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文档介绍
湖北省重点高中联考协作体2019-2020学年高二上学期期中考试化学试题
2019年秋季湖北省重点高中联考协作体期中考试 高二化学试卷(A卷) 可能用到的相对原子质量:H:1 O:16 Na:23 Fe:56 Cu:64 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意。) 1.化学与人类的生产、生活密切相关,下列说法正确的是 ( ) A. 研发使用高效催化剂,可提高反应中原料的转化率 B. “煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”涉及的能量变化主要是化学能转化为光能和热能 C. 纯碱是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一,也可用纯碱除去物品表面的油污 D. 向汽油中添加乙醇后,该混合燃料的热值不变 【答案】B 【解析】 【详解】A.研发使用高效催化剂,可提高反应速率,但不能使化学平衡发生移动,因此反应中原料转化率不变,与题意不符,A错误; B.燃烧是将化学能转化为光能和热能,符合题意,B正确; C.焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一是碳酸氢钠,而不是碳酸钠,碳酸钠溶液由于水解显碱性,可以用于除去物品表面的油污,与题意不符,C错误; D.热值是1g的燃料完全燃烧时所放出的热量,乙醇与汽油热值不同,故混合燃料的热值会发生变化,与题意不符,D错误; 答案为D。 2.NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( ) A. 25℃时pH=12的KOH溶液中含有OH-的数目为0.01NA B. 用惰性电极电解饱和氯化钠溶液,阴极放出22.4 L H2,转移电子数目为2NA C. 1 L 0.1 mol/L的Na3PO4溶液中,所含的数目小于0.1NA D. 电解精炼铜,阳极溶解铜6.4 g时,阴极得电子数目为0.2NA 【答案】C 【解析】 【详解】A.KOH溶液的体积未知,溶液中含有OH-的数目无法求解,A错误; B. 未指明标准状况,气体体积无法计算其物质的量,B错误; C.PO43-发生水解反应,数目减少,符合题意,C正确; D.电解精炼铜时,粗铜中含有活泼性强于铜的铁、锌等杂质,电解时铁、锌杂质也会溶解,当阳极溶解铜6.4g时,转移的电子数多于0.2NA个,阴极得电子数目多于0.2NA,D错误; 答案为C。 【点睛】未给定溶液的体积、气体的状态无法确定其物质的量。 3.2018年10月24日港珠澳大桥正式通车,大桥设计寿命为120年,中科院对桥体钢构件采用了多种防腐方法。下列有关说法错误的是 ( ) A. 钢构件表面喷涂环氧树脂涂层,可以隔绝空气、水等,防止形成原电池 B. 使用防止钢筋锈蚀的海工混凝土 C. 用导线将钢构件与电源负极相连 D. 用导线将钢构件与铜片相连 【答案】D 【解析】 【详解】A.喷涂环氧树脂涂层可以隔绝空气,与题意不符,A错误; B. 海工混凝土防止钢筋锈蚀,与题意不符,B错误; C.与电源负极相连,是外加电流的阴极保护法,与题意不符,C错误; D.与铜片相连,钢构件作负极,加快腐蚀,符合题意,D正确; 答案为D。 4.在恒温恒容的密闭容器中发生反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0,下列能说明该反应达到平衡状态的是 ( ) ①反应速率5v(NH3)=4v(O2) ②体系的压强不再发生变化 ③混合气体的密度不再发生变化 ④气体的平均摩尔质量不再发生变化 ⑤单位时间内生成5 mol O2,同时断裂12 mol O—H键 ⑥NO的浓度不变 A. ②④⑥ B. ①②④⑥ C. ②⑤⑥ D. ①②③④⑤ 【答案】A 【解析】 【详解】①只要反应发生就有反应速率5v(NH3) =4v(O2 ),故不能说明反应已达平衡状态,故错误; ②体系的压强不再改变,说明正逆反应速率相等,反应已经达平衡状态,故错误 ③气体的总质量和总体积始终不变,体系的密度始终不变化,密度不变不能说明反应已达平衡状态,故错误 ④气体的总质量始终不变,总物质的量为变量,平均摩尔质量不再发生变化说明正逆反应速率相等,反应已经达平衡状态,故正确; ⑤单位时间内生成5 mol O2,同时断裂12 mol O-H键,均描述逆反应速率,不能说明反应已达平衡状态,故错误; ⑥NO的浓度不变说明反应达到了平衡状态,故正确; 综上所述,答案为A。 5.将稀盐酸与等体积、等浓度的氨水混合后,溶液中有关离子的浓度应满足的关系是 ( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】盐酸与氨水恰好完全反应,得氯化铵溶液,NH4+在溶液中发生水解,则c(Cl-)>c(NH4+),水解后产生氢离子,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),且水解的程度较小,故c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),答案为C。 6.下列事实能证明HCN为弱酸的是 ( ) ①等体积等浓度的HCN和HCl分别与足量的锌反应,产生等量的氢气 ②用HCN溶液做导电实验,灯泡很暗 ③镁粉与一定量稀硫酸反应,如果向其中加入少量NaCN固体可以降低反应速率 ④常温下,0.1 mol/L HCN溶液的pH小于7 ⑤pH=1的HCN溶液稀释至100倍,pH约为2.8 ⑥温度升高,溶液的导电能力增强 A. ③⑤⑥ B. ④⑤⑥ C. ①③⑤ D. 全部 【答案】A 【解析】 【详解】①等体积等浓度的HCN和HCl的物质的量相同,与足量的锌反应产生等量的氢气,不能证明HCN为弱酸,故①错误; ②溶液的导电性与离子浓度成正比,用HCN溶液做导电实验,灯泡很暗,只能说明溶液中离子浓度很小,不能说明HCN的电离程度,所以不能证明HCN为弱酸,故②错误; ③足量镁粉与一定量稀硫酸反应,加入少量NaCN可以降低反应速率是因氢离子结合CN-生成弱电解质HCN,故③正确; ④常温下HCN溶液pH小于7,只能证明其为酸,不能证明其为弱酸,故④错误; ⑤常温下pH=1的HCN溶液稀释至100倍,pH约为2.8说明HCN中存在电离平衡,所以能说明HCN为弱酸,故⑤正确; ⑥温度升高,溶液的导电能力增强,升高温度过程中HCN电离平衡正向移动,HCN为弱酸,故⑥正确; 综上所述,能证明HCN是弱酸有③⑤⑥,答案为A。 7.下列事实中不能用勒夏特列原理解释的是 ( ) A. 实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 B. 对反应H2(g)+I2(g)2HI(g),加压后气体颜色变深 C. FeS不溶于水,但能溶于稀盐酸中 D. 合成氨工业使用高压以提高氨气的产量 【答案】B 【解析】 【详解】A.Cl2+H2O⇌ClO-+2H++Cl-,由于饱和食盐水中含有大量的氯离子,相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子,根据勒夏特列原理,平衡向逆反应方向移动,氯气溶解量减小,可以勒夏特列原理解释,与题意不符,A错误; B.反应体系中,可逆号两边气体计量数的和相等,则加压,平衡不移动,颜色变深是因为压缩了体积,符合题意,B正确; C.FeS能溶于稀盐酸中,是因为沉淀溶解平衡正向移动,与题意不符,C错误; D.合成氨工业使用高压,有利于平衡正向移动,与题意不符,D错误; 答案为B。 8.已知25℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.3×10-17,将AgCl与AgI的饱和溶液等体积混合,再向混合液中加入足量的浓硝酸银溶液,充分反应,下列说法正确的是 ( ) A. 混合液中只有AgI沉淀生成 B. 混合液中生成AgI沉淀少于AgCl沉淀 C. 常温下,AgCl在NaCl溶液中的溶解度与在纯水中的溶解度相同 D. 常温下,AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp比在纯水中的Ksp小 【答案】B 【解析】 【详解】由溶度积大小可知,AgCl与AgI的饱和溶液中,Cl-浓度大于I-浓度,加入足量的浓硝酸银溶液,生成AgI沉淀少于AgCl沉淀,答案为B。 9.25℃时,pH均为2、体积均为V0的HA、HB、HC溶液,分别加水稀释至体积为V,溶液pH随的变化关系如图所示,下列叙述不正确的是 ( ) A. HA为强酸 B. 若三溶液无限稀释,则它们的c(H-)近似相等 C. 当时,c(A-)大于c(B-) D. HC的电离程度:b点大于a点 【答案】C 【解析】 【详解】A.根据图知,pH=2的HA、HB、HC溶液分别稀释100倍,HA的pH变成4,说明HA是强酸,与题意不符,A错误; B.若三溶液无限稀释,最终其溶液中c(H+)接近于纯水中c(H+),故它们的c(H+)近似相等 ,与题意不符,B错误; C.当lg=3时,即稀释1000倍时,弱电解质的电离程度增大,而HA为强酸,电离程度不变,因此c(A-)小于c(B-),符合题意,C正确; D.稀释HC溶液,电离程度增大,与题意不符,D错误; 答案为C。 10.下列有关热化学方程式的叙述正确的是 ( ) A. 已知S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH1;S(g)+O2(g)SO2(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2 B. 含20g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则稀NaOH溶液和稀醋酸反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ/mol C. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol D. 已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ/mol,将2 mol SO2与足量的氧气混合,达平衡时,放出热量小于196. 6 kJ 【答案】D 【解析】 【详解】A.S(g)能量高于S(s),燃烧时放热更多,ΔH2更小,A错误; B.醋酸电离时吸热,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应生成1mol水时放出的热量少于57.4kJ,即NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)ΔH>-57.4 kJ/mol,B错误; C.燃烧热是指可燃物完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量,应生成液态水, 故C错误; D. 2mol SO2不能完全转化,放热小于196.6 kJ,D正确; 答案为D。 【点睛】SO2与O2的反应为可逆反应,不能完全转化,提供量不等于反应量。 11.对反应aA(g)bB(g)+cC(g),向密闭容器中充入1 mol A,达平衡时,体系中B的体积分数随温度、压强的变化关系如右图所示,下列判断正确的是 ( ) A. ΔH<0,ΔS<0 B. M、N两点的化学平衡常数:M>N C. P、M两点A的转化率:P<M D. 保持恒温恒容,向P点再充入少量A,达新平衡时,B%增大 【答案】C 【解析】 【详解】A.由图像可知,升高温度,B%减小,平衡逆向移动,△H<0。加压,B%减小,平衡逆向移动,△S>0,A错误; B.B、C两点温度相同,化学平衡常数相同,B错误; C.P、M两点压强相同,降低温度,B%增大,平衡增大移动,转化率增大,C正确; D.保持恒温恒容,向P点再充入少量A,相当于对体系加压,结合图像可知,B%减小,D错误; 答案为C。 【点睛】化学平衡常数只与温度有关,温度未变则平衡常数不变。 12.在密闭容器中,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,达平衡后,为提高该反应的速率同时增大N2的转化率,下列采取的措施可行的是 ( ) A. 降低温度 B. 恒容条件下充入稀有气体 C. 加入催化剂 D. 缩小容器的体积 【答案】D 【解析】 【详解】A. 降低温度,化学反应速率降低,与题意不符,A错误; B. 恒容条件下充入稀有气体,反应体系中各物质的浓度不变,则反应速率不变,与题意不符,B错误; C. 加入催化剂,能提高化学反应速率,平衡不移动,反应物转化率不变,与题意不符,C错误; D. 缩小容器的体积,反应体系中该物质的浓度增大,化学反应速率增大,根据勒夏特列原理,增大压强,平衡正向移动,反应物转化率提高,符合题意,D正确; 答案为D。 13.常温下,几种弱酸的电离常数如下; 弱酸 HF CH3COOH H2C2O4 电离常数(25℃) 6.6×10-4 1.8×10-5 K1=5.4×10-2 K2=5.4×10-5 25℃时,下列说法正确的是 ( ) A. pH相同的NaF、CH3COONa、Na2C2O4三种溶液,所含溶质的物质的量浓度为c(NaF)<c(Na2C2O4)<c(CH3COONa) B. 将HF溶液与Na2C2O4溶液混合,不发生化学反应 C. 将V1亳升pH=3的CH3COOH溶液与V2毫升pH=11的NaOH溶液混合,所得溶液c(Na+)<c(CH3COO-),则V1一定大于V2 D. 将等体积、等浓度的Na2C2O4溶液与NaHC2O4溶液混合,所得溶液中一定存在 【答案】D 【解析】 【详解】A.由“越弱越水解”可知,等物质的量浓度的c(NaF) 、c(Na2C2O4) 和c(CH3COONa),pH逐渐减小,故三者pH相同时,浓度逐渐增大,与题意不符,A错误; B.HF的酸性强于H C2O4-,所以HF溶液与Na2C2O4溶液混合,会发生化学反应生成H C2O4-,与题意不符,B错误; C.依题意,混合溶液呈碱性,当醋酸与氢氧化钠溶液等体积混合时,溶液也呈碱性,与题意不符,C错误; D.由物料守恒可知,Na2C2O4、 NaHC2O4中2n(Na+)等于含碳的微粒的3倍,符合题意,D正确。 答案为D。 【点睛】pH相等的强碱与弱酸,等体积混合时,酸过量,则溶液显酸性。 14.下列实验操作正确的是 ( ) A. 测定中和热 B. 验证温度对化学平衡的影响 C. 配制酸碱中和滴定的标准液 D. 组装铜锌原电池 【答案】B 【解析】 【详解】A. 测定中和热时,温度计应测量反应溶液的温度,与题意不符,A错误; B. 二氧化氮为红棕色气体,改变反应体系的温度,通过气体的颜色验证温度对化学平衡的影响,符合题意,B正确; C. 配制酸碱中和滴定的标准液时,移液应使用玻璃棒引流,与题意不符,C错误; D. 组装铜锌原电池时,锌极的电解液为硫酸锌溶液,铜极的电解液为硫酸铜溶液,与题意不符,D错误; 答案为B。 15.已知常温下,硫化物的沉淀在溶液中达溶解平衡时,金属阳离子的浓度随S2-浓度的变化曲线如图所示。据图判断,下列说法错误的是 ( ) A. 三种物质的溶度积大小为Ksp(CuS)<Ksp(CdS)<Ksp(SnS) B. 向SnS悬浊液中加入少量CuSO4固体,c(Sn2+)会减少 C. a点无CdS沉淀产生 D. 向含等物质的量浓度的Cu2+、Sn2-的混合液中,滴加Na2S溶液,先析出CuS沉淀 【答案】B 【解析】 【详解】A. 由图像可知,Ksp(CuS) 、Ksp(CdS) 、Ksp(SnS) 逐渐增大,与题意不符,A错误; B.加入少量CuSO4固体,SnS 溶解平衡正向移动,c(Sn2+)会增大,符合题意,B正确; C.a点CdS未饱和,无沉淀析出,与题意不符,C错误; D.向含等物质的量浓度的Cu2+、Sn2+的混合液中,滴加Na2S溶液,CuS溶度积小,先析出,与题意不符,D错误; 答案为B。 16.向三个体积均为3 L的恒容绝热容器中,按不同方式投入反应物,500℃条件下开始发生如下反应:H2(g)+Br2(g)2HBr(g) ΔH<0,测得达平衡时有关数据如下: 容器 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 反应物投入量 1 mol H2、1 mol Br2 2 mol HBr 2 mol H2、2 mol Br2 平衡时正反应速率 v1 v2 v3 平衡常数 K1 K2 K3 平衡时H2的物质的量 n1 n2 n3 反应物的转化率 α1 α2 α3 下列说法正确的是 ( ) A. v1=v2 B. K1<K3 C. n1>n2 D. α1+α2>1 【答案】C 【解析】 【分析】 本题为绝热体系,随着反应的进行,I、III容器中温度升高,II中温度降低。 【详解】A.温度越高,速率越快,故v 1> v 2,A错误; B.I中温度低于III,升温平衡逆向移动,K减小,B错误; C.II相当于对I平衡后降温,平衡正向移动,氢气的n减小,C正确; D.若I、II中温度相同,则转化率之和为1,由于II平衡逆向移动,转化率减小,故α1+α2小于1,D错误; 答案为C。 【点睛】反应为绝热体系,正反应为放热反应,则逆反应为吸热,加入的初始量转化为同侧物质相同时,不再等效。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题 17.(1)25℃时,pH=6的醋酸溶液中,由水电离出的c(H+)=_________mol/L。 (2)常温下,NaHA溶液显碱性,则溶液中c(A2-)_________c(H2A),(填“>”、“<”或“=”)用离子方程式表示该溶液呈碱性的原因_____________________________________。 (3)标况下,将4.48 L NH3溶于水配成1 L溶液,所得溶液中c(OH-)=c mol/L,用含c的代数式表示NH3·H2O的电离平衡常数为______________。(忽略水的电离) 【答案】 (1). 10−8 (2). < (3). HA-+H2O H2A+ OH- (4). c2/(0.2-c) 【解析】 【分析】 (1)醋酸溶液中,水的电离受到抑制; (2)NaHA溶液显碱性,可知HA-的水解大于电离; (3)利用K= 求解。 【详解】(1)醋酸溶液中,水的电离受到抑制,pH=6,可知溶液中c(H+) =10−6mol/L,水电离出的c(H+)等于溶液中c(OH-) =10−8mol/L; (2)NaHA溶液显碱性,可知HA-水解大于电离,则c(A2-)小于 c(H2A),水解方程式为HA-+H2O H2A+ OH-; (3)溶液中c(OH-) =c(NH4+)=c mol/L, c( NH3·H2O) =(0.2-c)mol/L,带入K= 即可求解。 18.“绿水青山就是金山银山”,现今“环境保护”意识深入人心。氮的氧化物是大气主要污染物,研究氮氧化物间的相互转化及脱除,让空气更加清洁是环境科学的重要课题。 (1)已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步: 第一步 2NO(g)N2O2(g) (快速平衡) 第二步 N2O2(g)+O2(g)=2NO2(g) (慢反应) ①用O2表示的速率方程为v(O2)=k1·c2(NO)·c(O2);NO2表示的速率方程为v(NO2)=k2·c2(NO)·c(O2),k1与k2分别表示速率常数(与温度有关),则_________。 ②下列关于反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的说法正确的是_________(填序号)。 A.增大压强,反应速率常数一定增大 B.第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能 C.反应的总活化能小于第一步和第二步反应的活化能之和 (2)已知:反应N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180.0 kJ·mol-1,CO的燃烧热ΔH=-283.5 kJ·mol-1,某脱硝反应的平衡常数表达式为,则该反应的热化学方程式为_________________________。 (3)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,某研究小组在2 L的恒容密闭容器中加入3 mol活性炭和2 mol NO2,发生反应2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g),60 min后,体系达到平衡状态,此时气体的压强变为原来的1.3倍,请回答下列问题。 ①该反应在0~60 min的平均反应速率v(N2)=_________。 ②相同条件下进行上述反应,若在t1时刻,只改变一种条件,所得N2物质的量随时间的变化如图所示,则,t1时刻改变的条件是_________(填选项编号A.加压 B.加入催化剂 C.升温 D.降温 E.通入NO2),t2_________60 min(填“大于”、“小于”或“等于”) ③已知:升高温度,该反应的平衡常数减小,则该反应正向是_________反应。(填“吸热”或“放热”)保持温度不变,改为恒压容器发生该反应,达平衡后,NO2的转化率_________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),K值_________。 【答案】 (1). 2 (或2:1) (2). C (3). 2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-747.0kJ/mol (4). 0.005 mol/(L·min) (5). B (6). 小于 (7). 放热 (8). 增大 (9). 不变 【解析】 【分析】 (1) ①平衡时,2v(O2)=v(NO2),进行求解; ②A.反应速率常数只与温度有关,与压强大小无关; B.反应越容易,反应物活化能越小,反应速率越快,第一步反应较快,说明反应物活化能较小; C.反应的总活化能小于第一步和第二步反应的活化能之和; (2)根据盖斯定律求解; (3)①根据三段式,=1.3,求得x带入v=,即可。 ②达平衡时,n(N2)不变,但t1后,速率不变,说明改变的条件是加快化学反应速率,缩短达到平衡的时间,平衡不移动;催化剂能加快反应速率,则达到平衡状态所用的时间缩短; ③升温,K值减小,说明平衡逆向移动,逆反应吸热;温度不变,改为恒压容器,随着反应的进行,体积不断增大,相当于对原平衡减压,平衡正向移动;平衡常数只与温度有关。 【详解】(1) ①用O2表示的速率方程为v(O2)=k1·c2(NO)·c(O2)、NO2表示的速率方程为v(NO2)=k2·c2(NO)·c(O2),平衡时,2v(O2)=v(NO2),所以列比例式,求得2; ②A.反应速率常数只与温度有关,与压强大小无关,A错误; B.反应越容易,反应物活化能越小,反应速率越快,第一步反应较快,说明反应物活化能较小,B错误; C.反应的总活化能小于第一步和第二步反应的活化能之和,C正确; 答案为C。 (2) 根据平衡常数表达式可知,反应物为NO、CO,生成物为N2、CO2,方程式为2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g);①N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180.0 kJ·mol-1,②CO(g)+ O2(g)= CO2(g) ΔH=-283.5 kJ·mol-1,根据盖斯定律,②×2-①求解即可; (3)①根据反应 2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g) n(始)mol 2 0 0 n(变)mol 2x x 2x n(平)mol 2-2x x 2x 反应达平衡后压强为原来的1.3倍,可知=1.3,求得x=0.6,带入速率公式v=,即可求得v(N2)。 ②由图像可知,达平衡时,n(N2)不变,但t1后,速率不变,说明改变的条件是加快化学反应速率,缩短达到平衡的时间,平衡不移动,故选择催化剂;催化剂能加快反应速率,则达到平衡状态所用的时间缩短,则t2小于60 min; ③升温,K值减小,说明平衡逆向移动,逆反应吸热,则正反应放热。温度不变,改为恒压容器,随着反应的进行,体积不断增大,相当于对原平衡减压,平衡正向移动,NO2的转化率比原平衡时增大;平衡常数只与温度有关,温度未变,平衡常数不变。 19.以氨气代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的热点,其工作原理如图所示。 (1)氨燃料电池负极的电极反应式为_________,溶液中OH-向电极_________移动(填“a”或“b”) (2)用氨燃料电池电解足量NaCl溶液和CuSO4溶液(如图所示),反应一段时间后,停止通电。向B烧杯中滴入几滴紫色石蕊试液,观察到石墨电极附近首先变蓝。 ①电源的Q端为_________极,B烧杯中石墨电极上的电极反应为____________________。 ②A烧杯中电解反应的化学方程式为_________________________。 ③停止电解,向A烧杯的溶液中加入0.4 g CuO固体后恰好可使溶液恢复到电解前的浓度,电解前后溶液体积变化忽略不计,均为100 ml,则电解后所得溶液的pH为_________。 【答案】 (1). 2NH3-6e-+6OH-= N2+6H2O (2). a (3). 负 (4). 2 H+ +2 =H2 (或2H2O +2 =H2 +2OH- ) (5). 2CuSO4 +2 H2O O2 +2Cu+2H2SO4 (6). 1 【解析】 【分析】 (1) 氨燃料电池负极,氨气失电子生成氮气和水;电池内电路,溶液中OH-向负极移动; (2)反应一段时间后,停止通电.向B烧杯中滴入几滴石蕊,观察到石墨电极附近首先变蓝,说明在石墨电极上生成OH-离子,即石墨阴极。 【详解】(1) 氨燃料电池负极,氨气失电子生成氮气和水,电极反应式为2NH3-6e-+6OH-= N2+6H2O,电池内电路,溶液中OH-向负极移动; (2)反应一段时间后,停止通电.向B烧杯中滴入几滴石蕊,观察到石墨电极附近首先变蓝,说明在石墨电极上生成OH-离子,即石墨是阴极; ①铁是阳极,Q是电源的负极,则石墨电极的方程式是2H+ +2=H2 ; ②A烧杯电解硫酸铜溶液,石墨为阳极,铜是阴极,所以电解的总方程式是2CuSO4+2H2O2Cu + O2↑+ 2H2SO4; (2)用惰性电极电解CuSO4溶液,加入0.4g氧化铜可恢复,可知电解中消耗0.005mol铜离子,转移电子为0.01mol,则同时生成0.01molH+,溶液体积为0.1L,故pH=1。 【点睛】电池内电路中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。 20.白醋是烹调的酸味辅料,色泽透亮、酸味醇正,能善和调节人体的新陈代谢,主要成分为CH3COOH(M=60 g/mol),某兴趣小组同学通过中和滴定实验测定某品牌白醋中的醋酸浓度,设计如下实验: ①量取10.00 ml白醋,配成100 ml溶液 ②量取25.00 ml稀释后的白醋溶液于锥形瓶中,加入1~2滴酚酞作指示剂 ③用c mol/L的NaOH溶液滴定。重复滴定两次,平均消耗NaOH溶液的体积V ml。 (1)滴定中,NaOH溶液应盛放于_________滴定管(填“甲”或“乙”),滴定终点时的现象为________________________________________________________________________。 (2)实验测得白醋中所含的CH3COOH浓度为_________mg/L (3)误差分析(填“偏大”、“偏小”、或“无影响”) ①滴定终点读数时,仰视液面,则测定结果_________。 ②锥形瓶洗净后,还有少量残余的蒸馏水,则测定结果_________。 (4)上述传统的定量化学实验受到计量手段的制约而精确度不高。DIS数字化信息系统(由传感器、数据采集器和计算机组成)可以更准确测量溶液的pH等。该学习小组利用DIS系统再次测定醋酸溶液的浓度,以测量溶液导电能力来判断滴定终点。向醋酸溶液中滴加NaOH溶液,计算机屏幕上显示出溶液导电能力与加入NaOH溶液体积关系如右图所示。 ①图中a点时,溶液中c(Na+)_________c(CH3COO-)+c(CH3COOH)(填“>”、“<”或“=”) ②常温下,若图中某一点pH=6,则c(CH3COO-)-c(Na+)的精确值为_________mol/L。 【答案】 (1). 乙 (2). 加入最后一滴氢氧化钠溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 (3). 2.4✕104cV (4). 偏大 (5). 无影响 (6). = (7). 9.9✕10−7 【解析】 【分析】 (1) 滴定中,NaOH溶液应盛放于碱滴定管;滴定终点显碱性,现象为加入最后一滴氢氧化钠溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色。 (2)滴定实验时,醋酸与NaOH的物质的量相同; (3)①滴定终点读数时,仰视液面,读取的NaOH溶液体积偏大; ②锥形瓶洗净后,还有少量残余的蒸馏水,对溶液中的溶质及体积无影响; (4)图中a点,醋酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应,由物料守恒及电荷守恒判断。 【详解】(1) 滴定中,NaOH溶液应盛放于碱滴定管,即装置乙中;滴定终点显碱性,现象为加入最后一滴氢氧化钠溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色。 (2)实验测中,消耗n(NaOH)= 10−3cVmol,则醋酸的浓度为=mol/L=2.4✕104 c×v mg/L; (3)①滴定终点读数时,仰视液面,读取的NaOH溶液体积偏大,则测定结果偏大; ②锥形瓶洗净后,还有少量残余的蒸馏水,对测定结果无影响; (4)图中a点,醋酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应,由物料守恒可知c(Na+)= c(CH3COO-)+ c(CH3COOH);电荷守恒可知c(CH3COO-) - c(Na+) = c(H+) - c(OH-)=10-6-10-8=9.9✕10−7 mol/L。 21.铍是一种新兴材料,有“超级金属、尖端金属、空间金属”之称。钇是第一个被发现的稀土金属元素,是一种灰黑色金属,有延展性,可制特种玻璃和合金。我国蕴藏着丰富的钇矿石(Y2FeBe2Si2O10),工业上通过如下工艺流程制取氧化钇,同时获得副产物铍。 已知:Ⅰ.铍、铝元素化学性质相似;BeCl2熔融时能微弱电离。 Ⅱ.钇(Y)的常见化合价为+3价; Ⅲ.Fe3+、Y3+形成氢氧化物沉淀时的pH如下表: 离子 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH Fe3+ 2.1 3.3 Y3+ 6.0 8.3 (1)请配平钇矿石与NaOH共熔的反应方程式:________Y2FeBe2Si2O10+________NaOH+________O2________Y(OH)3+________Fe2O3+________Na2SiO3+_________Na2BeO2+_________H2O (2)试剂A采用氨水,不宜使用NaOH溶液的原因是__________________________。 (3)用氨水调节pH=a时,a应控制在______________范围内。 (4)向滤液Ⅲ加入氨水产生沉淀的离子方程式为_____________________________。 (5)电解熔融BeCl2制备金属铍时,需要加入NaCl,其作用是____________________。 (6)已知,常温下Ksp[Fe(OH)3]=8×10-38,则反应Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+的平衡常数K=_________。 【答案】 (1). 4 (2). 32 (3). 1 (4). 8 (5). 2 (6). 8 (7). 8 (8). 4 (9). 避免氢氧化钠溶液过量时,将氢氧化铍沉淀溶解 (10). 3.3 pH< 6.0 (11). Y3++3 NH3·H2O = Y(OH)3 +3 NH4+ (12). 增强熔融盐的导电性 (13). 1.25✕10−5 【解析】 【分析】 (1) 根据质量守恒定律,可配平。 (2)根据材料,铍、铝元素化学性质相似,氢氧化铍可溶于过量的强碱。 (3)使Fe3+沉淀完全,且Y3+不能被沉淀 (4)一水合氨为弱碱,离子方程式不可拆开 (5)由信息可知,氯化铍只能微弱电离,加入氯化钠,可增强导电性 (6)本反应平衡常数K·Ksp(Fe(OH)3)=Kw3,代入数据即可求解。 【详解】(1) Y2FeBe2Si2O10写成氧化物的形式为Y2O3∙FeO∙2BeO∙ 2SiO2,则Fe为+2价,与氧气反应时,只有Fe的化合价升高为+3价,则钇矿石的系数为4,氧气的系数为1,在根据原子守恒,Y(OH)3的系数为8,Fe2O3的系数为2,Na2SiO3的系数为8,Na2BeO2的系数为8,NaOH的系数为32 ,H2O的系数为4; (2)铍、铝元素化学性质相似,其氢氧化物与氨水不反应,则避免氢氧化钠溶液过量时,将氢氧化铍沉淀溶解; (3)滤液I为FeCl3和YCl3混合物,通过调节pH使溶液中的FeCl3变为沉淀,而YCl3仍旧为离子形式,则3.3 pH≤ 6.0; (4) 向滤液Ⅲ加入氨水,YCl3生成Y(OH)3沉淀,离子方程式为Y3++3NH3·H2O = Y(OH)3 +3NH4+; (5)已知,BeCl2熔融时能微弱电离,电解熔融BeCl2制备金属铍时,加入NaCl,可增加熔融盐的导电性; (6) K=====1.25✕10−5。 查看更多