湖南省长沙市宁乡市2023-2024学年高二上学期期末化学模拟试卷
1.(2024高二上·宁乡市期末)杭州第19届亚运会化学秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念。下列做法不符合该理念的是( )
A.采用“零碳”甲醇点燃亚运主火炬
B.使用锂电池供电驱动的机器狗
C.使用可循环快递箱运送包裹
D.使用不可降解的一次性餐盒
2.(2024高二上·宁乡市期末)某化工生产反应历程的能量变化如图,过程I没有使用催化剂,过程Ⅱ使用了催化剂,则可判断催化剂除了能改变反应速率外,还可以改变的是( )
A.反应物的熔沸点 B.反应的完成程度
C.生产能耗 D.反应热效应
3.(2024高二上·宁乡市期末)在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是( )
A.在pH=1的溶液中:NH4+、NO3﹣、Cl﹣
B.含Al3+的溶液中:Na+、SO42﹣、HCO3﹣
C.c(H+)=4mol L﹣1溶液中:Fe2+、Ba2+、NO3﹣
D.由水电离的c(H+)=10﹣12mol L﹣1的溶液中:Na+、Ca2+、ClO﹣
4.(2024高二上·宁乡市期末)某温度时,使用一对石墨电极电解饱和Na2SO4溶液,当转移2mol电子时停止电解,析出Na2SO4 10H2O晶体m g,所有数据都在相同温度下测得,下列叙述正确的是( )
A.电解后溶液质量减少(m+36)g
B.原溶液中Na2SO4的质量分数为
C.若其它条件不变,将石墨电极替换为铜电极,则阴极析出2mol H2
D.若其它条件不变,将石墨电极替换为铜电极,则析出Na2SO4 10H2O晶体仍为m g
5.(2024高二上·宁乡市期末)下列操作中能使电离平衡H2O H++OH﹣,向右移动且溶液呈酸性的是( )
A.将水加热到100℃,使pH=6 B.向水中加入Al2(SO4)3固体
C.向水中加入Na2CO3溶液 D.向水中加入NaHSO4溶液
6.(2024高二上·宁乡市期末)可以证明可逆反应N2+3H2 2NH3已达到平衡状态的是( )
①一个N≡N键断裂的同时,有6个N﹣H键断裂
②v(N2)=0.2mol L﹣1 min﹣1,v(NH3)=0.4mol L﹣1 min﹣1
③保持其他条件不变时,体系压强不再改变;
④恒温恒容时,混合气体的密度保持不变;
⑤NH3、N2、H2的体积分数都不再改变.
A.①②④ B.①③⑤ C.②③④ D.③④⑤
7.(2024高二上·宁乡市期末)海洋生物参与氮循环的过程如图所示,下列说法正确的是
A.图中微粒间的转化均属于氧化还原反应
B.酸性环境有利于反应①
C.反应③可能有氧气参与反应
D.反应③、⑤属于氮的固定
8.(2024高二上·宁乡市期末)某同学设计了用氯气制取无水氯化铁(易升华)的相关装置,其中涉及正确且能达到相应目的是( )
A.用装置①制取氯气 B.用装置②除去Cl2中的HCl
C.用装置③干燥氯气 D.用装置④制取并收集FeCl3
9.(2024高二上·宁乡市期末)下列物质的水溶液不能使酚酞变红的是( )
A.NaOH B.Na2CO3 C.NaCl D.NH3
10.(2024高二上·宁乡市期末)向某密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量B的混合气体,在一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间变化如图甲所示(t0~t1阶段的c(B)变化未画出),图乙为t2时刻改变条件平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况,且四个阶段各改变一种不同的反应条件。下列说法中正确的是( )
A.若t1=15 s,t0~t1阶段B的平均反应速率为0.004 mol L﹣1 s﹣1
B.t4~t5阶段改变的条件可能是增大压强
C.该容器的容积为2 L,B的起始物质的量为0.02 mol
D.t5~t6阶段,容器内A的物质的量减少了0.06 mol,容器与外界的热交换为a kJ,则该反应的热化学方程式为3A(g) B(g)+2C(g)△H=﹣50a kJ mol﹣1
11.(2024高二上·宁乡市期末)石墨烯锂硫电池是一种高效、低污染的新型二次电源,其装置如图所示.电池反应为 2Li+nS=Li2Sn.Li+可在固体电解质中迁移.下列说法不正确的是( )
A.放电时,锂在负极上发生氧化反应
B.放电时,正极的电极反应式为nS+2e﹣+2Li+=Li2Sn
C.充电时,锂电极为阴极,与电源负极相连
D.充电时,理论上阳极失去2mol电子生成32g硫
12.(2024高二上·宁乡市期末)已知酸式盐NaHB在水溶液中存在下列情况:
①NaHB═Na++HB﹣
②HB﹣ H++B2﹣
③HB﹣+H2O H2B+OH﹣且常温下溶液中c(H+)>10﹣7mol L﹣1.
下列说法一定正确的是( )
A.NaHB只能部分电离
B.H2B溶液中只存在两种阴离子
C.H2B为弱电解质
D.HB﹣的电离程度大于的水解程度
13.(2024高二上·宁乡市期末)石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.51kJ mol﹣1
C(金刚石)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣395.41kJ mol﹣1
关于金刚石和石墨的相互转化,下列说法正确的是( )
A.石墨转化成金刚石是自发进行的过程
B.金刚石转化成石墨是自发进行的过程
C.金刚石比石墨更稳定
D.石墨比金刚石更稳定
14.(2024高二上·宁乡市期末)某温度下,向体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol L﹣1的NaCl、Na2CrO4溶液中分别滴加0.1mol L﹣1的AgNO3溶液,滴定过程中的pX(pX=﹣lgX,X=Cl﹣、CrO42﹣)与滴加AgNO3溶液体积关系如图所示(lg3=0.47)。下列说法错误的是( )
A.a=1 B.曲线I表示NaCl溶液
C.Ksp(Ag2CrO4)=1.0×10﹣2b D.M约为2c﹣1.47
15.(2024高二上·宁乡市期末)化学能与热能、电能的相互转化是化学原理研究的重要内容。
(1)如图1表示某反应的能量变化关系,则此反应为 (填“吸热”或“放热”)反应,其中△H= (用含a、b的关系式表示)。
(2)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S.已知
①CO(g)O2(g)═CO2(g)△H=﹣283.0kJ mol﹣1
②S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=﹣296.0kJ/mol﹣1
则CO、SO2转化为单质S的热化学方程式是 。
(3)用CH4催化还原NOx,也可以消除氮氧化物的污染。例如
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=﹣547kJ/mol﹣1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=?
若1 mol CH4还原NO2至N2的过程中放出的热量为867kJ,则△H2=
(4)普通铅蓄电池的总反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O.氯碱工业中若用该铅蓄电池电解饱和食盐水,若两极共得到6.72L气体(标准状况下),则反应中转移电子的物质的量为 此时电源中消耗的硫酸为 mol。
(5)如图2是电解精炼铜的装置,其中a极是 (填“纯铜”或“粗铜”),该装置工作一段时间后,CuSO4溶液的浓度将 (填“变小”“变大”或“不变”)。
16.(2024高二上·宁乡市期末)现有一包AlCl3和FeCl3的混合粉末,欲将其中的Al元素和Fe元素分开,可进行如下操作:
(1)操作①名称是 ,操作②名称是 (过滤/分液/蒸馏/溶解/结晶);
(2)溶液B是 ,沉淀C是
(3)若往溶液A中滴入KSCN溶液,预计会观察到溶液呈 色;
(4)请写出在溶液中,FeCl3和NaOH反应的离子方程式: .
17.(2024高二上·宁乡市期末)查阅资料:元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4﹣(绿色)、Cr2O72﹣(橙红色)、CrO42﹣(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:
(1)铬(24Cr)属于 (选填编号)。
a.主族元素 b.副族元素 c.Ⅷ族元素 d.过渡元素
(2)铬单质是银白色有金属光泽的固体,有较高的熔点,是最硬的金属;与Ni等添加到Fe中可制成不锈钢。比较硬度:纯铁 不锈钢;熔点:纯铁 不锈钢(填“>”“<”或“=”)。
(3)Cr(OH)3与Al(OH)3的化学性质相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,可观察到的现象是 。
(4)CrO42﹣和Cr2O72﹣在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0mol 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△H 0(填“>”“<”或“=”)。
(5)+6价铬的化合物毒性较大,但其化合物用途广泛。如:“酒精检测仪”可检查司机是否酒驾,其反应原理为:m C2H5OH+n X+p H2SO4═g Cr2(SO4)3+w CO2↑+9H2O,其中X的化学式最有可能为 。常用NaHSO3将酸性废液中的Cr2O72﹣还原成Cr3+,该反应的离子方程式为 。
18.(2024高二上·宁乡市期末)(1)某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液时,选择甲基橙做指示剂。请填写下列空白:
①用标准的盐酸溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化,直至当 ____时,即确定达到滴定终点。
②若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图1所示所用盐酸溶液的体积为 ____mL。
(1)某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液时,选择甲基橙做指示剂。请填写下列空白:
①用标准的盐酸溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化,直至当 时,即确定达到滴定终点。
②若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图1所示所用盐酸溶液的体积为 mL。
(2)T1、T2两种温度下BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图2所示,请回答下列问题:
①T1 T2(填“>”“<”“=”),T2时Ksp(BaSO4)= 。
②根据T1温度时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线,判断下列说法正确的是 (填字母)。
A.加入Na2SO4可由a点变为b点
B.在T1曲线下方区域(不含曲线)的任意一点时,均有BaSO4沉淀生成
C.蒸发溶剂可能由d点变为T1曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)
D.升温可由b点变为d点
(3)已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示,回答下列问题:
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO
电离平衡常数 Ka=1.8×10﹣5 Ka1=4.3×10﹣7 Ka2=5.6×10﹣11 Ka=3.0×10﹣8
①物质的量浓度均为0.1mol/L的四种溶液:pH由小到大排列的顺序是 (用编号填写)。
a.CH3COONa
b.Na2CO3
c.NaClO
d.NaHCO3
②常温下,0.1mol/LCH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是 (填字母)。
A.c(H+)
B.
C.c(H+) c(OH﹣)
D.
(4)已知CH3COONa水溶液呈碱性。
①用离子方程式表示该水溶液呈碱性的原因 。
②在该水溶液中各离子浓度的大小关系是 。
(5)下列4种混合溶液,分别由等体积0.1mol L﹣1的两种溶液混合而成:①NH4Cl与CH3COONa(混合溶液呈中性)②NH4Cl与HCl③NH4Cl与NaCl④NH4Cl与NH3 H2O(混合溶液呈碱性)。浓度由小到大排序(用序号填写) 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】绿色化学
【解析】【解答】A.甲醇燃烧生成二氧化碳和水,无污染,属于清洁能源,故A不符合题意;
B.锂电池为二次电池,为绿色能源,使用锂电池供电驱动的机器狗,故B不符合题意;
C.使用可循环快递箱运送包裹,有助于保护环境,符合“绿色、智能、节俭、文明”的理念,故C不符合题意;
D.使用不可降解的一次性餐盒,易造成白色污染,不利于环境保护,故D符合题意;
故选:D。
【分析】 符合“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念,即必须要满足无污染,或者容易回收或者讲解等材料。
2.【答案】C
【知识点】催化剂
【解析】【解答】A、催化剂不能改变物质的熔沸点,故A错误;
B、催化剂不能使平衡移动,故不能改变反应的完成程度,故B错误;
C、催化剂参能参与反应,从而降低反应的活化能,故能减低生产耗能,故C正确;
D、反应的热效应取决于反应物总能量和生成物总能量的差值,不受催化剂的影响,故D错误.
故选C.
【分析】根据催化剂的催化原理来分析:催化剂参能参与反应,从而降低反应的活化能,缩短到达平衡的时间,但平衡不移动.
3.【答案】A
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A.pH=1的溶液显酸性,该组离子之间不反应,可大量共存,故A正确;
B.Al3+、HCO3﹣相互促进水解,不能大量共存,故B错误;
C.Fe2+、H+、NO3﹣发生氧化还原反应,不能大量共存,故C错误;
D.由水电离的c(H+)=10﹣12mol L﹣1的溶液,水的电离受抑制,为酸或碱溶液,碱溶液中不能大量存在Ca2+,酸溶液中不能大量存在ClO﹣,故D错误;
故选:A。
【分析】思路分析:判断离子共存方法,1.看溶液中离子之间因发生复分解反应生成沉淀、气体和弱电解质而不能共存;2看离子之间因发生氧化还原反应而不能共存,3.注意题目隐含条件,颜色、pH.
4.【答案】B
【知识点】电解原理
【解析】【解答】解:用石墨电极电解饱和硫酸钠溶液时,阳极上生成氧气、阴极上生成氢气,所以实质上是电解水,当电解1mol水时转移2mol电子,所以当转移2mol电子时生成实际上是电解1mol水,其质量为18g,
A.电解后溶液质量减少量=电解水的质量+析出晶体质量=(18+m)g,故A错误;
B.析出硫酸钠的质量= = mg,溶液质量=(18+m)g,溶液质量分数= = = ,故B正确;
C.若其它条件不变,将石墨电极替换为铜电极,阴极上仍然是氢离子放电生成氢气,但阳极上Cu失电子生成铜离子,阴极析出1mol H2,故C错误;
D.若其它条件不变,将石墨电极替换为铜电极,阳极上生成铜离子、阴极上生成氢气同时还有OH﹣生成,铜离子和OH﹣反应生成Cu(OH)2沉淀,其电池反应式为Cu+2H2O Cu(OH)2↓+H2↑,根据方程式知,转移2mol电子时消耗2mol水,则析出Na2SO4 10H2O晶体为2m g,故D错误;
故选B.
【分析】用石墨电极电解饱和硫酸钠溶液时,阳极上生成氧气、阴极上生成氢气,所以实质上是电解水,当电解1mol水时转移2mol电子,所以当转移2mol电子时生成实际上是电解1mol水,其质量为18g,
A.电解后溶液质量减少量=电解水的质量+析出晶体质量;
B.析出硫酸钠的质量= = mg,溶液质量=(18+m)g,溶液质量分数= ;
C.若其它条件不变,将石墨电极替换为铜电极,阴极上仍然是氢离子放电生成氢气,但阳极上Cu失电子生成铜离子;
D.若其它条件不变,将石墨电极替换为铜电极,阳极上生成铜离子、阴极上生成氢气同时还有OH﹣生成,铜离子和OH﹣反应生成Cu(OH)2沉淀.
5.【答案】B
【知识点】水的电离;盐类水解的原理
【解析】【解答】A、升高温度,水的电离程度增大,但是溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,溶液显示中性,故A错误;
B、向水中加入硫酸铝,铝离子水解而促进水电离,且溶液呈酸性,故B正确;
C、向水中加入碳酸钠溶液,碳酸根离子水解促进水的电离,碳酸根离子和氢离子结合生成碳酸氢根离子而使溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,所以溶液呈碱性,故C错误;
D、硫酸氢钠的电离:NaHSO4═Na++H++SO42-,溶液中氢离子浓度增大,水的电离平衡向着逆向移动,故D错误;
故选:B。
【分析】分析:要使 电离平衡H2O H++OH 向右移动,说明为促进水的电离,D项电离产生氢离子,抑制水的电离,同时容易显酸性,即为强酸弱碱盐水解,即为B项。
6.【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】解:①一个N≡N键断裂的同时,有6个N﹣H键断裂,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故正确;
②没有指出正逆反应,无法判断是否达到平衡状态,故错误;
③保持其他条件不变时,体系压强不再改变,表明各组分的浓度不再变化,达到了平衡状态,故正确;
④反应过程中密度始终不变,则不能根据混合气体的密度保持不变判断平衡状态,故错误;
⑤NH3、N2、H2的体积分数都不再改变,即各组分浓度不变,反应达到了平衡状态,故正确;
故选:B。
【分析】判断平衡依据有:1.同正物质正逆反应速率相同,即达到平衡,2.各物质浓度或质量分数等保持不变,3.变化的物理量不再反生改变,即达到化学平衡。
7.【答案】C
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.铵根离子种氮元素-3价,氨气分子中氮元素-3价,即①不属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.氨气属于碱性气体,能与氢离子作用生成铵根离子,故酸性环境不利于反应①,B不符合题意;
C.N2H4中氮元素显-2价,氮气中氮元素显0价,氮元素化合价升高发生氧化反应,又氧气具有氧化性,故反应③可能有氧气参与反应,C符合题意;
D.氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的过程,③、⑤都是将化合态的氮转化为游离态的氮,故不属于氮的固定,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.利用氧化还原反应中有元素化合价发生变化判断;
B.依据氨气属于碱性气体的性质分析;
C.依据元素化合价升高分析;
D.氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的过程。
8.【答案】D
【知识点】氯气的化学性质;氯气的实验室制法
【解析】【解答】A.浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制取氯气,稀盐酸和二氧化锰不反应,没有加热且使用的是稀盐酸,所以不能实现实验目的,故A错误;
B.氯气和氯化氢都能和NaOH反应,HCl极易溶于水,NaCl抑制氯气溶解,所以用饱和食盐水除去氯气中的HCl,故B错误;
C.氯气能和碱反应,应该用酸性物质干燥,如浓硫酸,故C错误;
D.氯气和铁在加热条件下反应生成氯化铁,氯化铁是固体,故D正确;
故选:D。
【分析】A.要注意反应的条件,必须为浓盐酸,加热才能与二氧化锰反应;
B.应该用饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢;
C.碱石灰成分为氢氧化钠和氧化钙,可以与氯气反应,不能进行干燥。
9.【答案】C
【知识点】盐类水解的应用;溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】解:A.NaOH是其溶液能使酚酞变红色,故A不符合题意;
B.碳酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解显碱性,能使酚酞变红色,故B不符合题意;
C.NaCl是强酸强碱盐,溶液显中性,不能使酚酞变红色,故C符合题意;
D.NH3溶于水生成一水合氨,一水合氨是碱,能使酚酞变红色,故D不符合题意。
故选:C。
【分析】分析:要使溶液呈碱性有两种:1.溶于水电离产生OH-,本身即为碱或者碱性物质,2.水解呈碱性,即强碱弱酸盐。
10.【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A、t1时反应中A的浓度变化为0.15mol/L﹣0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L﹣0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,若t4时改变的条件为减小压强,根据图乙知,减小压强平衡不移动,则该反应中气体的化学计量数之和前后相等,则有:3A(g) B(g)+2C(g),根据方程式可知消耗0.09mol/L的A,则生成0.03mol/L的B,平衡时B的浓度是0.05mol/L,则B的起始物质的量浓度为0.02mol/L,若t1=15s,生成物C在t0~t1时间段的平均反应速率为:v=0.004mol L﹣1 s﹣1,B的平均反应速率为0.002 mol L﹣1 s﹣1,故A错误;
B、t1时反应中A的浓度变化为0.15mol/L﹣0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L﹣0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,若t4时改变的条件为减小压强,故B错误;
C、t1时反应中A的浓度变化为0.15mol/L﹣0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L﹣0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,若t4时改变的条件为减小压强,根据图乙知,减小压强平衡不移动,则该反应中气体的化学计量数之和前后相等,则有:3A(g) B(g)+2C(g),根据方程式可知消耗0.09mol/L的A,则生成0.03mol/L的B,平衡时B的浓度是0.05mol/L,则B的起始物质的量浓度为0.02mol/L,容器中加入0.3molA,浓度是0.15mol/L,体积是2L,B的起始物质的量为0.04mol,故C正确;
D、反应的方程式为3A(g) B(g)+2C(g),A的物质的量减少了0.06 mol,容器与外界的热交换为a kJ,则A的物质的量减少3mol,与外界的热交换总量为150akJ,由图象可知t5~t6阶段应为升高温度,A的物质的量减少,说明向正反应方向移动,则正反应吸热,该反应的热化学方程式为3A(g) B(g)+2C(g)△H=+50akJ mol﹣1,故D错误。
故选:C。
【分析】A.根据, t1=15 s ,浓度变化根据图像可以判断,即可计算B的反应速率;
B.该反应为3A(g) B(g)+2C(g),为反应前后物质的量不变反应,加压平衡不移动,但是速率要增大,故B不正确;
D.由图象可知t5~t6阶段应为升高温度,A的物质的量减少,说明向正反应方向移动,则正反应吸热,故△H=+50akJ mol﹣1
11.【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;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、由电池反应为 2Li+nS=Li2Sn,则放电时,锂在负极上发生氧化反应,故A不符合题意;
B、放电时,S电极为正极,发生还原反应,电极反应式为nS+2e﹣+2Li+=Li2Sn,故B不符合题意;
C、充电时,阴极反应与负极反应刚好相反,所以锂电极为阴极,与电源负极相连,故C不符合题意;
D、充电时,阳极反应与正极反应刚好相反,即Li2Sn﹣2e﹣=nS+2Li+,所以理论上阳极失去2mol电子生成32ng硫,故D符合题意。
故选:D。
【分析】分析:根据原电池总反应: 2Li+nS=Li2Sn ,电池负极为锂,反应为:Li-ne-=nLi+;发生氧化反应,正极为硫,反应为: nS+2e﹣+2Li+=Li2Sn ,发生还原反应,充电时负极与阴极,正极为阳极,据此解答即可。
12.【答案】C,D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的应用
【解析】【解答】解:A.由NaHB═Na++HB﹣可知NaHB完全解离,故A错误;
B.由NaHB═Na++HB﹣,HB﹣ H++B2﹣,及HB﹣+H2O H2B+OH﹣,可知溶液中含有三种阴离子,故B错误;
C.由HB﹣能发生水解:HB﹣+H2O H2B+OH﹣,生成H2B,则H2B为弱酸,属于弱电解质,故C正确;
D.HB﹣既电离又水解,且常温下溶液中c(H+)>10﹣7mol L﹣1,即c(H+)>c(OH﹣),说明HB﹣的电离程度大于HB﹣的水解程度,故D正确;
故选:CD。
【分析】 酸式盐NaHB在水溶液中存在 即存在电离,又存在水解, 且常温下溶液中c(H+)>10﹣7mol L﹣1. ,说明电离大于水解,同时也说明为二元弱酸,据此解答即可。
13.【答案】B,D
【知识点】化学能与热能的相互转化;盖斯定律及其应用;反应热的大小比较
【解析】【解答】解:①C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393.51kJ molˉ1
②C(金刚石)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣395.41kJ molˉ1
依据盖斯定律①﹣②计算得到C(石墨)=C(金刚石)△H=+1.9KJ/mol
A、依据计算可知石墨能量低于金刚石,所以金刚石转化成石墨是自发进行的过程,故A错误;
B、依据计算可知石墨能量低于金刚石,所以金刚石转化成石墨是自发进行的过程,故B正确;
C、金刚石能量大于石墨的总能量,物质能量越高越不稳定,所以相同条件下石墨比金刚石稳定,故C错误;
D、金刚石能量大于石墨的总能量,物质能量越高越不稳定,所以相同条件下石墨比金刚石稳定,故D正确,
故答案为:BD。
【分析】A.石墨转化为金刚石为吸热反应,为不可自发进行过程,
B.金刚石转化为石墨为放热反应,可以自发进行,
C和D.能量越高,越不稳定,金刚石能量比石墨能量高,所以石墨更加稳定。
14.【答案】C
【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.浓度均为0.1mol L﹣1的NaCl、Na2CrO4溶液中c(Cl﹣)=c(CrO4﹣)=0.1mol/L,则a=p(Cl﹣)=p(CrO4﹣)=﹣lg0.1=1,故A不符合题意;
B.由图可知,pX=c或b时反应完全,并且二者的起始浓度、体积均相同,即二者溶质的起始物质的量相同,反应为NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3,Na2CrO4+AgNO3=Ag2CrO4↓+2NaNO3,完全反应时Na2CrO4消耗AgNO3溶液的体积是NaCl的2倍,所以曲线I表示NaCl溶液、曲线II表示Na2CrO4溶液,故B不符合题意;
C.曲线II表示Na2CrO4溶液,达到滴定终点时pX=b,即c(CrO4﹣)=10﹣bmol/L,(s) Ag+(aq)+CrO4﹣(aq),则c(Ag+)=2c(CrO4﹣)=2.0×10﹣bmol/L,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+) c(CrO4﹣)=(2.0×10﹣b)2×(10﹣b)=4.0×10﹣3b,故C符合题意;
D.由曲线I可知,pX=c时达到滴定终点,此时c(Cl﹣)=c(Ag+)=10﹣cmol/L,Ksp(AgCl)=c(Ag+) c(Cl﹣)=10﹣2c,当在NaCl溶液中加入40mLAgNO3溶液,混合溶液中c(Ag+)==mol/L,则溶液中c(Cl﹣)=30×10﹣2cmol/L,pX=﹣lg30×10﹣2c=2c﹣1﹣lg3=2c﹣1.47,故D不符合题意;
故答案为:D。
【分析】A. a=1 ,c(Cl﹣)=c(CrO4﹣)=0.1mol/L,a=p(Cl﹣)=p(CrO4﹣)=﹣lg0.1=1,
B.完全反应时Na2CrO4消耗AgNO3溶液的体积是NaCl的2倍,所以曲线I表示NaCl溶液、曲线II表示Na2CrO4溶液,
C.根据滴定终点可知,c(CrO4﹣)=10﹣bmol/L,c(Ag+)=2c(CrO4﹣)=2.0×10﹣bmol/L,据此可以计算Ksp(Ag2CrO4);
D.(40,M)点,首先计算出Ag+浓度,再根据AgCl溶度积计算氯离子浓度,即为M数值。
15.【答案】(1)放热;(a﹣b)kJ mol﹣1
(2)2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H=﹣270kJ mol﹣1
(3)﹣1187kJ mol﹣1
(4)0.3mol;0.3
(5)纯铜;变小
【知识点】盖斯定律及其应用;电解池工作原理及应用;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】(1)由图可知,反应物的总能量高于生成物的,所以该反应是放热反应,反应热△H=正反应活化能﹣逆反应活化能=(a﹣b)kJ mol﹣1,故 其中△H=(a﹣b)kJ mol﹣1,
(2)根据盖斯定律①×2﹣②计算2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)的焓变△H=(﹣283.0kJ mol﹣1)×2﹣(﹣296.0kJ/mol﹣1)=﹣270kJ mol﹣1,故热化学方程式为2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H=﹣270kJ mol﹣1,
(3)根据盖斯定律①×2﹣②计算CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的焓变△H2=(﹣867kJ/mol)×2﹣(﹣547kJ/mol﹣1)=﹣1187kJ mol﹣1;
故答案为: ﹣1187kJ mol﹣1
(4)气体的总物质的量为6.72L,物质的量为0.3mol,阴极、阳极均得到0.15mol气体,转移电子0.15mol×2=0.3mol;铅蓄电池的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,Cl2~2H2SO4,根据关系可知,电源中消耗的硫酸为 0.3mol;
(5)用电解方法精炼粗铜,电解液选用CuSO4溶液,则阳极的电极材料是粗铜,纯铜作阴极,则a极为纯铜;粗铜中比铜活泼的金属如Fe、Zn等在通电时也会失电子进入溶液,溶液中铜离子在阴极得到电子发生还原反应,由于比铜活泼的金属在阳极失去电子,导致溶液中铜离子浓度减小;
故答案为:纯铜; 变小。
【分析】(1)根据反应物与生成物能量相对高低,判断反应吸放热情况,进而计算反应焓变;
(2)根据已知热化学反应方程式,在结合盖斯定律进行计算即可,
(3)利用盖斯定律进行计算即可,要注意为1mol甲烷反应放出热量为 867kJ ,计算焓变时要结合甲烷的系数;
(4)根据电解饱和食盐水产生气体比例关系,比例为1:1,计算产生物质的量,进而计算转移电子和硫酸的物质的量;
(5)对应粗铜冶炼,粗铜为阳极,精铜为阴极,电解质为硫酸铜,由于粗铜含有杂质,杂质也会放电,导致硫酸铜浓度降低。
16.【答案】(1)溶解;过滤
(2)NaAlO2;Fe(OH)3
(3)血红
(4)Fe3++3OH﹣=Fe(OH)3↓
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验;过滤;物质的分离与提纯
【解析】【解答】AlCl3和FeCl3的混合粉末加入水溶解,在溶液中加入过量氢氧化钠溶液,发生Fe3++3OH﹣═Fe(OH)3↓、Al3++3OH﹣═Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH﹣═AlO2-+2H2O,过滤得到溶液B含有NaAlO2,沉淀C为Fe(OH)3,
(1)由以上分析可知操作①为溶解,操作②为过滤,故答案为:溶解、过滤;
(2)根据分析可知, 溶液B是NaAlO2 , 沉淀C是Fe(OH)3 ,
(3)溶液A含有三价铁离子,加入 KSCN溶液 ,溶液会显血红色;
(4)FeCl3和NaOH反应生成氢氧化铁,反应的离子方程式为Fe3++3OH﹣=Fe(OH)3↓。
【分析】(1)固体变成溶液,该过程操作为溶解,操作②得到溶液和沉淀,操作为过滤;
(2)由于加入过量氢氧化钠溶液,氯化铝转化为 NaAlO2 ,氯化铁转化为 Fe(OH)3 沉淀;
(3)三价铁与 KSCN溶液 会发生反应,生成硫氰化铁,为血红色;
(4) FeCl3和NaOH发生复分解反应,生成氢氧化铁沉淀。
17.【答案】(1)bd
(2)<;>
(3)蓝紫色溶液变浅,同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液
(4)2CrO42﹣+2H+ Cr2O72﹣+H2O;增大;1.0×1014;<
(5)CrO3;5H++Cr2O72﹣+3HSO3﹣=2Cr3++3SO42﹣+4H2O
【知识点】反应热和焓变;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线;合金及其应用
【解析】【解答】(1)铬原子序数为24,属于第四周期ⅥB族元素位于周期表的过度元素,属于副族元素,故选bd,
(2)一般来说,合金的硬度要强于组成成分金属硬度,熔点要低于组成成分金属熔点,所以 硬度:纯铁 <不锈钢, 熔点:纯铁 >不锈钢;
(3)Cr3+与Al3+的化学性质相似可知Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液,先生成Cr(OH)3灰蓝色沉淀,继续加入NaOH后沉淀溶解,生成绿色Cr(OH)4﹣;
故答案为:蓝紫色溶液变浅,同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液
(4)①CrO42﹣转化为Cr2O72﹣的离子反应式为:2CrO42﹣+2H+ Cr2O72﹣+H2O
②②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,,
③升高温度,溶液中CrO42﹣的平衡转化率减小,平衡逆向移动,说明正方向放热,则该反应的△H<0,故答案为:<;
(5)根据原子守恒,X中应该含有Cr和O元素,X为 CrO3, NaHSO3将酸性废液中的Cr2O72﹣还原成Cr3+,NaHSO3将被氧化为硫酸根,根据化合价升降相等配平即可得到;5H++Cr2O72﹣+3HSO3﹣=2Cr3++3SO42﹣+4H2O
【分析】(1)根据铬的原子序数推出在周期表位置,属于副族和过度元素;
(2)一般来说,合金的硬度要强于组成成分金属硬度,熔点要低于组成成分金属熔点,不锈钢为铁的合金;
(3) Cr(OH)3与Al(OH)3的化学性质相似 , 在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量 ,先生成蓝色沉淀,然后沉淀再被溶解,得到绿色溶液;
(4)①由图可知,酸性条件下 Cr2O72﹣ 转化为 Cr2O72﹣ ;②由图可知,溶液酸性增大, Cr2O72﹣浓度增大,平衡正向移动,CrO42﹣的平衡转化率 增大,根据A点各离子浓度,即可计算平衡常数;
(5)根据原子守恒,即可推出X的化学式, NaHSO3将酸性废液中的Cr2O72﹣还原成Cr3+, 即为陌生氧化还原反应配平,利用化合价升降配平即可。
18.【答案】(1)溶液由黄色变为橙色,且在半分钟内不变色;26.10
(2)<;5.0×10﹣9;AC
(3)a<d<c<b;BD
(4)CH3COO﹣+H2O CH3COOH+OH﹣;c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(H+)
(5)①<③<②<④
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较;中和滴定
【解析】【解答】(1)①选用甲基橙做指示剂,终点颜色变化为黄色变为橙色,所以终点的标志为:溶液由黄色变为橙色,且在半分钟内不变色;
故答案为:溶液由黄色变为橙色,且在半分钟内不变色;
②起始读数为0.00mL,终点读数为26.10mL,盐酸溶液的体积为26.10mL;
故答案为:26.10;
(2)①温度越高,BaSO4的溶解度越大,T1温度下BaSO4的溶度积较小,所以T1<T2;T2曲线上的c点对应的 SO42-和Ba2+的浓度分别为c(Ba2+)=1.0×10﹣4mol/L,c(SO42-)=5.0×10﹣5mol/L,则BaSO4在T2温度时的溶度积常数为Ksp(BaSO4)=c(Ba2+) c(SO42-)=5.0×10﹣9,
②A.由于存在沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42-(aq),加入Na2SO4固体可使溶液中SO42-浓度增加,导致沉淀溶解平衡逆向移动,溶液中Ba2+浓度减小,因此加入Na2SO4可由a点变为b点,故A正确;
B.在T1曲线下方区域(不含曲线)的任意一点时,相对于T1曲线上的点来说,其浓度商Qc<Ksp,为BaSO4的不饱和溶液,没有BaSO4沉淀生成,故B错误;
C.蒸发溶剂,不饱和溶液中Ba2+和SO42-的浓度都变大,可能出现Qc=Ksp,可由d点变为T1曲线上a、b之间(不含a、b)的某一点,故C正确;
D.温度升高,则BaSO4的溶解度增加,此时溶液中离子浓度都会增加,原本饱和溶液也会变成不饱和溶液,不可能由b点变为d点,故D错误;
故答案为:AC
(3)①根据电离平衡常数可知,酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,水解程度:CH3COO-
②A.加水稀释促进醋酸电离,但醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度,则c(H+)变小,故A错误;
B.加水稀释过程,促进CH3COOH电离,n(CH3COOH)减小、n(H+)增大,则 变大,故B正确;
C.温度不变,水的离子积常数不变,则Kw=c(H+) c(OH﹣)不变,故C错误;
D.加水稀释过程中,c(H+)减小,c(OH﹣)增大,则 变大,故D正确;
故答案为:BD;
(4)①CH3COONa是强碱弱酸盐,醋酸根离子水解生成醋酸和氢氧根离子,离子方程式为CH3COO﹣+H2O CH3COOH+OH﹣,故答案为:CH3COO﹣+H2O CH3COOH+OH﹣; 水溶液中各离子浓度的大小关系是 :c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(H+);
(5)四种溶液中,①NH4Cl与CH3COONa混合溶液中 和CH3COO﹣相互促进水解,c( )最小,②NH4Cl与HCl的混合液中,由于HCl电离产生的H+抑制 的水解,则c( )≈0.1mol L﹣1;③NH4Cl与NaCl混合溶液中 正常水解,c( )<0.1mol L﹣1,④NH4Cl与NH3 H2O的混合液显碱性,说明NH3 H2O的电离大于NH4Cl中的 的水解,c( )>0.1mol L﹣1;所以 浓度由小到大排序为①<③<②<④,
故答案为:①<③<②<④。
【分析】(1) 选择甲基橙做指示剂 ,酸滴定碱,滴定终点溶液由黄色变为橙色,但是要注意强的半分钟内不变色,滴定管读数时要进行估读,精确到0.01mL;
(2)①温度越高,溶度积越大,由图可知,T1下溶度积更加小,所以,T1
B.曲线下方离子积小于溶度积,所以不会有沉淀析出;
C.蒸发可以使不饱和溶液变成饱和溶液, 可能由d点变为T1曲线上a、b之间的某一点 ;
D.升高温度,溶度积增大,不可能到d点;
(3)①根据越弱越水解可知,酸性越弱,对应离子水解能力越小,碱性越强;
②比较稀释过程离子浓度大小时,结合稀释过程离子浓度变化以及电离常数进行比较;
(4) CH3COONa水溶液呈碱性,是由于醋酸根水解导致,根据水解反应判断离子浓度大小。
(5)比较大小时,注意利用电离和水解进行比较,同时也要注意同离子效应。
湖南省长沙市宁乡市2023-2024学年高二上学期期末化学模拟试卷
1.(2024高二上·宁乡市期末)杭州第19届亚运会化学秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念。下列做法不符合该理念的是( )
A.采用“零碳”甲醇点燃亚运主火炬
B.使用锂电池供电驱动的机器狗
C.使用可循环快递箱运送包裹
D.使用不可降解的一次性餐盒
【答案】D
【知识点】绿色化学
【解析】【解答】A.甲醇燃烧生成二氧化碳和水,无污染,属于清洁能源,故A不符合题意;
B.锂电池为二次电池,为绿色能源,使用锂电池供电驱动的机器狗,故B不符合题意;
C.使用可循环快递箱运送包裹,有助于保护环境,符合“绿色、智能、节俭、文明”的理念,故C不符合题意;
D.使用不可降解的一次性餐盒,易造成白色污染,不利于环境保护,故D符合题意;
故选:D。
【分析】 符合“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念,即必须要满足无污染,或者容易回收或者讲解等材料。
2.(2024高二上·宁乡市期末)某化工生产反应历程的能量变化如图,过程I没有使用催化剂,过程Ⅱ使用了催化剂,则可判断催化剂除了能改变反应速率外,还可以改变的是( )
A.反应物的熔沸点 B.反应的完成程度
C.生产能耗 D.反应热效应
【答案】C
【知识点】催化剂
【解析】【解答】A、催化剂不能改变物质的熔沸点,故A错误;
B、催化剂不能使平衡移动,故不能改变反应的完成程度,故B错误;
C、催化剂参能参与反应,从而降低反应的活化能,故能减低生产耗能,故C正确;
D、反应的热效应取决于反应物总能量和生成物总能量的差值,不受催化剂的影响,故D错误.
故选C.
【分析】根据催化剂的催化原理来分析:催化剂参能参与反应,从而降低反应的活化能,缩短到达平衡的时间,但平衡不移动.
3.(2024高二上·宁乡市期末)在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是( )
A.在pH=1的溶液中:NH4+、NO3﹣、Cl﹣
B.含Al3+的溶液中:Na+、SO42﹣、HCO3﹣
C.c(H+)=4mol L﹣1溶液中:Fe2+、Ba2+、NO3﹣
D.由水电离的c(H+)=10﹣12mol L﹣1的溶液中:Na+、Ca2+、ClO﹣
【答案】A
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A.pH=1的溶液显酸性,该组离子之间不反应,可大量共存,故A正确;
B.Al3+、HCO3﹣相互促进水解,不能大量共存,故B错误;
C.Fe2+、H+、NO3﹣发生氧化还原反应,不能大量共存,故C错误;
D.由水电离的c(H+)=10﹣12mol L﹣1的溶液,水的电离受抑制,为酸或碱溶液,碱溶液中不能大量存在Ca2+,酸溶液中不能大量存在ClO﹣,故D错误;
故选:A。
【分析】思路分析:判断离子共存方法,1.看溶液中离子之间因发生复分解反应生成沉淀、气体和弱电解质而不能共存;2看离子之间因发生氧化还原反应而不能共存,3.注意题目隐含条件,颜色、pH.
4.(2024高二上·宁乡市期末)某温度时,使用一对石墨电极电解饱和Na2SO4溶液,当转移2mol电子时停止电解,析出Na2SO4 10H2O晶体m g,所有数据都在相同温度下测得,下列叙述正确的是( )
A.电解后溶液质量减少(m+36)g
B.原溶液中Na2SO4的质量分数为
C.若其它条件不变,将石墨电极替换为铜电极,则阴极析出2mol H2
D.若其它条件不变,将石墨电极替换为铜电极,则析出Na2SO4 10H2O晶体仍为m g
【答案】B
【知识点】电解原理
【解析】【解答】解:用石墨电极电解饱和硫酸钠溶液时,阳极上生成氧气、阴极上生成氢气,所以实质上是电解水,当电解1mol水时转移2mol电子,所以当转移2mol电子时生成实际上是电解1mol水,其质量为18g,
A.电解后溶液质量减少量=电解水的质量+析出晶体质量=(18+m)g,故A错误;
B.析出硫酸钠的质量= = mg,溶液质量=(18+m)g,溶液质量分数= = = ,故B正确;
C.若其它条件不变,将石墨电极替换为铜电极,阴极上仍然是氢离子放电生成氢气,但阳极上Cu失电子生成铜离子,阴极析出1mol H2,故C错误;
D.若其它条件不变,将石墨电极替换为铜电极,阳极上生成铜离子、阴极上生成氢气同时还有OH﹣生成,铜离子和OH﹣反应生成Cu(OH)2沉淀,其电池反应式为Cu+2H2O Cu(OH)2↓+H2↑,根据方程式知,转移2mol电子时消耗2mol水,则析出Na2SO4 10H2O晶体为2m g,故D错误;
故选B.
【分析】用石墨电极电解饱和硫酸钠溶液时,阳极上生成氧气、阴极上生成氢气,所以实质上是电解水,当电解1mol水时转移2mol电子,所以当转移2mol电子时生成实际上是电解1mol水,其质量为18g,
A.电解后溶液质量减少量=电解水的质量+析出晶体质量;
B.析出硫酸钠的质量= = mg,溶液质量=(18+m)g,溶液质量分数= ;
C.若其它条件不变,将石墨电极替换为铜电极,阴极上仍然是氢离子放电生成氢气,但阳极上Cu失电子生成铜离子;
D.若其它条件不变,将石墨电极替换为铜电极,阳极上生成铜离子、阴极上生成氢气同时还有OH﹣生成,铜离子和OH﹣反应生成Cu(OH)2沉淀.
5.(2024高二上·宁乡市期末)下列操作中能使电离平衡H2O H++OH﹣,向右移动且溶液呈酸性的是( )
A.将水加热到100℃,使pH=6 B.向水中加入Al2(SO4)3固体
C.向水中加入Na2CO3溶液 D.向水中加入NaHSO4溶液
【答案】B
【知识点】水的电离;盐类水解的原理
【解析】【解答】A、升高温度,水的电离程度增大,但是溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,溶液显示中性,故A错误;
B、向水中加入硫酸铝,铝离子水解而促进水电离,且溶液呈酸性,故B正确;
C、向水中加入碳酸钠溶液,碳酸根离子水解促进水的电离,碳酸根离子和氢离子结合生成碳酸氢根离子而使溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,所以溶液呈碱性,故C错误;
D、硫酸氢钠的电离:NaHSO4═Na++H++SO42-,溶液中氢离子浓度增大,水的电离平衡向着逆向移动,故D错误;
故选:B。
【分析】分析:要使 电离平衡H2O H++OH 向右移动,说明为促进水的电离,D项电离产生氢离子,抑制水的电离,同时容易显酸性,即为强酸弱碱盐水解,即为B项。
6.(2024高二上·宁乡市期末)可以证明可逆反应N2+3H2 2NH3已达到平衡状态的是( )
①一个N≡N键断裂的同时,有6个N﹣H键断裂
②v(N2)=0.2mol L﹣1 min﹣1,v(NH3)=0.4mol L﹣1 min﹣1
③保持其他条件不变时,体系压强不再改变;
④恒温恒容时,混合气体的密度保持不变;
⑤NH3、N2、H2的体积分数都不再改变.
A.①②④ B.①③⑤ C.②③④ D.③④⑤
【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】解:①一个N≡N键断裂的同时,有6个N﹣H键断裂,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故正确;
②没有指出正逆反应,无法判断是否达到平衡状态,故错误;
③保持其他条件不变时,体系压强不再改变,表明各组分的浓度不再变化,达到了平衡状态,故正确;
④反应过程中密度始终不变,则不能根据混合气体的密度保持不变判断平衡状态,故错误;
⑤NH3、N2、H2的体积分数都不再改变,即各组分浓度不变,反应达到了平衡状态,故正确;
故选:B。
【分析】判断平衡依据有:1.同正物质正逆反应速率相同,即达到平衡,2.各物质浓度或质量分数等保持不变,3.变化的物理量不再反生改变,即达到化学平衡。
7.(2024高二上·宁乡市期末)海洋生物参与氮循环的过程如图所示,下列说法正确的是
A.图中微粒间的转化均属于氧化还原反应
B.酸性环境有利于反应①
C.反应③可能有氧气参与反应
D.反应③、⑤属于氮的固定
【答案】C
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.铵根离子种氮元素-3价,氨气分子中氮元素-3价,即①不属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.氨气属于碱性气体,能与氢离子作用生成铵根离子,故酸性环境不利于反应①,B不符合题意;
C.N2H4中氮元素显-2价,氮气中氮元素显0价,氮元素化合价升高发生氧化反应,又氧气具有氧化性,故反应③可能有氧气参与反应,C符合题意;
D.氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的过程,③、⑤都是将化合态的氮转化为游离态的氮,故不属于氮的固定,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.利用氧化还原反应中有元素化合价发生变化判断;
B.依据氨气属于碱性气体的性质分析;
C.依据元素化合价升高分析;
D.氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的过程。
8.(2024高二上·宁乡市期末)某同学设计了用氯气制取无水氯化铁(易升华)的相关装置,其中涉及正确且能达到相应目的是( )
A.用装置①制取氯气 B.用装置②除去Cl2中的HCl
C.用装置③干燥氯气 D.用装置④制取并收集FeCl3
【答案】D
【知识点】氯气的化学性质;氯气的实验室制法
【解析】【解答】A.浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制取氯气,稀盐酸和二氧化锰不反应,没有加热且使用的是稀盐酸,所以不能实现实验目的,故A错误;
B.氯气和氯化氢都能和NaOH反应,HCl极易溶于水,NaCl抑制氯气溶解,所以用饱和食盐水除去氯气中的HCl,故B错误;
C.氯气能和碱反应,应该用酸性物质干燥,如浓硫酸,故C错误;
D.氯气和铁在加热条件下反应生成氯化铁,氯化铁是固体,故D正确;
故选:D。
【分析】A.要注意反应的条件,必须为浓盐酸,加热才能与二氧化锰反应;
B.应该用饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢;
C.碱石灰成分为氢氧化钠和氧化钙,可以与氯气反应,不能进行干燥。
9.(2024高二上·宁乡市期末)下列物质的水溶液不能使酚酞变红的是( )
A.NaOH B.Na2CO3 C.NaCl D.NH3
【答案】C
【知识点】盐类水解的应用;溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】解:A.NaOH是其溶液能使酚酞变红色,故A不符合题意;
B.碳酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解显碱性,能使酚酞变红色,故B不符合题意;
C.NaCl是强酸强碱盐,溶液显中性,不能使酚酞变红色,故C符合题意;
D.NH3溶于水生成一水合氨,一水合氨是碱,能使酚酞变红色,故D不符合题意。
故选:C。
【分析】分析:要使溶液呈碱性有两种:1.溶于水电离产生OH-,本身即为碱或者碱性物质,2.水解呈碱性,即强碱弱酸盐。
10.(2024高二上·宁乡市期末)向某密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量B的混合气体,在一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间变化如图甲所示(t0~t1阶段的c(B)变化未画出),图乙为t2时刻改变条件平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况,且四个阶段各改变一种不同的反应条件。下列说法中正确的是( )
A.若t1=15 s,t0~t1阶段B的平均反应速率为0.004 mol L﹣1 s﹣1
B.t4~t5阶段改变的条件可能是增大压强
C.该容器的容积为2 L,B的起始物质的量为0.02 mol
D.t5~t6阶段,容器内A的物质的量减少了0.06 mol,容器与外界的热交换为a kJ,则该反应的热化学方程式为3A(g) B(g)+2C(g)△H=﹣50a kJ mol﹣1
【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A、t1时反应中A的浓度变化为0.15mol/L﹣0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L﹣0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,若t4时改变的条件为减小压强,根据图乙知,减小压强平衡不移动,则该反应中气体的化学计量数之和前后相等,则有:3A(g) B(g)+2C(g),根据方程式可知消耗0.09mol/L的A,则生成0.03mol/L的B,平衡时B的浓度是0.05mol/L,则B的起始物质的量浓度为0.02mol/L,若t1=15s,生成物C在t0~t1时间段的平均反应速率为:v=0.004mol L﹣1 s﹣1,B的平均反应速率为0.002 mol L﹣1 s﹣1,故A错误;
B、t1时反应中A的浓度变化为0.15mol/L﹣0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L﹣0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,若t4时改变的条件为减小压强,故B错误;
C、t1时反应中A的浓度变化为0.15mol/L﹣0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L﹣0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,若t4时改变的条件为减小压强,根据图乙知,减小压强平衡不移动,则该反应中气体的化学计量数之和前后相等,则有:3A(g) B(g)+2C(g),根据方程式可知消耗0.09mol/L的A,则生成0.03mol/L的B,平衡时B的浓度是0.05mol/L,则B的起始物质的量浓度为0.02mol/L,容器中加入0.3molA,浓度是0.15mol/L,体积是2L,B的起始物质的量为0.04mol,故C正确;
D、反应的方程式为3A(g) B(g)+2C(g),A的物质的量减少了0.06 mol,容器与外界的热交换为a kJ,则A的物质的量减少3mol,与外界的热交换总量为150akJ,由图象可知t5~t6阶段应为升高温度,A的物质的量减少,说明向正反应方向移动,则正反应吸热,该反应的热化学方程式为3A(g) B(g)+2C(g)△H=+50akJ mol﹣1,故D错误。
故选:C。
【分析】A.根据, t1=15 s ,浓度变化根据图像可以判断,即可计算B的反应速率;
B.该反应为3A(g) B(g)+2C(g),为反应前后物质的量不变反应,加压平衡不移动,但是速率要增大,故B不正确;
D.由图象可知t5~t6阶段应为升高温度,A的物质的量减少,说明向正反应方向移动,则正反应吸热,故△H=+50akJ mol﹣1
11.(2024高二上·宁乡市期末)石墨烯锂硫电池是一种高效、低污染的新型二次电源,其装置如图所示.电池反应为 2Li+nS=Li2Sn.Li+可在固体电解质中迁移.下列说法不正确的是( )
A.放电时,锂在负极上发生氧化反应
B.放电时,正极的电极反应式为nS+2e﹣+2Li+=Li2Sn
C.充电时,锂电极为阴极,与电源负极相连
D.充电时,理论上阳极失去2mol电子生成32g硫
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;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、由电池反应为 2Li+nS=Li2Sn,则放电时,锂在负极上发生氧化反应,故A不符合题意;
B、放电时,S电极为正极,发生还原反应,电极反应式为nS+2e﹣+2Li+=Li2Sn,故B不符合题意;
C、充电时,阴极反应与负极反应刚好相反,所以锂电极为阴极,与电源负极相连,故C不符合题意;
D、充电时,阳极反应与正极反应刚好相反,即Li2Sn﹣2e﹣=nS+2Li+,所以理论上阳极失去2mol电子生成32ng硫,故D符合题意。
故选:D。
【分析】分析:根据原电池总反应: 2Li+nS=Li2Sn ,电池负极为锂,反应为:Li-ne-=nLi+;发生氧化反应,正极为硫,反应为: nS+2e﹣+2Li+=Li2Sn ,发生还原反应,充电时负极与阴极,正极为阳极,据此解答即可。
12.(2024高二上·宁乡市期末)已知酸式盐NaHB在水溶液中存在下列情况:
①NaHB═Na++HB﹣
②HB﹣ H++B2﹣
③HB﹣+H2O H2B+OH﹣且常温下溶液中c(H+)>10﹣7mol L﹣1.
下列说法一定正确的是( )
A.NaHB只能部分电离
B.H2B溶液中只存在两种阴离子
C.H2B为弱电解质
D.HB﹣的电离程度大于的水解程度
【答案】C,D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的应用
【解析】【解答】解:A.由NaHB═Na++HB﹣可知NaHB完全解离,故A错误;
B.由NaHB═Na++HB﹣,HB﹣ H++B2﹣,及HB﹣+H2O H2B+OH﹣,可知溶液中含有三种阴离子,故B错误;
C.由HB﹣能发生水解:HB﹣+H2O H2B+OH﹣,生成H2B,则H2B为弱酸,属于弱电解质,故C正确;
D.HB﹣既电离又水解,且常温下溶液中c(H+)>10﹣7mol L﹣1,即c(H+)>c(OH﹣),说明HB﹣的电离程度大于HB﹣的水解程度,故D正确;
故选:CD。
【分析】 酸式盐NaHB在水溶液中存在 即存在电离,又存在水解, 且常温下溶液中c(H+)>10﹣7mol L﹣1. ,说明电离大于水解,同时也说明为二元弱酸,据此解答即可。
13.(2024高二上·宁乡市期末)石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.51kJ mol﹣1
C(金刚石)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣395.41kJ mol﹣1
关于金刚石和石墨的相互转化,下列说法正确的是( )
A.石墨转化成金刚石是自发进行的过程
B.金刚石转化成石墨是自发进行的过程
C.金刚石比石墨更稳定
D.石墨比金刚石更稳定
【答案】B,D
【知识点】化学能与热能的相互转化;盖斯定律及其应用;反应热的大小比较
【解析】【解答】解:①C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393.51kJ molˉ1
②C(金刚石)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣395.41kJ molˉ1
依据盖斯定律①﹣②计算得到C(石墨)=C(金刚石)△H=+1.9KJ/mol
A、依据计算可知石墨能量低于金刚石,所以金刚石转化成石墨是自发进行的过程,故A错误;
B、依据计算可知石墨能量低于金刚石,所以金刚石转化成石墨是自发进行的过程,故B正确;
C、金刚石能量大于石墨的总能量,物质能量越高越不稳定,所以相同条件下石墨比金刚石稳定,故C错误;
D、金刚石能量大于石墨的总能量,物质能量越高越不稳定,所以相同条件下石墨比金刚石稳定,故D正确,
故答案为:BD。
【分析】A.石墨转化为金刚石为吸热反应,为不可自发进行过程,
B.金刚石转化为石墨为放热反应,可以自发进行,
C和D.能量越高,越不稳定,金刚石能量比石墨能量高,所以石墨更加稳定。
14.(2024高二上·宁乡市期末)某温度下,向体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol L﹣1的NaCl、Na2CrO4溶液中分别滴加0.1mol L﹣1的AgNO3溶液,滴定过程中的pX(pX=﹣lgX,X=Cl﹣、CrO42﹣)与滴加AgNO3溶液体积关系如图所示(lg3=0.47)。下列说法错误的是( )
A.a=1 B.曲线I表示NaCl溶液
C.Ksp(Ag2CrO4)=1.0×10﹣2b D.M约为2c﹣1.47
【答案】C
【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.浓度均为0.1mol L﹣1的NaCl、Na2CrO4溶液中c(Cl﹣)=c(CrO4﹣)=0.1mol/L,则a=p(Cl﹣)=p(CrO4﹣)=﹣lg0.1=1,故A不符合题意;
B.由图可知,pX=c或b时反应完全,并且二者的起始浓度、体积均相同,即二者溶质的起始物质的量相同,反应为NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3,Na2CrO4+AgNO3=Ag2CrO4↓+2NaNO3,完全反应时Na2CrO4消耗AgNO3溶液的体积是NaCl的2倍,所以曲线I表示NaCl溶液、曲线II表示Na2CrO4溶液,故B不符合题意;
C.曲线II表示Na2CrO4溶液,达到滴定终点时pX=b,即c(CrO4﹣)=10﹣bmol/L,(s) Ag+(aq)+CrO4﹣(aq),则c(Ag+)=2c(CrO4﹣)=2.0×10﹣bmol/L,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+) c(CrO4﹣)=(2.0×10﹣b)2×(10﹣b)=4.0×10﹣3b,故C符合题意;
D.由曲线I可知,pX=c时达到滴定终点,此时c(Cl﹣)=c(Ag+)=10﹣cmol/L,Ksp(AgCl)=c(Ag+) c(Cl﹣)=10﹣2c,当在NaCl溶液中加入40mLAgNO3溶液,混合溶液中c(Ag+)==mol/L,则溶液中c(Cl﹣)=30×10﹣2cmol/L,pX=﹣lg30×10﹣2c=2c﹣1﹣lg3=2c﹣1.47,故D不符合题意;
故答案为:D。
【分析】A. a=1 ,c(Cl﹣)=c(CrO4﹣)=0.1mol/L,a=p(Cl﹣)=p(CrO4﹣)=﹣lg0.1=1,
B.完全反应时Na2CrO4消耗AgNO3溶液的体积是NaCl的2倍,所以曲线I表示NaCl溶液、曲线II表示Na2CrO4溶液,
C.根据滴定终点可知,c(CrO4﹣)=10﹣bmol/L,c(Ag+)=2c(CrO4﹣)=2.0×10﹣bmol/L,据此可以计算Ksp(Ag2CrO4);
D.(40,M)点,首先计算出Ag+浓度,再根据AgCl溶度积计算氯离子浓度,即为M数值。
15.(2024高二上·宁乡市期末)化学能与热能、电能的相互转化是化学原理研究的重要内容。
(1)如图1表示某反应的能量变化关系,则此反应为 (填“吸热”或“放热”)反应,其中△H= (用含a、b的关系式表示)。
(2)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S.已知
①CO(g)O2(g)═CO2(g)△H=﹣283.0kJ mol﹣1
②S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=﹣296.0kJ/mol﹣1
则CO、SO2转化为单质S的热化学方程式是 。
(3)用CH4催化还原NOx,也可以消除氮氧化物的污染。例如
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=﹣547kJ/mol﹣1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=?
若1 mol CH4还原NO2至N2的过程中放出的热量为867kJ,则△H2=
(4)普通铅蓄电池的总反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O.氯碱工业中若用该铅蓄电池电解饱和食盐水,若两极共得到6.72L气体(标准状况下),则反应中转移电子的物质的量为 此时电源中消耗的硫酸为 mol。
(5)如图2是电解精炼铜的装置,其中a极是 (填“纯铜”或“粗铜”),该装置工作一段时间后,CuSO4溶液的浓度将 (填“变小”“变大”或“不变”)。
【答案】(1)放热;(a﹣b)kJ mol﹣1
(2)2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H=﹣270kJ mol﹣1
(3)﹣1187kJ mol﹣1
(4)0.3mol;0.3
(5)纯铜;变小
【知识点】盖斯定律及其应用;电解池工作原理及应用;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】(1)由图可知,反应物的总能量高于生成物的,所以该反应是放热反应,反应热△H=正反应活化能﹣逆反应活化能=(a﹣b)kJ mol﹣1,故 其中△H=(a﹣b)kJ mol﹣1,
(2)根据盖斯定律①×2﹣②计算2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)的焓变△H=(﹣283.0kJ mol﹣1)×2﹣(﹣296.0kJ/mol﹣1)=﹣270kJ mol﹣1,故热化学方程式为2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H=﹣270kJ mol﹣1,
(3)根据盖斯定律①×2﹣②计算CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的焓变△H2=(﹣867kJ/mol)×2﹣(﹣547kJ/mol﹣1)=﹣1187kJ mol﹣1;
故答案为: ﹣1187kJ mol﹣1
(4)气体的总物质的量为6.72L,物质的量为0.3mol,阴极、阳极均得到0.15mol气体,转移电子0.15mol×2=0.3mol;铅蓄电池的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,Cl2~2H2SO4,根据关系可知,电源中消耗的硫酸为 0.3mol;
(5)用电解方法精炼粗铜,电解液选用CuSO4溶液,则阳极的电极材料是粗铜,纯铜作阴极,则a极为纯铜;粗铜中比铜活泼的金属如Fe、Zn等在通电时也会失电子进入溶液,溶液中铜离子在阴极得到电子发生还原反应,由于比铜活泼的金属在阳极失去电子,导致溶液中铜离子浓度减小;
故答案为:纯铜; 变小。
【分析】(1)根据反应物与生成物能量相对高低,判断反应吸放热情况,进而计算反应焓变;
(2)根据已知热化学反应方程式,在结合盖斯定律进行计算即可,
(3)利用盖斯定律进行计算即可,要注意为1mol甲烷反应放出热量为 867kJ ,计算焓变时要结合甲烷的系数;
(4)根据电解饱和食盐水产生气体比例关系,比例为1:1,计算产生物质的量,进而计算转移电子和硫酸的物质的量;
(5)对应粗铜冶炼,粗铜为阳极,精铜为阴极,电解质为硫酸铜,由于粗铜含有杂质,杂质也会放电,导致硫酸铜浓度降低。
16.(2024高二上·宁乡市期末)现有一包AlCl3和FeCl3的混合粉末,欲将其中的Al元素和Fe元素分开,可进行如下操作:
(1)操作①名称是 ,操作②名称是 (过滤/分液/蒸馏/溶解/结晶);
(2)溶液B是 ,沉淀C是
(3)若往溶液A中滴入KSCN溶液,预计会观察到溶液呈 色;
(4)请写出在溶液中,FeCl3和NaOH反应的离子方程式: .
【答案】(1)溶解;过滤
(2)NaAlO2;Fe(OH)3
(3)血红
(4)Fe3++3OH﹣=Fe(OH)3↓
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验;过滤;物质的分离与提纯
【解析】【解答】AlCl3和FeCl3的混合粉末加入水溶解,在溶液中加入过量氢氧化钠溶液,发生Fe3++3OH﹣═Fe(OH)3↓、Al3++3OH﹣═Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH﹣═AlO2-+2H2O,过滤得到溶液B含有NaAlO2,沉淀C为Fe(OH)3,
(1)由以上分析可知操作①为溶解,操作②为过滤,故答案为:溶解、过滤;
(2)根据分析可知, 溶液B是NaAlO2 , 沉淀C是Fe(OH)3 ,
(3)溶液A含有三价铁离子,加入 KSCN溶液 ,溶液会显血红色;
(4)FeCl3和NaOH反应生成氢氧化铁,反应的离子方程式为Fe3++3OH﹣=Fe(OH)3↓。
【分析】(1)固体变成溶液,该过程操作为溶解,操作②得到溶液和沉淀,操作为过滤;
(2)由于加入过量氢氧化钠溶液,氯化铝转化为 NaAlO2 ,氯化铁转化为 Fe(OH)3 沉淀;
(3)三价铁与 KSCN溶液 会发生反应,生成硫氰化铁,为血红色;
(4) FeCl3和NaOH发生复分解反应,生成氢氧化铁沉淀。
17.(2024高二上·宁乡市期末)查阅资料:元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4﹣(绿色)、Cr2O72﹣(橙红色)、CrO42﹣(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:
(1)铬(24Cr)属于 (选填编号)。
a.主族元素 b.副族元素 c.Ⅷ族元素 d.过渡元素
(2)铬单质是银白色有金属光泽的固体,有较高的熔点,是最硬的金属;与Ni等添加到Fe中可制成不锈钢。比较硬度:纯铁 不锈钢;熔点:纯铁 不锈钢(填“>”“<”或“=”)。
(3)Cr(OH)3与Al(OH)3的化学性质相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,可观察到的现象是 。
(4)CrO42﹣和Cr2O72﹣在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0mol 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△H 0(填“>”“<”或“=”)。
(5)+6价铬的化合物毒性较大,但其化合物用途广泛。如:“酒精检测仪”可检查司机是否酒驾,其反应原理为:m C2H5OH+n X+p H2SO4═g Cr2(SO4)3+w CO2↑+9H2O,其中X的化学式最有可能为 。常用NaHSO3将酸性废液中的Cr2O72﹣还原成Cr3+,该反应的离子方程式为 。
【答案】(1)bd
(2)<;>
(3)蓝紫色溶液变浅,同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液
(4)2CrO42﹣+2H+ Cr2O72﹣+H2O;增大;1.0×1014;<
(5)CrO3;5H++Cr2O72﹣+3HSO3﹣=2Cr3++3SO42﹣+4H2O
【知识点】反应热和焓变;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线;合金及其应用
【解析】【解答】(1)铬原子序数为24,属于第四周期ⅥB族元素位于周期表的过度元素,属于副族元素,故选bd,
(2)一般来说,合金的硬度要强于组成成分金属硬度,熔点要低于组成成分金属熔点,所以 硬度:纯铁 <不锈钢, 熔点:纯铁 >不锈钢;
(3)Cr3+与Al3+的化学性质相似可知Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液,先生成Cr(OH)3灰蓝色沉淀,继续加入NaOH后沉淀溶解,生成绿色Cr(OH)4﹣;
故答案为:蓝紫色溶液变浅,同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液
(4)①CrO42﹣转化为Cr2O72﹣的离子反应式为:2CrO42﹣+2H+ Cr2O72﹣+H2O
②②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,,
③升高温度,溶液中CrO42﹣的平衡转化率减小,平衡逆向移动,说明正方向放热,则该反应的△H<0,故答案为:<;
(5)根据原子守恒,X中应该含有Cr和O元素,X为 CrO3, NaHSO3将酸性废液中的Cr2O72﹣还原成Cr3+,NaHSO3将被氧化为硫酸根,根据化合价升降相等配平即可得到;5H++Cr2O72﹣+3HSO3﹣=2Cr3++3SO42﹣+4H2O
【分析】(1)根据铬的原子序数推出在周期表位置,属于副族和过度元素;
(2)一般来说,合金的硬度要强于组成成分金属硬度,熔点要低于组成成分金属熔点,不锈钢为铁的合金;
(3) Cr(OH)3与Al(OH)3的化学性质相似 , 在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量 ,先生成蓝色沉淀,然后沉淀再被溶解,得到绿色溶液;
(4)①由图可知,酸性条件下 Cr2O72﹣ 转化为 Cr2O72﹣ ;②由图可知,溶液酸性增大, Cr2O72﹣浓度增大,平衡正向移动,CrO42﹣的平衡转化率 增大,根据A点各离子浓度,即可计算平衡常数;
(5)根据原子守恒,即可推出X的化学式, NaHSO3将酸性废液中的Cr2O72﹣还原成Cr3+, 即为陌生氧化还原反应配平,利用化合价升降配平即可。
18.(2024高二上·宁乡市期末)(1)某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液时,选择甲基橙做指示剂。请填写下列空白:
①用标准的盐酸溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化,直至当 ____时,即确定达到滴定终点。
②若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图1所示所用盐酸溶液的体积为 ____mL。
(1)某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液时,选择甲基橙做指示剂。请填写下列空白:
①用标准的盐酸溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化,直至当 时,即确定达到滴定终点。
②若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图1所示所用盐酸溶液的体积为 mL。
(2)T1、T2两种温度下BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图2所示,请回答下列问题:
①T1 T2(填“>”“<”“=”),T2时Ksp(BaSO4)= 。
②根据T1温度时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线,判断下列说法正确的是 (填字母)。
A.加入Na2SO4可由a点变为b点
B.在T1曲线下方区域(不含曲线)的任意一点时,均有BaSO4沉淀生成
C.蒸发溶剂可能由d点变为T1曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)
D.升温可由b点变为d点
(3)已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示,回答下列问题:
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO
电离平衡常数 Ka=1.8×10﹣5 Ka1=4.3×10﹣7 Ka2=5.6×10﹣11 Ka=3.0×10﹣8
①物质的量浓度均为0.1mol/L的四种溶液:pH由小到大排列的顺序是 (用编号填写)。
a.CH3COONa
b.Na2CO3
c.NaClO
d.NaHCO3
②常温下,0.1mol/LCH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是 (填字母)。
A.c(H+)
B.
C.c(H+) c(OH﹣)
D.
(4)已知CH3COONa水溶液呈碱性。
①用离子方程式表示该水溶液呈碱性的原因 。
②在该水溶液中各离子浓度的大小关系是 。
(5)下列4种混合溶液,分别由等体积0.1mol L﹣1的两种溶液混合而成:①NH4Cl与CH3COONa(混合溶液呈中性)②NH4Cl与HCl③NH4Cl与NaCl④NH4Cl与NH3 H2O(混合溶液呈碱性)。浓度由小到大排序(用序号填写) 。
【答案】(1)溶液由黄色变为橙色,且在半分钟内不变色;26.10
(2)<;5.0×10﹣9;AC
(3)a<d<c<b;BD
(4)CH3COO﹣+H2O CH3COOH+OH﹣;c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(H+)
(5)①<③<②<④
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较;中和滴定
【解析】【解答】(1)①选用甲基橙做指示剂,终点颜色变化为黄色变为橙色,所以终点的标志为:溶液由黄色变为橙色,且在半分钟内不变色;
故答案为:溶液由黄色变为橙色,且在半分钟内不变色;
②起始读数为0.00mL,终点读数为26.10mL,盐酸溶液的体积为26.10mL;
故答案为:26.10;
(2)①温度越高,BaSO4的溶解度越大,T1温度下BaSO4的溶度积较小,所以T1<T2;T2曲线上的c点对应的 SO42-和Ba2+的浓度分别为c(Ba2+)=1.0×10﹣4mol/L,c(SO42-)=5.0×10﹣5mol/L,则BaSO4在T2温度时的溶度积常数为Ksp(BaSO4)=c(Ba2+) c(SO42-)=5.0×10﹣9,
②A.由于存在沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42-(aq),加入Na2SO4固体可使溶液中SO42-浓度增加,导致沉淀溶解平衡逆向移动,溶液中Ba2+浓度减小,因此加入Na2SO4可由a点变为b点,故A正确;
B.在T1曲线下方区域(不含曲线)的任意一点时,相对于T1曲线上的点来说,其浓度商Qc<Ksp,为BaSO4的不饱和溶液,没有BaSO4沉淀生成,故B错误;
C.蒸发溶剂,不饱和溶液中Ba2+和SO42-的浓度都变大,可能出现Qc=Ksp,可由d点变为T1曲线上a、b之间(不含a、b)的某一点,故C正确;
D.温度升高,则BaSO4的溶解度增加,此时溶液中离子浓度都会增加,原本饱和溶液也会变成不饱和溶液,不可能由b点变为d点,故D错误;
故答案为:AC
(3)①根据电离平衡常数可知,酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,水解程度:CH3COO-
②A.加水稀释促进醋酸电离,但醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度,则c(H+)变小,故A错误;
B.加水稀释过程,促进CH3COOH电离,n(CH3COOH)减小、n(H+)增大,则 变大,故B正确;
C.温度不变,水的离子积常数不变,则Kw=c(H+) c(OH﹣)不变,故C错误;
D.加水稀释过程中,c(H+)减小,c(OH﹣)增大,则 变大,故D正确;
故答案为:BD;
(4)①CH3COONa是强碱弱酸盐,醋酸根离子水解生成醋酸和氢氧根离子,离子方程式为CH3COO﹣+H2O CH3COOH+OH﹣,故答案为:CH3COO﹣+H2O CH3COOH+OH﹣; 水溶液中各离子浓度的大小关系是 :c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(H+);
(5)四种溶液中,①NH4Cl与CH3COONa混合溶液中 和CH3COO﹣相互促进水解,c( )最小,②NH4Cl与HCl的混合液中,由于HCl电离产生的H+抑制 的水解,则c( )≈0.1mol L﹣1;③NH4Cl与NaCl混合溶液中 正常水解,c( )<0.1mol L﹣1,④NH4Cl与NH3 H2O的混合液显碱性,说明NH3 H2O的电离大于NH4Cl中的 的水解,c( )>0.1mol L﹣1;所以 浓度由小到大排序为①<③<②<④,
故答案为:①<③<②<④。
【分析】(1) 选择甲基橙做指示剂 ,酸滴定碱,滴定终点溶液由黄色变为橙色,但是要注意强的半分钟内不变色,滴定管读数时要进行估读,精确到0.01mL;
(2)①温度越高,溶度积越大,由图可知,T1下溶度积更加小,所以,T1
B.曲线下方离子积小于溶度积,所以不会有沉淀析出;
C.蒸发可以使不饱和溶液变成饱和溶液, 可能由d点变为T1曲线上a、b之间的某一点 ;
D.升高温度,溶度积增大,不可能到d点;
(3)①根据越弱越水解可知,酸性越弱,对应离子水解能力越小,碱性越强;
②比较稀释过程离子浓度大小时,结合稀释过程离子浓度变化以及电离常数进行比较;
(4) CH3COONa水溶液呈碱性,是由于醋酸根水解导致,根据水解反应判断离子浓度大小。
(5)比较大小时,注意利用电离和水解进行比较,同时也要注意同离子效应。