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文档介绍
【化学】河北省秦皇岛市北戴河区树人中学2019-2020学年高二上学期第二次月考试题(解析版)
河北省秦皇岛市北戴河区树人中学2019-2020学年高二上学期第二次月考试题 相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 He:4 Na:23 Mg:24 Al:27 K:39 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Br:80 一.单项选择题(共10小题,每小题2分,计20分。) 1.下列过程或现象与盐类水解无关的是( ) A. 纯碱溶液去油污 B. 铁在潮湿的环境下生锈 C. 加热氯化铁溶液颜色变深 D. 浓硫化钠溶液有臭味 【答案】B 【解析】 【详解】A、纯碱水解,溶液显碱性,有利于油脂的水解,与盐类水解有关,选项A不选; B、铁在潮湿的环境下生锈为钢铁的电化学腐蚀,与盐类水解无关,选项B选; C、加热氯化铁溶液颜色变深是因为加热促进盐类水解,与盐类水解有关,选项C不选; D、溶液有臭味是因为硫化钠水解后产生了少量的硫化氢,与盐类水解有关,选项D不选。 答案选B。 2.下列溶液肯定呈酸性的是( ) A. 含有H+离子的溶液 B. 酚酞显无色的溶液 C. c(OH-)<c(H+)的溶液 D. pH小于7的溶液 【答案】C 【解析】 【详解】A、酸、碱、盐溶液中同时存在氢离子和氢氧根离子,含有H+的溶液不一定为酸性溶液,选项A错误; B、酚酞遇酸性和中性溶液都不变色,遇碱性溶液变红,酚酞显无色的溶液不一定为酸性溶液,选项B错误; C、溶液的酸碱性与氢离子和氢氧根离子浓度的相对大小决定,如果氢离子浓度大于氢氧根浓度,该溶液一定呈酸性,选项C正确; D、溶液的酸碱性是由氢离子和氢氧根离子浓度的相对大小决定的,而不在于氢离子浓度或氢氧根浓度绝对值大小,即pH值大小,选项D错误; 答案选C。 3.醋酸在水中电离方程式可表示为: ,下列操作能使浓度增大的是( ) A. 加入少量水 B. 加热升温 C. 加入锌粉 D. 加入固体 【答案】B 【解析】 【详解】加入少量水,醋酸电离程度增大,氢离子的数目增大,但溶液体积影响较大,导致浓度减小,故A错误; B.该反应的,说明醋酸的电离为吸热反应,升高温度后促进了醋酸的电离,溶液中氢离子浓度增大,故B正确; C.加入锌粉,锌与氢离子反应生成氢气,消耗了氢离子,导致浓度减小,故C错误; D.加入固体,溶液中的浓度增大,抑制了醋酸的电离,溶液中氢离子浓度减小,故D错误; 故选:B。 4.一种充电电池放电时的电极反应为:H2+2OH—2e—=2H2O、NiO(OH) + H2O +e—=Ni(OH)2+ OH—。当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是( ) A. H2O的还原 B. NiO(OH)的还原 C. H2的氧化 D. Ni(OH)2的氧化 【答案】D 【解析】 【详解】当为电池充电时相当于电解,与外电源正极连接电极是阳极,失去电子,发生氧化反应,是放电时正极反应的逆反应,则发生的反应是Ni(OH)2的氧化,故D正确。答案选D。 5.用惰性电极电解下列物质的水溶液时,在阳极上不生成O2的是( ) A. NaOH B. H2SO4 C. ZnCl2 D. Na2SO4 【答案】C 【解析】 【详解】用惰性电极电解下列溶液,在阳极上不能生成O2,即阳极上失电子的不是OH-,根据放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH-,此时阳极上放电的是S2-、I-、Br-、Cl-中的某离子;电解NaOH、H2SO4 和Na2SO4 的实质都是电解水,阴极上发生还原反应,生成氢气,阳极上发生氧化反应,生成氧气,而电解ZnCl2,阴极上生成氢气,阳极上生成氯气。故答案C。 6.将等物质的量的A、B混合于2L的恒容密闭容器中,发生如下的反应:3A(g )+B(g)xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的量为1mol,C的平均反应速率为0.1mol/(L﹒min)。则x的值为( ) A. 4 B. 3 C. 2 D. 1 【答案】C 【解析】 【详解】由测得D的量为1mol知∆c(D)=0.5 mol/L,D的平均反应速率为0.5 mol/L ÷5min=0.1mol/(L﹒min);由3A(g )+B(g)xC(g)+2D(g),根据化学反应计量数之比等于反应速率之比,υ(C):υ(D)=0.1mol/(L﹒min):0.1mol/(L﹒min)=x:2,解得x=2;答案选C。 7.常温下,将足量的AgCl固体分别放入下列液体中,AgCl的溶解度由大到小排列的顺序正确的是( ) ①20 mL蒸馏水 ②30 mL 0.03 mol/L HCl溶液 ③40 mL 0.05 mol/L AgNO3溶液 ④50 mL 0.02 mol/L CaCl2溶液 A. ②>④>③>① B. ①>②>④>③ C. ①>②>③>④ D. ③>②>④>① 【答案】B 【解析】根据c(Ag+)或c(Cl-)大小比较,c(Ag+)或c(Cl-)越小,AgCl的溶解度越大,①c(Ag+)或c(Cl-)为0;②c(Cl-)=0.03mol/L,③c(Ag+)=0.05mol/L,④c(Cl-)=0.04mol/L,AgCl的溶解度由大到小排列的顺序正确的是①>②>④>③,故B正确。 8.某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,现断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表指针偏转,下列有关描述正确的是( ) A. 断开K2,闭合K1时,总反应的离子方程式为:2H++2Cl—Cl2↑+H2↑ B. 断开K2,闭合K1时,石墨电极附近溶液变红 C. 断开K1,闭合K2时,铜电极上的电极反应为:Cl2+2e—=2Cl— D. 断开K1,闭合K2时,石墨电极作正极 【答案】D 【解析】 【详解】断开K2、闭合K1时,装置为电解池,两极均有气泡产生,则总反应为2Cl-+2H2OH2↑+2OH-+Cl2↑,石墨为阳极,铜为阴极,因此石墨电极处产生Cl2,在铜电极处产生H2,铜电极附近产生OH-,溶液变红,A错误; B、根据A中分析可知B错误; C、断开K1、闭合K2时,装置为原电池,铜电极上的电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O,其为负极,而石墨上的电极反应为Cl2+2e-=2Cl-,其为正极,C错误; D、根据C中分析可知D正确,答案选D。 9.一种充电电池放电时的电极反应为:H2+2OH—2e—=2H2O、NiO(OH) + H2O +e—=Ni(OH)2+ OH—。当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是( ) A. H2O的还原 B. NiO(OH)的还原 C. H2的氧化 D. Ni(OH)2的氧化 【答案】D 【解析】 【详解】当为电池充电时相当于电解,与外电源正极连接的电极是阳极,失去电子,发生氧化反应,是放电时正极反应的逆反应,则发生的反应是Ni(OH)2的氧化,故D正确。答案选D。 10.反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( ) ①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变,充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变,充入N2使容器体积增大 A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④ 【答案】B 【解析】 【分析】根据浓度、压强对化学反应速率的影响分析判断。 【详解】①反应物C为固体,增加C的量不能改变其浓度,反应速率不变; ②容器的体积缩小一半,反应物H2O(g)浓度加倍,故反应速率加快; ③体积不变时充入N2,虽然体系压强增大,但H2O(g)浓度不变,反应速率不变; ④压强不变时充入N2,容器体积增大,H2O(g)浓度减小,反应速率变小。 本题选B。 二.单项选择题(共10小题,每小题3分,计30分。) 11.下图中烧杯里盛的是海水,铁被腐蚀由快到慢的顺序是( ) A. ③>②>①>⑤>④ B. ④>②>①>③>⑤ C. ③>②>④>⑤>① D. ④>⑤>②>③>① 【答案】A 【解析】 【分析】根据题意可知,本题考查金属的电化学腐蚀与防护,运用电化学原理分析。 【详解】根据图知:①铁为活泼金属,发生的是化学腐蚀; ②为原电池装置,Fe较Sn活泼,为原电池的负极,发生氧化反应被腐蚀; ③为电解池装置,Fe连接电源正极,为电解池的阳极,发生氧化反应被腐蚀; ④为电解池装置,Fe连接电源负极,为电解池的阴极而被保护; ⑤为原电池装置,Fe较Zn不活泼,为原电池的正极而被保护; 由金属腐蚀快慢顺序:电解池的阳极>原电池负极>化学腐蚀>原电池正极>电解池阴极可知,腐蚀速率由快到慢的顺序为③②①⑤④; 答案选A。 12.下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是( ) A. 甲烷与氯气混合后光照反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. 乙烯与溴的四氯化碳溶液反应;苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷 C. 苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中,有油状物生成; 乙烯与水生成乙醇的反应 D. 在苯中滴入溴水,溴水褪色;乙烯自身生成聚乙烯的反应 【答案】C 【解析】 【详解】A.甲烷和氯气混合光照一段时间后,甲烷中的氢原子被氯原子所代替生成氯代甲烷,所以属于取代反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,是乙烯和高锰酸钾发生了氧化反应的结果,故A不符合题意; B.乙烯中的双键断裂,每个碳原子上结合一个溴原子生成1,2-二溴乙烷,所以属于加成反应;苯和氢气在一定条件下反应生成环己烷也是加成反应,故B不符合题意; C.在浓硫酸和加热条件下,苯环上的氢原子被硝基取代生成硝基苯,所以属于取代反应;在一定条件下,乙烯中的双键断裂,一个碳原子上结合一个氢原子,另一个碳原子上结合羟基,生成乙醇,该反应属于加成反应,故C符合题意; D.苯能萃取溴水中的溴而使水层无色,没有发生化学变化;乙烯生成聚乙烯的反应属于加成聚合反应,故D不符合题意; 故答案为C。 13.下列叙述正确的是( ) A. 稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度 B. 25 ℃时,等体积等浓度的硝酸与氨水混合后,溶液pH=7 C. 25 ℃时,0.1 mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱 D. 0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中,所得溶液中c(Cl-)=c(I-) 【答案】C 【解析】 【详解】A.醋酸属于弱酸,加入少量醋酸钠,c(CH3COO-)浓度增大,抑制了醋酸的电离,A项错误; B.25℃时,等体积等浓度的硝酸与氨水混合后,恰好反应生成硝酸铵,属于强酸弱碱盐,NH4+水解导致溶液呈酸性,pH<7,B项错误; C.硫化氢属于弱酸,部分电离,硫化钠属于强电解质,全部电离,等浓度的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液中离子浓度小,导电能力弱,C项正确; D.AgCl和AgI的Ksp不相等,c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl),c(Ag+)·c(I-)=Ksp(AgI),0.1mol AgCl和0.1molAgI混合后加入1L水中,所得溶液中c(Ag+)浓度相等,则c(Cl-)不等于c(I-),D项错误; 答案选C。 14.0.4mol CuSO4和0.4mol NaCl溶于水,配成1L溶液,用惰性电极进行电解,当—个电极得到0.3molCu时,另一个电极上生成的气体在标准状况下的体积是( ) A. 5.6L B. 6.72L C. 1.344L D. 11.2L 【答案】A 【解析】 【详解】在电解过程中,阴阳极放电量相等,阴极得到0.3molCu,说明Cu得到0.6mole-,那么阳极失电子总数也为0.6mol,根据阳极反应式为 2Cl--2e-=Cl2↑ 、4OH--4e-=2H2O+O2↑, 0.4 0.4 0.2 0.2 0.05 阴极生成的气体为氯气和氧气,共0.25mol,体积为0.25×22.4=5.6L,选A。 15.下图为某二次电池充电时的工作原理示意图,该过程可实现盐溶液的淡化。下列说法错误的是( ) A. 充电时,a 为电源正极 B. 充电时,向Bi 电极移动,向电极移动 C. 放电时,正极的电极反应为 D. 充电时,新增入电极中的物质:::3 【答案】D 【解析】 【分析】根据题中二次电池充电时工作原理示意图可知,本题考查原电池和电解池,运用原电池和电解池的工作原理分析。 【详解】A. 充电时,Bi电极上,Bi失电子生成BiOCl,Bi为阳极,则a 为电源正极,故A正确; B. 充电时,Cl−向阳极Bi 电极移动,Na+向阴极NaTi2(PO4)3电极移动,故B正确; C. 放电时,Bi为正极,正极的电极反应为BiOCl+2H++3e−=Bi+Cl−+H2O,故C正确; D. 充电时,Bi电极上,反应为Bi+Cl−+H2O−3e−=BiOCl+2H+,NaTi2(PO4)3电极上,反应为NaTi2(PO4)3+2Na++2e−=Na3Ti2(PO4)3,所以新增入电极中的物质:n(Na+):n(Cl−)=3:1,故D错误; 答案选D。 16.室温下,下列说法正确的是( ) A. 将的盐酸和的硫酸等体积混合,所得溶液 B. HF比HCN易电离,则NaF溶液的pH比同浓度NaCN溶液的pH大 C. 向 氨水中加入少量硫酸铵固体,溶液中 增大 D. 将1 mL 的HA溶液稀释到10 mL,若溶液的,则HA为弱酸 【答案】D 【解析】 【分析】A.首先计算混合溶液中的c(H+),根据计算; B.根据越弱越水解的原则判断; C.向0.1 mol/L氨水中加入少量硫酸铵固体,电离平衡,结合同离子效应对平衡移动的影响分析; D.加水促进弱酸的电离。 【详解】A.假设两溶液均为1L,则的HCl溶液中 n,的溶液中 n可忽略不计,混合后的溶液中 c ,,故A错误; B.根据越弱越水解的原则,HF比HCN易电离,则NaF溶液的pH比同浓度NaCN溶液的pH小,故B错误; C.氨水中存在,加入少量硫酸铵固体,平衡向逆方向移动,则溶液中减小,故 C错误; D.将的HA溶液稀释到,若,则HA为强酸,若,加水促进弱酸的电离,则HA为弱酸,故D正确; 故选D。 17.下列叙述中正确的是( ) A. 25℃,Cu(OH) 2 在水中的溶度积常数比其在 Cu(NO3) 2 溶液中的大 B. 一定温度下,将 0.10 mol/L的氨水加水稀释,溶液中各离子浓度均减小 C. 用0.1mol/L的盐酸滴定0.1mol/L的氨水时,可用酚酞作指示剂 D. 常温下,NaHS 溶液中:c(H+)+c(H2S)=c(S2-)+c(OH-) 【答案】D 【解析】 【详解】A. Ksp与温度有关,则25℃,Cu(OH)2 在水中的溶度积与其在 Cu(NO3)2 溶液中溶度积相同,故A错误; B. 加水稀释促进一水合氨电离,氢氧根离子浓度减小,Ka不变,则c(H+)增大,故B错误; C. 选择指示剂:指示剂的变色范围应于反应后溶液溶质的pH吻合,反应后溶质为NH4Cl,溶液显酸性,因此选择甲基橙为指示剂,故C错误; D. NaHS 溶液中,由物料守恒可知c(Na+)=c(S2−)+c(HS−)+c(H2S),由电荷守恒可知,c(H+)+c(Na+)=2c(S2−)+c(OH−)+c(HS−),则c(H+)+c(H2S)═c(S2−)+c(OH−),故D正确; 答案选D。 18.室温时,在由水电离出c(OH﹣)=1.0×10-12mol/L的溶液中,一定能大量共存的离子组是( ) A. K+、Na+、HCO3-、Cl- B. K+、MnO4-、Br-、Cl- C. Na+、Cl-、NO3-、SO42- D. Al3+、NH4+、Cl-、SO42- 【答案】C 【解析】 【详解】室温时由水电离出c(OH﹣)=1.0×10-12mol/L的溶液中存在大量氢离子或氢氧根离子, A.HCO3-与氢离子和氢氧根离子反应,在溶液中一定不能大量共存,选项A错误; B.MnO4-、Cl-在酸性条件下发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,选项B错误; C.Na+、Cl-、NO3-、SO42-之间不反应,都不与氢离子、氢氧根离子反应,在溶液中能够大量共存,选项C正确; D.Al3+、NH4+与氢氧根离子反应,在溶液中不能大量共存,选项D错误; 答案选C 19. 把A、B、C、D四块金属片浸入稀硫酸中,分别用导线两两相连可以组成原电池。A、B相连时A为负极;C、D相连时,电流由D→C;A、C相连时,C极上产生大量气泡,B、D相连时,D极发生氧化反应。这四种金属的活动性顺序是( ) A. A>B>C>D B. A>C>D>B C. C>A>B>D D. B>D>C>A 【答案】B 【解析】 【详解】A、B相连时A为负极,则活动性顺序A>B;C、D相连时,电流由D→C,说明C为负极,则活动性顺序:C>D;A、C相连时,C极上产生大量气泡,则C为原电池的正极,活动性顺序:A>C;B、D相连时,D极发生氧化反应,D应为原电池的负极,作为活动性顺序:D>B;则有活动性顺序:A>C>D>B; 故选:B。 20.如图所示,甲池的总反应式为:,下列关于该电池工作时的说法正确的是( ) A. 该装置工作时,Ag电极上有气体生成 B. 甲池中负极反应为 C. 甲池和乙池中的溶液的pH均减小 D. 当甲池中消耗 时,乙池中理论上最多产生固体 【答案】C 【解析】甲池能自发的发生氧化还原反应而作原电池,通入肼的电极为负极,通入氧气的电极为正极,负极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O,正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,乙池为电解池,阴极电极反应为 Cu2++2e-=Cu、阳极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑,A.通入肼的电极为负极,负极与阴极相连,银极为阴极,铜离子得电子生成铜单质,选项A错误;B.甲池负极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O,氢离子不能在碱性溶液中出现,选项B错误;C.甲池生成水,导致溶液中KOH浓度降低,则溶液pH减小,乙池中氢氧根离子放电,导致溶液pH减小,选项C正确;D.甲池N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O,消耗0.1mol N2H4时,转移0.4mol电子,乙池Cu2++2e-=Cu,产生0.2mol铜,为12.8g固体,选项D错误。答案选C。 三、填空题(共4小题,计50分) 21.已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示: (1)95℃时水的电离平衡曲线应为___(填“A”或“B”).此温度下水的离子积KW=_____. (2)95℃时,0.01mol/LNaOH溶液的pH=_____. (3)25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为______. (4)曲线B对应温度下,pH=2的某HA溶液中,由水电离出的氢离子浓度为_____mol/L. (5)若在水中加入少量MgCl2固体,则对水的电离有______作用。(填“促进”或“抑制”) 【答案】(1). B (2). 1.0×10−12 (3). 10 (4). 10:1 (5). 10-10 (6). 促进 【解析】 【分析】(1) 95℃时水的电离产生的氢离子和氢氧根离子的浓度相等,所以两者浓度都为10-6mol/L; 横轴是氢离子浓度,纵轴是氢氧根离子浓度,由水的离子积常数Kw=c(H+)×c(OH-)计算出曲线的Kw值; (2) 根据水的离子积常数Kw=c(H+)×c(OH-)计算,据此解答; (3) 根据溶液的pH计算出溶液中氢离子、氢氧根离子浓度,再列式计算出氢氧化钠溶液和硫酸溶液的体积,据此解答; (4) 曲线B对应温度下,Kw=c(H+)⋅c(OH−)=10−12,据此解答; (5)加入消耗水电离出来的氢离子或氢氧根离子的物质,促进水电离,据此解答。 【详解】(1) 95℃时水的电离产生的氢离子和氢氧根离子的浓度相等,所以两者浓度都为10−6mol/L,水的电离是吸热过程,温度升高电离程度增大, c (H+)、c(OH−)均增大,故为曲线B;曲线B条件下c(H+)=c(OH−)=10−6mol/L,Kw=c(H+)⋅c(OH−)=10−12, 故答案为:B;1.0×10−12; (2)95℃时,0.01mol/LNaOH溶液中氢氧根离子的浓度为0.01mol/L,所以溶液中氢离子的浓度为:10−10mol/L,所以溶液的pH=10,故答案为:10; (3) n(OH−)=n(H+),则V(NaOH) ·10−5mol·L−1=V(H2SO4) ·10−4 mol·L−1,得V(NaOH):V(H2SO4)=10:1,故答案为:10:1; (4) 曲线B对应温度下,Kw=c(H+)⋅c(OH−)=10−12,pH=2的某HA溶液中c(H+)=10-2 mol/L,由水电离出的 ,故答案为:10-10; (5) 若在水中加入少量MgCl2固体,镁离子会结合水电离出来氢氧根,促进水电离,故答案为:促进。 22.如图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O. (1)甲池是 ______ 装置; (2)乙池中A(石墨)电极的名称是 ______ ; (3)写出通入CH3OH的电极的电极反应式: ______ ; (4)乙池中反应的化学方程式为 ______ ; (5)当乙池中B(Ag)极的质量增加4.32g时,甲池中理论上消耗O2 _____mL(标准状况);此时丙池某电极上析出1.60g某金属,则丙池中的某盐溶液可能是 ______ (填序号)。 A.MgSO4 B.CuSO4 C.NaCl D.AgNO3. 【答案】(1). 原电池 (2). 阳极 (3). CH3OH-6e-+8OH-═6H2O+CO32- (4). 4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 (5). 224 (6). D 【解析】试题分析:本题考查多池串联装置中原电池和电解池装置的判断,电极反应式的书写,多池串联的计算。甲池为燃料电池,甲池为原电池,乙池和丙池都为电解池。通入CH3OH的电极为负极,通入O2的电极为正极,则乙池中A极(即C极)为阳极,B极(即Ag极)为阴极;丙池中C极为阳极,D极为阴极。 (1)甲池为燃料电池,属于原电池装置。 (2)乙池中A电极与燃料电池的正极相连,A电极为阳极。 (3)甲池中通入O2的电极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,燃料电池总反应减去正极反应式(消去O2),则通入CH3OH的电极的电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O。 (4)乙池中阳极为C,属于惰性电极,乙池中为电解AgNO3溶液,化学方程式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3。 (5)乙池中B极的电极反应式为Ag++e-=Ag,装置中通过电子物质的量等于n(Ag)==0.04mol。甲池中O2发生的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,根据电子守恒,甲池中消耗O2物质的量为0.01mol,标准状况下的体积为224mL。丙池中两电极都为惰性电极,丙池中某电极上析出金属,丙池中的盐溶液为不活泼金属的盐溶液,则不可能为MgSO4和NaCl;若为CuSO4溶液,阴极上析出Cu的电极反应式为Cu2++2e-=Cu,析出1.60gCu,电路中通过的电子物质的量为2=0.05mol0.04mol,不可能为CuSO4溶液;若为AgNO3溶液,阴极上析出Ag的电极反应式为Ag++e-=Ag,析出1.60gAg电路中通过电子物质的量为=0.015mol0.04mol,根据电子守恒,阴极析出Ag后H+继续放电,可能为AgNO3溶液;答案选D。 23.乙二酸俗称草酸,为二元酸(结构简式为HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)。25℃时,草酸的电离平衡常数K1=5.0×10-2,K2=5.4×10-5;碳酸的电离平衡常数K1=4.5×10-7,K2=4.7×10-11。草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9。回答下列问题: (1)写出水溶液中草酸的电离方程式:________________________________。 (2)25℃,物质的量浓度都为0.1 mol/L的Na2C2O4溶液的pH比Na2CO3溶液pH______________________(填“大”“小”或“相等”)。 (3)常温下将0.2 mol/L的KOH溶液10 mL与0.2 mol/L的草酸溶液10 mL混合,若混合溶液显酸性,则该溶液中所有离子浓度由大到小的顺序:____________________。 (4)25℃时向20 mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入1.0×10-3mol/L的草酸钾溶液20 mL,能否产生沉淀?________________(填“能”或“否”)。 (5)除去锅炉水垢中的CaSO4可先用碳酸钠溶液处理,而后用盐酸溶解,其反应的离子方程式:______________________________;________________________________。 【答案】(1). H2C2O4HC2O4-+H+ HC2O4-C2O42-+H+ (2). 小 (3). c(K+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-) (4). 否 (5). CaSO4 + CO32-= CaCO3+ SO42- (6). CaCO3+ 2H+= Ca2++ H2O + CO2↑ 【解析】 【详解】(1)草酸是二元弱酸,在水中部分电离,电离方程式是H2C2O4HC2O4-+H+,HC2O4-C2O42-+H+; (2)根据草酸与碳酸的电离常数判断,草酸的酸性强,根据越弱越水解规律,所以25℃,物质的量浓度都为0.1 mol/L的Na2C2O4溶液的水解程度小于Na2CO3溶液的水解程度,所以Na2C2O4溶液的pH比Na2CO3溶液pH小; (3)常温下将0.2 mol/L的KOH溶液10 mL与0.2 mol/L的草酸溶液10 mL混合,得到的是草酸氢钾溶液,若混合溶液显酸性,说明HC2O4-的电离程度大于HC2O4-的水解程度,溶液中不水解的离子的浓度最大,所以所得溶液中离子浓度的关系是c(K+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-); (4)根据草酸钙与碳酸钙的溶度积可知,碳酸钙的饱和溶液中,钙离子的浓度是5×10-5mol/L,向20 mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入1.0×10-3mol/L的草酸钾溶液20 mL,则c(Ca2+)=2.5×10-5mol/L,c(C2O42-)=0.5×10-3mol/L,c(Ca2+)×c(C2O42-)=1.25×10-8<4.0×10-8,则不会产生草酸钙沉淀; (5) 除去锅炉水垢中的CaSO4 可先用碳酸钠溶液处理,是因为硫酸钙微溶,加入碳酸钠后,硫酸钙逐渐转化为更难溶的碳酸钙沉淀,而后用盐酸溶解,碳酸钙与稀盐酸反应生成易溶的氯化钙,从而除去水垢,离子方程式是CaSO4 +CO32-=CaCO3+SO42-;CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑。 24.甲醇既是基本有机化工原料,又可作为燃料用于替代矿物燃料。 (1)工业上合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。 温度 250℃ 300℃ 350℃ 平衡常数K 2.041 0.270 0.012 由表中数据判断该反应为 ________反应(填“吸热”或“放热”)。 某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2 mol/L,则CO的转化率为______,此时的温度为______(从表中选择)。 (2)已知在常温常压下: ①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH1 kJ/mol ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2 kJ/mol ③H2O(g)=H2O(l) ΔH3 kJ/mol 则反应 CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH= _____________ kJ/mol(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。 (3)现以甲醇燃料电池,采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72‾)时,实验室利用如图装置模拟该法: ①N电极的电极反应式为 ___________________________________。 ②请完成电解池中Cr2O72‾转化为Cr3+的离子反应方程式: Cr2O72‾ + ______ Fe2+ + ______ = ______ Cr3+ + ______ Fe3+ + ______ (4)处理废水时,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去,当c(Cr3+)=1×10‾5 mol/L 时,Cr3+沉淀完全,此时溶液的pH=______。(已知:Ksp=6.4×10‾31,lg2=0.3) 【答案】(1). 放热 (2). 80% (3). 250℃ (4). 或(ΔH1-ΔH2)+2ΔH3 (5). O2+4e−+4H+=2H2O (6). 6 (7). 14H+ (8). 2 (9). 6 (10). 7H2O (11). 56 【解析】 【分析】(1)由表中数据可知,随温度升高平衡常数减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应; 某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 起始浓度(mol/L): 1 3 0 变化浓度(mol/L): 0.8 1.6 0.8 平衡浓度(mol/L): 0.2 1.4 0.8 由此计算CO转化率和此温度下平衡常数,进而判断温度; (2)利用盖斯定律构造目标热化学方程式并求焓变; (3)①氢离子由质子交换膜由M电极区移向N电极区,则M为负极、N为正极,负极上发生氧化反应,甲醇失去电子,生成二氧化碳与氢离子,正极发生还原反应,氧气获得电子,与通过质子交换膜的氢离子结合为水; ②电解池溶液里Cr2O72-转化为Cr3+,化合价降低共6价,左侧Fe电极为阳极,Fe失去电子生成Fe2+,酸性条件Fe2+将Cr2O72-还原为Cr3+,自身被氧化为Fe3+,化合价升高共1价,化合价升降最小公倍数为6,则Cr2O72-的系数为1,Fe2+的系数为6,再结合电荷守恒、原子守恒配平方程式; (4)Ksp=c(Cr3+)×c3(OH-)=6.4×10‾31计算c(OH-),根据KW=c(H+)×c(OH-)计算溶液中c(H+),再根据pH=-lgc(H+)计算。 【详解】(1)由表中数据可知,随温度升高平衡常数减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,故△H<0,某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 起始浓度(mol/L): 1 3 0 变化浓度(mol/L): 0.8 1.6 0.8 平衡浓度(mol/L): 0.2 1.4 0.8 CO转化率=×100%=80%,平衡常数K===2.041,故温度为250℃,故答案为放热;80%;250℃; (2)①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH1 kJ/mol ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2 kJ/mol ③H2O(g)=H2O(l) ΔH3 kJ/mol 根据盖斯定律(①−②+4×③)可得:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H= 或(ΔH1-ΔH2)+2ΔH3; (3)①氢离子由质子交换膜由M电极区移向N电极区,则M为负极、N为正极,负极上发生氧化反应,甲醇失去电子,生成二氧化碳与氢离子,负极电极反应式为:CH3OH−6e−+H2O=6H++CO2↑,正极发生还原反应,氧气获得电子,与通过质子交换膜的氢离子结合为水,正极电极反应式为:O2+4e−+4H+=2H2O, 故答案为O2+4e−+4H+=2H2O; ②电解池溶液里Cr2O72-转化为Cr3+,化合价降低共6价,左侧Fe电极为阳极,Fe失去电子生成Fe2+,酸性条件Fe2+将Cr2O72-还原为Cr3+,自身被氧化为Fe3+,化合价升高共1价,化合价升降最小公倍数为6,则Cr2O72-的系数为1,Fe2+的系数为6,反应离子方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,故答案为6;14H+;2;6;7H2O; (4)Ksp=c(Cr3+)×c3(OH−)=6.4×10-31,c(Cr3+)=1×10-5mol·L−1时,溶液中c(OH−)===4×10-9mol·L−1,则c(H+)==mol/L=2.5×10-6mol·L−1,则pH=−lg(2.5×10-6) =5.6。 25.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol。回答有关中和反应的问题。 (1)用0.1molBa(OH)2配成稀溶液与足量稀硝酸反应,能放出___kJ热量。 (2)如图装置中仪器A的名称___,作用是___;仪器B的名称___,作用是___;碎泡沫塑料的作用是___。 (3)若通过实验测定中和热的ΔH,其结果常常大于-57.3kJ/mol,其原因可能是___。 (4)用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,测得中和热的数值会___(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 【答案】(1). 11.46 (2). 环形玻璃搅拌 (3). 搅拌,使溶液充分混合 (4). 温度计 (5). 测量温度 (6). 减少实验过程中的热量损失 (7). 实验中不可避免的有少量热量损失 (8). 偏小 【解析】 【分析】(1)根据H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ•mol-1可知生成1molH2O放出热量为57.3kJ,然后根据水的物质的量与热量成正比求出热量; (2)根据常见仪器的用途来解答; (3)若保温效果不好,有热量散失; (4)根据弱电解质电离吸热分析。 【详解】(1)由H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ•mol-1可知生成1molH2O放出热量为57.3kJ,而0.1molBa(OH)2配成稀溶液与足量稀硝酸反应可得0.2molH2O,所以放出的热量为57.3kJ×0.2=11.46kJ; (2)仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒,其作用是搅拌,使溶液充分混合;仪器B的名称是温度计,其作用是测量温度; (3)若保温效果不好,有热量散失,求得的中和热数值将会减小,但中和热为负值,所以中和热的△H大于-57.3kJ•mol-1; (4)NH3•H2O为弱碱,电离过程为吸热过程,用相同浓度和体积的氨水(NH3•H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值偏小。查看更多