【化学】甘肃省兰州市第十中学、民族中学2019-2020学年高二上学期期末考试(解析版)

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【化学】甘肃省兰州市第十中学、民族中学2019-2020学年高二上学期期末考试(解析版)

甘肃省兰州市第十中学、民族中学2019-2020学年高二上学期期末考试 一、选择题 ‎1.下列物质的水溶液在空气中小心加热蒸干灼烧至质量不再减少,能得到较纯净的原溶质的是( )‎ A. CuSO4 B. FeCl‎3 ‎ C. AlCl3 D. NH4HCO3‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.CuSO4溶液中存在水解平衡CuSO4+2H2O⇌Cu(OH)2+H2SO4,加热时由于温度升高水解平衡会正向移动,但由于硫酸是不挥发性酸,最终Cu(OH)2与硫酸反应仍生成CuSO4,即CuSO4溶液加热蒸干灼烧后得到的固体仍是CuSO4,A符合题意;‎ B.FeCl3溶液中存在水解平衡FeCl3+3H2O⇌ Fe(OH)3+3HCl,加热时由于HCl的挥发,水解平衡正向移动,最终FeCl3完全水解成Fe(OH)3,灼烧时Fe(OH)3分解得到的固体为Fe2O3,B不符合题意;‎ C.AlCl3溶液中存在水解平衡AlCl3+3H2O⇌ Al(OH)3+3HCl,加热时由于HCl的挥发,水解平衡正向移动,最终AlCl3完全水解成Al(OH)3,灼烧时Al(OH)3分解得到的固体为Al2O3,C不符合题意;‎ D.NH4HCO3固体不稳定,受热分解为NH3、CO2和H2O,D不符合题意;‎ 答案A。‎ ‎2.下列方法中,可以使0.10 mol·L− 1 氨水中NH3·H2O的电离程度减小的是 A. 加入少量0.10 mol·L− 1盐酸 B. 加水稀释 C. 加入少量0.10 mol·L− 1NaOH溶液 D. 加入少量NaCl固体 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A. 加入少量0.10 mol·L− 1盐酸可以使0.10 mol·L− 1 氨水中NH3·H2O的电离程度增大,A不正确;B. 加水稀释使0.10 mol·L− 1 氨水中NH3·H2O的电离程度增大,B不正确;C. 加入少量0.10 mol·L− 1NaOH溶液使0.10 mol·L− 1 氨水中NH3·H2O的电离程度减小,C正确;D. 加入少量NaCl固体对氨水的电离没有影响,D不正确。本题选C。‎ ‎3.下列各物质加入水中,能促进水的电离的是( )‎ A. NaCl B. NaOH C. Na2CO3 D. NaHSO4‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.NaCl在水中电离生成钠离子和氯离子,对水的电离无影响,故A不符合题意;‎ B.NaOH是碱,在水中电离出氢氧根离子,抑制水的电离,故B不符合题意;‎ C.Na2CO3在溶液中,碳酸根离子水解,促进水的电离,故C符合题意;‎ D.NaHSO4是强电解质,在溶液中可电离产生H+,抑制水的电离,故D不符合题意;‎ 答案选C。‎ ‎4.某温度下向含AgCl固体的AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸,下列说法正确的是 A. AgCl的溶解度、Ksp均减小 B. AgCl的溶解度、Ksp均不变 C. AgCl的溶解度减小、Ksp不变 D. AgCl的溶解度不变、Ksp减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】在含AgCl固体的AgCl饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),当加入少量稀盐酸时,c(Cl-)增大,平衡逆向移动,c(Ag+)减小,溶解的氯化银质量减小,AgCl的溶解度减小;AgCl的Ksp只受温度影响,温度不变,AgCl的Ksp不变。‎ 故答案选C。‎ ‎【点睛】本题涉及难溶电解质的溶解度和溶度积常数两个概念,解题时要注意两个概念的区别和联系。注意溶度积常数只和温度有关,温度不变,Ksp不变。溶解度则随沉淀溶解平衡的移动而改变,不仅和温度有关,还和影响平衡的离子浓度有关。‎ ‎5.利用下图装置实现钢铁的电化学防护,下列说法错误的是 A. K连N,X极发生氧化反应 B. K连N,称外接电流的阴极保护法 C. K连M,X为Zn 时,铁不易被腐蚀 D. K连M,铁上电极反应为2H++2e→H2↑‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ A. K连N,X极发生氧化反应,铁电极上发生还原反应,保护铁不被氧化,A正确;B. K连N,称外接电流的阴极保护法,B正确;C. K连M,X为Zn 时,锌失电子,铁不易被腐蚀,C正确;D. K连M,铁电极上产要发生吸氧腐蚀,电极反应为:O2+4e- +2H2O—4OH-,D错误。答案选D。‎ 点睛:解决电化学试题,关键是看电子流动方向,判断相关电极,确定电解质中离子迁移方向。‎ ‎6.用石墨作电极电解下列溶液一段时间后,溶液的pH均增大,再加入一定量括号内的物质,都能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是( )‎ A. AgNO3(AgNO3) B. NaOH (H2O)‎ C. KCl (KCl) D. CuSO4(CuSO4)‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.电解AgNO3溶液,银离子和OH-放电,应加入氧化银恢复原样,故A错误;‎ B.电解NaOH溶液,氢离子和OH-放电,则加入水能恢复原样,故B正确;‎ C.电解KCl溶液,氢离子和氯离子放电,则应加入HCl恢复原样,故C错误;‎ D.电解CuSO4溶液,铜离子和OH-放电,则一段时间内应加入氧化铜能恢复原样,故D错误;‎ 故选B。‎ ‎7.某反应2AB(g)C(g)+3D(g)在高温时能自发进行,其逆反应在低温下能自发进行,则该反应的ΔH、ΔS应为( )‎ A. ΔH <0,ΔS>0 B. ΔH <0,ΔS<0‎ C. ΔH >0,ΔS>0 D. ΔH >0,ΔS<0‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、ΔH<0,ΔS>0,正向任何温度下都自发进行,选项A错误;‎ B、ΔH<0,ΔS<0,正向低温下能进行,选项B错误;‎ C、ΔH>0,ΔS>0,在高温时能自发进行,其逆反应在低温下能自发进行,选项C正确;‎ D、ΔH>0,ΔS<0正向任何温度都不能自发反应,选项D错误;‎ 答案选C。‎ ‎8.室温下,向10mL 0.1mol/L NaOH溶液中加入0.1mol/L一元酸HA溶液后PH的变化如图所示。下列说法正确的是( )‎ A. a 点所示溶液中 c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)‎ B. a、b 两点所示溶液中水的电离程度相同 C. b点所示溶液中c(A-)>c(HA)‎ D. pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.a点时消耗0.1mol/L一元酸HA10mL,酸碱恰好中和生成盐,溶液pH=8.7,溶液显碱性,则该盐为强碱弱酸盐,说明HA为弱酸,NaA溶液水解呈碱性,应为c(HA)>c(H+),故A错误;‎ B.a点A-水解,促进水的电离,b点时HA过量,溶液呈酸性,HA电离出H+,抑制水的电离,故B错误;‎ C.b点加入0.1mol/L一元酸HA溶液20mL,HA过量一倍,溶液存在NaA和HA,此时溶液的pH=4.7,溶液呈酸性,说明HA电离程度大于A-水解程度,则存在c(A-)>c(HA),故C正确;‎ D.pH=7时,c(H+)=c(OH-),由电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),则c(Na+)=c(A-),故D错误;‎ 答案选C。‎ ‎9.对下列各溶液中,微粒的物质的量浓度关系表述正确的是( )‎ A. 0.1‎mol·L-1的(NH4)2SO4溶液中:c(SO42-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)‎ B. 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中:c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+‎2c(CO32- )‎ C. 将0.2 mol·L-1 NaA溶液和0.1mol·L-1盐酸等体积混合所得碱性溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(Cl-)‎ D. 在‎25℃‎ 100 mL0.5mol·L-1 NH4Cl溶液中:c(H+)=c(NH3•H2O)+c(OH-)‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎【详解】A.二元的离子浓度大于一元的离子浓度,所以离子浓度大小顺序为:c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-),故A错误;‎ B.NaHCO3溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-),故B错误;‎ C.混合后的溶液遵循电荷守恒的原则,应有c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(Cl-)+c(OH-),故C错误;‎ D.在‎25℃‎100 mL NH4Cl溶液中根据质子守恒可知:c(H+)=c(NH3•H2O)+c(OH-),故D正确;‎ 答案选D。‎ ‎10.某温度下,相同pH值得盐酸和醋酸溶液分别加水稀释。pH值随溶液体积变化变化如图所示。据图判断正确的是()‎ A. Ⅱ盐酸稀释时pH值变化曲线 B. b点酸的总浓度小于a点酸的总浓度 C. 两种酸的物质的量浓度一定相等 D. a点Kw的数值比b点Kw的数值大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎【详解】A.醋酸是弱酸,在溶液中不完全电离,溶液呈酸性,溶液浓度越低,电离程度越大;盐酸是强酸,在水溶液中完全电离,加等量的水稀释,盐酸溶液的pH变化大于醋酸溶液的,因此Ⅰ是盐酸的pH变化曲线,Ⅱ是醋酸的pH变化曲线,故A错误;‎ B.b点pH大于a点,即b点酸的浓度小于a点,故B正确;‎ C.醋酸是弱酸,不完全电离;盐酸是强酸,在水溶液中完全电离,刚开始两溶液的pH相等,即氢离子浓度相等,所以两溶液的物质的量浓度一定不相等,故C错误;‎ D.Kw只与温度有关,温度不变,Kw不变,故D错误;‎ 答案选B。‎ ‎11.锂—空气电池是一种新型的二次电池,其放电时工作原理如图所示,下列说法正确的是()‎ A. 该电池放电时,正极的反应式为O2+4e-+4H+=2H2O B. 该电池充电时,阴极发生了氧化反应:Li++e-=Li C. 放电时电子由空气极经导线向金属锂电极移动 D. 充电时,空气极与直流电源正极相连 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据图示,放电时,Li作负极,发生氧化反应:Li- e—= Li+,通入空气的一极为正极,发生还原反应:O2+4e-+2H2O=4OH-,充电时,正极变阳极,与电源正极相连,负极变阴极,与电源负极相连,电极反应为放电的逆过程,据此分析解答。‎ ‎【详解】A.根据题意,正极的反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故A错误;‎ B.电池充电时,阴极得电子,发生还原反应:Li++e—=Li,故B错误;‎ C.电池放电时,电子从负极流向正极,金属锂为原电池的负极,应该从金属锂电极流向空气极,故C错误;‎ D.放电时,空气极为原电池的正极;充电时,空气极为电解池的阳极,因此充电时,空气极与直流电源正极相连,故D正确;‎ 答案选D。‎ ‎12.下列两个装置中,液体体积均为200mL,开始时电解质溶液的浓度均为0.1 mol/L,工作一段时间后,测得导线上都通过了0.02 mol电子,若不考虑溶液体积的变化,下列叙述中正确的是()‎ A. 产生气体体积①=②‎ B. 溶液的pH变化:①减小②增大 C. 电极上析出固体质量①<②‎ D. 电极反应式:①中阳极Cu2++2e—=Cu,②中负极Zn—2e—=Zn2+‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.装置①属于电解池,阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,阴极反应式为Cu2++2e-=Cu,CuSO4物质的量为200×10-‎3L×0.1mol·L-1=0.02mol,当电路中通过0.02mol电子,消耗Cu2+物质的量为0.01mol,只有阳极产生气体,即产生氧气的物质的量为=0.005mol,体积为‎0.112L,装置②为原电池,正极上的反应式为2H++2e-=H2↑,产生氢气的体积为 L=‎0.224L,故产生气体体积①<②,故A错误;‎ B.装置①总电极反应式为2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+,反应中产生氢离子,c(H+)增大,溶液pH减小,装置②发生Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,反应中消耗氢离子,c(H+)降低,pH增大,故B正确;‎ C.①的阴极反应Cu2++2e—=Cu,导线中通过0.2 mol电子时,阴极产生铜的质量m=nM=0.2mol×‎64g/mol=‎12.8g,装置②为原电池,两个电极上没有固体析出,则电极上析出固体质量①>②,故C错误 D.②中负极反应Zn-2e-=Zn2+,①中阳极4OH--4e-=2H2O+O2,故D错误;‎ 答案选B。‎ ‎13.下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是 A. 氨水中加酸,NH4+ 的浓度增大 B. 装有NO2和N2O4平衡的混合气体的玻璃球在冷水中气体颜色变浅 C. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2‎ D. H2、I2、HI的体系平衡后,加压混合气体颜色变深 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 勒夏特列原理是平衡移动的原理,只能用来解释平衡移动的问题。A、氨水中加入酸,氢离子和氢氧根中和,使氨水的电离平衡向正反应方向移动,铵根离子浓度增大,A可以解释;B、存在2NO2 N2O4的平衡,反应放热,在冷水中温度较低平衡向正反应方向移动颜色变浅,B可以解释;C、氯气溶于水会反应生成盐酸和次氯酸,因为饱和食盐水中有较大浓度的氯离子,使反应向逆反应方向移动,减少了氯气的溶解,C可以解释;D、反应为H2 + I2 2HI,改变压强不影响平衡,所以D中平衡未发生移动,不能用勒夏特列原理解释。答案为D。‎ ‎14.下列实验能达到预期目的是 编号 ‎ 实验内容 ‎ 实验目的 ‎ A ‎ 室温下,用pH试纸测定浓度为0.1mol/LNaClO溶液和0.1mol/LCH3COONa溶液的pH ‎ 比较HClO和CH3COOH的酸性强弱 ‎ B ‎ 向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaC12固体,溶液红色变浅 ‎ 证明Na2CO3溶液中存在水解平衡 ‎ C ‎ 向10mL 0.2mol/L NaOH溶液中滴入2滴0.1mol/L MgCl2溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.1mol/L FeCl3溶液,又生成红褐色沉淀 ‎ 证明在相同温度下Ksp: Mg(OH)2>Fe(OH)3 ‎ D ‎ 等体积pH=2的HX和HY两种酸分别与足量的铁反应,排水法收集气体,HX放出的氢气多且反应速率快 ‎ 证明HX酸性比HY强 ‎ A. A B. B C. C D. D ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.NaClO溶液具有强氧化性,不能利用pH试纸测定pH,应利用pH计测定pH,然后比较酸性强弱,A错误;‎ B.含有酚酞的Na2CO3溶液,因碳酸根离子水解使溶液呈碱性,溶液呈红色,加入少量BaC12‎ 固体,水解平衡逆向移动,则溶液颜色变浅,证明Na2CO3溶液中存在水解平衡,B正确;‎ C.向10mL 0.2mol/L NaOH溶液中滴入2滴0.1mol/L MgCl2溶液,产生白色沉淀,NaOH过量,后滴加2滴0.1mol/L FeCl3溶液,又生成红褐色沉淀,不能说明发生了沉淀的转化,则不能比较溶度积大小,C错误;‎ D.HX放出的氢气多且反应速率快,说明HX酸性比HY弱,故D错误;‎ 综上所述,本题选B。‎ ‎【点睛】该题为高频考点,涉及盐类水解与酸性比较、沉淀生成与沉淀转化、pH的测定等,注重实验原理及物质性质的考查,注意实验的操作性、评价性分析,选项A和D是易错点,注意次氯酸的强氧化性和pH相等的弱酸浓度大小关系。‎ ‎15. 现有下列两个图象:‎ 下列反应中符合上述图象的是(  )‎ A. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0‎ B. 2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH>0‎ C. 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0‎ D. H2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g) ΔH>0‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 由图I可知,随温度升高,生成物浓度增大,即升高温度平衡向正反应方向移动即正反应方向为吸热反应;由图II可知,当反应达到平衡时,增大压强正、逆反应速率均增大,且逆反应速率增大的更快即平衡向逆反应方向移动,所以该反应的逆反应方向为气体体积减少的反应;所以 A错,合成氨的反应为放热反应;B正确;C错,氨的催化氧化为放热反应;D错,该反应的逆反应为气体体积增大的反应;‎ ‎16.已知中和热的热化学方程式为H + (aq)+OH - (aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ·mol-1。下列反应均在稀溶液中进行,其中△H=-57.3kJ·mol-1的是 A. NaOH(aq)+ HNO3 (aq)= NaNO3(aq) + H2O(l) △H B. NH3·H2O(aq)+ HCl(aq)= NH4Cl(aq)+ H2O(l) △H C. HF(aq)+ KOH(aq)= KF(aq)+ H2O(l) △H D. ½H2SO4(aq)+ ½Ba(OH)2(aq)= ½BaSO4(s)+ H2O(l) △H ‎【答案】A ‎【解析】‎ 中和热的热化学方程式为H + (aq)+OH - (aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ·mol-1表示的是强酸与强碱在稀溶液中进行反应生成可溶性盐和1mol水的的热效应,四个选项中只有A是强酸与强碱反应生成可溶性盐和水,所以其中△H=-57.3kJ·mol-1的是A,本题选A。‎ 二、填空题 ‎17.运用化学反应原理知识研究如何利用CO、 SO2等污染物有重要意义。 ‎ ‎(1)用CO可以合成甲醇。‎ 已知: ①CO的燃烧热△H1=-283kJ•mol-1‎ ‎②N2(g)+O2(g)⇌ 2NO(g) △H2=+183kJ•mol-1‎ 则写出CO和NO反应生成无污染气体的热化学反应方程式________ 。‎ ‎(2)一定压强下,在容积为‎2L的密闭容器中充入1molCO与2molH2 ,在催化剂作用下发生反应:CO(g)+2H2(g)⇌ CH3OH(g) △H ,CO转化率与温度和压强的关系如下图所示。 ‎ ‎①反应的△H____ 0 ,p1___ p2(填>、< 或=)‎ ‎②‎100℃‎时,反应进行了10秒达到平衡状态,用CO表示该反应的化学反应速率是______ ,该反应的化学平衡常数K=____ 。‎ ‎③下列说法正确的是______。‎ A.若容器内气体密度恒定,反应达到平衡状态  B.若容器内各气体浓度恒定,反应达到平衡状态 ‎ C.上述反应中,△H>0 D.反应中,催化剂使平衡向正反应方向移动 ‎【答案】 (1). 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+CO2(g) △H=-749 kJ•mol-1 (2). < (3). < (4). 0.025mol•L-1•s-1 (5). K=4 (6). B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)已知:①CO的燃烧热 CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H1=-283kJ•mol-1;‎ ‎②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=+183kJ•mol-1; 盖斯定律计算①×2-②得到NO和CO反应生成无污染性气体热化学反应方程式;‎ ‎(2)①升高温度,一氧化碳的转化率减小,据此判定该反应的△H;温度不变时,增大压强,平衡右移,一氧化碳转化率增大,据此判定p2与p1大小;‎ ‎②据图象中一氧化碳转化率,结合“三段式”进行反应速率和化学平衡常数K的计算;‎ ‎③A.混合气体质量不变,气体体积不变,混合气体密度不变;‎ B.反应达到平衡状态时各物质的含量不变;‎ C.根据①中分析判断;‎ D.催化剂不改变平衡。‎ ‎【详解】(1)已知:①CO的燃烧热 CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H1=-283kJ•mol-1;‎ ‎②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=+183kJ•mol-1;‎ 盖斯定律计算①×2-②得到NO和CO反应生成无污染性气体的热化学反应方程式:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+CO2(g) △H=-749 kJ•mol-1;‎ ‎(2)①升高温度,一氧化碳的转化率减小,则正反应为放热反应,反应的△H小于0;温度不变时,增大压强,平衡右移,一氧化碳转化率增大,由图可知相同温度下,p2时CO的转化率大于的p1转化率,故p1<p2;‎ ‎②在容积为‎2L的密闭容器中充入1mol CO与2mol H2,‎100℃‎时,该反应的CO的转化率为0.5,列三段式,‎ ‎ ‎ 则反应进行了10秒,用CO表示该反应的化学反应速率==0.025 mol•L-1•s-1,化学平衡常数K==4;‎ ‎③A.容器内混合气体总质量不变,恒容气体体积不变,则密度始终不变,不能判断反应达到平衡,故A错误;‎ B.容器内各气体浓度恒定,是反应达到平衡状态的特征标志,故B正确;‎ C.根据①中分析,升高温度,一氧化碳的转化率减小,则正反应为放热反应,反应的△H<0,故C错误;‎ D.催化剂只改变反应速率,不影响化学平衡移动,故D错误;‎ 答案选B。‎ ‎18.现有室温下浓度均为0.01mol/L的几种溶液:①盐酸 ②醋酸③氨水④ NaOH溶液。回答下列问题:‎ ‎(1)②的电离方程式为________ ; ③,④中水的电离程度较大的是______‎ ‎(2)室温下,溶液①中由水电离产生c(H+)=______;当温度升高到100摄氏度时,(Kw=1×10-12)溶液④的pH= ______‎ ‎(3)将①、③等体积混合,所得溶液呈______ (填酸,碱或中)性。‎ ‎(4)将②、④等体积混合后,若溶液呈中性,则消耗两溶液的体积为②_____ ④(填“>”、“<”或“=”)‎ ‎(5)室温时,若用标准溶液①滴定④,滴定过程中,需要加入_______作指示剂,滴定终点的判断方法是_________。‎ ‎【答案】 (1). CH3COOH⇌ CH3COO-+H+ (2). ④ (3). 1.0×10-12mol/L (4). 10 (5). 酸性 (6). > (7). 酚酞 (8). 溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,说明反应达到终点 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)醋酸为弱酸,应用可逆符号连接,NaOH为强碱,对水的电离程度抑制较大;‎ ‎(2) 利用Kw=c(H+)•c(OH-)计算即可;‎ ‎(3)生成物为强酸弱碱盐,为酸性溶液;‎ ‎(4)若二者刚好反应完全,溶液呈碱性,实际呈中性,则酸过量;‎ ‎(5)待测液呈碱性,用酚酞作指示剂。‎ ‎【详解】(1)醋酸为弱酸,应用可逆符号连接,电离方程式为CH3COOH⇌ CH3COO-+H+;氨水是弱碱,NaOH为强碱,对水的电离都有抑制作用,浓度均为0.01mol/L,NaOH溶液 中氢氧根离子浓度大,对水的电离程度抑制较大,故答案为④;‎ ‎(2) 盐酸为强酸,溶液中完全电离,浓度为0.01mol/L,则电离出的c(H+)=0.01mol/L;浓度为0.01mol/LNaOH溶液中氢氧根离子浓度0.01mol/L,100摄氏度时,根据Kw=c(H+)•c(OH-),则c(H+)=,则pH=10;‎ ‎(3)将等体积的①、③混合是盐酸和氨水恰好完全反应生成氯化铵溶液,铵根离子水解,离子方程式为:NH4++H2O⇌NH3∙H2O+H+,溶液显酸性;‎ ‎(4)将②醋酸、④NaOH溶液若等体积混合生成的醋酸钠为强碱弱酸盐,溶液显碱性,若溶液呈中性,酸应略微过量,则消耗两溶液的体积②>④;‎ ‎(5)室温时,若用标准盐酸溶液滴定NaOH溶液,待测液呈碱性,用酚酞作指示剂;滴定终点的判断方法是:加入最后一滴盐酸标准液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,说明反应达到终点。‎ ‎19.CuSO4溶液是一种较重要的铜盐试剂,在电镀、印染、颜料、农药等方面有广泛应用。某同学利用CuSO4溶液进行以下实验探究。‎ i. 下图是根据反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池。 ‎ ‎①该原电池的正极为 ____ ,其外电路中的电子是从____ 极(填“Zn”或“Cu”)流出。 ‎ ‎②电解质溶液乙是______溶液,Zn极的电极反应式是_______ 。 ‎ ‎③如果盐桥中的成分是K2SO4溶液,则盐桥中向左侧烧杯中移动的离子主要是_____。‎ ii. 下图中,Ⅰ是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图。‎ ‎①同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜,则Cu作____极,电极反应式为______,当线路中有0.1mol电子通过时,阴极增重_____ g。Ⅰ中消耗氧气体积是_____L(标况下)。‎ ‎②a处通入的是____(填“CH‎4”‎或“O‎2”‎),b处电极上发生的电极反应式是___。Ⅰ中的总反应 方程式为___。 ‎ ‎③该同学若将Ⅱ中的两个电极都换成铂电极,当线路中有0.1mol电子通过时,测得溶液pH=______(100mL的CuSO4溶液),则Ⅱ中的总反应方程式为 _______ 。‎ ‎【答案】 (1). 铜(Cu) (2). Zn (3). CuSO4 (4). Zn-2e-=Zn2+ (5). SO42- (6). 阳 (7). Cu-2e=Cu2+ (8). 3.2 (9). 0.56 (10). CH4 (11). 2H2O+O2+4e-=4OH- (12). CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O (13). 0 (14). 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ i.原电池负极发生氧化反应,正极发生还原反应。根据反应Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4,结合图示可知,Zn为负极,Cu为正极,盐桥中是含有琼胶的K2SO4饱和溶液,电池工作时K+向正极移动,SO42-向负极移动;‎ ii.利用该装置在Ⅱ中实现铁上镀铜,则铁做阴极,阴极上发生的电极反应为:Cu2++2e=Cu,铜做阳极,阳极上发生的电极反应为:Cu-2e=Cu2+,阴极与电源负极相连,燃料电池中,通入燃料的一极为负极,则a通入的为甲烷(CH4),作燃料电池的负极,负极的电极反应为:CH4+10OH--8e-= CO32-+7H2O;b通入的为氧气(或空气),作燃料电池的正极,正极的电极反应为:2H2O+O2+4e-=4OH-,据此分析解答。‎ ‎【详解】i.原电池反应Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4,结合图一可知,Zn为负极,Cu为正极;‎ ‎①该原电池的正极为铜(Cu),原电池工作时外电路中电子从负极流向正极,即从Zn流出;‎ ‎②原电池的正极上发生还原反应,溶液中Cu2+被还原,则电解质溶液乙是CuSO4溶液,负极Zn发生的电极反应为Zn-2e−═Zn2+;‎ ‎③盐桥中是含有琼胶的K2SO4饱和溶液,电池工作时,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,则SO42−向负极(左侧烧杯)移动,K+向正极(右侧烧杯)移动;‎ ii.①根据分析,同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜,则Cu作阳极,电极反应式为Cu-2e=Cu2+,铁作阴极,电极反应为Cu2++2e=Cu,当线路中有0.1mol电子通过时,阴极析出0.05mol铜单质,增重0.05mol×‎64g/mol=‎3.2g。Ⅰ中正极的电极反应为:2H2O+O2+4e-=4OH-,消耗氧气的物质的量为=0.025mol,标况下体积是0.025mol×‎22.4L/mol=‎0.56L;‎ ‎②根据分析,a通入的为甲烷(CH4),作燃料电池的负极,负极的电极反应为:CH4+10OH--8e-= CO32-+7H2O;b处电极为正极,发生的电极反应式是2H2O+O2+4e-=4OH-;将正负极电极反应合并,Ⅰ中的总反应方程式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O; ‎ ‎③该同学若将Ⅱ中两个电极都换成铂电极,电解硫酸铜溶液,阴极铜离子放电生成铜单质,电极反应为:Cu2++2e=Cu,阳极为电解水,氢氧根离子放电,电极反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑,当线路中有0.1mol电子通过时,生成0.1mol氢离子,则溶液中氢离子浓度为=1mol/L,测的溶液pH=0,则Ⅱ中的总反应方程式为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4。‎
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