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【化学】云南省会泽县茚旺高级中学2018-2019学年高二上学期12月月考(解析版) 试卷
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云南省会泽县茚旺高级中学2018-2019学年高二上学期12月月考
1.某混合溶液中所含离子的浓度如下表,则Mn+及a值可能为
A. Mg2+、1 B. Ba2+、0.5 C. Al3+、1.5 D. Fe2+、2
【答案】A
【解析】
【分析】
电解质混合溶液中阴阳离子所带电荷相等,故溶液中存在c(H+)+c(Na+)+nc(Mn+)=c(NO3-)+2c(SO42-),据此结合选项代入计算判断。
【详解】电解质混合溶液中阴阳离子所带电荷相等,故溶液中存在c(H+)+c(Na+)+ nc(Mn+)=c(NO3-)+2c(SO42-),故2mol/L+1mol/L+ nc(Mn+)=3mol/L+1mol/L2,故nc(Mn+)=2mol/L,
A、1mol/L的Mg2+,21mol/L =2mol/L,故A符合;
B、0.5mol/L的Ba2+,20.5mol/L=1mol/L,且Ba2+与SO42-不能共存,故B不符合;
C、1.5mol/L的Al3+,31.5mol/L =4.5mol/L,故C不符合;
D、2mol/L的Fe2+,22mol/L=4mol/L,故D不符合。
所以A选项是正确的。
2.下列推断正确的是
A. pH=6.5的溶液一定显酸性
B. 0.1mol•L-1的Na2CO3溶液中:c(CO32-)+c(HCO3-)=0.1mol•L-1
C. 常温下,等体积的0.2 mol•L-1的盐酸与0.2 mol•L-1的氢氧化钡溶液混合,所得溶液的pH=13
D. 常温下某溶液中水电离出的c(OH-)=l×10-12mol•L-1,该溶液pH 一定等于2
【答案】C
【解析】
A、没有指明温度,pH=6.5的溶液不一定显酸性,选项A错误;B、根据物料守恒0.1mol • L-1的Na2CO3溶液中:c(H2CO3)+c(CO32-)+c(HCO3-)=0.1mol • L-1,选项B错误;C、常温下,等体积的0.2 mol • L-1的盐酸与0.2 mol • L-1的氢氧化钡溶液混合,氢氧化钡过量,所得溶液的c(OH-)==0.1mol/L,则c(H+)=10-13mol/L,则pH=13,选项C正确;D、常温下某溶液中水电离出的c(H+) = 1×10-12 mol/L,说明该溶液中水的电离是被抑制的,所以溶液可能显酸性,也可能显碱性,pH 可能为2或12,选项D错误。答案选C。
3.对室温下c(H+)相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施,有关叙述正确的是
A. 加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的c(H+)均减小
B. 使温度都升高20℃后,两溶液的c(H+)均不变
C. 加水稀释2倍后,两溶液的c(H+)均增大
D. 加足量的锌充分反应后,两溶液中产生的氢气一样多
【答案】A
【解析】
【分析】
醋酸钠晶体抑制醋酸电离,CH3COO-在盐酸中结合H+生成醋酸;升温对盐酸而言H+浓度不变,对醋酸来说,升温促进醋酸电离;加水稀释,c(H+)都减小;醋酸部分电离,pH相同的醋酸和盐酸说明两者的H+浓度相同,但醋酸中还有CH3COOH分子,所以醋酸浓度大于盐酸。
【详解】醋酸中存在CH3COOHCH3COO-+H+。加入醋酸钠后, CH3COO-抑制了醋酸电离,H+浓度减小,而CH3COO-在盐酸中结合H+,H+浓度减小,所以pH均增大,A项正确;升温对盐酸而言H+浓度不变,对醋酸来说,升温促进醋酸电离,使H+浓度增大,B项不正确;加水稀释,c(H+)都减小,故C项错误;醋酸部分电离,pH相同的醋酸和盐酸说明两者的H+浓度相同,但醋酸中还有CH3COOH分子,所以醋酸浓度大于盐酸,体积相同,所以醋酸物质的量大于盐酸,与足量锌反应,醋酸产生的H2比盐酸多,故D错误。
【点睛】本题考查弱电解质电离,注意对于盐酸和醋酸溶液,升高温度,盐酸的pH不变,由于升高温度促进醋酸电离,醋酸溶液中pH减小,为易错点。
4.某弱酸溶液中存在电离平衡HAH++A-,下列叙述不正确的是
A. 溶液中离子浓度的关系满足:c(H+)=c(OH-)+c(A-)
B. 0.10 mol/L的HA溶液中加水稀释,溶液中c(OH-)增大
C. HA溶液中加少量的NaA固体,平衡逆向移动
D. 常温下,加入NaA固体可使HA的电离常数变小
【答案】D
【解析】
A、溶液呈电中性,阴阳离子所带电荷相等,根据电荷守恒得:c(H+)=c(OH-)+c(A-),选项A正确;B、加水稀释促进弱电解质电离,氢离子浓度减小,水的离子积常数不变,所以c(OH-)增大,选项B正确;C、加入NaA时,c(A-)增大,从而抑制弱酸电离,选项C正确;D、温度不变,弱酸的电离平衡常数不变,选项D不正确。答案选D。
点睛:本题考查弱电解质的电离,注意电离平衡常数只与温度有关,与溶液的浓度无关,只有正确理解,才能解答好本题。
5.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 71 g氯气被还原得到的电子数为2NA
B. 100 mL l mol·L-1的碳酸钠溶液中含有的CO32-数为0.1NA
C. 标准状况下,2.24 L苯中含有的碳原子数为0.6NA
D. 用含有少量锌、铁、银等杂质的粗铜作阳极电解精炼,当阴极析出64 g金属时阳极失去的电子数小于2NA
【答案】A
【解析】
试题分析:A、71g氯气的物质的量是1mol,含有2mol氯原子,被还原生成了氯离子,转移电子2mol,得到的电子数为2NA,故A正确;B、碳酸钠溶液中,碳酸根发生了水解,导致碳酸根数目减少,含有的CO32-数小于0.1NA,故B错误;C、标准状况下,苯不是气体,2.24 L苯的物质的量大于1mol,故C错误;D、由于铜的还原性大于银的,阳极银不会参与反应,故溶液中氧化性最强的阳离子是铜离子,阴极被还原的是铜离子,故64 g金属时阳极失去的电子数等于2NA,故D错误;故选A。
考点:考查了阿伏加德罗常数的相关知识。
6.将0.1mol/L的醋酸钠溶液20mL与0.1mol/L盐酸10mL混合后,溶液显酸性,则溶液中有关微粒的浓度关系正确的是
A. c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH)
B. c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(Cl-)>c(H+)
C. c(CH3COO-)=c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH)
D. c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-)
【答案】D
【解析】
将0.1mol/L的醋酸钠溶液20mL与0.1mol/L盐酸10mL混合后,反应后CH3COONa和CH3COOH的物质的量相等,溶液显酸性,说明CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度。A、CH3COOH为弱电解质,部分电离,应有c(CH3COOH)>c(H+),选项A错误;B、反应后CH3COONa和CH3COOH、NaCl的物质的量相等,溶液显酸性,说明CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,则c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+),选项B错误;C、反应后CH3COONa和CH3COOH的物质的量相等,溶液显酸性,说明CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,则(CH3COO-)>c (Cl-),选项C错误;D、溶液遵循电中性原则,应有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-),选项D正确。答案选D。
7.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 光照新制的氯水时,溶液的c(H+)逐渐增大
B. 对CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g),平衡体系增大压强可使颜色变深
C. 升高温度能够促进水的电离
D. 在含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉,振荡静置,溶液颜色变浅或褪去
【答案】B
【解析】
【分析】
勒夏特利原理是如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动,勒夏特利原理适用的对象应存在可逆过程,如与可逆过程的平衡移动无关,则不能用勒夏特利原理解释。
【详解】A、氯水中存在化学平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO,光照使氯水中的次氯酸分解,次氯酸浓度减小,使得平衡向右移动,氢离子浓度变大,溶液的pH值减小,能用勒夏特列原理解释,故A不符合;
B、对平衡CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g),两边气体计量数相等,增大压强平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,故B符合;
C、水的电离是吸热的过程,升高温度,化学平衡正向进行,和平衡有关,故C不符合;
D、Fe3++SCN-⇌Fe(SCN)2+,向溶液中加入Fe粉,发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,平衡向逆反应方向移动,导致溶液颜色变浅或褪去,可以用勒夏特里原理解释,故D不符合。
故选B。
8.下列有关说法正确的是
A. 常温下,0.1 mol/L Na2S溶液中存在:c(OH-) =c(H+) +c(HS-) +c(H2S)
B. 常温下,pH为1的0.1 mol/L HA溶液与0.1 mol/L NaOH溶液恰好完全反应时,溶液中一定存在:c(Na+) =c(A-)>c(OH-) =c(H+)
C. 常温下,pH=7的CH3COONa和CH3COOH混合溶液中c(Na+)=0.1 mol/L:c(Na+) =c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+) =c(OH-)
D. 常温下,将0.1 mol/L CH3COOH溶液加水稀释,当溶液的pH从3.0升到4.0时,溶液中的值减小到原来的1/10
【答案】B
【解析】
试题分析:A、根据质子守恒,常温下,0.1 mol·L-1Na2S溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),A错误;B、等浓度的HA和NaOH等体积混合,恰好反应生成NaA,HA是强酸,A-不水解,溶液显中性,则溶液中c (Na+) = c(A-) > c(OH-) = c(H+),B正确;C、根据电荷守恒,c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),C错误;D、将0.1 mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释,溶液中=Ka/c(H+),当溶液的pH从3.0升到4.0时,则比值增大到原来的10倍,D错误,答案选B。
【考点定位】本题主要是考查电解质溶液中离子浓度关系和大小比较的判断
【名师点晴】该题是高频考点,综合性强,难度较大。该题试题的关键是灵活应用电荷守恒、物料守恒和质子守恒,同时也需要注意以下几种情况的分析:①多元弱酸溶液:根据多步电离分析,例如在H3PO3溶液中,c(H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)。②多元弱酸的正盐溶液:根据弱酸根的分步水解分析,例如Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)。③不同溶液中同一离子浓度的比较:要看溶液中其他离子对其产生的影响。例如在相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4NO3溶液,②CH3COONH4溶液,③NH4HSO4溶液,c(NH4+)由大到小的顺序是③>①>②。④混合溶液中各离子浓度的比较:要进行综合分析,如电离因素、水解因素等。例如在0.1 mol·L-1的NH4Cl和0.1 mol·L-1的氨水混合溶液中,各离子浓度的大小顺序为c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。在该溶液中,但NH3·H2O的电离程度大于NH4+的水解程度,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),同时c(NH4+)>c(Cl-)。
9.化学平衡常数(K)、电离常数(Ka,Kb)、溶度积常数(Ksp)等常数是表示判断物质性质的重要常数。下列关于这些常数的说法不正确的是
A. 化学平衡常数的大小只与温度有关,与浓度、压强、催化剂无关
B. 相同温度时,Ka(HCN)
C. 向氯化钡溶液中加入同浓度的碳酸钠和硫酸钠溶液,先产生BaSO4沉淀,则Ksp( BaSO4)>Ksp(BaCO3)
D. 当温度升高时,Ka(CH3COOH)变大
【答案】C
【解析】
试题分析:A、化学平衡常数只与温度有关,与浓度、压强、催化剂无关,故A正确;B、二者都是一元酸,浓度相同时,电离常数越小,说明电离程度越小,氢离子浓度越小,溶液的酸性越弱,故氢氰酸的酸性比醋酸弱,故B正确;C、溶解度越小越先沉淀,二者结构相似,溶解度越小,溶度积就越小,故Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),故C错误;D、弱酸、弱碱的电离过程是吸热过程,温度升高促进电离,弱酸、弱碱的电离常数(Ka、Kb)变大,故D正确;故选C。
【考点定位】考查化学平衡常数的含义
【名师点晴】本题考查化学平衡常数、电离常数、溶度积等,难度不大,注意掌握各种常数表达式的书写与影响因素书写化学平衡常数应注意的问题:①化学平衡常数只与温度有关;②稀溶液中进行的反应,水的“浓度”作为常数,在平衡常数中不用书写;③当反应中有固体物质参加时,固体的“浓度”作为常数,在平衡常数表达式中不用书写;④化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。同一个化学反应,由于书写的方式不同,各反应物、生成物的化学计量数不同,平衡常数就不同。但是这些平衡常数可以相互换算;⑤平衡常数的大小可以表示反应进行的程度。一般认为K>105反应较完全(即不可逆反应),K<10-5反应很难进行(即不反应);⑥定量的衡量化学反应进行的程度。K值越大,表示反应进行的程度越大,反应物的转化率也越大;⑦判断可逆反应进行的方向:对于可逆反应,在一定的温度的任意时刻,生成物浓度的化学计量数次幂与反应物的化学计量数次幂的比值叫做反应的浓度商,用Qc表示。Qc<K时,向正反应方向进行;Qc=K时,反应平衡;Qc>K时,向逆反应方向进行;⑧判断反应的热效应,若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。
10.已知:25 °C时,某些弱酸的电离常数如下表,下列说法正确的是
H2SO3
H2CO3
CH3COOH
HClO
Kl=1.54×10-2
K1==4.30×10-7
K=1.8×l0-5
K = 2. 95×l0-8
K2=1.02×10-7
K2=5.61×l0-11
A. 向漂白粉溶液中加入少量NaHSO3可增强漂白性
B. 向Na2CO3溶液中通入少量SO2发生反应的离子方程式为:2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32-
C. 相同浓度的NaClO、Na2CO3、NaHCO3溶液的pH值由大到小的顺序为:NaClO>Na2CO3>NaHCO3
D. 相同浓度的CH3COONa和NaClO溶液混合后,溶液中各离子浓度的大小关系为:c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】B
【解析】
A. 向漂白粉溶液中加入少量NaHSO3,亚硫酸氢钠被氧化,漂白性降低,A错误;B. 亚硫酸的酸性强于碳酸,则Na2CO3溶液中通入少量SO2发生反应的离子方程式为:2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32-,B正确;C. 酸性:H2CO3>HClO>HCO3-,相同浓度的NaC1O、Na2CO3、NaHCO3溶液的pH值由大到小的顺序为:Na2CO3>NaC1O>NaHCO3,C错误;D. 次氯酸根离子的水解程度大于醋酸根,则相同浓度的CH3COONa和NaClO溶液混合后,溶液中各离子浓度大小关系是:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),D错误,答案选B。
11.如图所示能够组成原电池,并且产生明显的电流的是( )
【答案】B
【解析】
A.两个电极材料相同且不能自发的进行氧化还原反应,所以不能构成原电池,没有电流产生,故A错误;B.该装置符合原电池构成条件,所以有电流产生,故B正确;C.该装置不能发生自发的氧化还原反应,不能构成原电池,没有电流产生,故C错误;D.该装置不能发生自发的氧化还原反应,不能构成原电池,没有电流产生,故D错误;故选B。
点睛:本题考查了原电池原理,明确原电池构成条件是解本题关键,这几个条件必须同时具备,否则不能形成原电池:①有两个活泼性不同的电极,②将电极插入电解质溶液中,③两电极间构成闭合回路,④能自发的进行氧化还原反应。
12.白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—P akJ·mol—1、P—O bkJ·mol—1、P="O" ckJ·mol—1、O="O " dkJ·mol—1。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是( )
A. (6a+5d-4c-12b)kJ·mol—1B(4c+12b-6a-5d)kJ·mol—1 B. (4c+12b-4a-5d)kJ·mol—1
C. (4a+5d-4c-12b)kJ·mol—1
【答案】A
【解析】
由图可以看出:P4中有6mol的P-P,5mol的O2中含有5molO=O,1mol的P4O10中含有4mol的P=O,12mol的P-O,所以△H=(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1。
13.25 ℃时,下列溶液中微粒存在情况不合理的是
①Fe2+、Mg2+、OH-、Cl-能大量共存
②含Br-、Ba2+、Na+、HC的溶液,通入CO2后这些离子仍能大量共存
③向含K+、Na+、N、Cl-的溶液中滴加少量溴水,离子能大量共存
④硝酸钠和氯化钡混合溶液中,离子的浓度为c(Ba2+)=0.2 mol/L,c(Na+)=0.2 mol/L,c(N)=0.3 mol/L,c(Cl-)=0.1 mol/L
A. ①③
B. ②③
C. ①④
D. ②④
【答案】C
【解析】
【分析】
离子在水溶液中能够大量共存,则离子间不发生化学反应;溶液中的离子遵循电荷守恒的原则,即溶液中所有阳离子所带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数相等,据此分析。
【详解】①Fe2+、Mg2+与OH-反应分别生成氢氧化亚铁和氢氧化镁沉淀,离子不能大量共存,不合理;
②CO2通入与含Br-、Ba2+、Na+、HCO3-的溶液中的离子不发生化学反应,离子能大量共存,合理;
③含K+、Na+、NO3-、Cl-的溶液中滴加少量溴水,不会发生反应,离子能大量共存,合理;
④硝酸钠和氯化钡混合溶液中,应遵循电荷守恒的原则,即2c(Ba2+)+c(Na+)=c(NO3-)+c(Cl-),根据溶质离子的浓度为c(Ba2+)=0.2 mol/L,c(Na+)=0.2 mol/L,c(NO3-)=0.3 mol/L,c(Cl-)=0.1 mol/L可知,电荷不守恒,不合理;
故选C。
【点睛】离子共存的判断方法:离子之间不能结合生成沉淀、气体、水或弱电解质,不能发生氧化还原反应,不能生成络离子等。
14.如图所示是氢氧燃料电池的基本结构,将电极a、b分别与负载连接后,电池就能正常工作。下列有关该燃料电池工作时的叙述不正确的是
A. a电极一定是负极
B. 若X是H+,则H+将从a电极通过离子交换膜移向b电极
C. 若X是O2-,则生成的水将从d口流出
D. 溶液中的电流方向是从b流向a
【答案】D
【解析】
试题分析:燃料电池中,燃料为负极,故A正确;在原电池中阳离子向正极流动\、阴离子向负极流动,BC正确,电流经过外电路由正极流向负极,D错误。
考点:本题考查燃料电池,涉及电极判断,离子、电子流动方向,电解质溶液等相关知识。
15.下列说法正确的是 ( )
A. 在常温下,放热反应一般能自发进行,吸热反应都不能自发进行
B. NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H=+185.57 kJ·mol-1,能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C. 因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D. 在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向
【答案】B
【解析】
试题分析:A.在常温下,放热反应一般能自发进行,吸热反应也可能自发进行,A错误;B.NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H=+185.57kJ/mol,能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,B正确;C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变可以共同作为反应自发性的判据,而不能单独使用,C错误;D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变反应速率,但不能改变化学反应进行的方向,D错误,答案选B。
考点:考查反应自发性判断
16.在一定温度时,将1 mol A和2 mol B放入容积为5 L的某密闭容器中发生反应A(s)+2B(g)C(g)+2D(g),经5 min后,测得容器内B的浓度减少了0.2 mol/L。下列叙述中错误的是
A. 在5 min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02 mol/(L•min)
B. 5 min时,容器内D的浓度为0.2 mol/L
C. 该可逆反应随着反应的进行,容器内压强逐渐增大
D. 5 min时,容器内气体总的物质的量为3 mol
【答案】D
【解析】
试题分析:A、根据公式v=△c/△t计算v(B)=0.04mol·(L·min)-1,又同一条件下不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比,则v(C)=0.02mol·(L·min)-1,正确;B、5min时,c(C)=0.1mol·L-1,则c(D)=0.2mol·L-1,正确;C、该反应为气体物质的量增加的反应,随反应的进行,容器内压强增大,正确;D、5min时,Δn(B)=0.2mol·L-1×5 L=1mol,Δn(C)=0.5mol,Δn(D)=1mol,容器内气体的物质的量为2mol-1mol+0.5mol+1mol=2.5mol,错误。
考点:考查化学反应速率。
17.用石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4的混合液,通电一段时间后,两极均收集到2.24L(标况)气体,则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为
A. 0.5mol/L
B. 1mol/L
C. 2mol/L
D. 4mol/L
【答案】B
【解析】
试题分析:阳极电极反应是4OH-=2H2O+O2↑+4e-,阴极电极反应是Cu2++2e-→Cu,2H++2e-→H2↑,即两极生成的是氧气和氢气,均为0.1mol,阳极生成0.1mol氧气,转移电子0.4mol,阴极生成0.1mol氢气,转移电子0.2mol,还有0.2mol电子是Cu2+得到的电子,即n(Cu2+)=0.1mol,c(Cu2+)=,故答案选B
考点:考查电解池的概念及相关计算
18.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解质溶液为硫酸,工作时反应为:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,下列结论正确的是
A. Pb为正极被氧化
B. SO42-只向PbO2极移动
C. 电解质溶液密度不断减小
D. 溶液的pH不断减小
【答案】C
【解析】
试题分析:A.由铅蓄电池的总反应PbO2+2H2SO4+Pb═2PbSO4+2H2O可知,Pb为负极,发生失电子的氧化反应,被还原,故A错误;
B、原电池中阳离子向正极移动,阴离子硫酸根向负极Pb极移动,故B错误;
C、由铅蓄电池的总反应PbO2+2H2SO4+Pb═2PbSO4+2H2O可知,硫酸被消耗,电解质溶液密度不断减小,故C正确;
D、由铅蓄电池的总反应PbO2+2H2SO4+Pb═2PbSO4+2H2O可知,硫酸被消耗,pH不断增大,故D错误.
故选C。
考点:常见化学电源的种类及其工作原理
点评:本题考查原电池的工作原理,题目难度中等,本题注意电极反应式的书写,为解答该题的关键。
19.已知有反应:2A(g)+B(g)3C(g) △H<0,在恒容的密闭容器中,通入A和B气体,反应达到平衡后,若仅改变图中x的值,则y随x变化趋势合理的是
选项
x
y
A
温度
容器内混合气体的密度
B
A的物质的量
B的转化率
C
催化剂的质量
C的体积分数
D
充入稀有气体
逆反应速率
【答案】B
【解析】
【分析】
反应2A(g)+B(g)3C(g) △H<0,平衡常数只随温度变化,增加B的量,促进A的转化,加入C,化学平衡逆向移动,增大压强,平衡不移动,升高温度,化学平衡逆向移动,催化剂改变反应速率,不改变化学平衡,结合图象可以知道一个量增大引起另一个量的增大来解答。
【详解】A.达平衡后,升高温度,化学平衡逆向移动,反应前后气体体积、质量不变,密度始终不变,与图象不符合,故A错误;
B.达平衡后,增加A的物质的量,平衡正向移动,则B的转化率增大,与图象符合,所以B选项是正确的;
C.达平衡后,再加入催化剂,改变化学反应速率,化学平衡不移动,C的体积分数不变,与图象不符合,故C错误;
D.加入惰性气体,反应物和生成物的浓度都不变,所以反应速率不变,故D错误。
故选B。
20.已知同温度下的溶解度:Zn(OH)2>ZnS,MgCO3>Mg(OH)2。就溶解或电离出S2-的能力而言,FeS>H2S>CuS,则下列离子方程式错误的是
A. Mg2++2HCO3-+2Ca2++4OH-=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
B. Cu2++H2S=CuS↓+2H+
C. Zn2++S2-+2H2O=Zn(OH)2↓+H2S↑
D. FeS+2H+=Fe2++H2S↑
【答案】C
【解析】
试题分析:A.由于溶解度MgCO3>Mg(OH)2,则反应生成Mg(OH)2和CaCO3,故A正确;B.由于电离出S2-的能力H2S>CuS,则Cu2+与H2S反应生成CuS,离子方程式正确,故B正确;C.因ZnS比Zn(OH)2难溶,S2-和Zn2+应先结合成ZnS沉淀,而不是双水解,故C错误;D.由于电离出S2-的能力FeS>H2S,FeS溶于酸可生成H2S,故D正确;故选C。
考点:考查离子反应、电离平衡等。
21.硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下,下列说法正确的是
A. 温度一定时,Ksp(SrSO4)随c(SO42-)的增大而减小
B. 三个不同温度中,363K时Ksp(SrSO4)最大
C. 283K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液
D. 283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液
【答案】B
【解析】
试题分析:A.Ksp只与温度有关与浓度无关,错误; B.由图象可知:在相同条件下,温度越低,c(SO42−)•c(Sr2+)越大,Ksp(SrSO4)越大,物质的溶解度也越大,正确; C.a点在283K的下方,属于不饱和溶液,错误; D.283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后会有晶体析出,还是属于饱和溶液,错误。
考点:考查沉淀溶解平衡及Ksp的意义和应用,饱和溶液的判断的知识。
22.常温下Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数依次为:Ksp(Ag2SO4)=7.7×10-5、Ksp(AgCl)=1.8×10-10、Ksp(AgI)=8.3×10-17。下列有关说法中,错误的是
A. 常温下,Ag2SO4、AgCl、AgI在水中的溶解能力依次减弱
B. 在AgCl饱和溶液中加入NaI固体,有AgI沉淀生成
C. Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数之比等于它们饱和溶液的物质的量浓度之比
D. 在Ag2SO4饱和溶液中加入Na2SO4固体有Ag2SO4沉淀析出
【答案】C
【解析】
试题分析:A、Ag2SO4溶液中Ksp=c2(Ag2+)×c(SO42-),求出c(Ag+)=2.49×10-5/3,AgCl溶液中c(Ag+)=1.34×10-5,AgI溶液中c(Ag+)=2.89×10-8.5,通过数值的比较,三种物质在水中溶解度依次减弱,故说法正确;B、AgCl、AgI类型相同,溶度积小,说明此物质更难溶,通过溶度积的比较,AgI比AgCl更难溶,故说法正确;C、根据各自溶度积的表达式,Ag2SO4溶液中Ksp=c2(Ag2+)×c(SO42-),而另外两个是Ksp=c(Ag+)×c(X-),故说法错误;D、如果Qc>Ksp,就会有沉淀产生,故说法正确。
考点:考查溶度积的计算等知识。
23.下列说法正确的是
A. 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可加快产生氢气的速率
B. 对于反应2H2O2=2H2O+O2↑,加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率
C. 将铜片放入稀硫酸中,无明显现象;若再向所得溶液中加入硝酸银溶液,一段时间后,由于形成原电池,可看到有氢气产生
D. 100mL 2mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
【答案】B
【解析】
试题分析:A、铁与浓硫酸反应不会产生氢气,错误;B、二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,所以反应速率加快,升高温度,可以加快反应速率,正确;C、铜与稀硫酸不反应,加入硝酸银后,由于溶液中存在硝酸根离子、氢离子,相当于溶液中存在硝酸,所以铜与稀硝酸反应有气体产生,但不是氢气,错误;D、100mL 2mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,相当于加水,所以氢离子的浓度减小,反应速率降低,错误,答案选B。
考点:考查条件对反应速率的影响
24.在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是
A. 图Ⅰ研究的是t0时刻增大O2的物质的量浓度对反应速率的影响
B. 图Ⅱ研究的是t0时刻通入氦气增大体系压强对反应速率的影响
C. 图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响,且甲的催化效率比乙高
D. 图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高
【答案】D
【解析】
【详解】A.增大氧气的浓度,瞬间逆反应速率不变,图Ⅰ中不符,应为增大压强,故A错误;
B.图Ⅱ正逆反应速率同等程度的增大,为催化剂对反应的影响,故B错误;
C.催化剂不改变平衡,应为温度对反应的影响,故C错误;
D.乙先达到平衡,温度较高,温度升高,平衡向逆反应方向移动,SO2转化率减小,转化率与图象符合,故D正确。
故选D。
25.按如图所示,两个烧杯中分别盛有足量的稀硫酸和氯化铜溶液:
(1)A、B两个装置中,属于原电池的是_________(填标号)。
(2)A池中,铜极为_________极,发生_________反应(填“氧化”或“还原”),电极反应式为__________________。
(3)B池中,左边C是_________极,电极反应式为__________________________________________________,总反应式为___________________________________________________________。
(4)B池中当阴极产生6.4g铜时,阳极放出_________g气体。
【答案】(1)A (2)正;还原;2H++2e-=H2↑(3)阳极;2Cl--2e-=Cl2↑;CuCl2Cu+Cl2↑
(4)7.1
【解析】
(1)装置A中没有外接电源,是原电池,B是电解池。
(2)在原电池中较活泼的金属作负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极上,所以溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。正极得到电子,发生还原反应。锌比铜活泼,所以锌是负极,铜是正极,溶液中的氢离子在正极得到电子,发生还原反应产生氢气。
(3)左侧电极和电源的负极相连,作阳极,溶液中的氯离子放电,产生氯气。阳极阴极是铜离子放电,析出铜,所以总反应式为CuCl2Cu+Cl2↑。
(4)生成6.4g铜转移的电子是6.4g÷64g/mol×2=0.2mol。根据电子的得失守恒可知,阳极产生的氯气是0.2mol÷2=0.1mol,质量是0.1mol×71g/mol=7.1g。
26.已知常温下, AgBr的Ksp=4.9×10-13,AgI的 Ksp=8.3×10-17.
(1)AgBr固体在水中达到溶解平衡,写出其表达式 _______________________;此时溶液中c(Ag+)=___________________;
(2)向AgBr的悬浊液中:
①加入AgNO3固体,则c(Br -)_______________ (填“变大”、“变小”或“不变”,下同);
②若改加更多的AgBr固体,则c(Ag+)___________________ ;
③若改加更多的KI固体,则c(Ag+)___________________ ,c(Br -)___________________。
【答案】 (1). AgBr(s)⇌ Ag+(aq)+Br-(aq) (2). 7×10-7mol/L (3). 变小 (4). 不变 (5). 变小 (6). 变大
【解析】
【分析】
(1)依据溶解平衡书写方程式即可;依据溶度积计算浓度;
(2)根据影响沉淀溶解平衡的因素:浓度、同离子效应等方面知识来回答。
【详解】(1)AgBr固体在水中达到溶解平衡,表达式为AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq),根据c(Ag+)• c(Br -)=4.9×10-13,解得c(Ag+)= 7×10-7 mol/L ,
故答案为:AgBr(s)⇌ Ag+(aq)+Br-(aq);7×10-7 mol/L ;
(2)①AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq),加入AgNO3 固体,导致c(Ag+)增大,平衡左移,则c(Br -)变小;
故答案为:变小;
②若改加更多的AgBr固体,因为原溶液为饱和溶液,所以浓度不变,平衡不移动,c(Ag+)不变;
故答案为:不变;
③若改加更多的KI固体,根据AgBr的Ksp=4.9×10-13,AgI的Ksp=8.3×10-17 AgI更难溶,沉淀发生转化,c(Ag+)变小,c(Br -)变大。
故答案为:变小;变大。
【点睛】本题考查学生沉淀溶解平衡原理以及溶解平衡的影响因素,注意溶解平衡方程式的书写。
27.盐酸、醋酸和碳酸是化学实验和研究中常用的几种酸。
已知室温下:Ka(CH3COOH)=1.7×10-5;
H2CO3的电离常数Ka1=4.2×10-7、Ka2=5.6×10-11
(1)①请用离子方程式解释碳酸氢钠水溶液显碱性的原因:_______________________________。
②常温下,物质的量浓度相同的下列四种溶液:
a.碳酸钠溶液 b.醋酸钠溶液 c.氢氧化钠溶液 d.氢氧化钡溶液
其pH由大到小的顺序是_______________________________(填序号)。
(2)某温度下,将pH均为4的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,其pH随溶液体积变化的曲线图中a、b、c三点对应的溶液中水的电离程度由大到小的顺序是_____________________________;该醋酸溶液稀释过程中,下列各量一定变小的是_____________。
a.c(H+) b.c(OH-) c. d.
(3)在t℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10-amol·L-1,c(OH-)=10-bmol·L-1,已知a+b=12,则:
①该温度下水的离子积常数Kw=__________________________。
②在该温度下,将100mL 0.1 mol·L-1的稀H2SO4与100mL 0.4 mol·L-1的NaOH溶液混合后,溶液的pH=__________________________。
【答案】 (1). ①HCO3— + H2O H2CO3 + OH— (2). dcab (3). b=c>a (4). ad (5). 10-12 (6). 11
【解析】
(1)碳酸氢钠中碳酸氢根离子水解程度大于电离程度而导致其溶液呈碱性,碳酸氢根离子水解方程式为:HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-,故答案为:HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;
②物质的量浓度相同的四种溶液,c、d是强碱,氢氧化钡中氢氧根离子浓度大,所以pH大,ab中阴离子水解,导致溶液显示碱性,醋酸根离子的水解程度小于碳酸根离子,所以碳酸钠的碱性强于醋酸钠,即pH大小顺序是:dcab,故答案为:dcab;
(2)pH相等的醋酸和盐酸溶液中,加水稀释促进醋酸电离,氯化氢完全电离,所以稀释相同的倍数后,pH变化大的是盐酸,变化小的是醋酸,酸抑制水电离,酸的酸性越强,水的电离程度越小,所以溶液体积越大,水的电离程度越大,则水的电离程度由a、b、c三点溶液中水的电离程度由大到小的顺序是b=c>a;加水稀释醋酸,促进醋酸电离,溶液中除了氢氧根离子、水分子外,所有微粒浓度都减小。a.溶液中c(H+)减小,故正确;b.温度不变,水的离子积常数不变,氢离子浓度减小,则c(OH-)增大,pH增大,故错误;c.c.=,温度不变,水的离子积常数不变、醋酸的电离平衡常数不变,所以不变,故错误;d.加水稀释促进醋酸电离,则氢离子个数增多,醋酸分子个数减少,所以减小,故正确;故答案为:b=c>a;a d;
(3)①溶液中的离子积Kw=c(H+)×c(OH-)=10-a×10-b=10-(a+b)=10-12;故答案为:10-12;
②酸中氢离子的物质的量=0.1mol/L×2×0.1L=0.02mol,碱中氢氧根离子的物质的量=0.4mol/L×0.1L=0.04mol/L,混合溶液中氢氧根离子浓度==0.1mol/L,溶液中氢离子浓度为10-11mol/L,则溶液的pH=11,故答案为:11。
28.I.一定温度下,某容积为2 L的密闭容器内,某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图,依图所示:
(1)该反应的化学方程式是______________________________________________。
(2)在图上所示的三个时刻中,______________(填t1、t2或t3)时刻达到化学反应限度。
II.一定温度下将6 mol的A及6 molB混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经过5分钟后反应达到平衡,测得A的转化率为60﹪,C的平均反应速率是0.36 mol·L-1·min-1。求:
(1)平衡时D的浓度= _________________mol·L-1。
(2)B的平均反应速率υ(B)=________________mol·L-1·min-1。
(3)x=_______________。
(4)开始时容器中的压强与平衡时的压强之比为________________。(化为最简整数比)
【答案】 (1). 2NM (2). t3 (3). 1.2 mol·L–1 (4). 0.12 mol·L–1·min–1 (5). 3 (6). 10:11
【解析】
(1)由图可知,N减少8-2=6,M增加5-2=3,N为反应物,M为生成物,且变化量之比为2:1,即化学计量数之比为2:1,反应为2N(g) M(g),故答案为:2N(g) M(g);
(2)因物质的量随时间的变化而不发生变化时为平衡状态,由图可知,t3为平衡状态,故答案为:t3;
3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),经过5分钟后反应达到平衡,测得A的转化率为60%,则
3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),
开始(mol/L) 3 3 0 0
转化 3×60% 0.6 0.6x 1.2
平衡 1.2 2.4 0.6x 1.2
(1)由上述分析可知平衡状态D的浓度为1.2mol/L,故答案为:1.2mol/L;
(2)B的平均反应速率υ(B)==0.12mol/(L·min),故答案为:0.12mol/(L·min);
(3)由速率之比等于化学计量数之比可知,=,解得x=3,故答案为:3;
(4)开始时容器中的压强与平衡时的压强之比等于反应前后的物质的量之和的比,为(6+6)mol:(1.2+2.4+0.6×3+1.2)mol/L×2L=10:11,故答案为:10:11。
点睛:本题考查化学平衡的计算,为高频考点,把握化学平衡三段法计算、速率及压强比的计算方法为解答的关键。
29.碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
请回答下列问题:
(1)加入少量NaHCO3的目的是调节pH范围在__________________________内,使溶液中的___________________沉淀(写离子符号),该反应的离子方程式为_________________________________ 。
(2)反应Ⅱ中的离子方程式为________________________________________________ 。
(3)在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若参与反应的O2有11.2 L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为_____________________。
(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合离子,该水解反应的离子方程式为___________________________________。
(5)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为___________________。
A.氯水 B.KSCN溶液 C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液
【答案】 (1). 4.4-7.5 (2). Al3+ (3). Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓ (4). Fe2++2H++NO2- = Fe3++ H2O+NO↑ (5). 2mol (6). 2Fe(OH)2++2H2OFe2(OH)42++2H+ (7). D
【解析】
【分析】
(1)要制备硫酸亚铁,应与硫酸铝分离,根据沉淀的pH选择范围,根据沉淀反应书写离子方程式;
(2)流程分析反应Ⅱ是亚硝酸钠在酸溶液中氧化亚铁离子为铁离子,依据氧化还原反应电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平写出;
(3)所消耗氧气得到的电子的物质的量相当于NaNO2得到电子的物质的量;
(4)根据反应物和生成物判断离子方程式;
(5)证明不含有亚铁离子需要选择高锰酸钾溶液褪色与否进行实验验证。
【详解】(1)根据部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH:Al(OH)3完全沉淀的pH要达到4.4,而Fe(OH)2开始沉淀的pH为7.5,溶液中含Fe2+和Al3+,为了使Al3+形成沉淀除去而不影响Fe2+,调节pH在4.4--7.5 范围内,该操作的目的是使Al3+沉淀,该反应的离子方程式为Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓;
因此,本题正确答案为:4.4-7.5 ;Al3+ ;Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓;
(2)亚硝酸盐具有氧化性,在酸性条件下能把亚铁离子氧化生成铁离子,反应的离子方程式为2H+ + Fe2++ NO2- =Fe3+ + NO↑+ H2O;
因此,本题正确答案为:Fe2++2H++NO2- = Fe3++ H2O+NO↑,
(3)氧气的物质的量是11.2L÷22.4L/mol=0.5mol,则得到电子0.5mol×4=2mol,1molNaNO2被还原生成NO,化合价由+3价降低到+2价,得到1mol电子,则需要2molNaNO2;
因此,本题正确答案为:2mol;
(4)Fe(OH)2+离子,可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子,根据电荷守恒和质量守恒可写出反应的离子方程式为2Fe(OH)2+ +2H2OFe2(OH)42+ + 2H+;
因此,本题正确答案为:2Fe(OH)2++2H2OFe2(OH)42++2H+;
(5)A、氯水可以氧化亚铁离子为铁离子,溶液颜色变化不明显,不能检验亚铁离子,故A不符合;
B、KSCN溶液和亚铁离子不反应,无现象发生,故B不符合;
C、NaOH溶液加入和铁离子反应生成红褐色沉淀不能检验是否存在亚铁离子,故C不符合;D、酸性KMnO4溶液氧化亚铁离子高锰酸钾溶液褪色,故D符合,
因此,本题正确答案为:D。
【点睛】本题考查制备原理的设计,注意根据物质的性质和题给信息判断可能发生的反应,离子方程式的书写为解答该题的难点,也是易错点,注意体会书写方法。
1.某混合溶液中所含离子的浓度如下表,则Mn+及a值可能为
A. Mg2+、1 B. Ba2+、0.5 C. Al3+、1.5 D. Fe2+、2
【答案】A
【解析】
【分析】
电解质混合溶液中阴阳离子所带电荷相等,故溶液中存在c(H+)+c(Na+)+nc(Mn+)=c(NO3-)+2c(SO42-),据此结合选项代入计算判断。
【详解】电解质混合溶液中阴阳离子所带电荷相等,故溶液中存在c(H+)+c(Na+)+ nc(Mn+)=c(NO3-)+2c(SO42-),故2mol/L+1mol/L+ nc(Mn+)=3mol/L+1mol/L2,故nc(Mn+)=2mol/L,
A、1mol/L的Mg2+,21mol/L =2mol/L,故A符合;
B、0.5mol/L的Ba2+,20.5mol/L=1mol/L,且Ba2+与SO42-不能共存,故B不符合;
C、1.5mol/L的Al3+,31.5mol/L =4.5mol/L,故C不符合;
D、2mol/L的Fe2+,22mol/L=4mol/L,故D不符合。
所以A选项是正确的。
2.下列推断正确的是
A. pH=6.5的溶液一定显酸性
B. 0.1mol•L-1的Na2CO3溶液中:c(CO32-)+c(HCO3-)=0.1mol•L-1
C. 常温下,等体积的0.2 mol•L-1的盐酸与0.2 mol•L-1的氢氧化钡溶液混合,所得溶液的pH=13
D. 常温下某溶液中水电离出的c(OH-)=l×10-12mol•L-1,该溶液pH 一定等于2
【答案】C
【解析】
A、没有指明温度,pH=6.5的溶液不一定显酸性,选项A错误;B、根据物料守恒0.1mol • L-1的Na2CO3溶液中:c(H2CO3)+c(CO32-)+c(HCO3-)=0.1mol • L-1,选项B错误;C、常温下,等体积的0.2 mol • L-1的盐酸与0.2 mol • L-1的氢氧化钡溶液混合,氢氧化钡过量,所得溶液的c(OH-)==0.1mol/L,则c(H+)=10-13mol/L,则pH=13,选项C正确;D、常温下某溶液中水电离出的c(H+) = 1×10-12 mol/L,说明该溶液中水的电离是被抑制的,所以溶液可能显酸性,也可能显碱性,pH 可能为2或12,选项D错误。答案选C。
3.对室温下c(H+)相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施,有关叙述正确的是
A. 加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的c(H+)均减小
B. 使温度都升高20℃后,两溶液的c(H+)均不变
C. 加水稀释2倍后,两溶液的c(H+)均增大
D. 加足量的锌充分反应后,两溶液中产生的氢气一样多
【答案】A
【解析】
【分析】
醋酸钠晶体抑制醋酸电离,CH3COO-在盐酸中结合H+生成醋酸;升温对盐酸而言H+浓度不变,对醋酸来说,升温促进醋酸电离;加水稀释,c(H+)都减小;醋酸部分电离,pH相同的醋酸和盐酸说明两者的H+浓度相同,但醋酸中还有CH3COOH分子,所以醋酸浓度大于盐酸。
【详解】醋酸中存在CH3COOHCH3COO-+H+。加入醋酸钠后, CH3COO-抑制了醋酸电离,H+浓度减小,而CH3COO-在盐酸中结合H+,H+浓度减小,所以pH均增大,A项正确;升温对盐酸而言H+浓度不变,对醋酸来说,升温促进醋酸电离,使H+浓度增大,B项不正确;加水稀释,c(H+)都减小,故C项错误;醋酸部分电离,pH相同的醋酸和盐酸说明两者的H+浓度相同,但醋酸中还有CH3COOH分子,所以醋酸浓度大于盐酸,体积相同,所以醋酸物质的量大于盐酸,与足量锌反应,醋酸产生的H2比盐酸多,故D错误。
【点睛】本题考查弱电解质电离,注意对于盐酸和醋酸溶液,升高温度,盐酸的pH不变,由于升高温度促进醋酸电离,醋酸溶液中pH减小,为易错点。
4.某弱酸溶液中存在电离平衡HAH++A-,下列叙述不正确的是
A. 溶液中离子浓度的关系满足:c(H+)=c(OH-)+c(A-)
B. 0.10 mol/L的HA溶液中加水稀释,溶液中c(OH-)增大
C. HA溶液中加少量的NaA固体,平衡逆向移动
D. 常温下,加入NaA固体可使HA的电离常数变小
【答案】D
【解析】
A、溶液呈电中性,阴阳离子所带电荷相等,根据电荷守恒得:c(H+)=c(OH-)+c(A-),选项A正确;B、加水稀释促进弱电解质电离,氢离子浓度减小,水的离子积常数不变,所以c(OH-)增大,选项B正确;C、加入NaA时,c(A-)增大,从而抑制弱酸电离,选项C正确;D、温度不变,弱酸的电离平衡常数不变,选项D不正确。答案选D。
点睛:本题考查弱电解质的电离,注意电离平衡常数只与温度有关,与溶液的浓度无关,只有正确理解,才能解答好本题。
5.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 71 g氯气被还原得到的电子数为2NA
B. 100 mL l mol·L-1的碳酸钠溶液中含有的CO32-数为0.1NA
C. 标准状况下,2.24 L苯中含有的碳原子数为0.6NA
D. 用含有少量锌、铁、银等杂质的粗铜作阳极电解精炼,当阴极析出64 g金属时阳极失去的电子数小于2NA
【答案】A
【解析】
试题分析:A、71g氯气的物质的量是1mol,含有2mol氯原子,被还原生成了氯离子,转移电子2mol,得到的电子数为2NA,故A正确;B、碳酸钠溶液中,碳酸根发生了水解,导致碳酸根数目减少,含有的CO32-数小于0.1NA,故B错误;C、标准状况下,苯不是气体,2.24 L苯的物质的量大于1mol,故C错误;D、由于铜的还原性大于银的,阳极银不会参与反应,故溶液中氧化性最强的阳离子是铜离子,阴极被还原的是铜离子,故64 g金属时阳极失去的电子数等于2NA,故D错误;故选A。
考点:考查了阿伏加德罗常数的相关知识。
6.将0.1mol/L的醋酸钠溶液20mL与0.1mol/L盐酸10mL混合后,溶液显酸性,则溶液中有关微粒的浓度关系正确的是
A. c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH)
B. c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(Cl-)>c(H+)
C. c(CH3COO-)=c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH)
D. c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-)
【答案】D
【解析】
将0.1mol/L的醋酸钠溶液20mL与0.1mol/L盐酸10mL混合后,反应后CH3COONa和CH3COOH的物质的量相等,溶液显酸性,说明CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度。A、CH3COOH为弱电解质,部分电离,应有c(CH3COOH)>c(H+),选项A错误;B、反应后CH3COONa和CH3COOH、NaCl的物质的量相等,溶液显酸性,说明CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,则c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+),选项B错误;C、反应后CH3COONa和CH3COOH的物质的量相等,溶液显酸性,说明CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,则(CH3COO-)>c (Cl-),选项C错误;D、溶液遵循电中性原则,应有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-),选项D正确。答案选D。
7.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 光照新制的氯水时,溶液的c(H+)逐渐增大
B. 对CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g),平衡体系增大压强可使颜色变深
C. 升高温度能够促进水的电离
D. 在含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉,振荡静置,溶液颜色变浅或褪去
【答案】B
【解析】
【分析】
勒夏特利原理是如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动,勒夏特利原理适用的对象应存在可逆过程,如与可逆过程的平衡移动无关,则不能用勒夏特利原理解释。
【详解】A、氯水中存在化学平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO,光照使氯水中的次氯酸分解,次氯酸浓度减小,使得平衡向右移动,氢离子浓度变大,溶液的pH值减小,能用勒夏特列原理解释,故A不符合;
B、对平衡CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g),两边气体计量数相等,增大压强平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,故B符合;
C、水的电离是吸热的过程,升高温度,化学平衡正向进行,和平衡有关,故C不符合;
D、Fe3++SCN-⇌Fe(SCN)2+,向溶液中加入Fe粉,发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,平衡向逆反应方向移动,导致溶液颜色变浅或褪去,可以用勒夏特里原理解释,故D不符合。
故选B。
8.下列有关说法正确的是
A. 常温下,0.1 mol/L Na2S溶液中存在:c(OH-) =c(H+) +c(HS-) +c(H2S)
B. 常温下,pH为1的0.1 mol/L HA溶液与0.1 mol/L NaOH溶液恰好完全反应时,溶液中一定存在:c(Na+) =c(A-)>c(OH-) =c(H+)
C. 常温下,pH=7的CH3COONa和CH3COOH混合溶液中c(Na+)=0.1 mol/L:c(Na+) =c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+) =c(OH-)
D. 常温下,将0.1 mol/L CH3COOH溶液加水稀释,当溶液的pH从3.0升到4.0时,溶液中的值减小到原来的1/10
【答案】B
【解析】
试题分析:A、根据质子守恒,常温下,0.1 mol·L-1Na2S溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),A错误;B、等浓度的HA和NaOH等体积混合,恰好反应生成NaA,HA是强酸,A-不水解,溶液显中性,则溶液中c (Na+) = c(A-) > c(OH-) = c(H+),B正确;C、根据电荷守恒,c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),C错误;D、将0.1 mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释,溶液中=Ka/c(H+),当溶液的pH从3.0升到4.0时,则比值增大到原来的10倍,D错误,答案选B。
【考点定位】本题主要是考查电解质溶液中离子浓度关系和大小比较的判断
【名师点晴】该题是高频考点,综合性强,难度较大。该题试题的关键是灵活应用电荷守恒、物料守恒和质子守恒,同时也需要注意以下几种情况的分析:①多元弱酸溶液:根据多步电离分析,例如在H3PO3溶液中,c(H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)。②多元弱酸的正盐溶液:根据弱酸根的分步水解分析,例如Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)。③不同溶液中同一离子浓度的比较:要看溶液中其他离子对其产生的影响。例如在相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4NO3溶液,②CH3COONH4溶液,③NH4HSO4溶液,c(NH4+)由大到小的顺序是③>①>②。④混合溶液中各离子浓度的比较:要进行综合分析,如电离因素、水解因素等。例如在0.1 mol·L-1的NH4Cl和0.1 mol·L-1的氨水混合溶液中,各离子浓度的大小顺序为c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。在该溶液中,但NH3·H2O的电离程度大于NH4+的水解程度,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),同时c(NH4+)>c(Cl-)。
9.化学平衡常数(K)、电离常数(Ka,Kb)、溶度积常数(Ksp)等常数是表示判断物质性质的重要常数。下列关于这些常数的说法不正确的是
A. 化学平衡常数的大小只与温度有关,与浓度、压强、催化剂无关
B. 相同温度时,Ka(HCN)
D. 当温度升高时,Ka(CH3COOH)变大
【答案】C
【解析】
试题分析:A、化学平衡常数只与温度有关,与浓度、压强、催化剂无关,故A正确;B、二者都是一元酸,浓度相同时,电离常数越小,说明电离程度越小,氢离子浓度越小,溶液的酸性越弱,故氢氰酸的酸性比醋酸弱,故B正确;C、溶解度越小越先沉淀,二者结构相似,溶解度越小,溶度积就越小,故Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),故C错误;D、弱酸、弱碱的电离过程是吸热过程,温度升高促进电离,弱酸、弱碱的电离常数(Ka、Kb)变大,故D正确;故选C。
【考点定位】考查化学平衡常数的含义
【名师点晴】本题考查化学平衡常数、电离常数、溶度积等,难度不大,注意掌握各种常数表达式的书写与影响因素书写化学平衡常数应注意的问题:①化学平衡常数只与温度有关;②稀溶液中进行的反应,水的“浓度”作为常数,在平衡常数中不用书写;③当反应中有固体物质参加时,固体的“浓度”作为常数,在平衡常数表达式中不用书写;④化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。同一个化学反应,由于书写的方式不同,各反应物、生成物的化学计量数不同,平衡常数就不同。但是这些平衡常数可以相互换算;⑤平衡常数的大小可以表示反应进行的程度。一般认为K>105反应较完全(即不可逆反应),K<10-5反应很难进行(即不反应);⑥定量的衡量化学反应进行的程度。K值越大,表示反应进行的程度越大,反应物的转化率也越大;⑦判断可逆反应进行的方向:对于可逆反应,在一定的温度的任意时刻,生成物浓度的化学计量数次幂与反应物的化学计量数次幂的比值叫做反应的浓度商,用Qc表示。Qc<K时,向正反应方向进行;Qc=K时,反应平衡;Qc>K时,向逆反应方向进行;⑧判断反应的热效应,若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。
10.已知:25 °C时,某些弱酸的电离常数如下表,下列说法正确的是
H2SO3
H2CO3
CH3COOH
HClO
Kl=1.54×10-2
K1==4.30×10-7
K=1.8×l0-5
K = 2. 95×l0-8
K2=1.02×10-7
K2=5.61×l0-11
A. 向漂白粉溶液中加入少量NaHSO3可增强漂白性
B. 向Na2CO3溶液中通入少量SO2发生反应的离子方程式为:2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32-
C. 相同浓度的NaClO、Na2CO3、NaHCO3溶液的pH值由大到小的顺序为:NaClO>Na2CO3>NaHCO3
D. 相同浓度的CH3COONa和NaClO溶液混合后,溶液中各离子浓度的大小关系为:c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】B
【解析】
A. 向漂白粉溶液中加入少量NaHSO3,亚硫酸氢钠被氧化,漂白性降低,A错误;B. 亚硫酸的酸性强于碳酸,则Na2CO3溶液中通入少量SO2发生反应的离子方程式为:2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32-,B正确;C. 酸性:H2CO3>HClO>HCO3-,相同浓度的NaC1O、Na2CO3、NaHCO3溶液的pH值由大到小的顺序为:Na2CO3>NaC1O>NaHCO3,C错误;D. 次氯酸根离子的水解程度大于醋酸根,则相同浓度的CH3COONa和NaClO溶液混合后,溶液中各离子浓度大小关系是:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),D错误,答案选B。
11.如图所示能够组成原电池,并且产生明显的电流的是( )
【答案】B
【解析】
A.两个电极材料相同且不能自发的进行氧化还原反应,所以不能构成原电池,没有电流产生,故A错误;B.该装置符合原电池构成条件,所以有电流产生,故B正确;C.该装置不能发生自发的氧化还原反应,不能构成原电池,没有电流产生,故C错误;D.该装置不能发生自发的氧化还原反应,不能构成原电池,没有电流产生,故D错误;故选B。
点睛:本题考查了原电池原理,明确原电池构成条件是解本题关键,这几个条件必须同时具备,否则不能形成原电池:①有两个活泼性不同的电极,②将电极插入电解质溶液中,③两电极间构成闭合回路,④能自发的进行氧化还原反应。
12.白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—P akJ·mol—1、P—O bkJ·mol—1、P="O" ckJ·mol—1、O="O " dkJ·mol—1。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是( )
A. (6a+5d-4c-12b)kJ·mol—1B(4c+12b-6a-5d)kJ·mol—1 B. (4c+12b-4a-5d)kJ·mol—1
C. (4a+5d-4c-12b)kJ·mol—1
【答案】A
【解析】
由图可以看出:P4中有6mol的P-P,5mol的O2中含有5molO=O,1mol的P4O10中含有4mol的P=O,12mol的P-O,所以△H=(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1。
13.25 ℃时,下列溶液中微粒存在情况不合理的是
①Fe2+、Mg2+、OH-、Cl-能大量共存
②含Br-、Ba2+、Na+、HC的溶液,通入CO2后这些离子仍能大量共存
③向含K+、Na+、N、Cl-的溶液中滴加少量溴水,离子能大量共存
④硝酸钠和氯化钡混合溶液中,离子的浓度为c(Ba2+)=0.2 mol/L,c(Na+)=0.2 mol/L,c(N)=0.3 mol/L,c(Cl-)=0.1 mol/L
A. ①③
B. ②③
C. ①④
D. ②④
【答案】C
【解析】
【分析】
离子在水溶液中能够大量共存,则离子间不发生化学反应;溶液中的离子遵循电荷守恒的原则,即溶液中所有阳离子所带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数相等,据此分析。
【详解】①Fe2+、Mg2+与OH-反应分别生成氢氧化亚铁和氢氧化镁沉淀,离子不能大量共存,不合理;
②CO2通入与含Br-、Ba2+、Na+、HCO3-的溶液中的离子不发生化学反应,离子能大量共存,合理;
③含K+、Na+、NO3-、Cl-的溶液中滴加少量溴水,不会发生反应,离子能大量共存,合理;
④硝酸钠和氯化钡混合溶液中,应遵循电荷守恒的原则,即2c(Ba2+)+c(Na+)=c(NO3-)+c(Cl-),根据溶质离子的浓度为c(Ba2+)=0.2 mol/L,c(Na+)=0.2 mol/L,c(NO3-)=0.3 mol/L,c(Cl-)=0.1 mol/L可知,电荷不守恒,不合理;
故选C。
【点睛】离子共存的判断方法:离子之间不能结合生成沉淀、气体、水或弱电解质,不能发生氧化还原反应,不能生成络离子等。
14.如图所示是氢氧燃料电池的基本结构,将电极a、b分别与负载连接后,电池就能正常工作。下列有关该燃料电池工作时的叙述不正确的是
A. a电极一定是负极
B. 若X是H+,则H+将从a电极通过离子交换膜移向b电极
C. 若X是O2-,则生成的水将从d口流出
D. 溶液中的电流方向是从b流向a
【答案】D
【解析】
试题分析:燃料电池中,燃料为负极,故A正确;在原电池中阳离子向正极流动\、阴离子向负极流动,BC正确,电流经过外电路由正极流向负极,D错误。
考点:本题考查燃料电池,涉及电极判断,离子、电子流动方向,电解质溶液等相关知识。
15.下列说法正确的是 ( )
A. 在常温下,放热反应一般能自发进行,吸热反应都不能自发进行
B. NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H=+185.57 kJ·mol-1,能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C. 因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D. 在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向
【答案】B
【解析】
试题分析:A.在常温下,放热反应一般能自发进行,吸热反应也可能自发进行,A错误;B.NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H=+185.57kJ/mol,能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,B正确;C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变可以共同作为反应自发性的判据,而不能单独使用,C错误;D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变反应速率,但不能改变化学反应进行的方向,D错误,答案选B。
考点:考查反应自发性判断
16.在一定温度时,将1 mol A和2 mol B放入容积为5 L的某密闭容器中发生反应A(s)+2B(g)C(g)+2D(g),经5 min后,测得容器内B的浓度减少了0.2 mol/L。下列叙述中错误的是
A. 在5 min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02 mol/(L•min)
B. 5 min时,容器内D的浓度为0.2 mol/L
C. 该可逆反应随着反应的进行,容器内压强逐渐增大
D. 5 min时,容器内气体总的物质的量为3 mol
【答案】D
【解析】
试题分析:A、根据公式v=△c/△t计算v(B)=0.04mol·(L·min)-1,又同一条件下不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比,则v(C)=0.02mol·(L·min)-1,正确;B、5min时,c(C)=0.1mol·L-1,则c(D)=0.2mol·L-1,正确;C、该反应为气体物质的量增加的反应,随反应的进行,容器内压强增大,正确;D、5min时,Δn(B)=0.2mol·L-1×5 L=1mol,Δn(C)=0.5mol,Δn(D)=1mol,容器内气体的物质的量为2mol-1mol+0.5mol+1mol=2.5mol,错误。
考点:考查化学反应速率。
17.用石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4的混合液,通电一段时间后,两极均收集到2.24L(标况)气体,则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为
A. 0.5mol/L
B. 1mol/L
C. 2mol/L
D. 4mol/L
【答案】B
【解析】
试题分析:阳极电极反应是4OH-=2H2O+O2↑+4e-,阴极电极反应是Cu2++2e-→Cu,2H++2e-→H2↑,即两极生成的是氧气和氢气,均为0.1mol,阳极生成0.1mol氧气,转移电子0.4mol,阴极生成0.1mol氢气,转移电子0.2mol,还有0.2mol电子是Cu2+得到的电子,即n(Cu2+)=0.1mol,c(Cu2+)=,故答案选B
考点:考查电解池的概念及相关计算
18.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解质溶液为硫酸,工作时反应为:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,下列结论正确的是
A. Pb为正极被氧化
B. SO42-只向PbO2极移动
C. 电解质溶液密度不断减小
D. 溶液的pH不断减小
【答案】C
【解析】
试题分析:A.由铅蓄电池的总反应PbO2+2H2SO4+Pb═2PbSO4+2H2O可知,Pb为负极,发生失电子的氧化反应,被还原,故A错误;
B、原电池中阳离子向正极移动,阴离子硫酸根向负极Pb极移动,故B错误;
C、由铅蓄电池的总反应PbO2+2H2SO4+Pb═2PbSO4+2H2O可知,硫酸被消耗,电解质溶液密度不断减小,故C正确;
D、由铅蓄电池的总反应PbO2+2H2SO4+Pb═2PbSO4+2H2O可知,硫酸被消耗,pH不断增大,故D错误.
故选C。
考点:常见化学电源的种类及其工作原理
点评:本题考查原电池的工作原理,题目难度中等,本题注意电极反应式的书写,为解答该题的关键。
19.已知有反应:2A(g)+B(g)3C(g) △H<0,在恒容的密闭容器中,通入A和B气体,反应达到平衡后,若仅改变图中x的值,则y随x变化趋势合理的是
选项
x
y
A
温度
容器内混合气体的密度
B
A的物质的量
B的转化率
C
催化剂的质量
C的体积分数
D
充入稀有气体
逆反应速率
【答案】B
【解析】
【分析】
反应2A(g)+B(g)3C(g) △H<0,平衡常数只随温度变化,增加B的量,促进A的转化,加入C,化学平衡逆向移动,增大压强,平衡不移动,升高温度,化学平衡逆向移动,催化剂改变反应速率,不改变化学平衡,结合图象可以知道一个量增大引起另一个量的增大来解答。
【详解】A.达平衡后,升高温度,化学平衡逆向移动,反应前后气体体积、质量不变,密度始终不变,与图象不符合,故A错误;
B.达平衡后,增加A的物质的量,平衡正向移动,则B的转化率增大,与图象符合,所以B选项是正确的;
C.达平衡后,再加入催化剂,改变化学反应速率,化学平衡不移动,C的体积分数不变,与图象不符合,故C错误;
D.加入惰性气体,反应物和生成物的浓度都不变,所以反应速率不变,故D错误。
故选B。
20.已知同温度下的溶解度:Zn(OH)2>ZnS,MgCO3>Mg(OH)2。就溶解或电离出S2-的能力而言,FeS>H2S>CuS,则下列离子方程式错误的是
A. Mg2++2HCO3-+2Ca2++4OH-=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
B. Cu2++H2S=CuS↓+2H+
C. Zn2++S2-+2H2O=Zn(OH)2↓+H2S↑
D. FeS+2H+=Fe2++H2S↑
【答案】C
【解析】
试题分析:A.由于溶解度MgCO3>Mg(OH)2,则反应生成Mg(OH)2和CaCO3,故A正确;B.由于电离出S2-的能力H2S>CuS,则Cu2+与H2S反应生成CuS,离子方程式正确,故B正确;C.因ZnS比Zn(OH)2难溶,S2-和Zn2+应先结合成ZnS沉淀,而不是双水解,故C错误;D.由于电离出S2-的能力FeS>H2S,FeS溶于酸可生成H2S,故D正确;故选C。
考点:考查离子反应、电离平衡等。
21.硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下,下列说法正确的是
A. 温度一定时,Ksp(SrSO4)随c(SO42-)的增大而减小
B. 三个不同温度中,363K时Ksp(SrSO4)最大
C. 283K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液
D. 283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液
【答案】B
【解析】
试题分析:A.Ksp只与温度有关与浓度无关,错误; B.由图象可知:在相同条件下,温度越低,c(SO42−)•c(Sr2+)越大,Ksp(SrSO4)越大,物质的溶解度也越大,正确; C.a点在283K的下方,属于不饱和溶液,错误; D.283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后会有晶体析出,还是属于饱和溶液,错误。
考点:考查沉淀溶解平衡及Ksp的意义和应用,饱和溶液的判断的知识。
22.常温下Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数依次为:Ksp(Ag2SO4)=7.7×10-5、Ksp(AgCl)=1.8×10-10、Ksp(AgI)=8.3×10-17。下列有关说法中,错误的是
A. 常温下,Ag2SO4、AgCl、AgI在水中的溶解能力依次减弱
B. 在AgCl饱和溶液中加入NaI固体,有AgI沉淀生成
C. Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数之比等于它们饱和溶液的物质的量浓度之比
D. 在Ag2SO4饱和溶液中加入Na2SO4固体有Ag2SO4沉淀析出
【答案】C
【解析】
试题分析:A、Ag2SO4溶液中Ksp=c2(Ag2+)×c(SO42-),求出c(Ag+)=2.49×10-5/3,AgCl溶液中c(Ag+)=1.34×10-5,AgI溶液中c(Ag+)=2.89×10-8.5,通过数值的比较,三种物质在水中溶解度依次减弱,故说法正确;B、AgCl、AgI类型相同,溶度积小,说明此物质更难溶,通过溶度积的比较,AgI比AgCl更难溶,故说法正确;C、根据各自溶度积的表达式,Ag2SO4溶液中Ksp=c2(Ag2+)×c(SO42-),而另外两个是Ksp=c(Ag+)×c(X-),故说法错误;D、如果Qc>Ksp,就会有沉淀产生,故说法正确。
考点:考查溶度积的计算等知识。
23.下列说法正确的是
A. 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可加快产生氢气的速率
B. 对于反应2H2O2=2H2O+O2↑,加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率
C. 将铜片放入稀硫酸中,无明显现象;若再向所得溶液中加入硝酸银溶液,一段时间后,由于形成原电池,可看到有氢气产生
D. 100mL 2mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
【答案】B
【解析】
试题分析:A、铁与浓硫酸反应不会产生氢气,错误;B、二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,所以反应速率加快,升高温度,可以加快反应速率,正确;C、铜与稀硫酸不反应,加入硝酸银后,由于溶液中存在硝酸根离子、氢离子,相当于溶液中存在硝酸,所以铜与稀硝酸反应有气体产生,但不是氢气,错误;D、100mL 2mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,相当于加水,所以氢离子的浓度减小,反应速率降低,错误,答案选B。
考点:考查条件对反应速率的影响
24.在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是
A. 图Ⅰ研究的是t0时刻增大O2的物质的量浓度对反应速率的影响
B. 图Ⅱ研究的是t0时刻通入氦气增大体系压强对反应速率的影响
C. 图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响,且甲的催化效率比乙高
D. 图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高
【答案】D
【解析】
【详解】A.增大氧气的浓度,瞬间逆反应速率不变,图Ⅰ中不符,应为增大压强,故A错误;
B.图Ⅱ正逆反应速率同等程度的增大,为催化剂对反应的影响,故B错误;
C.催化剂不改变平衡,应为温度对反应的影响,故C错误;
D.乙先达到平衡,温度较高,温度升高,平衡向逆反应方向移动,SO2转化率减小,转化率与图象符合,故D正确。
故选D。
25.按如图所示,两个烧杯中分别盛有足量的稀硫酸和氯化铜溶液:
(1)A、B两个装置中,属于原电池的是_________(填标号)。
(2)A池中,铜极为_________极,发生_________反应(填“氧化”或“还原”),电极反应式为__________________。
(3)B池中,左边C是_________极,电极反应式为__________________________________________________,总反应式为___________________________________________________________。
(4)B池中当阴极产生6.4g铜时,阳极放出_________g气体。
【答案】(1)A (2)正;还原;2H++2e-=H2↑(3)阳极;2Cl--2e-=Cl2↑;CuCl2Cu+Cl2↑
(4)7.1
【解析】
(1)装置A中没有外接电源,是原电池,B是电解池。
(2)在原电池中较活泼的金属作负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极上,所以溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。正极得到电子,发生还原反应。锌比铜活泼,所以锌是负极,铜是正极,溶液中的氢离子在正极得到电子,发生还原反应产生氢气。
(3)左侧电极和电源的负极相连,作阳极,溶液中的氯离子放电,产生氯气。阳极阴极是铜离子放电,析出铜,所以总反应式为CuCl2Cu+Cl2↑。
(4)生成6.4g铜转移的电子是6.4g÷64g/mol×2=0.2mol。根据电子的得失守恒可知,阳极产生的氯气是0.2mol÷2=0.1mol,质量是0.1mol×71g/mol=7.1g。
26.已知常温下, AgBr的Ksp=4.9×10-13,AgI的 Ksp=8.3×10-17.
(1)AgBr固体在水中达到溶解平衡,写出其表达式 _______________________;此时溶液中c(Ag+)=___________________;
(2)向AgBr的悬浊液中:
①加入AgNO3固体,则c(Br -)_______________ (填“变大”、“变小”或“不变”,下同);
②若改加更多的AgBr固体,则c(Ag+)___________________ ;
③若改加更多的KI固体,则c(Ag+)___________________ ,c(Br -)___________________。
【答案】 (1). AgBr(s)⇌ Ag+(aq)+Br-(aq) (2). 7×10-7mol/L (3). 变小 (4). 不变 (5). 变小 (6). 变大
【解析】
【分析】
(1)依据溶解平衡书写方程式即可;依据溶度积计算浓度;
(2)根据影响沉淀溶解平衡的因素:浓度、同离子效应等方面知识来回答。
【详解】(1)AgBr固体在水中达到溶解平衡,表达式为AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq),根据c(Ag+)• c(Br -)=4.9×10-13,解得c(Ag+)= 7×10-7 mol/L ,
故答案为:AgBr(s)⇌ Ag+(aq)+Br-(aq);7×10-7 mol/L ;
(2)①AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq),加入AgNO3 固体,导致c(Ag+)增大,平衡左移,则c(Br -)变小;
故答案为:变小;
②若改加更多的AgBr固体,因为原溶液为饱和溶液,所以浓度不变,平衡不移动,c(Ag+)不变;
故答案为:不变;
③若改加更多的KI固体,根据AgBr的Ksp=4.9×10-13,AgI的Ksp=8.3×10-17 AgI更难溶,沉淀发生转化,c(Ag+)变小,c(Br -)变大。
故答案为:变小;变大。
【点睛】本题考查学生沉淀溶解平衡原理以及溶解平衡的影响因素,注意溶解平衡方程式的书写。
27.盐酸、醋酸和碳酸是化学实验和研究中常用的几种酸。
已知室温下:Ka(CH3COOH)=1.7×10-5;
H2CO3的电离常数Ka1=4.2×10-7、Ka2=5.6×10-11
(1)①请用离子方程式解释碳酸氢钠水溶液显碱性的原因:_______________________________。
②常温下,物质的量浓度相同的下列四种溶液:
a.碳酸钠溶液 b.醋酸钠溶液 c.氢氧化钠溶液 d.氢氧化钡溶液
其pH由大到小的顺序是_______________________________(填序号)。
(2)某温度下,将pH均为4的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,其pH随溶液体积变化的曲线图中a、b、c三点对应的溶液中水的电离程度由大到小的顺序是_____________________________;该醋酸溶液稀释过程中,下列各量一定变小的是_____________。
a.c(H+) b.c(OH-) c. d.
(3)在t℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10-amol·L-1,c(OH-)=10-bmol·L-1,已知a+b=12,则:
①该温度下水的离子积常数Kw=__________________________。
②在该温度下,将100mL 0.1 mol·L-1的稀H2SO4与100mL 0.4 mol·L-1的NaOH溶液混合后,溶液的pH=__________________________。
【答案】 (1). ①HCO3— + H2O H2CO3 + OH— (2). dcab (3). b=c>a (4). ad (5). 10-12 (6). 11
【解析】
(1)碳酸氢钠中碳酸氢根离子水解程度大于电离程度而导致其溶液呈碱性,碳酸氢根离子水解方程式为:HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-,故答案为:HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;
②物质的量浓度相同的四种溶液,c、d是强碱,氢氧化钡中氢氧根离子浓度大,所以pH大,ab中阴离子水解,导致溶液显示碱性,醋酸根离子的水解程度小于碳酸根离子,所以碳酸钠的碱性强于醋酸钠,即pH大小顺序是:dcab,故答案为:dcab;
(2)pH相等的醋酸和盐酸溶液中,加水稀释促进醋酸电离,氯化氢完全电离,所以稀释相同的倍数后,pH变化大的是盐酸,变化小的是醋酸,酸抑制水电离,酸的酸性越强,水的电离程度越小,所以溶液体积越大,水的电离程度越大,则水的电离程度由a、b、c三点溶液中水的电离程度由大到小的顺序是b=c>a;加水稀释醋酸,促进醋酸电离,溶液中除了氢氧根离子、水分子外,所有微粒浓度都减小。a.溶液中c(H+)减小,故正确;b.温度不变,水的离子积常数不变,氢离子浓度减小,则c(OH-)增大,pH增大,故错误;c.c.=,温度不变,水的离子积常数不变、醋酸的电离平衡常数不变,所以不变,故错误;d.加水稀释促进醋酸电离,则氢离子个数增多,醋酸分子个数减少,所以减小,故正确;故答案为:b=c>a;a d;
(3)①溶液中的离子积Kw=c(H+)×c(OH-)=10-a×10-b=10-(a+b)=10-12;故答案为:10-12;
②酸中氢离子的物质的量=0.1mol/L×2×0.1L=0.02mol,碱中氢氧根离子的物质的量=0.4mol/L×0.1L=0.04mol/L,混合溶液中氢氧根离子浓度==0.1mol/L,溶液中氢离子浓度为10-11mol/L,则溶液的pH=11,故答案为:11。
28.I.一定温度下,某容积为2 L的密闭容器内,某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图,依图所示:
(1)该反应的化学方程式是______________________________________________。
(2)在图上所示的三个时刻中,______________(填t1、t2或t3)时刻达到化学反应限度。
II.一定温度下将6 mol的A及6 molB混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经过5分钟后反应达到平衡,测得A的转化率为60﹪,C的平均反应速率是0.36 mol·L-1·min-1。求:
(1)平衡时D的浓度= _________________mol·L-1。
(2)B的平均反应速率υ(B)=________________mol·L-1·min-1。
(3)x=_______________。
(4)开始时容器中的压强与平衡时的压强之比为________________。(化为最简整数比)
【答案】 (1). 2NM (2). t3 (3). 1.2 mol·L–1 (4). 0.12 mol·L–1·min–1 (5). 3 (6). 10:11
【解析】
(1)由图可知,N减少8-2=6,M增加5-2=3,N为反应物,M为生成物,且变化量之比为2:1,即化学计量数之比为2:1,反应为2N(g) M(g),故答案为:2N(g) M(g);
(2)因物质的量随时间的变化而不发生变化时为平衡状态,由图可知,t3为平衡状态,故答案为:t3;
3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),经过5分钟后反应达到平衡,测得A的转化率为60%,则
3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),
开始(mol/L) 3 3 0 0
转化 3×60% 0.6 0.6x 1.2
平衡 1.2 2.4 0.6x 1.2
(1)由上述分析可知平衡状态D的浓度为1.2mol/L,故答案为:1.2mol/L;
(2)B的平均反应速率υ(B)==0.12mol/(L·min),故答案为:0.12mol/(L·min);
(3)由速率之比等于化学计量数之比可知,=,解得x=3,故答案为:3;
(4)开始时容器中的压强与平衡时的压强之比等于反应前后的物质的量之和的比,为(6+6)mol:(1.2+2.4+0.6×3+1.2)mol/L×2L=10:11,故答案为:10:11。
点睛:本题考查化学平衡的计算,为高频考点,把握化学平衡三段法计算、速率及压强比的计算方法为解答的关键。
29.碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
请回答下列问题:
(1)加入少量NaHCO3的目的是调节pH范围在__________________________内,使溶液中的___________________沉淀(写离子符号),该反应的离子方程式为_________________________________ 。
(2)反应Ⅱ中的离子方程式为________________________________________________ 。
(3)在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若参与反应的O2有11.2 L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为_____________________。
(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合离子,该水解反应的离子方程式为___________________________________。
(5)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为___________________。
A.氯水 B.KSCN溶液 C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液
【答案】 (1). 4.4-7.5 (2). Al3+ (3). Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓ (4). Fe2++2H++NO2- = Fe3++ H2O+NO↑ (5). 2mol (6). 2Fe(OH)2++2H2OFe2(OH)42++2H+ (7). D
【解析】
【分析】
(1)要制备硫酸亚铁,应与硫酸铝分离,根据沉淀的pH选择范围,根据沉淀反应书写离子方程式;
(2)流程分析反应Ⅱ是亚硝酸钠在酸溶液中氧化亚铁离子为铁离子,依据氧化还原反应电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平写出;
(3)所消耗氧气得到的电子的物质的量相当于NaNO2得到电子的物质的量;
(4)根据反应物和生成物判断离子方程式;
(5)证明不含有亚铁离子需要选择高锰酸钾溶液褪色与否进行实验验证。
【详解】(1)根据部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH:Al(OH)3完全沉淀的pH要达到4.4,而Fe(OH)2开始沉淀的pH为7.5,溶液中含Fe2+和Al3+,为了使Al3+形成沉淀除去而不影响Fe2+,调节pH在4.4--7.5 范围内,该操作的目的是使Al3+沉淀,该反应的离子方程式为Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓;
因此,本题正确答案为:4.4-7.5 ;Al3+ ;Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓;
(2)亚硝酸盐具有氧化性,在酸性条件下能把亚铁离子氧化生成铁离子,反应的离子方程式为2H+ + Fe2++ NO2- =Fe3+ + NO↑+ H2O;
因此,本题正确答案为:Fe2++2H++NO2- = Fe3++ H2O+NO↑,
(3)氧气的物质的量是11.2L÷22.4L/mol=0.5mol,则得到电子0.5mol×4=2mol,1molNaNO2被还原生成NO,化合价由+3价降低到+2价,得到1mol电子,则需要2molNaNO2;
因此,本题正确答案为:2mol;
(4)Fe(OH)2+离子,可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子,根据电荷守恒和质量守恒可写出反应的离子方程式为2Fe(OH)2+ +2H2OFe2(OH)42+ + 2H+;
因此,本题正确答案为:2Fe(OH)2++2H2OFe2(OH)42++2H+;
(5)A、氯水可以氧化亚铁离子为铁离子,溶液颜色变化不明显,不能检验亚铁离子,故A不符合;
B、KSCN溶液和亚铁离子不反应,无现象发生,故B不符合;
C、NaOH溶液加入和铁离子反应生成红褐色沉淀不能检验是否存在亚铁离子,故C不符合;D、酸性KMnO4溶液氧化亚铁离子高锰酸钾溶液褪色,故D符合,
因此,本题正确答案为:D。
【点睛】本题考查制备原理的设计,注意根据物质的性质和题给信息判断可能发生的反应,离子方程式的书写为解答该题的难点,也是易错点,注意体会书写方法。
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