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2021-2022学年福建省莆田十五中、二十四中高二(上)期末化学试卷(含答案解析)
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2021-2022学年福建省莆田十五中、二十四中高二(上)期末化学试卷
1. 化学与生活密切相关,下列说法错误的是( )
A. 热的碳酸钠溶液可用于去除餐具的油污
B. 燃烧木柴时,采用较细木材并将木柴架空
C. 明矾可用作净水剂
D. 一次性干电池的工作原理是电能转化为化学能
2. 下列说法正确的是( )
A. 向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液,有沉淀和气体生成
B. 常温下,pH=6的溶液一定是酸溶液
C. 两种难溶电解质作比较时,Ksp小的溶解能力一定小
D. 电解稀硫酸或氢氧化钠溶液的产物相同
3. 下列物质中,属于弱电解质的是( )
A. SO2 B. CH3COOH C. NH4NO3 D. BaCO3
4. 甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列反应合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。能说明反应已达到化学平衡状态的是( )
A. 容器内CO2、H2、CH3OH、H2O(g)的浓度之比为1:3:1:1
B. 生成1molH2O,同时消耗3molH2
C. 体系中物质的总质量不变
D. 恒温恒容下,密闭容器中压强保持不变
5. 下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是( )
A. 使用滴定管时,滴定管必须用待装液润洗2∼3次
B. 用玻璃棒蘸取醋酸溶液点在湿润的pH试纸上,以测定稀醋酸的pH
C. 用10mL的量筒量取8.58mL0.10mol⋅L−1的稀盐酸
D. 用盐酸标准液测定某NaOH溶液的浓度,左手控制滴定管的活塞,右手握住锥形瓶,边滴边振荡,眼睛注视滴定管中液面的变化
6. LiFePO4电池具有稳定性高、对环境友好等优点,可用于电动汽车。该电池放电时电极反应式为:正极:FePO4+Li++e−=LiFePO4,负极:Li−e−=Li+,下列说法中正确的是( )
A. 可加入硫酸以提高电解液的导电性
B. 充电时动力电池上标注“-”的电极应与外接电源的负极相连
C. 充电时阳极反应式:Li++e−=Li
D. 放电时电池内部Li+向负极移动
7. 下列关于反应能量的说法正确的是( )
A. 已知2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H,△H表示碳的燃烧热
B. 若C(s,石墨)=C(s,金刚石)△H>0,则石墨比金刚石稳定
C. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)△H1;2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2,则△H1>△H2
D. H+ (aq)+OH− (aq)=H2O(l)△H=−57.3kJ⋅mol−1,含1mol NaOH的氢氧化钠溶液与含0.5molH2SO4的浓硫酸混合后放出57.3kJ的热量
8. 下列化学用语正确的是( )
A. Na2SO3的水解:H2O+SO32−⇌HSO3−+OH−
B. NaHCO3的电离:NaHCO3=Na++H++CO32−
C. Fe(OH)3的溶解:Fe(OH)3=Fe3++3OH−
D. H2S的电离:H2S⇌2H++S2−
9. 下列事实不能证明HNO2是弱电解质的是( )
A. 常温下NaNO2溶液的pH>7
B. pH=1的HNO2溶液稀释至100倍,pH约为2.3
C. HNO2溶液的导电性比盐酸弱
D. NaNO2溶液中存在HNO2分子
10. 下列说法不正确的是( )
A. 牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法都可以用来保护金属
B. 氯化铝溶液蒸干灼烧得到氢氧化铝
C. NaHSO3的溶液显酸性是由于HSO3−电离程度大于水解程度
D. 配制FeCl3溶液时可加入少量的盐酸,以防止溶液浑浊
11. 下列有关说法正确的是(水合离子用相应离子符号表示)( )
A. 图:铁被腐蚀 Fe−3e−=Fe3+
B. 图:电解CuCl2溶液 CuCl2 =Cu2++2Cl−
C. 图:CH3COOH在水中电离 CH3COOH⇌CH3COO−+H+
D. 图:CO与H2反应 CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=−91kJ⋅mol−1
12. 下列不能用平衡移动原理解释的是( )
A. 新制氯水中加入CaCO3固体可增大HClO分子的浓度
B. 对N2+3H2⇌2NH3的反应,使用铁触媒可加快合成氨反应的速率
C. 通入过量的空气与SO2反应可以提高SO2的利用率
D. 向含有少量Fe3+的MgCl2酸性溶液中加入MgCO3,可将Fe3+转化成Fe(OH)3除去
13. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 电解精炼铜时,若阴极析出3.2g铜,则阳极失电子数大于0.1NA
B. 氢氧燃料电池工作时,正极消耗11.2L气体,电路中转移电子数为0.1NA
C. 1L0.1mol/LNa2CO3溶液中阴离子总数大于0.1NA
D. 25℃时,pH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH−数目为0.1NA
14. 在密闭容器中进行反应:A(g)+3B(g)⇌2C(g),下列有关图像的说法错误的是( )
A. 依据图可判断p1>p2
B. 在图中,虚线可表示使用了催化剂时的变化情况
C. 依据图可判断正反应为放热反应
D. 由图中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应吸热
15. 25℃时,SO2与NaOH反应后的溶液中存在含硫微粒H2SO3、HSO3−和SO32−,三者中各自所占的物质的量分数随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A. b表示SO32−物质的量分数随溶液pH变化的曲线
B. pH=6的溶液中:c(HSO3−)>c(SO32−)
C. pH=7的溶液中:c(Na+)=c(HSO3−)+2c(SO32−)
D. 1mol/L的NaHSO3溶液中存在:c(H2SO3)=c(H+)+c(OH−)+c(SO32−)
16. 液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图甲所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质溶液。以该燃料电池为电源电解足量饱和CuCl2溶液的装置如图乙所示。
(1)甲中a电极称为 ______极(填“正”或“负”)。
(2)乙中d电极发生 ______反应(填“氧化”或“还原”)。
(3)写出c电极的电极反应式 ______。
(4)燃料电池中使用的阴离子交换膜只允许阴离子和水分子通过。甲中OH−通过阴离子交换膜向 ______电极方向移动(填“a”或“b”)。
(5)燃料电池中b的电极反应式为 ______。
(6)当燃料电池消耗0.1molO2时,乙中电极增重 ______g。
17. 氮的化合物应用广泛,但氮氧化物是主要的空气污染物,应降低其排放量。
(1)用CO2和NH3可合成氮肥尿素[CO(NH2)2]。
已知:①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)ΔH=−159.5kJ⋅mol−1;
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH=+116.5kJ⋅mol−1;
③H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44.0kJ⋅mol−1。
用CO2和NH3合成尿素(副产物是液态水)的热化学方程式为 ______。
(2)工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染:CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH在温度为T1和T2时,分别将0.40molCH4和1.0molNO2充入体积为1L的密闭容器中,n(CH4)随反应时间的变化如图所示:
①该反应的平衡常数K表达式为 ______。
据图判断该反应的ΔH______(填“>”“”、“y>z
C.上述实验能得出:增大盐的浓度,水解平衡正向移动,水解程度越大
19. 已知:某酸HAKa=4.0×10−7(298K)25℃时,向100mL0.1mol⋅L−1HA的溶液中逐滴加入0.2mol⋅L−1NaOH溶液,所得溶液的pH随NaOH溶液的体积变化如图所示(溶液体积变化忽略不计)。
(1)25℃时,0.1mol⋅L−1HA溶液中由水电离出的c(H+)=______mol⋅L−1。
(2)在X点时,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是______。
(3)在K点时,溶液中c(OH−)+c(A−)−c(H+)=______mol⋅L−1。
(4)25℃时,在N点时NaA的水解平衡常数Kh为______(填数值)。
20. 25℃时,几种离子开始沉淀时的pH如表:
离子
Fe2+
Cu2+
Mg2+
pH
7.6
5.2
10.4
当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加NaOH溶液时,______先沉淀(填离子符号),要使0.3mol/L硫酸铜溶液中Cu2+沉淀较为完全(当Cu2+浓度降至10−5mol/L时),则应向溶液里加入氢氧化钠溶液使溶液pH为 ______(KspCu(OH)2=1×10−21)
21. 某学生为测定未知浓度的硫酸溶液,实验如下:用1.00mL待测硫酸配制100mL稀H2SO4溶液;以0.280mol/L的NaOH溶液滴定上述稀硫酸25.00mL,滴定终点时消耗NaOH溶液15.00mL。
(1)该学生用标准0.280mol/LNaOH溶液滴定硫酸的实验操作如下:
A.用酸式滴定管取稀H2SO425.00mL,注入锥形瓶中,加入指示剂。
B.用待测定的溶液润洗酸式滴定管。
C.用蒸馏水洗干净滴定管。
D.取下碱式滴定管用标准的NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管刻度“0”以上2∼3cm处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至刻度“0”或“0”刻度以下。
E.检查滴定管是否漏水。
F.另取锥形瓶,再重复操作一次。
G.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度。
①滴定操作的正确顺序是(用序号填写):______。
②该滴定操作中应选用的指示剂是:______。
③在G操作中终点的现象是 ______。
(2)计算待测硫酸(稀释前的硫酸)溶液的物质的量浓度 ______mol/L。
(3)①若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果 ______(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
②锥形瓶中加入待测溶液后,再加少量水,则测定结果 ______(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A.碳酸钠溶液中碳酸根离子水解显碱性,能使油脂水解,水解是系热热反应,加热促进水解,可以除金属餐具表面的油污,故A正确;
B.燃烧木柴时,采用较细木材并将木柴架空,增大了与空气的接触面积,促进木材充分燃烧,故B正确;
C.明矾溶于水,电离产生成的铝离子水解生成氢氧化铝胶体具有吸附性,能够吸附水中固体颗粒杂质,可以净水,故C正确;
D.一次性干电池是原电池,原电池的工作原理是化学能转化为电能,故D错误;
故选:D。
A.碳酸钠溶液中碳酸根离子水解显碱性,能使油脂水解,水解是系热热反应,加热促进水解;
B.促进可燃物燃烧可以增大和空气中氧气的接触面积,增大氧气的浓度等;
C.明矾溶于水,电离产生成的铝离子水解生成氢氧化铝胶体具有吸附性;
D.一次性干电池是原电池。
本题考查水解的原理和应用。燃烧条件分析、原电池原理等,题目难度不大,注意水解的应用和水解原理的把握,掌握基础是解题关键。
2.【答案】D
【解析】解:A.偏铝酸根离子可促进碳酸氢根离子的电离,则向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,只有沉淀产生,故A错误;
B.常温下,pH=6的溶液显酸性,可能为酸或水解显酸性的盐溶液,故B错误;
C.类型相同的难溶电解质,在同种溶剂中Ksp小的其溶解能力小,如AgCl、AgI等,而不同类型的难溶电解质中Ksp小的溶解能力不一定小,故C错误;
D.电解稀硫酸或氢氧化钠溶液,实质均为电解水,均生成氢气、氧气,电解产物相同,故D正确;
故选:D。
A.偏铝酸根离子可促进碳酸氢根离子的电离;
B.常温下,pH=6的溶液显酸性;
C.类型相同的难溶电解质,在同种溶剂中Ksp小的其溶解能力小;
D.电解稀硫酸或氢氧化钠溶液,实质均为电解水。
本题考查难溶电解质及盐类水解、电解原理,为高频考点,把握物质的性质、反应原理为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项C为解答的易错点,题目难度不大。
3.【答案】B
【解析】解:A.二氧化硫为非电解质,故A不选;
B.醋酸水溶液中部分电离,属于弱电解质,故B选;
C.硝酸铵水溶液中能完全电离,属于强电解质,故C不选;
D.碳酸钡溶于水,溶解的部分完全电离,属于强电解质,故D不选;
故选:B。
强电解质:在水溶液中能完全电离的化合物;弱电解质:在水溶液中不能完全电离的化合物,据此解答。
本题主要考查强弱电解质和非电解质的判断,把握强电解质和弱电解质概念是解题关键,难度较小。
4.【答案】D
【解析】解:A.容器内CO2、H2、CH3OH、H2O(g)的浓度之比为1:3:1:1,无法判断各组分的浓度是否减小变化,则无法判断平衡状态,故A错误;
B.生成1molH2O,同时消耗3molH2,表示的都是正反应速率,无法判断是否达到平衡状态,故B错误;
C.反应前后都是气体,体系中物质的量的总质量为定值,无法据此判断平衡状态,故C错误;
D.该反应为气体体积缩小的反应,压强为变量,当密闭容器中压强保持不变时,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故D正确;
故选:D。
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)为气体体积缩小的可逆反应,该反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分的浓度、百分含量等变量不再变化,据此判断。
本题考查化学平衡状态的判断,题目难度不大,明确化学平衡状态的特征为解答关键,试题侧重考查学生的分析能力及灵活应用基础知识的能力。
5.【答案】A
【解析】解:A.因滴定管装液时,防止试剂被稀释,洗涤后必须用待装液润洗2∼3次,故A正确;
B.pH试纸不能湿润,湿润的pH试纸会导致醋酸浓度变小,应选干燥的pH试纸测定,故B错误;
C.量筒精确值为0.1mL,所以不能用量筒量取8.58mL0.10mol⋅L−1的稀盐酸,故C错误;
D.眼睛注视锥形瓶中颜色的变化,便于判断滴定终点,操作不合理,故D错误;
故选:A。
A.使用滴定管时,必须润洗,否则浓度变小;
B.pH试纸不能湿润;
C.量筒精确值为0.1mL;
D.眼睛注视锥形瓶中颜色的变化。
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握仪器的使用、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
6.【答案】B
【解析】解:A.Li和稀硫酸反应生成硫酸锂,所以不能加入硫酸,故A错误;
B.充电时是电解池工作原理,电池正极与外接电源正极相连,电池负极与外接电源负极相连,则充电时动力电池上标注“-”的电极应与外接电源的负极相连,故B正确;
C.充电过程中,阳极的电极反应式为LiFePO4−e−=FePO4+Li+,故C错误;
D.放电时,电池内部Li+向正极移动,故D错误;
故选:B。
放电时,负极反应式为Li−e−=Li+,正极反应式为FePO4+Li++e−=LiFePO4,放电时电池内部阳离子向正极移动、阴离子向负极移动,充电过程中,阳极、阴极电极反应式与正极、负极电极反应式相反,据此分析解答。
本题考查化学电源新型电池,正确书写电极反应式是解本题关键,知道放电时阴阳离子移动方向,题目难度不大。
7.【答案】B
【解析】解:A.燃烧热应指生成稳定的氧化物,如表示碳的燃烧热,应生成二氧化碳,故A错误;
B.为吸热反应,则金刚石能量较高,能量越高越不稳定,故B正确;
C.都为放热反应,焓变为负值,完全燃烧放出的热量多,则△H17,说明NaNO2为强碱弱酸盐,则证明HNO2为弱电解质,故A不选;
B.pH=1的HNO2溶液稀释至100倍,pH约为2.3,说明亚硝酸在水溶液中存在电离平衡,则证明亚硝酸为弱电解质,故B不选;
C.溶液导电性强弱与离子浓度成正比,与电解质强弱无关,亚硝酸溶液的导电性比盐酸弱,说明亚硝酸中离子浓度小于盐酸,不能说明亚硝酸为弱电解质,故C选;
D.NaNO2溶液中存在HNO2分子,说明亚硝酸离子能水解,则亚硝酸为弱电解质,故D不选;
故选:C。
部分电离的电解质为弱电解质,要想证明HNO2为弱电解质,只要证明HNO2部分电离即可。
本题考查弱电解质判断,侧重考查基本概念,明确强弱电解质根本区别是解本题关键,电解质强弱与电离程度有关,与溶液导电性强弱无关,题目难度不大。
10.【答案】B
【解析】解:A.在原电池中正极被保护,负极被腐蚀,故利用原电池原理的防护方法为牺牲阳极的阴极保护法,在电解池中阴极被保护,阳极被腐蚀,故利用电解池原理的防护方法为外加电源的阴极保护法,故A正确;
B.氯化铝水解生成氢氧化铝和HCl,HCl易挥发,升高温度促进其挥发,所以将氯化铝溶液加热蒸干得到氢氧化铝固体,灼烧得到氧化铝固体,而不是氢氧化铝,故B错误;
C.HSO3−的电离程度大于它的水解程度,电离显酸性,水解显碱性,所以NaHSO3溶液显酸性,故C正确;
D.铁离子水解生成氢氧化铁,水解的离子方程式为Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,配制FeCl3溶液时可加入少量的盐酸,可抑制铁离子的水解,以防止溶液浑浊,故D正确;
故选:B。
A.在原电池中正极被保护,在电解池中阴极被保护;
B.氯化铝水解生成氢氧化铝和HCl,HCl易挥发,升高温度促进其挥发,所以将氯化铝溶液加热蒸干得到氢氧化铝固体,灼烧得到氧化铝固体;
C.HSO3−的电离程度大于它的水解程度,电离显酸性,水解显碱性;
D.加入盐酸可抑制铁离子的水解。
本题考查盐类水解及应用,把握盐类水解的规律及原理是解答关键,注重基础知识的考查,题目难度不大。
11.【答案】D
【解析】解:A、在铁的电化学腐蚀中,铁做负极失电子变为Fe2+,即电极反应为Fe−2e−=Fe2+,故A错误;
B、电解CuCl2溶液 时,阴极上Cu2+放电生成Cu,阳极上Cl−放电生成氯气,故电解方程式为CuCl2 −电解Cu+Cl2↑,故B错误;
C、在CH3COOH在水溶液中的水分子的作用下电离为CH3COO−和H3O+,故电离方程式为 CH3COOH+H2O⇌CH3COO−+H3O+,故C错误;
D、根据图示可知,CO与H2的反应为放热反应,故CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=−91kJ⋅mol−1,故D正确。
故选:D。
A、在铁的电化学腐蚀中,铁做负极失电子变为Fe2+;
B、电解CuCl2溶液 时,阴极上Cu2+放电生成Cu,阳极上Cl−放电生成氯气;
C、在CH3COOH在水溶液中的水分子的作用下电离为CH3COO−和H3O+;
D、根据图示可知,CO与H2的反应为放热反应。
本题考查了电解和电离的区别和电极反应的书写,难度不大,应注意的是电离不需要通电。
12.【答案】B
【解析】解:A.氯气与水的反应为可逆反应,反应方程式为Cl2+H2O⇌HCl+HClO,CaCO3和HCl反应但和HClO不反应,加入碳酸钙有利于平衡向生成HClO的方向移动,则c(HClO)增大,能用勒夏特列原理解释,故A不选;
B.催化剂只改变化学反应速率,不影响平衡移动,所以不能用勒夏特列原理解释,故B选;
C.根据平衡:,使用过量的空气即增大氧气的量可以使化学平衡正向移动,提高SO2的利用率,能用勒夏特列原理解释,故C不选;
D.加入MgCO3与酸及铁离子水解生成的氢离子反应,会促进水解反应的正向进行,铁离子转化为氢氧化铁沉淀,使铁离子沉淀完全,与平衡移动原理有关,故D不选;
故选:B。
勒夏特列原理是如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动,勒沙特列原理适用的对象应存在可逆过程,如与可逆过程无关,则不能用勒夏特列原理解释。
本题考查化学平衡移动原理,为高频考点,侧重考查学生对化学平衡移动原理的理解和判断,只有能引起平衡移动的才能用平衡移动原理解释。
13.【答案】C
【解析】解:A.电解精炼铜时阴极电极反应式为Cu2++2e−=Cu,若阴极析出3.2g铜,则阳极失电子数为3.2g64g/mol×2×NA/mol=0.1NA,故A错误;
B.题目未给标准状况,无法使用22.4L/mol计算气体的物质的量,故B错误;
C.1L0.1mol/LNa2CO3溶液中含碳酸根离子数目为1L×0.1mol/L×NA/mol=0.1NA,但溶液中存在水解平衡CO32−+H2O⇌HCO3−+OH−,阴离子总数大于0.1NA,故C正确;
D.题目未给溶液体积,无法计算离子的物质的量,故D错误;
故选:C。
A.电解时,阴阳两极通过电子数目相同;
B.题目未给标准状况;
C.Na2CO3溶液中存在水解平衡CO32−+H2O⇌HCO3−+OH−;
D.题目未给溶液体积。
本题考查阿伏加德罗常数的有关计算和判断,题目难度中等,阿伏加德罗常数是高考的“热点”,它既考查了学生对物质的量、粒子数、质量、体积等与阿伏加德罗常数关系的理解,又可以涵盖多角度的化学知识内容,掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系是解题的关键。
14.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查化学平衡,为高频考点,把握温度、压强、催化剂对平衡的影响为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意平衡移动与图像的结合,题目难度不大。
【解答】
A.由题干图可知,p1先达到平衡,则p1>p2,且增大压强平衡正向移动,C的含量增大,与图像一致,故A正确;
B.催化剂可加快反应速率,不影响平衡移动,则图中虚线可表示使用了催化剂时的变化情况,故B正确;
C.升高温度逆反应速率大于正反应速率,即升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,故C正确;
D.气体的质量不变,升高温度平均相对分子质量减小,可知气体的物质的量增大,升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,故D错误;
故选:D。
15.【答案】C
【解析】解:A.随着pH增大,曲线a表示的粒子浓度先增大后降低,曲线b表示的粒子浓度不断增大,则曲线a表示的是HSO3−,曲线b表示的是SO32−,故A错误;
B.pH=8时,根据图象,曲线b在曲线a的上方,则溶液中c(SO32−)>c(HSO3−),故B错误;
C.pH=7的溶液中,c(H+)=c(OH−),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH−)+c(HSO3−)+2c(SO32−),由于c(H+)=c(OH−),所以c(Na+)=c(HSO3−)+2c(SO32−),故C正确;
D.1moIl/L的NaHO3溶液中,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH−)+c(HSO3−)+2c(SO32−),根据物料守恒:c(Na+)=c(HSO3−)+c(SO32−)+c(H2SO3),则有质子守恒:c(H2SO3)+c(H+)=c(OH−)+c(SO32−),故D错误,
故选:C。
A.随着pH增大,曲线a表示的粒子浓度先增大后降低,曲线b表示的粒子浓度不断增大,则曲线a表示的是HSO3−,曲线b表示的是SO32−;
B.pH=8时,根据图象分析;
C.pH=7的溶液中,c(H+)=c(OH−),根据电荷守恒分析;
D.根据电荷守恒和物料守恒分析。
本题考查离子浓度大小比较,明确图中纵横坐标含义及溶液中溶质是解本题关键,易错选项是C,亚硫酸氢根离子应该写化学式,且亚硫酸氢根离子电离程度大于水解程度,题目难度中等。
16.【答案】负 还原 2Cl−−2e−=Cl2 a2H2O+O2+4e−=4OH− 12.8
【解析】解:(1)甲图中,N2H4在a电极处失去电子,变为N2,a电极为负极,
故答案为:负;
(2)d与电源的负极相连,即d为阴极,阴极发生还原反应,
故答案为:还原;
(3)c与电源的正极相连,即c为阳极,电极反应式为:2Cl−−2e−=Cl2,
故答案为:2Cl−−2e−=Cl2;
(4)原电池:“正正负负”,即带正电荷的阳离子移向正极,带负电荷的阴离子移向正极,OH−通过阴离子交换膜向正极,
故答案为:a;
(5)b为正极,电极反应式为:2H2O+O2+4e−=4OH−,
故答案为:2H2O+O2+4e−=4OH−;
(6)b的电极反应式为:2H2O+O2+4e−=4OH−,当燃料电池消耗0.1molO2时,转移的电子数为:0.4mol,乙中电极增重的为d,电极反应式为:Cu2++2e−=Cu,当转移的电子数为0.4mol时,生成的Cu为:0.2mol,质量为:m=nM=0.2mol×64g/mol=12.8g,
故答案为:12.8g。
甲图中,N2H4在a电极处失去电子,变为N2,a电极为负极,电极反应式为:N2H4−4e−+4OH−=N2+4H2O,b为正极,电极反应式为:2H2O+O2+4e−=4OH−,c与电源的正极相连,即c为阳极,电极反应式为:2Cl−−2e−=Cl2,d与电源的负极相连,即d为阴极,电极反应式为:Cu2++2e−=Cu,电解质中离子移动方向遵循以下规律:①原电池:“正正负负”,即带正电荷的阳离子移向正极,带负电荷的阴离子移向负极,②电解池:“阴阳相吸”,即阴离子移向阳极,阳离子移向阴极。
本题考查了电极的判断、电极方程式的书写、离子的移动方向、电化学的计算,难度适中,要熟悉相关基础知识。
17.【答案】CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)ΔH=−87.0kJ⋅mol−1 c2(H2O)c(CO2)c(N2)c(CH4)c2(NO2) T1,温度越高甲烷物质的量越大,证明升温平衡逆向进行,正反应为放热反应 0.02mol/(L⋅min)C
【解析】解:(1)①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)ΔH=−159.5kJ⋅mol−1;
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH=+116.5kJ⋅mol−1;
③H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44.0kJ⋅mol−1。
利用盖斯定律,将①+②-③得,CO2和NH3合成尿素的热化学方程式为CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)ΔH=−87.0kJ⋅mol−1,
故答案为:CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)ΔH=−87.0kJ⋅mol−1;
(2)①已知反应CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),故平衡常数K=生成物平衡浓度幂次方乘积反应物平衡浓度幂次方乘积=c2(H2O)c(CO2)c(N2)c(CH4)c2(NO2);图象分析可知,先拐先平温度高,T2>T1,温度越高甲烷物质的量越大,证明升温平衡逆向进行,正反应为放热反应,ΔHc(H+)>c(OH−)0.12.5×10−8
【解析】解:(1)0.1mol⋅L−1HA溶液中c(H+)=cKa=0.1×4.0×10−7mol/L=2.0×10−4mol/L,酸溶液中由水电离出的c(H+)等于溶液中c(OH−),即c(H+)水=c(OH−)=Kwc(H+)=10−142.0×10−4mol/L=5.0×10−11 mol/L,
故答案为:5.0×10−11;
(2)在X点时溶液中溶质为物质的量相等的HA和NaA,由图象可知,混合溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH−),电荷关系为c(A−)+c(OH−)=c(Na+)+c(H+),则c(A−)>c(Na+),所以X点溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c(A−)>c(Na+)>c(H+)>c(OH−),
故答案为:c(A−)>c(Na+)>c(H+)>c(OH−);
(3)K点时溶液中溶质为物质的量相等的NaOH和NaA,溶液中c(Na+)=0.2ml/L×0.1L0.2L=0.1mol/L,电荷关系为c(A−)+c(OH−)=c(Na+)+c(H+),所以K点时,溶液中c(OH−)+c(A−)−c(H+)=c(Na+)=0.1mol/L,
故答案为:0.1;
(4)HA的电离平衡常数Ka=c(A−)⋅c(H+)c(HA),A−水解平衡常数Kh=c(HA)⋅c(OH−)c(A−)=KwKa,所以25℃时,N点时NaA的水解平衡常数Kh=KwKa=10−144.0×10−7=2.5×10−8,
故答案为:2.5×10−8。
(1)0.1mol⋅L−1HA溶液中c(H+)=cKa=2.0×10−4mol/L,由水电离出的c(H+)等于溶液中c(OH−);
(2)在X点时溶液中溶质为物质的量相等的HA和NaA,由图象可知,混合溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH−),结合电荷关系解答;
(3)在K点时溶液中溶质为物质的量相等的NaOH和NaA,结合电荷关系解答;
(4)HA的电离平衡常数Ka=c(A−)⋅c(H+)c(HA),A−水解平衡常数Kh=c(HA)⋅c(OH−)c(A−)=KwKa,据此计算N点时NaA的水解平衡常数Kh。
本题考查酸碱混合的定性判断、离子浓度大小的比较和平衡常数计算,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意电荷守恒、物料守恒的运用,题目难度中等。
20.【答案】Cu2+ 6
【解析】解:由表中数据可知,滴加NaOH溶液时,所需溶液pH小的离子先沉淀,所以3种离子中Cu2+先开始沉淀;0.3mol/L的CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(当Cu2+浓度降至10−5 mol⋅L−1)时,溶液中c(Cu2+)=10−5mol/L,c(OH−)=KspCu(OH)2c(Cu2+)=1×10−2110−5mol/L=10−8mol/L,则溶液中c(H+)=Kwc(OH−)=10−1410−8mol/L=10−6mol/L,溶液的pH=6,
故答案为:Cu2+;6。
根据表中离子开始沉淀时的pH数值可知,滴加NaOH溶液时,所需溶液pH小的离子先沉淀;根据Ksp[Cu(OH)2]=1×10−20计算溶液中Cu2+沉淀完全时的c(OH−),再结合Kw计算溶液中c(H+),最后计算溶液的pH,据此分析解答。
本题考查难溶电解质的溶解平衡及Ksp的计算、pH计算等知识,为高频考点,侧重考查学生分析能力、计算能力和灵活运用基础知识能力,把握Ksp的计算为解题关键,注意掌握Ksp表达式及意义,题目难度不大。
21.【答案】ECDBAGF 酚酞 当滴加最后一滴NaOH溶液时,溶液的颜色由无色变浅红,且保持半分钟内不褪色 2.8偏高 不变
【解析】解:(1)①中和滴定有检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液并加指示剂、滴定等操作,滴定操作顺序为:取待测液(或放在装完标准液之后)、装标准液、润洗、装液、赶气泡、调液面、读数、最后滴定读数,重复操作,则正确操作步骤的顺序是ECDBAGF,
故答案为:ECDBAGF;
②碱滴定酸,常常选择酚酞作为指示剂,
故答案为:酚酞;
③滴定终点时溶液由无色变红色,即滴定终点的现象是:当滴加最后一滴NaOH溶液时,溶液的颜色由无色变浅红且保持半分钟内不褪色,
故答案为:当滴加最后一滴NaOH溶液时,溶液的颜色由无色变浅红,且保持半分钟内不褪色;
(2)反应为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,则n(NaOH)=2n(H2SO4),即0.280mol/L×5×10−3L=2×0.025L×c(H2SO4),稀释后硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=0.028mol/L,所以稀释前硫酸的浓度为100mL1mL×0.028mol/L=2.8mol/L,
故答案为:2.8;
(3)①若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则消耗标准液的体积偏大,由c(待测)=c(标准)⋅V(标准)c(待测)可知,测定结果偏高,
故答案为:偏高;
②锥形瓶中加入待测溶液后,再加少量水,待测液的物质的量不变,则消耗标准液的体积不变,测定结果无影响,即不变,
故答案为:不变。
(1)①中和滴定操作步骤有:检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液并加指示剂、滴定等操作;
②该实验为碱滴定酸,且选择酚酞作为指示剂;
③滴定终点时溶液由无色变红色;
(2)根据反应H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O可知,n(NaOH)=2n(H2SO4),结合n=cV计算稀释后硫酸的物质的量浓度,进而计算稀释前硫酸的浓度;
(3)先分析操作方法对V(标准)的影响,然后结合c(待测)=c(标准)⋅V(标准)c(待测)分析滴定误差。
本题考查酸碱中和滴定,为高频考点,侧重分析能力、计算能力和实验能力的考查,把握实验原理、步骤及注意事项是解题关键,注意掌握误差分析的方法与技巧,题目难度中等。
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