湖北省武汉市东湖中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题
展开注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23
一、单项选择题(每题3分,共45分)
1. 我国提出争取在2030年前实现碳达峰,2060年实现碳中和,这对于改善环境,实现绿色发展至关重要。碳中和是指的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是
A. 将重质油裂解为轻质油作为燃料
B. 大规模开采可燃冰作为新能源
C. 通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D. 研发催化剂将还原为甲醇
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.将重质油裂解为轻质油并不能减少二氧化碳的排放量,达不到碳中和的目的,故A不符合题意;
B.大规模开采可燃冰做为新能源,会增大二氧化碳的排放量,不符合碳中和的要求,故B不符合题意;
C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染,不能减少二氧化碳的排放量,达不到碳中和的目的,故C不符合题意;
D.研发催化剂将二氧化碳还原为甲醇,可以减少二氧化碳的排放量,达到碳中和的目的,故D符合题意;
故选D。
2. 如下图所示,△H1=-393.5 kJ∙ml-1,△H2=-395.4 kJ∙ml-1,下列说法或表示式正确的是
A. 金刚石的稳定性强于石墨
B. 石墨和金刚石的转化是物理变化
C. 1 ml石墨的总键能比1 ml金刚石的总键能小1.9 kJ
D. C(s、石墨)= C(s、金刚石) ΔH= +1.9 kJ∙ml-1
【答案】D
【解析】
【分析】由题给信息可得出:
①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·ml-1;
②C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-395.4 kJ·ml-1。
【详解】A.从图中可以看出,金刚石具有的能量比石墨高,则金刚石的稳定性弱于石墨,A不正确;
B.石墨和金刚石互为同素异形体,二者的结构不同,二者的转化是化学变化,B不正确;
C.C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔH=ΔH1 (石墨)- ΔH2 (金刚石)=+1.9 kJ·ml-1,则1 ml 石墨的总键能比1 ml 金刚石的总键能大1.9 kJ,C不正确;
D.依据盖斯定律,将反应①-②得,C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔH=+1.9 kJ·ml-1,D正确;
故选D。
3. 我国科学家研究了活性炭催化条件下煤气中和Hg的协同脱除,部分反应机理如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注),下列说法不正确的是
A. H2S解离成氢原子和硫原子的过程释放能量
B. 反应中H2S转化为H2O、H2、S、SO2、CS2等物质
C. 反应过程中既有H—S的断裂,又有H—S的形成,脱除率小于100%
D. 该过程生成的S单质能与Hg反应生成HgS,实现H2S和Hg的协同脱除
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.H2S解离成氢原子和硫原子的过程有化学键的断裂,化学键断裂需要吸收能量,故A错误;
B.分析题图中箭头的指向及有关物质可知,反应中H2S转化为H2O、H2、S、SO2、CS2等物质,故B正确;
C.分析题图可知,反应过程中既有H—S的断裂,又有H—S的形成,硫化氢分解生成的氢气和硫会再次化合成硫化氢,所以硫化氢的脱除率小于100%,故C正确;
D.该过程生成的S单质在常温下就能与Hg反应生成HgS,可实现H2S和Hg的协同脱除,故D正确;
故选A。
4. 已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1=-571.6 kJ·ml-1 ①
2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH2=-1452 kJ·ml-1②
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH3=-57.3 kJ·ml-1下列说法正确的是
A. H2(g)的燃烧热为571.6 kJ·ml-1
B. 同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧,H2(g)放出的热量多
C. H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·ml-1
D. 3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=+135.9 kJ·ml-1
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃烧热指的是1 ml纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,方程式中给出的是2ml的氢气完全燃烧所放出的热量为571.6 kJ,A错误;
B.同质量的H2(g)和CH3OH(l),氢气的物质的量多,且物质的量与放出热量成正比,由×285.8>×726可知,同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧,H2(g)放出热量多,B正确;
C.生成沉淀要放热,生成BaSO4(s)和1ml水放出的热量大于57.3 kJ,C错误;
D.由盖斯定律,×(①×3-②)得3H2(g)+CO2(g)= CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-131.4 kJ·ml-1,D错误;
综上所述答案为B。
5. 下列说法正确的是
A. 常温下反应C(s)+CO2 (g)⇌2CO(g)不能自发进行,则该反应△H>0
B. 自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小
C. 凡是放热反应都是自发的,凡是吸热反应都是非自发的
D. 反应2Mg(s)+CO2 (g)⇌C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应△H>0
【答案】A
【解析】
【详解】根据反应自发进行的判断分析,反应自发进行,反应不能自发进行。
A. 常温下反应C(s)+CO2 (g)⇌2CO(g)不能自发进行,因该反应,所以,故A正确;
B.根据反应自发进行的判断依据反应自发进行,焓变和熵变共同决定反应是否能自发进行,故B错误;
C. 根据反应自发进行的判断依据反应自发进行,焓变和熵变共同决定反应是否能自发进行,故C错误;
D.因反应2Mg(s)+CO2 (g)⇌C(s)+2MgO(s)能自发进行,该反应的,能自发进行,说明,故D错误;
故选A。
【点睛】根据反应自发进行的判断依据,反应自发进行,反应不能自发进行分析。
6. 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. 升高温度,可提高反应①、②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. 可逆反应使用催化剂加快反应速率时,正逆反应的活化能均减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.升高温度,物质内能增加,活化分子数目增加,有效碰撞次数增加,化学反应速率加快,故升高温度,可提高反应①、②的速率,A正确;
B.根据速率方程为:υ=kc2(NO)· c(H2)可知:c(NO)的改变对化学反应速率的影响大于c(H2)的改变对化学反应速率的影响,故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相同,B错误;
C.对于多步反应,总反应速率由慢反应决定,根据已知信息可知反应①是慢反应,反应②是快反应,所以该反应的快慢主要取决于慢反应①,C正确;
D.催化剂可以提高活化分子百分数,加快反应速率,使用催化剂加快反应速率时,正逆反应的活化能均减小,D正确;
故合理选项是B。
7. 在一定温度条件下,将1mlA和2mlB放入容积为5L的密闭容器中发生如下反应:A(s)+2B(g)⇌C(g)+2D(g),反应经4min后达到平衡状态,测得容器内B物质的浓度减少了0.2ml·L-1。下列叙述不正确的是
A. 在4min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.025ml·L-1·min-1
B. 平衡时A、B的转化率均为50%
C. 平衡时混合气体中B的物质的量分数为33.3%
D. 初始压强和平衡时压强比为4:5
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】经4min后,测得容器内B的浓度减少了0.2ml/L,则
A.在5min内该反应用C浓度变化表示的反应速率=0.1ml/L÷4min=0.025ml·L-1·min-1,故A正确;
B.平衡时消耗A是0.5ml,则A的转化率=×100%=50%,B的转化率=×100%=50%,故B正确;
C.平衡时混合气体中B的物质的量分数=×100%=40%,故C错误;
D.初始压强和平衡时压强比=0.4:(0.2+0.1+0.2)=4:5,故D正确;
故选C。
8. 某温度下,反应X(g)+3Y(g) ⇌2Z(g) ∆H=-92.4kJ/ml,X的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 上述反应在达到平衡后,增大压强,Y的转化率提高
B. 平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A) < K(B)
C. 升高温度,平衡向逆反应方向移动,说明逆反应速率增大,正反应速率减小
D. 将1.0mlX、3.0mlY,置于1L密闭容器中发生反应,放出的热量为92.4kJ
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应正向进行气体物质系数减小,达到平衡后,增大压强,平衡正向移动,Y的转化率提高,A正确;
B.该温度下,平衡常数不变,B错误;
C.升高温度,正、逆反应速率增大,C错误;
D.该反应为可逆反应,放出的热量小于92.4kJ,D错误;
故选A。
9. 下列叙述及解释正确的是
A. 2NO2(红棕色)N2O4(无色) △H<0,在达到平衡后,对平衡体系采取缩小容积、增大压强措施,因为平衡向正反应方向移动,故体系颜色变浅
B. H2(g)+I2(g)2HI(g) △H<0,在达到平衡后,对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施,因为平衡不移动,故体系颜色不变
C. N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在达到平衡后,保持压强不变,充入He,平衡向左移动
D. 2C(s)+O2(g)2CO(g)在达到平衡后,加入碳,平衡向正反应方向移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.2NO2(红棕色)N2O4(无色) △H<0,在达到平衡后,对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施,虽平衡向正反应方向移动,但NO2的浓度比缩小体积前大,体系颜色加深,故A错误;
B.H2(g)+I2(g)2HI(g) △H<0,在达到平衡后,对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施,平衡不移动,I2(g)的浓度增大,体系颜色加深,故B错误;
C.N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在达到平衡后,保持压强不变,充入He,容器体积变大,相当于减压,平衡向左移动,故C正确;
D.碳是固体,2C(s)+O2(g)2CO(g)在达到平衡后,加入碳,平衡不移动,故D错误;
选C。
10. 在某一恒温体积可变的密闭容器中发生反应:X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0,t1时刻达到平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程中逆反应速率变化如图所示。下列说法正确的是
A. O~t2时,v正>v逆
B. t2时刻改变的条件是向密闭容器中加Z
C. t2时刻改变的条件是从密闭容器中抽出了Y
D. Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数Ⅰ<Ⅱ
【答案】B
【解析】
【详解】A.t1~ t2内为平衡状态,所以,A错误;
B.该反应是气体分子数不变的反应,据题图可知t2时刻逆反应速率瞬间增大,平衡逆向移动,达到的新平衡速率与原平衡相同,条件为恒温,新平衡时各物质的物质的量比原平衡大,容器容积变大,所以改变的条件为向密闭容器中加入Z,B正确;
C.根据上面分析,改变的条件为向密闭容器中加入Z,C错误;
D.温度不变,平衡常数不变,D错误;
故选:B。
11. 已知O2(g)+2Cl2(g) 2Cl2O(g) ΔH>0,在三个恒温、恒容的密闭容器中分别充入1 ml O2与2 ml Cl2,测得平衡时O2的转化率如下表:
下列说法正确的是
A. 起始反应速率:①>②
B. 平衡时压强:p1>p2
C. 容器体积:V1
【答案】C
【解析】
【详解】A.②平衡时O2转化率比①大,说明②相对于①平衡向正反应方向移动,所以开始时压强:p 1< p 2,则反应速率②>①,选项A错误;
B.②平衡时O2转化率比①大,说明平衡时②中气体的物质的量比①少,又温度相同,则②中压强大,所以平衡时压强:p 1< p 2,选项B错误;
C.③和①O2转化率相同,又该反应为吸热反应,③的温度高,平衡向正反应方向移动,所以达到③的压强则平衡向逆反应方向移动,即③的压强小于①,所以③的体积大于①,V1
答案选C。
12. 某浓度的氨水中存在下列平衡:NH3•H2O+OH-,若想增大的浓度,而不增加OH-的浓度,应采取的措施是
①适当升高温度②加入NH4Cl固体③通入NH3 ④通入少量氯化氢气体
A. ①②B. ②④C. ③④D. ②③
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】①适当升高温度,NH3•H2O+OH-平衡正向移动,的浓度增大,OH-的浓度增大,①不符合题意;
②加入NH4Cl固体,平衡逆向移动,浓度增大,OH-浓度减小,②符合题意;
③通入NH3,增大反应物浓度,的浓度增大,OH-的浓度增大,③不符合题意;
④通入少量氯化氢气体,与OH-反应,促使平衡正向移动,浓度增大,OH-浓度减小,④符合题意;
综合以上分析,②④符合题意,故选B。
13. 下列叙述正确的是
A. 用水稀释0.1ml/L的氨水,则溶液中减小
B. pH=3的盐酸和醋酸分别升高相同的温度,醋酸溶液的pH变大而盐酸溶液的pH几乎不变
C. pH=7的溶液一定显中性
D. 两种氨水的pH分别为a和a+1,物质的量浓度分别为c1和c2,则c2=10c1
【答案】A
【解析】
【详解】A.加水稀释氨水溶液,氨水浓度减小、碱性减弱,氢氧根离子浓度减小,则氢离子浓度变大,导致溶液中减小,A正确;
B.醋酸的电离是吸热反应,升高温度促进醋酸电离,氯化氢是强电解质完全电离,所以pH=3的盐酸和醋酸分别升高相同的温度,盐酸的pH不变,醋酸的减小,B错误;
C.不确定温度,不能确定pH=7的溶液氢离子、氢氧根离子浓度相同,故不一定显中性,C错误;
D.两种氨水溶液的物质的量浓度分别为c1和c2,pH分别为a和a+1,浓度越大其电离程度越小,所以则c2>10 c1,D错误;
故选A。
14. 等体积pH相同的两份溶液A和B,A为盐酸,B为醋酸,分别与锌反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,且放出的氢气的质量相等,则下列说法正确的是
①反应所需要的时间B>A;②开始反应时的速率A>B;③参加反应的锌的物质的量A=B;④反应过程的平均速率B>A;⑤盐酸里有锌剩余;⑥醋酸里有锌剩余
A. ③④⑤B. ①③④⑥C. ②③⑤D. ②③⑤⑥
【答案】A
【解析】
【分析】醋酸是弱电解质,溶液中存在电离平衡,若c(H+)相同的醋酸和盐酸,醋酸浓度大于盐酸,等浓度等体积的醋酸和盐酸,n(CH3COOH)>n(HCl),反应速率与氢离子浓度成正比,氢离子浓度越大反应速率越快,则反应时间越短,生成氢气的质量相等,根据氢气和锌之间的关系式知,需要锌的物质的量相等。
【详解】①若c(H+)相同的醋酸和盐酸,醋酸是弱电解质,随着反应的进行醋酸不断电离出氢离子,氯化氢完全电离,所以反应过程中,醋酸中氢离子始终大于盐酸,则醋酸反应速率大于盐酸,所以醋酸反应所需要的时间小于盐酸,故错误;
②两种溶液中氢离子浓度相等,所以开始时两种溶液反应速率相等,故错误;
③根据氢气和锌之间的关系式知,生成相同质量的氢气需要的锌的质量相等,故正确;
④根据①知,反应过程中醋酸平均反应速率大于盐酸,故正确;
⑤氢离子浓度、体积相同的醋酸和盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,所以盐酸中锌有剩余,故正确;
⑥根据⑤知,醋酸过量,则醋酸有剩余,锌完全反应,故错误。
答案选A。
15. 根据表中提供的数据,判断下列离子方程式或化学方程式书写正确的是
A. 向Na2CO3溶液中滴加少量次氯酸溶液:+H+=
B. 向NaHCO3溶液中滴加过量次氯酸溶液: + HClO = ClO-+CO2↑+H2O
C. 向NaClO溶液中通入少量CO2:CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClO
D. 向NaClO溶液中通入过量CO2:CO2+2NaClO+H2O=Na2CO3+2HClO
【答案】C
【解析】
【分析】由电离平衡常数可知,酸性顺序H2CO3>HClO>,据此分析回答;
【详解】A.向Na2CO3溶液中滴加少量次氯酸溶液,离子方程式为,A错误;
B.酸性H2CO3>HClO,故向NaHCO3溶液中滴加过量次氯酸溶液不反应,B错误;
C.由酸性顺序H2CO3>HClO>可知,向NaClO溶液中通入少量CO2化学方程式:CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClO,C正确;
D.向NaClO溶液中通入过量CO2,化学方程式为:CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClO,D错误;
故选C。
二、非选择题(本题共4小题,共55分。)
16. 某实验小组用100 mL 0.50 ml·L-1 NaOH溶液与100 mL 0.55 ml·L-1盐酸进行中和热的测定。装置如图所示。回答下列问题:
(1)若实验共需要400 mL NaOH溶液,实验室在配制该溶液时,则需要称量NaOH固体______g。
(2)图中装置缺少的仪器是______________________________。
(3)盐酸稍过量原因是________________________________。
(4)碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是___________________。
(5)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应,则测得的中和热(ΔH)________(填“偏大”“偏小”或“不变”),其原因是_______。
(6)请填写下表中的平均温度差:
(7)若测得该反应放出的热量为2.865 kJ,请写出盐酸与NaOH溶液反应的中和热的方程式:__________________________________________。
【答案】 ①. 10.0 ②. 环形玻璃搅拌棒 ③. 让NaOH溶液完全反应 ④. 保温、隔热,减少热量损失 ⑤. 偏大 ⑥. 醋酸在溶液中电离吸收热量,使测得的中和热(ΔH)偏大 ⑦. 4.0 ⑧. HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·ml-1
【解析】
【分析】
【详解】(1)因为没有400 mL容量瓶,实际配制的是500 mL(0.5 L)溶液,即m(NaOH)=0.50 ml·L-1×0.5 L×40 g/ml=10.0 g;
(2)为减少热量损失,需缩短反应时间,要搅拌,应用环形玻璃搅拌棒;
(3)为确保NaOH完全反应,减少误差,盐酸需要过量,故答案为让NaOH完全反应;
(4)它们的作用都是保温,隔热、减少热量损失;
(5)因为醋酸电离会吸热,所以用醋酸测中和热,放出的热量比盐酸要少,ΔH偏大,故答案为偏大、醋酸在溶液中电离吸收热量,使测得的中和热(ΔH)偏大;
(6)四组数据计算的温差分别为4.0 ℃、6.1 ℃、3.9 ℃、4.1 ℃,明显第2组数据应舍去,所以平均温度差为4.0 ℃;
(7)在该中和实验中,生成水的物质的量为0.05ml,放出的热量为2.865 kJ,则生成1ml水放出的热量为2.865kJ÷0.05ml=57.3 J·ml-1,则ΔH=-57.3 kJ·ml-1,故反应的中和热化学方程式为HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·ml-1。
17. 有可逆反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s) +CO(g),已知在温度938 K时,平衡常数K=1.5,在1173 K时,K=2.2 。请回答下列问题:
(1)能判断该反应达到平衡状态的依据是___________(填字母标号)。
A. 容器内压强不变了B. c(CO)不变了
C. v正(CO2)=v逆(CO)D. c(CO2)=c(CO)
(2)写出该反应的平衡常数表达式________。若起始时把Fe和CO2放入体积固定的密闭容器中,CO2的起始浓度为2.0 ml·L-1,某温度时达到平衡,此时容器中CO的浓度为1.0 ml·L-1,则该温度下上述反应的平衡常数K=_____(保留二位有效数字)。
(3)若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,如果改变下列条件,反应混合气体中CO2的物质的量分数如何变化(选填“增大”、“减小”、“不变”)。
①加入催化剂__________。
②再通入CO___________。
(4)下图描述的是该反应在甲,乙两个容器进行反应时CO2的转化率变化情况。
请问甲乙容器中必定不同的反应条件是什么?___________。
【答案】(1)BC (2) ①. ②. 1.0
(3) ①. 不变 ②. 不变
(4)温度(或甲中温度比乙中高)
【解析】
【小问1详解】
可逆反应到达平衡时,物质的正逆速率相等且保持不变,各组分的浓度、含量保持不变,由此衍生的其它一些量不变,判断平衡的物理量应随反应进行发生变化,该物理量由变化到不再变化说明到达平衡;
A.该反应中气体物质的量不变,恒温恒容下,容器内压强为定值,故A错误;
B.c(CO)保持不变,说明正逆反应速率相等,反应到达平衡,故B正确;
C.v正(CO2)=v逆(CO)时,CO的消耗速率与生成速率相等,反应达到了平衡状态,故C正确;
D.平衡时CO2、CO浓度与二氧化碳的转化率有关,不一定相等,故D错误,
故选:BC;
【小问2详解】
Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)化学平衡常数表达式K=,CO2的起始浓度为2.0ml·L-1,某温度时达到平衡,此时容器中CO的浓度1.0ml·L-1,则平衡时CO2的浓度为1.0ml·L-1,则该温度下平衡常数K= =1.0。
【小问3详解】
①加入催化剂,平衡不移动, CO2的物质的量分数不变;
②再通入CO,等效于压缩体积,压强增大,但该反应为气体体积不变的反应,平衡时CO2的物质的量分数不变。
【小问4详解】
温度越高,速率越快,达到平衡所需时间越短,结合图像,甲达到平衡时间比乙短,则甲乙容器中必定不同的反应条件是温度(或甲中温度比乙中高)。
18. 已知:25 ℃时,CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等, 0.1 ml·L-1醋酸溶液测得其pH=3。
(1)25 ℃时,取10 mL 0.1 ml·L-1醋酸溶液,将该溶液加水稀释至1 000 mL,所得溶液pH数值范围为_____;若加入少量NaOH溶液,则溶液中 ______ (填“增大”“减小”“不变”或“不能确定”)。
(2)25 ℃时,0.1 ml·L-1的氨水的pH=_______。
(3)用pH试纸测定该氨水pH的操作方法为_______。
(4)常温下pH=11的氨水和pH=3的CH3COOH溶液中,水电离出的OH-浓度分别为_____ ml/L和____ ml/L。
【答案】(1) ①. 3
(4) ①. 1x10-11 ②. 1x10-11
【解析】
【小问1详解】
①25℃时,取10 mL pH=3的醋酸溶液加水稀释至1000 mL,溶液酸性减弱,pH增大,则pH>3;若是强酸,稀释100倍,此时c(H+)=1×10-5ml/L,则pH=5,但是醋酸为弱酸,稀释过程中会继续电离出H+,则c(H+)>1×10-5ml/L,所以pH<5;
②,加水稀释,温度不变,则Ka 与Kw均不变,则也不改变;
【小问2详解】
25℃时,CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,所以在25℃时,0.1 ml·L-1的氨水电离出的氢氧根离子浓度等于25℃时0.1 ml·L-1醋酸溶液电离出的氢离子浓度等于10-3ml/L,则可求出溶液pH为11;
【小问3详解】
pH试纸测定pH的方法是:取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用洁净的玻璃棒蘸取氨水点滴于试纸的中部, 片刻后与标准比色卡对比;
【小问4详解】
常温下pH=11的氨水,则c(H+)=1×10-11ml/L,c(OH-)=1×10-3ml/L,碱抑制水的电离,由水电离出的OH-浓度为1×10-11ml/L;同理,常温下,pH=3的CH3COOH溶液中,c(H+)=1×10-3ml/L,c(OH-)=1×10-11ml/L,酸抑制水的电离,故由水电离出的OH-浓度为1×10-11ml/L。
19. “滴定”法在生产生活中应用广泛。例如测定某气体中CO的含量,可以先用足量I2O5与CO反应:5CO+I2O55CO2+I2,然后将生成的I2配成待测溶液,最后用Na2S2O3标准溶液进行“氧化还原滴定”,滴定完成后通过计算就可得到气体中CO的含量。具体实验步骤如下:
①取224 mL(标准状况)含有CO的某气体样品通过盛有足量I2O5的干燥管中在170 ℃下充分反应;
②用某种溶剂充分溶解产物I2,配制:100mL溶液;
③每次量取步骤②中溶液25.00 mL于3个锥形瓶中,然后用0.01 ml·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定。消耗标准Na2S2O3溶液的体积如表所示。
(1)步骤②中配制100 mL待测溶液需要用到的玻璃仪器的名称是烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和___________。
(2)Na2S2O3标准液(已知该溶液显碱性)应装在_______(填字母)中。
(3)指示剂应选用_______,如何判断达到滴定终点?________。
(4)平均消耗Na2S2O3溶液的体积为_____ mL,已知: 2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6,气体样品中其他成分不与I2O5反应,气体样品中CO的体积分数为_______(用百分数表示,并保留1位小数)
(5)下列操作会造成所测CO的体积分数偏大的是_______(填字母)。
a.滴定终点俯视读数 b.锥形瓶用待测溶液润洗
c.滴定前有气泡,滴定后没有气泡 d.配制100 mL待测溶液时,有少量溅出
【答案】19. 100mL容量瓶
20. B 21. ①. 淀粉溶液 ②. 滴加最后一滴标准液,溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原色
22. ①. 20.00 ②. 20.0%
23. bc
【解析】
【分析】滴定实验的步骤是:滴定前的准备:滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录,锥形瓶:注液体→记体积→加指示剂;滴定:眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化;终点判断:记录数据;数据处理:通过数据进行计算;
【小问1详解】
配制100 mL待测溶液需要用到的玻璃仪器的名称是烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和100mL容量瓶;
【小问2详解】
Na2S2O3标准液显碱性,则应该装在碱式滴定管中,故选B;
【小问3详解】
碘遇淀粉显蓝色,则指示剂应选用淀粉溶液,反应中单质碘被消耗,则判断达到滴定终点的现象是滴加最后一滴标准液,溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原色;
【小问4详解】
)根据表中数据可知三次滴定消耗标准液体积分别是19.90mL、20.00mL、20.10mL,所以消耗标准液体积的平均值是20.00mL;根据方程式5CO+I2O55CO2+I2、2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6,可知5CO~I2~2Na2S2O3,则气体样品中CO的体积分数为;
【小问5详解】
a.滴定终点俯视读数,读数偏小,结果偏低,故a不符合题意;
b.锥形瓶用待测溶液润洗,消耗标准液体积增加,结果偏高,故b符合题意;
c.滴定前有气泡,滴定后没有气泡,消耗标准液体积增加,结果偏高,故c符合题意;
d.配制100 mL待测溶液时,有少量溅出,浓度偏低,消耗标准液体积减少,结果偏低,故d不符合题意;
答案选bc。容器编号
温度/℃
容器体积/L
平衡时转化率
平衡时压强
①
200
V1
50%
p1
②
200
V2
70%
p2
③
350
V3
50%
p3
化学式
HClO
H2CO3
电离常数/ml·L-1
K=3×10-8
K1=4×10-7 K2=4×10-11
实验次数
起始温度T1/℃
终止温度
T2/℃
平均温度差
(T2-T1)/℃
HCl
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
________
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
第一次
第二次
第三次
滴定前读数/mL
2.10
2.50
1.40
滴定后读数/mL
22.00
22.50
21.50
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