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文档介绍
江西省南昌市安义中学2019-2020学年高二上学期期末考试化学试题
安义中学2019~2020学年度上学期期末考试高二化学试卷 分值:100分 考试时间:100分钟 第I卷(选择题) 一、选择题(共16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1.下列说法不正确的是( ) A. 乙醚和乙醇互为同分异构体 B. 苯与苯乙烯具有相同最简式但不是同系物 C. 分子中最多可以有20个原子共平面 D. CH3CH2CH2CH3和C(CH3)4互为同系物 【答案】A 【解析】 【详解】A.乙醇为C2H5OH,乙醚为C2H5OC2H5,分子式不同,不互为同分异构体,故A错误; B.苯与苯乙烯的最简式均为CH;结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团的同一类物质互为同系物,苯与苯乙烯结构不相似,不是同系物,故B正确; C.苯分子中12个原子共平面、甲烷为正四面体结构、乙烯分子中6个原子共平面、乙炔分子中4个原子在同一直线上可知,分子中最多可以有20个原子共平面(除两个甲基上分别有2个H原子外),故C正确; D.CH3CH2CH2CH3 和C(CH3)4结构相似,分子组成相差1个CH2原子团,互为同系物,故D正确; 故选A。 【点睛】本题的易错点为B,要注意同系物概念的理解,要注意苯与苯乙烯的结构不相似。 2.常温下,有关盐酸与醋酸溶液的说法正确的是( ) A. pH=2.0 的盐酸和醋酸溶液,等体积混合后溶液的 pH >2.0 B. 浓度为0.1 mol·L -1 等体积的盐酸和醋酸溶液加水稀释 10 倍后,c( Cl-)> c(CH3COO- ) C. 相同浓度的两溶液,分别与NaOH 固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化):c(CH3COO-)=c(Cl- ) D. 等浓度的盐酸和醋酸与足量的锌反应产生气体的体积(同温同压时)相同 【答案】B 【解析】 【详解】A、pH=2.0 的盐酸和醋酸溶液,等体积混合后,醋酸的浓度减小,促进醋酸的电离,溶液的 pH<2.0,故A错误; B、醋酸是弱电解质,不能全部电离,浓度为0.1mol•L-1等体积的盐酸和醋酸溶液加水稀释10倍后,c(Cl-)>c(CH3COO-),故B正确; C、相同浓度的盐酸与醋酸溶液,分别与NaOH 固体反应后呈中性,根据电荷守恒,盐酸中c(Na+)=c(Cl-),由于醋酸为弱酸,中性时,醋酸未完全反应,需要的氢氧化钠少于盐酸中的用量,所以c(CH3COO-)<c(Cl-),故C错误; D、没有注明溶液的体积是否相等,无法判断等浓度的盐酸和醋酸反应生成的氢气的体积,故D错误; 故选B。 3.某温度下重水(D2O)的离子积常数为1.6×10-15,用定义pH一样来规定pD=-lg{c(D+)},则该温度下,下列叙述正确的是 A. 纯净的重水(D2O)中,pD=7 B. 1 L溶解有0.01 mol DCl的重水溶液,其pD=12.0 C. 纯净的重水中,c(D+)=c(OD-) D. 1 L溶解有0.01 mol NaOD的重水溶液,其pD=12.0 【答案】C 【解析】 【详解】A. 某温度下重水(D2O)的离子积常数为1.6×10-15,则c(D+)=c(OD-)=4×10-8mol/L,pD=8-lg4=7.4,A错误; B.1 L溶解有0.01 mol DCl的重水溶液,c(D+)=0.01mol/L,pD=2.0,B错误; C.纯净的重水仍呈中性,c(D+)=c(OD-),C正确; D.1 L溶解有0.01 mol NaOD的重水溶液,c(OD-)=0.01mol/L,c(D+)=mol/L=1.6×10-13mol/L,pD=13.0-lg1.6,D错误; 答案选C。 4.已知常温下浓度为0.lmol/L的下列溶液的pH如下表,下列有关说法正确的是( ) 溶质 NaF NaClO Na2CO3 pH 7.5 9.7 11.6 A. 在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序: H2CO3< HClO<HF B. 向上述NaC1O溶液中通HF气体至恰好完全反应时:c(Na+)>c(F-)>(H+)>c(HClO) >c(OH-) C. 根据上表,水解方程式ClO-+H2OHClO+OH-的水解常数K=10-7.6 D. 若将CO2通入0.lmol/LNa2CO3溶液中至溶液中性,则溶液中2c(CO32-)+c(HCO3-)=0.1 mol/L 【答案】C 【解析】 分析】 相同浓度的钠盐溶液碱性越强,说明酸根离子水解程度越大,则相应酸的酸性越弱,酸的电离平衡常数越小,根据钠盐溶液的pH知,酸根离子水解程度CO32->ClO->F-,酸性强弱顺序是:HCO3-<HClO<HF,据此分析解答。 【详解】A.酸的电离平衡常数从小到大顺序是:HCO3-<HClO<HF,在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序:HCO3-<HClO<HF,无法判断碳酸的酸性强弱,故A错误; B.向NaC1O溶液中通HF气体至恰好完全反应生成HClO,由于HClO电离程度较弱,则c(HClO)>c(H+),故B错误; C.0.lmol/L的NaClO溶液的pH=9.7,水解方程式ClO-+H2O⇌HClO+OH-的平衡常数为K===10-7.6,故C正确; D.将CO2通入0.lmol/LNa2CO3溶液中至溶液中性,则c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-),所以c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)=0.2mol/L,故D错误; 故选C。 【点睛】本题的易错点为A,要注意根据钠盐溶液的pH不能判断碳酸与HClO、HF的强弱关系。 5.世界某著名学术刊物近期介绍了一种新型中温全瓷铁一空气电池,其结构如图所示。 下列有关该电池放电时的说法正确的是( ) A. O2- 由b极移向a极 B. 正极的电极反应式为FeOx+2xe-=Fe+xO2- C. 若有22.4L(标准状况)空气参与反应,则电路中有4mol 电子转移 D. 铁表面发生的反应为xH2O(g)+Fe=FeOx+xH2 【答案】D 【解析】 【分析】 由新型中温全瓷铁--空气电池的装置图可知,a极通入空气,空气中氧气得电子发生还原反应为正极,铁与水反应生成氢气,氢气在b极失电子发生氧化反应为负极,结合原电池原理分析解答。 【详解】A、原电池中,阴离子向负极移动,O2-由正极移向负极,即a极移向b极,故A错误; B、a极空气中氧气得电子发生还原反应为正极,电极反应式为:O2+4e-═2O2-,故B错误; C、标准状况下,22.4L空气物质的量为1mol,则参与反应的氧气为0.2mol,则电路中转移0.8mol电子,故C错误; D、由新型中温全瓷铁--空气电池的装置图可知,铁表面发生的反应为xH2O(g)+Fe═FeOx+xH2,故D正确; 故选D。 6.下列关于乙烯与苯的说法正确的是 A. 分子中均含有碳碳双键 B. 常温常压下,它们均呈气态 C. 都能使酸性KMnO4溶液褪色 D. 分子中所有原子均处于同一平面 【答案】D 【解析】 【详解】A.苯中不含碳碳双键,乙烯含有碳碳双键,选项A错误; B. 常温常压下,乙烯呈气态,苯为液态,选项B错误; C. 乙烯含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,选项C错误; D. 乙烯与苯分子中所有原子均处于同一平面,选项D正确。 答案选D。 7.下列试剂不能用来鉴别乙醇和乙酸的是 A. 紫色石蕊试液 B. 碳酸钠溶液 C. 蒸馏水 D. 酸性高锰酸钾溶液 【答案】C 【解析】 【分析】 乙醇和乙酸都易溶于水,乙酸含有-COOH,具有酸性,乙醇含有-OH,能发生取代反应,可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,根据二者性质的异同鉴别。 【详解】A、乙酸具有酸性,可使紫色石蕊变红,可鉴别,故A不选; B、乙酸可与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体,可鉴别,故B不选; C、乙醇和乙酸都易溶于水,无明显现象,不能鉴别,故C选; D、乙醇含有-OH,可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,可鉴别,故D不选。 故选C。 8.一种新型的燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极通入乙烷和氧气,其总反应为:2C2H6 +7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O,有关此电池的推断正确的是( ) A. 放电一段时间后,负极周围的pH升高 B. 正极反应为14H2O+7O2+28e-=28OH- C. 每消耗1 mol C2H6 ,则电路上转移的电子为12 mol D. 放电过程中KOH的物质的量浓度不变 【答案】B 【解析】 【分析】 由电池总反应2C2H6 +7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O可知,原电池工作时C2H6被氧化生成K2CO3,应为原电池的负极,电极反应式为C2H6+18OH--14e-=2CO32-+12H2O,O2得电子被还原,应为原电池正极,电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-,结合电极反应式解答该题。 【详解】A.由负极电极方程式可知,负极消耗OH-离子,负极周围的pH值减小,选项A错误; B.负极发生氧化反应,应为C2H6+18OH--14e-=2CO32-+12H2O,正极电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-,选项B正确; C.负极电极反应式为C2H6+18OH--14e-=2CO32-+12H2O,由电极方程式可知每消耗1molC2H6,则电路上转移的电子为14mol,选项C错误; D.该电池总反应为2C2H6 +7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O,有水生成,导致溶液体积增大,KOH参加反应导致物质的量减少,所以KOH浓度降低,选项D错误; 答案选B。 【点睛】本题考查原电池知识,题目难度中等,注意电极反应式的书写和电解质溶液的酸碱性变化,正确书写电极方程式为解答该题的关键。 9.下列实验操作和现象与结论的关系相符的是 操作和现象 结论 A 将一小块钠分别投入盛有水和乙醇的小烧杯中,钠与乙醇反应要平缓得多 乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性 B 在催化剂存在的条件下,石蜡油加强热生成的气体通入溴的四氯化碳溶液中,溶液褪色 石蜡油的分解产物中含有烯烃 C 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红 生成的氯甲烷具有酸性 D 向蔗糖溶液中加入稀硫酸,水浴加热一段时间后,再加入新制Cu(OH)2悬浊液,用酒精灯加热,未见砖红色沉淀 蔗糖未水解 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A. 乙醇与Na反应比水与Na反应平稳,则乙醇羟基中的氢原子比水分子中的氢原子活泼性弱,A错误; B. 石蜡油加强热生成的气体含乙烯,则气体通入溴的四氯化碳溶液中与烯烃发生加成反应,使溶液褪色,可知石蜡油的分解产物中含有烯烃,B正确; C. 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体为氯化氢、一氯甲烷、未反应的氯气,氯化氢溶于水显酸性,C错误; D. 蔗糖水解生成葡萄糖,检验葡萄糖应在碱性条件下,该实验没有加碱至碱性,再加入新制Cu(OH)2悬浊液,用酒精灯加热,未见砖红色沉淀,不能说明蔗糖未水解,D错误; 答案为B 【点睛】蔗糖水解时,稀硫酸作催化剂,实验完成后,加入新制的氢氧化铜悬浊液时,先调节溶液呈碱性,在加入试剂,否则酸与氢氧化铜反应导致现象不明显。 10. 常温下,下列溶液肯定呈酸性的是 A. 含H+的溶液 B. 加酚酞显无色的溶液 C. pH<7的溶液 D. c(OH―)>c(H+)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,故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,故B错误; C、常温下,pH小于7,说明溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,溶液显示酸性,故C正确; D、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,c(OH-)>c(H+)的溶液,该溶液一定呈碱性,故D错误; 故选:C。 11.下列说法正确的是( ) A. 根据反应Cu+H2SO4CuSO4+H2↑可推出Cu的还原性比H2的强 B. 由置换反应I2+2NaClO3=2NaIO3+Cl2可知I2的氧化性强于Cl2的氧化性 C. 电解含Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的溶液,阴极上阳离子得电子次序依次是Cu2+、H+、Pb2+ D. 含amolNa2S的溶液最多能吸收2.5amol的二氧化硫气体(不考虑SO2在水中的溶解) 【答案】D 【解析】 【详解】A.此反应不是自发进行的氧化还原反应,所以不能根据Cu+H2SO4CuSO4+H2↑反应判断物质还原性的强弱,故A错误; B.置换反应中I2+2NaClO3═2NaIO3+Cl2还原性I2大于Cl2,氧化性:NaClO3大于NaIO3,与Cl2 的氧化性强于I2的氧化性无关,故B错误; C.电解含Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的溶液,氧化性强的离子首先在阴极上得电子,则Cu2+先得电子,由于溶液中H+浓度很小,Pb2+很大,Pb2+先得电子,H+后得电子,则阴极上阳离子得电子次顺依次是Cu2+、Pb2+、H+,故C错误; D.含amolNa2S的溶液通入二氧化硫,发生的反应先后为,Na2S+2SO2+2H2O=2NaHSO3+H2S、2H2S+SO2=3S+2H2O,根据方程式得:amolNa2S的溶液最多能吸收2.5amol的二氧化硫气体,故D正确; 故选D。 12.已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似。如图横坐标为溶液的pH,纵坐标为Zn2+或[Zn(OH)4 ]2-的物质的量浓度的对数。25℃时,下列说法中不正确的是 A. 往ZnCl2溶液中加入过量氢氧化钠溶液,反应的离子方程式为Zn2++4OH-=[Zn(OH)4]2- B. 若要从某废液中完全沉淀Zn2+,通常可以调控该溶液的pH在8.0—12.0之间 C. pH=8.0与pH=12.0的两种废液中,Zn2+浓度之比为108 D. 该温度时,Zn(OH)2的溶度积常数(Ksp)为1×l0-10 【答案】D 【解析】 试题分析:由题意知,锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似,则氢氧化锌是两性氢氧化物。由图可知,在a点,pH=7.0,lgc(Zn2+)=-3.0,所以c(OH-)=10-7mol/L、c(Zn2+)=10-3mol/L,Ksp[Zn(OH) 2]=10-17。当pH=8.0时,c(Zn2+)=mol/L,当pH=12.0时,c(Zn2+)=mol/L,所以pH=8.0与pH=12.0的两种废液中,Zn2+浓度之比为108。A. 往ZnCl2溶液中加入过量氢氧化钠溶液,反应的离子方程式为Zn2++4OH-=[Zn(OH)4]2-,A正确;B. 若要从某废液中完全沉淀Zn2+ ,由图像可知,通常可以调控该溶液的pH在8.0—12.0之间,B正确;C. pH=8.0与pH=12.0的两种废液中,Zn2+浓度之比为108,C正确;D. 该温度时,Zn(OH)2的溶度积常数(Ksp)为1×l0-17,D不正确。本题选D。 13.下列选项中,利用相关实验器材(规格和数量不限)能够完成相应实验的是 选项 实验器材 相应实验 A 天平(带砝码)、100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管 配制100mL1.00mol /L NaCl溶液 B 烧杯、环形玻璃搅拌棒、碎泡沫塑料、硬纸板 中和反应反应热的测定 C 酸/碱式滴定管、滴定管夹、烧杯、锥形瓶、铁架台 实验测定酸碱滴定曲线 D 三脚架、酒精灯、坩埚、坩埚钳、镊子、泥三角 钾在空气中燃烧 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A、配制100mL1.00mol /L NaCl溶液,需要天平(带砝码)、100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒,缺少玻璃棒不能完成相应实验,选项A错误; B、中和反应反应热的测定,需要烧杯、环形玻璃搅拌棒、碎泡沫塑料、硬纸板、温度计,缺少温度计不能完成相应实验,选项B错误; C、实验测定酸碱滴定曲线,需要酸/碱式滴定管、滴定管夹、烧杯、锥形瓶、铁架台、pH计,缺少pH计不能完成相应实验,选项C错误; D、钾在空气中燃烧实验,需要三脚架、酒精灯、坩埚、坩埚钳、镊子、泥三角,符合实验所需要仪器选用,选项D正确。 答案选D。 14.下列有关实验的叙述正确的是 A. 用图1装置将氯化铁溶液直接蒸干得到氯化铁固体 B. 利用图2装置可制备Fe(OH)2 C. 图3微热稀HNO3片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内始终保持无色 D. 利用图4可收集氯化氢并进行尾气吸收 【答案】B 【解析】 【详解】A项,在FeCl3溶液中,Fe3+发生水解:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,由于加热蒸发,使HCl挥发,使平衡不断向右移动,结果生成Fe(OH)3,又由于灼热使Fe(OH)3分解生成Fe2O3,故A错误; B项,如图2装置制备Fe(OH)2,稀硫酸与铁粉反应生成氢气,可排出试管中的空气,盛NaOH溶液的胶头滴管伸入FeSO4溶液中,右侧导管插入水中隔绝了空气,所以制得的Fe(OH)2可以较长时间稳定存在,故B正确; C项,稀硝酸与Cu反应生成NO气体,无色NO气体进入广口瓶,被空气中的氧气氧化为红棕色NO2气体,故C错误; D项,氯化氢的密度比空气的大,如图所示收集应该长导管进气,空气从短导管排出,故D错误; 答案选B 15.有关下图装置中叙述正确的是( ) A. Pt为正极,其电极反应为:O2+2H2O +4e-=4OH- B. 这是一个原电池装置,利用该装置可长时间的观察到Fe(OH)2 沉淀的颜色 C. 这是电解NaOH溶液装置 D. Fe为阳极,其电极反应为:Fe-2e-+2OH-=2Fe(OH)2 【答案】A 【解析】 【分析】 碱性条件下,铁、铂丝和含有空气的氢氧化钠溶液构成原电池,铁发生吸氧腐蚀,铁作负极,负极上铁失电子发生氧化反应,铂丝作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,据此分析解答。 【详解】A.Pt为正极,正极上氧气得电子生成氢氧根离子,其电极反应为:O2+2H2O+4e-═4OH-,故A正确; B.该装置符合原电池的构成条件,所以属于原电池,发生铁的吸氧腐蚀,负极上电极反应式为Fe-2e-═Fe2+,正极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e-═4OH-,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁,过量空气会迅速氧化Fe(OH)2生成红褐色的Fe(OH)3,所以不能长时间观察Fe(OH)2沉淀的颜色,故B错误; C.该装置符合原电池的构成条件,所以该装置属于原电池,故C错误; D.铁作负极,负极的电极反应式为Fe-2e-═Fe2+,故D错误; 故选A。 【点睛】本题的易错点为B,要注意Fe(OH)2容易被空气中的氧气氧化。 16.25℃时,Ka(CH3COOH)=1.7×10-5。该温度下,用0.1mol/L的醋酸滴定10.00 mL0.1mol/L的碱MOH,滴定过程中加入醋酸的体积(V) 与溶液中lg[C(H+)/c(OH-)]的关系如图所示。下列说法正确的是 A. MOH的电离方程式为MOHM++OH- B. a 点:V(CH3COOH)= 10.00mL C. b点:c(CH3COO-)>c(H+ )>c(M+)>c(OH-) D. 25℃,时,CH3COO-的水解平衡常数为(10/17)×10-9 【答案】D 【解析】 A、由图象可知,开始时lg[c(H+)/c(OH-)]= -12,已知c(MOH)=0.1mol/L,溶液中c(OH-)= 0.1mol/L,则MOH为强碱,其电离方程式为MOH==M++OH-,故A错误;B、a 点对应的lg[c(H+)/c(OH-)]=0,即c(H+)= c(OH-),溶液呈中性,由于醋酸是弱酸,当与一元强碱完全反应时溶液呈弱碱性,所以当溶液呈中性时,醋酸溶液的体积大于10.00 mL,故B错误;C、b点的溶液中,溶质为等物质的量浓度的醋酸CH3COOH和醋酸盐CH3COOM,由于醋酸电离程度很小,所以溶液中c(H+ )< c(M+),正确的关系为c(CH3COO-))>c(M+)> c(H+) > c(OH-),故C错误;D、25℃时,Ka(CH3COOH)=1.7×10-5,KW=1.0×10-14,所以CH3COO-的水解平衡常数Kh= = = (10/17)×10-9,所以D正确。本题正确答案为D。 点睛:本题的关键是明确lg[c(H+)/c(OH-)]的含义,根据图象确定出碱的强弱。 第II卷(非选择题) 二、非选择题(本大题共5小题,共52分。) 17.下列各组物质 ① O2和O3②己烷和丁烷③ 12C和14C④ CH3CH2CH2CH2CH3和(CH3)2CH CH2CH3⑤新戊烷和2,2-二甲基丙烷。 (1)互为同系物的是______; (2)互为同分异构体的是____; (3)互为同位素的是____; (4)互为同素异形体的是______ ; (5)是同一物质的是_____。(请填写序号) 【答案】 (1). ② (2). ④ (3). ③ (4). ① (5). ⑤ 【解析】 【分析】 ① O2和O3是O元素的不同种单质,互为同素异形体; ②己烷和丁烷都为烷烃,互为同系物; ③ 12C和14C的质子数相同,中子数不同,互为同位素; ④ CH3CH2CH2CH2CH3 和 (CH3)2CH CH2CH3分子式相同,结构不同,互为同分异构体; ⑤新戊烷和2,2-二甲基丙烷分子式相同,结构相同,属于同一种物质。 【详解】(1)己烷和丁烷都为烷烃,互为同系物,则互为同系物的是②,故答案为②; (2)CH3CH2CH2CH2CH3 和 (CH3)2CH CH2CH3分子式相同,结构不同,互为同分异构体,则互为同分异构体的是④,故答案为④; (3)12C和14C的质子数相同,中子数不同,互为同位素,则互为同位素的是③,故答案为③; (4)O2和O3是O元素的不同种单质,互为同素异形体则互为同素异形体的是①,故答案为①; (5)新戊烷和2,2-二甲基丙烷分子式相同,结构相同,属于同一种物质,则是同一物质的是⑤,故答案为⑤。 18.NaOH溶液可用于多种气体的处理. (1)CO2是温室气体,可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3. ①Na2CO3俗称纯碱,因CO32﹣水解而使其水溶液呈碱性,写出CO32﹣第一步水解的离子方程式_________.已知25℃时,CO32﹣第一步水解的平衡常数Kh=2×10﹣4mol/L,当溶液中c(HCO3﹣):c(CO32﹣)=20:1 时,溶液的pH=_____. ②泡沫灭火器中通常装有NaHCO3 溶液和Al2(SO4)3溶液,请写出这两种溶液混合时的离子反应方程式__________. (2)金属与浓硝酸反应产生的NO2可用NaOH溶液吸收,反应方程式为:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O.含0.2molNaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为0.lmol•L﹣1CH3COONa溶液,则两份溶液中c(NO3﹣)、c(NO2﹣)和c(CH3COO﹣)由大到小的顺序为___________(已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10﹣4mol•L﹣1,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10﹣5mol•L﹣1).可使溶液A和溶液B的 pH相等的方法是_____. A.向溶液A中加适量NaOH B.向溶液A中加适量水 C.向溶液B中加适量NaOH D.向溶液B中加适量水 (3)烟气中的SO2会引起酸雨,可利用氢氧化钠溶液吸收。吸收SO2的过裎中,溶液中H2SO3、HSO3﹣、SO32﹣三者所占物质的量分数(a)随pH变化的关系如图所示: ①图中pH=7时,溶液中离子浓度关系正确的是___。 A.c(Na+)>2c(SO32﹣)>c(HSO3﹣) B.c(Na+)=c(SO32﹣)+c(HSO3﹣)+c(H2SO3) C.c(OH﹣)=c(H+)+c(H2SO3)+c(HSO3﹣) D.c(Na+)>c(HSO3﹣)>c(SO32﹣)>c(H+)=c(OH﹣) ②利用上图中数据,求反应H2SO3H++ HSO3﹣的平衡常数的数值____. 【答案】 (1). CO32﹣+H2O HCO3﹣+OH﹣ (2). 9 (3). 3HCO3﹣+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑ (4). c(NO3﹣)>c(NO2﹣)>c(CH3COO﹣) (5). AD (6). A (7). 10-1.8 【解析】 【分析】 (1)①CO32-水解而使其水溶液呈碱性,其CO32-第一步水解的离子方程式为:CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,水解常数Kh=,当溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=20:1时,根据水解常数计算c(OH-),由根据水的离子积Kw计算c(H+),根据pH=-lgc(H+)计算; ②Al2(SO4)3与NaHCO3混合时能相互促进水解生成氢氧化铝沉淀、二氧化碳气体; (2)溶液A中NaNO3、NaNO2的浓度均为0.1mol/L,HNO2、CH3COOH均为弱酸,由电离常数可知CH3COOH酸性小于HNO2的酸性,溶液中醋酸根离子水解程度大于亚硝酸根离子水解程度,溶液B碱性大于A溶液; (3)①A.由电荷守恒可知,c(H+)+c(Na+)═2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),中性溶液则c(H+)═c(OH-),则c(Na+)═2c(SO32-)+c(HSO3-),所以c(Na+)>2c(SO32-),由图可知pH=7时,c(SO32-)=c(HSO3-),则c(Na+)>2c(SO32-)>c(HSO3-),故A 正确; B.由电荷守恒可知,c(H+)+c(Na+)═2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),中性溶液则c(H+)═c(OH-),则c(Na+)═2c(SO32-)+c(HSO3-),c(SO32-)≠c(H2SO3),故B错误; C.pH=7时,c(H+)=c(OH-); D.HSO3-电离程度大于水解程度导致溶液呈酸性,因为亚硫酸氢根离子既能电离又能水解,所以溶液中存在H2SO3、SO32-,在NaHSO3溶液中存在电荷守恒和物料守恒,根据电荷守恒和物料守恒判断; ②H2SO3H++ HSO3﹣,由图中数据,pH=1.8时,c(H2SO3 )=c(HSO3- ),由Ka的表达式可知,H2SO3的第一级电离平衡常数Ka1≈c(H+)=10-1.8,由此分析解答。 【详解】(1)①CO32﹣水解而使其水溶液呈碱性,CO32﹣第一步水解的离子方程式为:CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH﹣,水解常数Kh=2×10﹣4,当溶液中c(HCO3-):c(CO32﹣)=20:1时,c(OH﹣)=10﹣5mol/L,由水的离子积Kw可知,c(H+)=10﹣9mol/L,所以pH=﹣lg10﹣9=9; ②Al2(SO4)3与NaHCO3混合时能相互促进水解生成氢氧化铝沉淀、二氧化碳气体,离子方程式为Al3++3HCO3﹣═Al(OH)3↓+3CO2↑; (2)0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A,由2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O,得到溶液A中NaNO3物质的量浓度为0.1mol/L,NaNO2物质的量浓度为0.1mol/L,溶液B为0.1mol•L﹣1的CH3COONa溶液; HNO2的电离常数Ka=7.1×10﹣4mol•L﹣1,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10﹣5mol•L﹣1,说明CH3COOH酸性小于HNO2的酸性,溶液中醋酸根离子水解程度大于亚硝酸根离子水解程度,溶液B碱性大于A溶液,两溶液中c(NO3﹣)、c(NO2﹣)和c(CH3COO﹣)由大到小的顺序为c(NO3﹣)>c(NO2﹣)>c(CH3COO﹣); A.向溶液A中加适量NaOH,增大碱性,可以调节溶液pH相等,故A正确; B.溶液B碱性大于A溶液,向溶液A中加适量水,稀释溶液,碱性减弱,不能调节溶液pH相等,故B错误; C.溶液B碱性大于A溶液,向溶液B中加适量NaOH,溶液pH更大,故C错误; D.向溶液B中加适量水,稀释溶液碱性减弱,可以调节溶液pH相等,故D正确; 故答案为AD; (3)①A.由电荷守恒可知,c(H+)+c(Na+)═2c(SO32﹣)+c(HSO3﹣)+c(OH﹣),中性溶液则c(H+)═c(OH﹣),则c(Na+)═2c(SO32﹣)+c(HSO3﹣),所以c(Na+)>2c(SO32﹣),而由图可知pH=7时,c(SO32﹣)=c(HSO3﹣),则c(Na+)>2c(SO32﹣)>c(HSO3﹣),故A 正确; B.由电荷守恒可知,c(H+)+c(Na+)═2c(SO32﹣)+c(HSO3﹣)+c(OH﹣),中性溶液则c(H+)═c(OH﹣),则c(Na+)═2c(SO32﹣)+c(HSO3﹣),c(SO32﹣)≠c(H2SO3),故B错误; C.pH=7时,c(H+)=c(OH﹣),故C错误; D.由图可知pH=7时,c(SO32﹣)=c(HSO3﹣),故D错误; 故答案为A; ②亚硫酸的第一步电离方程式为:H2SO3H++HSO3﹣,根据图象可知,pH=1.8时,c(H2SO3 )=c(HSO3- ),由Ka=可知,H2SO3 的第一级电离平衡常数Ka1≈c(H+)=10-1.8。 【点睛】判断电解质溶液的离子浓度关系,需要把握三种守恒,明确等量关系。①电荷守恒规律,电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如NaHCO3溶液中存在着Na+、H+、HCO3-、CO32-、OH-,存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)。②物料守恒规律,电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子种类增多,但元素总是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。③质子守恒规律,如Na2S水溶液中质子守恒式可表示:c(H3O+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)或c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。 19.A、B、C、D、E、F、G均为有机物,其中A是常用来衡量一个国家石油化工发展水平的标志性物质,它们之间有如下转化关系。请回答下列问题: (1)写出A、D、G的结构简式:A________;D________;G________。 (2)A、B中官能团的名称:A________;B_________。 (3)在F的同系物中最简单的有机物的空间构型为____________。 (4)与F互为同系物且含有5个碳原子的同分异构体共有______种。 (5)写出下列编号对应反应的化学反应方程式,并注明反应类型: ①____________、________反应; ②___________________________________________、________反应; ④_________________________________________、________反应。 【答案】 (1). CH2=CH2 (2). CH3COOH (3). CH3CH2Cl (4). 碳碳双键 (5). 羟基 (6). 正四面体 (7). 3 (8). CH2=CH2+H2OCH3CH2OH (9). 加成 (10). 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O (11). 氧化 (12). CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O (13). 酯化或取代 【解析】 【分析】 A常用来衡量一个国家石油化工发展水平的标志性物质,则A为CH2=CH2;乙烯与水发生加成反应生成B为CH3CH2OH,乙醇发生催化氧化生成C为CH3CHO,乙醛进一步发生氧化反应生成D为CH3COOH,乙酸与乙醇发生酯化反应生成E为CH3COOCH2CH3,乙烯与氢气发生加成反应生成F为C2H6,乙烯与HCl发生生成G为CH3CH2Cl,乙烷与氯气发生取代反应生成氯乙烷,据此解答。 【详解】(1)根据上述分析可知A为CH2=CH2;D为CH3COOH;G为CH3CH2Cl; (2)A为乙烯,其分子所含官能团名称:碳碳双键;B为CH3CH2OH,其分子所含官能团名称为羟基,故答案为碳碳双键;羟基; (3)F为C2H6,在F的同系物中最简单的有机物为甲烷,空间构型为正四面体; (4)F为C2H6,与F互为同系物的含5个碳原子的所有同分异构体的结构简式:CH3CH2CH2CH2CH3,CH3CH2CH(CH3)2,C(CH3)4共3种,故答案为3; (5)①A为乙烯,与水可发生加成反应生成乙醇,其化学方程式为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,故答案为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;加成; ②为乙醇的催化氧化反应,其化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,反应类型为氧化反应,故答案为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;氧化; ④为乙醇与乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯的过程,其化学方程式为:CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O,故答案为CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O;酯化或取代反应。 20.现有HA、HB 和H2C三种酸。室温下用0.1mol·L- 1NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.1mol·L-1的HA、HB两种酸的溶液,滴定过程中溶液的pH随滴入的NaOH 溶液体积的变化如图所示。 (1)原HA中水电离出的c(H+)=________mol·L-1 (2)与曲线I 上的c点对应的溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________;b点对应的溶液中c(HB)____c(B-)(填“>”“<”或“=”)。 (3)已知常温下向0.1mol·L-1的NaHC 溶液中滴入几滴石蕊试液后溶液变成红色。 ①若测得此溶液的pH=1,则NaHC的电离方程式为_______________。 ②若在此溶液中能检测到H2C 分子,则此溶液中c(C2-)________c(H2C)(填“>”“<”或“=”)。 ③若H2C的一级电离为H2C=H++HC-,常温下0.1mol·L-1H2C溶液中的c(H+)=0.11mol·L-1,则0.1mol·L-1NaHC溶液中的c(H+)________0.01mol·L-1(填“>”“<”或“=”)。 【答案】 (1). 10-13 (2). c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+) (3). < (4). NaHC=Na++H++C2- (5). > (6). > 【解析】 【分析】 (1)由图中曲线Ⅱ可知,浓度为0.1mol·L-1的HA溶液的pH=1,说明HA为强酸,能够完全电离; (2)曲线I上的c点对应的是HB酸和NaOH完全中和反应生成的NaB溶液,溶液呈碱性,b点对应的溶液为HB和NaB按1:1为溶质的溶液,溶液呈酸性,说明HB的电离程度大于NaB的水解程度; (3)①若测得此溶液的pH=1,则NaHC为强酸的酸式盐; ②若在此溶液中能检测到H2C分子,则NaHC为弱酸的酸式盐,溶液呈酸性,说明其电离程度大于水解程度; ③若H2C的一级电离为H2C=H++HC-,常温下0.1mol·L-1H2C溶液中的c(H+)=0.11mol·L-1,其中一级电离产生的c(H+)=0.1mol·L-1,二级电离不完全,在第一级电离产生的氢离子抑制下电离的c(H+)=0.01mol·L-1,则0.1mol/LNaHC溶液在没有受抑制的情况下,HC-的电离程度增大。 【详解】(1)由图中曲线Ⅱ可知,浓度为0.1mol·L-1的HA溶液的pH=1,说明HA为强酸,能够完全电离,因此原HA溶液中由水电离出的c(H+)=c(OH-)=1.0×10-14/0.1=1.0×10-13mol/L,故答案为1.0×10-13mol/L。 (2)曲线I上的c点对应的是HB酸和NaOH完全中和反应生成的NaB溶液,溶液呈碱性,因此根据电荷守恒,溶液中各离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+),b点对应的溶液为HB和NaB按1:1为溶质的溶液,溶液呈酸性,说明HB的电离程度大于NaB的水解程度,因此c(HB)查看更多