精品解析:四川省眉山市彭山区第一中学2024-2025学年高二上学期12月月考化学试题
2024-12-22
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内容正文:
彭山一中2026届高二上学期12月化学考试试题
考试时间75分钟,满分100分
可能用到的原子量 H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56
第I卷(选择题共42分)
一、选择题(包括14个小题,每小题3分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是
A. 青铜器上的铜锈,可用溶液除去
B. 厨房中用热的纯碱液清除油污
C. 锅炉水垢中含有,可先用溶液处理,后用酸除去
D. 可溶性的铝盐、铁盐均可用于自来水的消毒杀菌
2. 发展绿色甲醇产业有助于减少温室气体排放和空气污染。“零碳甲醇燃料”燃烧[]的过程中焓变和熵变均正确的是
A. B.
C. D.
3. 下列热化学方程式正确的是
A. ;则处于相同条件的石墨更加稳定
B. 混合反应后,放出热量,则
C. ,则
D. 的燃烧热为,则
4. 合成氨的热化学方程式为 。最近,吉林大学与韩国、加拿大科研人员合作研究,提出基于机械化学(“暴力”干扰使铁活化)在较温和的条件下由氮气合成氨的新方案(过程如图所示),利用这种方案所得氨的体积分数平衡时可高达。下列说法正确的是
A. 该方案所得氨的含量高,主要是因为使用了铁做催化剂
B. 采用该方案生产氨气,活化能和均减小
C. 该方案氨的含量高,与反应温度较低有关
D. 为了提高氨气的产率,应尽量采取较高温度提高化学反应速率
5. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 在HCl的气流中加热制备无水
B. 溶液中加入少量KSCN固体后颜色变深
C. 分别用等体积的蒸馏水和稀盐酸洗涤AgCl沉淀,后者AgCl损失少
D. 一定条件下,当反应达到平衡后,缩小容积,气体颜色加深
6. 新研制的锌一空气电池适宜用作城市电动车的动力电源,其原理如图。该电池放电时Zn转化为ZnO。下列说法不正确的是
A. Zn电极是该电池的负极 B. Zn电极的电极反应:Zn+H2O—2e—=ZnO+2H+
C. 电池反应为:2Zn+O2=2ZnO D. 溶液中OH—向锌电极移动
7. 醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COO—+ H+,下列叙述不正确的是
A. 升高温度,平衡正向移动,醋酸的电离常数增大
B. 溶液加少量的固体,平衡逆向移动
C. 的溶液加水稀释,溶液中减小
D. 室温下,欲使醋酸溶液的电离度增大,可加入少量冰醋酸
8. 常温下,关于pH=11的氨水溶液,下列说法不正确的是
A. 溶液中
B. 加水稀释100倍后,溶液的
C. 与等体积pH=3的溶液充分混合后,溶液呈碱性
D. 此溶液中由水电离出的和浓度均为
9. 在25 ℃时,FeS的Ksp=6.3×10-18,CuS的Ksp=1.3×10-36,ZnS的Ksp=1.3×10-24.下列有关说法中正确的是
A. 饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为1.3×10-36 mol·L-1
B. 25 ℃时,FeS的溶解度大于CuS的溶解度
C. 向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有FeS沉淀生成
D. 向饱和ZnS溶液中加入少量ZnCl2固体,ZnS的Ksp变大
10. 常温下,浓度均为的几种溶液的pH如下
溶液
①
②
③
pH
8.88
8.33
7.00
下列说法不正确的是
A. ①中,
B. ②中,c(H2CO3)>c(CO)
C. ③中,CH3COONH4对水的电离程度无影响
D. 推测常温下,NH4HCO3的
11. 乙烯气相直接水合反应制备乙醇:。乙烯的平衡转化率和温度、压强的变化关系如下图(起始时,,容器体积为1L)。下列说法错误的是
A. 乙烯气相直接水合反应的 B. 图中压强的大小关系为:
C. 图中a点对应的平衡常数 D. 达到平衡状态a、b所需要的时间:a>b
12. 大连物化所设计了一种乙醇催化脱氢反应的催化剂,催化剂表面上反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注(吸附态不考虑化学反应)。下列说法不正确的是
A. 总过程经历了四步反应历程
B. 决定此过程速率的基元反应是C2H4O(g)+2H*=C2H4O(g) +H2(g)
C. 生成乙醛的总反应方程式为
D. 总过程为吸热反应
13. 下列实验操作、实验现象以及所得出的结论均正确的是
选项
实验
现象
结论
A
向和KSCN混合溶液中,加入少量KCl的固体
溶液颜色变浅
平衡向逆反应方向移动
B
用广泛pH试纸测定溶液的酸碱性
测得pH=3.2
溶液呈酸性,证明在水中的电离程度大于水解程度
C
等体积pH=2的HX和HY两种酸分别与足量的铁反应,用排水法收集气体
HX放出的氢气多且反应速率快
酸的强弱:HX<HY
D
向溶液中先滴加2滴溶液,再滴加2滴溶液
先生成白色沉淀,后生成红褐色沉淀
A. A B. B C. C D. D
14. 常温下,将NaOH溶液滴加到H2A溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 曲线M表示pH与的关系
B.
C. 图中b点对应溶液中:c(Na+)<3(A2-)
D. 在pH=5的溶液中:c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)
第Ⅱ卷(非选择题共58分)
15. 研究电解质在水溶液中的离子反应与平衡有重要的意义。已知常温时部分弱电解质的电离平衡常数如表所示。
化学式
HCN
电离平衡常数
假设下列溶液温度均为常温,回答下列问题:
(1)向NaCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为___________。
(2)物质的量浓度为0.1mol/L的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是___________(填字母)。
A. B. C. D.
(3)物质的量浓度均为0.1mol/L的下列四种溶液,pH由大到小的顺序是___________(填字母)。
A. CH3COONa B. Na2CO3 C. NaCN D. NaHCO3
(4)在0.1mol/L KHC2O4溶液中,下列关系正确的是___________(填字母)。
A.
B.
C.
D.
(5)pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH等体积混合,其离子浓度由大到小的顺序为___________。
(6)设pH=5的H2SO4溶液中由水电离出的c(H+)为c1,pH=5的Al2(SO4)3溶液中由水电离出的c(H+)为c2,则___________。
(7)柠檬酸(用H3R表示)为三元弱酸,其电离常数:,,;当时,溶液的pH=___________。(已知)
16. 滴定法是化学分析常用方法,是一种简便、快速和应用广泛的定量分析方法。
I.某实验小组用已知浓度的NaOH标准溶液来滴定未知浓度的醋酸溶液。
(1)实验室先用NaOH固体配制0.1000mol/L的NaOH溶液240mL。
①本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管、烧杯、_______。
②要完成本实验该同学应称出NaOH的质量为_______g(精确到小数点后一位)。
(2)取25.00mL待测液于250mL锥形瓶中,加入2~3滴指示剂,用0.1000mol/LNaOH标准溶液滴定至终点,按上述操作重复3次。回答下列问题:
①滴定过程中加入的指示剂为_______。
②滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛注视_______。
③实验数据记录如表所示。
滴定次数
滴定前碱式滴定管读数/mL
滴定后碱式滴定管读数/mL
1
1.00
30.95
2
2.03
29.23
3
0.56
30.61
根据表中数据计算出醋酸待测液的浓度为_______(保留四位有效数字)。
④在上述实验过程中,下列操作会造成测定结果偏大的是_______(填标号)。
a.量取标准液的碱式滴定管未用标准液润洗
b.取醋酸的酸式滴定管,量取前滴定管尖端有气泡,量取后气泡消失
c.当滴定结束时,俯视碱式滴定管读数
II.某实验小组为了分析补血剂中铁元素的质量分数,用标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是。
(3)滴定至终点时的现象是_______。
(4)该实验小组称取30.0g补血剂在容量瓶中配成250mL溶液,量取25.00mL试样溶液,用标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00mL,则所测补血剂中铁元素的质量分数是_______(结果精确到0.1%)。
17. 某含镍(NiO)废料中有FeO、、MgO、等杂质,用此废料提取的工艺流程如下图所示:
已知:①有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下图所示。
②25℃时,的电离常数,HF的电离常数,。
(1)“酸浸”时,为提高浸出速率,可采取的措施有_______(写一条即可)。
(2)废渣1的主要成分是_______(填化学式)。的电离方程式为_______。
(3)调节溶液的pH时若不引入新杂质,加入的适合物质是_______(填一种物质的化学式),调至,得到废渣2的主要成分是_______(填化学式)。
(4)25℃时,溶液呈_______(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(5)已知沉淀前溶液中,当除镁率达到99%时,溶液中_______。
18. 甲烷及其衍生物在国民经济中有着重要的作用。回答下列问题:
(1)研究表明与在催化剂存在下可发生反应制得合成气:
已知:①
②
③
则上述制取合成气反应的_______,利于反应自发进行的条件是_______(填“高温”或“低温”)。
(2)在T℃,向VL体积恒定的密闭容器中,充入10mol和15mol发生反应。
①为了加快该反应的速率,下列措施可行的是_______(填字母)。
A.按原比例充入、 B.缩小容器体积
C.增大反应物与催化剂的接触面积 D.移出产物CO、
②起始时容器内的总压强为25kPa,测得t min后反应达到平衡,的平衡转化率为60%。则从起始到平衡反应的平均速率_______,在该温度下反应的平衡常数_______(为以分压表示的平衡常数,气体分压=气体总压×体积分数)。
(3)下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A. 混合气体的密度保持不变
B. 的物质的量保持不变
C. 容器内混合气体原子总数不变
D. 每生成1molCO的同时消耗1mol
(4)甲醇是重要的化工原料。利用CO与合成甲醇,其反应的化学方程式为。在一容积可变的密闭容器中按一定的投料比充入CO与,在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率(a)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
①该反应平衡常数大小:_______(填“>”或“<”)。
②图中压强_______(填“>”或“<”)。
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彭山一中2026届高二上学期12月化学考试试题
考试时间75分钟,满分100分
可能用到的原子量 H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56
第I卷(选择题共42分)
一、选择题(包括14个小题,每小题3分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是
A. 青铜器上的铜锈,可用溶液除去
B. 厨房中用热的纯碱液清除油污
C. 锅炉水垢中含有,可先用溶液处理,后用酸除去
D. 可溶性的铝盐、铁盐均可用于自来水的消毒杀菌
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液由于水解显酸性,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜,在酸性溶液中会反应,故可以用溶液除去铜锈,故A正确;
B.碳酸钠溶液水解显碱性,加热促进水解,碱性增强,油脂在碱性溶液中水解生成溶于水的物质,所以能用于清洗油污,故B正确;
C.碳酸钙溶解度小于硫酸钙,根据沉淀转化原则可知,锅炉水垢中含有的CaSO4,先用Na2CO3溶液处理使之转化为碳酸钙,碳酸钙能够与醋酸反应生成易溶于水的醋酸钙,所以可以除去水垢,故C正确;
D.可溶性的铝盐或铁盐溶于水,水解生成具有吸附性的氢氧化铝胶体、氢氧化铁胶体,能够吸附水中固体杂质颗粒,所以可以用于净水,但是不具有杀菌消毒作用,故D错误;
答案选D。
2. 发展绿色甲醇产业有助于减少温室气体排放和空气污染。“零碳甲醇燃料”燃烧[]的过程中焓变和熵变均正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】甲醇的燃烧反应为熵增的放热反应,反应ΔH<0、ΔS>0,故选D。
3. 下列热化学方程式正确的是
A. ;则处于相同条件的石墨更加稳定
B. 混合反应后,放出热量,则
C. ,则
D. 的燃烧热为,则
【答案】A
【解析】
【详解】A.已知石墨转化为金刚石为吸热反应,说明石墨比金刚石能量低,则处于相同条件的石墨更加稳定,故A正确;
B.2molSO2、1molO2混合反应后,放出热量akJ,由于实际是可逆反应,因此若消耗2mol SO2,则放出的热量大于akJ,则,故B错误;
C.由于生成了硫酸钡沉淀,因此放出的热量更多,焓变反而越小即,故C错误;
D.H2的燃烧热为,稳定氧化物是H2O(l),则,故D错误;
综上所述,答案为A。
4. 合成氨的热化学方程式为 。最近,吉林大学与韩国、加拿大科研人员合作研究,提出基于机械化学(“暴力”干扰使铁活化)在较温和的条件下由氮气合成氨的新方案(过程如图所示),利用这种方案所得氨的体积分数平衡时可高达。下列说法正确的是
A. 该方案所得氨的含量高,主要是因为使用了铁做催化剂
B. 采用该方案生产氨气,活化能和均减小
C. 该方案氨的含量高,与反应温度较低有关
D. 为了提高氨气的产率,应尽量采取较高温度提高化学反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.由循环图看出,铁是合成氨的催化剂,但催化剂不影响平衡移动,A错误;
B.使用催化剂能降低活化能,但不改变反应的,B错误;
C.合成氨是放热反应,较低的反应温度有利于提高氮气的转化率及氨气的产率,C正确;
D.合成氨是放热反应,温度过高会影响氨气的产率,D错误;
故选C。
5. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 在HCl的气流中加热制备无水
B. 溶液中加入少量KSCN固体后颜色变深
C. 分别用等体积的蒸馏水和稀盐酸洗涤AgCl沉淀,后者AgCl损失少
D. 一定条件下,当反应达到平衡后,缩小容积,气体颜色加深
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化镁水解生成氢氧化镁和氯化氢,在HCl的气流中加热使水解平衡逆向移动,抑制水解,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.Fe(SCN)3溶液中存在一个可逆平衡3SCN-+Fe3+Fe(SCN)3(血红色),加入KSCN等于是增大SCN-的浓度,增大反应物浓度,平衡向正反应方向进行,所以Fe(SCN)3的浓度增加,血红色变深,可用勒夏特列原理解释,故B不符合题意;
C.氯化银沉淀中存在沉淀溶解平衡,盐酸中氯离子浓度较大,用稀盐酸洗涤AgCl沉淀,导致氯化银沉淀溶解平衡逆向移动,减少了氯化银损失,能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.缩小容积,的浓度变大,导致气体颜色加深,虽然平衡正向移动,的浓度减小,但仍然比缩小容积前大,仅通过颜色变化不能说明平衡发生移动,不能用勒夏特列原理解释,D符合题意;
故选D。
6. 新研制的锌一空气电池适宜用作城市电动车的动力电源,其原理如图。该电池放电时Zn转化为ZnO。下列说法不正确的是
A. Zn电极是该电池的负极 B. Zn电极的电极反应:Zn+H2O—2e—=ZnO+2H+
C. 电池反应为:2Zn+O2=2ZnO D. 溶液中OH—向锌电极移动
【答案】B
【解析】
【分析】由锌一空气电池的原理示意图可知,锌电极为原电池的负极,碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成氧化锌,电极反应式为Zn+OH--2e-=ZnO+H2O,石墨电极为正极,在水分子作用下氧气正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,O2+H2O+4e-=4OH-,电池的总反应为2Zn+O2=2ZnO。
【详解】A.由分析可知,锌电极为原电池的负极,故A正确;
B.由分析可知,锌电极为原电池的负极,碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成氧化锌,电极反应式为Zn+OH--2e-=ZnO+H2O,故B错误;
C.由分析可知,电池的总反应为2Zn+O2=2ZnO,故C正确;
D.电池工作时,溶液中阴离子向负极移动,由分析可知,锌电极为原电池的负极,则溶液中OH—向锌电极移动,故D正确;
故选B。
7. 醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COO—+ H+,下列叙述不正确的是
A. 升高温度,平衡正向移动,醋酸的电离常数增大
B. 溶液加少量的固体,平衡逆向移动
C. 的溶液加水稀释,溶液中减小
D. 室温下,欲使醋酸溶液的电离度增大,可加入少量冰醋酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.醋酸在溶液中的电离是吸热过程,升高温度,电离平衡正向移动,电离平衡常数增大,故A正确;
B.向醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体,溶液中的醋酸根离子浓度增大,电离平衡逆向移动,故B正确;
C.由电离常数公式可知,溶液中=,醋酸溶液稀释时,溶液中的氢离子浓度减小,电离常数不变, 则溶液中和的值减小,故C正确;
D.向醋酸溶液中加入加入少量冰醋酸,醋酸溶液的浓度增大,电离平衡正向移动,但醋酸溶液的电离度减小,故D错误;
故选D。
8. 常温下,关于pH=11的氨水溶液,下列说法不正确的是
A. 溶液中
B. 加水稀释100倍后,溶液的
C. 与等体积pH=3的溶液充分混合后,溶液呈碱性
D. 此溶液中由水电离出的和浓度均为
【答案】B
【解析】
【详解】A.常温下pH=11的氨水溶液中c(H+)=1.0×10-11mol·L-1,c(OH-)==1.0×10-3mol·L-1,故A正确;
B.由于一水合氨是弱电解质,加水稀释100倍,会促进一水合氨电离,导致氢氧根离子浓度大于原来的,所以溶液的10>pH>9,故B错误;
C.由于一水合氨是弱电解质,加入等体积pH=3的H2SO4溶液,氨水过量,溶液呈碱性,故C正确;
D.常温下pH=11的氨水中,氢氧根离子抑制了水的电离,氨水中氢离子是水电离的,为1.0×10-11mol/L,则氨水中由水电离产生的c(OH-)=10-11mol/L,故D正确;
故选B。
9. 在25 ℃时,FeS的Ksp=6.3×10-18,CuS的Ksp=1.3×10-36,ZnS的Ksp=1.3×10-24.下列有关说法中正确的是
A. 饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为1.3×10-36 mol·L-1
B. 25 ℃时,FeS的溶解度大于CuS的溶解度
C. 向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有FeS沉淀生成
D. 向饱和ZnS溶液中加入少量ZnCl2固体,ZnS的Ksp变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为,A错误;
B.由FeS的Ksp=6.3×10-18,CuS的Ksp=1.3×10-36可知,二者的组成形式相同,25 ℃时,FeS的溶解度大于CuS的溶解度,B正确;
C.FeS的Ksp=6.3×10-18,ZnS的Ksp=1.3×10-24,向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,首先生成溶解度小的沉淀,因此只有ZnS沉淀生成,C错误;
D.向饱和ZnS溶液中加入少量ZnCl2固体,锌离子浓度增大,ZnS溶解平衡逆向移动,但温度不变,ZnS的Ksp不变,D错误;
故选B。
10. 常温下,浓度均为的几种溶液的pH如下
溶液
①
②
③
pH
8.88
8.33
7.00
下列说法不正确的是
A. ①中,
B. ②中,c(H2CO3)>c(CO)
C. ③中,CH3COONH4对水的电离程度无影响
D. 推测常温下,NH4HCO3的
【答案】C
【解析】
【详解】A.①溶液中物料守恒等式为,故A正确;
B.②溶液显碱性,说明水解程度大于电离程度,故c(H2CO3)>c(CO),故B正确;
C.CH3COONH4溶液中和NH都会促进水的电离,故对水的电离有影响,由于两者促进的程度相当,故溶液显中性,故C错误;
D.溶液pH=8.33,NH4HCO3溶液中NH也会水解,NH水解显酸性,会消耗一部分水解生成的OH-,故,故D正确;
答案选C。
11. 乙烯气相直接水合反应制备乙醇:。乙烯的平衡转化率和温度、压强的变化关系如下图(起始时,,容器体积为1L)。下列说法错误的是
A. 乙烯气相直接水合反应的 B. 图中压强的大小关系为:
C. 图中a点对应的平衡常数 D. 达到平衡状态a、b所需要的时间:a>b
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,同一压强下,升高温度,乙烯的平衡转化率不断降低,说明升高温度,平衡逆向移动,则乙烯气相直接水合反应的,A正确;
B.由反应可知,同一温度下,增大压强,平衡正向移动,乙烯的平衡转化率增大,则图中压强的大小关系为 ,B正确;
C.图中a点,乙烯的平衡转化率为20%,则平衡时n(H2O)=n(C2H4)=0.8mol,n(C2H5OH)=0.2mol,容器的体积为1L,对应的平衡常数K=,C错误;
D.因为b点温度较高、压强较大,反应速率较快,到达平衡状态所需时间较短,则达到平衡状态所需要的时间:a>b,D正确;
答案选C。
12. 大连物化所设计了一种乙醇催化脱氢反应的催化剂,催化剂表面上反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注(吸附态不考虑化学反应)。下列说法不正确的是
A. 总过程经历了四步反应历程
B. 决定此过程速率的基元反应是C2H4O(g)+2H*=C2H4O(g) +H2(g)
C. 生成乙醛的总反应方程式为
D. 总过程为吸热反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.每经过一个过渡态就是一个基元反应,因此总反应包括三个反应历程,故A错误;
B.活化能最大的一步即决速步,由图可知,活化能最大的反应步骤为C2H4O(g)+2H*=C2H4O(g) +H2(g),故B正确;
C.总反应是由乙醇反应生成乙醛和氢气,方程式为,故C正确;
D.总反应的反应物能量低于生成物能量,因此总反应为吸热反应,故D正确;
故选A。
13. 下列实验操作、实验现象以及所得出的结论均正确的是
选项
实验
现象
结论
A
向和KSCN混合溶液中,加入少量KCl的固体
溶液颜色变浅
平衡向逆反应方向移动
B
用广泛pH试纸测定溶液的酸碱性
测得pH=3.2
溶液呈酸性,证明在水中的电离程度大于水解程度
C
等体积pH=2的HX和HY两种酸分别与足量的铁反应,用排水法收集气体
HX放出的氢气多且反应速率快
酸的强弱:HX<HY
D
向溶液中先滴加2滴溶液,再滴加2滴溶液
先生成白色沉淀,后生成红褐色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.体系中加入少量KCl固体对平衡没有影响,溶液颜色不变,故A错误;
B.广泛pH试纸测定值只能为正整数,无法测得溶液,故B错误;
C.等体积的两种酸HX和HY的溶液分别与足量的铁反应,HX放出的氢气多,所以HX的浓度大,说明HX酸性比HY酸性弱,故C正确;
D.向溶液中先滴加2滴溶液,生成白色氢氧化镁沉淀,此时氢氧化钠过量,再滴加2滴溶液,直接生成红褐色氢氧化铁沉淀,不能比较、的大小,故D错误;
故选C。
14. 常温下,将NaOH溶液滴加到H2A溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 曲线M表示pH与的关系
B.
C. 图中b点对应溶液中:c(Na+)<3(A2-)
D. 在pH=5的溶液中:c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)
【答案】D
【解析】
【详解】A.纵坐标为0时,曲线M对应的pH值小于曲线N,说明H2A以第一步电离为主,则曲线M表示pH与的关系,故A正确;
B.,a点时,,则 ,则 ,同理,b点时,=0,,则,故B正确;
C.b点对应溶液中,,则,根据电荷守恒可知,,此时,则,而,即c(Na+)<3(A2-),故C正确;
D.在pH=5时,从图中可知,,则,同理,则, ,则pH=5时,,即,则c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),故D错误;
答案D。
第Ⅱ卷(非选择题共58分)
15. 研究电解质在水溶液中的离子反应与平衡有重要的意义。已知常温时部分弱电解质的电离平衡常数如表所示。
化学式
HCN
电离平衡常数
假设下列溶液温度均为常温,回答下列问题:
(1)向NaCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为___________。
(2)物质的量浓度为0.1mol/L的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是___________(填字母)。
A. B. C. D.
(3)物质的量浓度均为0.1mol/L的下列四种溶液,pH由大到小的顺序是___________(填字母)。
A. CH3COONa B. Na2CO3 C. NaCN D. NaHCO3
(4)在0.1mol/L KHC2O4溶液中,下列关系正确的是___________(填字母)。
A.
B.
C.
D.
(5)pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH等体积混合,其离子浓度由大到小的顺序为___________。
(6)设pH=5的H2SO4溶液中由水电离出的c(H+)为c1,pH=5的Al2(SO4)3溶液中由水电离出的c(H+)为c2,则___________。
(7)柠檬酸(用H3R表示)为三元弱酸,其电离常数:,,;当时,溶液的pH=___________。(已知)
【答案】(1)CN-+CO2+H2O=HCN+ (2)AC (3)BCDA (4)BD
(5)c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(6)1×10-4 (7)5.6
【解析】
【小问1详解】
根据HCN和H2CO3的电离平衡常数,可知酸性:H2CO3>HCN>,则向NaCN溶液中通入少量的CO2生成NaHCO3和HCN,离子方程为CN-+CO2+H2O=HCN+,答案为CN-+CO2+H2O=HCN+。
【小问2详解】
A.向CH3COOH溶液中加水稀释,溶液的酸性减弱,c(H+)减小,A符合题意;
B.CH3COOH溶液加水稀释过程中,c(H+)和c(CH3COOH)均减小,等式上下乘以溶液的体积,则,加水稀释,促进电离,n(H+)增大,而n(CH3COOH)减小,则增大,B不符合题意;
C.向CH3COOH溶液中加水稀释,溶液的酸性减弱,c(H+)减小,c(OH-)增大,则的值变小,C符合题意;
D.向CH3COOH溶液中加水稀释,溶液的酸性减弱,c(OH-)增大,D不符合题意;
答案选AC。
【小问3详解】
选项中的盐溶液均由于发生水解而呈碱性,盐中的酸根阴离子对应的酸越弱,则酸根阴离子水解能力越强,盐溶液的碱性越强,pH越大。根据电离平衡常数,可知酸性:CH3COOH>H2CO3>HCN>,则水解能力:CH3COO-<<CN-<,四种溶液的pH由大到小的顺序:Na2CO3(B)>NaCN(C)>NaHCO3(D)>CH3COONa(A),答案为BCDA。
【小问4详解】
A.选项中的式子应为电荷守恒式,正确的电荷守恒式:,带2个负电荷,则其浓度的系数应为2,A错误;
B.选项中的式子为物料守恒式,在水溶液中电离产生,水解产生H2C2O4,则:,B正确;
C.在水溶液中既电离又水解,的电离平衡常数为,的水解平衡常数,可知在水溶液中主要发生电离,根据电离方程式:,溶液呈酸性,则,正确的排序应为,C错误;
D.结合电荷守恒式:和物料守恒式:,将两式中的c(K+)消去,可得质子守恒式:,D正确;
答案选BD。
【小问5详解】
CH3COOH是弱酸,若溶液的pH=2,则c(CH3COOH)大于0.01mol/L,因此pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH等体积混合时,酸过量,溶液呈酸性。在混合溶液中,电荷守恒式:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),溶液呈酸性,有c(H+)>c(OH-),则有c(CH3COO-)>c(Na+),则混合后溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),答案为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
【小问6详解】
根据水的电离方程式:,可知水电离出c(H+)=c(OH-)。pH=5的H2SO4溶液中的OH-均来自水的电离,因此由水电离出的c(H+)=c(OH-)=,则c1=1×10-9mol/L,pH=5的Al2(SO4)3溶液中的H+均来自水的电离,因此水电离出的c(H+)=1×10-5mol/L,则c2=1.0×10-9mol/L,,答案为1×10-4。
【小问7详解】
H2R-在水溶液中电离得到HR2-,HR2-再电离可得到R3-;电离方程式:,;结合这两步电离的电离平衡常数表达式,可得,当时,,则pH=,答案为5.6。
16. 滴定法是化学分析常用方法,是一种简便、快速和应用广泛的定量分析方法。
I.某实验小组用已知浓度的NaOH标准溶液来滴定未知浓度的醋酸溶液。
(1)实验室先用NaOH固体配制0.1000mol/L的NaOH溶液240mL。
①本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管、烧杯、_______。
②要完成本实验该同学应称出NaOH的质量为_______g(精确到小数点后一位)。
(2)取25.00mL待测液于250mL锥形瓶中,加入2~3滴指示剂,用0.1000mol/LNaOH标准溶液滴定至终点,按上述操作重复3次。回答下列问题:
①滴定过程中加入的指示剂为_______。
②滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛注视_______。
③实验数据记录如表所示。
滴定次数
滴定前碱式滴定管读数/mL
滴定后碱式滴定管读数/mL
1
1.00
30.95
2
2.03
29.23
3
0.56
30.61
根据表中数据计算出醋酸待测液的浓度为_______(保留四位有效数字)。
④在上述实验过程中,下列操作会造成测定结果偏大的是_______(填标号)。
a.量取标准液的碱式滴定管未用标准液润洗
b.取醋酸的酸式滴定管,量取前滴定管尖端有气泡,量取后气泡消失
c.当滴定结束时,俯视碱式滴定管读数
II.某实验小组为了分析补血剂中铁元素的质量分数,用标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是。
(3)滴定至终点时的现象是_______。
(4)该实验小组称取30.0g补血剂在容量瓶中配成250mL溶液,量取25.00mL试样溶液,用标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00mL,则所测补血剂中铁元素的质量分数是_______(结果精确到0.1%)。
【答案】(1) ①. 250mL容量瓶 ②. 1.0
(2) ①. 酚酞 ②. 锥形瓶内溶液颜色变化 ③. 0.1200 mol∙L-1 ④. a
(3)当滴入最后半滴KMnO4标准溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色
(4)18.7%
【解析】
【小问1详解】
①本实验必须用到的仪器除了天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管、烧杯外,还需要250mL容量瓶;
②应称取的;
【小问2详解】
①用NaOH标准溶液滴定醋酸溶液,到达滴定终点时溶液呈碱性,加入的指示剂为酚酞;
②滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化;
③三次实验数据可得消耗NaOH溶液的体积分别为,第2次实验数据误差较大,应舍去,则消耗NaOH溶液体积的平均值为,醋酸待测液的浓度为;
④a.量取标准液的碱式滴定管未润洗,则会造成消耗标准NaOH溶液体积偏大,测定结果偏高,a符合题意;
b.取醋酸的酸式滴定管尖嘴部分量取前有气泡,量取后气泡消失,待测液的物质的量偏小,导致消耗标准液的体积偏小,测定结果偏低,b不符合题意;
c.滴定到达终点时,俯视滴定管读数,读数偏小,造成消耗标准液体积偏小,测定结果偏低,c不符合题意;
故选a;
【小问3详解】
高锰酸钾滴定亚铁离子,则不需要指示剂,滴定终点现象为当滴入最后半滴KMnO4标准溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色;
【小问4详解】
取30.0g补血剂在容量瓶中配成250mL溶液,量取25.00mL试样溶液,用标准溶液滴定.达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00mL,依据反应方程式,可建立关系式:,则所测补血剂中铁元素的质量分数是;
17. 某含镍(NiO)废料中有FeO、、MgO、等杂质,用此废料提取的工艺流程如下图所示:
已知:①有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下图所示。
②25℃时,的电离常数,HF的电离常数,。
(1)“酸浸”时,为提高浸出速率,可采取的措施有_______(写一条即可)。
(2)废渣1的主要成分是_______(填化学式)。的电离方程式为_______。
(3)调节溶液的pH时若不引入新杂质,加入的适合物质是_______(填一种物质的化学式),调至,得到废渣2的主要成分是_______(填化学式)。
(4)25℃时,溶液呈_______(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(5)已知沉淀前溶液中,当除镁率达到99%时,溶液中_______。
【答案】(1)粉碎原材料或升高温度或增大酸的浓度
(2) ①. SiO2 ②. NH3⋅H2O⇌+OH-
(3) ①. NiO ②. Al(OH)3、Fe(OH)3 (4)酸
(5)2×10-3
【解析】
【分析】含镍废料酸浸时,生成硫酸镍、硫酸亚铁、硫酸铝、硫酸镁溶液,不溶物为二氧化硅,则滤渣1为二氧化硅;根据图2沉淀表,则需氧化亚铁离子为铁离子后调节pH逐个除去杂质离子,用氟离子除去溶液中的镁离子。
【小问1详解】
为提高浸出速率,粉碎原材料或升高温度或增大酸的浓度均可;
【小问2详解】
废料中只有二氧化硅不溶于硫酸,则废渣1为二氧化硅;NH3⋅H2O是弱碱,在水中部分电离产生铵根离子和氢氧根离子,电离方程式为NH3⋅H2O⇌+OH-;
【小问3详解】
调节溶液的pH时若不引入新杂质,由于要调至pH=5左右仍有弱酸性,故可加适量NiO达到目的,调节溶液的pH至5,除去溶液中的铁离子、铝离子,生成氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,故得到废渣2的主要成分是Al(OH)3、Fe(OH)3;
【小问4详解】
已知25℃时,NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5,HF的电离常数Ka=7.2×10-4,NH4F相当于为强酸弱碱盐,溶液显酸性;
【小问5详解】
当除镁率达到99%时,溶液中剩余c(Mg2+)=1.85×10-3×1%=1.85×10-5mol/L,c(Mg2+)×c2(F-)=Ksp(MgF2),则c2(F-)==4×10-6,c(F-)=2×10-3mol/L。
18. 甲烷及其衍生物在国民经济中有着重要的作用。回答下列问题:
(1)研究表明与在催化剂存在下可发生反应制得合成气:
已知:①
②
③
则上述制取合成气反应的_______,利于反应自发进行的条件是_______(填“高温”或“低温”)。
(2)在T℃,向VL体积恒定的密闭容器中,充入10mol和15mol发生反应。
①为了加快该反应的速率,下列措施可行的是_______(填字母)。
A.按原比例充入、 B.缩小容器体积
C.增大反应物与催化剂的接触面积 D.移出产物CO、
②起始时容器内的总压强为25kPa,测得t min后反应达到平衡,的平衡转化率为60%。则从起始到平衡反应的平均速率_______,在该温度下反应的平衡常数_______(为以分压表示的平衡常数,气体分压=气体总压×体积分数)。
(3)下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A. 混合气体的密度保持不变
B. 的物质的量保持不变
C. 容器内混合气体原子总数不变
D. 每生成1molCO的同时消耗1mol
(4)甲醇是重要的化工原料。利用CO与合成甲醇,其反应的化学方程式为。在一容积可变的密闭容器中按一定的投料比充入CO与,在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率(a)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
①该反应平衡常数大小:_______(填“>”或“<”)。
②图中压强_______(填“>”或“<”)。
【答案】(1) ①. +247.1 ②. 高温
(2) ①. ABC ②. ③. 576kPa2 (3)BD
(4) ①. > ②. <
【解析】
【小问1详解】
制取合成气的反应=反应①+反应②-反应③,则ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3=247.1kJ/mol,根据ΔG=ΔH-TΔS,当ΔG<0,反应可自发进行,则需要的条件为高温。
【小问2详解】
①
A.按原比例充入CH4、CO2,增大了反应物的浓度,反应速率增大,A可行;
B.缩小容器的体积,增大了反应物及生成物的浓度,反应速率增大,B可行;
C.增大反应物和催化剂的接触面积,催化效果更好,反应速率增大,C可行;
D.移除产物,反应物和生成物的浓度减小,反应速率减小,D不可行;
故答案选ABC。
②CH4的平衡转化率为60%,则消耗CH46mol,根据化学方程式可知,消耗CO26mol,则从开始到平衡v(CO2)=6mol÷VL÷tmin=mol·L-1·min-1。
起始时容器总压为25kPa,充入的反应物是10mol CH4 和15mol CO2 ,则 CH4 和 CO2的分压分别为10kPa和15kPa,可列三段式: ,则Kp==576kPa2。
【小问3详解】
A.恒容情况下,气体的体积始终不变,则混合气体的密度始终恒定,不能说明达到平衡,A不选;
B.随着反应进行,CO2物质的量不断减少,CO2物质的量不变说明反应达到平衡,B选;
C.根据原子守恒,化学反应前后原子总数始终不变,不能说明达到平衡,C不选;
D.每生成1molCO的同时消耗1molH2,CO和H2的化学计量数相同,则CO的生成速率等于消耗速率,反应达到平衡,D选;
故答案选BD。
【小问4详解】
①从图中可知,温度越高CO的平衡转化率越低,说明该反应为放热反应,故随着温度升高,化学平衡逆向移动,故K(T1)>K(T2)。
②该反应正反应为气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动,CO转化率增大,从图中可知,相同温度下p2时CO的平衡转化率大于p1,则p2>p1。
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