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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年外研銜接版選修4化學下冊月考試卷207考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、合成氨工業(yè)中氫氣可由天然氣和水反應(yīng)制備,其主要反應(yīng)為:CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)。
已知下列鍵能數(shù)據(jù):
?;瘜W鍵。
C—H
H—O
C=O
H—H
鍵能/kJ·mol-1
414
464
803
436
則該反應(yīng)的△H=()A.+162kJ·mol-1B.-766kJ·mol-1C.-162kJ·mol-1D.+1470kJ·mol-12、25℃時,有體積相同的四種溶液:①pH=3的CH3COOH溶液②pH=3的鹽酸③pH=11的氨水④pH=11的NaOH溶液。下列說法不正確的是A.若將四種溶液稀釋100倍,稀釋后溶液pH大小順序:③>④>②>①B.等體積的②和③混合生成強酸弱堿鹽,混合后溶液呈酸性C.等體積的③和④分別用等濃度的硫酸溶液中和,消耗硫酸溶液的體積:③>④D.等體積的①和②分別與足量的鋅粒反應(yīng)生成的氫氣在同溫同壓下體積:①>②3、下列說法正確的是A.25℃水的電離常數(shù)是1.0×10-12B.中性溶液的c(H+)=C.純水在100℃時,c(H+)>10-7mol·L-1,所以此時純水中c(H+)>c(OH-)D.pH<7的溶液一定是酸溶液4、常溫下,在溶液中逐滴加入溶液,溶液的pH逐漸降低,此時溶液中含碳微粒的物質(zhì)的量分數(shù)變化如圖所示因逸出未畫出,忽略因氣體逸出引起的溶液體積變化下列說法正確的是
A.在溶液中:B.當溶液的pH為7時,溶液的總體積為C.在B點所示的溶液中,濃度最大的陽離子是D.在A點所示的溶液中:5、HCN是一種劇毒性的酸,常溫下,0.10mol?L-1HCN溶液的pH=3,下列說法正確的是A.HCN是一種強酸B.相同濃度的NaCl溶液與NaCN溶液,前者的pH更大C.在NaCN溶液中存在:c(Na+)=c(HCN)+c(CN-)D.中和相同體積與濃度的HCl溶液與HCN溶液,所消耗的NaOH溶液的體積不同6、下列說法不正確的是A.室溫下測得0.1mol·L-1的一元酸HA溶液pH=3.0,則HA一定為弱電解質(zhì)B.室溫下將0.1mol·L-1的NaOH溶液加水稀釋100倍,所得溶液的pH=11.0.C.室溫下NaClO溶液中有:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(ClO-)D.室溫下0.1mol·L-1的HA溶液與0.1mol·L-1的NaOH溶液等體積混合,所得溶液pH一定等于7.07、不同物質(zhì)的溶液酸堿性不同,根據(jù)下表中pH的情況判斷,下列說法中不正確的是()。鹽酸CuSO4溶液NaCl溶液水Na2CO3溶液NaOH溶液pH<7<7=7=7>7>7
A.酸溶液一定顯酸性B.顯堿性的溶液不一定是堿溶液C.鹽溶液一定顯中性D.鹽溶液不一定顯中性8、常溫下聯(lián)氨的水溶液中有:
提示:二元弱堿的電離也是分步電離
該溶液中的微粒的物質(zhì)的量分數(shù)隨變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯誤的是
A.據(jù)A點可求:B.D點溶液的C.若C點為溶液,則存在:D.在水溶液中,9、下圖所示的電解池I和Ⅱ中,a、b、c和d均為Pt電極。電解過程中,電極b和d上沒有氣體逸出,但質(zhì)量均增大,且增重b<d。符合上述實驗結(jié)果的鹽溶液是。
A.AB.BC.CD.D評卷人得分二、填空題(共9題,共18分)10、煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大氣,采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫;脫硝;回答下列問題:
(1)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度為323K,NaClO2溶液濃度為5×10?3mol·L?1。反應(yīng)一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。離子SO42?SO32?NO3?NO2?Cl?c/(mol·L?1)8.35×10?46.87×10?61.5×10?41.2×10?53.4×10?3
①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式____________。
②由實驗結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率______脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是_____________。
(2)在不同溫度下,NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中,SO2和NO的平衡分壓pc如圖所示。
①由圖分析可知,反應(yīng)溫度升高,脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均_______(填“增大”“不變”或“減小”)。
②反應(yīng)ClO2?+2SO32?===2SO42?+Cl?的平衡常數(shù)K表達式為________________。
(3)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2;也能得到較好的煙氣脫硫效果。
①從化學平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的優(yōu)點是______________。
②已知下列反應(yīng):
SO2(g)+2OH?(aq)=SO32?(aq)+H2O(l)ΔH1
ClO?(aq)+SO32?(aq)=SO42?(aq)+Cl?(aq)ΔH2
CaSO4(s)===Ca2+(aq)+SO42?(aq)ΔH3
則反應(yīng)SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO?(aq)+2OH?(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl?(aq)的ΔH=_______。11、參考下列圖表和有關(guān)要求回答問題:
(1)圖Ⅰ是1molNO2(g)和1molCO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,若在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E2的變化是________(填“增大”“減小”或“不變”,下同),ΔH的變化是________。請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學方程式:_________。
(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9kJ·mol-1
又知③H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44kJ·mol-1
則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式:____________________________________。
(3)下表是部分化學鍵的鍵能數(shù)據(jù):。化學鍵P—PP—OO=OP=O鍵能(kJ·mol-1)198360498x
已知1mol白磷(P4)完全燃燒放熱為1194kJ,白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示,則表中x=________kJ·mol-112、在2L密閉容器內(nèi),800℃時反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如表:。時間(s)012345n(NO)(mol)0.0200.010.0080.0070.0070.007
(1)800℃,反應(yīng)達到平衡時,NO的物質(zhì)的量濃度是________。
(2)如圖中表示NO2的變化的曲線是________。用NO2表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=________。
(3)能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是________。
a.v(NO2)=2v(O2)b.容器內(nèi)壓強保持不變。
c.2v逆(NO)=v正(O2)d.容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變。
(4)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大的是________。
a.及時分離出NO2氣體b.適當升高溫度。
c.增大O2的濃度d.選擇高效催化劑13、體積均為100mL、pH=2的CH3COOH與一元酸HX,加水稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示,則HX的電離平衡常數(shù)__________(填“大于”、“小于”或“等于”)CH3COOH的電離平衡常數(shù)。
14、(1)在0.5mol/L的NaHSO3溶液中滴入石蕊,溶液變紅。該溶液中HSO3-的電離程度______HSO3-的水解程度。(填>;<或=)
(2)物質(zhì)的量濃度相同的①氨水;②氯化銨;③碳酸氫銨;④硫酸氫銨;⑤硫酸銨5種溶液中,c(NH4+)的大小順序是__________________。(用序號從大到小表示)15、(1)AlCl3溶液呈________性(填“酸”“中”或“堿”),原因是____________________________(用離子方程式表示)。把AlCl3溶液蒸干、灼燒,最后得到的主要固體產(chǎn)物是____________________(寫化學式)。實驗室在保存AlCl3溶液時,常在溶液中加少量的________;以抑制其水解。
(2)將等體積等物質(zhì)的量濃度的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后,溶液呈________性(填“酸”“中”或“堿”),溶液中c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”“=”或“<”)。
(3)25℃時,pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液呈________性(填“酸”“中”或“堿”),溶液中,c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”“=”或“<”)。
(4)物質(zhì)的量濃度相同的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后,溶液中醋酸根離子和鈉離子濃度相等,則混合后溶液呈________性(填“酸”“中”或“堿”),醋酸體積________氫氧化鈉溶液體積(填“>”“=”或“<”)。
(5)已知0.1mol·L-1的NaHCO3溶液pH=9,則溶液中c(CO32-)________c(H2CO3)(填“>”“=”或“<”),其溶液顯電中性的原因是________________________(用離子濃度關(guān)系式表示)。16、按要求填寫下面的空。
(1)溫度相同、濃度均為0.2mol/L的①(NH4)2SO4、②NaNO3、③NH4HSO4④NH4NO3⑤NaClO⑥CH3COONa溶液;它們的pH值由小到大的排列順序是________
A.③①④②⑥⑤B.③①④②⑤⑥C.③②①⑥④⑤D.⑤⑥②④①③
(2)25℃時,利用pH試紙測得0.1mol?L-1醋酸溶液的pH約為3;則可以估算出醋酸的電離常數(shù)約為_______;向10mL此溶液中加水稀釋。pH值將_____(填“增大”;“減小”或“無法確定”)
(3)25℃時,pH=3的NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=______(取近似值)
(4)pH=2的鹽酸和CH3COOH溶液各1mL,分別加水至pH再次相等,則加入水的體積V(HCl)__________V(CH3COOH)(填“>”、“<”或“=”;下同)
(5)濃度均為0.1mol/L的鹽酸和CH3COOH溶液各1mL,加入等體積的水稀釋后pH(HCl)_____pH(CH3COOH)17、硼酸(H3BO3)為白色粉末狀結(jié)晶,大量用于玻璃工業(yè),可以改善玻璃制品的耐熱、透明性能,提高機械強度,縮短熔融時間。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸的工藝流程如下(部分操作和條件略):
I.向鐵硼礦粉中加入過量稀H2SO4;過濾;
Ⅱ.向濾液中加入過量雙氧水;再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5;
Ⅲ.過濾;將所得濾液蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶、過濾得粗硼酸和含鎂鹽的母液;
Ⅳ.粗硼酸精制得硼酸。
已知:生成氫氧化物沉淀的pH
。
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Mg(OH)2
開始沉淀時。
3.8
5.8
2.2
10.6
完全沉淀時。
4.7
8.3
4.0
12
注:金屬離子的起始濃度為0.01mol·L-1
請回答:
(1)寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)的化學方程式:___________。
(2)為提高步驟I中的反應(yīng)速率;可采取的措施有_________________(寫出兩條)。
(3)步驟Ⅱ的目的是_______________________。
(4)“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是___________________。18、(1)依據(jù)反應(yīng):設(shè)計的原電池如圖所示。
①電極X的材料是________;Y溶液可以是________溶液。
②電池放電過程中,盛有飽和瓊脂溶膠的鹽橋中,向溶液擴散的離子是________(填離子符號)。
(2)鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕可分為析氫腐蝕和吸氧腐蝕;可以采用電化學手段進行防護。
①寫出鋼鐵在酸性較強的環(huán)境中發(fā)生電化學腐蝕的正極反應(yīng)式:_________。
②為了減緩水庫鐵閘門被腐蝕的速率;可以采用下圖所示的方案:
其中連接在鐵閘門上的固體材料R可以采用________(填寫字母序號)。
a.銅b.鈉c.鋅d.石墨。
(3)電解原理在工業(yè)上有著廣泛的用途;如圖表示一個電解池,裝有電解液a;X;Y是兩塊電極板,通過導線與直流電源相連。
①若X、Y都是惰性電極,a是飽和溶液,則電解的總反應(yīng)式為________________。
②當電路中流通電子時,整個裝置共放出氣體________L(標準狀況下)。評卷人得分三、判斷題(共1題,共2分)19、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評卷人得分四、實驗題(共2題,共10分)20、從下列試劑中選擇實驗所需的物品,你__(填“能”或“不能”)區(qū)分0.1mol·L-1的硫酸和0.01mol·L-1的硫酸。若能;簡述操作過程__。
①紫色石蕊試液②酚酞試液③甲基橙試液④蒸餾水⑤BaCl2溶液⑥pH試紙21、三硫代碳酸鈉(Na2CS3)常用作殺菌劑;沉淀劑。某小組設(shè)計實驗探究三硫代碳酸鈉的性質(zhì)并測定其溶液的濃度。
實驗1:探究Na2CS3的性質(zhì)。步驟操作及現(xiàn)象①取少量Na2CS3固體溶于蒸餾水配制成溶液并分成兩等份②向其中一份溶液中滴加幾滴酚酞試液,溶液變紅色③向另一份溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去
(1)H2CS3是___酸(填強或弱)。
(2)已知步驟③的氧化產(chǎn)物是SO42-,寫出該反應(yīng)的離子方程式___。
實驗2:測定Na2CS3溶液的濃度,按如圖所示連接好裝置,取100mLNa2CS3溶液置于三頸燒瓶中,打開儀器d的活塞,滴入足量2.0mol/L稀H2SO4;關(guān)閉活塞。
已知:Na2CS3+H2SO4=Na2SO4+CS2+H2S↑。CS2和H2S均有毒。CS2不溶于水,沸點46℃,與CO2某些性質(zhì)相似,與NaOH作用生成Na2COS2和H2O。
(3)盛放無水CaCl2的儀器的名稱是___。
(4)反應(yīng)結(jié)束后打開活塞k,再緩慢通入熱N2一段時間,其目的是___。
(5)為了計算Na2CS3溶液的濃度,對B中混合物進行過濾、洗滌、干燥、稱重,得19.2g固體,則A中Na2CS3的物質(zhì)的量濃度為___。(保留1位小數(shù))評卷人得分五、計算題(共4題,共40分)22、到目前為止;由化學能轉(zhuǎn)變的熱能或電能仍然是人類使用的最主要的能源。
(1)在25℃、101kPa下,16g的甲醇(CH3OH)完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出352kJ的熱量,則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為______。
(2)化學反應(yīng)中放出的熱能(焓變,△H)與反應(yīng)物和生成物的鍵能(E)有關(guān)。已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=﹣185kJ/mol,E(H﹣Cl)=432kJ/mol,E(Cl﹣Cl)=243kJ/mol則E(H﹣H)=_____。
(3)納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注.已知:2Cu(s)+O2(g)═Cu2O(s)△H=﹣169kJ?mol﹣1,C(s)+O2(g)═CO(g)△H=﹣110.5kJ?mol﹣1,2Cu(s)+O2(g)═2CuO(s)△H=﹣314kJ?mol﹣1,則工業(yè)上用炭粉在高溫條件下還原CuO制取Cu2O和CO的熱化學方程式_____。
(4)如圖是N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成2molNH3(g)過程中能量變化示意圖:
①請計算每生成1molNH3放出熱量為:______。
②若起始時向容器內(nèi)充入1molN2和3molH2達平衡后N2的轉(zhuǎn)化率為20%,則反應(yīng)放出的熱量為Q1kJ,則Q1的數(shù)值為_________。23、化學反應(yīng)伴隨能量變化;獲取反應(yīng)能量變化有多條途徑。
(1)下列反應(yīng)中,屬于吸熱反應(yīng)的是______(填字母)。
A.Na2O與水反應(yīng)B.甲烷的燃燒反應(yīng)C.CaCO3受熱分解D.鋅與鹽酸反應(yīng)。
(2)獲取能量變化的途徑①通過化學鍵的鍵能計算。已知:?;瘜W鍵種類H—HO=OO—H鍵能(kJ/mol)436498463.4
計算可得:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)?H=____________kJ·mol-1
②通過蓋斯定律可計算。已知在25℃;101kPa時:
Ⅰ.2Na(s)+O2(g)=Na2O(s)△H=-414kJ·mol-1
Ⅱ.2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H=-511kJ·mol-1
寫出Na2O2與Na反應(yīng)生成Na2O的熱化學方程式__________。
③利用實驗裝置測量。測量鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)的熱量變化的過程中,若取50mL0.50mol·L-1的鹽酸,則還需加入________(填序號)。
A.50mL0.50mol·L-1NaOH溶液B.50mL0.55mol·L-1NaOH溶液C.1.0gNaOH固體24、在體積為2L的恒容密閉容器中,充入2molCO2和6molH2,一定條件下反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。
(1)0~9min內(nèi),v(H2)=__mol·L?1·min?1。
(2)能說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是__(填編號)。
a.反應(yīng)中CO2與CH3OH的物質(zhì)的量濃度之比為1:1
b.混合氣體的密度不隨時間的變化而變化。
c.單位時間內(nèi)消耗3molH2,同時生成1molH2O
d.CO2的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變。
e.混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化。
(3)平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為___。
(4)平衡時混合氣體中H2O(g)的體積分數(shù)是__。
(5)一定溫度下,第9分鐘時v正(CH3OH)__(填“大于”、“小于”或“等于”)第3分鐘時v逆(CH3OH)。25、(1)在常溫下的0.05mol·L-1硫酸溶液中,c(H+)=_______mol·L-1,水電離出的c(H+)=___________mol·L-1,水電離出的c(OH-)=_________mol·L-1。
(2)某溫度下,純水的c(H+)=2×10-7mol·L-1,則此時c(OH-)為_____________mol·L-1。若溫度不變,滴入稀鹽酸使c(H+)=5×10-4mol·L-1,則溶液中c(OH-)為_______________mol·L-1,此時溫度_______(填“高于”、“低于”或“等于”)25℃。評卷人得分六、原理綜合題(共1題,共6分)26、金屬鈦(Ti)及其合金是高強度、低密度結(jié)構(gòu)材料,在航空航天、醫(yī)療器械等領(lǐng)域有著重要用途。目前生產(chǎn)鈦的方法之一是將TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4;再進一步還原得到鈦。
(1)TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4有直接氯化法(反應(yīng)a)和碳氯化法(反應(yīng)b)。
a.TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=172kJ·mol-1
b.TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g)ΔH2
已知:C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH3=-393.5kJ·mol-1,2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH4=-566.0kJ·mol-1
①直接氯化反應(yīng)在___________(填“高溫”“低溫”)有利于自發(fā)進行。
②ΔH2=___________kJ·mol-1
③碳氯化法中生成CO比生成CO2更有利于TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4,從熵變角度分析可能的原因是___________。
④已知常壓下TCl4的沸點為136°C,從碳氯化反應(yīng)的混合體系中分離出TiCl4的措施是___________。
(2)在1.0×105Pa,將TiO2、C、Cl2以物質(zhì)的量比1:2.2:2進行反應(yīng)。體系中TiCl4、CO、CO2平衡組成比例(物質(zhì)的量分數(shù))隨溫度變化的理論計算結(jié)果如圖所示。
①已知在200°C平衡時TiO2幾乎完全轉(zhuǎn)化為TiCl4,但實際生產(chǎn)中反應(yīng)溫度卻遠高于此溫度,其原因是___________。
②圖中a曲線代表的物質(zhì)是___________,原因是___________。
③反應(yīng)C(s)+CO2(g)2CO(g)的平衡常數(shù)Kp(1200°C)=___________Pa。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、A【分析】【分析】
【詳解】
在化學反應(yīng)中,舊的鍵斷開需要吸收能量,新的鍵形成釋放能量,則反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=4×414kJ·mol-1+4×464kJ·mol-1-2×803kJ·mol-1-4×436kJ·mol-1=+162kJ·mol-1,故選A。2、B【分析】【分析】
本題考查弱電解質(zhì)的電離平衡;溶液中的pH計算及酸性強弱的比較,溶液的稀釋對電離平衡的影響以及溶液的酸堿性的判斷,難度較大。
【詳解】
pH=3的CH3COOH溶液中c(CH3COOH)>10-3mol·L-1,pH=3的鹽酸中c(HCl)=10-3mol·L-1,pH=11的氨水中c(NH3·H2O)>10-3mol·L-1,pH=11的NaOH溶液中c(NaOH)=10-3mol·L-1
A.若將四種溶液稀釋100倍,弱電解質(zhì)的pH變化較小,堿溶液的pH大于酸溶液,則稀釋后溶液pH大小順序為:③>④>②>①,A項錯誤;
B.等體積的②和③混合生成強酸弱堿鹽;氨水為弱堿,堿的物質(zhì)的量遠遠大于酸的物質(zhì)的量,所以所得混合溶液呈堿性,其pH大于7,B項正確;
C.c(NH3·H2O)>c(NaOH)所以等體積的③和④分別用等濃度的硫酸溶液中和,消耗硫酸溶液的體積:③>④,C項錯誤;
D.醋酸為弱酸,則c(CH3COOH)>c(HCl),等體積的①和②分別與足量鎂粉反應(yīng),生成的量①>②;D項錯誤;
答案選B。
【點睛】
因醋酸為弱酸故pH=3的CH3COOH溶液中c(CH3COOH)>10-3mol·L-1,氨水為弱堿pH=11的氨水中c(NH3·H2O)>10-3mol·L-1,故BCD三項在判斷時,應(yīng)考慮其物質(zhì)的總量來判斷。3、B【分析】【詳解】
A.溫度為25℃,純水中c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L,c(H2O)==55.6mol/L,則水的電離常數(shù)是=≈1.79×10-12;故A錯誤。
B.已知Kw=c(H+)×c(OH-),中性溶液中c(H+)=c(OH-),則c(H+)=故B正確;
C.溫度升高到100℃,水的電離度增大,則c(H+)=c(OH-)>10-7mol/L,但c(H+)和c(OH-)仍相等;故C錯誤;
D.溫度未知;pH<7的溶液不一定呈酸性,可能呈中性或堿性,如100℃時中性溶液pH=6,故D錯誤;
故答案為B。4、C【分析】【詳解】
A.不符合電荷守恒,Na2CO3溶液中的電荷守恒為選項A錯誤;
B.溶液的總體積為此時應(yīng)為溶液與溶液恰好完全反應(yīng)生成溶液;溶液呈弱堿性,不可能為7,選項B錯誤;
C.B點對應(yīng)的是碳酸氫鈉,濃度最大的陽離子是Na+;選項C正確;
D.根據(jù)圖像可知,A點所示的溶液呈堿性,選項D錯誤;
答案選C。
【點睛】
本題考查離子濃度大小的比較,明確溶液的成分及所含有的微粒,并結(jié)合物料守恒、電荷守恒來分析解答,當混合溶液體積為20mL時,二者恰好反應(yīng)生成NaHCO3,HCO3-的電離程度小于其水解程度,所以其溶液呈堿性,難點是B,采用逆推的方法分析解答。5、C【分析】【詳解】
A選項,常溫下,0.10mol?L-1HCN溶液的pH=3,即c(H+)=0.001mol?L-1;可知HCN不能完全電離,故為弱酸,故A錯誤;
B選項;NaCl是強堿強酸鹽,不水解,溶液顯中性,即pH=7;而NaCN為強堿弱酸鹽,水解顯堿性,pH大于7,故相同濃度的NaCl溶液與NaCN溶液,后者的pH更大,故B錯誤;
C選項,在NaCN溶液中,是弱酸根,在溶液中能部分水解為HCN分子,根據(jù)物料守恒可知,c(Na+)=c(HCN)+c(CN-);故C正確;
D選項;相同體積與濃度的HCl溶液與HCN溶液中HCl與HCN的物質(zhì)的量相同,且兩者均為一元酸,故消耗的氫氧化鈉的體積相同,故D錯誤。
綜上所述,答案為C。6、D【分析】【詳解】
A.若HA是強電解質(zhì),則室溫下測得0.1mol·L-1的一元酸HA溶液PH=1.0;現(xiàn)在為pH=3.0,說明HA只有1%發(fā)生了電離,故HA一定為弱電解質(zhì),A正確;
B.室溫下將0.1mol·L-1的NaOH溶液中c(OH-)為0.1mol·L-1,加水稀釋100倍后,c(OH-)變?yōu)?.001mol·L-1,故c(H+)為10-11mol·L-1;故所得溶液的pH=11.0,B正確;
C.室溫下NaClO溶液中只存在H+、Na+、OH-、ClO-四種離子,根據(jù)電荷守恒有:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(ClO-);C正確;
D.室溫下0.1mol·L-1的HA溶液與0.1mol·L-1的NaOH溶液等體積混合;恰好完全反應(yīng)生成NaA,若HA為強酸,則所得溶液pH等于7.0,若HA為弱酸,則由于水解溶液顯堿性pH大于7.0,故所得溶液PH不一定等于7.0,D錯誤;
故答案為:D。7、C【分析】【詳解】
A.鹽酸的pH<7;由此可得:酸溶液一定顯酸性,A正確;
B.顯堿性的溶液可能是堿溶液;也可能是強堿弱酸鹽溶液,B正確;
C.鹽溶液不一定顯中性,如CuSO4溶液顯酸性,Na2CO3溶液顯堿性;C不正確;
D.鹽溶液不一定顯中性;可能顯酸性,也可能顯堿性,D正確;
故選C。8、B【分析】【分析】
已知聯(lián)氨的兩步電離分別為:N2H4+H2ON2H5++OH-,N2H5++H2ON2H62++OH-.曲線Ⅰ為N2H4、Ⅱ為N2H5+、Ⅲ為N2H62+;
【詳解】
A.K1=A點N2H5+和N2H4的物質(zhì)的量分數(shù)相等,則c(N2H5+)=c(N2H4),K1=c(OH-)=10-6;故A正確;
B.K2=B點c(N2H5+)=c(N2H62+),則K2=c(OH-)=10-15;①N2H4+H2ON2H5++OH-,②N2H5++H2ON2H62++OH-,①+②得N2H4+2H2ON2H62++2OH-,則K1×K2==10-6×10-15=10-21,在D點c(N2H4)=c(N2H62+),故c(OH-)==10-10.5;故B錯誤;
C.N2H5Cl溶液中存在電荷守恒:c(OH-)+c(Cl-)=c(H+)+c(N2H5+)+2c(N2H62+),C點顯酸性,c(H+)>c(OH-),c(Cl-)>(N2H5+)+2c(N2H62+);故C正確;
D.在N2N5Cl的水溶液中,存在電荷守恒c(OH-)+c(Cl-)=c(H+)+c(N2H5+)+2c(N2H62+)和物料守恒:c(Cl-)=c(N2H4)+c(N2H5+)+c(N2H62+),則c(OH-)+c(N2H4)+c(N2H5+)+c(N2H62+)=c(H+)+c(N2H5+)+2c(N2H62+)得c(OH-)+c(N2H4)=c(H+)+c(N2H62+);故D正確;
故答案為B。9、D【分析】【詳解】
電極b、d均為陰極,在它們上面均沒有氣體逸出,但質(zhì)量均增大,且增重b<d,則所電解的鹽溶液中金屬元素應(yīng)該在金屬活動順序表中(H)以后,轉(zhuǎn)移相同電子時,b析出金屬質(zhì)量小于d;則。
A.在金屬活動性順序表中;Mg在H之前,所以電解鎂鹽溶液時陰極上不能得到金屬單質(zhì),故A錯誤;
B.由陽離子得電子能力順序表可以看出,鹽溶液中Ag+和Pb2+的得電子能力均大于H+,因此電解硝酸銀溶液時陰極b電極上生成Ag、電解硝酸鉛溶液陰極d上生成Pb,兩池中的電極上轉(zhuǎn)移的電子是相等的,設(shè)轉(zhuǎn)移2mol電子,b增重216g,d增重207g,所以質(zhì)量增加b>d;故B錯誤;
C.在金屬活動性順序表中;Fe;Al都在H之前,電解亞鐵鹽、鋁溶液溶液時陰極上都不能得到金屬單質(zhì),故C錯誤;
D.兩池中的電極上轉(zhuǎn)移的電子是相等的,設(shè)轉(zhuǎn)移2mol電子,b增重64g,d增重216g,所以質(zhì)量增加b<d;故D正確;
故選D。二、填空題(共9題,共18分)10、略
【分析】【分析】
(1)①亞氯酸鈉具有氧化性,會將NO氧化成NO3-,且NaClO2溶液呈堿性,據(jù)此分析作答;
②由實驗結(jié)果可知,在相同時間內(nèi)硫酸根離子的濃度增加的多,因此脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率.原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是二氧化硫的還原性強,易被氧化;
(2)①由圖分析可知,根據(jù)反應(yīng)3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O;NO的平衡分壓的負對數(shù)隨溫度的升高而減小,則說明溫度越高,NO的平衡分壓越大,NO的含量越高,故升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向進行,平衡常數(shù)減??;
②化學平衡常數(shù)是指各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值;根據(jù)平衡常數(shù)的定義列出具體表達式;
(3)①如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,由于生成的硫酸鈣微溶,降低硫酸根離子濃度,促使平衡向正反應(yīng)方向進行;
②根據(jù)蓋斯定律計算。
【詳解】
(1)①亞氯酸鈉具有氧化性,且NaClO2溶液呈堿性,則NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式為:3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O;正反應(yīng)是體積減小的;則增加壓強,NO的轉(zhuǎn)化率提高;
故答案為3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O;提高;
②由實驗結(jié)果可知,在相同時間內(nèi)硫酸根離子的濃度增加的多,因此脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同;還可能是NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高;
故答案為大于;NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高;
(2)①由圖分析可知,根據(jù)反應(yīng)3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O;NO的平衡分壓的負對數(shù)隨溫度的升高而減小,則說明溫度越高,NO的平衡分壓越大,NO的含量越高,故升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向進行,平衡常數(shù)減小,故答案為減?。?/p>
②反應(yīng)ClO2?+2SO32-===2SO42-+Cl?的平衡常數(shù)K表達式為:K=;
故答案為K=
(3)①如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,生成硫酸鈣沉淀,降低硫酸根離子濃度,促使平衡向正反應(yīng)方向進行,所以Ca(ClO)2效果好;
故答案為形成CaSO4沉淀,降低硫酸根離子濃度,反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向移動,SO2轉(zhuǎn)化率提高;
②SO2(g)+2OH?(aq)=SO32?(aq)+H2O(l)ΔH1
ClO?(aq)+SO32?(aq)=SO42?(aq)+Cl?(aq)ΔH2
CaSO4(s)===Ca2+(aq)+SO42?(aq)ΔH3
則根據(jù)蓋斯定律可知①+②?③即得到反應(yīng)SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO?(aq)+2OH?(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl?(aq),則△H1+△H2-△H3;
故答案為△H1+△H2-△H3?!窘馕觥?OH-+3ClO2-+4NO=4NO3-+3Cl-+2H2O大于NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高減小K=形成CaSO4沉淀,反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向移動,SO2轉(zhuǎn)化率提高△H1+△H2-△H311、略
【分析】【分析】
(1)加入催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能,但是不改變反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量,由圖可知,1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO放出熱量368kJ-134kJ=234kJ;根據(jù)熱化學方程式書寫原則進行書寫;
(2)依據(jù)熱化學方程式;利用蓋斯定律進行計算;
(3)白磷燃燒的方程式為P4+5O2=P4O10;根據(jù)化學鍵的斷裂和形成的數(shù)目進行計算。
【詳解】
(1)加入催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能,則E1和E2都減小,催化劑不能改變反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量之差,即反應(yīng)熱不改變,所以催化劑對反應(yīng)熱無影響,由圖可知,1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO放出熱量368kJ-134kJ=234kJ,反應(yīng)的熱化學方程式為NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234kJ?mol-1,故答案為:減??;不變;NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234kJ?mol-1;
(2)①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=+49.0kJ/mol,②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=-192.9kJ/mol,又知③H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ/mol,依據(jù)蓋斯定律計算(②×3-①×2+③×2)得到CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-764.7kJ/mol,故答案為:CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-764.7kJ/mol;
(3)白磷燃燒的方程式為P4+5O2=P4O10;1mol白磷完全燃燒需拆開6molP-P;5molO=O,形成12molP-O、4molP=O,所以(6mol×198kJ/mol+5mol×498kJ/mol)-12mol×360kJ/mol+4mol×xkJ/mol=-1194kJ/mol,解得:x=138,故答案為:138。
【點睛】
本題的易錯點為(3),要注意分析白磷和五氧化二磷的分子結(jié)構(gòu),正確判斷共價鍵的類型和數(shù)目。【解析】減小不變NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234kJ·mol-1CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-764.7kJ·mol-113812、略
【分析】【分析】
(1)由表格數(shù)據(jù)可知,3s后物質(zhì)的量不再變化,達到平衡狀態(tài),結(jié)合c=計算;
(2)根據(jù)一氧化氮物質(zhì)的量的變化知,該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動,則二氧化氮的物質(zhì)的量在不斷增大,且同一時間段內(nèi),一氧化氮減少的物質(zhì)的量等于二氧化氮增加的物質(zhì)的量;根據(jù)v=計算一氧化氮的反應(yīng)速率,再結(jié)合同一化學反應(yīng)同一時間段內(nèi),各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計量數(shù)之比計算NO2的反應(yīng)速率;
(3)結(jié)合平衡的特征分析判斷是否為平衡狀態(tài);
(4)根據(jù)濃度;壓強、催化劑等對反應(yīng)速率的影響分析判斷。
【詳解】
(1)由表格數(shù)據(jù)可知,3s后物質(zhì)的量不再變化,達到平衡狀態(tài),NO的物質(zhì)的量濃度是=0.0035mol/L;故答案為:0.0035mol/L;
(2)根據(jù)一氧化氮物質(zhì)的量的變化知,該反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,則二氧化氮的物質(zhì)的量在不斷增大,且同一時間段內(nèi),一氧化氮減少的物質(zhì)的量等于二氧化氮增加的物質(zhì)的量,所以表示NO2的變化的曲線是b;
0~2s內(nèi)v(NO)==0.0030mol/(L·s),同一化學反應(yīng)同一時間段內(nèi),各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計量數(shù)之比,所以v(NO2)=v(NO)=0.003mol/(L?s),故答案為:b;0.003mol/(L?s);
(3)a.v(NO2)=2v(O2)始終存在,不能判定平衡狀態(tài),故a不選;b.反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量逐漸減小,則容器內(nèi)壓強逐漸減小,當壓強保持不變,說明達到平衡狀態(tài),故b選;c.2v逆(NO)=v正(O2),說明正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,不是平衡狀態(tài),故c不選;d.容器內(nèi)氣體的質(zhì)量不變、物質(zhì)的量逐漸減小,則氣體的平均摩爾質(zhì)量逐漸增大,當氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變,說明達到平衡狀態(tài),故d選;故答案為:bd;
(4)a.及時分離出NO2氣體,正反應(yīng)速率減小,故a不選;b.適當升高溫度,反應(yīng)速率增大,故b選;c.增大O2的濃度,反應(yīng)物濃度增大,反應(yīng)速率加快,故c選;d.選擇高效催化劑,反應(yīng)速率加快,故d選;故答案為:bcd?!窘馕觥竣?0.0035mol/L②.b③.3.0×10-3mol/(L·s)④.b、d⑤.bcd13、略
【分析】【詳解】
pH相等的酸中;加水稀釋促進弱酸的電離,稀釋相同的倍數(shù),pH變化大的酸的酸性強,由圖可知,HX的pH變化程度更大,所以HX的酸性大于醋酸,則HX的電離平衡常數(shù)大于醋酸的電離平衡常數(shù),故答案為:大于。
【點睛】
對于強酸溶液,稀釋10倍,pH增大1個單位,對于弱酸溶液,稀釋10倍,pH增大不足1個單位,但無論稀釋多少倍,酸溶液的pH不能等于或大于7,只能趨近于7;對于強堿溶液,稀釋10倍,pH減小1個單位,對于弱酸溶液,稀釋10倍,pH減小不足1個單位,但無論稀釋多少倍,酸溶液的pH不能等于或小于7,只能趨近于7;弱酸弱堿的稀釋過程中有濃度的變化,又有電離平衡的移動,不能求得具體數(shù)值,只能確定其pH的范圍?!窘馕觥看笥?4、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)HSO3?的電離使溶液呈酸性,HSO3?的水解使溶液呈堿性分析;
(2)根據(jù)NH4+水解方程式NH4++H2O?NH3?H2O+H+分析;
【詳解】
(1)HSO3?的電離使溶液呈酸性,HSO3?的水解使溶液呈堿性;根據(jù)指示劑變色,判斷溶液呈酸性,故電離大于水解。
故答案為:>;
(2)水解和電離是微弱,⑤中銨根離子為硫酸根離子的兩倍,故銨根離子濃度最大;④中氫離子抑制了銨根離子的水解;②中只有銨根離子水解,不促進也不抑制;③中碳酸氫根離子的水解產(chǎn)生氫氧根離子,促進了銨根離子的水解。所以銨根離子的濃度由大到小為④②③,①為弱電解質(zhì),只能很少部分電離,水解和電離是微弱的,故很小。所以c(NH4+)的大小順序為⑤④②③①。
故答案為:⑤④②③①?!窘馕觥竣?>②.⑤④②③①15、略
【分析】【詳解】
(1)氯化鋁是強酸弱堿鹽,水解顯酸性,方程式是AI3++3H2OAI(OH)3+3H+。水解是吸熱的,加熱促進水解,且生成的氯化氫揮發(fā),所以最終生成的是氫氧化鋁,灼燒則得到氧化鋁。所以實驗室在保存AlCl3溶液時;常在溶液中加少量的鹽酸,以抑制氯化鋁的水解。
(2)醋酸和氫氧化鈉的物質(zhì)的量相等,恰好反應(yīng),生成醋酸鈉。醋酸鈉水解,溶液顯堿性。所以根據(jù)電荷守恒定律可知,c(Na+)>c(CH3COO-)。
(3)由于醋酸是弱酸,所以pH=3的醋酸的濃度大于0.001mol/L,則在和氫氧化鈉反應(yīng)時,醋酸是過量的,所以溶液顯酸性。所以根據(jù)電荷守恒定律可知,c(Na+)<c(CH3COO-)。
(4)根據(jù)電荷守恒定律可知,當溶液中醋酸根離子和鈉離子濃度相等是,氫離子濃度等于OH-濃度;溶液顯中性。這說明醋酸應(yīng)該是過量的,所以醋酸的體積大于氫氧化鈉溶液的體積。
(5)0.1mol·L-1的NaHCO3溶液PH=9,這說明碳酸氫鈉的水解程度大于碳酸氫鈉的電離程度,所以溶液中c(CO32-)<c(H2CO3)。根據(jù)電荷守恒定律可知,離子濃度的關(guān)系是2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)=c(Na+)+c(H+)?!窘馕觥竣?酸②.Al3++3H2OAl(OH)3+3H+③.Al2O3④.HCl⑤.抑制⑥.堿⑦.>⑧.<⑨.中⑩.>?.<?.2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)=c(Na+)+c(H+)16、略
【分析】【分析】
(1)先判斷出溶液的酸堿性;然后利用鹽類水解規(guī)律進行分析;
(2)利用電離平衡常數(shù)進行計算;以及濃度對弱電解質(zhì)電離的影響進行分析;
(3)根據(jù)電荷守恒以及離子積進行分析判斷;
(4)先稀釋相同倍數(shù);判斷出pH的大小,然后繼續(xù)加水稀釋得出結(jié)果;
(5)利用強電解質(zhì)完全電離;弱電解質(zhì)部分電離進行分析;
【詳解】
(1)①(NH4)2SO4溶液顯酸性,②NaNO3溶液顯中性,③NH4HSO4溶液顯酸性,④NH4NO3溶液顯酸性,⑤NaClO溶液顯堿性,⑥CH3COONa溶液顯堿性,CH3COOH的酸性強于HClO,即ClO-水解能力強于CH3COO-,即NaClO溶液的pH大于CH3COONa,NH4HSO4完全電離NH4HSO4=NH4++H++SO42-,酸性最強,pH最小,(NH4)2SO4和NH4NO3溶液顯酸性,是因為NH4+水解造成,水解程度微弱,相同濃度時,(NH4)2SO4的酸性強于NH4NO3;因此pH由小到大的順序是③①④②⑥⑤,故A正確;
答案為A;
(2)CH3COOH的電離CH3COOHCH3COO-+H+,c(H+)=c(CH3COO-)=10-3mol·L-1,醋酸為弱電解質(zhì),電離程度微弱,溶液中C(CH3COOH)約為0.1mol·L-1,電離平衡常數(shù)Ka==10-5;向此溶液中加水稀釋,雖然促進醋酸的電離,但c(H+)減小;即pH增大;
答案為10-5;增大;
(3)根據(jù)電荷守恒,c(NH4+)+3c(Al3+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO42-),該溶液的pH=3,則溶液中c(H+)=10-3mol·L-1,c(OH-)=10-11mol·L-1,代入上述表達式,2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=10-3-10-11≈10-3mol·L-1;
答案為10-3mol·L-1;
(4)醋酸為弱酸,部分電離,加水稀釋促進電離,鹽酸為強酸,全部電離,相同pH的鹽酸和醋酸,加水稀釋相同倍數(shù),醋酸的pH小于鹽酸的pH,為達到pH再次相等,需要向醋酸中繼續(xù)加水稀釋,因此加水的體積V(HCl)3COOH);
答案為<;
(5)鹽酸為強酸,0.1mol·L-1鹽酸其pH=1,醋酸是弱酸,0.1mol·L-1醋酸溶液的pH>1,加水稀釋相同倍數(shù)后,鹽酸中c(H+)大于醋酸中c(H+),即pH(HCl)3COOH);
答案為<。
【點睛】
稀釋一元弱酸和一元強酸時,應(yīng)注意是濃度相同還是pH相同,如果是濃度相同,體積相同,一元強酸完全電離,一元弱酸是部分電離,稀釋相同倍數(shù),強酸中c(H+)始終大于弱酸;如果是pH相同,體積相同,則弱酸的濃度大于強酸,加水稀釋,促進醋酸的電離,弱酸的pH小于強酸?!窘馕觥緼10-5增大10-3mol·L-1<<17、略
【分析】試題分析:(1)根據(jù)鐵硼礦的成分以及強酸制取弱酸,發(fā)生的反應(yīng)有:Mg2B2O5·H2O+2H2SO4=2MgSO4+2H3BO3,F(xiàn)e3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O,F(xiàn)e2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,F(xiàn)eO+H2SO4=FeSO4+H2O,Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O;(2)根據(jù)影響化學反應(yīng)速率的因素,可以提高溫度、適當增加硫酸溶液的濃度、減小鐵硼礦粉的粒徑等;(3)根據(jù)生成氫氧化物沉淀的pH,加入雙氧水的目的,把Fe2+氧化成Fe3+,然后調(diào)節(jié)pH使Al3+和Fe3+轉(zhuǎn)化成Al(OH)3和Fe(OH)3,除去雜質(zhì);(4)根據(jù)流程以及(1)的反應(yīng),含有雜質(zhì)為MgSO4。
考點:考查化學流程、元素及其化合物的性質(zhì)等知識?!窘馕觥浚?)Mg2B2O5·H2O+2H2SO4=2MgSO4+2H3BO3;
(2)升高溫度;適當增大硫酸的濃度或減小鐵硼礦粉的粒徑等;
(3)將Fe2+氧化為Fe3+,使Al3+和Fe3+沉淀完全;(4)MgSO4。18、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)①依據(jù)反應(yīng):可知,該裝置為銅鋅原電池,Zn作負極,Cu作正極,則電極X的材料是Zn(鋅);Y溶液可以是CuSO4(硫酸銅)溶液;
②電池放電過程中,盛有飽和瓊脂溶膠的鹽橋中,溶液在負極區(qū),原電池中,陰離子向負極移動,則向溶液擴散的離子是
(2)①鋼鐵在酸性較強的環(huán)境中發(fā)生析氫腐蝕,正極反應(yīng)式:2H++2e-=H2↑;
②為了減緩水庫鐵閘門被腐蝕的速率;可以采用圖示中的犧牲陽極的陰極保護法,即在鐵閘門上的固體材料R的活潑性要強于鐵;
a.銅的活潑性比鐵弱,不能減緩水庫鐵閘門被腐蝕的速率,故a不符合題意;
b.鈉的活潑性比鐵強,但鈉可與水反應(yīng),故b不符合題意;
c.鋅的活潑性比鐵強;可代替鐵作負極,能減緩水庫鐵閘門被腐蝕的速率,故c符合題意;
d.石墨活潑性比鐵弱;不能代替鐵作負極,不能減緩水庫鐵閘門被腐蝕的速率,故d不符合題意;
答案選c;
(3)①根據(jù)圖示,該裝置為電解質(zhì),X、Y都是惰性電極,根據(jù)電源電極可知,X作陰極,Y作陽極,若a是飽和溶液,則該裝置為電解飽和食鹽水,生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉,電解的總反應(yīng)式為2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;
②根據(jù)①中電解總反應(yīng),生成1mol氯氣和1mol氫氣時電路中轉(zhuǎn)移2mol電子,當電路中流通電子時,生成0.1mol氯氣和0.1mol氫氣,則整個裝置共放出標準狀況下氣體體積為0.2×22.4L/mol=4.48L?!窘馕觥縕n(鋅)CuSO4(硫酸銅)2H++2e-=H2↑c2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑4.48L三、判斷題(共1題,共2分)19、×【分析】【詳解】
向溶液中加入少量水,減小,堿性減弱即減小,則增大,則溶液中增大,故錯;【解析】錯四、實驗題(共2題,共10分)20、略
【分析】【詳解】
由于二者c(H+)只相差10倍,且都在強酸性區(qū)域,酸堿指示劑不能很好區(qū)分;廣泛pH試紙可區(qū)分c(H+)10倍差別的溶液。答案為能用玻璃棒分別蘸取兩種溶液點在兩張pH試紙上,與標準比色卡比較其pH,pH較大的為0.01mol·L-1的硫酸?!窘馕觥磕苡貌AО舴謩e蘸取兩種溶液點在兩張pH試紙上,與標準比色卡比較其pH,pH較大的為0.01mol·L-1的硫酸21、略
【分析】【分析】
(1)Na2CS3的水溶液中加入酚酞變紅色,說明Na2CS3是強堿弱酸鹽;
(2)步驟③的氧化產(chǎn)物是SO42-,還原產(chǎn)物是Mn2+,同時還生成CO2和H2O;
(3)A中發(fā)生Na2CS3+H2SO4=Na2SO4+CS2+H2S↑;生成的硫化氫可與B中硫酸銅反應(yīng)生成CuS沉淀,無水氯化鈣吸收水,根據(jù)儀器的圖形判斷儀器的名稱;
(4)反應(yīng)結(jié)束后打開活塞k,再緩緩通入熱N2一段時間;將氣體全部被后續(xù)裝置吸收;
(5)對B中混合物進行過濾、洗滌、干燥、稱重,得到19.2g黑色沉淀,根據(jù)反應(yīng)方程式建立關(guān)系式為得出結(jié)果。
【詳解】
(1)的水溶液中加入酚酞變紅色,說明是強堿弱酸鹽,則為弱酸;
故答案為:弱;
(2)步驟的氧化產(chǎn)物是還原產(chǎn)物是錳離子,同時還生成二氧化碳、水,離子方程式為
故答案為:
(3)盛放無水的儀器為球形干燥管;
故答案為:球形干燥管;
(4)反應(yīng)結(jié)束后打開活塞k,再緩慢通入熱一段時間,其目的是:將裝置中的全部排入B中被充分吸收;將裝置中的全部排入C中被充分吸收;
故答案為:將裝置中殘留的全部排入后續(xù)裝置中;使其被完全吸收;
(5)當A中反應(yīng)完全后,打開K緩慢通入熱一段時間,然后對B中混合物進行過濾、洗滌、干燥,稱重,得黑色固體,根據(jù)關(guān)系式得
故答案為:【解析】弱5CS32-+24MnO4-+52H+=5CO2↑+15SO42-+24Mn2++26H2O(球形)干燥管將裝置中殘留的H2S、CS2全部排入后續(xù)裝置中,使其被完全吸收2.0mol/L五、計算題(共4題,共40分)22、略
【分析】【分析】
(1)依據(jù)燃燒熱的概念;是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量,根據(jù)題干所給量計算1mol甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量,再書寫反應(yīng)的熱化學方程式;
(2)根據(jù)反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能計算;
(3)根據(jù)蓋斯定律分析解答;
(4)①△H=反應(yīng)物的活化能-生成物的活化能計算生成2mol氨氣放出的能量,再計算得到1mol氨氣放出的熱量;②依據(jù)氮氣的轉(zhuǎn)化率計算生成氨氣的物質(zhì)的量,結(jié)合熱化學方程式計算Q1。
【詳解】
(1)在25℃、101kPa下,16g甲醇(CH3OH)燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱352kJ,32g甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量為704kJ,則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-704kJ?mol-1,故答案為CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-704kJ?mol-1;
(2)△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能=E(H﹣H)+243kJ/mol-2×432kJ/mol=-185kJ/mol;解得E(H-H)=436kJ/mol,故答案為436kJ/mol;
(3)①2Cu(s)+O2(g)═Cu2O(s)△H=-169kJ?mol-1,②C(s)+O2(g)═CO(g)△H=-110.5kJ?mol-1,③2Cu(s)+O2(g)═CuO(s)△H=-314kJ?mol-1,用炭粉在高溫條件下還原CuO制取Cu2O和CO的化學方程式為C(s)+2CuO(s)=Cu(s)+CO(g),根據(jù)蓋斯定律,將②-③-×①,反應(yīng)的焓變?yōu)?110.5kJ?mol-1-(-314kJ?mol-1)-×(-169kJ?mol-1)=34.5kJ?mol-1,故答案為C(s)+2CuO(s)=Cu2O(s)+CO(g)△H=+34.5kJ?mol-1;
(4)①如圖是N2和H2反應(yīng)生成2molNH3過程中能量變化示意圖,反應(yīng)焓變△H=反應(yīng)物的活化能-生成物的活化能=335kJ/mol-427.2kJ/mol=-92.2kJ/mol;所以生成1mol氨氣放熱46.1kJ,故答案為46.1kJ;
②如圖是N2和H2反應(yīng)生成2molNH3過程中能量變化示意圖,反應(yīng)焓變△H=335kJ/mol-427.2kJ/mol=-92.2kJ/mol,起始時向容器內(nèi)充入1molN2和3molH2達平衡后N2的轉(zhuǎn)化率為20%,生成氨氣的物質(zhì)的量為1mol×20%×2=0.4mol,生成0.4mol氨氣放出的熱量=×92.2kJ=18.44kJ;故答案為18.44。
【點睛】
本題的易錯點為(3),要注意蓋斯定律的應(yīng)用,平時學習過程中要適當練習。【解析】CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l)△H=﹣704kJ/mol436kJ/molC(s)+2CuO(s)==Cu2O(s)+CO(g)△H=+34.5kJ/mol41.6kJ18.4423、略
【分析】【分析】
(1)大多數(shù)化合反應(yīng)屬于放熱反應(yīng);大多數(shù)分解反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng),可燃物質(zhì)的燃燒是放熱反應(yīng);
(2)題中給出了反應(yīng)物、生成物的鍵能,利用鍵能計算反應(yīng)熱:?H=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和;結(jié)合題中給出的已知的兩個熱化學方程式,計算Na2O2與Na反應(yīng)生成Na2O的熱化學方程式;利用蓋斯定律進行計算,注意熱量的變化;測量鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)的熱量變化的過程中,為了保證酸完全反應(yīng),所加堿溶液稍過量。
【詳解】
(1)A.Na2O與水反應(yīng)生成氫氧化鈉;同時放出熱量,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),A不符合題意;
B.甲烷的燃燒反應(yīng)是放熱反應(yīng);B不符合題意;
C.CaCO3受熱分解生成二氧化碳;氧化鈣;該反應(yīng)為分解反應(yīng),并且該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),C符合題意;
D.鋅與鹽酸反應(yīng);生成氫氣,同時放出熱量,該反應(yīng)為置換反應(yīng),同時也是放熱反應(yīng),D不符合題意;
答案選C。
(2)①用鍵能計算反應(yīng)熱:?H=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)?H=(2×436kJ/mol+498kJ/mol-463.4kJ/mol×4)=-483.6kJ/mol;
②Ⅰ.2Na(s)+O2(g)=Na2O(s)△H=-414kJ·mol-1,Ⅱ.2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H=-511kJ·mol-1,結(jié)合蓋斯定律可知Ⅰ×2-Ⅱ得到Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s)△H=(-414kJ/mol×2)-(-511kJ·mol-1)=-317kJ·mol-1;
③測量鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)的熱量變化的過程中,為了保證酸完全反應(yīng),所加堿溶液稍過量,氫氧化鈉固體溶于水放熱,所以若取50mL0.50mol·L-1的鹽酸,還需要加入50mL0.55mol·L-1NaOH溶液;B符合題意;
答案選B。
【點睛】
在計算反應(yīng)熱時,學生應(yīng)該熟練掌握以下幾種反應(yīng)熱的計算方式:①從宏觀角度計算:△H=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量;
②從微觀角度計算:△H=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和;
③從活化能角度計算:△H=正反應(yīng)活化能-逆反應(yīng)活化能;
④利用蓋斯定律計算:先書寫目標熱化學方程式,再計算反應(yīng)熱?!窘馕觥緾-483.6Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s)△H=-317kJ·mol-1B24、略
【分析】【分析】
(1)可先求出0~9min內(nèi)v(CO2),然后利用速率之比等于化學計量數(shù)之比,求出v(H2)。
(2)a.反應(yīng)中CO2與CH3OH的物質(zhì)的量濃度之比為1:1;不能確定反應(yīng)是否達平衡狀態(tài);
b.反應(yīng)前后混合氣的質(zhì)量不變;體積不變,則混合氣體的密度始終
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