内容正文:
大英中学创新部高2023级十月素质测评化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Cl-35.5 Ca-40 S-32 Cr-52 N-14 Na-23 Al-27 Cu-64
1、 选择题(每题3分,共42分)
1.下列说法正确的是( )
①化学变化都伴随着能量变化,主要表现为热量的变化,凡是吸热反应都需要加热
②中和热测定实验中只需要如下玻璃仪器:烧杯、温度计、量筒
③电化学腐蚀和化学腐蚀都是金属被氧化的过程,电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍的多
④用电解原理保护金属时,金属应作电解池阴极
⑤催化剂能使化学反应速率增大的主要原因是降低了活化能
⑥任何化学反应,增大压强,都可增加活化分子总数,从而使反应速率增大
A.②③④ B.③④⑤ C.①④⑤ D.①⑤⑥
2.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( )
A. 已知CrO5中Cr元素的化合价为+6,则13.2g克CrO5分子中存在过氧键的数目为0.2NA
B.常温下,1L0.1mol·L-1HF(Ka=8.1×10-4)溶液中所含H+的数目约为9.0×10-3NA
C. 分别向含0.1mol的氯化铁溶液中加入足量锌粉和铜粉,转移的电子数目均为0.1NA
D.7.2gCaO2和CaS的混合物中,含有的阴阳离子总数为0.2NA
3.下列与滴定实验有关的说法中正确的是( )
A.醋酸滴定未知浓度的NaOH溶液时,用甲基橙作指示剂,会导致测定结果偏高
B.NaOH标准液滴定盐酸,若滴定结束时俯视刻度,会导致测定结果偏高
C.用碱式滴定管准确量取20.00mL的高锰酸钾溶液
D.用滴定亚硫酸钠溶液时,当最后一滴高锰酸钾标准液滴入锥形瓶中,溶液颜色由无色变为
粉红色时,即达滴定终点
4.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.的溶液:、、、
B.甲基橙呈红色的溶液:、、、
C.的溶液:K+、Na+、、
D.25℃时,由水电离产生的为的溶液中:、、、
5.如表是几种物质的标准生成热(由对应稳定单质生成1mol某种物质的焓变叫做该物质的标准生成热)。
物质
标准生成热/
-241.8
-171.8
-485.7
-464.9
根据表中数据所得结论正确的是( )
A.的燃烧热为
B.完全燃烧1mol ,放热171.8kJ
C.稳定性:
D.
6.金属钠和氯气反应的能量关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.,在相同条件下,的
B.的值数值上和共价键的键能相等
C.
D.,其原因可能是破坏了分子间作用力,却形成了离子键
7.液化石油气的主要成分C3H8在光照条件下与Cl2反应,可得到各种氯代丙烷。已知:
①C3H8与Cl2反应的机理为自由基反应,包括以下几步:
Ⅰ.链引发:
Ⅱ.链传递:,,……
Ⅲ.链终止:,,……
②丙烷氯代反应中链传递的一步反应能量变化如下,下列说法正确的是( )
A.将液化石油气灶改用天然气为燃料,若进气口保持不变,则需要调大风门
B.先将Cl2用光照射,然后迅速在黑暗处与C3H8混合,可得到氯代丙烷
C.先将Cl2用光照射,然后在黑暗处放置较长时间,再与C3H8混合,可得到氯代丙烷
D.断裂—CH3中1 mol C—H比断裂—CH2—中1 mol C—H所需能量小
8.研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生可逆反应的能量变化及反应历程如图所示,不正确的是( )
A.反应中Fe+是催化剂,FeO+是中间产物
B.总反应速率由反应②的速率决定
C.反应①②均为放热反应
D. 当有14gN2生成时,转移1mole-
9.根据实验操作和现象,不能得出相应结论的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
等体积、pH=3的两种酸HA和HB,分别与足量的Zn反应,酸HA放出的氢气多
酸性:HB>HA
B
将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸,滴加KSCN溶液,溶液变红
Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸前已氧化变质
C
将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中,气体红棕色加深
2NO2(g) N2O4(g),ΔH<0
D
向苯酚(C6H5OH)浊液中滴加Na2CO3溶液,浊液变澄清
结合H+的能力:>C6H5O-
10.将等量的分别快速通入等体积等物质的量浓度的溶液和溶液中(除无氧溶液外,都产生白色沉淀),测得各溶液pH随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.曲线a所示溶液pH降低的原因:、
B.依据曲线b可推知无氧溶液能氧化溶液
C.曲线c所示溶液中发生反应的离子方程式为:
D.曲线d所表示的过程中氧化的主要微粒是
11.下列图示与对应的叙述相符的是( )
A.图1表示相同温度下,向等体积pH=10的氢氧化钠溶液和氨水中分别加水稀释时pH的变化曲线,
其中a表示氨水稀释时pH的变化曲线
B.图2表示压强对可逆反应的影响,b的压强比a的压强大
C.图3表示与发生反应过程中的能量变化,则的燃烧热为
D.图4表示某可逆反应的反应速率随时间的变化,时刻改变的条件一定是使用了催化剂
12.肼()是一种还原性较强的液体,在生物膜电极表面容易发生氧化反应,从而达到无污染净化高浓度酸性NO废水的目的,其装置如图所示。其中M为阴离子交换膜,N为阳离子交换膜。下列说法错误的是( )
A.X为低浓度KOH溶液
B.通过N自左向右做定向移动
C.负极上的电极反应式为
D.电池放电时,正、负极产生的的物质的量之比为1∶1
13.一种光辅助可充电钠离子电池利用水系的电解液和NaI电解液分别作为电池的活性物质,并且将光电极嵌入到新型钠离子电池的正极,作为太阳能转化及存储基元。下列说法错误的是( )
A.放电时,a电极的电极反应式为:
B.充电时,光电极的电极反应式为:
C.放电时,钠离子从右向左迁移
D.充电时,太阳能转化为电能,电能又转化为化学能
14.T℃时,向容积为2 L的刚性密闭容器中充入1 mol CO2和一定量的H2发生反应:。平衡时p(HCHO)与起始的关系如图所示。已知初始加入2 mol H2,容器
内的总压强为1.2m kPa。下列说法正确的是( )
A.5 min时反应到达c点,
B.a点时,混合气体平均摩尔质量为
C.b点时,
D.c点时,再加入CO2(g)和H2O(g),使二者分压均增大0.1m kPa,平衡不移动
二、解答题(共58分,除指定空外其余每空2分)
15. (1)现有常温下的盐酸(甲)、的醋酸溶液(乙)和(丙),请根据下列操作回答:
①常温下,将丙溶液加水稀释,下列数值变大的是___________(填字母)。
A. B. C. D.
②已知,则醋酸溶液(乙)的浓度为_____(结果保留三位有效数字)。
③常温下,取甲、乙各1mL分别稀释至100mL,稀释后,溶液的pH:甲______乙(填“>”“<”或“=”)(1分)。
(2)①相同条件下,取相同体积、相同pH的、和三种碱溶液,分别滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,用去酸的体积分别为、、,则三者的大小关系为________。
②某温度下,,将的溶液和的溶液混合均匀,测得溶液的,则___________。
(3)已知:在25℃,有关弱电解质的电离平衡常数如下表:
弱电解质
电离平衡常数
① 将通入氨水中,当降至时,溶液中的___________。
② 向NaClO溶液中通入少量SO2气体充分反应,写出离子方程式___________。
16.碘在科研与生活中有重要作用。
Ⅰ.实验室按如下实验流程提取海带中的碘。
(1)上述实验流程中不需要用到的仪器是___________(从下列图中选择,写出名称)。
(2)“氧化”时加入3 mol·L−1 H2SO4溶液和3%H2O2溶液,发生反应的离子方程式为___________。
(3)海带灰中含有的其他可溶性无机盐,是在___________(从以上流程中选填实验操作名称)中实现与碘分离。
Ⅱ.测定反应 的平衡常数K
常温下,取2个碘量瓶分别加入下表中的药品,振荡半小时,均有少量固体不溶。取一定体积的上层清液,加入淀粉作指示剂,用c1 molL-1 Na2S2O3溶液进行滴定(发生反应),测定和的总浓度,进而可以测得K。
(注:在本实验中,认为碘在水中和KI溶液中达到饱和时,它们的碘分子浓度c(I2)相等)
碘量瓶 (实验Ⅰ)
碘量瓶 (实验Ⅱ)
药品
0.5 g研细的碘,100 mL c2 molL-1 KI
0.5 g研细的碘,100 mL H2O
I2和I3-的总浓度
c3 molL-1
c4 molL-1
(4)Na2S2O3溶液也可以滴定的原因是___________(用平衡移动原理回答);滴定终点的实验现象为___________。
(5)实验I中,c()=___________mol/L(用含c1、c2、c3或c4的式子表示,下同),反应的平衡常数K=___________。
(6)若所加的碘偏少,导致实验I中碘量瓶振荡半小时后无固体剩余(不饱和),而实验Ⅱ的碘量瓶中仍有固体不溶,则测得的K将___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
17. 很多含氮化合物都在工业生产和生活中有着重要作用,请回答下列相关问题。
(1)以和为原料合成尿素,反应历程中的能量变化如图所示。
①第一步反应在___________(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。第___________(填“一”或“二”)步反应的逆反应活化能较大。(各1分)
②总反应的热化学方程式为___________。
③该反应达到化学平衡后,下列措施能提高转化率和反应速率的是___________(填标号)。
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度 C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(2)氨的催化氧化过程可发生以下两种反应,该过程易受催化剂选择性影响。
Ⅰ:;
Ⅱ:;
在容积为的密闭容器中充入和,在催化剂作用下反应,生成物和的物质的量随温度的变化曲线如图。
①当温度处于时,的物质的量减少,NO的物质的量增加,其原因是___________。
②时反应后,反应Ⅰ的浓度商___________,此时该反应的平衡常数K___________Q(填“>”“<”或“=”)。
(3)肼-空气燃料电池是一种新型环保型碱性燃料电池,电解质溶液是的溶液。肼-空气燃料电池放电时,负极的电极反应式为___________。若使用肼-空气燃科电池电解精炼铜,当阴极质量增加时,胼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气___________(假设空气中氧气体积分数为)。
18.亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,制备亚氯酸钠工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)亚氯酸钠是一种高效漂白剂可用作纸浆、纸张和各种纤维的漂白,主要原因是亚氯酸钠具有 性。(1分)
(2)制备ClO2气体的化学方程式为2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O,制备时可用S代替H2O2,写出该反应的离子方程式 (已知氧化产物为SO2) 。
(3)可从“废液”中回收的主要物质是 (填化学式),“结晶”后经过滤即可获得粗产品。
(4)测定某亚氯酸钠样品的纯度:准确称取亚氯酸钠样品mg,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量稀硫酸(发生反应ClO+4I-+4H+=2I2+Cl-+2H2O),配成250mL待测液。移取25.00mL待测液置于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用cmol·L-1的Na2S2O3标准溶液进行滴定,消耗Na2S2O3标准溶液VmL(已知:I2+2S2=2I-+S4)
①移取25.00mL待测液的仪器的名称是 。
②该样品中NaClO2的质量分数为 (用含m、c、V的代数式表示) 。
(5)某同学设计实验确定Al(NO3)3·xH2O的结晶水数目。称取样品7.50g,经热分解测得气体产物中有NO2、O2、HNO3、H2O,其中H2O的质量为3.06g;残留的固体产物是Al2O3,质量为1.02g。计算:
①x= 。②气体产物中n(O2) mol。
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大英中学创新部高2023级十月素质测评化学试卷答案
1.B【详解】①化学变化中存在化学键的断裂和形成,因此都伴随着能量变化,主要表现为热量的变化,但吸热反应不一定都需要加热条件,如NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应,但反应在常温下就可以发生,①错误;②中和热测定实验中除需要烧杯、温度计、量筒等外,还需要的玻璃仪器有环形玻璃搅拌棒,②错误;③电化学腐蚀和化学腐蚀都是金属原子失去电子被氧化的过程,一般情况下金属发生电化学腐蚀要比化学腐蚀普遍的多,③正确;④用电解原理保护金属时,金属应连接外接电源的负极,作电解池的阴极,④正确;⑤催化剂能改变反应途径,降低反应的活化能,使更多的普通分子变为活化分子,活化分子数增加,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增加,因此化学反应大大速率,⑤正确;⑥对于化学反应,若反应前后没有气体参加,则增大压强,活化分子总数不变,化学反应速率也不变,⑥错误;综上所述可知:说法正确的是③④⑤,故合理选项是B。
2.C【详解】A.中元素的化合价为,根据物质中元素化合价代数和为0可知,中1个显价,4个显,故过氧键数目为,A正确;B.由电离方程式可知溶液中,,则,B正确;C.向含的氯化铁溶液中加入足量锌粉,发生反应的离子方程式为3Zn+2Fe3+=2Fe+3Zn2+,转移电子数目为,C错误;
D.由钙离子和过氧根离子构成,由钙离子和硫离子构成,两物质的阴阳离子数目比均为,和的混合物中,阴阳离子总数为,D正确;故选C。
3.A【详解】A.甲基橙的变色点为3.1~4.4,醋酸滴定未知浓度的NaOH溶液时,用甲基橙作指示剂,则消耗的醋酸物质的量偏多,则导致测定结果偏高,故A正确;B.NaOH标准液滴定盐酸,若滴定结束时俯视刻度,所读出的体积偏小,则导致测定结果偏低,故B错误;C.高锰酸钾具有强氧化性,应该用酸式滴定管量取,故C错误;D.用滴定亚硫酸钠溶液时,当最后一滴高锰酸钾标准液滴入锥形瓶中,溶液颜色由无色变为紫红色时,且半分钟内颜色保持不变,即达滴定终点,故D错误。答案为A。
4.C【详解】A.具有还原性,而在酸性条件下,具有强氧化性,与在酸性条件下发生氧化还原反应而不能大量共存,故A项不符合题意;B.使甲基橙呈红色的溶液呈酸性,与H+反应而不能大量共存,故B项不符合题意;C.的溶液呈碱性,在碱性条件下,这四种离子不发生任何反应,能大量共存,故C项符合题意;D.由水电离产生的为的溶液可能是酸溶液,也可能是碱溶液,在酸性条件下与H+反应而不能大量共存,在碱性条件下,、与反应生成沉淀而不能大量共存,故D项不符合题意。答案选C。
5.C【详解】A.生成气态水的反应热不是燃烧热,故A说法错误;B.CH2=CHCH2OH(g)的标准生成热不等于其燃烧热,故B说法错误;C.物质的能量越低越稳定,故C说法正确;D.CH2=CHCH2OH(g)+H2O(g)⇌HOCH2CH2CH2OH(g) ΔH=ΔHf(HOCH2CH2CH2OH)-[ΔHf(CH2=CHCH2OH) +ΔHf(H2O)] =-464.9kJ⋅mol−1- (-171.8kJ⋅mol−1-241.8kJ⋅mol−1) =-51.3kJ⋅mol−1,故D说法错误;故本题选C。
6.C【详解】A.2Cl(g)得电子转化成2Cl-(g)会放热,则△H5<0,Cl的非金属性强于Br,Cl(g)比Br(g)更易得电子,故相同条件下,2Cl(g)比2Br(g)放出的热量更多,A项正确;B.△H4为Cl2(g)→2Cl(g)的焓变,是断裂Cl2(g)中的Cl-Cl键,故△H4与Cl-Cl键的键能相等,B项正确;C.根据盖斯定律,△H1=△H2+△H3+△H4+△H5+△H6+△H7,C项错误;D.△H7为2NaCl(g)→2NaCl(s)的焓变,同一物质的气态变固态放出能量,则△H7<0,固态NaCl中存在离子键,故可能原因是破坏了分子间作用力,却形成了离子键,D项正确;答案选C。
7.B【详解】A.当将液化石油气灶改用为天然气燃料时,如果进气口保持不变,即燃料气体的流量不变,由于天然气的的耗氧量低,则可以调节小风门,A错误;B.在光照条件下,氯气分子会吸收光能并分解成自由基,在黑暗处,已经生成的氯自由基与丙烷反应,可以生成氯代丙烷,B正确;C.在黑暗条件下,已经生成的氯自由基会很快失去活性,因为它们无法继续吸收光能来维持链式反应。因此,即使氯气在光照下已经部分分解,但在黑暗处放置较长时间后,这些自由基的数量会大大减少,甚至可能几乎不存在,几乎不可能生成氯代丙烷,C错误;D.键能越大的化学键越稳定,越不容易被断裂。甲基中的C-H键比亚甲基中的C-H键更强,那么断裂甲基中的C-H键所需的能量应该更大,D错误;故选B。
8.B【解析】A.由图可知,Fe+先转化为FeO+,FeO+后续又转化为Fe+,反应前后Fe+未发生变化,因此Fe+是催化剂,FeO+是中间产物,A正确;B.由图可知,反应①的能垒高于反应②,因此反应①的速率较慢,总反应速率由反应①的速率决定,B错误;C.由图可知反应①②中的反应物能量大于产物能量,故反应①②均为放热反应,C正确;D.由图可知,总反应方程式为:N2O+CO⇌Fe+CO2+N2,N元素化合价从+1价降低至0价,当有14g N2生成时,即生成0.5molN2,转移电子的物质的量为0.5mol×2=1mol,D正确;故选B。
9.B【详解】A. 与足量的Zn反应,酸HA放出的氢气多,说明酸HA的物质的量比HB多,推出相同pH时,c(HA)>c(HB),即酸性HB>HA,故A不符合题意;B. 在酸性环境中,具有强氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,对检验Fe(NO3)2是否变质产生干扰,故B符合题意;C. NO2中存在:,放入热水中,气体颜色加深,说明反应向逆反应方向进行,根据勒夏特列原理,该反应的正反应方向为放热反应,即△H<0,故C不符合题意;D. 因为碳酸的酸性强于苯酚,因此溶液变澄清,说明苯酚与发生C6H5OH+→+C6H5O-,从而推出结合H+能力:>C6H5O-,故D不符合题意;故答案为B。
10.C【详解】A.曲线a表示无氧环境下,氯化钡溶液 pH减小,说明二氧化硫与水反应生成了弱酸亚硫酸,溶液pH降低的原因是SO2+H2OH2SO3H++HSO,A选项错误;B.根据曲线b可知,0.1 mol·L-1的Ba(NO3)2在无氧环境下可以氧化二氧化硫,但KNO3溶液(无氧)氧化溶液不存在pH变化,则依据曲线不能推知无氧溶液能氧化溶液,B选项错误;C.曲线c表示有氧环境下,氯化钡溶液pH变化较大,则说明二氧化硫被氧气氧化为强酸硫酸,反应的离子方程式是2Ba2++O2 +2SO2+2H2O=2BaSO4↓+4H+,C选项正确;D.氯化钡、硝酸钡在有氧环境下,pH变化几乎相同,所以不能说明曲线d所表示的过程中NO是氧化SO2的主要微粒,D选项错误;答案选C。
11.A【详解】A.一水合氨是弱电解质,存在电离平衡,稀释时,一水合氨的电离平衡被破坏,继续电离,pH=10的氢氧化钠溶液和氨水,加入等体积的水时,NaOH溶液的pH变化大,氨水的pH变化小,所以a表示氨水稀释时pH的变化曲线,无限稀释时,溶液的pH接近于7,故A选;B.因为D是固态,反应物气体分子数大于生成物,压强增大,平衡正向移动,达到平衡后,反应物的百分含量会下降,故B不选;
C.燃烧热为常温常压下,1mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,H2完全燃烧应该生成(l)而不是,故C不选;D.对于反应前后气体体积不变的反应,增大压强,正、逆反应速率的变化也与图4一样,故D不选;故选A。
12.D【分析】由题干信息可知,通入N2H4一极为负极,电极反应为:N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O,通入硝酸根酸性废水的一极为正极,电极反应为:2+10e-+12H+=N2+6H2O,KOH溶液中OH-通过阴离子交换膜M进入负极区,K+通过阳离子交换膜N进入正极区,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,KOH溶液中OH-通过阴离子交换膜M进入负极区,K+通过阳离子交换膜N进入正极区,故X为低浓度KOH溶液,A正确;B.由分析可知,左边为负极,右边为正极,阳离子流向正极,故通过N自左向右做定向移动,B正确;C.由分析可知,负极上的电极反应式为,C正确;D.根据电子守恒可知,电池放电时,正、负极产生的的物质的量之比为2∶5,D错误;故答案为:D。
13.C【分析】根据题意:TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电,所以充电时,太阳能转化为电能,电能又转化为化学能,充电时Na2S4还原为Na2S,放电和充电互为逆过程,所以a是负极,b是电池的正极,在充电时,阳极上发生失电子的氧化反应:,据此回答;
【详解】A.A.充电时Na2S4还原为Na2S,放电和充电互为逆过程,所以a是负极,电极反应式为:4S2--6e-=,A正确; B.在充电时,阳极b上发生失电子的氧化反应,根据图示知道电极反应为,B正确;C.放电时,a是负极,b是正极,钠离子是阳离子,应该从右向左,移向正极,C错误;D.TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电,所以充电时,太阳能转化为电能,电能又能转化为化学能,D正确。
14.D【详解】A.根据图像可知:在反应开始时加入n(CO2)=1 mol,n(H2)=2 mol,反应进行到c点时,假设CO2变化的物质的量是x mol,根据物质反应转化关系可知反应产生HCHO、H2O的物质的量是x mol,平衡时气体的物质的量分别是n(CO2)=(1-x) mol,n(H2)=(2-2x) mol,n(HCHO)=n(H2O)=x mol,平衡时气体总物质的量为n(总)=(1-x) mol+(2-2x) mol+x mol+x mol=(3-x)mol,此时气体总压强p(总)=,HCHO的压强为p(HCHO)==0.2m kPa,解得x=0.5 mol,故5 min时反应到达c点,v(H2)==0.1 mol/(L·min),A错误;B.根据图像可知:在a点时=1,n(H2)=n(CO2)=1 mol,假设反应消耗CO2的物质的量是y mol,根据物质反应转化关系可知平衡时n(CO2)=(1-y) mol,n(H2)=(1-2y)mol,n(HCHO)=n(H2O)=y mol,平衡时气体总物质的量为n(总)=(1-y) mol+(1-2y) mol+y mol+y mol=(2-y)mol,平衡时气体压强为p(平衡)=,p(HCHO)==x mkPa,解得y=mol,气体的总物质的量n(总)=(2-y)mol=(2-)mol,a点混合气体的平均摩尔质量为g/mol,B错误;
C.温度不变,化学平衡常数不变,故b点时反应的化学平衡常数与c点对应的平衡常数相等,c点平衡下,p(CO2)=;同理p(H2)=0.4mkPa,p(HCHO)=p(H2O)=0.2mkPa,则Kp=,C 错误;
D.c点时再加入CO2(g)和H2O(g),使二者分压均增大0.1m kPa,此时Qp==Kp,化学平衡不移动,D正确;故合理选项是D。
15.(1) ①. CD ②. 5.71(或5.72) ③. > (2) ①. ②. 9:1
(3) ①. 10.2 ②. AD
【小问1详解】①氨水中存在NH3·H2ONH+OH-,加水稀释,促进一水合氨的电离
A.,Kw只受温度影响,加水稀释,c(NH3·H2O)减小,Kw不变,因此加水稀释,该比值减小,故A不符合题意;B.加水稀释c(OH-)降低,根据Kw= c(OH-)·c(H+),c(H+)增大,因此加水稀释,该比值减小,故B不符合题意;C.加水稀释,促进电离,n(NH)增大,故C符合题意;
D.,加水稀释促进电离,n(NH)增大,n(NH3·H2O)减小,因此加水稀释,该比值增大,故D符合题意;答案为CD;②pH=2的醋酸溶液,溶液中c(H+)=10-2mol/L,醋酸属于弱酸,电离程度微弱,有c(CH3COO-)≈c(H+)=10-2mol/L,醋酸的电离平衡常数Ka=,计算得出c(CH3COOH)≈5.71或5.72,故答案为5.71或5.72;③盐酸强酸,醋酸为弱酸,相同pH时,稀释相同倍数,强酸溶液pH变化大,即稀释后,溶液pH:甲>乙;故答案为>;
【小问2详解】①Ba(OH)2、NaOH均为强碱,pH相同时,两溶液中c(OH-)相同,向等体积的两种溶液滴加等浓度的盐酸,两种碱消耗盐酸的量相等,即V1=V2,NH3·H2O为弱碱,相同pH时,c(NaOH)<c(NH3·H2O),向等体积的氨水和NaOH中滴加等浓度盐酸,氨水消耗的盐酸体积多,即V3>V2,综上所述,三者大小关系是V3>V2=V1;故答案为V3>V2=V1;②该温度下,Kw=1.0×10-12,当pH=6时,溶液向中性,硫酸、氢氧化钠混合后溶液pH=7,溶液显碱性,因此有,解得Va∶Vb=9∶1;故答案为9∶1;
【小问3详解】①溶液中=1.02;故答案为1.02;
②根据表中数据,判断出电离H+能力强弱顺序:H2SO3>H2CO3>HSO>HClO>HCO;但因为ClO-的强化性,会将SO2氧化为SO42-,此处氧化还原反应优先级靠前,发生反应:ClO-+ SO2+H2O= SO42-+ Cl-+2H+,由于SO2少量,反应生成的H+会与溶液中剩余的ClO-反应生成弱电解质HClO,综上所述,离子方程式为3ClO-+ SO2+H2O= SO42-+ Cl-+2HClO
16.(1)蒸发皿、酸式滴定管 (2) (3)萃取、分液 (4) ①. 发生反应,使c(I2)降低,平衡左移,最终使I3-完全消耗 ②. 滴入最后半滴标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变
(5) ①. c3-c4 ②. (6)偏小
【解析】【分析】从海带中提取碘,首先在坩埚中灼烧海带,把海带灰溶解过滤,用过氧化氢氧化碘离子,生成碘单质,用四氯化碳萃取溶液中的碘并分液,得到碘的四氯化碳溶液,以此解题。
【小问1详解】灼烧需要坩埚,过滤需要漏斗,萃取需要分液漏斗,故未用到的仪器是蒸发皿、酸式滴定管;
【小问2详解】海带中的碘以的形式存在,故离子方程式为;
【小问3详解】海带中含有的其他无机盐,以萃取、分液实现与碘分离;
【小问4详解】由于发生反应,使c(I2)降低,平衡左移,最终使I3-完全消耗,故Na2S2O3溶液也可以滴定;滴定过程中,碘单质被消耗,故滴定终点的实验现象为滴入最后半滴标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变;
【小问5详解】在实验I中,I2和I3-的总浓度c3 molL-1,实验Ⅱ中I2的浓度为c4 molL-1,故,故,则反应的平衡常数;
【小问6详解】若所加的碘偏少,导致实验I中碘量瓶振荡半小时后无固体剩余(不饱和),导致c3偏小,而实验Ⅱ的碘量瓶中仍有固体不溶,导致c4偏大,则测得的K将偏小。
17. (1) ① 低温 ②. 一 ③. 2NH3(g)+CO2(g)= [CO(NH2)2] (s)+H2O(g) ④. D (2) ①. 400℃—840℃之间,随温度的升高,催化剂对反应Ⅰ的选择性提高 ②. ③. <
(3) ①. N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑ ②. 28L
【小问1详解】①第一步反应为放热反应,,反应为气体分子数减小的反应,,根据反应能自发进行,因此在低温下该反应能自发进行;根据图像可知:第一步反应的逆反应活化能较大;②根据图像总反应为两步反应的加和:2NH3(g)+CO2(g)= [CO(NH2)2] (s)+H2O(g) ;③A.选用更有效的催化剂,会增快反应速率,但不会提高转化率,故A错误;B.升高反应体系的温度,会增快反应速率,此反应为放热反应,升温平衡逆向移动,NH3转化率降低,故B错误;C.降低反应体系的温度,会减慢反应速率,此反应为放热反应,降温平衡正向移动,NH3转化率增高,故C错误;D.缩小容器的体积,各物质浓度增大,反应速率加快,同样缩小容器的体积相当于增加压强,平衡正向移动,NH3转化率增高,故D正确;故选D。
【小问2详解】①由图可知,该催化剂在高温时,生成的NO物质的量远大于氮气的,其原因是:400℃~840℃之间,随温度的升高,催化剂对反应Ⅰ的选择性提高;②520 °C时n(NO)=n(N2)=0.2mol,列出如下关系:;,体系中,n(NH3)=(1.5-0.2-0.4)mol=0.9mol,n(O2)=(1.55- 0.25 - 0.3)mol= lmol,n(NO)=n(N2)=0.2mol,n(H2O)= (0.6+0.3)mol=0.9mol,体积为1L,反应Ⅰ的浓度商;反应Ⅰ是放热反应,400-840℃区间,升高温度平衡逆向移动,NO物质的量应当减小,而图像上NO物质的量增大,说明浓度的影响大于温度的影响,反应Ⅰ尚未达到平衡状态,即温度为520℃时,平衡向正反应方向移动,则Q<K;
【小问3详解】肼-空气燃料电池放电时,负极的电极反应式N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑;电解精炼铜时,纯铜作阴极,发生Cu2++2e-=Cu,当铜片的质量变化32g,转移电子的物质的量=,1mol氧气生成-2价氧元素得到4mol电子,则需要空气的体积
18.(1)氧化 (2) (3)Na2SO4
(4) 酸式滴定管或移液管 (5) 9 0.01
【分析】根据流程可知,氯酸钠酸性环境中将H2O2氧化,自身被还原得到ClO2,生成的ClO2被H2O2和NaOH溶液混合溶液吸收,得到NaClO2,将所得的溶液经过一系列操作得到NaClO2晶体,据此分析解题。
【详解】(1)一般具有强氧化性的物质会具有漂白性,亚氯酸钠是一种高效漂白剂,主要是因为其具有氧化性,故答案为:氧化性;(2)根据所给反应方程式可知双氧水作还原剂,所以用S代替双氧水,S作还原剂,题目已知氧化产物为SO2,根据电子守恒可知和S的系数比为4:1,结合元素守恒可得离子方程式为,故答案为:;
(3)由上述反应可知废液中主要溶质为生成的硫酸钠Na2SO4,故答案为:Na2SO4;(4)①待测中加有硫酸显酸性,且有氧化性,应用酸式滴定管或移液管量取,故答案为:酸式滴定管或移液管;②题中反应可得关系式:,反应消耗n(Na2S2O3)=cV×10-3mol,则该样品中NaClO2的质量分数为,故答案为:;(5)①Al(NO3)3·xH2O的摩尔质量为(213+18x)g/mol,根据固体产物氧化铝的质量为1.02g,可知样品中,则,解得x=9,故答案为:9;
②气体产物中,由氢原子守恒,则n(HNO3)=18n[Al(NO3)3·9H2O]-2n(H2O) =0.02×9×2-0.17×2=0.02mol, n(N)=3n[Al(NO3)3·9H2O ]=0.02mol×3=0.06mol,根据氮元素守恒,n(NO2)=(0.06-0.02)mol=0.04mol,根据反应电子转移守恒,,故答案为:0.01mol。
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