仪陇中学2023-2024学年度上期第二次月考高二化学试卷
满分:100分考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 N-14 Na-23 S-32 Cu-64 Fe-56
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的A、B、C、D四个选项中,只有一项符合题目要求,将符合题意的选项用2B铅笔涂在答题卡上。)
1. 现代社会的发展与进步离不开材料,下列有关材料的说法不正确的是
A. 神州十七号运载火箭使用偏二甲肼[(CH3) 2N-NH2]为燃料,偏二甲肼属于无机化合物
B. 用于新版人民币票面文字等处的油墨中所含有的Fe3O4是一种磁性物质
C. 港珠澳大桥路面使用了沥青和混凝土,沥青可以通过石油分馏得到
D. 国庆阅兵仪式上的坦克和军车都喷涂着新式聚氨酯迷彩伪装涂料,能适应多种环境背景下的隐蔽需求,聚氨酯属于有机高分子材料
2. 下列说法正确的是
A. 在相同条件下,质量相等的两份H2与足量O2充分反应,分别生成液态水(反应热为 H1)和气态水(反应热为 H2),则 H1> H2
B. 雷雨过后感觉到空气清新是因为空气中产生了少量的二氧化氮
C NaHCO3(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+CO2 (g)+H2O(l) H<0
D. 31.2g的Na2S和Na2O2固体混合物中,阴离子数目为0.4NA
3. 下列有关溶液中离子存在和转化的表达合理的是
A. 中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、SO42-
B. 离子方程式2Ca2++3HCO3-+3OH-=2CaCO3↓+CO32-+3H2O可以表示NH4HCO3与澄清石灰水反应
C. 由水电离出的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液中可能大量存在K+、I-、Mg2+、NO3-
D. n[NH4AlSO4)2]:n[Ba(OH)2] =2 : 5 时发生的反应为:NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++5OH-=NH3·H2O+AlO2-+2H2O+BaSO4↓
4. 已知反应4NH3+5O24NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则下列正确的关系是
A. v(NH3)=v(O2) B. v(O2)=v(H2O)
C. v(NH3)=v(H2O) D. v(O2)=v(NO)
5. 在一定温度下的密闭容器中发生反应:,平衡时测得A的浓度为0.50mol/L。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的二倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.30mol/L。下列判断正确的是
A. B. 平衡向正反应方向移动 C. B的转化率减小 D. C的体积分数增大
6. 一定温度下,反应N2(g)+O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行,达到平衡后,下列措施能改变化学反应速率且能使平衡发生移动的是
A. 恒容,按原平衡各物质的比例充入N2、O2和NO B. 恒容,充入He
C. 恒压,充入He D. 恒压,充入N2
7. 温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,发生反应:PCl5 (g)=PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=akJ·mol-1(a>0)。0~10min保持容器温度不变,10min时改变一种条件,整个过程中PCl5、PCl3、Cl2的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 0~4min的平均速率v(PCl3)=0.25mol·L-1·min-1
B. 10min时改变的条件是升高体系温度
C. 若起始时向该容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2,保持温度为T,反应达平衡时放出的热量小于1.6akJ
D. 温度为T,起始时向该容器中充入1.0molPCl5、0.10molPCl3和0.10molCl2,反应达到平衡前v正
图I 图II
A. 图Ⅰ中为纯铜
B. 图Ⅰ中向极移动
C. 图Ⅱ中若、间连接电源,则连接正极
D. 图Ⅱ中若、间用导线连接,则可以是铜
9. 常温下(25℃),用0.1mol/LNaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol/L的CH3COOH溶液和HA溶液所得滴定曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 常温下(25℃)HA的电离平衡常数Ka(HA)的数量级为10-10
B. a点时溶液中微粒浓度大小关系为:c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(OH-)>c(H+)
C. b点溶液中存在:2c(H+)+c(CH3COOH)=2c(OH-)+c(CH3COO-)
D. c点溶液中溶质为CH3COONa,溶液中离子浓度大小关系:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
10. 在常温下,有关下列四种溶液的叙述中正确的是
编号 ① ② ③ ④
溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸
pH 11 11 3 3
A. 在溶液①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,①溶液pH值变大,②溶液pH值变小
B. 将aL溶液④与bL溶液②混合后,若所得溶液的pH=4,则a:b=9:11
C. 分别取10mL溶液稀释至100mL,四种溶液的pH值:①>②>④>③
D 将溶液①、④等体积混合,所得溶液中:c(Cl-)>c()>c(OH-)>c(H+)
11. 某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)x·nH2O,相对分子质量为242,将1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液,用惰性电极进行电解。当有0.01mol电子转移时,溶液中金属离子全部析出,此时阴极增重0.32g。下列说法正确的是
A. 金属M的相对原子质量为32
B. x=3,n=3
C. 电解此硝酸盐水溶液时,阳极上有H2产生
D. 电解后所得溶液的pH(溶液体积仍为100mL):pH=1
12. 许多有机化学反应包含电子的转移,使这些反应在电解池中进行时称为电有机合成。电解丙烯腈水溶液制备用量很大的已二腈是一种较为常用的方法:电合成已二腈的总反应如下:2CH2=CHCN+H2ONC(CH2)4CN+O2↑。腈基的结构可表示为[-C≡N],下列说法不正确的是
A. 已二腈本身有两个不饱和的氰基,在相关催化剂的作用下能与H2发生加成反应
B. 阴极的电极反应式:2CH2=CHCN+2H+-2e-=NC(CH2)4CN
C. 电解生成1mol已二腈时,标准状况下,阳极产生O211.2L
D. 在反应体系中,电子转移和化学反应两个过程同时进行,所以,它与化学法相比,能缩短合成工艺,减少设备投资,反应条件温和,反应试剂纯净,生产效率高,缓解环境污染等优点。
13. 某温度下,分别向10.00mL0.1mol/L的KCl和K2CrO4溶液中滴加0.1mol/LAgNO3溶液,滴加过程中-lgc(M)(M为Cl-或)与AgNO3溶液体积(V)的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是
A. 曲线L2表示-lgc(Cl-)与V(AgNO3)变化关系
B. 该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-8
C. M点溶液中:c()>c(K+)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH-)
D. 相同实验条件下,若改为0.05mol/L的KCl和K2CrO4溶液,则曲线L2中N点移到Q点
14. H2A为二元弱酸,常温下,向一定体积的0.1 mol·L-1的H2A溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液,溶液中不同形态的粒子(H2A、HA-、A2- )的物质的量分数a(X)随pH的变化曲线如图所示,
下列说法错误的是
A. K1(H2A)=1.0×10 -7 B. K2(H2A)=1.0×10-11
C. pH=9时,c(Na+ )
15. 为验证不同化合价铁的氧化还原能力,利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题:
(1)由FeSO4·7H2O固体配制240mL0.10mol·L 1FeSO4溶液,需要称量FeSO4·7H2O固体的质量为_____g(保留两位小数)。
(2)电池装置中,盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应,并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据,盐桥中应选择_____作为电解质。
阳离子 u∞×108/(m2·s 1·V 1) 阴离子 u∞×108/(m2·s 1·V 1)
Li+ 4.07 4.61
Na+ 5.19 7.40
Ca2+ 6.59 Cl 7.91
K+ 7.62 8.27
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知,盐桥中的阳离子进入_____(填“石墨”或“铁”)电极溶液中。
(4)电池反应一段时间后,测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol·L 1.,石墨电极上未见Fe析出。可知,石墨电极溶液中c(Fe2+)=_____。
(5)根据(3)、(4)实验结果,可知石墨电极的电极反应式为_____,铁电极的电极反应式为_____。
(6)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,将铁电极浸泡一段时间,铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是_____。
16. LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O4的流程如图:
已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
回答下列问题:
(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为________。为提高溶矿速率,可采取的措施________(举1例)。
(2)加入少量MnO2的作用是________。不宜使用H2O2替代MnO2,原因是________。
(3)溶矿反应完成后,反应器中溶液pH=4,此时c(Fe3+)=________mol L-1;用石灰乳调节至pH≈7,除去的金属离子是________。
(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+,生成的沉淀有________。
(5)煅烧窑中,生成LiMn2O4反应化学方程式是________。
17. 异丙醇(C3H8O)可由生物质转化得到,催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯(C3H6)的工业化技术已引起人们的关注,其主要反应如下:
Ⅰ、C3H8O (g) C3H6 (g)+H2O(g) ΔH1=+52kJ·mol-1
Ⅱ、2C3H6(g) C6H12(g) ΔH2=-97kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)已知2C3H8O(g)+9O2(g)=6CO2 (g)+8H2O(g) ΔH=-3750kJ·mol-1,则C3H6(g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为_____。
(2)在1350℃下,刚性密闭容器中反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表:
反应时间/μs 0 4 8 12 t 20
H2O浓度/ppm 0 2440 3200 3600 4000 4100
4~8μs内,v(C3H8O)=_____ppm·μs一1;
②t_____16(填“>”“<”或“=”)。
(3)在恒温刚性密闭容器中,反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据是_____(填标号)。
a.H2O(g)的分压不变
b.混合气体密度不变
c.n(C3H6)=2n(C6H12)
d.v正(H2O)=v逆(C3H8O)
(4)下图为反应Ⅰ、Ⅱ达到平衡时lgQp与温度的关系曲线。
(已知:对于可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),任意时刻Qp=,式中p(X))表示物质×的分压)
①在350℃恒压平衡体系中充入少量水蒸气时,反应Ⅰ的的状态最有可能对应图中的_____点(填“甲”“乙”或“丙”),判断依据是_____。
②350℃时,在密闭容器中加入一定量的C3H8O,体系达到平衡后,测得C6H12的分压为xMPa,则水蒸气的分压为_____MPa(用含x的代数式表示)。
18. Ⅰ.现有1~20号元素A、B、C、D所对应的物质的性质或微粒结构如下表:
元素 物质性质或微粒结构
A 单质为淡黄色,最外层电子数为电子层数的2倍
B B的离子与D的离子具有相同电子层结构,且所带电荷数相等
C 常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性
D 元素最高正价是+7价,单质为黄绿色气体
(1)元素A的原子核外电子排布式为_____,B离子的核外电子排布式为_____。
(2)元素A与元素D相比,非金属性较强的是_____(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是_____。
A.常温下A的单质和D的单质状态不同
B.A的氢化物比D的氢化物稳定
C.一定条件下D能从A的氢化物水溶液中置换出A单质
D.D的氢化物水溶液酸性比A的氢化物水溶液酸性强
(3)C的氢化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式是_____。
Ⅱ.光伏材料又称太阳能材料,能将太阳能直接转换成电能。可作太阳能电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CaS等。
(4)元素镓(Ga)在元素周期表中的位置是_____。仪陇中学2023-2024学年度上期第二次月考高二化学试卷
满分:100分考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 N-14 Na-23 S-32 Cu-64 Fe-56
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的A、B、C、D四个选项中,只有一项符合题目要求,将符合题意的选项用2B铅笔涂在答题卡上。)
1. 现代社会的发展与进步离不开材料,下列有关材料的说法不正确的是
A. 神州十七号运载火箭使用偏二甲肼[(CH3) 2N-NH2]为燃料,偏二甲肼属于无机化合物
B. 用于新版人民币票面文字等处的油墨中所含有的Fe3O4是一种磁性物质
C. 港珠澳大桥路面使用了沥青和混凝土,沥青可以通过石油分馏得到
D. 国庆阅兵仪式上的坦克和军车都喷涂着新式聚氨酯迷彩伪装涂料,能适应多种环境背景下的隐蔽需求,聚氨酯属于有机高分子材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.偏二甲肼[(CH3) 2N-NH2]中含有碳元素,属于有机化合物,A不正确;
B.Fe3O4具有磁性,它是一种磁性物质,B正确;
C.通过石油分馏可以得到混合物沥青,C正确;
D.聚氨酯是一种有机高聚物,属于有机高分子材料,D正确;
故选A。
2. 下列说法正确的是
A. 在相同条件下,质量相等的两份H2与足量O2充分反应,分别生成液态水(反应热为 H1)和气态水(反应热为 H2),则 H1> H2
B. 雷雨过后感觉到空气清新是因为空气中产生了少量的二氧化氮
C. NaHCO3(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+CO2 (g)+H2O(l) H<0
D. 31.2g的Na2S和Na2O2固体混合物中,阴离子数目为0.4NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.在相同条件下,质量相等的两份H2与足量O2充分反应,生成液态水放出的热量比生成气态水放出的热量多,但由于 H为负值,所以 H1< H2,A不正确;
B.雷雨时放电,使空气中少量O2转化为O3,所以雷雨过后感觉到空气清新,B不正确;
C.NaHCO3(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+CO2 (g)+H2O(l)是一个吸热反应,反应发生时,需要从周围环境中吸收热量, H>0,C不正确;
D.Na2S和Na2O2的摩尔质量都为78g/mol,31.2g的Na2S和Na2O2固体混合物的物质的量为0.4mol,Na2S和Na2O2中的阴离子分别为S2-、,所以阴离子数目为0.4NA,D正确;
故选D。
3. 下列有关溶液中离子存在和转化的表达合理的是
A. 中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、SO42-
B. 离子方程式2Ca2++3HCO3-+3OH-=2CaCO3↓+CO32-+3H2O可以表示NH4HCO3与澄清石灰水反应
C. 由水电离出的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液中可能大量存在K+、I-、Mg2+、NO3-
D. n[NH4AlSO4)2]:n[Ba(OH)2] =2 : 5 时发生的反应为:NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++5OH-=NH3·H2O+AlO2-+2H2O+BaSO4↓
【答案】D
【解析】
【详解】A. 中性溶液中Fe3+不能大量存在,要水解生成氢氧化铁沉淀,故A错误;B. NH4HCO3与澄清石灰水反应,生成碳酸钙沉淀和氨水,故B错误; C. 由水电离出的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液可能显酸性或碱性,在酸性溶液中I-、NO3-要发生氧化还原反应,在碱性溶液中Mg2+不能大量存在,故C错误;D. n[NH4AlSO4)2]:n[Ba(OH)2] =2 : 5 时发生的反应生成硫酸钡沉淀和偏铝酸根离子以及氨水,反应的离子方程式为:NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++5OH-=NH3·H2O+AlO2-+2H2O+BaSO4↓,故D正确;故选D。
4. 已知反应4NH3+5O24NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则下列正确的关系是
A. v(NH3)=v(O2) B. v(O2)=v(H2O)
C. v(NH3)=v(H2O) D. v(O2)=v(NO)
【答案】C
【解析】
【详解】在同一反应中,不同物质表示的反应速率之比等于物质的化学计量数之比,化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O,反应中化学计量数之比为NH3:O2 : NO:H2O=4:5:4:6;所以v(NH3):v(O2) :v (NO):v(H2O)=4:5:4:6,所以v(NH3)=v(O2),v(O2)=v(H2O),v(NH3)=v(H2O),v(O2)=v(NO),故C正确,答案选C。
5. 在一定温度下密闭容器中发生反应:,平衡时测得A的浓度为0.50mol/L。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的二倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.30mol/L。下列判断正确的是
A. B. 平衡向正反应方向移动 C. B的转化率减小 D. C的体积分数增大
【答案】C
【解析】
【分析】平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,A的浓度瞬间变为0.25mol,再达平衡时,测得A的浓度为0. 30mol/L,说明减小压强,平衡逆向移动,以此解答。
【详解】A.由分析可知,减小压强,平衡逆向移动,则,故A错误;
B.由分析可知,减小压强,平衡逆向移动,故B错误;
C.由分析可知,减小压强,平衡逆向移动,B的转化率减小,故C正确;
D.由分析可知,减小压强,平衡逆向移动,C的体积分数减小,故D错误;
故选C。
6. 一定温度下,反应N2(g)+O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行,达到平衡后,下列措施能改变化学反应速率且能使平衡发生移动的是
A. 恒容,按原平衡各物质的比例充入N2、O2和NO B. 恒容,充入He
C. 恒压,充入He D. 恒压,充入N2
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知N2(g)+O2(g)2NO(g)反应前后气体的总物质的量不变,则平衡后,恒容,按原平衡各物质的比例充入N2、O2和NO,浓度增大,反应速率加快,但平衡不移动,故A错误;
B.恒容,充入He,各组分浓度不变,速率不变,且平衡不移动,故B错误;
C.恒压,充入He,体积增大,各组分浓度减小,速率减小,且平衡不移动,故C错误;
D.恒压,充入N2,体积增大,氧气和NO的浓度降低,反应速率改变,且平衡移动,故D正确;
故答案为D。
【点睛】由于压强对反应速率或平衡状态的影响其实质是改变浓度,所以需要特别注意惰性气体加入时平衡的变化,可总结为“惰性气体”对化学平衡的影响:①恒温、恒容条件:原平衡体系体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动。②恒温、恒压条件:原平衡体系容器容积增大,各反应气体的分压减小→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压),平衡向气体体积增大的方向移动。
7. 温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,发生反应:PCl5 (g)=PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=akJ·mol-1(a>0)。0~10min保持容器温度不变,10min时改变一种条件,整个过程中PCl5、PCl3、Cl2的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 0~4min的平均速率v(PCl3)=0.25mol·L-1·min-1
B. 10min时改变的条件是升高体系温度
C. 若起始时向该容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2,保持温度为T,反应达平衡时放出的热量小于1.6akJ
D. 温度为T,起始时向该容器中充入1.0molPCl5、0.10molPCl3和0.10molCl2,反应达到平衡前v正
【解析】
【详解】A.0~4min的平均速率,A错误;
B.PCl5 (g)=PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=akJ·mol-1(a>0)该反应是吸热反应,温度升高,平衡正移,PCl5 (g)减小,PCl3(g)和Cl2(g)增加,看图可知,10min时改变条件,使新平衡PCl3(g)和Cl2(g)的物质的量增大,PCl5 (g)减小,平衡正向移动,则10min时改变的条件是升温,B正确;
C.温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,相当于起始时充入1.0molPCl3(g)和1.0molCl2(g)建立的平衡,平衡时PCl3(g)和Cl2(g)的物质的量为0.2mol,PCl3(g)转化率为80%,保持温度为T时,当起始时向该容器中充入2.0molPCl3(g)和2.0molCl2(g),相当于加压,故PCl3(g)转化率大于80%,反应达平衡时放出的热量大于,C错误;
D.对于可逆反应温度为T时,化学平衡常数,起始充入1.0molPCl5、0.10molPCl3和0.10molCl2时,,,反应向正向进行,,D错误;
答案选B。
8. 图Ⅰ目的是精炼铜,图Ⅱ目的是保护钢闸门。下列说法正确的是
图I 图II
A. 图Ⅰ中为纯铜
B. 图Ⅰ中向极移动
C. 图Ⅱ中若、间连接电源,则连接正极
D. 图Ⅱ中若、间用导线连接,则可以是铜
【答案】A
【解析】
【详解】A.图Ⅰ为电解池,纯铜a作阴极,不发生化学反应,粗铜b作阳极,被氧化,A正确;
B.电解池中阴离子移向阳极,向b极移动,B错误;
C.图Ⅱ中若、间连接电源,则形成电解池,钢闸门作阴极被保护,连接电源负极,C错误;
D.图Ⅱ中若、间用导线连接,则形成原电池,钢闸门作正极被保护,负极X应为比铁活泼的金属,不能是铜,D错误;
故选A。
9. 常温下(25℃),用0.1mol/LNaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol/L的CH3COOH溶液和HA溶液所得滴定曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 常温下(25℃)HA的电离平衡常数Ka(HA)的数量级为10-10
B. a点时溶液中微粒浓度大小关系为:c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(OH-)>c(H+)
C. b点溶液中存在:2c(H+)+c(CH3COOH)=2c(OH-)+c(CH3COO-)
D. c点溶液中溶质为CH3COONa,溶液中离子浓度大小关系:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下(25℃)0.10mol/L HA溶液中,HA电离产生的c(H+)=1×10-6mol/L,则电离平衡常数Ka(HA)==1×10-11,数量级为10-11,A不正确;
B.a点时溶液中,反应后c(NaA)=c(HA),但此时溶液的pH>7,以A-水解为主,则微粒浓度大小关系为:c(HA)>c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),B不正确;
C.b点溶液中的溶质为等浓度的CH3COOH和CH3COONa,反应后溶液显酸性,则CH3COOH的电离大于CH3COONa的水解,根据电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),物料守恒: 2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),联立两式消除Na+得:2c(H+)+c(CH3COOH)=2c(OH-)+c(CH3COO-),C正确;
D.c点溶液中,溶质为CH3COONa、CH3COOH,根据电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),则溶液中离子浓度大小关系:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),D不正确;
故选C。
10. 在常温下,有关下列四种溶液的叙述中正确的是
编号 ① ② ③ ④
溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸
pH 11 11 3 3
A. 在溶液①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,①溶液pH值变大,②溶液pH值变小
B. 将aL溶液④与bL溶液②混合后,若所得溶液的pH=4,则a:b=9:11
C. 分别取10mL溶液稀释至100mL,四种溶液的pH值:①>②>④>③
D. 将溶液①、④等体积混合,所得溶液中:c(Cl-)>c()>c(OH-)>c(H+)
【答案】C
【解析】
【分析】强电解质完全电离、弱电解质部分电离,则常温下pH相同的①②溶液浓度:①>②,③④溶液浓度:③>④;
【详解】A.在①中加入NH4Cl,抑制NH3 H2O的电离,在②溶液中加入NH4Cl,生成NH3 H2O,NH3 H2O部分电离,则两种溶液中c(OH-)都减小,溶液的pH都减小,故A错误;
B.将aL溶液④与bL溶液②混合后,若所得溶液的pH=4,则混合溶液中c(H+)=mol/L=10-4mol/L,a:b=11:9,故B错误;
C.加水促进弱电解质的电离,这四种溶液稀释相同倍数时,c(H+):③>④,则pH:③<④<7,c(OH-):①>②,则溶液pH:①>②>7,所以这四种溶液pH:①>②>④>③,故C正确;
D.①④等体积混合,①溶液大量剩余,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒得c(Cl-)<c(),NH3 H2O电离程度较小,则c()>c(Cl-) >c(OH-)>c(H+),故D错误。
答案选C。
11. 某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)x·nH2O,相对分子质量为242,将1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液,用惰性电极进行电解。当有0.01mol电子转移时,溶液中金属离子全部析出,此时阴极增重0.32g。下列说法正确的是
A. 金属M的相对原子质量为32
B. x=3,n=3
C. 电解此硝酸盐水溶液时,阳极上有H2产生
D. 电解后所得溶液的pH(溶液体积仍为100mL):pH=1
【答案】D
【解析】
【分析】1.21g该晶体的物质的量为=0.005mol,Mx+-xe-=M,x==2,M的摩尔质量为=64g/mol,64+62×2+18n=242,n=3。
【详解】A.由分析可知,M的摩尔质量为64g/mol,则金属M的相对原子质量为64,A不正确;
B.由分析可知,x=2,n=3,B不正确;
C.电解此硝酸盐水溶液时,阴极Cu2+得电子生成Cu,阳极上2H2O-4e-=O2↑+4H+,则有O2产生,C不正确;
D.用惰性电极进行电解Cu(NO3)2溶液,发生反应2Cu(NO3)2+2H2O2Cu+O2↑+4HNO3,当有0.01mol电子转移时,生成H+的物质的量为0.01mol,电解后所得溶液中c(H+)==0.1mol/L,pH=1,D正确;
故选D。
12. 许多有机化学反应包含电子的转移,使这些反应在电解池中进行时称为电有机合成。电解丙烯腈水溶液制备用量很大的已二腈是一种较为常用的方法:电合成已二腈的总反应如下:2CH2=CHCN+H2ONC(CH2)4CN+O2↑。腈基的结构可表示为[-C≡N],下列说法不正确的是
A. 已二腈本身有两个不饱和的氰基,在相关催化剂的作用下能与H2发生加成反应
B. 阴极的电极反应式:2CH2=CHCN+2H+-2e-=NC(CH2)4CN
C. 电解生成1mol已二腈时,标准状况下,阳极产生O211.2L
D. 在反应体系中,电子转移和化学反应两个过程同时进行,所以,它与化学法相比,能缩短合成工艺,减少设备投资,反应条件温和,反应试剂纯净,生产效率高,缓解环境污染等优点。
【答案】B
【解析】
【详解】A.已二腈分子中含有两个氰基,腈基的结构可表示为[-C≡N],不饱和程度大,在相关催化剂的作用下能与H2发生加成反应,A正确;
B.在阴极,CH2=CHCN得电子产物与电解质反应,生成NC(CH2)4CN,电极反应式:2CH2=CHCN+2H++2e-=NC(CH2)4CN,B不正确;
C.由反应方程式2CH2=CHCN+H2ONC(CH2)4CN+O2↑可以看出,电解生成1mol已二腈时,阳极产生标准状况下11.2L O2,C正确;
D.反应体系中,电子转移和化学反应两个过程同时进行,在合成工艺、设备投资、反应条件、生产效率、环境保护等方面,都优于化学法,D正确;
故选B
13. 某温度下,分别向10.00mL0.1mol/L的KCl和K2CrO4溶液中滴加0.1mol/LAgNO3溶液,滴加过程中-lgc(M)(M为Cl-或)与AgNO3溶液体积(V)的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是
A. 曲线L2表示-lgc(Cl-)与V(AgNO3)的变化关系
B. 该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-8
C M点溶液中:c()>c(K+)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH-)
D. 相同实验条件下,若改为0.05mol/L的KCl和K2CrO4溶液,则曲线L2中N点移到Q点
【答案】C
【解析】
【详解】A.KCl和硝酸银反应的化学方程式为:KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3,铬酸钾和硝酸银反应的化学方程式为:K2CrO4+2AgNO3=Ag2CrO4↓+2KNO3,根据反应方程式可知在相同浓度的KCl和K2CrO4溶液中加入相同浓度的硝酸银溶液,氯离子浓度减小的更快,所以L1代表是-lgc(Cl-)与V(AgNO3)的变化关系,A错误;
B.N点纵坐标的数值是4,则Ag2CrO4在沉淀溶解平衡中c()=10-4.0mol/L,c(Ag+)=2×10-4mol/L,Ksp(Ag2CrO4)=c()c2(Ag+)=10-4.0mol/L×(2×10-4mol/L)2=4.0×10-12,B错误;
C.M点加入的硝酸银溶液体积是15mL,根据反应方程式KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3,可知,生成0.001mol硝酸钾和0.001mol氯化银,剩余0.0005mol硝酸银,则c()>c(K+)>c(Ag+),银离子水解使溶液表现酸性,则c(H+)>c(OH-),所以M点溶液中,离子浓度为:c()>c(Ag+)>c(H+)>c(OH-),C正确;
D.由A选项可知曲线L1表示AgCl的溶解平衡曲线,温度不变,Ksp不变,减小KCl的浓度,再次平衡后,pCl=-lgc(Cl-)不变,但消耗的AgNO3体积减小,所以平衡点向左平动,D错误;
故选:C。
14. H2A为二元弱酸,常温下,向一定体积的0.1 mol·L-1的H2A溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液,溶液中不同形态的粒子(H2A、HA-、A2- )的物质的量分数a(X)随pH的变化曲线如图所示,
下列说法错误的是
A. K1(H2A)=1.0×10 -7 B. K2(H2A)=1.0×10-11
C. pH=9时,c(Na+ )
【解析】
【详解】A. 电离平衡常数只受温度的影响,与浓度大小无关,Ka1=,由图可知,当pH=7时,c(H2A)=c(HA-),Ka1=c(H+)=10-7,故A说法正确;
B. 根据A选项分析,pH=11时,c(A2-)=c(HA-),Ka2=c(H+)=10-11,故B说法正确;
C. 根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),pH=9的溶液显碱性,c(H+)
D. 根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),pH=7时,c(H+)=c(OH-),c(H2A)=c(HA-),得出c(Na+)= c(H2A)+2c(A2-),故D说法正确;
答案:C
二、填空题(共58分)
15. 为验证不同化合价铁的氧化还原能力,利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题:
(1)由FeSO4·7H2O固体配制240mL0.10mol·L 1FeSO4溶液,需要称量FeSO4·7H2O固体的质量为_____g(保留两位小数)。
(2)电池装置中,盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应,并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据,盐桥中应选择_____作为电解质。
阳离子 u∞×108/(m2·s 1·V 1) 阴离子 u∞×108/(m2·s 1·V 1)
Li+ 4.07 4.61
Na+ 5.19 7.40
Ca2+ 6.59 Cl 7.91
K+ 7.62 8.27
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知,盐桥中的阳离子进入_____(填“石墨”或“铁”)电极溶液中。
(4)电池反应一段时间后,测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol·L 1.,石墨电极上未见Fe析出。可知,石墨电极溶液中c(Fe2+)=_____。
(5)根据(3)、(4)实验结果,可知石墨电极的电极反应式为_____,铁电极的电极反应式为_____。
(6)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,将铁电极浸泡一段时间,铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是_____。
【答案】(1)6.95
(2)KCl (3)石墨
(4)0.09mol/L
(5) ①. Fe3++e-=Fe2+ ②. Fe-2e-=Fe2+
(6)取活化后溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液不出现血红色,说明活化反应完成
【解析】
【分析】该原电池中,铁电极为负极;石墨电极为正极。
【小问1详解】
配制240mL0.10mol/LFeSO4溶液需用250mL容量瓶,则需称量FeSO4·7H2O固体的质量为0.10mol/L×0.25L×278g/mol=6.95g。
【小问2详解】
能与Fe3+反应、Ca2+能与反应、酸性条件下能与Fe2+反应,盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应,故盐桥中的电解质不选择含、、Ca2+的离子,结合“盐桥中阴、阳离子的电迁移率(u∞)应尽可能地相近”,盐桥中应选择KCl作为电解质。
【小问3详解】
电流表显示电子由铁电极流向石墨电极,则铁电极为负极,负极电极反应为Fe-2e-=Fe2+;石墨电极为正极;为平衡电荷,盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液中。
【小问4详解】
电池反应一段时间后,测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol·L 1,石墨电极上未见Fe析出,铁电极的电极反应为Fe-2e-=Fe2+,石墨电极的电极反应为2Fe3++2e-=2Fe2+,根据得失电子守恒,石墨电极溶液中c(Fe2+)增加0.04mol/L,石墨电极溶液中c(Fe2+)为0.04mol/L+0.05mol/L=0.09mol/L。
【小问5详解】
根据(3)、(4)实验结果,可知石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+,铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+。
【小问6详解】
在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,将铁电极浸泡一段时间,发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,检验活化反应完成只要检验活化后的溶液中不含Fe3+即可,方法是取活化后溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液不出现血红色,说明活化反应完成。
16. LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O4的流程如图:
已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
回答下列问题:
(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为________。为提高溶矿速率,可采取的措施________(举1例)。
(2)加入少量MnO2的作用是________。不宜使用H2O2替代MnO2,原因是________。
(3)溶矿反应完成后,反应器中溶液pH=4,此时c(Fe3+)=________mol L-1;用石灰乳调节至pH≈7,除去的金属离子是________。
(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+,生成的沉淀有________。
(5)煅烧窑中,生成LiMn2O4反应的化学方程式是________。
【答案】(1) ①. MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑ ②. 粉碎菱锰矿
(2) ①. 将Fe2+氧化为Fe3+ ②. Fe3+可以催化H2O2分解
(3) ①. 2.8×10-9 ②. Al3+
(4)BaSO4、NiS
(5)2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑
【解析】
【分析】菱锰矿主要含有MnCO3,还含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素,硫酸溶矿MnCO3和稀硫酸反应生成硫酸锰,同时得到硫酸亚铁、硫酸镍、硫酸铝等盐,用二氧化锰把硫酸亚铁氧化为氢氧化铁沉淀除铁,加石灰乳调节至pH≈7生成氢氧化铝沉淀除铝,加BaS生成NiS除Ni,过滤,滤液中含有硫酸锰,电解硫酸锰溶液得到MnO2,煅烧窑中碳酸锂、二氧化锰反应生成LiMn2O4。
【小问1详解】
硫酸溶矿过程中,MnCO3和稀硫酸反应生成硫酸锰、二氧化碳、水,主要反应的化学方程式为MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑。根据影响反应速率的因素,粉碎菱锰矿、适当升高温度、适当增大硫酸浓度都能提高溶矿速率。
【小问2详解】
MnO2具有氧化性,加入少量MnO2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+。Fe3+可以催化H2O2分解,所以不宜使用H2O2替代MnO2。
【小问3详解】
溶矿反应完成后,反应器中溶液pH=4,c(OH-)=1×10-10,此时c(Fe3+)= mol L-1;Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,用石灰乳调节至pH≈7,c(Al3+)=,Al3+完全转化为氢氧化铝沉淀,除去的金属离子是Al3+。
【小问4详解】
加入少量BaS溶液除去Ni2+,可知生成的沉淀有BaSO4、NiS;
【小问5详解】
根据流程图,煅烧窑中碳酸锂、二氧化锰反应生成LiMn2O4、二氧化碳、氧气,反应的化学方程式是2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑。
17. 异丙醇(C3H8O)可由生物质转化得到,催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯(C3H6)的工业化技术已引起人们的关注,其主要反应如下:
Ⅰ、C3H8O (g) C3H6 (g)+H2O(g) ΔH1=+52kJ·mol-1
Ⅱ、2C3H6(g) C6H12(g) ΔH2=-97kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)已知2C3H8O(g)+9O2(g)=6CO2 (g)+8H2O(g) ΔH=-3750kJ·mol-1,则C3H6(g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为_____。
(2)在1350℃下,刚性密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表:
反应时间/μs 0 4 8 12 t 20
H2O浓度/ppm 0 2440 3200 3600 4000 4100
4~8μs内,v(C3H8O)=_____ppm·μs一1;
②t_____16(填“>”“<”或“=”)。
(3)在恒温刚性密闭容器中,反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据是_____(填标号)。
a.H2O(g)的分压不变
b.混合气体密度不变
c.n(C3H6)=2n(C6H12)
d.v正(H2O)=v逆(C3H8O)
(4)下图为反应Ⅰ、Ⅱ达到平衡时lgQp与温度的关系曲线。
(已知:对于可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),任意时刻Qp=,式中p(X))表示物质×的分压)
①在350℃恒压平衡体系中充入少量水蒸气时,反应Ⅰ的的状态最有可能对应图中的_____点(填“甲”“乙”或“丙”),判断依据是_____。
②350℃时,在密闭容器中加入一定量的C3H8O,体系达到平衡后,测得C6H12的分压为xMPa,则水蒸气的分压为_____MPa(用含x的代数式表示)。
【答案】(1)
(2) ①. 190 ②. >
(3)ad (4) ①. 甲 ②. 反应I平衡曲线为N,恒压时充入水蒸气, ③.
【解析】
【小问1详解】
设Ⅲ为2C3H8O(g)+9O2(g)=6CO2 (g)+8H2O(g) ΔH=-3750kJ·mol-1,根据盖斯定律Ⅲ-2×Ⅰ得;
【小问2详解】
①4~8μs内,,则v(C3H8O)= v(H2O)= ;②0~4μs 、4~8μs、8~12μs,△c(H2O)逐渐减小,说明反应速率减小,8~12μs内,Δc(H2O)=400ppm,12~tμs内,Δc(H2O)=400ppm,则t-12>4,即t>16;
【小问3详解】
a.H2O的分压不变,则C3H6的分压也不变,反应I、Ⅱ各组分分压不变,反应I、Ⅱ均达到平衡,a正确;b.反应物和生成物均为气体,混合气体的总质量不变,刚性密闭容器体积不变,则混合气体密度不变,不能作为反应I、Ⅱ均达到平衡的判据,b错误;c.当n(C3H6)=2n(C6H12)时,反应不一定达到平衡,不能作为反应I、Ⅱ均达到平衡的判据,c错误;d.v正(H2O)=v逆(C3H8O),说明正逆反应速率相等,反应I达平衡,各组分分压不变,C3H6的分压不变,说明反应Ⅱ也达平衡,d正确; 故选ad;
【小问4详解】
①反应I为气体体积增大的吸热反应,反应Ⅱ为气体体积减小的放热反应,则升高温度,反应I正向移动,Qp逐渐增大,反应Ⅱ逆向移动,Qp逐渐减小,即反应I为平衡曲线为N,反应Ⅱ平衡曲线为M;在350℃恒压平衡体系中充入少量水蒸气时,对于反应I而言,相当于增大生成物浓度,使得Qp>Kp,即lgQp增大,反应I的状态最有可能对应图中的甲;②由图可知,350°C时达平衡后,lgQp=0,则350℃时Qp=Kp=1,设水蒸气的平衡分压为a MPa,则反应II的C3H6起始分压为 a MPa,对反应Ⅱ列三段式有
,,解得a=MPa。
18. Ⅰ.现有1~20号元素A、B、C、D所对应的物质的性质或微粒结构如下表:
元素 物质性质或微粒结构
A 单质为淡黄色,最外层电子数为电子层数的2倍
B B的离子与D的离子具有相同电子层结构,且所带电荷数相等
C 常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性
D 元素最高正价是+7价,单质为黄绿色气体
(1)元素A的原子核外电子排布式为_____,B离子的核外电子排布式为_____。
(2)元素A与元素D相比,非金属性较强的是_____(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是_____。
A.常温下A的单质和D的单质状态不同
B.A的氢化物比D的氢化物稳定
C.一定条件下D能从A的氢化物水溶液中置换出A单质
D.D的氢化物水溶液酸性比A的氢化物水溶液酸性强
(3)C的氢化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式是_____。
Ⅱ.光伏材料又称太阳能材料,能将太阳能直接转换成电能。可作太阳能电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CaS等。
(4)元素镓(Ga)在元素周期表中的位置是_____。
(5)写出原子序数最小的第Ⅷ族元素基态原子的核外电子排布式_____。
【答案】(1) ①. 1s22s22p63s23p4 ②. 1s22s22p63s23p6
(2) ①. Cl ②. C
(3)2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
(4)第四周期ⅢA族 (5)[Ar]3d64s2
【解析】
【分析】A的单质为淡黄色,元素的最外层电子数为电子层数的3倍,A为S元素,D元素最高正价是+7价,单质为黄绿色气体,为Cl元素,B的离子与Cl-具有相同电子层结构,且所带电荷数相等,B为K元素,C元素常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性,C为N元素。
【小问1详解】
由分析可知,A为S元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p4;B离子为K+,核外电子排布式为1s22s22p63s23p6;
【小问2详解】
同周期元素从左至右,非金属性逐渐增强,则硫与氯相比,非金属性较强的为Cl元素;
A.常温下单质的状态不能判断非金属性的强弱,故A不选;
B.元素的非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强。非金属性:Cl>S,则气态氢化物HCl比H2S稳定,故B不选;
C.一定条件下Cl2能从H2S水溶液中置换出S单质,说明Cl2的氧化性强于S,Cl的非金属性强于S,故C符合题意;
D.不能根据氢化物水溶液的酸性比较元素的非金属性,故D不选。
答案选C;
【小问3详解】
NH3与硫酸反应生成硫酸铵,化学方程式为:2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4;
【小问4详解】
元素镓(Ga)位于Al元素下面,在元素周期表中的位置是第四周期ⅢA族;
【小问5详解】