2017-2018学年吉林省实验中学高二上学期期末考试化学试题 解析版



吉林省实验中学2017---2018学年度上学期
高二年级化学学科期末考试试题
一、选择题
1. 室温下，下列事实不能说明NH3•H2O为弱电解质的是
A. 0.1 mol•L﹣1 NH3•H2O溶液的pH小于13
B. 0.1 mol•L﹣1 NH4Cl溶液的pH小于7
C. 相同条件下，浓度均为0.1 mol•L﹣1 NaOH溶液和氨水，氨水的导电能力弱
D. 0.1 mol•L﹣1 NH3•H2O能使无色酚酞试液变红色
【答案】D
【解析】A项，室温下0.1 mol·L-1氨水溶液pH4.76时，根据电荷守恒，可判断C正确；D项，根据物料守恒，始终存在α(CH3COOH)+α(CH3COOˉ)=1，D正确。
点睛：本题考查了弱电解质溶液中的电离平衡、平衡移动、离子浓度大小比较，结合图像灵活运用电荷守恒、物料守恒是解题关键。
23. 描述弱电解质电离情况可以用电离平衡常数表示，表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb)，表2是常温下几种难（微）溶物的溶度积常数(Ksp)。
表1
酸或碱
电离平衡常数（Ka或Kb）
CH3COOH
1.8×10﹣5
HNO2
4.6×10﹣4
HCN
5×10﹣10
HClO
3×10﹣8
NH3•H2O
1.8×10﹣5









表2
难（微）溶物
溶度积常数（Ksp）
BaSO4
1×10﹣10
BaCO3
2.6×10﹣9
CaSO4
7×10﹣5
CaCO3
5×10﹣9








请回答下列问题：
（1）表1所给的四种酸中，酸性最弱的是_____（用化学式表示）。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大，而电离平衡常数不变的操作是___（填字母序号）。
A．升高温度 B．加水稀释
C．加少量的CH3COONa固体 D．加少量冰醋酸
（2）CH3COONH4的水溶液呈_____（选填“酸性”、“中性”或“碱性”），该溶液中存在的各离子浓度大小关系为_____。
（3）物质的量之比为1：1的NaCN和HCN的混合溶液，其pH＞7，该溶液中离子浓度从大到小的顺序为_____。
（4）工业中常将BaSO4转化为BaCO3后，再将其制成可溶性的钡盐（如BaCl2）。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO4粉末，并不断补充纯碱，最后BaSO4转化为BaCO3。现有足量BaSO4悬浊液，在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌，为使SO42－物质的量浓度不小于0.01mol•L﹣1，则溶液中CO32－物质的量浓度最少应为_____。
【答案】 (1). HCN (2). B (3). 中性 (4). c（NH4+）=c（CH3COO﹣）＞c（H+）=c（OH﹣） (5). c（Na+）＞c（CN﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+） (6). 0.26 mol•L﹣1
【解析】(1)对于一元弱酸，电离平衡常数越大则酸性越强，反之则酸性越弱，HCN的电离平衡常数最小，则酸性最弱；根据醋酸的电离平衡：CH3COOH⇌CH3COO-+H+。A、升高温度，电离程度增大，电离平衡常数增大，故A错误；B．加水稀释，电离程度增大，电离平衡常数不变，故B正确；C．加少量的CH3COONa固体，电离出的醋酸根对醋酸的电离平衡起抑制作用，电离程度减小，电离平衡常数不变，故C错误；D．加少量冰醋酸，则醋酸浓度增大，根据越稀越电离的事实，则电离程度减小，平衡常数不变，故D错误；故答案为：HCN；B；
(2)醋酸铵溶液中，醋酸水解显碱性，铵根离子水解显酸性，CH3COOH与NH3•H2O的电离平衡常数相等，CH3COO-和NH4+在相等浓度时的水解程度相同，酸性和碱性程度相当，溶液显中性，即c(H+)=c(OH-)，根据电荷守恒：c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)＞c(H+)=c(OH-)，c(H+)+c(NH4+)=c(Cl-)+c(OH-)，得出c(NH4+)=c(Cl-)并且大于水解生成的c(H+)、c(OH-)，即c(NH4+)=c(CH3COO-)＞c(H+)=c(OH-)；故答案为：中性；c(NH4+)=c(CH3COO-)＞c(H+)=c(OH-)；
(3)物质的量之比为1：1的NaCN和HCN的混合溶液，其pH＞7，说明CN-的水解程度大于HCN的电离程度，导致溶液c(OH-)＞c(H+)，呈碱性，根据电荷守恒知，c(OH-)+c(CN-)=c(H+)+c(Na+)，所以c(CN-)＜c(Na+)，所以各离子浓度大小顺序是c(Na+)＞c(CN-)＞c(OH-)＞c(H+)，故答案为：c(Na+)＞c(CN-)＞c(OH-)＞c(H+)；
(4)SO42-物质的量浓度为0.01mol•L-1时，钡离子的浓度为：c(Ba2+)=mol/L=1×10-8mol/L，若使SO42-物质的量浓度不小于0.01mol•L-1，则钡离子浓度应该大于1×10-8mol/L；当c(Ba2+)=1×10-8mol/L时，则溶液中c(CO32-)=mol/L=0.26mol/L，所以当c(CO32-)≥0.26mol/L时，c(Ba2+)≤1×10-8mol/L，则c(SO42-)不小于0.01mol/L，故答案为：0.26 mol•L-1。
点睛：本题考查了弱电解质的电离平衡、离子浓度大小比较、难溶物的溶解平衡及沉淀转化。明确电离平衡常数的含义是解本题的关键，(4)为难点、易错点，注意根据硫酸钡、碳酸钡的溶度积计算出使SO42-物质的量浓度不小于0.01mol•L-1使溶液中的钡离子浓度，再计算溶液中的CO32-物质的量浓度。
24. I.新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。

回答下列问题：
（1）甲烷燃料电池负极的电极反应式为________________________。
（2）闭合开关K后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是________，电解氯化钠溶液的总反应方程式为__________________________。
II.用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如图所示。(电极材料为石墨)

（1）图中a极要连接电源的(填“正”或“负”)________极，C口流出的物质是________。
（2）b电极SO放电的电极反应式为____________。
（3）电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因________________。
【答案】 (1). CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O (2). H2 (3). 2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－ (4). 负 (5). 硫酸 (6). SO－2e－＋H2O===SO＋2H＋ (7). H2OH＋＋OH－，在阴极H＋放电生成H2，c(H＋)减小，水的电离平衡正向移动，碱性增强
【解析】I.(1)在碱性溶液中，甲烷燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，正极是：2O2+4H2O+8e-═8OH-，负极是：CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O，故答案为：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；
(2)b电极与通入甲烷的电极相连，作阴极，是H+放电，生成H2；a连接正极，为阳极，阳极上氯离子放电生成氯气，电解氯化钠溶液的总反应方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑或2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－，故答案为：H2；2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑或2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－；
II.(1)图中可知，钠离子移向a极，亚硫酸根离子移向b极，所以b极为阳极，应该接电源的正极，SO32-在阳极失去电子变成SO42-，所以C口流出的物质是H2SO4，故答案为：负；硫酸；
(2)亚硫酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，电极反应式为：SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+；故答案为：SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+；
(3)在阴极H+放电生成H2，c(H+)减小，水的电离平衡H2O⇌H++OH-正向移动，所以碱性增强；故答案为：水中存在H2O⇌H++OH-，在阴极H+放电生成H2，c(H+)减小，水的电离平衡向正向移动，碱性增加。
点睛：本题考查了电解池和原电池的原理，做题时注意从氧化还原的角度判断原电池的正负极以及电极方程式的书写，本题中难点和易错点为电极方程式的书写。
25. 有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色黏稠液体，易溶于水。为研究A的组成与结构，进行了如下实验：
（1）称取A 9.0g，升温使其汽化，测其密度是相同条件下H2的45倍。实验结论：A的相对分子质量为_____。
（2）将9.0g A在足量O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过足量浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4g和13.2g。则A的分子式为_____。
（3）另取A 9.0g，跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24L CO2（标准状况），若与足量金属钠反应则生成2.24L H2（标准状况）。
实验结论：A中含有的官能团（名称）：_____。
（4）A的核磁共振氢谱如图。实验结论：A中含有_____种氢原子。

（5）综上所述，A的结构简式为_____。
【答案】 (1). 90 (2). C3H6O3 (3). 羧基、羟基 (4). 4 (5).
【解析】(1)由其密度是相同条件下H2的45倍，可知A的相对分子质量为45×2=90，故答案为：90；
(2)由题意可推知：n(A)= =0.1 mol，n(C)=n(CO2)= =0.3 mol，n(H)=2n(H2O)=2×=0.6 mol，n(O)==0.3 mol，所以A的分子式为：C3H6O3，故答案为：C3H6O3；
(3)0.1 mol A与NaHCO3反应放出0.1 mol CO2，则说A中应含有一个羧基，而与足量金属钠反应则生成0.1 mol H2，说明A中还含有一个羟基，故答案为：羧基、羟基；
(4)核磁共振氢谱中有4个吸收峰，面积之比为1：1：1：3，可知A中应含有4种不同环境的氢原子，故答案为：4；
(5)综上所述，A的结构简式为：，故答案为：。
26. 重铬酸钠（Na2Cr2O7•2H2O）俗称红矾钠，在工业上有广泛用途。我国目前主要是以铬铁矿（主要成份为FeO•Cr2O3，还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质）为主要原料进行生产，其主要工艺流程如下：

①中涉及的主要反应有：
主反应：4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
副反应：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：
沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Mg(OH)2
Cr(OH)3
完全沉淀时溶液pH
4.7
3.7
11.2
5.6

试回答下列问题：
（1）①中反应是在回转窑中进行，反应时需不断搅拌，其作用是___________。
（2）③中调节pH至4.7，目的是____________________________。
（3）⑤中加硫酸酸化的目的是使CrO42－转化为Cr2O72－，请写出该平衡转化的离子方程式：___________________________。
（4）称取重铬酸钠试样2.5000g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，加入10mL 2mol•L﹣1H2SO4和足量NaI（铬的还原产物为Cr3+），放于暗处5min，然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol•L﹣1Na2S2O3标准溶液滴定。
（已知：I2+2S2O32－=2I－+S4O62－）
①判断达到滴定终点的依据是：__________________________；
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00ml，所得产品的中重铬酸钠的纯度为（设整个过程中其它杂质不参与反应）___________。
【答案】 (1). 使反应物接触更充分，加快反应速率 (2). 除去溶液中的AlO2﹣、SiO32﹣ (3). 2CrO42﹣+2H+Cr2O72﹣+H2O (4). 当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时，溶液蓝色褪去，半分钟内不变色 (5). 83.84%
【解析】试题分析： （1）反应①反应时不断搅拌目的是加快反应速率。
（2）氧化煅烧后过滤，滤液中阴离子主要含有CrO42-、AlO2-、SiO32-，由表格中信息可知，调节pH至4.7目的是除去溶液中AlO2-、SiO32-。
（3）CrO42－与H+生成Cr2O72-和水。
（4）发生的反应为Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O、I2+2S2O32－=2I－+S4O62－，Cr2O72-～3I2～6S2O32-，所以Na2Cr2O7纯度为==83.84%。淀粉遇碘显蓝色，加入硫代硫酸钠溶液将碘反应完全后溶液呈无色，所以当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时，溶液蓝色变为无色且30s不变色为终点。
考点： 化工生产流程图的分析 离子方程式 化学计算 化学实验