北京市第一六一中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试卷(Word版附解析)
展开本试卷共5页,共100分。考试时长90分钟,考生务必将答案写在答题纸上,在试卷上作答无效。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Cl:35.5 Fe:56
一、选择题:本大题共14道小题,每小题3分,共42分。
1. 下列设备工作时,将化学能转化为热能的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.煤气灶是将化学能转化为热能,A符合题意;
B.铅蓄电池是将化学能转化为电能,B不符合题意;
C.太阳能热水器是将太阳能转化为热能,C不符合题意;
D.风力发电是将风能转化为电能,D不符合题意;
故选A。
2. 2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。其中太空“冰雪实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法不正确的是
A. 醋酸钠是强电解质
B. 醋酸钠晶体与冰都是离子晶体
C. 常温下,醋酸钠溶液的
D. 该溶液中加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出
【答案】B
【解析】
【详解】A.醋酸钠在水溶液中能完全电离,醋酸钠是强电解质,故A正确;
B.醋酸钠晶体是离子晶体,冰是分子晶体,故B错误;
C.醋酸钠是强碱弱酸盐,常温下,醋酸钠溶液的,故C正确;
D.过饱和醋酸钠溶液处于亚稳态,加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出,形成饱和溶液,故D正确;
选B。
3. 下列措施不能加快Zn与1ml/LH2SO4反应产生H2的速率的是
A. 用Zn粉代替Zn粒B. 滴加少量的CuSO4溶液
C. 升高温度D. 再加入1ml/LCH3COOH溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.用Zn粉代替Zn粒,可以增大接触面积,加快反应速率,A不符合题意;
B.滴加少量的CuSO4溶液,Zn会先置换出铜,之后形成原电池,可以加快反应速率,B不符合题意;
C.升高温度可以加快反应速率,C不符合题意;
D.CH3COOH为弱酸,1ml/LCH3COOH溶液溶液中c(H+)<1ml/L,加入后相当于稀释,会使氢离子浓度变小,减慢反应速率,D符合题意;
综上所述答案为D。
4. 常温下,下列溶液中,水电离出的的是。
A. 盐酸B. 溶液
C. 溶液D. 溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.盐酸电离出的氢离子浓度为10-2ml/L,则,A错误;
B.氢氧化钠电离出的氢氧根离子的浓度为10-2ml/L,则,B错误;
C.氯化铵为盐,铵根离子水解促进水的电离使溶液呈酸性,氢离子都是由水电离出的,pH=2,则,C正确;
D.硫酸氢钠电离出钠离子、氢离子、硫酸根离子,其电离出的氢离子浓度为10-2ml/L,则,D错误;
答案选C。
5. 下列仪器中,不属于酸碱中和滴定中常用仪器的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】酸碱中和滴定时,用酸式滴定管或碱式滴定管量取待测液体放入锥形瓶,标准溶液装在滴定管中进行滴定, 分液漏斗用来分液,不属于酸碱中和滴定的常用仪器,答案:A。
6. 体积恒定的密闭容器中发生反应: ,其他条件不变时,下列说法正确的是
A. 升高温度可使平衡正向移动
B. 增大压强可使化学平衡常数增大
C. 移走可提高CO的平衡转化率
D. 使用催化剂可提高NO的平衡转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应是放热反应,升高温度可使平衡逆向移动,故A错误;
B.平衡常数只受温度影响,增大压强可使化学平衡常数不变,故B错误;
C.移走,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,故C正确;
D.催化剂不改变平衡状态,不能提高NO的平衡转化率,故D错误;
故选C。
7. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 用热的溶液清洗带有油污的餐具
B. 把食品存放在冰箱里可延长保质期
C. 工业合成氨常采用20MPa的高压
D. 配制溶液,常将晶体溶于较浓的盐酸中
【答案】B
【解析】
【详解】A.热的纯碱溶液易去油污,是因为碳酸钠溶液中碳酸根离子水解显碱性,反应过程是吸热反应,升温促进水解,碱性增强,可以用平衡移动原理来解释,A不符合题意;
B.把食品存放在冰箱里,物质的温度降低,反应速率减小,因而可延长保质期,则与化学平衡移动无关,B符合题意;
C.工业合成氨为气体分子数减小的反应,加压可以使平衡正向移动,增大产物,可以用勒夏特利原理解释,C不符合题意;
D.铁离子水解Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+, 配制溶液,常将晶体溶于较浓的盐酸中,抑制铁离子水解,能用勒夏特利原理解释,D不符合题意;
故选B。
8. N2与O2化合生成NO是自然界固氮的重要方式之一、下图显示了该反应中的能量变化。
下列说法不正确的是
A. N≡N键的键能大于O=O键的键能
B. 完全断开1 ml NO中的化学键需吸收1264 kJ能量
C. 该反应中产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量
D. 生成NO反应的热化学方程式为:N2(g) + O2(g) = 2NO(g) ΔH = +180 kJ/ml
【答案】B
【解析】
【详解】A.据图可知1mlN≡N键断裂吸收946kJ的能量,1mlO=O键断裂吸收498kJ能量,即N≡N键的键能大于O=O键的键能,故A正确;
B.据图可知由2mlN原子和2mlO原子形成2mlNO时放出1264kJ能量,则完全断开2 ml NO中的化学键才需吸收1264 kJ能量,故B错误;
C.焓变=断键吸收总能量-成键释放总能量=946kJ/ml+498 kJ/ml-1264 kJ/ml=+180 kJ/ml,焓变大于0则为吸热反应,所以该反应中产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量,故C正确;
D.该反应焓变为ΔH = +180 kJ/ml,结合图可知热化学方程式为N2(g) + O2(g) = 2NO(g) ΔH = +180 kJ/ml,故D正确;
综上所述答案为B。
9. 不同温度下,水的离子积常数如下所示。
下列说法不正确的是
A. 水的电离为吸热过程
B. 25℃,纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7 ml/L
C. 90℃,0.1 ml/LNaCl溶液的pH<7,呈中性
D. pH=5的稀盐酸溶液中c(OH-)一定为10-9ml/L
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据温度与水的离子积常数Kw关系可知:升高温度,促进水的电离,水电离程度增大,说明水的电离为吸热过程,A正确;
B.25℃,Kw=10-14,此时纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7 ml/L,B正确;
C.90℃,升高温度,水的离子积常数增大,溶液中c(H+)增大,0.1 ml/LNaCl溶液的pH<7,但溶液中c(H+)=c(OH-),因此溶液呈中性,C正确;
D.pH=5的稀盐酸溶液中,c(H+)=10-5 ml/L,若温度是室温下,溶液中c(OH-)=10-9 ml/L;若温度不是室温,则溶液中c(OH-)可能大于10-9 ml/L,也可能小于10-9 ml/L,D错误;
故合理选项是D。
10. 下列实验装置或方案不能达到对应目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.醋酸与碳酸钠反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,说明醋酸的酸性比碳酸强,醋酸的大于碳酸的,A项正确;
B.硫代硫酸钠与酸反应生成黄色沉淀,控制其他变量不变,只改变酸的浓度,观察沉淀生成的快慢,可以探究浓度对反应速率的影响,B项正确;
C.重铬酸根在溶液中存在平衡:,加入氢氧化钠溶液,相当于稀释原溶液,反应物的浓度也减小,不能探究产物浓度对平衡的影响,C项错误;
D.二氧化氮气体中存在平衡:,控制其他变量不变,只改变温度,观察气体颜色变化,可以探究温度对平衡的影响,D项正确;
故选C。
11. 向溶液中加入几滴酚酞溶液,然后向混合液中匀速、逐滴加入溶液,滴加过程中测得溶液电导率的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 烧杯中红色逐渐变浅直至完全褪去
B. 由于水存在微弱电离、存在微弱溶解,理论上电导率不会为0
C. 电导率减小过程中,发生反应:
D. 若用同浓度的溶液代替稀硫酸重复上述实验,电导率变化与原实验相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓度减小直至反应完全,烧杯中红色逐渐变浅直至完全褪去,A正确;
B.由于水存在微弱电离、存在微弱溶解,溶液中存在少量离子,理论上电导率不会为0,B正确;
C.电导率减小的过程中,离子浓度减小,发生反应:,C正确;
D.若用同浓度的溶液代替稀硫酸重复上述实验,反应生成硫酸钡沉淀,溶液中存在钠离子和氢氧根,电导率不会减少到几乎为0,电导率变化与原实验不相同,D错误;
故选D。
12. 在10 L密闭容器中充入气体X和Y,发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得实验数据如下表:
下列说法正确的是
A. ①中,若5 min末测得n(M)=0.050 ml,则0至5 min内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2 ml/(L·min)
B. ③中,达到平衡时,Y的转化率为80%
C. 800℃,该反应的平衡常数K=2.0
D. 反应焓变H>0
【答案】B
【解析】
【详解】A.v(N)=v(M)=Δc/Δt=0.05ml÷10L÷5min=1.0×10-3ml/(L•min),故A错误;
B.该反应前后气体总体积相同,压强对平衡无影响,③和②的投料比相同,即两次平衡是等效的,达到平衡时Y的转化率与②相同,为0.08ml/0.1ml×100%=80%,故B正确;
C X(g)+Y(g)⇌M(g)+N(g)
起始浓度(ml/L) 0.01 0.04 0 0
转化浓度(ml/L) 0.008 0.008 0.008 0.008
平衡浓度(ml/L) 0.002 0.032 0.008 0.008
实验②中,该反应的平衡常数K=c(M)c(N)/c(X)c(Y)=0.008×0.008/0.002×0.032=1.0,故C错误;
D.由①和②可知温度升高时,平衡时n(M)下降,说明温度升高平衡逆向移动,所以该反应的ΔH<0,故D错误。
故选B。
13. 某实验小组研究经打磨的镁条与1ml•L-1NaHCO3溶液(pH≈8.4)的反应。室温时,用CO2传感器检测生成的气体,并测定反应后溶液的pH。实验如表:
下列说法不正确的是
A. 由①可知,室温时,NaHCO3在溶液中可分解产生CO2
B. 由①②可知,②中产生的大量气体中可能含有H2
C. ②中的反应比③中的剧烈,是因为NaHCO3溶液中c(H+)更大
D. 由②③可知,HCO的作用可能是破坏了覆盖在镁条表面的镁与H2O反应生成的Mg(OH)2
【答案】C
【解析】
【详解】A.由①可知,锥形瓶中的试剂为6.0g1ml•L-1NaHCO3溶液,锥形瓶内CO2的浓度增大,说明室温时,NaHCO3在溶液中可分解产生CO2,故A正确;
B.②中产生大量气泡,该气体净化后可点燃,说明产生的大量气体中可能含有H2,故B正确;
C.NaHCO3溶液呈碱性,其中c(H+)小于H2O中的,故C错误;
D.NaHCO3可以和碱性物质反应,由②③可知,HCO的作用可能是破坏了覆盖在镁条表面的镁与H2O反应生成的Mg(OH)2,故D正确;
故选C。
14. 丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8C3H6+H2。600℃,将一定浓度的 CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器,经相同时间,流出的 C3H6、CO和H2浓度随初始 CO2浓度的变化关系如图。
已知:
①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/ml
②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/ml
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/ml
下列说法不正确的是
A. C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/ml
B. c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因:CO2+H2CO+H2O
C. 其他条件不变,投料比c(C3H8)/c(CO2)越大,C3H8转化率越大
D. 若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成,则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间一定存在:3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6)
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.根据盖斯定律结合题干信息①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/ml②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/ml ③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/ml 可知,可由①-②-③得到目标反应C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g),该反应的△H==+124kJ/ml,A正确;
B.仅按C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势应该是一致的,但是氢气的变化不明显,反而是CO与C3H6的变化趋势是一致的,因此可以推断高温下能够发生反应CO2+H2CO+H2O,从而导致C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势出现这样的差异,B正确;
C.投料比增大,相当于增大C3H8浓度,浓度增大,转化率减小, C错误;
D.根据质量守恒定律,抓住碳原子守恒即可得出,如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2,那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2),D正确;
答案为:C。
二、填空题:本大题共5小题,共58分。
15. 工业上制硫酸的主要反应之一为:,反应过程中能量的变化如下图所示。
(1)向反应体系中加入催化剂后,图中___________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),___________。
(2)已知: ; ;若与反应产生和,则该反应的热化学方程式为___________。
(3)某温度下,反应的起始浓度,,达到平衡后,的转化率为50%,则此温度下该反应的平衡常数K的数值为___________。
(4)在温度时,该反应的平衡常数K=,若在此温度下,向1L的恒容密闭容器中,充入0.03ml、0.16ml,和0.03ml,则反应开始时正反应速率___________(填“>”、“=”或“<”)逆反应速率。
【答案】(1) ①. 减小 ②. 不变
(2)2H2S(g)+3O2(g)═2SO2(g)+2H2O(g) △H=-1036.4kJ•ml-1
(3)0.8 (4)<
【解析】
【小问1详解】
E1为活化能,E3为反应热,加入催化剂,可降低反应的活化能,但反应热不变,因此E1减小,E3不变,故答案为:减小;不变;
【小问2详解】
已知:①2H2S(g)+O2(g)═2S(s)+2H2O(g)△H=-442.4kJ•ml-1;②S(s)+O2 (g)═SO2 (g)△H=-297.0kJ•ml-1,利用盖斯定律,将①+②×2可得2H2S(g)+3O2(g)═2SO2(g)+2H2O(g) △H=-1036.4kJ•ml-1;
【小问3详解】
SO2的转化率为50%,消耗c(SO2)=1.0ml·L-1×50%=0.5ml·L-1,此时消耗c(O2)=0.25ml·L-1,生成c(SO3)=0.5ml·L-1,平衡常数K==0.8;
【小问4详解】
此时Q=>K,说明反应向逆反应方向进行,即v(正)<v(逆)。
16. 水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中,研究水溶液的性质及反应有重要意义,室温下,相关酸的电离平衡常数如下表所示:
回答下列问题。
(1)电离方程式是_________。
(2)物质的量浓度相同的和,pH大小:_________(填“<”“=”或“>”)。
(3)物质的量浓度相同的、、三种溶液,pH由大到小的顺序是_________。
(4)室温下,向未知浓度的溶液中加入溶液。
①溶液中的_________(填“增大”“减小”“不变”或“无法判断”)。
②当滴加溶液至溶液中的,此时溶液中的pH_________7(填“<”“=”或“>”),判断的依据_________。
(5)为测定某溶液的浓度,取20.00待测溶液于锥形瓶中,滴加2滴酚酞溶液,用浓度为0.1000的标准溶液滴定。
①达到滴定终点的现象是_________。
②在滴定实验过程中,下列仪器中有蒸馏水,对实验结果没有影响的是_________(填“滴定管”或“锥形瓶”)。
③经3次平行实验,达到滴定终点时,消耗标准溶液体积的平均值为19.98,则此溶液的浓度是_________。
【答案】(1)
(2)< (3)NaClO>CH3COONa>NaNO2
(4) ①. 增大 ②. = ③. 根据电荷守恒有:c(NO− 2) + c(OH−)=c (Na+) + c(H+),
当c(NO− 2)=c (Na+)时,溶液中的c(H+)=c(OH−),所以pH=7
(5) ①. 溶液由红色变无色,且半分钟内不变色 ②. 锥形瓶 ③. 0.0999 ml/L
【解析】
【小问1详解】
是一元弱酸,不完全电离,电离方程式;
【小问2详解】
Ka()=,Ka()=,则Ka()>Ka(),所以物质的量浓度相同的和,溶液中c(H+)更大,pH则更小,所以填“<”;
【小问3详解】
物质的量浓度相同的、、三种溶液,均是强碱弱酸盐,阳离子相同,则看阴离子水解程度的大小,根据表格信息,有Ka()>Ka(CH3COOH) >Ka(),根绝“越弱越水解”,则水解程度Kh()
①溶液中存在电离平衡,加入溶液,使平衡往电离的方向移动,生成更多的,所以增大;
②当滴加溶液至溶液中的,根据电荷守恒,有,所以此时溶液中,的此时溶液中的pH=7;
【小问5详解】
①达到滴定终点的现象是溶液由红色变无色,且半分钟内不变色;
②在滴定实验过程中,锥形瓶是否有蒸馏水,对实验结果没有影响;
③经3次平行实验,达到滴定终点时,消耗标准溶液体积的平均值为19.98,则此溶液的浓度是:
17. 通过化学的方法实现的资源化利用是一种非常理想的减排途径。
Ⅰ.利用制备CO
一定温度下,在恒容密闭容器中进行如下反应:
(1)该反应的平衡常数表达式_______。
(2)下列事实能说明上述反应达到化学平衡状态的是_______(填字母序号)。
A. 体系内B. 体系压强不再发生变化
C. 体系内各物质浓度不再发生变化D. 体系内CO的物质的量分数不再发生变化
Ⅱ.利用制备甲醇 (CH3OH)
一定条件下,向恒容密闭容器中通入一定量的和。涉及反应如下:
主反应:
副反应:
已知:产率%
(3)一段时间后,测得体系中。产率=_______(用代数式表示)。
(4)探究温度对反应速率的影响(其他条件相同)
实验测得不同温度下,单位时间内的转化率和产率如图l所示。
由图1可知,随着温度的升高,转化率升高,产率下降。解释其原因:_______。
(5)探究温度和压强对平衡的影响(其他条件相同)
不同压强下,平衡时转化率随温度的变化关系如图2所示。
①压强_______(填“>”或“<”)。
②图2中温度高于时。两条曲线重叠的原因是_______。
③下列条件中,平衡产率最大的是_______(填字母序号)。
A.220℃5MPa B.220℃1MPa C.300℃1MPa
【答案】(1) (2)CD
(3)
(4)主反应为放热反应,副反应为吸热反应,升温副反应正向进行,主反应逆向进行
(5) ①. > ②. 副反应为放热反应,T1温度后,体系中主要发生副反应,改变压强对平衡无影响 ③. A
【解析】
【小问1详解】
该反应的平衡常数表达式;
【小问2详解】
A.体系内不能说明反应达到平衡,这与起始投入量有关,A错误;
B.由于方程左右两端化学计量数之和相等,则体系压强不再发生变化不能说明反应达到平衡,B错误;
C.体系内各物质浓度不再发生变化 ,说明达到反应平衡,C正确;
D.体系内CO的物质的量分数不再发生变化,说明体系内个物质的量不再变化,说明达到反应平衡,D正确;
故选CD;
【小问3详解】
根据主反应: ,副反应:,体系中,则起始的=a+b+c,产率%=;
【小问4详解】
主反应为放热反应,副反应为吸热反应,升温副反应正向进行,主反应逆向进行,故转化率升高,产率下降;
【小问5详解】
①主反应:是气体体积减小的反应,温度一定时压强越大,CO2的平衡转化率或CH3OH的平衡产率越大,图中压强p1时CO2的平衡转化率或CH3OH的平衡产率大于p2时CO2平衡转化率或CH3OH的平衡产率,所以P1>P2;
②副反应是气体体积不变化的吸热反应,压强改变对平衡没有影响,副反应为放热反应,T1温度后,体系中主要发生副反应,则三条曲线几乎交于一点;
③主反应:是气体体积减小的反应,温度一定时压强越大,CO2的平衡转化率或CH3OH的平衡产率越大,低温时发生主反应,平衡产率最大的是220℃5MPa,故选A。
18. 科研人员用以下方法测定高炉渣中金属Fe的含量。
i.配制金属Fe浸取液。
ii.取mg粉碎后的高炉渣,加入足量金属Fe浸取液,室温下浸取1h。
iii.过滤,将滤液及洗涤液全部转移至盛有过量H2O2溶液的烧杯中,加入盐酸、稀硫酸充分反应。
iv.将反应后的溶液煮沸至冒大气泡并继续微沸10min。
v.冷却,用浓度为cml·L-1的抗坏血酸(C6H8O6)标准溶液滴定,消耗抗坏血酸标准溶液VmL[已知:C6H8O6(抗坏血酸)+2Fe3+=C6H6O6(脱氢抗坏血酸)+2Fe2++2H+]。
(1)金属Fe浸取液配制方法:取一定量亚硫酸钠和邻菲罗啉(用于抑制Fe2+的水解)溶于水后,加入乙酸调节pH约为4,再加入一定量乙酸-乙酸铵溶液(pH=4.5),配成所需溶液(在此pH条件下,高炉渣中其他成分不溶解)。
①Fe2+水解的方程式为____。
②常温下,改变乙酸溶液的pH,溶液中CH3COOH、CH3COO-的物质的量分数a(X)随pH的变化如图所示,下列说法正确的是____(填字母序号)。
已知:α(X)=
a.常温下,乙酸的电离常数Ka(CH3COOH)=l0-4.76
b.pH=4时,c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
c.pH=4.5的乙酸-乙酸铵溶液中,c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)+c(NH)
d.向乙酸—乙酸铵溶液中加入少量酸时,溶液中的CH3COO-结合H+,使溶液中的c(H+)变化不大,溶液的pH变化不大
(2)步骤iii中加入过量H2O2溶液,可除去过量的SO,另一主要作用是____(用离子方程式表示)。
(3)该高炉渣中佥属Fe的质量分数ω(Fe)=___(用有关字母的代数式表示)。
(4)若未进行步骤iv,直接用抗坏血酸标准溶液滴定,则会使高炉渣中金属Fe的质量分数ω(Fe)___(填“偏大”、“偏小”或“无影响”),理由是___。
【答案】(1) ①. Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+ ②. acd
(2)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(3)
(4) ①. 偏大 ②. 过量的过氧化氢与抗坏血酸标准溶液反应,使消耗的标准液的体积增大
【解析】
【小问1详解】
①Fe2+水解生成氢氧化亚铁,水解方程式为Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+。
②常温下,随着pH的增大,溶液中CH3COOH的物质的量分数减小、CH3COO-的物质的量分数增大。
a.常温下,当pH=4.76时,CH3COOH、CH3COO-的物质的量分数相同,则乙酸的电离常数Ka(CH3COOH)= = l0-4.76,a正确;
b.pH=4时,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),根据图象可知, c(CH3COOH)> c(CH3COO-),故c(CH3COOH) > c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-),b错误;
c.pH=4.5的乙酸-乙酸铵溶液中,根据电荷守恒,c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH),c正确;
d.向乙酸—乙酸铵溶液中加入少量酸时,乙酸铵作为缓冲剂,溶液中的CH3COO-结合H+,使溶液中的c(H+)变化不大,溶液的pH变化不大,d正确;
答案选acd。
【小问2详解】
步骤iii中加入过量H2O2溶液,可除去过量的SO,另一主要作用是将亚铁离子氧化成铁离子,离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
【小问3详解】
根据反应方程式C6H8O6(抗坏血酸)+2Fe3+=C6H6O6(脱氢抗坏血酸)+2Fe2++2H+,溶液中铁离子的物质的量为2cV×10-3ml,则该高炉渣中佥属Fe的质量分数ω(Fe)= 。
小问4详解】
若未进行步骤iv,溶液中含有过量的过氧化氢,过氧化氢与抗坏血酸标准溶液发生氧化还原反应,使消耗的标准液的体积增大,则会使高炉渣中金属Fe的质量分数ω(Fe)偏大。
19. 实验小组制备硫代硫酸钠(Na2S2O3)并探究其性质。
资料:ⅰ.S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O。
ⅱ.Fe3++3S2OFe(S2O3)(紫黑色)。
ⅲ.Ag2S2O3是难溶于水、可溶于Na2S2O3溶液的白色固体。
(1)实验室可利用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制备Na2S2O3,装置如图。
①用化学用语解释Na2S和Na2CO3的混合溶液呈碱性的原因:S2-+H2OHS-+OH-、___。
②为了保证Na2S2O3的产量,实验中要控制SO2的量。若要降低SO2的生成速率,可以采取的措施有:___(写出一条)。
(2)探究Na2S2O3溶液与不同金属的硫酸盐溶液间反应的多样性。
①Ⅰ中产生白色沉淀的离子方程式为___。
②经检验,现象Ⅱ中的沉淀有Al(OH)3和S,用平衡移动原理解释Ⅱ中的现象:__。
③经检验,现象Ⅲ中的无色溶液中含有Fe2+。从化学反应速率和限度的角度解释Ⅲ中Fe3+与S2O反应的实验现象:___。
以上实验说明:Na2S2O3溶液与金属阳离子反应的多样性和阳离子的性质有关。
【答案】(1) ①. CO+H2OHCO+OH- ②. 降低反应温度或减慢硫酸的滴加速率
(2) ①. 2Ag++S2O=Ag2S2O3↓ ②. Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,S2O与H+反应生成S,使c(H+)降低,平衡正向移动,生成Al(OH)3沉淀 ③. Fe3+与S2O反应生成紫黑色Fe(S2O3)的化学反应速率大,化学反应的限度相对小;Fe3+与S2O反应生成Fe2+的化学反应的限度相对大
【解析】
【分析】根据题中图示装置可知,左边是产生SO2的装置,中间是生成Na2S2O3的装置,右边是尾气SO2的吸收装置,防止污染环境;据此解答。
【小问1详解】
①Na2S和Na2CO3的混合溶液呈碱性,弱酸根离子水解显碱性,即S2-+H2OHS-+OH-、+H2O+OH-;答案为+H2O+OH-。
②通过控制反应的温度或硫酸的滴加速度可以控制SO2生成速率,即降低反应温度或减慢硫酸的滴加速率,来降低SO2的生成速率;答案为降低反应温度或减慢硫酸的滴加速率。
【小问2详解】
①由题中信息可知,Ag2S2O3是难溶于水、可溶于Na2S2O3溶液的白色固体,即Ag+与发生反应,生成Ag2S2O3白色沉淀,其离子方程式为2Ag++= Ag2S2O3↓;答案为2Ag++= Ag2S2O3↓。
②2mL 0.1ml/L Na2S2O3溶液0.03ml/L Al2(SO4)3溶液混合,首先Al3+水解,即Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,生成的H+与发生反应生成S,即+2H+=SO2↑+S↓+H2O,使c(H+)降低,平衡正向移动,生成Al(OH)3沉淀;答案为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,与H+反应生成S,使c(H+)降低,平衡正向移动,生成Al(OH)3沉淀。
③2mL 0.1ml/L Na2S2O3溶液和0.03ml/L Fe2(SO4)3溶液,混合后溶液先变成紫黑色,即Fe3++3Fe(S2O3)(紫黑色),化学反应速率快,化学反应的限度相对小;30s时溶液几乎变为无色,Fe3+与发生氧化还原反应生成Fe2+的化学反应的限度相对大;答案为Fe3+与S2O反应生成紫黑色Fe(S2O3)的化学反应速率大,化学反应的限度相对小;Fe3+与S2O反应生成Fe2+的化学反应的限度相对大。A
B
C
D
燃气灶
铅蓄电池
太阳能热水器
风力发电
A.分液漏斗
B.酸式滴定管
C.碱式滴定管
D.锥形瓶
T/℃
0
10
20
25
40
50
90
100
Kw/10-14
0.1
0.3
0.7
1.0
2.9
5.3
37.1
54.5
A
B
实验目的
比较常温下醋酸的和碳酸的的相对大小
探究浓度对反应速率的影响
实验装置
C
D
实验目的
探究产物浓度对平衡的影响
探究温度对平衡的影响
实验装置
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/ml
平衡时物质的量/ml
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.40
0.10
0.080
③
800
020
0.05
A
实验装置
编号
锥形瓶中试剂
实验现象
锥形瓶内CO2的浓度变化
①
6.0g1ml•L-1NaHCO3溶液
有极微量气泡生成,15min后测得溶液的pH无明显变化
②
6.0g1ml•L-1NaHCO3溶液和
0.1g镁条
持续产生大量气泡(净化后可点燃),溶液中有白色浑浊生成。15min后测得溶液的pH上升至9.0
③
6.0gH2O(滴有酚酞溶液)和0.1g镁条
镁条表面有微量气泡,一段时间后,镁条表面微红
酸
CH3COOH
HCl
电离平衡常数
——
实验
试剂
现象
试管
滴管
2mL0.1ml/LNa2S2O3溶液
Ag2SO4溶液(浓度约为0.03ml/L)
Ⅰ.局部生成白色沉淀,振荡后沉淀溶解,得到无色溶液
0.03ml/LAl2(SO4)3溶液
Ⅱ.一段时间后,生成沉淀
0.03ml/LFe2(SO4)3溶液
Ⅲ.混合后溶液先变成紫黑色,30s时溶液几乎变为无色
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