云南省腾冲市第八中学2017-2018高二下学期化学期末考试试卷

云南省腾冲市第八中学2017-2018学年高二下学期化学期末考试试卷
一、单选题
1.(2018高二下·腾冲期末)下列水溶液可以确定显酸性的是(  )
A.含氢离子的溶液 B.能使酚酞显无色的溶液
C.pH<7的溶液 D.c(H+)>c(OH-)的溶液
2.(2018高二下·腾冲期末)25℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中,c(NH4+)最大的是(  )
A.(NH4)2SO4 B.(NH4)2Fe(SO4)2
C.NH4HSO4 D.CH3COONH4
3.(2018高二下·腾冲期末)0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释或升高温度的过程中,下列表达式的数值一定变大的是(  )
A.c(H+) B.c(H+)·c(OH-)
C. D.
4.(2016高二上·上饶期末)对于可逆反应A(g)+2B(g) 2C(g)(正反应吸热),下列图象正确的是(  )
A. B.
C. D.
5.(2019高三上·武威期末)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.常温常压下,124gP4中所含P—P键数目为4NA
B.100mL1mol·L 1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D.密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA
6.(2018高二下·腾冲期末)用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液,电解一段时间后,再加入W,能使溶液恢复到电解前的状态,符合题意的一组是(  )
  X Y Z W
A C Fe NaCl H2O
B Pt Cu CuSO4 Cu(OH)2
C C C H2SO4 H2O
D Ag Fe AgNO3 AgNO3晶体
A.A B.B C.C D.D
7.(2018高二下·腾冲期末)某蓄电池放电、充电时的反应为Fe+Ni2O3+3H2O Fe(OH)2+2Ni(OH)2 ,下列推断中正确的是(  )
A.放电时,Fe为正极,Ni2O3为负极
B.充电时,阴极上的电极反应式是Fe(OH)2+2e- + 2H+ = Fe+2H2O
C.充电时,Ni(OH)2为阳极,发生还原反应
D.该蓄电池的电极是浸在某种碱性电解质溶液中
8.(2018高二下·腾冲期末)在t ℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知t ℃时AgCl的Ksp=4×10-10,下列说法正确的是(  )
A.加入NaBr固体,AgBr的溶解度减小,Ksp也减小
B.在AgBr饱和溶液中加入固体NaBr,可使溶液中c点变到b点
C.图中a点对应的是有AgBr沉淀生成
D.在t ℃时,AgCl(s)+Br-(aq) AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816
9.(2018高二下·腾冲期末)如下图甲、乙两个容器中,分别加入0.1 mol·L-1的NaCl溶液与0.1 mol·L-1的AgNO3溶液后,以Pt为电极进行电解时,在A,B,C,D各电极上生成物的物质的量之比为(  )
A.2∶2∶4∶1 B.2∶3∶4∶1 C.1∶4∶2∶2 D.1∶1∶1∶1
10.(2018高二下·腾冲期末)一定能在下列溶液中大量共存的离子组是(  )
A.水电离产生的H+浓度为1×10-12 mol·L-1的溶液:Na+、Fe2+、Cl-、NO3-
B.能使pH试纸变深蓝色的溶液:Na+、AlO 、S2-、CO
C.含有大量Fe3+的溶液:SCN-、I-、K+、Br-
D.加入活泼金属Al能产生H2的溶液:K+、NH 、Cl-、SO42-
11.(2017高二上·辽宁期末)下面有关电化学的图示,完全正确的是(  )
A.Cu﹣Zn原电池
B.粗铜的精炼
C.铁片镀锌
D.验证NaCl溶液(含酚酞)电解产物
12.(2018高二下·腾冲期末)常温下,下列溶液中各离子浓度关系正确的是(  )
A.等物质的量的氨水和盐酸混合后的溶液:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
B.两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1=10c2
C.pH=12的氨水与pH=2的盐酸等体积混合:c(Cl-)>c(NH )>c(H+)>c(OH-)
D.醋酸溶液与NaOH溶液相混合后,所得溶液呈中性:c(Na+)>c(CH3COO-)
13.(2018高二下·腾冲期末)如图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断错误的是(  )
A.两条曲线间任意点均有c(H+)·c(OH-)=Kw
B.M区域内任意点均有c(H+)C.图中T1D.XZ线上任意点均有pH=7
14.(2018高二下·腾冲期末)Al-MnO4 电池是一种高能电池,以Ga2O3为缓蚀剂,其示意图如图所示。已知电池总反应为Al + MnO4 ═AlO2- + MnO2.下列说法正确的是(  )
A.电池工作时,K+向负极移动
B.电池工作时,电子由Al经电解质溶液流向Ni
C.负极反应为Al- 3e + 4OH ═AlO2 + 2H2O
D.电池工作时,Ni电极周围溶液pH减小
15.(2018高二下·腾冲期末)25℃时,在25 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液中,逐滴加入0.2 mol·L-1的CH3COOH溶液,溶液的pH与醋酸体积关系如图所示,下列分析正确的是(  )
A.该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂
B.B点的横坐标a=12.5
C.水的电离程度:D > C > B
D.D点时溶液中有:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
16.(2018高二下·腾冲期末)部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离平衡常数 (25℃) K1=1.77×10-4 K1=4.9×10-10 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11
下列选项正确的是(  )
A.2CN- + H2O + CO2=2HCN + CO32-
B.相同物质的量浓度的溶液的pH:Na2CO3>NaHCO3>NaCN>HCOONa
C.中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者
D.相同温度下,同浓度的酸溶液的导电能力顺序:HCOOH > HCN > H2CO3
17.(2018高二下·腾冲期末)在含有Ag+的酸性溶液中,以铁铵矾NH4Fe(SO4)2作指示剂,用KSCN的标准溶液滴定Ag+。已知:AgSCN (白色,s) Ag+ + SCN-,Ksp=1.0×10-12 ;Fe3+ + SCN- FeSCN2+ (红色), K=138。下列说法正确的是(  )
A.边滴定,边摇动溶液,首先溶液变红色
B.当Ag+定量沉淀后,少许过量的SCN-与Fe3+生成红色配合物,即为终点
C.上述实验可用KCl标准溶液代替KSCN的标准溶液滴定Ag+
D.滴定时,溶液pH变化不会影响终点的观察
二、综合题
18.(2018高二下·腾冲期末)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,研究甲醇具有重要意义。有人模拟用CO和H2合成甲醇,其反应为:CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g) △H<0
(1)在容积固定为1L的密闭容器内充入2 mol CO和4
mol H2发生上述反应,20min时用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min 0 5 10 15 20 25
压强/MPa 12.4 10.2 8.4 7.0 6.2 6.2
则反应从开始到20min时,以CO浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=   mol/(L·min),该温度下平衡常数K=   ,若平衡后增大压强,则K值   (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在恒温恒容的密闭容器中,不能判定CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H<0,反应达到平衡的是___________;
A.压强保持不变
B.气体的密度保持不变
C.气体平均摩尔质量保持不变
D.速率v(H2):v(CH3OH)=2:1
(3)如图是甲醇燃料电池结构示意图,C是   (填“正”或“负”)极,写出此电极的电极反应式   。
(4)若以该电池为电源,用石墨做电极电解100mL CuSO4溶液,电解一段时间后,两极均收集到11.2L的气体(标准状况下),则原CuSO4溶液的物质的量浓度为   mol/L。
19.(2018高二下·腾冲期末)
(1)Ⅰ、我国规定生活用水中镉排放的最大允许浓度为0.005 mg/L。处理含镉废水可采用化学沉淀法。试回答下列问题:
磷酸镉(Cd3(PO4)2)沉淀溶解平衡常数的表达式Ksp=   。
(2)一定温度下,CdCO3的Ksp=4.0 × 10-12,Cd(OH)2的Ksp=3.2 × 10-14,那么它们在水中的溶解量   较大。
(3)在某含镉废水中加入Na2S,当S2-浓度达到7.9 × 10-8mol/L时,水体中Cd2+浓度为   mol/L(已知:Ksp(CdS)=7.9 × 10-27,Ar(Cd)=112);此时是否符合水源标准?   (填“是”或“否”)。
(4)Ⅱ、炼锌烟尘(主要成分为ZnO,含少量CuO和FeO)为原料,可以制取氯化锌和金属锌。制取氯化锌主要工艺如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH (开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。
金属离子 Fe3+ Zn2+ Fe2+
开始沉淀的pH 1. 1 5. 2 5. 8
沉淀完全的pH 3. 2 6. 4 8. 8
加入H2O2溶液的作用是   。
(5)流程图中,调节pH时,加入的试剂X可以是   (填序号)
A、ZnO
B、NaOH
C、Zn2(OH)2CO3
D、ZnSO4
pH应调整到   。
20.(2018高二下·腾冲期末)工业废气、汽车尾气排放出的SO2、NOx等,是形成雾霾的重要因素。霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子形成的烟雾。
(1)NOx和SO2在空气中存在下列平衡:
2NO(g)+ O2(g) 2NO2(g)
△H=
-112 kJ·mol-1 ,
2SO2(g)+ O2 (g) 2SO3(g)
△H=
-196 kJ·mol-1;
SO2通常在NO2的存在下,进一步被氧化,生成SO3。写出NO2和SO2反应的热化学方程式为   。
(2)烟气中的SO2可以用NaOH溶液吸收,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如下图所示。(电极材料为石墨)
①图中a极要连接电源的   (填“正”或“负”)极,C口流出的物质是   。
②SO32-放电的电极反应式为   。
(3)常温下,烟气中SO2被NaOH溶液吸收可得到NaHSO3、Na2SO3等。
①已知Na2SO3水溶液显碱性,原因是   (写出主要反应的离子方程式),该溶液中c(Na+)    2c(SO32-)+ c(HSO3-)(填“>”“<”或“=”);
②常温下,0.1mol/L的NaHSO3溶液的pH=6,则c(SO32-)- c(H2SO3)=     mol/L(填写准确数值)。
21.(2018高二下·腾冲期末)具有抗HIV、抗肿瘤、抗真菌和延缓心血管老化的活性苯并呋喃衍生物(R)的合成路线如下:
已知:
(1)苯并呋喃衍生物(R)的分子式为   ,含有的含氧官能团有   。
(2)E的结构简式为   ,其核磁共振氢谱峰面积之比为   。
(3)M→G中反应①的化学方程式为   ,反应类型是   。
(4)F与足量氢氧化钠溶液共热反应的化学方程式为   。
(5)化合物G含有苯环的同分异构体有   种,其中苯环上只有一个侧链且能发生银镜反应的结构简式为   。
(6)参照上述合成路线,设计以甲苯和乙醛为原料制备苯丙烯酸( )的合成路线   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】A.水中也含有氢离子,但溶液呈中性;
B.使酚酞呈无色的溶液可能是中性溶液;
C.只有当温度为常温时才有pH小于7的溶液为酸性溶液;
故答案为:D
【分析】D、,溶液显酸性。溶液显碱性,溶液显中性。所以溶液时酸碱性看氢离子与氢氧根离子的浓度大小。
2.【答案】B
【知识点】影响盐类水解程度的主要因素;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】解:若物质的量浓度均为1mol/L,则A、B中c(NH
4+)大于C、D中c(NH
4+);A、(NH
4)
2SO
4中,铵根离子的水解不受硫酸根离子的影响;
B、亚铁离子水解,溶液显酸性,对铵根的水解起抑制作用,导致铵根离子水解程度减小,铵根离子浓度增大;所以NH4+的浓度最大的是B,
故答案为:B。
【分析】铵根离子为弱离子,其浓度与水解程度的大小有关。
B、亚铁离子与铵根离子水解互相抑制。
C、氢离子对铵根离子的水解起抑制作用。
D、 CH3COONH4 溶液显中性。
3.【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】解:A.CH3COOH溶液加水稀释过程,促进电离,c(H+)减小,故A不符合题意;
B.稀释过程,促进电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,c(H+) c(OH-)=Kw,Kw不变,故B不符合题意;
C.CH3COOH溶液加水稀释过程,促进电离,但c(CH3COO-)减小,根据K= 不变,所以 比值变大,故C符合题意;
D.稀释过程,促进电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,则 变小,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】加水稀释越稀越电离,升高温度越热越水解,所以电离程度均增大。
C、离子浓度之比的变化形式,可用K判断。
D、注意c()与c()变化是反比关系。
4.【答案】D
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】解:A.该反应为吸热反应,升高温度化学平衡应正向移动,正反应速率大于逆反应速率,但图象中取交点后的某点可知逆反应速率大于正反应速率,故A错误;
B.增大压强,化学平衡正向移动,重新达到平衡后正反应速率大于逆反应速率,与图象不符,故B错误;
C.温度高,反应速率大,先到达平衡,即500℃时先达到平衡状态,与图象不符,故C错误;
D.由图象可知,温度高的先达到平衡,且温度高时向正反应进行的程度大,则A的含量低,故D正确;
故选D.
【分析】可逆反应A(g)+2B(g) 2C(g)(正反应吸热),则升高温度,正逆反应速率均增大,化学平衡正向移动;增大压强,化学平衡正向移动,结合图象来解答.
5.【答案】C
【知识点】物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、常温常压下,124 g P4的物质的量是1mol,由于白磷是正四面体结构,含有6个P-P键,因此其中所含P—P键数目为6NA,A不符合题意;
B、铁离子在溶液中水解,所以100 mL 1mol·L 1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA,B不符合题意;
C、甲烷和乙烯分子均含有4个氢原子,标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5mol,其中含氢原子数目为2NA,C符合题意;
D、反应2SO2+O2 2SO3是可逆反应,因此密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数大于2NA,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、根据公式计算124gP4的物质的量,再结合其正四面体结构确定所含的化学键;
B、FeCl3溶液中Fe3+会发生水解;
C、根据公式计算混合气体的物质的量,再用极值法确定混合气体中氢原子数;
D、二者发生可逆反应2SO2+O2 2SO3;
6.【答案】C
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】解:A.以Fe和C为电极,电解氯化钠,阳极氯离子放电,阴极氢离子放电,通电一段时间后为氢氧化钠溶液,减少的是氯化氢,故A不符合题意;
B.以Pt和Cu为电极,电解硫酸铜,阳极氢氧根离子放电,放出氧气,阴极铜离子放电析出铜,减少的是铜和氧元素,需要加入氧化铜或碳酸铜恢复浓度,故B不符合题意;
C.以C为电极,电解硫酸,阳极氢氧根离子放电,阴极氢离子放电,相当于电解水,通电一段时间后仍为硫酸溶液,可以加水让溶液复原,故C符合题意;
D.以Ag和Fe为电极,电解AgNO3,阳极银放电,阴极银离子放电,相当于电镀,通电一段时间后仍为AgNO3溶液,且浓度不变,不需要加AgNO3固体恢复原样,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】溶液恢复的原则是缺什么补什么,缺多少补多少。
A、电解氯化钠溶液为放氢生碱型,阳极生成的氯气,阴极生成的氢气从溶液中逸出,所以要使溶液复原,应同氯化氢气体。
B、电解硫酸铜溶液为放氧生酸型,阳极生成的氧气,阴极生成的铜从溶液中脱离,所以要使溶液复原,应加氧化铜。
C、电解硫酸,本质是电解水,所以加水即可复原。
D、电解硝酸银为放氧生酸型,阳极生成的氧气,阴极生成的银从溶液中脱离,所以要使溶液复原,应加氧化银。
7.【答案】D
【知识点】化学电源新型电池
【解析】【解答】解:A.放电时为原电池,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,反应中Fe失去电子,为负极,Ni2O3获得电子,为正极,故A不符合题意;
B.充电时为电解质,阴极发生还原反应,Fe(OH)2在阴极获得电子,阴极上的电极反应式是Fe(OH)2+2e-═Fe+2OH-,故B不符合题意;
C.充电时为电解质,阳极发生氧化反应,Ni(OH)2发生氧化反应,为阳极,故C不符合题意;
D.Fe(OH)2、2Ni(OH)2只能存在于碱性溶液中,在酸性条件下不能存在,故电解质溶液必须是碱性溶液,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】当化学电源的总反应给出时,应先标化合价确定还原剂和氧化剂,放电时还原剂在负极上失电子发生氧化反应,氧化剂在正极上得电子发生还原反应。充电时阳极的反应式的书写可将正极反应式反过来写,阴极的反应式的书写可将负极反应式反过来写。
8.【答案】D
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】解:A.加入NaBr固体,AgBr的溶解度减小,但Ksp不变,故A不符合题意;
B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后,c(Br-)增大,溶解平衡逆向移动,c(Ag+)减小,不能使溶液中c点变到b点,故B不符合题意。
C.图中a点表示c(Br-)c(Ag+)<Ksp(AgBr),没有AgBr沉淀生成,故C不符合题意;
D.反应AgCl(s)+Br-(aq) AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数为:K═ = = ≈816,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线,曲线上任意一点为平衡点,曲线上方的点为过饱和点即要生成沉淀,曲线下方的点为不饱和点。
A、化学平衡常数只与温度有关。
D、沉淀转化的平衡常数K═,浓度之比可用K解决。
9.【答案】A
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】解:根据图示,得到A是阴极,该电极上是氢离子得电子,2H++2e-=H2↑,B是阳极,该电极上是氯离子失电子,级2Cl--2e-=Cl2↑,C是阴极,该电极上是析出金属银,Ag++e-=Ag,D是阳极,该电极上产生氧气,级4OH--4e-=O2↑+2H2O,各个电极上转移电子的物质的量是相等的,设转以电子1mol,所以在A、B、C、D各电极上生成的物质的量之比为0.5:0.5:1:0.25=2:2:4:1,
故答案为:A。
【分析】电化学的计算根据电路中转移的电子总数相等来计算。
10.【答案】B
【知识点】离子共存
【解析】【解答】解:A.水电离产生的H+浓度为1×10-12mol L-1的溶液为酸性或碱性溶液,在酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性,与Fe2+不能大量共存,故A不符合题意;
B.能使pH试纸变深蓝色的溶液为碱性溶液,溶液中存在大量氢氧根离子,Na+、AlO2-、S2-、CO32-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B符合题意;
C.Fe3+与SCN-、I-之间发生反应,在溶液中不能大量共存,故C不符合题意;
D.加入Al能放出H2的溶液中存在大量氢离子或氢氧根离子,NH4+与氢氧根离子反应,在溶液中不能大量共存,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、 水电离产生的H+浓度为1×10-12 mol·L-1的溶液,说明水的电离受到抑制,说明该溶液可能为酸也可能为碱溶液。所以必须考虑氢离子、氢氧根与其他离子能否共存。
B、能使pH试纸变深蓝色的溶液为碱性溶液,能使pH试纸变红色的溶液为酸性溶液。
D、 加入活泼金属Al能产生H2的溶液 ,可能为强酸溶液也可能为强碱性溶液。
11.【答案】D
【知识点】原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】解:A、由图可知,金属性Zn>Cu,则原电池中Zn作负极,故A错误;
B、与电源负极相连的为阴极,粗铜的精炼中粗铜作阳极,由图可知,粗铜作阴极,故B错误;
C、与电源负极相连的为阴极,铁片镀锌,铁片应作阴极,由图可知,铁片作阳极,故C错误;
D、电流由正极流向负极,由图可知,碳棒为阳极,电解食盐水在阳极生成氯气,氯气与碘化钾淀粉溶液反应使溶液变蓝,在阴极生成氢气,溶液变红,故D正确;
故选D.
【分析】A、原电池中活泼金属作负极;
B、粗铜的精炼中粗铜作阳极;
C、铁片镀锌,铁片应作阴极;
D、电流由正极流向负极,电解食盐水在阴极生成氢气,在阳极生成氯气.
12.【答案】A
【知识点】离子浓度大小的比较
【解析】【解答】解:A、等物质的量的氨水和盐酸混合后所得溶液为氯化铵溶液,氯化铵溶液中存在质子守恒:c(H+)=c(OH-)+c(NH3 H2O),故A符合题意;
B、醋酸浓度越大,电离程度越小,两种醋酸pH分别为a和a+1,则pH=a的醋酸浓度较大,但电离程度较小,应存在c1>10c2,故B不符合题意;
C、pH=12的氨水与pH=2的盐酸等体积混合后发生反应生成氯化铵,剩余氨水,溶液显碱性,存在:c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故C不符合题意;
D、醋酸溶液与NaOH溶液相混合后,所得溶液为醋酸钠溶液,该溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),所得溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),所以(Na+)=c(CH3COO-),故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、质子守恒是水电离出的氢离子浓度等于水电离的氢氧根浓度。
B、醋酸的pH为a,稀释10倍后,pH增大但C、酸碱等体积混合时,且pH酸+pH碱=14,则反应后的溶液的酸碱性为弱电解质对应的酸碱性。
13.【答案】D
【知识点】水的电离
【解析】【解答】A、由图像知,两曲线上的任意点均是平衡点,且温度一定,所以其水的离子积是一个常数,A不符合题意;
B、当c(H+)=10-7mol/L时,向上作垂线得在M区域内c(OH-)>10-7mol/L,B不符合题意;
C、水的电离是吸热反应,升温促进水电离,c(H+)、c(OH-)及Kw都增大,所以T1<T2,C不符合题意、
D、X曲线在25℃时c(H+)=10-7mol/L,pH=7,而Z曲线温度高于25℃,其pH<7,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、溶液中 c(H+)·c(OH-)=Kw 。
D、XZ曲线任意一点是c(H+)=c(OH-)为中性溶液,但pH不一定为7.
14.【答案】C
【知识点】化学电源新型电池
【解析】【解答】解:A.电池工作时,阳离子向正极移动,即K+向正极移动,故A不符合题意;
B.电池工作时,电子由负极流向正极,但是不会经过电解质溶液,故B不符合题意;
C.负极上金属铝失电子发生氧化反应,即Al- 3e + 4OH ═AlO2 + 2H2O,故C符合题意;
D.电池工作时,负极上金属铝失电子发生氧化反应,即Al+4OH-═Al(OH)4-,Al电极周围溶液pH减小,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、电池中离子的移向为阳离子移向正极,阴离子移向负极。电解池中阳离子移向阴极,阴离子移向阳极。
B、电子由负极到正极,电流由正极流向负极。
D、电极附近溶液的酸碱性如何改变可由该极的电极反应式判断。
15.【答案】D
【知识点】中和滴定
【解析】【解答】解:A. 用强碱滴定弱酸,滴定终点是溶液显碱性,应该选用酚酞作为指示剂,故A不符合题意;
B、当a=12.5时,氢氧化钠和醋酸的物质的量之比1:1,恰好反应生成CH3COONa,CH3COONa为强碱弱酸盐,溶液显碱性,与pH=7不符,故B不符合题意;
C. B点时溶液显中性,则醋酸过量,
C、D溶液显酸性,醋酸过量更多,水的电离受到抑制水的电离程度:D<C<B,故C不符合题意;
D、在D点时,反应后醋酸剩余,溶液的组成为等浓度的醋酸和醋酸钠的混合物,根据物料守恒,此时c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】图中B为中性点,恰好反应时消耗醋酸为12.5mL,D中的溶质为醋酸和醋酸钠且浓度相等。
A、酸碱中和滴定,有弱酸或弱碱参与反应时应根据生成的盐的酸碱性来选择指示剂,生成的盐显碱性用酚酞,生成的盐显酸性用甲基橙。
B、生成的盐是醋酸钠显碱性,中性时用的醋酸钠的量大于12.5mL。
C、酸对水的电离起抑制作用,酸浓度越大,抑制作用越强。
16.【答案】C
【知识点】比较弱酸的相对强弱的实验
【解析】【解答】解:酸的电离平衡常数HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-,酸性HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-,则酸根离子水解程度CO32->CN->HCO3->HCOO-。A.酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,强酸能够制取弱酸,所以二者反应生成HCN和HCO3-,离子方程式为CN-+H2O+CO2═HCN+HCO3-,故A不符合题意;
B.酸的电离平衡常数HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-,则酸根离子水解程度CO32->CN->HCO3->HCOO-,水解程度越大,溶液的pH越大,因此相同物质的量浓度的溶液的pH:Na2CO3>NaCN >NaHCO3 >HCOONa,故B不符合题意;C.等pH的HCOOH和HCN,c(HCN)>c(HCOOH),等体积、等pH的HCOOH和HCN,n(HCN)>n(HCOOH),中和等pH等体积的HCOOH和HCN,消耗NaOH的量前者小于后者,故C符合题意;
D. 酸的电离平衡常数HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-,酸性HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-,相同温度下,同浓度的酸溶液的导电能力顺序:HCOOH > H2CO3> HCN,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】电离平衡常数的意义是,Ka越大,表示电离程度越大,酸性越强。所以酸性HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-。由酸性较强的酸可制取酸性较弱的,所以HCO3-不能制取HCN,A错误。
B、这些酸对应的酸根都是弱离子,在水溶液中要水解,且越弱越水解,水解后的碱性越强。
C、等pH的醋酸和HCN,由于HCN的酸性弱,所需的HCN的物质的量多,消耗的氢氧化钠多。
D、导电能力与离子浓度大小有关,离子浓度越大,导电能力越强。
17.【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】解:A.AgSCN的溶度积常数很小,边滴定,边摇动溶液,溶液中首先析出AgSCN白色沉淀,故A不符合题意;
B.Fe3++SCN- FeSCN2+(红色),K=138,比较大,故正向反应容易进行,故当Ag+定量沉淀后,少许过量的SCN-与Fe3+生成红色配合物,且半分钟不退色时即为终点,故B符合题意;
C.硫氰化钾和铁离子形成红色溶液,氯化钾和铁离子不反应,故不能用KCl标准溶液代替KSCN的标准溶液滴定Ag+,故C不符合题意;
D.铁离子易水解生成红褐色氢氧化铁胶体,干扰实验现象的观察,因此,滴定时要控制溶液一定的酸性,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】该题为沉淀滴定法,选择溶解度更小的为指示剂。
18.【答案】(1)0.075;3(mol/L)-2;不变
(2)B;D
(3)负;CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
(4)5
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】解:(1)由表中数据可知,20min反应到达平衡,恒温恒容下,压强之比等于物质的量之比,则平衡时混合气体总物质的量为(2+4)mol× =3mol,设反应的CO物质的量为x,
  CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)
起始(mol) 2 4 0
转化(mol) x 2x x
平衡(mol) 2-x 4-2x x
则(2-x)+(4-2x)+x=3mol,解得x=1.5mol,
从反应开始到20min时,以CO表示的平均反应速率v(CO)= =0.075mol/(L min);该温度下平衡常数K= = =3(mol/L)-2;若平衡后增大压强,温度不变,平衡常数不变,故答案为:0.075;3(mol/L)-2;不变;(2)A、该反应前后气体的物质的量发生变化,压强保持不变,能够说明是平衡状态,不选;
B、气体的体积不变,质量不变,气体的密度始终保持不变,不能说明是平衡状态,选;
C、该反应前后气体的物质的量发生变化,质量不变,气体平均摩尔质量保持不变,能够说明是平衡状态,不选;
D、任何时候都存在v(H2):v(CH3OH)=2:1,不能说明是平衡状态,选;
故答案为:BD;(3)根据电子的流动方向可知,电极C为负极,通入的是气体燃料甲醇,电极D为正极,通入的是氧气或空气,负极发生氧化反应,电极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O,故答案为:负;CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O;(4)用石墨做电极电解100mL CuSO4溶液,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,物质的量为 =0.5mol,阴极上开始为铜离子放电,后来氢离子放电生成氢气,其中氢气的物质的量为 =0.5mol,根据得失电子守恒,生成的铜的物质的量= =0.5mol,则原CuSO4溶液的物质的量浓度为 =0.5mol/L故答案为:0.5。
【分析】(1)化学平衡的计算把起始量、转化量、平衡量意义列出,可以求反应速率、转化率、K。K只与温度有关,温度不变,K不变。
(2)用速率来判断反应是否达到平衡,需要表示出V正、V逆。
(3)燃料电池中燃料从负极通入,空气从正极通入。电极反应式的书写需要考虑电解质溶液的酸碱性。
(4)电解硫酸铜溶解属于放氧生酸型,阳极上生成氧气,阴极上生成铜,但阴极上要生成气体说明前阶段在电解硫酸铜,后阶段在电解水。
19.【答案】(1)c(Cd2+)3·c(PO43-)2
(2)Cd(OH)2
(3)10-19;是
(4)使Fe2+被氧化为Fe3+
(5)AC;3.2≤pH<5.2
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】解:Ⅰ、(1)磷酸镉沉淀溶解平衡方程式为:Cd3(PO4)2(s) 3Cd2++2PO43-,则其沉淀溶解平衡常数表达式为Ksp=c3(Cd2+)c2(PO43-),故答案为:c3(Cd2+)c2(PO43-);(2)当CdCO3达到沉淀溶解平衡时有CdCO3(s) Cd2++CO32-,则其平衡时摩尔溶解度为s= =2×10-6mol/L,当Cd(OH)2达到沉淀溶解平衡时有Cd(OH)2(s) Cd2++2OH-,则其平衡时摩尔溶解度为s= =2×10-5mol/L,因此溶解度更大的是Cd(OH)2,故答案为:Cd(OH)2;(3)含镉废水中加入Na2S,当S2-浓度达到7.9×10-8mg L-1时,溶液中c(Cd2+)= =1.0×10-19mol/L,即水体系中的Cd2+质量摩尔浓度为1.0×10-19×112×103mg/L=1.12×10-14mg/L<0.005mg/L,因此符合标准,故答案为:1.0×10-19mol/L;是;
Ⅱ、(4)根据流程分析可知,加过氧化氢的目的是将亚铁离子氧化为铁离子,故答案为:将亚铁离子氧化为铁离子;(5)调节pH时要消耗氢离子,但是不能引入杂质,ZnO、Zn(OH)2、Zn2(OH)2CO3均与氢离子反应生成锌离子,消耗氢离子的同时不引入杂质,ZnSO4不能与氢离子反应,所以不能调节pH,
故答案为:AC,调节pH使铁离子转化为沉淀,而锌离子不沉淀,由表中数据可知pH≥3.2时,铁离子完全沉淀,而锌离子开始沉淀的pH为5.2,所以要调节pH为3.2≤pH<5.2,故答案为:AC;3.2≤pH<5.2。
【分析】(2)不同类型的难容物质溶解时比较谁的溶解度大小,可通过计算其离子浓度的大小,浓度越大,溶解度越大。相同类型的难溶物质比较溶解度大小可直接比较Ksp的大小。
(4)流程中杂质亚铁离子的除去,通常加入氧化剂将亚铁离子氧化成铁离子,再形成氢氧化铁沉淀从而除去。
(5)调节pH时可以加入试剂消耗氢离子但又不引入新的杂质离子,所以可以加入锌、氧化锌、氢氧化锌、碳酸锌、碱式碳酸锌。
20.【答案】(1)NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+ NO(g)△H= -42 kJ mol-1
(2)负;硫酸;SO32--2e- + H2O =SO42-+ 2H+
(3)SO32- + H2O HSO3- + OH -;>;9.9×10-7
【知识点】盐类水解的原理;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】解:(1)①根据盖斯定律来求解,2NO(g)+O
2(g) 2NO
2(g)△H=-112kJ mol
-1 ①;2SO
2(g)+O
2(g) 2SO
3(g)△H=-196kJ mol
-1②,根据盖斯定律,将(②-①)÷2得:NO
2(g)+SO
2(g)=SO
3(g)+NO(g)△H=-42kJ mol
-1,故答案为:NO
2(g)+SO
2(g)=SO
3(g)+NO(g) △H=-42 kJ mol
-1;(2)①在图中由于Na
+向a极区域移动,根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,a要连接电源的负极,b要连接电源的正极,在阳极上SO
32-变为SO
42-,C口流出的物质是硫酸,故答案为:负;硫酸;
②在阳极上SO32-变为SO42-,SO32-放电的电极反应式为:SO32-+H2O=SO42-+2H+,故答案为:SO32-+H2O=SO42-+2H+;(3)①溶液中SO32-水解:SO32-+H2O HSO3-+OH-,破坏水的电离平衡,导致溶液显碱性,根据电荷守恒,溶液中c(H+)+c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),因为c(H+)<c(OH-),故c(Na+)>2c(SO32-)+c(HSO3-),故答案为:SO32-+H2O HSO3-+OH-;>;
②常温下,亚硫酸氢钠呈酸性,说明亚硫酸氢根离子的电离程度大于水解程度,根据物料守恒得c(Na+)=c(H2SO3)+c(HSO3-)+c(SO32-)①,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+) =c(OH-)+c(HSO3-)+2c(SO32-)②,将方程式①代入②得,c(H2SO3)+c(H+) =c(OH-)+c(SO32-),所以c(SO32-)-c(H2SO3)=c(H+)-c(OH-)=(10-6-10-8)mol L-1 =9.9×10-7mol L-1,故答案为:9.9×10-7mol。
【分析】(1)利用盖斯定律将热化学方程式相加减(消掉氧气),可求目标热化学方程式的

(2) SO32- 中的S为+4价,具有较强还原性,在阳极上失电子发生氧化反应,所以b为正极。
(3)注意亚硫酸钠显碱性,但亚硫酸氢钠显酸性,因为 HSO3- 在溶液中发生电离平衡和水解平衡,且电离程度大于水解程度,所以显酸性。
21.【答案】(1)C12H10O3;醚键、酯基
(2)CH3CH=CHCOOCH3;1:1:3:3
(3);氧化反应
(4)
(5)4;
(6)
【知识点】有机物的合成
【解析】【解答】解:(1)根据结构简式可知,苯并呋喃衍生物(R)的分子式为C12H10O3,含有的含氧官能团有醚键、酯基,故答案为:C12H10O3;醚键、酯基;(2)根据上述分析,E为CH3CH=CHCOOCH3,分子中含有4种氢原子,其核磁共振氢谱峰面积之比为1:1:3:3,故答案为:CH3CH=CHCOOCH3;1:1:3:3;(3)M→G中反应①的化学方程式为 ,反应类型是氧化反应,故答案为: ;氧化反应;(4)F与足量氢氧化钠溶液共热反应的化学方程式为 ,故答案为: ;(5)化合物G( )含有苯环的同分异构体有 (间位和对位2种)、苯甲酸、甲酸苯酚酯,共4种,其中苯环上只有一个侧链且能发生银镜反应的为甲酸苯酚酯,结构简式为 ,故答案为:4; ;(6)以甲苯和乙醛为原料制备苯丙烯酸( ),根据题干信息,需要合成苯甲醛,可以有甲苯合成,根据题干合成图可知,合成方法为 ,然后苯甲醛与乙醛合成 ,最后 氧化生成 ,合成路线为 ,故答案为: 。
【分析】(1)键线式中的H可由不饱和度计算,无需数,例如R结构中C的数目为12,饱和时H原子应为26,但该结构中有8个不饱和度,一个不饱和度少2个H,所以R中的H原子为26-2X8=10个。
(2)注意浓硫酸且加热的条件暗示该反应为酯化反应。 核磁共振氢谱峰面积之比计算该物质中等效氢的数目之比。
(3)卤素单质光照条件发生烷烃取代反应得到取代反应,卤代烃在氢氧化钠的水溶液中加热发生水解反应生成醇。
云南省腾冲市第八中学2017-2018学年高二下学期化学期末考试试卷
一、单选题
1.(2018高二下·腾冲期末)下列水溶液可以确定显酸性的是(  )
A.含氢离子的溶液 B.能使酚酞显无色的溶液
C.pH<7的溶液 D.c(H+)>c(OH-)的溶液
【答案】D
【知识点】溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】A.水中也含有氢离子,但溶液呈中性;
B.使酚酞呈无色的溶液可能是中性溶液;
C.只有当温度为常温时才有pH小于7的溶液为酸性溶液;
故答案为:D
【分析】D、,溶液显酸性。溶液显碱性,溶液显中性。所以溶液时酸碱性看氢离子与氢氧根离子的浓度大小。
2.(2018高二下·腾冲期末)25℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中,c(NH4+)最大的是(  )
A.(NH4)2SO4 B.(NH4)2Fe(SO4)2
C.NH4HSO4 D.CH3COONH4
【答案】B
【知识点】影响盐类水解程度的主要因素;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】解:若物质的量浓度均为1mol/L,则A、B中c(NH
4+)大于C、D中c(NH
4+);A、(NH
4)
2SO
4中,铵根离子的水解不受硫酸根离子的影响;
B、亚铁离子水解,溶液显酸性,对铵根的水解起抑制作用,导致铵根离子水解程度减小,铵根离子浓度增大;所以NH4+的浓度最大的是B,
故答案为:B。
【分析】铵根离子为弱离子,其浓度与水解程度的大小有关。
B、亚铁离子与铵根离子水解互相抑制。
C、氢离子对铵根离子的水解起抑制作用。
D、 CH3COONH4 溶液显中性。
3.(2018高二下·腾冲期末)0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释或升高温度的过程中,下列表达式的数值一定变大的是(  )
A.c(H+) B.c(H+)·c(OH-)
C. D.
【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】解:A.CH3COOH溶液加水稀释过程,促进电离,c(H+)减小,故A不符合题意;
B.稀释过程,促进电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,c(H+) c(OH-)=Kw,Kw不变,故B不符合题意;
C.CH3COOH溶液加水稀释过程,促进电离,但c(CH3COO-)减小,根据K= 不变,所以 比值变大,故C符合题意;
D.稀释过程,促进电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,则 变小,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】加水稀释越稀越电离,升高温度越热越水解,所以电离程度均增大。
C、离子浓度之比的变化形式,可用K判断。
D、注意c()与c()变化是反比关系。
4.(2016高二上·上饶期末)对于可逆反应A(g)+2B(g) 2C(g)(正反应吸热),下列图象正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】解:A.该反应为吸热反应,升高温度化学平衡应正向移动,正反应速率大于逆反应速率,但图象中取交点后的某点可知逆反应速率大于正反应速率,故A错误;
B.增大压强,化学平衡正向移动,重新达到平衡后正反应速率大于逆反应速率,与图象不符,故B错误;
C.温度高,反应速率大,先到达平衡,即500℃时先达到平衡状态,与图象不符,故C错误;
D.由图象可知,温度高的先达到平衡,且温度高时向正反应进行的程度大,则A的含量低,故D正确;
故选D.
【分析】可逆反应A(g)+2B(g) 2C(g)(正反应吸热),则升高温度,正逆反应速率均增大,化学平衡正向移动;增大压强,化学平衡正向移动,结合图象来解答.
5.(2019高三上·武威期末)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.常温常压下,124gP4中所含P—P键数目为4NA
B.100mL1mol·L 1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D.密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA
【答案】C
【知识点】物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、常温常压下,124 g P4的物质的量是1mol,由于白磷是正四面体结构,含有6个P-P键,因此其中所含P—P键数目为6NA,A不符合题意;
B、铁离子在溶液中水解,所以100 mL 1mol·L 1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA,B不符合题意;
C、甲烷和乙烯分子均含有4个氢原子,标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5mol,其中含氢原子数目为2NA,C符合题意;
D、反应2SO2+O2 2SO3是可逆反应,因此密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数大于2NA,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、根据公式计算124gP4的物质的量,再结合其正四面体结构确定所含的化学键;
B、FeCl3溶液中Fe3+会发生水解;
C、根据公式计算混合气体的物质的量,再用极值法确定混合气体中氢原子数;
D、二者发生可逆反应2SO2+O2 2SO3;
6.(2018高二下·腾冲期末)用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液,电解一段时间后,再加入W,能使溶液恢复到电解前的状态,符合题意的一组是(  )
  X Y Z W
A C Fe NaCl H2O
B Pt Cu CuSO4 Cu(OH)2
C C C H2SO4 H2O
D Ag Fe AgNO3 AgNO3晶体
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】解:A.以Fe和C为电极,电解氯化钠,阳极氯离子放电,阴极氢离子放电,通电一段时间后为氢氧化钠溶液,减少的是氯化氢,故A不符合题意;
B.以Pt和Cu为电极,电解硫酸铜,阳极氢氧根离子放电,放出氧气,阴极铜离子放电析出铜,减少的是铜和氧元素,需要加入氧化铜或碳酸铜恢复浓度,故B不符合题意;
C.以C为电极,电解硫酸,阳极氢氧根离子放电,阴极氢离子放电,相当于电解水,通电一段时间后仍为硫酸溶液,可以加水让溶液复原,故C符合题意;
D.以Ag和Fe为电极,电解AgNO3,阳极银放电,阴极银离子放电,相当于电镀,通电一段时间后仍为AgNO3溶液,且浓度不变,不需要加AgNO3固体恢复原样,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】溶液恢复的原则是缺什么补什么,缺多少补多少。
A、电解氯化钠溶液为放氢生碱型,阳极生成的氯气,阴极生成的氢气从溶液中逸出,所以要使溶液复原,应同氯化氢气体。
B、电解硫酸铜溶液为放氧生酸型,阳极生成的氧气,阴极生成的铜从溶液中脱离,所以要使溶液复原,应加氧化铜。
C、电解硫酸,本质是电解水,所以加水即可复原。
D、电解硝酸银为放氧生酸型,阳极生成的氧气,阴极生成的银从溶液中脱离,所以要使溶液复原,应加氧化银。
7.(2018高二下·腾冲期末)某蓄电池放电、充电时的反应为Fe+Ni2O3+3H2O Fe(OH)2+2Ni(OH)2 ,下列推断中正确的是(  )
A.放电时,Fe为正极,Ni2O3为负极
B.充电时,阴极上的电极反应式是Fe(OH)2+2e- + 2H+ = Fe+2H2O
C.充电时,Ni(OH)2为阳极,发生还原反应
D.该蓄电池的电极是浸在某种碱性电解质溶液中
【答案】D
【知识点】化学电源新型电池
【解析】【解答】解:A.放电时为原电池,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,反应中Fe失去电子,为负极,Ni2O3获得电子,为正极,故A不符合题意;
B.充电时为电解质,阴极发生还原反应,Fe(OH)2在阴极获得电子,阴极上的电极反应式是Fe(OH)2+2e-═Fe+2OH-,故B不符合题意;
C.充电时为电解质,阳极发生氧化反应,Ni(OH)2发生氧化反应,为阳极,故C不符合题意;
D.Fe(OH)2、2Ni(OH)2只能存在于碱性溶液中,在酸性条件下不能存在,故电解质溶液必须是碱性溶液,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】当化学电源的总反应给出时,应先标化合价确定还原剂和氧化剂,放电时还原剂在负极上失电子发生氧化反应,氧化剂在正极上得电子发生还原反应。充电时阳极的反应式的书写可将正极反应式反过来写,阴极的反应式的书写可将负极反应式反过来写。
8.(2018高二下·腾冲期末)在t ℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知t ℃时AgCl的Ksp=4×10-10,下列说法正确的是(  )
A.加入NaBr固体,AgBr的溶解度减小,Ksp也减小
B.在AgBr饱和溶液中加入固体NaBr,可使溶液中c点变到b点
C.图中a点对应的是有AgBr沉淀生成
D.在t ℃时,AgCl(s)+Br-(aq) AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816
【答案】D
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】解:A.加入NaBr固体,AgBr的溶解度减小,但Ksp不变,故A不符合题意;
B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后,c(Br-)增大,溶解平衡逆向移动,c(Ag+)减小,不能使溶液中c点变到b点,故B不符合题意。
C.图中a点表示c(Br-)c(Ag+)<Ksp(AgBr),没有AgBr沉淀生成,故C不符合题意;
D.反应AgCl(s)+Br-(aq) AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数为:K═ = = ≈816,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线,曲线上任意一点为平衡点,曲线上方的点为过饱和点即要生成沉淀,曲线下方的点为不饱和点。
A、化学平衡常数只与温度有关。
D、沉淀转化的平衡常数K═,浓度之比可用K解决。
9.(2018高二下·腾冲期末)如下图甲、乙两个容器中,分别加入0.1 mol·L-1的NaCl溶液与0.1 mol·L-1的AgNO3溶液后,以Pt为电极进行电解时,在A,B,C,D各电极上生成物的物质的量之比为(  )
A.2∶2∶4∶1 B.2∶3∶4∶1 C.1∶4∶2∶2 D.1∶1∶1∶1
【答案】A
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】解:根据图示,得到A是阴极,该电极上是氢离子得电子,2H++2e-=H2↑,B是阳极,该电极上是氯离子失电子,级2Cl--2e-=Cl2↑,C是阴极,该电极上是析出金属银,Ag++e-=Ag,D是阳极,该电极上产生氧气,级4OH--4e-=O2↑+2H2O,各个电极上转移电子的物质的量是相等的,设转以电子1mol,所以在A、B、C、D各电极上生成的物质的量之比为0.5:0.5:1:0.25=2:2:4:1,
故答案为:A。
【分析】电化学的计算根据电路中转移的电子总数相等来计算。
10.(2018高二下·腾冲期末)一定能在下列溶液中大量共存的离子组是(  )
A.水电离产生的H+浓度为1×10-12 mol·L-1的溶液:Na+、Fe2+、Cl-、NO3-
B.能使pH试纸变深蓝色的溶液:Na+、AlO 、S2-、CO
C.含有大量Fe3+的溶液:SCN-、I-、K+、Br-
D.加入活泼金属Al能产生H2的溶液:K+、NH 、Cl-、SO42-
【答案】B
【知识点】离子共存
【解析】【解答】解:A.水电离产生的H+浓度为1×10-12mol L-1的溶液为酸性或碱性溶液,在酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性,与Fe2+不能大量共存,故A不符合题意;
B.能使pH试纸变深蓝色的溶液为碱性溶液,溶液中存在大量氢氧根离子,Na+、AlO2-、S2-、CO32-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B符合题意;
C.Fe3+与SCN-、I-之间发生反应,在溶液中不能大量共存,故C不符合题意;
D.加入Al能放出H2的溶液中存在大量氢离子或氢氧根离子,NH4+与氢氧根离子反应,在溶液中不能大量共存,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、 水电离产生的H+浓度为1×10-12 mol·L-1的溶液,说明水的电离受到抑制,说明该溶液可能为酸也可能为碱溶液。所以必须考虑氢离子、氢氧根与其他离子能否共存。
B、能使pH试纸变深蓝色的溶液为碱性溶液,能使pH试纸变红色的溶液为酸性溶液。
D、 加入活泼金属Al能产生H2的溶液 ,可能为强酸溶液也可能为强碱性溶液。
11.(2017高二上·辽宁期末)下面有关电化学的图示,完全正确的是(  )
A.Cu﹣Zn原电池
B.粗铜的精炼
C.铁片镀锌
D.验证NaCl溶液(含酚酞)电解产物
【答案】D
【知识点】原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】解:A、由图可知,金属性Zn>Cu,则原电池中Zn作负极,故A错误;
B、与电源负极相连的为阴极,粗铜的精炼中粗铜作阳极,由图可知,粗铜作阴极,故B错误;
C、与电源负极相连的为阴极,铁片镀锌,铁片应作阴极,由图可知,铁片作阳极,故C错误;
D、电流由正极流向负极,由图可知,碳棒为阳极,电解食盐水在阳极生成氯气,氯气与碘化钾淀粉溶液反应使溶液变蓝,在阴极生成氢气,溶液变红,故D正确;
故选D.
【分析】A、原电池中活泼金属作负极;
B、粗铜的精炼中粗铜作阳极;
C、铁片镀锌,铁片应作阴极;
D、电流由正极流向负极,电解食盐水在阴极生成氢气,在阳极生成氯气.
12.(2018高二下·腾冲期末)常温下,下列溶液中各离子浓度关系正确的是(  )
A.等物质的量的氨水和盐酸混合后的溶液:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
B.两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1=10c2
C.pH=12的氨水与pH=2的盐酸等体积混合:c(Cl-)>c(NH )>c(H+)>c(OH-)
D.醋酸溶液与NaOH溶液相混合后,所得溶液呈中性:c(Na+)>c(CH3COO-)
【答案】A
【知识点】离子浓度大小的比较
【解析】【解答】解:A、等物质的量的氨水和盐酸混合后所得溶液为氯化铵溶液,氯化铵溶液中存在质子守恒:c(H+)=c(OH-)+c(NH3 H2O),故A符合题意;
B、醋酸浓度越大,电离程度越小,两种醋酸pH分别为a和a+1,则pH=a的醋酸浓度较大,但电离程度较小,应存在c1>10c2,故B不符合题意;
C、pH=12的氨水与pH=2的盐酸等体积混合后发生反应生成氯化铵,剩余氨水,溶液显碱性,存在:c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故C不符合题意;
D、醋酸溶液与NaOH溶液相混合后,所得溶液为醋酸钠溶液,该溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),所得溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),所以(Na+)=c(CH3COO-),故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、质子守恒是水电离出的氢离子浓度等于水电离的氢氧根浓度。
B、醋酸的pH为a,稀释10倍后,pH增大但C、酸碱等体积混合时,且pH酸+pH碱=14,则反应后的溶液的酸碱性为弱电解质对应的酸碱性。
13.(2018高二下·腾冲期末)如图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断错误的是(  )
A.两条曲线间任意点均有c(H+)·c(OH-)=Kw
B.M区域内任意点均有c(H+)C.图中T1D.XZ线上任意点均有pH=7
【答案】D
【知识点】水的电离
【解析】【解答】A、由图像知,两曲线上的任意点均是平衡点,且温度一定,所以其水的离子积是一个常数,A不符合题意;
B、当c(H+)=10-7mol/L时,向上作垂线得在M区域内c(OH-)>10-7mol/L,B不符合题意;
C、水的电离是吸热反应,升温促进水电离,c(H+)、c(OH-)及Kw都增大,所以T1<T2,C不符合题意、
D、X曲线在25℃时c(H+)=10-7mol/L,pH=7,而Z曲线温度高于25℃,其pH<7,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、溶液中 c(H+)·c(OH-)=Kw 。
D、XZ曲线任意一点是c(H+)=c(OH-)为中性溶液,但pH不一定为7.
14.(2018高二下·腾冲期末)Al-MnO4 电池是一种高能电池,以Ga2O3为缓蚀剂,其示意图如图所示。已知电池总反应为Al + MnO4 ═AlO2- + MnO2.下列说法正确的是(  )
A.电池工作时,K+向负极移动
B.电池工作时,电子由Al经电解质溶液流向Ni
C.负极反应为Al- 3e + 4OH ═AlO2 + 2H2O
D.电池工作时,Ni电极周围溶液pH减小
【答案】C
【知识点】化学电源新型电池
【解析】【解答】解:A.电池工作时,阳离子向正极移动,即K+向正极移动,故A不符合题意;
B.电池工作时,电子由负极流向正极,但是不会经过电解质溶液,故B不符合题意;
C.负极上金属铝失电子发生氧化反应,即Al- 3e + 4OH ═AlO2 + 2H2O,故C符合题意;
D.电池工作时,负极上金属铝失电子发生氧化反应,即Al+4OH-═Al(OH)4-,Al电极周围溶液pH减小,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、电池中离子的移向为阳离子移向正极,阴离子移向负极。电解池中阳离子移向阴极,阴离子移向阳极。
B、电子由负极到正极,电流由正极流向负极。
D、电极附近溶液的酸碱性如何改变可由该极的电极反应式判断。
15.(2018高二下·腾冲期末)25℃时,在25 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液中,逐滴加入0.2 mol·L-1的CH3COOH溶液,溶液的pH与醋酸体积关系如图所示,下列分析正确的是(  )
A.该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂
B.B点的横坐标a=12.5
C.水的电离程度:D > C > B
D.D点时溶液中有:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
【答案】D
【知识点】中和滴定
【解析】【解答】解:A. 用强碱滴定弱酸,滴定终点是溶液显碱性,应该选用酚酞作为指示剂,故A不符合题意;
B、当a=12.5时,氢氧化钠和醋酸的物质的量之比1:1,恰好反应生成CH3COONa,CH3COONa为强碱弱酸盐,溶液显碱性,与pH=7不符,故B不符合题意;
C. B点时溶液显中性,则醋酸过量,
C、D溶液显酸性,醋酸过量更多,水的电离受到抑制水的电离程度:D<C<B,故C不符合题意;
D、在D点时,反应后醋酸剩余,溶液的组成为等浓度的醋酸和醋酸钠的混合物,根据物料守恒,此时c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】图中B为中性点,恰好反应时消耗醋酸为12.5mL,D中的溶质为醋酸和醋酸钠且浓度相等。
A、酸碱中和滴定,有弱酸或弱碱参与反应时应根据生成的盐的酸碱性来选择指示剂,生成的盐显碱性用酚酞,生成的盐显酸性用甲基橙。
B、生成的盐是醋酸钠显碱性,中性时用的醋酸钠的量大于12.5mL。
C、酸对水的电离起抑制作用,酸浓度越大,抑制作用越强。
16.(2018高二下·腾冲期末)部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离平衡常数 (25℃) K1=1.77×10-4 K1=4.9×10-10 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11
下列选项正确的是(  )
A.2CN- + H2O + CO2=2HCN + CO32-
B.相同物质的量浓度的溶液的pH:Na2CO3>NaHCO3>NaCN>HCOONa
C.中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者
D.相同温度下,同浓度的酸溶液的导电能力顺序:HCOOH > HCN > H2CO3
【答案】C
【知识点】比较弱酸的相对强弱的实验
【解析】【解答】解:酸的电离平衡常数HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-,酸性HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-,则酸根离子水解程度CO32->CN->HCO3->HCOO-。A.酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,强酸能够制取弱酸,所以二者反应生成HCN和HCO3-,离子方程式为CN-+H2O+CO2═HCN+HCO3-,故A不符合题意;
B.酸的电离平衡常数HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-,则酸根离子水解程度CO32->CN->HCO3->HCOO-,水解程度越大,溶液的pH越大,因此相同物质的量浓度的溶液的pH:Na2CO3>NaCN >NaHCO3 >HCOONa,故B不符合题意;C.等pH的HCOOH和HCN,c(HCN)>c(HCOOH),等体积、等pH的HCOOH和HCN,n(HCN)>n(HCOOH),中和等pH等体积的HCOOH和HCN,消耗NaOH的量前者小于后者,故C符合题意;
D. 酸的电离平衡常数HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-,酸性HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-,相同温度下,同浓度的酸溶液的导电能力顺序:HCOOH > H2CO3> HCN,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】电离平衡常数的意义是,Ka越大,表示电离程度越大,酸性越强。所以酸性HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-。由酸性较强的酸可制取酸性较弱的,所以HCO3-不能制取HCN,A错误。
B、这些酸对应的酸根都是弱离子,在水溶液中要水解,且越弱越水解,水解后的碱性越强。
C、等pH的醋酸和HCN,由于HCN的酸性弱,所需的HCN的物质的量多,消耗的氢氧化钠多。
D、导电能力与离子浓度大小有关,离子浓度越大,导电能力越强。
17.(2018高二下·腾冲期末)在含有Ag+的酸性溶液中,以铁铵矾NH4Fe(SO4)2作指示剂,用KSCN的标准溶液滴定Ag+。已知:AgSCN (白色,s) Ag+ + SCN-,Ksp=1.0×10-12 ;Fe3+ + SCN- FeSCN2+ (红色), K=138。下列说法正确的是(  )
A.边滴定,边摇动溶液,首先溶液变红色
B.当Ag+定量沉淀后,少许过量的SCN-与Fe3+生成红色配合物,即为终点
C.上述实验可用KCl标准溶液代替KSCN的标准溶液滴定Ag+
D.滴定时,溶液pH变化不会影响终点的观察
【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】解:A.AgSCN的溶度积常数很小,边滴定,边摇动溶液,溶液中首先析出AgSCN白色沉淀,故A不符合题意;
B.Fe3++SCN- FeSCN2+(红色),K=138,比较大,故正向反应容易进行,故当Ag+定量沉淀后,少许过量的SCN-与Fe3+生成红色配合物,且半分钟不退色时即为终点,故B符合题意;
C.硫氰化钾和铁离子形成红色溶液,氯化钾和铁离子不反应,故不能用KCl标准溶液代替KSCN的标准溶液滴定Ag+,故C不符合题意;
D.铁离子易水解生成红褐色氢氧化铁胶体,干扰实验现象的观察,因此,滴定时要控制溶液一定的酸性,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】该题为沉淀滴定法,选择溶解度更小的为指示剂。
二、综合题
18.(2018高二下·腾冲期末)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,研究甲醇具有重要意义。有人模拟用CO和H2合成甲醇,其反应为:CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g) △H<0
(1)在容积固定为1L的密闭容器内充入2 mol CO和4
mol H2发生上述反应,20min时用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min 0 5 10 15 20 25
压强/MPa 12.4 10.2 8.4 7.0 6.2 6.2
则反应从开始到20min时,以CO浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=   mol/(L·min),该温度下平衡常数K=   ,若平衡后增大压强,则K值   (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在恒温恒容的密闭容器中,不能判定CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H<0,反应达到平衡的是___________;
A.压强保持不变
B.气体的密度保持不变
C.气体平均摩尔质量保持不变
D.速率v(H2):v(CH3OH)=2:1
(3)如图是甲醇燃料电池结构示意图,C是   (填“正”或“负”)极,写出此电极的电极反应式   。
(4)若以该电池为电源,用石墨做电极电解100mL CuSO4溶液,电解一段时间后,两极均收集到11.2L的气体(标准状况下),则原CuSO4溶液的物质的量浓度为   mol/L。
【答案】(1)0.075;3(mol/L)-2;不变
(2)B;D
(3)负;CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
(4)5
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】解:(1)由表中数据可知,20min反应到达平衡,恒温恒容下,压强之比等于物质的量之比,则平衡时混合气体总物质的量为(2+4)mol× =3mol,设反应的CO物质的量为x,
  CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)
起始(mol) 2 4 0
转化(mol) x 2x x
平衡(mol) 2-x 4-2x x
则(2-x)+(4-2x)+x=3mol,解得x=1.5mol,
从反应开始到20min时,以CO表示的平均反应速率v(CO)= =0.075mol/(L min);该温度下平衡常数K= = =3(mol/L)-2;若平衡后增大压强,温度不变,平衡常数不变,故答案为:0.075;3(mol/L)-2;不变;(2)A、该反应前后气体的物质的量发生变化,压强保持不变,能够说明是平衡状态,不选;
B、气体的体积不变,质量不变,气体的密度始终保持不变,不能说明是平衡状态,选;
C、该反应前后气体的物质的量发生变化,质量不变,气体平均摩尔质量保持不变,能够说明是平衡状态,不选;
D、任何时候都存在v(H2):v(CH3OH)=2:1,不能说明是平衡状态,选;
故答案为:BD;(3)根据电子的流动方向可知,电极C为负极,通入的是气体燃料甲醇,电极D为正极,通入的是氧气或空气,负极发生氧化反应,电极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O,故答案为:负;CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O;(4)用石墨做电极电解100mL CuSO4溶液,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,物质的量为 =0.5mol,阴极上开始为铜离子放电,后来氢离子放电生成氢气,其中氢气的物质的量为 =0.5mol,根据得失电子守恒,生成的铜的物质的量= =0.5mol,则原CuSO4溶液的物质的量浓度为 =0.5mol/L故答案为:0.5。
【分析】(1)化学平衡的计算把起始量、转化量、平衡量意义列出,可以求反应速率、转化率、K。K只与温度有关,温度不变,K不变。
(2)用速率来判断反应是否达到平衡,需要表示出V正、V逆。
(3)燃料电池中燃料从负极通入,空气从正极通入。电极反应式的书写需要考虑电解质溶液的酸碱性。
(4)电解硫酸铜溶解属于放氧生酸型,阳极上生成氧气,阴极上生成铜,但阴极上要生成气体说明前阶段在电解硫酸铜,后阶段在电解水。
19.(2018高二下·腾冲期末)
(1)Ⅰ、我国规定生活用水中镉排放的最大允许浓度为0.005 mg/L。处理含镉废水可采用化学沉淀法。试回答下列问题:
磷酸镉(Cd3(PO4)2)沉淀溶解平衡常数的表达式Ksp=   。
(2)一定温度下,CdCO3的Ksp=4.0 × 10-12,Cd(OH)2的Ksp=3.2 × 10-14,那么它们在水中的溶解量   较大。
(3)在某含镉废水中加入Na2S,当S2-浓度达到7.9 × 10-8mol/L时,水体中Cd2+浓度为   mol/L(已知:Ksp(CdS)=7.9 × 10-27,Ar(Cd)=112);此时是否符合水源标准?   (填“是”或“否”)。
(4)Ⅱ、炼锌烟尘(主要成分为ZnO,含少量CuO和FeO)为原料,可以制取氯化锌和金属锌。制取氯化锌主要工艺如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH (开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。
金属离子 Fe3+ Zn2+ Fe2+
开始沉淀的pH 1. 1 5. 2 5. 8
沉淀完全的pH 3. 2 6. 4 8. 8
加入H2O2溶液的作用是   。
(5)流程图中,调节pH时,加入的试剂X可以是   (填序号)
A、ZnO
B、NaOH
C、Zn2(OH)2CO3
D、ZnSO4
pH应调整到   。
【答案】(1)c(Cd2+)3·c(PO43-)2
(2)Cd(OH)2
(3)10-19;是
(4)使Fe2+被氧化为Fe3+
(5)AC;3.2≤pH<5.2
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】解:Ⅰ、(1)磷酸镉沉淀溶解平衡方程式为:Cd3(PO4)2(s) 3Cd2++2PO43-,则其沉淀溶解平衡常数表达式为Ksp=c3(Cd2+)c2(PO43-),故答案为:c3(Cd2+)c2(PO43-);(2)当CdCO3达到沉淀溶解平衡时有CdCO3(s) Cd2++CO32-,则其平衡时摩尔溶解度为s= =2×10-6mol/L,当Cd(OH)2达到沉淀溶解平衡时有Cd(OH)2(s) Cd2++2OH-,则其平衡时摩尔溶解度为s= =2×10-5mol/L,因此溶解度更大的是Cd(OH)2,故答案为:Cd(OH)2;(3)含镉废水中加入Na2S,当S2-浓度达到7.9×10-8mg L-1时,溶液中c(Cd2+)= =1.0×10-19mol/L,即水体系中的Cd2+质量摩尔浓度为1.0×10-19×112×103mg/L=1.12×10-14mg/L<0.005mg/L,因此符合标准,故答案为:1.0×10-19mol/L;是;
Ⅱ、(4)根据流程分析可知,加过氧化氢的目的是将亚铁离子氧化为铁离子,故答案为:将亚铁离子氧化为铁离子;(5)调节pH时要消耗氢离子,但是不能引入杂质,ZnO、Zn(OH)2、Zn2(OH)2CO3均与氢离子反应生成锌离子,消耗氢离子的同时不引入杂质,ZnSO4不能与氢离子反应,所以不能调节pH,
故答案为:AC,调节pH使铁离子转化为沉淀,而锌离子不沉淀,由表中数据可知pH≥3.2时,铁离子完全沉淀,而锌离子开始沉淀的pH为5.2,所以要调节pH为3.2≤pH<5.2,故答案为:AC;3.2≤pH<5.2。
【分析】(2)不同类型的难容物质溶解时比较谁的溶解度大小,可通过计算其离子浓度的大小,浓度越大,溶解度越大。相同类型的难溶物质比较溶解度大小可直接比较Ksp的大小。
(4)流程中杂质亚铁离子的除去,通常加入氧化剂将亚铁离子氧化成铁离子,再形成氢氧化铁沉淀从而除去。
(5)调节pH时可以加入试剂消耗氢离子但又不引入新的杂质离子,所以可以加入锌、氧化锌、氢氧化锌、碳酸锌、碱式碳酸锌。
20.(2018高二下·腾冲期末)工业废气、汽车尾气排放出的SO2、NOx等,是形成雾霾的重要因素。霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子形成的烟雾。
(1)NOx和SO2在空气中存在下列平衡:
2NO(g)+ O2(g) 2NO2(g)
△H=
-112 kJ·mol-1 ,
2SO2(g)+ O2 (g) 2SO3(g)
△H=
-196 kJ·mol-1;
SO2通常在NO2的存在下,进一步被氧化,生成SO3。写出NO2和SO2反应的热化学方程式为   。
(2)烟气中的SO2可以用NaOH溶液吸收,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如下图所示。(电极材料为石墨)
①图中a极要连接电源的   (填“正”或“负”)极,C口流出的物质是   。
②SO32-放电的电极反应式为   。
(3)常温下,烟气中SO2被NaOH溶液吸收可得到NaHSO3、Na2SO3等。
①已知Na2SO3水溶液显碱性,原因是   (写出主要反应的离子方程式),该溶液中c(Na+)    2c(SO32-)+ c(HSO3-)(填“>”“<”或“=”);
②常温下,0.1mol/L的NaHSO3溶液的pH=6,则c(SO32-)- c(H2SO3)=     mol/L(填写准确数值)。
【答案】(1)NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+ NO(g)△H= -42 kJ mol-1
(2)负;硫酸;SO32--2e- + H2O =SO42-+ 2H+
(3)SO32- + H2O HSO3- + OH -;>;9.9×10-7
【知识点】盐类水解的原理;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】解:(1)①根据盖斯定律来求解,2NO(g)+O
2(g) 2NO
2(g)△H=-112kJ mol
-1 ①;2SO
2(g)+O
2(g) 2SO
3(g)△H=-196kJ mol
-1②,根据盖斯定律,将(②-①)÷2得:NO
2(g)+SO
2(g)=SO
3(g)+NO(g)△H=-42kJ mol
-1,故答案为:NO
2(g)+SO
2(g)=SO
3(g)+NO(g) △H=-42 kJ mol
-1;(2)①在图中由于Na
+向a极区域移动,根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,a要连接电源的负极,b要连接电源的正极,在阳极上SO
32-变为SO
42-,C口流出的物质是硫酸,故答案为:负;硫酸;
②在阳极上SO32-变为SO42-,SO32-放电的电极反应式为:SO32-+H2O=SO42-+2H+,故答案为:SO32-+H2O=SO42-+2H+;(3)①溶液中SO32-水解:SO32-+H2O HSO3-+OH-,破坏水的电离平衡,导致溶液显碱性,根据电荷守恒,溶液中c(H+)+c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),因为c(H+)<c(OH-),故c(Na+)>2c(SO32-)+c(HSO3-),故答案为:SO32-+H2O HSO3-+OH-;>;
②常温下,亚硫酸氢钠呈酸性,说明亚硫酸氢根离子的电离程度大于水解程度,根据物料守恒得c(Na+)=c(H2SO3)+c(HSO3-)+c(SO32-)①,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+) =c(OH-)+c(HSO3-)+2c(SO32-)②,将方程式①代入②得,c(H2SO3)+c(H+) =c(OH-)+c(SO32-),所以c(SO32-)-c(H2SO3)=c(H+)-c(OH-)=(10-6-10-8)mol L-1 =9.9×10-7mol L-1,故答案为:9.9×10-7mol。
【分析】(1)利用盖斯定律将热化学方程式相加减(消掉氧气),可求目标热化学方程式的

(2) SO32- 中的S为+4价,具有较强还原性,在阳极上失电子发生氧化反应,所以b为正极。
(3)注意亚硫酸钠显碱性,但亚硫酸氢钠显酸性,因为 HSO3- 在溶液中发生电离平衡和水解平衡,且电离程度大于水解程度,所以显酸性。
21.(2018高二下·腾冲期末)具有抗HIV、抗肿瘤、抗真菌和延缓心血管老化的活性苯并呋喃衍生物(R)的合成路线如下:
已知:
(1)苯并呋喃衍生物(R)的分子式为   ,含有的含氧官能团有   。
(2)E的结构简式为   ,其核磁共振氢谱峰面积之比为   。
(3)M→G中反应①的化学方程式为   ,反应类型是   。
(4)F与足量氢氧化钠溶液共热反应的化学方程式为   。
(5)化合物G含有苯环的同分异构体有   种,其中苯环上只有一个侧链且能发生银镜反应的结构简式为   。
(6)参照上述合成路线,设计以甲苯和乙醛为原料制备苯丙烯酸( )的合成路线   。
【答案】(1)C12H10O3;醚键、酯基
(2)CH3CH=CHCOOCH3;1:1:3:3
(3);氧化反应
(4)
(5)4;
(6)
【知识点】有机物的合成
【解析】【解答】解:(1)根据结构简式可知,苯并呋喃衍生物(R)的分子式为C12H10O3,含有的含氧官能团有醚键、酯基,故答案为:C12H10O3;醚键、酯基;(2)根据上述分析,E为CH3CH=CHCOOCH3,分子中含有4种氢原子,其核磁共振氢谱峰面积之比为1:1:3:3,故答案为:CH3CH=CHCOOCH3;1:1:3:3;(3)M→G中反应①的化学方程式为 ,反应类型是氧化反应,故答案为: ;氧化反应;(4)F与足量氢氧化钠溶液共热反应的化学方程式为 ,故答案为: ;(5)化合物G( )含有苯环的同分异构体有 (间位和对位2种)、苯甲酸、甲酸苯酚酯,共4种,其中苯环上只有一个侧链且能发生银镜反应的为甲酸苯酚酯,结构简式为 ,故答案为:4; ;(6)以甲苯和乙醛为原料制备苯丙烯酸( ),根据题干信息,需要合成苯甲醛,可以有甲苯合成,根据题干合成图可知,合成方法为 ,然后苯甲醛与乙醛合成 ,最后 氧化生成 ,合成路线为 ,故答案为: 。
【分析】(1)键线式中的H可由不饱和度计算,无需数,例如R结构中C的数目为12,饱和时H原子应为26,但该结构中有8个不饱和度,一个不饱和度少2个H,所以R中的H原子为26-2X8=10个。
(2)注意浓硫酸且加热的条件暗示该反应为酯化反应。 核磁共振氢谱峰面积之比计算该物质中等效氢的数目之比。
(3)卤素单质光照条件发生烷烃取代反应得到取代反应,卤代烃在氢氧化钠的水溶液中加热发生水解反应生成醇。

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