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四川雅安市2020-2022三年高二化学下学期期末试题汇编3-非选择题
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四川雅安市2020-2022三年高二化学下学期期末试题汇编3-非选择题
1. (2021春·四川雅安·高二统考期末)某校化学兴趣小组为了探究原电池工作原理,进行如下系列实验。
请分析实验结果并回答相应问题。
(1)【实验1】中,铜片、锌片表面均有红色物质析出,电流表指针偏转,但较短时间内电流明显减小。实验结束时测得锌片减少了3.94g,铜片增重了3.84g,则该原电池的工作效率是___________(指参加原电池反应的锌占反应总量的百分率)。
(2)【实验2】中,盐桥(含KCl饱和溶液的琼胶)中K+流向___________(选填“ZnSO4”或“CuSO4”)溶液,如果Zn的消耗速率为1×10-3mol·s-1,则K+的迁移速率为______mol·s-1.与实验1比较,实验2原电池的工作效率大大提高,原因是___________。
(3)在经典原电池的基础上,科研人员开发出一种由甲醇和氧气以强碱(用NaOH表示)做电解质溶液的新型电池。据此回答下列问题:甲醇在___________极反应;电极反应式为___________;该电池总的反应化学方程式是___________。
2. (2021春·四川雅安·高二统考期末)现有常温下的0.1mol•L-1纯碱溶液。
(1)该溶液呈碱性是因为存在水解平衡,相关离子方程式是___________。为证明存在上述平衡,进行如下实验:在0.1mol•L-1纯碱溶液中滴加酚酞,溶液显红色,再往溶液中滴加 ___________(填化学式)溶液,红色逐渐褪为无色,说明上述观点成立。
(2)同学甲查阅资料得知0.1mol•L-1 Na2CO3溶液中,发生水解的CO不超过其总量的10%。请设计实验加以证明(写出实验方案及预期观察到的现象)___________。
(3)同学乙就该溶液中粒子浓度关系写出五个关系式,其中错误的是___________。
A.c(Na+)>2c(CO)
B.c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H2CO3)
C.c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)
D.c(CO)+c(HCO)=0.1mol•L-1
E.c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO)+c(CO)
(4)室温下pH均为a的Na2CO3和NaOH溶液中,水电离产生的c(OH-)之比=___________。
3. (2022春·四川雅安·高二统考期末)甲烷直接氧化制甲醇是富有挑战性的科研课题,有研究人员在CF3COOH水溶液中成功将甲烷转化为CF3COOCH3(水解生成CH3OH),其反应机理如图所示,请回答下列问题:
(1) 的官能团名称是____,1mol该有机物可与____molH2发生____(填反应类型)。
(2)写出CF3COOCH3水解生成CH3OH的化学方程式是____。
(3)甲烷直接制甲醇的总反应方程式是____。
(4)每生成1molCH3OH理论上消耗标准状况下O2的体积为____L。
4. (2022春·四川雅安·高二统考期末)I.根据表中数据(常温下),完成下列填空。
物质
CH3COOH
NH3∙H2O
HCN
HClO
H2CO3
H2SO3
电离常数(Ka)
1.7×10−5
1.7×10−5
4.9×10−10
3×10−8
Ka1=4.3×10−7
Ka2=5.6×10−11
Ka1=1.5×10−2
Ka2=1.0×10−7
(1)常温下,NaCN溶液呈____(填“酸”、“碱”或“中”)性,其原因是____(用离子方程式表示)。
(2)常温下,浓度均为0.1 mol∙L−1的下列4种溶液:①CH3COONa溶液,②NaCN溶液,③NaHCO3溶液,④NaClO溶液;这4种溶液pH由大到小的顺序是____(填序号)。
(3)常温下,向NaClO溶液中通入少量CO2,发生反应的离子方程式为____。
(4)常温下,Na2SO3溶液中c(OH-)−c(H+)=c(HSO)+____。
II.我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活用水中镉的排放量不超过0.005mg∙L−1。处理含镉废水可采用化学沉淀法。Ksp(CdCO3)=4.0×10−12,Ksp(CdS)=8.0×10−27;回答下列问题:
(5)向某含镉废水中加入Na2S,当S2−浓度达到8.0×10−8 mol∙L−1时,废水中Cd2+的浓度为____mol∙L−1,此时是否符合生活饮用水卫生标准?____(填“是”或“否”)。
(6)室温下,反应CdCO3(s)+S2−(aq)CdS(s)+CO(aq)达到平衡,该反应的平衡常数K=____(结果保留两位有效数字)
5. (2020春·四川雅安·高二统考期末)已知:常温下,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-34(为计算方便已作近似处理。),本题中离子完全反应的标准:c(Fe3+)<1.0×10-5mol·L-1。
在含Al3+、Fe3+的浓度都均为0.2mol·L-1的溶液中加入稀氨水,请回答下列问题:
(1)Al3+跟氨水反应的离子方程式是___________。
(2)NH3·H2O的电离方程式是___________;其电离平衡常数表达式Kb==___________。
(3)Fe(OH)3的溶度积常数表达式Ksp[Fe(OH)3]=___________。
(4)Fe3+完全沉淀的pH为___________;此时,Al3+沉淀的百分率为___________。
6. (2020春·四川雅安·高二统考期末)ClO2是一种常用的消毒剂,现在被广泛用于饮用水消毒和环境消毒等。自来水厂用ClO2处理后的水中,要求ClO2的浓度在0.1—0.8mg·L-1之间。使用碘量法可以检测水中ClO2的浓度,实验步骤如下:
Ⅰ.取100mL的水样用微量的稀硫酸溶液调至pH为1-3,然后加入一定量的碘化钾,并加入淀粉溶液,溶液变蓝。
Ⅱ.在25mL滴定管加入1.0×10-4mol·L-1的Na2S2O3溶液。用该标准液滴定Ⅰ中溶液至终点,消耗Na2S2O3溶液10.00mL。
已知:ClO2在中性条件下还原产物为,在酸性条件下还原产物为Cl-。
2+I2==+2I-。
请回答下列问题:
(1)操作Ⅱ,在向__________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中注入Na2S2O3标准溶液前,滴定管需要检漏、__________和__________。
(2)确定操作Ⅱ完全反应的现象__________。
(3)在操作Ⅰ过程中,溶液呈蓝色,反应的离子方程式为__________。
(4)水样中ClO2的浓度是__________mg·L-1。
(5)如果滴定结束时仰视读取滴定中Na2S2O3溶液的体积,则测定结果将__________(填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
7. (2022春·四川雅安·高二统考期末)用氧化还原滴定法可以测定市售双氧水中过氧化氢的浓度(单位g∙L−1),实验过程包括标准溶液的准备和滴定待测溶液。
I.准备KMnO4标准溶液
a.配制100.00mLKMnO4溶液备用;
b.准确称取Na2C2O4基准物质3.35g(0.025mol),配制成250.00mL标准溶液。取出25.00mL于锥形瓶中,加入适量3 mol∙L−1硫酸酸化后,用待标定的KMnO4溶液滴定至终点,记录数据,计算KMnO4溶液的浓度。
II.滴定主要步骤
a.取待测双氧水10.00mL于锥形瓶中;
b.锥形瓶中加入30.00mL蒸馏水和30.00mL3 mol∙L−1硫酸,然后用已标定的KMnO4溶液(0.1000 mol∙L−1)滴定至终点;
c.重复上述操作两次,三次测定的数据如表:
组别
1
2
3
消耗标准溶液体积(mL)
25.00
25.02
24.98
d.数据处理。
请回答下列问题:
(1)将称得的Na2C2O4配制成250.00mL标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有___。
(2)标定KMnO4溶液时,能否用稀硝酸调节溶液酸度____(填“能”或“不能”),简述理由___。写出标定过程中发生反应的离子方程式____。
(3)滴定待测双氧水时,标准溶液应装入____滴定管,滴定至终点的现象是____。
(4)计算此双氧水的浓度为____g∙L−1。
(5)误差分析:在第II步滴定主要步骤中,下列操作会使双氧水浓度测定结果偏高的是____。A.锥形瓶洗净后用双氧水润洗
B.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
C.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
D.振荡锥形瓶时部分液体溅出
8. (2020春·四川雅安·高二统考期末)室温下,用0.100 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 mol·L-1 的盐酸和醋酸,如图所示。
(1)表示滴定盐酸的曲线是________。(填I或II)
(2)当醋酸中滴入10 mL NaOH溶液时,溶液中含有的溶质有:________;溶液中离子浓度由大到小顺序为:________。
(3)当醋酸中滴入20 mL NaOH溶液时,将所得溶液加热,溶液pH随温度变化如图所示。下列说法正确的是________。(填序号)
a. 加热促进水的电离和醋酸钠水解
b. 加热使溶液碱性减弱
c. 加热使溶液中c(H+)/c(OH-)比值减小
9. (2020春·四川雅安·高二统考期末)应用电化学原理,回答下列问题。
(1)上述三个装置中,负极反应物化学性质上的共同特点是___________。
(2)甲中电流计指针偏移时,盐桥(装有含琼脂的KCl饱和溶液)中离子移动的方向是___________。
(3)乙中正极反应式为___________;若将H2换成CH4,则负极反应式为___________。
(4)丙中铅蓄电池放电一段时间后,进行充电时,要将外接电源的负极与铅蓄电池___________极相连接。
(5)应用原电池反应可以探究氧化还原反应进行的方向和程度。现连接如图装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应),进行实验:
ⅰ.K闭合时,指针偏移。放置一段时间后,指针偏移减小。
ⅱ.随后向U形管左侧逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液,发现电流表指针的变化依次为偏移减小→回到零点→逆向偏移。
①实验ⅰ中银作___________极。
②综合实验ⅰ、ⅱ的现象,得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是___________。
10. (2020春·四川雅安·高二统考期末)煤燃烧的尾气是造成雾霾天气的原因之一,下列是一种变废为宝的处理方法
(1)上述流程中循环使用的物质有__________,吸收池Ⅰ吸收的气体有__________。
(2)向吸收池Ⅳ得到的溶液中滴加CaCl2溶液,出现浑浊,pH降低,用平衡移动原理解释溶液pH降低的原因__________。
(3)电解池Ⅴ制得的原理如图a所示写出电解总反应的离子方程式__________。
(4)1molCO(g)和1molNO2(g)反应生成1molCO2(g)和1molNO(g),反应过程中的能量变化如图b,已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+179.5kJ/mol
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH=-112.3kJ/mol
请写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式__________。
(5)氧化池Ⅵ发生反应的离子方程式为__________。
11. (2021春·四川雅安·高二统考期末)高铁酸盐在能源、环保等领域有着广泛的应用。
资料:高铁酸钾(K2FeO4)固体呈紫色,能溶于水,微溶于浓KOH溶液。K2FeO4在碱性溶液中性质稳定。
(1)研究人员用Ni、Fe作电极电解浓KOH溶液制备K2FeO4,装置示意图如图。
①Ni电极作_______(填“阴”或“阳”)极。
②Fe电极上的电极反应为_______。
③循环使用的物质是_______(填化学式)溶液。
④向阳极流出液中加入饱和KOH溶液,析出紫色固体。试从平衡的角度解释析出固体的原因:_______。
(2)K2FeO4可用于处理废水中的NaCN。用如下方法测定处理后的废水中NaCN的含量(废水中不含干扰测定的物质)。
资料:Ag+ +2CN- =Ag(CN) Ag+ + I-=AgI↓(黄色)CN-优先于I-与Ag+反应。
取a mL处理后的废水于锥形瓶中,滴加几滴KI溶液作指示剂,再用cmol/LAgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的体积为V mL。滴定终点时的现象是_______,经处理后的废水中NaCN的含量为_______g/L。(已知:NaCN的摩尔质量:49 g/mol)
12. (2022春·四川雅安·高二统考期末)氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱,以及生产ClO2和氯的含氧酸盐(NaClO、NaClO3)等系列化工产品。
(1)写出氯碱工业中电解饱和食盐水的离子方程式____。
(2)①室温下,0.1mol·L-1NaClO溶液的pH____0.1mol·L-1Na2SO3溶液的pH。(填“大于”、“小于”或“等于”)。已知:H2SO3的Ka1=1.54×10-2,Ka2=1.02×10-7;HClO的Ka=2.95×10-8
②设计实验证明NaHSO3溶液中HSO的电离程度大于水解程度____。
(3)氯气含量检测仪中,原电池工作原理示意图如图所示。则Cl2在Pt电极放电的电极反应式为____。
(4)工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液,通过控制条件,使Fe3+水解产物聚合,形成可溶的多聚体,最终析出红棕色胶状沉淀Fe2O3•nH2O。其中水解形成羟桥配离子的离子方程式为:2Fe3++10H2O[Fe(H2O)4(OH)2Fe(H2O)4]4++2H+△H>0。
欲使上述水解平衡正向移动,可采用的方法有____(填字母)。
A.加水稀释 B.加热 C.加入盐酸 D.加入NaHCO3
13. (2021春·四川雅安·高二统考期末)丙烯(C3H6)结构简式可表示为CH3-CH=CH2或。苦艾精油由天然艾叶萃取精炼而成,该中药常用作温经通络,益气活血,祛寒止痛等。已从苦艾精油中检测出多种有机物,其中三种的结构如图:
请回答下列问题
(1)水芹烯的分子式是___________。
(2)松油烯___________(填“是”或“不是”)苯的同系物,理由是___________。
(3)上述三种物质中能够跟Br2/CCl4发生加成反应的是___________(填序号)。
(4)香芹醇在一定条件下跟乙酸发生反应的化学方程式是___________;该反应类型是___________。
(5)香芹醇的一氯代物有___________种。
14. (2021春·四川雅安·高二统考期末)工业上可以从冶炼锌、锌制品加工企业回收的废渣(含有ZnCO3、ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质)来提取氧化锌和金属铜等,其主要工艺流程如图所示:
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Al(OH)3
Zn(OH)2
开始沉淀
2.7
7.6
5.4
4.0
6.5
完全沉淀
3.7
9.6
6.4
5.2
8.0
(1)为提高锌渣与硫酸的反应速率,可以采取的措施有___________(任写一种)。
(2)向酸浸液中加入的试剂A有多种选择,若A是H2O2,反应的离子方程式是___________。
(3)酸浸液用试剂A氧化后,加ZnO调节pH至5.2~5.4时,沉淀甲为___________(填写化学式)。
(4)若试剂A为NaOH稀溶液,当滴加至Cu2+恰好完全沉淀时,则滤液甲中:c(Zn2+)<___________。已知:Ksp[Zn(OH)2]=3.0×10-17。
(5)为检验沉淀丙是否洗涤干净,可以检验最后一次洗涤液中是否含有___________(填离子符号)予以判断。
(6)上述流程所得ZnO产品中锌的含量远超过锌渣中锌元素的含量,其原因是___________。
15. (2022春·四川雅安·高二统考期末)三氧化二钴(Co2O3)是重要的化工原料。用含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量MnO2、NiO、Fe3O4等)制备Co2O3的流程如图:
已知:“滤液1”中含有的阳离子有H+、Co2+、Fe3+、Ni2+。
(1)“滤渣1”的主要成分是____(写化学式)。
(2)“酸浸”时,H2O2可将Co2O3还原为Co2+,离子方程式为_____。
(3)“调pH”时,常温下,为保证“滤液1”中Fe3+完全沉淀,需调节“滤液1”的pH的最小值为____。(已知:溶液中离子浓度小于1×10−5 mol∙L−1,则认为离子完全沉淀;Fe(OH)3的Ksp为1×10−38)
(4)加入有机萃取剂的目的是_____。
(5)由“滤液2”可得到的主要副产品是____(写化学式)。
(6)“沉钴”过程中,生成Co2(OH)2CO3的离子方程式为_____。
参考答案:
1. 60% CuSO4 2×10-3 氧化剂和还原剂互不接触,电子只能通过导线发生转移 负 CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O 2CH3OH+4NaOH+3O2=2Na2CO3+6H2O
【详解】(1)铜片质量增加是由于溶液中的Cu2+在Cu极获得电子变为Cu,Zn失电子的物质的量等于Cu2+获得电子的物质的量,即参与原电池反应的n(Zn)=n(Cu)==0.06mol,锌片参与原电池反应的质量为0.06mol×65g·mol-1=3.9g,但实际测得锌片减少了3.94g,说明Zn直接与Cu2+发生置换反应在锌片上析出Cu,由反应Zn+Cu2+Cu+Zn2+,结合差值法可得Zn的质量为,参加反应的Zn的总质量为3.9g+2.6g=6.5g,所以原电池的工作效率为×100%=60%。
(2)实验2中,Zn为原电池的负极,Cu极上富集大量的负电荷,所以带正电荷的K+向CuSO4溶液迁移。根据电子守恒可知,K+的迁移速率为Zn的消耗速率的两倍,即2×10-3mol·s-1。对比实验1和实验2的装置特点可知,锌片没有直接插入CuSO4溶液中,Zn不能与Cu2+发生置换反应,从而大大提高了原电池的工作效率。
(3)甲醇和氧气的反应中,甲醇失电子做负极,电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O;总反应方程式为2CH3OH+4NaOH+3O2=2Na2CO3+6H2O。
2. CO+H2O=HCO+OH- BaCl2或CaCl2 测0.1mol•L-1Na2CO3溶液pH,pH≤12 DE 102a-14
【详解】(1)碳酸根离子水解生成氢氧根离子溶液显碱性,其水解方程式为:CO+H2O=HCO+OH-,设计实验有碳酸根离子时溶液显碱性,除去碳酸根离子后溶液不显碱性,其操作为:取0.1mol/L的纯碱溶液少许于试管中,滴入几滴酚酞,溶液呈红色,再滴加足量BaCl2溶液或是氯化钡溶液,若溶液红色退去,则证明纯碱溶液显碱性的原因是CO水解;故答案为:CO+H2O=HCO+OH-;BaCl2或CaCl2;
(2)常温下,0.1mol•L-1的纯碱溶液,发生水解的CO离子不超过其总量的10%,则溶液中c(OH-)>0.1mol/L×10%=0.01mol/L,则c(H+)<Kw/ c(OH-)=10−14/0.01mol/L=10-12mol/L,所以溶液的pH<12,用pH试纸测量常温下0.1mol/L碳酸钠溶液的pH,如果溶液的pH<12,则证明发生水解的CO离子不超过其总量的10%,故答案为:用pH试纸测0.1mol/L的Na2CO3溶液的pH,pH<12;
(3)A.溶液中直接电离出钠离子和碳酸根离子,钠离子浓度大于碳酸根浓度的2倍,所以c(Na+)>2c(CO),故A正确;
B.在碳酸钠溶液中,碳酸根离子存在水解平衡,水存在微弱的电离,所以c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H2CO3),故B正确;
C.溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3),故C正确;
D.根据物料守恒:c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)=0.1mol•L-1,故D错误;
E.溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),故E错误;故答案为:DE;
(4)25℃时,pH=a的碳酸钠溶液中,碳酸根离子水解促进了水的电离,溶液中氢氧根离子是水电离的,水电离的氢离子和氢氧根浓度均为:1×10−14/1×10−smol/L=1×10a-14mol/L;pH值等于a的NaOH溶液中,氢氧根离子抑制了水的电离,溶液中氢离子是水电离的,水电离的氢离子和氢氧根浓度均为:1×10-amol/L,故Na2CO3和NaOH溶液中溶液中水电离产生的c(OH-)之比102a-14;故答案为:102a-14。
3. (1) 羟基 3 加成反应
(2)CF3COOCH3+H2OCF3COOH+CH3OH
(3)2CH4+O2 2CH3OH
(4)11.2
【解析】(1)
的官能团名称是羟基,该物质含有苯环,因此1mol该有机物可与3 molH2发生加成反应生成 ;故答案为:羟基;3;加成反应。
(2)
CF3COOCH3水解生成CH3OH和CF3COOH,其反应的化学方程式是CF3COOCH3+H2OCF3COOH+CH3OH;故答案为:CF3COOCH3+ H2O CF3COOH+CH3OH。
(3)
根据2CF3COOH+2CH4+O22CF3COOCH3+2 H2O,CF3COOCH3+ H2O CF3COOH+CH3OH,第一个方程式加上第二个方程式的2倍得到甲烷直接制甲醇的总反应方程式是2CH4+O2 2CH3OH;故答案为:2CH4+O2 2CH3OH。
(4)
根据2CH4+O2 2CH3OH得到每生成1molCH3OH理论上消耗0.5mol氧气,标准状况下O2的体积为0.5mol×22.4L∙mol−1=11.2L;故答案为:11.2。
4. (1) 碱 CN-+H2OHCN+OH-
(2)②>④>③>①
(3)CO2+ClO-=H2O=HClO+HCO
(4)2c(H2SO3)
(5) 1×10−19 是
(6)5.0×1014
【解析】(1)常温下,NaCN溶液中CN-水解,溶液呈碱性,其原因是CN-+H2OHCN+OH-;故答案为:碱;CN-+H2OHCN+OH-。
(2)常温下,浓度均为0.1 mol∙L−1的下列4种溶液:①CH3COONa溶液,②NaCN溶液,③NaHCO3溶液,④NaClO溶液;根据对应酸越弱,离子水解程度越大,其碱性越强,根据电离常数得到酸的强弱是CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN,则盐溶液碱性强弱顺序 NaCN>NaClO>NaHCO3>CH3COONa,则这4种溶液pH由大到小的顺序是②>④>③>①;故答案为:②>④>③>①。
(3)常温下,向NaClO溶液中通入少量CO2,根据酸的强弱H2CO3>HCN>HCO,则少量二氧化碳通入只能生成碳酸氢钠,发生反应的离子方程式为CO2+ClO-=H2O=HClO+HCO;故答案为:CO2+ClO-=H2O=HClO+HCO。
(4)常温下,Na2SO3的质子守恒是c(OH-)= c(H+)+ c(HSO)+2c(H2SO3),从而得到c(OH-)− c(H+)= c(HSO)+2c(H2SO3);故答案为:2c(H2SO3)。
(5)向某含镉废水中加入Na2S,当S2−浓度达到8.0×10−8 mol∙L−1时,则废水中Cd2+的浓度为Ksp(CdS)=8.0×10−27= c(S2−)∙c(Cd2+)=8.0×10−8×c(Cd2+),解得c(Cd2+)=1.0×10−19mol∙L−1,镉的排放量为,小于规定生活用水中镉的排放量不超过0.005mg∙L−1,是否符合生活饮用水卫生标准;故答案为:1×10−19;是。
(6)室温下,反应CdCO3(s)+S2−(aq)CdS(s)+CO(aq)达到平衡,该反应的平衡常数;故答案为:。
5. Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3 NH3·H2O+OH- c3(OH-)×c(Fe3+) 3 50%
【分析】(1)铝离子与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和铵根离子;
(2)氨水为弱电解质,水溶液中部分电离;
(3)根据Fe(OH)3的电离方程式书写Ksp的形式;
(4)根据Ksp计算。
【详解】(1)铝离子与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和铵根离子,氨水为弱电解质,写化学式,离子方程式为Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3;
(2)氨水为弱电解质,水溶液中部分电离,电离方程式为NH3·H2O+OH-;电离平衡常数表达式Kb=;
(3)根据Fe(OH)3的电离方程式,其溶度积常数表达式Ksp[Fe(OH)3]= c3(OH-)×c(Fe3+);
(4)根据Ksp[Fe(OH)3]及离子完全反应时c(Fe3+)<1.0×10-5mol·L-1,c3(OH-)==1.0×10-33,则c(OH-)=1.0×10-11 mol·L-1,pH=-lg=3;根据Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-34,此时溶液c(Al3+)=0.1mol/L,Al3+沉淀的百分率=×100%=50%。
6. 碱式 洗净 Na2S2O3标准液润洗 蓝色褪去且半分钟内不复原 2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O 0.135 偏大
【分析】根据溶液的酸碱性判断使用的滴定管种类;根据反应的方程式判断反应的现象;根据溶液显酸性,ClO2的还原产物为Cl-,根据化合价升降法配平;根据方程式计算;滴定结束时仰视读取的体积偏大,再利用关系式判断。
【详解】(1)Na2S2O3为强碱弱酸盐,溶液显碱性,则用碱式滴定管盛有Na2S2O3标准溶液;滴定管使用前首先要检漏、洗涤干净和润洗,再装成标准液;
(2)根据操作Ⅱ可知,溶液中的碘过量,指示剂为淀粉溶液,则溶液为蓝色,加入Na2S2O3与碘反应至刚好完全时,溶液蓝色褪去,且半分钟内不复原;
(3)指示剂为淀粉溶液,溶液为蓝色,则有碘单质生成,而ClO2在酸性条件下还原产物为Cl-,则离子方程式为2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O;
(4)根据方程式可知,2n(ClO2)~5n(I2)~10n(),n()=1.0×10-4mol·L-1×10.00mL=1.0×10-6mol,则n(ClO2)=2.0×10-7mol,c(ClO2)=2.0×10-6mol/L=2.0×10-6mol/L×67.5×103mg/mol=0.135mg/L;
(5)滴定结束时仰视读取滴定中Na2S2O3溶液的体积,则使用的Na2S2O3溶液的体积偏大,计算的n()、n(ClO2)均偏大,则测定结果偏大。
7. (1)250mL容量瓶、胶头滴管
(2) 不能 稀硝酸有氧化性,也会与Na2C2O4反应,影响KMnO4溶液浓度的标定 2MnO+2C2O+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(3) 酸式 滴入最后一滴标准溶液,锥形瓶中的液体变为浅紫色(红色),且半分钟不变色
(4)21.25
(5)AB
【分析】配置基准物质溶液,通过溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等操作,用待标定的高锰酸钾溶液进行滴定,标定高锰酸钾溶液的浓度,用高锰酸钾溶液来滴定双氧水溶液测定双氧水的浓度,取10.00mL的双氧水与锥形瓶,用酸式滴定管滴定高锰酸钾溶液至终点,重复实验2~3次。
(1)将称得的Na2C2O4配制成250.00mL标准溶液,先在烧杯中溶解,冷却后转移到250mL容量瓶中,洗涤烧杯和玻璃棒,洗涤液也转移到容量瓶中,先直接加蒸馏水至刻度线下1~2cm处改用胶头滴管滴加至溶液凹液面与刻度线相切为止,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有250mL容量瓶、胶头滴管;故答案为:250mL容量瓶、胶头滴管。
(2)稀硝酸有氧化性,也会与Na2C2O4反应,影响KMnO4溶液浓度的标定,因此不能用稀硝酸调节溶液酸度;标定过程中草酸根被氧化为二氧化碳,高锰酸根被还原为锰离子,发生反应的离子方程式2MnO+2C2O+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;故答案为:不能;稀硝酸有氧化性,也会与Na2C2O4反应,影响KMnO4溶液浓度的标定;2MnO+2C2O+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
(3)滴定待测双氧水时,高锰酸钾溶液具有氧化性,因此标准溶液应装入酸式滴定管,双氧水是无色,高锰酸钾是紫色,因此滴定至终点的现象是滴入最后一滴标准溶液,锥形瓶中的液体变为浅紫色(红色),且半分钟不变色;故答案为:酸式;滴入最后一滴标准溶液,锥形瓶中的液体变为浅紫色(红色),且半分钟不变色。
(4)三次消耗高锰酸钾溶液的平均值为25.00mL,根据题意得到关系式5H2O2 ~2MnO,则H2O2的物质的量为n(H2O2)= 0.1000 mol∙L−1×0.025L×,则此双氧水的浓度为;故答案为:21.25。
(5)A.锥形瓶洗净后用双氧水润洗,双氧水待测液增多,消耗标准液体积增多,计算双氧水浓度偏高,故A符合题意;B.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,读出数据偏大,测定结果偏高,故B符合题意;C.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,读书数据偏小,测定结果偏低,故C不符合题意;D.振荡锥形瓶时部分液体溅出,消耗标准液体积减小,测定结果偏低,故D不符合题意;综上所述,答案为AB。
8. Ⅱ CH3COONa、CH3COOH c(CH3COO-)> c (Na+)> c (H+)> c (OH-) a、c
【详解】(1)0.100mol·L-1盐酸的pH为1,故曲线I表示滴定盐酸,曲线II表示滴定醋酸;
(2)向20mL 0.100mol·L-1醋酸中加入10mL 0.100mol·L-1 NaOH溶液,溶液中含有0.001mol CH3COOH和0.001mol CH3COONa,溶液中离子浓度大小为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);
(3)当醋酸中滴入20mL NaOH溶液时,溶液中只有CH3COONa,溶液中有:H2OH++OH-,CH3COO-+H+CH3COOH,将所得溶液加热,
a、从图中可知,加热使得水中H+的浓度增大,则加热能促进H2O水的电离;在CH3COONa溶液中,加热促进H2O水的电离,使得溶液中H+浓度增大,从而促进反应CH3COO-+H+CH3COOH正向移动,即加热促进水的电离和醋酸钠水解,a正确;
b、加热后,溶液中c(OH)-增大,溶液的碱性增强,故b错误;
c、加热后,溶液中减小,故也减小,c正确;
故选ac。
9. (1)易失电子被氧化,具有还原性
(2)钾离子移向硫酸铜溶液、氯离子移向硫酸锌溶液
(3) O2+4e-+2H2O=4OH- CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O
(4)负
(5) 正 Fe2++Ag+Fe3++Ag
【分析】(1)
负极反应物中有元素化合价升高,发生氧化反应,相应物质本身具有还原性,即负极反应物化学性质上的共同特点是易失电子被氧化,具有还原性。
(2)
原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,则盐桥中的钾离子会移向硫酸铜溶液,氯离子移向硫酸锌溶液。
(3)
乙中装置为碱性氢氧燃料电池,正极上氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-;若将H2换成CH4,则负极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O。
(4)
丙中铅蓄电池放电一段时间后,进行充电时,要将负极中的硫酸铅变成单质铅,发生还原反应,所以应作电解池的阴极,则与电源的负极相连。
(5)
①亚铁离子失电子发生氧化反应,所以石墨电极作负极,银作正极;
②综合实验ⅰ、ⅱ的现象,可知Ag+和Fe2+的反应可逆,故得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式:Fe2++Ag+Fe3++Ag。
10. 乙醇胺、 CO2、SO2 溶液中存在电离平衡:,加入氯化钙以后,钙离子会消耗亚硫酸根离子产生亚硫酸钙沉淀,导致电离平衡正向移动,氢离子浓度增大,所以溶液pH降低。 4Ce3++2+4H+4Ce4++2+3H2O 2NO(g)+2CO(g)==N2(g)+2CO2(g)ΔH=-741.8kJ/mol 2+2NH3+O2+2H+=2+2
【分析】(1)根据流程图中物质的循环来判断循环使用的物质;根据进入吸收池Ⅰ的气体及出来的气体,确定吸收的气体;
(2)亚硫酸氢根离子存在电离平衡,加入氯化钙产生的钙离子会影响化学平衡的移动,根据平衡移动原理来解释;
(3)根据图象中产生的离子及电解池的工作原理,据此书写电解原理方程式;
(4)根据图象确定方程式③,再利用盖斯定律求解;
(5)根据流程图,确定反应离子及生成离子,书写离子方程式。
【详解】(1)根据流程图中物质的循环,得到循环使用的物质是乙醇胺、Ce4+;根据吸收池Ⅰ进入的气体NO、CO2、SO2,出来的气体是NO,确定吸收的气体是CO2、SO2;
(2)HSO3-溶液中存在电离平衡:⇌H++,加入氯化钙以后,钙离子会消耗亚硫酸根离子产生亚硫酸钙沉淀,导致电离平衡正向移动,氢离子浓度增大,所以溶液pH降低;
(3)根据电解池的工作原理:阳极上是Ce3+失电子的氧化反应生成Ce4+,阴极上是得电子的还原反应生成,电解原理方程式为:4Ce3++2+4H+4Ce4++2+3H2O;
(4)根据图b1molCO(g)和1molNO2(g)反应的焓变ΔH=143kJ/mol-368 kJ/mol=-225 kJ/mol,则热化学方程式为③CO(g)+NO2(g)=CO2(g)+NO(g) ΔH=-225 kJ/mol,根据盖斯定律,2③-①+②可得2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g),则ΔH=-225kJ/mol×2-179.5kJ/mol-112.3kJ/mol=-741.8kJ/mol;
(5)根据流程可知,氧化池Ⅵ氨气、氧气与亚硝酸根离子及氢离子发生反应生成铵根离子和硝酸根离子,离子方程式为2+2NH3+O2+2H+=2+2。
11. 阴 Fe-6e- +8OH-=FeO+4H2O KOH 对平衡K2FeO4(s)⇌2K+(aq)+FeO(aq),增大c(K+),溶液中的离子积c2(K+)·c(FeO)大于平衡常数,使平衡逆向进行,溶液析出固体 产生黄色沉淀
【详解】(1)①在Ni电极上H2O电离产生的H+得到电子变为H2,发生还原反应,因此Ni电极作阴极;
②在Fe电极上Fe失去电子变为FeO,发生氧化反应,则Fe电极为阳极,阳极Fe上发生的电极反应式为:Fe-6e- +8OH-=FeO+4H2O;
③阳极消耗OH-产生FeO,阴极上H2O电离产生的H+得到电子变为H2逸出,同时产生OH-,OH-与K+结合形成KOH,可再用于阳极上作反应物,故循环使用的物质是KOH溶液;
④阳极流出液中含有FeO,存在平衡:K2FeO4(s)⇌2K+(aq)+FeO(aq),向阳极流出液中加入饱和KOH溶液,增大了溶液中c(K+),使得溶液中的离子积c2(K+)·c(FeO)大于该温度下的平衡常数,使平衡逆向进行,导致溶液析出紫色K2FeO4固体;
(2)当溶液中CN-与Ag+反应完全后会发生反应:Ag+ + I-=AgI↓,产生黄色沉淀,因此该反应滴定终点时的现象是:产生黄色沉淀;
V mL c mol/LAgNO3溶液中含AgNO3的物质的量n(AgNO3)=cV×10-3 mol,根据方程式Ag+ +2CN- =Ag(CN)可知在a mL废水中含有CN-的物质的量n(CN-)=2n(AgNO3)=2cV×10-3 mol,则经处理后的废水中NaCN的含量为=g/L。
12. (1)2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
(2) 大于 用pH试纸(或pH计)测定0.1mol/LNaHSO3溶液的酸碱性,测得溶液的pH
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