内容正文:
2023~2024学年高二上学期协作校第二次考试
化学试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修1。
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 Fe56 Ag108
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 能量以各种不同的形式呈现在人们面前,我们通过化学反应等方式可以实现不同形式的能量间的转化。下列说法错误的是
A. 水能、风能、潮汐能均属于可再生能源
B. 北京冬奥会多个场馆引入光伏发电系统,该系统能将太阳能直接转化为电能
C. 曹植诗句“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,“燃豆萁”的过程中化学能转化为热能
D. 利用液氢作为火箭发射的燃料,液氢燃烧的过程实现了电能转化为化学能
2. 下列反应的能量变化与图示相符的是
A. 铝热反应 B. 通过炽热的C
C. 氧炔焰切割金属 D. 溶于盐酸
3. 下列关于明矾[化学式为]溶液的说法正确的是
A. 25℃时,明矾溶液呈酸性 B. 25℃时,明矾溶液呈碱性
C. 25℃时,明矾溶液呈中性 D. 明矾溶液中钾离子的数目与铝离子的数目相等
4. 下列属于水解方程式且书写正确的是
A. B.
C. D.
5. 在氯水中不存在的粒子有
A. B. HCl C. D. HClO
6. 研究表明,月球上的土壤可用于制氧气,装置如图所示,已知:熔融碱性金属氧化物能传导,下列说法正确的是
A. 该装置能将化学能转化为电能 B. B极能使用Cu作电极
C. 移向A极 D. 该装置需要在高温条件下工作
7. 25℃时,某溶液中由水电离产生的和的乘积为,则该溶液的溶质可能为
A. B. C. D. NaCl
8. 甲醇是重要的化工原料,应用前景广阔。研究表明,二氧化碳与氢气反应可以合成甲醇,反应为,下列有利于提高平衡时转化率的措施有
A. 加入合适的催化剂
B. 保持容器容积不变,再通入
C. 增大与的初始投料比
D. 保持容器容积不变,再通入
9. 下列防止钢铁腐蚀的方法中,属于牺牲阳极的阴极保护法的是
A. B.
C. D.
10. 现将某浓度的溶液与mol⋅L的溶液等体积混合,若要产生沉淀,则所用溶液的浓度至少为(已知该温度下的)
A. mol⋅L B. mol⋅L
C. mol⋅L D. mol⋅L
11. 物质R能同时发生如下反应:①;②(a、b均为正整数)。恒容体系中R、Q、W的浓度c随时间t的变化曲线如图所示,下列说法错误的是
A. B. 时,
C. 活化能:①<② D. 时,R的消耗速率大于W的生成速率
12. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将颗粒、大小相同的锌分别投入等体积、等pH的HA溶液和盐酸中
HA溶液中产生气泡的速率比盐酸快
等浓度、等体积时溶液的酸性:HA>盐酸
B
常温下,将pH计置于醋酸溶液中
pH计读数为2.9
醋酸是弱酸
C
将溶液加入盛有2 mL浓度均为的NaCl和NaI混合溶液的试管中
混合溶液中出现黄色沉淀
D
常温下,将滴有几滴酚酞试液的饱和碳酸钠溶液加热到50℃
溶液颜色加深,并产生大量气泡
的水解平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
13. 常温下,在0.1 mol·L的溶液中,下列说法正确的是
A.
B.
C. mol
D. 往该溶液中滴入4~5滴无色酚酞试液,可观察到该溶液由无色变为蓝色
14. 水系锌离子电池具有能量密度高、功率密度高、放电过程高效安全等优点,我国科学家用V2O5和锌片作电极,用Zn(CF3SO3)2溶液作电解质溶液,制备了水系Zn—V2O5二次电池,下列说法错误的是
A. 放电时,锌片发生氧化反应
B. 放电时,V2O5作正极
C. 放电时,Zn2+移向锌片
D. 放电时,电池总反应为
15. 25℃时,向一定物质的量浓度的有机酸()中加入KOH溶液改变溶液的pH(忽略过程中溶液的温度变化),溶液中含R微粒的分布分数(平衡时,某种含R微粒的浓度÷各种含R微粒浓度之和)与溶液pH的变化关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 曲线③表示的分布分数与溶液pH的变化
B. 当溶液的时,存在:
C. Y点溶液中存在:
D. KHR溶液中存在:
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 电催化硝酸盐合成氨()是同时进行绿色合成和去除污染物的一种很有前景的绿色化学方法。请根据所学知识回答下列问题:
(1)电催化合成氨的反应历程图如图,*表示吸附状态,中N的化合价为___________价。该历程中断裂和形成的化学键为___________(填“极性”或“非极性”)键。
(2)电催化去除废水中的硝酸盐的装置如图所示。
①M极为电源的___________(填“正”或“负”)极,A极发生___________(填“氧化”或“还原”)反应。
②该装置工作时,电极A上的电极反应式为___________。
③理论上,每处理1 mol 转移的电子的数目为___________,可生成的在标准状况下的体积为___________L。
17. 太阳能甲烷-水蒸气重整制氢过程因具有反应物储量丰富、成本低、产量高等特点而被广泛采用。制氢过程中发生的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)制氢过程中可能发生副反应Ⅲ:,该反应的_____。已知该反应的,其自发进行的最低温度为_____(取整数)K。
(2)加压使平衡转化率降低,但工业生产中仍采用较高的压强,原因可能为_____(填一条即可,下同),为弥补加压带来的不利因素,可采取的措施为_____。
(3)T℃下,向恒容密闭容器中充入和,仅发生反应Ⅰ,反应过程中总压强随时间的变化关系如图所示。
①内,的平均反应速率为_____。
②甲烷的平衡转化率为_____%。
③为用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数(分压=总压×物质的量分数),则T℃下反应Ⅰ的平衡常数为_____。
18. 是一种重要的化工原料,25°C时,,;:,。
(1)写出硫化氢在水中的电离方程式:___________(写出第一步电离即可)。
(2)常温下,将10 mL 0.1 mol·L 溶液和10 mL 0.1 mol·LHCl溶液混合,混合后溶液的pH___________(填“大于”或“小于”)7,溶液中含硫微粒的浓度大小顺序为___________。
(3)常温下,水溶液中和的浓度变化如图所示,下列说法正确的是___________(填标号)。
A. 将硫化氢通入水中,溶液中的变化:a→b
B. b点溶液中可大量存在的离子:,,、
C. 将硫氢化钾固体加到水中,水的电离程度减小
D. c点时加入少量硫化钠固体,最终不变
(4)常温下,实验室常用硫酸铜溶液除去硫化氢,其反应原理为,该反应的平衡常数为___________(保留3位有效数字)。
(5)硫化物也常用于除去废水中的重金属离子。向含的废水中加入沉淀剂FeS,发生反应的离子方程式为___________,当反应达到平衡时,___________。
19. 某电化学原理的示意图如图。填写下列空白:
(1)甲池中通入的电极为___________极,工作过程中,甲池溶液的碱性会___________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
(2)若乙池中A为石墨电极,则A作___________极,该电极的电极反应式为___________;若乙池中A为铁电极,当铁电极的质量增加10.8 g时,理论上甲池中消耗的氧气在标准状况下的体积为___________L。
(3)若将乙池设计为电解精炼铜的装置,则___________(填“A”或“B”,下同)极为粗铜;若将乙池改为电镀装置,则___________极为待镀金属制品。
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2023~2024学年高二上学期协作校第二次考试
化学试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修1。
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 Fe56 Ag108
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 能量以各种不同的形式呈现在人们面前,我们通过化学反应等方式可以实现不同形式的能量间的转化。下列说法错误的是
A. 水能、风能、潮汐能均属于可再生能源
B. 北京冬奥会多个场馆引入光伏发电系统,该系统能将太阳能直接转化为电能
C. 曹植诗句“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,“燃豆萁”的过程中化学能转化为热能
D. 利用液氢作为火箭发射的燃料,液氢燃烧的过程实现了电能转化为化学能
【答案】D
【解析】
【详解】A.水能、风能、潮汐能均属于自然界中的可再生能源,A正确;
B.光伏发电系统为光电转换装置,该系统能将太阳能直接转化为电能,B正确;
C.豆箕是大豆的秸秆,主要成分为纤维素,燃烧纤维素是把化学能转化为热能,C正确;
D.液氢燃烧的过程实现了化学能转化为热能,D错误;
故选D。
2. 下列反应的能量变化与图示相符的是
A. 铝热反应 B. 通过炽热的C
C. 氧炔焰切割金属 D. 溶于盐酸
【答案】B
【解析】
【分析】根据图像可知,反应物总能量低于生成物总能量,说明该反应为吸热反应;
【详解】A.铝热反应为放热反应,故A不符合题意;
B.CO2与C反应为吸热反应,故B符合题意;
C.氧炔焰是乙炔的燃烧,属于放热反应,故C不符合题意;
D.碳酸钠溶于盐酸为放热反应,故D不符合题意;
答案为B。
3. 下列关于明矾[化学式为]溶液的说法正确的是
A. 25℃时,明矾溶液呈酸性 B. 25℃时,明矾溶液呈碱性
C. 25℃时,明矾溶液呈中性 D. 明矾溶液中钾离子的数目与铝离子的数目相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.溶于水后电离出K+、Al3+、,铝离子发生水解,因此25℃时,明矾溶液呈酸性,A正确;
B.根据A的解析,25℃时,明矾溶液呈酸性,不呈碱性,B错误;
C.根据A的解析,25℃时,明矾溶液呈酸性,不呈中性,C错误;
D.因为铝离子要发生水解,因此明矾溶液中铝离子数目比钾离子数目少,D错误;
故选A。
4. 下列属于水解方程式且书写正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.水解生成H2S和OH-,水解方程式为:,故A正确;
B.碳酸根离子的水解要分步,、,B项错误;
C.是电离方程式,不是水解方程式,且氢氧化钡不能水解,C项错误;
D.醋酸根离子的水解是可逆的:,D项错误;
答案选A。
5. 在氯水中不存在的粒子有
A. B. HCl C. D. HClO
【答案】B
【解析】
【详解】氯气可溶于水,且可与水反应:Cl2+H2OHClO+HCl,溶液中含有Cl2、HClO、H2O分子,含有H+、ClO−、Cl−以及少量的OH-,不存在HCl,故答案选B。
6. 研究表明,月球上的土壤可用于制氧气,装置如图所示,已知:熔融碱性金属氧化物能传导,下列说法正确的是
A. 该装置能将化学能转化为电能 B. B极能使用Cu作电极
C. 移向A极 D. 该装置需要在高温条件下工作
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,该装置为电能转化为化学能的电解池,与直流电源正极相连的B电极为阳极,A电极为阴极。
【详解】A.由分析可知,该装置为电能转化为化学能的电解池,故A错误;
B.由分析可知,与直流电源正极相连的B电极为阳极,不能将石墨电极换成铜电极,否则铜失去电子发生氧化反应生成铜离子,无法制得氧气,故B错误;
C.由分析可知,B电极为阳极,A电极为阴极,阴离子氧离子移向石墨电极B,故C错误;
D.由题意可知,碱性金属氧化物是熔点较高的离子化合物,熔融状态需要在高温条件下实现,故D正确;
故选D。
7. 25℃时,某溶液中由水电离产生的和的乘积为,则该溶液的溶质可能为
A. B. C. D. NaCl
【答案】C
【解析】
【分析】25℃时,某溶液中由水电离产生的和的乘积为,则该水溶液中水的电离受到了促进。
【详解】A.为弱碱,其电离出的氢氧根离子对水的电离有抑制作用,A不符合题意;
B.难溶且为强酸强碱盐,因此其溶液中水的电离不受影响,B不符合题意;
C.为强酸弱碱盐,其电离子出的铵根离子会发生水解而对水的电离有促进作用,C符合题意;
D.NaCl为强酸强碱盐,因此其溶液中水的电离不受影响,D不符合题意;
故选C。
8. 甲醇是重要的化工原料,应用前景广阔。研究表明,二氧化碳与氢气反应可以合成甲醇,反应为,下列有利于提高平衡时转化率的措施有
A. 加入合适的催化剂
B. 保持容器容积不变,再通入
C. 增大与的初始投料比
D. 保持容器容积不变,再通入
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入合适的催化剂,可改变反应速率,不影响平衡移动,转化率不变,A错误;
B.保持容器容积不变,再通入,平衡逆向移动,转化率降低,B错误;
C.增大与的初始投料比,可提高的转化率,但转化率降低,C错误;
D.保持容器容积不变,再通入,平衡正向移动,转化率升高,D正确;
答案选D。
9. 下列防止钢铁腐蚀的方法中,属于牺牲阳极的阴极保护法的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.牺牲阳极的阴极保护法属于原电池保护,选项中铁管道为阴极,该方法属于外加电源保护法,A错误;
B.选项中Mg作负极,对作正极的钢铁水管起到保护作用,属于牺牲阳极的阴极保护法,B正确;
C.钢闸门在阳极发生氧化反应,加快钢闸门腐蚀,C错误;
D.喷油漆属于隔绝氧气保护方法,D错误;
故答案为:B。
10. 现将某浓度的溶液与mol⋅L的溶液等体积混合,若要产生沉淀,则所用溶液的浓度至少为(已知该温度下的)
A. mol⋅L B. mol⋅L
C. mol⋅L D. mol⋅L
【答案】A
【解析】
【详解】该温度下的,因为是等体积混合则,此时的最小浓度为9.8×10-2mol·L-1;
故选A。
11. 物质R能同时发生如下反应:①;②(a、b均为正整数)。恒容体系中R、Q、W的浓度c随时间t的变化曲线如图所示,下列说法错误的是
A. B. 时,
C. 活化能:①<② D. 时,R的消耗速率大于W的生成速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,最终R的浓度变为0,全部反应,反应生成Q、W的浓度分别为0.54c0mol/L、0.23c0mol/L,由于0.54c0mol/L+2×0.23c0mol/L等于X的起始浓度c0mol/L,则反应中,A正确;
B.时,QW浓度相等,但是不确定两者的浓度和为多少,B错误;
C.两个反应同时发生,反应结束时生成Q消耗的R更多,反应速率更快,说明反应①活化能较低,故活化能:①<②,C正确;
D.t2时,反应仍正向进行,结合A分析得出反应②,且R还要发生反应①,故R的消耗速率大于W的生成速率,D正确;
故选B。
12. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将颗粒、大小相同的锌分别投入等体积、等pH的HA溶液和盐酸中
HA溶液中产生气泡的速率比盐酸快
等浓度、等体积时溶液的酸性:HA>盐酸
B
常温下,将pH计置于醋酸溶液中
pH计读数为2.9
醋酸是弱酸
C
将溶液加入盛有2 mL浓度均为的NaCl和NaI混合溶液的试管中
混合溶液中出现黄色沉淀
D
常温下,将滴有几滴酚酞试液的饱和碳酸钠溶液加热到50℃
溶液颜色加深,并产生大量气泡
的水解平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.将颗粒、大小相同的锌分别投入等体积、等的溶液和盐酸中,溶液中产生气泡的速率比盐酸快,说明在反应过程接着电离补充H+,H+浓度减小的较慢,说明HA是弱酸,等浓度、等体积时溶液的酸性:<盐酸,故A错误;
B.常温下,将pH计置于醋酸溶液,pH=2.9说明醋酸没有完全电离,醋酸是弱酸,故B正确;
C.溶液过量,溶液中出现黄色沉淀,不是沉淀的转化,不能比较与溶度积的大小,故C错误;
D.水解是微弱的,加热的水解平衡正向移动,但不会产生大量气泡,故D错误;
故答案为B。
13. 常温下,在0.1 mol·L的溶液中,下列说法正确的是
A.
B.
C. mol
D. 往该溶液中滴入4~5滴无色酚酞试液,可观察到该溶液由无色变为蓝色
【答案】A
【解析】
【详解】A.溶液中存在质子守恒,则,故A正确;
B.溶液中存在物料守恒,,则,故B错误;
C.在0.1 mol·L的溶液中,,溶液体积未知, mol不成立,故C错误;
D.溶液呈碱性,滴入4~5滴无色酚酞试液,可观察到该溶液由无色变为红色,故D错误;
故选A。
14. 水系锌离子电池具有能量密度高、功率密度高、放电过程高效安全等优点,我国科学家用V2O5和锌片作电极,用Zn(CF3SO3)2溶液作电解质溶液,制备了水系Zn—V2O5二次电池,下列说法错误的是
A. 放电时,锌片发生氧化反应
B. 放电时,V2O5作正极
C. 放电时,Zn2+移向锌片
D. 放电时,电池总反应为
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,放电时,锌片为二次电池的负极,失去电子发生氧化反应生成锌离子,电极反应式为Zn—2e—=Zn2+,五氧化二钒为正极,锌离子作用下,五氧化二钒在正极得到电子发生还原反应生成V2O5+2xe—+xZn2++nH2O =ZnxV2O5·nH2O,则电池总反应为xZn+ V2O5+ nH2O =ZnxV2O5·nH2O。
【详解】A.由分析可知,放电时,锌片为二次电池的负极,失去电子发生氧化反应生成锌离子,故A正确;
B.由分析可知,放电时,五氧化二钒为二次电池的正极,故B正确;
C.由分析可知,放电时,锌片为二次电池的负极,五氧化二钒为正极,则阳离子锌离子移向五氧化二钒,故C错误;
D.由分析可知,放电时,电池总反应为xZn+ V2O5+ nH2O =ZnxV2O5·nH2O,故D正确;
故选C。
15. 25℃时,向一定物质的量浓度的有机酸()中加入KOH溶液改变溶液的pH(忽略过程中溶液的温度变化),溶液中含R微粒的分布分数(平衡时,某种含R微粒的浓度÷各种含R微粒浓度之和)与溶液pH的变化关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 曲线③表示的分布分数与溶液pH的变化
B. 当溶液的时,存在:
C. Y点溶液中存在:
D. KHR溶液中存在:
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,曲线①表示的分布分数与溶液pH的变化,曲线②表示的分布分数与溶液pH的变化,曲线③表示的分布分数与溶液pH的变化。
【详解】A.当溶液的时,的分布分数为100%,因此判断曲线③表示的分布分数与溶液pH的变化,A正确;
B.当溶液的时,正负离子达到平衡,存在:,B正确;
C.根据分析,Y点曲线①③所表示物质浓度相同,根据离子守恒,溶液中存在:,C正确;
D.KHR溶液中还会电离,存在平衡:,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 电催化硝酸盐合成氨()是同时进行绿色合成和去除污染物的一种很有前景的绿色化学方法。请根据所学知识回答下列问题:
(1)电催化合成氨的反应历程图如图,*表示吸附状态,中N的化合价为___________价。该历程中断裂和形成的化学键为___________(填“极性”或“非极性”)键。
(2)电催化去除废水中的硝酸盐的装置如图所示。
①M极为电源的___________(填“正”或“负”)极,A极发生___________(填“氧化”或“还原”)反应。
②该装置工作时,电极A上的电极反应式为___________。
③理论上,每处理1 mol 转移的电子的数目为___________,可生成的在标准状况下的体积为___________L。
【答案】(1) ①. +5 ②. 极性
(2) ①. 正 ②. 氧化 ③. ④. 8 ⑤. 44.8
【解析】
【小问1详解】
中N的化合价为+5价,由图可知,该历程中转化为*NH3,断裂了氮氧极性键,形成了氮氢极性键。
【小问2详解】
①由图可知,电解过程中,H2O在A电极失去电子发生氧化反应生成O2,A为电解池的阳极,M极为电源的正极;
②由图可知,电解过程中,H2O在A电极失去电子发生氧化反应生成O2,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:;
③由图可知,在B电极得到电子生成,电极反应式为:,每处理1 mol 转移的电子的数目为8NA,由可知生成2molO2,在标准状况下的体积为44.8L。
17. 太阳能甲烷-水蒸气重整制氢过程因具有反应物储量丰富、成本低、产量高等特点而被广泛采用。制氢过程中发生的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)制氢过程中可能发生副反应Ⅲ:,该反应的_____。已知该反应的,其自发进行的最低温度为_____(取整数)K。
(2)加压使平衡转化率降低,但工业生产中仍采用较高的压强,原因可能为_____(填一条即可,下同),为弥补加压带来的不利因素,可采取的措施为_____。
(3)T℃下,向恒容密闭容器中充入和,仅发生反应Ⅰ,反应过程中总压强随时间的变化关系如图所示。
①内,的平均反应速率为_____。
②甲烷的平衡转化率为_____%。
③为用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数(分压=总压×物质的量分数),则T℃下反应Ⅰ的平衡常数为_____。
【答案】(1) ①. ②. 490
(2) ①. 保证较高的反应速率(或节省动力、提高催化剂利用率等合理答案) ②. 增加H2O(g)浓度(或升高体系的温度)
(3) ①. 0.1125 ②. 75 ③. 12.15
【解析】
【小问1详解】
反应Ⅰ: ;
反应Ⅱ: ;
反应Ⅲ: ;
反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ,;
已知该反应的,,其自发进行<0,故T>490K;
【小问2详解】
CH4(g) + H2O (g)=3H2(g) + CO (g)为气体分子数增大的吸热反应,增大压强时平衡逆向移动,CH4平衡转化率降低,但反应速率加快,生成物的产量增多,有利于搞高经济总量,为弥补加压带来的不利因素,可增加H₂O (g)浓度、升高体系的温度等措施使平衡向正向移动,提高CH4的转化率,
故答案为:保证较高的反应速率(或节省动力、提高催化剂利用率等合理答案),有利于搞高经济效益:增加H2O(g)浓度(或升高体系的温度);
【小问3详解】
设平衡时CH4物质的量的变化量为a mol,列三段式如下:
同温同体积下,压强之比等于物质的量之比,,解得a=0.75;
故平衡时,CH4、H2O、H2、CO的物质的量分别为0.25mol、1.25mol、2.25mol、0.25mol,
则0~10mn内,H2的平均反应速率为;
甲烷的平衡转化率为×100%=75%;
CH4、H2O、H2、CO的平衡分压分别为、、、,
则T℃下反应Ⅰ的平衡常数。
18. 是一种重要的化工原料,25°C时,,;:,。
(1)写出硫化氢在水中的电离方程式:___________(写出第一步电离即可)。
(2)常温下,将10 mL 0.1 mol·L 溶液和10 mL 0.1 mol·LHCl溶液混合,混合后溶液的pH___________(填“大于”或“小于”)7,溶液中含硫微粒的浓度大小顺序为___________。
(3)常温下,水溶液中和的浓度变化如图所示,下列说法正确的是___________(填标号)。
A. 将硫化氢通入水中,溶液中的变化:a→b
B. b点溶液中可大量存在的离子:,,、
C. 将硫氢化钾固体加到水中,水的电离程度减小
D. c点时加入少量硫化钠固体,最终不变
(4)常温下,实验室常用硫酸铜溶液除去硫化氢,其反应原理为,该反应的平衡常数为___________(保留3位有效数字)。
(5)硫化物也常用于除去废水中的重金属离子。向含的废水中加入沉淀剂FeS,发生反应的离子方程式为___________,当反应达到平衡时,___________。
【答案】(1)
(2) ①. 大于 ②. (3)AD
(4)
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
硫化氢是弱电解质,在水溶液中主要电离为HS-、H+,电离方程式为;
【小问2详解】
等浓度、等体积的Na2S和HCl反应生成等物质的量浓度的NaCl、NaHS,H2S的,其,则,HS-的电离程度弱于其水解程度,溶液显碱性;因为HS-的电离程度弱于其水解程度且其电离和水解都是微弱的,因此溶液中含硫微粒的浓度大小顺序为;
【小问3详解】
硫化氢是弱电解质,在水溶液中主要电离为HS-、H+,溶液中氢离子浓度增大、氢氧根离子浓度减小,A正确;
Fe3+会将S2-氧化,二者不能大量共存,B错误;
根据第2问解析,HS-的电离程度弱于其水解程度,将硫氢化钾固体加到水中,水的电离程度增大,C错误;
,温度不变则最终不变,D正确;
【小问4详解】
①
②
③
④
则①=②+③-④,①的平衡常数为;
【小问5详解】
<,则向含的废水中加入沉淀剂FeS,FeS转化为CuS,离子方程式为;当反应达到平衡时,。
19. 某电化学原理的示意图如图。填写下列空白:
(1)甲池中通入的电极为___________极,工作过程中,甲池溶液的碱性会___________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
(2)若乙池中A为石墨电极,则A作___________极,该电极的电极反应式为___________;若乙池中A为铁电极,当铁电极的质量增加10.8 g时,理论上甲池中消耗的氧气在标准状况下的体积为___________L。
(3)若将乙池设计为电解精炼铜的装置,则___________(填“A”或“B”,下同)极为粗铜;若将乙池改为电镀装置,则___________极为待镀金属制品。
【答案】(1) ①. 正 ②. 减弱
(2) ①. 阴 ②. ③. 0.56
(3) ①. B ②. A
【解析】
【分析】甲池为碱性甲醇燃料电池,通入甲醇的电极是负极,甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,负极反应式为,通入氧气的电极是正极,正极反应式为O2+2H2O+4e−=4OH−;乙池有外接电源,属于电解池,根据装置图,B是阳极,A是阴极,据此分析解题。
【小问1详解】
据分析可知,甲池中通入氧气的电极为正极,正极反应式为O2+2H2O+4e−=4OH−,负极反应式为,总反应为:,工作过程中生成水、消耗氢氧根,甲池溶液的碱性会减弱。
【小问2详解】
据分析可知,乙池中A作阴极,电极反应为Ag++e-=Ag,若乙池中A为铁电极,电极反应为Ag++e-=Ag;当铁电极的质量增加时10.8g,生成Ag的物质的量为0.1mol,转移电子数为0.1mol,通入氧气的电极反应式为O2+2H2O+4e−=4OH−,所以理论上甲池中消耗的氧气的物质的量为0.025mol,在标准状况下的体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L。
【小问3详解】
用电解方法精炼粗铜,乙池电解液选用CuSO4溶液,粗铜作阳极,即B作阳极,若将乙池改为电镀装置,待镀金属制品作阴极,即A作阴极。
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