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2016-2017学年湖北省黄冈市高二(上)期末化学试卷

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2016-2017学年湖北省黄冈市高二(上)期末化学试卷

一、选择题本卷包括16小题,每小题3分,共48分.毎小题均有一个选项最符合题意.

1.(3分)下列关于水的说法中正确是( ) A.在任何条件下,纯水都呈中性 B.在任何条件下,纯水的pH=7

C.在95℃时,纯水中 c(H+)<l0﹣7mol/L

D.向纯水中加入少量 NaOH固体,水的电离逆向移动,c(OH﹣)降低 2.(3分)下列说法中正确的是( ) A.CuCl2溶液蒸干灼烧后得到CuCl2固体 B.火力发电的目的是使化学能转换为电能

C.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H>0,无法比较二者的稳定性. D.将FeCl3固体溶于适量蒸馏水来配制FeCl3溶液

3.(3分)已知H2B在溶液中的电离方程式:H2B=H++HB﹣,HB﹣⇌H++B2﹣.下列叙述一定正确的是( ) A.Na2B溶液存在H2B B.NaHB溶液一定显碱性 C.NaHB溶液一定显酸性

D.NaHB溶液与稀盐酸反应的离子方程式是HB﹣+H+=H2B 4.(3分)下列叙述中,不正确的是( )

A.AgCl在水溶液中的沉淀溶解平衡方程式是AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl﹣(aq) B.AgCl在水溶液中的电离方程式是AgCl=Ag++Cl﹣

C.反应aA(g)⇌bB(g)+cC(g)达到平衡以后,增大A的物质的量浓度,A的转化率一定减小

D.钢铁发生电化学腐蚀时负极反应式为Fe﹣e﹣=Fe2+

5.(3分)一定温度下,反应 N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是( ) A.缩小体积使压强增大

B.恒容,充入N2

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C.恒容,充入He D.恒压,充入He

6.(3分)对某难溶电解质AnBm的饱和溶液中,下列说法正确的是( ) A.加水,它的溶度积减小、溶解度增大 B.升高温度,它的溶解度和溶度积都增大 C.饱和溶液中c(Am+)=c(Bn﹣) D.加水,它的溶度积、溶解度均不变

7.(3分)下列反应中符合如图图象的是( )

A.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g);△H=﹣Q1kJ•mol﹣1 (Q1>0) B.2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g);△H=+Q2kJ•mol﹣1 (Q2>0)

C.4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g);△H=﹣Q3kJ•mol﹣1(Q3>0) D.H2(g)+CO(g)⇌C(s)+H2O(g);△H=+Q4kJ•mol﹣1﹣1(Q4>0)

8.(3分)一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)⇌Y(g)+Z(s),以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是( ) A.混合气体的密度不再变化 B.反应容器中Y的质量分数不变 C.体系压强不再变化 D.Z的浓度不再变化

9.(3分)下列说法正确的是( )

A.△H<0、△S>0的反应在温度低时不能自发进行

B.NH4HCO3(s)═NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)△H=+185.57kJ/mol能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向

C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据

D.化学反应的限度不可以通过改变条件而改变

10.(3分)某化学小组研究在其他条件不变时,改变密闭容器中某一条件对A2(g)+3B2(g)⇌2AB3(g)化学平衡状态的影响,得到如图所示的曲线(图中T

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表示温度,n表示物质的量)下列判断正确的是( )

A.图中T2一定大于T1

B.图中b点速率一定大于d点速率

C.达到平衡时,A2的转化率大小为:c>b>a D.加入催化剂可以使状态d变为状态b

11.(3分)在密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g)⇌2Z(g),已知X2、Y2、Z起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度可能是( ) A.c(Z)=0.4 mol/L B.c(X2)=0.2mol/L C.c(Y2)=0.4mol/L

D.c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.6mol/L

12.(3分)已知某水溶液中大量存在H+、Mg2+、K+、NO3﹣、Cl﹣中的四种离子,且存在的各离子具有相同的物质的量,则不能存在的离子是( ) A.H+

B.Mg2+

C.Cl﹣

D.NO3﹣

13.(3分)下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是( ) A.Na2S 溶液中 c(OH﹣)=c(H+)+c(HS﹣)+2c(H2S) B.Na2CO3溶液中:c(Na+)=2c(CO32﹣)+2c(HCO3﹣)

C.室温下,pH=1的CH3COOH溶液和pH=13的NaOH溶液等体积混合:溶液中离子浓度的大小顺序为:c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(H+) D.0.1mol•L﹣1的NaHC2O4溶液的pH=4,则c(H C2O4﹣)>c(H+)>c(H2C2O4)>c(C2O42﹣)

14.(3分)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是( )

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A.铜电极上发生氧化反应

B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO42﹣)减小 C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加

D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡

15.(3分)如图所示三个烧瓶中分别装人含酚酞的0.01mol/LCH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯①中加入生石灰,向烧杯③中加入NH4NO3晶体,烧杯②中不加任何物质.则下列叙述正确的是( )

A.①说明水解反应为放热反应 C.①中溶液红色变浅

B.③说明水解反应为吸热反应 D.③中溶液红色变深

16.(3分)下列说法正确的是( )

A.

用如图装置电解精炼镁

B.

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用如图装置验证试管中铁丝发生析氢腐蚀

C.

如图装置中Mg作负极,Al作正极

D.

用如图装置对二次电池进行充电

二、非选择题,共52分)本卷共5道题

17.(6分)合成氨工业中,每生产2molNH3,放出92.4kJ热量. (1)写出合成氨反应的热化学方程式为 . (2)已知:

1mol N﹣H键断裂吸收的能量等于 kJ.

(3)已知关于铁的氧化物存在下列三个热化学方程式:

Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣24.8kJ/mol ① Fe2O3(s)+CO(g)═Fe3O4(s)+CO2(g)△H=﹣15.73kJ/mol ② Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.4kJ/mol ③

则CO还原FeO的热化学方程式为CO(g)+FeO(s)═Fe(s)+CO2(g)△H= kJ/mol.

18.(9分)某兴趣小组用题图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2,并对含量进行测定.

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(1)仪器A的名称是 .

(2)B中加入300.00ml葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应,其化学方程式为 .

(3)除去C中过量的H2O2,然后用0.0900mol/LNaOH标准溶液进行滴定,滴定前排气泡时,应选择图2中的 .

(4)若滴定终点时溶液的pH=8.8,则选择的指示剂为 .

(5)该测定结果往往比实际值偏高,分析是由于采用试剂不当引起的,可能的原因为 .

19.(12分)按要求回答下列问题:

I.将等物质的量的A、B混合放于2L的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g).经5min后达到平衡,平衡时测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,v(C)=0.1mol/(L•min).则: (1)x= .

(2)前5min内B的反应速率v(B)= . (3)平衡时A的转化率为 .

II.水蒸气通过炙热的碳层发生反应:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)△H. (4)已知:K(300℃)<K(350℃),则该反应是 热反应.

(5)上述反应在t0时刻达到平衡,在t1时刻改变某一条件后正反应速率(ν正)随时间的变化如下图所示,填出对应的编号. ①缩小容器体积 ; ②降低温度

(6)已知反应①CO(g)+CuO(g)⇌CO2(g)+Cu(s)②H2(g)+CuO(g)⇌Cu(s)+H2O(g) 在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2,该温度下反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数K= (用K1和K2表示).

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20.(10分)已知在25℃时,醋酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为: 醋酸 K=1.75×10﹣5

碳酸 K1=4.30×10 ﹣7 K2=5.61×10 ﹣11 亚硫酸 K1=1.54×10﹣2 K2=1.02×10 ﹣7

(1)在相同条件下,试比较H2CO3、HCO3﹣和HSO3﹣的酸性由强到弱的顺序: .

(2)若保持温度不变,在醋酸溶液中加入少量HCl,下列量会变小的是 (填序号)

A.c(CH3COO﹣)B.c(H+)C.醋酸的电离平衡常数D.醋酸的电离度 (3)某化工厂废水中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度各约为0.01mol/L.排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如表: 难溶电解质 KSP AgI AgOH Ag2S PbI2 Pb(OH)2 PbS 8.3×10﹣17 5.6×10﹣8 6.3×10﹣50 7.1×10﹣9 1.2×10﹣15 3.4×10﹣23 你认为往废水中投入 沉淀效果最好(填字母) A.NaOH B.Na2S C.KI D.Ca(OH)2

(4)25℃时,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合(体积变化忽略不计),测得反应后溶液的pH如表. 实验编号 起始浓度/mol/L c (HA) ① ② 0.10 X c (NaOH) 0.10 0.05 反应后溶液的pH 9 7 则表中X 0.05(填“大于”“等于”、“小于”);实验①所得溶液中c(A﹣)+c(HA)= .

21.(15分)如图所示(乙装置中X为阳离子交换膜,甲醚的结构简式为CH3OCH3)

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根据要求回答下列相关问题:

(1)写出负极的电极反应: .

(2)氢氧化钠主要在 (填“铁极”或“石墨极”)区生成.

(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,则粗铜的电极反应为: 、 . (4)反应一段时间,硫酸铜溶液的浓度将 (填“增大”、“减小”或“不变”). (5)若在标准状况下有2.24L氧气参加反应,丙装置中阴极析出铜的质量为 .

(6)若将丙装置改成在标准状况下,用石墨作电极电解体积为2L的CuSO4溶液,写出电解CuSO4溶液时的离子反应方程式 ;当电解适当时间后断开电源,发现只需补充22.2g固体Cu2(OH)2CO3即可使电解液恢复到原浓度与体积,则原CuSO4溶液的浓度是 mol/L;若将丙设计成在镀件上镀铜的装置,该如何改动,请用简要的语言叙述: .

(7)若将乙中的交换膜去掉,发现只有H2逸出,则试写出乙池中发生的总反应: .

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2016-2017学年湖北省黄冈市高二(上)期末化学试卷

参考答案与试题解析

一、选择题本卷包括16小题,每小题3分,共48分.毎小题均有一个选项最符合题意.

1.(3分)下列关于水的说法中正确是( ) A.在任何条件下,纯水都呈中性 B.在任何条件下,纯水的pH=7

C.在95℃时,纯水中 c(H+)<l0﹣7mol/L

D.向纯水中加入少量 NaOH固体,水的电离逆向移动,c(OH﹣)降低 【分析】水为弱电解质,常温下纯水的pH=7,升高温度,促进水的电离,溶液pH减小,加入氢氧化钠或酸,可抑制水的电离,以此解答该题.

【解答】解:A.纯水中氢离子和氢氧根离子浓度相等,呈中性,故A正确; B.常温下纯水的pH=7,升高温度,促进水的电离,溶液pH减小,故B错误; C.升高温度促进水的电离,在95℃时,纯水中 c(H+)>l0﹣7mol/L,故C错误; D.向纯水中加入少量 NaOH固体,水的电离逆向移动,但c(OH)增大,故D错误。 故选:A。

【点评】本题考查电解质的电离,为高频考点,侧重考查学生的分析能力,注意把握水的电离特点以及影响因素,把握pH的与氢离子的关系,难度不大.

2.(3分)下列说法中正确的是( ) A.CuCl2溶液蒸干灼烧后得到CuCl2固体 B.火力发电的目的是使化学能转换为电能

C.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H>0,无法比较二者的稳定性. D.将FeCl3固体溶于适量蒸馏水来配制FeCl3溶液 【分析】A.水解生成盐酸易挥发;

B.火力发电,利用化学反应中能量最终转化为电能;

C.由C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H>0,可知石墨的能量低;

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D.配制FeCl3溶液,应加盐酸抑制水解.

【解答】解:A.水解生成盐酸易挥发,则CuCl2溶液蒸干灼烧后得到CuO,故A错误;

B.火力发电,利用化学反应中能量最终转化为电能,则可使化学能转换为电能,故B正确;

C.由C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H>0,可知石墨的能量低,可知石墨比金刚石稳定,故C错误;

D.配制FeCl3溶液,应加盐酸抑制水解,则FeCl3固体溶于适量盐酸,故D错误; 故选:B。

【点评】本题考查反应热、盐类水解,为高频考点,把握稳定性与能量的关系、水解原理及应用为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,综合性较强,题目难度不大.

3.(3分)已知H2B在溶液中的电离方程式:H2B=H++HB﹣,HB﹣⇌H++B2﹣.下列叙述一定正确的是( ) A.Na2B溶液存在H2B B.NaHB溶液一定显碱性 C.NaHB溶液一定显酸性

D.NaHB溶液与稀盐酸反应的离子方程式是HB﹣+H+=H2B

【分析】H2B第一步完全电离、第二步部分电离,则HB﹣只能电离不能水解,说明B2﹣离子水解而HB﹣不水解,且HB﹣是弱酸,则Na2B溶液呈碱性;任何电解质溶液中都存在电荷守恒和物料守恒,据此分析解答.

【解答】解:A.H2B第一步完全电离,所以溶液中没有H2B,故A错误; B.HB能电离但不水解,导致溶液中c(H)>c(OH),所以溶液呈酸性,故B错误;

C.HB﹣能电离但不水解,导致溶液中c(H+)>c(OH﹣),所以溶液呈酸性,其电离方程式为:HB﹣⇌H++B2﹣,故C正确;

D.HB﹣能电离但不水解,NaHB溶液显酸性,和盐酸之间不会反应,故D错误。 故选:C。

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+

【点评】本题考查了酸的电离、弱酸部分电离,题目难度不大,注意该酸第一步完全电离、第二步部分电离,导致溶液中不存在H2B,为易错点,侧重于考查学生的分析能力和应用能力.

4.(3分)下列叙述中,不正确的是( )

A.AgCl在水溶液中的沉淀溶解平衡方程式是AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl﹣(aq) B.AgCl在水溶液中的电离方程式是AgCl=Ag++Cl﹣

C.反应aA(g)⇌bB(g)+cC(g)达到平衡以后,增大A的物质的量浓度,A的转化率一定减小

D.钢铁发生电化学腐蚀时负极反应式为Fe﹣e﹣=Fe2+ 【分析】A.难溶电解质存在溶解平衡; B.AgCl为强电解质;

C.若a=b+c,减小体积增大A的浓度,平衡不移动; D.钢铁发生电化学腐蚀时负极上Fe失去电子.

【解答】解:A.难溶电解质存在溶解平衡,则AgCl在水中的沉淀溶解平衡方程式是AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl﹣(aq),故A正确;

B.AgCl为强电解质,则AgCl在水溶液中的电离方程式是AgCl=Ag++Cl﹣,故B正确;

C.若a=b+c,减小体积增大A的浓度,平衡不移动,则A的转化率不变,故C错误;

D.钢铁发生电化学腐蚀时负极上Fe失去电子,电极反应为Fe﹣e﹣=Fe2+,故D正确; 故选:C。

【点评】本题考查难溶电解质,为高频考点,把握溶解平衡移动、电离方程式、化学平衡移动及电极反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项C为解答的易错点,综合性较强,题目难度不大.

5.(3分)一定温度下,反应 N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是( )

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A.缩小体积使压强增大 C.恒容,充入He

B.恒容,充入N2 D.恒压,充入He

【分析】改变化学反应速率的因素:温度、浓度、压强、催化剂等,据此回答; A、缩小体积使压强增大,则增大各组分浓度; B、恒容,充入N2,则增大氮气的浓度; C、恒容,充入He,各组分浓度不变;

D、恒压,充入He,体积增大,各组分浓度减小.

【解答】解:A、缩小体积使压强增大,则增大各组分浓度,可以加快该化学反应的速率,故A错误;

B、恒容,充入N2,则增大氮气的浓度,可以加快该化学反应的速率,故B错误; C、恒容,充入He,各组分浓度不变,速率不变,故C正确;

D、恒压,充入He,体积增大,各组分浓度减小,速率减小,故D错误。 故选:C。

【点评】本题考查学生影响化学反应速率的因素:浓度、压强,注意知识的灵活应用是关键,难度中等.

6.(3分)对某难溶电解质AnBm的饱和溶液中,下列说法正确的是( ) A.加水,它的溶度积减小、溶解度增大 B.升高温度,它的溶解度和溶度积都增大 C.饱和溶液中c(Am+)=c(Bn﹣) D.加水,它的溶度积、溶解度均不变

【分析】A.溶度积与温度有关,与浓度无关;

B.大多数难溶电解质溶解平衡吸热,而氢氧化钙的溶解平衡为放热; C.由AnBm(s)⇌nAm(aq)+mBn(aq)可知离子浓度关系;

+

D.溶度积、溶解度均与温度有关,且溶解度与一定量的溶剂有关.

【解答】解:A.溶度积与温度有关,与浓度无关,则加水,它的溶度积、溶解度均不变,故A错误;

B.大多数难溶电解质溶解平衡吸热,而氢氧化钙的溶解平衡为放热,则升高温度,它的溶解度和溶度积可能增大或减小,故B错误;

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C.由AnBm(s)⇌nAm+(aq)+mBn﹣(aq)可知离子浓度为mc(Am+)=nc(Bn﹣),故C错误;

D.溶度积、溶解度均与温度有关,且溶解度与一定量的溶剂有关,则加水,它的溶度积、溶解度均不变,故D正确; 故选:D。

【点评】本题考查难溶电解质,为高频考点,把握溶解平衡移动、Ksp的影响因素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项B中温度越高氢氧化钙的溶解度越小,题目难度不大.

7.(3分)下列反应中符合如图图象的是( )

A.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g);△H=﹣Q1kJ•mol﹣1 (Q1>0) B.2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g);△H=+Q2kJ•mol﹣1 (Q2>0)

C.4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g);△H=﹣Q3kJ•mol1(Q3>0)

D.H2(g)+CO(g)⇌C(s)+H2O(g);△H=+Q4kJ•mol﹣1﹣1(Q4>0)

【分析】由左边的图象可知,温度越高生成物的浓度越大,说明升高温度,平衡向正反应移动,故正反应为吸热反应;

由右边图象可知,相交点左边未达平衡,相交点为平衡点,相交点右边压强增大,平衡被破坏,V逆>V正,平衡向逆反应移动,说明正反应为气体物质的量增大的反应;

综合上述分析可知,可逆反应正反应为吸热反应且正反应为气体物质的量增大的反应,据此结合选项解答.

【解答】解:由左边的图象可知,温度越高生成物的浓度越大,说明升高温度,平衡向正反应移动,故正反应为吸热反应;

由右边图象可知,相交点左边未达平衡,相交点为平衡点,相交点右边压强增大,平衡被破坏,V逆>V正,平衡向逆反应移动,说明正反应为气体物质的量增大的反应;

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综合上述分析可知,可逆反应正反应为吸热反应且正反应为气体物质的量增大的反应,

A.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0,为放热反应反应,正反应是气体物质的量减小的反应,故A不符合;

B.2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g)△H>0,为吸热反应反应,正反应是气体物质的量增大的反应,故B符合;

C.4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)△H<0,正反应是气体物质的量增大的反应,但为放热反应反应,故C不符合;

D.H2(g)+CO(g)⇌C(s)+H2O(g)△H>0,为吸热反应反应,但正反应是气体物质的量减小的反应,故D不符合; 故选:B。

【点评】本题考查化学平衡移动图象、外界条件对化学平衡的影响等,难度不大,掌握外界条件对化学平衡的影响即可解答,注意根据图象判断可逆反应的特征.

8.(3分)一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)⇌Y(g)+Z(s),以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是( ) A.混合气体的密度不再变化 B.反应容器中Y的质量分数不变 C.体系压强不再变化 D.Z的浓度不再变化

【分析】根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态.

【解答】解:A、混合气体的密度不再变化,说明气体的质量不变,反应达平衡状态,故A正确;

B、反应容器中Y的质量分数不变,说明各物质的质量不变,则反应达平衡状态,故B正确;

C、体系压强不再变化,说明气体的物质的量不变,反应达平衡状态,故C正确;

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D、固体Z的浓度一直不随时间的变化,而变化,故D错误; 故选:D。

【点评】本题考查了化学平衡状态的判断,难度不大,注意当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但不为0.

9.(3分)下列说法正确的是( )

A.△H<0、△S>0的反应在温度低时不能自发进行

B.NH4HCO3(s)═NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)△H=+185.57kJ/mol能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向

C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据

D.化学反应的限度不可以通过改变条件而改变 【分析】A.△H﹣T△S<0的反应可自发进行; B.该反应的△S>0; C.单一判据不准确;

D.改变温度、压强、浓度可使反应发生移动.

【解答】解:A.△H﹣T△S<0的反应可自发进行,则△H<0、△S>0的反应在温度低时,能自发进行,故A错误;

B.该反应的△S>0,则△H=+185.57kJ/mol能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向,故B正确;

C.单一判据不准确,则△H﹣T△S<0的反应可自发进行,故C错误;

D.改变温度、压强、浓度可使反应发生移动,可改变反应的限度,故D错误; 故选:B。

【点评】本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应中能量变化、反应进行方向为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项C为易错点,题目难度不大.

10.(3分)某化学小组研究在其他条件不变时,改变密闭容器中某一条件对A2(g)+3B2(g)⇌2AB3(g)化学平衡状态的影响,得到如图所示的曲线(图中T

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表示温度,n表示物质的量)下列判断正确的是( )

A.图中T2一定大于T1

B.图中b点速率一定大于d点速率

C.达到平衡时,A2的转化率大小为:c>b>a D.加入催化剂可以使状态d变为状态b

【分析】由图可知,B2起始相同时,T2对应的AB3的含量大,则若该正反应为吸热反应,则T2>T1,若该正反应为放热反应,则T2<T1;由图可知B2越大,达到平衡时A2的转化率越大,且b点AB3的体积分数最大,则反应物的物质的量之比接近等于化学计量数之比,以此来解答.

【解答】解:A.该反应无法确定是吸热反应还是放热反应,故A错误; B.由于温度大小不能确定,则不能确定b、d的反应速率大小,故B错误; C.在可逆反应中增加一种反应物的浓度可以提高另一种物质的转化率,随着B2的量的增加,A2的转化率逐渐增大,即c>b>a,故C正确; D.加入催化剂,平衡不移动,物质的体积分数不变,故D错误。 故选:C。

【点评】本题考查化学反应速率及化学平衡图象,为高频考点,侧重考查学生的分析能力,明确横坐标为反应物B2的物质的量及该反应可能为吸热反应,也可能为放热反应是解答本题的关键,题目难度较大,为易错题.

11.(3分)在密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g)⇌2Z(g),已知X2、Y2、Z起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度可能是( ) A.c(Z)=0.4 mol/L B.c(X2)=0.2mol/L C.c(Y2)=0.4mol/L

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D.c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.6mol/L

【分析】可逆反应的特点:反应不能进行到底.可逆反应无论进行多长时间,反应物不可能100%地全部转化为生成物;全部转到一边,求算各物质浓度的取值范围,依此得出正确结论.

【解答】解:Z全部转化时,X2的物质的量浓度为:0.1+物质的量浓度为:0.3+0.2 mol•L﹣1;

当X2全部转化时,Z的物质的量浓度为:0.2+0.1×2=0.4mol•L1,Y2的物质的量

=0.2 mol•L﹣1,Y2的

=0.4mol•L﹣1,故c(X2)的取值范围为:0<c(X2)<

浓度为:0.3﹣0.1=0.2mol•L﹣1,故c(Y2)的取值范围为:0.2mol•L﹣1<c(Y2)<0.4 mol•L﹣1,c(Z)的取值范围为:0<c(Z)<0.4 mol•L﹣1; A.c(Z)的取值范围为:0<c(X2)<0.4 mol•L﹣1,故A错误; B.c(X2)的取值范围为:0<c(X2)<0.2 mol•L﹣1,故B错误;

C.c(Y2)的取值范围为:0.2mol•L﹣1<c(Y2)<0.4 mol•L﹣1,故C错误; D.因为反应前后系数相等,所以总物质的量不变,则c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.1mol/L+0.3mol/L+0.2mol/L=0.6mol/L,故D正确, 故选:D。

【点评】本题考查可逆反应的特点,难度不大.要注意对于可逆反应,反应物不可能100%地全部转化为生成物.

12.(3分)已知某水溶液中大量存在H+、Mg2+、K+、NO3﹣、Cl﹣中的四种离子,且存在的各离子具有相同的物质的量,则不能存在的离子是( ) A.H+

B.Mg2+

C.Cl﹣

D.NO3﹣

【分析】溶液一定呈电中性,则阴阳离子所带总电荷一定相等,硝酸根离子、氯离子都带有1个单位负电荷,由于存在的各离子具有相同的物质的量,若要满足电荷守恒,则两种阳离子也必须带有1个单位正电荷,据此进行解答. 【解答】解:H+、Mg2+、K+、NO3﹣、Cl﹣中,阴离子NO3﹣、Cl﹣都带有1个单位负电荷,且存在的四种离子具有相同的物质的量,根据电荷守恒可知该溶液中存在的两种阳离子一定带有1个单位正电荷,所以阳离子应该为,H+、K+,不可能为Mg2+,

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故选:B。

【点评】本题考查了电荷守恒的应用,题目难度不大,明确电荷守恒的含义为解答关键,试题侧重对学生基础知识的训练和检验,有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力.

13.(3分)下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是( ) A.Na2S 溶液中 c(OH﹣)=c(H+)+c(HS﹣)+2c(H2S) B.Na2CO3溶液中:c(Na+)=2c(CO32﹣)+2c(HCO3﹣)

C.室温下,pH=1的CH3COOH溶液和pH=13的NaOH溶液等体积混合:溶液中离子浓度的大小顺序为:c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(H+) D.0.1mol•L﹣1的NaHC2O4溶液的pH=4,则c(H C2O4﹣)>c(H+)>c(H2C2O4)>c(C2O42﹣)

【分析】A.根据溶液中的质子守恒分析; B.根据物料守恒分析;

C.pH=1的CH3COOH溶液和pH=13的NaOH溶液等体积混合,醋酸过量,溶液中溶质为醋酸和醋酸钠;

D.0.1mol•L﹣1的NaHC2O4溶液的pH=4,NaHC2O4的电离程度大于水解程度. 【解答】解:A.Na2S 溶液中水电离的氢离子的量与水的电离的氢氧根离子相等,则溶液中质子守恒为:c(OH﹣)=c(H+)+c(HS﹣)+2c(H2S),故A正确; B.Na2CO3溶液中钠离子的总浓度等于2倍的含碳微粒的总浓度,即:c(Na+)=2c(CO32﹣)+2c(HCO3﹣)+2c(H2CO3),故B错误;

C.pH=1的CH3COOH溶液和pH=13的NaOH溶液等体积混合,醋酸过量,溶液中溶质为醋酸和醋酸钠,溶液显酸性,则溶液中离子浓度的大小顺序为:(CH3COO

)>c(Na)>c(H)>c(OH),故C错误;

++﹣

D.0.1mol•L﹣1的NaHC2O4溶液的pH=4,NaHC2O4的电离程度大于水解程度,则c(H C2O4﹣)>c(H+)>c(C2O42﹣)>c(H2C2O4),故D错误。 故选:A。

【点评】本题考查离子浓度大小比较,为高频考点,明确溶液中溶质及其性质是解本题关键,知道荷守恒和物料守恒的正确运用,强酸弱碱盐或强碱弱酸盐能发

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生水解但程度较小,题目难度不大.

14.(3分)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是( )

A.铜电极上发生氧化反应

B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO42﹣)减小 C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加

D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡

【分析】由图象可知,该原电池反应式为:Zn+Cu2=Zn2+Cu,Zn发生氧化反应,

+

+

为负极,Cu电极上发生还原反应,为正极,阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,两池溶液中硫酸根浓度不变,随反应进行,甲池中的Zn2+通过阳离子交换膜进入乙池,以保持溶液呈电中性,进入乙池的Zn2+与放电的Cu2+的物质的量相等,而Zn的摩尔质量大于Cu,故乙池溶液总质量增大.

【解答】解:A.由图象可知,该原电池反应式为:Zn+Cu2+=Zn2++Cu,Zn为负极,发生氧化反应,Cu为正极,发生还原反应,故A错误;

B.阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,故两池中c(SO42﹣)不变,故B错误;

C.甲池中的Zn2+通过阳离子交换膜进入乙池,乙池中发生反应:Cu2++2e﹣=Cu,保持溶液呈电中性,进入乙池的Zn2+与放电的Cu2+的物质的量相等,而Zn的摩尔质量大于Cu,故乙池溶液总质量增大,故C正确;

D.甲池中的Zn2+通过阳离子交换膜进入乙池,以保持溶液电荷守恒,阴离子不能通过阳离子交换膜,故D错误,

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故选:C。

【点评】本题考查原电池工作原理,比较基础,注意阳离子交换膜只允许阳离子通过,C选项利用电荷守恒分析.

15.(3分)如图所示三个烧瓶中分别装人含酚酞的0.01mol/LCH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯①中加入生石灰,向烧杯③中加入NH4NO3晶体,烧杯②中不加任何物质.则下列叙述正确的是( )

A.①说明水解反应为放热反应 C.①中溶液红色变浅

B.③说明水解反应为吸热反应 D.③中溶液红色变深

【分析】CaO和水反应是放热反应,所以会导致溶液温度升高,硝酸铵溶解过程吸收热量,会导致溶液温度降低,升高温度促进CH3COONa水解,降低温度抑制CH3COONa水解,据此分析.

【解答】解:CaO+H2O=Ca(OH)2,该反应是放热反应,所以会导致溶液温度升高,硝酸铵溶解过程吸收热量,会导致溶液温度降低,升高温度促进CH3COONa水解,溶液的碱性增强,溶液的颜色加深,则①中溶液红色变深;降低温度抑制CH3COONa水解,溶液的碱性减弱,溶液的颜色变浅,③中溶液红色变浅;CH3COONa水解反应为吸热反应,故B正确; 故选:B。

【点评】本题考查了盐的水解以及影响水解的因素,题目难度不大,侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的应用能力.

16.(3分)下列说法正确的是( )

A.

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用如图装置电解精炼镁

B.

用如图装置验证试管中铁丝发生析氢腐蚀

C.

如图装置中Mg作负极,Al作正极

D.

用如图装置对二次电池进行充电

【分析】A.氯化镁溶液中镁离子不能在阴极得到电子; B.氯化铵溶液显酸性,与Fe反应生成氢气; C.Al与NaOH溶液反应,Al失去电子; D.充电时,正极与正极相连.

【解答】解:A.氯化镁溶液中镁离子不能在阴极得到电子,则阴极上不能得到Mg,故A错误;

B.氯化铵溶液显酸性,与Fe反应生成氢气,则装置可验证试管中铁丝发生析氢腐蚀,故B正确;

C.Al与NaOH溶液反应,Al失去电子,则Al失去电子作负极,故C错误; D.充电时,正极与正极相连,图中连接不合理,故D错误; 故选:B。

【点评】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握实验装置的作用、电化学知识、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大.

二、非选择题,共52分)本卷共5道题

17.(6分)合成氨工业中,每生产2molNH3,放出92.4kJ热量.

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(1)写出合成氨反应的热化学方程式为 N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣92.4KJ•mol﹣1 . (2)已知:

1mol N﹣H键断裂吸收的能量等于 391 kJ.

(3)已知关于铁的氧化物存在下列三个热化学方程式:

Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣24.8kJ/mol ① Fe2O3(s)+CO(g)═Fe3O4(s)+CO2(g)△H=﹣15.73kJ/mol ② Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.4kJ/mol ③

则CO还原FeO的热化学方程式为CO(g)+FeO(s)═Fe(s)+CO2(g)△H= ﹣218 kJ/mol.

【分析】(1)每生产2molNH3,放出92.4kJ热量,所以热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣92.4KJ•mol﹣1;

(2)合成氨工业中:3H2+N2⇌2NH3,反应焓变=反应物断裂化学键吸收的能量﹣生成物形成化学键放出的能量=3×436+945.8﹣6×N﹣H键键能=﹣92.2,N﹣H键键能=391kJ;

(3)已知:Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣24.8kJ/mol ①; Fe2O3(s)+CO(g)═Fe3O4(s)+CO2(g)△H=﹣15.73kJ/mol ②; Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.4kJ/mol ③;

根据盖斯定律将方程式变形×①﹣×②﹣×③得FeO(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g).

【解答】解:(1)每生产2molNH3,放出92.4kJ热量,所以热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣92.4KJ•mol﹣1,故答案为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣92.4KJ•mol﹣1;

(2)合成氨工业中:3H2+N2⇌2NH3,反应焓变=反应物断裂化学键吸收的能量﹣生成物形成化学键放出的能量=3×436+945.8﹣6×N﹣H键键能=﹣92.2,N﹣H

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键键能=391kJ,故答案为:391;

(3)已知:Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣24.8kJ/mol ①; Fe2O3(s)+CO(g)═Fe3O4(s)+CO2(g)△H=﹣15.73kJ/mol ②; Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.4kJ/mol ③; 根据盖斯定律将方程式变形×①﹣×②﹣×③得:

FeO(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g),△H=[×(﹣24.8)﹣×(﹣15.73kJ)﹣×640.4kJ=﹣218kJ/mol,故答案为:﹣218.

【点评】本题考查了化学能与热能关系分析判断,焓变计算应用,热化学方程式书写等知识,题目难度中等.

18.(9分)某兴趣小组用题图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2,并对含量进行测定.

(1)仪器A的名称是 冷凝管或冷凝器 .

(2)B中加入300.00ml葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应,其化学方程式为 SO2+H2O2=H2SO4 .

(3)除去C中过量的H2O2,然后用0.0900mol/LNaOH标准溶液进行滴定,滴定前排气泡时,应选择图2中的 ③ .

(4)若滴定终点时溶液的pH=8.8,则选择的指示剂为 酚酞 .

(5)该测定结果往往比实际值偏高,分析是由于采用试剂不当引起的,可能的原因为 盐酸易挥发 .

【分析】(1)根据仪器A特点书写其名称;

(2)二氧化硫具有还原性,能够与实验室反应生成硫酸,据此写出反应的化学方程式;

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(3)氢氧化钠应该盛放在碱式滴定管中,根据碱式滴定管的排气泡法进行判断; (4)根据滴定终点时溶液的pH及常见指示剂的变色范围选用正确的指示剂; (5)根据盐酸是挥发性酸,挥发的酸消耗氢氧化钠判断对测定结果的影响;可以选用非挥发性的酸或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验,减去盐酸挥发的影响. 【解答】解:(1)根据仪器A的构造可知,仪器A为冷凝管,冷凝管中通水方向采用逆向通水法,冷凝效果最佳,所以应该进水口为b, 故答案为:冷凝管或冷凝器;

(2)双氧水具有氧化性,能够将二氧化硫氧化成硫酸,反应的化学方程式为:SO2+H2O2=H2SO4,

故答案为:SO2+H2O2=H2SO4;

(3)氢氧化钠溶液为碱性溶液,应该使用碱式滴定管,碱式滴定管中排气泡的方法:把滴定管的胶头部分稍微向上弯曲,再排气泡,所以排除碱式滴定管中的空气用③的方法, 故答案为:③;

(4)滴定终点时溶液的pH=8.8,应该选择酚酞做指示剂(酚酞的变色范围是8.2~10.0);

故答案为:酚酞;

(5)由于盐酸是挥发性酸,挥发的酸消耗氢氧化钠,使得消耗的氢氧化钠溶液体积增大,测定结果偏高;因此改进的措施为:用不挥发的强酸,如硫酸代替盐酸,或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验,扣除盐酸挥发的影响, 故答案为:盐酸易挥发.

【点评】本题为一道高考题,考查了探究物质的组成、测量物质的含量的方法,题目难度中等,试题涉及了二氧化硫性质、中和滴定的计算,要求学生掌握探究物质组成、测量物质含量的方法,明确二氧化硫的化学性质及中和滴定的操作方法及计算方法,试题培养了学生灵活应用所学知识的能力.

19.(12分)按要求回答下列问题:

I.将等物质的量的A、B混合放于2L的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g).经5min后达到平衡,平衡时测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):

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c(B)=3:5,v(C)=0.1mol/(L•min).则: (1)x= 2 .

(2)前5min内B的反应速率v(B)= 0.05mol/(L•min) . (3)平衡时A的转化率为 50% .

II.水蒸气通过炙热的碳层发生反应:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)△H. (4)已知:K(300℃)<K(350℃),则该反应是 吸 热反应.

(5)上述反应在t0时刻达到平衡,在t1时刻改变某一条件后正反应速率(ν正)随时间的变化如下图所示,填出对应的编号. ①缩小容器体积 b ; ②降低温度 f

(6)已知反应①CO(g)+CuO(g)⇌CO2(g)+Cu(s)②H2(g)+CuO(g)⇌Cu(s)+H2O(g) 在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2,该温度下反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=

(用K1和K2表示).

【分析】Ⅰ.先设A、B的物质的量为nmol;根据D的浓度计算D的物质的量,根据D的物质的量计算反应的A、B的物质的量,根据5min时,A、B浓度之比求出A、B开始时的物质的量,用开始时的物质的量减反应的物质的量即为5min末的物质的量,再根据物质的量浓度公式计算浓度;反应速率之比即为计量数之比;根据C的反应速率求A的反应速率.根据A的转化浓度计算A的转化率; Ⅱ.(4)温度越高平衡常数越大说明升温平衡正向进行;

(5)①缩小容器体积,压强增大,瞬间正逆反应速率都增大,平均向逆反应方向移动,逆反应速率增大更多,随后正反应速率增大到新平衡;

②降低温度,瞬间正逆反应速率都减小,平均向逆反应方向移动,正反应速率减小更多,随后正反应速率增大到新平衡,到达新平衡时的速率小于原平衡的速率; (6)由方程式可知,反应③=反应①﹣反应②,根据化学平衡常数表达式,进行推导判断.

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【解答】解:I.D的浓度为0.5mol/L,所以D的物质的量为1mol.C物质的量=0.1mol/(L•min)×2L×5min=1mol, 设A、B的物质的量为nmol,

3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g),

开始 n mol n mol 0 0 反应 1.5mol 0.5mol 1mol 1mol 5min (n﹣1.5)mol ( n﹣0.5)mol 1mol 1mol 同一容器中,c(A):c(B)=n(A):n(B)=

=;n=3mol,

(1)C的反应速率是0.1mol/(L•min),C物质的量=0.1mol/(L•min)×2L×5min=1mol,故答案为:2;

(2)C的反应速率是0.1mol/(L•min),根据同一反应中,各物质的反应速率之比等于计量数之比,所以B的反应速率是×0.1mol/(L•min)=0.05mol/(L•min), 故答案为:0.05mol/(L•min); (3)A的转化率为:

×100%=50%,故答案为:50%;

=1,所以x=2,

Ⅱ.(4)已知:K(300℃)<K(350℃),随温度升高平衡常数增大,说明平衡正向进行,正反应为吸热反应,故答案为:吸;

(5)①缩小容器体积,压强增大,瞬间正逆反应速率都增大,平均向逆反应方向移动,逆反应速率增大更多,随后正反应速率增大到新平衡,故曲线b符合, 故答案为:b;

②降低温度,瞬间正逆反应速率都减小,平均向逆反应方向移动,正反应速率减小更多,随后正反应速率增大到新平衡,到达新平衡时的速率小于原平衡的速率,曲线f符合,故答案为:f;

(6)①CO(g)+CuO(g)⇌CO2(g)+Cu(s)②H2(g)+CuO(g)⇌Cu(s)+H2O(g),

反应①的平衡常数K1=

,反应②的平衡常数K2=

,反应③:CO(g)

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+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K=

=,

故答案为:.

【点评】本题考查化学平衡常数影响因素、应用及有关计算、化学平衡及反应速率的影响因素、化学平衡状态的判断,是对学生综合能力的考查,题目难度中等.

20.(10分)已知在25℃时,醋酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为: 醋酸 K=1.75×10﹣5

碳酸 K1=4.30×10 ﹣7 K2=5.61×10 ﹣11 亚硫酸 K1=1.54×10﹣2 K2=1.02×10 ﹣7

(1)在相同条件下,试比较H2CO3、HCO3﹣和HSO3﹣的酸性由强到弱的顺序: H2CO3>HSO3﹣>HCO3﹣ .

(2)若保持温度不变,在醋酸溶液中加入少量HCl,下列量会变小的是 AD (填序号)

A.c(CH3COO﹣)B.c(H+)C.醋酸的电离平衡常数D.醋酸的电离度 (3)某化工厂废水中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度各约为0.01mol/L.排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如表: 难溶电解质 KSP AgI AgOH Ag2S PbI2 Pb(OH)2 PbS 8.3×10﹣17 5.6×10﹣8 6.3×10﹣50 7.1×10﹣9 1.2×10﹣15 3.4×10﹣23 你认为往废水中投入 B 沉淀效果最好(填字母)

A.NaOH B.Na2S C.KI D.Ca(OH)2

(4)25℃时,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合(体积变化忽略不计),测得反应后溶液的pH如表. 实验编号 起始浓度/mol/L c (HA) ① ②

反应后溶液的pH 9 7 c (NaOH) 0.10 0.05 第27页(共31页) 0.10 X

则表中X 大于 0.05(填“大于”“等于”、“小于”);实验①所得溶液中c(A﹣)+c(HA)= 0.05 mol•L﹣1 .

【分析】(1)根据H2CO3、HCO3﹣和HSO3﹣的电离平衡常数确定酸性的强弱; (2)因加入盐酸,醋酸的电离平衡逆向移动,则c(CH3COO﹣)减小,醋酸的电离程度减小,但温度不变,则醋酸电离平衡常数不变,加盐酸时c(H+)增大; (3)由表格中的数据可知,溶度积越小的越易转化为沉淀;

(4)HA与NaOH恰好反应生成NaA时,溶液显碱性,说明HA为弱酸;根据物料守恒分析.

【解答】解:(1)H2CO3、HCO3﹣和HSO3﹣的电离平衡常数分别是:4.30×10﹣7、5.61×10﹣11、1.02×10﹣7,所以酸性顺序是:H2CO3>HSO3﹣>HCO3﹣, 故答案为:H2CO3>HSO3﹣>HCO3﹣;

(2)因加入盐酸,醋酸的电离平衡逆向移动,则c(CH3COO﹣)减小,醋酸的电离程度减小,但温度不变,则醋酸电离平衡常数和水的离子积常数不变,加盐酸时c(H+)增大, 故答案为:AD;

(3)由表格中的数据可知,溶度积越小的越易转化为沉淀,显然只有硫化物的溶度积小,则应选择硫化钠, 故答案为:B;

(4)由实验①可知,HA与NaOH恰好反应生成NaA时,溶液显碱性,说明HA为弱酸,若要混合显中性,则HA要稍微过量,所以X大于0.05;实验①中溶液的溶质为NaA,由物料守恒可知,c(A﹣)+c(HA)=0.05 mol•L﹣1; 故答案为:大于;0.05 mol•L﹣1.

【点评】本题考查了盐类水解、弱酸的电离平衡常数与酸性强弱的关系、弱酸的电离平衡的移动、沉淀的转化,题目难度中等,侧重于考查学生的分析能力和计算能力.

21.(15分)如图所示(乙装置中X为阳离子交换膜,甲醚的结构简式为CH3OCH3)

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根据要求回答下列相关问题:

(1)写出负极的电极反应: CH3OCH3﹣12e﹣+16OH﹣═2CO32﹣+11H2O . (2)氢氧化钠主要在 铁极 (填“铁极”或“石墨极”)区生成.

(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,则粗铜的电极反应为: Zn﹣2e﹣=Zn2+ 、 Cu﹣2e﹣=Cu2+ .

(4)反应一段时间,硫酸铜溶液的浓度将 减小 (填“增大”、“减小”或“不变”). (5)若在标准状况下有2.24L氧气参加反应,丙装置中阴极析出铜的质量为 12.8g .

(6)若将丙装置改成在标准状况下,用石墨作电极电解体积为2L的CuSO4溶液,写出电解CuSO4溶液时的离子反应方程式 2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ ;

当电解适当时间后断开电源,发现只需补充22.2g固体Cu2(OH)2CO3即可使电解液恢复到原浓度与体积,则原CuSO4溶液的浓度是 0.1 mol/L;若将丙设计成在镀件上镀铜的装置,该如何改动,请用简要的语言叙述: 将阳极粗铜改成纯铜,将阴极纯铜改成镀件 .

(7)若将乙中的交换膜去掉,发现只有H2逸出,则试写出乙池中发生的总反应: NaCl+H2ONaClO+H2↑ .

【分析】(1)甲装置为燃料电池是将化学能转变为电能的装置,属于原电池,投放燃料的电极是负极,负极上燃料失电子发生氧化反应;

(2)乙装置为电解氯化钠装置,铁电极连接原电池的负极,为电解池的阴极,石墨为阳极,氢氧化钠在阴极生,;

(3)丙装置为精炼铜装置,活泼性Zn>Cu>Ag,阳极上锌、铜被氧化; (4)根据转移电子数相等知,阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜,所以丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将减小;

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(5)据串联电池中转移电子数相等得氧气和铜的关系式为:O2﹣﹣﹣﹣﹣2Cu计算;

(6)用石墨作电极电解体积为2L的CuSO4溶液生成铜、氧气和硫酸;补充22.2gA即Cu2(OH)2CO3,其物质的量为0.1mol,即可使电解液恢复原浓度与体积,根据铜元素守恒可知,n[CuSO4]=0.2mol,根据c=计算;若将丙设计成在镀件上镀铜的装置,则铜作阳极,镀件作阴极;

(7)若将乙中的交换膜去掉,发现只有H2逸出,则生成的氯气与氢氧化钠继续反应生成氯化钠和次氯酸钠,据此书写.

【解答】解:(1)甲装置为燃料电池是将化学能转变为电能的装置,属于原电池,投放燃料的电极是负极,负极上甲醚失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为:CH3OCH3﹣12e﹣+16OH﹣═2CO32﹣+11H2O, 故答案为:CH3OCH3﹣12e﹣+16OH﹣═2CO32﹣+11H2O;

(2)乙装置为电解氯化钠装置,铁电极连接原电池的负极,为电解池的阴极,石墨为阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电,导致阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子浓度溶液呈碱性,所以乙装置中生成氢氧化钠主要在铁极区,故答案为:铁极;

(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,阳极上不仅铜还有锌、银失电子进入溶液,阴极上析出铜离子,阳极电极方程式分别为Zn﹣2e﹣=Zn2+、Cu﹣2e﹣=Cu2+,故答案为:Zn﹣2e﹣=Zn2+、Cu﹣2e﹣=Cu2+;

(4)由(3)阳极电极方程式分别为Zn﹣2e﹣=Zn2+、Cu﹣2e﹣=Cu2+,根据转移电子数相等知,阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜,所以丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将减小, 故答案为:减小;

(5)根据串联电池中转移电子数相等得氧气和铜的关系式为:O2﹣﹣﹣﹣2Cu,设生成铜的质量是x, O2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣2Cu 22.4L 128g 2.24L x x=12.8g,

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故答案为:12.8 g;

(6)用石墨作电极电解体积为2L的CuSO4溶液生成铜、氧气和硫酸,离子方程式为:2Cu2++2H2O

2Cu+O2↑+4H+,补充22.2gA即Cu2(OH)2CO3,其物质

的量为0.1mol,即可使电解液恢复原浓度与体积,根据铜元素守恒可知,n[CuSO4]=0.2mol,所以则原溶液CuSO4的浓度是

=0.1mol•L﹣1;若将丙设

计成在镀件上镀铜的装置,则铜作阳极,镀件作阴极,所以将阳极粗铜改成纯铜,将阴极纯铜改成镀件即可,故答案为:2Cu2++2H2O将阳极粗铜改成纯铜,将阴极纯铜改成镀件;

(7)若将乙中的交换膜去掉,发现只有H2逸出,则生成的氯气与氢氧化钠继续反应生成氯化钠和次氯酸钠,总反应为:NaCl+H2O为:NaCl+H2O

NaClO+H2↑.

NaClO+H2↑,故答案2Cu+O2↑+4H+;0.1;

【点评】本题考查原电池和电解池知识,为高考常见题型,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意把握电极方程式的书写,为解答该题的关键,结合串联电路的特点解答该题,难度不大.

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