2022宝鸡金台区高二上学期期末考试化学试题含解析
展开2021~2022学年度第一学期期末检测题
高二化学(选修四)
注意事项:
1.本试卷共4页,答题纸2页,考试时间90分钟,满分100分。
2.答卷前,考生务必将试卷及答题纸内的信息项目填涂清楚。
3.请将所有答案正确填涂在答题纸上所对应的空白处,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,只需交回答题纸。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 Fe-56 Cu-64
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意,本题包括22小题,1-15题每小题2分,16-22题每题3分,共51分)
1. 《本草纲目》中的“石碱”条目下写道:“采蒿萝之属,晒干烧灰,以水淋汁,久则凝淀如石,浣衣发面。”下列说法不正确的是
A. 石碱的主要成分为
B. “浣衣发面”过程中均有产生
C. “浣衣”利用了石碱溶液的碱性
D. 使用热水“浣衣”,可增强石碱去油污能力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.石碱是植物体烧成的灰中提取的物质,植物体中含钾量较高,则主要成分是K2CO3,故A正确;
B.K2CO3能与酸反应生成CO2气体,可“发面”,属于弱酸强碱盐、水解呈碱性,能去油污,即“浣衣”,但浣衣过程中没有CO2气体生成,故B错误;
C.K2CO3属于弱酸强碱盐、水解呈碱性,能去油污,故C正确;
D.升高温度,促进碳酸根的水解,碱性增强,可增强石碱去油污能力,故D正确;
故选B。
2. 下列关于电解质的说法,正确的是
A. 金属能导电,属于电解质
B. 乙酸是有机物,属于非电解质
C. NaCl和Al2O3在熔融状态下均导电,都属于电解质
D. 强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强
【答案】C
【解析】
【详解】A.电解质属于化合物,金属为单质,金属虽然能导电,但金属不属于电解质,故A错误;
B.乙酸是有机羧酸,属于电解质,乙酸水溶液中发生部分电离,属于弱电解质,故B错误;
C.熔融状态导电的化合物是电解质,NaCl和氧化铝均为化合物,熔融状态下能够导电,说明它们属于电解质,故C正确;
D.导电能力取决于溶液中的离子浓度以及离子所带电荷,并不由电解质强弱决定,故D错误;
答案为C。
3. 哈伯法合成氨技术是德国诺贝尔化学奖获得者哈伯发明的。其合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,△S<0。下列有关工合成氨的说法正确的是
A. 因为△H<0,所以该反应一定能自发进行
B. 因为△S<0,所以该反应一定不能自发进行
C. 在高温下进行是为了提高反应物的转化率
D. 使用催化剂加快反应速率是因为催化剂降低了反应的活化能
【答案】D
【解析】
【详解】A.化学反应能否自发进行的判断依据是:△G=△H-T△S,,所以焓变不能独立地作为反应自发性的判据,A错误。
B.化学反应能否自发进行的判断依据是:△G=△H-T△S,,所以焓变不能独立地作为反应自发性的判据,B错误。
C.升高温度可以加快反应速率,但不能提高反应限度,C错误。
D.催化剂改变反应活化能,加快速率是因为此催化剂降低个该反应活化能,D正确;
故答案为:D。
4. 下列说法或表示方法不正确的是
A. 盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现
B. 在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H = -57.3kJ/mol,若将含0.5mol H2SO4的浓硫酸与含1mol NaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ
C. 由一定条件下石墨合成金刚石吸热,可知石墨比金刚石稳定
D. 在101kPa时,2g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H = –285.8kJ/mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.盖斯定律是指化学反应的焓变与反应的途径无关,只与反应的始态和终态有关,故实质上是能量守恒定律的体现,A正确;
B.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) = -57.3kJ/mol,由于浓硫酸稀释过程中也将放出热量,故若将含0.5mol H2SO4的浓硫酸与含1mol NaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ,B正确;
C.由一定条件下石墨合成金刚石吸热,说明等质量的石墨具有的能量比金刚石低,能量越低越稳定,故石墨比金刚石稳定,C正确;
D.热化学方程式中的焓变与反应物的物质的量成正比,故在101kPa时,2g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:H2(g)+O2(g)=H2O(l) = –285.8kJ/mol或者2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) = –571.6kJ/mol,D错误;
故答案为:D。
5. 化学反应A+B→C(吸收能量)分两步进行:①A+B→X(吸收能量),②X→C(放出能量)。下列示意图中表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意,A+B→X(吸收能量),只有A和C满足,总反应为吸热反应,C为吸热反应,故选C。
6. 下列电离方程式中书写正确的是
A. HF溶于水:HFH++F- B. NaHCO3Na++H++C
C. H3PO4溶于水:H3PO4=3H++P D. H2S2H++S2-
【答案】A
【解析】
【详解】A.HF是弱酸,不能完全电离,A正确;
B.NaHCO3是盐,能够完全电离产生Na+和,B错误;
C.H3PO4是三元中强酸,不能完全电离,因此C错误;
D.H2S是二元弱酸,要分步电离,因此D错误;
本题选A。
7. 下列事实一定能说明NH3•H2O是弱碱的是
①用NH3•H2O溶液做导电性实验,灯泡很暗
②NH3•H2O能与HCl发生反应
③常温下,0.1 mol·L-1 NH3•H2O溶液的pH为11
④NH3•H2O能与AlCl3溶液反应产生Al(OH)3
⑤NH3•H2O与水能以任意比互溶
⑥NH3•H2O能使紫色石蕊试液变蓝
A. ①② B. ②③⑤ C. ③④⑥ D. ③
【答案】D
【解析】
【详解】①导电性取决于溶液中离子浓度和离子所带电荷,灯泡很暗只能说明溶液中离子浓度较小,不能说明NH3•H2O是弱碱,①错误;
②能与HCl发生反应生成盐和水,说明NH3•H2O具有碱性,不能说明NH3•H2O是弱碱,②错误;
③NH3•H2O如完全电离则0.1mol·L-1NH3•H2O溶液pH为13,现为11,说明NH3•H2O不能完全电离,是弱碱,③正确;
④和AlCl3反应产生Al(OH)3沉淀是因为满足复分解反应发生的条件,不能说明NH3•H2O是弱碱,④错误;
⑤与水能以任意比互溶是NH3•H2O的物理性质,不能说明NH3•H2O是弱电解质,⑤错误;
⑥能使紫色石蕊试液变蓝说明NH3•H2O具有碱性,不能说明其是弱碱,⑥错误;
故答案选D。
8. 在0.1mol·L-1的HCN溶液中存在如下电离平衡HCNH++CN-,对该平衡,下列叙述正确的是
A. 加热,平衡正向移动,电离常数变大
B. 加水,平衡正向移动,电离常数变大
C. 滴加少量0.1mol·L-1HCl溶液,溶液中c(H+)减少
D. 加入少量NaCN固体,平衡正向移动
【答案】A
【解析】
【详解】A.电离平衡为吸热过程,加热可以促进平衡向正反应方向进行,电离平衡常数增大,A正确;
B.加水稀释促进HCN电离,则平衡向正反应方向移动,电离常数不变,B错误;
C.加入少量稀盐酸,氢离子浓度增大,平衡向逆反应方向移动,C错误;
D.加入少量NaCN固体,CN-浓度增大抑制HCN电离,平衡向逆反应方向移动,D错误;
故选A。
9. 在25℃时,pH=1的两种酸溶液A、B各1 ml,分别加水稀释到1000ml,其pH与溶液体积V的关系如图所示,则下列说法不正确的是
A. 稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液弱
B. 稀释前,两种酸溶液的物质的量浓度一定相等
C. 若a=4,则A是强酸,B是弱酸
D. 若1<a<4,则A、B都是弱酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图像可知:稀释后,A溶液的pH大于B溶液的pH,pH越大氢离子浓度越小,则A酸溶液的酸性比B酸溶液弱,A正确;
B.因A、B酸的强弱不同,一元强酸来说c(酸)=c(H+),对于一元弱酸,c(酸)>c(H+),由于两种酸强弱不同,A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定不相等,B错误;
C.由图可知,若a=4,A完全电离,则A是强酸,B的pH变化小,则B为弱酸,C正确;
D.pH=1的酸,加水稀释到1000倍,若pH=4,为强酸,若a<4,则A、B 都是弱酸,D正确。
答案选B。
10. 常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,实验信息如下:
实验编号
c(HA)/mo1·L-1
c(NaOH)/mo1·L-1
反应后溶液pH
甲
0.1
0.1
pH=9
乙
c1
0.2
pH=7
下列判断不正确的是
A. 0.1mo1·L-1的HA溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-13mol·L-1
B. c1一定大于0.2mol·L-1
C. 甲反应后的溶液中:c(Na+)
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由HA与NaOH等物质的量反应后溶液显碱性,说明NaA可水解,HA为弱酸, 0.1 mo1·L-1的HA电离产生的H+浓度小于0.1mo1·L-1,即由水产生的H+浓度大于1×10-13mol·L-1,故A说法错误;
B.HA与NaOH等物质的量反应生成NaA,溶液显碱性,若溶液显中性,则NaOH的物质的量要减少,所以HA的浓度大于NaOH的浓度,即乙中c1一定大于0.2 mol•L-1,故B说法正确;
C.甲中HA与NaOH等物质量反应生成NaA,NaA可水解,部分A-水解为HA,则溶液中c(Na+)>c(A-),故C说法错误;
D.反应后乙溶液中存在电荷守恒,即 c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),溶液显中性,则c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(A-),故D说法正确;
答案为AC。
11. 下列关于酸碱中和滴定的叙述中,正确的是
A. 进行酸碱中和滴定实验时,盛装待测液的锥形瓶使用前应先用待测液润洗
B. 滴定前应排除尖嘴部分的气泡
C. 滴定结束时仰视标准液读数会使测定结果偏小
D. 锥形瓶内溶液颜色突变说明到达滴定终点
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸碱中和滴定中盛装待测液的锥形瓶不得用待测液润洗润洗,A错误;
B.滴定前需要排除尖嘴部分的气泡,防止产生误差,B正确;
C.滴定结束时仰视会使标准液读数偏大,导致测定结果偏大,C错误;
D.滴定终点时溶液颜色突变且三十秒不改变说明达到滴定终点,D错误;
故选B。
12. 在相同温度下,等体积等物质的量浓度的4种稀溶液:①Na2SO4、②H2SO4、③NaHSO4、④Na2S中所含离子种类由多到少的顺序是
A. ①=④>③=② B. ④=①>③>②
C. ①>④>③>② D. ④>①=③>②
【答案】D
【解析】
【详解】①Na2SO4是强电解质,在水中完全电离成Na+、,包括水电离出的H+和OH-,一共4种离子;②H2SO4中含有SO42-、H+和OH-,一共3种离子;③NaHSO4中含有Na+、H+、、OH-,一共4种离子;④Na2S中含有Na+、S2-,以及水解产生的HS-,水电离出的H+和OH-,一共5种离子。所以①Na2SO4 ②H2SO4 ③NaHSO4 ④Na2S中含离子种类由多到少的顺序是④>①=③>②,选D。
13. 下列表述中,与盐类水解有关的是
①明矾和FeCl3可作净水剂
②为保存FeCl2溶液,要在溶液中加少量铁粉
③AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是Al2O3
④NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂
⑤实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞
⑥用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
⑦草木灰与铵态氮肥不能混合施用
A. ①②③⑤⑥⑦ B. ①③④⑥⑦ C. ①③⑤⑥⑦ D. 全有关
【答案】B
【解析】
【详解】①铝离子和铁离子水解生成胶体,具有吸附悬浮杂质的作用,起到净水的作用,故①和水解有关;
②亚铁离子极易被氧化为Fe3+,加入铁粉可以把Fe3+还原为Fe2+离子,故②和水解无关;
③蒸干氯化铝溶液促进铝离子的水解,氯化氢挥发得到水解产物氢氧化铝,氢氧化铝灼烧得到氧化铝,故③和水解有关;
④铵根离子、锌离子水解显酸性,因此能和铁锈反应,能起到除锈的作用,故④和水解有关;
⑤氢氧化钠溶液和玻璃中的二氧化硅反应,生成硅酸钠是矿物胶粘结瓶口和瓶塞,,故⑤与水解无关;
⑥碳酸氢根离子水解显碱性,铝离子水解显酸性,二者水解相互促进生成二氧化碳和氢氧化铝,故⑥和水解有关;
⑦草木灰是碳酸钾,水解显碱性,铵盐水解显酸性,混合水解会相互促进生成二氧化碳和氨气,减弱肥效,故⑦和水解有关;
故选B。
14. 宇宙飞船使用是氢氧燃料电池,其电池反应为2H2+O2=2H2O,电解质溶液为KOH溶液,反应保持在较高温度,使H2O蒸发。下列说法正确的是
A. 此电池能发出蓝色的火焰,总的化学反应为2H2+O22H2O
B. 通入H2的一极为正极,通入O2的一极为负极
C. 工作时电解质溶液的pH不断减小
D. 电极反应:负极:2H2+4OH--4e-=4H2O;正极:O2+2H2O+4e-=4OH-
【答案】D
【解析】
【分析】根据电池反应可知,氢气失去电子,发生氧化反应,故通入氢气的电极为负极,则通入氧气的电极为正极,以此解题。
【详解】A.氢氧燃料电池工作时将化学能转化为电能,因此不能发出蓝色火焰,A错误;
B.通入H2一极发生了失电子的氧化反应,是负极,氧气得电子被还原,氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,是正极,B错误;
C.总反应为其电池反应为2H2+O2=2H2O,但是由题意可知,水被蒸发了,因此KOH溶液浓度不变,pH不变,C错误;
D.正极上电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-;负极上氢气失电子被氧化,氢气失电子生成氢离子,氢离子和溶液中的氢氧根离子生成水,所以电极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O;D正确
故选D。
15. 常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. pH=2的溶液中:Cu2+、、Cl-、
B. 由水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液:K+、Na+、、
C. 与Al反应能放出H2的溶液:Na+、K+、、
D. 无色酸性溶液中:、Na+、H+、
【答案】A
【解析】
【详解】A.pH=2的溶液为酸性溶液,Cu2+、、Cl-、与H+均不反应,A中离子能大量共存,A符合题意;
B.由水电离出的c(H+)=1×10-13mol·L-1的为溶液为酸性或者碱性溶液,酸性条件下、均不能存在,B中离子不能大量共存,B不合题意;
C.与Al反应能放出H2的溶液可以为酸性也可以为碱性溶液,当强碱性溶液中Na+、K+、、可存在,当强酸性溶液时,C中离子也能大量共存,但H+和与Al反应得不到H2,C不合题意;
D.为有色离子,且酸性条件下能氧化,D中离子不能大量共存,D不合题意;
故答案为:A。
16. 某温度下向20mL0.1mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液,混合液的pH随NaOH溶液的体积(V)的变化关系如图(忽略温度变化)。下列说法中正确的是
A. 该滴定过程可以用甲基橙作指示剂
B. 图中V1>20mL,且a点对应的溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
C. 图中V1<20mL,且a点对应的溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)
D. 当加入NaOH溶液的体积为20mL时,溶液中:c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应为强碱滴定弱酸,完全反应生成强碱弱酸盐,水解显碱性,因此不能使用甲基橙作为指示剂,A错误;
B.当恰好完全反应时,生成CH3COONa水解显碱性,pH大于7,因此a点对应V1所加NaOH溶液体积小于20mL,B错误;
C.当pH=7时,c(H+)=c(OH-),由电荷守恒可知c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),联立可得c(Na+)=c(CH3COO-),C正确;
D.若V=20mL,完全反应后溶液中的溶质为CH3COONa,CH3COONa水解产生则CH3COOH和OH-,因此c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),由电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),D错误;
故选C。
17. X、Y、Z、M、N代表五种金属。有以下化学反应:
①水溶液中:X+Y2+=X2++Y
②Z+2H2O(冷)=Z(OH)2+H2↑
③M、N为电极与N盐溶液组成原电池,发生的电极反应为:M-2e-=M2+
④Y可以溶于稀H2SO4中,M不被稀H2SO4氧化,则这五种金属的活动性由弱到强的顺序是
A. M<N<Y<X<Z B. N<M<X<Y<Z C. N<M<Y<X<Z D. X<Z<N<M<Y
【答案】C
【解析】
【分析】金属的金属性越强,其单质的还原性越强;在原电池中,一般来说,较活泼金属作负极、较不活泼金属作正极,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应;在金属活动性顺序表中,位于氢之前的金属能置换出酸中的氢,据此解答。
【详解】①水溶液中X+Y2+=X2++Y,说明活动性X>Y;②Z+2H2O(冷水)=Z(OH)2+H2↑,能与冷水反应生成氢气说明Z的金属性活动性很强;③M、N为电极,与N盐溶液组成原电池,M电极反应为M-2e-=M2+,M失电子发生氧化反应,则M是负极、N是正极,活动性M>N;④Y可以溶于稀硫酸中,M不被稀硫酸氧化,说明活动性Y>M,通过以上分析知,金属活动性顺序N<M<Y<X<Z。答案选C。
18. 已知常温下三种酸的电离平衡常数如下表所示:则下列说法不正确的是
HCN
H2CO3
HF
4.9×10-10
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
6.7×10-4
A. 相同物质的量浓度的HCN和HF溶液中,HF溶液的pH最小
B. 相同物质的量浓度的NaCN、Na2CO3和NaF溶液,Na2CO3溶液pH最大
C. 相同物质的量浓度的NaCN和NaF溶液中,离子总数NaF溶液大于NaCN溶液
D. 在NaCN溶液中通入少量CO2,离子方程式为:CN-+H2O+CO2=HCN+
【答案】C
【解析】
【详解】A.相同物质的量浓度的酸,电离平衡常数越大,H+离子浓度越大,pH越小,故A正确;
B.电离平衡常数越小,对应的酸根离子越容易水解,因此相同物质的量浓度的NaCN、Na2CO3和NaF溶液中Na2CO3溶液最易水解,pH最大,故B正确;
C.没有溶液体积,无法比较相同物质的量浓度的NaCN和NaF溶液中离子数目,故C错误;
D.由电离平衡常数可知,酸性H2CO3>HCN>HCO,根据强酸制弱酸,NaCN溶液中通入少量CO2只能生成HCN和NaHCO3,离子方程式为CN-+H2O+CO2=HCN+,故D正确;
选C。
19. 下列有关说法中正确的是
A. 已知常温下0.1 mol·L-1NaHSO3溶液pH<7,则HSO电离程度小于水解程度
B. 向0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小
C. 已知25℃时NH4CN溶液显碱性,则25℃的电离常数K(NH3·H2O)<K(HCN)
D. 25 ℃时,0.1 mol·L-1硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱
【答案】D
【解析】
【详解】A.由NaHSO3可知该盐属于酸式弱酸盐,在溶液中既可电离又可水解,电离显酸性,水解显碱性,由常温下0.1 mol·L-1NaHSO3溶液pH<7,可知电离大于水解,A错误;
B.向0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量水,可以促进弱酸的电离,各种离子CH3COO-和H+数目增加,CH3COOH分子数目减小,浓度均减小,溶液中OH-离子浓度增大,由电离平衡常数=可知变大,B错误;
C.25℃时NH4CN溶液显碱性说明离子的水解小于CN-的水解,则电离常数K(NH3·H2O)>K(HCN),C错误;
D.硫化氢为弱电解质,硫化钠为强电解质,若等浓度则硫化钠溶液中离子浓度更大,导电能力更强,D正确;
故答案为:D
20. Cu(OH)2在水溶液中存在着如下沉淀溶解平衡:Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常温下Ksp=2×10-20。在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀,需要向0.02 mol/L的CuSO4溶液中加入碱来调整溶液的pH,应使溶液的pH大于
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】D
【解析】
【详解】常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀,则c(Cu2+)×c2(OH-)≥2×10-20,所以c(OH-)≥=10-9(mol/L),应调节溶液pH大于5。
答案选D。
21. 微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液, 据此判断下列叙述中正确的是
A. 在使用过程中,电解质KOH被不断消耗
B. 使用过程中,电子由Ag2O极经外电路流向Zn极
C. Zn是负极,电极反应为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
D. Zn电极发生还原反应,Ag2O电极发生氧化反应
【答案】C
【解析】
【分析】锌为活泼金属,发生氧化反应为负极,电极反应为:Zn+2OH--2e-= Zn(OH)2;氧化银为正极,发生得电子的还原反应,电极反应为:Ag2O+2e- +H2O=2Ag + 2OH-,总电极反应为 Zn+ Ag2O +H2O = Zn(OH)2 + 2Ag ,电子从锌沿导线流向氧化银;
【详解】A.根据总反应方程式得出在使用过程中,电解质KOH没有被消耗,故A错误;
B.使用过程中,电子由Zn极经外电路流向Ag2O极,故B错误;
C.由分析可知,Zn是负极,电极反应为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2,故C正确;
D.Zn为负极,发生氧化反应;Ag2O为正极,发生还原反应,故D错误。
故选C。
22. 如图,设计电解饱和食盐水的装置,通电后两极均有气泡产生,下列叙述正确的是( )
A. 铜电极附近观察到黄绿色气体
B. 石墨电极附近溶液显红色
C. 溶液中的Na+向石墨电极移动
D. 铜电极上发生还原反应
【答案】D
【解析】
【分析】根据电解饱和食盐水的装置,通电后两极均有气泡产生,则金属铜电极一定是阴极,根据电解池的工作原理结合电极反应分析判断。
【详解】根据电解饱和食盐水的装置,如果通电后两极均有气泡产生,则金属铜电极一定是阴极,电极反应为2H++2e-=H2↑,阳极上是氯离子失电子,电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑。
A.铜电极是阴极,电极反应为2H++2e-=H2↑,铜电极附近观察到无色气体,故A错误;
B.石墨电极是阳极,电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑,可以观察到黄绿色气体产生,故B错误;
C.电解池中,阳离子移向阴极,即Na+移向铜电极,故C错误;
D.铜电极是阴极,电极反应为2H++2e-=H2↑,属于还原反应,故D正确;
故选D。
二、填空题(本题包括4小题,共49分):
23. 已知在一容积恒定的密闭容器中发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0,该反应达到平衡后,测得相关数据如下:
实验序号
温度/℃
初始CO浓度/(mol·L-1)
初始H2O浓度/(mol·L-1)
CO的平衡转化率
1
110
1
1
50%
2
100
1
1
X
3
110
0.8
Y
60%
(1)实验1中,10h后达到平衡,H2的平均反应速率为_______mol·L-1h-1,该反应的平衡常数为_______,在此平衡体系中再加入0.5mol CO(g)和0.5mol H2(g),平衡_______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(2)实验2中X的值_______(填序号)。
A. 等于50% B. 大于50% C. 小于50% D. 无法确定
(3)实验3中Y的值为_______。
【答案】(1) ①. 0.05 mol·L-1·h-1 ②. 1 ③. 不 (2)B
(3)1.2
【解析】
【小问1详解】
由题意可知实验1中,10h后达到平衡,因此CO的反应速率为(1-1×50%) mol·L-1÷10h= 0.05mol·L-1·h-1,根据方程式体现的关系可知可知,H2和CO反应速率相同,也为0.05mol·L-1·h-1;
由平衡计算式可知:K=1;
在此平衡体系中再加入0.5mol CO(g)和0.5mol H2(g)后,由浓度熵计算式Q=,可知平衡不移动;
【小问2详解】
由此反应ΔH<0可知:降低温度有利于吸热反应,该平衡将向正反应方向移动,实验2中X将大于50%,因此选B;
【小问3详解】
CO的的反应的浓度为0.8mol·L-1×60%=0.48mol·L-1由三段式可知:
由于实验1和3在相同温度下,因此平衡常数K不变,因此 K=,带入可得Y=1.2 mol·L-1。
24. 回答下列问题:
(1)查阅资料,不同温度下水的离子积常数
T/℃
0[
10
20
25
40
50
90
100
Kw/10-14
0.134
0.292
0.681
1.01
2.92
5.47
38.0
55.0
由此推出:水的电离过程是_______过程(填“吸热”或者“放热”),随着温度的升高,Kw的值_______(填“增大减小。
(2)水中存在如下平衡:H2O+H2OH3O++OH- ΔH>0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液呈碱性,可选择的方法是_______(填字母)。
A. 向水中加入少量NaOH B. 向水中加入少量NH4Cl固体
C. 将水加热至100℃ D. 在水中加入少量Na2CO3固体
(3)若用pH试纸测定100 ℃沸水,则试纸显_______色,pH_______7(填“>”“=”或“<”)
【答案】(1) ①. 吸热 ②. 增大 (2)D
(3) ①. 淡黄色或不变色 ②. <
【解析】
【小问1详解】
由题目给出的条件可知,随着温度升高,水的离子积常数逐渐增大,因此水的电离为吸热反应;温度升高,水电离出的氢离子浓度和氢氧根离子浓度增大,则水的离子积Kw增大;
【小问2详解】
A.向水中加入少量NaOH,则氢氧根离子浓度增大,平衡逆向移动,A错误;
B.向水中加入少量NH4Cl固体,则铵根离子水解产生氢离子,溶液显酸性,B错误;
C.将水加热至100℃,促进水的电离,但是依然是纯水,依然显中性,C错误;
D.在水中加入少量Na2CO3固体,则碳酸根离子水解产生氢氧根离子,溶液显碱性,同时由于碳酸根离子的水解,从而促进了水的电离,平衡正向移动,D正确;
故选D;
【小问3详解】
100℃沸水的Kw为55×10-14,因此其氢离子浓度为,氢离子浓度越大,pH越小,故pH试纸显示淡黄色或不变色,pH<7。
25. 难溶电解质的沉淀溶解平衡及其溶度积常数在生产、科研等领域有着诸的应用。25℃时,各物质的溶度积如下表所示:
难溶电解质
AgCl
AgBr
AgI
BaSO4
Ksp
1.8×10-10
4.9×10-13
8.3×10-17
1×10-10
(1)现将足量AgCl(s)分别加入下列四种溶液:①100mL蒸馏水;②100mL0.1mol·L-1盐酸;③100mL0.1mol·L-1AlCl3溶液,④100mL0.1mol·L-1MgCl2溶液。充分搅拌后,相同温度下,Ag+浓度由大到小的顺序是_______(填序号)。
(2)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,该浓缩液中主要含有I-、Cl-等离子。取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中为_______。
(3)钡餐是医学检查肠胃的常用造影剂。当人体中Ba2+浓度达到2×10-3mol·L-1时会影响健康,若有人误服氯化钡,请回答能否通过服用5%的硫酸钠溶液有效除去胃中的Ba2+并说明理由。(已知:5%的硫酸钠溶液物质的量浓度约0.36mol·L-1)_______。
【答案】(1)①②④③
(2)4.610-7
(3)能。5%硫酸钠物质的量浓度约0.36 mol·L-1,则此时溶液中Ba2+离子的浓度为310-10mol/L 远远小于影响健康的Ba2+离子浓度
【解析】
【小问1详解】
本题考查难溶电解质的溶解平衡,由(1)中各物质的浓度可知其Cl-离子浓度关系为③>④>②>①,由Ksp(AgCl)=c(Ag+)× (Cl-) 可知则溶液中其Cl-离子浓度越大,Ag+浓度越小,Ag+浓度由大到小顺序为:①>②>④>③;
【小问2详解】
由Ksp(AgCl)=1.8×10-10>Ksp(AgI)=8.3×10-17,当AgCl开始沉淀时,说明溶液中的c(I-)和c(Cl-)均已达到饱和状态,此时溶液中,因此答案为:4.6×10-7;
【小问3详解】
BaSO4(s)⇌Ba2+(aq)+SO(aq) ,由题目所给条件可知c(Ba2+)==3×10-10 < 2×10-3mol·L-1 因此能通过服用5%的硫酸钠溶液有效除去胃中的Ba2+,故答案为:能;5%的硫酸钠物质的量浓度约0.36 mol·L-1,则此时溶液中Ba2+离子的浓度为310-10mol/L,远远小于影响健康的Ba2+离子浓度。
26. 钢铁工业是国家工业的基础,请回答下列有关问题。
(1)铁在潮湿的空气中容易被腐蚀生成铁锈(Fe2O3·хH2O),写出铁发生电化学腐蚀时负极的电极反应式:_______。
(2)下列各装置中,铁棒被腐蚀由难到易的顺序是_______。
A. B. C. D.
(3)在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀,其装置如图所示。
①B电极对应的金属是_______(填元素名称),A电极的电极反应式是_______。
②若电镀前铁、铜两电极的质量相同,电镀过程中电路中通过的电子为0.2mol,电镀完成后,将它们取出洗净、烘干、称量,则A、B两电极的质量相差_______g。
③若A、B都为惰性电极,则该电解池总反应的离子方程式为:_______。
(4)磷酸亚铁锂LiFePO4是一种新型汽车锂离子电池的电极材料,磷酸亚铁锂电池总反应为:FePO4+LiLiFePO4,下列各种叙述不正确的是_______。
A. 放电时,Li作负极
B. 电解质溶液为非水溶液体系
C. 充电时铁元素发生还原反应
D. 若用该电池电解饱和食盐水(电解池电极均为惰性电极)当电解池两极共有4480mL气体(标准状况)产生时,该电池消耗锂的质量为1.4 g
【答案】(1)Fe-2e-=Fe2+
(2)D< B < C (3) ①. 铁 ②. Cu-2e-=Cu2+ ③. 12.8克 ④. 2Cu2+ + 2H2O2Cu + O2 ↑+4H+ (4)C
【解析】
【小问1详解】
钢铁发生吸氧腐蚀后最终会生成铁锈(Fe2O3·xH2O),此时正极上是氧气得电子:O2+4e-+2H2O=4OH-,负极为Fe失电子,电极反应为:Fe-2e-=Fe2+。
【小问2详解】
A装置中,Fe做负极,原电池可以加快化学反应速率,铁棒腐蚀较快;B装置中,Fe做正极,Fe被保护,腐蚀较慢;C装置中Fe正常被腐蚀;D装置中Fe做阴极,被保护,保护效果好于铁做原电池的正极,故腐蚀由难到易的顺序为D 【小问3详解】
①B电极连接电源的负极,即B做阴极,得电子,故B为铁,A极为阳极失电子,故A为Cu,电极方程式为:Cu-2e-=Cu2+;
②电镀时电路中通过的电子为0.2mo1,阳极可溶解金属Cu 0.1mol,即6.4g,阴极析出Cu0.1mol即6.4g,由于电镀前铁、铜两电极的质量相同,电镀后,两个电极质量差等于阳极溶解铜的质量与阴极析出铜的质量之和,故A、B电极质量差为12.8g。
③若A、B电极都是惰性电极,则实际为电解硫酸铜溶液,阳极水失电子生成氧气和氢离子,阴极铜离子得电子生成Cu,则总反应的离子方程式为。
【小问4详解】
A.电池放电时,Li失电子发生氧化反应做原电池负极,A正确;
B.金属Li可以和水发生反应,所以电解质溶液为非水溶液体系,B正确;
C.充电时Fe元素化合价从+2价升高为+3价,失电子,发生氧化反应,C错误;
D.FePO4在正极得到电子发生还原反应生成LiFePO4,电极反应为:FePO4+Li++e-=LiFePO4;若用该电池电解饱和食盐水(电解池电极均为惰性电极),当电解池两极共有4480mL气体(标准状况)产生时,气体物质的量为0.2mol,生成氢气和氯气的物质的量各为0.1mol,则转移电子数量为0.2mol,则消耗锂的物质的量为0.2mol,消耗锂的质量=0.2mol×7g/mol=1.4g,D正确;
故答案选C。
2024宝鸡金台区高二上学期期中考试化学含解析: 这是一份2024宝鸡金台区高二上学期期中考试化学含解析,共13页。试卷主要包含了11, 考试结束后,只需交回答题纸,5mlN2和0,0×10-8等内容,欢迎下载使用。
2022宝鸡金台区高二下学期期末考试化学试题含解析: 这是一份2022宝鸡金台区高二下学期期末考试化学试题含解析,文件包含陕西省宝鸡市金台区2021-2022学年高二下学期期末考试化学试题含解析docx、陕西省宝鸡市金台区2021-2022学年高二下学期期末考试化学试题无答案docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共28页, 欢迎下载使用。
陕西省宝鸡市金台区2021-2022学年高二下学期期末考试化学试题含解析: 这是一份陕西省宝鸡市金台区2021-2022学年高二下学期期末考试化学试题含解析,共24页。试卷主要包含了考试结束后,只需交回答题纸等内容,欢迎下载使用。