北京市海淀区高二上学期期末化学试题(解析版)-A4
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这是一份北京市海淀区高二上学期期末化学试题(解析版)-A4,共22页。试卷主要包含了01, 室温时,取未知浓度的盐酸10等内容,欢迎下载使用。
2025.01
学校___________班级___________姓名___________
考生须知
1.本试卷共8页,共两部分,19道题,满分100分。考试时间90分钟。
2.在试卷和答题纸上准确填写学校名称、班级名称、姓名。
3.答案一律填涂或书写在答题纸上,在试卷上作答无效。
4.在答题纸上,选择题用2B铅笔作答,其余题用黑色字迹签字笔作答。
5.考试结束,请将本试卷和答题纸一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列说法与盐类的水解无关的是
A. 使用硫酸铝钾做净水剂
B. 用热的纯碱溶液清洗厨房油污
C. 鸡蛋清遇浓溶液凝聚析出
D. 沸水中滴加饱和溶液制备胶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.铝离子水解得到氢氧化铝胶体,可以净化水,A错误;
B.用热的纯碱溶液水解得到氢氧根,油污在碱性条件下水解,B错误;
C.鸡蛋清属于蛋白质,遇浓溶液发生盐析,C正确;
D.沸水中滴加饱和溶液,氯化铁发生水解制备胶体,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语对事实的表述不正确的是
A. 电镀铜的阴极反应:
B. 纯水的电导率不为0:
C. 用除去工业废水中的
D. 金属析氢腐蚀的正极反应:
【答案】A
【解析】
【详解】A.电镀铜的阴极反应:,A错误;
B.因为水是弱电解质,,所以纯水电导率不为0,B正确;
C.与生成沉淀:,C正确;
D.金属析氢腐蚀的正极反应,氢离子得到电子,,D正确;
故选A。
3. 大气中的氯氟烃光解产生的氯自由基能够催化分解,加速臭氧层的破坏。反应进程及其能量变化如图。下列说法正确的是
A. 催化反应①和②均为放热过程
B. 增大了臭氧分解反应的活化能
C. 使臭氧分解的速率和限度均增大
D. 催化分解的反应速率主要由决定
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,催化反应①中反应物总能量低于生成物总能量,是吸热过程;催化反应②中反应物总能量高于生成物总能量 ,是放热过程,A错误;
B.Cl⋅是催化剂,催化剂的作用是降低反应的活化能,而不是增大臭氧分解反应的活化能,B错误;
C.Cl⋅作为催化剂,能降低反应的活化能,加快臭氧分解的反应速率,但催化剂不能改变反应的限度(化学平衡状态 ),C错误;
D.在多步反应中,反应速率由活化能最大的步骤决定,催化反应①的活化能大于催化反应②的活化能,所以Cl⋅催化O3分解的反应速率主要由决定,D正确;
故选D。
4. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 由水电离的的溶液中:
B. 无色溶液中:
C. pH=14的溶液中:
D. 含有的溶液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.由水电离的的溶液中,可能含有大量氢离子,也可能含有大量氢氧根,氢氧根与不能大量共存,A错误;
B.浅绿色,紫红色,B错误;
C.pH=14的溶液中,含有大量氢氧根,氢氧根与可以大量共存,C正确;
D.碘离子与银离子生成碘化银沉淀,D错误;
故选C。
5. 一定条件下,在2L的密闭容器中发生反应:,测得后A的物质的量减小了1ml,则反应的平均速率可表示为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】后A的物质的量减小了1ml,则反应2mlB,生成3mlC、4mlD;
【详解】A.A是浓度为定值的固体,不能用A的浓度变化表示反应的反应速率,A错误;
B.,B错误;
C.,C正确;
D.,D错误;
故选C。
6. 已知氢气燃烧反应的能量变化如下图。
下列说法不正确的是
A. H-H键的键能小于键的键能
B. 破坏和的化学键所需的能量小于中的化学键所释放的能量
C.
D. 利用该反应通过一定的装置可实现化学能到电能的转化
【答案】C
【解析】
【详解】A.H-H键的键能436kJ/ml小于键的键能496kJ/ml,A正确;
B.破坏和的化学键所需的能量:2×436kJ+496kJ=1368kJ,小于中的化学键所释放的能量4×462kJ=1848kJ,B正确;
C.反应的焓变等于反应物键能和减去生成物键能和,,若生成液态水,则放热更多,C错误;
D.该反应为自发的 氧化还原反应,通过一定的装置可实现化学能到电能的转化,D正确;
故选C。
7. 下列事实能用平衡移动原理解释的是
A. 浓溶液和浓溶液混合,剧烈反应生成气体和沉淀
B. 密闭容器中发生反应,加压后气体颜色变深
C. 溶液中滴加少量溶液,促进的产生
D. 铁钉放入浓中,无明显变化,加热后产生大量红棕色气体
【答案】A
【解析】
【详解】A.与相互促进水解平衡正向进行,剧烈反应生成气体和沉淀,A正确;
B.反应前后气体分子数相同,加压对气体进行压缩,颜色变深,平衡不移动,B错误;
C.铁离子催化分解过氧化氢,与平衡移动无关,C错误;
D.铁在浓硝酸中钝化,加热会使表面的氧化膜溶解,铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体二氧化氮,与平衡移动无关,D错误;
答案选A。
8. 室温时,取未知浓度的盐酸10.00mL,用溶液滴定,滴定实验如图。下列说法不正确的是
A. 图中操作有错误
B. 滴定管装液前需要润洗
C. 可用酚酞做指示剂
D. 滴定时若锥形瓶中有液体溅出,测定结果偏高
【答案】D
【解析】
【详解】A.用溶液滴定未知浓度的盐酸,标准液应装在碱式滴定管中,图中操作有错误,A正确;
B.滴定管清洗干净装液前需要润洗,B正确;
C.NaOH和HCl恰好反应溶液呈中性,可以选择酚酞或甲基橙为指示剂,C正确;
D.滴定时若锥形瓶中有液体溅出,溶质损失,测定结果偏低,D错误;
答案选D。
9. 一定温度下,在2个容积均为1L的恒容密闭容器中,加入一定量的反应物,发生反应:,相关数据见下表。
下列说法不正确的是
A. B物质的状态为气态
B. I中,A的平衡转化率为50%
C. 该反应的化学平衡常数的数值为5
D. I中,若平衡后向容器中再充入和,平衡正向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.一定温度下,在2个容积均为1L的恒容密闭容器中,Ⅱ加的A、B物质为Ⅰ的两倍,相当于增大压强,平衡时D的物质的量大于Ⅰ的两倍,说明平衡正向移动,则反应为气体体积缩小的反应,故B物质的状态只可能为气态,A正确;
B.Ⅰ中生成的D的物质的量为0.1ml,A、D计量数相等,则转化的A的物质的量为0.1ml,反应达到平衡时,A的转化率为,B正确;
C.容器Ⅰ中,建立如下三段式:,平衡常数K==5,C正确;
D.平衡后向容器中再充入和,Q==K,平衡不移动,D错误;
故选D。
10. 室温时,下列溶液中的离子浓度关系正确的是
A. 溶液:
B. 相同物质的量浓度的和溶液,前者小于后者
C. 加水稀释后,和均减小
D. 的混合溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液中存在物料守恒:,A错误;
B.溶液中水解产生OH-促进的水解,溶液中电离产生的H+抑制的水解,则相同物质的量浓度的和溶液,前者小于后者,B正确;
C.溶液中水解产生H+,溶液呈酸性,加水稀释后,减小,溶液酸性减弱,c(H+)减小,增大,C错误;
D.的混合溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),结合电荷守恒c()+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),则,D错误;
故选B。
11. 下列实验不能达到相应目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.升高温度,水的离子积增大,pH减小,不能验证温度对盐类水解平衡的影响,A不能达到相应目的;
B.只有温度不同,可验证温度对化学反应速率的影响,B能达到相应目的;
C.图中构成原电池,Zn为负极、Fe为正极,正极被保护,可验证牺牲阳极的阴极保护法,C能达到相应目的;
D.食盐水为中性,Fe发生吸氧腐蚀,密闭体系内压强减小,红墨水沿导管上升可证明铁的吸氧腐蚀,D能达到相应目的;
故选A。
12. 时,向溶液中滴加溶液,已知溶液中含碳微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图。下列说法不正确的是
A. 曲线①表示物质的量分数的变化情况
B. a点对应溶液的所有离子中,最大
C. 由b点可计算出
D. c点,由水电离产生的
【答案】B
【解析】
【分析】随着HCl的加入,溶液的pH逐渐减小,溶液中c()逐渐减小,先增大后减小,c(H2CO3)逐渐增大,则图中曲线①②③分别表示、HCO和H2CO3物质的量分数与溶液pH的关系,当pH=10.3时c ()=c (HCO),此时H2CO3的电离平衡常数Ka2(H2CO3) =c (H+) =c(H+) =10-10.3ml/L,据此分析解答。
【详解】A.由上述分析可知,曲线①②③分别表示、HCO和H2CO3物质的量分数与溶液pH的关系,故A正确;
B.图中a点对应溶液中溶质主要为NaHCO3和NaCl,c (Na+)增大,故B错误;
C.当pH=10.3时c () =c (HCO),此时H2CO3的电离平衡常数Ka2(H2CO3) =c (H+) =c(H+) =10-10.3ml/L,故C正确;
D.图中c点对应溶液中溶质为Na2CO3,pH=11.6,由水电离产生的c(OH-)和溶液中c (OH-)相等,即为10-16- (-11.6)ml/L=10-2.4ml/L,故D正确;
故选:B。
13. 利用电化学技术处理含有和废水的装置及原理示意图如下。下列说法正确的是
A. 电极n连接直流电源的正极
B. 电极n产生的气体为
C. 反应①的离子方程式:
D. 当产生224mL(标准状况下)时,理论上外电路通过0.06ml电子
【答案】D
【解析】
【详解】A.电极m上Cl-失去电子生成HClO,1mlCl-失去2ml电子生成1mlHClO,电极m为阳极,则电极m与直流电源的正极连接,电极n与直流电源负极连接,故A错误;
B.电极n与直流电源负极连接,电极n为阴极,水在电极n上得到电子产生氢气,故B错误;
C.次氯酸为弱酸,不能写成离子形式,离子方程式应为,故C错误;
D.根据反应,生成1mlN2消耗3mlHClO,则当产生标准状况下224mL(0.01ml)N2时,理论上外电路通过0.06ml电子,故D正确;
故答案为D。
14. 实验小组欲探究对Mg和反应的影响。20s时,分别向pH和均相同的①溶液和②溶液中加入相同的镁条,记录实验现象如下表,同时测定溶液pH随时间的变化曲线如下图。
已知:实验条件下,沉淀产生的pH范围是10.4~12.4.
下列说法不正确的是
A. 20~40s,①比②生成气泡快,是由于①中形成了原电池
B. 40~80s,①中pH增大比②缓慢,原因是①中生成气体消耗的较②少
C. 80~160s,①中pH迅速增大,原因是Mg与水反应使得c(OH⁻)增大
D. 160s以后,①②的pH均保持稳定,原因是体系中存在
【答案】B
【解析】
详解】A.20~40s:①中生成气泡较快,镁条表面有少量红色固体析出,形成铜-镁原电池,加快反应速率,A正确;
B.①中40~80s:生成气泡较快,消耗的较②多,①中pH增大比②缓慢,是由于水解平衡正向移动,使溶液中氢离子浓度减少较慢,B错误;
C.根据题中已知条件,沉淀产生的pH范围是10.4~12.4,80~160s,①中pH由6左右迅速增大,原因是Mg与水反应生成使得c(OH⁻)增大,C正确;
D.160s以后,①②的pH均保持稳定,原因是体系中存在,达到溶解平衡,溶液中c(OH⁻)基本不变,D正确;
故选B。
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 二硫化碳是一种应用广泛的化工原料,其沸点较低且易液化。工业上用和天然气反应制备(,,同时生成可做理想能源的。
(1)已知:反应ⅰ.
反应ⅱ.
由和天然气制备的反应的热化学方程式为___________。
(2)为论证制备反应在一定条件下能否自发进行,查阅数据计算出该反应的,结合(1)中所得结果,可判断反应在___________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能正向自发进行。
(3)为研究实际生产中适宜的反应条件。研究者通过计算模拟和在2L固定容积反应器中的反应过程,获得随温度变化的反应达平衡时的数据如下图。
①图中,在之间,的物质的量分数随温度升高而降低,从平衡角度分析其原因是___________。
②时,的平衡转化率为50%,此温度下平衡常数K的数值为___________。
(4)是一种有毒的气体,为减少排放对环境的污染,应尽可能提高反应过程中的转化率,可采取的方法有___________、___________(答出两点即可)。
【答案】(1)
(2)高温 (3) ①. 为吸热反应,随温度升高,平衡正向移动,物质的量减小,气体总物质的量增大,的物质的量分数减小 ②. 0.16
(4) ①. 适当减压 ②. 适当升温、增大的投料比、及时移出(答出两点即可)
【解析】
【小问1详解】
根据反应i-反应ii可得。
小问2详解】
为吸热反应,,,若反应自发进行,则需要在高温条件。
小问3详解】
①图中,在之间,的物质的量分数随温度升高而降低的原因是:为吸热反应,随温度升高,平衡正向移动,物质的量减小,气体总物质的量增大,的物质的量分数减小;
②初始条件为和,假设达到平衡时CH4转化xml,根据反应式可得平衡时各物质的物质的量为:、、和,的平衡转化率为 ,解得x=0.1ml,则平衡常数为。
【小问4详解】
提高反应过程中的转化率则需要使反应平衡正向移动,该反应为吸热反应,且为体积增加到反应,则可采取的方法有:适当减压、适当升温、增大的投料比、及时移出(答出两点即可)。
16. 兴趣小组对铜锌原电池进行性能改进研究。
(1)装置1中,正极反应为___________,能证明该电极反应发生的实验现象是___________。
(2)实验时发现装置1的电流强度很快降低,且锌片表面有红色海绵状固体析出,由此提出装置1原电池在能量转化上的缺点是___________。
(3)为改进装置1的缺点,甲同学提出采用装置2,其中的盐桥由KCl和琼脂组成。装置2工作时,盐桥中的向___________(填“左”或“右”)移动。
(4)装置2的电流虽然稳定但过小,乙同学提出继续电池改进为装置3。并测得3个装置的电流强度随时间变化的曲线如图。
①由图可看出装置3的电流比装置1的电流稳定,原因是___________。
②由图还可看出装置3的电流明显高于装置2的电流。对比装置2的盐桥和装置3的阴离子交换膜,概括二者在原电池系统中的功能的异同:相同点是均作为___________;差异是___________。
【答案】(1) ①. ②. 碳棒上出现红色固体
(2)部分Zn和硫酸铜直接反应,化学能未全部转化为电能(合理即可)
(3)右 (4) ①. 阴离子交换膜阻隔了向负极扩散,避免了直接氧化Zn,使化学能得以持续转化为电能 ②. 离子导体(或离子通道) ③. 盐桥的离子传导能力弱于阴离子交换膜(或盐桥的内电阻大于阴离子交换膜)
【解析】
【分析】装置1为铜锌单液原电池,锌片作负极,电极反应为:;碳棒作正极,得到电子,电极反应为:;装置2为铜锌双液原电池,锌片作负极,碳棒作正极,电极反应式与装置1中相同,盐桥中的阴离子向负极移动,阳离子向正极移动;装置3添加了阴离子交换膜,阻隔了向负极扩散,避免了反应:的发生,使化学能可以持续的转化为电能,所以装置3的电流比装置1的电流稳定;
【小问1详解】
由分析可知,锌片作正极,电极反应为:;铜单质为红色固体,则能证明该电极反应发生的实验现象是碳棒上出现红色固体;
【小问2详解】
实验时发现装置1的电流强度很快降低,且锌片表面有红色海绵状固体析出,说明锌片会直接与硫酸铜发生反应,故装置1原电池在能量转化上的缺点是部分Zn和硫酸铜直接反应,化学能未全部转化为电能;
【小问3详解】
装置2工作时,盐桥中的向正极移动,碳棒作正极,则向右移动;
【小问4详解】
①由图可看出装置3的电流比装置1的电流稳定,原因是阴离子交换膜阻隔了向负极扩散,避免了直接氧化Zn,使化学能得以持续转化为电能;
②对比装置2的盐桥和装置3的阴离子交换膜,二者在原电池系统中的相同点是均作为离子导体(或离子通道),可以选择性通过离子; 同时,由图还可看出装置3的电流明显高于装置2的电流,说明二者差异是盐桥的离子传导能力弱于阴离子交换膜(或盐桥的内电阻大于阴离子交换膜)。
17. 双乙酸钠又名二醋酸氢钠,是乙酸与乙酸钠的物质的量之比为的复合物,可用作纺织、涂料等行业中的缓冲剂。某品牌双乙酸钠的部分标签如图,同学们针对双乙酸钠的酸度及调节进行以下研究。
Ⅰ.比较同浓度的双乙酸钠与盐酸、乙酸溶液的pH
配制的三种溶液各10mL,分别放置于三个烧杯中,25℃时,测定溶液pH,结果如下表。
(1)乙酸溶液的pH大于1.0,结合化学用语说明其原因是___________。
(2)双乙酸钠溶液中,___________(填“>”“=”或“乙酸>双乙酸钠
B.恰好中和时,溶液的pH:盐酸乙酸>双乙酸钠
【答案】(1)醋酸为弱电解质,在溶液中存在电离平衡:,因此小于溶液浓度
(2)< (3)
(4)温度一定时,乙酸的电离平衡平衡常数为定值,由于双乙酸钠溶液中,近似相等,因此,近似等于Ka,也为常数(也可用的水解平衡常数解释)
(5)1 (6)C
【解析】
【小问1详解】
的乙酸溶液的pH>1.0,说明它是弱电解质,电离的氢离子浓度小于,电离方程式为:。
【小问2详解】
由题意可知,双乙酸钠溶液中pH=4.7,所以双乙酸钠溶液中醋酸电离大于醋酸根的水解(水解显碱性),则。
【小问3详解】
为强电解质,水溶液中完全电离,的盐酸,加水稀释到,变化到,可画出曲线为:。
【小问4详解】
双乙酸钠又名二醋酸氢钠,是乙酸与乙酸钠的物质的量之比为的复合物,一定温度下,双乙酸钠溶液中,又知双乙酸钠溶液稀释过程中,、 近似相等,所以近似等于,几乎保持不变。
【小问5详解】
已知双乙酸钠是乙酸与乙酸钠的物质的量之比为的复合物,Ⅱ中加水稀释后的醋酸溶液浓度为,取加碱中和,反应一半就可得到相当于一定浓度的双乙酸钠溶液, 即醋酸与溶液反应,所以消耗氢氧化钠溶液的体积为。
【小问6详解】
A.相同体积的同浓度的双乙酸钠、盐酸、 乙酸溶液分别与等浓度氢氧化钠溶液反应,恰好中和时消耗氢氧化钠溶液体积相等,故A错误;
B.相同体积的同浓度的双乙酸钠、盐酸、乙酸溶液分别与等浓度氢氧化钠溶液恰好中和, 对应溶液分别为醋酸钠溶液、氯化钠溶液、醋酸钠溶液,但双乙酸钠所得醋酸钠溶液浓度大,所以对应溶液的:盐酸双乙酸钠,故C正确;
故选:C。
18. 甲醇在化工生产中有着广泛的应用,利用制备甲醇的主要反应如下:
ⅰ.
ⅱ.
将一定量的和投入恒容密闭容器中进行上述反应,测得平衡转化率、选择性和CO选择性随温度变化情况如图。
已知:物质A的选择性(物质A代表或CO)
(1)曲线___________(填“a””b”或“c”)代表的选择性。
(2),曲线a随温度升高而升高的原因是___________。
(3)实际生产中采用的温度是,可能得原因是___________。
(4)电解法也可制备甲醇,双极膜组合电解制备甲醇装置如图。图中双极膜由催化层、阳离子交换膜和阴离子交换膜组合而成,在直流电场作用下可将水解离,在双极膜两侧分别得到和。
①与电源正极相连的电极为___________(填“a”或“b”)。
②结合化学用语判定并解释电解过程中阴极室溶液pH的变化情况:___________(电解液体积变化可忽略)。
(5)经提纯后的甲醇中常含有,采用电解法测定含量。向待测样品中加入和有机碱R,作为阳极室的电解质溶液。电解时阳极发生的反应如下:
①;
②
阴极反应不消耗水,样品中的水反应完测定即结束,根据电解消耗的电量可计算样品中的质量分数。若测得ag甲醇样品电解消耗的电量为x库仑(转移1ml电子消耗的电量为96500库仑),则样品中的质量分数为___________。
【答案】(1)b (2)反应ⅰ为放热反应,反应ⅱ为吸热反应,时,随温度升高,反应ⅰ逆移的程度小于反应ⅱ正移的程度
(3)时,催化剂活性高,反应速率快;或时,反应速率快
(4) ①. b ②. 阴极反应为,每转移6ml电子,消耗,同时又有从双极膜进入阴极室,因此阴极室溶液的pH基本不变
(5)
【解析】
【小问1详解】
反应为放热反应,反应为吸热反应,继续升温,反应平衡逆向移动,反应平衡正向移动,根据图象,二氧化碳的平衡转化率升高,所以曲线代表二氧化碳的转化率,而的选择性降低,说明曲线代表的选择性,则曲线代表的选择性。
【小问2详解】
反应为放热反应,反应为吸热反应,当温度超过以后,随着温度的不断升高,反应逆向移动,而反应正向移动,同时反应逆移的程度小于反应正移的程度,导致曲线随温度升高而升高。
【小问3详解】
实际生产中采用的温度是,可能得原因是:一是加快反应速率,二是此温度下,催化剂活性高,催化效果最佳。
【小问4详解】
①利用电解法制备甲醇,根据化合价变化情况,左侧电极室二氧化碳转化为甲醇,碳元素化合价降低,得到电子,是阴极,电极反应式为:;右侧电极室失去电子,是阳极,生成氢气,电极反应式为:。据此分析可知,与电源正极相连的电极为。
②阴极的电极反应式为:,当消耗电子,则会消耗,根据电荷守恒,双极膜离解产生的氢离子会进入阴极,会补充,故阴极室溶液基本不变。
【小问5详解】
消耗的电量为库仑,则转移电子的物质的量为:,由于产品甲醇中含有水,将水的质量扣除以后,则为产品甲醇的质量,根据阳极反应消耗的电子的物质的量,结合①;②反应,可得关系式:,所以,,故甲醇的质量为:,所以样品中的质量分数为:。
19. 研究小组按下图流程进行粗盐(主要杂质为)提纯的实验,发现得到的NaCl样品中仍有残留并探究原因。
(1)②中加入过量溶液的目的是___________。
(2)证明NaCl样品中含的实验:取少量NaCl样品于试管中,加入蒸馏水溶解,___________,观察到___________。
【查阅资料】
ⅰ.工业上一般用残留量来判定精制盐的纯度。
ⅱ.两种沉淀的如下表。
【提出假设并验证】
(3)甲同学猜想步骤②生成的发生沉淀转化导致了的残留,反应的离子方程式为___________。于是甲同学改进实验:在原实验的步骤___________和___________(填序号)之间增加过滤操作,测定所得NaCl样品中的残留量相较之前略有减少。
(4)乙同学继续查阅资料:溶液中的离子会受到周围带有异性电荷离子的屏蔽,使该离子的有效浓度降低,这种影响称为盐效应。推测盐效应会导致在高浓度电解质溶液中的溶解度增大,导致了的残留。设计并实施对照实验:取5个小烧杯,分别加入,再加入下表所示的不同溶液,加热、冷却后过滤,检验滤液中的,结果如下。
①上表中的实验___________(填序号)能说明在单一溶质溶液中,NaCl溶液的盐效应对溶解度产生的影响要明显弱于NaOH溶液或溶液的影响。
②综合表中实验可得结论:混合溶液的盐效应明显强于单一溶质溶液。依据是___________。
【反思改进】
(5)同学们概括粗盐提纯实验中除杂试剂溶液不应过量太多的原因有两个方面:___________。
(6)为尽可能减少残留,需对原粗盐提纯进行的改进是___________。
【答案】(1)确保完全沉淀
(2) ①. 加入HCl酸化的溶液(本题中可不考虑HCl和的加入顺序) ②. 有白色沉淀生成
(3) ①. ②. ② ③. ③
(4) ①. a、b、c ②. 实验d、e的溶液中的量明显高于实验a、b、c
(5)过量太多的溶液会导致后续试剂用量增大,浪费试剂,还可能由于盐效应导致的溶解度增大,进而使得残留量增大
(6)在加NaOH溶液之前先向粗盐溶液中加入稍过量的溶液,然后过滤,再依次加入其他除杂试剂
【解析】
【分析】加入过量氢氧化钠溶液,生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,除去镁离子;加入氯化钡时,能和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,从而除去硫酸根离子;加入碳酸钠溶液时,能和氯化钙、过量的氯化钡反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钡沉淀和氯化钠,从而除去钙离子和过量的钡离子;过滤,向滤液中加入适量的稀盐酸把过量的氢氧化钠和碳酸钠除去,蒸发结晶得到氯化钠晶体;需要注意的是,由于碳酸钠需要除去过量的钡离子,故碳酸钠必须在氯化钡溶液之后;
【小问1详解】
②中加入过量溶液的目的是除去硫酸根离子;
【小问2详解】
硫酸根离子能和钡离子生成硫酸钡沉淀,证明NaCl样品中含的实验:取少量NaCl样品于试管中,加入蒸馏水溶解,加入HCl酸化的溶液,观察到有白色沉淀生成,说明含有硫酸根离子。
【小问3详解】
猜想步骤②生成的发生沉淀转化导致了的残留,则说明硫酸钡和后来加入的碳酸钠中碳酸根离子反应转化为碳酸钡沉淀和硫酸根离子,反应为:;则可以改进实验,在原实验的步骤②、③之间增加过滤操作,首先分离出硫酸钡沉淀,然后加入碳酸钠,这样可以使得所得NaCl样品中的残留量相较之前略有减少。
【小问4详解】
①上表中的实验a、b、c中变量为单一溶质,比较滤液中硫酸根离子的量,能说明在单一溶质溶液中,NaCl溶液的盐效应对溶解度产生的影响要明显弱于NaOH溶液或溶液的影响。
②实验d、e变量为混合溶质,实验a、b、c变量为单一溶质,由表数据,实验d、e的溶液中的量明显高于实验a、b、c,说明混合溶液的盐效应明显强于单一溶质溶液;
【小问5详解】
过量太多的溶液会导致后续碳酸钠试剂用量增大,浪费试剂,还可能由于盐效应导致的溶解度增大,进而使得残留量增大,故粗盐提纯实验中除杂试剂溶液不应过量太多;
【小问6详解】
容器编号
起始时物质的量/ml
平衡时物质的量/ml
A
B
D
Ⅰ
02
0.2
0.1
Ⅱ
0.4
0.4
>0.2
目的
A.验证温度对盐类水解平衡的影响
B.验证温度对化学反应速率的影响
实验
热水中先出现淡黄色浑浊
目的
C.验证牺牲阳极的阴极保护法
D.验证铁的吸氧腐蚀
实验
溶液①
溶液②
20~40s:生成气泡较快,镁条表面有少量红色固体析出,溶液澄清;40~80s:生成气泡较快,溶液中出现蓝色浑浊;80~160s:生成气泡变慢,溶液中浑浊物基本不变;160s以后:持续生成气泡,浑浊物增多、颜色变浅
20~160s:生成气泡较慢,溶液澄清160s以后:持续生成气泡,溶液中出现白色浑浊
化学式:
性状:白色粉末,易溶于水,有醋酸气味。
pH:4.5~5.0
使用方法:直接添加或溶水后使用。
溶液
盐酸
乙酸溶液
双乙酸钠溶液
pH
1.0
2.9
4.7
物质
序号
饱和NaCl溶液/mL
溶液/mL
溶液/mL
滤液中的量
a
10
0
0
少量
b
0
10
0
较多
c
0
0
10
较多
d
0
5
5
大量
e
6
2
2
大量
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