社会快速增长的能源需求,该电池的结构及原理如图所示。
下列有关叙述正确的是( )
A.该电池可采用含K+的水溶液或有机物为电解质溶液
B.放电时,电子的移动方向:电极a→电极b→隔膜→电极a
C.充电时,阳极区可能发生的反应有xK2S3﹣(2x﹣6)e﹣=32xK+
D.充电时。电路中转移2mle﹣时,阴极质量减重78g
【分析】由图可知,放电时,a极为负极,b极为正极,充电时,a极为阴极,b极为阳极,据此作答。
【解答】解:A.K性质活泼,能与水反应,不可采用含K+的水溶液为电解质溶液,故A错误;
B.放电时,电子不经过电解质,电子流方向为:电极a→电极b,故B错误;
C.充电时,b极为阳极,可能发生电极反应xK2S3﹣(2x﹣6)e﹣═32xK+,故C正确;
D.充电时,a极为阴极,电极反应式为K++e﹣═K,电路中转移2mle﹣时,阴极质量增加78g,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查可充电电池,题目难度中等,能依据图象和题目信息准确判断正负极和阴阳极是解题的关键,难点是电极反应式的书写。
16.(3分)一种氯离子介导的电化学合成方法,能将乙烯高效清洁、选择性地转化为环氧乙烷,电化学反应的具体过程如图所示。在电解结束后,将阴、阳极电解液输出混合,便可反应生成环氧乙烷。下列说法错误的是( )
反应流程:
A.Ni电极与电源正极相连
B.该过程的总反应为:
C.工作过程中阴极附近pH增大
D.在电解液混合过程中会发生反应:HCl+KOH═KCl+H2O
【分析】由题目信息可知,Pt电极氯离子失电子生成氯气,故Pt电极为阳极,电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,Ni电极为阴极,电极反应式为2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣。
【解答】解:A.Ni电极为阴极,连接电源的负极,故A错误;
B.电解池电池反应式为2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑、氯气和水反应方程式为Cl2+H2O⇌H++Cl﹣+HClO、HClO和乙烯反应方程式为H2C=CH2+HClO═HOCH2CH2Cl、两区混合反应方程式为HOCH2CH2Cl+OH﹣═Cl﹣+H2O+,将这几个方程式相加得到制备总反应方程式为:,故B正确;
C.Ni电极为阴极,电极反应式为2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣,生成氢氧根离子,pH增大,故C正确;
D.左侧物质转化中,发生反应ClCH2CH2OH→+HCl,右侧生成氢氧根离子,氢氧根离子透过阴离子交换膜进入左侧,发生反应HCl+KOH═KCl+H2O,故D正确;
故选:A。
【点评】本题考查电解原理应用,理解电解池的工作原理,正确判断电极,正确书写电极反应式,熟练掌握离子放电顺序,题目侧重考查学生的信息获取能力、分析能力、运用知识解决问题的能力。
17.(3分)已知常温下Ksp(AgCl)=1.0×10﹣10,Ksp(AgI)=8.5×10﹣17,现有等体积的AgCl和AgI的饱和溶液的清液。下列说法错误的是( )
A.若向AgI清液加入AgNO3固体,则溶液中c(Ag+)增大,Ksp(AgI)不变
B.若将等体积的两饱和清液混合,向其中加入AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中8.5×10﹣7
C.若向2mL0.1ml/LNaCl溶液中滴加2滴0.1ml/LAgNO3溶液,产生白色沉淀;再向其中滴加4滴0.1ml/L的KI溶液,有黄色沉淀产生,则可验证Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D.若将等体积的两饱和清液混合,再加入足量AgNO3固体,则AgCl和AgI都可沉淀,以AgI为主
【分析】A.Ksp与温度有关;
B.AgI的溶度积小于AgCl,加入AgNO3溶液,AgI优先沉淀;
C.通过沉淀的转化,可以比较Ksp的大小;
D.饱和的AgCl溶液中:c(Ag+)=c(Cl﹣)ml/L=1.0×10﹣5ml/L,饱和的AgI溶液中:c(Ag+)=c(I﹣)ml/L10﹣9ml/L。
【解答】解:A.Ksp与温度有关,温度不变,Ksp不变,因而向AgI的饱和溶液中加AgNO3,c(Ag+)增大,Ksp(AgI)不变,故A正确;
B.AgI的溶度积小于AgCl,加入AgNO3溶液,AgI优先沉淀,当AgCl开始沉淀时,溶液中,故B正确;
C.通过沉淀的转化,可以比较Ksp的大小;若向2mL0.1ml/LNaCl溶液中滴加2滴0.1ml/LAgNO3溶液,产生白色沉淀;再向其中滴加4滴0.1ml/L的KI溶液,有黄色沉淀产生,氯化银沉淀由白色转化为黄色的AgI沉淀,说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故C正确;
D.饱和的AgCl溶液中:c(Ag+)=c(Cl﹣)ml/L=1.0×10﹣5ml/L,饱和的AgI溶液中:c(Ag+)=c(I﹣)ml/L10﹣9ml/L,由于c(Cl﹣)远大于c(I﹣),若AgNO3固体足量,沉淀以AgCl为主,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查沉淀溶解平衡,侧重考查学生溶度积计算的掌握情况,试题难度中等。
18.(3分)已知HA、HB均为一元弱酸,且,向20mL0.1ml•L﹣1的NaB溶液中逐滴滴加等浓度的HA溶液,溶液中与的变化关系如图所示:下列说法错误的是( )
A.Ka(HB)=2×10﹣4
B.pH=7时,c(A﹣)•c(HB)>c(B﹣)•c(HA)
C.滴入HA溶液10mL时,c(A﹣)+c(OH﹣)=c(H+)+c(HB)
D.滴入HA溶液20mL时,c(Na+)>c(HB)>c(A﹣)
【分析】A.当c(HA)=c(HB)时,c(A﹣)=10c(B﹣)。Ka(HA),Ka(HB),两式相除得;
B.10>1;
C.滴入HA溶液10 mL时,溶液中有电荷守恒:c(Na)+c(H+)=c(OH﹣)+c(A﹣)+c(B﹣),元素质量守恒:2c(A﹣)+2c(HA)=c(Na+)=c(HB)+c(B﹣);
D.滴入HA溶液20mL时,NaB和HA恰好完全反应生成等物质的量的NaA和HB,NaA是强电解质,完全电离,Na+浓度最大,A﹣水解,HB电离,A﹣的水解常数为,HB的电离常数为2×10﹣4。
【解答】解:A.当c(HA)=c(HB)时,c(A﹣)=10c(B﹣);Ka(HA),Ka(HB),则,将、c(HA)=c(HB);c(A﹣)=10c(B﹣),,故A正确;
B.10>1,则c(A﹣)•c(HB)>c(B﹣)•c(HA),故B正确;
C.滴入HA溶液10 mL时,电荷守恒:c(Na)+c(H+)=c(OH﹣)+c(A﹣)+c(B﹣),元素质量守恒:2c(A﹣)+2c(HA)=c(Na+)=c(HB)+c(B﹣),则c(A﹣)+c(OH﹣)=c(H+)+c(HB),故C正确;
D.滴入HA溶液20mL时,NaB和HA恰好完全反应生成等物质的量的NaA和HB,HB的电离常数为2×10﹣4,A﹣的水解常数为Kh,HB的电离程度大于A﹣的水解程度,则溶液中c(A﹣)>c(HB),故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查水溶液中的平衡,侧重考查学生弱电解质电离的掌握情况,试题难度中等。
二、填空题(本大题共4小题,共56分)
19.(14分)元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素,A元素的基态原子最外层电子排布式为ns1;B元素的原子价层电子排布式为ns2np2;C元素位于第二周期且基态原子中p能级与s能级电子总数相等;D元素基态原子的M能层的p能级中有3个未成对电子;E元素基态原子有5个未成对电子。
(1)C元素基态原子的电子排布图为 ,第四周期与C同族基态原子的简化的核外电子排布式为 4s24p4 。
(2)当n=2时,BC2分子的电子式为 ,分子内σ键和π键的数目比为 1:1 ;当n=3时,1ml B与C形成的化合物中含有B—C键 4 NA。
(3)若A元素的基态原子最外层电子排布式为2s1,B元素的原子价层电子排布式为3s23p2,A、B、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 P>Si>Li (用元素符号表示)。
(4)E元素在元素周期表中的位置是 第四周期第ⅦB族 ,其最高价氧化物的化学式为 Mn2O7 。
【分析】元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素,A元素的原子最外层电子排布为ns1,A位于ⅠA族;B元素的原子价电子排布式为ns2np2,B位于ⅣA族;C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等,则原子的电子排布式为1s22s22p4,故C为氧元素;D元素原子的M能层的P能级中有3个未成对电子,则D元素原子电子排布式为1s22s22p63s23p3,D为P元素;E元素原子有5个未成对电子,则E的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s2,E为Mn元素。
【解答】解:(1)C为氧、氧是8号元素,基态原子的电子排布式为2s22p4,排布图为;第四周期与O同族基态原子的电子排布式为4s24p4,
故答案为:;4s24p4;
(2)当n=2时,B为C元素,BC2分子即二氧化碳电子式为,CO2分子中含有2个σ键和2个π键,σ键和π键的数目比为1:1,;当n=3时,B为Si元素,Si与O形成的化合物为SiO2,1ml SiO2中含有Si—O键4ml,数目为4NA,
故答案为:;1:1;4;
(3)若A元素的原子最外层电子排布为2s1,则A为Li元素,B元素的原子价电子排布式为3s23p2,B为Si元素,同周期元素自左至右第一电离能呈增大趋势,同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小,非金属性越强第一电离能越大,故Li、Si、P第一电离能由大到小的顺序为:P>Si>Li,
故答案为:P>Si>Li;
(4)E是Mn元素,在元素周期表中处于第四周期第ⅦB族,锰元素的最高正化合价为+7价,则其最高价氧化物的化学式是Mn2O7,
故答案为:第四周期第ⅦB族;Mn2O7。
【点评】本题考查元素推断和元素周期律,侧重考查学生元素周期律的掌握情况,试题难度中等。
20.(14分)滴定实验操作简单、快速,而且具有足够的准确度,在生产生活和科学研究中具有广泛的应用。
Ⅰ.食醋是日常饮食中的一种调味剂,国家标准规定酿造食醋中醋酸含量不得低于0.035g/mL。某研究小组用0.1000ml/LNaOH溶液可以测定食醋中醋酸的浓度,以检测白醋是否符合国家标准。
(1)NaOH与醋酸的反应是 放热 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)根据下表中数据该待测白醋 不符合 (填“符合”或“不符合”)国家标准。
Ⅱ.测血钙的含量时,进行如下实验:
①可将2mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量草酸铵(NH4)2C2O4晶体,反应生成CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸处理得H2C2O4溶液
②将①得到H2C2O4溶液,再用酸性KMnO4溶液滴定
(3)到达滴定终点的现象为 当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色 。
(4)若滴定前后读数都正确,但滴定前有气泡,而滴定后气泡消失,则测量结果 偏高 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
Ⅲ.沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂,滴定剂和指示剂生成沉淀的溶解度要比滴定剂和被滴定物生成沉淀的溶解度大,否则不能用这种指示剂。根据下表数据回答下列问题:
(5)①滴定管检漏后装液前应进行的操作是 装溶液和赶气泡 。
②常温下,用0.1000ml/L的AgNO3溶液滴定溶液,以 A (填选项)为指示剂。
A.K2CrO4
B.K2SO4
C.KBr
D.KCl
Ⅳ.通过测定溶液中相关离子的浓度确定碱式硫酸铝化学式中x的值,测定方法如下:
a.取碱式硫酸铝溶液25.00mL,加入盐酸酸化的过量BaCl2溶液充分反应,静置后过滤、洗涤,干燥至恒重,得固体2.3300g。
b.取碱式硫酸铝溶液2.50mL,稀释至25mL,加入0.1000ml•L﹣1EDTA标准溶液25.00mL,调节溶液pH约为4.2,煮沸,冷却后用0.08000ml•L﹣1CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗CuSO4标准溶液20.00mL(已知Al3+、Cu2+与EDTA反应的化学计量比均为1:1)。
(6)碱式硫酸铝化学式(1﹣x)Al2(SO4)3•xAl(OH)3中x的值为 0.41 。(保留小数点后两位)
【分析】(1)NaOH与醋酸的反应属于酸碱中和反应;
(2)次数1、2、3、4消耗的氢氧化钠分别为:15.95 mL、15.00 mL、15.05 mL、14.95 mL,第一次的值误差较大应舍去,即消耗氢氧化钠的平均体积为15.00mL,可得c(CH3COOH)•V1=c(NaOH)•V2,代入得c(CH3COOH)•0.02L=0.1000ml/L•0.015L,c(CH3COOH)=0.0750ml/L,即1mL有0.0750ml/L×0.001L×60g/ml=0.0045g;
(3)滴定前溶液无色,滴加最后一滴KMnO4溶液时,溶液变成紫色;
(4)滴定前有气泡,而滴定后气泡消失,则读数时读出消耗KMnO4标准液的体积偏大;
(5)①滴定管检漏后装液前应进行的操作是装溶液和赶气泡;
②若用AgNO3去滴定KCl溶液,可选用的滴定指示剂的物质的溶解度应比AgCl大,且现象明显;
(6)25 mL溶液中:n()=n(BaSO4)0.0100ml,2.5 mL溶液中:n(Al3+)=n(EDTA)﹣n(Cu2+)=0.1000ml•L﹣1×25.00 mL×10﹣3L•mL﹣1﹣0.08000 ml•L﹣1×20.00mL×10﹣3 L•mL﹣1=9.000×10﹣4ml;25mL溶液中:n(Al3+)=9.000×10﹣3ml,1ml(1﹣x)Al2(SO4)3•xAl(OH)3中:n(Al3+)=(2﹣x)ml;n()=3(1﹣x)ml。
【解答】解:(1)NaOH与醋酸的反应属于酸碱中和反应,是放热反应,
故答案为:放热;
(2)次数1、2、3、4消耗的氢氧化钠分别为:15.95 mL、15.00 mL、15.05 mL、14.95 mL,第一次的值误差较大应舍去,即消耗氢氧化钠的平均体积为15.00mL,可得c(CH3COOH)•V1=c(NaOH)•V2,代入得c(CH3COOH)•0.02L=0.1000ml/L•0.015L,c(CH3COOH)=0.0750ml/L,即1mL有0.0750ml/L×0.001L×60g/ml=0.0045g,含量为0.0045g/mL<0.035g/mL,该待测白醋不符合国家标准,
故答案为:不符合;
(3)滴定前溶液无色,滴加最后一滴KMnO4溶液时,溶液变成紫色,
故答案为:当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色;
(4)滴定前有气泡,而滴定后气泡消失,则读数时读出消耗KMnO4标准液的体积偏大,所以测量结果偏高,
故答案为:偏高;
(5)①滴定管检漏后装液前应进行的操作是装溶液和赶气泡,
故答案为:装溶液和赶气泡;
②若用AgNO3去滴定KCl溶液,可选用的滴定指示剂的物质的溶解度应比AgCl大,且现象明显,应选K2CrO4为指示剂,混合物中有砖红色沉淀生成,
故答案为:A;
(6)25 mL溶液中:n()=n(BaSO4)0.0100ml,2.5 mL溶液中:n(Al3+)=n(EDTA)﹣n(Cu2+)=0.1000ml•L﹣1×25.00 mL×10﹣3L•mL﹣1﹣0.08000 ml•L﹣1×20.00mL×10﹣3 L•mL﹣1=9.000×10﹣4ml;25mL溶液中:n(Al3+)=9.000×10﹣3ml,1ml(1﹣x)Al2(SO4)3•xAl(OH)3中:n(Al3+)=(2﹣x)ml;n()=3(1﹣x)ml,,x=0.41,
故答案为:0.41。
【点评】本题考查水溶液中的平衡,侧重考查学生酸碱中和滴定的掌握情况,试题难度中等。
21.(12分)已知Ka、Kb、Kw、Kh、Ksp分别表示弱酸的电离平衡常数、弱碱的电离平衡常数,水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。通过查阅资料获得温度为25℃时以下数据:Kw=1.0×10﹣14,Ka(CH3COOH)=1.8×10﹣5,Ka(HSCN)=0.13,Ka(HF)=4.0×10﹣4,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10﹣11
(1)有关上述常数的说法正确的是 ad 。
a.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度
b.所有弱电解质的电离常数和难溶电解质的Ksp都随温度的升高而增大
c.常温下,CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Ka
d.一定温度下,在CH3COONa溶液中,Kw=Ka•Kh
(2)25℃时,将浓度相等的HF与NaF溶液等体积混合,判断溶液呈 酸 (填“酸”、“碱”或“中”)性。
(3)已知CH3COONH4溶液为中性,又知CH3COOH溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,现有25℃时等浓度的四种溶液:A.NH4Cl,B.NH4SCN,C.CH3COONH4,D.NH4HCO3。
回答下列问题:
①试推断NH4HCO3溶液的pH > 7(填“>”、“<”或“=”)
②将四种溶液按浓度由大到小的顺序排列是: A>B>C>D (用字母排序)。
(4)为探究Mg(OH)2在酸中的溶解性,利用以上数据可以计算出反应:Mg(OH)2(s)+2CH3COOH(aq)⇌Mg2+(aq)+2CH3COO﹣(aq)+2H2O(l)在25℃时的平衡常数K= 5.8×107 ,并据此推断Mg(OH)2是否能溶解于醋酸,并简要说明原因。(已知1.83≈5.8) 该反应的平衡常数K5.8×107>105,所以氢氧化镁能溶于醋酸 。
【分析】(1)a.平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比;
b.升高温度平衡向吸热方向移动,如果化学平衡正反应是放热反应;
c.电离平衡常数只与温度有关;
d.一定温度下,在CH3COONa溶液中,;
(2)25℃时,将浓度相等的HF与NaF溶液等体积混合,;
(3)①CH3COONH4溶液为中性,说明碳酸和一水合氨电离平衡常数相等,CH3COOH溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,说明醋酸电离平衡常数大于碳酸,则平衡常数Kb(NH3•H2O)=Ka(CH3COOH)>Ka(H2CO3),电离平衡常数越大,对应的水解平衡常数越小;
②铵盐中,酸根离子对应的酸的酸性越弱,越容易促进的水解,则溶液中的c()越小,酸性:HCl>HSNC>CH3COOH>H2CO3;
(4)在25℃时的平衡常数K,即K5.8×107>105。
【解答】解:(1)a.平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,所以它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度,故a正确;
b.升高温度平衡向吸热方向移动,如果化学平衡正反应是放热反应,则升高温度化学平衡常数减小,故b错误;
c.电离平衡常数只与温度有关,温度相同电离平衡常数相同,故c错误;
d.一定温度下,在CH3COONa溶液中,,故d正确;
故答案为:ad;
(2)25℃时,将浓度相等的HF与NaF溶液等体积混合,,说明HF电离程度大于F﹣水解程度,所以混合溶液呈酸性,
故答案为:酸;
(3)①CH3COONH4溶液为中性,说明碳酸和一水合氨电离平衡常数相等,CH3COOH溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,说明醋酸电离平衡常数大于碳酸,则平衡常数Kb(NH3•H2O)=Ka(CH3COOH)>Ka(H2CO3),电离平衡常数越大,对应的水解平衡常数越小,则水解平衡常数Kh()<Kh(),则溶液呈碱性,溶液的pH>7,
故答案为:>;
②铵盐中,酸根离子对应的酸的酸性越弱,越容易促进的水解,则溶液中的c()越小,酸性:HCl>HSNC>CH3COOH>H2CO3,水解程度A<B<C<D,所以溶液中c ():A>B>C>D,
故答案为:A>B>C>D;
(4)在25℃时的平衡常数K,即K5.8×107>105,所以氢氧化镁能溶于醋酸,
故答案为:5.8×107;该反应的平衡常数K5.8×107>105,所以氢氧化镁能溶于醋酸。
【点评】本题考查水溶液中的平衡,侧重考查学生弱电解质电离的掌握情况,试题难度中等。
22.(16分)无机含氮化合物在工业和环境领域具有重要的应用价值
(1)已知NO催化氧化反应2NO(g)+O2(g)═2NO2(g),机理如下:
ⅰ:2NO(g)⇌N2O2(g)ΔH1=﹣akJ/ml(a>0)
ⅱ:N2O2(g)+O2(g)═2NO2ΔH2=﹣bkJ/ml(b>0)
反应过程能量变化如图:
①反应2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)的ΔH= ﹣(a+b)kJ/ml (用含有a和b的代数式表示)
②反应时,NO与N2O2快速平衡。已知温度升高,NO2的生成速率反而降低,表现为“负的活化能”,根据化学反应原理解释其原理是: 温度升高,反应ⅰ平衡逆向移动,c(N2O2)降低,反应ii速率降低,NO2的生成速率降低 。
(2)硝酸是重要的化工原料,工业生产硝酸的流程如图所示:
CH4OH2NH3NONO2→HNO3
步骤Ⅰ:制高纯氢
所得H2中含有少量CO气体,影响后续反应催化剂活性,可利用如下反应吸收CO:
[Cu(NH3)2]Ac(aq)+CO(g)+NH3(g)⇌[Cu(NH3)3]Ac•CO(aq)ΔH<0(注:Ac﹣代CH3COO﹣)
①利于CO被吸收的反应条件有 ad (填选项)。
a.降低温度
b.减小压强
c.减小[Cu(NH3)2]Ac浓度
d.增大NH3浓度
步骤Ⅱ:合成氨
在保持350℃、1MPa和新型催化剂下,将N2与H2以相同的物质的量充入反应容器中进行合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
②下列叙述中,能说明反应达到化学平衡状态的是 abcd (填选项)
a.NH3的浓度不再变化
b.容器体积不再变化
c.N2和H2的物质的量之比不再变化
d.容器内气体的密度不再变化
e.N2体积分数不再变化
③在上述条件下,平衡时容器体积变成起始的75%。该温度下,该反应的平衡常数Kp= 48 (MPa)2(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数)。
步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ:催化氧化制硝酸
④步骤Ⅲ和步骤Ⅳ均是放热反应,放热反应生成物总能量 低于 反应物总能量(填“高于”、“低于”或“等于”),步骤Ⅴ在反应前需将NO2冷却。冷却NO2有利于提高HNO3产率,原因是 防止温度高造成HNO3分解(或温度高NO2溶解度降低) (写出一点即可)。
(3)肼燃料电池是一种新型的将燃料的化学能直接转化为电能的装置。写出肼燃料电池,用KOH做电解液负极的电极反应: N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O+N2↑ 。
【分析】(1)根据盖斯定律可知,反应ⅰ+反应ⅱ可得反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g),反应ⅰ的ΔH1<0,为放热反应,温度升高,反应ⅰ平衡逆向移动进行分析;
(2)根据化学平衡状态:在一定条件下,当一个可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时,反应物的浓度与生成物的浓度不再改变,即达到平衡状态,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),列三段式计算,步骤Ⅲ和步骤Ⅳ均是放热反应,放热反应生成物总能量低于反应物总能量进行分析;
(3)根据肼﹣氧气碱性燃料电池中,负极上燃料肼失电子和氢氧根离子反应生成水和氮气,电极反应式为N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O+N2↑,进行分析。
【解答】解:(1)①由盖斯定律可知,反应ⅰ+反应ⅱ可得反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=ΔH1+ΔH2=﹣(a+b)kJ/ml,
故答案为:﹣(a+b)kJ/ml;
②反应ⅰ的ΔH1<0,为放热反应,温度升高,反应ⅰ平衡逆向移动,c(N2O2)降低,反应ii 速率降低,NO2的生成速率降低,
故答案为:温度升高,反应ⅰ平衡逆向移动,c(N2O2)降低,反应ii 速率降低,NO2的生成速率降低;
(2)①利于CO被吸收就是要增大CO的转化率,降低温度、增大压强、增大[Cu(NH3)2]Ac(aq)浓度或增大NH3浓度均可使平衡向右移动,
故答案为:ad;
②a.NH3的浓度不再变化,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,故a正确;
b.在恒压条件下反应该反应,容器的体积不断减小,当容器体积不再变化时,说明反应达到平衡,故b正确;
c.将N2与H2以相同的物质的量充入反应容器中进行合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),则反应过程中N2和H2的物质的量之比发生变化,当N2和H2的物质的量之比不再变化时,说明反应达到平衡,故c正确;
d.该反应过程中气体总质量不变,但总体积减小,密度增大,当容器内气体的密度不再变化时,说明反应达到平衡,故d正确;
e.设起始时N2与H2的物质的量均为aml,则由N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)可知,若N2的转化量为mml,则气体的物质的量减少2mml,N2的体积分数为50%,为定值,故e错误;
故答案为:abcd;
③根据已知条件列出三段式:
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
起始(ml) 1 1 0
转化(ml) x 3x 2x
平衡(ml) 1﹣x 1﹣3x 2x
平衡时容器体积变成起始的75%,则,x=0.25ml,则该反应的平衡常数,
故答案为:48;
④步骤Ⅲ和步骤Ⅳ均是放热反应,放热反应生成物总能量低于反应物总能量。冷却NO2有利于提高HNO3产率,是因为HNO3受热易分解为NO2、O2等物质,另外,温度高也会降低NO2在水中溶解度,从而降低HNO3产率,因此冷却NO2有利于提高HNO3产率是因为防止温度高造成HNO3分解,
故答案为:低于;防止温度高造成HNO3分解(或温度高NO2溶解度降低);
(3)肼﹣氧气碱性燃料电池中,负极上燃料肼失电子和氢氧根离子反应生成水和氮气,电极反应式为N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O+N2↑,
故答案为:N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O+N2↑。
【点评】本题主要考查化学平衡的计算等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2024/12/18 17:52:08;用户:试用;邮箱:sygzkm@xyh.cm;学号:60770330选项
操作及现象
结论
A
在空气中蒸干FeCl2溶液并灼烧
最终得到FeCl2
B
常温下,用pH计测定同浓度的Na2CO3溶液、NaClO溶液的pH,前者pH大于后者
电离常数:Ka1(H2CO3)<Ka(HClO)
C
将充满NO2的玻璃球泡浸入热水中,气体颜色变深
2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH<0
D
在锌和稀硫酸的混合液中滴入几滴Ag2SO4浊液,产生气体速率加快
Ag2SO4作该反应的催化剂
t/min
0
10
20
30
n(CO)/ml
0.10
0.04
0.02
n(H2)/ml
0.20
0.04
实验数据
第一组
第二组
第三组
第四组
V(样品)/mL
20.00
20.00
20.00
20.00
滴定前V(NaOH)/mL
0.00
0.10
0.20
1.00
滴定后V(NaOH)/mL
15.95
15.10
15.25
15.95
AgCl
AgBr
Ag2SO4
Ag2CrO4
颜色
白
浅黄
白
砖红
Ksp
1.0×10﹣10
5.4×10﹣13
1.2×10﹣5
2.0×10﹣12
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
D
C
B
C
B
D
D
A
C
B
D
题号
12
13
14
15
16
17
18
答案
D
C
D
C
A
D
D
选项
操作及现象
结论
A
在空气中蒸干FeCl2溶液并灼烧
最终得到FeCl2
B
常温下,用pH计测定同浓度的Na2CO3溶液、NaClO溶液的pH,前者pH大于后者
电离常数:Ka1(H2CO3)<Ka(HClO)
C
将充满NO2的玻璃球泡浸入热水中,气体颜色变深
2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH<0
D
在锌和稀硫酸的混合液中滴入几滴Ag2SO4浊液,产生气体速率加快
Ag2SO4作该反应的催化剂
t/min
0
10
20
30
n(CO)/ml
0.10
0.04
0.02
n(H2)/ml
0.20
0.04
实验数据
第一组
第二组
第三组
第四组
V(样品)/mL
20.00
20.00
20.00
20.00
滴定前V(NaOH)/mL
0.00
0.10
0.20
1.00
滴定后V(NaOH)/mL
15.95
15.10
15.25
15.95
AgCl
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Ag2SO4
Ag2CrO4
颜色
白
浅黄
白
砖红
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