2022-2023学年吉林省长春市第五中学高二上学期期中考试化学试题含解析
展开吉林省长春市第五中学2022-2023学年高二上学期期中考试化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列有关化学反应速率的说法中,正确的是
A.汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强,反应速率减慢
B.用铁片和稀硫酸反应制取H2时,改用铁片和浓硫酸可以加快产生H2的速率
C.二氧化硫的催化氧化反应是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢
D.100mL2mol·L-1的盐酸与锌反应时,加入适量的NaCl溶液,生成H2的速率不变
【答案】A
【详解】A.减小压强,单位体积活化分子数减小,反应速率减小,故A正确;
B.浓硫酸具有强氧化性,与铁发生钝化,阻止反应的进行,故B错误;
C.升高温度,活化分子百分数增大,反应速率增大,故C错误;
D.加入适量的氯化钠溶液,溶液体积增大,反应物浓度减小,则反应速率减小,故D错误。
答案选A。
2.在M能层中,能级数目为
A.1 B.3 C.9 D.18
【答案】B
【详解】M能层是第三能层,含有3个能级,分别是3s、3p、3d,
答案选B。
3.乙酸是一种一元有机弱酸,为食醋的主要成分。下列实验事实不能证明乙酸是弱酸的是
A.乙酸钠溶液显碱性
B.等体积、等的盐酸和乙酸溶液分别与同样大小的锌粒反应,最初产生氢气的速率相等
C.常温下,测得的乙酸溶液的
D.相同条件下,等浓度的盐酸和乙酸溶液的导电性:盐酸>乙酸溶液
【答案】B
【详解】A. 乙酸钠溶液显碱性,则乙酸钠为强碱弱酸盐,能说明乙酸是弱酸,A不选;
B. 等体积、等的盐酸和乙酸溶液分别与同样大小的锌粒反应,因氢离子浓度相同,因此最初产生氢气的速率相等,不能说明乙酸是弱酸,B选;
C. 常温下,测得的乙酸溶液的,氢离子浓度为,乙酸不完全电离,能说明乙酸是弱酸,C不选;
D. 相同条件下,等浓度的盐酸和乙酸溶液的导电性:盐酸>乙酸溶液,自由离子浓度盐酸>乙酸溶液,乙酸不完全电离,能说明乙酸是弱酸,D不选;
答案选B。
4.已知25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11、Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。在c(Mg2+)=c(Cu2+)的酸性溶液中,逐滴加入NaOH稀溶液使pH慢慢增大,下列判断正确的是
A.Mg2+先沉淀 B.Cu2+先沉淀
C.同时沉淀 D.Mg2+和Cu2+均不可能沉淀
【答案】B
【详解】Mg(OH)2和Cu(OH)2为同种类型的沉淀,Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],所以当c(Mg2+)=c(Cu2+)时,Cu2+沉淀时所需c(OH-)更小,所以逐滴加入NaOH稀溶液使pH慢慢增大,Cu2+先沉淀;
综上所述答案为B。
5.铅蓄电池放电时发生的化学反应:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,其电极材料分别是PbO2和Pb,电解质为H2SO4溶液,下列说法不正确的是
A.电池工作过程中,H2SO4溶液浓度降低
B.电池工作过程中,电解质溶液中H+向正极移动
C.每当有2mol电子通过电路时,负极材料增重96g
D.正极发生反应为:PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O
【答案】D
【详解】A.铅蓄电池工作时,硫酸参加反应生成硫酸铅的同时还生成水,导致硫酸浓度降低,故A正确;
B.原电池放电时,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,即电解质溶液中H+向正极移动,故B正确;
C.在铅蓄电池中,负极上金属Pb失电子发生氧化反应:Pb+-2e-=PbSO4,每当有2mol电子通过电路时,负极材料增重96g,故C正确;
D.在铅蓄电池的正极上,PbO2得电子发生还原反应:PbO2+4H+++2e-=PbSO4+2H2O,故D错误;
答案选D。
6.用惰性电极电解(电解质足量)下列溶液,一段时间后,再加入一定质量的另一种物质(括号内),溶液能与原来完全一样的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】用惰性电极电解下列溶液,则阳离子在阴极放电,阴离子在阳极放电,若加入物质能使溶液恢复到原来的成分和浓度,则从溶液中析出什么物质就应加入什么物质,以此来解答。
【详解】A.电解氯化铜时,阳极放氯气,阴极生成金属铜,所以应加氯化铜让电解质溶液复原,故A不选;
B.电解NaCl溶液,氢离子和氯离子放电,则应加入HCl恢复原样,故B选;
C.电极KNO3溶液实质是电解水,再加入水恢复溶液浓度即可,故C不选;
D.电解CuSO4溶液,铜离子和氢氧根离子放电,则一段时间内应加入氧化铜能恢复原样,加入氢氧化铜引入了氢原子,不符合题意,故D不选;
故答案选B。
【点睛】明确惰性电极电解溶液时离子的放电顺序是解答本题的关键,从溶液中析出什么物质就应加入什么物质。
7.下列关于能层和能级的说法正确的是
A.原子核外每能层最多可容纳的电子数为n2
B.能层序数较大的能级,能量不一定较高
C.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D.同一原子中,2p、3p、4p能容纳的电子数逐渐增多
【答案】B
【详解】A.原子核外每能层最多可容纳的电子数为2n2,故A错误;
B.能层序数越大的能级能量不一定越高,如4s的能量低于3d,故B正确;
C.不同能层的s轨道,能层序数越大的其能量越高,即1s<2s<3s,故C错误;
D.p能级上有3个原子轨道,轨道数相同,故D错误。
故选B。
8.常温下,将0.2000mol/L的NaOH溶液逐滴加入到20.00mL0.2000mol/LNH4Cl溶液中,溶液的pH与所加NaOH溶液的体积的关系如图所示(不考虑挥发)。下列说法错误的是( )
A.a点溶液中:c(NH3•H2O)+c(H+)=c(OH-)+c(NH4+)
B.从a点到d点水的电离程度不断减弱
C.b点溶液中:c(Cl-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
D.c点溶液中:c(NH3•H2O)+c(NH4+)=2c(Na+)
【答案】A
【详解】A. a点为溶液,水解,溶液显酸性,根据质子守恒有:,两边同时加上得,水解程度微弱,则c(NH4+)2c(NH3·H2O),因此有,故A说法错误;
B. 从a点到d点的过程中氢氧化钠与氯化铵反应,在d点时二者恰好完全反应产生氯化钠和一水合氨,一水合氨电离产生的氢氧根离子抑制水的电离,因此从a到d水的电离程度不断减弱,故B说法正确;
C. b点溶液,,根据电荷守恒,则,故,故C说法正确;
D. c点所得溶液为等物质的量浓度的氯化铵、一水合氨和氯化钠的混合溶液,根据物料守恒可得:,故D说法正确。
答案:A。
9.用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验,则下表中各项所列对应关系均正确的一项是
选项
X极
实验前U形管中液体
通电后现象及结论
A
负极
CuCl2溶液
b管中有气体逸出
B
负极
NaOH溶液
溶液pH降低
C
正极
Na2SO4溶液
U形管两端滴入酚酞后,a管中呈红色
D
正极
AgNO3溶液
b管中电极反应式是
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.X为负极,则U形管右侧为阳极,电解氯化铜溶液时,阳极氯离子被氧化生成氯气,所以b管有气体逸出,A正确;
B.电解NaOH溶液的实质是电解水,所以NaOH的浓度会增大,pH增大,B错误;
C.电源X极为正极,a管中石墨电极为阳极,b管中石墨电极为阴极,电解硫酸钠溶液的实质是电解水,H+在阴极区放电,OH-在阳极区放电,故在阴极区有大量的OH-,滴入酚酞后,b管中呈红色,在阳极区有大量的H+,a管中呈无色,C错误;
D.电源X极为正极,则b管为阴极,电解硝酸银溶液时,阴极反应为Ag++e-=Ag,D错误;
综上所述答案为A。
10.研究金属桥墩腐蚀及防护是跨海建桥的重要课题。下列有关判断中正确的是
A.用装置①模拟研究时未见a上有气泡,说明铁没有被腐蚀
B.②中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀
C.③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩
D.①②③中海水均是实现化学能转化为电能的电解质
【答案】C
【详解】A.装置①是吸氧腐蚀,a极是正极,氧气得电子生成氢氧根离子,即O2+4e-+2H2O=4OH-,铁是负极,发生氧化反应生成亚铁离子,即Fe-2e-=Fe2+,铁被腐蚀,故A错误;
B.金属作电解池的阴极被保护,而钢铁桥墩与电源正极相连是阳极,失电子发生氧化反应,即Fe-2e-=Fe2+,钢铁桥墩被腐蚀,故B错误;
C.锌比铁活泼,作负极,锌失电子,即Zn-2e-=Zn2+,所以③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩,故C正确;
D.海水是混合物,不是化合物,既不是电解质,也不是非电解质,故D错误;
答案为C。
11.对于反应,科学家根据光谱研究提出如下反应历程:
第一步:快反应;
第二步: 慢反应;
第三步: 快反应。
上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡,下列叙述正确的是
A.该反应的速率由第二步反应决定
B.反应的中间产物有N2O2、N2O和H2
C.第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞
D.若第一步反应的,则升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
【答案】A
【详解】A.总反应速率由慢反应决定,所以该反应的速率由第二步反应决定,故A正确;
B.NO、H2是反应物,反应的中间产物有N2O2、N2O,故B错误;
C.只有少数分子的碰撞能发生化学反应,能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞,第三步反应中N2O与H2的碰撞不都是有效碰撞,故C错误;
D.升高温度,正逆反应速率均增大,故D错误;
选A。
12.在一定温度下、容积不变的密闭容器中,可逆反应达到平衡状态的标志是
①C的生成速率与C的消耗速率相等
②单位时间内生成,同时生成
③A、B、C的浓度不再改变
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的总压强不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
⑦A,B、C的浓度之比为1:3:2
A.③④⑤⑥⑦ B.①③④⑤⑥ C.①②③④⑦ D.②③④⑤⑥
【答案】B
【详解】①C的生成速率与C的消耗速率相等,即V生成=V消耗,说明该反应达到平衡状态,①符合题意;②无论该反应是否达到平衡状态,单位时间内生成的同时都会生成,所以不能作为达到平衡状态的标志,②不符题意;③反应达到平衡状态时,各物质的物质的量保持不变,浓度也不变,所以A、B、C的浓度不再变化,说明该反应达到平衡状态,③符合题意;④反应前后气体的总质量发生改变,容器容积一定,当混合气体的密度不再发生改变时,说明反应达到平衡状态,④符合题意;⑤该反应是反应前后气体分子数减小的反应,容器容积、温度均不变,当混合气体的总压强不再变化时,说明反应达到平衡状态,⑤符合题意;⑥该反应是反应前后气体的物质的量减小的反应,当混合气体的总物质的量不再变化时,说明反应达到平衡状态,⑥符合题意;⑦达到平衡状态时,A、B、C三种物质的浓度之比可能是1:3:2,也可能不是1:3:2,⑦不符题意;综上分析①③④⑤⑥符合题意,则B选项正确。
故正确答案:B。
13.双极膜(BP)是阴、阳复合膜,在直流电的作用下,阴、阳膜复合层间的解离成和,作为和离子源。利用双极膜电渗析法电解食盐水可获得淡水、NaOH和HCl,其工作原理如图所示,M、N为离子交换膜。下列说法错误的是
A.Y电极与电源正极相连,发生的反应为
B.M为阴离子交换膜,N为阳离子交换膜
C.“双极膜电渗析法”也可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH)
D.若去掉双极膜(BP),电路中每转移1 mol电子,两极共得到1 mol气体
【答案】B
【分析】盐室加入NaCl浓溶液,阴离子向Y电极移动,则Y电极为阳极,因此盐室中氯离子向Y电极移动,则N为阴离子交换膜;所以X电极为阴极,盐室中的向X电极移动,则M为阳离子交换膜,据此分析解答。
【详解】A.Y电极为阳极,与电源正极相连,发生的反应为,故A正确;
B.由分析可知,M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜,故B错误;
C.“双极膜电渗析法”利用阴、阳离子的定向移动,可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH),故C正确;
D.若去掉双极膜(BP),电路中每转移1 mol电子,两极可产生0.5 mol氯气和0.5 mol的氢气,共得到1 mol气体,故D正确;
答案选B。
14.下列关于电解质溶液的说法中正确的是
A.常温下pH=10的某碱溶液,取1mL稀释到100mL,稀释后pH为a,则
B.某温度下纯水中,则该温度下0.1的盐酸的pH=1
C.常温下pH=3的H2SO4与pH=11的氨水等体积混合后,加入酚酞溶液仍为无色
D.用等浓度的NaOH溶液中和等体积pH=2与pH=3的醋酸,所消耗的NaOH溶液的体积前者是后者的10倍
【答案】B
【详解】A.常温下pH=10的某碱溶液中氢氧根离子浓度为10—4mol/L,取1mL稀释到100mL若碱为强碱溶液,溶液中氢氧根离子浓度为10—6mol/L,溶液pH为8,若碱为弱碱溶液,因弱碱溶液中存在电离平衡,溶液中氢氧根离子浓度大于10—6mol/L,溶液pH大于8,则稀释后,故A错误;
B.某温度下0.1mol/L盐酸溶液中氢离子浓度为0.1mol/L,溶液pH为1,故B正确;
C.常温下pH=3的硫酸溶液与pH=11的氨水等体积混合时,氨水过量,溶液呈碱性,滴入酚酞溶液,溶液变为红色,故C错误;
D.醋酸溶液中存在电离平衡,溶液中酸的浓度越小,电离程度越大,则pH为2的醋酸溶液的浓度比pH为3的醋酸溶液的浓度10倍要小,则等体积pH=2与pH=3的醋酸消耗等浓度的氢氧化钠溶液时消耗氢氧化钠溶液的体积,前者比后者的10倍要小,故D错误;
故选B。
15.第三代混合动力车目前一般使用镍氢电池(M表示储氢合金;汽车在刹车或下坡时,电池处于充电状态)。镍氢电池充放电原理的示意图如下:
其总反应式为。根据所给信息判断,下列说法错误的是
A.混合动力汽车上坡或加速时,乙电极的电极反应式为:NiOOH+H2O+eˉ==Ni(OH)2+OHˉ
B.混合动力汽车上坡或加速时,电解液中OHˉ向甲电极移动
C.混合动力汽车下坡或刹车时,甲电极周围溶液的pH减小
D.混合动力汽车下坡或刹车时,电流的方向为:甲电极→发动机→乙电极
【答案】C
【详解】汽车在刹车或下坡时,电池处于充电状态,则混合动力车上坡或加速时,电池处于放电状态。充电相当于电解池,放电相当于原电池。A和B相当于原电池,原电池中负极失去电子,经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,则阴离子向负极移动。根据题意可知氢气是负极,即甲是负极,乙是正极,A、混合动力汽车上坡或加速时,乙电极为正极,电极反应式为:NiOOH+H2O+eˉ==Ni(OH)2+OHˉ,符合图示中的转化,故A正确;
B、混合动力汽车上坡或加速时,电解液中OHˉ向负极移动,即向甲电极移动,故B正确;C和D相当于电解池。此时甲是阴极,乙是阳极,电极反应式分别为2H 2 O +2e - = H 2+2OH - 、2Ni(OH) 2 +2OH - -2e - =2NiOOH+2H 2 O;C、混合动力汽车下坡或刹车时,甲电极周围溶液的pH增大,故C错误;D、混合动力汽车下坡或刹车时,电流的方向为:阴极到阳极,即为:甲电极→发动机→乙电极,故D正确;故选C。
点睛:本题综合性很强,将原电池电解池放到一起考查,做题的时候一定要分清楚,如:汽车在刹车或下坡时,电池处于充电状态,则混合动力车上坡或加速时,电池处于放电状态。充电相当于电解池,放电相当于原电池。在书写电极反应式时,特别要注意电解质的酸碱性,小心犯了常识性的错误。
16.已知298K时,Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(NiCO3)=1.0×10-7;p(Ni)=-lgc(Ni2+),p(B)=-lgc(S2-)或-lgc(CO)。在含物质的量浓度相同的Na2S和Na2CO3的混合溶液中滴加Ni(NO3)2溶液产生两种沉淀,溶液中阳离子、阴离子浓度关系如图所示。下列说法错误的是
A.常温下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度
B.向d点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐,d点向b点移动
C.对于曲线Ⅰ,在b点加热,b点向c点移动
D.P为3.5且对应的阴离子是CO
【答案】C
【详解】A.常温下Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(NiCO3)=1.0×10-7,Ksp(NiS)<Ksp(NiCO3),NiS和NiCO3属于同种类型,则常温下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度,A项正确;
B.Ksp(NiS)<Ksp(NiCO3),则曲线Ⅰ代表NiS,曲线Ⅱ代表NiCO3,在d点溶液中存在溶解平衡NiS(s)Ni2+(aq)+S2-(aq),加入Na2S,S2-(aq)浓度增大,平衡逆向移动,Ni2+(aq)浓度减小,d点向b点移动,B项正确;
C.对曲线Ⅰ在b点加热,NiS的溶解度增大,S2-(aq)和Ni2+(aq)浓度浓度增大,b点向a点方向移动,C项错误;
D.曲线Ⅱ代表NiCO3,a点c(Ni2+)=c(CO),Ksp(NiCO3)=c(Ni2+)×c(CO)=1.0×10-7,c(Ni2+)=c(CO)=10-3.5,p(Ni)=p(B)=3.5,且对应的阴离子为CO,D项正确。
故选C。
二、多选题
17.常温下,某溶液中由水电离的 c(H+)=1×10-13mol·L-1,该溶液可能是
①SO2 水溶液 ② NH4Cl 溶液 ③ NaNO3 溶液 ④ NaOH 溶液
A.① B.② C.③ D.④
【答案】AD
【分析】常温下,某溶液中由水电离的 c(H+)=1×10-13mol·L-1,说明水的电离受到抑制,应为酸溶液或碱溶液。
【详解】①二氧化硫的水溶液中含有亚硫酸,亚硫酸可以电离出氢离子抑制水的电离,故①可能;
②氯化铵水溶液中存在铵根的水解促进水的电离,故②不可能;
③硝酸钠为强碱强酸盐,不影响水的电离,故③不可能;
④NaOH可以电离出氢氧根抑制水的电离,故④可能;
综上所述答案为AD。
18.固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过。该电池的工作原理如图所示,其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是
A.有O2放电的a极为电池的负极
B.O2-移向电池的负极
C.b极对应的电极反应式为2H2-4e-+2O2-=2H2O
D.a极对应的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
【答案】BC
【详解】A.在燃料电池中,有O2放电的a极为电池的正极,故A错误;
B.在燃料电池中,阴离子移向负极,所以O2-移向电池的负极,故B正确;
C.b极为负极,H2失电子发生氧化反应生成H2O,电极反应式为2H2-4e-+2O2-=2H2O,故C正确;
D.a极为正极,O2得电子生成O2-,电极反应式为O2+4e-=2O2-,故D错误;
答案选BC。
三、填空题
19.室温时,三种酸的电离平衡常数如表所示。
化学式
CH3COOH
HClO
H3PO3
名称
醋酸
次氯酸
亚磷酸
电离平衡常数
1.8×10-5
3.0×10-8
K1=8.3×10-3
K2=5.6×10-6
回答下列问题:
(1)浓度均为0.1mol/L的CH3COOH,HClO,H3PO3溶液中,c(H+)最小的是__。
(2)亚磷酸(H3PO3)为二元酸,具有较强的还原性Na2HPO3是________(填“酸式盐”“碱式盐”或“正盐”)。H3PO3的第二级电离方程式为__________。此时的电离平衡常数表达式K=_____________。
(3)常温下,0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释的过程中,下列表达式的数值变大的是___(填字母)。A.c(H+) B. C.c(CH3COO-) D.c(CH3COOH)
(4)体积均为10mL、c(H+)均为10-2mol/L的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL,稀释过程中c(H+)的变化如图所示测HX的电离平衡常数_____(填“大于”、“小于”或“等于”)醋酸的电离平衡常数。
【答案】(1)
(2) 正盐
(3)B
(4)大于
【详解】(1)根据电离常数的大小,电离常数越大,电离产生的浓度越大,酸性越强,电离常数是最小的,所以同浓度的溶液中,最小的是。
(2)因为二元弱酸,所以只有电离出两个,所以为正盐;的二级电极方程式为:;根据电离方程式,其电离常数表达式为:。
(3)在溶液中存在离平衡:,加水稀释,平衡正向移动,因为溶液体积增大,、、浓度减小,因为平衡正向移动,增大,减小,变大。故选B。
(4)根据图像,相同醋酸溶液与一元酸分别加水稀释相同的倍数,的较大,酸性强,电离常数较大,故电离常数,大于醋酸。
20.某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到电流计的指针发生了偏转,并且三个池中的电解质溶液均足量。
请回答下列问题:
(1)甲池为_________(填“原电池”“电解池”或“电镀池”),通入O2电极的电极反应式为__________。
(2)乙池B电极的电极反应式为____________。通电一段时间后,若使乙池恢复到通电前的状态(浓度一样),则可向其中加入适量的__________(填化学式)物质。
(3)当丙池中D极质量增加6.40g时,则导线中通过的电子数目为_________。
(4)若在丙池中使铁件表面镀上铜,则C电极应改为________作电极(填电极的材料)。电镀前与电镀后相比:丙中溶液的pH将___(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) 原电池 4H++O2+4e-=2H2O
(2) Ag++e-=Ag Ag2O
(3)0.2NA
(4) Cu 不变
【分析】甲池是原电池,通入O2电极为正极,电极反应式为4H++O2+4e-=2H2O,通入CH3OH电极为负极,电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+;乙池为电解池,A电极与原电池正极相连,则A电极为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,B电极为阴极,电极反应式为Ag++e-=Ag;丙池为电解池,D电极与原电池的负极相连,故D电极为阴极,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,C电极为阳极,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑。
【详解】(1)甲池是原电池,通入O2电极为正极,电极反应为4H++O2+4e-=2H2O。
(2)乙池为电解池,A电极与原电池正极相连,则A电极为阳极,B电极为阴极,B电极的电极反应为Ag++e-=Ag;乙池中的总反应为4AgNO3+2H2O=4Ag+O2↑+4HNO3,通电一段时间后,若使乙池恢复到通电前的状态(浓度一样),则可向其中加入适量的Ag2O。
(3)丙池为电解池,D电极与原电池负极相连,则D电极为阴极,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,当丙池中D极质量增加6.40g时,即D电极上产生0.1mol Cu时,导线中通过的电子数目为0.2NA。
(4)若在丙池中使铁件表面镀上铜,则C电极应改为Cu作电极,电极反应式为Cu-2e-=Cu;电镀前与电镀后相比:丙中溶液的H+的浓度不变,溶液pH也不变。
21.I.氧化还原滴定—取草酸(H2C2O4)溶液置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用浓度为0.1mol·L-1的高锰酸钾溶液滴定,发生的反应为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O。
表格中记录了实验数据:
滴定次数
待测液体积
(mL)
标准KMnO4溶液体积(mL)
滴定前读数
滴定后读数
第一次
25.00
0.50
20.40
第二次
25.00
3.00
23.00
第三次
25.00
1.00
22.50
第四次
25.00
4.00
24.10
(1)滴定时,KMnO4溶液应装在______式滴定管中,滴定终点时的现象是_______________。
(2)该草酸溶液的浓度为__________。
II.沉淀滴定――滴定剂和被滴定物的生成物比滴定剂与指示剂的生成物更难溶。
(3)参考下表中的数据,若用AgNO3滴定NaCl溶液,可选用的指示剂是_____(填选项字母)。当Cl-恰好沉淀完全时,此时指示剂也恰好开始显色,请问此时指示剂的物质的量浓度为___________________。
难溶物
AgCl
AgBr
AgCN
Ag2CrO4
AgSCN
颜色
白
浅黄
白
砖红
白
Ksp
1.0×10-10
5.35×10-13
1.21×10-16
1.12×10-12
1.0×10-12
A.NaSCN B.NaBr C.NaCN D.Na2CrO4
【答案】(1) 酸 当滴入最后一滴标准液时,锥形瓶中溶液由无色变为浅红色或浅紫色,且半分钟内不褪色
(2)0.2mol/L
(3) D 1.12×10-2mol/L
【详解】(1)KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶,所以装在酸式滴定管中,达到滴定终点时,KMnO4稍过量,溶液由无色变为紫红色,所以滴定终点现象为:当滴入最后一滴标准液时,锥形瓶中溶液由无色变为浅红色或浅紫色,且半分钟内不褪色;
(2)四次滴定所用标准液的体积分别为(20.40-0.50)mL=19.90mL、(23.00-3.00)mL=20.00mL、(22.50-1.00)mL=21.50mL、(24.10-4.00)mL=20.10mL,第三次数据偏差较大,舍去,所以消耗标准液的平均体积为V=mL=20.00mL,高锰酸钾的物质的量为n(KMnO4)=c•V=0.10mol/L×0.020L=0.0020mol,根据反应2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O可知:n(H2C2O4)=2.5n(KMnO4)=0.005mol,故待测液草酸的物质的量浓度c(H2C2O4)==0.2mol/L;
(3)选用的指示剂应能够使溶液或沉淀有明显的颜色变化,AgBr和Ag2CrO4沉淀均有颜色,但根据题目所给数据可知,AgBr的溶解度比AgCl,则会导致氯离子还未完全沉淀时就会生成AgBr沉淀,虽然Ag2CrO4的Ksp比AgCl小,但Ag2CrO4为A2B型沉淀,所以Ag2CrO4的溶解度比AgCl大,则可以选用Na2CrO4作指示剂,达到滴定终点时会有砖红色沉淀生成;当Cl-恰好沉淀完全时,即此时c(Cl-)=10-5mol/L,则c(Ag+)==10-5mol/L,则c(Na2CrO4)=c(CrO)===1.12×10-2mol/L。
四、工业流程题
22.锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途。以辉锑矿(主要成分为,还含有PbS、、CuO、等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示:
已知:①浸出液中除含过量盐酸和之外,还含有、、、等;
②常温下:,;
③溶液中离子浓度小于或等于mol/L时,认为该离子沉淀完全。
(1)滤渣1中除了S之外,还有____________________(填化学式)。
(2)“浸出”时,发生反应的化学方程式为_____________________。
(3)该生产流程能实现循环利用的物质是_________(填化学式)。
(4)常温下,“除铜、铅”时,和均沉淀完全,此时溶液中的不低于_______。所加也不宜过多,其原因为_____________。
【答案】(1)SiO2
(2)Sb2S3 + 3SbCl5 = 5SbCl3 + 3S
(3)Sb和SbCl5
(4) 9.0×10-24mol/L 所加Na2S也不宜过多,否则会产生H2S等有污染的气体
【分析】辉锑矿(主要成分为,还含有PbS、、CuO、等)中加入盐酸,浸出液中除含过量盐酸和之外,还含有、、、等,滤渣1中除了生成的S之外还有未溶解的二氧化硅;浸出液中加入Sb,Sb将还原为;加入时使和均沉淀完全,过滤得到的滤渣2为CuS、PbS;滤液中加入除砷,生成亚磷酸和砷单质;电解溶液得到Sb、。
【详解】(1)分析可知滤渣1除了S之外还含有SiO2;
(2)“浸出”工序中,Sb2S3和SbCl5发生氧化还原反应生成S单质和SbCl3,根据电子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为:Sb2S3 + 3SbCl5 = 5SbCl3 + 3S;
(3)根据流程图可知,Sb还原SbCl5得到SbCl3,最终含SbCl3溶液经电解得到Sb单质,生成的SbCl5又可返回浸出工序中,因此该生产流程能循环利用的物质有Sb和SbCl5;
(4)根据所给溶度积数据可知,Cu2+比Pb2+更易形成沉淀,因此若要使Cu2+和Pb2+均沉淀完全,则S2-的浓度满足使Pb2+沉淀即可,根据Ksp(PbS) = c(Pb2+)×c(S2-),c(Pb2+) = 1.0×10-5 mol/L,因此c(S2-) = = 9.0×10-24mol/L,即溶液中的c(S2-)不应低于9.0×10-24mol/L;所加Na2S也不宜过多,否则会产生H2S等有污染的气体。
吉林省长春市第五中学长春市田家炳实验中学2023-2024学年高二上学期月考化学试题: 这是一份吉林省长春市第五中学长春市田家炳实验中学2023-2024学年高二上学期月考化学试题,共10页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年吉林省长春市第五中学高二上学期期中考试化学试题含答案: 这是一份2022-2023学年吉林省长春市第五中学高二上学期期中考试化学试题含答案,共21页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,工业流程题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年吉林省长春市第五中学高一上学期期中考试化学试题含解析: 这是一份2022-2023学年吉林省长春市第五中学高一上学期期中考试化学试题含解析,共23页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题等内容,欢迎下载使用。