2017-2018学年湖北省荆州中学高二12月阶段性质量检测化学试题 解析版
荆州中学高二年级上学期阶段性质量检测
化学试卷
1. 下列说法或表示法正确的是( )
A. 氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水,前者放出热量多
B. 需要加热的反应说明它是吸热反应
C. 在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,若将含0.5 mol H2SO4的稀硫酸与含1 mol NaOH的稀溶液混合,放出的热量等于57.3 kJ
D. 1 mol S完全燃烧放热297.3 kJ,热化学方程式为S+O2===SO2 ΔH=-297.3 kJ·mol-1
【答案】C
【解析】试题分析:A、液态水变为气态水的过程是吸热的;
B、有的放热反应也是需要加热的;
C、根据热化学方程式的意义来回答;
D、根据热化学方程式的书写方法来回答.
解:A、因为液态水变为气态水的过程是吸热的,所以氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水,后者放出热量多,故A错误;
B、铝热反应需要高温下才能发生,但是它是放热反应,故B错误;
C、将含0.5molH2SO4的稀硫酸即H+是1mol,与含1molNaOH即OH﹣是1mol的溶液混合,放出的热量等于57.3 kJ,故C正确;
D、1molS完全燃烧放热297.3 kJ,其热化学方程式为:S(s)+O2(g)═SO2(g),△H=﹣297.3 kJ/mol,故D错误.故选C.
2. 下列仪器在测定稀盐酸和氢氧化钠稀溶液中和反应反应热的实验中没有使用到的是( )
①大、小烧杯 ②容量瓶 ③量筒 ④环形玻璃搅拌棒
⑤试管 ⑥温度计 ⑦蒸发皿 ⑧托盘天平
A. ①②⑥⑦ B. ②⑤⑦⑧
C. ②③⑦⑧ D. ③④⑤⑦
【答案】B
【解析】在测定稀盐酸和氢氧化钠稀溶液中和反应反应热的实验中,需要使用量筒量取溶液体积,小烧杯作为两溶液的反应容器,小烧杯置于大烧杯中,小烧杯与大烧杯之间填充隔热材料,反应过程中用环形玻璃搅拌棒不断搅拌促进反应均匀、快速进行,用温度计量取最高温度,没有使用到的是容量瓶、试管、蒸发皿、托盘天平,故选B。
3. 已知反应:X(g)+2Y(g) 2Z(g)。现将X和Y气体按体积比l:2混合于一密闭容器中,并加压到3×107Pa 时达到平衡状态。此时反应物、生成物的物质的量之比为6:1,则此时反应于图中的温度应为( )
A. 100℃ B. 200℃ C. 300℃ D. 400℃
【答案】A
【解析】X和Y起始体积比即物质的量之比l:2等于化学计量数之比,也等于剩余X、Y的物质的量之比,已知平衡状态时反应物、生成物的物质的量之比为6:1,因此,X、Y起始物质的量之比为(2+0.5):(4+1),反应物的转化率为1/5=20%,故选A。
点睛:解答本题需要特别注意:反应物物质的量的配比等于化学计量数之比时,剩余反应物的物质的量之比等于化学计量数之比,而且反应物的转化率相等。
4. 把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线相连组成原电池。若a、b相连时,a为负极。c、d相连时,电流由d到c。a、c相连时,c极上产生大量气泡。b、d相连时,b极上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( )
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】试题分析:原电池中,活泼金属作负极,失去电子,溶解。a、b相连时a溶解,a>b;c、d相连时c为负极,c>d;a、c相连时,c极上产生大量气泡,c作正极,a>c;b、d相连时,b为正极,d>b.
所以综上:a>c>d>b
考点:原电池
点评:本题解题关键在于根据实验现象来判断哪一个是正极,哪一个是负极,而原电池中负极的金属活动性大于正极。
5. 在容积相同的A、B两个密闭容器中,分别充入2molSO2和1mol O2,使它们在相同温度下发生反应:2SO2+O2 2SO3,并达到平衡,在反应过程中,若A容器保持体积不变,B容器保持压强不变,当A中的SO2的转化率为25%时,则B容器中SO2的转化率应是( )
A. 25% B. 大于25% C. 小于25% D. 12.5%
【答案】B
【解析】试题分析:从方程式气体的系数可以看出,这是一个气体量减少反应,若A容器保持体积不变则A中的压强会减小,B容器保持压强不变,则B中的压强比A中的大,相当于增大了压强,增大压强平衡向正向移动,SO2的转化率增大,所以B容器中SO2的转化率大于25%。
考点:化学平衡的移动和转化率。
6. 如图所示的曲线是表示其他条件一定时,2NO+O22NO2(该反应放热)反应中NO的转化率与温度的关系曲线,图中标有A、B、C、D四点,其中表示未达到平衡状态,且v(正)>v(逆)的点是( )
A. A点 B. B点 C. C点 D. D点
【答案】C
【解析】曲线表示其他条件一定时,平衡状态下NO的转化率与温度的关系。A. A点在温度一定向曲线发展的过程中,NO的转化率降低,说明A点v(正)
v(逆);D. 点在平衡曲线上,所以D点v(正)=v(逆)。故选C。
点睛:解答本题需要明确曲线是表示平衡状态下NO的转化率与温度关系的平衡曲线,平衡状态向着化学反应速率较大的方向建立,曲线上方的点v(正)v(逆)。
7. 在300 mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如表所示:
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×104
2
1.9×10-5
下列说法正确的是( )
A. 上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应
B. 25 ℃时反应Ni(CO)4(g) Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为0.5
C. 在80 ℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均0.5 mol/L,则此时v正>v逆
D. 80 ℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3 mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol/L
【答案】D
【解析】由已知的数据可以看出,升高温度,平衡常数减少,说明平衡向逆方向移动,正反应是放热反应,A错;25℃时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)时,它平衡常数是1/(5×104),B错;80℃时,Qc=0.5/0.54>2,说明平衡向逆方向移动,C错;80℃时,假定n(CO)=0.3mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为2mol/L,代入平衡常数表达有,2/(0.3/0.3L)4=2,所以假定成立,D正确。答案选D
8. 部分弱酸的电离平衡常数如表所示:
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数(25℃)
K=1.77×10-4
K=6.2×10-10
K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11
下列选项错误的是( )
A. 2CN-+H2O+CO2===2HCN+CO
B. 2HCOOH+CO===2HCOO-+H2O+CO2↑
C. 中和等体积,等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者
D. 等体积等浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者大于后者
【答案】A
【解析】A. 酸性:H2CO3>HCN>HCO3-,所以CN-+H2O+CO2=HCN+HCO3-,故A错误;B. 酸性:H2CO3HCN,等pH的HCOOH和HCN前者浓度较小,所以中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者,故C正确;D. 电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),c(K+)+c(H+)=c(CN
-)+c(OH-),酸性:HCOOH>HCN,所以水解程度:HCOONac(K+)+c(H+),等体积等浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者大于后者,故D正确。故选A。
点睛:解答本题需要熟练运用“较强酸制较弱酸”的规律——较强酸可以与较弱酸盐发生反应制取较弱酸,反之,反应不能进行。如酸性:H2CO3>HCN>HCO3-,所以CN-+H2O+CO2=HCN+HCO3-,CN-和HCO3-不能发生反应生成HCN和。
9. 某温度下,向一定体积0.1 mol/L的醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液中pOH[pOH=-lg c(OH-)]与pH的变化关系如图所示,则( )
A. M点所示溶液的导电能力强于Q点
B. N点所示溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)
C. M点和N点所示溶液中水的电离程度相同
D. Q点消耗NaOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积
【答案】C
【解析】试题分析:A、醋酸是弱酸,加入NaOH后反应生成CH3COONa,CH3COONa是强电解质,M点溶质是CH3COOH和CH3COONa,CH3COOH量较多,导电能力最弱,故错误;B、N点溶液显碱性,根据电荷守恒,应是c(Na+)>c(CH3COO-),故错误;C、M点的H+浓度等于N点OH-浓度,对水的电离抑制能力相同,故正确;D、Q点溶液显中性,消耗的NaOH的体积略小于醋酸溶液的体积,故错误。
考点:考查弱电解质的电离等知识。
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10. 电离常数(Ka或Kb)、溶度积常数(Ksp)是判断物质性质的重要常数,下列关于这些常数的计算或运用正确的是( )
A. 某亚硫酸溶液pH=4.3,若忽略二级电离,则其一级电离平衡常数K1=1.0×10-8.60
B. Ka(HCN)T2>T1
【答案】A
【解析】A、过C点的那条直线上所有点都是饱和溶液,过A点作平行y轴直线,在相同pAg, T1温度时,A点达到平衡,需要增加c(Cl-),即A点表示的是T1温度下的溶液为不饱和溶液,故A正确;B、C点的c(Ag+)和c(Cl-)比A点的c(Ag+)和c(Cl-)大,溶液降温,浓度不会增大,故B错误;C、pCl=-lgc(Cl-),加入NaCl溶液,溶液中c(Cl-)增大,而pCl将会减小,因此不可能改变至D点,故C错误;D、pAg=-lgc(Ag+),pCl=-lgc(Cl-)以及氯化银的溶解度随温度的升高而增大,因此推出T1>T2>T3,故D错误。
15. 新型肼(N2H4)-空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池,其工作原理是N2H4+O2=N2+2H2O,电池放电时,电子由b极经外电路流向a极。下列有关该燃料电池的说法正确的是( )
A. 该装置中,X为N2H4,Y为空气
B. 负极的电极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-
C. 若电解质溶液为KOH溶液,则K+由右池通过交换膜向左池迁移
D. 电池工作时,b极附近溶液pH升高
【答案】C
【解析】A. 该装置中,b作负极,所以Y为N2H4,X为空气,故A错误;B. 负极发生氧化反应:N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O,故B错误;C. 阳离子移向阴极,若电解质溶液为KOH溶液,则K+由右池通过交换膜向左池迁移,故C正确;D. 电池工作时,b极附近溶液pH降低,故D错误。故选C。
16. 室温时,下列各溶液的叙述中正确的是( )
A. 将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量的浓AgNO3溶液,析出的AgCl沉淀少于AgBr沉淀
B. 已知酸性:HF>CH3COOH,pH相等的NaF与CH3COOK溶液中:[c(Na+)-c(F-)]<[c(K+)-c(CH3COO-)]
C. 0.1mol/L的氨水的pH=a,0.01 mol/L的氨水的pH=b,则a-1>b
D. 0.1mol/L CH3COONa溶液中通入HCl气体至溶液的pH恰好等于7,则c(Na+)>c(CH3COOH)= c(Cl-)
【答案】D
【解析】A、在AgCl和AgBr两饱和溶液中,前者c(Ag+)大于后者c(Ag+),c(Cl-)>c(Br-),当将AgCl、AgBr两饱和溶液混合时,发生沉淀的转化,生成更多的AgBr沉淀,与此同时,溶液中c(Cl-)比原来AgCl饱和溶液中大,当加入足量的浓AgNO3溶液时,AgBr沉淀有所增多,但AgCl沉淀增加更多,选项A错误;B、pH相等的NaF与CH3COOK溶液中c(OH-)、c(H+)浓度分别相等,根据电荷守恒得c(OH-)+c(F-)=c(Na+)+c(H+)、c(OH-)+c(CH3COO-)=c(K+)+c(H+)、则c(OH-)-c(H+)=c(Na+)-c(F-)=c(K+)-c(CH3COO-),选项B错误;C、同一温度下,浓度不同的氨水中,氨水的浓度越大其电离程度越小,所以0.1mol/L的氨水电离程度小于0.01mol/L的氨水,如果二者电离程度相等,则b=a-1,但稀氨水的电离程度大于浓氨水,则b>a-1,选项C错误;D、pH恰好等于7,则c(OH-)=c(H+),电荷守恒为:c(Na+)+c(H+)= c(CH3COO-)+ c(OH-)+ c(Cl-),故①c(Na+)= c(CH3COO-)+ c(Cl-),故c(Na+)> c(CH3COO-),物料守恒为:②c(Na+)= c(CH3COO-)+ c(CH3COOH),②式代入①式得c(CH3COOH)=c(Cl-),综上,得:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-),选项D正确。答案选D。
点睛:本题考查了离子浓度大小比较,涉及弱电解质的电离及盐类水解,根据溶液酸碱性结合守恒思想解答,注意C中氨水电离程度与氨水浓度的关系、注意酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离,pH相等的不同酸,其抑制水电离程度相等。
17. (1)丙烷是一种优良的燃料,下图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图。试回答下列问题:
①写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:_________________________。
②二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ的热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ的热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为_________________。
(2)盖斯定律认为:不管化学反应是一步完成或分步完成的,整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题:
已知:H2O(g)H2O(l) ΔH1=-Q1kJ·mol-1
C2H5OH(g)C2H5OH(l) ΔH2=-Q2kJ·mol-1
C2H5OH(g)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3kJ·mol-1
若使23 g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为________kJ。
【答案】 (1). C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2 215 kJ·mol-1 (2). 1∶3 (3). 0.5(Q3-Q2+3Q1)
【解析】本题主要考查有关反应热的计算。
(1)①丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)放热553.75kJ,表示丙烷燃烧热的热化学方程式: C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2215kJ·mol-1。
②根据题意可得n(二甲醚)+n(丙烷)=1mol和n(二甲醚)×1455kJ+n(丙烷)×2215kJ=1645kJ,解得n(二甲醚)=0.75mol,n(丙烷)=0.25mol,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为1:3。
(2)将已知3个热化学方程式依次表示为a、b、c,3a-b+c得C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=3ΔH1-ΔH2+ΔH3=-((Q3-Q2+3Q1))kJ·mol-1
若使23g即0.5mol液态无水酒精完全燃烧并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为0.5(Q3-Q2+3Q1)kJ。
18. Ⅰ、氨气是重要化工原料,在国民经济中占重要地位。工业合成氨的反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。右图表示合成NH3反应在某段时间t0→t6中反应速率与反应过程的曲线图,t1、t3、t4时刻分别改变某一外界条件,则在下列到达化学平衡的时间段中,NH3的体积分数最小的一段时间是(填写下列序号,下同)_______,化学平衡常数最大的一段时间是________。
a. t0→t1 b.t2→t3 c.t3→t4 d.t5→t6
t4时改变的条件是_______________。
Ⅱ、已知反应:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) DH=akJ·mol-1测得在不同温度下,该反应的平衡常数K值随温度的变化如下表所示:
温度/℃
500
700
900
K
1.00
1.47
2.40
(1)若在500℃2L密闭容器中进行该反应,CO2起始量为4mol,5min后达到平衡状态,则这段时间内,用CO表达的反应速率为__________.(填写计算所得数值及单位)
(2)下列图像符合该反应的是_____________(填序号)(图中v代表速率、ω代表混合物中CO的含量,T代表温度)。
(3)下列能说明此反应在500℃达到平衡状态的是___________
①CO的体积分数不变
②固体质量不变
③恒压条件下,气体的体积不变
④恒容条件下,容器内压强不再改变
⑤c(CO)=c(CO2)
【答案】 (1). d (2). a (3). 减小压强或增大体积 (4). 0.2mol/(L.min) (5). A (6). ①②⑤
【解析】本题主要考查化学平衡的移动及平衡状态的判断。
Ⅰ、t1→t2、t4→t5平衡左移,NH3的体积分数减小。在下列到达化学平衡的时间段中,NH3的体积分数最小的一段时间是d,t1时升温,平衡左移,化学平衡常数减小,化学平衡常数最大的一段时间是a。
t4时改变的条件是减压。
Ⅱ、(1)CO2起始浓度为2mol/L,K=c(CO)/c(CO2)=1,所以c(CO)=c(CO2)=1mol/L,用CO表达的反应速率为1/5 mol/(L.min)=0.2 mol/(L.min)。
(2)A.K随温度升高而增大,所以该反应为吸热反应,正反应速率比逆反应速率随温度升高增大得快,故A符合该反应;B.T1时达到平衡的时间短,所以T1>T2,升温混合物中CO的含量降低,可见升温平衡左移,故B不符合该反应。故选A。
(3)①CO的体积分数随着反应进行而变化,当CO的体积分数不变时,说明此反应达到平衡状态;②固体质量随着反应进行而变化,当固体质量不变时,说明此反应达到平衡状态;③此反应气体物质的量不变,恒压条件下,气体的体积始终不变,与此反应是否达到平衡状态没有关系;④此反应气体物质的量不变,恒容条件下,容器内压强始终不变,与此反应是否达到平衡状态没有关系;⑤c(CO)=c(CO2),K=c(CO)/c(CO2)=1,说明此反应在500℃达到平衡状态。故选①②⑤。
19. 下表1是常温下几种弱酸的电离常数(K),表2是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp)。
表1几种弱酸的电离常数(25℃)
酸
电离常数(K)
CH3COOH
1.8×10-5
HNO2
5.1×10-4
HCN
6.2×10-10
HClO
3×10-8
表2几种难溶电解质的溶度积(25℃)
难(微)溶物
溶度积常数(Ksp)
BaSO4
1.1×10-10
MgCO3
6.8×10-6
CaSO4
9.1×10-6
CaCO3
2.8×10-9
请回答下列问题:
(1)表1四种酸中,酸性最强的是____________(用化学式表示)。会使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离常数不变的操作是__________。
A.升高温度 B.加水稀释
C.加少量的CH3COONa固体 D.加少量冰醋酸
(2)常温下,相同物质的量浓度的表1中4种酸的钠盐pH由大到小的顺序是______________________________ (填钠盐的化学式)。若将pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是______________________________。
(3)①根据表2四种难(微)溶物的溶度积常数计算 BaSO4的溶解度_______________(单位用g/L)表示,(已知)。
②在含有100mL0.2mol/L Ba2+、Ca2+、Mg2+的混合溶液中加入100mL0.1mol/LNa2SO4溶液,反应后溶液中生成的沉淀是_________,此时SO42-的浓度是_________。
【答案】 (1). HNO2 (2). B (3). NaCN>NaClO>CH3COONa>NaNO2 (4). c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) (5). 2.44×10-3g/L (6). BaSO4 (7). 2.2×10-9mol/L
【解析】本题主要考查弱酸电离和关于溶度积的计算。
(1)表1四种酸中,酸性最强的是电离常数最大的HNO2。会使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离常数不变的操作是B。A.平衡右移,电离常数增大;B.平衡右移,醋酸的电离程度增大,而平衡常数不变;C. c(CH3COO-)增大,平衡左移,醋酸的电离程度减小;D.醋酸浓度增大,醋酸的电离程度减小。故选B。
(2)酸性:HCNNaClO>CH3COONa>NaNO2,相同物质的量浓度的4种酸的钠盐pH由大到小的顺序是NaCN>NaClO>CH3COONa>NaNO2。若将pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,由于醋酸难电离,所以醋酸的浓度大于氢氧化钠,反应剩余大量醋酸而使溶液呈酸性,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
(3)①c()=mol/L=1.05×10-5mol/L,BaSO4的溶解度:1.05×10-5mol/L×233g/mol=2.44×10-3g/L。
20. 明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在生产、生活中有广泛用途:饮用水的净化;造纸工业上作施胶剂;食品工业的发酵剂等.利用炼铝厂的废料﹣铝灰(含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO·xFe2O3)可制备明矾.工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)明矾净水的原理是(用离子方程表示)________________;
(2)操作Ⅰ是________,操作Ⅱ是蒸发浓缩、________、过滤、洗涤、干燥.
(3)检验滤液A中是否存在Fe2+的试剂是________(只用一种试剂)
(4)在滤液A中加入高锰酸钾发生反应的离子方程式为(该条件下Fe2+ 转化为Fe3+,MnO4﹣转化为Mn2+)________________。
已知:生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀时
3.4
6.3
1.5
完全沉淀时
4.7
8.3
2.8
注:金属离子的起始浓度为0.1mol·L﹣1
根据表中数据解释调pH=3的目的________________。
(5)已知:在pH=3、加热条件下,MnO4﹣可与Mn2+反应生成MnO2.加入MnSO4发生反应的离子方程式为________________________。
【答案】 (1). Al3++3H2OAl(OH3(胶体)+3H+ (2). 过滤 (3). 冷却结晶 (4). 高锰酸钾酸性溶液 或 铁氰化钾溶液 (5). 5Fe2++MnO4﹣+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O (6). 使Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀,并防止Al3+沉淀 (7). 3Mn2++2MnO4﹣+2H2O5MnO2+4H+
【解析】本题主要考查对于利用炼铝厂的废料﹣铝灰制备明矾的工艺流程的评价。
(1)明矾净水的原理是(用离子方程表示)Al3++3H2OAl(OH3(胶体)+3H+;
(2)操作Ⅰ得到滤液和滤渣,操作I是过滤,操作Ⅱ是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥.
(3)可以利用Fe2+的还原性选择高锰酸钾酸性溶液或利用Fe2+可以与铁氰化钾溶液生成蓝色沉淀的性质选择铁氰化钾溶液。
(4)在滤液A中加入高锰酸钾发生反应的离子方程式为(该条件下Fe2+ 转化为Fe3+,MnO4﹣转化为Mn2+)5Fe2++MnO4﹣+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。
调pH=3的目的是使Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀,并防止Al3+沉淀。
(5)已知:在pH=3、加热条件下,MnO4﹣可与Mn2+反应生成MnO2.加入MnSO4发生反应的离子方程式为3Mn2++2MnO4﹣+2H2O5MnO2+4H+。
21. 氨是重要的工业原料,在农业、医药、国防和化工等领域有重要应用。
I.常温下向100mL0.2mo/L的氨水中逐滴加入0.2mol/L的盐酸,所得溶液的pH、溶液中NH4+和NH3·H2O物质的量分数与加入盐酸的体积的关系如下图所示,根据图像回答下列问题。
(1)表示NH3·H2O浓度变化的曲线是__________(填“A”或“B")。
(2)NH3·H2O的电离常数为_______(已知lg1.8 = 0.26)。
(3)当加入盐酸体积为50ml时,溶液中c(NH4+)- c(NH3·H2O) =_____mol/L (用数字表示)。
Ⅱ.若液氨中也存在类似水的电离( H2O+H2OH3O+ +OH-),碳酸钠溶于液氨后也能发生完全电离和类似水解的氨解。
(1)写出液氨的电离方程式_________.
(2)写出碳酸钠溶于液氨后第一级氨解的离子方程式__________
(3)写出碳酸钠的液氨溶液中各离子浓度的大小关系____________
【答案】 (1). A (2). 1.8×10-5或10-4.74 (3). 2×10-5-2×10-9 (4). NH3+NH3NH4++NH2- (5). CO32-+2NH3NH2-+NH4CO3- (6). c(Na+)>c(CO32-)>c(NH2-)>c(NH4CO3-)>c(NH4+)
【解析】本题主要考查弱碱电离和盐类水解。
I.(1)NH3·H2O浓度越来越小,表示NH3·H2O浓度变化的曲线是A。
(2)NH3·H2O的电离常数为=c(OH-)=10-(14-9.26)=10-4.74。
(3)当加入盐酸体积为50ml时,形成等浓度的氯化铵和一水合氨的混合溶液,溶液中电荷守恒:c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-),元素守恒:2c(Cl-)=c(NH3·H2O)+c(NH4+),消去c(Cl-)得c(NH4+)-c(NH3·H2O)=2c(OH-)-2c(H+)=(2×10-5-2×10-9)mol/L。
Ⅱ.(1)液氨的电离方程式:NH3+NH3NH4++NH2-。
(2)相似于碳酸钠的第一步水解,碳酸钠溶于液氨后第一级氨解的离子方程式:CO32-+2NH3NH2-+NH4CO3-。
(3)类比碳酸钠的水解可以得出碳酸钠的液氨溶液中各离子浓度的大小关系:c(Na+)>c(CO32-)>c(NH2-)>c(NH4CO3-)>c(NH4+)。
22. (1)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下图。回答下列问题:
①Pt电极上还需通入的气体是________。
②写出NiO电极的电极反应式:_____________________________________________。
(2)盐桥电池是一种比较普遍的原电池,该电池反应原理如下图所示。
①负极电极反应式为________。
②当电路中通过电子为0.1mol时,两电极质量差为___g,此时原电池电解质溶液的总质量与开始时电解质溶液总质量差值为___g(不考虑溶液离子向盐桥移动)。
【答案】 (1). N2O5 (2). NO2-e-+NO3-=N2O5 (3). Fe-2 e-= Fe2+ (4). 6 (5). 7.05
【解析】本题主要考查原电池原理。
(1)①Pt电极上为了使O2转化而来的O2-成为NO3-,还需通入的气体是N2O5。
②NiO电极的电极反应式:NO2-e-+NO3-=N2O5。
(2)①负极是铁电极反应式为Fe-2 e-= Fe2+。
②当电路中通过电子为0.1mol时,负极消耗0.05mol即2.8gFe,正极得到0.05nol即3.2gCu,两电极质量差为(2.8+3.2)g=6g,负极产生0.05mol即2.8gFe2+,正极消耗0.05nol即3.2gCu2+,盐桥中0.1mol即7.45gKCl移向溶液,此时原电池电解质溶液的总质量与开始时电解质溶液总质量差值为(2.8-3.2+7.45)g=7.04g。