黑河市2023-2024学年高二上学期期末考试
化学试题
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75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:人教版选择必修1。
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Na23 Si28
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共计45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. 下列微粒对水的电离无影响的是
A. S2- B. OH- C. D. Na+
2. 在如图所示的水果(柠檬)电池中,测得Y的电势更高,若X为铁,则Y不可能是
A. 锌 B. 石墨 C. 银 D. 铜
3. 下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是
A. 温度计能代替玻璃搅拌器,用于搅拌反应物
B. 强酸与强碱反应生成1molH2O(l)释放的热量都约为57.3kJ
C. 该实验中,读取混合溶液不再变化的温度为终止温度
D. 内筒内若有水残留,会使测得的反应热数值绝对值偏小
4. 下列溶液一定呈碱性的是
A. 含有OH-的溶液 B. pH=7.2的某电解质溶液
C. c(OH-)>c(H+)的溶液 D. c(OH-)>1×10-7mol·L-1的溶液
5. 下列叙述正确的是
A. 升高温度,可降低活化能
B. 反应必须在高温下才能自发进行,则有
C. 合成氨生产中将NH3液化分离,可加快正反应速率
D. 任何可逆反应,其平衡常数变大,反应物的转化率变小
6. 某原电池装置如图所示,当该电池形成闭合回路时,盐桥中的K+向右做定向移动,下列说法错误的是
A. 反应能够自发进行
B. 电极的电极反应式为
C. 反应过程中Ni电极的质量会减小
D. Cr、Ni两种金属的还原性强弱顺序为Cr>Ni
7. ,在V2O5存在时,该反应的机理为(快)、(慢)。下列说法正确的是
A. 反应速率主要取决于V2O5的质量
B. V2O5是反应的中间产物
C. 逆反应的活化能大于198
D. 升高温度,正反应速率减慢,逆反应速率加快
8. 高压直流电线路的瓷绝缘子常常会出现铁帽腐蚀现象。在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀,防护原理如图所示,下列说法正确的是
A. 通电时,锌环是阴极,发生还原反应
B. 通电时,阴极附近升高
C. 断电后,锌环上的电极反应为
D. 断电后,不能防止铁帽被腐蚀
9. 肼()在不同条件下的分解产物不同,200℃时在Cu表面分解的机理如图1所示。已知200℃时,反应Ⅰ:,反应Ⅱ:,下列说法不正确的是。
A. 图1所示过程①②都是放热反应
B. 反应Ⅱ的能量过程示意图如图2所示
C. 断开中的化学键吸收的能量小于形成和中的化学键释放的能量
D. 200℃时,肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为
10. 将X(s)和Y(g)加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:。已知该反应的平衡常数如表所示。下列说法正确的是
温度/℃ 25 80 230
平衡常数 2
A. 上述反应是熵增反应
B. 25℃时,反应的平衡常数是0.5
C. 恒温恒容下,向容器中再充入少量Z(g),达到新平衡时,Z的体积百分含量将增大
D. 在80℃时,测得某时刻Y、Z的浓度均为0.5,则此时
11. 下列有关滴定实验的叙述正确的是
A. 滴定实验中所用标准溶液越浓越好,指示剂的用量一般为2~3mL
B. 用25mL滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为21.7mL
C. 滴定时眼睛应注意锥形瓶内溶液的颜色变化而不是滴定管内的液面变化
D. 配制标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质滴定盐酸,则测定结果偏高
12. Fe3O4中含有亚铁离子、铁离子,分别表示为Fe(II)、Fe(III),以Fe3O4/Pd为催化材料,可实现用H2消除酸性废水中的致癌物,其反应过程示意图如图所示,下列说法错误的是
A. 用该法处理后水体的pH降低。
B. 反应过程中被Fe(II)还原为N2
C. Pd上发生的电极反应为
D. Fe(II)与Fe(III)的相互转化起到了传递电子的作用
13. 下列与装置有关的说法正确的是
A. 图a中,随着电解进行,溶液中的浓度越来越大
B 图b中,电子由Al电极流向Mg电极
C. 图c中,发生的反应为
D. 图d中,K分别与M、N连接,Fe电极均受到保护
14. 常温下,将0.05molBaSO4粉末置于盛有250mL蒸馏水的烧杯中,然后向烧杯中加入Na2CO3固体(忽视溶液体积的变化)并充分搅拌,加入Na2CO3固体的过程中,溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示,下列说法中正确的是
A. 相同温度时,Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
B. BaSO4在水中溶解度、Ksp均比在BaCl2溶液中的大
C. 若使,全部转化为,至少要加入
D. 0.05molBaSO4恰好全部转化为BaCO3时,溶液中离子浓度大小为
15. 下表为25℃时某些弱酸的电离平衡常数。25℃时,稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时,溶液pH的变化如图所示。下列有关说法正确的是
弱酸的电离平衡常数(25℃)
CH3COOH HClO
A. 图像中,a点酸的总浓度>b点酸的总浓度
B. 浓度相等的CH3COONa溶液和NaClO溶液,
C. pH相同的CH3COONa溶液和NaClO溶液的浓度关系:
D. 图像中,的值:a点>c点(HR代表CH3COOH或HClO)
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 电化学知识与我们的生产、生活密切相关。回答下列问题:
(1)某兴趣小组同学利用氧化还原反应,设计了如图所示原电池,其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为,盐桥中装有饱和KCl溶液。
①发生氧化反应的烧杯是___________(填“甲”或“乙”)。
②外电路的电流方向:从___________(填“a”或“b”,下同)到___________。
③电池工作时,盐桥中的移向___________(填“甲”或“乙”)烧杯。
④甲烧杯中发生的电极反应式为___________。
(2)利用反应(未配平)消除的简易装置如图所示。电极b的反应式为___________,消耗标准状况下时,被消除的的物质的量为___________mol。
17. 是危害最为严重的大气污染物之一,它主要来自化石燃料的燃烧。工业上常采用催化还原法或吸收法处理。回答下列问题:
(1)用还原生成S的反应分两步完成(部分产物略去),如图1所示,该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图2所示。
①分析可知X为___________(写化学式),时间段的温度为___________,时间段用表示的平均反应速率为___________。
②总反应的化学方程式为___________(可不写条件)。
(2)焦炭催化还原生成,化学方程式为,恒容容器中,与足量的焦炭反应,的转化率随温度的变化如图3所示。
①该反应的___________0(填“>”或“<”)。
②a点的平衡常数为___________。
(3)工业上可用溶液吸收,该反应的离子方程式为___________。时用的溶液吸收,当溶液中的溶质为时,溶液中各离子浓度的大小关系为___________(已知:的电离平衡常数,)。
18. 利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下:
已知:
①硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Ca2+和Mg2+;
②;
③常温下,部分金属离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的如表:
金属离子 Fe3+ Mg2+ Ca2+ Cr3+
开始沉淀时的pH 2.2 9.6 10.8 4.6
沉淀完全时的pH 3.7 11.6 12 5.9
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,为了提高浸取率,可采取的措施有_______(写出两条)。
(2)在实验室进行“过滤”操作时所用玻璃仪器除烧杯外,还需要_______。
(3)H2O2的作用是将滤液I中的Cr3+转化为该反应的离子方程式为_______。
(4)加入NaOH溶液调节溶液pH=8,既可以将溶液中某些杂质离子转化为沉淀,同时又可以将转化为_______(填离子符号),当溶液的pH处于8.0~9.6范围内时,沉淀的主要成分为_______(填化学式)。
(5)钠离子交换树脂的反应原理为,则利用钠离子交换树脂可除去的滤液Ⅱ中的金属阳离子有_______(填离子符号,下同)。交换后溶液中浓度明显增大的离子为_______。
19. 氰化钠化学式为NaCN(C元素+2价,N元素-3价),氰化钠是一种白色结晶颗粒,剧毒,易溶于水,水溶液呈碱性,易水解生成氰化氢。
(1)NaCN用双氧水处理后,产生一种酸式盐和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该反应的离子方程式是____________________________________________。
(2)氰化钠与硫代硫酸钠的反应为:NaCN+Na2S2O3═NaSCN+Na2SO3;已知:NaSCN中S为-2价,写出SCN-的电子式___________。
(3)CN-中C元素显+2价,N元素显-3价,说明非金属性N>C,请设计实验证明:_____________。
(4)同时HCN又能与水互溶,造成水污染。已知部分弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离平衡常数(25℃) Ka=1.77×10-4 Ka=5.0×10-10 Ka1=43×10-7 Ka2=5.6×10-11
①向NaCN溶液中通入少量CO2,发生的离子反应为_______________________________。
②等体积、等物质的量浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数的关系是:HCOONa______NaCN。(填“>”、“<”或“=”)
(5)常温下,用0.10mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol·L-1CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲线如下图。
①常温时醋酸的电离常数为1.96×10-5,0.10 mol·L-1CH3COOH溶液中c(H+)=__________mol·L-1。
②在①所示溶液中溶质为_____
③在①和②所示溶液中c(CH3COO-)-c(CN-)_______(填“>”、“<”或“=”)c(HCN)-c(CH3COOH)。黑河市2023-2024学年高二上学期期末考试
化学试题
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75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:人教版选择必修1。
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Na23 Si28
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共计45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. 下列微粒对水的电离无影响的是
A. S2- B. OH- C. D. Na+
【答案】D
【解析】
【详解】A.S2-能水解,或者说硫离子与氢离子结合,使氢离子浓度减小而促进水的电离,故A错误;
B.OH-能抑制水的电离,故B错误;
C.能水解,或者说铵根离子与氢氧根离子结合,使氢氧根离子浓度减小而促进水的电离,故C错误;
D.Na+不水解,或者说钠离子不会影响氢离子、氢氧根离子的浓度,对水的电离平衡无影响,故D正确;
故答案为:D。
2. 在如图所示的水果(柠檬)电池中,测得Y的电势更高,若X为铁,则Y不可能是
A. 锌 B. 石墨 C. 银 D. 铜
【答案】A
【解析】
【详解】测得Y的电势更高, Y电极为正极,因此Y的金属活动性弱于铁,故Y不可能为锌,故选A。
3. 下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是
A. 温度计能代替玻璃搅拌器,用于搅拌反应物
B. 强酸与强碱反应生成1molH2O(l)释放的热量都约为57.3kJ
C. 该实验中,读取混合溶液不再变化的温度为终止温度
D. 内筒内若有水残留,会使测得的反应热数值绝对值偏小
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度计不能代替玻璃搅拌器,温度计只能用于测量溶液的温度,A项错误;
B.强酸与强碱发生中和反应生成1molH2O(l)时,放出的热量不一定等于57.3kJ,如浓硫酸与NaOH溶液反应生成1molH2O(l)时,放出的热量大于57.3kJ,B项错误;
C.测定中和反应反应热时,应读取混合溶液的最高温度,C项错误;
D.内筒内残留水,使溶液的质量偏大,混合液最高温度降低,温度差减小,测得的反应热数值绝对值偏小,D项正确;
故选D。
4. 下列溶液一定呈碱性的是
A. 含有OH-的溶液 B. pH=7.2的某电解质溶液
C. c(OH-)>c(H+)的溶液 D. c(OH-)>1×10-7mol·L-1的溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.任何电解质的水溶液中都含OH-,所以含有OH-的溶液不一定呈碱性,可能呈酸性或中性,故A错误;
B.温度不确定,pH=7.2的某电解质溶液,可能呈酸性、中性或碱性,故B错误;
C.溶液的酸碱性由c(OH-)和c(H+)的相对大小决定,c(OH-)大于c(H+)的溶液一定呈碱性,故C正确;
D. c(OH-)>1×10-7mol·L-1的溶液,可能呈酸性、中性或碱性,与温度有关,故D错误;
故答案为:C。
5. 下列叙述正确的是
A. 升高温度,可降低活化能
B. 反应必须在高温下才能自发进行,则有
C. 合成氨生产中将NH3液化分离,可加快正反应速率
D. 任何可逆反应,其平衡常数变大,反应物的转化率变小
【答案】B
【解析】
【详解】A.活化能是指活化分子所多出的那部分能量,对于同一分子的活化能是定值,升高温度,活化能不改变,A项错误;
B.反应的,在高温下反应才能发生,根据,则有,B项正确;
C.合成氨生产中将NH3液化分离,减小了生成物的浓度,但没有增大反应物的浓度,不能加快正反应速率,C项错误;
D.对于放热反应,降低温度,平衡正向移动,平衡常数变大,反应物的转化率变大,D项错误;
故选B。
6. 某原电池装置如图所示,当该电池形成闭合回路时,盐桥中的K+向右做定向移动,下列说法错误的是
A. 反应能够自发进行
B. 电极的电极反应式为
C. 反应过程中Ni电极的质量会减小
D. Cr、Ni两种金属的还原性强弱顺序为Cr>Ni
【答案】C
【解析】
【分析】盐桥中K+向右做定向移动,所以Ni电极为正极,Cr电极为负极。
【详解】A.原电池反应为自发的放热反应,又原电池的反应为,所以反应能够自发进行,故A正确;
B.Cr电极为负极,发生失电子的氧化反应,反应式为,故B正确;
C.Ni电极为正极,发生还原反应,反应式为Ni2++2e-=Ni,则反应过程中Ni电极的质量会增加,故C错误;
D.原电池的反应为,则Ni、Cr两种金属的还原性强弱顺序为Cr>Ni,故D正确;
故答案为:C。
7. ,在V2O5存在时,该反应的机理为(快)、(慢)。下列说法正确的是
A. 反应速率主要取决于V2O5的质量
B. V2O5是反应的中间产物
C. 逆反应的活化能大于198
D. 升高温度,正反应速率减慢,逆反应速率加快
【答案】C
【解析】
【详解】A.由反应机理可得,V2O5是该反应的催化剂,反应速率与催化剂V2O5的质量有一定关系,但主要取决于催化剂V2O5的表面积,A错误;
B.由反应机理可得,V2O5是该反应的催化剂,B错误;
C.正反应的活化能—逆反应的活化能,所以逆反应的活化能大于,C正确;
D.升高温度,正、逆反应速率均增大,D错误;
故选C。
8. 高压直流电线路的瓷绝缘子常常会出现铁帽腐蚀现象。在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀,防护原理如图所示,下列说法正确的是
A. 通电时,锌环是阴极,发生还原反应
B. 通电时,阴极附近升高
C. 断电后,锌环上的电极反应为
D. 断电后,不能防止铁帽被腐蚀
【答案】B
【解析】
【分析】由题图可知通电时该装置为电解池,且Zn接电源正极作阳极,断电后为原电池,Zn作负极。
【详解】A.通电时该装置为电解池,且锌环连电源正极,作阳极,故A错误;
B.阴极发生还原反应,其反应式为,所以阴极附近pH升高,故B正确;
C.断电后为原电池,Zn比铁Fe活泼,作负极,电极反应为,故C错误;
D.断电后为原电池,Zn比铁Fe活泼,作负极,仍能防止铁帽被腐蚀,故D错误;
故答案为:B。
9. 肼()在不同条件下的分解产物不同,200℃时在Cu表面分解的机理如图1所示。已知200℃时,反应Ⅰ:,反应Ⅱ:,下列说法不正确的是。
A. 图1所示过程①②都是放热反应
B. 反应Ⅱ的能量过程示意图如图2所示
C. 断开中的化学键吸收的能量小于形成和中的化学键释放的能量
D. 200℃时,肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.图1所示过程①发生的是反应Ⅰ,该过程焓变小于零,是放热反应,过程②是的分解,由反应Ⅰ-反应Ⅱ×3可得,焓变大于零,该过程是吸热反应,A错误;
B.反应Ⅱ是放热反应,生成物能量大于反应物能量,图2所示能量变化示意图正确,B正确;
C.由于反应Ⅰ为放热反应,因此断开中的化学键吸收的能量小于形成和中的化学键释放的能量,C正确;
D.根据盖斯定律,反应Ⅰ-2×反应Ⅱ得,D正确;
故选A。
10. 将X(s)和Y(g)加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:。已知该反应的平衡常数如表所示。下列说法正确的是
温度/℃ 25 80 230
平衡常数 2
A. 上述反应是熵增反应
B. 25℃时,反应的平衡常数是0.5
C. 恒温恒容下,向容器中再充入少量Z(g),达到新平衡时,Z的体积百分含量将增大
D. 在80℃时,测得某时刻Y、Z浓度均为0.5,则此时
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据反应中物质的存在状态及化学计量数可知,上述反应是熵减反应,A项错误;
B.反应的平衡常数与的平衡常数互为倒数,则反应的平衡常数是,B项错误;
C.恒温恒容下,向容器中再充入少量Z(g),相当于是使体系的压强增大,平衡正向移动,达到新的平衡时,Z的体积百分含量将增大,C项正确;
D.,此时,D项错误;
故选C。
11. 下列有关滴定实验的叙述正确的是
A. 滴定实验中所用标准溶液越浓越好,指示剂的用量一般为2~3mL
B. 用25mL滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为21.7mL
C. 滴定时眼睛应注意锥形瓶内溶液的颜色变化而不是滴定管内的液面变化
D. 配制标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质滴定盐酸,则测定结果偏高
【答案】C
【解析】
【详解】A.滴定实验中,标准溶液越浓误差越大,指示剂的用量一般为2~3滴,A错误;
B.滴定管精确到0.01mL,读数时应保留小数点后两位,B错误;
C.关键的是判定滴定终点,故滴定时眼睛应注意锥形瓶内溶液的颜色变化,C正确;
D.用的固体KOH中混有NaOH,相同质量的NaOH和KOH,NaOH的物质的量大于KOH的物质的量,故所配的溶液中浓度偏高,导致消耗标准液的体积V碱偏小,根据可知偏低,D错误;
故本题选C。
12. Fe3O4中含有亚铁离子、铁离子,分别表示为Fe(II)、Fe(III),以Fe3O4/Pd为催化材料,可实现用H2消除酸性废水中的致癌物,其反应过程示意图如图所示,下列说法错误的是
A. 用该法处理后水体的pH降低。
B. 反应过程中被Fe(II)还原为N2
C. Pd上发生的电极反应为
D. Fe(II)与Fe(III)的相互转化起到了传递电子的作用
【答案】A
【解析】
【分析】根据反应过程示意图可知,被Fe(II)还原为N2,Fe(Ⅲ)将H2氧化为H+,总反应方程式为。
【详解】A.总反应为,用该法处理后,由于消耗水体中的氢离子,故pH升高,A错误;
B.反应过程中被Fe(II)还原为N2,B正确;
C.根据分析可知,Pd上发生的电极反应为,C正确;
D.由图中信息可知,Fe(II)与Fe(III)是该反应的催化剂,其相互转化起到了传递电子的作用,D正确;
故答案选A。
13. 下列与装置有关的说法正确的是
A. 图a中,随着电解的进行,溶液中的浓度越来越大
B. 图b中,电子由Al电极流向Mg电极
C. 图c中,发生的反应为
D. 图d中,K分别与M、N连接,Fe电极均受到保护
【答案】D
【解析】
【详解】A.图a中,阴极上氢离子放电,溶液中氢离子浓度减小,A项错误;
B.图b中,镁失去电子,发生氧化反应,电子流向铝电极,B项错误;
C.图c中,负极上失电子,发生氧化反应,正极上得电子,发生还原反应,Cd为负极,故金属活动性:Cd>Co,发生的反应为,C项错误;
D.图d中,K与M连接,连接电源的负极,Fe作阴极被保护,K与N连接,形成原电池,Fe为正极被保护,D项正确;
故答案为:D。
14. 常温下,将0.05molBaSO4粉末置于盛有250mL蒸馏水的烧杯中,然后向烧杯中加入Na2CO3固体(忽视溶液体积的变化)并充分搅拌,加入Na2CO3固体的过程中,溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示,下列说法中正确的是
A. 相同温度时,Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
B. BaSO4在水中的溶解度、Ksp均比在BaCl2溶液中的大
C. 若使,全部转化为,至少要加入
D. 0.05molBaSO4恰好全部转化为BaCO3时,溶液中离子浓度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图像,浓度为0时,c(Ba2+)、c()都是1×10 5mol/L,所以,在M点时,故相同温度时,,A错误;
B.因的存在,沉淀溶解平衡逆向移动,因此在溶液中的溶解度比在水中的小,而只随温度的改变而改变,无论在水中还是溶液中,不变,B错误;
C.转化为,发生的反应为,该反应的平衡常数,若使全部转化为,则反应生成,反应的,则平衡时,则至少需要,C错误;
D.恰好全部转化为时,溶液中浓度最小的是,溶液中含有、,离子浓度大小关系为,D正确;
故选D。
15. 下表为25℃时某些弱酸的电离平衡常数。25℃时,稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时,溶液pH的变化如图所示。下列有关说法正确的是
弱酸的电离平衡常数(25℃)
CH3COOH HClO
A. 图像中,a点酸的总浓度>b点酸的总浓度
B. 浓度相等的CH3COONa溶液和NaClO溶液,
C. pH相同的CH3COONa溶液和NaClO溶液的浓度关系:
D. 图像中,的值:a点>c点(HR代表CH3COOH或HClO)
【答案】B
【解析】
【详解】A.稀释前,CH3COOH、HClO的pH相同,由于HClO的酸性弱,所以HClO的浓度大,故HClO的总浓度大于CH3COOH,则稀释相同的倍数,HClO的总浓度仍大于CH3COOH,即图中a点酸的总浓度小于b点酸的总浓度,A项错误;
B.浓度相等的CH3COONa溶液和NaClO溶液,前者水解程度小,pH小,较小,较大,而两溶液中钠离子浓度相等,存在电荷守恒、,故,B项正确;
C.电离常数越大,酸性越强,其盐溶液的水解程度越小,溶液的碱性越弱,即pH越小,所以pH相同时,酸性强的对应盐的浓度大,所以pH相同的CH3COONa溶液和NaClO溶液的浓度关系为,C项错误;
D.酸加水稀释时,酸根离子浓度减小,增大,所以图中的值为a点
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 电化学知识与我们的生产、生活密切相关。回答下列问题:
(1)某兴趣小组同学利用氧化还原反应,设计了如图所示原电池,其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为,盐桥中装有饱和KCl溶液。
①发生氧化反应的烧杯是___________(填“甲”或“乙”)。
②外电路电流方向:从___________(填“a”或“b”,下同)到___________。
③电池工作时,盐桥中的移向___________(填“甲”或“乙”)烧杯。
④甲烧杯中发生的电极反应式为___________。
(2)利用反应(未配平)消除的简易装置如图所示。电极b的反应式为___________,消耗标准状况下时,被消除的的物质的量为___________mol。
【答案】(1) ①. 甲 ②. b ③. a ④. 乙 ⑤.
(2) ①. ②. 0.15
【解析】
【分析】自发的氧化还原中,H2O2中O的化合价降低,作氧化剂发生还原反应,该电极为正极,NH3 BH3中B为-3价,NH4BO2中B为+3价,失去电子,该电极为负极,以此分析;
【小问1详解】
①根据分析,NH3 BH3中B为-3价,NH4BO2中B为+3价,NH3 BH3失去电子发生氧化反应,对应电极为负极;
故答案为:甲;
②根据分析,甲为负极,乙为正极,则电流从b到a;
故答案为:b;a;
③根据原电池的原理,溶液中的阳离子移动向正极;
故答案为:乙;
④甲为负极,,NH3 BH3中B为-3价,NH4BO2中B为+3价,1个NH3 BH3失去电子6个电子,发生氧化反应生成NH4BO2,根据电荷守恒及原子守恒,;
故答案为:;
【小问2详解】
NO2中N为+4价,得电子,发生还原反应生成N2,NO2作正极;NH3中N为-3价,失去电子,发生氧化反应生成N2,NH3作负极,b为正极,发生还原反应,;总反应,,,当消耗0.2molNH3,有0.15molNO2参加反应;
故答案为:;0.15。
17. 是危害最为严重的大气污染物之一,它主要来自化石燃料的燃烧。工业上常采用催化还原法或吸收法处理。回答下列问题:
(1)用还原生成S的反应分两步完成(部分产物略去),如图1所示,该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图2所示。
①分析可知X为___________(写化学式),时间段的温度为___________,时间段用表示的平均反应速率为___________。
②总反应的化学方程式为___________(可不写条件)。
(2)焦炭催化还原生成,化学方程式为,恒容容器中,与足量的焦炭反应,的转化率随温度的变化如图3所示。
①该反应的___________0(填“>”或“<”)。
②a点的平衡常数为___________。
(3)工业上可用溶液吸收,该反应的离子方程式为___________。时用的溶液吸收,当溶液中的溶质为时,溶液中各离子浓度的大小关系为___________(已知:的电离平衡常数,)。
【答案】(1) ①. ②. ③. ④.
(2) ①. < ②. 36.45
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
①氢气与二氧化硫反应生成X,X与SO2反应生成S,反应中X是还原剂,则X为H2S;0~t1时间段内主要是生成X,则反应的温度为300℃,0~t1时间段二氧化硫浓度减少0.002mol/L,则用SO2表示的化学反应速率为=mol/(L·min);
②根据原子守恒可知反应中还有水生成,则总反应的化学方程式为;
【小问2详解】
①达到平衡后,升高温度二氧化硫的转化率降低,说明平衡向逆反应方向进行,该反应的ΔH<0;
②a点SO2的转化率是0.9,消耗二氧化硫是0.9mol/L,生成CO2是0.9mol/L,S2(g)是0.45mol/L,剩余SO2是0.1mol/L,因此该温度下的平衡常数为;
【小问3详解】
工业上可用Na2SO3溶液吸收SO2,该反应的离子方程式为;25℃时用1mol/L的Na2SO3溶液吸收SO2,当溶液pH=7时,溶质是亚硫酸钠和亚硫酸氢钠的混合溶液,根据亚硫酸的第二步电离常数可知,因此溶液中各离子浓度的大小关系为。
18. 利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下:
已知:
①硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Ca2+和Mg2+;
②;
③常温下,部分金属离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的如表:
金属离子 Fe3+ Mg2+ Ca2+ Cr3+
开始沉淀时的pH 2.2 9.6 10.8 4.6
沉淀完全时的pH 3.7 11.6 12 5.9
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,为了提高浸取率,可采取的措施有_______(写出两条)。
(2)在实验室进行“过滤”操作时所用玻璃仪器除烧杯外,还需要_______。
(3)H2O2的作用是将滤液I中的Cr3+转化为该反应的离子方程式为_______。
(4)加入NaOH溶液调节溶液pH=8,既可以将溶液中某些杂质离子转化为沉淀,同时又可以将转化为_______(填离子符号),当溶液的pH处于8.0~9.6范围内时,沉淀的主要成分为_______(填化学式)。
(5)钠离子交换树脂的反应原理为,则利用钠离子交换树脂可除去的滤液Ⅱ中的金属阳离子有_______(填离子符号,下同)。交换后溶液中浓度明显增大的离子为_______。
【答案】(1)升高温度、适当增大硫酸浓度、搅拌等
(2)漏斗、玻璃棒 (3)
(4) ①. ②.
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】含铬污泥预处理后,用硫酸浸取,浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Ca2+和Mg2+,加入过氧化氢氧化铬离子为高价态,加入氢氧化钠溶液调节溶液PH=8使铁离子沉淀,过滤得到滤液用钠离子交换树脂交换镁离子和钙离子,得到的溶液中通入二氧化硫还原得到Cr(OH)(H2O)5SO4,据此分析解题。
【小问1详解】
酸浸是溶解物质,为了提高浸取率可采取的措施有适当升高温度、适当增大硫酸浓度、搅拌等;
【小问2详解】
过滤操作时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒及漏斗;
【小问3详解】
H2O2将滤液I中的Cr3+转化为,依据氧化还原反应电子守恒、原子守恒配平书写离子方程式为:;
【小问4详解】
硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Ca2+和Mg2+,加入过氧化氢氧化铬离子为,根据已知②,加入NaOH溶液使溶液呈碱性,平衡正移,转化为;当溶液的pH处于8.0~9.6范围内时,Fe3+转化为沉淀完全;
【小问5详解】
钠离子交换树脂的反应原理为,则利用钠离子交换树脂可除去的滤液Ⅱ中的金属阳离子有Ca2+和Mg2+,交换后溶液中浓度明显增大的离子为Na+。
19. 氰化钠化学式为NaCN(C元素+2价,N元素-3价),氰化钠是一种白色结晶颗粒,剧毒,易溶于水,水溶液呈碱性,易水解生成氰化氢。
(1)NaCN用双氧水处理后,产生一种酸式盐和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该反应的离子方程式是____________________________________________。
(2)氰化钠与硫代硫酸钠的反应为:NaCN+Na2S2O3═NaSCN+Na2SO3;已知:NaSCN中S为-2价,写出SCN-的电子式___________。
(3)CN-中C元素显+2价,N元素显-3价,说明非金属性N>C,请设计实验证明:_____________。
(4)同时HCN又能与水互溶,造成水污染。已知部分弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离平衡常数(25℃) Ka=1.77×10-4 Ka=5.0×10-10 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11
①向NaCN溶液中通入少量CO2,发生的离子反应为_______________________________。
②等体积、等物质的量浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数的关系是:HCOONa______NaCN。(填“>”、“<”或“=”)
(5)常温下,用0.10mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol·L-1CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲线如下图。
①常温时醋酸的电离常数为1.96×10-5,0.10 mol·L-1CH3COOH溶液中c(H+)=__________mol·L-1。
②在①所示的溶液中溶质为_____
③在①和②所示溶液中c(CH3COO-)-c(CN-)_______(填“>”、“<”或“=”)c(HCN)-c(CH3COOH)。
【答案】(1)CN-+H2O+H2O2=NH3↑+
(2) (3)取少量碳酸氢钠于试管中,加入稀硝酸,有无色气泡产生,说明酸性硝酸大于碳酸,则非金属性N>C
(4) ①. CN-+CO2+H2O=+HCN ②. >
(5) ①. 1.4×10-3 ②. NaCN HCN ③. =
【解析】
小问1详解】
NaCN用双氧水处理后,产生一种酸式盐碳酸氢钠和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体氨气,该反应的离子方程式是CN-+H2O+H2O2=NH3↑+;
【小问2详解】
SCN-的电子式为 ;
【小问3详解】
取少量碳酸氢钠于试管中,加入稀硝酸,有无色气泡产生,说明酸性硝酸大于碳酸,则非金属性N>C;
小问4详解】
①HCN酸性大于,往NaCN溶液中通入少量CO2,可生成,离子方程式为CN-+CO2+H2O=+HCN;②根据电荷守恒,c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),c(CN-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),即离子总数是n(Na+ )+n(H+)的2倍,而NaCN的水解程度大,即NaCN溶液中的c(OH-)大,c(H+)小,c(Na+)相同,所以甲酸钠中离子浓度大,HCOONa >NaCN;
【小问5详解】
①常温时醋酸的电离常数Ka==1.96×10-5,0.10 mol·L-1CH3COOH溶液中c(H+)==mol·L-1=1.4×10-3 mol·L-1;
②在①所示的溶液中是加入10mL氢氧化钠溶液,浓度与HCN相等但体积为其一半,则反应后溶质为NaCN和HCN;
③点①的溶液中存在物料守恒为c(HCN)+c(CN-)=c(Na+),点②所示溶液中的物料守恒为c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+),二者中钠离子浓度相同,则c(HCN)+c(CN-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),即c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)。