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文档介绍
福建省南安第一中学2019-2020学年高二上学期月考化学(选考)试题
南安一中2019~2020学年度高二年第二次阶段考 化学科试卷 本试卷考试内容为:化学反应原理。分第I卷(选择题)和第II卷,共6页,满分100分,考试时间90分钟。 注意事项: 1.答题前,考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上。 2.考生作答时,请将答案答在答题纸上,在本试卷上答题无效。按照题号在各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。 3.答案使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚(英语科选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号)。 4.保持答题纸纸面清洁,不破损。考试结束后,将本试卷自行保存,答题纸交回。 相对原子质量:O:16 Na: 23 Mg:24 S:32 Cu:64 Ag:108 Ba:137 第I卷(选择题 共48分) 一.选择题:本大题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有1项符合题目要求。 1.“即食即热型快餐”适合外出旅行时使用。其内层是用铝箔包裹的并已加工好的真空包装食品,外层则是分别包装的两包化学物质,使用时拉动预留在外的拉线使这两种物质反应,放出的热量便可对食物进行加热,这两包化学物质最合适的选择是: A. 浓硫酸和水 B. 生石灰和水 C. 熟石灰和水 D. 烧碱和水 【答案】B 【解析】 【详解】A项,浓硫酸与水混合时会放出大量的热,但浓硫酸具有极强的腐蚀性,且是液态物质,使用不便,故A项错误; B项,生石灰与水反应时会放出大量的热,能达到加热的效果,故B项正确; C项,熟石灰溶于水时会放热,但其溶解度很小,所以放出的热量有限,不能达到加热的效果,故C项错误; D项,烧碱溶于水,会放出大量的热,但是氢氧化钠具有强烈的腐蚀性,不能使用,故D项错误; 故答案为B。 2.下列生产、生活等实际应用,不能用勒沙特列原理解释的是( ) A. 冰镇的啤酒打开后泛起泡沫 B. 工业合成氨时选择高温能极大加快反应速率 C. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2 D. 工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高SO2的利用率 【答案】B 【解析】 【详解】A选项,压强减小,向体积增大的方向移动,冰镇的啤酒打开后泛起泡沫,因此能用勒沙特列原理解释,故A不符合题意; B选项,工业合成氨是放热、体积减小的反应,选择高温能极大加快反应速率,但平衡逆向移动,不利于合成氨,因此不能用勒沙特列原理解释,故B符合题意 C选项,实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2,抑制氯气的溶解,能用勒沙特列原理解释,故C不符合题意; D选项,使用过量的空气,平衡正向移动,提高SO2的利用率,能用勒沙特列原理解释,故D不符合题意。 综上所述,答案B。 【点睛】勒沙特列原理解释的是温度、浓度、压强引起的平衡移动,催化剂以及压强对等体积反应不能引起平衡移动。 3.常温下,0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液的pH为 A. 5.1 B. 7.0 C. 8.3 D. 13.0 【答案】C 【解析】 【详解】碳酸氢钠属于强碱弱酸盐,碳酸氢根离子水解使溶液显碱性,但由于水解程度较小,溶液碱性较弱; 答案选C。 【点睛】解答本题时容易出现的问题是题目问pH值,就寻找题干,看能不能找到c(H+);分析时如果能迅速发现碳酸氢钠属于盐,从水解的角度进行分析,那么本题就会迎刃而解。 4.已知分解1mol H2O2放出热量98kJ,在含少量I- 的溶液中,H2O2分解的机理为①H2O2+I-→H2O+IO-(慢)、 ② H2O2+IO-→H2O+O2+I-(快)。下列有关该反应的说法不正确的是( ) A. 过氧化氢分解快慢决定于反应慢的① B. 的分解速率与的浓度有关 C. 该反应的催化剂是,而不是 D. 由于催化剂的加入降低了反应的活化能,也改变了该反应的反应热 【答案】D 【解析】 【详解】A. 已知:①H2O2+I-→H2O+IO-,②H2O2+IO-→H2O+O2+I-,I- 是反应的催化剂,且为①的反应物之一,其浓度大小对反应有影响,化学反应速率的快慢由反应慢的反应决定,故A正确; B. ②H2O2+IO-→H2O+O2+I- ,过氧化氢分解快慢决定于反应慢的①,的分解速率与浓度有关,故B正确; C. 已知:①H2O2+I-→H2O+IO-,②H2O2+IO-→H2O+O2+I-,I- 是反应的催化剂,IO-为催化剂的中间产物,故C正确; D. 催化剂能降低反应的活化能,但不改变反应热,故D错误; 题目要求选择错误选项,故选D。 5.与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3NH4++NH2-,据此判断,以下叙述错误的是( ) A. 一定温度下液氨中c(NH4+)·c(NH2-)是一个常数 B. 液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等粒子 C. 液氨达到电离平衡时c(NH3)=c(NH4+)=c(NH2-) D. 只要不加入其他物质,液氨中c(NH4+)=c(NH2-) 【答案】C 【解析】 【详解】A选项,纯水中氢离子浓度与氢氧根浓度乘积是个常数,同理一定温度下液氨中c(NH4+)·c(NH2-)是一个常数,故A正确,不符合题意; B选项,液氨是部分电离,因此液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等粒子,故B正确,不符合题意; C选项,液氨达到电离平衡,各离子浓度不变,不能说c(NH3)=c(NH4+),故C错误,符合题意; D选项,液氨电离出NH4+、NH2-,只要不加入其他物质,液氨中c(NH4+)=c(NH2-),故D正确,不符合题意。 综上所述,答案为C。 6.将AlCl3溶液和NaAlO2溶液分别蒸发并灼烧,所得产物的主要成份是( ) A. 均为Al(OH)3 B. 前者得Al2O3,后者得NaAlO2 C. 均为Al2O3 D. 前者得AlCl3,后者得NaAlO2 【答案】B 【解析】 【详解】AlCl3溶液在加热时水解生成Al(OH)3,生成的HCl易挥发,最终生成Al(OH)3,在加强热时,Al(OH)3不稳定,分解生成Al2O3; NaAlO2溶液加热水解生成Al(OH)3与NaOH,最终Al(OH)3与NaOH又反应生成NaAlO2,NaAlO2溶液蒸发并灼烧得到NaAlO2。 综上所述,B项正确,答案选B。 7.把4 mol A气体和4 mol B气体混合放入2 L的恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应:2A(g)+2B(g)C(g)+2D(g);经5min达到平衡, 测得体系中C的体积分数为1/9 ,下列说法中正确的是( ) A. D的平均速率为0.32mol/(L·min) B. B的转化率为40% C. 增加B,B的平衡转化率升高 D. 增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大 【答案】B 【解析】 【详解】设转化的A为xmol,则 2A(g)+2B(g)⇌C(g)+2D(g) 开始(mol) 4 4 0 0 转化(mol) x x 0.5x x 平衡(mol) 4-x 4-x 05x x 经5min达到平衡,测得体系中C的体积分数为1/9,则= ,解得x=1.6mol。 A.D的平均速率为=0.16mol/(L•min),故A错误; B.B的转化率为×100%=40%,故B正确; C.增加B,平衡正向移动,A的平衡转化率升高,B的平衡转化率减小,故C错误; D.平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,故D错误; 故选B。 【点睛】本题的易错点为D,要注意平衡常数只与温度有关,与压强、浓度的改变没有关系。 8.关于下列各装置图的叙述不正确的是 A. 用图装置精炼铜,则a极为粗铜,电解质CuSO4溶液浓度变小 B. 图表示反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)增大O2的浓度对反应速率的影响 C. 图表示中和热测定的实验装置图 D. 图装置盐桥中KCl的Cl-移向左烧杯 【答案】C 【解析】 【详解】A.电解精炼粗铜时,粗铜作阳极、纯铜作阴极,电解质溶液为可溶性铜盐,根据电流方向知,a为阳极、b为阴极,则a为粗铜、b为纯铜,粗铜中还有其它金属失电子进入电解质溶液、纯铜上析出Cu,则溶解的Cu质量小于析出Cu的质量,所以硫酸铜溶液浓度减小,故A正确; B.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),增大O2的浓度,反应物浓度突然增大,正反应速率突然,生成物浓度不变,逆反应速率不变,随着反应的进行,正反应速率减小,逆反应速率增大,重新建立平衡,与图像吻合,故B正确; C.该装置中缺少搅拌仪器——环形玻璃搅拌棒,且烧杯口未用纸板覆盖,无法达到实验目的,故C错误; D.该装置中锌为负极,铜为正极,原电池中阴离子性负极移动,因此装置的盐桥中KCl的Cl-移向左烧杯,故D正确; 故选C。 9.我国某知名企业开发了具有多项专利的锂钒氧化物二次电池,其成本较低,对环境无污染,能量密度远远高于其他电池,电池总反应为V2O5+xLiLixV2O5。下列说法中正确的是( ) A. 电池在放电时,Li+向负极移动 B. 锂在放电时做正极,充电时做阳极 C. 该电池充电时阳极的反应为LixV2O5-xe-=V2O5+xLi+ D. V2O5只是锂发生反应的载体,不参与电池反应 【答案】C 【解析】 【分析】 放电时,该原电池中锂失电子而作负极,V2O5得电子而作正极,负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应,阳离子向正极移动,由此分析解答。 【详解】A. 电时,该装置是原电池,锂离子向正极移动,故A错误; B. 放电时为原电池,锂失电子而作负极,充电时作阴极,故B错误; C. 该电池充电时,正极与外接电源的正极相连为阳极,则阳极上LixV2O5失电子,阳极上电极反应式为:LixV2O5−xe−═V2O5+xLi+,故C正确; D. V2O5得电子而作正极,所以V2O5参与电池反应,故D错误。 答案选C。 10.在某2 L恒容密团容器中充入2 mol X(g)和1mol Y(g)发生反应:2X(g)+ Y(g) 3Z(g) △H,反应过程中持续升高温度,测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示:下列推断正确的是( ) A. Q点时,Y的转化率最大 B. 升高温度,平衡常数增大 C. W点Y正反应速率等于M点Y的正反应速率 D. 平衡时充入Y,达到新平衡时Y的体积分数比原平衡时小 【答案】A 【解析】 【详解】A选项,Q点时,X的体积分数最小,X消耗最多,Y消耗也最多,因此Y的转化率最大,故A正确; B选项,Q点以前是建立平衡的阶段,Q点以后是升温平衡移动的阶段,因此升高温度,X的量再增加,生成物浓度减小,平衡常数减小,故B错误; C选项,W点温度比M点温度低,因此Y的正反应速率小于M点Y的正反应速率,故C错误; D选项,平衡时充入Y,平衡正向移动,但是只能减弱这种改变,Y的体积分数还是增大了,因此达到新平衡时Y的体积分数比原平衡时大,故D错误。 综上所述,答案为A。 【点睛】混合体系中某物质的体积分数与温度的关系,在体积分数最小值以前是建立平衡的阶段,后来是由于温度对平衡移动引起的移动,使得体积分数变大。 11.已知:Fe2+遇铁氰化钾(K3[Fe(CN)6])会产生特征的蓝色沉淀;AgI是难溶于水的黄色固体。将0.2mol·L-1的KI溶液和0.05mol·L-1Fe2(SO4)3溶液等体积混合后,取混合液分别完成上述实验,能说明溶液中存在化学平衡“2Fe3++2I-2Fe2++I2”的是( ) 编号 实验操作 实验现象 ① 滴入KSCN溶液 溶液变红色 ② 滴入AgNO3溶液 生成黄色沉淀 ③ 滴入K3[Fe(CN)6]溶液 生成蓝色沉淀 ④ 滴入淀粉溶液 溶液变蓝色 A. ① B. ②和④ C. ③和④ D. ③ 【答案】A 【解析】 【分析】 将0.2mol/L的KI溶液和0.05mol·L-1Fe2(SO4)3溶液等体积混合后,碘化钾过量,Fe3+完全转化为Fe2+,若此反应不可逆,则溶液中无Fe3+,故只需要证明溶液中含Fe3+即能证明此反应为可逆反应,能建立化学平衡。 【详解】①向溶液中滴入KSCN溶液,溶液变红,则说明溶液中有Fe3+,即能说明反应存在平衡,故①正确; ②由于碘离子过量,向溶液中滴入AgNO3溶液一定有黄色沉淀生成,不能说明反应存在平衡,故②错误; ③无论反应存不存在平衡,溶液中均存在Fe2+,滴入K3[Fe(CN)6]溶液均有蓝色沉淀生成,故③错误; ④无论反应存不存在平衡,溶液中均有I2,滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色,故不能证明存在平衡,故④错误; 所以A选项是正确的。 12.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( ) A. 含有Fe3+的溶液中:K+、ClO-、SO42-、SCN- B. pH=1的溶液中:Fe2+、NO3-、SO42-、Na+ C. 由水电离产生的c(OH-)=1×10-13mol/L的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO3- D. =1×1012的溶液中:NH4+、Al3+、NO3-、Cl- 【答案】D 【解析】 【详解】A选项,含有Fe3+的溶液中Fe3+与SCN-反应,因此不能大量共存,故A不符合题意; B选项,pH=1的溶液中含有氢离子、Fe2+、NO3-发生氧化还原反应,因此不能大量共存,故B不符合题意; C选项,由水电离产生的c(OH-)=1×10-13mol/L的溶液中可能是酸,可能是碱,HCO3- 与氢离子或氢氧根离子均反应,因此不能大量共存,故C不符合题意; D选项,=1×1012的溶液为酸性,NH4+、Al3+、NO3-、Cl-均能存在,因此能大量共存,故D符合题意; 综上所述,答案为D。 13.萘、四氢萘、十氢萘用途广泛,其转化关系为:,该过程中能量变化如图所示,下列说法不正确的是:( ) A. 萘分子()的一氯代物有2种 B. E1、E2表示活化能,a的大小由E1决定,b的大小由E2决定 C. 实线表示无催化剂的反应过程,虚线表示有催化剂的反应过程 D. 物质的稳定性:十氢萘>四氢萘>萘 【答案】B 【解析】 【详解】A选项,萘分子()有两条对称轴,有两种位置的氢,即一氯代物有2种,故A正确,不符合题意; B选项,E1、E2表示活化能,焓变的大小与活化能无关,只与反应物总能量和生成物总能量有关,故B错误,符合题意; C选项,实线表示无催化剂的反应过程,虚线表示有催化剂的反应过程,有催化剂时,活化能降低,故C正确,不符合题意; D选项,能量越低越稳定,因此物质的稳定性:十氢萘>四氢萘>萘,故D正确,不符合题意。 综上所述,答案为B。 14.某温度下,将pH和体积均相同的HCl和CH3COOH溶液分别加水稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是 A. 曲线II代表HCl的稀释过程 B. 溶液中水的电离程度:b点>c点 C. 从b点到d点,溶液中保持不变 D. 该温度下,b点Kw的数值比e点大 【答案】C 【解析】 【详解】A. 盐酸是强酸,稀释相同倍数,盐酸pH变化大于醋酸,曲线II代表CH3COOH的稀释过程,故A错误; B. b点pH小于c点,说明b点氢离子浓度大于c,b点对水电离抑制作用大于c,溶液中水的电离程度:b点<c点,故B错误; C. Ka=,从b点到d点,温度不变,所以溶液中保持不变,故C正确; D. 温度不变,则Kw不变,该温度下,b点Kw的数值等于e点,故D错误。 【点睛】本题考查弱电解质的电离,明确“pH相同的一元酸中,稀释相同倍数,酸性越弱pH值变化越大,”是解本题的关键,弱酸稀释过程中电离平衡常数不变。 15.某温度下,向10 mL 0.1 mol/LCuCl2溶液中滴加0.1 mol/L的Na2S溶液,滴加过程中溶液中−lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示,已知:lg2=0.3,Ksp(ZnS)=3×10-25 。下列有关说法正确的是( ) A. a、b、c三点中,水的电离程度最大的为b点 B. Na2S溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+) C. 该温度下Ksp(CuS)=4×10-36 D. 向100 mL Zn2+、Cu2+浓度均为10-5 mol/L的混合溶液中逐滴加入10-4 mol/L的Na2S溶液,Zn2+先沉淀 【答案】C 【解析】 【详解】A. 、水解促进水电离, b点是与溶液恰好完全反应的点,溶质是氯化钠,对水的电离没有影响,水的电离程度最小的为b点,故A错误; B. 根据物料守恒溶液中:,故B错误; C. b点是与溶液恰好完全反应的点,,根据b点数据, ,该温度下,故C正确; D. 大于,所以向、浓度均为的混合溶液中逐滴加入的溶液,先沉淀,故D错误。 答案选C。 16.常温下,用溶液滴定溶液,曲线如图所示。下列说法错误的是 A. 滴定终点a可选择甲基橙作指示剂 B. c点溶液中 C. b点溶液中 D. a、b、c三点中水的电离程度最大的是c 【答案】C 【解析】 【详解】A.滴定终点生成Na3PO4,溶液显碱性,则选择甲基橙作指示剂,故A正确; B.c点消耗NaOH溶液体积为30mL,此时完全生成Na3PO4,溶液中的OH-来源于PO43-的水解和水的电离,则根据质子守恒可得:,故B正确; C.b点消耗NaOH溶液体积为20mL,此时生成Na2HPO4,溶液中HPO42-的水解大于其电离,溶液显碱性,则c(HPO42-)>c(H2PO4-)>c(PO43-),故C错误; D.a、b、c三点溶液中的溶质分别为NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4,其中Na3PO4溶液中PO43-的水解程度最大,水解促进水的电离,则水的电离程度最大的是c,故D正确; 故答案为C。 第II卷(非选择题,共52分) 二.实验题,本大题共1小题,共15分。 17.用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I−),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。 Ⅰ.准备标准溶液 a.准确称取AgNO3基准物4.2468g(0.0250mol)后,配制成250mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。 b.配制并标定100mL0.1000mol·L−1NH4SCN标准溶液,备用。 Ⅱ.滴定的主要步骤 a.取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。 b.加入25.00mL0.1000mol·L−1AgNO3溶液(过量),使I−完全转化为AgI沉淀。 c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。 d.用0.1000mol·L−1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。 e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表: 实验序号 1 2 3 消耗NH4SCN标准溶液体积/mL 10.24 10.02 9.98 f.数据处理。 回答下列问题: (1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有__________。 (2)滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是___________________________________。 (3)b和c两步操作是否可以颠倒_____________,,说明理由________________________。 (4)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为____________。 (5)测得c(I−)=____________mol·L−1。 (6)判断下列操作对c(I−)测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”) ①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果_______________。 ②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果____________________。 【答案】 (1). 250mL(棕色)容量瓶、胶头滴管 (2). 防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解) (3). 否(或不能) (4). 若颠倒,Fe3+与I−反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点 (5). 用NH4SCN标准溶液进行润洗 (6). 0.0600 (7). 偏高 (8). 偏高 【解析】 【分析】 (1)配制硝酸银标准溶液时,所使用的仪器出需烧杯和玻璃棒外还有250mL(棕色)容量瓶及定容时需要的胶头滴管; (2)硝酸银见光分解; (3)滴定应注意防止铁离子的水解,影响滴定结果; (4)铁离子与碘离子发生氧化还原反应; (5)根据所提供的三组数据,第一组数据误差较大,应舍去,二、三组数据取平均值即可,所以所消耗的NH4SCN溶液平均体积为10.00mL,结合c(AgNO3)×V(AgNO3)=c(NH4SCN)×V(NH4SCN)+c(I-)×V(I-)计算; (6)装入NH4SCN标准溶液,应避免浓度降低,应用NH4SCN标准溶液进行润洗; (7)反应的原理为c(AgNO3)×V(AgNO3)=c(NH4SCN)×V(NH4SCN)+c(I-)×V(I-),如操作导致c(NH4SCN)×V(NH4SCN)偏小,则测定结果偏大,以此解答该题。 【详解】(1)配制硝酸银标准溶液时,所使用的仪器出需烧杯和玻璃棒外还有250mL(棕色)容量瓶及定容时需要的胶头滴管,故答案为250mL(棕色)容量瓶、胶头滴管; (2)硝酸银标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存是因为硝酸银见光分解,故答案为避免AgNO3见光分解; (3)滴定应在pH<0.5的条件下进行,原因是抑制铁离子的水解,防止因铁离子的水解而影响滴定终点的判断,故答案为防止因Fe2+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe2+的水解); (4)b和c两步操作不能颠倒,若颠倒,铁离子与碘离子发生氧化还原反应,指示剂耗尽。则无法判断滴定终点,故答案否(或不能);若颠倒,Fe3+与I-反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点; (5)根据所提供的三组数据,第一组数据误差较大,应舍去,二、三组数据取平均值即可所以所消耗的NH4SCN溶液平均体积为10.00mL,n(AgNO3)=25.00×10-3mol/L×0.1000mol·L-1=2.5×10-3mol,n(NH4SCN)=0.1000mol·L-1×10.00×10-3L=1.00×10-3mol,则c(I)×0.025L=2.5×10-3mol-1-1.00×10-3mol,c(I-)=0.0600mol·L-1故答案为:10.00;0.0600; (6)装入NH4SCN标准溶液,应避免浓度降低,应用NH4SCN标准溶液进行润洗,故答案为用NH4SCN标准溶液进行润洗; (7)反应的原理为c(AgNO3)×V(AgNO3)=c(NH4SCN)×V(NH4SCN)+c(I-)×V(I-) ①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则导致溶质的物质的量减小,浓度偏低,则n(NH4SCN)偏小,测定c(I-)偏大,故答案为偏高; ②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则读数偏小,n(NH4SCN)偏小,测定c(I-)偏大,答案为:偏高。 【点睛】本题考查的内容为溶液配制和酸碱中和滴定内容,把原理、步骤过程掌握即可解答本题。溶液配制步骤为:计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、装液。就可以知道所需仪器。 三.填空题,本大题共3小题,共37分。 18.I. 常温下,用0.1000 mol/L NaOH溶液分别滴定20.00 mL 等浓度的盐酸和醋酸溶液,得到两条滴定曲线,如下图所示: (1)滴定盐酸的曲线是图__________(填“1”或“2”)。 (2)滴定前CH3COOH的电离度为__________( )。 (3)达到B、D状态时,反应消耗的NaOH溶液的体积a__________b(填“>”“<”或“=”);若图中E点pH=8,则c(Na+)-c(CH3COO-)的精确值为__________mol/L。 (4)若同pH同体积的下列溶液:①醋酸溶液;②盐酸溶液分别用氢氧化钠中和,所需氢氧化钠物质的量较大的是 _______________(填序号)。 Ⅱ.重金属离子会对河流和海洋造成严重污染。某化工厂废水(pH=2.0,ρ=1 g/mL)中含有 Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度约为0.01 mol/L,排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如下: 难溶电解质 AgI AgOH Ag2S Ksp 8.3×10−12 5.6×10−8 6.3×10−50 难溶电解质 PbI2 Pb(OH)2 PbS Ksp 7.1×10−9 1.2×10−15 3.4×10−28 (1)你认为往废水中加入________(填字母序号),沉淀效果最好。 A.NaOH B.Na2S C.KI D.Ca(OH)2 (2)如果用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8,处理后废水中c(Pb2+)=_____。 (3)如果用食盐处理只含Ag+的废水,测得处理后的废水(ρ=1 g/mL)中NaCl的质量分数为0.117%,若环境要求排放标准为c(Ag+)低于1×10−8mol/L,问该工厂处理后的废水中Ag+是否符合排放标准? _______已知Ksp(AgCl)=1.8×10−10。 【答案】 (1). 1 (2). 1% (3). > (4). 9.9×10-7 (5). 醋酸 (6). B (7). 1.2×10−3 mol/L (8). 符合排放标准 【解析】 【分析】 I.(1)浓度的盐酸和醋酸溶液,开始时盐酸中氢离子浓度大,pH小,因此得到滴定盐酸的曲线。 (2)开始时盐酸pH=1,说明盐酸浓度为0.1mol/L,滴定前醋酸pH = 3,则电离出的氢离子浓度为0.001mol/L,即可算滴定前CH3COOH的电离度。 (3)如果都消耗20mL,则1图中刚好处于中性,2图中生成醋酸钠显碱性,因此达到B、D状态时,反应消耗的NaOH溶液的体积a > b;若图中E点pH=8,则c(Na+) −c(CH3COO−) = c(OH−) −c(H+) = 1×10−6 mol/L −1×10−8 mol/L=9.9×10−7 mol/L。 (4)同pH同体积的醋酸溶液与盐酸溶液,醋酸浓度远远大于盐酸浓度,体积相等,醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量,因此所需氢氧化钠物质的量较大的是醋酸。 Ⅱ.(1)根据Ksp的大小关系计算,AgI、AgOH、Ag2S三者中c(Ag+)最小的是Ag2S,PbI2、Pb(OH)2、PbS三者中c(Ag+)最小的是PbS,因此往废水中加入Na2S。 (2)用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8,c(OH−) =1×10−6 mol/L,再计算铅离子浓度。 (3)先计算氯化钠溶液的物质的量浓度,再根据Ksp计算环境中c(Ag+),继而得到结论。 【详解】I.(1)等浓度的盐酸和醋酸溶液,开始时盐酸中氢离子浓度大,pH小,因此滴定盐酸的曲线是图1,故答案为:1。 (2)开始时盐酸pH=1,说明盐酸浓度为0.1mol/L,滴定前醋酸pH = 3,则电离出的氢离子浓度为0.001mol/L,因此滴定前CH3COOH的电离度为,故答案为:1%。 (3)如果都消耗20mL,则1图中刚好处于中性,2图中生成醋酸钠显碱性,因此达到B、D状态时,反应消耗的NaOH溶液的体积a > b;若图中E点pH=8,则c(Na+) −c(CH3COO−) = c(OH−) −c(H+) = 1×10−6 mol/L −1×10−8 mol/L=9.9×10−7 mol/L,故答案为:>;9.9×10−7。 (4)同pH同体积的醋酸溶液与盐酸溶液,醋酸浓度远远大于盐酸浓度,体积相等,醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量,因此所需氢氧化钠物质的量较大的是醋酸,故答案为:①。 Ⅱ.(1)根据Ksp的大小关系计算,AgI、AgOH、Ag2S三者中c(Ag+)最小的是Ag2S,PbI2 、Pb(OH)2、PbS三者中c(Pb2+)最小的是PbS,因此往废水中加入Na2S,故答案为:B。 (2)用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8,c(OH−) = 1×10−6 mol/L,处理后废水中,故答案为:1.2×10−3 mol/L。 (3)如果用食盐处理只含Ag+的废水,测得处理后的废水(ρ=1 g/mL)中NaCl的质量分数为0.117%,,若环境要求排放标准为c(Ag+)低于1×10−8mol/L,,c(Ag+)低于1×10−8mol/L,符合排放标准,故答案为:符合排放标准。 19.第三代混合动力车,可以用电动机、内燃机或二者结合推动车轮。汽车上坡或加速时,电动机提供推动力,降低汽油消耗;在下坡时,电池处于充电状态。 (1)混合动力车目前一般使用镍氢电池,该电池中镍的化合物为正极,储氢金属(以M表示)为负极,碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理如图1所示,其总反应式为H2+2NiOOH2Ni(OH)2。根据所给信息判断,混合动力车上坡或加速时,乙电极周围溶液的pH___ (填“增大”、“减小”或“不变”),该电极的电极反应式为___。 图1 图2 (2)Cu2O是一种半导体材料,可通过如图2所示的电解装置制取,电解总反应式为2Cu+H2OCu2O+H2↑,阴极的电极反应式是________。用镍氢电池作为电源进行电解,当电池中有1 mol H2被消耗时,Cu2O的理论产量为___g。 【答案】 (1). 增大 (2). NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH- (3). 2H++2e-=H2↑ (4). 144 【解析】 【详解】(1)混合动力车上坡或加速时,发生的是放电过程,在乙电极,发生电极反应:NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,该极附近氢氧根浓度增大,所以碱性增强,电极周围溶液的pH增大,故答案为增大;NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-; (2)在电解池中,阴极是阳离子氢离子发生得电子得还原反应,即2H++2e-=H2↑,根据电子守恒,当蓄电池中有1mol H2被消耗时,转移电子是2mol,当转移2mol电子时,根据电解反应:2Cu+H2OCu2O+H2↑,Cu2O的生成量为1mol,质量为144g,故答案为2H++2e-=H2↑;144。 【点睛】本题考查有关电化学基础知识,注意电极反应的书写及电极反应引起的溶液pH的变化,易错点为(2)在电解池中,阴极是阳离子氢离子发生得电子得还原反应,即2H++2e-=H2↑。 20.2018年,美国退出了《巴黎协定》实行再工业化战略,而中国却加大了环保力度,生动诠释了我国负责任的大国形象。近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。 (1)已知:CO2(g)+H2(g)H2O(g) +CO(g) ΔH1 = + 41.1 kJ•mol-1 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.0 kJ•mol-1 写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式:_______。 (2)为提高CH3OH产率,理论上应采用的条件是_______(填字母)。 a.高温高压 b.低温低压 c.高温低压 d.低温高压 (3)250℃、在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH(g),下图为不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时某反应物X平衡转化率变化曲线。 ① 反应物X是_______(填“CO2”或“H2”)。 ② 判断依据是_______。 (4)250℃、在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6mol H2、2mol CO2和催化剂,10min时反应达到平衡,测得c(CH3OH) = 0.75 mol· L-1。 ① 前10min的平均反应速率v(H2)=_______ mol·L-1·min -1。 ② 化学平衡常数K = _______。 ③ 催化剂和反应条件与反应物转化率和产物的选择性有高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,四组实验数据如下: 实验编号 温度(K) 催化剂 CO2转化率(%) 甲醇选择性(%) A 543 Cu/ZnO纳米棒 12.3 42.3 B 543 Cu/ZnO纳米片 11.9 72.7 C 553 Cu/ZnO纳米棒 15.3 39.1 D 553 Cu/ZnO纳米片 12.0 70.6 根据上表所给数据,用CO2生产甲醇的最优选项为_______(填字母)。 【答案】 (1). 3H2 (g)+CO2 (g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-48.9 kJ/mol (2). d (3). CO2 (4). 恒容密闭容器中,其他条件相同时,增大n(H2)/n(CO2),相当于c(CO2)不变时,增大c(H2),平衡正向移动,使CO2的转化率增大,而H2转化率降低 (5). 0.225 (6). 5.33(或16/3) (7). B 【解析】 【分析】 本题主要考察化学平衡的移动; (1)考察盖斯定律,将两个热化学方程相加即可; (2)考察化学平衡移动; (3)考察反应物的平衡转化率,及影响因素; (4)考察化学反应速率、化学平衡常数、产物的选择性。 【详解】(1)根据盖斯定律,将两个热化学方程式相加可得:3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-48.9 kJ/mol; (2)根据热化学方程式可知,生成CH3OH的方向是放热反应方向,也是气体体积减小的方向,故要想提高CH3OH的产率,需要降温高压,故合理选项为d; (3)观察图中的横坐标,其物理量为,若假设n(CO2)为定值,则X的转化率随n(H2)的增大而增大,则X为CO2; (4)①在同一容器中,CH3OH的浓度变化量为0.75mol· L-1,则有(单位:mol· L-1): 3H2 (g) CO2 (g) CH3OH(g) H2O(g) 3 1 1 1 起始 3 1 0 0 转化 2.25 0.75 0.75 0.75 平衡 0.75 0.25 0.75 0.75 H2的浓度变化量为2.25 mol· L-1,则前10min的平均反应速率v(H2)=0.225 mol· L-1; ②K==; ③选择性是指产物的专一性,在一个化学反应中若有多个产物,其中某一产物是目标产物,若这个物质的产率越高,说明该反应的选择性越好。观察四组数据,相比之下,BD的选择性很高,且B的CO2转化率比D稍低些,但是B的CH3OH的选择性高出了不少,故最佳选项为B。 查看更多