- 2021-08-24 发布 |
- 37.5 KB |
- 20页
申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
文档介绍
陕西省西安中学2019-2020学年高二上学期期末考试化学试题
西安中学2019-2020学年度第一学期期末考试高二化学 一、选择题(本题共 22个小题,每小题 2 分,共 44 分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。) 1. 下列电离方程式中正确的是 A. NaHSO4溶于水:NaHSO4Na++H++SO B. 次氯酸电离:HclO === ClO-+H+ C. HF溶于水:HF+H2OH3O++F- D. NH4Cl溶于水:NH+H2ONH3·H2O+H+ 【答案】C 【解析】 【详解】A、NaHSO4属于强酸的酸式盐,溶于水时完全电离,故A错误; B、次氯酸属于弱酸,部分电离,故B错误; C、HF属于弱酸,溶于水时部分电离,故C正确; D、NH4Cl属于易溶于水的盐类,溶于水时完全电离,NH+H2ONH3·H2O+H+是氯化铵的水解方程式,故D正确; 故选C。 2. 有关下图所示原电池的叙述不正确的是 A. 电子沿导线由Cu片流向Ag片 B. 正极的电极反应是Ag++e-=Ag C. Cu片上发生氧化反应,Ag片上发生还原反应 D. 反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液 【答案】D 【解析】 【详解】A、该装置是原电池装置,发生的反应实质是Cu与硝酸银的反应,所以Cu 失去电子,发生氧化反应,则Cu是负极,Ag是正极,电子从负极流向正极,正确; B、正极是银离子发生还原反应,得到电子生成Ag,正确; C、根据以上分析,Cu片上发生氧化反应,Ag片上发生还原反应,正确; D、原电池中,阳离子向正极移动,所以盐桥中的阳离子移向AgNO3溶液,错误; 答案选D。 3.能证明乙酸是弱酸的实验事实是 A. CH3COOH溶液与Zn反应放出H2 B. 0.1 mol/L CH3COONa溶液的pH大于7 C. CH3COOH溶液与NaCO3反应生成CO2 D. 0.1 mol/L CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红 【答案】B 【解析】 【详解】A.只能证明乙酸具有酸性,不能证明其酸性强弱,故A错误; B.该盐水溶液显碱性,由于NaOH是强碱,故可以证明乙酸是弱酸,故B正确; C.可以证明乙酸的酸性比碳酸强,但是不能证明其酸性强弱,故C错误; D.可以证明乙酸具有酸性,但是不能证明其酸性强弱,故D错误; 故选B。 【此处有视频,请去附件查看】 4.25℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:①NaCl;②NaOH;③H2SO4;④(NH4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是( ) A. ④>③>②>① B. ②>③>①>④ C. ③>②>①>④ D. ④>①>②>③ 【答案】D 【解析】 【详解】酸碱抑制水的电离,能水解的盐促进水的电离,强酸强碱盐对水的电离无影响,所以水在硫酸铵中的电离程度最大,酸碱的浓度越大,对水的电离抑制程度越大,所以同浓度的NaOH、H2SO4溶液中,水在硫酸中的电离程度最小,因此水的电离程度按由大到小顺序排列的是④>①>②>③; 答案选D。 5.物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ的溶液,若它们的pH依次为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的排列顺序是( ) A. HX、HZ、HY B. HZ、HY、HX C. HX、HY、HZ D. HY、HZ、HX 【答案】C 【解析】 【分析】 根据盐类水解规律,越弱越水解,强碱弱酸盐对应的酸的酸性越弱,其盐水解程度越大。 【详解】三种盐为强碱弱酸盐,水解程度越大,则溶液的pH越大,根据分析可知,NaX、NaY和NaZ溶液的pH依次为8、9、10,则酸性由强到弱的顺序为HX、HY、HZ,答案为C。 6.有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下: 实验装 置 部分实验现象 a极质量减小;b极质量增加 b极有气体产生;c极无变化 d极溶解;c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是( ) A. a>b>c>d B. b>c>d>a C. d>a>b>c D. a>b>d>c 【答案】C 【解析】 【详解】装置1:发生电化学腐蚀,a极质量减小,b极质量增加,a极为负极,b极为正极,说明金属的活动性顺序a>b; 装置2:发生化学腐蚀,b极有气体产生,c极无变化,说明金属的活动性顺序b>c; 装置3:发生电化学腐蚀,d极溶解,则d是负极,c极有气体产生,c是正极,所以金属的活动性顺序d>c; 装置4:发生电化学腐蚀,电流从a极流向d极,则a极为正极,d极为负极,因此金属的活动性顺序d>a; 所以这四种金属活动性顺序d>a>b>c,故合理选项是C。 【此处有视频,请去附件查看】 7.往锅炉注入Na2CO3溶液浸泡,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,再用盐酸去除,下列叙述正确的是 A. 温度升高Na2CO3溶液的Kw和c(H+)均会增大 B. CaSO4能转化为CaCO3,说明Ksp(CaCO3)>Ksp(CaSO4) C. CaCO3溶解于盐酸而CaSO4不溶,是因为硫酸酸性强于盐酸 D. 沉淀转化的离子方程式为CO32−(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO42−(aq) 【答案】D 【解析】 A.温度升高,水的电离平衡正向移动,Kw增大,温度升高,Na2CO3的水解平衡正向移动,c(OH一)增大,c(H+)减小,故A错误;B. 根据沉淀的转化,CaSO4能转化为CaCO3,说明Ksp(CaCO3)<Ksp(CaSO4),故B错误;C.CaCO3与盐酸反应生成可溶性的氯化钙、水和二氧化碳;CaSO4与盐酸不满足复分解进行的条件,与酸性强弱无关,故C错误;D.硫酸钙较为致密,可转化为较为疏松,且溶解度更小的碳酸钙,反应的离子方程式为CaSO4(s)+CO32-(aq)═CaCO3(s)+SO42-(aq),故D正确;故选D。 8.下列物质的类别与所含官能团都正确的是( ) A. 酚 —OH B. 羧酸 —COOH C. 醛—CHO D. CH3—O—CH3 酮 【答案】B 【解析】 【详解】A.属于醇类,含有的官能团为—OH,A错误; B. 属于羧酸,含有的官能团为—COOH,B正确; C.属于脂类,含有的官能团为—COOC-,C错误; D.CH3—O—CH3属于醚类,含有的官能团为,D错误; 答案为B。 9.镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2,有关该电池的说法正确的是( ) A. 充电时阳极反应:Ni(OH)2+OH--e-===NiOOH+H2O B. 充电过程是化学能转化为电能的过程 C. 放电时负极附近溶液的碱性不变 D. 放电时电解质溶液中的OH-向正极移动 【答案】A 【解析】 【详解】A.充电时阳极失电子,化合价升高,电极反应式:Ni(OH)2+OH--e-===NiOOH+H2O,A说法正确; B.充电过程是电能转化为化学能的过程,B说法错误; C.放电时负极Cd失电子,与周围的氢氧根离子结合生成Cd(OH)2,附近溶液的氢氧根离子浓度减小,碱性减弱,C说法错误; D.放电时电解质溶液中的OH-向负极移动,D说法错误; 答案为A。 【点睛】在原电池内部,阴离子向负极移动。 10.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是( ) A. 氯碱工业中,X电极上反应式是4OH--4e-=2H2O+O2↑ B. 电解精炼铜时,Z溶液中的Cu2+浓度不变 C. 在铁片上镀铜时,Y是纯铜 D. 制取金属镁时,Z是熔融的氯化镁 【答案】D 【解析】 【详解】A项、X电极跟电源的正极相连,X为电解池的阳极,氯离子在阳极水失电子发生氧化反应生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,故A错误; B项、精炼铜时,电解液为含Cu2+溶液,粗铜除含有Cu外,还含有比铜活泼的锌、铁等杂质,锌、铁和铜在阳极发生氧化反应生成离子,而阴极上只有Cu2+得电子发生还原反应生成铜,则Z溶液中的Cu2+浓度减小,故B错误; C项、在铁片上镀铜时,镀层金属铜与电源正极相连做阳极,镀件铁片与电源负极相连作阴极,则与负极相连的是铁片,故C错误; D项、工业上电解熔融氯化镁得到金属镁,故D正确; 故选D。 11.炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl),不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图所示,下列说法正确的是 A. 腐蚀过程中,负极是C B. Fe失去电子经电解质溶液转移给C C. 正极的电极反应式为4OH―-4e-==2H2O+O2↑ D. C是正极,O2在C表面上发生还原反应 【答案】D 【解析】 【分析】 本题主要考查了电化学腐蚀的原理,正、负极反应原理和电极反应式的书写,注意电子在原电池的外电路中移动。 【详解】A. 铁锅中含有Fe、C,Fe、C和电解质溶液构成原电池,活泼金属做负极,Fe易失电子,故腐蚀过程中,负极是Fe,A错误; B. 原电池中电子由负极Fe经外电路向正极C流动,在电解质溶液中依靠离子的移动导电,B错误; C. 该原电池中, C作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,C错误; D. C是正极,O2在C表面上发生还原反应,D正确; 答案为D。 12.下列有机化合物的链状同分异构体数目最多的是( ) A. 丁烷 B. 丁烯(C4H8) C. 丁醇 D. 二氯丁烷 【答案】D 【解析】 【详解】A.丁烷有2种同分异构体; B.丁烯(C4H8)的链状同分异构体中,正丁烯有2种,异丁烯有1种,合计3种; C.丁醇的链状同分异构体中,正丁醇有2种,异丁醇有2种,合计4种; D.二氯丁烷的链状同分异构体中,正丁烷的2氯代物有6种,还存在异丁烷的2氯代物; 综上所述,二氯丁烷的同分异构体的种类最多,答案为D。 13.25 ℃时,有下列四种溶液: ① ② ③ ④ 0.1 mol·L-1氨水 pH=11氨水 0.1 mol·L-1盐酸 pH=3盐酸 下列说法中正确的是( ) A. ①稀释到原来的100倍后,pH与②相同 B. 等体积①③混合、等体积②④混合所得的溶液都呈酸性 C. ①②中分别加入少量CH3COONa固体,c(NH3·H2O)/c(NH4+)的值都变小 D. ③④稀释到原来的100倍后,稀释后④溶液中的pH大 【答案】D 【解析】 【详解】A. 一水合氨是弱电解质,加水稀释促进一水合氨电离,但一水合氨不会完全电离,所以pH小于②,故A错误; B. 等体积①③混合,二者恰好反应生成氯化铵,NH4+水解而使溶液呈酸性;等体积②④混合,因为氨水浓度远大于盐酸,所以氨水大量剩余使溶液呈碱性,故B错误; C.向氨水中加入醋酸钠时,醋酸钠水解使溶液呈碱性,抑制一水合氨电离,则①②中c(NH3·H2O)/c(NH4+)的值都变大,故C错误; D. ③④稀释到原来的100倍后,③④的pH分别是3和5,故D正确。 故选D。 14.某研究小组为测定食用白醋中醋酸的含量进行如下操作,正确的是( ) A. 用碱式滴定管量取一定体积的待测白醋放入锥形瓶中 B. 称取4.0 g NaOH放到1 000 mL容量瓶中,加水至刻度,配成1.00 mol·L-1NaOH标准溶液 C. 用NaOH溶液滴定白醋,使用酚酞作指示剂,溶液颜色恰好由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色时,为滴定终点 D. 滴定时眼睛要注视着滴定管内NaOH溶液的液面变化,防止滴定过量 【答案】C 【解析】 【详解】A.白醋为酸,则用酸式滴定管量取一定体积的待测白醋放入锥形瓶中,A操作错误; B.称取4.0g NaOH放到小烧杯中溶解,恢复至室温时转移到1000mL容量瓶中,加水至刻度,配成1.00mol·L-1NaOH标准溶液,B操作错误; C.用NaOH溶液滴定白醋,使用酚酞作指示剂,溶液颜色恰好由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色时,为滴定终点,现象明显易观察,C操作正确; D.滴定时眼睛要注视着锥形瓶内溶液的颜色变化,D操作错误; 答案为C。 【点睛】 滴定时左手控制活塞或积压乳胶管,右手摇动锥形瓶,双眼注视锥形瓶中溶液颜色变化。 15.采用电化学法还原CO2是一种使CO2资源化的方法。下图是利用此法制备ZnC2O4的示意图(电解液不参与反应)。下列说法中正确的是 A. Zn与电源的负极相连 B. ZnC2O4在交换膜右侧生成 C. 电解的总反应为2CO2+ZnZnC2O4 D. 通入11.2 L CO2时,转移0.5 mol电子 【答案】C 【解析】 【分析】 采用电化学法还原CO2制备ZnC2O4的过程中,碳元素的化合价降低,所以通入二氧化碳的电极是阴极,即Pb是阴极,和电源的负极相连,Zn是阳极,和电源的正极相连,总反应为:2CO2+ZnZnC2O4,根据反应式计算。 【详解】A、采用电化学法还原CO2制备ZnC2O4的过程中,碳元素的化合价降低,所以通入二氧化碳的电极是阴极,即Pb是阴极,和电源的负极相连,Zn是阳极,和电源的正极相连,选项A错误; B、在阴极上,二氧化碳得电子得C2O42-,在阳极上,金属锌失电子成为锌离子,从阳极移向阴极,所以ZnC2O4在交换膜左侧生成,选项B错误; C、在阴极上,二氧化碳得电子得C2O42-,在阳极上,金属锌失电子成为锌离子,电解的总反应为:2CO2+ZnZnC2O4,选项C正确; D、电解的总反应为:2CO2+ZnZnC2O4,2mol二氧化碳反应伴随2mol电子转移,当通入标况下的11.2 L CO2时,转移0.5 mol电子,但题干中没说明标准状况下,选项D错误. 答案选C 【点睛】本题考查学生电解池 工作原理以及电极反应式的书写和应用知识,注意知识的迁移应用是关键,难度不大。 16. 合理利用某些盐能水解的性质,能解决许多生产、生活中的问题,下列叙述的事实与盐水解的性质无关的是 A. 金属焊接时可用NH4Cl溶液作除锈剂 B. 配制FeSO4溶液时,加入一定量Fe粉 C. 长期施用铵态氮肥会使土壤酸化 D. 向FeCl3溶液中加入CaCO3粉末后有气泡产生 【答案】B 【解析】 【详解】A、NH4Cl溶液水解显酸性,能和铁锈反应从而除去铁锈,故和盐类水解有关,A错误; B、亚铁离子易被氧化,配制FeSO4溶液时,加入一定量Fe粉的目的是防止氧化,与盐类的水解无关,B正确; C、铵根水解显酸性,所以长期施用铵态氮肥会使土壤酸化,与盐类水解有关,C错误; D、FeCl3是强酸弱碱盐,水解显酸性,故加入碳酸钙后有气泡产生,和盐类的水解有关,D错误; 答案选B。 17.下表是Fe2+、Fe3+、Zn2+被OH-完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+杂质,为制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是 金属离子 Fe2+ Fe3+ Zn2+ 完全沉淀时的pH 7.7 4.5 6.5 A. H2O2、ZnO B. 氨水 C. KMnO4、ZnCO3 D. NaOH溶液 【答案】A 【解析】 【分析】 为除去这些离子制得纯净的ZnSO4,应首先将Fe2+氧化为Fe3+,然后加入ZnO、ZnCO3等物质,调节溶液pH,使Fe3+水解生成沉淀而除去,以此解答。 【详解】要使Fe2+和Fe3+全部除去,由题给信息可知,需将Fe2+全部氧化成Fe3+,再调节溶液pH范围为4.5≤pH<6.5,即可将Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,且保证Zn2+不沉淀。氧化Fe2+时不能引入新的杂质,只能用H2O2,调pH时也不能引入新的杂质,用ZnO能促进Fe3+的水解。本题选A。 【点睛】本题考查盐类水解的原理及应用,侧重于除杂与分离,题目较为基础,解答本题的关键是能把握除杂的原则。易错点为选项C,虽然能将Fe2+氧化为Fe3+,但会引入新的杂质。 18.近期媒体曝光了某品牌的洗发水中含有致癌的成分——二恶烷,其结构简式为。下列有关二恶烷的说法正确的是( ) A. 二恶烷的分子式为C6H12O2 B. 二恶烷在一定条件下能燃烧生成CO2和H2O C. 二恶烷分子中含有羟基 D. 二恶烷中所有原子在同一平面内 【答案】B 【解析】 【详解】A.根据结构简式,二恶烷的分子式为C4H8O2,A说法错误; B.二恶烷中含有C、H、O三种元素,在一定条件下能燃烧生成CO2和H2O,B说法正确; C.二恶烷分子中含有醚基,不含有羟基,C说法错误; D.二恶烷中,C原子均为sp3杂化,则所有原子不可能在同一平面内,D说法错误; 答案为B。 19.如图为以Pt为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图,稀H2SO4溶液为电解质溶液。下列有关说法不正确的是 A. a极为负极,电子由a极经外电路流向b极 B. a极的电极反应式:H2-2e-===2H+ C. 电池工作一段时间后,装置中c(H2SO4)增大 D. 若将H2改为CH4,消耗等物质的量的CH4时,O2的用量增多 【答案】C 【解析】 【详解】A.在氢氧燃料电池中,氢气在负极失电子,生成氢离子,则a极为负极,电子由a极流向b极,A项正确; B.a极的电极反应式是:H2-2e-= 2H+,B项正确; C.在氢氧燃料电池中,电池的总反应为2H2+O2=2H2O,则电池工作一段时间后,装置中c(H2SO4)减小,C项错误; D.1mol氢气消耗0.5mol氧气,1mol甲烷消耗2mol氧气,所以若将H2改为等物质的量CH4,O2的用量增多,D项正确; 选C。 20.下列关于盐类水解的说法错误的是( ) A. pH相等的①NaHCO3、②Na2CO3、③NaOH溶液的物质的量浓度大小:①>②>③ B. 浓度均为0.1 mol·L-1的①(NH4)2CO3、②(NH4)2SO4、③(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,c(NH4+)的大小顺序为①>②>③ C. 在NH4Cl溶液中加入稀HNO3,能抑制NH4+水解 D. 在CH3COONa溶液中加入冰醋酸,能抑制CH3COO-水解 【答案】B 【解析】 【详解】A.pH相等的①NaHCO3、②Na2CO3、③NaOH,溶液碱性越强需要溶液浓度越小,溶液的物质的量浓度大小:①>②>③,故A正确; B.(NH4)2CO3 中CO32-促进NH4+水解,(NH4)2Fe(SO4)2中Fe2+抑制NH4+水解,因此相同浓度的这几种溶液中铵根离子浓度大小顺序是③>②>①,故B错误; C.在NH4Cl溶液中铵根离子水解溶液显酸性,NH4++H2O=NH3•H2O+H+,加入稀HNO3,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,抑制NH4+水解,故C正确; D.醋酸钠溶液中,醋酸根离子水解,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,溶液显碱性,加入冰醋酸,醋酸浓度增大,水解平衡逆向移动,抑制CH3COO-水解,故D正确; 故选B。 【点睛】本题的易错点为D,要注意醋酸为弱酸,加入冰醋酸,醋酸分子浓度增大。 21.下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是 A. 图1中,铁钉易被腐蚀 B. 图2中,滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液,没有蓝色沉淀出现 C. 图3中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀 D. 图4中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原电池的正极 【答案】C 【解析】 【详解】A.浓硫酸从环境中吸收水分,使铁钉周围的空气比较干燥,因此铁钉不易腐蚀,A错误; B.图2中,Fe、Cu与酸化的NaCl溶液构成原电池,Fe作电源的负极,发生失去电子的氧化反应,有亚铁离子生成,因此滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀出现,B错误; C. 燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀,C正确; D. 用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原电池的负极,D错误; 故答案C。 22.298 K时,在20.0 mL 0.10mol·L-1氨水中滴入0.10mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol·L-1 氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是 A. 该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂 B. M点对应的盐酸体积为20.0 mL C. M点处的溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-) D. N点处的溶液中pH<12 【答案】D 【解析】 【详解】A.强酸弱碱相互滴定时,由于生成强酸弱碱盐使溶液显酸性,而石蕊的变色范围为5-8,无法控制滴定终点,应选择甲基橙作指示剂,故A错误; B.如果M点盐酸体积为20.0mL,则二者恰好完全反应生成氯化铵,氯化铵中铵根离子水解导致该点溶液应该呈酸性,要使溶液呈中性,则氨水应该稍微过量,所以盐酸体积小于20.0mL,故B错误; C.M处溶液呈中性,则存在c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(NH4+)=c(Cl-),该点溶液中溶质为氯化铵和一水合氨,铵根离子水解而促进水电离、一水合氨抑制水电离,铵根离子水解和一水合氨电离相互抑制,水的电离程度很小,该点溶液中离子浓度大小顺序是c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),故C错误; D.N点为氨水溶液,氨水浓度为0.10mol•L-1,该氨水电离度为1.32%,则该溶液中c(OH-)=0.10mol/L×1.32%=1.32×10-3 mol/L,c(H+)=mol/L=7.6×10-12mol/L,所以该点溶液pH<12,故D正确;故选D。 【点睛】酸碱混合溶液定性判断,为高频考点,侧重考查学生实验操作、试剂选取、识图及分析判断能力,明确实验操作、盐类水解、弱电解质的电离等知识点是解本题关键,注意B采用逆向思维方法分析解答,知道酸碱中和滴定中指示剂的选取方法。 【此处有视频,请去附件查看】 二、非选择题(本题共4小题,共56分 ) 23.科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航天航空。如图1所示装置中,以稀土金属材料作惰性电极,在电极上分别通入甲烷和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导O2-(O2+4e-===2O2-)。 (1)c电极的名称为__________(填“正极”或“负极”),d电极上的电极反应式为_________ (2)如图2所示用惰性电极电解100mL0.5mol·L-1硫酸铜溶液,a电极上的电极反应式为_______,b电极上的电极反应式为 ____________________,若a电极产生56mL(标准状况)气体,则电路中转移的电子为__________mol,所得溶液的pH=________(不考虑溶液体积变化),若要使电解质溶液恢复到电解前的状态,可加入________(填字母)。 a.CuO b.Cu(OH)2 c.Cu d.Cu2(OH)2CO3 【答案】 (1). 正极 (2). CH4+4O2--8e-===CO2+2H2O (3). 4OH--4e-===2H2O+O2↑(或2H2O-4e-===O2↑+4H+) (4). Cu2++2e-===Cu (5). 1×10-2 (6). 1 (7). a 【解析】 【分析】 图1为原电池,根据电流方向,d电极为负极,甲烷失电子,与氧离子反应生成二氧化碳和水,c极氧气得电子生成氧离子;图2为电解池,a为阳极,电极为惰性电极,溶液中的水失电子生成氧气和氢离子,b极为阴极,铜离子得电子,生成铜。 【详解】(1)图1为原电池,根据电流方向,则c电极为正极;d极为负极,甲烷失电子,与氧离子反应生成二氧化碳和水,电极反应式为CH4+4O2--8e-==CO2+2H2O; (2)如图2所示用惰性电极电解,a极为阳极,溶液中的水失电子生成氧气和氢离子,电极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑(或2H2O-4e-===O2↑+4H+);b极铜离子得电子生成铜,电极反应式为Cu2++2e-===Cu;产生56mL标况下的氧气时,即0.0025mol,转移0.01mol电子;产生0.01mol氢离子,c(H+)==0.1mol/L,则pH=1;a极产生0.0025mol氧气,b极产生0.005molCu,若要恢复到电解前的溶液,则加入0.005molCuO即可,答案为a。 24.常温下,向100mL0.01mol·L-1HA溶液中逐滴加入0.02mol·L-1MOH溶液,图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。回答下列问题: (1)由图中信息可知HA为________(填“强”或“弱”)酸,MOH为_________(填“强”或“弱”)碱。 (2)常温下一定浓度的MA稀溶液的pH=a,则a______(填“>”“<”或“=”)7,用离子方程式表示其原因:__________________,此时溶液中由水电离出的c(OH-)=____________。 (3)K点对应的溶液中,c(M+)+c(MOH)________(填“>”“<”或“=”)2c(A-),溶液中离子浓度的大小关系:__________________________。 【答案】 (1). 强 (2). 弱 (3). < (4). M++H2OMOH+H+ (5). 1×10-amol·L-1 (6). = (7). c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) 【解析】 【分析】 (1)根据图像可知,初始时,0.01mol/LHA溶液的pH=2,HA完全电离产生0.01mol/L的氢离子;生成的MA为强酸弱碱盐; (2)MA为强酸弱碱盐,在溶液中发生M++H2OMOH+H+; (3)K点为MA、MOH的混合液,且物质的量相等,根据物料守恒判断。 【详解】(1)根据图像可知,未加入MOH时,0.01mol/LHA溶液的pH=2,HA完全电离产生0.01mol/L的氢离子,则HA为强酸;用0.02mol·L-1MOH溶液50mL时,恰好完全反应,溶液的pH<7,则生成的MA为强酸弱碱盐,MOH为弱碱; (2)MA为强酸弱碱盐,在溶液中M++H2OMOH+H+,则其稀溶液的pH=a,a<7;此溶液中,水电离出的氢离子与氢氧根离子的量相等,则c(OH-)=c(H+)=10-amol/L; (3)K点加入MOH的体积为100mL,则MOH的物质的量为HA的2倍,混合后溶液为MA、MOH的混合液,且物质的量相等,根据物料守恒,则c(M+)+c(MOH)=2c(A-);溶液显碱性,则离子浓度由大到小的顺序为c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。 25.为了探究原电池和电解池的工作原理,某研究性学习小组分别用如图所示的装置进行实验,回答下列问题。 Ⅰ.用甲装置进行第一组实验: (1)Zn电极上的电极反应式为___________________,在保证电极反应不变的情况下,下列材料不能代替左侧Cu电极(虚线方框内)的是________(填序号)。 A.石墨 B.镁 C.银 D.铂 (2)实验过程中,SO42-________(填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移动;滤纸上能观察到的现象有______________________________________ Ⅱ.该小组同学用乙装置进行第二组实验时发现,两极均有气体产生,且Y极溶液逐渐变成紫红色,停止实验后观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料知,高铁酸根离子(FeO)在溶液中呈紫红色。根据实验现象及所查信息,填写下列空白: (3)电解过程中,X极溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (4)电解过程中,Y极发生的电极反应为4OH--4e-===2H2O+O2↑和______________。 (5)已知K2FeO4和Zn可以构成碱性电池,其中K2FeO4在电池中作正极材料,电池总反应为2K2FeO4+3Zn===Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,则该电池正极发生的电极反应为_____________。 【答案】 (1). Zn-2e-===Zn2+ (2). B (3). 从右向左 (4). 滤纸上有蓝色沉淀产生 (5). 增大 (6). Fe-6e-+8OH-===FeO42-+4H2O (7). FeO42-+6e-+5H2O===Fe2O3+10OH- 【解析】 【分析】 甲为原电池,锌比铜活泼,则锌为负极,锌失电子,生成锌离子;铜为正极,铜离子得电子生成单质铜;电池的内电路中,阴离子向负极移动;外电路电解池中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动;乙为电解池,铁作阳极,铁失电子,与溶液中的氢氧根离子反应生成高铁酸根离子和水;X电极作阴极,水得电子生成氢气和氢氧根离子。 【详解】Ⅰ.(1)甲为原电池,Zn作电池的负极,锌失电子生成锌离子,Zn-2e-==Zn2+;原电池的正极的活泼性比负极差,则可换成石墨、银、铂,若换为Mg,则Mg作负极,符合题意,答案为B; (2)电池的内电路中硫酸根离子向负极移动,即从右向左移动;滤纸上的为电解池,M极为阴极,水电离的氢离子得电子生成氢气,N极为阳极,铜失电子,与溶液中的氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉,则观察到的现象为滤纸上有蓝色沉淀产生; Ⅱ.(3)乙为电解池,X极作阴极,水得电子生成氢气和氢氧根离子,电极附近的氢氧根离子浓度增大,则pH增大; (4)电解时,Y极作阳极,根据现象和资料,电极有气体生成,且铁电极变细,则电极反应为4OH--4e-==2H2O+O2↑和Fe-6e-+8OH-==FeO42-+4H2O; (5)正极的高铁酸根离子得电子与水反应生成氧化铁和氢氧根离子,电极反应式为FeO42-+6e-+5H2O===Fe2O3+10OH-。 【点睛】电池的内电路中,阴离子向负极移动;外电路电解池中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。 26.某含镍(NiO)废料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质,用此废料提取NiSO4的工艺流程如图1所示: 已知:①有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如图2所示。 ②25 ℃时,NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5。HF的电离常数Ka=7.2×10-4,Ksp(MgF2)=7.4×10-11。 (1)“酸浸”时,为提高浸出速率,可采取的措施有______________(写一条即可)。 (2)废渣1的主要成分是________(填化学式)。“氧化”步骤中加入H2O2的目的是____________(用离子方程式表示)。加Na2CO3调节溶液的pH至5,得到废渣2的主要成分是____________(填化学式)。 (3)25 ℃时,1 mol·L-1的NaF溶液中c(OH-)=____________(列出计算式即可) mol·L-1。NH4F溶液呈________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。 (4)已知沉淀前溶液中c(Mg2+)=1.85×10-3mol·L-1,当除镁率达到99%时,溶液中c(F-)=________ mol·L-1。 【答案】 (1). 增加硫酸浓度或提高反应温度(合理即可) (2). SiO2 (3). 2Fe2++2H++H2O2==2Fe3++2H2O (4). Fe(OH)3、Al(OH)3 (5). (6). 酸性 (7). 2.0×10-3 【解析】 【分析】 含镍废料酸浸时,生成硫酸镍、硫酸亚铁、硫酸铝、硫酸镁溶液,和不溶物为二氧化硅,则滤渣1为二氧化硅;根据图2沉淀表,则需氧化亚铁离子为铁离子后调节pH逐个除去杂质离子,用氟离子除去溶液中镁离子。 【详解】(1)为提高浸出速率,粉碎原材料或升高温度或增大酸的浓度均可; (2)废料中只有二氧化硅不溶于硫酸,则废渣1为二氧化硅;除亚铁离子的pH为7~9,与镍离子接近,则需氧化为铁离子除去,加入过氧化钠的目的为氧化亚铁离子为铁离子,反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2==2Fe3++2H2O;加Na2CO3调节溶液的pH至5,除去溶液中的铁离子、铝离子,生成氢氧化铁和氢氧化铝沉淀; (3)1mol·L-1的NaF溶液中c(F-)=1mol/L,根据F-+H2O⇌OH-+HF,c(OH-)=c(HF),c(OH-)×c(HF)=Kh×c(F-)=,则c(OH-)=mol/L;已知25℃时,NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5。HF的电离常数Ka=7.2×10-4,NH4F相当于为强酸弱碱盐,溶液显酸性; (4)当除镁率达到99%时,溶液中剩余c(Mg2+)=1.85×10-3×1%=1.85×10-5mol/L,c(Mg2+)×c2(F-)=Ksp(MgF2),则c2(F-)==4×10-6,c(F-)=2×10-3mol/L。查看更多