0,B项错误;NF3分子中没有F—F 键,C项错误;化学变化的本质是旧键断裂和新键形成,如果化学键不变化,就不能发生化学反应,D项错误。
【答案】A
14.白磷与氧气可发生反应P4+5O2P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为P—P键a kJ·mol-1、P—O键b kJ·mol-1、PO 键c kJ·mol-1、OO键d kJ·mol-1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH,其中正确的是( )。
A.(4c+12b-6a-5d) kJ·mol-1
B.(6a+5d-4c-12b) kJ·mol-1
C.(4c+12b-4a-5d) kJ·mol-1
D.(4c+5d-4a-12b) kJ·mol-1
【解析】ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。根据反应P4+5O2P4O10,并结合物质的结构式可知,白磷分子中含有6个P—P键,氧气中含有1个OO键,P4O10分子中含有4个PO键和12个P—O键,因此该反应的ΔH=[6a+5d-(4c+12b)] kJ·mol-1,B项正确。
【答案】B
类题4
盖斯定律的应用
15.黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)ΔH=x kJ·mol-1。
已知:碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol-1;
S(s)+2K(s)K2S(s) ΔH2=b kJ·mol-1;
2K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s)ΔH3=c kJ·mol-1。
则x为( )。
A.3a+b-c B.c+3a-b
C.a+b-c D.c+a-b
【解析】本题考查盖斯定律的应用。已知碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol-1,则碳的燃烧热化学方程式为①C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=a kJ·mol-1;②S(s)+2K(s)K2S(s)
ΔH2=b kJ·mol-1;③2K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1。根据盖斯定律可得,ΔH=3ΔH1+ΔH2-ΔH3,即x=3a+b-c。
【答案】A
16.O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为:
①NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)ΔH1=-200.9 kJ·mol-1
②NO(g)+12O2(g)NO2(g)ΔH2=-58.2 kJ·mol-1
③SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)ΔH3=-241.6 kJ·mol-1
④3NO(g)+O3(g)3NO2(g)ΔH=a kJ·mol-1
则a等于( )。
A.-317.3 B.+317.3
C.+356.8 D.-356.8
【解析】本题考查盖斯定律的运用。根据盖斯定律知,①+②×2得3NO(g)+O3(g)3NO2(g) ΔH=-200.9 kJ·mol-1-58.2 kJ·mol-1×2=-317.3 kJ·mol-1。
【答案】A
17.甲醇是一种重要的化工原料,广泛应用于化工生产,也可以直接用作燃料。已知:CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(g) ΔH1=-443.64 kJ·mol-1,2CO(g)+O2(g)2CO2(g)
ΔH2=-566.0 kJ·mol-1。下列说法正确的是( )。
A.CO的燃烧热ΔH=-566.0 kJ·mol-1
B.2 mol CO和1 mol O2的总能量比2 mol CO2的总能量低
C.完全燃烧20 g甲醇,生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量为908.3 kJ
D.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-1453.28 kJ·mol-1
【解析】1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量为燃烧热,由已知信息可知,CO的燃烧热ΔH=-566.02 kJ·mol-1=-283.0 kJ·mol-1,A项错误;放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,所以2 mol CO和1 mol O2的总能量比2 mol CO2的总能量高,B项错误;已知①CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(g) ΔH1=-443.64 kJ·mol-1,②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ·mol-1,根据盖斯定律①+②×12得CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-726.64 kJ·mol-1,则完全燃烧20 g(0.625 mol)甲醇,放出的热量为0.625 mol×726.64 kJ·mol-1=454.15 kJ,C项错误;由C项知2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-726.64 kJ·mol-1×2=-1453.28 kJ·mol-1,D项正确。
【答案】D
18.物质A在一定条件下可发生一系列转化,由图判断下列关系错误的是( )。
A.AF,ΔH=-ΔH6
B.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0
C.CF,ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH6
D.若AC为放热过程,则ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6>0
【解析】AF和FA的焓变数值相等,符号相反,A项正确;由AA,能量变化为0,ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0,B项正确;由CF,ΔH=ΔH3+ΔH4+ΔH5,由FC,ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH6,二者的绝对值相等,符号相反,C项错误;若AC为放热过程,则CA为吸热过程,即ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6>0,D项正确。
【答案】C
电 化 学
类题1
带盐桥的原电池
1.锌铜原电池装置如图所示:
下列说法不正确的是( )。
A.锌极发生氧化反应
B.铜极的电极反应式为Cu2++2e-Cu
C.盐桥中阴离子向左烧杯迁移
D.硫酸铜溶液和硫酸锌溶液可互换
【解析】锌铜电池中锌为负极,铜为正极,锌极发生氧化反应,A项正确;铜极上Cu2+得电子,被还原为Cu单质,B项正确;盐桥中阴离子向左烧杯迁移,维持电荷平衡,C项正确;如果硫酸锌溶液与硫酸铜溶液互换,锌表面构成微小原电池,外电路没有电子流动,D项错误。
【答案】D
2.将反应Ag+Fe(NO3)3Fe(NO3)2+AgNO3设计成如图所示的双液电池,盐桥中溶液为饱和KCl溶液。下列推断正确的是( )。
A.甲烧杯中为硝酸铁溶液,乙烧杯中为硝酸银溶液
B.M电极材料可以是铁
C.电池工作一段时间后甲中产生白色沉淀
D.因为电极和电解质相同,所以双液电池与单液电池的电流效率相等
【解析】本题考查双液电池工作原理,旨在考查学生的比较、分析、判断能力。双液电池中,电极与电解质溶液不直接反应,甲中为硝酸银溶液,乙中为硝酸铁溶液,A项错误。M极材料不能和硝酸铁反应,M极材料不能比银活泼,M可以是石墨、铂等,B项错误。盐桥中Cl-向负极迁移,Cl-与甲中硝酸银溶液反应生成氯化银,C项正确。双液电池可避免电极表面发生氧化还原反应,减少了能量损失,放电效率高于单液电池,D项错误。
【答案】C
类题2
给出总反应的电池
3.锂钒氧化物电池是绿色环保型电池。电池反应为V2O5+xLiLixV2O5。下列说法错误的是( )。
A.锂在电池放电时作负极,充电时作阴极
B.电池放电时,Li+向电池负极迁移
C.充电时,阳极反应式为LixV2O5-xe-xLi++V2O5
D.充电时,LixV2O5中V元素被氧化
【解析】放电时,锂发生氧化反应,作负极;充电时,锂作阴极,A项正确。电池放电时,阳离子向电池正极迁移,B项错误。充电时,阳极发生氧化反应,阳极反应式为LixV2O5-xe-xLi++V2O5,C项正确。充电时,LixV2O5中V元素的化合价升高,被氧化,D项正确。
【答案】B
4.铁镍碱性电池常用于矿井照明。以20%的KOH溶液为电解质溶液,其充、放电反应为Fe+2Ni(OH)3Fe(OH)2+2Ni(OH)2。下列说法正确的是( )。
A.放电时,负极反应式为Fe-3e-+3OH-Fe(OH)3
B.放电时,正极反应式为Ni(OH)3+e-Ni(OH)2+OH-
C.充电时,OH-向阴极附近迁移
D.充电时,每生成22.4 g铁,转移1.2 mol电子
【解析】本题考查可充电电池的工作原理。放电时,负极反应式为Fe+2OH--2e-Fe(OH)2,A项错误;放电时,正极反应式为Ni(OH)3+e-Ni(OH)2+OH-,B项正确;充电过程就是电解,电解过程中阴离子向阳极迁移,C项错误;n(Fe)=22.4 g56 g·mol-1=0.4 mol,转移的电子n(e-)=0.8 mol,D项错误。
【答案】B
5.LiFePO4电池广泛用于电动车。电池反应为FePO4+LiLiFePO4,电池的正极材料是LiFePO4,负极材料是石墨烯,含Li+导电固体为电解质。下列说法正确的是( )。
选项
放电过程
充电过程
A
电能转化成化学能
Li+向电池的正极迁移
B
正极反应式为FePO4+e-+Li+LiFePO4
加入磷酸,提高电解质导电性
C
若正极质量增加7 g,则最多有NA个电子经外电路由负极流向正极
阳极材料的质量不断减少
D
若有n mol Li+迁移,则理论上有2n mol电子在电路上通过
阴极反应式为Li++e-Li
【解析】审题时抓住电池反应以及电极材料、电解质组成等。放电过程(电池工作),将化学能转化成电能,充电过程(电解池工作),阳离子向阴极迁移,即Li+向阴极迁移,A项错误。加入磷酸,锂与磷酸反应而破坏电池,B项错误。n(Li)=7 g7 g·mol-1=1 mol,负极反应式为Li-e-Li+,转移NA个电子;充电时,阳极由LiFePO4转化成FePO4,其质量减少,C项正确。若有n mol Li+迁移,则理论上有n mol电子在电路上通过,D项错误。
【答案】C
6.据报道,我国已研制出“可充室温钠-二氧化碳电池”,电极材料为钠金属片和碳纳米管,电解液为高氯酸钠-四甘醇二甲醚,电池总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C,生成的固体Na2CO3沉积在碳纳米管上。下列叙述不正确的是( )。
A.放电时钠金属片发生氧化反应
B.放电时吸收CO2,充电时释放CO2
C.放电时Na+向碳纳米管移动
D.放电时负极反应式为2Na-2e-+CO32-Na2CO3
【解析】放电时钠金属片作负极,失去电子,发生氧化反应,A项正确;原电池中正极上吸收CO2气体,CO2中的C元素化合价降低,得到电子,被还原为C单质,充电时C单质失去电子,与Na2CO3反应变为CO2气体,同时产生金属Na,B项正确;放电时Na+向正极碳纳米管移动,C项正确;放电时Na失去电子,负极反应式为Na-e-Na+,D项错误。
【答案】D
类题3
特殊电解质的原电池
7.一种测定O2含量的气体传感器如图所示。传感器工作时,仅Ag+能在α-AgI晶体里迁移,O2透过聚四氟乙烯进入传感器,AgI的物质的量增加。下列有关说法不正确的是( )。
A.正极反应式为I2+2Ag++2e-2AgI
B.负极反应式为Ag+I--e-AgI
C.电位计读数越大,O2含量越高
D.部分AlI3固体变为Al2O3固体
【解析】仅Ag+能在α-AgI晶体里迁移,O2透过聚四氟乙烯进入传感器,AgI的物质的量增加,AlI3的量减少(发生了反应4AlI3+3O26I2+2Al2O3),故负极反应式为Ag-e-Ag+,正极反应式为I2+2Ag++2e-2AgI,B项错误,A、D两项正确;O2浓度越大,生成的I2越多,通过电位计的电子越多,C项正确。
【答案】B
8.一种可充电锂-空气电池如图所示。电池放电时,O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x(x=0或1),下列说法正确的是( )。
A.多孔碳材料电极为负极
B.外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
C.Li+向多孔碳材料区迁移
D.x=0时,正极反应式为Li++e-Li
【解析】电池放电时,O2中O元素化合价降低,为得电子的过程,多孔碳材料电极为正极,A项错误;放电时,Li转化为Li+,电子经外电路从锂电极流向多孔碳材料电极,B项错误;放电时,Li失去电子生成Li+,原电池中阳离子向正极移动,即向多孔碳材料区迁移,C项正确;放电时,2个Li失去2个电子形成2个Li+,正极上通入的O2获得2个电子形成O22-,O22-与负极迁移过来的Li+结合形成Li2O2,故正极反应式为2Li++O2+2e-Li2O2,D项错误。
【答案】C
9.如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。工作温度在700~900 ℃时,O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,生成物均无毒无害。下列说法正确的是( )。
A.电池总反应为N2H4+2O22NO+2H2O
B.电池内的O2-由电极乙移向电极甲
C.当电极甲上有1 mol N2H4被消耗时,电极乙上有22.4 L O2参与反应
D.正极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-
【解析】生成物均为无毒无害的物质,则负极上反应生成氮气,电池总反应为N2H4+O2N2+2H2O,A项错误;放电时,阴离子向负极移动,即O2-由电极乙移向电极甲,B项正确;由电池总反应可知,当电极甲上有1 mol N2H4被消耗时,乙电极上有1 mol O2被还原,未说明是在标准状况下,所以体积不一定是22.4 L,C项错误;正极上氧气得电子,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-2O2-,D项错误。
【答案】B
类题4
微生物电池
10.中国企业华为宣布:利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出了石墨烯电池,电池反应式为LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2,其工作原理如图所示。下列关于该电池的说法正确的是( )。
A.该电池若用隔膜可选用阴离子交换膜
B.石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度
C.放电时,LiCoO2极的电极反应式为LiCoO2-xe-Li1-xCoO2+xLi+
D.对废旧的该电池进行“放电处理”,让Li+嵌入石墨烯中而有利于回收
【解析】由电池反应式可知,该电池需要锂离子由负极移向正极,所以不可选用阴离子交换膜,A项错误;石墨烯电池具有极佳的电化学储能特性,从而提高能量密度,B项正确;放电时,LiCoO2极是正极,发生得电子的还原反应,电极反应式为Li1-xCoO2+xLi++xe-LiCoO2,C项错误;根据电池反应式知,充电时锂离子嵌入石墨中,D项错误。
【答案】B
11.2006年,科学家们发明了一种能够给电子设备提供动力的生物燃料电池。该电池包括两个涂覆着酶的电极,它们处于充满空气和少量氢气的玻璃槽中。由于气体可以混合从而省去了昂贵的燃料隔离膜,其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )。
A.左边为该电池的负极
B.该电池可在高温环境下使用
C.负极反应式为H2-2e-2H+
D.正极反应式为O2+4e-2O2-
【解析】O2从左边通入,发生还原反应,左边为电池的正极,A项错误;该电池包括两个涂覆着酶的电极,高温下酶会变性,故该电池不能在高温下使用,B项错误;通入H2的一极为原电池的负极,
负极反应式为H2-2e-2H+,C项正确;通入O2的一极为原电池的正极,正极反应式为O2+4e-+4H+2H2O,D项错误。
【答案】C
12.青年学者孙旭平及其领衔团队成功利用Mo2N纳米催化剂在0.1 mol·L-1盐酸中进行电催化固氮,装置如图所示,在一定电压下具有较高的产氨速率。下列判断错误的是( )。
A.Mo2N/GCE电极为阴极
B.溶液中H+通过隔膜向Mo2N/GCE电极区迁移
C.Mo2N/GCE电极区的电极反应式为N2+6H++6e-2NH3
D.为提高溶液的导电性,可在石墨电极区加入适量的盐酸
【解析】根据装置图可知,该装置具有外加电源,故该装置为电解池,左侧电极N2NH3,N元素化合价降低,根据电解原理可知,Mo2N/GCE为阴极,石墨为阳极,阴极反应式为N2+6H++6e-2NH3,阳极反应式为2H2O-4e-O2↑+4H+。根据上述分析可知,A、C两项正确;电解池中,阳离子向阴极移动,B项正确;石墨电极区加入适量盐酸,Cl-在石墨电极上放电,产生Cl2,污染环境,D项错误。
【答案】D
类题5
电解池
13.Journal of Energy Chemistry报道我国科学家设计的CO2熔盐捕获与转化装置如图所示。下列有关说法正确的是( )。
A.a为电源负极
B.熔盐可用KOH溶液代替
C.d极的电极反应式为CO32-+4e-C+3O2-
D.转移1 mol电子可捕获CO2 11.2 L(标准状况下)
【解析】由图可知,c电极上O2-失电子被氧化为O2,故c作阳极,则a为电源正极,A项错误;若用KOH溶液作电解质,则该装置成为电解水的装置,阴极上是H+得电子生成氢气,当电解质溶液吸收足量的二氧化碳后变为碳酸氢钾溶液,不能再吸收二氧化碳,故该装置不能连续长时间吸收二氧化碳,B项错误;由图可知,d电极得电子,电极反应式为CO32-+4e-C+3O2-,C项正确;碳元素化合价由+4价变为0价,则转移1 mol电子可捕获CO2 5.6 L(标准状况下),D项错误。
【答案】C
14.煤的电化学脱硫是借助煤在电解槽阳极发生的电化学氧化反应,将煤中黄铁矿(FeS2)或有机硫化物氧化成可溶于水的含硫化合物而达到净煤目的。如图是一种脱硫机理,则下列说法正确的是( )。
1—电极a 2—黄铁矿 3—MnSO4、H2SO4混合溶液 4—未反应黄铁矿 5—电解产品
A.Mn3+充当了电解脱硫过程的催化剂
B.电极a应与电源负极相连
C.脱硫过程中存在的离子反应为8H2O+FeS2+15Mn3+Fe3++16H++2SO42-+15Mn2+
D.阴极发生的反应为2H2O+4e-4H++O2↑
【解析】电解初期,电极a发生反应Mn2+-e-Mn3+,电解后期Mn3+又被还原,Mn3+充当了电解脱硫过程的中间产物,A项错误;电极a发生反应Mn2+-e-Mn3+,是电解池的阳极,应与电源的正极相连,B项错误;脱硫过程中Mn3+将FeS2氧化成Fe3+和SO42-,存在的离子反应为8H2O+FeS2+15Mn3+Fe3++16H++2SO42-+15Mn2+,C项正确;阴极发生的反应为4H++4e-+O22H2O,D项错误。
【答案】C
15.生产硝酸钙的工业废水中常含有NH4NO3,可用电解法净化,其工作原理如图所示。下列有关说法正确的是( )。
A.a为电源负极,b为电源正极
B.装置工作时电子由b极流出,经导线、电解槽流入a极
C.Ⅰ室能得到副产品浓硝酸,Ⅲ室能得到副产品浓氨水
D.阴极反应式为2NO3-+12H++10e-N2↑+6H2O
【解析】根据装置图可知,Ⅰ室和Ⅱ室之间为阴离子交换膜,即NO3-从Ⅱ室移向Ⅰ室,同理NH4+从Ⅱ室移向Ⅲ室,根据电解原理可知,a为电源正极,b为电源负极,A项错误;根据电解原理可知,电解槽中没有电子通过,只有阴、阳离子通过,B项错误;Ⅰ室为阳极区,电极反应式为2H2O-4e-O2↑+4H+,得到较浓的硝酸,Ⅱ室为阴极区,电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-,NH4+与OH-反应生成NH3·H2O,得到较浓的氨水,C项正确,D项错误。
【答案】C
16.双极膜电渗析一步法盐制酸碱的技术进入了工业化阶段,某科研小组研究采用BMED膜堆(如图所示),模拟以精制浓海水为原料直接制备酸和碱。BMED膜堆包括阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜(a、d)。已知:在直流电源的作用下,双极膜内中间界面层发生水的解离,生成H+和OH-。下列说法正确的是( )。
A.电极Y连接电源的正极,发生还原反应
B.Ⅰ口排出的是混合碱,Ⅱ口排出的是淡水
C.电解质溶液采用Na2SO4溶液可避免有害气体的产生
D.a左侧膜为阳离子交换膜,c为阴离子交换膜
【解析】H+向右侧移动,说明电极Y为阴极,所以电极Y连接电源的负极,发生还原反应,A项错误。浓海水中的Cl-向左侧移动,Na+向右侧移动;双极膜中,H+向右侧迁移,OH-向左侧迁移,因此Ⅱ口排出的是淡水,Ⅰ口排出的是盐酸,Ⅲ口排出的是碱液,B项错误。由于Cl-放电会产生有毒的氯气,加入Na2SO4溶液,目的是增强溶液的导电性,Cl-移向Ⅰ室,H+通过a移向Ⅰ室,在Ⅰ室得到HCl,可避免有害气体的产生,C项正确。Na+移向Ⅲ室,c为阳离子交换膜,OH-向左侧移动,所以a左侧膜为阴离子交换膜,D项错误。
【答案】C
17.电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的原理如图所示,下列叙述错误的是( )。
A.M室发生的电极反应:2H2O-4e-O2↑+4H+
B.Ⅰ、Ⅲ为阴离子交换膜,Ⅱ为阳离子交换膜
C.N室中:a%0。
分别进行以下操作达到新平衡后,下列叙述正确的是( )。
A.恒容下通入B,n(Z)增大
B.恒压下通入Z,n(A)不变
C.恒压下通入稀有气体,c(B)不变
D.恒容下通入X,c(C)减小
【解析】恒容下通入B,前一反应正向移动,放热,导致后一反应正向移动,n(Z)增大,A项正确;恒压下通入Z,后一反应逆向移动,放热,导致前一反应逆向移动,n(A)增大,B项错误;恒压下通入稀有气体,体积增大,c(B)减小,C项错误;恒容下通入X,后一反应正向移动,吸热,导致前一反应正向移动,c(C)增大,D项错误。
【答案】A
类题2
化学平衡图像问题
4.达到平衡后,外界条件变化时,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0的反应速率变化情况如图所示(v'表示正反应速率,v″表示逆反应速率)。下列说法中正确的是( )。
A.t1时改变的条件是增大体系的压强
B.t2时改变的条件是减小压强
C.t3时改变的条件是升高温度
D.t4时改变的条件是使用了催化剂
【解析】增大压强,正、逆反应速率都增大,A项错误;减小压强,正、逆反应速率都减小,平衡逆向移动,逆反应速率大于正反应速率,B项错误;升高温度,正、逆反应速率都增大,平衡逆向移动,逆反应速率大于正反应速率,C项错误;催化剂只能改变化学反应速率,不能改变化学平衡,D项正确。
【答案】D
5.现有一化学平衡mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),A的转化率与压强、温度的关系如图所示。下列叙述正确的是( )。
A.正反应是放热反应;m+n>p+q
B.正反应是吸热反应;m+np+q
【解析】图像中有三个量,应定一个量来分别讨论另外两个量之间的关系。定压强,讨论温度与A的转化率的关系:同一压强下,温度越高,A的转化率越高,说明正反应是吸热反应。定温度,讨论压强与A的转化率的关系:同一温度下,压强越大,A的转化率越高,说明正反应是体积缩小的反应,即m+n>p+q。
【答案】D
6.下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像,其中图像和实验结论表达均正确的是( )。
A.①是其他条件一定时,反应速率随温度变化的图像,正反应ΔH<0
B.②是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图像
C.③是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图像,曲线a是使用催化剂的曲线
D.④是一定条件下,向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像,压强p1>p2
【解析】由图①可知,温度升高,平衡正向移动,正反应ΔH>0,A项错误;图②中,该反应的离子方程式为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后,平衡不移动,B项错误;使用催化剂可缩短反应达到平衡所需的时间,由图③可知,曲线a是使用催化剂的曲线,C项正确;由图④可知,一定条件下,向含有一定量A的容器中逐渐加入B时,平衡向正反应方向移动,A物质的转化率提高,另该反应是一个反应前后气体体积不变的化学反应,改变压强,平衡不移动,D项错误。
【答案】C
7.将I2溶于KI溶液中,能配制成浓度较大的碘水,主要是发生了反应:I2(aq)+I-(aq)I3-(aq)。该平衡体系中,I3-的物质的量浓度与温度(T)的关系如图所示(曲线上的任何一点都代表平衡状态)。下列说法正确的是( )。
A.反应速率:v(M)>v(P)
B.平衡常数:K(N)v逆
【解析】温度越高,反应速率越大,v(M)K(P),B项错误;M、N两点相比,M点温度低于N点温度,升高温度,平衡左移,所以M点的c(I-)更小,C项错误;Q点时,该反应正向进行,则v正>v逆,D项正确。
【答案】D
8.在密闭容器中充入一定量的NO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-57 kJ·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的曲线如图所示。下列说法正确的是( )。
A.a、c两点的反应速率:a>c
B.a、b两点NO2的转化率:av逆
B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,A的体积分数:Ⅰ>Ⅱ
C.t2时刻改变的条件是向密闭容器中加C
D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数:Ⅰ<Ⅱ
【解析】根据图像可知,t1时刻反应已经达到平衡状态,t1~t2正、逆反应速率相等,A项错误。t2时刻逆反应速率突然增大,然后逐渐减小,但平衡不移动。由于反应前后体积不变,因此改变的条件是加入物质C,但平衡是等效的,所以A的体积分数不变,B项错误,C项正确。由于温度不变,因此Ⅰ、Ⅱ两过程的平衡常数相等,D项错误。
【答案】C
10.在一定条件下,N2O分解的部分实验数据如下:
反应时间
/min
0
10
20
30
40
50
c(N2O)/
mol·L-1
0.100
0.090
0.080
0.070
0.060
0.050
反应时间
60
70
80
90
100
-
/min
c(N2O)/
mol·L-1
0.040
0.030
0.020
0.010
0.000
-
下列图像能正确表示该反应有关物理量变化规律的是( )。
(注:图中半衰期是指任一浓度的N2O消耗一半时所需的相应时间,c1、c2均表示N2O的初始浓度且c10.060
【解析】根据各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比,v(N)=v(M)=0.050mol10 L×5min=1.0×10-3 mol·L-1·min-1,A项错误;
实验②中, X(g)+Y(g)M(g)+N(g)
c起始/mol·L-1 0.01 0.04 0 0
c转化/mol·L-1 0.008 0.008 0.008 0.008
c平衡/mol·L-1 0.002 0.032 0.008 0.008
求得K=c(M)·c(N)c(X)·c(Y)=0.008×0.0080.002×0.032=1.0,B项错误;根据温度相同K相等,
实验③中, X(g)+Y(g) M(g)+N(g)
c起始/mol·L-1 0.02 0.03 0 0
c转化/mol·L-1 a10 a10 a10 a10
c平衡/mol·L-1 0.02-a10 0.03-a10 a10 a10
K=c(M)·c(N)c(X)·c(Y)=(a10)2(0.02-a10)×(0.03-a10)=1.0,解得a=0.120,则X的转化率为0.120mol0.20mol×100%=60%,C项正确;700 ℃时,实验①的平衡常数K=0.009×0.009(0.04-0.009)×(0.01-0.009)≈2.6,升高温度至800 ℃时,K=1.0,K减小,
即升温平衡逆向移动,正反应为放热反应,实验③中a=0.12=0.060×2,若④的温度为800 ℃,此时与③为等效平衡,b=0.060,但④的温度为900 ℃,则相当于实验③的基础上平衡逆向移动,b<0.060,D项错误。
【答案】C
15.在1.0 L恒容密闭容器中充入0.10 mol A(g),一定温度下发生反应A(g)B(g)+C(g) ΔH<0,反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的关系如图所示。下列分析正确的是( )。
A.t2时反应达到平衡,且t2=2t1
B.该温度下此反应的平衡常数K=0.32
C.欲提高平衡体系中B的含量,可采取加入气体A或降低体系温度等措施
D.平衡时再充入0.1 mol A,则A的转化率增大
【解析】在恒容的密闭容器中,气体的物质的量之比等于容器中气体产生的压强之比。分析反应前后各物质的量的变化:
A(g)B(g)+C(g)
起始量(mol) 0.1 0 0
变化量(mol) x x x
平衡量(mol) 0.1-x x x
0.1mol(0.1-x+x+x)mol=0.5 kPa0.9 kPa,解得x=0.08。
随着反应的进行,反应物浓度减小,反应速率逐渐减小,则消耗相同物质的量的反应物时,耗用的时间增大,故t2>2t1,A项错误;由三段式分析可知,平衡常数K=0.08×0.080.1-0.08=0.32,B项正确;该反应的正反应是气体物质的量增大的放热反应,根据平衡移动原理,欲提高平衡体系中B的含量,可降低温度、减小压强、减少A或C的量等,C项错误;平衡时再充入0.1 mol A,A的转化率减小,D项错误。
【答案】B
16.固定容积为2 L的密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g),图Ⅰ表示在298 K时容器中各物质的物质的量随时间的变化关系,图Ⅱ表示平衡常数K随温度T的变化关系。结合图示判断,下列结论正确的是( )。
A.该反应可表示为2A(g)+B(g)C(g) ΔH<0
B.298 K时该反应的平衡常数K=6.25
C.当容器中气体密度不再变化时,该反应达到平衡状态
D.第6 min时,再向体系中充入0.4 mol C,重新达到平衡时C的体积分数大于0.25
【解析】根据图Ⅰ可知,化学方程式为2A(g)+B(g)C(g),根据图Ⅱ可知,正反应为吸热反应,所以该反应可表示为2A(g)+B(g)C(g)
ΔH>0,A项错误;图Ⅰ中5 min时达到化学平衡,平衡浓度分别为c(A)=0.4mol2 L=0.2 mol·L-1,c(B)=0.2mol2 L=0.1 mol·L-1,c(C)=0.2mol2 L=0.1 mol·L-1,K=0.10.1×0.22=25,B项错误;由ρ=mV可知,m不变,V不变,则ρ是定值,因此当容器中气体密度不再变化时,该反应不一定达到平衡状态,C项错误;图Ⅰ中5 min时,C的体积分数为0.2mol(0.2+0.2+0.4)mol=0.25,6 min时反应已经达到平衡,再充入0.4 mol C,相当于在原平衡的基础上增大压强,会使原平衡正向移动,则C的体积分数增大,D项正确。
【答案】D
电解质溶液
类题1
弱电解质(水)的电离
1.现有两种溶液:10 mL 0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液(甲);10 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液(乙)。下列推断正确的是( )。
A.甲、乙中水的电离都被抑制
B.c(NH4+):甲>乙
C.pH:甲>乙
D.阳离子总数:甲=乙
【解析】NH4Al(SO4)2NH4++Al3++2SO42-、NH4HSO4NH4++H++SO42-,硫酸铝铵促进水的电离,A项错误;硫酸氢铵中氢离子抑制铵根离子水解,而铝离子水解程度小,对铵根离子水解的抑制作用小,
故甲中铵根离子浓度较小,B项错误;甲溶液的酸性比乙的弱,C项正确;假设甲、乙都不水解,则两溶液中阳离子数目相等,因甲中Al3+发生水解Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,故甲中阳离子总数较多,D项错误。
【答案】C
类题2
离子浓度大小的比较
2.H2C2O4为二元弱酸。20 ℃时,配制一组c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.100 mol·L-1的H2C2O4和NaOH的混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系不正确的是( )。
A.pH=2.5的溶液中:c(H2C2O4)+c(C2O42-)0.100 mol·L-1+c(HC2O4-)
D.pH=7.0的溶液中:c(Na+)>2c(C2O42-)
【解析】由图可知pH=2.5时,溶液中主要存在HC2O4-,即c(HC2O4-)>c(H2C2O4)+c(C2O42-),A项正确;当c(Na+)=0.100 mol·L-1时,此时应为NaHC2O4溶液,由电荷守恒可知,c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(C2O42-)+c(HC2O4-),由物料守恒可知,c(Na+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4),联立可得质子守恒式c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O42-),B项正确;由电荷守恒可知c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(C2O42-)+c(HC2O4-),由图可知,c(HC2O4-)=c(C2O42-)时,c(HC2O4-)=c(C2O42-)=0.0500 mol·L-1,则c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+0.100 mol·L-1+c(HC2O4-),由图可知溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),有c(Na+)<0.100 mol·L-1+c(HC2O4-),C项错误;由电荷守恒可知c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(C2O42-)+c(HC2O4-),若pH=7.0,即c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-),即c(Na+)>2c(C2O42-),D项正确。
【答案】C
3.下列各组溶液中离子浓度大小比较正确的是( )。
A.0.1 mol·L-1 Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(HS-)>c(OH-)
B.0.2 mol·L-1 Na2CO3溶液和0.1 mol·L-1盐酸等体积混合,在混合液中:c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)
C.在0.1 mol·L-1氨水中滴加盐酸至恰好完全反应:c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)
D.NH4Fe(SO4)2溶液中:c(SO42-)>c(NH4+)>c(Fe3+)>c(H+)>c(OH-)
【解析】硫化钠溶液中c(OH-)>c(HS-),A项错误;混合后得到浓度相等的碳酸氢钠和碳酸钠溶液,离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+),B项错误;恰好完全反应时溶液呈酸性,则溶液中c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),C项错误;铁离子的水解能力比铵根离子的水解能力强,D项正确。
【答案】D
4.在某温度时,将n mol·L-1氨水滴入10 mL 1.0 mol·L-1盐酸中,溶液pH和温度随加入氨水体积的变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )。
A.a点:Kw=1.0×10-14
B.b点:c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
C.25 ℃时,NH4Cl的水解常数为(n-1)×10-7
D.d点对应水的电离程度最大
【解析】水的离子积常数大小与温度有关,温度越低,水的离子积常数越小,a点溶液温度小于25 ℃,则水的离子积Kw<1.0×10-14,A项错误;b点溶液的pH<7,则c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒可知,c(Cl-)>c(NH4+),溶液中离子浓度大小为c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),B项错误;根据图像可知,25 ℃时溶液的pH=7,则c(H+)=c(OH-)=10-7 mol·L-1,c(NH4+)=c(Cl-)=0.5 mol·L-1,根据物料守恒可知,c(NH3·H2O)=(0.5n-0.5) mol·L-1,则25 ℃时NH4Cl的水解常数Kh=0.5(n-1)×10-70.5=(n-1)×10-7,C项正确;b点溶液温度最高,
说明此时两溶液恰好完全反应生成氯化铵,铵根离子水解促进了水的电离,则a、d两点都抑制了水的电离,则b点水的电离程度最大,D项错误。
【答案】C
5.常温下,向新制氯水中滴加NaOH溶液,溶液中水电离出的c水(H+)与NaOH溶液的体积之间的关系如图所示。下列推断正确的是( )。
A.可用pH试纸测定E点对应溶液的pH,其pH=3
B.G点对应溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)
C.H、F点对应溶液中都存在:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)
D.常温下加水稀释H点对应溶液,溶液的pH增大
【解析】E点对应新制氯水溶液,溶液呈酸性,由水电离出的c水(H+)=10-11 mol·L-1,溶液中OH-完全是由水电离产生的,所以c(OH-)=c水(H+)=10-11 mol·L-1,则溶液中c(H+)=Kwc(OH-)=10-3 mol·L-1,溶液pH=3,但新制氯水有漂白性,故不能用pH试纸测量其pH,应该用pH计,A项错误;G点,氯水与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成等物质的量的NaCl、NaClO,ClO-水解使溶液呈弱碱性,所以有c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),B项正确;H点对应溶液中溶质为NaCl、NaClO和NaOH,根据电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(ClO-),此时溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),所以c(Na+)>c(Cl-)+c(ClO-),C项错误;H点为碱性溶液,加水稀释时溶液的碱性减弱,所以pH降低,D项错误。
【答案】B
6.室温下,0.1 mol·L-1 H2A溶液中存在H2A、HA-和A2-三种形态的粒子,向其中滴加一定浓度的NaOH溶液,其物质的量分数δ(X)随溶液pH的变化关系如图所示[已知δ(X)=c(X)c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)]。下列说法不正确的是(图中a=1.35,b=4.17)( )。
A.pH=7的溶液中c(Na+)=2[c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)]
B.0.1 mol·L-1 NaHA溶液中c(OH-)+c(A2-)=c(H+)+c(H2A)
C.已知pKa=-lgKa,则pKa2(H2A)=4.17
D.pH=3的溶液中c(HA-)>c(A2-)+c(H2A)
【解析】根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),pH=7,c(H+)=c(OH-),有c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-),A项错误;对于0.1 mol·L-1 NaHA溶液,根据物料守恒有c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)+c(H2A),根据电荷守恒有c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-)=c(H+)+c(Na+),将两式合并得c(OH-)+c(A2-)=c(H+)+c(H2A),B项正确;Ka2(H2A)=c(A2-)·c(H+)c(HA-),图中M点对应的δ(HA-)=δ(A2-),即M点c(HA-)=c(A2-),此时Ka2(H2A)=c(H+),pKa2(H2A)=pH=4.17,C项正确;由图可知,pH=3的溶液中c(HA-)>c(A2-)+c(H2A),D项正确。
【答案】A
7.25 ℃时,向某Na2CO3溶液中加入稀盐酸,溶液中含碳微粒的物质的量分数(φ)随溶液pH变化的部分情况如图所示。下列说法中正确的是( )。
A.pH=7时,c(Na+)=c(Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)
B.pH=8时,c(Na+)=c(Cl-)
C.pH=12时,c(Na+)>c(OH-)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(H+)
D.25 ℃时,CO32-+H2OHCO3-+OH-的水解平衡常数Kh=10-10
【解析】由电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),pH=7时,c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),A项正确。由图可知,pH=8时,溶液为碳酸氢钠和氯化钠的混合液,溶液中c(Cl-)c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),C项错误。题目中水解常数的表达式为Kh=c(OH-)·c(HCO3-)c(CO32-),由图可知,当c(CO32-)=c(HCO3-)时,pH=10,此时c(H+)=1×10-10 mol·L-1,则Kh=c(OH-)=Kwc(H+)=1×10-4,D项错误。
【答案】A
8.室温下,用0.10 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液和HCN溶液,所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )。
A.室温下,电离平衡常数:K(HCN)>K(CH3COOH)
B.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)>c(CN-)
C.点③所示溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
D.点④所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
【解析】同浓度的酸溶液,电离平衡常数越大,溶液的酸性越强。由于起始时两种酸浓度相等,CH3COOH溶液的pH较小,则CH3COOH的酸性较强,故室温下,电离平衡常数K(HCN)c(CN-),B项正确;点③溶液呈中性,则c(OH-)=c(H+),CH3COO-水解程度较小,c(CH3COO-)>c(CH3COOH),存在c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+),C项错误;点④溶液中溶质为醋酸钠,故溶液中存在c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),D项错误。
【答案】B
类题3
酸碱中和反应及其延伸类图像分析
9.常温下,将0.1000 mol·L-1 NaOH溶液分别滴入20.00 mL浓度均为0.1000 mol·L-1的一元酸HX和HY溶液中,溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列叙述错误的是( )。
A.N点溶液中:c(Y-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
B.常温下,0.1000 mol·L-1 HY溶液的电离度约为1%
C.Ka(HX)数量级为10-9
D.用NaOH溶液滴定HY可用酚酞作指示剂
【解析】N点时所得溶液为含有等物质的量的HY和NaY的混合溶液,溶液呈酸性,HY的电离程度大于Y-的水解程度,c(Y-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故A项错误;由图可知,常温下,0.1000 mol·L-1 HY溶液的pH=3,HY溶液的电离度约为10-3mol·L-10.1000mol·L-1×100%=1%,故B项正确;由图可知,常温下,0.1000 mol·L-1 HX
溶液的pH=5,HX的电离平衡常数Ka=c(H+)·c(X-)c(HX)=10-5×10-50.1000=10-9,故C项正确;NaY为强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性,应选用碱性范围变色的指示剂,所以用NaOH溶液滴定HY时可用酚酞作指示剂,故D项正确。
【答案】A
10.常温下向20 mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液中滴加0.10 mol·L-1 NaOH溶液时,混合溶液的pH与相关微粒的浓度关系如图所示。已知:pKa=-lgKa。下列说法不正确的是( )。
A.CH3COOH溶液中存在如下平衡:CH3COOHH++CH3COO-
B.b点加入NaOH溶液的体积小于20 mL
C.将等物质的量的CH3COOH和CH3COONa一起溶于蒸馏水中,可以得到a点对应的溶液
D.常温下,CH3COOH的电离常数为Ka,则pKa=4.7
【解析】醋酸是弱电解质,在水溶液中存在电离平衡CH3COOHH++CH3COO-,A项正确;b点溶液的pH=7,溶液呈中性,醋酸钠溶液呈碱性,要使混合溶液呈中性,则醋酸应该稍微过量,所以b点加入NaOH溶液的体积小于20 mL,B项正确;a点对应溶液中,lgc(CH3COO-)c(CH3COOH)=0,c(CH3COOH)=c(CH3COO-),Ka=c(CH3COO-)·c(H+)c(CH3COOH)=10-4.7,pKa=4.7,其水解平衡常数Kh=10-1410-4.7=10-9.3pH
C.a、b、c三点由水电离的c(OH-)依次减小
D.a、b、d三点对应NH3·H2O的电离常数:K(b)>K(d)>K(a)
【解析】向V mL 0.1 mol·L-1氨水中滴加等物质的量浓度的稀H2SO4,反应放热,溶液的温度升高,当二者恰好完全反应时,放热最多,溶液的温度最高,所以硫酸的体积为20 mL时,恰好完全反应,则完全反应时消耗硫酸的物质的量为0.1 mol·L-1×0.02 L=0.002 mol,则氨水的物质的量为0.004 mol,所以氨水的体积为0.004mol0.1mol·L-1=0.04 L=40 mL,即V=40,A项正确。b点时硫酸与氨水恰好完全反应生成硫酸铵,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),所以pOH>pH,B项正确。b点硫酸与氨水恰好完全反应生成硫酸铵,此时NH4+水解促进了水的电离,则b点水的电离程度最大;a点加入10 mL硫酸,溶液呈碱性,c点加入40 mL硫酸,c点c(H+)大于a点c(OH-),则水的电离程度a>c,所以水的电离程度大小关系为b>a>c,C项错误。升高温度促进NH3·H2O的电离,电离常数增大,由图可知,温度b>d>a,则a、b、d三点NH3·H2O的电离常数为K(b)>K(d)>K(a),D项正确。
【答案】C
12.常温下用NaOH溶液滴定H2C2O4溶液,溶液中-lgc(H+)c(H2C2O4)和-lg c(HC2O4-)[或-lgc(H+)c(HC2O4-)和-lgc(C2O42-)]的关系如图所示。下列说法正确的是( )。
A.曲线N表示-lgc(H+)c(HC2O4-)和-lg c(C2O42-)的关系
B.Ka1(H2C2O4)的数量级为10-1
C.向NaHC2O4溶液中加少量NaOH至c(HC2O4-)和c(C2O42-)相等,此时溶液pH约为4
D.在Na2C2O4和NaHC2O4的物质的量之比为1∶1的混合溶液中,c(Na+)>c(C2O42-)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(OH-)>c(H+)
【解析】H2C2O4溶液中存在H2C2O4HC2O4-+H+,HC2O4-C2O42-+H+,且Ka1=c(H+)·c(HC2O4-)c(H2C2O4),Ka2=c(H+)·c(C2O42-)c(HC2O4-),可知[-lgc(H+)c(H2C2O4)]+[-lg c(HC2O4-)]=-lgKa1,[-lgc(H+)c(HC2O4-)]+[-lg c(C2O42-)]
=-lgKa2,因Ka1>Ka2,则-lgKa1<-lgKa2,可知曲线M表示-lgc(H+)c(H2C2O4)和-lg c(HC2O4-)的关系,曲线N表示-lgc(H+)c(HC2O4-)和-lg c(C2O42-)的关系,A项正确;-lgKa1=2,Ka1=10-2,B项错误;向NaHC2O4溶液中加少量NaOH至c(HC2O4-)和c(C2O42-)相等,c(H+)=c(H+)·c(C2O42-)c(HC2O4-)=Ka2(H2C2O4)=10-5 mol·L-1,C项错误;由于二者的物质的量相等,所以c(NaHC2O4)、c(Na2C2O4)相等,c(H+)=c(H+)·c(C2O42-)c(HC2O4-)=Ka2=10-5 mol·L-1,pH<7,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),D项错误。
【答案】A
13.草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,在菠菜、苋菜、甜菜等植物中含量较高。25 ℃时,向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lg X[X表示c(HC2O4-)c(H2C2O4)或c(C2O42-)c(HC2O4-)]随pH的变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.直线Ⅰ中X表示的是c(HC2O4-)c(H2C2O4)
B.直线Ⅰ、Ⅱ的斜率均为1
C.0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液中:c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)
D.已知,碳酸的Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11,则向Na2CO3溶液中加入等物质的量的草酸溶液,发生反应的离子方程式为CO32-+H2C2O4C2O42-+H2O+CO2↑
【解析】二元弱酸的电离平衡常数Ka1>Ka2,直线Ⅰ表示X与c(H+)的乘积等于1×10-1.22,则H2C2O4的Ka1=1×10-1.22;直线Ⅱ表示X与c(H+)的乘积等于1×10-4.19,则H2C2O4的Ka2=1×10-4.19。所以直线Ⅰ中X表示的是c(HC2O4-)c(H2C2O4),A项正确。直线Ⅰ中lg X=pH-1.22;直线Ⅱ中lg X=pH-4.19,所以直线Ⅰ、Ⅱ的斜率均为1,B项正确。HC2O4-的电离平衡常数为Ka2=1×10-4.19,HC2O4-的水解平衡常数=KwKa1=1×10-141×10-4.19=1×10-9.81,HC2O4-的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,所以0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液中c(Na+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4),C项错误。H2C2O4的Ka2大于碳酸的Ka1,所以向Na2CO3
溶液中加入等物质的量的草酸溶液,生成草酸钠和二氧化碳,离子方程式为CO32-+H2C2O4C2O42-+H2O+CO2↑,D项正确。
【答案】C
类题4
弱电解质及可水解盐类的图像分析
14.浓度均为0.1 mol·L-1、体积均为V0的HX、HY溶液,分别加水稀释至体积为V,pH随lgVV0的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )。
A.HX、HY都是弱酸,且HX的酸性比HY的弱
B.相同温度下,电离常数K(HX):a>b
C.常温下,由水电离出的c(H+)·c(OH-):a1,说明HX部分电离,为弱电解质,HY的pH=1,说明HY完全电离,为强电解质,HY的酸性大于HX,A项错误;酸的电离平衡常数只与温度有关,所以相同温度下,电离常数K(HX):a=b,B项错误;酸或碱抑制水的电离,酸中c(H+)越小,其抑制水的电离程度越小,由图可知,b点溶液中c(H+)小于a点溶液,则水的电离程度ac(MnO4-)
B.在0≤pH≤5时,HMnO4溶液满足:pH=lgVV0
C.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的NaClO2和NaMnO4溶液的pH:NaMnO4>NaClO2
D.稀释前分别用1 mol·L-1的NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液的体积:HMnO4>HClO2
【解析】两溶液中均存在电荷守恒,c(H+)=c(OH-)+c(ClO2-),c(H+)=c(OH-)+c(MnO4-),当稀释至pH均为3时,溶液中c(ClO2-)=c(MnO4-),A项错误;由图可知,lgVV0+1=1时,1 mol·L-1 HMnO4中c(H+)=1 mol·L-1,说明HMnO4为强酸,在0≤pH≤5时,HMnO4溶液满足pH=lgVV0,B项正确;常温下,NaClO2的水解能力强,浓度均为0.1 mol·L-1的NaClO2和NaMnO4溶液的pH:NaMnO4b>c
C.将a、b两点溶液混合,所得溶液中:c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O)
D.氨水稀释过程中,c(NH4+)c(NH3·H2O)不断减小
【解析】加水稀释时,氨水进一步电离,导电能力变化较小,则曲线Ⅰ为氨水的稀释曲线,A项错误;盐酸呈酸性,氨水呈碱性,导电能力越大,说明离子浓度越大,则a、b、c三点溶液的pH:a>b>c,B项正确;将a、b
两点溶液混合,由于氨水浓度大于盐酸浓度,反应后氨水过量,所以溶液呈碱性,c(Cl-)Mg2+,则金属活动性Mg>Cu,D项正确。
【答案】D
14.根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是( )。
选项
实验操作和现象
结论
A
向鸡蛋清溶液中加入少量CuSO4溶液,出现浑浊
蛋白质可能发生了变性
B
将乙醇与浓硫酸混合加热,产生的气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液紫红色褪去
产生的气体中一定含有乙烯
C
室温下,用pH试纸测得0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液的pH约为10,0.1 mol·L-1NaHSO3溶液的pH约为5
HSO3-结合H+的能力比SO3-的强
(续表)
选项
实验操作和现象
结论
D
向浓度均为0.1 mol·L-1的NaCl和NaBr的混合溶液中滴入过量AgNO3溶液,
Ksp(AgBr)<
Ksp(AgCl)
产生淡黄色沉淀(AgBr)
【解析】鸡蛋清的主要成分为蛋白质,少量CuSO4可能会使其发生变性,A项正确,乙醇和浓硫酸共热至170 ℃后发生消去反应生成乙烯,但乙醇易挥发,也可使酸性KMnO4溶液褪色,则该实验不能证明乙烯能使KMnO4溶液褪色,B项错误;室温下,用pH试纸测得0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液的pH约为10,0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH约为5,说明SO32-的水解程度比HSO3-的强,SO32-结合H+ 的能力比HSO3-的强,C项错误;Cl-和Br-均与Ag+反应生成沉淀,其中AgCl为白色沉淀,AgBr为淡黄色沉淀,所以产生淡黄色沉淀的现象不能说明Ksp(AgBr)W-;Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。下列说法中正确的是( )。
A.X、M两种元素只能形成X2M型化合物
B.由于W、Z、M元素的简单氢化物相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低
C.常温下,元素Y、Z、W的单质均为固体
D.元素W和M的某些单质可作为水处理剂
【解析】Y单质晶体熔点高、硬度大,是半导体材料,则Y是Si元素。根据X、Y、Z、W同周期,Z2-、M2-知Z是S元素,M是O元素(Z、M同主族)。X+与M2-具有相同的电子层结构,则X为Na元素。离子半径Z2->W-,则W为Cl元素。A项,X、M两种元素能形成Na2O和Na2O2两种化合物,错误;B项,W、Z、M元素的简单氢化物分别为HCl、H2S、H2O,由于水分子间存在氢键,故其沸点最高,错误;C项,Y、Z、W的单质分别为Si、S、Cl2,Cl2在常温下为气体,错误;D项,W和M的单质Cl2、O3可作水处理剂,正确。
【答案】D
4.下列有关实验操作和实验目的完全正确的是( )。
选项
实验操作
实验目的
A
同温下用pH试纸分别测定浓度为0.1 mol·L-1NaClO溶液、0.1 mol·L-1CH3COONa溶液的pH
比较HClO和CH3COOH的酸性强弱
B
蒸干氯化铜溶液
制备无水氯化铜
C
向2支盛有2 mL相同浓度的银氨溶液中分别滴加2滴同浓度的NaCl溶液和NaI溶液,一支试管中产生黄色沉淀,另一支试管中无沉淀
证明Ksp:AgIc(HA)>c(A-)>c(OH-)
【解析】由图可知,E点溶液pH为7,溶液中c(H+)=c(OH-),由溶液中电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(Cl-)+c(OH-)可知,溶液中c(Na+)=c(A-)+c(Cl-),A项错误;HA的电离常数Ka(HA)=c(A-)·c(H+)c(HA),由图可知pH为3.45时,溶液中pc(A-)c(HA)=0,c(HA)=c(A-),则Ka(HA)=c(H+)=10-3.45,Ka(HA)的数量级为10-4,B项错误;溶液中c(A-)c(HA)·c(OH-)=c(A-)·c(H+)c(HA)·c(OH-)·c(H+)=Ka(HA)Kw,温度不变,水的离子积常数、弱酸的电离常数不变,则滴加过程中pc(A-)c(HA)·c(OH-)保持不变,C项正确;F点溶液pH为5,pc(A-)c(HA)=-1,则溶液中c(A-)>c(HA),由物料守恒c(Na+)=c(A-)+c(HA)可知c(Na+)>c(A-),则溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(A-)>c(HA)>c(OH-),D项错误。
【答案】C
综合训练(二)
1.《天工开物》中对制造染料“蓝靛”的叙述如下:“凡造淀,叶与茎多者入窖,少者入桶与缸。水浸七日,其汁自来。每水浆一石,下石灰五升,搅冲数十下,淀信即结。水性定时,淀沉于底……其掠出浮沫晒干者曰靛花。”文中没有涉及的实验操作是( )。
A.溶解 B.搅拌 C.升华 D.蒸发
【解析】“水浸七日,其汁自来”涉及溶解,A项不符合题意;“搅冲数十下”涉及搅拌,B项不符合题意;升华是指物质由固态受热直接变成气态,文中没有涉及,C项符合题意;“其掠出浮沫晒干者曰靛花”涉及蒸发,D项不符合题意。
【答案】C
2.有机化合物M、N的结构如图所示。下列有关说法不正确的是( )。
A.两者互为同分异构体
B.M能使Br2的四氯化碳溶液褪色
C.N的二氯代物有3种
D.M中所有原子不可能共平面
【解析】两种有机物的分子式相同,都为C8H8,结构不同,互为同分异构体,故A项正确;M含有碳碳双键,可发生加成反应,故B项正确;N的二氯代物中,两个氯原子可位于边、面对角线、体对角线位置,有3种同分异构体,故C项正确;M含有苯环、碳碳双键,都为平面形结构,所有原子可能在同一个平面上,故D项错误。
【答案】D
3.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.水蒸气通过过量的Na2O2使其增重2 g时,反应中转移的电子数为2NA
B.25 ℃时,1 L pH=11的醋酸钠溶液中,由水电离出的OH-数目为0.001NA
C.1 mol —OH(羟基)与1 mol NH4+中所含电子数均为10NA
D.2.8 g乙烯与2.6 g苯中含碳碳双键数均为0.1NA
【解析】水蒸气通过过量的Na2O2使其增重2 g 时,反应中转移的电子数为NA,故A项错误;25 ℃时,1 L pH=11的醋酸钠溶液中,水电离出的c(OH-)=10-3 mol·L-1,由水电离出的OH-数目为0.001NA,故B项正确;1 mol —OH(羟基)与1 mol NH4+中所含电子数均为9NA,故C项错误;苯中不含碳碳双键,故D项错误。
【答案】B
4.主族元素X、Y、Z、W、R、T的原子序数依次增大,且均不大于20。其中X-的电子层结构与氦相同,R和Y同族,Y元素的某种单质是一种自来水消毒剂;Z3+和Y2-具有相同的电子层结构;T、W、Y三种元素组成的盐T2WY3的溶液通入过量CO2后产生白色沉淀。下列说法不正确的是( )。
A.原子半径:T>W>R>Z
B.T和R形成化合物的水溶液呈碱性
C.化合物TX具有很强的还原性,可与水反应
D.T、R、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物两两之间能发生反应
【解析】由题意可知,X为H元素,Y为O元素,Z为Al元素,W为Si元素,R为S元素,T为K元素。同周期元素的原子半径从左到右依次减小,故原子半径T(K)>Z(Al)>W(Si)>R(S),A项不正确;T和R形成化合物K2S为强碱弱酸盐,水溶液中S2-水解呈碱性,B项正确;化合物TX为KH,具有很强的还原性,可与水反应生成氢氧化钾和氢气,C项正确;T、R、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别是氢氧化钾、硫酸、氢氧化铝,两两之间能发生反应,D项正确。
【答案】A
5.下列装置能达到实验目的的是( )。
选项
A
B
实验装置
实验目的
探究Na2CO3和NaHCO3溶解度的相对大小
用已知浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的稀硫酸
选项
C
D
实验装置
实验
目的
检验蔗糖与浓硫酸反应产生的CO2
验证镁和稀盐酸的反应的热效应
【解析】向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳,可析出碳酸氢钠,可探究Na2CO3和NaHCO3溶解度的相对大小,A项正确;用已知浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的稀硫酸,NaOH溶液应该使用碱式滴定管盛装,若使用酸式滴定管,会与玻璃中SiO2反应产生Na2SiO3,将滴定管与旋塞黏在一起,使滴定管报废,B项错误;浓硫酸具有脱水性,能使蔗糖脱水碳化,浓硫酸还具有强氧化性,能将反应产生的C单质氧化产生CO2,浓硫酸被还原产生SO2,CO2、SO2都可以使澄清石灰水变浑浊,故不能检验CO2气体,C项错误;Mg与盐酸反应产生氯化镁和氢气,反应放出热量,但由于氯化钠的溶解度随温度升高而稍有增大,且没有使用温度计,所以饱和食盐水中无明显现象,无法证明反应放热,D项错误。
【答案】A
6.科学家研发了一种新型锂—空气电池,结构如图所示。已知:①电解质由离子液体(离子能够自由移动,非溶液)和二甲基亚砜混合制成,可促进过氧化锂生成;②碳酸锂薄层的作用是让锂离子进入电解质,并阻止其他化合物进入;③二硫化钼起催化作用。下列叙述不正确的是( )。
A.放电时,a极发生氧化反应
B.放电时的总反应是2Li+O2Li2O2
C.充电时,Li+在电解质中由b极移向a极
D.充电时,b极的电极反应式为Li2O2+2e-2Li+O22-
【解析】根据图示可知a电极为锂电极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为Li-e-Li+,b电极通入空气,空气中的氧气获得电子,发生还原反应,电极反应式为O2+2e-+2Li+Li2O2,由于同一闭合回路中电子转移数目相等,所以总反应方程式为2Li+O2Li2O2,A、B两项均正确;充电时,a电极连接电源的负极,作阴极,Li+向阴极定向移动,在a电极获得电子,变为Li,所以充电时Li+在电解质中由b极移向a极,C项正确;充电时,b极连接电源的正极,作阳极,发生氧化反应Li2O2-2e-2Li++O2↑,D项错误。
【答案】D
7.常温下,CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5 mol·L-1。向20 mL浓度均为0.1 mol·L-1 NaOH和NH3·H2O的混合液中滴加等物质的量浓度的CH3COOH溶液,所得混合液的电导率与加入CH3COOH溶液的体积(V)关系如图所示。下列说法错误的是( )。
A.M点:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(NH3·H2O)>c(NH4+)
B.溶液呈中性的点处于N、P之间
C.已知lg3≈0.5,P点溶液的pH=5
D.P点:3[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)]=2[c(Na+)+c(NH4+)+c(NH3·H2O)]
【解析】M点溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COONa、NH3·H2O,CH3COONa的水解程度小于NH3·H2O的电离程度,c(Na+)>c(CH3COO-)>c(NH3·H2O)>c(NH4+),故A项正确;体积为20 mL时NaOH和醋酸恰好完全反应,体积为40 mL时醋酸和一水合氨恰好完全反应,醋酸钠溶液呈碱性,醋酸铵溶液呈中性,要使混合溶液呈中性,应该使醋酸稍微过量,所以加入醋酸的体积应该大于40 mL,应该在N、P之间,故B项正确;加入醋酸60 mL时,溶液中的溶质为CH3COONa、CH3COONH4、CH3COOH,且三者的物质的量浓度相等,溶液的pH=pKa-lgn(酸)n(盐)=-lg1.8×10-5-lg0.0020.002×2=6-lg9=6-2lg3≈5,故C项正确;加入醋酸60 mL时,溶液中的溶质为CH3COONa、CH3COONH4、CH3COOH,且三者的物质的量浓度相等,根据物料守恒,2[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)]=3[c(Na+)+c(NH4+)+c(NH3·H2O)],故D项错误。
【答案】D
综合训练(三)
1.化学与生活、社会发展息息相关。下列说法正确的是( )。
A.有人称“一带一路”是“现代丝绸之路”,丝绸的主要成分是纤维素
B.聚乳酸酯的降解和油脂的皂化都是高分子生成小分子的过程
C.疫苗一般应冷藏存放,其目的是避免蛋白质变性
D.“玉兔”二号的太阳能电池帆板的材料是二氧化硅
【解析】丝绸的主要成分是蛋白质,故A项错误;聚乳酸酯的降解是高分子生成小分子的过程,油脂不属于高分子,故B项错误;疫苗一般应冷藏存放,其目的是避免蛋白质因高温而失去活性,故C项正确;“玉兔”二号的太阳能电池帆板的材料是硅,故D项错误。
【答案】C
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.1 L 1 mol·L-1NaClO溶液中含有的ClO-数目为NA
B.1 mol Fe在1 mol Cl2中充分燃烧,转移的电子数为3NA
C.常温常压下,32 g O2与O3的混合气体中含有的分子总数小于NA
D.标准状况下,22.4 L HF中含有的氟原子数目为NA
【解析】NaClO为强碱弱酸盐,ClO-会水解,使溶液中ClO-的物质的量小于1 L×1 mol·L-1=1 mol,即数目小于NA,A项错误;根据反应2Fe+3Cl22FeCl3可知铁过量,1 mol Cl2参与反应转移2 mol电子,B项错误;32 g O2的物质的量为32 g32 g·mol-1=1 mol,分子数为NA,而含有O3,相同质量的O3所含分子数少,则分子总数减少,小于NA,C项正确;标准状况下HF为液态,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,D项错误。
【答案】C
3.下列关于有机物a()、b()、c()的说法错误的是( )。
A.a、b、c互为同分异构体
B.a、c均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.等物质的量的a、c与足量氢气反应消耗氢气的物质的量之比是4∶3
D.a、b、c的一氯代物分别有4种、1种、2种(不考虑立体异构)
【解析】a、b、c三种有机物的分子式均为C8H8,互为同分异构体,A项正确;a、c均含有碳碳双键,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,B项正确;与足量氢气反应时,1 mol a完全加成消耗4 mol氢气,1 mol c完全加成消耗3 mol氢气,a、c消耗氢气的物质的量之比是4∶3,C项正确;a中苯环上的一氯代物有3种,侧链上有2种,共5种,b的一氯代物有1种,c的一氯代物有2种,D项错误。
【答案】D
4.下列与实验有关的叙述正确的是( )。
A.配制溶液时,若加水超过容量瓶刻度线,应用胶头滴管将多余溶液吸出
B.稀释浓硫酸时,应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓硫酸中
C.检验某溶液中是否含有SO42-时,应取少量该溶液,依次加入BaCl2溶液和稀硫酸
D.酸碱滴定时,若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶,将导致测定结果偏高
【解析】配制溶液时,若加水超过容量瓶刻度线,则所配溶液的物质的量浓度偏小,应重新配制,A项错误;稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿玻璃棒缓慢注入蒸馏水中,B项错误;检测某溶液中是否含有SO42-时,应取少量该溶液,先加入稀盐酸,排除CO32-、Ag+、SO32-等离子的干扰,再加入BaCl2溶液,C项错误;酸碱滴定时,若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶,则消耗的标准液体积增大,测定结果偏高,D项正确。
【答案】D
5.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中Y、W处于同一主族,Y、Z的原子最外层电子数之和等于8,X的简单氢化物与W的简单氢化物反应有大量白烟生成。下列说法正确的是( )。
A.简单离子半径:YZ,A项错误;Z与W形成的化合物为氯化钠,水溶液呈中性,B项错误;W的某种氧化物可用于杀菌消毒,如ClO2常用于自来水消毒,C项正确;Y分别与X、Z形成的化合物为NF3、NaF,前者含共价键,后者含离子键,D项错误。
【答案】C
6.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能,此时硫酸铅电极处生成Pb。下列有关说法正确的是( )。
A.输出电能时,外电路中的电子由硫酸铅电极流向钙电极
B.放电时电解质LiCl-KCl中的Li+向钙电极区迁移
C.电池总反应为Ca+PbSO4+2LiClPb+Li2SO4+CaCl2
D.每转移0.2 mol电子,理论上消耗4.25 g LiCl
【解析】由题目可知硫酸铅电极处生成Pb,则硫酸铅电极的反应为PbSO4+2e-+2Li+Pb+Li2SO4,硫酸铅电极为电池的正极,钙电极为电池的负极。输出电能时,电子由负极经过外电路流向正极,即从钙电极经过外电路流向硫酸铅电极,A项错误;Li+带正电,放电时向正极移动,即向硫酸铅电极迁移,B项错误;负极反应式为Ca+2Cl--2e-CaCl2,正极反应方程式为PbSO4+2e-+2Li+Pb+Li2SO4,则总反应式为PbSO4+Ca+2LiClPb+CaCl2+Li2SO4,C项正确;根据正、负极电极反应式可知2e-~2LiCl,每转移0.2 mol电子,消耗0.2 mol LiCl,即消耗8.5 g LiCl,D项错误。
【答案】C
7.常温下,将等浓度的NaOH溶液分别滴加到等pH、等体积的HA、HB两种弱酸溶液中,溶液的pH与粒子浓度比值的对数关系如图所示。下列叙述错误的是( )。
A.a点时,溶液中由水电离出的c(OH-)约为1×10-10 mol·L-1
B.电离平衡常数:Ka(HA)c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.向HB溶液中滴加NaOH溶液至pH=7时,c(B-)>c(HB)
【解析】a点时,lgc(A-)c(HA)=0,c(A-)=c(HA),溶液为酸和盐的混合溶液,pH=4,抑制水的电离,溶液中由水电离出的c(OH-)约为1×10-10 mol·L-1,A项正确;lgc(A-)c(HA)=0,c(A-)=c(HA),电离平衡常数Ka(HA)=c(H+)·c(A-)c(HA)=c(H+)=10-4,lgc(B-)c(HB)=0,c(B-)=c(HB),电离平衡常数Ka(HB)=c(H+)·c(B-)c(HB)=c(H+)=10-5,Ka(HA)>Ka(HB),B项错误;b点时,lgc(B-)c(HB)=0,c(B-)=c(HB),pH=5,c(B-)=c(HB)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),C项正确;向HB溶液中滴加NaOH溶液至pH=7时,lgc(B-)c(HB)>0,c(B-)>c(HB),D项正确。
【答案】B
综合训练(四)
1.化学与生活密切相关。下列说法正确的是( )。
A.聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚酯纤维都是由加聚反应制得的
B.因为钠的化学性质非常活泼,故不能作原电池的负极材料
C.钢化玻璃和有机玻璃都属于硅酸盐材料,均可由石英制得
D.利用外接直流电源保护铁质建筑物,属于外加电流的阴极保护法
【解析】聚氯乙烯、聚苯乙烯都是由加聚反应制得的,聚酯纤维是由缩聚反应制得的,A项错误;负极失电子,理论上钠可作为负极材料,B项错误;钢化玻璃是由普通玻璃加热熔融后再急速冷却制成的,故主要成分仍为硅酸盐,而有机玻璃的主要成分是有机物,不是硅酸盐,C项错误;外接直流电源保护铁质建筑物利用的是电解原理,属于外加电流的阴极保护法,D项正确。
【答案】D
2.NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.实验室制取氧气方法有多种,生成1 mol O2转移电子数一定是4NA
B.500 mL 0.2 mol·L-1 K2SO3溶液中含有的离子总数为0.3NA
C.1 mol乙烯和乙醇混合气体,在氧气中充分燃烧,消耗氧气的分子数为3NA
D.2.24 L NH3(标准状况)溶于1 L水中得到0.1 mol·L-1氨水
【解析】实验室常用高锰酸钾受热分解或氯酸钾受热分解制取氧气,O元素的化合价由-2价变为0价,每生成1 mol O2转移电子数为4NA,也可以用过氧化氢分解制氧气,每生成1 mol O2转移电子数为2NA,故A项错误;500 mL 0.2 mol·L-1 K2SO3溶液中含有0.1 mol K2SO3,含有0.2 mol K+,K2SO3是强碱弱酸盐,在水溶液中能发生水解,SO32-+H2OHSO3-+OH-、HSO3-+H2OH2SO3+OH-,阴离子数大于0.1NA,因此溶液中含有的离子总数大于0.3NA,故B项错误;1 mol乙醇和1 mol乙烯分别完全燃烧都消耗3 mol氧气,所以1 mol乙醇和乙烯的混合物充分燃烧消耗氧气的物质的量为3 mol,消耗氧气的分子数为3NA,故C项正确;氨气溶于水后,溶液的体积不等于溶剂的体积,溶液的体积不是1 L,则氨水的浓度不是0.1 mol·L-1,故D项错误。
【答案】C
3.下列关于螺[2 .2]戊烷()的说法正确的是( )。
A.一氯代物的结构只有一种
B.与戊烯互为同分异构体
C.所有碳原子均处同一平面
D.二氯代物的结构有4种
【解析】螺[2 .2]戊烷()中的氢原子均等效,其一氯代物只有一种,故A项正确;根据螺[2 .2]戊烷()的键线式可知其分子式为C5H8,戊烯的分子式为C5H10,两者分子式不同,不互为同分异构体,故B项错误;螺[2 .2]戊烷()中所有碳原子均为饱和碳原子,所有碳原子不可能共面,故C项错误;螺[2 .2]戊烷()的二氯代物只有3种,故D项错误。
【答案】A
4.用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验,下列有关说法不正确的是( )。
A.装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气
B.装置B中反应的化学方程式是2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2
C.装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰
D.点燃装置D处的气体前必须检验气体的纯度
【解析】装置A是液态水在加热的条件下产生水蒸气的装置,作用是为实验提供持续不断的水蒸气,A项正确;Fe与水蒸气在高温下发生反应的产物是Fe3O4和H2,装置B中反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,B项错误;氢气属于中性气体,可以用碱石灰作干燥剂,C项正确;在点燃可燃性气体之前应该先检验气体的纯度,防止发生爆炸,D项正确。
【答案】B
5.四种位于不同主族的短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的内层电子数与最外层电子数之比为2∶5,Z和W位于同一周期。Z与W组成的化合物是常用的调味品,也是重要的医用药剂,工业上电解该化合物的熔融物可制得Z单质,Y和Z可形成两种离子化合物,这两种离子化合物中的阴离子数与阳离子数之比均为1∶2。下列说法正确的是( )。
A.四种元素中至少有两种金属元素
B.四种元素的常见氢化物中熔点最高的是Z的氢化物
C.四种元素的简单离子中,离子半径最小的是Y离子
D.常温下,X、Y、Z三种元素形成的化合物的水溶液的pH小于7
【解析】由题意可知,X为氮元素,Y为氧元素,Z为钠元素,W为氯元素。四种元素中只有钠元素为金属元素,故A项错误;氢化钠为离子化合物,四种元素的常见氢化物中熔点最高的是NaH,故B项正确;四种元素的简单离子中,离子半径最小的是钠离子,故C项错误;X、Y、Z三种元素形成的化合物为NaNO3或NaNO2,若为NaNO3,则水溶液呈中性,pH等于7,若为NaNO2,则水溶液呈碱性,pH大于7,故D项错误。
【答案】B
6.国内最新研究,实现CO2的固定和储能的多功能电化学反应装置如图所示。该装置充放电过程并不完全可逆,即充电过程C不参与反应。放电过程的总反应式为4Li+3CO22Li2CO3+C,下列叙述正确的是( )。
A.放电过程中的正极反应式为4Li++3CO2+4e-2Li2CO3+C
B.若放电过程转移电子的物质的量为0.2 mol,理论上可以固定C单质的质量为1.2 g
C.充电过程B电极为阴极,发生氧化反应
D.可用LiClO4水溶液代替LiClO4—DMSO
【解析】放电过程为原电池,根据放电过程中的总反应式可知,正极上二氧化碳得到电子生成Li2CO3和C单质,电极反应式为4Li++3CO2+4e-2Li2CO3+C,故A项正确;根据A项的分析,若放电过程转移电子的物质的量为0.2 mol,理论上可以固定C单质0.05 mol,质量为0.05 mol×12 g·mol-1=0.6 g,故B项错误;放电过程中金属锂为负极,则充电过程锂电极(A)为阴极,发生还原反应,故C项错误;锂能够与水反应,不能用LiClO4水溶液代替LiClO4—DMSO,故D项错误。
【答案】A
7.设pc为溶液中粒子物质的量浓度的负对数,即pc=-lg c。25 ℃时,某浓度的H2R溶液中,pc(H2R)、pc(HR-)、pc(R2-)随溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )。
A.曲线Ⅰ表明,c(R2-)随着pH增大而逐渐增大
B.pH=1.3时,3c(R2-)+c(OH-)=10-1.3 mol·L-1
C.NaHR溶液中:c(Na+)>c(HR-)>c(OH-)>c(H+)
D.常温下,该体系中c2(HR-)c(R2-)·c(H2R)=1000
【解析】H2RH++HR-,HR-H++R2-,pH增大促进电离平衡正向移动,所以由图可知,曲线Ⅰ是H2R的物质的量浓度的负对数,曲线Ⅱ是R2-的物质的量浓度的负对数,曲线Ⅲ是HR-的物质的量浓度的负对数。曲线Ⅰ是H2R的物质的量浓度的负对数,故A项错误;pH=1.3时,c(HR-)=c(H2R),根据电荷守恒,c(HR-)+2c(R2-)+c(OH-)=c(H+),即c(H2R)+2c(R2-)+c(OH-)=10-1.3 mol·L-1,而此时c(H2R)>c(R2-),因此3c(R2-)+c(OH-)<1.0-1.3 mol·L-1,故B项错误;根据图像,pH=1.3时,c(HR-)=c(H2R),Ka1=c(HR-)·c(H+)c(H2R)=c(H+)=10-1.3,pH=4.3时,c(HR-)=c(R2-),Ka2=c(R2-)·c(H+)c(HR-)=c(H+)=10-4.3,则NaHR的水解平衡常数Kh=KwKa1=10-12.7,因此NaHR中HR-的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,NaHR溶液中c(H+)>c(OH-),故C项错误;常温下,该体系中c2(HR-)c(R2-)·c(H2R)=c(HR-)c(H2R)·c(HR-)c(R2-)=c(HR-)·c(H+)c(H2R)·c(HR-)c(R2-)·c(H+)=Ka1Ka2=10-1.310-4.3=1000,故D项正确。
【答案】D
综合训练(五)
1.下列说法错误的是( )。
A.《己亥杂诗》中“落红不是无情物,化作春泥更护花”蕴藏着自然界碳、氮的循环
B.《周礼》中“煤饼烧蛎房成灰”(“蛎房”即牡蛎壳),“灰”的主要成分为CaCO3
C.《本草纲目》中“用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承滴露……”。这种方法是蒸馏
D.《天工开物》中“凡研硝(KNO3)不以铁碾入石臼,相激火生”,“相激火生”是指爆炸
【解析】自然界中的动植物遗体之所以没有堆积如山,是因为细菌使动植物遗体不断地腐烂、分解,转化成二氧化碳、水和无机盐,这些物质又是植物制造有机物的原料,“落红不是无情物,化作春泥更护花”蕴含了生态系统中的物质循环,故A项正确;“煤饼烧蛎房成灰”是煤燃烧产生高温使碳酸钙分解生成二氧化碳和氧化钙,留下生石灰(CaO),所以“灰”的主要成分为氧化钙,故B项错误;“蒸令气上”是利用互溶液体混合物的沸点差异分离各组分,该方法是蒸馏,故C项正确;KNO3研碎易发生爆炸,则“相激火生”是指爆炸,故D项正确。
【答案】B
2.一种制备高效漂白剂NaClO2的实验流程如图所示,反应Ⅰ为3NaClO3+4SO2+3H2O2ClO2+Na2SO4+3H2SO4+NaCl,下列说法正确的是( )。
A.产品中可能含有NaCl
B.反应Ⅱ中H2O2作氧化剂
C.NaClO2的漂白原理与SO2相同
D.实验室中结晶操作通常在坩埚中进行
【解析】在蒸发浓缩NaClO2溶液时,由于NaClO2不稳定,受热易分解,产品中可能含有NaCl,故A项正确;反应Ⅱ为2ClO2+H2O2+2NaOH2NaClO2+2H2O+O2,H2O2作还原剂,故B项错误;NaClO2的漂白性是利用其强氧化性,SO2的漂白性是利用其与有色物质结合生成不稳定的无色物质,两者漂白原理不同,故C项错误;实验室中结晶操作通常在蒸发皿中进行,故D项错误。
【答案】A
3.某探究活动小组根据侯氏制碱法的原理设计了一套方案用于制备碳酸氢钠,实验装置如图所示(图中夹持、固定仪器未画出)。下列说法正确的是( )。
A.乙装置中盛放的是饱和食盐水
B.丙装置中的溶液变浑浊,因为有碳酸氢钠晶体析出
C.丁装置中倒扣的漏斗主要作用是防止产生的气体污染空气
D.实验结束后,分离碳酸氢钠的操作是蒸发结晶
【解析】利用盐酸制取二氧化碳时,因盐酸易挥发,所以二氧化碳中常会含有氯化氢气体,碳酸氢钠能与盐酸反应,不与二氧化碳反应,所以通过饱和碳酸氢钠溶液可以除去二氧化碳气体中的氯化氢气体,因此乙装置中盛放的是饱和碳酸氢钠溶液,故A项错误;碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠小,丙装置中的溶液变浑浊是因为有碳酸氢钠晶体析出,故B项正确;实验过程中氨气可能有剩余,而稀硫酸能与氨气反应,所以稀硫酸的作用是吸收未反应的NH3,氨气极易溶于水,丁装置中倒扣的漏斗主要作用是防止倒吸,故C项错误;分离出NaHCO3晶体的操作是过滤,故D项错误。
【答案】B
4.我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得了新进展,其合成过程如图所示:
下列说法不正确的是( )。
A.异戊二烯分子中所有碳原子可能共平面
B.可用溴水鉴别M和对二甲苯
C.对二甲苯的一氯代物有2种
D.M存在含有苯环且能与钠反应放出氢气的同分异构体
【解析】异戊二烯中2个碳碳双键所确定的平面重合时,所有碳原子共平面,A项正确;M中含有碳碳双键,可使溴水褪色,对二甲苯与溴水可发生萃取,使溶液分层,有机层显橙红色,可用溴水鉴别,B项正确;
对二甲苯的一氯代物有、2种,C项正确;M的不饱和度为3,而苯环的不饱和度为4,因此M的同分异构体中不可能含苯环,D项错误。
【答案】D
5.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。各元素形成的单质依次为A、B、C、D。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物,且丙为共价化合物,丁为淡黄色固体。上述物质之间的转化关系如图所示,下列说法不正确的是( )。
A.离子半径:W>X>Y>Z
B.甲、乙、丁均只含有离子键
C.X的简单氢化物的热稳定性比W的强
D.Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物两两之间皆能反应
【解析】丁为淡黄色二元化合物,为Na2O2;由图可知,丁由单质A和单质B反应生成,构成A的X元素的原子序数小于构成B的Y元素的原子序数,因此A为O2,B为Na;根据高中常涉及的电解反应,确定甲为Al2O3,乙为NaCl,因此C为Al,D为Cl2,丙为AlCl3;故X为O,Y为Na,Z为Al,W为Cl,甲为Al2O3,乙为NaCl,丙为AlCl3,丁为Na2O2。电子层数越多,半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,因此离子半径W>X>Y>Z,故A项正确;丁为Na2O2,既含离子键也含共价键,故B项错误;元素的非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,因此X(O)的简单氢化物的热稳定性比W(Cl)的强,故C项正确;Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物依次为NaOH、Al(OH)3、HClO4,由于Al(OH)3为两性氢氧化物,因此两两之间皆能反应,故D项正确。
【答案】B
6.以CH4、O2、熔融Na2CO3组成的燃料电池电解制备N2O5,装置如图所示。下列说法正确的是( )。
A.石墨1为电池负极,Pt2为电解池阳极
B.石墨2上的电极反应式为O2+2CO2-4e-2CO32-
C.阳极的电极反应式为N2O4+H2O-2e-N2O5+2H+
D.每制得1 mol N2O5,理论上消耗标准状况下2.8 L CH4
【解析】图中左侧装置为燃料电池,石墨1通入甲烷,为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为CH4+4CO32--8e-5CO2+2H2O,石墨2通入O2和CO2的混合气体,为原电池的正极,发生还原反应,
电极反应式为O2+4e-+2CO22CO32-,N2O5中氮元素的化合价是+5,而硝酸中氮元素的化合价也是+5,因此应该在左侧生成N2O5,即在阳极区域生成,据离子放电顺序可知,Pt2极发生反应2H++2e-H2↑,Pt1极为阳极,电极反应式为N2O4+2HNO3-2e-2N2O5+2H+。根据上面分析可知石墨1为电池负极,Pt2为电解池阴极,故A项错误;石墨2上的电极反应式为O2+4e-+2CO22CO32-,故B项错误;阳极的电极反应式为N2O4+2HNO3-2e-2N2O5+2H+,故C项错误;负极反应式为CH4+4CO32--8e-5CO2+2H2O,阳极反应式为N2O4+2HNO3-2e-2N2O5+2H+,根据转移电子数相等,每制得1 mol N2O5,理论上消耗标准状况下CH4的体积为1mol×22.4 L·mol-18=2.8 L,故D项正确。
【答案】D
7.T ℃下,三种硫酸盐MSO4(M:Pb2+、Ba2+、Sr2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知pM=-lg c(M),p(SO42-)=-lg c(SO42-)。下列说法正确的是( )。
A.溶度积:BaSO4>PbSO4>SrSO4
B.Y点对应的SrSO4是不饱和溶液,能继续溶解SrSO4
C.Z点对应的溶液中c(Ba2+)=c(SO42-),二者的浓度乘积等于1×10-10
D.BaSO4不可能转化成PbSO4
【解析】pM越大,Pb2+、Ba2+、Sr2+的浓度越小;p(SO42-)越大,c(SO42-)越小,所以溶度积BaSO4c(SO42-),二者的浓度乘积等于1×10-10,故C项错误;增大Pb2+的浓度,BaSO4能转化成PbSO4,故D项错误。
【答案】B
综合训练(六)
1.化学与资源利用、环境保护及社会可持续发展密切相关。下列说法错误的是( )。
A.煤转化为水煤气再燃烧是为了提高能量利用率和减少对环境的污染
B.利用太阳能蒸发淡化海水的过程属于化学变化
C.在阳光照射下,利用水和二氧化碳合成的甲醇属于可再生燃料
D.用二氧化碳合成可降解塑料聚碳酸酯,实现“碳”的循环利用
【解析】利用太阳能蒸发淡化海水的过程属于物理变化,B项错误。
【答案】B
2.Na2S2O5是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5,其流程如下:
下列说法正确的是( )。
A.上述制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物
B.Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时,均表现还原性
C.上述流程中的饱和Na2CO3溶液和Na2CO3固体不可互换
D.实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗
【解析】向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化硫,溶液pH变为4.1,说明溶液呈酸性。Na2CO3溶液呈碱性,Na2SO3溶液呈碱性,NaHCO3溶液呈碱性,而NaHSO3溶液呈酸性,说明反应产生了NaHSO3溶液,同时放出二氧化碳,则Ⅰ中的溶液应为NaHSO3溶液;再加入Na2CO3固体,将NaHSO3转化为Na2SO3,再次充入SO2,将Na2SO3转化为NaHSO3,得到过饱和NaHSO3溶液,由过饱和NaHSO3溶液结晶脱水制得Na2S2O5。上述制备过程所涉及的物质中有2种酸性氧化物——二氧化硫和二氧化碳,故A项错误;SO2作漂白剂时,未发生氧化还原反应,没有表现还原性,故B项错误;根据上述分析可知,饱和Na2CO3溶液和Na2CO3固体不可互换,否则得不到过饱和NaHSO3溶液,故C项正确;“结晶脱水”是指加热使固体分解的过程,应该在坩埚中进行,故D项错误。
【答案】C
3.关于有机化合物对甲基苯甲醛(),下列说法错误的是( )。
A.其分子式为C8H8O
B.含苯环且有醛基的同分异构体(含本身)共有4种
C.分子中所有碳原子均在同一平面上
D.该物质不能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应
【解析】根据对甲基苯甲醛的结构简式可知,其分子式为C8H8O,故A项正确;苯环上含有醛基和甲基的有邻位、间位和对位3种,只含有一个侧链的有1种,共有4种,故B项正确;分子中的苯环和醛基为平面结构,则所有碳原子均在同一平面上,故C项正确;该物质含有醛基,能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色的氧化亚铜沉淀,故D项错误。
【答案】D
4.根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是( )。
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向酸性含碘废水中加入淀粉溶液,然后滴入少量Na2SO3溶液,废水立刻变蓝色
该废水中可能含IO3-
B
氯气通入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色
氯水具有酸性和漂白性
(续表)
选项
实验操作和现象
实验结论
C
将乙醇与浓硫酸的混合溶液加热,产生的气体直接通入酸性KMnO4溶液中,溶液中紫色逐渐褪去
产生的气体一定是乙烯
D
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅
Na2CO3溶液中存在水解平衡
【解析】IO3-的酸性溶液具有氧化性,能够与Na2SO3溶液反应生成碘单质,淀粉溶液遇碘单质变蓝色,故A项正确;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸电离生成氢离子,显酸性,溶液变红色,次氯酸具有漂白性,使溶液褪色,故B项正确;乙醇易挥发,乙醇及乙烯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则该气体不一定是乙烯,故C项错误;Na2CO3溶液水解显碱性,加氯化钡使水解平衡逆向移动,则由溶液颜色的变化可知Na2CO3溶液中存在水解平衡,故D项正确。
【答案】C
5.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大。已知离子化合物甲是由X、Y、Z、W四种元素组成的,其中阴、阳离子个数之比为1∶1,阳离子是一种5核10电子微粒;Q元素原子半径是短周期主族元素中最大的;乙为上述某种元素的最高价氧化物对应的水化物;甲与乙的浓溶液反应生成丙、丁、戊三种物质,其中丁在常温下为气体。下列说法正确的是( )。
A.甲中既含离子键,又含共价键
B.丙和戊的混合溶液一定呈酸性
C.丁一定能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.原子半径:Xc(CO32-)>c(H+)>c(HCO3-)
C.向等浓度的NaCl、NaBr、NaI混合溶液中加入足量硝酸银,过滤所得滤液中:c(Cl-)>c(Br-)>c(I-)
D.室温下pH<7的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)
【解析】A项,c(H+)-c(OH-)=c(HCO3-)+2c(CO32-)-c(Na+);B项,CO32-在溶液中会水解,则c(H+)c(OH-),结合电荷守恒可知c(Na+)C
【解析】苯分子结构中没有碳碳双键,不能与Br2发生加成反应,故A项错误;向某溶液中加入稀硫酸,生成淡黄色沉淀和有刺激性气味的气体,则产物为硫单质和二氧化硫,原溶液中可能含有S2-和SO32-,不一定是S2O32-,故B项错误;水解后检验葡萄糖,应在碱性条件下进行,
没有向水解后的溶液中加碱调节溶液至碱性,加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热,实验不能成功,故C项错误;测定等物质的量浓度的Na2CO3溶液和Na2SO4溶液的pH,Na2CO3水解使溶液呈碱性,Na2SO4不水解,溶液呈中性,说明酸性H2SO4>H2CO3,H2SO4、H2CO3分别是S元素、C元素的最高价含氧酸,因此非金属性S>C,故D项正确。
【答案】D
5.X、Y、Z、W、M均为短周期元素,X、Y同主族,X的最简单氢化物和最高价氧化物对应的水化物之间能反应生成一种离子化合物,其水溶液呈酸性;Z、W、M是第三周期连续的三种元素,其中只有一种是非金属元素,且原子半径:Z>W>M。下列叙述正确的是( )。
A.X、M的简单氢化物的稳定性:XSi,故简单氢化物的稳定性NH3>SiH4,A项错误;Si单质不能与稀硫酸反应,B项错误;海洋中含量最高的金属元素为Na,C项错误;Al2O3、SiO2均具有很高的熔点,可用作耐高温材料,D项正确。
【答案】D
6.海水淡化是解决沿海城市饮用水问题的关键技术。电渗析法淡化海水装置的工作原理如图所示(电解槽内部的“┆”和“│”表示不同类型的离子交换膜)。工作过程中b电极上持续产生Cl2。下列关于该装置的说法错误的是( )。
A.a电极发生的电极反应为2H++2e-H2↑
B.“┆”表示阴离子交换膜,“│”表示阳离子交换膜
C.海水预处理主要是除去Ca2+、Mg2+等
D.N口流出的是“浓水”,M口流出的是淡水
【解析】电解过程中b电极上持续产生Cl2,则b电极为电解池的阳极,Cl-放电生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑,a电极为电解池的阴极,溶液中H+得到电子生成氢气,电极反应式为2H++2e-H2↑,A项正确;工作过程中,Cl-向b极移动,因此“┆”表示阴离子交换膜,“│”表示阳离子交换膜,B项正确;为了防止海水中的Ca2+、Mg2+、SO42-等堵塞离子交换膜,影响电解,电解前,海水需要预处理,除去其中的Ca2+、Mg2+等,C项正确;实线为阳离子交换膜,虚线为阴离子交换膜,Na+向a极移动,Cl-向b极移动,各间隔室的排出液中,N口流出的是淡水,M口流出的是“浓水”,D项错误。
【答案】D
7.Ca(OH)2的溶解度随温度变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )。
A.氢氧化钙的溶解是吸热过程
B.温度升高时氢氧化钙溶解速率加快
C.T1 ℃时氢氧化钙的Ksp约等于1×10-2
D.温度升高时c(Ca2+)减小,c(OH-)增大
【解析】随着温度的升高,Ca(OH)2的溶解度逐渐减小,所以氢氧化钙的溶解是放热过程,A项错误;T1 ℃时100 g水中约溶解0.10 g Ca(OH)2,100 g水的体积约为0.1 L,c(Ca2+)=12c(OH-)=c[Ca(OH)2]≈0.1 g74 g·mol-1×0.1 L=0.0135 mol·L-1,Ksp=c(Ca2+)·c2(OH-)≈9.84×10-6,C项错误;温度升高时,Ca(OH2)的溶解度减小,所以c(Ca2+)和c(OH-)均减小,D项错误。
【答案】B
综合训练(九)
1.从古至今,化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是( )。
A.喝补铁剂(含Fe2+)时,加服维生素C效果更好,是因为维生素C具有氧化性
B.汉代烧制岀“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要原料为石灰石
C.“司南之杓(勺),投之于地,其柢(勺柄)指南”,司南中的“杓”含Fe2O3
D.港珠澳大桥采用超高分子量聚乙烯纤维吊绳,其商品名为“力纶”,是有机高分子化合物
【解析】Fe2+易被人体吸收,维生素C具有还原性,可以防止Fe2+被氧化,所以喝补铁剂时,加服维生素C效果更好,故A项错误;瓷器的主要成分为硅酸盐,主要原料为黏土,不是石灰石,故B项错误;“司南之杓(勺),投之于地,其柢(勺柄)指南”,与磁铁的磁性有关,则司南中的“杓”含Fe3O4,故C项错误;聚乙烯纤维属于合成高分子材料,是有机高分子化合物,故D项正确。
【答案】D
2.下列关于常见有机物的说法中正确的是( )。
A.石油裂解与裂化的原理相同、目的不同
B.丙烯和乙烷的混合气体可用酸性高锰酸钾溶液分离
C.乙酸乙酯能与NaOH溶液发生水解反应,也称皂化反应
D.光照条件下,控制C2H6和Cl2的比例为1∶1,能够制得纯净的C2H5Cl和HCl
【解析】石油裂解与裂化的原理相同,都是将大分子分解成小分子,裂解的目的是得到更多的乙烯、丙烯、甲烷等重要的化工原料,裂化的目的是为了提高轻质油的产量,A项正确;丙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化产生的CO2会混入乙烷中,B项错误;油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应,乙酸乙酯不属于油脂,C项错误;光照条件下,C2H6和Cl2的反应为连续的取代反应,产物中有多种卤代烃,不能够制得纯净的C2H5Cl和HCl,D项错误。
【答案】A
3.反应H2(g)+ICl(g)HCl(g)+I2(g) ΔH=a kJ·mol-1(未配平),其反应历程如下:
①H2(g)+ICl(g)HClI(g)+H(g)(慢)
②H(g)+ICl(g)HCl(g)+I(g)(快)
③HClI(g)HCl(g)+I(g)(快)
④I(g)+I(g)I2(g)(快)
下列有关该反应的说法正确的是( )。
A.反应速率主要由①决定
B.HClI是该反应的催化剂
C.v(H2)=v(ICl)=v(I2)
D.a值越小,反应速率越快
【解析】总反应的反应速率由反应最慢的那一步决定,A项正确;HClI是该反应的中间产物而不是催化剂,B项错误;总反应为H2(g)+2ICl(g)2HCl(g)+I2(g),则2v(H2)=v(ICl)=2v(I2),C项错误;a值大小与反应速率无关,D项错误。
【答案】A
4.钼(Mo)最重要的用途是作为铁合金的添加剂,用CO还原MoO3制备单质Mo的装置如图所示(尾气处理装置已省略)。下列说法正确的是( )。
A.装置①中的药品为石灰石粉末
B.装置②中盛有饱和碳酸氢钠溶液,装置③中盛有澄清石灰水
C.在装置⑤中生成了钼单质
D.装置⑥中溶液变浑浊说明MoO3被CO还原了
【解析】装置①中的药品应为块状石灰石,否则不能控制反应随关随停,A项错误;装置③中应盛装干燥剂浓硫酸,B项错误;使⑥中澄清石灰水变浑浊的气体可能是④中未反应完全的CO2,D项错误。
【答案】C
5.NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.0.1 mol Na2O2与足量水反应转移0.2NA个电子
B.2.8 g铁与0.05 mol Cl2充分反应,转移0.15NA个电子
C.碱性银锌(Zn-Ag2O)电池放电时,正极每减轻0.8 g,转移的电子数目为0.1NA
D.溶解了1 mol Cl2的新制氯水中,HClO、Cl-、ClO-粒子数之和为2NA
【解析】A项,0.1 mol Na2O2与足量水反应转移0.1NA个电子,错误;B项,2.8 g铁与0.05 mol Cl2充分反应,氯气不足,完全反应,转移0.1NA个电子,错误;D项,溶解了1 mol Cl2的新制氯水中,还含有Cl2分子,HClO、Cl-、ClO-粒子数之和小于2NA,错误。
【答案】C
6.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,K、L、M均是由这些元素组成的二元化合物,甲、乙分别是元素X、Y的单质,X的最外层电子数为内层电子数的2倍,乙是常见的气体。K
是无色气体,是主要的大气污染物之一。0.05 mol·L-1丙溶液的pH为1,上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是( )。
A.K、M均能由化合反应生成
B.元素的非金属性:Y>Z>X
C.丙含有阴离子和阳离子,为离子化合物
D.丙也可由W、Y组成的某化合物与K直接反应制得
【解析】X的最外层电子数为内层电子数的2倍,则X为C元素;0.05 mol·L-1丙溶液的pH为1,则丙为二元强酸,结合物质转化关系图,不难推出,丙为硫酸;故W、X、Y、Z分别为H、C、O、S元素,甲为碳单质,乙为氧气,L为水,M为二氧化碳,K为二氧化硫。A项,M为二氧化碳,K为二氧化硫,均可以通过单质与氧气化合而成,正确;B项,元素的非金属性O>S>C,正确;C项,丙为硫酸,含有阴离子和阳离子,但是丙为共价化合物,错误;D项,硫酸可由双氧水和二氧化硫反应制得,正确。
【答案】C
7.某温度下,向10 mL 0.1 mol·L-1 NaCl溶液和10 mL 0.1 mol·L-1 K2CrO4溶液中分别滴加0.1 mol·L-1 AgNO3溶液。滴加过程中pM[-lgc(Cl-)或-lgc(CrO42-)]与所加AgNO3溶液体积之间的关系如图所示。已知Ag2CrO4为红棕色沉淀。下列说法错误的是( )。
A.该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=4×10-12
B.a1、b、c三点所示溶液中c(Ag+):a1>b>c
C.若将上述NaCl溶液浓度改为0.2 mol·L-1,则a1点会平移至a2点
D.用AgNO3标准溶液滴定NaCl溶液时,可用K2CrO4溶液作指示剂
【解析】根据pM=-lgc(Cl-)或pM=-lgc(CrO42-)可知,c(CrO42-)或c(Cl-)越小,pM越大,当滴加10 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液时,氯化钠恰好反应,滴加20 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液时,K2CrO4恰好反应,因此图像中a1点所在曲线表示氯化钠溶液,b、c点所在曲线表示K2CrO4溶液。b点时恰好反应生成Ag2CrO4,-lgc(CrO42-)=4.0,c(CrO42-)=10-4 mol·L-1,则c(Ag+)=2×10-4 mol·L-1,该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=c(CrO42-)·c2(Ag+)=4×10-12,故A项正确;a1点恰好反应,-lgc(Cl-)=4.9,c(Cl-)=10-4.9 mol·L-1,则c(Ag+)=10-4.9 mol·L-1,b点c(Ag+)=2×10-4 mol·L-1,c点,K2CrO4过量,c(CrO42-)约为原来的14,则
c(CrO42-)=0.025 mol·L-1,则c(Ag+)=4×10-120.025=1.6×10-5 mol·L-1,a1、b、c三点所示溶液中b点的c(Ag+)最大,故B项错误;温度不变,氯化银的溶度积不变,若将上述NaCl溶液浓度改为0.2 mol·L-1,平衡时,-lgc(Cl-)=4.9,但需要的硝酸银溶液的体积变成原来的2倍,因此a1点会平移至a2点,故C项正确;根据上述分析可知,当溶液中同时存在Cl-和CrO42-时,加入硝酸银溶液,Cl-先沉淀,用AgNO3标准溶液滴定NaCl溶液时,可用K2CrO4溶液作指示剂,滴定至终点时,会生成Ag2CrO4红棕色沉淀,故D项正确。
【答案】B
综合训练(十)
1.某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程:
下列说法错误的是( )。
A.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3
B.X可以是空气,且需过量
C.捕获剂所捕获的气体主要是CO
D.处理含NH4+废水时,发生反应的离子方程式为NH4++NO2-N2↑+2H2O
【解析】石灰乳过量,故含有Ca(OH)2,A项正确;不能通入过量空气,不然会生成NO3-,B项错误;通过分析,气体2为CO和N2的混合气体,N2无污染,所以捕获的气体为CO,C项正确;NH4+和NO2-发生氧化还原反应生成氮气,离子方程式为NH4++NO2-N2↑+2H2O,D项正确。
【答案】B
2.化学与人类的生产、生活息息相关。下列说法正确的是( )。
A.天然纤维和人造纤维的主要成分都是纤维素
B.生物质能和氢气都属于可再生能源
C.古代明矾除铜绿和现代焊接氯化铵除铁锈都利用了溶液显碱性的特性
D.燃煤中加入生石灰和汽车限行都是为了减缓温室效应
【解析】蚕丝是天然纤维,其主要成分为蛋白质,A项错误。生物质能就是太阳能以化学能的形式贮存在生物质中的能量,即以生物质为载体的能量,它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态及气态燃料,是一种可再生能源;氢能是一种完全清洁的新能源和可再生能源,B项正确。铜绿为碱式碳酸铜,明矾在水溶液中因铝离子水解显酸性而溶解铜绿;铁锈的主要成分为氧化铁,氯化铵水解显酸性可除去铁锈,C项错误。燃煤中加入生石灰可减少二氧化硫的排放,减少酸雨的形成;汽车限行是为了适当减少尾气排放,减少雾霾,D项错误。
【答案】B
3.M是一种治疗疥疮的新型药物,其合成路线如下:
X Y
M
下列说法不正确的是( )。
A.Y生成M的反应类型为取代反应
B.Y分子中所有碳原子不可能在同一平面上
C.可用NaHCO3溶液或溴水鉴别X和M
D.X与乙醇发生酯化反应生成的有机物的分子式为C12H20O2
【解析】由Y生成M可以观察到Y中氯原子被代替,所以反应类型为取代反应,A项正确;中所标注的碳原子连接的四个碳原子形成四面体结构,不可能处于同一平面,B项正确;X和M中都含有碳碳双键,都能与溴发生加成反应,使溴水褪色,故不能用溴水鉴别,C项错误;X与乙醇发生酯化反应生成,分子式为C12H20O2,D项正确。
【答案】C
4.W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。W的一种核素可用于文物年代的测定,X与W同周期且相邻,四种元素中只有Y为金属元素,Z的单质为黄绿色气体。下列叙述正确的是( )。
A.W的氢化物中只存在极性共价键
B.Z的氧化物对应的水化物均为强酸
C.X与Y的化合物可发生水解反应
D.Y与Z的化合物熔融电解一定得到金属单质
【解析】W的一种核素可用于文物年代的测定,W为C元素;X与W同周期且相邻,则X为N元素;Z的单质为黄绿色气体,Z为Cl元素;四种元素中只有Y为金属元素,则Y可能为Na、Mg、Al元素,据此分析解答。W的氢化物为烃,烃中可能存在非极性共价键,故A项错误;Z的氧化物对应的水化物不一定为强酸,如次氯酸为弱酸,故B项错误;X与Y的化合物为氮化物,均可发生水解反应,如氮化钠水解生成氨气和氢氧化钠,氮化镁水解生成氨气和氢氧化镁,氮化铝水解生成氨气和氢氧化铝,故C项正确;Y与Z的化合物可能为氯化铝,氯化铝在熔融状态不能导电,不能电解得到铝单质,故D项错误。
【答案】C
5.进行如下实验用于验证物质的某些化学性质,所得结论正确的是( )。
选项
物质
试剂
现象
结论
A
甲苯
溶液褪色
甲苯能与Br2发生加成反应
浓溴水、铁粉
B
SO2
Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀
白色沉淀为BaSO3
C
SO2
KMnO4溶液
溶液褪色
SO2有漂白性
D
Cl2
FeCl2溶液
溶液由浅绿色变为黄色
氧化性:Cl2>Fe3+
【解析】甲苯与浓溴水发生取代反应,A项错误;SO2通入Ba(NO3)2溶液中产生的白色沉淀为BaSO4,B项错误;SO2使KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性,C项错误。
【答案】D
6.中国是一个严重缺水的国家,污水治理越来越引起人们重视,可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚,其原理如图所示,下列说法不正确的是( )。
A.电流方向从甲极沿导线经小灯泡流向乙极
B.乙极为电池的正极,电极反应式为CH3COO--8e-+4H2O2HCO3-+9H+
C.当外电路中有0.2 mol e-发生转移时,通过质子交换膜的H+的数目为0.2NA
D.甲极的电极反应式为+H++2e-Cl-+
【解析】原电池中阳离子移向正极,根据原电池中H+的移动方向可知,甲极为正极,正极有H+参与反应,电极反应式为+2e-+H++Cl-,乙极为负极,电极反应式为CH3COO--8e-+4H2O2HCO3-+9H+,B项错误,D项正确。原电池工作时,电流从正极经导线流向负极,即电流方向从甲极沿导线经小灯泡流向乙极,A项正确。根据电子守恒可知,当外电路中有0.2 mol e-发生转移时,通过质子交换膜的H+的数目为0.2NA,C项正确。
【答案】B
7.25 ℃时,用0.10 mol·L-1的氨水滴定10.00 mL 0.05 mol·L-1 H2A溶液,加入氨水的体积(V)与溶液中lgc(H+)c(OH-)的关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法不正确的是( )。
A.X点溶液的pH等于1
B.由图中数据可知,H2A为弱酸
C.Y点由水电离出的H+浓度为1.0×10-6 mol·L-1
D.Z点溶液中c(NH4+)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+)
【解析】根据c(H+)·c(OH-)=Kw=1×10-14,由X点可知lgc(H+)c(OH-)=12,计算得c(H+)=10-1 mol·L-1,则pH=1,A项正确;由上述分析可知X点c(H+)=10-1 mol·L-1,则0.05 mol·L-1 H2A完全电离,H2A为强酸,B项错误;Y点酸碱恰好完全中和生成盐(NH4)2A,lgc(H+)c(OH-)=2,计算得c(H+)=10-6 mol·L-1,则水电离出的H+浓度为1.0×10-6 mol·L-1,C项正确;Z点为(NH4)2A与氨水的混合物,根据lgc(H+)c(OH-)=-4,计算得c(H+)=10-9 mol·L-1,则pH=9,溶液呈碱性,考虑氨水的电离平衡,则溶液中c(NH4+)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+),D项正确。
【答案】B
综合训练(十一)
1.化学与科技、社会、生产密切相关。下列说法错误的是( )。
A.我国出土的青铜礼器后母戊鼎是铜和铁的合金
B.高纯硅具有良好的半导体性能,可用于制光电池
C.港珠澳大桥钢筋表面的环氧树脂涂层属于合成高分子材料
D.火箭推进剂使用煤油-液氧比使用偏二甲肼-四氧化二氮的环境污染小
【解析】后母戊鼎的主要成分是青铜,是铜锡合金,故A项错误;硅是半导体材料,可用于制光电池,故B项正确;环氧树脂属于高分子化合物,故C项正确;偏二甲肼-四氧化二氮作燃料,会产生二氧化氮等污染气体,煤油-液氧作燃料,产物为二氧化碳和水,污染较少,有利于环保,故D项正确。
【答案】A
2.某种合成药物中间体X的结构简式如图所示。下列说法正确的是( )。
A.X的分子式为C8H8O4Cl
B.1 mol X与足量浓溴水反应,最多消耗2 mol Br2
C.一定条件下,X分子能发生加成、取代、消去、加聚反应
D.1 mol X与足量NaOH溶液反应,最多消耗3 mol NaOH
【解析】由结构简式可知X的分子式为C8H7O4Cl,故A项错误;苯环上酚羟基邻、对位氢原子能被溴原子取代,1 mol X与足量浓溴水反应,最多消耗2 mol Br2,故B项正确;X不能发生加聚反应,也不能发生卤代烃的消去反应,故C项错误;酚羟基和羧基能和NaOH发生中和反应,氯原子能发生水解反应,所以1 mol X 与足量NaOH溶液反应,最多消耗4 mol NaOH,故D项错误。
【答案】B
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.1 mol 3He含有的质子数为2NA
B.标准状况下,22.4 L甲烷和1 mol Cl2反应后的混合物中含有的氯原子数小于2NA
C.2 mol SO2与1 mol O2充分反应,转移的电子数为4NA
D.25 ℃时,1 L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.2NA
【解析】3He的原子序数为2,即质子数为2,则1 mol 3He含有的质子数为2NA,A项正确;甲烷与氯气发生取代反应,根据氯元素守恒可知,反应后的混合物中氯原子的数目为2NA,B项错误;SO2与O2的反应为可逆反应,2 mol SO2与1 mol O2充分反应,转移的电子数小于4NA,C项错误;Ba(OH)2溶液中pH=13,c(OH-)=0.1 mol·L-1,则25 ℃时,1 L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.1 mol·L-1×1 L×NA mol-1=0.1NA,D项错误。
【答案】A
4.下列实验操作、现象及相应结论一定正确的是( )。
选项
实验操作、现象
实验结论
A
将少量Cl2通入FeI2溶液,反应后溶液变黄
Cl2将Fe2+氧化为Fe3+
B
将某无色气体通入溴水中,溴水褪色
该气体一定表现还原性
(续表)
选项
实验操作、现象
实验结论
C
向盛有2 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液的试管中滴加5滴0.1 mol·L-1 NaCl溶液,出现白色沉淀;再往试管中滴加5滴0.1 mol·L-1 KI溶液,出现黄色沉淀
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D
向Na2SiO3溶液中通入过量CO2,出现白色沉淀
非金属性:C>Si
【解析】I-的还原性大于Fe2+的还原性,少量Cl2只能将I-氧化为I2,Fe2+不会被氧化,A项错误;该无色气体可能为乙烯,乙烯与溴发生加成反应使溴水褪色,B项错误;因为AgNO3溶液过量,所以不能比较两者的Ksp,C项错误;向Na2SiO3溶液中通入过量CO2,出现白色沉淀,证明碳酸的酸性强于硅酸,元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强,因此非金属性C>Si,D项正确。
【答案】D
5.短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大。其中X、Z位于同一主族,W的气态氢化物常用作制冷剂,Y是同周期主族元素中简单离子半径最小的,ZXR2能与水剧烈反应,观察到液面上有白雾生成,并有无色刺激性气味的气体逸出,该气体能使品红溶液褪色。下列说法正确的是( )。
A.最简单气态氢化物的稳定性:W>X
B.含氧酸的酸性:Zc(HY)>c(Y-)>c(H+)
【解析】根据图示,浓度均为0.1 mol·L-1的HX、HY溶液的pH均大于1,说明HX、HY均为弱酸,由于HX溶液的pH较小,因此酸性HYc(Y-),B项错误;当V(NaOH)=20.00 mL时,HX恰好转化为NaX,HY恰好转化为NaY,二者均水解使溶液呈碱性,根据质子守恒可知c(HX)+c(HY)+c(H+)=c(OH-),C项正确;当V(NaOH)=10.00 mL时,HY的溶液中存在HY和NaY,物质的量之比为1∶1,此时溶液呈酸性,可以判断是酸的电离程度大于酸根离子的水解程度,所以溶液中粒子浓度大小关系为c(Y-)>c(Na+)>c(HY)>c(H+)>c(OH-),D项错误。
【答案】C
综合训练(十二)
1.化学与生活密切相关。下列物质用途中有电子转移的是( )。
A.纯碱溶液作洗涤剂
B.氯化铵溶液作除锈剂
C.“84”消毒液作消毒剂
D.白醋作除垢剂
【解析】A项,纯碱水解生成氢氧化钠,氢氧化钠使油脂水解生成可溶性物质,没有电子转移。B项,氯化铵溶液水解生成盐酸,盐酸与金属锈反应,没有电子转移。C项,“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠,利用次氯酸钠和次氯酸的强氧化性,使蛋白质变性,发生了氧化还原反应;氧化消毒原理是氧化剂得细菌中的电子,使细菌变性。D项,白醋的主要成分是乙酸,与水垢中的碳酸钙、氢氧化镁反应,没有电子转移。
【答案】C
2.依据反应2KIO3+5SO2+4H2OI2+3H2SO4+2KHSO4(KIO3过量),利用下列装置从反应后的溶液中制取碘的CCl4溶液并回收KHSO4。下列说法不正确的是( )。
【解析】加热条件下Cu和浓硫酸反应生成二氧化硫,所以该装置能制取二氧化硫,故A项正确;二氧化硫具有还原性,碘酸钾具有氧化性,二者可以发生氧化还原反应生成碘,且倒置的漏斗能防止倒吸,所以能用该装置还原IO3-,故B项正确;从水溶液中获取硫酸氢钾应该采用蒸发结晶的方法,用蒸发皿蒸发溶液,坩埚用于灼烧固体物质,故C项错误;四氯化碳与水不互溶,可以用四氯化碳萃取碘水中的碘,然后再用分液法分离,故D项正确。
【答案】C
3.2019年4月20日,药品管理法修正草案进行二次审议,牢筑药品安全防线。运用现代科技从苦艾精油中分离出多种化合物,其中四种的结构如下:
下列说法不正确的是( )。
A.②③分子中所有的碳原子不可能处于同一平面内
B.②④互为同分异构体
C.④的一氯代物有6种
D.①②③均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【解析】②含有饱和碳原子和,具有甲烷的结构特征,则所有的碳原子不可能在同一个平面上,故A项正确;②④的分子式不同,分别为C10H18O、C10H16O,则二者不互为同分异构体,故B项错误;④的结构不对称,一氯代物有6种,故C项正确;①②均含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,③的苯环上含有甲基,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,故D项正确。
【答案】B
4.明矾[KA1(SO4)2·12H2O]是一种复盐,在造纸等方面应用广泛。采用废易拉罐制备明矾的过程如图所示。下列叙述错误的是( )。
A.合理处理易拉罐有利于环境保护和资源再利用
B.从易拉罐中可回收的金属元素有Al、Fe
C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D.上述流程中可用NaHSO4代替NaHCO3
【解析】易拉罐为可再生资源,其回收再利用对经济效益、社会效益的提高和环境的保护有着巨大的促进作用,A项正确;可从易拉罐(主要成分为Al,含有少量的Fe)中回收的金属元素有Al、Fe,B
项正确;“沉淀”反应是Fe3+生成Fe(OH)3的反应,C项正确;Al3+与HCO3-发生相互促进的水解反应生成Al(OH)3沉淀,HSO4-是强酸根离子,不水解,不与Al3+反应,D项错误。
【答案】D
5.短周期主族元素在周期表中的相对位置如图所示。
已知:用Z的氢化物水溶液能在玻璃器皿上刻标记。下列说法正确的是( )。
A.最简单气态氢化物的热稳定性:Z>Y>X
B.简单离子半径:Z>Y
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>Y
D.Z与其他三种元素都能形成离子化合物
【解析】根据题意可知,Z为氟元素,HF溶液能腐蚀玻璃。根据元素在周期表中的相对位置可知,R为碳元素,X为磷元素,Y为硫元素。A项,最简单气态氢化物的热稳定性HF>H2S>PH3,正确;B项,离子半径r(S2-)>r(F-),错误;C项,酸性H2SO4>H3PO4,错误;D项,CF4、PF3、SF4、SF6都是共价化合物,错误。
【答案】A
6.我国科学家发明了一种“可固氮”的锂-氮二次电池,用可传递Li+的醚类作电解质,电池的总反应方程式为6Li+N22Li3N。下列说法正确的是( )。
A.固氮时,锂电极发生还原反应
B.脱氮时,钌复合电极的电极反应式为2Li3N-6e-6Li++N2↑
C.固氮时,外电路中电子由钌复合电极流向锂电极
D.脱氮时,Li+向钌复合电极迁移
【解析】据总反应6Li+N22Li3N可知,放电时锂失电子,作负极,负极反应式为6Li-6e-6Li+,Li+移向正极,氮气在正极得电子,发生还原反应,正极反应式为6Li++N2+6e-2Li3N。固氮时,锂电极失电子,发生氧化反应,故A项错误;脱氮时,钌复合电极的电极反应为正极反应的逆反应,即2Li3N-6e-6Li++N2↑,故B项正确;固氮时,外电路中电子由锂电极流向钌复合电极,故C项错误;脱氮时,Li+向锂电极迁移,故D项错误。
【答案】B
7.人体血液中存在H2CO3/HCO3-、HPO42-/H2PO4-等缓冲对。常温下,水溶液中各缓冲对的微粒浓度之比的对数值lgx[x表示c(H2CO3)c(HCO3-)或c(HPO42-)c(H2PO4-)]与pH的关系如图所示。已知碳酸pKa1=6.4、磷酸pKa2=7.2(pKa=-lgKa)。下列说法不正确的是( )。
A.曲线Ⅰ表示lgc(H2CO3)c(HCO3-)与pH的变化关系
B.a→b的过程中,水的电离程度逐渐增大
C.当c(H2CO3)=c(HCO3-)时,c(HPO42-)≠c(H2PO4-)
D.当pH增大时,c(HCO3-)·c(HPO42-)c(H2PO4-)逐渐增大
【解析】由电离平衡H2CO3HCO3-+H+、H2PO4-HPO42-+H+可知,随pH的增大,溶液中c(OH-)增大,使电离平衡向右移动,c(H2CO3)c(HCO3-)减小,c(HPO42-)c(H2PO4-)增大,所以曲线Ⅰ表示lgc(H2CO3)c(HCO3-)与pH的变化关系,曲线Ⅱ表示lgc(HPO42-)c(H2PO4-)与pH的变化关系。根据以上分析可知,A项正确。曲线Ⅰ表示lgc(H2CO3)c(HCO3-)与pH的变化关系,a→b的过程中,c(HCO3-)逐渐增大,对水的电离促进作用增大,所以水的电离程度逐渐增大,B项正确。根据H2CO3HCO3-+H+,Ka1=c(HCO3-)·c(H+)c(H2CO3);H2PO4-HPO42-+H+,Ka2=c(HPO42-)·c(H+)c(H2PO4-);由题给信息可知,Ka1≠Ka2,则当c(H2CO3)=c(HCO3-)时,c(HPO42-)≠c(H2PO4-),C项正确。根据Ka1=c(HCO3-)·c(H+)c(H2CO3),Ka2=c(HPO42-)·c(H+)c(H2PO4-),可得c(HCO3-)·c(H2PO4-)c(HPO42-)=Ka1Ka2·c(H2CO3),当pH增大时,c(H2CO3)逐渐减小,所以c(HCO3-)·c(H2PO4-)c(HPO42-)逐渐减小,D项不正确。
【答案】D
综合训练(十三)
1.化学与社会、生活密切相关。下列事实或用途与解释不对应的是( )。
选项
用途或事实
解释
A
用肥皂水检验软水和硬水
肥皂水与Ca2+、Mg2+反应生成沉淀
B
“84”消毒液(主要成分是NaClO)用于漂白织物
NaClO水解生成具有漂白性的HClO,HClO氧化有色物质生成无色物质
C
制作豆腐时用石膏粉点浆
蛋白质在CaSO4催化下发生水解反应
D
O3具有强氧化性,能使细菌变性
臭氧消毒柜用于餐具消毒
【解析】C项,豆浆的主要成分是蛋白质,蛋白质遇电解质硫酸钙发生聚沉,豆浆转化成豆腐与蛋白质的水解无关。
【答案】C
2.三轴烯()(m)、四轴烯()(n)、五轴烯()(p)的实验式均与苯相同。下列说法正确的是( )。
A.m、n、p互为同系物
B.n能使酸性KMnO4溶液褪色
C.n和p的二氯代物均有2种
D.由m生成1 mol C6H14需要3 mol H2
【解析】同系物必须满足两个条件:①结构相似,②分子组成相差若干个CH2,故A项错误;n含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,故B项正确;n、p的二氯代物均为3种,故C项错误;m(C6H6)与3 mol H2反应生成1 mol C6H12,无法得到C6H14,故D项错误。
【答案】B
3.实验室处理废催化剂FeBr3溶液,得到溴的四氯化碳溶液和无水FeCl3。下列图示装置和原理能达到实验目的的是( )。
【解析】浓盐酸与MnO2反应制备氯气需加热,故A项错误;图中气体的进入方向不合理,应从长导管进气,短导管出气,故B项错误;CCl4不溶于水,密度比水大,Br2的CCl4溶液在下层,分液时先从下口放出有机层,再从上口倒出水层,故C项正确;蒸发时促进氯化铁水解,生成的HCl易挥发,蒸干后得到的是Fe(OH)3,灼烧后得到氧化铁,故D项错误。
【答案】C
4.设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )。
A.4.0 g由CO2和SO2组成的混合物中含有的质子数为2NA
B.2.24 L Cl2与CH4在光照下反应生成HCl的分子数为0.1NA
C.常温下,0.1 mol环氧乙烷()中含有的共价键数为0.3NA
D.4.2 g CaH2与水完全反应,转移的电子数为0.1NA
【解析】4.0 g CO2中含有的质子数为4.0 g44 g·mol-1×22NA mol-1=2NA,4.0 g SO2中含有的质子数为4.0 g64 g·mol-1×32NA mol-1=2NA,因此4.0 g由CO2和SO2组成的混合物中含有的质子数为2NA,故A项正确;未说明气体所处环境状况,无法计算,故B项错误;不要忽略C—H键,0.1 mol环氧乙烷()中含有的共价键数为0.7NA,故C项错误;4.2 g CaH2与水完全反应,化学方程式为CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2↑,转移电子的物质的量为4.2 g×242 g·mol-1=0.2 mol,转移电子数为0.2NA,故D项错误。
【答案】A
5.短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,X和Z同主族。在短周期元素中,Y、R的原子半径之比最大。Z的最高正化合价和最低负化合价的代数和等于4。下列说法正确的是( )。
A.简单离子半径:Z>X>Y
B.简单气态氢化物的热稳定性:Z>X
C.两种都含上述四种元素的盐在水中不能发生反应
D.X分别与R、Y组成的R2X2、Y2X2都含有极性键
【解析】短周期主族元素原子中,钠原子的半径最大,氢原子的半径最小,两者的比值最大,故R为氢元素,Y为钠元素。硫的最高正化合价和最低负化合价的代数和等于4,故Z为硫元素。X和Z同主族,则X为氧元素。A项,离子半径r(S2-)>r(O2-)>r(Na+),正确;B项,同主族元素从上至下,其简单气态氢化物的热稳定性逐渐减弱,故热稳定性H2O>H2S,错误;C项,由钠、硫、氧、氢四种元素组成的盐有NaHSO4、NaHSO3,在水中发生反应NaHSO4+NaHSO3Na2SO4+SO2↑+H2O,错误;D项,Na2O2中只含离子键和非极性键,错误。
【答案】A
6.LiFePO4电池广泛用于电动车。电池总反应式为FePO4+LiLiFePO4,电池的正极材料是LiFePO4,负极材料是石墨烯,含Li+导电固体为电解质。下列说法正确的是( )。
选项
放电过程
充电过程
A
电能转化成化学能
Li+向电池的正极迁移
B
正极反应式为FePO4+e-+Li+LiFePO4
为了提高电解质导电性,可加入磷酸
C
若正极增重7 g,则最多有NA个电子经外电路由负极流向正极
阳极材料的质量不断减少
D
若有n mol Li+迁移,则理论上有2n mol电子在电路上通过
阴极反应式为Li++e-Li
【解析】审题时抓住电池反应以及电极材料、电解质组成等。放电过程(原电池工作),将化学能转化成电能,充电过程(电解池工作),阳离子向阴极迁移,A项错误。加入磷酸,锂会与磷酸反应,B项错误。n(Li)=7 g7 g·mol-1=1 mol,负极反应式为Li-e-Li+,转移NA个电子;充电时,阳极由LiFePO4转化成FePO4,其质量减少,C项正确。若有n mol Li+迁移,则理论上有n mol电子在电路上通过,D项错误。
【答案】C
7.某温度下,难溶物FeR的水溶液中存在平衡FeR(s)Fe2+(aq)+R2-(aq),其沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )。
A.可以通过改变温度实现由a点变到c点
B.b点对应的Ksp等于a点对应的Ksp
C.d点可能有沉淀析出
D.该温度下,Ksp=4×10-18
【解析】改变温度,Fe2+和R2-的浓度同时改变,A项错误;a点、b点均为沉淀溶解平衡曲线上的点,两点对应的Ksp相等,B项正确;d点对应的Qc=10-18,小于Ksp=2×10-9×1×10-9=2×10-18,故d点无沉淀析出,C、D两项均错误。
【答案】B
综合训练(十四)
1.化学与生产、生活密切联系。下列说法错误的是( )。
A.CH2C(CH3)COOCH3是有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)的合成原料
B.单晶硅因具有高熔点而被广泛用于制造太阳能电池板材料
C.淀粉、纤维素的分子式不同,它们都是天然高分子化合物
D.用明矾溶液和白醋都可以清除铜镜上的锈斑[主要成分为Cu2(OH)2CO3]
【解析】A项,甲基丙烯酸甲酯发生加聚反应可制备有机玻璃,它是有机玻璃的单体,正确;B项,单晶硅具有半导体性质,而被用于制造太阳能电池板,错误;C项,淀粉、纤维素都是天然高分子化合物,其通式相同,但聚合度不同,分子式不相同,正确;D项,明矾溶液呈酸性,醋酸的酸性比碳酸强,故明矾溶液、醋酸溶液均可清洗铜锈,正确。
【答案】B
2.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[3 .3]庚烷()是其中的一种。下列关于该化合物的说法正确的是( )。
A.与甲苯(C7H8)互为同分异构体
B.1 mol该化合物完全燃烧时消耗10 mol O2
C.所有碳原子均处在同一平面内
D.一氯代物共有3种(不含立体异构)
【解析】该化合物的分子式为C7H12,与甲苯(C7H8)不互为同分异构体,A项错误;1 mol C7H12完全燃烧消耗O2的物质的量为(7+124) mol=10 mol,B项正确;两个环的碳原子均为饱和碳原子,具有类似甲烷的四面体结构,所有碳原子不可能共平面,C项错误;由结构简式可知,该化合物分子中共有2种等效氢原子,所以一氯代物只有2种,D项错误。
【答案】B
3.某学习小组拟探究CO2和锌粒反应是否生成CO,已知CO能与银氨溶液反应产生黑色固体。实验装置如图所示:
下列说法正确的是( )。
A.实验开始时,先点燃酒精灯,后打开活塞K
B.b、c、f中试剂依次为氢氧化钠溶液、浓硫酸、银氨溶液
C.装置e的作用是收集一氧化碳气体
D.用上述装置(另择试剂)可以制备氢气并探究其还原性
【解析】实验开始时,装置内含有空气,若先点燃酒精灯,锌与空气反应生成ZnO,所以应该先打开活塞K,使CO2充满整个装置后再点燃酒精灯,A项错误。b中试剂为饱和碳酸氢钠溶液,用于除去杂质氯化氢;c中试剂为浓硫酸,用于干燥CO2气体;f中试剂为银氨溶液,用于验证CO的存在,B项错误。装置e作安全瓶,防止倒吸,C项错误。实验室用稀盐酸与Zn粒反应制取氢气,反应不需要加热,因此也可以使用启普发生器制取H2,然后用饱和食盐水去除HCl杂质,用浓硫酸干燥H2,再通过盛有CuO的硬质玻璃管来验证H2的还原性,e作安全瓶,可以防倒吸,氢气是可燃性气体,在排放前要进行尾气处理,D项正确。
【答案】D
4.短周期元素R、X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知R原子的最外层电子数与次外层电子数之差为2。
下列说法正确的是( )。
A.X的最高化合价与最低化合价代数和等于6
B.Z的含氧酸根离子可能破坏水的电离平衡
C.元素非金属性:X>Y>Z
D.X和Z能组成离子化合物
【解析】本题考查元素周期表的结构,意在考查推理能力。依题意可知,R原子最外层为L层,次外层为K层,推知R为碳元素,X为氟元素,Y为磷元素,Z为硫元素。氟没有正价,A项错误;Z
的含氧酸根离子可能是SO32-、HSO3-,它们都能破坏水的电离平衡,B项正确;由稳定性HF>HCl>H2S>PH3推知,非金属性X>Z>Y,C项错误;氟和硫只能形成共价化合物,不能形成离子化合物,D项错误。
【答案】B
5.按第26届国际计量大会重新定义,阿伏加德罗常数(NA)有了准确值——6.02214076×1023。下列说法正确的是( )。
A.18 g T2O中含有的中子数为12NA
B.用23.5 g AgI与水制成的胶体中胶体粒子数目为0.1NA
C.标准状况下,2.24 L Cl2全部溶于水所得溶液中的Cl-数目为0.1NA
D.1 mol某烷烃CnH2n+2(n≥1)分子中含有的共价键数为(3n+1)NA
【解析】18 g T2O的物质的量为18 g22 g·mol-1=911 mol,911 mol该水分子中含有中子的物质的量为911 mol×12=10811 mol,故A项错误;AgI胶体微粒是多个AgI微粒的聚合体,因此无法计算用23.5 g AgI与水制成的胶体中胶体粒子数,故B项错误;氯气和水的反应为可逆反应,不能进行彻底,且生成的是HCl和HClO,则溶液中的Cl-数目小于0.1NA,故C项错误;1 mol CnH2n+2(烷烃)中含有(n-1) mol碳碳单键和(2n+2) mol碳氢键,总共含有(3n+1) mol共价键,数目为(3n+1)NA,故D项正确。
【答案】D
6.电解合成1,2-二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中正确的是( )。
A.该装置工作时,将化学能转变为电能
B.CuCl2能将C2H4还原为1,2-二氯乙烷
C.X、Y依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜
D.该装置的总反应式为CH2CH2+2H2O+2NaClH2+2NaOH+ClCH2CH2Cl
【解析】该装置为电解池,工作时,将电能转变为化学能,故A项错误;C2H4中C元素化合价为-2价,ClCH2CH2Cl中C元素化合价为-1价,则CuCl2能将C2H4氧化为1,2-二氯乙烷,故B项错误;该电解池中,阳极反应式为CuCl-e-+Cl-CuCl2,阳极区需要氯离子参与,则X为阴离子交换膜,而阴极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-,有阴离子生成,为保持电中性,需要电解质溶液中的钠离子,则Y为阳离子交换膜,故C项错误;该装置中在阳极首先发生反应CuCl-e-+Cl-CuCl2,生成的CuCl2继续与C2H4
反应生成1,2-二氯乙烷和CuCl,CuCl在阳极区循环利用,而阴极水中的氢离子放电生成氢气,其总反应式为CH2CH2+2H2O+2NaClH2+2NaOH+ClCH2CH2Cl,故D项正确。
【答案】D
7.25 ℃时,向20.00 mL 0.1 mol·L-1 H2X溶液中滴入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液中由水电离出的c水(OH-)的负对数[-lgc水(OH-)]与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。
下列说法中正确的是( )。
A.水的电离程度:M>N=Q>P
B.图中M、P、Q三点对应溶液中c(HX-)c(X2-)相等
C.N点溶液中c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(H+)=c(OH-)
D.P点溶液中c(OH-)=c(H+)+c(HX-)+c(H2X)
【解析】M点由水电离出来的c(OH-)=10-11.1 mol·L-1,N点和Q点由水电离出来的c(OH-)=10-7.0 mol·L-1,P点由水电离出来的c(OH-)=10-5.4 mol·L-1,水的电离程度P>N=Q>M,A项错误;由H2X的第二步电离常数Ka2=c(X2-)·c(H+)c(HX-)得,c(HX-)c(X2-)=c(H+)Ka2,电离常数只与温度有关,为定值,在滴定过程中溶液中c(H+)一直在减小,因此M、P、Q三点对应溶液中c(H+)不相等,即c(HX-)c(X2-)不相等,B项错误;N点为NaHX与Na2X的混合溶液,由图像可知,M点到P点发生反应HX-+OH-H2O+X2-,根据横坐标消耗碱的量可知,在N点生成的X2-大于剩余的HX-,因此混合液n(Na2X)>n(NaHX),因为溶液呈中性,X2-的水解平衡与HX-的电离平衡相互抵消,所以N点溶液中c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(H+)=c(OH-),C项正确;P点恰好生成Na2X溶液,根据质子守恒c(OH-)=c(H+)+c(HX-)+2c(H2X)可知,D项错误。
【答案】C
综合训练(十五)
1.化学与人类生活、生产息息相关。下列说法中错误的是( )。
A.高锰酸钾溶液、次氯酸钠溶液、75%乙醇均可用于消毒杀菌,且原理相同
B.地沟油可以用来制肥皂和甘油
C.为防止中秋月饼等富脂食品被氧化变质,常在包装袋中放入铁粉
D.“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
【解析】高锰酸钾溶液、次氯酸钠溶液、75%乙醇均可用于消毒杀菌,高锰酸钾溶液、次氯酸钠溶液是将细菌氧化,而75%乙醇是使细菌蛋白质变性,因此消毒杀菌原理不相同,A项错误。地沟油的主要成分是油脂,属于酯,油脂在碱性条件下发生水解反应生成甘油和高级脂肪酸盐,高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分,B项正确。由于Fe粉具有还原性,所以为防止中秋月饼等富脂食品被氧化变质,常在包装袋中放入还原铁粉,C项正确。“静电除尘”利用胶体的性质,使空气中的固体尘埃形成沉淀,减少空气中飘尘的含量;“燃煤固硫”是使煤中的S元素在燃烧时转化为硫酸盐留在炉渣中,因而可减少含硫气体的排放;“汽车尾气催化净化”可以使尾气中的NO、CO在催化剂作用下转化为空气的成分气体N2、CO2。因而这三种方法都能提高空气质量,D项正确。
【答案】A
2.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中正确的是( )。
A.1 mol甲基(—CH3)所含的电子数为10NA
B.常温常压下,1 mol分子式为C2H6O的有机物中,含有C—O键的数目为NA
C.14 g由乙烯和环丙烷()组成的混合气体中,含有的原子总数为3NA
D.标准状况下,22.4 L四氯化碳中含有共用电子对的数目为4NA
【解析】1个甲基中含有9个电子,则1 mol甲基所含的电子数为9NA,A项错误;分子式为C2H6O的有机物可能是乙醇(CH3CH2OH),1个乙醇分子中含1个C—O键,也可能是二甲醚(CH3—O—CH3),1个二甲醚分子中含2个C—O键,故不能确定其中含有C—O键的数目,B项错误;乙烯和环丙烷的实验式都是CH2,1个CH2中含有3个原子,故14 g由乙烯和环丙烷组成的混合气体中相当于含1 mol CH2,含有的原子总数为3NA,C项正确;标准状况下,四氯化碳为液体,不能用气体摩尔体积计算四氯化碳的物质的量,D项错误。
【答案】C
3.短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大,W的单质是一种常用的比能量高的金属电极材料,X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,元素Y的族序数等于其周期序数,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是( )。
A.W、Z形成的化合物中,各原子最外层均达到8电子稳定结构
B.元素X与氢元素形成的原子个数之比为1∶1的化合物有很多种
C.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2
D.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
【解析】W的单质是一种常用的比能量高的金属电极材料,则W是Li元素;X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,则X是C元素;元素Y的族序数等于其周期序数,则Y为Al元素;Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,是短周期元素,且W、X、Y和Z的原子序数依次增大,则Z为S元素。W、Z形成的化合物,如Li2S,该物质是离子化合物,Li+的最外层只有两个电子,不满足8电子稳定结构,A项错误;元素X与氢元素形成的原子个数之比为1∶1的化合物有C2H2、C6H6、苯乙烯(C8H8)、立方烷(C8H8)等,B项正确;元素Z为S,元素X是C,二者形成的共价化合物的分子式是CS2,C项正确;元素Y是Al,Al单质可以与氢氧化钠溶液或盐酸反应放出氢气,D项正确。
【答案】A
4.下列关于有机物()的说法错误的是( )。
A.该分子中的5个碳原子可能共平面
B.与该有机物含相同官能团的同分异构体只有3种
C.通过加成反应可制得烷烃、醇、卤代烃等有机物
D.可用酸性高锰酸钾溶液鉴别该有机物与戊烷
【解析】联想乙烯的结构,该分子中一定共平面的碳原子有4个(碳碳双键中的碳原子、甲基上的碳原子、乙基中与双键碳直接相连的碳原子),结合单键可以旋转,乙基中另一个C原子也可能在同一平面上,A项正确;该物质的分子式是C5H10,具有相同官能团的同分异构体有CH2CHCH2CH2CH3、CH3CHCHCH2CH3、、,共4种,B项错误;该不饱和烃与氢气加成制得烷烃,与水加成制得醇,与HX或卤素单质发生加成反应制得卤代烃,C项正确;烯烃可被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色,而戊烷不能与酸性高锰酸钾溶液反应,因此可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别两者,D项正确。
【答案】B
5.下列由实验现象得出的结论不正确的是( )。
选项
操作及现象
结论
A
向3 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中先加入4~5滴0.1 mol·L-1 NaCl溶液,再滴加4~5滴0.1 mol·L-1 NaI溶液
先出现白色沉淀,后出现黄色沉淀,说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
B
向2支盛有5 mL不同浓度的Na2S2O3溶液的试管中同时加入5 mL 0.1 mol·L-1硫酸,记录出现浑浊的时间
探究浓度对反应速率的影响
C
其他条件相同,测定等浓度的HCOOK和K2S溶液的pH
比较Ka(HCOOH)和Ka2(H2S)的大小
D
向可能含有Cu2O、Fe2O3的红色固体①中加入足量稀硫酸溶解,有红色固体②生成,再滴加KSCN溶液,溶液不变红(已知:Cu2O+2H+Cu+Cu2++H2O)
不能说明红色固体①中不含Fe2O3
【解析】硝酸银过量,与氯化钠反应后,再加入NaI,硝酸银与碘化钠反应生成沉淀,该过程为沉淀的生成而不是转化,不能比较Ksp(AgCl)与Ksp(AgI)的大小,A项错误;只有硫代硫酸钠溶液浓度不同,其他条件都相同,所以可以探究浓度对化学反应速率的影响,B项正确;酸根离子的水解程度越大,其对应酸的电离程度越小,电离平衡常数越小,通过两种盐溶液的pH大小可以判断其酸根离子水解程度的大小,进一步确定其对应酸的酸性强弱,从而确定电离平衡常数的大小,C项正确;氧化亚铜和氧化铁都是红色固体,氧化亚铜和稀硫酸反应生成的Cu能和铁离子反应生成亚铁离子,所以不能说明红色固体中不含有氧化铁,D项正确。
【答案】A
6.科学工作者研发了一种“SUNCAT”的系统,借助锂循环可持续合成氨,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.过程Ⅰ得到的Li3N的电子式为Li+[··N··Li+····]3-Li+
B.过程Ⅱ生成W的化学方程式为Li3N+3H2O3LiOH+NH3↑
C.过程Ⅲ涉及的阳极反应式为4OH--4e-O2↑+2H2O
D.过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
【解析】Li3N是离子化合物,Li+与N3-之间通过离子键结合,电子式为Li+[··N··Li+····]3-Li+,A项正确;Li3N与水发生反应产生LiOH、NH3,反应的化学方程式为Li3N+3H2O3LiOH+NH3↑,B项正确;在过程Ⅲ中OH-在阳极失去电子,发生氧化反应,阳极反应式为4OH--4e-O2↑+2H2O,C项正确;过程Ⅱ的反应为盐的水解反应,没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,D项错误。
【答案】D
7.分别向体积均为100 mL、浓度均为1 mol·L-1的NaClO、NaOH、CH3COONa三种溶液中通入CO2,测得各溶液中n(HCO3-)的变化如图所示:
下列分析正确的是( )。
A.CO2通入NaClO溶液的反应:2ClO-+CO2+H2OCO32-+2HClO
B.CO2通入CH3COONa溶液的反应:CO2+H2O+CH3COO-HCO3-+CH3COOH
C.通入n(CO2)=0.06 mol时,NaOH溶液中的反应:2OH-+CO2CO32-+H2O
D.通入n(CO2)=0.03 mol时,NaClO溶液中存在:n(HCO3-)+n(CO32-)+n(H2CO3)=0.03 mol
【解析】次氯酸的酸性大于HCO3-小于H2CO3,所以反应生成次氯酸和HCO3-,则少量CO2通入NaClO溶液中,反应的离子方程式为CO2+H2O+ClO-HCO3-+HClO,A项错误;碳酸的酸性比醋酸弱,CO2通入CH3COONa溶液中不反应,B项错误;n(NaOH)=0.1 mol,通入n(CO2)=0.06 mol,反应产物为碳酸钠和碳酸氢钠,反应的离子方程式为5OH-+3CO22CO32-+HCO3-+2H2O,C项错误;通入n(CO2)=0.03 mol,NaClO溶液中存在碳元素的物料守恒:n(HCO3-)+n(CO32-)+n(H2CO3)=0.03 mol,D项正确。
【答案】D
综合训练(十六)
1.铅霜(醋酸铅)是一种中药,具有解毒敛疮、坠痰镇惊之功效。其制备方法为将醋酸放入瓷皿,投入氧化铅,微温使之溶化,以三层细布趁热滤去渣滓,放冷,即得醋酸铅结晶;如需精制,可将结晶溶于同等量的沸汤,滴醋酸少许,过七层细布,清液放冷,即得纯净铅霜。上述制备过程中没有涉及的操作方法是( )。
A.萃取 B.溶解
C.过滤 D.重结晶
【解析】“将醋酸放入瓷皿,投入氧化铅,微温使之溶化”,此操作为溶解;“放冷,即得醋酸铅结晶……清液放冷,即得纯净铅霜”,此操作为重结晶;“以三层细纱布趁热滤去渣滓”,此操作为过滤。未涉及萃取,A项符合题意。
【答案】A
2.NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )。
A.Cu与浓硝酸反应生成4.6 g NO2和N2O4的混合气体时,转移的电子数为0.1NA
B.标准状况下,2.24 L己烷中共价键的数目为1.9NA
C.在0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中,阴离子总数一定大于0.1NA
D.34 g H2O2中含有的阴离子数为NA
【解析】4.6 g NO2的物质的量是0.1 mol,若反应完全产生4.6 g NO2,转移电子0.1NA,若NO2完全转化为N2O4,4.6 g N2O4的物质的量是0.05 mol,转移电子数为2×0.05×NA=0.1NA,故Cu与浓硝酸反应生成4.6 g NO2和N2O4的混合气体时,转移的电子数一定为0.1NA,A项正确;标准状况下,己烷不是气体,因此不能使用气体摩尔体积计算其物质的量及化学键的数目,B项错误;溶液体积未知,无法计算溶液中微粒的数目,C项错误;由于H2O2是共价化合物,通常状况下不电离,不含阴离子,D项错误。
【答案】A
3.中国科学院科研团队研究表明,在常温常压和可见光下,基于LDH(一种固体催化剂)合成NH3的原理如图所示。下列说法错误的是( )。
A.该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1
B.该过程中涉及极性键和非极性键的断裂与形成
C.基于LDH合成NH3的过程属于氮的固定
D.工业中,氨经一系列反应可以得到硝酸
【解析】该反应的化学方程式为2N2+6H2O4NH3+3O2,氮气是氧化剂,水是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3,A项错误;该过程中,既有极性键(O—H键、N—H键)的断裂与形成,也有非极性键(键、OO键)的断裂与形成,B项正确;基于LDH合成NH3的过程是将氮气转化为氨气的过程,属于氮的固定,C项正确;工业中,氨可以通过催化氧化得到NO,NO被氧化为NO2,NO2再与水反应生成硝酸,D项正确。
【答案】A
4.傅克反应是合成芳香族化合物的一种重要方法。有机物a(—R为烃基)和苯通过傅克反应合成b的过程如下(无机小分子产物略去):
R—Cl+
a b
下列说法错误的是( )。
A.一定条件下苯与氢气反应的产物之一环己烯与螺[2 .3]己烷()互为同分异构体
B.b的二氯代物超过3种
C.R为C5H11时,a的结构有3种
D.R为C4H9时,1 mol b加成生成C10H20至少需要3 mol H2
【解析】环己烯()的分子式为C6H10,螺[2 .3]己烷()的分子式为C6H10,所以二者互为同分异构体,A项正确。全部取代苯环上的2个H原子,若其中1个Cl原子与甲基相邻,另一个Cl原子有如图所示4种取代位置,有4种结构,若其中1个Cl原子处于甲基间位,另一个Cl原子有如图所示2种取代位置,有2种结构,若考虑烃基上的取代将会更多,B项正确。—C5H11有8
种结构,故C5H11Cl有8种结构,C项错误。—C4H9已经达到饱和,1 mol苯环消耗3 mol氢气,则1 mol b最多可以与3 mol H2加成,D项正确。
【答案】C
5.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,四种元素原子的最外层电子数之和为18,W与Y同主族,X原子的最外层电子数等于周期数,Z的单质在常温下为气体。下列说法正确的是( )。
A.原子半径:Y>X>W
B.最简单气态氢化物的稳定性:Z>W>Y
C.X与Z形成的化合物的水溶液能使紫色石蕊试纸变蓝
D.Y的氧化物既能与碱反应,又能与酸反应,属于两性氧化物
【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数等于周期数,则X可能为Be或Al元素,若X为Be元素,则W为H或Li元素,Y为Na元素,Z为Cl元素,最外层电子数之和不等于18,则X为Al元素;Z的单质在常温下为气体,原子序数大于13,则Z为Cl元素;四种原子的最外层电子数之和为18,W与Y同主族,则W与Y原子的最外层电子数为4,W为C元素,Y为Si元素。原子半径Al>Si>C,A项错误;非金属性Cl>C>Si,故最简单气态氢化物的稳定性HCl>CH4>SiH4,B项正确;X与Z形成的化合物为AlCl3,为强酸弱碱盐,水溶液呈酸性,能使紫色石蕊试纸变红,C项错误;Y的氧化物为二氧化硅,二氧化硅属于酸性氧化物,D项错误。
【答案】B
6.锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池是实际应用电池系列中比能量最高的一种,其剖视图如图所示,一种非水的LiAlCl4的SOCl2溶液为电解液。亚硫酰氯既是电解质,又是正极活性物质,其中碳电极区的电极反应式为2SOCl2+4e-4Cl-+S+SO2↑,该电池工作时,下列说法错误的是( )。
A.锂电极区的电极反应式为Li-e-Li+
B.放电时的总反应式为4Li+2SOCl24LiCl+SO2↑+S
C.锂电极上的电势比碳电极上的低
D.若采用水溶液代替SOCl2溶液,电池总反应和效率均不变
【解析】锂电池中锂为电池的负极,失电子生成锂离子,电极反应式为Li-e-Li+,A项正确;由电池的正、负极反应式知放电时的总反应式为4Li+2SOCl24LiCl+SO2↑+S,B项正确;锂电极为电池的负极,负极的电势比正极的低,C项正确;若采用水溶液代替SOCl2溶液,锂电极会与水反应生成氢氧化锂,造成电极的损耗,D项错误。
【答案】D
7.常温下,HNO2的电离平衡常数K=4.6×10-4(已知4.6=2.14),向20 mL 0.01 mol·L-1 HNO2溶液中逐滴加入相同浓度的NaOH溶液,测得混合液的pH随NaOH溶液体积的变化如图所示,下列判断正确的是( )。
A.X=20
B.a、b、c、d四点对应的溶液中水的电离程度逐渐减小
C.a点溶液中c(H+)约为2.14×10-3 mol·L-1
D.b点溶液中微粒浓度的大小关系为c(HNO2)>c(Na+)>c(NO2-)
【解析】向20 mL 0.01 mol·L-1 HNO2溶液中逐滴加入相同浓度的NaOH溶液,若恰好反应需要20 mL氢氧化钠溶液,溶质是NaNO2,NaNO2为强碱弱酸盐,会水解使溶液呈碱性,而c点溶液呈中性,所以X<20,A项不正确。氢氧化钠溶液的体积为20 mL时恰好反应,那么从a点开始到恰好完全反应时,水的电离程度逐渐增大,B项不正确。由HNO2NO2-+H+,K=c(H+)·c(NO2-)c(HNO2)≈c2(H+)c(HNO2),将K=4.6×10-4代入方程,得到c(H+)=2.14×10-3 mol·L-1,C项正确。b点溶液为HNO2、NaNO2混合溶液,且浓度之比为1∶1;因为溶液呈酸性,所以HNO2的电离程度大于NO2-的水解程度,粒子浓度大小为c(NO2-)>c(Na+)>c(HNO2),D项不正确。
【答案】C
综合训练(十七)
1.我国的科技发展改变着人们的生活、生产方式。下列说法中错误的是( )。
A.“甲醇制取低碳烯烃”技术可获得制取聚乙烯的原料
B.“嫦娥”四号使用的SiC―Al材料属于复合材料
C.制作5G芯片“巴龙5000”的主要材料是SiO2
D.“东方超环(人造太阳)”使用的氘、氚与氕互为同位素
【解析】“甲醇制取低碳烯烃”技术可生产乙烯,乙烯是制备聚乙烯的原料,A项正确;SiC—Al材料是SiC增强铝基复合材料,B项正确;制作计算机芯片的主要材料是单质Si,故C项错误;氕、氘、氚质子数都是1,中子数分别是0、1、2,所以三者互为同位素,D项正确。
【答案】C
2.共用两个及两个以上碳原子的多环烃称为桥环烃,共用的碳原子称为桥头碳。桥环烃二环[2 .2 .0]己烷的碳原子编号为。下列关于该化合物的说法错误的是( )。
A.桥头碳为1号和4号
B.与环己烯互为同分异构体
C.二氯代物有6种结构
D.所有碳原子不可能位于同一平面
【解析】共用两个及两个以上碳原子的多环烃称为桥环烃,共用的碳原子称为桥头碳,中桥头碳为1号和4号,A项正确。二环[2 .2 .0]己烷的分子式与环己烯相同,均为C6H10,两者互为同分异构体,B项正确。二环[2 .2 .0]己烷的二氯代物有取代2(或3、5、6)上的2个氢原子;取代1和2上各1个氢原子;取代1和3上各1个氢原子;取代1和4上各1个氢原子;取代2和3(或5和6)上各1个氢原子;取代2和5上各1个氢原子;取代2和6上各1个氢原子;共7种结构,C项错误。分子中含有和—CH2—四面体结构,分子中的所有碳原子不可能位于同一平面,D项正确。
【答案】C
3.设阿伏加德罗常数的值为NA。下列叙述正确的是( )。
A.1 L 0.1 mol·L-1 Na2S溶液中含有的S2-的数目小于0.1NA
B.同温同压下,体积均为22.4 L的卤素单质中所含的原子数均为2NA
C.1 mol苯中含有的碳碳双键数为3NA
D.78 g过氧化钠固体中所含的阴、阳离子总数为4NA
【解析】由于S2-水解,所以1 L 0.1 mol·L-1 Na2S溶液中含有的S2-的个数小于0.1NA,A项正确;同温同压不一定为标准状况,且卤素单质不一定均为气体,体积为22.4 L的卤素单质的物质的量不一定为1 mol,故所含的原子数不一定为2NA,B项错误;苯中不含有碳碳双键,C项错误;过氧化钠由Na+和O22-构成,78 g过氧化钠固体为1 mol,其中所含的阴、阳离子总数为3NA,D项错误。
【答案】A
4.下列实验操作能达到实验目的的是( )。
A.用溴的四氯化碳溶液除去甲烷中的少量乙烯
B.只用Na2CO3溶液来鉴别CaCl2溶液、AlCl3溶液和稀硫酸
C.为检验某品牌食盐中是否加碘,将样品溶解后滴加淀粉溶液
D.向某溶液中滴加少量稀硝酸,产生白色沉淀,证明原溶液中含有SiO32-
【解析】溴与乙烯反应,而甲烷不能,但甲烷可溶于四氯化碳,应用溴水洗气除去乙烯,A项错误;Na2CO3与CaCl2溶液反应生成白色沉淀,与AlCl3溶液反应生成白色沉淀和无色无味的气体,与稀硫酸反应生成无色无味气体,现象不同,可以鉴别,B项正确;食盐中一般添加的是碘酸钾,淀粉遇碘单质变蓝色,遇碘的化合物无明显现象,C项错误;向某溶液中滴加少量稀硝酸,产生白色沉淀,该白色沉淀可能为氢氧化铝,也可能为硅酸,D项错误。
【答案】B
5.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,X、Z的周期序数等于族序数,由这四种元素组成的单质或化合物存在如图所示的转化关系,其中甲、戊是两种常见的金属单质,丁是非金属单质,其余为氧化物且丙为具有磁性的黑色晶体。下列说法正确的是( )。
A.W的原子序数是Z的两倍,金属性强于Z
B.W元素在周期表中的位置是第四周期Ⅷ族
C.丙属于两性氧化物
D.等物质的量的甲和戊完全溶于稀硝酸,消耗的HNO3的量一定相等
【解析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,X、Z的周期序数等于族序数,则X是H元素,Z是Al元素;丙为具有磁性的黑色晶体,则丙是Fe3O4,结合元素及化合物的性质逆推可知甲为Fe,乙为H2O,丁为H2,戊为金属单质,可以与Fe3O4反应产生Fe单质,因此戊是Al单质,己为Al2O3,结合原子序数的关系可知Y是O元素,W是Fe元素。Fe原子序数是26,Al原子序数是13,26为13的2倍,金属性Al>Fe,A项错误;Fe是26号元素,在元素周期表中位于第四周期Ⅷ族,B项正确;丙是Fe3O4,只能与酸反应产生盐和水,不能与碱发生反应,因此不是两性氧化物,C项错误;Fe是变价金属,与硝酸反应时,可能产生Fe2+,也可能产生Fe3+,而Al与硝酸反应只生成Al3+,因此等物质的量的Fe和Al完全溶于稀硝酸,消耗HNO3的量不一定相等,D项错误。
【答案】B
6.一种在微生物作用下将废水中的尿素CO(NH2)2转化为环境友好物质,实现化学能转化为电能的装置如图甲所示,并利用甲、乙两装置实现在铁上镀铜。下列说法中不正确的是( )。
A.乙装置中溶液颜色不变
B.铜电极应与Y相连接
C.M极的电极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-CO2↑+N2↑+6H+
D.当N电极消耗0.25 mol(标准状况下)气体时,铜电极质量减少16 g
【解析】甲装置中N极上O2得到电子被还原成H2O,N为正极,M为负极;乙装置中Cu2+在Fe电极上获得电子变为Cu单质,阳极Cu失去电子变为Cu2+进入溶液中,所以乙装置中溶液的颜色深浅不变,A项正确;乙装置中铁上镀铜,则铁为阴极,应与负极X相连,铜为阳极,应与正极Y相连,B项正确;CO(NH2)2在负极M上失电子,发生氧化反应,电极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-CO2↑+N2↑+6H+,C项正确;N电极反应式为O2+4e-+4H+2H2O,当N极的电极消耗0.25 mol氧气时,转移n(e-)=0.25 mol×4=1 mol,Cu电极上的电极反应式为Cu-2e-Cu2+,所以Cu电极减少的质量为m(Cu)=0.5 mol×64 g·mol-1=32 g,D项错误。
【答案】D
7.改变0.01 mol·L-1 NaAc(Ac-表示CH3COO-)溶液的pH,溶液中HAc、Ac-、H+、OH-浓度的对数值lgc与溶液pH的变化关系如图所示。若pKa=-lgKa,下列叙述错误的是( )。
A.b、d分别对应H+、OH-
B.pH=6时,c(HAc)>c(Ac-)>c(H+)
C.HAc电离常数的数量级为10-5
D.从曲线a与c的交点可知pKa=pH=4.74
【解析】微粒的浓度越大,lgc越大。酸性溶液中c(CH3COOH)≈0.01 mol·L-1,lgc(CH3COOH)≈-2,碱性溶液中c(CH3COO-)≈0.01 mol·L-1,lgc(CH3COO-)≈-2;酸性越强,lgc(H+)越大,lgc(OH-)越小,碱性越强,lgc(H+)越小,lgc(OH-)越大,根据图像可知,c对应CH3COOH,a对应CH3COO-,b对应H+,d对应OH-。根据上述分析,b、d分别对应H+、OH-,A项正确;根据图像可知,pH=6时,c(Ac-)>c(HAc)>c(H+),B项错误;HAc电离常数Ka=c(H+)·c(CH3COO-)c(CH3COOH),当c(CH3COOH)=c(CH3COO-),Ka=c(H+)=10-4.74,数量级为10-5,C项正确;曲线a与c的交点表示c(CH3COOH)=c(CH3COO-),根据C项的分析可知,Ka=c(H+)=10-4.74,pKa=-lgKa=-lgc(H+)=pH=4.74,D项正确。
【答案】B
综合训练(十八)
1.化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是( )。
A.生活中用到的陶瓷,如日用器皿、建筑饰材、卫生用具等的主要成分均是硅酸盐
B.铝质餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物,但可长时间存放咸的食物
C.洗发时使用的护发素主要是调节头发的pH,使之达到适宜的酸碱度
D.煤的干馏、海带提碘、石油裂解、芒硝风化等都涉及化学变化
【解析】生活中用到的陶瓷的主要成分是硅酸盐,A项正确。铝质餐具中含有杂质,长期放置咸的食物,易构成原电池,形成电化学腐蚀,因此不宜长时间存放咸的食物,B项错误。洗发剂为了去除头发上的油污,往往呈碱性,用强碱性的洗发剂清洗头发后,要使用护发素调节头发的pH,使之达到适宜的酸碱度,C项正确。煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解,属于化学变化;海带提碘是将海带灼烧,灼烧后灰烬中的碘元素以I-的形式存在,然后用H2O2将I-氧化为碘单质,涉及化学变化;石油裂解是使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃,属于化学变化;芒硝风化是指十水合硫酸钠失去结晶水的过程,属于化学变化,D项正确。
【答案】B
2.NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )。
A.含2.8 g硅原子的SiO2晶体中存在的共价键总数为2NA
B.1 L 0.5 mol·L-1 Na3PO4溶液中含有阳离子的总数为1.5NA
C.标准状况下,2.0 g D2O中含有的质子数和中子数均为NA
D.室温下,pH=12的Ba(OH)2溶液中,氢氧根离子的数目为1.0×10-2NA
【解析】2.8 g硅原子的物质的量为0.1 mol,所对应的SiO2的物质的量为0.1 mol,SiO2晶体中每个硅原子形成4个Si—O键,所以0.1 mol SiO2中含有共价键数为0.4NA,A项错误;Na3PO4溶液中含有的阳离子除了Na+外还有H+,所以其阳离子总数大于1.5NA,B项错误;2.0 g D2O的物质的量为0.1 mol,每个D2O分子中含有10个质子和10个中子,所以0.1 mol D2O中含有的质子数和中子数均为NA,C项正确;没有溶液的体积数据,无法计算该溶液中的离子数目,D项错误。
【答案】C
3.下列实验方案不能达到实验目的的是( )。
选项
实验目的
实验方案
A
测定铝箔中氧化铝的含量
取n g铝箔与足量稀盐酸充分反应,逸出气体用排水法收集,测其体积为b L(已转化为标准状况下)
B
比较醋酸与硼酸的酸性强弱
分别向0.1 mol·L-1醋酸和饱和硼酸溶液中加等浓度碳酸氢钠溶液,观察现象发现,前者有气体生成而后者没有
C
验证Na2SiO3可用于制备防火剂
取滤纸条放入Na2SiO3饱和溶液中,吸浸后,稍沥干,放置在酒精灯外焰处,观察现象
D
证明溶液中存在平衡:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
向盛有5 mL 0.005 mol·L-1 FeCl3溶液中加入5 mL 0.01 mol·L-1 KSCN溶液,再继续加入少量KCl固体,观察现象
【解析】根据生成气体的体积可确定铝的质量,以此可确定氧化铝的含量,可达到实验目的,A项正确;分别向0.1 mol·L-1醋酸和饱和硼酸溶液中加等浓度碳酸氢钠溶液,只有前者生成气体,可知发生强酸制取弱酸的反应,则酸性强弱为醋酸>碳酸>硼酸,B项正确;Na2SiO3不能燃烧、不支持燃烧,可用作防火剂,C项正确;向盛有5 mL 0.005 mol·L-1 FeCl3溶液中加入5 mL 0.01 mol·L-1 KSCN溶液,存在平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,溶液变成红色,但继续加入少量KCl固体,对反应平衡无影响,因此该实验方案不能达到实验目的,D项错误。
【答案】D
4.短周期主族元素X、Y、Z、W、R、Q的原子序数依次增大。由这些元素组成的化合物甲、乙、丙、丁的0.1 mol·L-1水溶液的pH如表所示,丙、丁为二元化合物。甲溶液逐滴滴入丙溶液中,先产生白色沉淀,后沉淀消失;乙的水溶液可除油污。下列说法一定正确的是( )。
0.1 mol·L-1水溶液
甲
乙
丙
丁
pH
13
11
5
1
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)
B.配制丙溶液时需加入丁溶液
C.乙溶液去油污时只涉及盐类的水解
D.海水提镁的过程中一定用到化合物甲
【解析】0.1 mol·L-1甲溶液的pH=13,说明甲溶液为强碱溶液,短周期元素形成的强碱为NaOH,则甲为NaOH;0.1 mol·L-1的丁溶液的pH=1,应为氢化物,且完全电离,则丁为HCl;0.1 mol·L-1的乙、丙溶液的pH分别为11、5,则乙溶液为弱碱性溶液,丙溶液为弱酸性溶液;甲溶液逐滴滴入丙溶液中,先产生白色沉淀,后沉淀消失,说明丙溶液中含有铝离子,丙为AlCl3;乙的水溶液可除油污,应为Na2CO3,结合短周期主族元素X、Y、Z、W、R、Q原子序数依次增大可知,X、Y、Z、W、R、Q分别为H、C、O、Na、Al、Cl。同周期元素从左到右原子半径依次减小,同主族元素从上到下原子半径依次增大,则原子半径r(W)>r(Y)>r(Z),A项错误;丙溶液为氯化铝溶液,配制时为抑制其水解需加入HCl,B项正确;Na2CO3可以去油污是由于Na2CO3溶于水后水解呈碱性,油脂在碱性条件下水解生成对应的醇与高级脂肪酸钠而溶解,C项错误;海水提镁的过程中通常用石灰乳来沉淀镁元素,D项错误。
【答案】B
5.下列有关说法正确的是( )。
A.麦芽糖的水解产物有两种,且互为同分异构体
B.等质量的苯和苯乙烯完全燃烧,消耗氧气的体积在相同条件下不相同
C.间二甲苯中苯环上的一个氢原子被“—C2H3Cl2”取代时,有9种结构(不考虑立体异构)
D.HNO3与甲苯或甘油在一定条件下发生反应,其反应类型不同
【解析】麦芽糖的水解产物只有葡萄糖一种,A项错误。等质量的有机物CxHy完全燃烧时,消耗氧气的量由yx或氢的质量分数来决定,该值越大,耗氧量越多,因苯与苯乙烯分子中氢的质量分数相同,则耗氧量在相同条件下相同,B项错误。间二甲苯中苯环上有3种不同化学环境的氢原子,“—C2H3Cl2”有3
种结构:—CH2CHCl2、—CHClCH2Cl、—CCl2CH3,因此间二甲苯中苯环上的一个氢原子被—C2H3Cl2取代时,有3×3=9种结构,C项正确。硝酸与甲苯在浓硫酸作用下发生硝化反应,属于取代反应;硝酸与甘油发生酯化反应,也属于取代反应,其反应类型相同,D项错误。
【答案】C
6.一种新型的电池的正极采用含有I-、Li+的水溶液,负极采用固体有机聚合物[用An,(ALi2)n表示],电解质溶液采用LiNO3溶液,聚合物离子交换膜作为隔膜将液态正极和固态负极分隔开(原理示意图如图)。已知含I3-的溶液呈棕黄色,下列有关判断正确的是( )。
A.图甲是原电池工作原理图,图乙是电池充电原理图
B.放电时,正极液态电解质溶液的颜色变浅
C.放电时,NO3-从右向左通过聚合物离子交换膜
D.放电时,负极的电极反应式为(ALi2)n+2ne-An+2nLi+
【解析】图甲中电子传向固体有机聚合物,有机聚合物为负极材料,则图甲是电池充电原理图,图乙是原电池工作原理图,A项错误;放电时,正极液态电解质溶液中的I3-会得电子生成I-,含I3-的溶液呈棕黄色,c(I3-)减小,电解质溶液的颜色变浅,B项正确;放电时,NO3-向负极移动,从左向右通过聚合物离子交换膜,C项错误;放电时,负极发生失电子的氧化反应,故负极的电极反应式为(ALi2)n-2ne-An+2nLi+,D项错误。
【答案】B
7.常温下,在联氨(N2H4)的水溶液中有:
①N2H4+H2ON2H5++OH- K1
②N2H5++H2ON2H62++OH- K2
该溶液中微粒的物质的量分数δ(X)随-lgc(OH-)变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )。
A.图中Ⅲ对应的微粒为N2H62+
B.由图可知,K2=10-15
C.若C点为N2H5Cl溶液,则存在:c(Cl-)>c(N2H5+)+2c(N2H62+)
D.反应②为N2H5+的水解方程式
【解析】横坐标为OH-浓度的负对数值,从左到右OH-的浓度越来越小,越能促进N2H4水解,故Ⅰ对应的微粒为N2H4,Ⅱ对应的微粒为N2H5+,Ⅲ对应的微粒为N2H62+,A项正确。从图像可得B点N2H5+、N2H62+物质的量分数相等,说明它们的浓度相等,此时根据横坐标可知c(OH-)=10-15 mol·L-1,则K2=c(N2H62+)·c(OH-)c(N2H5+)=c(OH-)=10-15,B项正确。由电荷守恒可知,c(OH-)+c(Cl-)=c(N2H5+)+2c(N2H62+)+c(H+),从图像可得C点c(OH-)c(N2H5+)+2c(N2H62+),C项正确;反应②为N2H4的二级电离方程式,D项错误。
【答案】D
综合训练(十九)
1.下列有关物质的性质和用途正确且对应的是( )。
选项
物质用途
物质性质
A
氯化铁可作漂白剂
氯化铁具有氧化性
B
明矾可作饮用水的净水剂
明矾水解生成氢氧化铝胶体
C
醋酸可作水壶的除垢剂
醋酸易溶于水、沸点低
D
纯碱可作油脂的除污剂
碳酸钠与油脂发生中和反应
【解析】氯化铁没有漂白性,不能作漂白剂,A项错误;明矾水解生成氢氧化铝胶体,胶体能吸附水中悬浮杂质,B项正确;醋酸具有酸的通性,能与水垢中的碳酸钙、氢氧化镁反应,C项错误;纯碱是强碱弱酸盐,能水解使其水溶液呈碱性,碱性条件下,油脂能水解,从而达到去污的目的,D项错误。
【答案】B
2.国际计量大会第26届会议新修订了阿伏加德罗常数(NA=6.02214076×1023 mol-1),并于2019年5月20日正式生效。下列说法中正确的是( )
A.在1 mol 511B中,含有的中子数为6NA
B.将7.1 g Cl2溶于水制成饱和氯水,转移的电子数为0.1NA
C.标准状况下,11.2 L NO和11.2 L O2混合后,气体的分子总数为0.75NA
D.某温度下,将1 L pH=3的醋酸溶液稀释到10 L 时,溶液中H+的数目大于0.01NA
【解析】511B中含有的中子数是11-5=6,所以1 mol 511B中含有的中子数为6NA,A项正确;氯气与水反应是可逆反应,故将7.1 g Cl2溶于水制成饱和氯水,转移的电子数小于0.1NA,B项错误;标准状况下,11.2 L NO和11.2 L O2混合后,由于存在反应2NO2N2O4,所以气体的分子总数小于0.75NA,C项错误;某温度下,将1 L pH=3的醋酸溶液稀释到10 L时,溶液pH的范围为3乙>Si
C.乙的简单气态氢化物的稳定性强于CH4
D.推测乙的单质可以用作半导体材料
【解析】从示意图可以看出同一行的元素在同一主族,同一列的元素在同一周期,甲元素与B和Al在同一主族,与As同一周期,则甲在元素周期表的位置是第四周期ⅢA族,为Ga元素,同理,乙元素的位置是第四周期ⅣA族,为Ge元素。由上述分析可知,A项正确。甲元素和乙元素同周期,同周期元素核电荷数越小半径越大,甲元素的原子序数比乙小,所以甲元素的原子半径大于乙元素;同主族元素,核电荷数越大,原子半径越大,乙元素与Si元素同主族,乙元素的核电荷数比Si元素大,故乙元素的原子半径更大,
原子半径:甲>乙>Si,B项正确。同主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱,则气态氢化物的稳定性逐渐减弱,乙元素的简单气态氢化物的稳定性弱于CH4,C项错误。乙为Ge元素,同主族上一个元素为硅元素,二者均处于非金属元素和金属元素的交界处,可用作半导体材料,D项正确。
【答案】C
7.常温下,向20 mL 0.05 mol·L-1某稀酸H2B溶液中滴入0.1 mol·L-1氨水,溶液中由水电离出的c(H+)随滴入氨水体积的变化如图所示。下列分析正确的是( )。
A.NaHB溶液可能为酸性,也可能为碱性
B.A、B、C三点溶液的pH逐渐减小,D、E、F三点溶液的pH逐渐增大
C.E溶液中离子浓度大小关系:c(NH4+)>c(B2-)>c(OH-)>c(H+)
D.F点溶液中c(NH4+)=2c(B2-)
【解析】未加入氨水前,溶液中由水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-13 mol·L-1,所以溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,该酸的浓度为0.05 mol·L-1,所以该酸为二元强酸。酸、碱对水的电离起抑制作用,可水解的盐对水的电离起促进作用,随着氨水的不断滴入,溶液中水电离出的c(H+)逐渐增大,当两者恰好完全反应生成(NH4)2B时,水的电离程度最大(图中D点),继续加入氨水,水电离出的c(H+)逐渐减小。NaHB属于强酸的酸式盐,NaHB溶液应呈酸性,A项错误;向酸溶液中逐渐加入碱发生中和反应,混合液的pH逐渐增大,B项错误;E点溶液由(NH4)2B和氨水混合而成,由于水电离出的c(H+)>1×10-7mol·L-1,溶液中的H+全部来自水的电离,则E点水溶液呈酸性,所以c(H+)>c(OH-),C项错误;F点溶液由(NH4)2B和氨水混合而成,由于水电离出的c(H+)=1×10-7 mol·L-1,溶液中的H+全部来自水的电离,则F点水溶液呈中性,此时溶液中的电荷守恒有c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+2c(B2-),因为c(H+)=c(OH-),所以c(NH4+)=2c(B2-),D项正确。
【答案】D
综合训练(二十)
1.根据已学的元素化合物的性质判断,下列说法错误的是( )。
A.“雷雨发庄稼”涉及自然固氮
B.Na2O2可用作潜水艇供氧剂
C.明矾是净水剂,可用于饮用水的杀菌消毒
D.工业上生产普通玻璃和水泥使用到的共同原料是CaCO3
【解析】雷电使空气中的氮气与氧气反应生成NO,NO与氧气反应生成NO2,NO2再与水反应生成硝酸,进入土壤后最终为植物生长提供少量的氮肥,“雷电发庄稼”涉及自然固氮,A项正确;过氧化钠能与CO2反应生成氧气2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,故Na2O2可用作潜水艇供氧剂,B项正确;明矾溶于水后,Al3+水解形成Al(OH)3胶体,可用于净水,除去水中的悬浮物,但明矾并不能杀死水中的细菌和病毒,C项错误;普通玻璃的原料是石英砂、纯碱和石灰石,水泥的原料是黏土、石灰石和石膏,工业上生产普通玻璃和水泥的共同原料是CaCO3,D项正确。
【答案】C
2.四种有机物的结构简式如图所示。下列说法中错误的是( )。
A.①②③④的分子式相同
B.①②中所有碳原子均处于同一平面内
C.①④的一氯代物均有2种
D.可用酸性高锰酸钾溶液鉴别③和④
【解析】①②③④的分子式都是C8H8,故A项正确;①中含有多个饱和的碳原子,根据甲烷分子的正四面体结构可以判断,分子中所有碳原子不可能共平面,故B项错误;①④分子中都有2种等效氢原子,所以一氯代物均有2种,故C项正确;③分子中没有碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,④分子中有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故可用酸性高锰酸钾溶液鉴别③和④,故D项正确。
【答案】B
3.用“银-Ferrozine”法测定室内甲醛含量的原理如下:
已知吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比,则下列说法正确的是( )。
A.反应①中参与反应的HCHO为30 g时,转移电子2 mol
B.可用双氧水检验反应②后的溶液中是否存在Fe3+
C.生成44.8 L CO2时反应②中参加反应的Ag一定为8 mol
D.理论上测得溶液吸光度越高,HCHO含量也越高
【解析】30 g HCHO的物质的量为1 mol,被氧化时生成二氧化碳,碳元素的化合价从0价升高到+4价,所以转移电子4 mol,故A项错误;过氧化氢能将Fe2+氧化为Fe3+,与Fe3+不反应,所以不能用双氧水检验溶液中是否存在Fe3+,应用KSCN溶液检验,故B项错误;没有注明温度和压强,所以无法计算气体的物质的量,也无法计算参加反应的Ag的物质的量,故C项错误;吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比,吸光度越高,则说明反应②生成的Fe2+越多,进一步说明反应①生成的Ag越多,所以HCHO含量也越高,故D项正确。
【答案】D
4.短周期主族元素V、W、X、Y、Z的原子序数依次增大,V的原子得到一个电子达到稀有气体结构,W的单质通常作为瓜果、食品的保护气,Z所在的族序数是周期序数的2倍,X、Y、Z的最外层电子数之和为10。下列说法正确的是( )。
A.简单离子半径:Z>W>X>Y
B.X可以从溶液中置换出Y单质
C.V、W、Z形成化合物中只存在共价键
D.V和W形成的化合物溶于水可导电,所以该化合物为电解质
【解析】首先可判断W为N元素,原子序数依次增大,则V只能是H元素,Z不可能为C元素,只能是S元素,所以X、Y最外层电子数之和为4,W为N元素,则X不可能是Li、Be、B,所以X为Na元素,Y为Al元素。根据“层多径大,序大径小”可知,简单离子半径S2->N3->Na+>Al3+,A项正确;钠的性质很活泼,会先与水反应,故钠无法从溶液中置换出铝单质,B项错误;H、N、S形成的化合物为(NH4)2S或NH4HS,化合物中既含离子键又含共价键,C项错误;氨气的水溶液导电的原因是氨气与水化合成的一水合氨电离出自由移动的阴、阳离子,NH3自身不电离,属于非电解质,D项错误。
【答案】A
5.用CuCl2·2H2O晶体制取无水CuCl2的实验装置如图所示,下列说法错误的是( )。
A.通入HCl可以抑制CuCl2的水解
B.先滴入浓硫酸,再点燃c处酒精灯
C.硬质玻璃管内部右侧会出现白雾
D.装置d中上层为苯,下层为NaOH溶液
【解析】通入HCl可抑制Cu2+水解,A项正确;先滴入浓硫酸,促使HCl挥发出来进入玻璃管,再点燃c处酒精灯,B项正确;硬质玻璃管内部HCl遇水蒸气产生白雾,C项正确;若上层为苯,下层为NaOH溶液,则装置d中会发生倒吸,应上层为NaOH溶液,下层为CCl4,D项错误。
【答案】D
6.斯坦福大学华人化学家戴宏杰率领的团队研制出一种可在一分钟内充满电的超常性能铝离子电池,该电池采用新型石墨(Cn)和铝作电极,AlCl4-和有机阳离子构成电解质溶液,已知负极的电极反应式为Al-3e-+7AlCl4-4Al2Cl7-。下列说法不正确的是( )。
A.充电时,该电池负极应连接外接电源的负极
B.放电时,电子从铝电极流出经过电解质溶液到达石墨电极
C.充电时,阳极的电极反应式为Cn+AlCl4--e-CnAlCl4
D.放电时,电路中每转移1 mol电子,负极的质量就减少9 g
【解析】充电时,电池负极作电解池的阴极,因而应连接外接电源的负极,A项正确;电子不会经过电解质溶液,B项不正确;充电时,阳极发生氧化反应,失电子,C项正确;根据负极反应式可知,放电时,电路中每转移1 mol电子,负极就有13 mol Al转变为Al3+,负极质量减少9 g,D项正确。
【答案】B
7.向FeCl3溶液中加入Na2SO3溶液,测定混合后溶液pH随混合前溶液中c(SO32-)c(Fe3+)变化的曲线如图所示:
实验发现:
①a点溶液透明澄清,向其中滴加NaOH溶液后,立即产生灰白色沉淀,滴入KSCN溶液呈红色。②c点和d点溶液中产生红褐色沉淀,无气体逸出。取其上层清液滴加NaOH溶液后无明显现象,滴加KSCN溶液呈红色。下列分析合理的是( )。
A.向a点溶液中滴加BaCl2溶液,无明显现象
B.b点较a点溶液pH增大的主要原因:2Fe3++SO32-+H2O2Fe2++SO42-+2H+
C.c点溶液中发生的主要反应:2Fe3++3SO32-+6H2O2Fe(OH)3↓+3H2SO3
D.向d点上层清液中滴加KSCN溶液,溶液变红;再滴加NaOH溶液,红色加深
【解析】a点溶液透明澄清,向其中滴加NaOH溶液后,立即产生灰白色沉淀,说明溶液中含Fe2+,滴入KSCN溶液呈红色,说明溶液中含Fe3+,反应的离子方程式是2Fe3++SO32-+H2O2Fe2++SO42-+2H+。c点和d点溶液中产生红褐色沉淀,无气体逸出,发生的反应为2Fe3++3SO32-+6H2O2Fe(OH)3↓+3H2SO3,取其上层清液滴加NaOH溶液后无明显现象,滴加KSCN溶液呈红色,说明含Fe3+。由以上分析得,向a点溶液中滴加BaCl2溶液,有硫酸钡白色沉淀产生,A项错误;若发生反应2Fe3++SO32-+H2O2Fe2++SO42-+2H+,溶液酸性增强,pH减小,B项错误;由分析可知,C项正确;d点发生的反应为2Fe3++3SO32-+6H2O2Fe(OH)3↓+3H2SO3,该反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故滴加KSCN溶液,溶液变红,滴加NaOH溶液,平衡向正反应方向移动,铁离子浓度减小,红色变浅,D项错误。
【答案】C
综合训练(二十一)
1.化学与社会生活息息相关,下列有关说法不正确的是( )。
A.树林晨曦中缕缕阳光是丁达尔效应的结果
B.为提高人体对钙的有效吸收,医学上常以葡萄糖为原料合成补钙药物
C.2018年12月8日“嫦娥”四号发射成功,其所用的太阳能电池帆板的材料是二氧化硅
D.城郊的农田上随处可见的农用塑料大棚,其塑料薄膜不属于新型无机非金属材料
【解析】空气中微小的尘埃或液滴分散在空气中形成气溶胶,阳光照射时产生丁达尔效应,A项正确;葡萄糖酸钙口服液是市面上常见的一种补钙药剂,葡萄糖酸钙属于有机钙,易溶解,易被人体吸收,医学上常以葡萄糖为原料合成补钙药物,B项正确;太阳能电池帆板的主要材料是硅而不是二氧化硅,C项错误;塑料薄膜属于有机高分子材料,不属于无机非金属材料,D项正确。
【答案】C
2.为使桥体更牢固,港珠澳大桥采用高性能绳索吊起,该绳索是超高分子量的聚乙烯材料,同时也使用了另一种叫芳纶(分子结构如图所示)的高性能材料。下列对这两种材料的说法错误的是( )。
芳纶
A.芳纶是一种混合物
B.聚乙烯能使溴水褪色
C.聚乙烯和芳纶的废弃物在自然环境中降解速率慢,会造成环境压力
D.合成芳纶的化学方程式为++(2n-1)H2O
【解析】聚乙烯中不含有碳碳双键,不能使溴水褪色,故B项错误。
【答案】B
3.下列实验操作不能达到实验目的的是( )。
A.用加热的方法除去碳酸钠固体中的碳酸氢钠
B.加热蒸干CuCl2溶液,可以得到CuCl2晶体
C.放在流动的蒸馏水中可除去半透膜中蛋白质溶液里混有的(NH4)2SO4
D.鉴别NaBr和KI溶液,可分别加新制氯水后,用CCl4萃取
【解析】加热时,NaHCO3分解生成Na2CO3、H2O和CO2,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,A项正确;CuCl2属于强酸弱碱盐,在溶液中Cu2+发生水解反应生成Cu(OH)2,盐类的水解反应是吸热反应,加热,水解平衡右移,同时由于生成的HCl大量挥发,促进水解平衡进一步向右移动,所以直接蒸干CuCl2溶液得到的主要是Cu(OH)2,不能得到CuCl2晶体,B项错误;利用胶体粒子不能透过半透膜,小分子、离子可以透过半透膜的性质差异,采用渗析法对胶体进行提纯,C项正确;氯水与NaBr、NaI分别反应可生成溴单质和碘单质,两种卤素单质溶解在CCl4中呈现不同的颜色,可以区别,D项正确。
【答案】B
4.NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
B.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
C.92.0 g甘油(丙三醇)中含有的羟基数为NA
D.1.0 mol CH4与足量Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为NA
【解析】16.25 g FeCl3的物质的量为0.1 mol,但由于氯化铁的水解是可逆的,且胶体粒子是多个Fe(OH)3分子的集合体,所以形成的Fe(OH)3胶体粒子数一定小于0.1NA,A项错误;22.4 L(标准状况)氩气的物质的量为1 mol,由于氩是18号元素,且为单原子分子,所以质子数为18NA,B项正确;92.0 g甘油(丙三醇)的物质的量为1 mol,一个丙三醇分子中含有3个羟基,所以92.0 g甘油中含有的羟基数为3.0NA,C项错误;1 mol CH4与足量Cl2在光照下反应生成的有机物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,故CH3Cl的分子数小于NA,D项错误。
【答案】B
5.已知短周期主族元素X、Y、Z、W、R,其中X元素的原子半径在短周期主族元素中最大,Y元素的原子最外层电子数为m,次外层电子数为n,Z元素的原子L层电子数为m+n,M层电子数为m-n,W与Z同主族,R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2∶1。下列叙述错误的是( )。
A.X与Y形成的化合物中阴、阳离子的个数之比均为1∶2
B.简单氢化物Y比R的稳定,且熔沸点高
C.RY2和X2Y2均具有漂白性,均能使品红溶液褪色
D.RY2和WY2通入Ba(NO3)2溶液中均不产生白色沉淀
【解析】由题意可得,X为Na元素,Y为O元素,Z为Si元素,W为C元素,R为S元素。X与Y形成的两种化合物分别为Na2O、Na2O2,两种化合物中阴、阳离子的个数之比均为1∶2,A项正确;元素的非金属性越强,其简单氢化物越稳定,氧元素的非金属性大于硫元素,所以水的稳定性大于硫化氢,且水中含有氢键,熔沸点高,B项正确;二氧化硫和过氧化钠都具有漂白性,都可使品红溶液褪色,C项正确;二氧化硫具有还原性,酸性条件下可被NO3-氧化成SO42-,可生成硫酸钡沉淀,故D项错误。
【答案】D
6.世界某著名学术刊物近期介绍了一种新型中温全瓷铁-空气电池,工作原理如图所示。下列说法正确的是( )。
A.放电时,a极发生氧化反应
B.充电时,负极室发生的反应为Fe+xH2O(g)FeOx+xH2
C.充电时,a极发生的反应为4OH--4e-2H2O+O2↑
D.放电时,b极发生的反应为H2+O2--2e-H2O
【解析】根据装置图可知放电时,a极上空气中的氧气得电子,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-2O2-,A项错误;放电时,负极室发生的反应为xH2O(g)+FeFeOx+xH2,则充电时负极室发生的反应为FeOx+xH2xH2O(g)+Fe,B项错误;充电时a极为阳极,发生氧化反应,2O2--4e-O2↑,C项错误;放电时,b极为负极,氢气失电子,发生氧化反应,H2+O2--2e-H2O,D项正确。
【答案】D
7.常温下,将AgNO3溶液分别滴入浓度均为0.01 mol·L-1的NaBr、Na2SeO3溶液中,所得
的沉淀溶解平衡曲线如图所示(Br-、SeO32-用Xn-表示,不考虑SeO32-的水解)。下列叙述正确的是( )。
A.Ksp(Ag2SeO3)的数量级为10-10
B.d点对应的AgBr溶液为不饱和溶液
C.所用AgNO3溶液的浓度为10-3 mol·L-1
D.Ag2SeO3(s)+2Br-(aq)2AgBr(s)+SeO32-(aq)的平衡常数为109.6,反应趋于完全
【解析】由图像可知-lgc(SeO32-)mol·L-1=5.0时,-lgc(Ag+)mol·L-1=5,则Ksp(Ag2SeO3)的数量级为10-15,A项错误;由图像可知d点对应的c(Ag+)比饱和溶液中的大,应生成沉淀,B项错误;由图像可知起始时,-lgc(Ag+)mol·L-1=2,则所用AgNO3溶液的浓度为10-2 mol·L-1,C项错误;Ag2SeO3(s)+2Br-(aq)2AgBr(s)+SeO32-(aq)的平衡常数K=Ksp(Ag2SeO3)[Ksp(AgBr)]2=10-15(10-12.3)2=109.6,D项正确。
【答案】D
综合训练(二十二)
1.化学与生活密切相关。下列说法不正确的是( )。
A.氦气化学性质稳定、密度小,可用于填充飞艇、气球
B.镁铝合金质量轻、强度大,可用作高铁车厢材料
C.纳米铁粉有较强的物理吸附作用,可去除水体中的Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子
D.K2FeO4是强氧化剂,还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁
【解析】纳米铁粉可除去水体中的Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子,是因为铁能将它们从溶液中置换出来,与纳米铁粉的较强的物理吸附作用无关,C项不正确。
【答案】C
2.地奥司明片是治疗静脉淋巴功能不全引起的相关症状(腿部沉重、疼痛、晨起酸胀不适感)的主要治疗药物,如图为合成地奥司明片的重要中间体。下列有关说法正确的是( )。
A.分子式为C18H20O6
B.该中间体是高分子化合物
C.该中间体可发生水解反应生成乙醇
D.该中间体分子在一定条件下可以发生取代、加成、氧化反应
【解析】由结构式可知该物质的分子式为C18H18O6,A项错误;一般来说,高分子化合物要求相对分子质量至少过万,B项错误;该物质结构中含有酯基,所以可以发生水解反应,但产物有乙酸,没有乙醇,C项错误;该物质结构中有酚羟基、酯基、苯环,故可发生取代、加成、氧化反应,D项正确。
【答案】D
3.用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是( )。
选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A
稀盐酸
碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液
立即产生气泡
B
浓硝酸
用砂纸打磨过的铝条
产生红棕色气体
C
浓盐酸
二氧化锰
产生黄绿色气体
D
新制氯水
淀粉-碘化钾溶液
溶液变蓝色
【解析】稀盐酸先与氢氧化钠溶液反应,开始时无气泡产生,故A项错误;常温下浓硝酸与铝发生钝化反应,不能观察到红棕色气体,现象不合理,故B项错误;浓盐酸与二氧化锰反应需要加热,不加热观察不到黄绿色气体,故C项错误;氯气将碘离子氧化成单质碘,溶液变蓝色,故D项正确。
【答案】D
4.下列叙述正确的是( )。
A.24 g镁与27 g铝中,含有相同的质子数
B.等质量的氧气和臭氧中,电子数相同
C.1 mol重水与1 mol水中,中子数之比为2∶1
D.1 mol乙烷和1 mol乙烯中,化学键数目相同
【解析】24 g Mg的物质的量为1 mol,含有的质子数为12NA,27 g Al的物质的量为1 mol,含有的质子数为13NA,故A项错误;氧气和臭氧都是由氧原子组成的,
所以等质量的氧气和臭氧含有相同的氧原子数,进而可知二者的电子数也相同,故B项正确;1 mol重水中含有的中子数为10NA,而1 mol水中含有的中子数为8NA,故C项错误;1 mol乙烷分子中含有的化学键数目为7NA,而1 mol乙烯分子中含有的化学键数目为6NA,故D项错误。
【答案】B
5.R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W与Y同主族,R的最外层电子数是次外层电子数的2倍。W元素形成的一种单质可用于自来水的杀菌消毒,R与W元素原子的最外层电子数之和等于X与Z元素原子的最外层电子数之和。下列说法正确的是( )。
A.简单离子的半径:WR>X
C.X与Z形成的化合物溶于水可促进水的电离
D.Y、R的最高价氧化物均能由对应的单质直接化合而成
【解析】根据题意可知,R为C元素,W为O元素,X为Al元素,Y为S元素,Z为Cl元素。简单离子的电子层越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径W
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