内容正文:
高二化学
一、单选题(每小题3分)
1. 化学无处不在,下列与化学知识有关的说法不正确的是
A. 可用三氯化铝对自来水进行杀菌消毒
B. 处理锅炉水垢中的,可先用饱和溶液浸泡,后加盐酸除去
C. 实验室盛放溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
D. 用氯化铵浓溶液除去铁器表面的铁锈
【答案】A
【解析】
【详解】A.明矾不具有强氧化性,不能使蛋白质因氧化而变性,不具有杀菌消毒的能力,不能用于对自来水进行消毒,故A错误;
B.硫酸钙微溶于水,溶度积小于难溶于水的碳酸钙,锅炉水垢用饱和碳酸钠溶液浸泡能将不与盐酸反应的硫酸钙转化为能与盐酸反应的碳酸钙,有利于加盐酸除去水垢,故B正确;
C.碳酸钠溶液呈碱性,能与玻璃中的二氧化硅反应生成具有粘结性的硅酸钠,导致瓶和塞不易打开,所以实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞,故C正确;
D.氯化铵水解使溶液呈酸性,可以与铁器表面的铁锈发生反应,故D正确;
故选A。
2. 雪是冬之精灵,在雪水冰的转化中能量变化的叙述正确的是
A. ΔH1>0,ΔH2>0 B. ΔH1>0,ΔH2<0
C. ΔH1<0,ΔH2<0 D. ΔH1<0,ΔH2>0
【答案】B
【解析】
【详解】雪→水的过程需吸收热量,故△H1>0,水→冰的过程需放出热量,故△H2<0,B项正确。故选B。
3. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 由水电离的的溶液中:、、、
C. 的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.酸性条件下NO3-具有强氧化性,Fe2+、NO3-发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;
B.由水电离的c(H+)=1×10-14mol/L的溶液,水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,无论呈酸性还是碱性,HCO3-都不能大量共存,故B错误;
C. 的溶液呈酸性,酸性条件下离子之间不发生任何反应,可大量共存,所以C选项是正确的;
D. Fe3+和SCN-发生化学反应,不能大量共存,故D错误。
答案选C。
4. 在373K时,密闭容器中充入一定物质的量的NO2和SO2,发生如下反应NO2+ SO2NO + SO3,达到平衡时,下列叙述正确的是
A. SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等
B. NO2和SO2的物质的量一定相等
C. 平衡体系中反应物的总物质的量一定等于生成物的总物质的量
D. NO和SO3的物质的量一定相等
【答案】D
【解析】
【详解】A、充入的是NO2和SO2,又因为NO和SO3的化学计量数之比为1∶1,只有NO和SO3物质的量一定相等,A项错误,
B.因为充入量不知道,平衡时NO2和SO2不一定相等,B项错误;
C.该反应是左右气体系数和相等的可逆反映,反应过程中总物质的量保持不变,但平衡体系中反应物的总物质的量不一定等于生成物的总物质的量,C项错误;
D、根据以上分析可知D项正确;
答案选D。
5. 在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400℃)下列的溶液,可以得到该物质的固体是
A. 氯化铝溶液 B. 硫酸亚铁溶液 C. 碳酸氢钠溶液 D. 硫酸铝溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.加热蒸干氯化铝溶液,水解生成氢氧化铝和盐酸,盐酸易挥发,氯化铝完全水解生成氢氧化铝,灼烧氢氧化铝分解得到氧化铝,A不符合题意;
B.加热硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁被氧气氧化生成硫酸铁,B不符合题意;
C.加热碳酸氢钠溶液,碳酸氢钠分解,最终生成碳酸钠固体,C不符合题意;
D.加热硫酸铝溶液,虽然铝离子水解生成氢氧化铝,但硫酸难挥发,最终固体仍为硫酸铝,D符合题意;
故选D。
6. 下列事实不能用勒夏特列原理解释是 ( )
A. 密闭容器中有一定量红棕色的NO2,加压(缩小体积)后颜色先变深后变浅
B. 高压条件比常压条件有利于SO2和O2合成SO3
C. 由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压(缩小体积)后颜色变深
D. 实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为气体体积减小的可逆反应,缩小体积,二氧化氮浓度增大,气体颜色变深,增大压强,平衡向正反应方向移动,气体颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,故A不选;
B.二氧化硫的催化氧化反应是气体体积减小的可逆反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,则高压条件比常压条件有利于SO2和O2合成SO3,能用勒夏特列原理解释,故B不选;
C.H2(g)和I2(g)生成HI(g) 是一个气体体积不变的反应,加压平衡不移动,不能用平衡移动原理解释,颜色加深是因为加压后体积缩小浓度增大,不能用勒夏特列原理解释,故C选;
D.饱和食盐水中氯离子浓度大,使氯气和水的反应平衡逆向移动,能用勒夏特列原理解释,故D不选;
故选C。
【点睛】勒沙特列原理是如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动,勒沙特列原理适用的对象应存在可逆过程,如与可逆过程无关,则不能用勒沙特列原理解释。
7. 硝酸生产中,500℃时,NH3和O2可能发生如下反应:
①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-9072kJ·mol-1 K=1.1×1026
②4NH3(g)+4O2(g)2N2O(g)+6H2O(g)ΔH=-1104.9kJ·mol-1 K=4.4×1028
③4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1269.02kJ·mol-1 K=7.1×1034
其中,②、③是副反应。若要减少副反应,提高单位时间内NO的产率,最合理的措施是
A. 增大O2浓度 B. 使用合适的催化剂
C. 减小压强 D. 降低温度
【答案】B
【解析】
【详解】A. 增大O2浓度,氧气过量时与NO反应生成NO2,则NO的产率减小,故A错误;
B. 使用合适的催化剂,能增大反应速率,提高NO的选择性,从而提高NO的产率,故B正确;
C. 减小压强,反应速率减小,NO的产率减小,故C错误;
D. 降低温度,反应速率减小,NO的产率减小,故D错误;
故选:B。
8. 分别取pH=2的两种一元酸HX和HY的溶液各50 mL,加入过量的镁粉,充分反应后,收集H2的体积在相同状况下分别为V1和V2,若V1>V2,下列说法正确的是
A. HX一定是弱酸 B. NaX水溶液的碱性弱于NaY水溶液的碱性
C. HX一定是强酸 D. 反应过程中二者生成H2的速率相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.收集H2的体积在相同状况下分别为V1和V2,若V1>V2,说明了HX的酸性比HY弱,且HX为弱酸,HY可以为比HX强的弱酸或者是强酸,A正确;
B.NaX水溶液的碱性强于NaY水溶液的碱性,B错误;
C.由A的分析可知,HX为弱酸,C错误;
D.反应过程中二者生成H2的速率不相同,D错误;
答案选A
9. 常温下,在20.00 mL 0.100 0 mol·L-1NH3·H2O溶液中逐滴滴加0.100 0 mol·L-1HCl溶液,溶液pH随滴入HCl溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. ①溶液:c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
B. ②溶液:c(NH4+)=c(Cl-)>c(OH-)=c(H+)
C. ①、②、③三点所示的溶液中水的电离程度②>③>①
D. 滴定过程中不可能出现:c(NH3·H2O)>c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
【答案】B
【解析】
【详解】A、①点时加入HCl溶液10mL,得到等物质的量浓度的NH3·H2O、NH4Cl的混合液,溶液呈碱性,c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故A错误;
B、②点时溶液呈中性,根据电荷守恒c(NH4+)=c(Cl-)>c(OH-)=c(H+),故B正确;
C、③点时酸碱恰好反应,此时氯化铵水解,溶液呈酸性,促进水电离,①、②两点有碱剩余,抑制水电离,①、②、③三点所示的溶液中水的电离程度③>②>①,故C错误;
D、开始滴加盐酸时,能出现c(NH3·H2O)>c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+),故D错误;
答案选B。
10. 可逆反应 ,反应过程中,当其他条件不变时,物质C的质量(m)与温度(T),反应速率(v)与压强(p)的关系如图所示。据图分析,以下说法正确的是
A. ,
B. 增大压强,B转化率减小
C. 若混合气体的密度不再变化,则该反应达到平衡状态
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据“先拐先平,数值大”可知,,温度越高,平衡时物质C的质量(m)越小,故此反应的正反应为放热反应,,A错误;
B.由题图分析压强和反应速率的关系可知,增大压强,平衡正向移动,则该反应的正反应为气体物质的量减小的反应,增大压强,B的转化率增大,B错误;
C.由于D是固体,所以反应过程中气体质量是变量,混合气体的密度不再变化即达到平衡状态,C正确;
D.正反应为气体物质的量减小的反应,则,但与的大小无法判断,D错误;
故答案选C。
11. 一定条件下,体积一定的密闭容器中,1molX和进行反应:,经达到平衡,生成。下列说法正确的是
A. 以浓度变化表示的反应速率为
B. 将容器体积变为原来2倍,的平衡浓度变为原来的
C. 若增大压强,则物质的转化率增大
D. 若升高温度,X的体积分数增大,则该反应的
【答案】C
【解析】
【详解】A.在化学反应中物质的变化量之比等于化学计量数之比,反应过程中生成0.3molZ,所以消耗X的物质的量为0.6mol,则X的反应速率为:,故A错误;
B.由反应:可知,该反应的正反应为气体体积减小的反应,增大体积平衡逆向移动,所以Z的平衡浓度小于原来的,故B错误;
C.由反应可知,该反应的正反应为气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动,所以增大压强Y的转换率增大,故C正确;
D.升高温度,X的体积分数增大,反应逆向移动,则该反应的正向为放热反应,所以△H<0,故D错误;
答案选C。
12. 下列说法正确的是( )
A. 甲烷的燃烧热为ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
B. NaOH(aq)+CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1(中和热)
C. 测定盐酸和NaOH溶液反应的中和热时,每次实验均应测量3个温度,即盐酸起始温度、NaOH溶液起始温度和反应后终止温度
D. 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1(燃烧热)
【答案】C
【解析】
【详解】A. 燃烧热指的是1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,其中产物中的水为液态,A错误;
B. 中和热是稀的强酸和强碱中和生成1mol水所释放的热量,醋酸是弱酸,B错误;
C. 测定HCl和NaOH反应的中和热时,每次实验均应测量3个温度,即盐酸起始温度、NaOH起始温度和反应混合液的最高温度,C正确;
D. 燃烧热指的是1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,D错误。
故答案为:C。
13. 下列两组热化学方程式中,有关的关系正确的是
①
②
A. ; B. ;
C. ; D. ;
【答案】D
【解析】
【详解】根据盖斯定律,ΔH2=ΔH1+6ΔH3;因H2O(g)能量高于H2O(l),故相同条件下C2H6和O2反应生成H2O(g)比生成H2O(l)放热少,两者ΔH均为负值,故ΔH1>ΔH2;Ba(OH)2与浓硫酸反应,浓硫酸溶于水放热,且生成BaSO4沉淀放热,故放热比Ba(OH)2与HNO3反应多,即ΔH4<ΔH5,故选D。
14. 关于沉淀溶解平衡和溶度积常数,下列说法不正确的是( )
A. Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与溶液中的离子浓度无关
B. 将饱和Na2SO4溶液加入到饱和石灰水中,有白色沉淀产生,说明Ksp[Ca(OH)2]大于Ksp(CaSO4)
C. 已知25 ℃时Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,则该温度下反应Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常数K=4.0×104
D. 已知25 ℃时Ksp[Mg(OH)2] =1.8×10-11,在MgCl2溶液中加入氨水调混合液的pH=11,产生沉淀,则此时溶液中的c(Mg2+)=1.8×10-5mol·L-1
【答案】B
【解析】
【详解】A. Ksp是温度的常数,只随温度改变而改变,不同物质的溶解能力不同,与物质本身的性质有关,故A正确;
B. 将饱和Na2SO4溶液加入到饱和石灰水中,有白色沉淀产生,说明硫酸钙的溶解度小,但溶度积表达式类型不同,不能说明大小,故B错误;
C. Ksp[Fe(OH)3]=c3(OH−)⋅c(Fe3+),反应的平衡常数K==4.0×104,故C正确;
D. 测得混合液的pH=11,Ksp[Mg(OH)2]=c2(OH−)⋅c(Mg2+),c(OH−)=10−3,代入求得c(Mg2+)=1.8×10−3mol/L,故D正确;
答案选B。
15. 关于浓度均为0.1 mol/L的三种溶液:①氨水、②盐酸、③氯化铵溶液,下列说法不正确的是
A. c(NH):③>①
B. 水电离出的c(H+):②>①
C. ①和②等体积混合后的溶液:c(H+)=c(OH)+c(NH3·H2O)
D. ①和③等体积混合后的溶液:c(NH)>c(Cl)>c(OH)>c(H+)
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化铵为强电解质完全电离后产生大量的NH4+,氨水为弱电解质只有少量的NH4+产生,A正确;
B.在水中加入酸和碱都抑制水的电离,但是盐酸中的氢离子浓度大于氨水中的氢氧根离子的浓度,则水电离出的c(H+):②<①,B项不正确。
C.盐酸和氨水混合后恰好完全反应,但因生成的盐为强酸弱碱盐,溶液显酸性,而多余的H+为水解产生,此等式可表示溶液中的质子守恒,C项正确。
D. ①和③等体积混合后的溶液显碱性,即氨水的电离程度大于氯化铵的水解程度,故离子浓度的大小顺序为c()>c(Cl−)>c(OH−)>c(H+),D正确。
故选B。
二、填空题(共55分)
16. 某二元酸H2A的电离方程式是:。回答下列问题:
(1)Na2A溶液显___________(填“酸性”、“碱性”或“中性”),理由是(用离子方程式表示)___________。
(2)NaHA溶液显___________(填“酸性”、“碱性”或“中性”),理由是(用离子方程式表示)___________。
(3)若0.1mol·L-1NaHA溶液的pH=2,则0.1mol·L-1H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能___________0.11mol·L-1(填“<”、“>”或“=”),理由是:___________。
(4)0.1mol·L-1NaHA溶液中各离子浓度由大到小的顺序是___________。
【答案】(1) ①. 碱性 ②.
(2) ①. 酸性 ②. HA-A2-+H+
(3) ①. < ②. H2A第一步电离生成的H+抑制了HA-的电离
(4)c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)
【解析】
【小问1详解】
某二元酸H2A的电离方程式是:,说明H2A第一步完全电离,第二部不完全电离,Na2A溶液中A-会发生水解反应:,溶液呈碱性。
【小问2详解】
某二元酸H2A的电离方程式是:,说明H2A是强酸,HA-是弱酸,所以NaHA溶液中HA-只电离不水解,HA-电离产生H+:HA-A2-+H+,溶液显酸性。
【小问3详解】
0.1mol•L-1H2A溶液:H2A=H++HA-,电离出0.1mol/LH+和0.1mol/LHA-,0.1mol•L-1NaHA溶液的pH=2,则由HA-A2-+H+可知,电离出0.01mol/LH+,但H2A第一步电离生成的H+抑制了HA-的电离,所以H2A溶液中氢离子的物质的量浓度小于0.1mol/L+0.01 mol/L=0.11 mol/L。
【小问4详解】
NaHA溶液显酸性,存在HA-A2-+H+,则c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-),结合水的电离H2OH++OH-,所以c(H+)>c(A2-),OH-来自水的电离,且HA-抑制了水的电离,所以溶液中的OH-浓度最小,即NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)。
17. 阅读下列实验内容,根据题目要求回答问题。
某学生为测定未知浓度的硫酸溶液,实验如下:用1.00mL待测硫酸配制100mL稀H2SO4溶液;以0.14mol·L-1的NaOH溶液滴定上述稀H2SO425.00mL,滴定终止时消耗NaOH溶液15.00mL。
(1)该学生用标准0.14mol·L-1NaOH溶液滴定硫酸的实验操作如下:
A.用酸式滴定管取稀H2SO425.00mL,注入锥形瓶中,加入2滴酚酞
B.用待测定的溶液润洗酸式滴定管
C.用蒸馏水洗干净滴定管
D.取下碱式滴定管用标准的NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管刻度“0”以上2-3cm处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至刻度“0”或“0”刻度以下
E.检查滴定管是否漏水
F.另取锥形瓶,再重复操作一次
G.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
①滴定操作的正确顺序是___________(用序号填写)。
E→C→D→___________→___________→___________→F
②在G操作中如何确定终点?___________。
(2)碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗导致滴定结果___________(填“偏小”、“偏大”或“恰好合适”)。
(3)配制准确浓度的稀H2SO4溶液,必须使用的主要容器是:___________。
(4)如有1mol/L和0.1mol/L的NaOH溶液,应用___________的NaOH溶液,原因是___________。
(5)用标准NaOH溶液滴定时,应将标准NaOH溶液注入___________(选填“甲”或“乙”)中。(如图所示)
(6)观察碱式滴定管读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则结果会导致测得的稀H2SO4溶液浓度测定值___________。(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)
(7)计算待测硫酸(稀释前的硫酸)溶液的物质的量浓度___________(计算结果到小数点后二位)。
【答案】(1) ① B→A→G ②. 滴入最后半滴NaOH溶液,溶液从无色变成浅红色(或粉红色),且半分钟内不褪色
(2)偏大 (3)100mL容量瓶
(4) ①. 0.1mol/L ②. 溶液浓度越稀,误差就越小,如有1mol/L和0.1mol/L的NaOH溶液,应选择0.1mol/L的NaOH溶液滴定
(5)乙 (6)偏小
(7)4.20mol/L
【解析】
【分析】用标准0.14mol/LNaOH溶液滴定硫酸的实验操作步骤为:检查滴定管是否漏水、洗涤滴定管、润洗并盛装标准液、润洗盛装标准液的滴定管、盛装标准液、开始滴定、重复滴定等,根据计算和进行误差分析。
【小问1详解】
①用标准0.14mol/LNaOH溶液滴定硫酸的实验操作步骤为:检查滴定管是否漏水、洗涤滴定管、润洗并盛装标准液、润洗盛装标准液的滴定管、盛装标准液、开始滴定、重复滴定等,所以正确的操作顺序为:E→C→D→B→A→G→F;
②滴定结束前,滴入酚酞的硫酸溶液为无色,滴定结束时,溶液变成红色,所以滴定终点现象为:滴入最后半滴NaOH溶液,溶液从无色变成浅红色(或粉红色),且半分钟内不褪色。
【小问2详解】
碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗,相当于标准液被稀释,所以消耗掉的氢氧化钠就会增多,滴定结果偏大。
【小问3详解】
配制准确浓度的100mL稀H2SO4溶液必须使用的主要容器是100mL容量瓶。
【小问4详解】
溶液浓度越稀,误差就越小,如有1mol/L和0.1mol/L的NaOH溶液,应选择0.1mol/L的NaOH溶液滴定。
【小问5详解】
NaOH溶液为碱性溶液,应该用碱式滴定管量取,即使用图中带有橡胶管和玻璃球的乙。
【小问6详解】
观察碱式滴定管读数时,若滴定前仰视,则读数偏大,滴定后俯视,则读数偏小,两个读数差即是反应消耗的氢氧化钠的体积,即消耗的氢氧化钠的体积偏小,求出硫酸的物质的量浓度偏小。
【小问7详解】
以0.14mol/L的NaOH溶液滴定上述稀H2SO4 25mL,滴定终止时消耗NaOH溶液15mL,根据反应:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,稀释后的硫酸溶液浓度c(H2SO4)= ,待测硫酸(稀释前的硫酸)溶液的物质的量浓度c(H2SO4)= =4.20mol/L。
18. 回答下列问题。
(1)某课外活动小组为探究BaSO4的溶解度,分别将足量BaSO4放入:①5mL水;②20mL0.5mol·L-1的Na2SO4溶液;③40mL0.2mol·L-1的Ba(OH)2溶液;④40mL0.1mol·L-1的H2SO4溶液中,溶解至饱和。
以上各溶液中,c(Ba2+)的大小顺序正确的是___________,BaSO4的溶解度的大小顺序为___________(填序号)。
(2)已知BiCl3水解生成BiOCl沉淀,若把适量固体BiCl3置于浓NaCl溶液中可得到澄清溶液。
①写出水解反应的方程式:___________。
②医药上把BiOCl叫做次氯酸铋,你同意此名称吗?请说出你的理由___________。
③把适量固体BiCl3置于浓NaCl溶液中,可得澄清溶液,可能的原因___________。
④实验室还可以如何配制BiCl3溶液?___________
【答案】(1) ①. ③>①>④>② ②. ①>④>③>②
(2) ①. BiCl3+H2O=BiOCl↓+2HCl; ②. BiOCl中Cl为-1价,而HClO中Cl为+1价,不同意将BiOCl叫做次氯酸铋 ③. 浓NaCl溶液中Cl-浓度较高,可抑制BiCl3水解 ④. 将BiCl3溶于较浓的盐酸中,再稀释成所需浓度的溶液
【解析】
【小问1详解】
根据难溶电解质的溶度积常数知,溶液中硫酸根离子浓度越大,硫酸钡的溶解度越小,钡离子浓度越低,氢氧化钡能抑制硫酸钡的溶解,但氢氧化钡溶液中含有钡离子,所以钡离子浓度最大;水中的钡离子浓度次之;硫酸钠溶液和硫酸溶液中都含有硫酸根离子,抑制硫酸钡的溶解,硫酸钠中的硫酸根浓度大于硫酸中的浓度,所以硫酸钠溶液中钡离子的浓度小于硫酸溶液中钡离子浓度,所以钡离子浓度大小顺序是:③>①>④>②,BaSO4的溶解度的大小顺序为:①>④>③>②。
【小问2详解】
①由于BiCl3强烈水解,且水解有HCl生成,所以固体极易潮解,水解反应可完全进行到底,水解反应的方程式:BiCl3+H2O=BiOCl↓+2HCl;
②BiOCl中Cl为-1价,而HClO中Cl为+1价,不同意将BiOCl叫做次氯酸铋;
③将BiCl3溶于浓NaCl溶液中,由于浓NaCl溶液中Cl-浓度较高,可抑制BiCl3水解;
④BiCl3水解会生成HCl,可将BiCl3溶于较浓的盐酸中,抑制BiCl3水解,再稀释成所需浓度的溶液。
19. CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程如图:
已知:① 钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HCl=CoCl2+H2↑
② CoCl2·6H2O熔点86℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110 ~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
③ 部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
7.6
3.4
完全沉淀
4.1
9.7
9.2
5.2
(1)在上述工艺中,用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料,其主要优点为:___________________________________
(2)加入碳酸钠调节pH至a ,a的范围是______________________
(3)操作Ⅰ包含3个实验基本操作,它们依次是___________________________和过滤。
(4)制得CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是____________________________________
(5)为测定产品中CoCl2·6H2O含量,某同学将一定量的样品溶于水,再向其中加入足量的AgNO3溶液,过滤,并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是____________________________________________________________
(6)在实验室,为了从上述产品中获得纯净的CoCl2·6H2O,通常先将产品溶解在乙醚中,除去不溶性杂质后,再进行_________________操作。
【答案】(1)减少有毒气体的排放,防止大气污染;防止产品中混有硝酸盐
(2)5.2~7.6 (3)蒸发浓缩、冷却结晶
(4)降低烘干温度,防止产品分解
(5)样品中含有NaCl杂质;烘干时失去了部分结晶水
(6)蒸馏
【解析】
【分析】含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)中加入盐酸加热反应,Co、Fe、Al分别转化为CoCl2、FeCl2、AlCl3,加入过氧化氢将Fe2+氧化为Fe3+;加入碳酸钠调节pH,使Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,过滤后,往滤液中加入盐酸除去碳酸钠,然后将所得溶液蒸发浓缩、冷却结晶,生成CoCl2·6H2O沉淀,再进行减压烘干,从而获得得产品。
【小问1详解】
硝酸和金属反应生成氮的氧化物,氮的氧化物对环境有危害,同时实验制备CoCl2·6H2O,加入硝酸将会引入,产物不纯净,所以其主要优点为:减少有毒气体的排放,防止大气污染;防止产品中混有硝酸盐。答案为:减少有毒气体的排放,防止大气污染;防止产品中混有硝酸盐;
【小问2详解】
加入碳酸钠,调节pH,除去Fe3+、Al3+等杂质,但不能让Co2+生成沉淀,根据阳离子氢氧化物形式沉淀时溶液的pH,因此a的范围是5.2~7.6。答案为:5.2~7.6;
【小问3详解】
因为得到物质含有结晶水,因此采用蒸发结晶、冷却结晶、过滤的方法进行分离。答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;
【小问4详解】
根据信息,加热到110~120℃,CoCl2·6H2O失去结晶水变为有毒的无水氯化钴,因此采用减压烘干,可降低烘干温度,防止产品分解。答案为:降低烘干温度,防止产品分解;
【小问5详解】
因为在流程中加入碳酸钠,后加入盐酸,反应后溶液中有NaCl,NaCl和硝酸银反应生成AgCl,因此计算出的产品质量偏大,氯化钴的晶体加热过程中失去水,使样品质量减少,因此计算结果偏大。答案为:样品中含有NaCl杂质;烘干时失去了部分结晶水;
【小问6详解】
在实验室,为了从上述产品中获得纯净的CoCl2·6H2O,通常先将产品溶解在乙醚中,过滤除去不溶性杂质后,再进行蒸馏操作,将乙醚与产品分离。答案为:蒸馏。
【点睛】产品中带有结晶水时,烘干过程中需防止晶体失去结晶水。
20. 在某温度下的水溶液中,c(H+)=10xmol·L﹣1,c(OH﹣)=10ymol·L﹣1。x与y的关系如图所示:(已知lg2=0.3)
(1)水的离子积为___________________。
(2)0.01mol·L-1 H2SO4溶液的pH=________。
(3)pH=7的溶液呈________ (填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
(4) 若测得某溶液中,水电离出来的c(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1,且溶液为强碱溶液,则该溶液的pH=______。中和100 mL该溶液需消耗HCl的物质的量为______mol。
【答案】 ①. 10-13 mol2·L-2 ②. 1.7 ③. 碱性 ④. 12 ⑤. 0.01
【解析】
【分析】(1)由图像可知 x+y =-13,可算出水的离子积常数 K w = c(H +)• c (OH-)= 10xmol·L-1 ×10ymol·L-1 =
(2) 计算出0.01mol·L-1 H2SO4溶液中氢离子的浓度,利用pH=- lgc(H+)可计算出数值;
(3)比较溶液的酸碱性要看氢离子和氢氧根离子的相对大小,利用水的离子积常数知道pH=6.5时溶液为中性,则可以判断则pH=7的溶液呈碱性;
(4)不论何种溶液中水电离出的氢离子和氢氧根离子的浓度都相等,若测得某溶液中,水电离出来的c(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1,且溶液为强碱溶液,则该碱溶液的氢离子来自于水的电离,可算出pH,根据酸碱中和的原理,氢离子的物质的量和氢氧根离子的物质的量相等,算出消耗HCl的物质的量。
【详解】(1) 水的离子积 K w = c(H +)• c(OH-)= 10xmol·L-1 ×10ymol·L-1 =mol2·L-2,由图像可知 x+y =-13,故 K w =10 -13 mol2·L-2,
答案为:10 -13 mol2·L-2;
(2)0.01mol·L-1 H2SO4溶液中氢离子的浓度为0.01 mol·L-1×2=0.02 mol·L-1,则pH=-lg(2×10-2)=2- lg2=2-0.3=1.7,
答案为:1.7;
(3)该温度下, K w =10 -13,即当pH=6.5时溶液为中性,则pH=7的溶液呈碱性,
答案为:碱性;
(4) 不论何种溶液中水电离出的氢离子和氢氧根离子的浓度都相等,若测得某溶液中,水电离出来的c(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1,且溶液为强碱溶液,则该强碱溶液的氢离子来自于水的电离,因此溶液中的氢离子浓度等于水电离出的氢氧根离子的浓度=1.0×10-12 mol·L-1,则该溶液的pH=-lg c(H+)=-lg(1.0×10-12)=12;该溶液中c(OH-)= mol·L-1=0.1 mol·L-1,则100 mL该溶液中n(OH-)=0.1L×0.1 mol·L-1=0.01mol,根据H + +OH - = H2O,需消耗HCl的物质的量为0.01mol,
答案为:12;0.01。
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高二化学
一、单选题(每小题3分)
1. 化学无处不在,下列与化学知识有关的说法不正确的是
A. 可用三氯化铝对自来水进行杀菌消毒
B. 处理锅炉水垢中的,可先用饱和溶液浸泡,后加盐酸除去
C. 实验室盛放溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
D. 用氯化铵浓溶液除去铁器表面的铁锈
2. 雪是冬之精灵,在雪水冰的转化中能量变化的叙述正确的是
A. ΔH1>0,ΔH2>0 B. ΔH1>0,ΔH2<0
C. ΔH1<0,ΔH2<0 D. ΔH1<0,ΔH2>0
3. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 由水电离的的溶液中:、、、
C. 的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、、
4. 在373K时,密闭容器中充入一定物质的量的NO2和SO2,发生如下反应NO2+ SO2NO + SO3,达到平衡时,下列叙述正确的是
A. SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等
B. NO2和SO2的物质的量一定相等
C. 平衡体系中反应物的总物质的量一定等于生成物的总物质的量
D. NO和SO3的物质的量一定相等
5. 在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400℃)下列溶液,可以得到该物质的固体是
A. 氯化铝溶液 B. 硫酸亚铁溶液 C. 碳酸氢钠溶液 D. 硫酸铝溶液
6. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 ( )
A. 密闭容器中有一定量红棕色的NO2,加压(缩小体积)后颜色先变深后变浅
B. 高压条件比常压条件有利于SO2和O2合成SO3
C. 由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压(缩小体积)后颜色变深
D. 实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
7. 硝酸生产中,500℃时,NH3和O2可能发生如下反应:
①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-9072kJ·mol-1 K=1.1×1026
②4NH3(g)+4O2(g)2N2O(g)+6H2O(g)ΔH=-1104.9kJ·mol-1 K=4.4×1028
③4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1269.02kJ·mol-1 K=7.1×1034
其中,②、③是副反应。若要减少副反应,提高单位时间内NO的产率,最合理的措施是
A. 增大O2浓度 B. 使用合适的催化剂
C. 减小压强 D. 降低温度
8. 分别取pH=2的两种一元酸HX和HY的溶液各50 mL,加入过量的镁粉,充分反应后,收集H2的体积在相同状况下分别为V1和V2,若V1>V2,下列说法正确的是
A. HX一定是弱酸 B. NaX水溶液的碱性弱于NaY水溶液的碱性
C. HX一定是强酸 D. 反应过程中二者生成H2的速率相同
9. 常温下,在20.00 mL 0.100 0 mol·L-1NH3·H2O溶液中逐滴滴加0.100 0 mol·L-1HCl溶液,溶液pH随滴入HCl溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. ①溶液:c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
B. ②溶液:c(NH4+)=c(Cl-)>c(OH-)=c(H+)
C. ①、②、③三点所示的溶液中水的电离程度②>③>①
D. 滴定过程中不可能出现:c(NH3·H2O)>c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
10. 可逆反应 ,反应过程中,当其他条件不变时,物质C的质量(m)与温度(T),反应速率(v)与压强(p)的关系如图所示。据图分析,以下说法正确的是
A. ,
B. 增大压强,B的转化率减小
C. 若混合气体的密度不再变化,则该反应达到平衡状态
D.
11. 一定条件下,体积一定的密闭容器中,1molX和进行反应:,经达到平衡,生成。下列说法正确的是
A. 以浓度变化表示的反应速率为
B. 将容器体积变为原来2倍,的平衡浓度变为原来的
C. 若增大压强,则物质的转化率增大
D. 若升高温度,X的体积分数增大,则该反应的
12. 下列说法正确的是( )
A. 甲烷的燃烧热为ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
B. NaOH(aq)+CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1(中和热)
C. 测定盐酸和NaOH溶液反应的中和热时,每次实验均应测量3个温度,即盐酸起始温度、NaOH溶液起始温度和反应后终止温度
D. 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1(燃烧热)
13. 下列两组热化学方程式中,有关的关系正确的是
①
②
A. ; B. ;
C. ; D. ;
14. 关于沉淀溶解平衡和溶度积常数,下列说法不正确的是( )
A. Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与溶液中的离子浓度无关
B. 将饱和Na2SO4溶液加入到饱和石灰水中,有白色沉淀产生,说明Ksp[Ca(OH)2]大于Ksp(CaSO4)
C. 已知25 ℃时Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,则该温度下反应Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常数K=4.0×104
D. 已知25 ℃时Ksp[Mg(OH)2] =1.8×10-11,在MgCl2溶液中加入氨水调混合液的pH=11,产生沉淀,则此时溶液中的c(Mg2+)=1.8×10-5mol·L-1
15. 关于浓度均为0.1 mol/L的三种溶液:①氨水、②盐酸、③氯化铵溶液,下列说法不正确的是
A c(NH):③>①
B. 水电离出的c(H+):②>①
C. ①和②等体积混合后的溶液:c(H+)=c(OH)+c(NH3·H2O)
D. ①和③等体积混合后的溶液:c(NH)>c(Cl)>c(OH)>c(H+)
二、填空题(共55分)
16. 某二元酸H2A的电离方程式是:。回答下列问题:
(1)Na2A溶液显___________(填“酸性”、“碱性”或“中性”),理由是(用离子方程式表示)___________。
(2)NaHA溶液显___________(填“酸性”、“碱性”或“中性”),理由是(用离子方程式表示)___________。
(3)若0.1mol·L-1NaHA溶液的pH=2,则0.1mol·L-1H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能___________0.11mol·L-1(填“<”、“>”或“=”),理由是:___________。
(4)0.1mol·L-1NaHA溶液中各离子浓度由大到小的顺序是___________。
17. 阅读下列实验内容,根据题目要求回答问题。
某学生为测定未知浓度的硫酸溶液,实验如下:用1.00mL待测硫酸配制100mL稀H2SO4溶液;以0.14mol·L-1的NaOH溶液滴定上述稀H2SO425.00mL,滴定终止时消耗NaOH溶液15.00mL。
(1)该学生用标准0.14mol·L-1NaOH溶液滴定硫酸的实验操作如下:
A.用酸式滴定管取稀H2SO425.00mL,注入锥形瓶中,加入2滴酚酞
B.用待测定的溶液润洗酸式滴定管
C.用蒸馏水洗干净滴定管
D.取下碱式滴定管用标准的NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管刻度“0”以上2-3cm处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至刻度“0”或“0”刻度以下
E.检查滴定管是否漏水
F.另取锥形瓶,再重复操作一次
G.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
①滴定操作的正确顺序是___________(用序号填写)。
E→C→D→___________→___________→___________→F
②在G操作中如何确定终点?___________。
(2)碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗导致滴定结果___________(填“偏小”、“偏大”或“恰好合适”)。
(3)配制准确浓度的稀H2SO4溶液,必须使用的主要容器是:___________。
(4)如有1mol/L和0.1mol/L的NaOH溶液,应用___________的NaOH溶液,原因是___________。
(5)用标准NaOH溶液滴定时,应将标准NaOH溶液注入___________(选填“甲”或“乙”)中。(如图所示)
(6)观察碱式滴定管读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则结果会导致测得的稀H2SO4溶液浓度测定值___________。(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)
(7)计算待测硫酸(稀释前的硫酸)溶液的物质的量浓度___________(计算结果到小数点后二位)。
18. 回答下列问题。
(1)某课外活动小组为探究BaSO4的溶解度,分别将足量BaSO4放入:①5mL水;②20mL0.5mol·L-1的Na2SO4溶液;③40mL0.2mol·L-1的Ba(OH)2溶液;④40mL0.1mol·L-1的H2SO4溶液中,溶解至饱和。
以上各溶液中,c(Ba2+)的大小顺序正确的是___________,BaSO4的溶解度的大小顺序为___________(填序号)。
(2)已知BiCl3水解生成BiOCl沉淀,若把适量固体BiCl3置于浓NaCl溶液中可得到澄清溶液。
①写出水解反应的方程式:___________。
②医药上把BiOCl叫做次氯酸铋,你同意此名称吗?请说出你的理由___________。
③把适量固体BiCl3置于浓NaCl溶液中,可得澄清溶液,可能的原因___________。
④实验室还可以如何配制BiCl3溶液?___________
19. CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程如图:
已知:① 钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HCl=CoCl2+H2↑
② CoCl2·6H2O熔点86℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110 ~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
③ 部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
23
7.5
7.6
3.4
完全沉淀
4.1
9.7
9.2
5.2
(1)在上述工艺中,用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸混酸”直接溶解含钴废料,其主要优点为:___________________________________
(2)加入碳酸钠调节pH至a ,a的范围是______________________
(3)操作Ⅰ包含3个实验基本操作,它们依次是___________________________和过滤。
(4)制得CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是____________________________________
(5)为测定产品中CoCl2·6H2O含量,某同学将一定量的样品溶于水,再向其中加入足量的AgNO3溶液,过滤,并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是____________________________________________________________
(6)在实验室,为了从上述产品中获得纯净的CoCl2·6H2O,通常先将产品溶解在乙醚中,除去不溶性杂质后,再进行_________________操作。
20. 在某温度下的水溶液中,c(H+)=10xmol·L﹣1,c(OH﹣)=10ymol·L﹣1。x与y的关系如图所示:(已知lg2=0.3)
(1)水的离子积为___________________。
(2)0.01mol·L-1 H2SO4溶液的pH=________。
(3)pH=7的溶液呈________ (填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
(4) 若测得某溶液中,水电离出来的c(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1,且溶液为强碱溶液,则该溶液的pH=______。中和100 mL该溶液需消耗HCl的物质的量为______mol。
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