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文档介绍
2017-2018学年重庆市第一中学高二上学期期中考试化学试题 解析版
重庆市第一中学2017-2018学年高二上学期期中考试化学试题 化学试题共8页。满分100分。时间120分钟。 注意事项: 1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。 3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。 可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cr-52 Fe-56 I卷(选择题,共40分) 一.选择题(本题包括20个小题,每小题只有- 一个选项符合题意,每小题2分,共40分) 1. 下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是 A. 着色剂 B. 增稠剂 C. 抗氧化剂 D. 调味剂 【答案】C .................. 2. 以下化学用语正确的是 A. 乙烷的结构式: CH3CH3 B. 一氯甲烷的分子式: CH3C1 C. 氯化钠的分子式: NaC1 D. 氯化氢的电子式: 【答案】B 【解析】CH3CH3是乙烷的结构简式,不是结构式(需要表示出所有共价键),选项A错误。一氯甲烷的分子式就是CH3C1(一个氯原子取代甲烷分子中的一个氢原子),选项B正确。氯化钠是离子化合物,不存在分子式,应该说是化学式,选项C错误。氯化氢是共价化合物,电子式中一定没有括号和电荷,选项D错误。 点睛:具有分子式的物质应该是以分子形式存在的物质,或者说其晶体类型一定属于分子晶体。离子晶体的化学式表示的是阴阳离子的比例关系,例如:NaCl表示的就是在其晶体中,钠离子和氯离子是1:1的关系。原子晶体化学式表示的是其中各种原子的比例关系,例如:SiO2表示的就是在其晶体中氧原子是硅原子的2倍。 3. 下列叙述正确的是 A. 含有碳元素的化合物都是有机物 B. 1mol CH4与等物质的量的Cl2在光照条件下生成 1mol CH3C1 C. 完全燃烧只生成CO2和H2O的化合物都是烃 D. 有机物有的不溶于水,有的可溶于水 【答案】D 【解析】含有碳元素的化合物有可能是无机化合物,例如:CO2等,选项A错误。CH4与Cl2在光照条件下发生的是不可控的取代,无论以何种比例反应都得到四种氯代甲烷的混合物,选项B错误。完全燃烧只生成CO2和H2O的化合物不一定是烃,也可能是烃的含氧衍生物,选项C错误。有机物有的不溶于水(例如:甲烷),有的可溶于水(例如:乙醇),选项D正确。 4. NA为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是 A. 标准状况下,22.4L 四氯化碳中含有的分子数为NA B. 25℃时,pH=13 的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA C. 16g 甲烷中含有共价键的数目为4NA D. 0.1 L 2mol/LK2S溶液中含有S2-的数目为0.2NA 【答案】C 【解析】标准状况下,四氯化碳为液体,所以无法计算其物质的量,选项A错误。pH=13 的NaOH溶液中的OH-的数目是无法计算的,因为没有说明溶液的体积,选项B错误。16g 甲烷(1mol)中含有4molC-H,所以共价键的数目为4NA,选项C正确。0.1 L 2mol/L K2S溶液中S2-会发生水解,所以其中含有的S2-的数目是无法计算的,选项D错误。 5. 下列说法正确的是 A. 将AlCl3溶液和Na2SO3溶液分别加热蒸干、灼烧后,所得固体为Al2O3和Na2SO3 B. 配制FeSO4 溶液时,将FeSO4 固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度 C. 用加热的方法可以除去KC1溶液中的Fe3+ D. 洗涤油污常用热的碳酸钠溶液 【答案】D 【解析】Na2SO3溶液加热蒸干、灼烧时,要考虑空气中的氧气将其氧化,所以最终得到Na2SO4 固体,选项A错误。配制FeSO4 溶液时,将FeSO4 固体溶于稀盐酸中会引入氯离子杂质,所以选项B错误。加热会促进Fe3+的水解,生成氢氧化铁沉淀,但是还要经过滤才能得到氯化钾溶液,选项C错误。碳酸钠溶液显碱性,加热可以促进碳酸根的水解,使溶液碱性增强,所以常用热的碳酸钠溶液与油污发生皂化反应,除去油污,选项D正确。 点睛:关于将溶液加热蒸干、灼烧后,应该得到什么物质,主要考虑如下: 1、水解完全,得到水解产物:AlCl3溶液加热蒸干、灼烧后,所得固体为Al2O3。 2、易被氧化的物质,得到氧化产物:Na2SO3溶液加热蒸干、灼烧后,所得固体为Na2SO4。 3、易分解的物质,得到分解产物:碳酸氢钙溶液加热蒸干、灼烧后,所得固体为碳酸钙。 注意:对于第一种,只有水解生成易挥发的酸的盐才会出现这种结果,例如:硫酸铝溶液(因为硫酸不挥发)加热蒸干、灼烧后,所得固体为硫酸铝。 6. 下列叙述正确的是 A. 强电解质溶液中一定不存在电离平衡 B. 在恒温条件下,增大压强,化学反速率一定加快 C. 两种醋酸的物质的量浓度分别为c1和c2,pH分别a和a+1,则c1=10c2 D. 常温下,pH=3的醋酸与pH=11的NaOH等体积混合后,溶液pH<7 【答案】D 【解析】任何水溶液一定有水的电离平衡,选项A错误。增大压强能加快反应的前提是:反应物有气体,如果没有气体,压强不会影响速率,选项B错误。弱电解质的电离特点是:浓度越小,电离程度越大,但酸碱性越弱。两种醋酸的物质的量浓度分别为c1和c2,如果c1=10c2,c1浓度的溶液的pH=a,则可以认为c2溶液是将c1溶液10倍得到,稀释10倍(电离平衡正向移动,电离出更多的氢离子)pH的增大应该小于1,所以c2的pH应该小于a+1。但是题目说c2溶液的pH就是a+1,说明从c1到c2要稀释多于10倍,即c1>10c2,选项C错误。常温下,pH=3的醋酸与pH=11的NaOH等体积混合后,因为醋酸的浓度远大于氢氧化钠,所以混合后应该是醋酸过量很多,所以溶液显酸性pH<7,选项D正确。 7. 用水稀释0.1mol/L氨水时,溶液中随水量的增加而减小的是 A. c(OH-)c(NH3•H2O) B. c(NH3•H2O)/c(OH-) C. c(H+)和c(OH-)的乘积 D. n(OH-) 【答案】B 【解析】加水稀释促进NH3·H2O的电离,NH4+、OH-物质的量增大,NH3·H2O物质的量减小。A项,c(OH-)/c(NH3·H2O)= n(OH-)/n(NH3·H2O),随着水量的增加c(OH-)/c(NH3·H2 O)增大;B项,随着水量的增加c(NH3·H2O)/ c(OH-)减小;C项,c(H+)和c(OH-)的乘积为水的离子积,加水稀释温度不变,水的离子积不变;D项,随着水量的增加OH-物质的量增大;答案选B。 点睛:弱电解质稀溶液加水稀释会促进弱电解质电离,弱电解质电离产生的离子物质的量增大,弱电解质分子物质的量减小,由于溶液的体积增大,弱电解质电离产生的离子物质的量浓度减小。由于加水稀释温度不变,弱电解质的电离平衡常数和水的离子积不变。 8. 下列各反应中属于取代反应的是 A. CH2=CH2+H-OHCH3-CH2-OH B. H2+Cl22HCl C. 2CH3CH2OH + O22CH3CHO + 2H2O D. CH3-CH3+2Cl2CH2Cl-CH2Cl+2HCl 【答案】D 【解析】选项A的反应为加成反应,选项A错误。选项B的反应根本就不是有机反应,选项B错误。选项C的反应是乙醇的催化氧化反应,不是取代,选项C错误。选项D的反应是用氯原子代替了乙烷分子中的两个氢原子,选项D正确。 9. 下列表示化学过程的化学用语书写正确的是 A. BaSO4投入水中后建立的沉淀溶解平衡:BaSO4 Ba2++SO42- B. AlCl3溶液与NaAlO2溶液混合:A13++A1O2-+3H2O2Al(OH)3↓ C. HCO3-的电离:HCO3-+H2OCO32-+H3O+ D. Na2SO3的水解:SO32-+2H2OH2SO3+2OH- 【答案】C 【解析】选项A的平衡应该标注各物质的状态,即为:BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42-(aq),选项A错误。选项B的电荷不守恒,应该为A13++3A1O2-+6H2O4Al(OH)3↓,选项B错误。将选项C的方程式两边各去掉一个水分子,即得到:HCO3-CO32-+H+,表示的是碳酸氢根的电离,选项C正确。亚硫酸根离子的水解应该分步进行,选项D错误。 10. 下列各组离子在指定溶液中,一定能大量共存的是 A. 无色溶液中:K+、Cl-、CO32-、AlO2-、NO3- B. 水电离的H+浓度c(H+)=10-2mol/L的溶液中: Cl-、CO32-、NO3-、NH4+、SO32- C. 使甲基橙变红的溶液中: Fe2+、NO3-、Na+、SO42- D. 中性溶液中: Fe3+、Al3+、NO3-、Cl- 【答案】A 【解析】K+、Cl-、CO32-、AlO2-、NO3-都无色且互相之间不反应,能大量共存,选项A正确。水电离的H+浓度c(H+)=10-2mol/L的溶液中一定存在大量的H+,所以不能存在CO32-,选项B错误。使甲基橙变红的溶液显强酸性,而H+、Fe2+、NO3-会发生氧化还原反应,而不能大量共存,选项C错误。因为Fe3+水解溶液一定显酸性,所以中性溶液中不应该存在大量的Fe3+,选项D错误。 11. 某同学用0.1000mol/L的氢氧化钠标准溶液滴定某未知浓度的醋酸溶液20mL,则下列叙述正确的是 A. 本实验可选用甲基橙为指示剂 B. 在滴定操作开始前,应洗涤并润洗滴定管和锥形瓶 C. 在滴定操作的碱式滴定管中有气泡,滴定结束时气泡消失,则测定结果偏大 D. 若达到滴定终点时,消耗NaOH溶被20.00mL,如原醋酸溶液的pH=1 【答案】C 【解析】氢氧化钠与醋酸恰好中和生成醋酸钠,此时溶液应该显碱性,所以应该用碱性变色的指示剂(酚酞)来判断终点,选项A错误。能够进行润洗的仪器只有滴定管,选项B错误。在滴定操作的碱式滴定管中有气泡,滴定结束时气泡消失,则滴定管的读数包括滴入锥形瓶的氢氧化钠溶液的体积,还包括了填满下端尖嘴原来的气泡用的氢氧化钠溶液的体积,所以氢氧化钠溶液的体积变大了,测定的结果应该偏大。选项C正确。若达到滴定终点时,消耗NaOH溶液20.00mL,则醋酸的浓度为0.1mol/L,因为只能电离一部分,所以溶液pH>1,选项D错误。 12. 近期发现,H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。下列事实中,不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是 A. 氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以 B. 氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸 C. 0.10mol/L的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1 D. 氢硫酸的还原性强于亚硫酸 【答案】D 【解析】氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以,说明亚硫酸酸性强于碳酸而氢硫酸酸性弱于碳酸,所以亚硫酸酸性强于氢硫酸,选项A可以比较。浓度相等,氢硫酸的导电能力低于亚硫酸,说明氢硫酸的电离能力弱于亚硫酸,即亚硫酸酸性强于氢硫酸,选项B可以比较。0.10mol/L的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1,说明亚硫酸电离出来的氢离子远多于氢硫酸,即亚硫酸酸性强于氢硫酸,选项C可以比较。酸性强弱和还原性强弱之间没有具体关系,选项D错误。 13. 已知25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12Ksp [MgF2]=7.42×10-11.下列说法正确的是 A. 25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大 B. 25℃时,在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化为MgF2 C. 25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大 D. 25℃时,Mg(OH)2固体在20mL 0.01mol/L氨水中的Ksp比在20mL0.01mol/L NH4Cl溶液中的Kap小 【答案】C 【解析】因为Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12小于Ksp[MgF2]=7.42×10-11,所以饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)更小,选项A错误。因为Ksp[Mg(OH)2]与Ksp[MgF2]的差距很小,所以两种沉淀之间的转化为可逆反应,增大F-的浓度应该可以将Mg(OH)2转化为MgF2,选项B错误。NH4Cl水解显酸性,氢离子可以与Mg(OH)2电离出来的氢氧根离子反应,使其沉淀溶解平衡正向移动,增大了Mg2+的浓度,选项C正确。Ksp是沉淀溶解平衡的平衡常数,只与温度有关,所以25℃下,Mg(OH)2的Ksp是定值不变,选项D错误。 点睛:沉淀转化时,反应能否进行,以及是否能转化完全,可以利用平衡常数进行判断。本题的选项B中,如果进行沉淀转化,离子方程式为:Mg(OH)2+2F- = MgF2 + 2OH-,所以反应的,题目给出的两种物质的Ksp的差距较小,所以反应的K一定在105到10-5之间,即反应为标准的可逆反应,两个方向都能进行。如果计算出来的K大于105,则说明反应不可逆;如果计算出来的K小于10-5,则说明反应不发生。 14. 下列实验操作、现象以及对结论均正确的是 实验操作及现象 结论 A 明矾的水溶液和小苏打溶液混合,生成大量白色泡沫 弱碱阳离子的水解和弱酸阴离子的水解相互促进 B 在0.1mol/LMgCl2 Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2 溶液中加入过量NaOH溶液,产生白色沉淀后,再加入等浓度的FeCl3溶液,沉淀变为红褐色 C 加热饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体 水解过程是吸热过程 D 用广泛PH试纸测得某NH4Cl溶液的pH为5.8 NH4Cl水解呈酸性 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】铝离子和碳酸氢根离子的水解互相促进,以至于水解完全,生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,所以选项A正确。在0.1mol/LMgCl2溶液中加入过量NaOH溶液,产生白色沉淀后,再加入等浓度的FeCl3溶液,以为上一步氢氧化钠过量,所以加入FeCl3溶液后一定会得到红褐色的氢氧化铁沉淀,与溶解度无关,选项B错误。制备氢氧化铁胶体的方法是将饱和氯化铁溶液滴加到沸腾的水中,选项C错误。广泛pH试纸的精度为1,不可能测出5.8的pH值,选项D错误。 15. 醋酸锁[(CH3COO)2Ba·H2O]是一种媒染剂,下列是有关0.1mol/L醋酸钡溶液中粒子浓度的比较,其中不正确的是 A. c(Ba2+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) B. c(H+)+2c(Ba2+)=c(CH3COO-)+c(OH-) C. c(H+)=c(OH-)-c(CH3COOH) D. 2c(Ba2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH) 【答案】A 【解析】试题分析:A、CH3COO-离子水解程度较小,水解后溶液呈碱性,由(CH3COO)2Ba可知,则有c(CH3COO-)>c(Ba2+),c(OH-)>c(H+),正确的顺序应为,c(CH3COO-)>c(Ba2+)>c(OH-)>c(H+),故A错误;B、溶液呈电中性,溶液中阳离子所带电荷等于阴离子所带电荷,故c(H+)+2c(Ba2+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故B正确;C、根据溶液电中性可知:c(H+)+2c(Ba2+)=c(OH-)+c(CH3COO-),根据物料守恒可知,c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Ba2+), 则有c(H+)+c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(OH-)+c(CH3COO-),则c(H+)=c(OH-)-c(CH3COOH),故C正确;D、由(CH3COO)2Ba,根据物料守恒可知,c(CH3 COOH)+c(CH3COO-)=2c(Ba2+),故D正确;故选A。 考点:考查了离子浓度大小的比较;盐类水解的应用的相关知识。 16. 25℃时,0.1mol/L下列溶液的PH如下表,有关比较正确的是 序号 ① ② ③ ④ ⑤ 溶液 NaCl CH3COONH4 NaClO NaHCO3 Na2CO3 pH 7.0 7.0 10.3 8.3 11.6 A. 酸性的相对强弱:HClO>HCO3- B. 由水电离产生的c(H+):①=② C. 溶液③④中酸根离子浓度:c(ClO-)>c(HCO3-) D. 在④⑤溶液等体积混合后的溶液中:c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.1mol/L 【答案】D 【解析】根据表中数据得到碱性为:NaClO<Na2CO3,再根据越弱越水解的原理得到酸性为:HClO<HCO3-,选项A错误。NaCl对于水的电离无影响,CH3COONH4对于水的电离起到促进作用,所以选项B错误。因为碱性:NaClO>NaHCO3,所以ClO-的水解能力更强,则ClO-剩余的浓度应该更小,即溶液③④中酸根离子浓度:c(ClO-)<c(HCO3-),选项C错误。④⑤溶液等体积混合后是c(NaHCO3)=c(Na2CO3)=0.05mol/L的混合溶液(注意体积变为原来的2倍),c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.1mol/L是溶液的物料守恒,选项D正确。 点睛:利用越弱越水解的原理解决问题时,应该要注意二元酸的正盐和酸式盐的区别。一般可以这样理解:正盐对应的“酸”应该酸式盐的酸根,酸式盐对应的酸才是真正的二元酸。例如:碳酸钠对应的是碳酸氢根,碳酸氢钠对应的是碳酸。 17. 用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗KOH溶液,其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是 A. 通电后阴极区附近溶液pH会增大 B. 阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑ C. 纯净的KOH溶液从b出口导出 D. K+通过交换膜从阴极区移向阳极区 【答案】D 【解析】阴极的反应是2H++2e-=H2↑,氢离子来自于水电离,所以剩余了水电离的氢氧根离子,溶液的pH升高,选项A正确。阳极是溶液的氢氧根离子失电子,反应为:4OH--4e-=2H2O+O2↑,选项B正确。左侧溶液中氢氧根离子转化为氧气,多余的钾离子透过阳离子交换膜进入右侧;右侧水电离的氢离子转化为氢气,剩余大量水电离的氢氧根离子,加上透过交换膜过来的钾离子,使右侧溶液中氢氧化钾的浓度增大,所以纯净的KOH溶液从b出口导出,选项C正确。阳离子应该向阴极移动,所以K+通过交换膜从阳极区移向阴极区移动,选项D错误。 18. 下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是 A. 0.1mol•L-1NaHCO3溶液:c(Na+)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+) B. 室温下,向0.01mol•L-1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(H+)=c(OH-) C. Na2CO3溶液: c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3) D. 25℃时,浓度均为0.1mol•L-1的CH3COOH和CH3COONa等体积混合溶液:c(CH3COOH)+ c(CH3COO-)=0.2mol/L 【答案】B 【解析】0.1mol•L-1NaHCO3溶液中,碳酸氢根的浓度大约就是0.1mol/L,明显氢离子远小于0.1mol/L,所以c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+),选项A错误。室温下,向0.01mol•L-1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性,有电荷守恒:c(Na+)+c(H+)+c(NH4+)=2c(SO42-)+c(OH-),因为溶液显中性,所以c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L,得到c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42- )记为等式①。无论加入多少氢氧化钠不会影响硫酸氢铵溶液的物料守恒即:c(NH3·H2O)+c(NH4+)=c(SO42-),所以c(NH4+)<c(SO42-),带入等式①中,得到c(Na+)>c(SO42-),所以有:c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(H+)=c(OH-),选项B正确。Na2CO3溶液的电荷守恒式为:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+ c(OH),与选项C的等式联立得到:2c(CO32-)+ c(OH)=2c(H2CO3),对于碳酸钠溶液,明显c(CO32-)远大于c(H2CO3),所以2c(CO32-)+ c(OH)=2c(H2CO3)这个等式不成立,那么选项C中的c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)也不成立,选项C错误。浓度均为0.1mol•L-1的CH3COOH和CH3COONa等体积混合,得到c(CH3COOH)= c(CH3COONa)=0.05mol/L的溶液(注意溶液体积是原来的2倍),则物料守恒为c(CH3COOH)+ c(CH3COO-)=0.1mol/L,选项D错误。 19. 下列图示与对应的叙述相符的是 甲 乙 丙 A. 图甲中纯水仅升高温度,就可以从a点变到c点 B. 图甲中在b点对应温度下,将pH=2的H2SO4溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液显中性 C. 图乙表相同温度下pH=1的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释时pH的变化曲线,其中曲线Ⅱ为盐酸,且b点溶液的导电性比a点强 D. 用0.0100mol/L硝酸银标准溶液,滴定浓度均为0.1000mol/L,C1-、Br-及I-的混合溶液,由图丙曲线,可确定首先沉淀的是Cl- 【答案】B 20. 改变0.1mol/L二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分数随pH的变化如图所示已知[]。 下列叙述错误的是 A. lg[K2(H2A)]=-4.2 B. pH=4.2时,c(HA-) = c(A2-) = c(H+) C. pH=2.7时,c(HA-) >c(H2A)= c(A2-) D. pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-) 【答案】B 【解析】K2(H2A)= ,结合题图中pH=4.2时c(HA-)=c(A2-),代入上式可得K2(H2A)=10-4.2,则lg[K2(H2A)]=-4.2,选项A正确。pH=4.2时,c(H+)=10-4.2 mol·L-1,但溶液中c(HA-)、c(A2-)均约为0.05 mol·L-1(图中看到这两个成分浓度相等,综合应该还是0.1mol/L),选项B错误。从图中可以得到pH=2.7时,c(HA-)较大,c(H2A)= c(A2-)且都较低,所以选项C正确。从图中得到H2A和HA-的相等,则两者的浓度一定相等,选项D正确。 Ⅱ卷(非选择题 共60分) 21. 随着大气污染的日趋严重,我国提出于“十二五”期间,將二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%,二氧化碳(CO2)的排放量也要大幅减少。 (1)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx形成酸雨、污染大气。采用NaClO和Ca(ClO)2的混合溶液作为吸收剂可得到较好的烟气脱硫效果,已知下列反应: SO2(g)+2OH−(aq)===SO32−(aq)+H2O(l) ΔH1 ClO−(aq)+SO32−(aq)===SO42−(aq)+Cl−(aq) ΔH2 CaSO4(s)===Ca2+(aq)+SO42−(aq) ΔH3 则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO−(aq)+2OH−(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl−(aq)的ΔH=_______。 (2)在“十二五”期间重庆市也积极展开了主城区各工厂燃料“媒改气”的整改行动。“煤改气中“气”的主要成分为:____(填化学式), 其空间结构为_____(填名称),它与C3H8互称为________。 (3)甲醇(CH3OH)是一种液态可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,在25℃、101KPa下, 1g甲醇完全燃烧放热22.68kJ,表示甲醇燃烧热的热化学方程式________。该反应在低温下___(填“自发”、“不自发”)。 【答案】 (1). ΔH1-ΔH3+ΔH2 (2). CH4 (3). 正四面体 (4). 同系物 (5). CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76kJ/mol (6). 自发 【解析】(1)第一个反应加上第二个反应再减去第三个反应就可以得到反应:SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO−(aq)+2OH−(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl−(aq),所以该反应的ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3。 (2)煤改气主要是将燃煤改为燃烧天然气,天然气的主要成分是甲烷。甲烷是空间正四面体结构,属于烷烃,与丙烷(C3H8)的关系是互为同系物。 (3)甲醇燃烧热是指1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水的热效应。1mol甲醇的质量是32g,燃烧的放热为32×22.68=725.76,所以热化学方程式为:CH3OH(l) + 3/2O2(g) === CO2(g) + 2H2O(l) ΔH= -725.76 kJ/mol。反应的气体由1.5mol氧气变为1mol二氧化碳气体,所以△s>0,又有ΔH<0,所以△G=ΔH-T△s一定为负数,反应一定自发。 22. 用沉淀滴定法快速测定NaI等确化物落液中c(I-).实验过程包括准备标准液和滴定待测溶液。 I.准备标准溶液 a.准确称取AgNO3基准物4.2468 g(0.0250 mol)后,配制成250 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。 b.配制并标定100 mL 0.1000 mol·L−1 NH4SCN标准溶液,备用。 Ⅱ.滴定的主要步骤 a.取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中。 b.加入25.00 mL 0.1000 mol·L−1 AgNO3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0.1000 mol·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)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是___________________________。 (3)滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是___________________________________。 (4)Ⅱ中b和c两步操作是否可以颠倒________________,说明理由____________。 (5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为_____mL,测得c(I-)=_________________mol·L-1。 (6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为_________________。 (7)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). 250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管 (2). 避免AgNO3见光分解 (3). 防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解) (4). 否(或不能) (5). 若颠倒,Fe3+与I−反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点 (6). 10.00 (7). 0.0600 (8). 用NH4SCN标准溶液进行润洗 (9). 偏高 (10). 偏低 【解析】本题主要考查沉淀滴定法。 (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250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管。 (2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是避免AgNO3见光分解。 (3)滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解)。 (4)b和c两步操作不可以颠倒,理由是若颠倒,Fe3+与I-反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点。 (5)舍弃与其它数据不平行的20.24,所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为20.00mL,n(AgNO3)= 25.00 mL×0.1000 mol·L−1=0.00250mol,n(NH4SCN)= 20.00 mL×0.1000 mol·L−1=0.00200mol,n(I-)= n(AgNO3)-n(NH4SCN)=0.00050mol,所以c(I-)=0.00050mol/25.00mL=0.02mol·L-1。 (6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为用NH4SCN标准溶液进行润洗。 (7)①AgNO3标准溶液浓度变小,使得标准溶液体积增大,则测定结果偏高。②终读数变小,标准液液数值变小,则测定结果偏低。 23. Ⅰ.水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的某种方法过程如图所示: (1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_____________,还可使用__________代替硝酸。 (2)沉淀A的主要成分是________,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为____________。 (3)加氨水过程中加热的目的是_____。沉淀B的主要成分为_______、_________(填化学式)。 Ⅱ、已知25℃时草酸的电离常数为K1=5.0×10-2,K2=5.4×10-5.草酸钙的Kap=4.0×10-8.碳酸钙的Ksp=2.5×10-9.不同温度下水的离子积常数见下表: t/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100 Kw/10-14 0.134 0.292 0.681 1.00 2.92 5.57 38.0 55.0 (1)计算25℃时KHC2O4溶液的水解平衡常数Kb=_____;写出水溶液中草酸的电离方程式_____;常温下将0.2mol/L的KOH溶液10mL与0.2mol/L的草酸溶液20mL混合后溶液显________性。(填“酸性”“中性”或“无法确定”) (2)25℃时向20mL草酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10-4mol/L的碳酸钾溶液10mL,能否产生沉淀,_______(填“能”或“否”). 碳酸钙转化为草酸钙的离子方程式为______,列式计算该反的平衡常数K=_________。 (3)90℃时,将0.005mol/L的氢氧化钙溶液20mL与0.0012mol/L的草酸溶液20mL混合,则混合后溶液的pH______。(可能用到的对数:lg38=1.6,lg26=2.4,lg2=0.3) 【答案】 (1). 氧化亚铁离子 (2). H2O2、氯水等 (3). SiO2 (4). SiO2 + 4HF === SiF4↑+ 2H2O (5). 促进Fe3+、Al3+水解,加速沉淀生成 (6). Fe(OH)3 (7). Al(OH)3 (8). 2×10-13 (9). H2C2O4H+ + HC2O4- (10). 酸性 (11). 否 (12). CaCO3(s) + C2O42- (aq) CaC2O4(s) + CO32- (aq) (13). (14). 10 【解析】(1)流程中铁杂质主要是通过转化为氢氧化铁沉淀的方式除去,所以加入硝酸的目的是将亚铁离子氧化为铁离子,以便于沉淀除杂。除硝酸外,还可以使用绿色氧化剂:过氧化氢,以保证不引入杂质。用氯水氧化也是一种可行的选择,因为本流程中存在的阴离子就是氯离子。 (2)根据水泥中的成分,一般二氧化硅不溶于酸,所以沉淀A主要是二氧化硅。其溶于氢氟酸的反应为:SiO2 + 4HF === SiF4↑+ 2H2O。 (3)加热可以使生成的胶体聚沉,避免胶体的生成,易于沉淀的分离;pH为4~5时Ca2+、Mg2+不沉淀,Fe3+、Al3+沉淀,所以沉淀B为Fe(OH)3、Al(OH)3。 Ⅱ(1)HC2O4-的水解方程式为:HC2O4-+H2O⇌H2C2O4+OH-,HC2O4-的水解平衡常数为:,所以Kh= 2×10-13。草酸为二元弱酸,电离过程分步进行,草酸的电离方程式为:H2C2O4H++HC2O4-,HC2O4-H++C2O42-;常温下将0.2mol/L的KOH溶液20mL与0.2mol/L的草酸溶液20mL混合,反应后得到草酸氢钾溶液,由于草酸氢根离子的电离平衡常数(K2)大于其水解平衡常数(Kh),所以电离占主导地位,溶液显酸性。 (2)碳酸钙溶液中钙离子浓度==5×10-5mol/L,二者混合后,钙离子浓度=×10-5mol/L,草酸钾的浓度为×10-4 mol/L,混合后c(Ca2+)•c(C2O42-)=,故无沉淀。碳酸钙转化为草酸钙的离子方程式为:CaCO3(s) + C2O42- (aq) CaC2O4(s) + CO32- (aq),所以该反应的平衡常数为:。 (3)氢氧化钙和草酸等物质的量反应生成草酸钙沉淀和水,所以0.005mol/L的氢氧化钙溶液20mL与0.0012mol/L的草酸溶液20mL混合,得到的是(0.005-0.0012)÷2=0.0019mol/L的氢氧化钙溶液,其中氢氧根离子的浓度为0.0038mol/L。所以90℃下的氢离子为38×10-14÷0.0038=1×10-10mol/L,所以pH=10。 24. 查阅资料:元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色) 、Cr(OH)4-(绿色) 、Cr2O72−(橙红色)、CrO42−(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题: (1)铬(24Cr)属于________(选填编号)。 a.主族元素 b.副族元素 c.Ⅶ族元素 d.过渡元素 (2)CrO42−和Cr2O72−在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 mol·L−1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72−)随c(H+)的变化如图所示。 ①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________。 ②由图可知,溶液酸性增大,CrO42−的平衡转化率__________(填“增大“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为__________。 ③升高温度,溶液中CrO42−的平衡转化率减小,则该反应的ΔH_________0(填“>”“<”或“=”)。 (3)欲降低废水中重金属元素铬的毒性,可将Cr2O72-转化为Cr(OH)3沉淀除去.已知: 氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物沉淀完全时的pH Fe2+ 7.0 9.0 Fe3+ 1.9 3.2 Cr3+ 6.0 8.0 某含铬废水处理的主要流程如图所示: ①初沉池中加入的混凝剂是K2SO4﹒Al2(SO4)3﹒2H2O,其作用为__________(用离子方程式表示). ②反应池中用NaHSO3将酸性废液中的Cr2O72-还原成Cr3+,该反应的离子方程式为________.根据“沉淀法”和“中和法”的原理,向沉淀池中加入NaOH溶液,此过程中发生主要反应的离子的先后顺序是____________.证明Cr3+沉淀完全的方法是__________. (4)工业可用电解法来处理含 Cr2O72-废水.实验室利用如图模拟处理含Cr2O72-的废水,阳极反应式是Fe-2e-═Fe2+,阴极反应式是2H++2e-═H2↑.Fe2+与酸性溶液中的Cr2O72-反应的离子方程式是__________,得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,用电解法处理该溶液中0.01mol Cr2O72-时,至少得到沉淀的质量是__________ g. 【答案】 (1). bd (2). 2CrO42-+2H+Cr2O72- +H2O (3). 增大 (4). K=1.0×10-14 (5). < (6). Al3+ + 3H2OAl(OH)3(胶体) + 3H+ (7). H+、Cr3+ (8). 测定溶液的pH,若pH≥8,则证明Cr3+沉淀完全(其他合理答案均可) (9). Cr2O72- +3HSO3- +5H+===2Cr3++3SO42- +4H2O (10). 6Fe2++Cr2O72- +14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O (11). 8.48 【解析】(1)Cr是ⅥB族的金属元素,所以是副族元素也是过渡元素。 (2)①图中看到:酸性增强时CrO42−转化为Cr2O72−,所以方程式为:2CrO42+2H+Cr2O72- +H2O。②酸性增强,氢离子浓度增大,平衡正向移动,CrO42−的平衡转化率增大。A点Cr2O72-的浓度为0.25mol/L,则消耗的CrO42-的浓度为0.5mol/L,则溶液中的c(CrO42-)=1.0mol/L - 0.25mol/L×2 = 0.5mol/L,H+浓度为1×10-7mol/L,此时该转化反应的平衡常数为 ,即K=1×1014。③升高温度,溶液中CrO42−的平衡转化率减小,说明平衡逆向移动,则该反应的ΔH<0。 (3)①加入明矾的目的是铝离子水解得到氢氧化铝胶体,再吸附水中其他不溶物一起聚沉,所以反应为:Al3+ + 3H2OAl(OH)3(胶体) + 3H+。 ②用NaHSO3将酸性废液中的Cr2O72-还原成Cr3+,同时+4价S化合价应该升高到+6价,得到硫酸根根,所以方程式为:Cr2O72- +3HSO3- +5H+===2Cr3++3SO42- +4H2O。沉淀池溶液中主要存在氢离子和Cr3+,加入氢氧根离子,应该先进行酸碱中和,再形成氢氧化铬沉淀,所以先反应H+再反应Cr3+。从题目的表格中已知:pH达到8的时候溶液中的Cr3+完全沉淀,所以可以利用测定溶液pH的方法来证明Cr3+完全沉淀。 (4)Cr2O72-将Fe2+氧化为Fe3+,本身还原为Cr3+,所以反应方程式为:6Fe2++Cr2O72- +14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O。根据上述方程式,处理该溶液中0.01mol Cr2O72-时,应该得到0.02molCr3+和0.06molFe3+,题目说得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,则Cr3+和Fe3+应该完全沉淀,得到0.02molCr(OH)3和0.06molFe(OH)3,质量为0.02×(52+17×3) + 0.06×(56+17×3)=8.48g。 查看更多