陕西省咸阳市实验中学2019-2020学年高二上学期第三次月考化学试题

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陕西省咸阳市实验中学2019-2020学年高二上学期第三次月考化学试题

化学试题 可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 一、选择题(本题包括 16 个小题,每小题 3 分,共 48 分) 1.下列说法错误的是 A. 反应产物的总焓与反应物的总焓之差,称为反应焓变 B. 反应产物的总焓小于反应物的总焓,该反应为吸热反应 C. 同一反应在不同温度下进行,其焓变是不同的 D. 已知 2NO2(g)=N2O4(g) △H1,N2O4(g)=2NO2(g) △H2,则△H1=-△H2 【答案】B 【解析】 【详解】A.焓变=反应产物的总焓-反应物的总焓,故 A 正确; B.反应产物的总焓高于反应物的总焓,该反应为吸热反应,故 B 错误; C.物质本身具有的能量跟物质的状态有关,温度不同,物质的焓不同,则焓变不同,故 C 正 确; D.正反应是放热反应,其逆反应是吸热反应,反之也成立,故 D 正确; 故选 B。 2.用 CH4 催化还原 NOx 可以消除氮氧化合物的污染。例如: ①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-574kJ/mol ②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-1160kJ/mol 下列说法中错误的是( ) A. 等物质的量的 CH4 在反应①、②中转移电子数相同 B. 由反应①可推知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l);△H>-574kJ/mol C. 4NO2(g)+2N2(g)=8NO(g);△H=+586kJ/mol D. 若用标准状况下 4.48L CH4 把 NO2 还原为 N2,整个过程中转移的电子总数为 1.6NA 【答案】B 【解析】 两个反应中甲烷都是转化为二氧化碳的,前后化合价变化相同,所以反应中等物质的量的甲 烷的转移电子一定相同,选项 A 正确。反应①中生成的为气态水,而气态水转化为液态水要 对外放热,所以方程式变为 CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)时,反应对外放出的热 量应该增加,所以△H<-574kJ/mol,选项 B 错误。方程式①减去方程式②就可得到 4NO2 (g)+2N2(g)=8NO(g);△H=+586kJ/mol,选项 C 正确。CH4 把 NO2 还原为 N2,所以方程 式为 CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),该反应的电子转移数为8e-(甲 烷中的 C 为-4 价,生成二氧化碳中的+4 价 C),所以标准状况下 4.48L(0.2mol) CH4 把 NO2 还原为 N2 转移电子为 1.6mol 即 1.6NA。 3.有一支 50mL 酸式滴定管中盛盐酸,液面恰好在 amL 刻度处,把管内液体全部放出,盛入量 筒内,所得液体体积一定是( ) A. a mL B. (50―a)mL C. 大于(50―a)mL D. 大于 amL 【答案】C 【解析】 【详解】滴定管的“0”刻度在上端,满刻度在下端,滴定管刻度值从上到下刻度逐渐增大, 滴定管满刻度以下还有一段空间没有刻度,50mL 滴定管中实际盛放液体的体积大于 50mL,因 此,一支 50mL 酸式滴定管中盛盐酸,液面恰好在 amL 刻度处,把管内液体全部放出,还有满 刻度以下的溶液一并放出,总量超过(50–a)mL,故选 C。 4.某学生的实验报告所列出的下列数据中合理的是( ) A. 用 10mL 量筒量取 7.13mL 稀盐酸 B. 用 pH 计测得某稀盐酸的 pH 为 1.54 C. 用广泛 pH 试纸测得某溶液的 pH 为 2.3 D. 配制 100mL1mol/L 的 NaCl 溶液用托盘天平称取 5.85gNaCl 固体 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A.用 10mL 量筒可量取 7.1mL 稀盐酸,无法量取 7.13mL 稀盐酸,故 A 错误; B.用 pH 计可测得某稀盐酸的 pH 为 1.54,故 B 正确; C.用广泛 pH 试纸测得某溶液的 pH 为 2,不可能是 2.3,故 C 错误; D.配制 100mL1mol/L 的 NaCl 溶液,应用托盘天平称取 5.9gNaCl 固体,故 D 错误; 故答案为 B。 5.下列溶液一定呈中性的是( ) A. pH=7 的溶液 B. 酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液 C. 使石蕊试液呈紫色的溶液 D. c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L 溶液 【答案】D 【解析】 【分析】 溶液酸碱性是由溶液中的氢离子浓度和氢氧根离子浓度相对大小决定,c(H+)>c(OH-)溶 液呈酸性;c(H+)<c(OH-)溶液呈碱性;c(H+)=c(OH-)溶液呈中性。 【详解】A、pH=7 的溶液不一定呈中性,如 100℃时,水的离子积常数是 10-12,pH=6 时溶液 呈中性,当 pH=7 时溶液呈碱性,错误; B、酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液,若是强酸强碱反应,溶液呈中性,若是强酸弱碱反 应,溶液呈酸性,若是弱酸强碱反应溶液呈碱性,错误; C、石蕊的变色范围为 5-8,使石蕊试液呈紫色的溶液,常温下溶液可能显酸性、碱性或中性, 错误; D、c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L 溶液,氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等,溶液一定呈中性, 正确。 6.pH 值相同的盐酸溶液与醋酸溶液分别和锌粒反应,若最后锌都已完全溶解,放出的气体一 样多,下列说法正确的是( ) A. 反应所需时间:醋酸>盐酸 B. 整个反应阶段的平均反应速率:醋酸>盐酸 C. 开始的反应速率:盐酸>醋酸 D. 参加反应的锌的质量:盐酸<醋酸 【答案】B 【解析】 【详解】A.反应过程中,醋酸电离导致醋酸中氢离子浓度减少速率小于盐酸中氢离子浓度减 少速率,盐酸中的氢离子浓度小于醋酸中氢离子浓度,盐酸反应速率小于醋酸,所以反应所 需时间:盐酸>醋酸,故 A 错误; B.醋酸是弱酸,随反应的进行会不断电离出氢离子,醋酸溶液中氢离子浓度始终要比盐酸溶 液中 H+浓度略大,则整个阶段的平均速率:醋酸>盐酸,故 B 正确; C.pH 相同的盐酸和醋酸,两种溶液中氢离子浓度相等,所以开始反应速率相等,故 C 错误; D.参加反应的锌的质量和生成的氢气的量有关,因为产生气体体积相同,所以参加反应的锌 的质量:醋酸=盐酸,故 D 错误; 故答案为 B。 7.下列有关滴定操作的顺序正确的是( ) ①检查滴定管是否漏水; ②用标准溶液润洗盛装标准溶液的滴定管,用待测液润洗盛待测液的滴定管; ③用蒸馏水洗涤玻璃仪器; ④装标准溶液和待测液并调整液面(记录初读数); ⑤取一定体积的待测液于锥形瓶中; ⑥进行滴定操作 A. ①③②④⑤⑥ B. ①②③④⑤⑥ C. ②③①④⑤⑥ D. ④⑤①②③⑥ 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】中和滴定按照检漏、洗涤(用蒸馏水洗)、润洗、装液、赶气泡、调节液面(记录初 读数)、取待测液、滴定等顺序操作,则操作顺序为:①③②④⑤⑥,故答案为 A。 8.pH 相同的氨水、NaOH 和 Ba(OH)2 溶液,分别用蒸馏水稀释到原来的 X、Y、Z 倍,稀释后三 种溶液的 pH 仍然相同,则 X、 Y、Z 的关系是( ) A. X=Y=Z B. X>Y=Z C. X<Y=Z D. X=Y<Z 【答案】B 【解析】 【详解】氨水是弱碱,存在电离平衡,稀释促进电离。氢氧化钠是一元强碱,氢氧化钡是二 元强碱。所以在 pH 相等 条件下,要使稀释后的 pH 仍然相等,则强碱稀释的倍数是相同的, 而氨水稀释的倍数要大于强碱的,因此选项 B 正确,答案选 B。 9.25℃时,某溶液中由水电离出的 c(OH-)=1×10-13mol/L,该溶液中一定不能大量共存的离子组 是( ) A. NH 、Fe3+、SO 、Cl- B. CO 、PO 、K+、Na+ C. Na+、SO 、NO 、Cl- D. HPO 、Na+、HSO 、K+ 【答案】D 【解析】 的 4 + 2 4 − 2 3 − 3 4 − 2 4 − 3 − 2 4 − 3 − 【分析】 【详解】25℃时某溶液中由水电离出 c(OH-)=1×10-13mol/L 的溶液呈酸性或碱性; A.NH4+、Fe3+、SO42-、Cl-之间不反应,都不与 H+反应,在酸性溶液中能够大量共存,故 A 不符合题意; B.CO32-、PO43-、K+、Na+之间不反应,都不与 OH-反应,在碱性溶液中能够大量共存,故 B 不符合题意; C.Na+、SO42-、NO3-、Cl-之间不反应,都不与 H+和 OH-反应,在酸性或碱性溶液中都能够大 量共存,故 C 不符合题意; D.HPO 、HSO 与 H+和 OH-都反应,在酸性或碱性溶液中一定不能大量共存,故 D 符合 题意; 故答案为 D。 10.已知室温时,0.1mol/L 某一元酸 HA 在水中有 0.1%发生电离,下列叙述错误的是( ) A. 此酸的电离平衡常数约为 1×10-7 B. 升高温度,溶液的 pH 增大 C. 该溶液的 pH=4 D. 由 HA 电离出的 c(H+)约为水电离出的 c(H+)的 106 倍 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】室温时,0.1mol/L 某一元酸 HA 在水中有 0.1%发生电离,则 HA 是弱酸,溶液中 c(H+)=0.1mol/L×0.1%=10-4mol/L; A.室温时,电离平衡常数 K= =1×10-7,故 A 正确; B.升高温度促进 HA 电离,溶液中氢离子浓度增大,则溶液的 pH 减小,故 B 错误; C.溶液中 c(H+)=0.1mol/L×0.1%=10-4mol/L,pH=-lgc(H+)=-lg10−4=4,故 C 正确; D.溶液中 c(H+)=10-4mol/L,则溶液中 c(OH-)= =10-10mol/L,HA 溶液中水电离的 c(H+) 2 4 − 3 − ( ) ( ) 4 410 10 ( ) 0.1 (1 0.1%) c H c A c HA + − − −× ×= × − ( )wK c H + 与溶液中的 c(OH-)相等,则由 HA 电离出的 c(H+)约为水电离出的 c(H+)的 =106 倍, 故 D 正确; 故答案为 B。 11.实验测得常温下 0.1mol/L 某一元酸 HA 溶液的 pH 值大于 1,0.1mol/L 某一元碱 BOH 溶液 里 =10-12。将此两种溶液等体积混合后,所得溶液的各离子的浓度由大到小排列的顺 序( ) A. c(B+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) B. c(A-)>c(B+)>c(H+)>c(OH-) C. c(B+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-) D. c(B+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-) 【答案】A 【解析】 【详解】实验测得常温下 0.1mol/L 某一元酸(HA)溶液的 pH 值大于 1,证明酸为一元弱酸; 0.1mol/L 某一元碱(BOH)溶液里 =10-12,依据离子积常数为 c(H+)c(OH-)=10-14,则 c(OH-)= =0.1mol/L,说明碱为强碱;将一元弱酸 HA 和一元强碱 BOH 等浓度等体积混 合,恰好反应生成的 BA 为弱酸强碱盐,溶液呈碱性,即 c(OH-)>c(H+),结合溶液中存在的 电荷守恒式 c(B+)+ c(H+) =c(OH-)+ c(A-)可知 c(B+)>c(A-),则 c(B+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),选 项 A 正确,故答案为 A。 12.在 100mL 某一元弱酸的溶液中,以 0.50mol/L 氢氧化钠溶液滴定后得滴定曲线如图所示。 下列叙述正确的是(  ) A. 该弱酸在滴定前的浓度是 0.15 mol/L B. 该弱酸稀释 10 倍后 pH 为 4 C. 滴定过程为求滴定终点,最合适的指示剂是酚酞 4 10 10 mol / L 10 mol / L − − + - c(H ) c(OH ) + - c(H ) c(OH ) 1210 wK − D. 滴定过程为求滴定终点,最合适的指示剂是甲基橙 【答案】C 【解析】 【分析】 由图可知,用 NaOH 滴定弱酸溶液达到终点 pH 范围是在 7~11,该变色范围最合适的指示剂 是酚酞,用去 NaOH 的体积是 20 mL,该弱酸滴定前的浓度是 20×0.50/100=0.10(mol·L- 1),因为滴定前该弱酸的 pH=3,溶液在稀释过程中会继续电离,所以 pH 小于 4。 【详解】A、由图开始时,弱酸的 PH=3,用 NaOH 滴定该弱酸溶液达到终点 pH 范围是在 7~ 11,变色范围最合适的指示剂是酚酞,用去 NaOH 的体积是 20 mL,该弱酸滴定前的浓度是 20×0.5/100=0.10mol·L-1,故 A 错误; B、滴定前该弱酸的 pH=3,溶液在稀释过程中会继续电离,该弱酸稀释 10 倍后,pH 小于 4, 故 B 错误; C、用 NaOH 滴定该弱酸溶液达到终点 pH 范围是在 7~11,变色范围最合适的指示剂是酚酞, 故 C 正确; D、NaOH 滴定该弱酸溶液达到终点 pH 范围是在 7~11,变色范围最合适的指示剂是酚酞, 故 D 错误; 故选 C。 13.在一密闭容器中充入 2molA 和 1molB 发生反应:2A(g)+B(g) xC(g),达到平衡后,C 的体积分数为 W%;若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量 A:0.6mol,B:0.3mol, C:1.4mol 充入容器,达到平衡后,C 的体积分数仍为 W%。则 x 的值为( ) A. 只能为 2 B. 只能为 3 C. 只能为 4 D. 可能为 2 或 3 【答案】D 【解析】 【分析】 恒温恒容下,开始充入 2molA 和 1molB 与开始充入 0.6molA、0.3molB 和 1.4molC 达到平衡后, C 的体积分数为 W%,说明为等效平衡,按化学计量数转化到左边,按恒温恒容下等效平衡的 规律分析解答。 【详解】恒温恒容下,开始充入 2molA 和 1molB 与开始充入 0.6molA、0.3molB 和 1.4molC 达 到平衡后,C 的体积分数为 W%,说明为等效平衡,按化学计量数转化到左边, 若反应前后气体体积不相等,则满足 n(A)=2mol、n(B)=1mol,故 0.6mol+ =2mol, 0.3mol+ =1mo,解得 x=2; 若反应前后气体体积相等,即 x=3, = ,达到平衡时 C 的体积分数 也为 W%,说明 x=3; 故答案为 D。 14.如图是温度和压强对 X+Y 2Z 反应影响的示意图。图中横坐标表示温度,纵坐标表示 平衡混合气体中 Z 的体积分数。下列叙述正确的是( ) A. 上述可逆反应的正反应为放热反应 B. X 和 Y 中只有一种为气态,Z 为气态 C. X、Y、Z 均为气体 D. 上述反应的逆反应 ΔH>0 【答案】B 【解析】 【详解】A.图象曲线变化可知,随着温度的升高,Z 的体积分数增大,说明升高温度平衡向 正反应方向移动,说明正反应吸热,故 A 错误; B.增大压强,Z 的体积分数减小,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,则说明反应前的气 体计量数之和小于生成物气体的化学计量数,则 X 和 Y 中只有一种是气态,Z 为气态,故 B 正确; C.如 X、Y、Z 均为气态,反应前后气体的体积不变,增大压强,平衡应不移动,但由图象 可知增大压强平衡向逆反应方向移动,故 C 错误; D.由 A 可知此反应正反应吸热,则逆反应放热,即逆反应的△H<0,故 D 错误; 故答案为 B。 15.某温度下,在 2L 的密闭容器中,加入 1molX(g)和 2molY(g)发生反应:X(g)+m Y 2.8mol x 1.4mol x 1.4mol 20.6mol+ 3 1.4mol0.3mol+ 3 × 2mol 1mol (g) 3Z(g),平衡时,X、Y、Z 的体积分数分别为 30%、60%、10%。在此平衡体系中加 入 1molZ(g),再次达到平衡后,X、Y、Z 的体积分数不变。下列叙述不正确的是 A. m=2 B. 两次平衡的平衡常数相同 C. X 与 Y 的平衡转化率之比为 1:1 D. 第二次平衡时,Z 的浓度为 0.4 mol·L-1 【答案】D 【解析】 【详解】A.某温度下,在 2L 的密闭容器中,加入 1molX(g)和 2molY(g)发生反应:X (g)+m Y(g) 3Z(g),平衡时,X、Y、Z 的体积分数分别为 30%、60%、10%。在此 平衡体系中加入 1molZ(g),则可等效为两等效平衡体系合,在合并瞬间 X、Y、Z 的体积分 数不变,但单位体积内体系分子总数增多,依据勒夏特列原理平衡应朝使单位体积内分子总 数减小方向移动,但再次达到平衡后,X、Y、Z 的体积分数不变,则说明 m+1=3,故 m=2, A 项正确; B.同一化学反应的平衡常数只与温度有关,两次平衡温度不变,故两次平衡的平衡常数相同, B 项正确; C.m=2,起始量 X 与 Y 之比为 1:2,则反应过程中由方程式可知反应的 X 与 Y 之比为 1:2,故 X 与 Y 的平衡转化率之比为 1:1,C 项正确; D.m=2,则该反应为反应前后气体总量不变的反应,故第二次平衡时 Z 的物质的量为: 4mol×10%=0.4mol,故 Z 的浓度为 0.4mol÷2L=0.2mol/L,故 D 项错误; 本题选 D。 16.反应 N2O4(g) 2NO2(g) ΔH=57kJ·mol-1,在温度为 T1、T2 时,平衡体系中 NO2 的体 积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 由状态 B 到状态 A,可以用加热的方法    B. A、C 两点气体的颜色:A 深,C 浅 C. A、C 两点的反应速率:A>C D. A、C 两点气体的平均相对分子质量:A>C 【答案】A 【解析】 【分析】 N2O4(g) 2NO2(g) △H=+57kJ•mol-1,该反应为吸热反应,升高温度,化学平衡正向移动, NO2 的体积分数增大;增大压强,化学平衡逆向移动,NO2 的体积分数减小,结合图象来分析 解答; 【详解】A. 升高温度,化学平衡正向移动,NO2 的体积分数增大,由图象可知,A 点 NO2 的 体积分数大,则 T1c(SO )>c(H+)>c(OH-) (2). HCO 的水解程度大于其电离程度, 溶液中 c(OH-)>c(H+),故溶液显碱性 (3). 盐酸 (4). Fe3++3HCO =Fe(OH)3↓+3CO2↑ (5). ②>①>④>③ (6). 9×10-10 【解析】 【分析】 (1) (NH4)2SO4 溶液中,铵根离子水解显酸性; (2)碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度; (3) Fe3+水解呈酸性,NaHCO3 水解呈碱性; (4) 含有足量 AgCl 固体的饱和溶液中 c(Ag+) c(Cl-)=Ksp(AgCl)=1.8×10-10; 【详解】(1) (NH4)2SO4 溶液中,溶液中铵根离子水解显酸性,水解微弱,铵根离子浓度大于硫 4 + 2 4 − 3 − 3 − 酸根离子,溶液中离子浓度大小为 c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-); (2)在 NaHCO3 溶液中存在碳酸氢根离子的水解平衡为 HCO3+H2O H2CO3+OH-,电离平衡为 HCO3- H++CO32-;碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度,所以显碱性; (3) Fe3+水解呈酸性,配制 FeCl3 溶液时通常需要向其中加盐酸抑制 Fe3+水解;NaHCO3 溶液和 FeCl3 溶液混合发生双水解生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为 Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑; (4) ①100mL 蒸馏水中,c(Ag+)= c(Cl-),c(Ag+) c(Cl-)= 1.8×10-10,则 c(Ag+)= ; ②100mL0.2mol·L-1AgNO3 溶液中,c(Ag+)=0.2mol·L-1;③100mL0.1mol·L-1 氯化铝溶液中, c(Cl-)=0.3mol·L-1,c(Ag+)= mol·L-1;④100mL0.1mol·L-1 盐 酸中 c(Cl-)=0.1mol·L-1,c(Ag+)= mol·L-1,c(Ag+)由大到小 的顺序是②>①>④>③;向②中加入足量氯化银,c(Ag+)=0.2mol·L-1,c(Cl-)= 。 【点睛】本题考查了盐类水解的应用、沉淀溶解平衡,会用盐水解原理分析溶液中离子浓度 大小;掌握溶度积常数的计算,明确在不同溶液中,难溶电解质的溶解度不同,溶度积常数 相同。 20.如图为向 25mL 0.1mol·L−1NaOH 溶液中逐滴滴加 0.2mol·L−1CH3COOH 溶液过程中溶液 pH 的变化曲线。请回答: (1)B 点溶液呈中性,有人据此认为,在 B 点时 NaOH 与 CH3COOH 恰好完全反应,这种看法是否正 确?(选填“是”或“否”)_________.若不正确,则二者恰好完全反应的点是在 AB 区间还是 BD 区间内?__________________(若正确,此问不答) (2)AB 区间,c(OH−)>c(H+),则 c(OH−)与 c(CH3COO−)大小关系是_______________ A.c(OH−)一定大于 c(CH3COO−) B.c(OH−)一定小于 c(CH3COO−)   -51.8 10× ( ) ( ) 10 10AgCl 1.8 1= =60. 0 10 Cl 3 spK c − − − × × ( ) ( ) 10 9AgCl 1.8 1= =1.80. 0 10 Cl 1 spK c − − − × × ( ) ( ) 10 10AgCl 1.8 1= =90. 0 10 Ag 2 spK c − − + × × C.c(OH−)一定等于 c(CH3COO−) D.c(OH−)大于、小于或等于 c(CH3COO−) (3)在 D 点时,溶液中 c(CH3COO−)+c(CH3COOH)_________2c(Na+)(“>”、“<”或“=”) (4)常温下,将 VmL、0.1000mol·L−1 氢氧化钠溶液逐滴加入到 20.00mL、0.1000mol·L−1 醋酸 溶液中,充分反应。回答下列问题.(忽略溶液体积的变化) ①如果溶液 pH=7,此时 V 的取值____________20.00(填“>”、“<”或“=”),而溶液中 c(Na+)、 c(CH3COO−)、c(H+)、c(OH−)的大小关系为________________________. ②如果 V=40.00,则此时溶液中 c(OH−)−c(H+)−c(CH3COOH)=__________________mol·L−1 【答案】 (1). 否 (2). AB (3). D (4). = (5). < (6). c(Na+)=c(CH3COO−)>c(H+)=c(OH−) (7). 1/30 或 0.033mol/L 【解析】 【分析】 (1)NaOH 与 CH3COOH 恰好完全反应,生成醋酸钠,醋酸钠为强碱弱酸盐,水解后溶液显 碱性,pH>7; (2)在AB 区间内,包括 CH3COOH 和 NaOH 恰好完全反应以及 CH3COOH 不足、氢氧化钠 溶液过量两种可能性; (3)在 D 点时,NaOH 和 CH3COOH 反应后剩余 CH3COOH,溶液的组成为等浓度的 CH3COOH 和 CH3COONa 的混合物; (4)如果消耗 NaOH 溶液的体积 20.00mL,两者恰好完全反应生成醋酸钠,溶液呈碱性,若 为中性,则加入的氢氧化钠溶液体积小于 20.00mL。 【详解】(1)NaOH 与 CH3COOH 恰好完全反应:NaOH+CH3COOH=CH3COONa+H20,生成 的醋酸钠为强碱弱酸盐,溶液显碱性,pH>7,介于 AB 之间, 故答案为否;AB。 (2)在 AB 区间内,c(OH-)>c(H-),说明溶液显碱性,当 NaOH 和 CH3COOH 恰好反应 时,显碱性,此时溶液中的溶质为醋酸钠,醋酸钠水解程度较小,溶液呈弱碱性,故 c(OH-) 小于 c(CH3COO-);当 NaOH 和 CH3COOH 反应后剩余 NaOH,溶液仍然显碱性,此时若剩 余的 NaOH 量很大,则 c(OH-)大于 c(CH3COO-),当然也有可能则 c(OH-)=c(CH3COO-)。 故答案为:D。 (3)在 D 点时,反应后 CH3COOH 剩余,溶液由等浓度的 CH3COOH 和 CH3COONa 组成,根据物料守恒,此时:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+), 故答案为=。 (4)①CH3COOH 是弱电解质,电离程度不大,NaOH 是强电解质,完全电离,反应生成的 乙酸钠是强碱弱酸盐,水解呈碱性,需溶液呈中性 pH=7,需少加碱,所以常温下,将 V mL、 0.1000mol•L-1 氢氧化钠溶液逐滴加入到 20.00mL、0.1000mol•L-1 醋酸溶液中,充分反应, V<20.00mL 溶液呈中性 pH=7,c(H+)=c(OH-);根据电荷守恒 c(Na+)+c(H+)=c (CH3COO-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-),溶液中的溶质为乙酸钠溶液,水的电离是微弱的, 所以 c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-), 故答案为<;c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)。 ②根据电荷守恒 c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),物料守恒 c(Na+)=2[c (CH3COO-)+c(CH3COOH)],得到 c(H+)+c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)=c(OH-), 则 c(OH-)-c(H+)-c(CH3COOH)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),反应后溶液的体积变 为 60mL,则 c(CH3COO-)+c(CH3COOH)═0.1000mol/L×20mL÷60mL=1/30mol/L 或 0.033mol/L, 故答案为 1/30 或 0.033。 21.按要求回答下列问题: (1)实验室中通常用 NaOH 溶液进行洗气和提纯,当用 100mL3mol·L-1 的 NaOH 溶液吸收标 准状况下 4.48LCO2 时,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为__。 (2)常温下,向一定体积的 0.1mol·L-1 的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是__(填字 母)。 A.溶液中导电粒子 数目减少 B.醋酸的电离程度增大,c(H+)也增大 C.溶液中 不变 D.溶液中 减小 (3)①常温下将 0.15mol·L-1 的稀硫酸 V1mL 与 0.1mol·L-1 的 NaOH 溶液 V2mL 混合,所得溶 液的 pH 为 1,则 V1∶V2=__(溶液体积的变化忽略不计)。 ②常温下若溶液由 pH=3 的 HA 溶液 V1mL 与 pH=11 的 NaOH 溶液 V2mL 混合而得,则下列 说法正确的是__(填字母)。 A.若混合后溶液呈中性,则 c(H+)+c(OH-)=2×10-7mol·L-1 B.若 V1=V2,混合后溶液的 pH 一定等于 7 的 - 3 - 3 c(CH COO ) c(CH COOH)c(OH ) - 3 + c(CH COO ) c(H ) C.若混合后溶液呈酸性,则 V1 一定大于 V2 D.若混合后溶液呈碱性,则 V1 一定小于 V2 (4)常温下,浓度均为 0.1mol·L-1 的下列五种溶液的 pH 如表所示: 溶质 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 NaClO NaCN pH 8.8 9.7 11.6 10.3 11.1 ①根据表中数据,将浓度均为 0.01mol·L-1 的下列四种酸的溶液分别稀释 100 倍,pH 变化最小 的是__(填字母)。 A.HCN B.HClO C.H2CO3 D.CH3COOH ②根据以上数据,判断下列反应可以成立的是__(填字母)。 A.CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN C.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO D.NaHCO3+HCN=NaCN+H2O+CO2↑ (5)几种离子开始沉淀时的 pH 如表所示: 离子 Fe2+ Cu2+ Mg2+ pH 7.6 5.2 10.4 当向含相同浓度 Cu2+、Mg2+和 Fe2+的溶液中滴加 NaOH 溶液时,__(填离子符号)先沉淀。 【答案】 (1). c(Na+)>c(HCO )>c(CO )>c(OH-)>c(H+) (2). C、D (3). 1∶1 (4). A、D (5). A (6). A、B (7). Cu2+ 【解析】 【分析】 (1)用 100mL3mol·L-1 的 NaOH 溶液吸收标准状况下 4.48LCO2 时,生成等浓度的碳酸钠、碳酸 氢钠混合液; (2)常温下,向一定体积的 0.1mol·L-1 的醋酸溶液中加水稀释,醋酸电离平衡正向移动,电离平 3 − 2 3 − 衡常数不变; (3)酸碱混合后,溶液呈酸性,说明硫酸过量,根据 计算; (4)弱酸的酸性越弱,酸根离子水解程度越大,由表格数据可知,酸性 CH3COOH>H2CO3 > HClO>HCN>HCO3-; (5)根据表格数据分析; 【详解】(1)用 100mL3mol·L-1 的 NaOH 溶液吸收标准状况下 4.48LCO2 时,生成等浓度的碳酸 钠、碳酸氢钠混合液,碳酸钠、碳酸氢钠水解呈碱性,碳酸钠水解程度大于碳酸氢钠水解, 所以溶液中离子浓度大小关系是 c(Na+)>c(HCO )>c(CO )>c(OH-)>c(H+); (2) A.醋酸溶液中加水稀释,醋酸电离平衡正向移动,溶液中导电粒子的数目增多,故 A 错 误; B.醋酸溶液中加水稀释,醋酸电离平衡正向移动,醋酸的电离程度增大,但 c(H+)减小,故 B 错误; C.醋酸溶液中加水稀释,电离平衡常数不变, ,故 C 正确; D.无限稀释相当于水,但体积增加,醋酸根离子浓度减小,氢离子浓度基本不变,所以 减小,故 D 正确;选 CD; (3) ① , ,V1∶V2=1∶1; ②A.若混合后溶液呈中性,c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol·L-1,所以 c(H+)+c(OH-)=2×10-7mol·L-1, 故 A 正确; B.若 HA 是弱酸,V1=V2,混合后 HA 剩余,溶液 pH 小于 7,故 B 错误; C. 若 HA 是弱酸,V1=V2,混合后 HA 剩余,混合后溶液呈酸性,故 C 错误; D.若 HA 是强酸,混合后溶液呈碱性,说明碱过量,则 V1 小于 V2;若 HA 是弱酸,V1=V2, 的 2 4 2 4 2 4 2 (H SO ) (H SO ) (NaOH) (NaOH)(H ) (H SO ) (NaOH) c V c Vc V V + × − ×= + 3 − 2 3 − - - + 3 3 - - + 3 3 (CH COO ) (CH COO ) (H )= =(CH COOH) (OH ) (CH COOH) (OH ) (H ) w c c c Ka c c c c c K - 3 + c(CH COO ) c(H ) 2 4 2 4 2 4 2 (H SO ) (H SO ) (NaOH) (NaOH)(H ) (H SO ) (NaOH) c V c Vc V V + × − ×= + 1 2 1 2 2 0.15 0.10.1 V V V V × × − ×= + 混合后 HA 剩余,混合后溶液呈酸性,若混合后溶液呈碱性,则 V1 小于 V2,故 D 正确;选 AD; (4)①由表格数据可知,酸性 CH3COOH>H2CO3 >HClO>HCN;酸性越弱,稀释相同倍数 pH 变化越小,将浓度均为 0.01mol·L-1 四种酸的溶液分别稀释 100 倍,pH 变化最小的是.HCN , 选 A; ②A.酸性 CH3COOH>H2CO3 ,根据强酸制弱酸,CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa 能发生; B.酸性 CH3COOH>HCN,根据强酸制弱酸,CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN 能发生; C.H2CO3 >HClO>HCO3-,根据强酸制弱酸,-CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO 不能发生; D.酸性 H2CO3 >HCN ,根据强酸制弱酸,NaHCO3+HCN=NaCN+H2O+CO2↑不能发生;故 选 AB; (5) 根据表格数据, 离子 Fe2+ Cu2+ Mg2+ pH 7.6 5.2 10.4 当向含相同浓度 Cu2+、Mg2+和 Fe2+的溶液中滴加 NaOH 溶液时,Cu2+先沉淀,Mg2+最后沉淀。 【点睛】本题考查弱酸电离平衡移动,明确加水稀释,醋酸电离平衡正向移动,溶液中醋酸 分子、醋酸根离子、氢离子浓度均减小,电离平衡常数不变,掌握强酸制弱酸的原理。 三、附加题(本题包括两个小题,共 20 分) 22.实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4 样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH +6HCHO=3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1mol(CH2)6N4H+与 1molH+相当],然后用 NaOH 标 准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验: 步骤Ⅰ:称取样品 1.500g。 步骤Ⅱ:将样品溶解后,完全转移到 250mL 容量瓶中,定容,充分摇匀。 步骤Ⅲ:移取 25.00mL 样品溶液于 250mL 锥形瓶中,加入 10mL20%的中性甲醛溶液,摇匀、 静置 5min 后,加入 1~2 滴酚酞试液,用 NaOH 标准溶液滴定至终点.按上述操作方法再重复 2 次。 (1)根据步骤Ⅲ填空: 4 + ①滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察___。 ②达到滴定终点的标志是___。 ③以下操作造成测得样品中氮的质量分数偏高的原因可能是___。 A.配制标准溶液的氢氧化钠中混有 Na2CO3 杂质 B.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,其它操作均正确 C.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,水未倒尽 D.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液 E.未用标准液润洗碱式滴定管 (2)滴定结果如下表所示: 标准溶液的体积 滴定次数 待测溶液的体积/mL 滴定前刻度/mL 滴定后刻度/mL 1 25.00 1.02 21.03 2 25.00 2.00 21.99 3 25.00 0.20 20.20 若 NaOH 标准溶液的浓度为 0.1010mol/L,则该样品中氮的质量分数为__。 【答案】 (1). 锥形瓶内溶液颜色的变化 (2). 锥形瓶内溶液颜色变浅红色且半分钟不变 化 (3). A、D、E (4). 18.85% 【解析】 【详解】(1)①根据中和滴定操作规范,滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察锥形瓶内溶液 颜色的变化; ②待测液呈酸性,滴入酚酞试液呈无色,滴加氢氧化钠过程中 pH 增大,达到滴定终点的标志 是锥形瓶内溶液颜色由无色变浅红色且半分钟不变化; ③A.配制标准溶液的氢氧化钠中混有 Na2CO3 杂质,氢氧化钠溶液浓度偏低,消耗氢氧化钠 溶液的体积偏大,测定结果偏高; B.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,消耗氢氧化钠溶液体积偏小,测定结果偏低; C.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,水未倒尽,无影响; D.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液,消耗氢氧化钠溶液体积偏大,测定结 果偏高; E.未用标准液润洗碱式滴定管,氢氧化钠浓度偏低,消耗氢氧化钠溶液体积偏大,测定结果 偏高; 故选 A、D、E; (2)根据表格数据,三次平均消耗氢氧化钠溶液的体积为 20.00 mL,消耗氢氧化钠的物质的量 是 0.02L×0.1010mol/L=0.00202mol,根据方程式 4NH +6HCHO=3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定 时,1mol(CH2)6N4H+与 1molH+相当],25 mL 待测液中 N 原子的物质的量是 0.00202mol,则该 样品中氮的质量分数为 18.85% ; 【点睛】本题考查了中和滴定,掌握滴定操作、终点的判定等基本操作,会根据 分析误差,若 V(标)偏大,则 c(测)偏大,若 V(标)偏小,则 c (测)偏小。 23.毒重石的主要成分 BaCO3(含 Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备 BaCl2•2H2O 的流程如下: (1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是____________________。实验室用 37%的盐酸 配制 15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的______________。 a.烧杯 b.容量瓶 c.玻璃棒 d.滴定管 (2)加入 NH3•H2O 调节 pH=8 可除去_____(填离子符号),滤渣Ⅱ中含______(填化学式)。 加入 H2C2O4 时应避免过量,原因是_________________。 已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10﹣7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10﹣9 Ca2+ Mg2+ Fe3+ 开始沉淀时的 pH 11.9 9.1 1.9 4 + 2500.00202 14 25 100%=1.5 × × × ( ) ( ) ( ) ( )= c Vc V 标 标测 测 完全沉淀时的 pH 13.9 11.1 3.2 (3)利用间接酸碱滴定法可测定 Ba2+的含量,实验分两步进行。 已知:2CrO42﹣+2H+═Cr2O72﹣+H2O Ba2++CrO42﹣═BaCrO4↓ 步骤Ⅰ:移取 x ml 一定浓度的 Na2CrO4 溶液于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用 b mol•L﹣1 盐酸 标准液滴定至终点,测得滴加的盐酸体积为 V0 mL。 步骤Ⅱ:移取 y mLBaCl2 溶液于锥形瓶中,加入 x mL 与步骤Ⅰ相同浓度的 Na2CrO4 溶液,待 Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用 b mol•L﹣1 盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的 体积为 V1 mL。 滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的______________(填“上方”或“下 方”)。BaCl2 溶液的浓度为______________ mol•L-1,若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出, Ba2+浓度测量值将______________(填“偏大”或“偏小”)。 【答案】 (1). 增大接触面积从而使反应速率加快 (2). ac (3). Fe3+ (4). Mg(OH)2、 Ca(OH)2 (5). H2C2O4 过量会导致生成 BaC2O4 沉淀,产品的产量减少 (6). 上方 (7). (8). 偏大 【解析】 【分析】 制备 BaCl2•2H2O 流程:毒重石的主要成分 BaCO3(含 Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),向其中加 盐酸溶解,碳酸钡和盐酸反应:BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O,然后加入氨水,调节溶液的 pH 为 8,由于 Fe3+完全沉淀时的 pH 为 3.2,此时只有 Fe3+完全沉淀,所以滤渣 1 为 Fe(OH)3,溶 液中主要含 Ca2+、Mg2+、Ba2+,再加入氢氧化钠溶液调节 pH=12.5,Ca2+完全沉淀时的 pH 为 13.9,Mg2+完全沉淀时的 pH 为 11.1,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,滤渣Ⅱ中含 Mg(OH)2、 Ca(OH)2;溶液中主要含 Ca2+、Ba2+,然后再加入 H2C2O4,得到 CaC2O4 沉淀,除去 Ca2+,将 滤液蒸发浓缩冷却结晶可得到 BaCl2•2H2O。 (1)可以通过增大固体反应物的接触面积方法增大反应速率;根据配制物质的量浓度溶液的要 求确定需要使用的仪器; (2)根据流程图和表中数据分析加入 NH3•H2O 调节 pH=8,利用不同金属阳离子形成沉淀的 pH 的不同,确定沉淀的成分及去除的离子;结合加入 H2C2O4 的量的多少,分析发生的反应及造 的 ( )b V0 V1 y − 成的影响; (3)根据滴定管的构造分析 0 刻度在滴定管的位置;利用间接酸碱滴定法可测定 Ba2+的含量, 实验分两步进行,根据反应中物质的相应量的关系,计算出 BaCl2 溶液的浓度;然后根据操作 分析消耗标准溶液的体积多少,判断误差,据此判断。 【详解】(1)毒重石是固体物质,由于化学反应的速率与反应物的接触面积有关,所以可以将 毒重石在用盐酸浸取前充分研磨的方法,增大反应物的接触面积,提高反应速率;在实验室 用 37%的盐酸配置 15%的盐酸,需先计算出浓盐酸的体积和水的体积,用量筒量取;浓盐酸 稀释为稀盐酸,需用烧杯作为容器,并用玻璃棒搅拌加速溶解,所以除量筒外还需使用量筒、 玻璃棒,选项是 ac; (2)根据流程图和表中数据可知:Fe3+完全沉淀时的 pH 为 3.2,加入氨水,调节溶液的 pH 为 8,发生反应:Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+,Fe3+完全沉淀,滤渣 1 为 Fe(OH)3;加入氢 氧化钠调节 pH=12.5,由于Ca2+完全沉淀时的 pH 为 13.9,Mg2+完全沉淀时的 pH 为 11.1,Mg2+ 完全沉淀,Ca2+部分沉淀,滤渣Ⅱ中含 Mg(OH)2、Ca(OH)2,溶液中主要含 Ca2+、Ba2+, Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9,易形成 CaC2O4 沉淀,加入 H2C2O4 时应避免过 量,防止 CaC2O4 沉淀完全后,过量的 H2C2O4 会导致生成 BaC2O4 沉淀,使产品的产量减少; (3)无论酸式还是碱式滴定管,0 刻度都位于滴定管的上方;步骤Ⅱ:待 Ba2+完全沉淀后,再加 入酸碱指示剂,用 bmol/L 盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为 V1mL,则发生 2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H2O 的盐酸的物质的量为:V1×10-3×bmol,步骤Ⅰ:用 bmol/L 盐酸标准 液滴定至终点,测得滴加盐酸体积为 V0mL,加入的总盐酸的物质的量:V0×10-3×bmol, Ba2++CrO42-═BaCrO4↓,与 Ba2+反应的 CrO42-的物质的量为 V0×10-3×bmol-V1×10-3×bmol=(V0-V1)b×10-3mol,步骤Ⅱ:移取 ymLBaCl2 溶液于锥形瓶中,所 以 BaCl2 溶液的浓度为:c(BaCl2)= mol/L= mol/L;若步骤Ⅱ 中滴加盐酸时有少量待测液溅出,则 V1 减小,使得 Ba2+浓度测量值将偏大。 【点睛】本题考查了实验室利用毒重石制备 BaCl2•2H2O 设计方法,侧重考查影响反应速率 的因素、实验基本操作、沉淀溶解平衡的应用等知识,实验步骤结合物质的性质分析是解答 的关键。 的 ( ) 3 0 1 3 10 10 V V bn V y − − − ×= × ( )0 1V V b y −
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