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【化学】重庆市万州区第二中学2018-2019学年高二上学期期中考试(解析版)
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重庆市万州区第二中学2018-2019学年高二上学期期中考试
可能用到的相对原子质量:Na—23 H—1 O—16 Cu—64
第Ⅰ卷单选题(共20题;共50分)
1.理论上下列反应不能设计成原电池反应的是( )
A. 2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+ B. Zn+2H+═Zn2++H2↑
C. 2H2+O2═2H2O D. H++OH﹣═H2O
【答案】D
【解析】
试题分析:自发进行的放热的氧化还原反应能设计成原电池,有电子转移的化学反应是氧化还原反应,ABC中都有元素化合价升降,所以都是氧化还原反应,且都是放热反应,所以能设计成原电池;D中没有元素化合价升降,所以不是氧化还原反应,不能设计成原电池,故选D.
考点:考查原电池原理和氧化还原反应
2.下列有关问题,与盐的水解有关的是( )
①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂
②用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
③草木灰与铵态氮肥不能混合施用
④实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
⑤加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体
A. ①②③ B. ②③④ C. ①④⑤ D. ①②③④⑤
【答案】D
【解析】
①中NH4Cl与ZnCl2溶液水解均显酸性,可以除去金属表面的锈。②HCO与Al3+两种离子水解相互促进,产生二氧化碳,可做灭火剂。③草木灰的主要成分为碳酸钾,水解显碱性,而铵态氮肥水解显酸性,两物质水解相互促进放出氨气因而不能混合施用。④碳酸钠溶液水解显碱性,而磨口玻璃塞中的二氧化硅会与碱反应生成硅酸钠将瓶塞与瓶口黏合在一起而打不开,因此实验室盛放碳酸钠的试剂瓶应用橡胶塞。⑤AlCl3溶液中存在水解平衡:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加热时,HCl挥发使平衡不断右移,最终得到Al(OH)3固体。
3.在电解水制取H2和O2时,为了增强溶液的导电性,常加入一些电解质.下列物质中最合适的是( )
A. NaCl B. CuC12 C. Na2SO4 D. AgNO3
【答案】C
【解析】
电解水制取H2和O2时,阳极电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑。A项,加入NaCl,阳极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,错误;B项,加入CuCl2,阳极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,阴极电极反应式为Cu2++2e-=Cu,错误;C项,加入硫酸钠,阳极电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑,正确;D项,加入AgNO3,阴极电极反应式为Ag++e-=Ag,错误;答案选C。
【点睛】解答本题的关键是熟记放电顺序,阳极上阴离子的放电顺序为S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子;阴极上阳离子的放电顺序为Ag+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+,在水溶液中Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+不放电。
4.下列式子属于水解反应,且溶液呈酸性的是 ( )
A. HCO3- + H2OH3O+ + CO32- B. Fe3+ + 3H2OFe(OH)3 + 3H+
C. HS- + H2OH2S + OH- D. NH4+ + OH-NH3↑+ H2O
【答案】B
【解析】
HCO3- + H2O H3O+ + CO32-表示HCO3-的电离,A项错误;Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+表示三价铁离子的水解,且溶液呈酸性,B项正确;HS- + H2O H2S + OH-表示HS-的水解,但溶液呈碱性,C项错误;NH4+ + OH- NH3↑+ H2O表示NH4+与OH-反应,D项错误。
点睛:弱离子水解反应的实质是:弱离子和水电离出的氢离子或氢氧根离子结合生成弱电解质的过程,水解方程式用可逆号,溶液显示酸性,则氢离子浓度大于氢氧根浓度。
5.下列有关滴定操作的顺序正确的是( )
①检查滴定管是否漏水 ②用蒸馏水洗涤玻璃仪器
③用标准溶液润洗盛标准溶液的滴定管,用待测液润洗盛待测液的滴定管
④装标准溶液和待测液并调整液面(记录初读数)
⑤取一定体积的待测液于锥形瓶中 ⑥滴定操作
A. ①③②④⑤⑥ B. ①②③④⑤⑥
C. ②③①④⑤⑥ D. ④⑤①②③⑥
【答案】B
【解析】
试题分析:中和滴定按照检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液、滴定等顺序操作,则操作顺序为:①②③④⑤⑥,故选B。
考点:考查了酸碱中和滴定实验的相关知识。
6.有A、B、C、D四种金属,将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,B不易腐蚀;将A、D分别投入等浓度盐酸中,D比A反应剧烈;将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化;如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )
A. D>C>A>B B. D>A>B>C C. D>B>A>C D. B>A>D>C
【答案】B
【解析】
考查金属性强弱比较。比较元素金属性强弱的依据
1.在一定条件下金属单质与水反应的难易程度和剧烈程度。一般情况下,与水反应越容易、越剧烈,其金属性越强。
2.常温下与同浓度酸反应的难易程度和剧烈程度。一般情况下,与酸反应越容易、越剧烈,其金属性越强。
3.依据最高价氧化物的水化物碱性的强弱。碱性越强,其元素的金属性越强
4.依据金属单质与盐溶液之间的置换反应。一般是活泼金属置换不活泼金属。但是ⅠA族和ⅡA族的金属在与盐溶液反应时,通常是先与水反应生成对应的强碱和氢气,然后强碱再可能与盐发生复分解反应。
5.依据金属活动性顺序表(极少数例外)。
6.依据元素周期表。同周期中,从左向右,随着核电荷数的增加,金属性逐渐减弱;同主族中,由上而下,随着核电荷数的增加,金属性逐渐增强。
7.依据原电池中的电极名称。做负极材料的金属性强于做正极材料的金属性。
8.依据电解池中阳离子的放电(得电子,氧化性)顺序。优先放电的阳离子,其元素的金属性弱。
据此可知,选项B正确,答案选B。
7.现有浓度为1 mol/L的五种溶液:①HCl,②H2SO4,③CH3COOH,④NH4Cl,⑤NaOH,由水电离出的C(H+)大小关系正确的是( )
A. ④>③>①=⑤>② B. ①=②>③>④>⑤ C. ②>①>③>④>⑤ D. ④>③>①>⑤>②
【答案】A
【解析】
试题分析:水是弱电解质,存在电离平衡H2OH++OH-。因此酸或碱都是抑制水的电离,而某些发生水解的盐可以促进水的电离。且氢离子或OH-浓度相等时,对水的电离平衡是等效的。由于盐酸、硫酸、氢氧化钠是强碱,醋酸是弱酸,氯化铵水解,因此由水电离出的C(H+)大小关系是④>③>①=⑤>②,答案选A。
考点:考查弱电解质的电离及盐类水解等
点评:外界条件对电离平衡的影响,也遵循勒夏特例原理,据此可以进行有关的判断。
8.室温时,在由水电离出c(OH﹣)=1.0×10﹣12mol•L﹣1的溶液中,一定能大量共存的离子组是( )
A. K+、Na+、HCO3﹣、Cl﹣ B. K+、MnO4﹣、Br﹣、Cl﹣
C. Na+、Cl﹣、NO3﹣SO42﹣ D. Al3+、NH4+、Cl﹣、SO42﹣
【答案】C
【解析】
【详解】室温时由水电离出c(OH-)=1.0×10-12mol•L-1的溶液中存在大量氢离子或氢氧根离子,溶液显酸性或碱性。A.HCO3-与氢离子和氢氧根离子都能反应,在溶液中一定不能大量共存,故A错误;B.MnO4-、Cl-在酸性条件下能够发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,故B错误;C.Na+、Cl-、NO3-、SO42-之间不反应,都不与氢离子、氢氧根离子反应,在溶液中能够大量共存,故C正确;D.Al3+、NH4+与氢氧根离子反应,在溶液中不能大量共存,故D错误;故选C。
【点睛】本题考查离子共存的判断,解答本题的关键是判断溶液的酸碱性。本题的易错点为B,要注意审题,题目要求为“一定能大量共存”。
9.如图所示装置,可观察到电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细,下表所列M、N、P物质中,可以组合成该装置的是( )
M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸溶液
B
铜
铁
稀盐酸
C
银
锌
硝酸银溶液
D
锌
铁
硝酸铁溶液
【答案】C
【解析】
【详解】该装置没有外接电源,所以是原电池。原电池中,负极材料比正极材料活泼,且负极材料是随着反应的进行质量减少,正极质量增加或放出气泡。根据题意知,N极是负极,M是正极,且N极材料比M极活泼。A、M极材料(锌)比N极(铜)活泼,故A错误;B、M极(铜)为正极,放出氢气,质量不增加,故B错误;C、N极材料(锌)比M极(银)活泼,且M极上有银析出,所以质量增加,符合题意,故C正确;D、M极材料(锌)比N极(铁)活泼,故D错误;故选C。
10. 关于下图所示装置的判断,叙述正确的是( )
A. 左边的装置是电解池,右边的装置是原电池
B. 该装置中铜为正极,锌为负极
C. 当铜片的质量变化为12.8 g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24 L
D. 装置中电子的流向是:a→Cu→经过CuSO4溶液→Zn→b
【答案】C
【解析】
试题分析:A.左边是原电池,右边的电解池,故A错误;B.左边是原电池,投放氢气的电极是负极,投放氧气的电极是正极,则锌是阴极,铜是阳极,故B错误;C.根据转移电子守恒得,当铜片的质量变化为12.8g时,a极上消耗的O2在标况下体积为=×22.4L/mol=2.24L,故C正确;D.左边是原电池,投放氢气的电极是负极,投放氧气的电极是正极,则锌是阴极,铜是阳极,装置中电子的流向量b→Zn,Cu→a,故D错误;故选C。
考点:考查了原电池和电解池原理的相关知识。
11.观察下列几个装置示意图,有关叙述正确的是( )
A. 装置①工业上可用于生产金属钠,电解过程中石墨电极产生金属
B. 装置②中阳极产生的气体可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
C. 装置③中的离子交换膜允许阳离子、阴离子和小分子水通过
D. 装置④的待镀铁制品应与电源正极相连
【答案】B
【解析】
A.装置①中阴极上金属离子放电生成单质,即金属单质在铁电极上生成,A错误;B.装置②中阳极氯离子放电产生氯气,氯气具有氧化性,可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,B正确;C.离子交换膜只允许离子通过,水分子是分子,不能通过,C错误;D.装置④中,电镀池中,镀层作电解池阳极,待镀金属作阴极,则待镀铁制品应与电源负极相连,D错误;答案选B。
12.用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后停止通电,若需向溶液中加入1molCu(OH)2才能使溶液恢复至电解前的状态,则电解过程中转移电子的物质的量为( )
A. 2mol B. 4mol C. 6mol D. 8mol
【答案】B
【解析】
加入1 mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH,Cu(OH)2从组成上可看成CuO•H2O,根据“析出什么加入什么”的原则知,析出的物质是氧化铜和水,则阴极上析出氢气和铜,生成1mol铜转移电子=1mol×2mol=2mol,根据原子守恒知,生成1mol水需要1mol氢气,生成1mol氢气转移电子=1mol×2mol=2mol,所以电解过程中共转移电子数为4mol,答案选B。
点睛:本题考查了电解原理,明确电解原理和发生的电极反应,特别是阴极上析出的物质是解答本题的关键,根据生成物与转移电子之间的关系式来解答即可。根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥梁,构建计算所需的关系式。例如:, (式中M为金属,n为其离子的化合价数值)该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值,熟记电极反应式,灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。在电化学计算中,还常利用Q=I·t和Q=n(e-)×NA×1.60×10-19C来计算电路中通过的电量。
13.在一定条件下,Na2CO3溶液中存在CO32-+H2OHCO3-+OH-平衡。下列说法不正确的是
A. 稀释溶液,[c(HCO3-)·c(OH-)]/c(CO32-)增大
B. 通入CO2,溶液pH减小
C. 升高温度,平衡常数增大
D. 加入NaOH固体,c(HCO3-)/c(CO32-)减小
【答案】A
【解析】
试题分析:A、加水稀释促进水解,[c(HCO3-)·c(OH-)]/c(CO32-)表示水解常数,温度不变,水解常数不变,A错误;B、CO2与CO32-反应生成HCO3-,HCO3-比CO32-水解程度小,所以碱性减弱,即pH减小,B正确;C、水解吸热,升温可以促进水解,平衡正向移动,因此升高温度平衡常数增大,C正确;D、加入NaOH固体抑制碳酸根水解,HCO3-的物质的量浓度减小,CO32-的物质的量浓度增大,所以c(HCO3-)/c(CO32-)减小,D正确,答案选A。
【考点定位】本题考查了水解平衡常数及影响水解平衡的因素
【名师点晴】明确盐类水解的特点和外界条件对盐类水解平衡的影响变化规律是解答的关键,注意水解平衡常数和化学平衡常数一样是温度的函数,与浓度无关。
14.25℃条件下,向10 mL 0.1 mol·Lˉ1的HR溶液中逐滴滴入0.1 mol·Lˉ1的NH3·H2O溶液,所得溶液pH及导电性变化如图。下列分析错误的是( )
A. a~b点导电能力增强,说明HR为弱酸
B. b点溶液pH=7说明NH4R没有发生水解
C. c点溶液存在c(NH4+)>c(Rˉ)、c(OHˉ)>c(H+)
D. b~c任意点溶液均有c(H+)·c(OHˉ)=KW=1.0×10ˉ14
【答案】B
【解析】
A.a~b点导电能力增强,说明反应后溶液中离子浓度增大,也证明HR在溶液中部分电离,为弱酸,故A正确;B、弱离子在水溶液中会发生水解反应,根据A知,HR是弱电解质,且一水合氨是弱电解质,所以NH4R是弱酸弱碱盐,b点溶液呈中性,且此时二者的浓度、体积都相等,说明HR和一水合氨的电离程度相等,所以该点溶液中铵根离子和酸根离子水解程度相等,故B错误;C.c点溶液的pH>7,说明溶液呈碱性,溶液中c(OH-)>c(H+),再结合电荷守恒得c(NH4+)>c(R-),故C正确;D.离子积常数只与温度有关,温度不变,离子积常数不变,所以b-c任意点溶液均有c(H+)•c(OH-)=Kw=1.0×10-14 mol2•L-2,故D正确;故选B。
点睛:本题考查酸碱混合溶液定性判断,为高频考点,明确图中曲线变化趋势及曲线含义是解本题关键,侧重考查学生分析判断及知识综合运用能力,易错选项是D,注意:离子积常数只与温度有关,与溶液浓度及酸碱性无关,题目难度中等
15.在t℃时,Ag2CrO4(橘红色)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知AgCl的Ksp=1.8×10-10。下列说法不正确的是( )
A. t℃时,Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp相等
B. 饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点
C. t℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-8
D. t℃时,将0.01mol·L-1AgNO3溶液滴入20mL0.01mol·L-1KCl和0.01mol·L-1K2CrO4的混合溶液中,Cl-先沉淀
【答案】C
【解析】
A、一定温度下溶度积是常数,随温度变化,不随浓度变化,所以t℃时,Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp相等,故A正确;B、在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4仍为饱和溶液,点仍在曲线上,所以在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点,故B正确;C、依据 图像曲线上的数据结合溶度积常数概念计算得到;曲线上的点是沉淀溶解平衡,Ag2CrO4的沉淀溶剂平衡为:Ag2CrO4(s)⇌2Ag+CrO42-;Ksp=c2(Ag+)c(CrO42-)=(10-3)2•10-5=10-11;故C错误;D、依据溶度积常数计算Ksp(CrO42-)=c2(Ag+)c(CrO42-)=1×10-9;Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)=1.8×10-10,以0.01mol/L AgNO3溶液滴定20mL0.01mol/L,KCl和0.01mol/L的K2CrO4的混合溶液,c(CrO42-)=0.01mol/L,得到c(Ag+)= =×10-4mol/L,0.01mol/L KCl溶液中,c(Cl-)=0.01mol/L;依据溶度积计算得到:c(Ag+)==1.8×10-8mol/L,所以先析出氯化银沉淀,故D正确;故选C。
16.如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜.下列有关说法正确的是( )
A. 反应一段时间后,乙装置中生成的氢氧化钠在铁极区
B. 乙装置中铁电极为阴极,电极反应式为Fe﹣2e ﹣=Fe2+
C. 通入氧气的一极为正极,发生的电极反应为O2﹣4e ﹣+2H2O═4OH﹣
D. 反应一段时间后,丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变
【答案】A
【解析】
试题分析:甲装置为甲醚燃料电池,投放氧气的一极发生还原反应,为电极的正极,投放燃料的为电极的负极;乙装置为电解饱和氯化钠的装置,根据串联电池中,电子的转移,可知Fe电极为阴极,C极为阳极;丙装置为电解精炼铜的装置,精铜为阴极,粗铜为阳极。A.乙装置中铁极反应2H++2e-=H2↑,所以反应一段时间后,装置中生成的氢氧化钠在铁极区,A正确;B.乙装置中铁极反应为2H++2e-=H2↑, B错误;C.投放氧气的一极发生还原反应,为电极的正极,发生的电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-,C错误;D.丙装置中,粗铜极除了铜发生氧化反应外,活动性在铜前面的金属也要反应,但是在精铜极,除铜离子被还原外,没有其他离子能被还原,根据得失电子相等,可知硫酸铜溶液浓度减小,D错误,答案选A。
考点:考查电化学
17.镍镉(Ni—Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2+ 2Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的是
A. 充电时阳极反应:Ni(OH)2-e—+ OH-=" NiOOH" + H2O
B. 充电过程是化学能转化为电能的过程
C. 放电时负极附近溶液的碱性不变
D. 放电时电解质溶液中的OH-向正极移动
【答案】A
【解析】
放电相当于原电池,充电相当于电解池。充电是把电能转化为化学能,B不正确。放电时负极反应式为Cr-2e-+2OH-=Cr(OH)2,所以负极附近溶液的碱性减弱,C不正确。在原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,D不正确。答案是A。
18.某生产工艺中用惰性电极电解Na2CO3溶液获得NaHCO3和NaOH,其原理如图。下列有关说法正确的是( )
A. a 接外电源负极
B. B出口为H2,C出口为NaHCO3溶液
C. 阳极电极反应为4CO32-+2H2O-4e- = 4HCO3-+O2↑
D. 应选用阳离子交换膜,电解时Na+从右侧往左移动
【答案】C
【解析】
根据图示,a极放出氧气,是溶液中的水失去电子发生氧化反应,a极为阳极,阳极区生成的氢离子与碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子,则b极放出氢气,溶液中的水得到电子发生还原反应,阴极区生成的氢氧根离子与阳极区迁移过来的钠离子结合形成氢氧化钠。A. 根据上述分析,a极为阳极,a 接外电源正极,故A错误;B. B出口为H2,C出口为氢氧化钠溶液,故B错误;C. 根据上述分析,阳极电极反应为4CO32-+2H2O-4e- = 4HCO3-+O2↑,故C正确;D. 根据上述分析,阳极区的钠离子需要向阴极区迁移,应选用阳离子交换膜,电解时Na+从左侧往右移动,故D错误;故选C。
19.下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是( )
A. Na2S 溶液中 c(OH﹣)=c(H+)+c(HS﹣)+2c(H2S)
B. Na2CO3溶液中:c(Na+)=2c(CO32﹣)+2c(HCO3﹣)
C. 室温下,pH=1的CH3COOH溶液和pH=13的NaOH溶液等体积混合,溶液中离子浓度的大小顺序:c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(H+)
D. pH=4的0.1mol•L﹣1NaHC2O4溶液中c(H C2O4﹣)>c(H+)>c(H2C2O4)>c(C2O42﹣)
【答案】A
【解析】
A,Na2S属于强碱弱酸盐,S2-发生水解:S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-,溶液中的电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),物料守恒式为c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)],两式整理得溶液中的质子守恒式为c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),A项正确;B,Na2CO3属于强碱弱酸盐,CO32-发生水解:CO32-+H2OHCO3-+OH-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-,溶液中的物料守恒式为c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)],B项错误;C,CH3COOH属于弱酸,NaOH属于强碱,室温下pH=1的CH3COOH溶液和pH=13的NaOH溶液等体积混合充分反应后CH3COOH过量,溶液呈酸性,c(H+)c(OH-),溶液中的电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则c(Na+)c(CH3COO-),C项错误;D,在NaHC2O4溶液中既存在HC2O4-的电离平衡(HC2O4-H++C2O42-)又存在HC2O4-的水解平衡(HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-),由于pH=4,则HC2O4-的电离程度大于水解程度,溶液中粒子浓度由大到小的顺序为c(Na+)c(HC2O4-)c(H+)c(C2O42-)c(H2C2O4),D项错误;答案选A。
点睛:本题考查溶液中粒子浓度的大小关系。判断溶液中粒子浓度的大小关系时,首先明确溶液的组成,溶液中存在的平衡以及平衡的主次关系(如D项中HC2O4-的电离程度大于HC2O4-的水解程度),弱酸、弱碱的电离和盐类水解都是微弱的,巧用电荷守恒、物料守恒和质子守恒(质子守恒可由电荷守恒和物料守恒推出,如A项)。
20.三种难溶金属硫化物的溶度积常数(25℃):
化学式
FeS
CuS
MnS
溶度积
6.3×10﹣18
1.3×10﹣36
2.5×10﹣13
下列有关说法中正确的是( )
A. 25℃时,CuS的溶解度大于MnS的溶解度
B. 25℃时,饱和CuS溶液中,Cu2+的浓度为1.3×10﹣36 mol•L﹣1
C. 因为H2SO4是强酸,所以反应CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4不能发生
D. 除去某溶液中的Cu2+,可以选用FeS作沉淀剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.当化学组成相似时,Ksp与溶解度成正比,CuS的Ksp=1.3×10﹣36,MnS的Ksp=2.5×10-13,所以CuS的溶解度小于MnS的溶解度,故A错误;B.CuS的Ksp=c(Cu2+)×c(S 2-),c(Cu2+)= =×10-18mol/L,故B错误;C.CuS是难溶于水又难溶于强酸的固体,所以反应CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4可以发生,故C错误;D.因为FeS的Ksp=6.3×10-18,CuS的Ksp=1.3×10-36所以加入FeS可以转化为更难溶的CuS沉淀,故D正确;故选D。
第Ⅱ卷非选择题(共50分)
21.回答下列问题:
(1)CuSO4的水溶液呈______(填“酸”“中”或“碱”)性,原因是(用离子方程式表示)___________;实验室在配制CuSO4溶液时,常先将CuSO4固体溶于较浓的硫酸中,然后用蒸馏水稀释到所需的浓度,以_____ (填“促进”或“抑制”)其水解。
(2)泡沫灭火器的灭火原理是(用离子方程式表示)________________________。
(3)已知在25℃:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp=1.8×10-10,Ag2S(s) 2Ag+(aq)+S2-(aq) Ksp=6.3×10-50,向浓度均为0.001 mol/L的NaCl和Na2S的混合溶液中,逐滴加入AgNO3溶液,最先产生的沉淀是________(填“AgCl”或“Ag2S”)。
(4)燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景。天然气燃料电池中,在负极发生反应的物质是 _____(填化学式);如果该电池中的电解质溶液是KOH溶液,电极B电极上发生的电极反应式是:_____________。
【答案】 (1). 酸 (2). Cu2++2H2O≒Cu(OH)2+2H+ (3). 抑制 (4). Al3++3HCO3-=3CO2↑+Al(OH)3↓ (5). Ag2S (6). CH4 (7). O2+4e-+2H2O=4OH-
【解析】
【详解】(1)CuSO4是强酸弱碱盐,铜离子水解方程式为Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+,水解后溶液中c(H+)>c(OH-),所以溶液呈酸性,即常温下pH<7;为防止CuSO4水解,所以配制CuSO4溶液时将CuSO4先溶于较浓的硫酸中,抑制其水解,然后稀释,故答案为:酸;Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+;抑制;
(2)HCO3-和Al3+均可发生双水解反应,产生气体CO2和沉淀Al(OH)3,离子方程式为Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,故答案为:Al3++3HCO3-═3CO2↑+Al(OH)3↓;
(3)由于25℃:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp=1.8×10-10,Ag2S(s) 2Ag+(aq)+S2-(aq) Ksp=6.3×10-50,浓度均为0.001 mol/L的NaCl和Na2S的混合溶液,c(Cl-)= c(S2-),要产生氯化银沉淀,需要c(Ag+)==1.8×10-7mol/L,要产生硫化银沉淀,需要c(Ag+)==×10-24mol/L,因此逐滴加入AgNO3溶液,最先产生的沉淀是硫化银,故答案为:Ag2S;
(4)燃料电池中,通入燃料的为负极,通入氧气或空气的为正极。天然气燃料电池中,在负极发生反应的物质为甲烷;在电解质溶液为KOH溶液时,正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故答案为:CH4;O2+4e-+2H2O=4OH-。
22.25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平衡常数
1.7×10﹣5mol•L﹣1
K1=4.4×10﹣7mol•L﹣1
K2=5.6×10﹣11mol•L﹣1
3.0×10﹣8mol•L﹣1
请回答下列问题:
(1)同浓度的CH3COO﹣、HCO3﹣、CO32﹣、ClO﹣结合H+的能力由强到弱的顺序为________。
(2)常温下0.1mol•L﹣1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是________(填字母序号,下同)。
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH) C.c(H+)•c(OH﹣) D.c(OH-)/ c(H+) E.c(H+)c(CH3COO-)/ c(CH3COOH)
若该溶液升高温度,上述5种表达式的数据增大的是________。
(3)体积为10mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程pH变化如图:
则HX的电离平衡常数________(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数.稀释后,HX溶液中由水电离出来的c(H+)________(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的溶液中由水电离出来的c(H+),理由是____________________。
(4)已知100℃时,水的离子积为1×10﹣12, 该温度下测得某溶液pH=7,该溶液显________(填“酸”、“碱”或“中”)性.将此温度下pH=1的H2SO4溶液aL与pH=11的NaOH溶液bL混合,若所得混合液pH=2,则a∶b=________。
【答案】 (1). CO32﹣>ClO﹣>HCO3﹣>CH3COO﹣ (2). A (3). ABCE (4). 大于 (5). 大于 (6). HX酸性强于CH3COOH的,稀释后HX溶液中的c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),所以其对水电离的抑制能力也较弱 (7). 碱 (8). 11∶9
【解析】
【详解】(1)酸的电离平衡常数越大,酸性越强,其阴离子结合氢离子能力越弱,由于电离平衡常数CH3COOH>H2CO3>HCO3->HClO,则同浓度CH3COO-、HCO3-、CO32-、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序为:CO32->ClO->HCO3->CH3COO-,故答案为:CO32->ClO->HCO3->CH3COO-;
(2)A.0.1mol•L-1的CH3COOH溶液加稀释过程中,溶液中氢离子浓度减小,故A正确;B.0.1mol•L-1的CH3COOH溶液加水稀释,促进CH3COOH的电离,n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,则=增大,故B错误;C.Kw=c(H+)•c(OH-)只受温度的影响,温度不变则其值是一个常数,故C错误;D.醋酸用水稀释,溶液的酸性减弱,c(H+)减小,水的离子积不变,则c(OH-)增大,所以 增大,故D错误;E. 为醋酸的电离平衡常数,由于温度不变,则水的电离平衡常数不变,故E错误;故选A;若升高该溶液的温度,醋酸、水的电离程度都增大,则溶液中氢离子、氢氧根离子浓度都增大。A.升高温度后溶液中氢离子浓度c(H+)增大,故A正确;B.升高温度后氢离子、氢氧根离子浓度都增大,醋酸的浓度减小,则 的比值增大,故B正确;C.c(H+)•c(OH-)为水的离子积,升高温度后水的电离程度增大,则水的离子积增大,故C正确;D.升高温度后氢氧根离子、氢离子浓度都增大,但氢离子浓度增大的幅度大于氢氧根离子,所以 的比值减小,故D错误;E. 为醋酸的电离平衡常数,升高温度后产生的电离平衡常数增大,故E正确;故选ABCE,故答案为:A;ABCE;
(3)根据图象分析知道,起始时,两种溶液中c(H+)相同,c(较弱酸)>c(较强酸),稀释过程中较弱酸的电离程度增大,故在整个稀释过程中较弱酸的c(H+)一直大于较强酸的c(H+),稀释相同倍数,HX的pH变化比CH3COOH的大,故HX酸性强,电离平衡常数大;HX酸性强于CH3COOH,稀释后HX溶液中c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),对水的电离的抑制能力小于醋酸,因此稀释后,HX溶液中由水电离出来的c(H+)大于醋酸的溶液中由水电离出来的c(H+),故答案为:大于;大于;HX酸性强于CH3COOH,稀释后HX溶液中的c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),所以其对水电离的抑制能力也较弱;
(4)100℃时,水的离子积为1×10-12,c(H+)=10-6mol/L,pH=6,为中性溶液,该温度下测得某溶液pH=7>6,溶液显碱性,将此温度下pH=1的H2SO4溶液aL与pH=11的NaOH溶液bL混合,若所得混合液pH=2说明溶液显酸性,c(H+)= =10-2mol/L,解得a∶b=11∶9,故答案为:碱; 11∶9。
【点睛】本题考查了弱电解质的电离及其影响因素,明确温度、浓度等对电离平衡常数、水的离子积的影响为解答关键。本题的易错点为(4),要注意100℃时,pH=11的NaOH溶液中c(H+)=0.1mol/L。
23.某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质,为了测定其纯度,进行以下滴定操作:
A.用250mL容量瓶等仪器配制成250mL烧碱溶液;
B.用移液管(或碱式滴定管)量取25mL烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴甲基橙指示剂;
C.在天平上准确称取烧碱样品W g,在烧杯中加蒸馏水溶解;
D.将物质的量浓度为M mol•L﹣1的标准HCl溶液装入酸式滴定管,调整液面,记下开始刻度数V1 mL;
E.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定到终点,记录终点耗酸体积V2 mL。
回答下列问题:
(1)正确的操作步骤是(填写字母)________→________→________→D→________;
(2)滴定时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视________________;
(3)终点时颜色变化是_____________________;
(4)在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有_____(填字母序号);
A.滴定终点读数时俯视 B.锥形瓶水洗后未干燥
C.酸式滴定管使用前,水洗后未用盐酸润洗 D.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
(5)该烧碱样品的纯度计算式是________。
【答案】 (1). C (2). A (3). B (4). E (5). 锥形瓶内颜色的变化 (6). 溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复为原来的颜色 (7). CD (8). %
【解析】
【详解】(1)实验时应先称量一定质量的固体,溶解后配制成溶液,量取待测液与锥形瓶中,然后用标准液进行滴定,正确的操作步骤是C→A→B→D→E,故答案为:C;A;B;E;
(2)滴定时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内颜色的变化,故答案为:锥形瓶内颜色的变化;
(3)指示剂为甲基橙,变色范围为3.1-4.4,终点时pH约为4,终点时溶液的颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复为原来的颜色,故答案为:溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复为原来的颜色;
(4)A、滴定终点读数时俯视,则V酸偏小,造成测定结果偏低,故A不选;B、锥形瓶水洗后未干燥,碱的物质的量不变,对实验无影响,故B不选;C、酸式滴定管使用前,水洗后未用盐酸润洗,则消耗V酸偏大,造成测定结果偏高,故C选;D、酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,则消耗V酸偏大,造成测定结果偏高,故D选;故答案为:CD;
(5)HCl+NaOH=NaCl+H2O可知,n(NaOH)=(V2-V1)×10-3L×Mmol/L× =M(V2-V1)×10-2mol,则该烧碱样品的纯度为 ×100%= %,故答案为:%。
24.某课外活动小组用如图装置进行实验,试回答下列问题:
(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为______________。
(2)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应式为__________,总反应的离子方程式为____________。
(3)若开始时开关K与b连接.下列说法正确的是_______。
A.溶液中Na+向A极移动
B.从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
C.反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
D.若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子
(4)该小组同学认为,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为________。
②制得的氢氧化钾溶液从出口(填“A”、“B”、“C”或 “D”)________导出。
③电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因_________________________。
【答案】 (1). Fe-2e- = Fe2+ (2). 2H++2e- = H2↑ (3). 2Cl-+2H2O=2OH-+ H2↑+ Cl2↑ (4). B (5). 2H2O-4e- =4H+ +O2↑(或4OH――4e-=2H2O+O2↑) (6). D (7). H2OH++ OH-,H+在阴极附近放电,引起水的电离平衡向右移动,使c(OH-)>c(H+),溶液显碱性
【解析】
【详解】(1)开始时开关K与a连接形成原电池反应,B电极铁做负极失电子生成亚铁离子,电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,故答案为:Fe-2e-=Fe2+;
(2)开关K与b连接,装置为电解池,铁为阴极,发生还原反应,氢离子得到电子生成氢气,即B电极反应为2H++2e-=H2↑;电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,电解总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑,故答案为:2H++2e-=H2↑;2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑;
(3)A、电解过程中阳离子向阴极移动,B为阴极,溶液中Na+向B极移动,故A错误;B、A极上生成氯气,氯气能够置换出碘化钾溶液中的碘生成碘单质,遇到淀粉变蓝,故B正确;C、反应一段时间后加适量HCl气体,可恢复到电解前电解质的浓度,不是加入盐酸,故C错误;D、若标准状况下B极产生2.24L氢气,物质的量为0.1mol,依据电极反应式2H++2e-=H2↑知,电路中转移0.2mol电子,但电子不能经过溶液,故D错误;故答案为:B;
(4)①电解时,阳极上失电子发生氧化反应,溶液中的氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子,所以阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气,由于溶液为硫酸,故电极反应式为2H2O-4e- =4H+ +O2↑(或4OH――4e-=2H2O+O2↑),故答案为:2H2O-4e- =4H+ +O2↑(或4OH――4e-=2H2O+O2↑);
②阳极氢氧根离子放电,因此硫酸根离子向阳极移动,阴极氢离子放电,因此钾离子向阴极移动,电解产生的氢氧化钾在阴极生成,所以氢氧化钾溶液从出口D流出,故答案为:D;
③电解过程中阴极区是水电离出的氢离子放电,2H++2e-=H2↑,所以水的电离平衡正向移动,导致氢氧根离子浓度大于氢离子,溶液显示碱性,故答案为:H2OH++ OH-,H+在阴极附近放电,引起水的电离平衡向右移动,使c(OH-)>c(H+),溶液显示碱性。
可能用到的相对原子质量:Na—23 H—1 O—16 Cu—64
第Ⅰ卷单选题(共20题;共50分)
1.理论上下列反应不能设计成原电池反应的是( )
A. 2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+ B. Zn+2H+═Zn2++H2↑
C. 2H2+O2═2H2O D. H++OH﹣═H2O
【答案】D
【解析】
试题分析:自发进行的放热的氧化还原反应能设计成原电池,有电子转移的化学反应是氧化还原反应,ABC中都有元素化合价升降,所以都是氧化还原反应,且都是放热反应,所以能设计成原电池;D中没有元素化合价升降,所以不是氧化还原反应,不能设计成原电池,故选D.
考点:考查原电池原理和氧化还原反应
2.下列有关问题,与盐的水解有关的是( )
①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂
②用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
③草木灰与铵态氮肥不能混合施用
④实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
⑤加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体
A. ①②③ B. ②③④ C. ①④⑤ D. ①②③④⑤
【答案】D
【解析】
①中NH4Cl与ZnCl2溶液水解均显酸性,可以除去金属表面的锈。②HCO与Al3+两种离子水解相互促进,产生二氧化碳,可做灭火剂。③草木灰的主要成分为碳酸钾,水解显碱性,而铵态氮肥水解显酸性,两物质水解相互促进放出氨气因而不能混合施用。④碳酸钠溶液水解显碱性,而磨口玻璃塞中的二氧化硅会与碱反应生成硅酸钠将瓶塞与瓶口黏合在一起而打不开,因此实验室盛放碳酸钠的试剂瓶应用橡胶塞。⑤AlCl3溶液中存在水解平衡:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加热时,HCl挥发使平衡不断右移,最终得到Al(OH)3固体。
3.在电解水制取H2和O2时,为了增强溶液的导电性,常加入一些电解质.下列物质中最合适的是( )
A. NaCl B. CuC12 C. Na2SO4 D. AgNO3
【答案】C
【解析】
电解水制取H2和O2时,阳极电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑。A项,加入NaCl,阳极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,错误;B项,加入CuCl2,阳极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,阴极电极反应式为Cu2++2e-=Cu,错误;C项,加入硫酸钠,阳极电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑,正确;D项,加入AgNO3,阴极电极反应式为Ag++e-=Ag,错误;答案选C。
【点睛】解答本题的关键是熟记放电顺序,阳极上阴离子的放电顺序为S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子;阴极上阳离子的放电顺序为Ag+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+,在水溶液中Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+不放电。
4.下列式子属于水解反应,且溶液呈酸性的是 ( )
A. HCO3- + H2OH3O+ + CO32- B. Fe3+ + 3H2OFe(OH)3 + 3H+
C. HS- + H2OH2S + OH- D. NH4+ + OH-NH3↑+ H2O
【答案】B
【解析】
HCO3- + H2O H3O+ + CO32-表示HCO3-的电离,A项错误;Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+表示三价铁离子的水解,且溶液呈酸性,B项正确;HS- + H2O H2S + OH-表示HS-的水解,但溶液呈碱性,C项错误;NH4+ + OH- NH3↑+ H2O表示NH4+与OH-反应,D项错误。
点睛:弱离子水解反应的实质是:弱离子和水电离出的氢离子或氢氧根离子结合生成弱电解质的过程,水解方程式用可逆号,溶液显示酸性,则氢离子浓度大于氢氧根浓度。
5.下列有关滴定操作的顺序正确的是( )
①检查滴定管是否漏水 ②用蒸馏水洗涤玻璃仪器
③用标准溶液润洗盛标准溶液的滴定管,用待测液润洗盛待测液的滴定管
④装标准溶液和待测液并调整液面(记录初读数)
⑤取一定体积的待测液于锥形瓶中 ⑥滴定操作
A. ①③②④⑤⑥ B. ①②③④⑤⑥
C. ②③①④⑤⑥ D. ④⑤①②③⑥
【答案】B
【解析】
试题分析:中和滴定按照检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液、滴定等顺序操作,则操作顺序为:①②③④⑤⑥,故选B。
考点:考查了酸碱中和滴定实验的相关知识。
6.有A、B、C、D四种金属,将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,B不易腐蚀;将A、D分别投入等浓度盐酸中,D比A反应剧烈;将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化;如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )
A. D>C>A>B B. D>A>B>C C. D>B>A>C D. B>A>D>C
【答案】B
【解析】
考查金属性强弱比较。比较元素金属性强弱的依据
1.在一定条件下金属单质与水反应的难易程度和剧烈程度。一般情况下,与水反应越容易、越剧烈,其金属性越强。
2.常温下与同浓度酸反应的难易程度和剧烈程度。一般情况下,与酸反应越容易、越剧烈,其金属性越强。
3.依据最高价氧化物的水化物碱性的强弱。碱性越强,其元素的金属性越强
4.依据金属单质与盐溶液之间的置换反应。一般是活泼金属置换不活泼金属。但是ⅠA族和ⅡA族的金属在与盐溶液反应时,通常是先与水反应生成对应的强碱和氢气,然后强碱再可能与盐发生复分解反应。
5.依据金属活动性顺序表(极少数例外)。
6.依据元素周期表。同周期中,从左向右,随着核电荷数的增加,金属性逐渐减弱;同主族中,由上而下,随着核电荷数的增加,金属性逐渐增强。
7.依据原电池中的电极名称。做负极材料的金属性强于做正极材料的金属性。
8.依据电解池中阳离子的放电(得电子,氧化性)顺序。优先放电的阳离子,其元素的金属性弱。
据此可知,选项B正确,答案选B。
7.现有浓度为1 mol/L的五种溶液:①HCl,②H2SO4,③CH3COOH,④NH4Cl,⑤NaOH,由水电离出的C(H+)大小关系正确的是( )
A. ④>③>①=⑤>② B. ①=②>③>④>⑤ C. ②>①>③>④>⑤ D. ④>③>①>⑤>②
【答案】A
【解析】
试题分析:水是弱电解质,存在电离平衡H2OH++OH-。因此酸或碱都是抑制水的电离,而某些发生水解的盐可以促进水的电离。且氢离子或OH-浓度相等时,对水的电离平衡是等效的。由于盐酸、硫酸、氢氧化钠是强碱,醋酸是弱酸,氯化铵水解,因此由水电离出的C(H+)大小关系是④>③>①=⑤>②,答案选A。
考点:考查弱电解质的电离及盐类水解等
点评:外界条件对电离平衡的影响,也遵循勒夏特例原理,据此可以进行有关的判断。
8.室温时,在由水电离出c(OH﹣)=1.0×10﹣12mol•L﹣1的溶液中,一定能大量共存的离子组是( )
A. K+、Na+、HCO3﹣、Cl﹣ B. K+、MnO4﹣、Br﹣、Cl﹣
C. Na+、Cl﹣、NO3﹣SO42﹣ D. Al3+、NH4+、Cl﹣、SO42﹣
【答案】C
【解析】
【详解】室温时由水电离出c(OH-)=1.0×10-12mol•L-1的溶液中存在大量氢离子或氢氧根离子,溶液显酸性或碱性。A.HCO3-与氢离子和氢氧根离子都能反应,在溶液中一定不能大量共存,故A错误;B.MnO4-、Cl-在酸性条件下能够发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,故B错误;C.Na+、Cl-、NO3-、SO42-之间不反应,都不与氢离子、氢氧根离子反应,在溶液中能够大量共存,故C正确;D.Al3+、NH4+与氢氧根离子反应,在溶液中不能大量共存,故D错误;故选C。
【点睛】本题考查离子共存的判断,解答本题的关键是判断溶液的酸碱性。本题的易错点为B,要注意审题,题目要求为“一定能大量共存”。
9.如图所示装置,可观察到电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细,下表所列M、N、P物质中,可以组合成该装置的是( )
M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸溶液
B
铜
铁
稀盐酸
C
银
锌
硝酸银溶液
D
锌
铁
硝酸铁溶液
【答案】C
【解析】
【详解】该装置没有外接电源,所以是原电池。原电池中,负极材料比正极材料活泼,且负极材料是随着反应的进行质量减少,正极质量增加或放出气泡。根据题意知,N极是负极,M是正极,且N极材料比M极活泼。A、M极材料(锌)比N极(铜)活泼,故A错误;B、M极(铜)为正极,放出氢气,质量不增加,故B错误;C、N极材料(锌)比M极(银)活泼,且M极上有银析出,所以质量增加,符合题意,故C正确;D、M极材料(锌)比N极(铁)活泼,故D错误;故选C。
10. 关于下图所示装置的判断,叙述正确的是( )
A. 左边的装置是电解池,右边的装置是原电池
B. 该装置中铜为正极,锌为负极
C. 当铜片的质量变化为12.8 g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24 L
D. 装置中电子的流向是:a→Cu→经过CuSO4溶液→Zn→b
【答案】C
【解析】
试题分析:A.左边是原电池,右边的电解池,故A错误;B.左边是原电池,投放氢气的电极是负极,投放氧气的电极是正极,则锌是阴极,铜是阳极,故B错误;C.根据转移电子守恒得,当铜片的质量变化为12.8g时,a极上消耗的O2在标况下体积为=×22.4L/mol=2.24L,故C正确;D.左边是原电池,投放氢气的电极是负极,投放氧气的电极是正极,则锌是阴极,铜是阳极,装置中电子的流向量b→Zn,Cu→a,故D错误;故选C。
考点:考查了原电池和电解池原理的相关知识。
11.观察下列几个装置示意图,有关叙述正确的是( )
A. 装置①工业上可用于生产金属钠,电解过程中石墨电极产生金属
B. 装置②中阳极产生的气体可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
C. 装置③中的离子交换膜允许阳离子、阴离子和小分子水通过
D. 装置④的待镀铁制品应与电源正极相连
【答案】B
【解析】
A.装置①中阴极上金属离子放电生成单质,即金属单质在铁电极上生成,A错误;B.装置②中阳极氯离子放电产生氯气,氯气具有氧化性,可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,B正确;C.离子交换膜只允许离子通过,水分子是分子,不能通过,C错误;D.装置④中,电镀池中,镀层作电解池阳极,待镀金属作阴极,则待镀铁制品应与电源负极相连,D错误;答案选B。
12.用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后停止通电,若需向溶液中加入1molCu(OH)2才能使溶液恢复至电解前的状态,则电解过程中转移电子的物质的量为( )
A. 2mol B. 4mol C. 6mol D. 8mol
【答案】B
【解析】
加入1 mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH,Cu(OH)2从组成上可看成CuO•H2O,根据“析出什么加入什么”的原则知,析出的物质是氧化铜和水,则阴极上析出氢气和铜,生成1mol铜转移电子=1mol×2mol=2mol,根据原子守恒知,生成1mol水需要1mol氢气,生成1mol氢气转移电子=1mol×2mol=2mol,所以电解过程中共转移电子数为4mol,答案选B。
点睛:本题考查了电解原理,明确电解原理和发生的电极反应,特别是阴极上析出的物质是解答本题的关键,根据生成物与转移电子之间的关系式来解答即可。根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥梁,构建计算所需的关系式。例如:, (式中M为金属,n为其离子的化合价数值)该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值,熟记电极反应式,灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。在电化学计算中,还常利用Q=I·t和Q=n(e-)×NA×1.60×10-19C来计算电路中通过的电量。
13.在一定条件下,Na2CO3溶液中存在CO32-+H2OHCO3-+OH-平衡。下列说法不正确的是
A. 稀释溶液,[c(HCO3-)·c(OH-)]/c(CO32-)增大
B. 通入CO2,溶液pH减小
C. 升高温度,平衡常数增大
D. 加入NaOH固体,c(HCO3-)/c(CO32-)减小
【答案】A
【解析】
试题分析:A、加水稀释促进水解,[c(HCO3-)·c(OH-)]/c(CO32-)表示水解常数,温度不变,水解常数不变,A错误;B、CO2与CO32-反应生成HCO3-,HCO3-比CO32-水解程度小,所以碱性减弱,即pH减小,B正确;C、水解吸热,升温可以促进水解,平衡正向移动,因此升高温度平衡常数增大,C正确;D、加入NaOH固体抑制碳酸根水解,HCO3-的物质的量浓度减小,CO32-的物质的量浓度增大,所以c(HCO3-)/c(CO32-)减小,D正确,答案选A。
【考点定位】本题考查了水解平衡常数及影响水解平衡的因素
【名师点晴】明确盐类水解的特点和外界条件对盐类水解平衡的影响变化规律是解答的关键,注意水解平衡常数和化学平衡常数一样是温度的函数,与浓度无关。
14.25℃条件下,向10 mL 0.1 mol·Lˉ1的HR溶液中逐滴滴入0.1 mol·Lˉ1的NH3·H2O溶液,所得溶液pH及导电性变化如图。下列分析错误的是( )
A. a~b点导电能力增强,说明HR为弱酸
B. b点溶液pH=7说明NH4R没有发生水解
C. c点溶液存在c(NH4+)>c(Rˉ)、c(OHˉ)>c(H+)
D. b~c任意点溶液均有c(H+)·c(OHˉ)=KW=1.0×10ˉ14
【答案】B
【解析】
A.a~b点导电能力增强,说明反应后溶液中离子浓度增大,也证明HR在溶液中部分电离,为弱酸,故A正确;B、弱离子在水溶液中会发生水解反应,根据A知,HR是弱电解质,且一水合氨是弱电解质,所以NH4R是弱酸弱碱盐,b点溶液呈中性,且此时二者的浓度、体积都相等,说明HR和一水合氨的电离程度相等,所以该点溶液中铵根离子和酸根离子水解程度相等,故B错误;C.c点溶液的pH>7,说明溶液呈碱性,溶液中c(OH-)>c(H+),再结合电荷守恒得c(NH4+)>c(R-),故C正确;D.离子积常数只与温度有关,温度不变,离子积常数不变,所以b-c任意点溶液均有c(H+)•c(OH-)=Kw=1.0×10-14 mol2•L-2,故D正确;故选B。
点睛:本题考查酸碱混合溶液定性判断,为高频考点,明确图中曲线变化趋势及曲线含义是解本题关键,侧重考查学生分析判断及知识综合运用能力,易错选项是D,注意:离子积常数只与温度有关,与溶液浓度及酸碱性无关,题目难度中等
15.在t℃时,Ag2CrO4(橘红色)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知AgCl的Ksp=1.8×10-10。下列说法不正确的是( )
A. t℃时,Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp相等
B. 饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点
C. t℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-8
D. t℃时,将0.01mol·L-1AgNO3溶液滴入20mL0.01mol·L-1KCl和0.01mol·L-1K2CrO4的混合溶液中,Cl-先沉淀
【答案】C
【解析】
A、一定温度下溶度积是常数,随温度变化,不随浓度变化,所以t℃时,Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp相等,故A正确;B、在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4仍为饱和溶液,点仍在曲线上,所以在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点,故B正确;C、依据 图像曲线上的数据结合溶度积常数概念计算得到;曲线上的点是沉淀溶解平衡,Ag2CrO4的沉淀溶剂平衡为:Ag2CrO4(s)⇌2Ag+CrO42-;Ksp=c2(Ag+)c(CrO42-)=(10-3)2•10-5=10-11;故C错误;D、依据溶度积常数计算Ksp(CrO42-)=c2(Ag+)c(CrO42-)=1×10-9;Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)=1.8×10-10,以0.01mol/L AgNO3溶液滴定20mL0.01mol/L,KCl和0.01mol/L的K2CrO4的混合溶液,c(CrO42-)=0.01mol/L,得到c(Ag+)= =×10-4mol/L,0.01mol/L KCl溶液中,c(Cl-)=0.01mol/L;依据溶度积计算得到:c(Ag+)==1.8×10-8mol/L,所以先析出氯化银沉淀,故D正确;故选C。
16.如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜.下列有关说法正确的是( )
A. 反应一段时间后,乙装置中生成的氢氧化钠在铁极区
B. 乙装置中铁电极为阴极,电极反应式为Fe﹣2e ﹣=Fe2+
C. 通入氧气的一极为正极,发生的电极反应为O2﹣4e ﹣+2H2O═4OH﹣
D. 反应一段时间后,丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变
【答案】A
【解析】
试题分析:甲装置为甲醚燃料电池,投放氧气的一极发生还原反应,为电极的正极,投放燃料的为电极的负极;乙装置为电解饱和氯化钠的装置,根据串联电池中,电子的转移,可知Fe电极为阴极,C极为阳极;丙装置为电解精炼铜的装置,精铜为阴极,粗铜为阳极。A.乙装置中铁极反应2H++2e-=H2↑,所以反应一段时间后,装置中生成的氢氧化钠在铁极区,A正确;B.乙装置中铁极反应为2H++2e-=H2↑, B错误;C.投放氧气的一极发生还原反应,为电极的正极,发生的电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-,C错误;D.丙装置中,粗铜极除了铜发生氧化反应外,活动性在铜前面的金属也要反应,但是在精铜极,除铜离子被还原外,没有其他离子能被还原,根据得失电子相等,可知硫酸铜溶液浓度减小,D错误,答案选A。
考点:考查电化学
17.镍镉(Ni—Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2+ 2Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的是
A. 充电时阳极反应:Ni(OH)2-e—+ OH-=" NiOOH" + H2O
B. 充电过程是化学能转化为电能的过程
C. 放电时负极附近溶液的碱性不变
D. 放电时电解质溶液中的OH-向正极移动
【答案】A
【解析】
放电相当于原电池,充电相当于电解池。充电是把电能转化为化学能,B不正确。放电时负极反应式为Cr-2e-+2OH-=Cr(OH)2,所以负极附近溶液的碱性减弱,C不正确。在原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,D不正确。答案是A。
18.某生产工艺中用惰性电极电解Na2CO3溶液获得NaHCO3和NaOH,其原理如图。下列有关说法正确的是( )
A. a 接外电源负极
B. B出口为H2,C出口为NaHCO3溶液
C. 阳极电极反应为4CO32-+2H2O-4e- = 4HCO3-+O2↑
D. 应选用阳离子交换膜,电解时Na+从右侧往左移动
【答案】C
【解析】
根据图示,a极放出氧气,是溶液中的水失去电子发生氧化反应,a极为阳极,阳极区生成的氢离子与碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子,则b极放出氢气,溶液中的水得到电子发生还原反应,阴极区生成的氢氧根离子与阳极区迁移过来的钠离子结合形成氢氧化钠。A. 根据上述分析,a极为阳极,a 接外电源正极,故A错误;B. B出口为H2,C出口为氢氧化钠溶液,故B错误;C. 根据上述分析,阳极电极反应为4CO32-+2H2O-4e- = 4HCO3-+O2↑,故C正确;D. 根据上述分析,阳极区的钠离子需要向阴极区迁移,应选用阳离子交换膜,电解时Na+从左侧往右移动,故D错误;故选C。
19.下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是( )
A. Na2S 溶液中 c(OH﹣)=c(H+)+c(HS﹣)+2c(H2S)
B. Na2CO3溶液中:c(Na+)=2c(CO32﹣)+2c(HCO3﹣)
C. 室温下,pH=1的CH3COOH溶液和pH=13的NaOH溶液等体积混合,溶液中离子浓度的大小顺序:c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(H+)
D. pH=4的0.1mol•L﹣1NaHC2O4溶液中c(H C2O4﹣)>c(H+)>c(H2C2O4)>c(C2O42﹣)
【答案】A
【解析】
A,Na2S属于强碱弱酸盐,S2-发生水解:S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-,溶液中的电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),物料守恒式为c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)],两式整理得溶液中的质子守恒式为c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),A项正确;B,Na2CO3属于强碱弱酸盐,CO32-发生水解:CO32-+H2OHCO3-+OH-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-,溶液中的物料守恒式为c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)],B项错误;C,CH3COOH属于弱酸,NaOH属于强碱,室温下pH=1的CH3COOH溶液和pH=13的NaOH溶液等体积混合充分反应后CH3COOH过量,溶液呈酸性,c(H+)c(OH-),溶液中的电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则c(Na+)c(CH3COO-),C项错误;D,在NaHC2O4溶液中既存在HC2O4-的电离平衡(HC2O4-H++C2O42-)又存在HC2O4-的水解平衡(HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-),由于pH=4,则HC2O4-的电离程度大于水解程度,溶液中粒子浓度由大到小的顺序为c(Na+)c(HC2O4-)c(H+)c(C2O42-)c(H2C2O4),D项错误;答案选A。
点睛:本题考查溶液中粒子浓度的大小关系。判断溶液中粒子浓度的大小关系时,首先明确溶液的组成,溶液中存在的平衡以及平衡的主次关系(如D项中HC2O4-的电离程度大于HC2O4-的水解程度),弱酸、弱碱的电离和盐类水解都是微弱的,巧用电荷守恒、物料守恒和质子守恒(质子守恒可由电荷守恒和物料守恒推出,如A项)。
20.三种难溶金属硫化物的溶度积常数(25℃):
化学式
FeS
CuS
MnS
溶度积
6.3×10﹣18
1.3×10﹣36
2.5×10﹣13
下列有关说法中正确的是( )
A. 25℃时,CuS的溶解度大于MnS的溶解度
B. 25℃时,饱和CuS溶液中,Cu2+的浓度为1.3×10﹣36 mol•L﹣1
C. 因为H2SO4是强酸,所以反应CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4不能发生
D. 除去某溶液中的Cu2+,可以选用FeS作沉淀剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.当化学组成相似时,Ksp与溶解度成正比,CuS的Ksp=1.3×10﹣36,MnS的Ksp=2.5×10-13,所以CuS的溶解度小于MnS的溶解度,故A错误;B.CuS的Ksp=c(Cu2+)×c(S 2-),c(Cu2+)= =×10-18mol/L,故B错误;C.CuS是难溶于水又难溶于强酸的固体,所以反应CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4可以发生,故C错误;D.因为FeS的Ksp=6.3×10-18,CuS的Ksp=1.3×10-36所以加入FeS可以转化为更难溶的CuS沉淀,故D正确;故选D。
第Ⅱ卷非选择题(共50分)
21.回答下列问题:
(1)CuSO4的水溶液呈______(填“酸”“中”或“碱”)性,原因是(用离子方程式表示)___________;实验室在配制CuSO4溶液时,常先将CuSO4固体溶于较浓的硫酸中,然后用蒸馏水稀释到所需的浓度,以_____ (填“促进”或“抑制”)其水解。
(2)泡沫灭火器的灭火原理是(用离子方程式表示)________________________。
(3)已知在25℃:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp=1.8×10-10,Ag2S(s) 2Ag+(aq)+S2-(aq) Ksp=6.3×10-50,向浓度均为0.001 mol/L的NaCl和Na2S的混合溶液中,逐滴加入AgNO3溶液,最先产生的沉淀是________(填“AgCl”或“Ag2S”)。
(4)燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景。天然气燃料电池中,在负极发生反应的物质是 _____(填化学式);如果该电池中的电解质溶液是KOH溶液,电极B电极上发生的电极反应式是:_____________。
【答案】 (1). 酸 (2). Cu2++2H2O≒Cu(OH)2+2H+ (3). 抑制 (4). Al3++3HCO3-=3CO2↑+Al(OH)3↓ (5). Ag2S (6). CH4 (7). O2+4e-+2H2O=4OH-
【解析】
【详解】(1)CuSO4是强酸弱碱盐,铜离子水解方程式为Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+,水解后溶液中c(H+)>c(OH-),所以溶液呈酸性,即常温下pH<7;为防止CuSO4水解,所以配制CuSO4溶液时将CuSO4先溶于较浓的硫酸中,抑制其水解,然后稀释,故答案为:酸;Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+;抑制;
(2)HCO3-和Al3+均可发生双水解反应,产生气体CO2和沉淀Al(OH)3,离子方程式为Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,故答案为:Al3++3HCO3-═3CO2↑+Al(OH)3↓;
(3)由于25℃:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp=1.8×10-10,Ag2S(s) 2Ag+(aq)+S2-(aq) Ksp=6.3×10-50,浓度均为0.001 mol/L的NaCl和Na2S的混合溶液,c(Cl-)= c(S2-),要产生氯化银沉淀,需要c(Ag+)==1.8×10-7mol/L,要产生硫化银沉淀,需要c(Ag+)==×10-24mol/L,因此逐滴加入AgNO3溶液,最先产生的沉淀是硫化银,故答案为:Ag2S;
(4)燃料电池中,通入燃料的为负极,通入氧气或空气的为正极。天然气燃料电池中,在负极发生反应的物质为甲烷;在电解质溶液为KOH溶液时,正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故答案为:CH4;O2+4e-+2H2O=4OH-。
22.25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平衡常数
1.7×10﹣5mol•L﹣1
K1=4.4×10﹣7mol•L﹣1
K2=5.6×10﹣11mol•L﹣1
3.0×10﹣8mol•L﹣1
请回答下列问题:
(1)同浓度的CH3COO﹣、HCO3﹣、CO32﹣、ClO﹣结合H+的能力由强到弱的顺序为________。
(2)常温下0.1mol•L﹣1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是________(填字母序号,下同)。
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH) C.c(H+)•c(OH﹣) D.c(OH-)/ c(H+) E.c(H+)c(CH3COO-)/ c(CH3COOH)
若该溶液升高温度,上述5种表达式的数据增大的是________。
(3)体积为10mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程pH变化如图:
则HX的电离平衡常数________(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数.稀释后,HX溶液中由水电离出来的c(H+)________(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的溶液中由水电离出来的c(H+),理由是____________________。
(4)已知100℃时,水的离子积为1×10﹣12, 该温度下测得某溶液pH=7,该溶液显________(填“酸”、“碱”或“中”)性.将此温度下pH=1的H2SO4溶液aL与pH=11的NaOH溶液bL混合,若所得混合液pH=2,则a∶b=________。
【答案】 (1). CO32﹣>ClO﹣>HCO3﹣>CH3COO﹣ (2). A (3). ABCE (4). 大于 (5). 大于 (6). HX酸性强于CH3COOH的,稀释后HX溶液中的c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),所以其对水电离的抑制能力也较弱 (7). 碱 (8). 11∶9
【解析】
【详解】(1)酸的电离平衡常数越大,酸性越强,其阴离子结合氢离子能力越弱,由于电离平衡常数CH3COOH>H2CO3>HCO3->HClO,则同浓度CH3COO-、HCO3-、CO32-、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序为:CO32->ClO->HCO3->CH3COO-,故答案为:CO32->ClO->HCO3->CH3COO-;
(2)A.0.1mol•L-1的CH3COOH溶液加稀释过程中,溶液中氢离子浓度减小,故A正确;B.0.1mol•L-1的CH3COOH溶液加水稀释,促进CH3COOH的电离,n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,则=增大,故B错误;C.Kw=c(H+)•c(OH-)只受温度的影响,温度不变则其值是一个常数,故C错误;D.醋酸用水稀释,溶液的酸性减弱,c(H+)减小,水的离子积不变,则c(OH-)增大,所以 增大,故D错误;E. 为醋酸的电离平衡常数,由于温度不变,则水的电离平衡常数不变,故E错误;故选A;若升高该溶液的温度,醋酸、水的电离程度都增大,则溶液中氢离子、氢氧根离子浓度都增大。A.升高温度后溶液中氢离子浓度c(H+)增大,故A正确;B.升高温度后氢离子、氢氧根离子浓度都增大,醋酸的浓度减小,则 的比值增大,故B正确;C.c(H+)•c(OH-)为水的离子积,升高温度后水的电离程度增大,则水的离子积增大,故C正确;D.升高温度后氢氧根离子、氢离子浓度都增大,但氢离子浓度增大的幅度大于氢氧根离子,所以 的比值减小,故D错误;E. 为醋酸的电离平衡常数,升高温度后产生的电离平衡常数增大,故E正确;故选ABCE,故答案为:A;ABCE;
(3)根据图象分析知道,起始时,两种溶液中c(H+)相同,c(较弱酸)>c(较强酸),稀释过程中较弱酸的电离程度增大,故在整个稀释过程中较弱酸的c(H+)一直大于较强酸的c(H+),稀释相同倍数,HX的pH变化比CH3COOH的大,故HX酸性强,电离平衡常数大;HX酸性强于CH3COOH,稀释后HX溶液中c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),对水的电离的抑制能力小于醋酸,因此稀释后,HX溶液中由水电离出来的c(H+)大于醋酸的溶液中由水电离出来的c(H+),故答案为:大于;大于;HX酸性强于CH3COOH,稀释后HX溶液中的c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),所以其对水电离的抑制能力也较弱;
(4)100℃时,水的离子积为1×10-12,c(H+)=10-6mol/L,pH=6,为中性溶液,该温度下测得某溶液pH=7>6,溶液显碱性,将此温度下pH=1的H2SO4溶液aL与pH=11的NaOH溶液bL混合,若所得混合液pH=2说明溶液显酸性,c(H+)= =10-2mol/L,解得a∶b=11∶9,故答案为:碱; 11∶9。
【点睛】本题考查了弱电解质的电离及其影响因素,明确温度、浓度等对电离平衡常数、水的离子积的影响为解答关键。本题的易错点为(4),要注意100℃时,pH=11的NaOH溶液中c(H+)=0.1mol/L。
23.某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质,为了测定其纯度,进行以下滴定操作:
A.用250mL容量瓶等仪器配制成250mL烧碱溶液;
B.用移液管(或碱式滴定管)量取25mL烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴甲基橙指示剂;
C.在天平上准确称取烧碱样品W g,在烧杯中加蒸馏水溶解;
D.将物质的量浓度为M mol•L﹣1的标准HCl溶液装入酸式滴定管,调整液面,记下开始刻度数V1 mL;
E.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定到终点,记录终点耗酸体积V2 mL。
回答下列问题:
(1)正确的操作步骤是(填写字母)________→________→________→D→________;
(2)滴定时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视________________;
(3)终点时颜色变化是_____________________;
(4)在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有_____(填字母序号);
A.滴定终点读数时俯视 B.锥形瓶水洗后未干燥
C.酸式滴定管使用前,水洗后未用盐酸润洗 D.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
(5)该烧碱样品的纯度计算式是________。
【答案】 (1). C (2). A (3). B (4). E (5). 锥形瓶内颜色的变化 (6). 溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复为原来的颜色 (7). CD (8). %
【解析】
【详解】(1)实验时应先称量一定质量的固体,溶解后配制成溶液,量取待测液与锥形瓶中,然后用标准液进行滴定,正确的操作步骤是C→A→B→D→E,故答案为:C;A;B;E;
(2)滴定时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内颜色的变化,故答案为:锥形瓶内颜色的变化;
(3)指示剂为甲基橙,变色范围为3.1-4.4,终点时pH约为4,终点时溶液的颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复为原来的颜色,故答案为:溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复为原来的颜色;
(4)A、滴定终点读数时俯视,则V酸偏小,造成测定结果偏低,故A不选;B、锥形瓶水洗后未干燥,碱的物质的量不变,对实验无影响,故B不选;C、酸式滴定管使用前,水洗后未用盐酸润洗,则消耗V酸偏大,造成测定结果偏高,故C选;D、酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,则消耗V酸偏大,造成测定结果偏高,故D选;故答案为:CD;
(5)HCl+NaOH=NaCl+H2O可知,n(NaOH)=(V2-V1)×10-3L×Mmol/L× =M(V2-V1)×10-2mol,则该烧碱样品的纯度为 ×100%= %,故答案为:%。
24.某课外活动小组用如图装置进行实验,试回答下列问题:
(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为______________。
(2)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应式为__________,总反应的离子方程式为____________。
(3)若开始时开关K与b连接.下列说法正确的是_______。
A.溶液中Na+向A极移动
B.从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
C.反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
D.若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子
(4)该小组同学认为,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为________。
②制得的氢氧化钾溶液从出口(填“A”、“B”、“C”或 “D”)________导出。
③电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因_________________________。
【答案】 (1). Fe-2e- = Fe2+ (2). 2H++2e- = H2↑ (3). 2Cl-+2H2O=2OH-+ H2↑+ Cl2↑ (4). B (5). 2H2O-4e- =4H+ +O2↑(或4OH――4e-=2H2O+O2↑) (6). D (7). H2OH++ OH-,H+在阴极附近放电,引起水的电离平衡向右移动,使c(OH-)>c(H+),溶液显碱性
【解析】
【详解】(1)开始时开关K与a连接形成原电池反应,B电极铁做负极失电子生成亚铁离子,电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,故答案为:Fe-2e-=Fe2+;
(2)开关K与b连接,装置为电解池,铁为阴极,发生还原反应,氢离子得到电子生成氢气,即B电极反应为2H++2e-=H2↑;电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,电解总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑,故答案为:2H++2e-=H2↑;2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑;
(3)A、电解过程中阳离子向阴极移动,B为阴极,溶液中Na+向B极移动,故A错误;B、A极上生成氯气,氯气能够置换出碘化钾溶液中的碘生成碘单质,遇到淀粉变蓝,故B正确;C、反应一段时间后加适量HCl气体,可恢复到电解前电解质的浓度,不是加入盐酸,故C错误;D、若标准状况下B极产生2.24L氢气,物质的量为0.1mol,依据电极反应式2H++2e-=H2↑知,电路中转移0.2mol电子,但电子不能经过溶液,故D错误;故答案为:B;
(4)①电解时,阳极上失电子发生氧化反应,溶液中的氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子,所以阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气,由于溶液为硫酸,故电极反应式为2H2O-4e- =4H+ +O2↑(或4OH――4e-=2H2O+O2↑),故答案为:2H2O-4e- =4H+ +O2↑(或4OH――4e-=2H2O+O2↑);
②阳极氢氧根离子放电,因此硫酸根离子向阳极移动,阴极氢离子放电,因此钾离子向阴极移动,电解产生的氢氧化钾在阴极生成,所以氢氧化钾溶液从出口D流出,故答案为:D;
③电解过程中阴极区是水电离出的氢离子放电,2H++2e-=H2↑,所以水的电离平衡正向移动,导致氢氧根离子浓度大于氢离子,溶液显示碱性,故答案为:H2OH++ OH-,H+在阴极附近放电,引起水的电离平衡向右移动,使c(OH-)>c(H+),溶液显示碱性。
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