2018-2019学年陕西省西安市长安区第一中学高二上学期期末考试化学(理)试题 解析版
展开
陕西省西安市长安区第一中学2018-2019学年高二上学期期末
考试化学(理)试题
1.下列过程没有发生化学变化的是
A. 用热碱水清除炊具上残留的油污
B. 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
C. 用鸡蛋壳内膜和蒸馏水除去淀粉胶体中的少量氯化钠
D. 用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装
【答案】C
【解析】
【详解】A.油污的成分是油脂,在碱性条件下发生水解生成易溶于水的高级脂肪酸钠和甘油,该过程有新物质生成,属于化学变化,故A错误;
B.乙烯具有催熟作用,为了延长水果的保鲜期,用高锰酸钾可以除掉乙烯,该过程中乙烯与高锰酸钾发生氧化还原反应,故B错误;
C.鸡蛋壳膜是半透膜,允许NaCl通过,不允许胶体通过,将混合之后的物体放入鸡蛋壳膜内,然后再放入清水中,一段时间后就除掉了食盐,这个过程叫渗析,属于物理变化,故C正确;
D.硅胶具有吸水性,可以做干燥剂,吸收水分,属于物理变化;铁粉具有还原性,防止食物被氧化,发生氧化还原反应,属于化学变化,故D错误。
答案选C。
2.用类推法可能会得出错误的结论,因此推出的结论要经过实践的检验才能确定其正确与否。下列推论中正确的是
A. 加热条件下,Na与氧气反应生成过氧化钠,锂与氧气反应生成过氧化锂
B. 相同温度下,Ca(HCO3)2的溶解度大于CaCO3,NaHCO3的溶解度大于Na2CO3
C. Al3+与S2-在溶液中可发生相互促进的水解反应生成沉淀和气体,Fe3+与S2-也如此
D. 可以用铝制或铁制容器常温下贮运浓硫酸,也可贮运浓硝酸
【答案】D
【解析】
【详解】A. 加热条件下,Na与氧气反应生成过氧化钠,但是Li的活泼性弱于Na,锂与氧气反应只生成氧化锂,故A错误;
B.一般难溶性的碳酸盐的溶解度小于相应的碳酸氢盐,如Ca(HCO3)2的溶解度大于CaCO3,而可溶性的碳酸盐的溶解度大于相应的碳酸氢盐,如Na2CO3溶解度大于NaHCO3,故B错误;
C. Al3+与S2-在溶液中可发生双水解反应生成沉淀和气体,Fe3+和S2-发生氧化还原反应,故C错误;
D.常温下铁、铝能和浓硝酸、浓硫酸形成致密的氧化膜,阻止进一步的腐蚀,故D正确。
答案选D。
3.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A.
向20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,加热;再加入银氨溶液,未出现银镜
蔗糖未水解
B.
对某白色固体进行焰色反应,火焰呈紫色
该固体为钾盐
C.
向FeBr2溶液中加入少量氯水再加CCl4,CCl4层呈无色
Fe2+的还原性强于Br-
D.
将溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热产生的气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色
产生的气体为乙烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】银镜反应需在弱碱条件下才能发生,A中若还存在稀硫酸,则不能出现银镜,故A错误;
B. K的焰色为紫色,则对某白色固体进行颜色反应实验,火焰呈紫色,则含K元素,但不一定为钾盐,故B错误;
C. 加入少量氯水,只氧化亚铁离子,CCl4层无色,则Fe2+的还原性强于Br-,故C正确;
D. 乙醇易挥发,乙醇与乙烯均能被高锰酸钾氧化,则不能检验乙烯的生成,故D错误。
答案选C。
4.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24 LCH3OH中含有的原子数目为6 NA
B. 18 g 2H2O中含有的电子数目为10 NA
C. 25℃时,1 L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-数为0.05 NA
D. 常温下,21 g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5 NA
【答案】D
【解析】
【详解】A项,标准状况下,CH3OH为液体,无法用标准气体摩尔体积换算,故A项错误;
B项,2H2O的摩尔质量为20g/mol,故18g重水的物质的量为0.9mol,故含9NA个电子,故B项错误;
C项,pH=13的Ba(OH) 2溶液OH-浓度为0.1mol/L,所以1 L pH=13的Ba(OH) 2溶液中含有的OH-数为0.1NA,故C项错误;
D项,乙烯和丁烯的最简式均为CH2,故21g混合物中含有的CH2的物质的量n==1.5mol,故含有的碳原子的物质的量为1.5mol,即1.5NA个,故D项正确。
答案选D。
【点睛】本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算,熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键,注意气体摩尔体积使用对象与方法。
5.某种合成药物中间体X的结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. X的分子式为C8H8O4Cl
B. 1 mol X与足量浓溴水反应,最多消耗2 mol Br2
C. 一定条件下,X分子能发生加成、取代、消去、加聚反应
D. 1 mol X与足量NaOH溶液反应,最多消耗3 mol NaOH
【答案】B
【解析】
【详解】A、由结构简式可知X的分子式为C8H7O4Cl,故A错误;
B、苯环上酚羟基邻对位氢原子能被溴原子取代,1molX跟足量浓溴水反应,最多消耗2molBr2,故B正确;
C、碳碳不饱和键能发生加聚反应,该物质中不含碳碳不饱和键,所以不能发生加聚反应,也不能发生卤代烃的消去反应,故C错误;
D、酚羟基和羧基能和NaOH发生中和反应,氯原子能发生水解反应,所以1molX跟足量NaOH溶液反应,最多消耗4molNaOH,故D错误;
故选B。
6.下列说法正确的是
A. 将苯加入溴水中振荡后,水层接近无色,是因为发生了取代反应
B. 2,2-二甲基丙烷也称新戊烷
C. 等质量的乙烯和乙醇在氧气中充分燃烧耗氧量相同
D. 环己醇能与氢氧化钠溶液反应且所有碳原子可以共面
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯与溴水不反,发生萃取,故A错误;
B. 2,2-二甲基丙烷中主碳链三个碳原子,2号碳上两个甲基,也可以称为新戊烷,故B正确;
C. 乙烯和乙醇在氧气中充分燃烧均消耗3mol氧气,等质量时二者的物质的量不同,则消耗的氧气不同,故C错误;
D.环己醇与氢氧化钠溶液不反应,故D错误。
所以B选项是正确的。
7.四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同的电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与Y同族,Y的氢化物为具有臭鸡蛋气味的气体,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:W<X<Z
B. W与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C. 气态氢化物的热稳定性:W<Y
D. 氧化物对应水化物的酸性:Y<Z
【答案】B
【解析】
【分析】
由X的原子半径是短周期主族原子中最大的可知,X为Na;Z的原子序数大于X且与Na形成的离子化合物的水溶液呈中性可知,Z为Cl;W和X的简单离子电子层结构相同且与Y同族,Y的氢化物为具有臭鸡蛋气味的气体,为H2S,则W应在第二周期,Y在第三周期,则W可为O,此时Y为S。
综上所述,W为O,X为Na,Y为S,Z为Cl。
【详解】根据以上分析,W为O,X为Na,Y为S,Z为Cl,
A项,根据元素周期律可知:离子电子层结构相同的,原子序数大的离子半径小,电子层结构不同的,电子层越多离子半径越大,可得简单离子半径: X<W<Z,故A项错误;
B项,Na与O形成的化合物有Na2O和Na2O2两种;S与O形成的化合物有SO2和SO3两种;Cl与O形成的化合物有ClO2、Cl2O7等多种二元化合物;故B项正确;
C项,根据元素周期律可知,同主族元素随着原子序数的增大,元素的非金属性减弱,气态氢化物的稳定性降低,所以气态氢化物的热稳定性:W>Y,故C项错误;
D项,根据元素周期律可知,同周期元素随着原子序数的增大,元素的非金属性增强,最高价氧化物的水化物的酸性增强,即Y<Z,但氧化物对应水化物的酸性不存在此关系,如次氯酸酸性很弱,故D项错误。
综上所述,本题正确答案为B。
8.对可逆反应4NH3(g) + 5O2(g)4NO(g) + 6H2O(g),下列叙述正确的是
A. 达到化学平衡时,5v正(O2)=4v逆(NO)
B. 若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态
C. 达到化学平衡时,若增大容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D. 达到平衡前,化学反应速率关系:3v正(NH3)=2v正(H2O)
【答案】D
【解析】
试题分析:A、化学反应中反应速率之比等于化学计量数之比,根据化学方程式可知4v正(O2)=5v正(NO)故A错误;B、若单位时间内生成xmolNO的同时,消耗xmolNH3,则只表明反应正向进行,不能体现正逆反应速率相等,故B不正确;
C、达到化学平衡时,若增加容器体积,则物质的浓度减小,正逆反应速率均减小,故C错误;
D、化学反应中反应速率之比等于化学计量数之比,根据化学方程式可知3v正(NH3)=2v正(H2O)在平衡状态和反应过程中都成立,说明反应达到平衡状态,
考点:考查了化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断的相关知识。
9.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. c(H+)/c(OH-) = 1×10-12的溶液中:K+、Na+、CO32-、NO3-
B. 无色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-
C. 室温下,由水电离的c(H+)=10-10 mol·L-1的溶液中:Cl-、HCO3-、NO3-、NH4+
D. 能使甲基橙变红的溶液中:Fe2+、Al3+、NO3-、Cl-
【答案】A
【解析】
【详解】A. 该溶液呈碱性,溶液中存在大量氢氧根离子,K+、Na+、CO32-、NO3-之间不反应,都不与氢氧根离子反应,在溶液中能够大量共存,故A正确;
B. Fe3+呈黄色,不符合无色条件,且Fe3+、SCN -发生络合反应而不能大量共存,故B错误;
C. 室温下,由水电离的c(H+)=10-10 mol·L-1的溶液,为酸或碱溶液,酸溶液中不能大量存在HCO3-,碱溶液中不能大量存在HCO3-、NH4+,故C错误;
D. 能使甲基橙溶液变红色,说明溶液呈酸性,Fe2+、H+、NO3-发生氧化还原反应,不能大量共存,故D错误。
答案选A。
【点睛】本题考查离子共存的判断,注意明确离子不能大量共存的一般情况:能发生复分解反应的离子之间;能发生氧化还原反应的离子之间等;还应该注意题目所隐含的条件,如:溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的 H+或OH-;溶液的具体反应条件,如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”;是“可能”共存,还是“一定”共存等。
10.下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是
A. HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则CH3COOH和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1
B. CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则反应2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)的ΔH=+2×283.0 kJ·mol-1
C. 氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol-1,则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH=+2×285.5 kJ·mol-1
D. 1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳时所放出的热量是甲烷的燃烧热
【答案】C
【解析】
【详解】A、CH3COOH和NaOH反应,由于醋酸存在电离平衡,放出的热量减少,ΔH反而增大,则CH3COOH和NaOH反应的中和热ΔH>-57.3 kJ·mol-1,故A错误;
B、因CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则反应2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)的ΔH=-2×283.0 kJ·mol-1,故B错误;
C、氢气燃烧热是放热反应,焓变为负值,水电解过程是吸热反应,2mol水电解反应吸收热量为571.0kJ,故C正确;
D、1 mol可燃物燃烧生成稳定氧化物放出的热量是燃烧热,而1 mol甲烷燃烧生成气态水不是稳定氧化物,应为液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热,故D错误。
答案选C。
11.H2S与CO2在高温下发生反应:CO2 (g) + H2S (g) COS (g) + H2O (g)。在610 K时,将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。下列说法不正确的是
A. 升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是放热反应
B. 通入CO2后,正反应速率先增大后减小
C. H2S的平衡转化率α = 4.5 %
D. 反应平衡常数K = 2.8×10-3
【答案】C
【解析】
【详解】列出反应三段式:
CO2 (g) + H2S (g) COS (g) + H2O (g)
n起始/mol 0.10 0.40 0 0
n转化/mol x x x x
n平衡/mol 0.10-x 0.40-x x x
反应平衡后水的物质的量分数为0.02,则x/0.50=0.02,x=0.01,
A. 升高温度,H2S浓度增加,说明升温平衡逆向移动,则表明正反应是放热反应,故A正确;
B. 通入CO2后,增大反应物浓度,正反应速率增大,随着反应进行,反应物浓度又逐渐减小,所以正反应速率先增大后减小,故B正确;
C. 根据以上计算数据,H2S的平衡转化率α =×100%= 2.5 %,故C错误;
D. 根据以上计算数据,反应平衡常数K = ==2.8×10-3,故D正确。
答案选C。
【点睛】题目考查化学平衡的影响因素和计算等问题,检验学生的分析能力和计算能力,解题方法:列出化学平衡三段式,根据平衡常数、平衡移动原理等分析和计算。
12.某次酸雨的分析数据如下:c(NH4+)=2.0×10-5 mol/L,c(Na+)=1.9×10-5 mol/L,c(Cl-)=6.0×10-5 mol/L,c(NO3-)=2.3×10-5 mol/L,c(SO42-)=2.8×10-5 mol/L,则此次酸雨的pH大约为
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】B
【解析】
试题分析:根据溶液显电中性,c(NH4+)+c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(NO3-)+2c(SO42-),代入数值,解得:c(H+)=1×10-4mol·L-1,则pH=4,故选项B正确。
考点:考查pH的计算等知识。
13.下列说法中正确的是
A. 25℃时,若某溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7 mol/L,则该溶液呈中性
B. 溶液中若c(H+)>10-7 mol/L,则c(H+)>c(OH-),溶液显酸性
C. c(H+)越大,则pH值越大,溶液的酸性越强
D. pH值为0的溶液中c(H+) = 0 mol/L
【答案】A
【解析】
试题分析:A.25℃时,水的离子积常数Kw=c(H+)×c(OH-)=10-14,所以水中c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L,呈中性,水的电离吸热,温度越低,电离程度越小,所以当某溶液中c(H+)=c(OH-)=10-8mol•L-1,该溶液可能是温度低于25℃的如氯化钠一类的呈中性的溶液,故A正确;B.溶液呈酸碱性本质,取决与溶液中H+浓度与OH-浓度的相对大小,当溶液中:c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,溶液中若c(H+)>10-7mol•L-1,不一定c(H+)>c(OH-),故B错误;C.溶液的酸碱度可用pH值表示,其计算公式为pH=-lg〔H+〕,其中〔H+〕表示氢离子浓度,所以pH越小表示溶液的酸性越强,故C错误;D.pH=-lg〔H+〕,pH为0的溶液,c(H+)=1mol/L,说明为酸溶液,则必然存在水的电离平衡,必然存在OH-,故D错误;故选A。
考点:考查了溶液的酸碱性判断以及与pH的关系的相关知识。
14.下列说法正确的是
A. 常温下pH为2的盐酸与等体积pH=12的氨水混合后所得溶液显酸性
B. 中和等体积、等物质的量的浓度的盐酸和醋酸,盐酸消耗的n(NaOH)大
C. 常温下,将pH=3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后,溶液的pH=4
D. CH3COOH溶液加水稀释后,溶液中c(CH3COOH)/c(CH3COO-)的值减小
【答案】D
【解析】
【详解】A、一水合氨是弱碱,存在电离平衡,则pH=12的氨水溶液的浓度大于0.01mol/L,所以与pH=2的盐酸等体积混合后,氨水过量,溶液显碱性,故A错误;
B、等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,溶质物质的量相同,与氢氧化钠反应,分别发生HCl+NaOH=NaCl+H2O,CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,即中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,所需氢氧化钠相同,故B错误;
C、常温下,将pH=3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后,醋酸中存在电离平衡,导致稀释后醋酸溶液的pH小于4,故C错误;
D、根据CH3COOH溶液加水稀释,平衡向正反应方向移动,n(CH3COOH)减小,n(CH3COO-)增大,减小,所以=减小,故D正确。
故选D。
15.已知某可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g) ΔH,在密闭容器中进行。如图表示在不同时刻t、温度T和压强p下B物质在混合气体中的体积分数φ(B)的变化情况。下列推断中正确的是
A. p1<p2,T1>T2,a+b<c,ΔH>0
B. p1<p2,T1>T2,a+b>c,ΔH>0
C. p1>p2,T1<T2,a+b<c,ΔH<0
D. p1>p2,T1<T2,a+b>c,ΔH<0
【答案】A
【解析】
【分析】
当图像中有三个变量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系,这叫做“定一议二”。解答该题要综合运用“定一议二”和“先拐先平”的原则。
【详解】由(T1,p1)和(T1,p2)两条曲线可以看出:
①温度相同(T1),但压强为p2时达到平衡所需的时间短,即反应速率大,所以p2>p1;
②压强较大(即压强为p2)时对应的φ(B)较大,说明增大压强平衡逆向移动,则a+bT2;
②温度较高(即温度为T1)时对应的φ(B)较小,说明升高温度平衡正向移动,故正反应为吸热反应,ΔH>0。
答案选A。
16. 下列说法正确的是( )
A. 自发反应在任何条件下都能实现
B. 化学反应不一定都有能量变化
C. 升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率一定增大
D. 一般使用催化剂可以降低反应的活化能,增大活化分子百分数,从而提高反应物的转化率
【答案】C
【解析】
试题分析:A、自发反应不是在任何条件下都可以实现的,有的在低温自发,有的在高温自发,错误,不选A;B、化学反应都有能量变化,错误,不选B;C、升温,活化分子百分数增加,反应速率加快,正确,选C;D、使用催化剂能降低反应的活化能,增大活化分子百分苏,反应速率加快,但平衡不移动,不能提高反应物的转化率,错误,不选D。
考点: 反应热和焓变,反应速率的影响因素
17.能促进水的电离,并使溶液中c(H+)>c(OH-)的操作是
①将水加热煮沸 ②向水中投入一小块金属钠 ③向水中通CO2 ④向水中加入明矾晶体 ⑤向水中加NaHCO3固体 ⑥向水中加NaHSO4固体 ⑦向水中加NH4Cl固体
A. ①②④⑤ B. ①⑤⑦ C. ③④⑥ D. ④⑦
【答案】D
【解析】
【分析】
影响水的电离的因素:温度,同离子效应,所加物质的酸碱性等。
【详解】①加热时促进水的电离,但是氢离子和氢氧根浓度依然相等,故①错误;
②加入金属钠,和水电离出的氢离子反应生成氢氧化钠和氢气,使水的电离向右移动,碱性增强,c(H+)c(OH-),酸对水的电离起抑制作用,故③错误;
④向水中加入明矾,铝离子水解对水的电离起促进作用,电离后的溶液显酸性,溶液中的c(H+)>c(OH-),故④正确;
⑤向水中加入NaHCO3固体,碳酸氢钠中的碳酸氢根水解显碱性,使溶液中的,c(H+)c(OH-),故⑦正确。
答案选D。
【点睛】本题主要考查外界条件对水的电离平衡的影响,请按如下思路完成本题的解答:本题涉及到哪些条件对水的电离平衡的影响?各自对水的电离平衡如何影响?结果如何(c(H+)与c(OH-)相对大小)?归纳酸、碱、盐对水的电离平衡的影响。
18. 室温下,用0.l00mol/L NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 mol/L的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A. II表示的是滴定醋酸的曲线
B. pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20 mL
C. V(NaOH)=" 20.00" mL时,两份溶液中c(Cl-)= C(CH3COO-)
D. V(NaOH) ="10.00" mL时,醋酸溶液中c(Na+)> C(CH3COO-)> c(H+)> c(OH-)
【答案】B
【解析】
试题分析:A、滴定开始时0.1000mol/L盐酸pH=1,0.1000mol/L醋酸pH>1,所以滴定盐酸的曲线是图Ⅱ,滴定醋酸的曲线是图Ⅰ,错误;B、醋酸钠水解呈碱性,pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20mL,正确;C、V(NaOH)="20.00" mL 时,二者反应生成氯化钠和醋酸钠,醋酸根发生水解,两份溶液中c(Cl﹣)>c(CH3COO﹣),错误;D、V(NaOH)=10.00mL时,溶液中恰好为同浓度的醋酸和醋酸钠,醋酸电离大于醋酸根的水解程度,溶液中离子浓度关系为c(CH3COO﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣),错误。
考点:考查弱电解质的电离、盐类的水解。
【此处有视频,请去附件查看】
19.已知:常温下浓度均为0.1 mol/L的下列溶液的pH如下表:
溶质
NaF
Na2CO3
NaClO
NaHCO3
pH
7.5
11.6
9.7
8.3
下列有关说法正确的是
A. 在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序:H2CO3<HClO<HF
B. 等体积等物质的量浓度的NaClO溶液与NaF溶液中离子总数大小:N(NaClO)<N(NaF)
C. 向0.1 mol/L Na2CO3溶液中通入CO2至中性,则溶液中:2c(CO32-) + c(HCO3-) = 0.1 mol/L
D. 向Na2CO3溶液中通入少量的HF气体,发生反应的化学方程式为:Na2CO3 + 2HF = CO2 + H2O + 2NaF
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液pH越大,对应酸的酸性越弱,根据表中数据可以知道,酸性大小为:HF>H2CO3>HClO>HCO3-,温度、浓度相同时,酸性越强,溶液导电能力越强,则三种溶液导电性大小为:HClO<H2CO3<HF,故A错误;
B.NaClO、NaF溶液中次氯酸根离子、氟离子发生水解使溶液呈碱性,氢离子浓度小于10-7mol/L,因为酸性HF >HClO,则次氯酸根的水解程度大于氟离子,故次氯酸钠溶液中氢氧根离子浓度大于氟化钠,次氯酸钠溶液中的氢离子浓度小于氟化钠;两溶液中钠离子浓度相等,根据电荷守恒,两溶液中阴离子浓度=c(Na+)+c(H+),因为溶液体积相等,则次氯酸钠溶液中离子总数小于氟化钠,即:N(NaClO)<N(NaF),所以B选项是正确的;
C.若将CO2通入0.1 mol/L Na2CO3溶液至溶液中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可以知道:2c(CO32-) + c(HCO3-) =c(Na+)= 0.2 mol/L,故C错误;
D.向Na2CO3溶液中通入少量的HF气体,反应生成碳酸氢钠和氟化钠,正确的化学反应方程式为:Na2CO3 + HF = NaHCO3 + NaF,故D错误。
所以B选项是正确的。
20.已知: ① CH3OH(g) + 3/2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g) △H= -a kJ•mol-1
② CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g) △H= -b kJ•mol-1
③ CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) △H= -c kJ•mol-1
则下列叙述正确的是
A. 由上述热化学方程式可知b>c
B. 甲烷的燃烧热为b kJ•mol-1
C. 2CH3OH(g) = 2CH4(g) + O2(g) △H= 2(b-a) kJ•mol-1
D. 当甲醇和甲烷物质的量之比为1: 2,完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出的热量为Q kJ,则该混合物中甲醇的物质的量为Q/(a+2b)mol
【答案】C
【解析】
A.气态水到液态水继续放热,所以b<c,故A错误;B.根据盖斯定律,将①和②两个反应都乘以2,再①-②得到:2CH3OH(g)=2CH4(g)+O2(g),则△H=2(a-b) kJ•mol-1,故B正确;C.燃烧热应生成稳定氧化物,不能是水蒸气,应该是液态水,故C错误;D.①中甲醇燃烧生成的是气态水,不能根据反应①的△H计算甲醇和甲烷物质的量之比为1:2混合,完全燃烧生成CO2和H2O(1)时释放的能量,故D错误;故答案为B。
21.欲测定某NaOH溶液的物质的量浓度,可用0.1000 mol·L-1 HCl标准溶液进行中和滴定(用酚酞作指示剂)。请回答下列问题:
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握______________的活塞,右手摇动___________,眼睛注视________________,直到加入最后一滴盐酸时,溶液由______色变为______色,并_____________________为止。
(2)若甲学生在实验过程中,记录滴定前滴定管内液面读数为1.10 mL,滴定后液面如图,则此时消耗标准溶液的体积为____________。
(3)乙学生做了三组平行实验,数据记录如下:
实验序号
待测NaOH溶液的体积/mL
0.1000 mol·L-1HCl溶液的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
1
25.00
0.00
26.11
2
25.00
1.56
31.30
3
25.00
0.22
26.31
选取上述合理数据,计算出待测NaOH溶液的物质的量浓度为________(小数点后保留四位)。
(4)下列哪些操作会使测定结果偏高_________(填序号)。
A.锥形瓶用蒸馏水洗净后再用待测液润洗
B.酸式滴定管用蒸馏水洗净后再用标准液润洗
C.滴定前酸式滴定管尖端气泡未排除,滴定后气泡消失
D.滴定前读数正确,滴定后俯视滴定管读数
【答案】 (1). 酸式滴定管 (2). 锥形瓶 (3). 锥形瓶内溶液颜色的变化 (4). 红 (5). 无 (6). 在半分钟内不变色 (7). 23.80 mL (8). 0.1044 mol·L-1 (9). AC
【解析】
【分析】
(1)酸碱中和滴定时,眼睛要注视锥形瓶内溶液的颜色变化,据此解答(1);
(2)读数时眼睛应平视液体凹液面,注意滴定管的精确度,据此解答(2);
(3)先分析数据的可能性,误差太大的去掉,V(标准)取平均值,根据c(待测)=计算,据此解答(3);
(4)根据待测溶液润洗锥形瓶,会使的待测液的物质的量增多;根据c(待测)=分析误差,据此解答(4)。
【详解】(1)酸碱中和滴定时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛要注视锥形瓶内溶液的颜色变化;酚酞为指示剂,所以溶液由红色变为无色,半分钟内不变色时,滴定完成;
因此,本题正确答案是:酸式滴定管;锥形瓶;锥形瓶内溶液颜色的变化;红;无;在半分钟内不变色;
(2)记录滴定前滴定管内液面读数为1.10mL,滴定后液面如右图为24.90mL,滴定管中的液面读数为24.90ml-1.10ml=23.80mL,
因此,本题正确答案是:23.80mL;
(3)第二组读数误差太大舍去,其它两次数值的平均值==26.10mL;
根据c(待测)==0.1044mol•L-1;
因此,本题正确答案是:0.1044mol•L-1;
(4)A.锥形瓶用蒸馏水洗净后再用待测液润洗,待测液增多,消耗标准液增多,结果偏高,故A符合;
B.酸式滴定管用蒸馏水洗净后再用标准液润洗,符合实验操作,结果符合,故B不符合;
C.滴定前酸式滴定管尖端气泡未排除,滴定后气泡消失,读出的标准液体积增大,结果偏高,故C符合;
D.滴定前读数正确,滴定后俯视滴定管读数,读数减小,标准液体积减小,结果偏低,故D不符合。
因此,本题正确答案是:AC。
22.实验室中以粗铜粉(含杂质Fe)为原料,制备铜的氯化物的流程如下:
请按要求回答下列问题:
(1)现用如图所示的实验仪器和药品来制备纯净、干燥的Cl2并与粗铜粉反应(铁架台和加热装置等省略)。
①按气流方向连接各仪器接口,正确的顺序是a→ → → → → → → → 。_________
②该实验中制备Cl2的化学反应方程式为_____________________________。
③实验中硬质玻璃管加热前要通入一段时间的Cl2,该操作的目的是_________________。
④反应时,盛放粗铜粉的硬质玻璃管中的现象是__________________________。
(2)上述流程中,所得固体Ⅰ需要加稀盐酸溶解,其目的是__________________;溶液Ⅰ可加试剂X用于调节pH以除去杂质,X最好选用下列试剂中的________(填字母)。
a.Cu b.NH3·H2O c.CuO d.Cu2(OH)2CO3 e.H2S
(3)向溶液Ⅱ中通入一定量的SO2,加热一段时间后生成CuCl白色沉淀,写出该反应的离子方程式:_______________________________________________________________。
【答案】 (1). d e h i f g b(f、g可调换顺序) (2). 2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O (3). 排出装置中的空气 (4). 产生大量棕黄色的烟 (5). 防止CuCl2和FeCl3水解 (6). cd (7). SO2+2H2O+2Cu2++2Cl-2CuCl↓+SO+4H+
【解析】
【分析】
(1)要利用图中所给实验仪器和药品来制备纯净、干燥的Cl2并与粗铜粉反应,首先要找到Cl2的发生装置(A),然后将制得的C12净化(除去HC1,用装置C)、干燥(用装置E),并使其与粗铜粉反应(用装置D),最后进行尾气吸收(用装置B)。
①按气流方向连接各仪器接口,正确的顺序是a→d,e→h,i→f,g→b( f;g可调换顺序)。
②高锰酸钾和浓盐酸在常温下反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水;
③实验中硬质玻璃管加热前要通入一段时间的Cl2,使装置中充满黄绿色的气体,以防止O2与铜粉反应。
④ C12与Cu反应生成棕黄色的CuCl2固体小颗粒,故盛放粗铜粉的硬质玻璃管中的现象是产生大量棕黄色的烟。
(2)上述流程中,所得固体I是CuCl2和FeCl3的混合物,加稀盐酸而不加水溶解,是为了防止CuCl2和FeCl3水解;向浓液I中加入试剂X用于调节溶液的pH以除去Fe3+故X最好是能与H+反应,但不与Cu2+反应且不引入新杂质的试剂,题给选项中符合要求的有CuO和Cu2(OH)2CO3。
(3)向溶液II ( CuCl2溶液)中通入一定量的SO2,加热一段时间后生成CuCl白色沉淀,该过程中发生SO2还原Cu2+的反应,其本身被氧化为SO42-。
【详解】(1)要利用图中所给实验仪器和药品来制备纯净、干燥的Cl2并与粗铜粉反应,首先要找到Cl2的发生装置(A),然后将制得的C12净化(除去HC1,用装置C)、干燥(用装置E),并使其与粗铜粉反应(用装置D),最后进行尾气吸收(用装置B)。
①按气流方向连接各仪器接口,正确的顺序是a→d,e→h,i→f,g→b( f;g可调换顺序)。
故答案为:d e h i f g b(f、g可调换顺序);
②高锰酸钾和浓盐酸在常温下反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水,化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;
故答案为:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;
③实验中硬质玻璃管加热前要通入一段时间的Cl2,使装置中充满黄绿色的气体,以防止O2与铜粉反应。
故答案为:排出装置中的空气;
④ C12与Cu反应生成棕黄色的CuCl2固体小颗粒,故盛放粗铜粉的硬质玻璃管中的现象是产生大量棕黄色的烟。
故答案为:产生大量棕黄色的烟;
(2)上述流程中,所得固体I是CuCl2和FeCl3的混合物,加稀盐酸而不加水溶解,是为了防止CuCl2和FeCl3水解;
向浓液I中加入试剂X用于调节溶液的pH以除去Fe3+故X最好是能与H+反应,但不与Cu2+反应且不引入新杂质的试剂,题给选项中符合要求的有CuO和Cu2(OH)2CO3,故选cd。
故答案为:防止CuCl2和FeCl3水解;cd;
(3)向溶液II ( CuCl2溶液)中通入一定量的SO2,加热一段时间后生成CuCl白色沉淀,该过程中发生SO2还原Cu2+的反应,其本身被氧化为SO42-。离子方程式为:SO2+2H2O+2Cu2++2Cl-2CuCl↓+SO+4H+;
故答案为:SO2+2H2O+2Cu2++2Cl-2CuCl↓+SO+4H+。
23.联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2),当它们混合时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.5 mol液态肼与足量过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,放出320.8 kJ的热量。
(1)肼的电子式为___________________,过氧化氢的电子式为__________________。
(2)写出反应的热化学方程式:________________________________________________。
(3)在25 ℃、101 kPa时,已知18 g水蒸气变成液态水放出44 kJ的热量。其他相关数据如下表:
O===O
H—H
H—O(g)
1 mol化学键断裂时
需要吸收的能量/kJ
496
436
463
写出表示H2燃烧热的热化学方程式___________________________________________;则32 g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时,放出的热量是________kJ。
(4)联氨和H2O2可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________________。
(5)联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,联氨第一步电离反应的平衡常数值为____________(已知:N2H4+H+N2H5+的K=8.7×107;KW=1.0×10-14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为_______________。
【答案】 (1). (2). (3). N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.6 kJ·mol-1 (4). H2 (g) + O2 (g) = H2O (l) △H= -286 kJ•mol-1 (5). 817.6 (6). 反应放热量大、产生大量气体(产物是N2和H2O,对环境无污染) (7). 8.7×10-7 (8). N2H6(HSO4)2
【解析】
【分析】
(1)肼分子式为N2H4,每个氮原子形成三个化学键,过氧化氢分子式H2O2,每个氧原子形成两个共价键,据此写出物质的电子式;
(2)根据热化学方程式书写方法写出,标注物质聚集状态和反应焓变;
(3) 反应物的总键能-生成物的总键能=反应热,据此计算反应热,写出热化学方程式;根据热化学方程式和盖斯定律计算得到热化学方程式,得到反应的焓变;
(4)从提供能量和动力以及产物无污染角度分析;
(5) 联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离方程式为N2H4+ H2O N2H5++OH-,平衡常数Kb==×=K×Kw;
因为是二元碱,因此联氨与硫酸形成的酸式盐为N2H6(HSO4)2。
【详解】(1)肼是氮原子和氮原子形成一个共价键,剩余价键和氢原子形成共价键,电子式为 ,双氧水为共价化合物,分子中存在两个氧氢键和一个O-O键,双氧水的电子式为:,
因此,本题正确答案是:; ;
(2) 0.5 mol液态肼与足量过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,放出320.8 kJ的热量,1mol肼燃烧放热为641.6 kJ;肼燃烧的热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.6 kJ·mol-1,
因此,本题正确答案是:N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.6 kJ·mol-1;
(3) 根据反应物的总键能-生成物的总键能=反应热,则1mol氢气燃烧生成1mol水蒸气的反应热为436kJ/mol+496kJ/mol×-463kJ/mol×2=-242kJ/mol,18g水蒸气变成液态水放出44kJ的热量,故1mol氢气燃烧生成1mol液态水时放出热量为242kJ+44kJ=286kJ,
故表示H2燃烧热的热化学方程式为H2 (g) + O2 (g) = H2O (l) △H= -286 kJ•mol-1,
已知①N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.6 kJ·mol-1,
②H2O(l)═H2O(g) ΔH=+44kJ·mol-1;根据盖斯定律,①-②×4得到:N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(l) ΔH=-817.6 kJ·mol-1,
则32g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水放热为817.6 kJ,
因此,本题正确答案是:H2 (g) + O2 (g) = H2O (l) △H= -286 kJ•mol-1 ;817.6;
(4)N2H4具有强还原性和H2O2发生氧化还原反应放出大量热且产生大量气体,因此可作为火箭推进剂,
因此,本题正确答案是:反应放热量大、产生大量气体(产物是N2和H2O,对环境无污染);
(5)联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离方程式为N2H4+ H2O N2H5++OH-,平衡常数Kb==×=K×Kw=8.7×107×1.0×10-14=8.7×10-7,
因为是二元碱,因此联氨与硫酸形成的酸式盐为N2H6(HSO4)2。
因此,本题正确答案是:8.7×10-7 ;N2H6(HSO4)2。
24.(1)写出下列盐溶液蒸干所得的产物:
①加热蒸干Al2(SO4)3溶液,得到的固体物质是_______________(写化学式)。
②NaHCO3溶液蒸干灼烧得到的固体物质是_________________(写化学式)。
③加热蒸干Na2SO3溶液,得到的固体物质是_________________(写化学式)。
④FeCl2溶液蒸干灼烧得到的固体物质是__________________(写化学式)。
(2)元素铬(Cr)在溶液中以多种形式存在,其中Cr2O72-(橙红色)、CrO42-(黄色)在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 mol·L-1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72-)随c(H+)的变化如图所示。
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应:_________________________________。
②由图可知,溶液酸性增大,CrO42-的平衡转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”);根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为___________。
③升高温度,溶液中CrO42-的平衡转化率减小,则该反应的ΔH________0(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 (1). Al2(SO4)3 (2). Na2CO3 (3). Na2SO4 (4). Fe2O3 (5). 2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O (6). 增大 (7). 1.0×1014 (8). 小于
【解析】
【分析】
(1)不同溶液的蒸干,具有一定规律:1、强碱强酸盐不水解,加热蒸发其水溶液得其固体;2、弱碱与易挥发性酸形成的盐,水解生成易挥发性酸,加热蒸发其水溶液有碱生成;若碱难溶解,则生成沉淀;若碱易挥发,则逸出气体;3、弱碱与难挥发性酸生成的盐,水解生成难挥发性酸,若碱不挥发,则加热蒸发其水溶液得其盐的晶体;4、多元弱酸的正盐,不论弱酸是不是易挥发,蒸干其水溶液,都得到原来的溶质,只要阳离子水解,产物不易挥发;5、易挥发性弱酸的酸式盐,加热蒸干得其正盐,只要阳离子水解产物不挥发;6、易被氧化的盐,加热蒸干过程中,盐被O2氧化,以此分析。
(2)①图象分析可知随氢离子浓度增大,铬酸根离子转化为重铬酸根离子;A点Cr2O72-的浓度为0.25mol/L,根据Cr元素守恒可知CrO42-的浓度为0.5mol/L,H+浓度为1×10-7mol/L;
此时该转化反应的平衡常数为K=;
②溶液酸性增大,平衡2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O 正向进行,CrO42-的平衡转化率增大;A点Cr2O72-的浓度为0.25mol/L,则消耗的CrO42-的浓度为0.5mol/L,则溶液中的c(CrO42-)=1.0mol/L-0.25mol/L×2=0.5mol/L,H+浓度为1×10-7mol/L,计算反应的平衡常数;
③升高温度,溶液中CrO42-的平衡转化率减小,平衡逆向移动,升高温度平衡向吸热方向移动,据此判断。
【详解】(1)①Al2(SO4)3中的铝离子可以水解,但是Al3+水解生成氢氧化铝和硫酸,生成的酸是硫酸,由于硫酸是高沸点酸,不能挥发,最后氢氧化铝和硫酸接着反应,仍然会留下Al2(SO4)3;
②碳酸氢钠在溶液中受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,所以最后得到的固体物质是Na2CO3;
③亚硫酸钠在蒸干的过程中不断被空气氧化而变成硫酸钠,所以最后得到的固体物质是Na2SO4;
④Fe2+水解生成Fe(OH)2和HCl,在加热蒸干过程中HCl挥发,Fe(OH)2逐渐被氧化生成Fe(OH)3,Fe(OH)3灼烧分解生成Fe2O3。
故本题答案为:Al2(SO4)3 ;Na2CO3 ;Na2SO4 ;Fe2O3;
(2)①由图象可知,随着H+浓度增大,Cr2O72-浓度增大,则离子反应方程式为2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O;
故答案为:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O;
②溶液酸性增大,平衡正向进行,CrO42-的平衡转化率增大,A点Cr2O72-的浓度为0.25mol/L,根据Cr元素守恒可知CrO42-的浓度为0.5mol/L,H+浓度为1×10-7mol/L;
此时该转化反应的平衡常数为K===1.0×1014;
故答案为:增大;1.0×1014 ;
③升高温度,CrO42-的平衡转化率减小,平衡逆向移动,说明正方向是放热反应,则ΔH