云南省昆明市寻甸回族彝族自治县第一中学2024-2025学年高二上学期11月期中化学试题
展开本试卷共8页,18题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 N14 Na23 S32 Cl35.5 Mn55 Ba137
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.常温下,下列事实能说明醋酸是弱酸的是
①醋酸不易腐蚀衣服
②0.1ml/L的CH3COONa溶液的pH约为9
③进行中和滴定时,H2SO4溶液比等体积等物质的量浓度的CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液多
④0.1ml/L的CH3COOH溶液的pH约为3
⑤相同体积的pH均等于4的盐酸和CH3COOH溶液,用同一物质的量浓度的NaOH溶液中和,CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液多
⑥镁粉与一定量稀硫酸反应时,如果向其中加入少量醋酸钠,可以降低反应速率,但不改变产生气体的总量
A.①②⑤⑥ B.③④⑤⑥ C.②④⑤⑥ D.①④⑤⑥
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,1mlCHCl3的体积为22.4L
B.0.1ml/L的Na2CO3溶液中,n()+n()+n(H2CO3)=0.1ml
C.常温下,1LpH=4的CH3COOH溶液中含有H+的数目小于10-4NA
D.叠氮化铵可发生反应:NH4N3=2N2↑+2H2↑,收集标准状况下44.8LH2,理论上转移电子的数目为4NA
3.下列化学用语表述正确的是
A.H2还原CuO反应的电子转移:
B.用电子式表示HCl的形成过程为
C.次氨酸的结构式:H-Cl-O
D.结构示意图可表示也可表示
4.已知25℃时,H2CO3的电离平衡常数:Ka1=4.5×10-7、Ka2=4.7×10-11,H2S的电离平衡常数:Ka1=1.1×10-7、Ka2=1.3×10-13.下列离子方程式书写错误的是
A.硫酸铝溶液与硫化钠溶液混合:2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑
B.用硫化钠溶液除去水中的Cu2+:Cu2++S2-=CuS↓
C.向氯化铁溶液中加入硫化钠溶液:2Fe3++S2-=2Fe2++S↓
D.向硫化钠溶液中通人二氧化碳气体:CO2+S2-+H2O=H2S↑+
5.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.c(ClO-)=0.1ml/L的溶液:Mg2+、Fe2+、、Cl-
B.=0.1ml/L的溶液中:K+、Fe2+、CH3COO-、
C.c{【Al(OH)4】-}=0.1ml/L的溶液中:Cl-、Na+、、
D.由水电离产生的c(H+)=1×10-12ml/L的溶液中:、Al3+、、
6.室温下,某兴趣小组通过如下实验制备少量NaHCO3并探究其性质。
实验1:测得100mL14ml/L氨水的pH约为12;
实验2:向上述氨水中加人NaCl粉末至饱和,通入足量CO2后析出晶体;
实验3:将所得混合物静置后过滤、洗涤、干燥,得到NaHCO3;
实验4:配制80mL1ml●L-1的NaHCO3溶液。
下列说法正确的是
A.由实验1推测Kb(NH3●H2O)约为7×10-26
B.由实验2推测溶解度:NaHCO3>NaCl
C.实验3所得滤液中:c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
D.实验4中需称量8.4gNaHCO3
7.常温下,下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.pH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na+)>c()>c(H2CO3)>c()
B.将少量Cl2通入过量冷的0.1ml/1NaOH溶液中:c(Na+)=c(HClO)+c(ClO-)+c(Cl-)
C.0.1ml/LCH3COONa溶液与0.1ml/LHC1溶液混合到pH=7:c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)
D.0.1ml/LNa2CO3溶液与0.1ml/LHCl溶液等体积混合:c(Na+)+c(H+)=c()+c(Cl-)+c(OH-)
8.根据下列实验操作和现象能得出相应结论的是
A.A B.B C.C D.D
9.室温下,将0.1ml●L-1AgNO3溶液和0.1ml/LNaCl溶液等体积充分混合,一段时间后过滤,得滤液a和沉淀b,取等量的滤液a于两支试管中,分别滴加体积相同、浓度均为0.1ml/L的Na2S溶液和Na2SO4溶液,前者出现浑浊,后者溶液仍澄清。下列说法正确的是
A.由实验现象可以得出该温度下:Ksp(Ag2S)>Ksp(Ag2SO4)
B.0.1ml/LNa2S溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
C.滤液a中一定存在:c(Ag+)=
D.滴加Na2SO4溶液后,所得清液中一定存在:c(Ag+)>
10.常温下,用0.1ml/LNaOH溶液滴定20mL0.1ml/LCH3COOH溶液的滴定曲线如图所示(忽略混合溶液体积的变化)。下列说法错误的是
A.①点对应的溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
B.②点对应的溶液中,溶质为CH3COOH、CH3COONa
C.③点对应的溶液中,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.①、②、③三点对应的溶液中,水的电离程度最大的是③
11.电极电位滴定法是一种测定物质浓度的方法,滴定过程中指示电极电位发生变化,滴定终点时,被测离子浓度发生突跃,指示电极电位也发生突跃。常温下,用盐酸滴定某溶液中亚磷酸钠的含量,如图所示是滴定过程中的电位曲线与pH曲线。已知:亚磷酸(H3PO3)的分级电离常数:Ka1=10-1.4,Ka2=10-6.7.下列说法正确的是
A.Na2HPO3属于酸式盐,其溶液显碱性;NaH2PO3属酸式盐,其溶液显酸性
B.a点对应的溶液中溶质为NaH2PO3、NaCl,存在关系:c(H+)+c(H3PO3)=c(OH-)+c()
C.b点对应的溶液中存在:c(H+)=c()+2c()
D.该滴定过程中需要选用两种指示剂
12.秦俑彩绘中含有难溶的铅白(PbCO3)和黄色的PbI2.常温下,PbCO3和PbI2分别达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系如图所示,其中pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数。下列说法正确的是
A.沉淀废液中的Pb2+时,I-的效果更好
B.z点溶液中不会析出PbCO3
C.Ksp(PbI2)的数量级为10-8
D.PbI2(s)转化为PbCO3(s)的反应趋势很小
13.工业上用CO生产甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H,该反应过程中的能量变化如图1所示;一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中加入4mlH2和一定量的CO(g)发生反应,CO(g)和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图2所示;不同压强(p1、p2)下,反应达到化学平衡状态时甲醇的百分含量随温度的变化如图3所示。下列说法错误的是
A.该反应在低温时自发进行,图1中曲线b表示使用催化剂时的能量变化
B.若CO、H2、CH3OH(g)的燃烧热△H分别为xkJ·ml-1、ykJ·ml-1、zkJ·ml-1,则
△H=(x+2y-z)kJ·ml-1
C.由图2可知,若保持其他条件不变,再充入1mlCO和2mlH2,反应达到新平衡时<3
D.由图三可知,p1
已知:δ(x)=,x代表微粒H2C2O4、或。下列说法错误的是
A.曲线Ⅱ是的变化曲线
B.在c点,c()=0.06ml/L
C.在b点,c()=c()
D.草酸H2C2O4的一级电离常数K1=1.0×10-1.22
二、非选择题:本题包括4小题,共58分。
15.(14分)
盐类水解反应和沉淀溶解平衡在人类的生产、生活中都有着广泛的应用。
回答下列问题:
(1)盐碱地(含较多的NaCl、Na2CO3)不利于农作物生长,通过施加适量石膏可以降低土壤的碱性。盐碱地呈碱性的主要原因为__________(用离子方程式表示,下同);用石膏降低其碱性的反应原理为_________。
(2)①牙齿表面有一薄层釉质【Ca5(PO4)3OH】,可以保护牙齿。糖黏附在牙齿上,会在酶的作用下产生一种有机弱酸——乳酸(),而乳酸是造成龋齿的主要原因。请从化学平衡移动的角度分析其中的原因:_________。
②含氟牙膏的重要功能之--就是预防龋齿,其原因为_________(用离子方程式表示)。
(3)医疗上常用BaSO4作X射线透视肠胃的内服药剂,俗称“钡餐”。BaCO3和BaSO4都是难溶电解质,二者的溶度积相差不大,那么是否能用BaCO3代替BaSO4作“钡餐”: ______(填“是”或“否”),请说明原因:__________________。
(4)长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率。水垢中含有CaSO4,可先用__________(填化学式)溶液处理,使之发生转化,而后再用酸除去。请分析该沉淀转化的化学原理:_________。
16.(15分)
亚硫酰氯(SOCl2)是一种重要的化工原料,其熔点为-105℃,沸点为79℃,140℃以上时易分解,遇水剧烈反应。
回答下列问题:
I.向盛有10mL水的锥形瓶中小心滴加8~10滴SOCl2,可观察到剧烈的水解反应,液面有白雾和带有刺激性气味的气体逸出,该气体可使滴有品红试液的滤纸褪色;轻轻振荡锥形瓶,至白雾消失后,向溶液中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,有不溶于硝酸的白色凝乳状沉淀析出。
(1)根据上述实验,写出SOCl2和水反应的化学方程式:_________。
Ⅱ.某小组利用反应SO2+Cl2+SCl22SOCl2制备SOCl2并探究其性质。
根据如图所示的装置设计实验(装置可以重复使用),已知SCl2遇水易分解。
(2)装置接口的连接顺序为a→______→d、e←______←h(用“→”或“←”连接)。
(3)碱石灰的作用为____________。
(4)实验室用亚硫酸钠固体与70%的浓硫酸制备SO2,不用稀硫酸的原因为________________。
(5)已知SOCl2在稍高于沸点的温度下会发生明显的分解,分解产物为S2Cl2、一种无色有刺激性气味的气体X和单质气体Y,写出反应的化学方程式:________。
(6)AlCl3溶液蒸干灼烧得到________,而用SOCl2与AlCl3●6H2O混合共热可得到无水AlCl3,其原因是_________。
17.(15分)
碱式碳酸铜在烟火、农药、颜料、杀菌剂等方面应用广泛。一种以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含有SiO2和少量Fe2O3等杂质)为原料制备碱式碳酸铜的流程如图所示:
已知:①常温下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表所示:
②【Cu(NH3)4】SO4在常温下稳定,在热水中会分解生成NH3;
③常温下,Ksp【Fe(OH)3】=4.0×10-38.
回答下列问题:
(1)为加快“浸取”速率,除将辉铜矿粉碎外,还可采取的措施有_______(任写一种)。
(2)滤渣I经CS2(无色液体,沸点46.5℃)提取后可获得一种淡黄色副产品,则滤渣I中的主要成分是_______(填化学式);“浸取”过程中Cu2S被氧化的化学方程式为______________;浸取回收淡黄色副产品的过程中温度控制在50~60℃之间,不宜过高或过低的原因是_______________。
(3)常温下“除铁”时加入的试剂A可以是CuO,则需调节pH的范围是_______;若试剂A将溶液的pH调为5,则溶液中Fe3+的浓度为_______。
(4)写出“沉锰”(除Mn2+)过程发生反应的离子方程式:______________。
(5)测定副产品样品中MnSO4·H2O的纯度:准确称取样品14.00g,加入蒸馏水配成100mL溶液,取出25.00mL,用BaCl2标准溶液测定,完全反应后得到4.66g沉淀,则该样品中MnSO4·H2O的纯度为_______%(保留到小数点后1位)。
18.(14分)
2023年杭州亚运会主火炬创新使用“零碳甲醇”作为燃料,在全球大型体育赛事上首次实现了废碳的再生利用。“零碳甲醇”是符合“碳中和”的绿色能源。
回答下列问题:
(1)工业上主要利用反应“CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)”合成甲醇。已知在一定条件下该反应的△H=-akJ●ml-1,△S=-bJ●ml-1●K-1(a>0,b>0),假设该反应的焓变和熵变不随温度的变化而变化,则该反应能够自发进行的适宜温度T的取值范围为T<______K(用含a、b的代数式表示);一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时,下列一定能提高甲醇平衡产率的措施是______(填选项字母)。
A.增大压强 B.升高温度
C.选择合适的催化剂 D.增加催化剂的量
(2)CO2合成甲醇的工艺主要分为两类,反应原理如下。一类称为直接法(如反应I所示):CO2直接加H2合成甲醇;另一类称为间接法(如反应I、II所示):先通过CO2和H2的逆水煤气反应合成CO,再用CO和H2合成甲醇。
反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-48.9kJ●ml-1
反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1kJ●ml-1
反应Ⅲ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90kJ●ml-1
①若利用间接法合成甲醇,反应的决速步骤为逆水煤气反应。下列示意图中能体现上述反应体系能量变化的是______(填选项字母)。
A. B.
C. D.
②反应Ⅱ的速率v=v正-v逆=k正●c(CO2)。c(H2)-k逆c(CO)●c(H2O),其中k正和k逆分别为正、逆反应速率常数,升高温度时lgk正-lgk逆的值_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③寻找催化效率高、选择性高的催化剂是推动该反应投入实际生产的一个重要研究方向。在某催化剂的作用下,反应Ⅲ的反应历程如图所示(图中的数据表示的仅为微粒的数目关系以及各个阶段微粒的相对总能量,*表示吸附在催化剂上):
已知V中有一组吸附在催化剂表面的物质,则V可表示的微粒为________。
④工业生产中测定体系的压强具有实际意义。一定温度下,用CO2直接合成甲醇,以Cu/Zn/Al/Zr纳米纤维为催化剂,控制压强恒为50bar(1bar=100kPa),通入体积分数组成为a%CO2、3a%H2的进料气(含杂质的混合气体)发生反应I,其中的杂质气体不反应,反应达到化学平衡状态时二氧化碳的转化率为90%,此时p(H2)=_______bar,反应I的平衡常数Kp=_______bar-2(Kp为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,用含a的代数式表示)。
高二年级月考卷答案
一、选择题
1.C
【解析】醋酸不易腐蚀衣服,无法说明醋酸是弱酸,①不符合题意;常温下0.1ml/LCH3COONa溶液的pH约为9,说明醋酸根发生水解,溶液呈碱性,则醋酸为弱酸,②符合题意;硫酸为二元酸而醋酸为一元酸,故进行中和滴定时,H2SO4溶液比等体积等物质的量浓度的CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液多,③不符合题意:常温下0.1ml/LCH3COOH溶液的pH约为3,说明醋酸未完全电离,为弱酸,④符合题意;相同体积的pH均为4的盐酸和CH3COOH溶液,用同一物质的量浓度的NaOH溶液中和,CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液多,说明醋酸的物质的量大于HCl,故醋酸为弱酸,⑤符合题意;镁粉与一定量稀硫酸反应时,如果向其中加入少量醋酸钠,可以降低反应速率,因为氢离子结合醋酸根离子生成弱电解质醋酸,从而降低了与Mg的反应速率,但是随着反应的进行,醋酸持续电离,气体总量不变,故可说明醋酸为弱酸,⑥符合题意。故选C项。
2.D
【解析】标准状况下CHCl3为液体,1mlCHCl3在标准状况下的体积不是22.4L,A项错误;溶液的体积未知,无法计算,B项错误;1LpH=4的CH3COOH溶液中含有H+的数目等于10-4NA,C项错误;叠氮化铵中氢元素化合价为+1价,反应过程中氢元素化合价由+1价降至0价,则收集标准状况下44.8L(即2ml)H2,理论上转移电子的数目为4NA,D项正确。
3.D
【解析】氢气还原氧化铜的反应中,氢气是反应的还原剂,氧化铜是反应的氧化剂,表示电子转移的单线桥为,A项错误;氯化氢是共价化合物,用电子式表示氯化氢的形成过程为,B项错误;次氯酸的分子式为HClO,结构式为H—O—Cl,C项错误;和的核电荷数都为17,核外都有3个电子层,最外层电子数都为8,离子的结构示意图都可用表示,D项正确。
4.D
【解析】由数据可知酸性:H2CO3>H2S>>HS-。Al3+、S2-发生互相促进的水解反应,离子方程式为2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑,A项正确;硫化钠溶液与Cu2+反应生成难溶的CuS沉淀,离子方程式为Cu2++S2-=CuS↓,B项正确;Fe3+具有较强的氧化性,而S2-具有还原性,因此当Fe3+与S2-相遇时,Fe3+能将S2-氧化成S,而自身被还原为Fe2+,离子方程式为2Fe3++S2-=2Fe2++S↓,C项正确;酸性:H2CO3>H2S>,则可以发生强酸制弱酸的反应:2CO2+S2-+2H2O=H2S↑+2,D项错误。
5.C
【解析】ClO-具有强氧化性,而具有强还原性,故c(ClO-)=0.1ml·L-1的溶液中ClO-与会发生氧化还原反应,不能大量共存,A项不符合題意;=0.1ml/L的溶液中含有大量的H+,H+会和CH3COO-反应生成CH3COOH,不能大量共存,B项不符合题意;[Al(OH)4]-、Cl-、Na+、、相互不反应,能够大量共存,C项符合题意;由水电离产生的(H+)=1×10-12ml·L-1的溶液可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液,H+会与反应,OH-会与、Al3+、反应,均不能大量共存,D项不符合题意。
6.D
【解析】室温下氨水中pH=12,c(H+)=10-12ml/L,则c(OH-)=10-2ml/L,电离反应NH3●H2O+OH-中,Kb=,A项错误;发生反应NH3+H2O+NaCl+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,析出NaHCO3晶体,说明溶解度:NaHCO3
【解析】NaHCO3溶液的pH=8.3,溶液呈碱性,说明的水解程度大于电离程度,但其电离和水解程度都较小,Na+不水解,故溶液中存在c(Na+)>c()>c(H2CO3)>c(),A项正确;如果两者恰好完全反应生成氯化钠和次氯酸钠,符合c(Na+)=c(HClO)+(ClO-)+c(Cl-),而氢氧化钠过量,所以c(Na+)>c(HClO)+c(ClO-)+c(Cl-),B项错误;0.1ml/LCH3COONa溶液与0.1ml·L-1HCl溶液混合,溶液的pH=7,则c(H+)=c(OH-),溶液中的溶质为醋酸钠、醋酸和NaCl,根据电荷守恒可得c(Na+)=c(Cl-)+(CH3COO-),所以c(Na+)>c(Cl-),C项错误;0.1ml●L-1Na2CO3溶液与0.1ml●L-1HCl溶液等体积混合得到等浓度的NaHCO3和NaCl,得到电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c()+c(Cl-)+c(OH-)+2c(),D项错误。
8.C
【解析】将质量分数为70%的浓硫酸与Na2SO3混合,生成的气体通入品红溶液中,品红褪色,说明生成了SO2,发生反应:H2SO4+Na2SO3=SO2↑+H2O+Na2SO4,该反应不是氧化还原反应,不能验证浓硫酸有氧化性,A项不符合题意;Fe2+和浓盐酸中的HCl均能与酸性KMnO4溶液反应而使紫色褪去,故该实验的现象不能证明一定含有二价铁,B项不符合题意;用pH计测定相同浓度的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH,前者的pH小于后者,则次氯酸根离子的水解程度大,即Kh(NaClO)>Kh(CH3COONa),C项符合题意;分别向浓度为0.1ml/LNaCl和0.01ml/LNaI的混合溶液中滴加少量0.1ml/L的AgNO3溶液,Ksp小的先沉淀,先生成黄色沉淀,则Ksp(AgI)
【解析】滤液a是氯化银的饱和溶液,从实验现象可以得出硫化银比硫酸银更难溶,Ksp(Ag2SO4)>Ksp(Ag2S),A项错误;Na2S溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)、元素质量守恒:c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S),两式联立,可得质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),B项错误;滤液a为氯化银的饱和溶液,所以滤液中一定存在:c(Ag+)=,C项正确;过滤后所得清液是氯化银的饱和溶液。所以c(Ag+)=,而滴加硫酸钠溶液并未产生沉淀,说明Qc=c2(Ag+)●c()
【解析】当滴入10mL 0.1ml/LNaOH溶液时,溶液中的溶质为等物质的量的CH3COOH和CH3CO0Na溶液显酸性;当滴入20mL0.1ml/LNaOH溶液时,恰好完全中和,溶液显碱性;②点对应溶液呈中性,此时V<20,c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)。①点对应溶液中,消耗NaOH溶液10mL,溶液的溶质为等物质的量的CH3COOH和CH3OONa,溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=(CH3COO-)+c(OH-),A项正确;CH3COONa溶液显碱性,②点对应溶液显中性,c(H+)=c(OH-),则②点对应溶液的溶质为CH3COOH、CH3COONa,B项正确;③点对应溶液中,CH3COOH与NaOH恰好完全反应生成CH3COONa,溶液显碱性,体积变为原来的两倍,Na+浓度变为原来的,则c(Na+)=(CH3COO-)
+c(CH3COOH)=0.05ml/L,C项错误;酸碱的电离抑制水的电离,盐类水解促进水的电离,①点对应溶液的溶质为等物质的量的CH3COOH和CH3COONa,②点对应溶液的溶质为CH3COOH、CH3COONa,③点对应溶液的溶质为CH3COONa,故①、②、③三点对应的溶液中,水的电离程度最大的是③,D项正确。
11.B
【解析】亚磷酸(H3PO3)的分级电离常数:Ka1=10-1.4,Ka2=10-6.7,说明H3PO3是二元弱酸,则Na2HPO3属于正盐,水解而使溶液显碱性,NaH2PO3属于酸式盐,由于Ka2=10-6.7>Kh2==10-12.6,电离程度大于水解程度,溶液显酸性,A项错误;根据题意,用盐酸滴定亚磷酸钠,a点是第一次滴定终点,溶液中溶质为NaH2PO3、NaCl,根据质子守恒得到关系:c(H+)+c(H3PO3)=c(OH-)+c(),B项正确;根据题意,用盐酸滴定亚磷酸钠,b点是第二次滴定终点,溶液中溶质为H3PO3、NaCl,存在关系:c(H+)=c()+2c()+c(OH-),C项错误;使用电极电位滴定法,滴定过程中通过指示电极电位的变化确定滴定终点,不需要指示剂,D项错误。
12.C
【解析】Ksp(PbCO3)=c(Pb2+)×c()、Ksp(PbI2)=(Pb2+)×2(I-),由曲线斜率大小关系可知,曲线L1为PbI2的沉淀溶解平衡曲线,曲线L2为PbCO3的沉淀溶解平衡曲线,根据(0,13.1)和(0,8)计算得到Ksp(PbI2)=10-8,Ksp(PbCO3)=10-13.1.由分析可知,废液中的Pb2+完全沉淀时,PbI2饱和溶液中c(I-)=ml/L=10-1.5ml/L,PbCO3饱和溶液中c()=ml/L=10-8.1ml/L<10-1.5ml/L,则的效果更好,A项错误;z点的c()与y点的c()相等,z点的(Pb2+)大于y点的c(Pb2+),即Q=c(Pb2+)×c()>Ksp(PbCO3),能够析出PbCO3,B项错误;由分析可知,Ksp(PbI2)的数量级为10-8,C项正确;PbI2转化为PbCO3的反应为PbI2(s)+(aq)PbCO3(s)+2I-(aq),平衡常数K==105.1,则PbI2(s)转化为PbCO3(s)的反应趋势很大,D项错误。
13.C
【解析】根据题意,该反应△H<0,△S<0,根据△G=△H-T△S<0可得,反应在低温下自发,曲线b活化能改变,但反应的△H不变,属于催化剂对反应的影响,A项正确;①CO(g)+O2(g)CO2(g) △H=xkJ●ml-1,②H2(g)+O2(g)H2O(l)△H=ykJ●ml-1,③CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l) △H=zkJ●ml-1,根据盖斯定律,该反应=①+2×②-③,故△H=(x+2y-z)kJ·ml-1,B项正确;由图2可知,初始投入2mlCO和4mlH2,平衡后=3,保持容器体积不变,再充入1mlCO和2mlH2,投料比例相同,相当于增大体系压强,平衡正向移动,CH3OH的百分含量增大,则新平衡时>3,C项错误;其他条件不变时,增大压强,CH3OH的体积分数增大,则p2>p1,D项正确。
14.B
【解析】H2C2O4是二元弱酸,存在分步电离:H2C2O4==+H+、=+H+,随着pH的增大,H2C2O4逐渐减少,先增多后减少,逐渐增多,故曲线Ⅰ是H2C2O4的变化曲线,曲线Ⅱ是的变化曲线,曲线Ⅲ是的变化曲线,A项正确;在c点,δ()为0.15,而初始H2C2O4的物质的量为0.1L×0.40ml·L-1=0.04ml,则的物质的量理论上为0.15×0.04ml=0.006ml,溶液体积为0.2L,则c()==0.03ml/L,B项错误;由图中曲线Ⅱ、Ⅲ与分析可知,在b点,c()=c(),C项正确;在a点,c(H2C2O4)=c(),pH=1.22,草酸(H2C2O4)的一级电离常数K1==1.0×10-1.22,D项正确。
二、非选择题
15.(14分)
(1)+H2OOH-+(2分)
(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+(aq)(2分)
(2)①酸性物质乳酸使沉淀溶解平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3(aq)+OH-(aq)正向移动,导致Ca5(PO4)3OH溶解,造成齲齿(2分)
②Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)(2分)
(3)否(1分)BaCO3能和盐酸反应生成二氧化碳和氯化钡,氯化钡可溶,易造成重金属离子中毒(2分)
(4)Na2CO3或K2CO3(1分,答案合理即可)由平衡CaSO4(s)Ca2+(s)+(aq)可知,加入Na2CO3溶液后,与Ca2+结合生成溶解度更小的CaCO3沉淀,Ca2+浓度减少,使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动(2分)
【解析】(1)Na2CO3属于强碱弱酸盐,碳酸根离子水解生成氢氧根离子,导致溶液中c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性,水解的离子方程式为+H2OOH-+;石膏的主要成分是CaSO4,Na2CO2溶液中加入CaSO4发生沉淀转化生成碳酸钙,碱性降低,反应的离子方程式为(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+(aq)。
(2)①已知牙齿的表面有一薄层釉质,主要成分是Ca5(PO4)3OH,其在口腔的水溶液中存在溶解平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3(aq)+OH-(aq),糖黏附在牙齿上之后,在酶的作用下有乳酸生成,乳酸是一种有机弱酸,能中和上述平衡中的OH-,使沉淀溶解平衡正向移动,导致Ca5(PO4)3OH溶解,造成龋齿。
②含氟牙膏中的F-能使Ca5(PO4)3OH转化为更难溶解、更难腐蚀、更坚固的Ca5(PO4)3F,该过程涉及反应的离子方程式为Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)。
(3)虽然BaCO3和BaSO4都是难溶电解质,二者的溶度积相差不大,但是不能用BaCO3代替BaSO4作“钡餐”,因为胃酸的主要成分是盐酸,BaCO3能和盐酸反应生成二氧化碳和氯化钡,氯化钡可溶,易造成重金属离子中毒。
(4)长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率,水垢中含有CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为更难溶的疏松的CaCO3,而后再用酸除去,CaSO4和碳酸钠溶液发生沉淀转化,生成CaCO3沉淀,反应的离子方程式为(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+(aq),由平衡CaSO4(s)Ca2+(s)+(aq)可知,加入Na2CO3溶液后,与Ca2+反应生成溶解度更小的CaCO3沉淀,Ca2+浓度减少,使CaSO4的沉淀溶解平衡正向移动,实现CaSO4到CaCO3的转化。
16.(15分)
I.(1)SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl(2分)
II.(2)f→g→b→c(2分);c←b(2分)
(3)一是防止空气中水蒸气进入装置C,二是吸收多余的氯气或二氧化硫(2分)
(4)SO2易溶于水,使用70%的浓硫酸能减少SO2的溶解损耗;硫酸浓度大,会加快反应速率(2分,答案合理即可)
(5)4SOCl2S2Cl2+2SO2↑+3Cl2↑(2分,答案合理即可)。
(6)Al2O3(1分);SOCl2和水反应生成SO2和HCl,一方面使水的物质的量减少,另一方面生成的酸会抑制AlCl3的水解,所以SOCl2和AlCl3●6H2O共热可得到无水AlCl3(2分)
【解析】I.(1)SOCl2是一种液态化合物,与水发生剧烈的非氧化还原反应,生成白雾和带有刺激性气味的气体,通过分析,该反应的生成物是氯化氢和二氧化硫,反应的化学方程式为SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl。
II.装置A中用MnO2和浓盐酸制取氯气,装置D中用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,装置B中用浓硫酸除去氯气中的水蒸气,干燥纯净的氯气通入装置C的三颈烧瓶中,装置E中浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫,经装置B中的浓硫酸干燥后也通入装置C的三颈烧瓶中,氯气、二氧化硫和SCl2共同作用生成亚硫酰氯,多余的气体需要进行尾气处理,球形干燥管中的碱石灰用于除去未反应的SO2和Cl2,并防止空气中的水蒸气进入装置C.
(2)由分析可知,装置接口的连接顺序为a→f→g→b→e→d、e←c←b←h。
(3)SOCl2遇水剧烈反应生成两种酸性物质,碱石灰的作用为一是防止空气中水蒸气进入装置C,二是吸收多余的氯气或二氧化硫。
(4)实验室用亚硫酸钠固体与70%的浓硫酸制备SO2,不用稀硫酸的原因为SO2易溶于水,使用70%的浓硫酸能减少SO2的溶解损耗,且硫酸浓度大会加快反应速率。
(5)SOCl2在稍高于沸点的温度下会发生明显的分解,分解产物为S2Cl2和一种无色有刺激性气味的气体X和单质气体Y,则X为SO2,Y为Cl2,反应的
化学方程式为4SOCl2S2Cl2+2SO2↑+3Cl2↑。
(6)若将AlCl3溶液蒸干灼烧,AlCl3在水中存在水解平衡:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,蒸干和灼烧过程中,HCl挥发,Al(OH)3分解:2Al(OH)3Al2O3+3H2O↑,因此固体产物主要为Al2O3;SOCl2和水反应生成SO2和HCl,一方面使水的物质的量减少,另一方面生成的酸会抑制AlCl3的水解,故SOCl2与AlCl3●6H2O混合共热可得到无水AlCl3.
17.(15分)
(1)搅拌、适当增加硫酸浓度、适当加热等(1分)
(2)SiO2、S、MnO2(2分);
Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2MnSO4+2CuSO4+4H2O+S(2分);温度过低,硫的溶解速率小,温度过高,CS2易挥发(2分)
(3)3.7≤pH<5.6(2分);4.0×10-11ml·L-1(2分)
(4)Mn2+++NH3=MnCO3↓+(2分,答案合理即可)
(5)96.6(2分)
【解析】向辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)中加入稀硫酸和二氧化锰浸取:2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S+2CuSO4+2MnSO4+4H2O,过滤得到滤渣为MnO2、SiO2、单质S,滤液中含有Fe2+、Mn2+、Cu2+,加入试剂A调节pH除去Fe3+离子,滤液中加入氨气和碳酸氢铵溶液沉淀Mn2+,过滤得到滤液,赶出氨气,得到碱式碳酸铜。
(1)由影响化学反应速率的因素可知,为加快反应速率,可采取的方法有搅拌、适当增加硫酸浓度、适当加热等。
(2)二氧化锰有较强的氧化性,可将辉铜矿中的硫元素氧化为硫单质,硫单质易溶于二硫化碳,则滤渣I的主要成分为MnO2、SiO2、S;“浸取”过程中Cu2S被氧化的化学方程式为Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2MnSO4+2CuSO4+4H2O+S;回收副产物过程中,温度过低,硫的溶解速率小,温度过高,CS2易挥发。
(3)加入氧化铜,消耗酸,pH升高,使溶液中Fe3+沉淀完全,而铜离子不沉淀,则pH范围是3.7≤pH<5.6;将溶液的pH调为5,则溶液中c(H+)=10-5ml/L,c(OH-)=10-9ml/L,c(Fe3+)=ml/L=4.0×10-11ml/L。
(4)沉锰阶段,加入碳酸氢铵和氨气,生成了碳酸根离子,进而生成碳酸锰沉淀,反应的离子方程式为Mn2+++NH3=MnCO3↓+。
(5)4.66g沉淀为硫酸钡,物质的量为0.02ml,则25.00mL溶液中含有0.02mlMnSO4·H2O,100mL样品中含有0.08mlMnSO4●H2O,则该样品中MnSO4●H2O的纯度为×100%≈96.6%。
18.(14分)
(1)(2分);A(2分)
(2)①A(2分)
②增大(2分)
③H3CO*+H2(g)或H2COH*+H2(g)(2分)
④(2分);(2分)
【解析】(1)反应的△G=△H-T△S<0时,反应能自发进行,故(-a)×1000J●ml-1-T×(-b)J●ml-1●K-1<0,解得T
②当反应达到化学平衡状态时,正。逆反应速率相等,则K=,反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,K值变大,则lgk正-lgk逆=lg变大。
③由反应历程可知,V为H3CO*+H2(g)或H2COH*+H2(g)。
④设气体总物质的量为100ml,列三段式:
p(H2)=×50bar=bar;其他气体压强同理可求,
故Kp==。选项
实验操作和现象
结论
A
将质量分数为70%的浓硫酸与Na2SO3混合,生成的气体通入品红溶液中,溶液褪色
浓硫酸有氧化性
B
将铁锈溶于浓盐酸,滴入KMnO4溶液,紫色褪去
铁锈中含有二价铁。
C
用pH计分别测0.1ml/LNaClO溶液和0.1ml/LCH3COONa溶液的pH,前者pH大
Kh(NaClO)>Kh(CH3COONa)
D
向3mL浓度分别为0.1ml/LNaCl和0.01ml/LNaI的混合溶液中滴加几滴0.1ml/LAgNO3溶液,出现黄色沉淀
Ksp(AgI)>Ksp(AgCl)
金属离子
Fe2+
Fe3+
Cu2+
Mn2+
开始沉淀的pH
7.5
2.7
5.6
8.3
完全沉淀的pH
9.0
3.7
6.7
9.8
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