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【化学】新疆维吾尔自治区第二师华山中学2018-2019学年高二上学期期中考试(解析版)
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新疆维吾尔自治区第二师华山中学2018-2019学年高二上学期期中考试
一、选择题(每小题3分,共48分)
1.以下说法正确的是 ( )
A. 同分异构体之间分子式相同,其式量也一定相等,式量相等的物质一定是同分异构体。
B. 同分异构体之间某种元素的质量分数均相同,化合物之间某种元素质量分数均相同的物质一定为同分异构体。
C. 两种物质如果互为同分异构体,则一定不可能为同系物。
D. 互为同分异构体的物质之间物理性质一定不同,但化学性质一定相似。
【答案】C
【解析】
【分析】
式量相等的物质,分子式不一定相同;某种元素质量分数均相同的物质,分子式不一定相同;同分异构体分子式相同,同系物分子式一定不同;互为同分异构体的物质之间,化学性质可能不同。
【详解】式量相等的物质,分子式不一定相同,如甲酸、乙醇的式量都是46,故A错误;某种元素质量分数均相同的物质,分子式不一定相同,如乙烯、丙烯中碳元素的质量分数都是 ,故B错误;同分异构体分子式相同,同系物分子式一定不同,所以互为同分异构体的物质,一定不可能为同系物,故C正确;互为同分异构体的物质之间,化学性质可能不同,如乙醇、二甲醚互为同分异构体,但化学性质不同,故D错误。
2.下列关于有机物的说法正确的是 ( )
A. 乙烯、甲苯、苯乙烯分子中的所有碳原子都在同一平面上
B. 除去乙烷中的乙烯时,通入氢气并加催化剂加热
C. 利用质谱图可以分析有机物含有的化学键和官能团
D. 正丁烷和异丁烷的的核磁共振氢谱都有两个吸收峰
【答案】D
【解析】
【分析】
乙烯是平面结构,所有原子共平面;苯分子中所有原子共平面,甲苯可以看做是甲基取代苯环上1个氢原子;苯乙烯可以看做乙烯基代替苯分子中的1个氢原子。除去乙烷中的乙烯时,通氢气会混有新杂质;红外光谱仪能测定出有机物的官能团和化学键;正丁烷和异丁烷都有2种等效氢。
【详解】乙烯是平面结构,所有原子共平面;苯分子中所有原子共平面,甲苯可以看做是甲基取代苯环上1个氢原子,所有碳原子一定共平面;苯乙烯可以看做乙烯基代替苯分子中的1个氢原子,单键可以旋转,所以苯乙烯分子中的所有碳原子可能不同一平面上,故A错误。混合气体通溴水洗气,可以除去乙烷中的乙烯,故B错误。红外光谱仪能测定出有机物的官能团和化学键,质谱法用于测定有机物的相对分子质量,故C错误。正丁烷和异丁烷都有2种等效氢,所以核磁共振氢谱都有两个吸收峰,故D正确。
3.某烃结构式用键线表示为,该烃与Br2按物质的量之比为1∶1加成时,所得产物有( )
A. 3种 B. 6种 C. 5种 D. 4种
【答案】C
【解析】
【详解】该烃与Br2按物质的量之比为1∶1加成时,有两种加成方式,1,2-加成和1,4-加成,其中1,2-加成产物有三种,1,4-加成产物有2种,共有5种加成产物,故答案选C。
4.维生素A对人体,特别是对人的视力有重大作用,其结构简式如图所示:
下列关于该化合物的说法正确的是 ( )
A. 分子式为C16H25O
B. 含有苯环结构
C. 该物质1mol一定条件下最多能与3mol氢气反应
D. 分子中含有一种含氧官能团
【答案】D
【解析】
【分析】
由结构简式可知维生素A的分子式为C20H30O;由结构简式可知该分子六元环上含有1个碳碳双键;由结构简式可知维生素A的分中含有5个碳碳双键;分子中只含有羟基一种含氧官能团。
【详解】由结构简式可知维生素A的分子式为C20H30O,故A错误;由结构简式可知该分子六元环上含有1个碳碳双键,不含苯环,故B错误;由结构简式可知维生素A的分中含有5个碳碳双键,所以该物质1mol一定条件下最多能与5mol氢气反应,故C错误;分子中只含有羟基一种含氧官能团,故D正确。
【点睛】本题考查有机物的结构,题目难度不大,注意分析有机物结构简式,正确判断有机物官能团的种类和个数,特别是有机物的分子式,观察时要仔细。
5. 主链上有6个碳原子,含有1个甲基和1个乙基两个支链的烷烃有
A. 6种 B. 5种 C. 4种 D. 3种
【答案】C
【解析】
试题分析:根据烷烃同分异构体的书写原则,甲基不能连在1号碳,乙基不能在连在2号碳,所以甲基的位置有2种,乙基的位置有2种,共有4种结构,答案选C。
考点:考查烷烃同分异构体的书写
6.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A. 1L1mol·L-1的NaClO 溶液中含有ClO-的数目为NA
B. 常温常压下,14g由乙烯与丙烯组成的混合气体含有的原子数目为3NA
C. 1mol·L-1醋酸溶液中所含CH3COOH分子总数一定小于NA
D. 标准状况下,11.2L己烯中含有的碳原子数为3NA
【答案】B
【解析】
【分析】
NaClO是强碱弱酸盐,ClO-水解;乙烯、丙烯(C3H6)的最简式都是CH2,据此计算;根据n=cV,没有溶液体积不能计算醋酸的物质的量;标准状况下,己烯是液体。
【详解】ClO-水解,1L1mol·L-1的NaClO 溶液中含有ClO-的数目小于NA,故A错误;乙烯、丙烯的最简式为CH2,14g混合物含有的原子数为 ×3×NAmol-1=3NA,故B正确;根据n=cV,没有溶液体积不能计算醋酸的物质的量,故C错误;标准状况下,己烯是液体,不能根据 计算物质的量,故D错误。
7.下列说法与盐类水解有关且正确的是: ( )
A. AlCl3溶液和NaAlO2溶液加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体的成分相同
B. 配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在硫酸中,然后再用水稀释到所需的浓度
C. 用加热的方法可除去KCl溶液中混有的Fe3+
D. 食醋可以溶解水垢
【答案】C
【解析】
【详解】A、AlCl3溶液中存在AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,升高温度,促进水解,以及HCl的挥发,加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,得到的物质是Al2O3,NaAlO2溶液中NaAlO2+2H2ONaOH+Al(OH)3,虽然加热促进水解,但NaOH是难挥发物质,最后得到物质仍为NaAlO2,所得固体成分不相同,故A错误;
B、FeCl3固体溶解在硫酸中,引入SO42-杂质,故B错误;
C、Fe3+发生水解反应:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加热促进水解,生成氢氧化铁沉淀,从而除去KCl溶液中混有的Fe3+,且与盐类水解有关,故C正确;
D、水垢成分是CaCO3,食醋的成分是CH3COOH,两者发生反应,生成醋酸钙和CO2,与盐类水解无关,故D错误。
8.下列有关热化学方程式的叙述正确的是 ( )
A. 已知2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣483.6kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol
B. 含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣57.4kJ/mol
C. 若反应A=B △H<0,说明A物质比B物质稳定,分子内共价键键能 A比B大
D. 已知C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1;C(s)+1/2 O2(g)═CO(g)△H2,则△H1>△H2
【答案】B
【解析】
【分析】
氢气的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量;中和热是稀强酸与稀强碱生成1mol水放出的热量;能量越低越稳定,键能越大越稳定;同物质的量的碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量大于生成CO放出的热量。
【详解】氢气的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量, 2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣483.6kJ/mol,氢气的燃烧热不是241.8kJ/mol,故A错误;含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则生成1mol水放热57.4kJ,所以NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣57.4kJ/mol,故B正确;若反应A=B △H<0,正反应放热,A的能量大于B,B物质的稳定性大于A,分子内共价键键能B比A大,故C错误;同物质的量的碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量大于生成CO放出的热量,若C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1;C(s)+1/2 O2(g)═CO(g)△H2,△H1<△H2,故D错误。
9.室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 ( )
A. pH=12的溶液中:CO32-、Na+、NO3-、S2-、SO32-
B. 水电离H+浓度c(H+)=10-12 mol/L溶液中:Cl-、CO32-、NO3-、NH4+、SO32-
C. 使石蕊变红的溶液中:Fe2+、MnO4-、NO3-、Na+、SO42-
D. 中性溶液中:Fe3+、Al3+、NO3-、Cl-、
【答案】A
【解析】
【分析】
pH=12的溶液呈碱性;水电离c(H+)=10-12 mol/L的溶液,溶液可能呈酸性或碱性;使石蕊变红的溶液呈酸性;中性条件下Fe3+水解为氢氧化铁。
【详解】pH=12的溶液呈碱性,碱性条件下CO32-、Na+、NO3-、S2-、SO32-不反应,能大量共存,故选A;水电离的c(H+)=10-12 mol/L的溶液,溶液可能呈酸性或碱性,酸性条件下CO32-SO32-不能存在,碱性条件下NH4+不能大量存在,故不选B;使石蕊变红的溶液呈酸性,酸性条件下Fe2+能被MnO4-、NO3-氧化,故不选C;中性条件下Fe3+水解为氢氧化铁,中性溶液中Fe3+不能大量存在,故不选D。
10.常温下pH=3的二元弱酸H2R溶液与a L pH=11的NaOH溶液混合后,混合液的pH刚好等于7(假设反应前后体积不变),则对反应后混合液的叙述正确的是
A. c(R2-)+ c(OH-)=c(Na+)+c(H+) B. c(R2-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
C. 2c(R2-)+ c(HR-)=c(Na+) D. 混合后溶液的体积为2a L
【答案】C
【解析】
试题分析:A. 根据电荷守恒可知2c(R2-)+ c(HR-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),错误;B. 混合液的pH刚好等于7,c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒可得:2c(R2-)+ c(HR-) =c(Na+),所以c(R2-)
考点:考查酸、碱溶液混合后溶液的离子浓度大小比较的知识。
11.下列事实能说明醋酸是弱酸的是 ( )
①当温度低于16.6℃时醋酸可凝结成冰一样晶体 ②0.1 mol/L的醋酸钠溶液的pH约为9
③等体积等物质的量浓度的硫酸比醋酸消耗氢氧化钠多 ④0.1mol/L的醋酸的pH值约为4.8
⑤pH都等于4且等体积的醋酸和盐酸,与足量等浓度NaOH溶液充分反应时,醋酸消耗碱液多
⑥醋酸中滴入石蕊试液呈红色
A. ②④⑤ B. ②④ C. ②③④ D. ②③⑥
【答案】A
【解析】
【分析】
要证明醋酸是弱酸,需证明醋酸存在电离平衡或醋酸根离子存在水解平衡。
【详解】当温度低于16.6℃时醋酸可凝结成冰一样晶体,说明醋酸的熔点较高,不能说明醋酸是弱电解质,故不选①;0.1mol/L的CH3COONa溶液的pH约为9,有弱才水解,谁强显谁性,则醋酸为弱酸,故选②;等体积等物质的量浓度的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,是因硫酸为二元酸,醋酸为一元酸,不能说明醋酸为弱酸,故不选③;0.1mol/L的CH3COOH溶液pH约为4.8,说明醋酸电离不完全,存在电离平衡,则说明醋酸为弱酸,故选④;相同体积的pH均等于4的盐酸和CH3COOH溶液,被同一物质的量浓度的NaOH溶液中和,CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液多,说明醋酸的浓度大于10-4mol/L,即醋酸为弱酸,故选⑤;醋酸中滴入石蕊试液呈红色,说明醋酸溶液呈酸性,不能证明醋酸是弱酸,故不选⑥;故选A。
【点睛】本题考查了弱电解质的判断,注意弱电解质是不能完全电离的,一般利用电离平衡和盐的水解平衡来判断弱电解质,难度不大。
12. 下列排列顺序正确的是
A. 常温下将0.1 mol·L-1NH4Cl溶液与0.05 mol·L-1NaOH溶液等体积混合,c(Cl-) > c(Na+) > c(NH4+) > c (OH-) > c (H+)
B. 常温下,物质的量浓度相等的①NH4HSO4②CH3COONH4③NH4Cl三种溶液中c(NH4+):①>③>②
C. 0.1mol·L-1的NaHA溶液,其pH=11,则溶液中:c(HA-)>c(OH-)>c(A2-)>c(H2A)
D. 在相同条件下,将足量AgCl加入等体积的①0.01 mol•L-1AgNO3溶液②0.1 mol•L-1KCl溶液③蒸馏水三种液体中,所能溶解的AgCl质量关系为:①>②>③
【答案】B
【解析】
试题分析:A项常温下将0.1 mol·L-1NH4Cl溶液与0.05 mol·L-1NaOH溶液等体积混合,溶液溶质为等物质的量的NaCl、NH4Cl和NH3·H2O的混合物,溶液呈碱性,NH3·H2O的电程度大于NH4Cl水解程度,故溶液中离子浓度大小关系为:c(Cl-) > c(NH4+) > c(Na+)> c (OH-) > c (H+),故A项错误;B项常温下,物质的量浓度相等的①NH4HSO4②CH3COONH4③NH4Cl三种溶液中,①中电离出H+抑制NH4+水解,②中CH3COO—会促进NH4+水解,故三溶液中c(NH4+):①>③>②,故B项正确;C项0.1mol·L-1的NaHA溶液,其pH=11,则HA-水解程度大于电离程度,故溶液中微粒关系:c(HA-)>c(OH-)>c(H2A)>c(A2-),故C项错误;D项在相同条件下,将足量AgCl加入等体积的①0.01 mol•L-1AgNO3溶液②0.1 mol•L-1KCl溶液③蒸馏水,则①中银离子会使AgCl溶解平衡逆向移动,②中氯离子使AgCl溶解平衡逆向移动,且②对AgCl溶解抑制程度大于①,故所能溶解的AgCl质量关系为:③>①>②,故D项错误;本题选B。
考点:溶液中离子关系。
13.用下列装置完成相关实验,合理的是 ( )
A. 用①制备并检验乙烯 B. 实验室中若需制备较多量的乙炔可用装置②
C. 提纯含苯甲酸钠杂质的粗苯甲酸选择装置③ D. 可用装置④来进行中和热的测定
【答案】D
【解析】
【分析】
乙醇与浓硫酸加热到170℃生成乙烯,由于浓硫酸的脱水性和强氧化性,还可能生成二氧化硫、二氧化碳气体,二氧化硫、乙烯都能使溴水褪色;电石与水反应生成乙炔气体并放出大量的热;提纯含苯甲酸钠杂质的粗苯甲酸一般用降温结晶的方法;装置④能防止热量散失,有温度计能测量反应后的最高温度,可以进行中和热的测定。
【详解】乙醇与浓硫酸加热到170℃生成乙烯,还可能生成二氧化硫、二氧化碳气体,二氧化硫、乙烯都能使溴水褪色,所以①装置不能检验乙烯,故A错误;电石与水反应生成乙炔气体并放出大量的热,不能用启普发生器制备大量乙炔,故B错误;提纯含苯甲酸钠杂质的粗苯甲酸一般用降温结晶的方法,故C错误;装置④能防止热量散失,有温度计能测量反应后的最高温度,可以进行中和热的测定,故D正确。
【点睛】本题考查实验方案的评价,侧重于物质的制备、性质比较、除杂等实验操作,注意把握物质的性质以及实验原理。
14.草酸(H2C2O4)是二元弱酸(K1=5.9×10-2、K2=6.4×10-5)。向10mL稀H2C2O4溶液中滴加等浓度NaOH溶液,H2C2O4、HC2O4—、C2O42—的浓度分数δ随溶液pH变化的关系如图,以下说法正确的是( )
A. HC2O4—的浓度分数随pH增大而增大
B. 交点a处对应加入的NaOH溶液的体积为5mL
C. 交点b处c(H+)=6.4×10-5
D. pH=5时存在c(Na+)+c(H+)=c(C2O42—)+c(HC2O4—)+c(OH—)
【答案】C
【解析】
图中曲线①H2C2O4为、②为 HC2O4—、③为C2O42—的浓度随pH的变化;A.由图中曲线可知HC2O4—的浓度分数随pH增大先增大后减小,故A错误;B.交点a处对应c(H2C2O4)=c(HC2O4—),而加入的NaOH溶液的体积为5mL时H2C2O4和NaHC2O4等物质的量,因H2C2O4的电离大于HC2O4—水解,则溶液中c(H2C2O4)
15.下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
等体积pH=2的HX和HY两种酸分别与足量的铁反应,用排水法收集气体
HX放出的氢气多且反应速率快
酸的强弱:HX<HY
B
向2 mL 0.1 mol/L Na2S溶液中滴2滴0.1 mol/L ZnSO4溶液;再滴2滴0.1 mol/L CuSO4
先生成白色沉淀,后生成黑色沉淀
溶度积(Ksp):ZnS>CuS
C
向FeCl3和KSCN混合溶液中,加入少量KCl的固体
溶液颜色变浅
FeCl3+3KSCNFe(SCN)3 +3KCl平衡向逆反应方向移动
D
常温下,用pH计分别测定饱和NaA溶液和饱和NaB溶液的pH
pH:NaA>NaB
常温下酸性:HA﹤HB
【答案】A
【解析】
【分析】
A.等体积等pH时HX放出的氢气多且反应速率快,可知其浓度大;B.Na2S溶液过量,均为沉淀的生成,未发生沉淀的转化;C.加入少量KCl固体,对平衡移动无影响;D. 要比较两种酸的酸性强弱,两种盐溶液的浓度必须相同。
【详解】A. 等体积等pH时HX放出的氢气多且反应速率快,可知其浓度大,则HX的酸性比HY的酸性弱,故A正确;
B. 因Na2S溶液过量,所以加入ZnSO4溶液和CuSO4溶液时发生的均为沉淀的生成,未发生沉淀的转化,不能比较二者溶度积的大小,故B错误;
C.该可逆反应中实质上KCl不参加反应,所以加入少量KCl固体,对平衡移动无影响,则溶液颜色不变,故C错误;
D. 要比较两种酸的酸性强弱,则两种盐溶液的浓度必须相同,这两种盐溶液都是饱和溶液,但两种盐溶液的浓度不一定相同,所以不能比较HA和HB的酸性强弱,故D错误,答案选A。
【点睛】本题考查化学实验方案的评价,明确实验原理及物质性质是解答本题的关键,注意D选项中的两种溶液浓度必须相同,否则无法判断,为易错点。
16.银锌蓄电池应用广泛,放电时总反应为Zn+Ag2O2+H2O==Zn(OH)2+Ag2O,某小组以银锌蓄电池为电源,用惰性电极电解饱和Na2SO4溶液制备H2SO4和NaOH,设计如图所示装置。连通电路后,下列说法正确是
A. 电池的a极反应式为Ag2O2+H2O+2e-=Ag2O+2OH-
B. 气体Y为H2
C. pq膜适宜选择阳离子交换膜
D. 电池中消耗65gZn,理论上生成1mol 气体X
【答案】D
【解析】
用惰性电极电解饱和Na2SO4溶液制备H2SO4和NaOH,根据装置图可知,该电解池的左侧为NaOH溶液,右侧为H2SO4溶液,说明M电极为阴极,水电离的H+在M电极上得电子生成H2,电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,中间隔室的Na+通过mn膜进入装置左侧区域与生成的OH-结合生成NaOH,N电极为阳极,水电离的OH-在N电极上失电子生成O2,电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,中间隔室的SO42-通过pq膜进入装置右侧区域与生成的H+结合生成H2SO4。A. 根据上述分析可知,M为阴极,则a为负极、b为正极,a电极的反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,故A错误;B. N电极的反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,气体Y为O2,故B错误;C. 因中间隔室的SO42-通过pq膜进入装置右侧区域与生成的H+结合生成H2SO4,则pq膜应选择阴离子交换膜,故C错误;D. 65gZn的物质的量为1mol,当消耗65gZn时,转移电子的物质的量为2mol,M电极的反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,由反应式可知,当转移2mol电子时,生成H2的物质的量为1mol,故D正确;答案选D。
点睛:本题综合考查原电池和电解池的相关知识,试题难度较大,明确各电极发生的反应,进而推断电解池的阴、阳极和原电池的正、负极是解答本题的关键,本题的易错点是A项电极反应式的书写,解题时要结合电解质溶液的酸碱性和题中所给的已知方程式书写a极的电极反应式。
二、主观题(共52分)
17.按要求完成下列问题:
(1)下列各化合物中,属于同系物的是_____,属于同分异构体的是___(填入编号)
F.戊烯和环戊烷
(2)反—2-丁烯的结构简式_________________________;
(3)2,6–二甲基–4–乙基辛烷的结构简式:_______;1mol该有机物完全燃烧耗氧气_______________mol。
(4) CH3-CH(C2H5) – C(C2H5)=CH-CH3的系统命名的名称为___________________;
(5)某烷烃分子里含有9个碳原子,且其一氯代物只有2种,则该烷烃的系统命名的名称是______。
(6) 单体的结构简式________________。
【答案】 (1). BE (2). AF (3). (4). (5). 18.5mol (6). 4-甲基-3-乙基-2-己烯 (7). 2,2,4,4-四甲基戊烷(或3,3—二乙基戊烷) (8). CH2=CH-CH=CH2
【解析】
【分析】
(1)同系物是指结构相似,分子组成相差1个或若干个-CH2基团的有机物的互称。同分异构体是分子式相同结构不同的有机物的互称。(2)反—2-丁烯中只有一个碳碳双键, 且碳碳双键在第二个碳原子和第三个碳原子之间, 反式结构两个甲基不在双键的同一侧;(3)根据烷烃的命名原则写出该有机物的结构简式;根据该有机物的结构简式写出分子式,然后计算出完全燃烧消耗的氧气的物质的量。(4)根据烯烃的命名原则对该有机物进行命名;(5)烷烃的一个分子里含有9个碳原子,该烷烃的分子式为C9H20,其一氯代物只有两种,则结构对称,只有2种位置的H原子,结构简式为:(CH3)3CCH2C(CH3)3或C(CH2CH3)4;(6)与CH2=CH-CH=CH2能发生加聚反应生成。
【详解】(1)与分子式都是 ,结构不同;与结构相似,分子组成相差1个-CH2基团;属于酚,属于醇,结构不同;有2个羟基,含有3个羟基,结构不同;都含有2个羧基,分子组成相差2个-CH2基团;戊烯和环戊烷结构不同、分子式都是 。同系物是指结构相似,分子组成相差1个或若干个-CH2基团的有机物的互称,所以BE属于同系物。同分异构体是分子式相同结构不同的有机物的互称,所以AF属于同分异构体。 (2)反—2-丁烯中只有一个碳碳双键, 且碳碳双键在第二个碳原子和第三个碳原子之间, 反式结构两个甲基不在双键的同一侧,结构简式是;(3)2,6-二甲基-4-乙基辛烷,主链为辛烷,在2、6号C各含有1个甲基,在4号C含有1个乙基,该有机物结构简式为:;根据其结构简式可知该有机物分子式为:C12H26,1mol该有机物完全燃烧消耗的氧气的物质的量为:(12+)mol=18.5mol;(3)CH3-CH(C2H5) – C(C2H5)=CH-CH3含有碳碳双键为烯烃,含有双键的最长链上有6个碳为己烯,从离双键近的一端给碳原子编号,2、3号碳原子之间有双键,3号碳原子连有乙基、4号碳原子连有甲基,所以该烯烃的名称是:4-甲基-3-乙基-2-己烯;(5)烷烃的一个分子里含有9个碳原子,该烷烃的分子式为C9H20,其一氯代物只有两种,则结构对称,只有2种位置的H原子,结构简式为:(CH3)3CCH2C(CH3)3或C(CH2CH3)4,名称是2,2,4,4-四甲基戊烷或3,3—二乙基戊烷;(6)与CH2=CH—CH=CH2能发生加聚反应生成,所以的单体是和CH2=CH-CH=CH2。
18.合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其研究来自正确的理论指导,合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如表:
温 度(℃)
360
440
520
K值
0.036
0.010
0.0038
(1)①由上表数据可知该反应为_____ (填放热,吸热,无法确定 )反应。
②下列措施能用勒夏特列原理解释是_____(填序号)。
a.增大压强有利于合成氨 b.使用合适的催化剂有利于快速生成氨
c.生产中需要升高温度至500°C左右 d.需要使用过量的N2,提高H2转化率
(2)0.2mol氨气溶于水后再与含有0.2mol硫酸的溶液反应放热QkJ,请你用热化学方程式表示其反应式_____。
(3)常温时,将amol氨气溶于水后,再通入bmol氯化氢,溶液体积为1L,且c(NH4+)=c(Cl﹣),则一水合氨的电离平衡常数Kb=_____(用ab表示)。
(4)原料气H2可通过反应 CH4(g)+H2O (g)CO(g)+3H2(g) 获取,已知该反应中,当初始混合气中的恒定时,温度、压强对平衡混合气CH4含量的影响如图所示:
①图中,两条曲线表示压强的关系是:P1_____P2(填“>”、“=”或“<”)。
②其它条件一定,升高温度,氢气的产率会__(填“增大”,“减小”减小,“不变”不变)。
(5)原料气H2还可通过反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)获取。
①T℃时,向容积固定为5L的容器中充入1mol水蒸气和1mol CO,反应达平衡后,测得CO的浓度为0.08mol•L﹣1,该温度下反应的平衡常数K值为_____。
②保持温度仍为T℃,容积体积为5L,改变水蒸气和CO的初始物质的量之比,充入容器进行反应,下列描述能够说明体系处于平衡状态的是_____(填序号)。
a.容器内压强不随时间改变
b.混合气体的密度不随时间改变
c.单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
d.混合气中n(CO):n(H2O):n(CO2):n(H2)=1:16:6:6
【答案】 (1). 放热 (2). ad (3). NH3·H2O(aq)+H2SO4(aq)=NH4HSO4(aq)+H2O(l)△H=﹣5Q kJ•mol﹣1 (4). (5). < (6). 增大 (7). 2.25 (8). cd
【解析】
(1)本题考查化学平衡常数、勒夏特列原理,①化学平衡常数只受温度的影响,根据表格数据,随着温度的升高,化学平衡常数降低,说明正反应方向是放热反应;②勒夏特列原理是达到平衡,改变某一因素,平衡向消弱这一因素的方向移动,合成氨N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),a、组分都是气体,反应前气体系数之和大于反应后气体系数,增大压强,平衡向正反应反应方向移动,符合勒夏特列原理,故正确;b、催化剂对化学平衡无影响,不符合勒夏特列原理,故错误;c、合成氨是放热反应,升高温度向逆反应方向进行,温度控制在500℃左右,使催化剂的催化效率达到最大,不符合勒夏特列原理,故错误;d、过量氮气,平衡向正反应方向进行,氢气的转化率增大,符合勒夏特列原理,故正确;(2)考查热化学反应方程式的书写,注意从热化学反应方程式书写的要求入手,两者的物质的量相等,生成的是NH4HSO4,消耗1molNH3时,产生热量为Q/0.2kJ=5QkJ,注意是氨气的水溶液,因此热化学反应方程式为:NH3·H2O(aq)+H2SO4(aq)= NH4HSO4(aq)+H2O(l)△H=-5Q kJ·mol﹣1;(3)本题考查电离平衡常数的表达式,根据c(NH4+)=c(Cl-),应从电荷守恒入手,即c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),因为c(NH4+)=c(Cl-),所以溶液显中性,Kb=c(NH4+)×c(OH-)/c(NH3·H2O),c(NH4+)=c(Cl-)=b/1mol·L-1=bmol·L-1,根据氮元素守恒,因此c(NH3·H2O)=(a-b)/1mol·L-1=(a-b)mol·L-1,代入上述表达式Kb=(b ×10-7)/( a- b);(4)本题考查勒夏特列原理,①作等温线,反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和,增大压强,平衡向逆反应方向移动,甲烷的含量增大,即P1
起始(mol·L-1) 0.2 0.2 0 0
变化 0.12 0.12 0.12 0.12
平衡 0.08 0.08 0.12 0.12 根据化学平衡常数定义,其表达式为K=c(H2)×c(CO2)/[c(CO)×c(H2O)]=0.122/0.082=2.25;a、因为反应前后气体系数之和相等,压强不变,不能说明反应达到平衡,故错误;b、组分都是气体,因此气体质量不变,容器是恒定,根据密度的定义,密度保持不变,不能说明反应达到平衡,故错误;c、用不同物质的反应速率表示达到平衡,要求反应方向一正一逆,且反应速率之比等于化学计量数之比,消耗氢气,说明反应向正反应方向进行,生成CO2,说明反应向逆反应方向进行,且等于化学计量数之比,反应达到平衡,故正确;d、根据浓度商进行计算,此时的浓度商为6×6/(16×1)=2.25,等于化学平衡常数,说明反应达到平衡,故正确。
19.草酸晶体的组成可用H2C2O4·2H2O(M=126g/mol)表示,其中混有不参与反应的杂质,为了测定草酸晶体的纯度,进行如下实验:称取m g样品,配成250mL水溶液。量取25.00mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶内,加入适量稀H2SO4后,用浓度为c mol·L-1的KMnO4溶液滴定,所发生的反应: KMnO4+ H2C2O4+ H2SO4 = K2SO4+ CO2↑+ MnSO4+ H2O。试回答:
(1)写出该反应的离子方程式并配平:_________________________________________,该反应发生时产生气体先慢后快的原因是_______________________________________________
(2)实验中,KMnO4溶液应装在_____式滴定管中,因为 ___________________。
(3)滴定过程中需要加入的指示剂为___________(填指示剂的名称或“不需要”),确定反应达到滴定终点时的现象是______________________________________。
(4)下列操作会导致测定结果偏低的是_________________________。
A.盛标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗就装液滴定
B.锥形瓶用蒸馏水洗涤后未用待测液润洗
C.读取标准液读数时,滴定前平视,滴定到终点后俯视
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡未排除,滴定后气泡消失
(5)在滴定过程中若用c mol·L-1的KMnO4溶液V mL,则所配制的草酸溶液的物质的量浓度为___mol·L-1,由此可计算样品中草酸晶体的纯度是________。
【答案】 (1). 2 MnO4-+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O (2). 生成Mn2+起催化剂 作用,加快反应速率 (3). 酸 (4). 高锰酸钾溶液具有强氧化性,可腐蚀橡胶管 (5). 不需要 (6). 溶液由无色变浅红色(粉红色),且半分钟不褪色 (7). C (8). cV/10 (9). 315cV/m%
【解析】
【分析】
(1) 根据得失电子守恒配平KMnO4与H2C2O4反应的方程式;反应生成的Mn2+具有催化作用;(2)KMnO4溶液具有氧化性,能腐蚀橡胶;(3) KMnO4溶液本身显紫色;(4)根据c(待测)═ 分析误差;(5)根据化学方程式计算草酸的浓度,根据草酸的浓度和体积、草酸的摩尔质量计算草酸晶体的质量。
【详解】(1) 根据得失电子守恒配平KMnO4与H2C2O4反应的方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 =K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O,离子方程式是2 MnO4-+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O;反应生成的Mn2+起催化剂作用,加快反应速率,所以该反应发生时产生气体先慢后快;(2) KMnO4溶液具有氧化性,能腐蚀橡胶,所以KMnO4溶液应装在酸式滴定管中;(3) KMnO4溶液本身显紫色,所以滴定过程中不需要加入指示剂;达到滴定终点时溶液由无色变浅红色(粉红色),且半分钟不褪色;(4)盛标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗就装液滴定,标准液浓度减小,消耗标准液的体积偏大,导致测定结果偏高,故不选A;锥形瓶用蒸馏水洗涤后未用待测液润洗,待测液物质的量不变,消耗标准液的体积不变,无影响,故不选B ;读取标准液读数时,滴定前平视,滴定到终点后俯视,读取标准液体积偏小,导致测定结果偏低,故选C;滴定前滴定管尖嘴处有气泡未排除,滴定后气泡消失,消耗标准液的体积偏大,导致测定结果偏高,故不选D;(5)设草酸的浓度为xmol/L,
2KMnO4 + 5H2C2O4+3H2SO4 =K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O
2 5
c mol·L-1 xmol/L
x= cV/10;
m g样品中H2C2O4·2H2O的质量是 ,样品中草酸晶体的纯度是 。
20.电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的物理量,已知如表数据(25℃):
化学式
电离平衡常数
HCN
K=4.9×10-10
CH3COOH
K=1.8×10-5
H2CO3
K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11
(1)25℃时,下列物质的量浓度相同的四种溶液的pH由大到小的顺序为_____(填字母,下同)。
a.NaCN溶液 b.Na2CO3溶液 c.CH3COONa溶液 d.NaHCO3溶液
(2)25℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生的化学方程式为____________________。
(3)等物质的量的Na2CO3和NaHCO3混合溶液中各离子浓度由大到小的顺序为____________________。
(4)对于醋酸溶液和醋酸钠溶液的下列说法正确的是__________。
a.稀释醋酸溶液,醋酸的电离程度增大,而稀释醋酸钠溶液则醋酸钠的水解程度减小
b.升高温度可以促进醋酸电离,而升高温度会抑制醋酸钠水解
c.醋酸和醋酸钠的混合液中,醋酸促进醋酸钠的水解、醋酸钠也促进醋酸的电离
d.醋酸和醋酸钠的混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解、醋酸钠也抑制醋酸的电离
(5)25℃,已知pH = 2的高碘酸溶液与pH = 12的NaOH溶液等体积混合,所得混合液显酸性;0.01 mol/L的碘酸或高锰酸溶液与pH = 12的NaOH溶液等体积混合,所得混合液显中性。则高碘酸是____________(填“强酸”或“弱酸”);高锰酸是___________(填“强酸”或“弱酸”)。将可溶性的高碘酸钡[Ba5(IO6)2]与稀硫酸混合,发生反应的离子方程式为:__________________________________________________。
(6)用生石灰吸收CO2可生成难溶电解质CaCO3,其溶度积常数Ksp=2.8×10-9。现有一物质的量浓度为2×10-4mol/L纯碱溶液,将其与等体积的CaCl2溶液混合,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为______mol/L。
【答案】 (1). b>a>d>c (2). NaCN +CO2+H2O ═ HCN+NaHCO3 (3). c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+) (4). d (5). 弱酸 (6). 强酸 (7). 5Ba2+ + 2IO65- + 10H+ + 5SO42- = 5BaSO4↓ + 2H5IO6 (8). 5.6×10-5
【解析】
【分析】
(1)酸的电离平衡常数越小,酸越弱,酸越弱相应的钠盐越容易水解,溶液的碱性越强,pH越大。(2)25℃时,根据强酸制弱酸,向NaCN溶液中通入少量CO2,生成HCN和NaHCO3;(3) 等物质的量的Na2CO3和NaHCO3混合溶液中 CO32-的水解程度大于HCO3-;(4) a.弱电解质越稀越电离,盐越稀越水解; b.电离吸热、水解是吸热反应; c.醋酸和醋酸钠的混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解、醋酸钠也抑制醋酸的电离; d.醋酸和醋酸钠的混合液中,醋酸钠的水解、醋酸的电离相互抑制。(5)25℃,已知pH = 2的高碘酸溶液与pH = 12的NaOH溶液等体积混合,所得混合液显酸性,说明高碘酸有剩余;0.01 mol/L的碘酸或高锰酸溶液与pH = 12的NaOH溶液等体积混合,所得混合液显中性,说明生成物是强酸强碱盐。可溶性的高碘酸钡[Ba5(IO6)2]与稀硫酸混合,生成硫酸钡沉淀和弱电解质高碘酸;(6) 要生成碳酸钙沉淀,Q=c(Ca2+)·c(CO32-)2.8×10-9。
【详解】(1)根据电离平衡常数可知,酸性CH3COOH> H2CO3> HCN > HCO3-,所以水解程度Na2CO3>NaCN> NaHCO3>CH3COONa,所以pH由大到小的顺序是b>a>d>c;(2)25℃时,根据强酸制弱酸,向NaCN溶液中通入少量CO2,生成HCN和NaHCO3,反应方程式是NaCN +CO2+H2O ═ HCN+NaHCO3;(3) 等物质的量的Na2CO3和NaHCO3混合溶液中 CO32-的水解程度大于HCO3-,所以各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+);(4) a.稀释醋酸溶液,醋酸的电离程度增大,稀释醋酸钠溶液,醋酸钠的水解程度增大,故a错误;b.升高温度可以促进醋酸电离,升高温度会促进醋酸钠水解,故b错误;c.醋酸和醋酸钠的混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解、醋酸钠也抑制醋酸的电离,故c错误;d.醋酸和醋酸钠的混合液中,醋酸钠的水解、醋酸的电离相互抑制,d正确。(5)25℃,已知pH = 2的高碘酸溶液与pH = 12的NaOH溶液等体积混合,所得混合液显酸性,说明高碘酸有剩余,则高碘酸是弱酸;0.01 mol/L的碘酸或高锰酸溶液与pH = 12的NaOH溶液等体积混合,所得混合液显中性,说明生成物是强酸强碱盐,则高锰酸是强酸。可溶性的高碘酸钡[Ba5(IO6)2]与稀硫酸混合,生成硫酸钡沉淀和弱电解质高碘酸,反应离子方程式是5Ba2+ + 2IO65- + 10H+ + 5SO42- = 5BaSO4↓ + 2H5IO6;(6) 设CaCl2溶液的浓度为cmol/L ,要生成碳酸钙沉淀,,c>5.6×10-5,所以CaCl2溶液的最小浓度为5.6×10-5mol/L。
一、选择题(每小题3分,共48分)
1.以下说法正确的是 ( )
A. 同分异构体之间分子式相同,其式量也一定相等,式量相等的物质一定是同分异构体。
B. 同分异构体之间某种元素的质量分数均相同,化合物之间某种元素质量分数均相同的物质一定为同分异构体。
C. 两种物质如果互为同分异构体,则一定不可能为同系物。
D. 互为同分异构体的物质之间物理性质一定不同,但化学性质一定相似。
【答案】C
【解析】
【分析】
式量相等的物质,分子式不一定相同;某种元素质量分数均相同的物质,分子式不一定相同;同分异构体分子式相同,同系物分子式一定不同;互为同分异构体的物质之间,化学性质可能不同。
【详解】式量相等的物质,分子式不一定相同,如甲酸、乙醇的式量都是46,故A错误;某种元素质量分数均相同的物质,分子式不一定相同,如乙烯、丙烯中碳元素的质量分数都是 ,故B错误;同分异构体分子式相同,同系物分子式一定不同,所以互为同分异构体的物质,一定不可能为同系物,故C正确;互为同分异构体的物质之间,化学性质可能不同,如乙醇、二甲醚互为同分异构体,但化学性质不同,故D错误。
2.下列关于有机物的说法正确的是 ( )
A. 乙烯、甲苯、苯乙烯分子中的所有碳原子都在同一平面上
B. 除去乙烷中的乙烯时,通入氢气并加催化剂加热
C. 利用质谱图可以分析有机物含有的化学键和官能团
D. 正丁烷和异丁烷的的核磁共振氢谱都有两个吸收峰
【答案】D
【解析】
【分析】
乙烯是平面结构,所有原子共平面;苯分子中所有原子共平面,甲苯可以看做是甲基取代苯环上1个氢原子;苯乙烯可以看做乙烯基代替苯分子中的1个氢原子。除去乙烷中的乙烯时,通氢气会混有新杂质;红外光谱仪能测定出有机物的官能团和化学键;正丁烷和异丁烷都有2种等效氢。
【详解】乙烯是平面结构,所有原子共平面;苯分子中所有原子共平面,甲苯可以看做是甲基取代苯环上1个氢原子,所有碳原子一定共平面;苯乙烯可以看做乙烯基代替苯分子中的1个氢原子,单键可以旋转,所以苯乙烯分子中的所有碳原子可能不同一平面上,故A错误。混合气体通溴水洗气,可以除去乙烷中的乙烯,故B错误。红外光谱仪能测定出有机物的官能团和化学键,质谱法用于测定有机物的相对分子质量,故C错误。正丁烷和异丁烷都有2种等效氢,所以核磁共振氢谱都有两个吸收峰,故D正确。
3.某烃结构式用键线表示为,该烃与Br2按物质的量之比为1∶1加成时,所得产物有( )
A. 3种 B. 6种 C. 5种 D. 4种
【答案】C
【解析】
【详解】该烃与Br2按物质的量之比为1∶1加成时,有两种加成方式,1,2-加成和1,4-加成,其中1,2-加成产物有三种,1,4-加成产物有2种,共有5种加成产物,故答案选C。
4.维生素A对人体,特别是对人的视力有重大作用,其结构简式如图所示:
下列关于该化合物的说法正确的是 ( )
A. 分子式为C16H25O
B. 含有苯环结构
C. 该物质1mol一定条件下最多能与3mol氢气反应
D. 分子中含有一种含氧官能团
【答案】D
【解析】
【分析】
由结构简式可知维生素A的分子式为C20H30O;由结构简式可知该分子六元环上含有1个碳碳双键;由结构简式可知维生素A的分中含有5个碳碳双键;分子中只含有羟基一种含氧官能团。
【详解】由结构简式可知维生素A的分子式为C20H30O,故A错误;由结构简式可知该分子六元环上含有1个碳碳双键,不含苯环,故B错误;由结构简式可知维生素A的分中含有5个碳碳双键,所以该物质1mol一定条件下最多能与5mol氢气反应,故C错误;分子中只含有羟基一种含氧官能团,故D正确。
【点睛】本题考查有机物的结构,题目难度不大,注意分析有机物结构简式,正确判断有机物官能团的种类和个数,特别是有机物的分子式,观察时要仔细。
5. 主链上有6个碳原子,含有1个甲基和1个乙基两个支链的烷烃有
A. 6种 B. 5种 C. 4种 D. 3种
【答案】C
【解析】
试题分析:根据烷烃同分异构体的书写原则,甲基不能连在1号碳,乙基不能在连在2号碳,所以甲基的位置有2种,乙基的位置有2种,共有4种结构,答案选C。
考点:考查烷烃同分异构体的书写
6.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A. 1L1mol·L-1的NaClO 溶液中含有ClO-的数目为NA
B. 常温常压下,14g由乙烯与丙烯组成的混合气体含有的原子数目为3NA
C. 1mol·L-1醋酸溶液中所含CH3COOH分子总数一定小于NA
D. 标准状况下,11.2L己烯中含有的碳原子数为3NA
【答案】B
【解析】
【分析】
NaClO是强碱弱酸盐,ClO-水解;乙烯、丙烯(C3H6)的最简式都是CH2,据此计算;根据n=cV,没有溶液体积不能计算醋酸的物质的量;标准状况下,己烯是液体。
【详解】ClO-水解,1L1mol·L-1的NaClO 溶液中含有ClO-的数目小于NA,故A错误;乙烯、丙烯的最简式为CH2,14g混合物含有的原子数为 ×3×NAmol-1=3NA,故B正确;根据n=cV,没有溶液体积不能计算醋酸的物质的量,故C错误;标准状况下,己烯是液体,不能根据 计算物质的量,故D错误。
7.下列说法与盐类水解有关且正确的是: ( )
A. AlCl3溶液和NaAlO2溶液加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体的成分相同
B. 配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在硫酸中,然后再用水稀释到所需的浓度
C. 用加热的方法可除去KCl溶液中混有的Fe3+
D. 食醋可以溶解水垢
【答案】C
【解析】
【详解】A、AlCl3溶液中存在AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,升高温度,促进水解,以及HCl的挥发,加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,得到的物质是Al2O3,NaAlO2溶液中NaAlO2+2H2ONaOH+Al(OH)3,虽然加热促进水解,但NaOH是难挥发物质,最后得到物质仍为NaAlO2,所得固体成分不相同,故A错误;
B、FeCl3固体溶解在硫酸中,引入SO42-杂质,故B错误;
C、Fe3+发生水解反应:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加热促进水解,生成氢氧化铁沉淀,从而除去KCl溶液中混有的Fe3+,且与盐类水解有关,故C正确;
D、水垢成分是CaCO3,食醋的成分是CH3COOH,两者发生反应,生成醋酸钙和CO2,与盐类水解无关,故D错误。
8.下列有关热化学方程式的叙述正确的是 ( )
A. 已知2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣483.6kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol
B. 含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣57.4kJ/mol
C. 若反应A=B △H<0,说明A物质比B物质稳定,分子内共价键键能 A比B大
D. 已知C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1;C(s)+1/2 O2(g)═CO(g)△H2,则△H1>△H2
【答案】B
【解析】
【分析】
氢气的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量;中和热是稀强酸与稀强碱生成1mol水放出的热量;能量越低越稳定,键能越大越稳定;同物质的量的碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量大于生成CO放出的热量。
【详解】氢气的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量, 2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣483.6kJ/mol,氢气的燃烧热不是241.8kJ/mol,故A错误;含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则生成1mol水放热57.4kJ,所以NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣57.4kJ/mol,故B正确;若反应A=B △H<0,正反应放热,A的能量大于B,B物质的稳定性大于A,分子内共价键键能B比A大,故C错误;同物质的量的碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量大于生成CO放出的热量,若C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1;C(s)+1/2 O2(g)═CO(g)△H2,△H1<△H2,故D错误。
9.室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 ( )
A. pH=12的溶液中:CO32-、Na+、NO3-、S2-、SO32-
B. 水电离H+浓度c(H+)=10-12 mol/L溶液中:Cl-、CO32-、NO3-、NH4+、SO32-
C. 使石蕊变红的溶液中:Fe2+、MnO4-、NO3-、Na+、SO42-
D. 中性溶液中:Fe3+、Al3+、NO3-、Cl-、
【答案】A
【解析】
【分析】
pH=12的溶液呈碱性;水电离c(H+)=10-12 mol/L的溶液,溶液可能呈酸性或碱性;使石蕊变红的溶液呈酸性;中性条件下Fe3+水解为氢氧化铁。
【详解】pH=12的溶液呈碱性,碱性条件下CO32-、Na+、NO3-、S2-、SO32-不反应,能大量共存,故选A;水电离的c(H+)=10-12 mol/L的溶液,溶液可能呈酸性或碱性,酸性条件下CO32-SO32-不能存在,碱性条件下NH4+不能大量存在,故不选B;使石蕊变红的溶液呈酸性,酸性条件下Fe2+能被MnO4-、NO3-氧化,故不选C;中性条件下Fe3+水解为氢氧化铁,中性溶液中Fe3+不能大量存在,故不选D。
10.常温下pH=3的二元弱酸H2R溶液与a L pH=11的NaOH溶液混合后,混合液的pH刚好等于7(假设反应前后体积不变),则对反应后混合液的叙述正确的是
A. c(R2-)+ c(OH-)=c(Na+)+c(H+) B. c(R2-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
C. 2c(R2-)+ c(HR-)=c(Na+) D. 混合后溶液的体积为2a L
【答案】C
【解析】
试题分析:A. 根据电荷守恒可知2c(R2-)+ c(HR-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),错误;B. 混合液的pH刚好等于7,c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒可得:2c(R2-)+ c(HR-) =c(Na+),所以c(R2-)
11.下列事实能说明醋酸是弱酸的是 ( )
①当温度低于16.6℃时醋酸可凝结成冰一样晶体 ②0.1 mol/L的醋酸钠溶液的pH约为9
③等体积等物质的量浓度的硫酸比醋酸消耗氢氧化钠多 ④0.1mol/L的醋酸的pH值约为4.8
⑤pH都等于4且等体积的醋酸和盐酸,与足量等浓度NaOH溶液充分反应时,醋酸消耗碱液多
⑥醋酸中滴入石蕊试液呈红色
A. ②④⑤ B. ②④ C. ②③④ D. ②③⑥
【答案】A
【解析】
【分析】
要证明醋酸是弱酸,需证明醋酸存在电离平衡或醋酸根离子存在水解平衡。
【详解】当温度低于16.6℃时醋酸可凝结成冰一样晶体,说明醋酸的熔点较高,不能说明醋酸是弱电解质,故不选①;0.1mol/L的CH3COONa溶液的pH约为9,有弱才水解,谁强显谁性,则醋酸为弱酸,故选②;等体积等物质的量浓度的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,是因硫酸为二元酸,醋酸为一元酸,不能说明醋酸为弱酸,故不选③;0.1mol/L的CH3COOH溶液pH约为4.8,说明醋酸电离不完全,存在电离平衡,则说明醋酸为弱酸,故选④;相同体积的pH均等于4的盐酸和CH3COOH溶液,被同一物质的量浓度的NaOH溶液中和,CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液多,说明醋酸的浓度大于10-4mol/L,即醋酸为弱酸,故选⑤;醋酸中滴入石蕊试液呈红色,说明醋酸溶液呈酸性,不能证明醋酸是弱酸,故不选⑥;故选A。
【点睛】本题考查了弱电解质的判断,注意弱电解质是不能完全电离的,一般利用电离平衡和盐的水解平衡来判断弱电解质,难度不大。
12. 下列排列顺序正确的是
A. 常温下将0.1 mol·L-1NH4Cl溶液与0.05 mol·L-1NaOH溶液等体积混合,c(Cl-) > c(Na+) > c(NH4+) > c (OH-) > c (H+)
B. 常温下,物质的量浓度相等的①NH4HSO4②CH3COONH4③NH4Cl三种溶液中c(NH4+):①>③>②
C. 0.1mol·L-1的NaHA溶液,其pH=11,则溶液中:c(HA-)>c(OH-)>c(A2-)>c(H2A)
D. 在相同条件下,将足量AgCl加入等体积的①0.01 mol•L-1AgNO3溶液②0.1 mol•L-1KCl溶液③蒸馏水三种液体中,所能溶解的AgCl质量关系为:①>②>③
【答案】B
【解析】
试题分析:A项常温下将0.1 mol·L-1NH4Cl溶液与0.05 mol·L-1NaOH溶液等体积混合,溶液溶质为等物质的量的NaCl、NH4Cl和NH3·H2O的混合物,溶液呈碱性,NH3·H2O的电程度大于NH4Cl水解程度,故溶液中离子浓度大小关系为:c(Cl-) > c(NH4+) > c(Na+)> c (OH-) > c (H+),故A项错误;B项常温下,物质的量浓度相等的①NH4HSO4②CH3COONH4③NH4Cl三种溶液中,①中电离出H+抑制NH4+水解,②中CH3COO—会促进NH4+水解,故三溶液中c(NH4+):①>③>②,故B项正确;C项0.1mol·L-1的NaHA溶液,其pH=11,则HA-水解程度大于电离程度,故溶液中微粒关系:c(HA-)>c(OH-)>c(H2A)>c(A2-),故C项错误;D项在相同条件下,将足量AgCl加入等体积的①0.01 mol•L-1AgNO3溶液②0.1 mol•L-1KCl溶液③蒸馏水,则①中银离子会使AgCl溶解平衡逆向移动,②中氯离子使AgCl溶解平衡逆向移动,且②对AgCl溶解抑制程度大于①,故所能溶解的AgCl质量关系为:③>①>②,故D项错误;本题选B。
考点:溶液中离子关系。
13.用下列装置完成相关实验,合理的是 ( )
A. 用①制备并检验乙烯 B. 实验室中若需制备较多量的乙炔可用装置②
C. 提纯含苯甲酸钠杂质的粗苯甲酸选择装置③ D. 可用装置④来进行中和热的测定
【答案】D
【解析】
【分析】
乙醇与浓硫酸加热到170℃生成乙烯,由于浓硫酸的脱水性和强氧化性,还可能生成二氧化硫、二氧化碳气体,二氧化硫、乙烯都能使溴水褪色;电石与水反应生成乙炔气体并放出大量的热;提纯含苯甲酸钠杂质的粗苯甲酸一般用降温结晶的方法;装置④能防止热量散失,有温度计能测量反应后的最高温度,可以进行中和热的测定。
【详解】乙醇与浓硫酸加热到170℃生成乙烯,还可能生成二氧化硫、二氧化碳气体,二氧化硫、乙烯都能使溴水褪色,所以①装置不能检验乙烯,故A错误;电石与水反应生成乙炔气体并放出大量的热,不能用启普发生器制备大量乙炔,故B错误;提纯含苯甲酸钠杂质的粗苯甲酸一般用降温结晶的方法,故C错误;装置④能防止热量散失,有温度计能测量反应后的最高温度,可以进行中和热的测定,故D正确。
【点睛】本题考查实验方案的评价,侧重于物质的制备、性质比较、除杂等实验操作,注意把握物质的性质以及实验原理。
14.草酸(H2C2O4)是二元弱酸(K1=5.9×10-2、K2=6.4×10-5)。向10mL稀H2C2O4溶液中滴加等浓度NaOH溶液,H2C2O4、HC2O4—、C2O42—的浓度分数δ随溶液pH变化的关系如图,以下说法正确的是( )
A. HC2O4—的浓度分数随pH增大而增大
B. 交点a处对应加入的NaOH溶液的体积为5mL
C. 交点b处c(H+)=6.4×10-5
D. pH=5时存在c(Na+)+c(H+)=c(C2O42—)+c(HC2O4—)+c(OH—)
【答案】C
【解析】
图中曲线①H2C2O4为、②为 HC2O4—、③为C2O42—的浓度随pH的变化;A.由图中曲线可知HC2O4—的浓度分数随pH增大先增大后减小,故A错误;B.交点a处对应c(H2C2O4)=c(HC2O4—),而加入的NaOH溶液的体积为5mL时H2C2O4和NaHC2O4等物质的量,因H2C2O4的电离大于HC2O4—水解,则溶液中c(H2C2O4)
选项
实验操作
现象
结论
A
等体积pH=2的HX和HY两种酸分别与足量的铁反应,用排水法收集气体
HX放出的氢气多且反应速率快
酸的强弱:HX<HY
B
向2 mL 0.1 mol/L Na2S溶液中滴2滴0.1 mol/L ZnSO4溶液;再滴2滴0.1 mol/L CuSO4
先生成白色沉淀,后生成黑色沉淀
溶度积(Ksp):ZnS>CuS
C
向FeCl3和KSCN混合溶液中,加入少量KCl的固体
溶液颜色变浅
FeCl3+3KSCNFe(SCN)3 +3KCl平衡向逆反应方向移动
D
常温下,用pH计分别测定饱和NaA溶液和饱和NaB溶液的pH
pH:NaA>NaB
常温下酸性:HA﹤HB
【答案】A
【解析】
【分析】
A.等体积等pH时HX放出的氢气多且反应速率快,可知其浓度大;B.Na2S溶液过量,均为沉淀的生成,未发生沉淀的转化;C.加入少量KCl固体,对平衡移动无影响;D. 要比较两种酸的酸性强弱,两种盐溶液的浓度必须相同。
【详解】A. 等体积等pH时HX放出的氢气多且反应速率快,可知其浓度大,则HX的酸性比HY的酸性弱,故A正确;
B. 因Na2S溶液过量,所以加入ZnSO4溶液和CuSO4溶液时发生的均为沉淀的生成,未发生沉淀的转化,不能比较二者溶度积的大小,故B错误;
C.该可逆反应中实质上KCl不参加反应,所以加入少量KCl固体,对平衡移动无影响,则溶液颜色不变,故C错误;
D. 要比较两种酸的酸性强弱,则两种盐溶液的浓度必须相同,这两种盐溶液都是饱和溶液,但两种盐溶液的浓度不一定相同,所以不能比较HA和HB的酸性强弱,故D错误,答案选A。
【点睛】本题考查化学实验方案的评价,明确实验原理及物质性质是解答本题的关键,注意D选项中的两种溶液浓度必须相同,否则无法判断,为易错点。
16.银锌蓄电池应用广泛,放电时总反应为Zn+Ag2O2+H2O==Zn(OH)2+Ag2O,某小组以银锌蓄电池为电源,用惰性电极电解饱和Na2SO4溶液制备H2SO4和NaOH,设计如图所示装置。连通电路后,下列说法正确是
A. 电池的a极反应式为Ag2O2+H2O+2e-=Ag2O+2OH-
B. 气体Y为H2
C. pq膜适宜选择阳离子交换膜
D. 电池中消耗65gZn,理论上生成1mol 气体X
【答案】D
【解析】
用惰性电极电解饱和Na2SO4溶液制备H2SO4和NaOH,根据装置图可知,该电解池的左侧为NaOH溶液,右侧为H2SO4溶液,说明M电极为阴极,水电离的H+在M电极上得电子生成H2,电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,中间隔室的Na+通过mn膜进入装置左侧区域与生成的OH-结合生成NaOH,N电极为阳极,水电离的OH-在N电极上失电子生成O2,电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,中间隔室的SO42-通过pq膜进入装置右侧区域与生成的H+结合生成H2SO4。A. 根据上述分析可知,M为阴极,则a为负极、b为正极,a电极的反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,故A错误;B. N电极的反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,气体Y为O2,故B错误;C. 因中间隔室的SO42-通过pq膜进入装置右侧区域与生成的H+结合生成H2SO4,则pq膜应选择阴离子交换膜,故C错误;D. 65gZn的物质的量为1mol,当消耗65gZn时,转移电子的物质的量为2mol,M电极的反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,由反应式可知,当转移2mol电子时,生成H2的物质的量为1mol,故D正确;答案选D。
点睛:本题综合考查原电池和电解池的相关知识,试题难度较大,明确各电极发生的反应,进而推断电解池的阴、阳极和原电池的正、负极是解答本题的关键,本题的易错点是A项电极反应式的书写,解题时要结合电解质溶液的酸碱性和题中所给的已知方程式书写a极的电极反应式。
二、主观题(共52分)
17.按要求完成下列问题:
(1)下列各化合物中,属于同系物的是_____,属于同分异构体的是___(填入编号)
F.戊烯和环戊烷
(2)反—2-丁烯的结构简式_________________________;
(3)2,6–二甲基–4–乙基辛烷的结构简式:_______;1mol该有机物完全燃烧耗氧气_______________mol。
(4) CH3-CH(C2H5) – C(C2H5)=CH-CH3的系统命名的名称为___________________;
(5)某烷烃分子里含有9个碳原子,且其一氯代物只有2种,则该烷烃的系统命名的名称是______。
(6) 单体的结构简式________________。
【答案】 (1). BE (2). AF (3). (4). (5). 18.5mol (6). 4-甲基-3-乙基-2-己烯 (7). 2,2,4,4-四甲基戊烷(或3,3—二乙基戊烷) (8). CH2=CH-CH=CH2
【解析】
【分析】
(1)同系物是指结构相似,分子组成相差1个或若干个-CH2基团的有机物的互称。同分异构体是分子式相同结构不同的有机物的互称。(2)反—2-丁烯中只有一个碳碳双键, 且碳碳双键在第二个碳原子和第三个碳原子之间, 反式结构两个甲基不在双键的同一侧;(3)根据烷烃的命名原则写出该有机物的结构简式;根据该有机物的结构简式写出分子式,然后计算出完全燃烧消耗的氧气的物质的量。(4)根据烯烃的命名原则对该有机物进行命名;(5)烷烃的一个分子里含有9个碳原子,该烷烃的分子式为C9H20,其一氯代物只有两种,则结构对称,只有2种位置的H原子,结构简式为:(CH3)3CCH2C(CH3)3或C(CH2CH3)4;(6)与CH2=CH-CH=CH2能发生加聚反应生成。
【详解】(1)与分子式都是 ,结构不同;与结构相似,分子组成相差1个-CH2基团;属于酚,属于醇,结构不同;有2个羟基,含有3个羟基,结构不同;都含有2个羧基,分子组成相差2个-CH2基团;戊烯和环戊烷结构不同、分子式都是 。同系物是指结构相似,分子组成相差1个或若干个-CH2基团的有机物的互称,所以BE属于同系物。同分异构体是分子式相同结构不同的有机物的互称,所以AF属于同分异构体。 (2)反—2-丁烯中只有一个碳碳双键, 且碳碳双键在第二个碳原子和第三个碳原子之间, 反式结构两个甲基不在双键的同一侧,结构简式是;(3)2,6-二甲基-4-乙基辛烷,主链为辛烷,在2、6号C各含有1个甲基,在4号C含有1个乙基,该有机物结构简式为:;根据其结构简式可知该有机物分子式为:C12H26,1mol该有机物完全燃烧消耗的氧气的物质的量为:(12+)mol=18.5mol;(3)CH3-CH(C2H5) – C(C2H5)=CH-CH3含有碳碳双键为烯烃,含有双键的最长链上有6个碳为己烯,从离双键近的一端给碳原子编号,2、3号碳原子之间有双键,3号碳原子连有乙基、4号碳原子连有甲基,所以该烯烃的名称是:4-甲基-3-乙基-2-己烯;(5)烷烃的一个分子里含有9个碳原子,该烷烃的分子式为C9H20,其一氯代物只有两种,则结构对称,只有2种位置的H原子,结构简式为:(CH3)3CCH2C(CH3)3或C(CH2CH3)4,名称是2,2,4,4-四甲基戊烷或3,3—二乙基戊烷;(6)与CH2=CH—CH=CH2能发生加聚反应生成,所以的单体是和CH2=CH-CH=CH2。
18.合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其研究来自正确的理论指导,合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如表:
温 度(℃)
360
440
520
K值
0.036
0.010
0.0038
(1)①由上表数据可知该反应为_____ (填放热,吸热,无法确定 )反应。
②下列措施能用勒夏特列原理解释是_____(填序号)。
a.增大压强有利于合成氨 b.使用合适的催化剂有利于快速生成氨
c.生产中需要升高温度至500°C左右 d.需要使用过量的N2,提高H2转化率
(2)0.2mol氨气溶于水后再与含有0.2mol硫酸的溶液反应放热QkJ,请你用热化学方程式表示其反应式_____。
(3)常温时,将amol氨气溶于水后,再通入bmol氯化氢,溶液体积为1L,且c(NH4+)=c(Cl﹣),则一水合氨的电离平衡常数Kb=_____(用ab表示)。
(4)原料气H2可通过反应 CH4(g)+H2O (g)CO(g)+3H2(g) 获取,已知该反应中,当初始混合气中的恒定时,温度、压强对平衡混合气CH4含量的影响如图所示:
①图中,两条曲线表示压强的关系是:P1_____P2(填“>”、“=”或“<”)。
②其它条件一定,升高温度,氢气的产率会__(填“增大”,“减小”减小,“不变”不变)。
(5)原料气H2还可通过反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)获取。
①T℃时,向容积固定为5L的容器中充入1mol水蒸气和1mol CO,反应达平衡后,测得CO的浓度为0.08mol•L﹣1,该温度下反应的平衡常数K值为_____。
②保持温度仍为T℃,容积体积为5L,改变水蒸气和CO的初始物质的量之比,充入容器进行反应,下列描述能够说明体系处于平衡状态的是_____(填序号)。
a.容器内压强不随时间改变
b.混合气体的密度不随时间改变
c.单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
d.混合气中n(CO):n(H2O):n(CO2):n(H2)=1:16:6:6
【答案】 (1). 放热 (2). ad (3). NH3·H2O(aq)+H2SO4(aq)=NH4HSO4(aq)+H2O(l)△H=﹣5Q kJ•mol﹣1 (4). (5). < (6). 增大 (7). 2.25 (8). cd
【解析】
(1)本题考查化学平衡常数、勒夏特列原理,①化学平衡常数只受温度的影响,根据表格数据,随着温度的升高,化学平衡常数降低,说明正反应方向是放热反应;②勒夏特列原理是达到平衡,改变某一因素,平衡向消弱这一因素的方向移动,合成氨N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),a、组分都是气体,反应前气体系数之和大于反应后气体系数,增大压强,平衡向正反应反应方向移动,符合勒夏特列原理,故正确;b、催化剂对化学平衡无影响,不符合勒夏特列原理,故错误;c、合成氨是放热反应,升高温度向逆反应方向进行,温度控制在500℃左右,使催化剂的催化效率达到最大,不符合勒夏特列原理,故错误;d、过量氮气,平衡向正反应方向进行,氢气的转化率增大,符合勒夏特列原理,故正确;(2)考查热化学反应方程式的书写,注意从热化学反应方程式书写的要求入手,两者的物质的量相等,生成的是NH4HSO4,消耗1molNH3时,产生热量为Q/0.2kJ=5QkJ,注意是氨气的水溶液,因此热化学反应方程式为:NH3·H2O(aq)+H2SO4(aq)= NH4HSO4(aq)+H2O(l)△H=-5Q kJ·mol﹣1;(3)本题考查电离平衡常数的表达式,根据c(NH4+)=c(Cl-),应从电荷守恒入手,即c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),因为c(NH4+)=c(Cl-),所以溶液显中性,Kb=c(NH4+)×c(OH-)/c(NH3·H2O),c(NH4+)=c(Cl-)=b/1mol·L-1=bmol·L-1,根据氮元素守恒,因此c(NH3·H2O)=(a-b)/1mol·L-1=(a-b)mol·L-1,代入上述表达式Kb=(b ×10-7)/( a- b);(4)本题考查勒夏特列原理,①作等温线,反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和,增大压强,平衡向逆反应方向移动,甲烷的含量增大,即P1
变化 0.12 0.12 0.12 0.12
平衡 0.08 0.08 0.12 0.12 根据化学平衡常数定义,其表达式为K=c(H2)×c(CO2)/[c(CO)×c(H2O)]=0.122/0.082=2.25;a、因为反应前后气体系数之和相等,压强不变,不能说明反应达到平衡,故错误;b、组分都是气体,因此气体质量不变,容器是恒定,根据密度的定义,密度保持不变,不能说明反应达到平衡,故错误;c、用不同物质的反应速率表示达到平衡,要求反应方向一正一逆,且反应速率之比等于化学计量数之比,消耗氢气,说明反应向正反应方向进行,生成CO2,说明反应向逆反应方向进行,且等于化学计量数之比,反应达到平衡,故正确;d、根据浓度商进行计算,此时的浓度商为6×6/(16×1)=2.25,等于化学平衡常数,说明反应达到平衡,故正确。
19.草酸晶体的组成可用H2C2O4·2H2O(M=126g/mol)表示,其中混有不参与反应的杂质,为了测定草酸晶体的纯度,进行如下实验:称取m g样品,配成250mL水溶液。量取25.00mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶内,加入适量稀H2SO4后,用浓度为c mol·L-1的KMnO4溶液滴定,所发生的反应: KMnO4+ H2C2O4+ H2SO4 = K2SO4+ CO2↑+ MnSO4+ H2O。试回答:
(1)写出该反应的离子方程式并配平:_________________________________________,该反应发生时产生气体先慢后快的原因是_______________________________________________
(2)实验中,KMnO4溶液应装在_____式滴定管中,因为 ___________________。
(3)滴定过程中需要加入的指示剂为___________(填指示剂的名称或“不需要”),确定反应达到滴定终点时的现象是______________________________________。
(4)下列操作会导致测定结果偏低的是_________________________。
A.盛标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗就装液滴定
B.锥形瓶用蒸馏水洗涤后未用待测液润洗
C.读取标准液读数时,滴定前平视,滴定到终点后俯视
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡未排除,滴定后气泡消失
(5)在滴定过程中若用c mol·L-1的KMnO4溶液V mL,则所配制的草酸溶液的物质的量浓度为___mol·L-1,由此可计算样品中草酸晶体的纯度是________。
【答案】 (1). 2 MnO4-+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O (2). 生成Mn2+起催化剂 作用,加快反应速率 (3). 酸 (4). 高锰酸钾溶液具有强氧化性,可腐蚀橡胶管 (5). 不需要 (6). 溶液由无色变浅红色(粉红色),且半分钟不褪色 (7). C (8). cV/10 (9). 315cV/m%
【解析】
【分析】
(1) 根据得失电子守恒配平KMnO4与H2C2O4反应的方程式;反应生成的Mn2+具有催化作用;(2)KMnO4溶液具有氧化性,能腐蚀橡胶;(3) KMnO4溶液本身显紫色;(4)根据c(待测)═ 分析误差;(5)根据化学方程式计算草酸的浓度,根据草酸的浓度和体积、草酸的摩尔质量计算草酸晶体的质量。
【详解】(1) 根据得失电子守恒配平KMnO4与H2C2O4反应的方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 =K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O,离子方程式是2 MnO4-+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O;反应生成的Mn2+起催化剂作用,加快反应速率,所以该反应发生时产生气体先慢后快;(2) KMnO4溶液具有氧化性,能腐蚀橡胶,所以KMnO4溶液应装在酸式滴定管中;(3) KMnO4溶液本身显紫色,所以滴定过程中不需要加入指示剂;达到滴定终点时溶液由无色变浅红色(粉红色),且半分钟不褪色;(4)盛标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗就装液滴定,标准液浓度减小,消耗标准液的体积偏大,导致测定结果偏高,故不选A;锥形瓶用蒸馏水洗涤后未用待测液润洗,待测液物质的量不变,消耗标准液的体积不变,无影响,故不选B ;读取标准液读数时,滴定前平视,滴定到终点后俯视,读取标准液体积偏小,导致测定结果偏低,故选C;滴定前滴定管尖嘴处有气泡未排除,滴定后气泡消失,消耗标准液的体积偏大,导致测定结果偏高,故不选D;(5)设草酸的浓度为xmol/L,
2KMnO4 + 5H2C2O4+3H2SO4 =K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O
2 5
c mol·L-1 xmol/L
x= cV/10;
m g样品中H2C2O4·2H2O的质量是 ,样品中草酸晶体的纯度是 。
20.电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的物理量,已知如表数据(25℃):
化学式
电离平衡常数
HCN
K=4.9×10-10
CH3COOH
K=1.8×10-5
H2CO3
K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11
(1)25℃时,下列物质的量浓度相同的四种溶液的pH由大到小的顺序为_____(填字母,下同)。
a.NaCN溶液 b.Na2CO3溶液 c.CH3COONa溶液 d.NaHCO3溶液
(2)25℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生的化学方程式为____________________。
(3)等物质的量的Na2CO3和NaHCO3混合溶液中各离子浓度由大到小的顺序为____________________。
(4)对于醋酸溶液和醋酸钠溶液的下列说法正确的是__________。
a.稀释醋酸溶液,醋酸的电离程度增大,而稀释醋酸钠溶液则醋酸钠的水解程度减小
b.升高温度可以促进醋酸电离,而升高温度会抑制醋酸钠水解
c.醋酸和醋酸钠的混合液中,醋酸促进醋酸钠的水解、醋酸钠也促进醋酸的电离
d.醋酸和醋酸钠的混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解、醋酸钠也抑制醋酸的电离
(5)25℃,已知pH = 2的高碘酸溶液与pH = 12的NaOH溶液等体积混合,所得混合液显酸性;0.01 mol/L的碘酸或高锰酸溶液与pH = 12的NaOH溶液等体积混合,所得混合液显中性。则高碘酸是____________(填“强酸”或“弱酸”);高锰酸是___________(填“强酸”或“弱酸”)。将可溶性的高碘酸钡[Ba5(IO6)2]与稀硫酸混合,发生反应的离子方程式为:__________________________________________________。
(6)用生石灰吸收CO2可生成难溶电解质CaCO3,其溶度积常数Ksp=2.8×10-9。现有一物质的量浓度为2×10-4mol/L纯碱溶液,将其与等体积的CaCl2溶液混合,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为______mol/L。
【答案】 (1). b>a>d>c (2). NaCN +CO2+H2O ═ HCN+NaHCO3 (3). c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+) (4). d (5). 弱酸 (6). 强酸 (7). 5Ba2+ + 2IO65- + 10H+ + 5SO42- = 5BaSO4↓ + 2H5IO6 (8). 5.6×10-5
【解析】
【分析】
(1)酸的电离平衡常数越小,酸越弱,酸越弱相应的钠盐越容易水解,溶液的碱性越强,pH越大。(2)25℃时,根据强酸制弱酸,向NaCN溶液中通入少量CO2,生成HCN和NaHCO3;(3) 等物质的量的Na2CO3和NaHCO3混合溶液中 CO32-的水解程度大于HCO3-;(4) a.弱电解质越稀越电离,盐越稀越水解; b.电离吸热、水解是吸热反应; c.醋酸和醋酸钠的混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解、醋酸钠也抑制醋酸的电离; d.醋酸和醋酸钠的混合液中,醋酸钠的水解、醋酸的电离相互抑制。(5)25℃,已知pH = 2的高碘酸溶液与pH = 12的NaOH溶液等体积混合,所得混合液显酸性,说明高碘酸有剩余;0.01 mol/L的碘酸或高锰酸溶液与pH = 12的NaOH溶液等体积混合,所得混合液显中性,说明生成物是强酸强碱盐。可溶性的高碘酸钡[Ba5(IO6)2]与稀硫酸混合,生成硫酸钡沉淀和弱电解质高碘酸;(6) 要生成碳酸钙沉淀,Q=c(Ca2+)·c(CO32-)2.8×10-9。
【详解】(1)根据电离平衡常数可知,酸性CH3COOH> H2CO3> HCN > HCO3-,所以水解程度Na2CO3>NaCN> NaHCO3>CH3COONa,所以pH由大到小的顺序是b>a>d>c;(2)25℃时,根据强酸制弱酸,向NaCN溶液中通入少量CO2,生成HCN和NaHCO3,反应方程式是NaCN +CO2+H2O ═ HCN+NaHCO3;(3) 等物质的量的Na2CO3和NaHCO3混合溶液中 CO32-的水解程度大于HCO3-,所以各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+);(4) a.稀释醋酸溶液,醋酸的电离程度增大,稀释醋酸钠溶液,醋酸钠的水解程度增大,故a错误;b.升高温度可以促进醋酸电离,升高温度会促进醋酸钠水解,故b错误;c.醋酸和醋酸钠的混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解、醋酸钠也抑制醋酸的电离,故c错误;d.醋酸和醋酸钠的混合液中,醋酸钠的水解、醋酸的电离相互抑制,d正确。(5)25℃,已知pH = 2的高碘酸溶液与pH = 12的NaOH溶液等体积混合,所得混合液显酸性,说明高碘酸有剩余,则高碘酸是弱酸;0.01 mol/L的碘酸或高锰酸溶液与pH = 12的NaOH溶液等体积混合,所得混合液显中性,说明生成物是强酸强碱盐,则高锰酸是强酸。可溶性的高碘酸钡[Ba5(IO6)2]与稀硫酸混合,生成硫酸钡沉淀和弱电解质高碘酸,反应离子方程式是5Ba2+ + 2IO65- + 10H+ + 5SO42- = 5BaSO4↓ + 2H5IO6;(6) 设CaCl2溶液的浓度为cmol/L ,要生成碳酸钙沉淀,,c>5.6×10-5,所以CaCl2溶液的最小浓度为5.6×10-5mol/L。
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