安徽省合肥市第八中学2021-2022学年高二化学上学期期末试题(Word版附解析)
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这是一份安徽省合肥市第八中学2021-2022学年高二化学上学期期末试题(Word版附解析),共18页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分,答题前,考生务必用直径0,本卷命题范围,可能用到的相对原子质量, 苹果酸为二元有机弱酸,4a,X的转化率为=40%;等内容,欢迎下载使用。
2021~2022学年度第一学期高二期末考试
化 学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版选择性必修1。
5.可能用到的相对原子质量: H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共计48分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列说法正确的是
A. 化学键断裂放出能量 B. 所有化学反应均伴随能量变化
C. 液体凝固吸收热量 D. 总焓:若反应物>生成物,则
【答案】B
【解析】
【详解】A.化学键断裂吸收能量,A项错误;
B.化学反应的本质是旧化学键的断裂以及新化学键的形成,断开化学键吸收能量,形成化学键放出能量,则所有化学反应均伴随能量变化,B项正确;
C.相同物质,液态的能量高于固态,则液体凝固放出热量,C项错误;
D.,总焓:若反应物>生成物,则,D项错误;
答案选B。
2. 某同学以柠檬为材料自制水果电池,装置如图,下列叙述正确的是
A. 由镁极区移向银极区 B. 镁片上有无色气体放出
C. 铜片替代镁片,现象相同 D. 银片为负极
【答案】A
【解析】
【分析】Mg的金属活动性强于Ag,则Mg片为负极,Mg片的电极反应式为Mg-2e-=Mg2+,Ag片为正极,Ag片电极反应式为2H++2e-=H2↑(柠檬汁呈酸性);结合原电池原理作答。
【详解】A.Mg的金属活动性强于Ag,Mg极为负极,Ag极为正极,阳离子H+向正极移动,即H+由镁极区移向银极区,A项正确;
B.Mg片为负极,Mg片的电极反应式为Mg-2e-=Mg2+,镁片上没有气体放出,B项错误;
C.Cu、Ag在金属活动性顺序表中都位于H的后面,用铜片替代镁片,没有自发进行的氧化还原反应,不能构成原电池,现象不相同,C项错误;
D.Mg的金属活动性强于Ag,Ag片为正极,D项错误;
答案选A。
3. 已知:;。由此推知,其中最稳定的磷单质是
A. 红磷 B. 白磷 C. 黑磷 D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由P(s,红磷)=P(s,黑磷) ∆H=-21.7kJ/mol,说明红磷转化为黑磷为放热反应,则等量的红磷具有的总能量比黑磷具有的总能量高;由P(s,白磷)=P(s,红磷) ∆H=-17.6kJ/mol,说明白磷转化为红磷为放热反应,则等量的白磷具有的总能量比红磷具有的总能量高;根据能量越低越稳定,最稳定的磷单质是黑磷,最不稳定的磷单质是白磷;答案选C。
4. 时,在某恒容密闭烧瓶中存在如下平衡:。若把烧瓶置于的水中,则烧瓶内气体属性不会改变的是
A. 颜色 B. 平均相对分子质量 C. 压强 D. 密度
【答案】D
【解析】
【分析】该反应的正反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,据此分析作答。
【详解】A.把烧瓶置于100℃的水中,温度升高,平衡逆向移动,NO2的浓度增大,烧瓶内气体的颜色加深,A不符合题意;
B.把烧瓶置于100℃的水中,温度升高,平衡逆向移动,混合气体总物质的量增大,但混合气体的总质量不变,混合气体的平均相对分子质量减小,B不符合题意;
C.把烧瓶置于100℃的水中,温度升高,平衡逆向移动,混合气体总物质的量增大,根据PV=nRT,烧瓶内气体的压强增大,C不符合题意;
D.把烧瓶置于100℃的水中,温度升高,虽然平衡逆向移动,但混合气体的总质量不变,恒容烧瓶中体积不变,根据ρ=,则混合气体的密度不变,D符合题意;
答案选D。
5. 将和通入密闭容器中发生反应,通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数与温度和压强的关系如图。下列关于该反应的的判断正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,压强相同时升高温度,Z的物质的量分数减小,可知升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,即;温度相同时增大压强,Z的物质的量分数增大,可知增大压强使平衡正向移动,正反应为气体总物质的量减小的反应,可知,答案选B。
6. 苹果酸为二元有机弱酸()。下列关于及叙述正确的是
A. 电离方程式: B. 溶液中含有2种分子:与
C. 溶液: D. 溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.苹果酸是二元弱酸,弱酸要分步写电离方程式,即,,A项错误;
B.为弱酸,则其溶液中含有的分子为与,共2种分子,B项正确;
C.为强碱弱酸盐,其溶液显碱性,则,C项错误;
D.①、②、③,其中②中,但是①③式子中也有氢氧根生成,所以,D项错误;
答案选B
7. 山东舰是我国自主研制的新型航母,为了延长航母服役寿命可以在航母舰体(主要成分是钢铁合金)上镶嵌金属锌。下列有关说法正确的是
A. 可以用铅等金属代替锌
B. 构成原电池反应时,舰体表面发生氧化反应
C. 这种保护方法叫牺牲阳极的阴极保护法
D. 在酸雨环境中,航母主要发生吸氧腐蚀
【答案】C
【解析】
【详解】A.Zn和Fe及海水构成原电池时,Zn易失电子作负极,Fe作正极,则Fe被保护,但Fe比Pb活泼,构成的原电池,Fe是负极,加快Fe的腐蚀,A错误;
B.在保护航母的过程中,金属锌失电子发生氧化反应,被氧化,则航母表面发生的是还原反应,B错误;
C.在航母舰体(主要成分是钢铁合金)上镶嵌金属锌,属于牺牲阳极的阴极保护法,C正确;
D.在酸雨环境中,航母主要发生析氢腐蚀,D错误;
故选C。
8. 一定条件下,向某密闭容器中充入等物质的量的X和Y,发生反应:。达到平衡后,测得反应前气体的总物质的量与反应后气体的总物质的量之比为5:4,则X的转化率为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】用三段式,结合转化率的概念计算。
【详解】设起始X、Y物质的量都为amol,X转化物质的量为xmol,列三段式
达到平衡后,测得反应前气体的总物质的量与反应后气体的总物质的量之比为5:4,则2a:(2a-x)= 5:4,解得x=0.4a,X的转化率为=40%;
答案选C。
9. 甲胺(CH3NH2)为一元有机弱碱,其电离及与酸反应类似于NH3,下列关于稀甲胺水溶液的叙述错误的是
A. 其他条件不变,加水稀释,c(CH3NH)变大
B. 其他条件不变,升温,促进了CH3NH2电离
C. 电离方程式:CH3NH2+H2OCH3NH+OH-
D. 与稀盐酸反应化学方程式:CH3NH2+HCl=CH3NH3Cl
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.加水稀释,平衡正向移动,但是溶液中离子浓度均减小,故c(CH3NH)变小,A项错误;
B.升高温度,平衡向正向移动,促进电离,B项正确;
C.氨气溶于水,电离方程式为NH3+H2ONH+OH-,所以CH3NH2电离方程式:CH3NH2+H2OCH3NH+OH-,C项正确;
D.CH3NH2为一元有机弱碱,其电离及与酸反应类似于NH3,所以与稀盐酸反应化学方程式:CH3NH2+HCl=CH3NH3Cl,D项正确;
答案选A。
10. 在绝热恒容反应器中发生反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)反应速率随时间的变化如图。下列叙述正确的是
A. t3时反应达到平衡状态 B. 该反应为吸热反应
C. t3~t4:v正因温度降低而降低 D. t4时SO2的转化率达到最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应在达到平衡时反应速率应该保持不变,而t3时正反应速率减小,逆反应速率增大,说明此时反应未达到平衡状态,A错误;
B.根据图示可知:该反应在绝热条件下进行,反应速率受温度和浓度的因素影响,反应速率先增大后减小,说明该反应的正反应为放热反应,B错误;
C.t3~t4:v正降低是因反应物浓度降低而降低,C错误;
D.根据图示可知t4时v正=v逆,反应处于平衡状态,由于该反应的正反应是放热反应,当反应达到平衡状态时,升高温度,化学平衡逆向移动,导致反应物转化率降低,所以t4时平衡状态SO2的转化率达到最大,D正确;
故合理选项是D。
11. 焊接时常用NH4Cl除锈,下列说法一定正确的是
A. NH4Cl为弱酸强碱盐
B. NH4Cl可以抑制水的电离
C. pH=7的NH4Cl、氨水混合液:c(NH)>c(Cl-)
D. NH4Cl溶液:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.NH4Cl为强酸弱碱盐,A项错误;
B.,NH4Cl可以促进水的电离,B项错误;
C.pH=7溶液不一定是中性,常温下pH=7为中性,故无法判断离子浓度大小,C项错误;
D.NH4Cl溶液中,电荷守恒:,物料守恒:,两式相加得到:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O),D项正确;
答案选D。
12. 已知下列热化学方程式:;;,的燃烧热为
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】的燃烧热化学方程式为:,
令反应Ⅰ:;
令反应Ⅱ为:;
令反应Ⅲ为:,根据盖斯定律,将得,则,答案选B。
13. 一定温度下,在1 L 密闭容器中,将和混合加热并达到下列平衡: 。反应前物质的量为5 mol,平衡后物质的量为 4 mol。则反应前的物质的量浓度为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设反应前H2S的物质的量为xmol,列出三段式:,1 L 密闭容器中,,x=3.5,因此,c=n÷v=3.5mol÷1L=,综上所述故选A。
14. 粗银的精炼工艺原理如图,下列叙述错误的是
A. y极电极材料为粗银
B. x极主要电极反应式为
C. 装置乙将化学能转化为电能
D. n极电极反应式为
【答案】A
【解析】
【分析】装置乙为原电池结构,甲醇变为二氧化碳,作负极,氧气得电子作正极。
【详解】A.阳极材料是粗银,需要发生反应为:,故x为粗银,A错误;
B.x极失去电子被氧化,故,B正确;
C.装置乙为原电池,作用是将化学能转换为电能,C正确;
D.因乙中为硫酸,质子交换膜仅允许氢离子通过,故n极的氧气发生的还原反应,电极反应式为,D正确;
故选A。
15. 硒酸钡()为特种玻璃的添加剂,制取原理为,在饱和溶液中与关系如图所示(溶于水时吸收热量)。下列叙述错误的是
A. 升温:M点上移 B. X点:
C. M点: D. :
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.因为硫酸钡溶于水吸热,升温时促进溶解,钡离子浓度增大,M点上移动 ,A正确;
B.根据图示可知X点,B正确;
C.根据图示可知M点,C错误;
D., ,,所以:,D正确;
故选C。
16. 室温下,下列关于电解质溶液的说法中不正确的是
A. 将的氨水与的硝酸等体积混合:
B. 室温下,调节溶液的时,(已知:Ka1=10-2.2、Ka2=10-7.2、Ka3=10-12.4)
C. 时,的平衡常数[该温度下,Ksp(MS)=1.0×10-21、Ksp(RS)=4.0×10-18]
D. 加水稀释氯化铝溶液,铝离子水解程度增大,物质的量增加,溶液酸性增强
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨水为弱碱水溶液,硝酸属于强酸,pH=12的氨水与pH=2的硝酸等体积混合,充分反应后,氨水过量,得到硝酸铵和过量氨水的混合液,溶液呈碱性,溶液中c(OH-)>c(H+),溶液中的电荷守恒为c()+c(OH-)=c(H+)+c(),则c()>c()>c(OH-)>c(H+),A项正确;
B.Ka1==10-2.2、Ka2==10-7.2,==,当溶液的pH=5时,c(H+)=10-5mol/L,则==100.6,B项正确;
C.RS+M2+⇌MS+R2+的平衡常数K=====4000,C项正确;
D.AlCl3溶液中存在水解平衡:Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,加水稀释,促进Al3+的水解,铝离子水解程度增大,H+物质的量增加,但c(H+)减小,溶液酸性减弱,D项错误;
答案选D。
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
17. 氢元素单质及其化合物是人类赖以生活的重要能源。回答下列问题
(1)H-H、O=O、H-O的键能分别为436 kJ·mol-1、496 kJ·mol-1、463 kJ·mol-1。
①热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H,∆H为_______kJ·mol-1。
②氢气燃烧热∆H=-285.8 kJ·mol-1,表示氢气燃烧热的热化学方程式为_______。
③1 mol水蒸气液化放热_______kJ。
(2)肼(N2H4)是一种液态火箭推进剂。N2H4分解的能量变化如图所示:
①正反应的活化能为_______kJ·mol-1,气态肼分解的热化学方程式为_______。
②该反应的∆S_______(填“>”“ ⑦. 高温
【解析】
【分析】
【详解】(1)①热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=(2×436+496-4×463)=-484 kJ·mol-1;
②氢气的燃烧热∆H=-285.8 kJ·mol-1,表示氢气燃烧热的化学方程式为;
③由a、2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-484 kJ·mol-1和b、,结合盖斯定律可知,b-a×得到;
(2)①焓变等于正逆反应的活化能之差,则正反应的活化能为(a+50.7)kJ·mol-1,由图可知气态肼分解吸热50.7 kJ·mol-1,则热化学方程式为;
②为气体增加的反应,则,且,的反应可自发进行,该反应自发进行的条件为高温;
18. 电化学是当今化学研究的热点之一,回答下列问题:
(1)碱性电池具有耐用、电流量大,储存寿命长、外壳不易腐蚀等优点。铝-铜碱性原电池的工作原理如装置甲所示:
①在_______(“”或“”)极有生成,极电极反应式为_______
②若有(标准状况下)生成,则理论上电解质溶液增重_______g。
(2)某兴趣小组设计以甲烷、氧气酸性燃料电池为电源电解溶液,并验证氯气的某种化学性质,工作原理如装置乙、装置丙所示。
①m极为_______极,装置乙发生反应的化学方程式为_______
②Y极电极反应式为_______
③气球b中的现象为_______,证明了氯气的化学性质之一:_______性。
【答案】(1) ①. ②. ③. 24
(2) ①. 正 ②. ③. ④. 气球b中充满黄绿色气体,淀粉碘化钾试纸变蓝 ⑤. 氧化
【解析】
【分析】装置甲为原电池,碱性溶液中铝与氢氧根反应,所以铝作负极,则Cu作正极;
装置乙为甲烷、氧气酸性燃料电池,n极通入甲烷,发生氧化反应,为原电池的负极,m极通入氧气,发生还原反应,为原电池的正极;
装置丙为电解池,电解溶液,其中X极与原电池的负极相连,则X极为阴极,Y极与原电池的正极相连,则Y极为阳极,据此分析作答。
【小问1详解】
①因为装置甲中为碱性溶液,则铝与氢氧根反应生成,Al极电极反应式为;Cu作正极,电极方程式为,该极产生氢气,故答案为:;;
②总电极反应式为,因为标准状况下生成33.6L氢气,即,即,故答案为:24;
【小问2详解】
①氧气变为水,氧原子的化合价变低,发生还原反应,则m为正极,n为负极;该燃料电池是甲烷与氧气反应,生成二氧化碳和水,则化学方程式为:,故答案为:正;;
②电解溶液,Y极为阳极,则电极反应式为,故答案为:;
③气球b与Y极相连,则收集的为氯气,看到的现象为:充满黄绿色气体,淀粉碘化钾试纸变蓝;淀粉遇碘变蓝,体现了氯气的氧化性,故答案为:气球b中充满黄绿色气体,淀粉碘化钾试纸变蓝;氧化。
19. 一定条件下,CO与水蒸气反应生成CO2和H2的热化学方程式为。回答下列问题:
(1)已知1 mol C完全转化成水煤气(CO、H2混合物)时吸收热量131.5 kJ,则1mol C与CO2反应生成CO的焓变是_______
(2)上述反应达到平衡的标志是_______(填字母)。
A.容器内压强不随时间变化
B.容器内各物质的浓度不随时间变化
C.容器内CO、H2O的浓度之比为1∶1
D.单位时间消耗0.1 molCO同时生成0.1 mol H2O
(3)研究表明:上述反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/
400
500
800
平衡常数K
15
9
5
若反应为500℃,起始时CO和H2O的浓度均为0.02 mol/L,则达到平衡时,CO的平衡转化率为_______
(4)在条件下,将0.1 molCO与0.12 mol H2O(g)混合气体充入1 L密闭容器发生反应,反应过程中CO2的物质的量浓度随时间的变化如图所示:
①在内,以CO表示的平均反应速率为_______。
②T℃时该反应的平衡常数Kp=_______(压强代替浓度,分压=总压×物质的分数)。
③平衡后,若向容器中再充入0.2 molCO和0.02 mol H2O(g),则再次平衡后容器内的压强与充入CO和H2O(g)前的压强比为_______
【答案】(1)+172.8 kJ/mol
(2)BD (3)
(4) ①. 0.01 ②. 0.05 ③. 2∶1
【解析】
【小问1详解】
已知:①,
1 mol C完全转化成水煤气(CO、H2混合物)时吸收热量131.5 kJ,可得②C(s)+ H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.5 kJ/mol,
根据盖斯定律,将②-①,整理可得C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H=+172.8 kJ/mol;
【小问2详解】
A.反应在恒容密闭容器中进行,气体的体积不变。该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,则容器内气体的压强始终不变,因此不能根据压强不变判断反应是否达到平衡状态,A不符合题意;
B.反应在恒容密闭容器中进行,气体的体积不变,若容器内各物质的浓度不随时间变化,则反应达到平衡状态,B符合题意;
C.容器内CO、H2O的浓度之比为1∶1时反应可能处于平衡状态,也可能未达到平衡状态,不能据此判断反应是否达到平衡状态,C不符合题意;
D.单位时间消耗0.1 molCO同时就会同时消耗0.1 mol的H2O,还同时生成0.1 mol H2O,则H2O蒸气的物质的量不变,反应达到平衡状态,D符合题意;
故合理选项是BD;
【小问3详解】
在500℃时反应的平衡常数K=9,假设反应过程中CO的改变浓度为a mol/L,则平衡时c(CO)=c(H2O)=(0.02-x)mol/L,c(CO2)=c(H2)=x mol/L,则,解得a=0.015 mol/L,故达到平衡时,CO的平衡转化率为;
【小问4详解】
①在0~2 min内用CO2的浓度变化表示反应速率v(CO2)=,由于用不同物质表示反应速率时,速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比,则v(CO)=v(CO2)=0.01 mol/(L∙min);
②在反应开始时n(CO)=0.1 mol;n(H2O)=0.12 mol,反应达到平衡时n(CO2)=0.02 mol/L×1 L=0.02 mol,根据物质反应转化关系可知平衡时n(H2)=0.02 mol,n(CO)=(0.1-0.02) mol =0.08 mol,n(H2O)=(0.12-0.02)mol =0.10 mol,该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,则平衡时气体总物质的量是0.1 mol+0.12 mol=0.22 mol,故T℃时该反应的平衡常数Kp=;
③反应在恒温、恒容密闭容器中进行,气体的体积不变,该反应是反应前后气体体积不变的反应,故无论反应是否达到平衡,气体的压强之比等于气体的物质的量的比。在平衡时气体的总物质的量是0.22 mol,后又充入0.2 mol CO和0.02 mol H2O(g),此时气体的总物质的量为0.22 mol+0.2 mol+0.02 mol=0.44 mol,因此后来气体与原来气体的物质的量的比是2:1,则再次平衡后容器内的压强与充入CO和H2O(g)前的压强比为2:1。
20. 硫代硫酸钠又称大苏打,可用作定影剂、还原剂。现有某种硫代硫酸钠样品,为了测定该样品纯度,某兴趣小组设计如下实验方案,回答下列问题:
(1)溶液配制:称取该硫代硫酸钠样品,用________(填“新煮沸并冷却的蒸馏水”或“自来水”)在烧杯中溶解完全溶解后冷却至室温,再用玻璃棒引流将溶液全部转移至的容量瓶中,加蒸馏水至离容量瓶刻度线处,改用______定容,定容时,视线与凹液面相切。
(2)滴定:取的(硫酸酸化)标准溶液,加入过量,发生反应:, 然后加入淀粉溶液作为指示剂,用硫代硫酸钠样品溶液滴定至终点,发生反应:,重复实验,平均消耗样品溶液的体积为。
①取用硫酸酸化的标准溶液可选用的仪器是_____________(填“甲”或“乙”)。
②滴定终点时溶液的颜色变化是_____________。
(3)样品纯度的计算:
①根据上述有关数据,该样品中的质量分数为_____________
②下列操作可能使测量结果偏低的是____________(填字母)。
A.盛装硫代硫酸钠样品溶液的滴定管没有润洗
B.锥形瓶中残留少量水
C.读数时滴定前仰视,滴定后俯视
【答案】 ①. 新煮沸并冷却的蒸馏水 ②. 胶头滴管 ③. 甲 ④. 溶液蓝色消失且半分钟内不恢复原色 ⑤. 94.8% ⑥. A
【解析】
【分析】(1)配制一定物质的量浓度溶液溶解样品时用新煮沸并冷却的蒸馏水,配制过程中将溶质溶解冷却至室温后转移溶液至容量瓶中,然后加入蒸馏水至离容量瓶刻度线1~2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水,至溶液的凹液面与刻度线相平;
(2)①具有氧化性,用酸式滴定管盛放;
②滴定到终点时,碘单质完全反应,溶液由蓝色到无色且半分钟内不能恢复原来的颜色;
(3)①依据,得关系式 进行计算。
【详解】(1)由于硫代硫酸钠具有还原性,故配制一定物质的量浓度溶液溶解样品时用新煮沸并冷却的蒸馏水,配制过程中将溶质溶解冷却至室温后转移溶液至容量瓶中,然后加入蒸馏水至离容量瓶刻度线1~2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水,至溶液的凹液面与刻度线相平;
(2)①具有氧化性,用酸式滴定管盛放,选仪器甲;
②滴定终点时溶液的颜色变化是溶液蓝色消失且半分钟内不恢复原色;
(3)①据,得关系式,n( )== = mol,样品中的质量分数为 =94.8%;
②A.盛装硫代硫酸钠样品溶液的滴定管没有润洗,直接盛放硫代硫酸钠溶液,使所耗硫代硫酸钠溶液体积偏大,使测定结果偏低;
B.锥形瓶中残留少量水,不影响滴定结果;
C.读数时滴定前仰视,滴定后俯视,使硫代硫酸钠溶液体积偏低,样品总质量是10.0g,使测定结果偏高;
故答案为:A。
21. 氨水及铵盐是化学工业的重要原料。回答下列问题:
(1)氨水中各种离子的物质的量的浓度从小到大的顺序是_______,其他条件不变,往稀氨水溶液中加入少量蒸馏水,则混合液中水的电离程度_______(填“增加”“减小”或“不变”)。
(2)常温下向某氨水中缓缓通入气体,溶液中与的关系如图所示。常温下的电离平衡常数_______(用含有a的代数式表示),温度升高A点的位置可能是_______(填“”或“”),a_______ (填“>”“<”或“=”)7。
(3)某化学兴趣小组以某废液(主要含有)为原料制取的工艺流程及各离子开始沉淀、完全沉淀的如图所示(常温下的):
金属离子
开始沉淀
2.2
4.1
8.8
完全沉淀
3.5
5.4
10.8
①“沉铁、铝”时反应液的应控制的范围是_______
②“沉锰”时温度不能较高的原因是_______,完全沉淀时,则此时溶液中_______。
【答案】(1) ①. ②. 增加
(2) ①. ②. ③. >
(3) ①. 或其他合理表示形式 ②. 防止铵盐分解及氨气挥发 ③.
【解析】
【小问1详解】
氨水中存在电离平衡NH3∙H2O⇌+OH-、H2O⇌H++OH-,NH3∙H2O的电离程度大于H2O,故氨水中各种离子的物质的量的浓度从小到大的顺序是c(H+)<c()<c(OH-);NH3∙H2O电离产生的OH-对水的电离平衡起抑制作用,故其他条件不变,往稀氨水溶液中加入少量蒸馏水,促进NH3∙H2O的电离,但c(OH-)减小,对水的电离的抑制作用减小,故混合溶液中水的电离程度增加;答案为:c(H+)<c()<c(OH-);增加。
小问2详解】
由图中A点可知,当pH=a即c(OH-)=10a-14mol/L时,=0,=1,常温下NH3∙H2O的电离平衡常数Kb== c(OH-)=10a-14;NH3∙H2O的电离是吸热过程,温度升高Kb增大,=1时,c(OH-)增大,溶液的pH增大,A点的位置可能是A2;向氨水中缓缓通入HCl气体,随着HCl的增加,溶液的pH减小,溶液中c()增加,c(NH3∙H2O)减小,当得到等物质的量浓度的氨水和NH4Cl的混合液时溶液呈碱性,此时溶液中c()>c(NH3∙H2O),故当c()=c(NH3∙H2O)时所得溶液中氨水的浓度大于NH4Cl的浓度,溶液呈碱性,常温下溶液的pH大于7,即a>7;答案为:10a-14;A2;>。
【小问3详解】
①根据表中各金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH可知,“沉铁、铝”时应使Fe3+、Al3+完全沉淀,而Mn2+不形成沉淀,故反应液的pH应控制的范围是[5.4,8.8);答案为:[5.4,8.8)。
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