精品解析:贵州省黔西南州金成实验学校2024-2025学年高二上学期期中检测 化学试题
2025-04-15
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内容正文:
2024—2025学年度第一学期1107第二次质量检测试题
高二化学
(满分:100分 时间:75min)
可能用到的相对原子质量:H-1、O-16、Na-23
第I卷 单项选择题(每题3分 共42分)
1. 下列属于弱电解质的是
A. 纯碱 B. 氨水 C. 冰醋酸 D. 苛性钠
2. 下列溶液因水解呈酸性的是
A. 稀H2SO4溶液 B. NaHSO4溶液 C. Na2CO3溶液 D. FeCl3溶液
3. 下列电离方程式或水解反应的离子方程式书写正确的是
A. NaHCO3⇌Na++H++ B. H3PO4⇌3H++
C. +2H2O⇌H2CO3+2OH- D. Cu2+ + 2H2O⇌Cu(OH)2 + 2H+
4. 化学与生活息息相关,下列生活中的应用与盐类水解无关的是
A. 利用FeCl3溶液腐刻电路铜板
B. 用热的纯碱(Na2CO3)溶液洗涤油污
C. 用Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液制成泡沫灭火器
D. 使用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作自来水的净水剂
5. 下列溶液一定显酸性的是
A. 含有H+ B. 酚酞显无色 C. pH=6 D. c(H+)>c(OH-)
6. 常温下,0.01mol/LNaOH溶液的pH为
A. 10 B. 11 C. 12 D. 13
7. 下列事实不能说明醋酸是弱酸的是
A. 25℃时,0.1 mol⋅L-1的CH3COOH溶液的pH=2.8
B. 10mL 1mol·L-1醋酸恰好与10mL 1mol·L-1 NaOH溶液完全反应
C. CH3COONa与H3PO4反应,生成CH3COOH
D. 镁粉与同浓度的盐酸和CH3COOH溶液反应,盐酸中产生气泡快
8. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. pH =1的溶液中:
B. 澄清透明溶液中:
C. 滴加石蕊溶液显红色的水溶液中:
D. 常温下,在的溶液中:
9. 设NA为阿伏加德罗常数的数值。下列叙述正确的是
A. 1L 0.1mol·L-1 CH3COOH溶液中所含的个数为0.1NA
B. 常温下,1L pH =1 盐酸中,水电离出的H+个数为0.1NA
C. 向含40g NaOH的NaOH溶液中,滴加醋酸溶液至中性时,溶液所含的个数为NA
D. 向容器中加入1mol N2、3mol H2和适量催化剂,充分反应后生成的NH3分子数为2NA
10. 常温下,V1 L pH=1硫酸溶液和V2 L pH=13 KOH溶液混合后溶液的pH=2。忽略体积的变化,V1:V2为
A. 9:11 B. 11:9 C. 1:9 D. 9:1
11. 下列叙述不正确的是
A. 0.1mol·L-1 CH3COONa溶液中,升高温度,减小
B. 向HF溶液中加水稀释,HF和H2O的电离程度都增大
C. 0.1mol·L-1CH3COONa溶液中,加入少量NaOH固体,减小
D. 保持温度不变,向HF溶液中通入少量HCl气体,HF⇌H+ + F- 逆向移动,减小
12. 下列图示的实验操作能达到实验目的的是
A.用HCl标准溶液滴定NaOH溶液
B.用pH试纸测定NaClO溶液的pH
C. 蒸发AlCl3溶液制无水AlCl3
D.制备Fe(OH)3胶体
A. A B. B C. C D. D
13. 工业合成氨发生的反应为N2(g)+3H2 (g)⇌2NH3 (g) ΔH < 0。其中丙图是恒温恒容条件下,t1时刻加入H2的变化图,且每个图像的自变量只有一个。下列图像不符合实际的是
A. B. C. D.
14. 常温下,分别向10mL pH =1的盐酸和醋酸溶液加水稀释,稀释后两种溶液的pH随溶液体积V(aq)的变化如下图所示。下列说法正确的是
A. 稀释前,盐酸的物质的量浓度比醋酸的大
B. 曲线II为盐酸的pH随V(aq)的变化示意图
C. 醋酸的电离程度:c点溶液大于d点溶液
D. a点溶液的pH=2
第II卷 非选择题(4个大题 共58分)
15. 下表是常见弱酸在常温下的电离平衡常数,根据要求回答下列问题:
弱酸
HF
HClO
HNO2
H2CO3
H2SO3
Ka(或Ka1)
6.3×10-4
4.0×10-8
5.6×10-4
4.5×10-7
1.4×10-2
Ka2
4.7×10-11
6.0×10-8
(1)上述5种弱酸中,酸性最弱的是_______ (填化学式),H2CO3在水溶液种的电离方程式为_______。
(2)常温下,向NaOH通入一定量的SO2。
①若反应后溶液的溶质只有Na2SO3,该溶液呈_______(填“酸性”、“碱性”或“中性”),原因是_______(用离子方程式表示)。
②若反应后溶液的溶质只有NaHSO3,该溶液呈_______(填“酸性”、“碱性”或“中性”),原因是_______。
③若反应后=60,溶液的pH =_______。
(3)向NaClO溶液通入少量CO2所发生的离子方程式为_______。
16. 下图是溶液中c(H+)和c(OH-)变化情况,根据要求回答下列问题。
(1)T_______(填>、<或 =)25,A、B、C所围成的内部溶液呈_______(填酸、碱或中)性。
(2)A、B、D三个点的水的离子积常数大小关系为_______。
(3)E点溶液的pH =_______。
(4)若C点溶液的溶质是NaOH,则水电离出的H+浓度为_______mol·L-1。
(5)下列措施能将A点溶液转化为D点溶液,且水的电离程度变大的是_______。
a. 加适量氨水 b. 加适量Na2CO3溶液
c. 通入适量HCl d. 加入适量NH4Cl固体
(6)若D点溶液是含有等物质的量的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液,下列说法不正确的是_______。
a. c(Na+)+c(H+) = c(OH-)+c(CH3COO-) b. c(Na+) > c(CH3COO-)
c. 2c(Na+) = c(CH3COOH)+c(CH3COO-) d. Ka(CH3COOH) > 1×10-7
17. 草酸(化学式:H2C2O4)是一种酸性清洗剂,同时具有较强的还原性,容易被氧化剂氧化。为了测定某清洗剂草酸的含量(假设其他成分不参与反应)进行如下实验。
实验步骤:
①量取10.00mL 该清洗剂,配制成100mL溶液,再量取20.00mL置于锥形瓶中,滴加2滴酚酞作指示剂。
②检漏后,洗涤碱式滴定管,并装入0.2000mol·L-1 NaOH标准溶液至0刻度线以上2~3cm,排好气泡后调整液面,记下滴定管液面读数V1。
③滴定至滴定终点,记下滴定管液面读数V2,重复上述操作3次。
(1)步骤①中用_______(填仪器名称)量取20.00mL所配制的草酸溶液。
(2)指出步骤②错误(或缺少)的操作:_______。
(3)步骤③如何确定滴定终点?_______。
(4)读取V2时,第1次的液面如下图所示,此次V2的读数为_______mL,三组数据如下表所示,则清洗剂中,草酸的浓度为_______mol·L-1 。
次数
V1/mL
V2/mL
消耗标准溶液的体积/mL
第1次
0.00
?
?
第2次
0.10
20.10
20.00
第3次
0.30
20.20
19.90
(5)实验也可以用酸性KMnO4标准溶液滴定草酸的浓度,两者发生氧化还原反应,把这种测定方法叫做氧化还原滴定法。用酸性KMnO4溶液滴定草酸溶液时,酸性KMnO4溶液应该用下图的仪器_______(填A或B)来盛装;滴定时不需要加入指示剂,确定滴定终点的现象是_______。
18. 将CO2转化为更有价值的化工原料,正成为科学家们研究的一个重要领域。回答下列问题:
I.在活性Fe粉的催化下将CO2加氢转化为CO,经历的两个基元反应如下:
反应①:Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g)ΔH1 平衡常数为K1;
反应②:FeO(s)+H2(g)⇌Fe(s)+H2O(g) ΔH2平衡常数为K2;
在不同温度时K1、K2的数值如下表:
700℃
900℃
K1
1.5
2.0
K2
0.8
0.7
(1)700℃时总反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)的化学平衡常数K =_______,该总反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
II. CO2加氢可制得CH3OH,已知如下两个热化学方程式:
③ CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH3 = +41kJ·mol-1
④ CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH4 = -90 kJ·mol-1
(2)CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g)的反应为ΔH = _______ ;关于该反应的自发况描述
正确的是 _______。
a.高温自发 b.低温自发 c.任意温度都自发 d.任意温度都不自发
(3)恒温恒容条件下,下列说法能说明CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)达到平衡状态的是_______。
a. 混合气体的密度保持不变 b.混合气体的平均相对分子质量保持不变
c. 3v正(H2)= v逆(CH3OH) d.同一段时间内,消耗1mol CO2的同时生成3mol H2
(4)某温度下,在2L的恒容密闭容器中,加入0.4mol CO2和0.8mol H2发生CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g),反应开始2min后达到平衡且CH3OH的体积分数为25%。 则2min内用CO2表示的化学反应速率v(CO2)=_______ ,该温度下,该反应的平衡常数K=_______。
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2024—2025学年度第一学期1107第二次质量检测试题
高二化学
(满分:100分 时间:75min)
可能用到的相对原子质量:H-1、O-16、Na-23
第I卷 单项选择题(每题3分 共42分)
1. 下列属于弱电解质的是
A. 纯碱 B. 氨水 C. 冰醋酸 D. 苛性钠
【答案】C
【解析】
【详解】A.纯碱是碳酸钠,在水溶液以及熔融状态下都能完全电离,是强电解质,故A不选;
B.氨水是混合物,既不是电解质也不是非电解质,故B不选;
C.冰醋酸是弱酸,是弱电解质,故C选;
D.苛性钠是NaOH,在水溶液以及熔融状态下都能完全电离,是强电解质,故D不选;
答案选C。
2. 下列溶液因水解呈酸性的是
A. 稀H2SO4溶液 B. NaHSO4溶液 C. Na2CO3溶液 D. FeCl3溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫酸是强酸,在水中完全离解为,溶液酸性来源于的离解,与水解无关,A不符合题意;
B.硫酸氢钠是强酸的酸式盐,在水中完全离解为、,酸性来源于的离解,而非水解,B不符合题意;
C.碳酸钠是强碱弱酸盐,水解生成和,方程式为:,溶液呈碱性,C不符合题意;
D.氯化铁是强酸弱碱盐,发生水解反应:,水解生成,使溶液呈酸性,D符合题意;
故选D。
3. 下列电离方程式或水解反应的离子方程式书写正确的是
A. NaHCO3⇌Na++H++ B. H3PO4⇌3H++
C. +2H2O⇌H2CO3+2OH- D. Cu2+ + 2H2O⇌Cu(OH)2 + 2H+
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaHCO3在水溶液中完全电离出钠离子和碳酸氢根离子,正确的电离方程式为:NaHCO3=Na++HCO,故A错误;
B.H3PO4是弱酸,分步电离,第一步电离方程式为H3PO4⇌H++H2,故B错误;
C.分步水解,第一步水解方程式为+H2O⇌ HCO+OH-,故C错误;
D.Cu2+ 水解一步写完,水解方程式为Cu2+ + 2H2O⇌Cu(OH)2 + 2H+,故D正确;
答案选D。
4. 化学与生活息息相关,下列生活中的应用与盐类水解无关的是
A. 利用FeCl3溶液腐刻电路铜板
B. 用热的纯碱(Na2CO3)溶液洗涤油污
C. 用Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液制成泡沫灭火器
D. 使用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作自来水的净水剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.利用氯化铁溶液腐刻电路铜板发生的反应为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,该反应是氧化还原反应,则利用氯化铁溶液腐刻电路铜板与盐类水解无关,故A符合题意;
B.油污能与碱溶液反应生成可溶于水的物质,纯碱溶液中存在如下反应:CO+H2OHCO+ OH—,该反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,氢氧根离子浓度增大,去污能力增强,则热的纯碱溶液洗涤油污与盐类水解有关,故B不符合题意;
C.用硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液制成泡沫灭火器发生的反应为:6NaHCO3+Al2(SO4)3=2Al(OH)3↓+6CO2↑+3Na2SO4,该反应为盐类双水解反应,则用硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液制成泡沫灭火器与盐类水解有关,故C不符合题意;
D.使用明矾净水是因为明矾在溶液中电离出的铝离子在溶液中水解成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体吸附水中悬浮固体小颗粒聚沉而达到净水的目的,则使用明矾净水与盐类水解有关,故D不符合题意;
故选A。
5. 下列溶液一定显酸性的是
A. 含有H+ B. 酚酞显无色 C. pH=6 D. c(H+)>c(OH-)
【答案】D
【解析】
【详解】A.水电离生成氢离子和氢氧根离子,所以任何电解质溶液都含有氢离子,所以含有氢离子的溶液可能呈酸性、中性或碱性,故A错误;
B.酚酞的变色范围为8-10,则使酚酞试液显无色的溶液可能呈酸性、中性或碱性,故B错误;
C.升高温度促进水电离,100℃时纯水pH=6,显中性,故C错误;
D.只要溶液中存在c(H+)>c(OH-),则该溶液一定呈酸性,故D正确;
答案选D。
6. 常温下,0.01mol/LNaOH溶液的pH为
A. 10 B. 11 C. 12 D. 13
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】常温下,Kw=10-14,0.01mol/LNaOH溶液中c(OH-)=0.01mol/L,所以c(H+)==10-12mol/L,所以pH=-lg10-12=12;
故答案为C。
7. 下列事实不能说明醋酸是弱酸的是
A. 25℃时,0.1 mol⋅L-1的CH3COOH溶液的pH=2.8
B. 10mL 1mol·L-1醋酸恰好与10mL 1mol·L-1 NaOH溶液完全反应
C. CH3COONa与H3PO4反应,生成CH3COOH
D. 镁粉与同浓度的盐酸和CH3COOH溶液反应,盐酸中产生气泡快
【答案】B
【解析】
【详解】A.0.1 mol⋅L-1醋酸溶液的,若为强酸则,说明醋酸解离不完全,能证明其为弱酸,A不符合题意;
B.等浓度等体积的醋酸与完全反应,仅说明二者物质的量相等,与酸性强弱无关,无法证明醋酸是弱酸,B符合题意;
C.醋酸钠与磷酸发生复分解反应生成醋酸,说明的酸性强于,由于磷酸是中强酸,可以证明醋酸是弱酸,C不符合题意;
D.同浓度下,盐酸反应速率更快,说明盐酸浓度更高,醋酸解离不完全,能证明其为弱酸,D不符合题意;
故选B。
8. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. pH =1的溶液中:
B. 澄清透明溶液中:
C. 滴加石蕊溶液显红色的水溶液中:
D. 常温下,在的溶液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.pH=1的溶液呈酸性,Fe2+、NO在酸性条件下发生氧化还原反应,不能大量共存,故A不选;
B.要发生双水解反应,不能大量共存,故B不选;
C.滴加石蕊溶液显红色的溶液中含有H+,相互不反应,与H+也不反应,可以大量共存,故C选;
D.常温下,的溶液显碱性,要反应,故不能大量共存,故D不选;
答案选C。
9. 设NA为阿伏加德罗常数的数值。下列叙述正确的是
A. 1L 0.1mol·L-1 CH3COOH溶液中所含的个数为0.1NA
B. 常温下,1L pH =1 盐酸中,水电离出的H+个数为0.1NA
C. 向含40g NaOH的NaOH溶液中,滴加醋酸溶液至中性时,溶液所含的个数为NA
D. 向容器中加入1mol N2、3mol H2和适量催化剂,充分反应后生成的NH3分子数为2NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH3COOH只能部分电离,故1L 0.1mol·L-1 CH3COOH溶液中所含的个数小于0.1NA,故A错误;
B.pH =1 盐酸中,c(H+)=0.1mol/L,水电离出的c(H+)=10-13mol/L,1L溶液中水电离出的H+个数为10-13NA,故B错误;
C.根据电荷守恒,当溶液呈中性时,n()=n(Na+)==NA,故C正确;
D.合成氨的反应为可逆反应,不能进行彻底,故生成的氨气分子个数小于2NA个,故D错误;
答案选C。
10. 常温下,V1 L pH=1硫酸溶液和V2 L pH=13 KOH溶液混合后溶液的pH=2。忽略体积的变化,V1:V2为
A. 9:11 B. 11:9 C. 1:9 D. 9:1
【答案】B
【解析】
【详解】混合溶液的pH=2,溶液呈酸性,则酸过量,pH=1的硫酸溶液中c(H+)=0.1mol/L,pH=13 的KOH溶液中c(OH-)=0.1mol/L,混合溶液中c(H+)=0.01mol/L=,解得V1:V2=11:9;
答案选B。
11. 下列叙述不正确的是
A. 0.1mol·L-1 CH3COONa溶液中,升高温度,减小
B. 向HF溶液中加水稀释,HF和H2O的电离程度都增大
C. 0.1mol·L-1CH3COONa溶液中,加入少量NaOH固体,减小
D. 保持温度不变,向HF溶液中通入少量HCl气体,HF⇌H+ + F- 逆向移动,减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.升高温度,促进醋酸根离子的水解,导致醋酸根离子浓度减小,A正确;
B.向HF溶液中加水稀释,HF浓度减小,电离正向进行,电离程度增大,溶液酸性减弱,对水的电离抑制作用减小,则H2O的电离程度增大,B正确;
C. ,0.1mol·L-1CH3COONa溶液中,加入少量NaOH固体,氢氧根离子浓度增大,氢离子浓度减小,使得比值减小,C正确;
D.,温度不变,平常常数不变,则比值不变,D错误;
故选D。
12. 下列图示的实验操作能达到实验目的的是
A.用HCl标准溶液滴定NaOH溶液
B.用pH试纸测定NaClO溶液的pH
C. 蒸发AlCl3溶液制无水AlCl3
D.制备Fe(OH)3胶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.中和滴定时,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化,故A正确;
B.NaClO溶液具有漂白性,不能用pH试纸测量pH,故B错误;
C.加热可促进铝离子水解得到氢氧化铝,且生成的盐酸易挥发,应在HCl气流中加热制备无水氯化铝,故C错误;
D.向NaOH溶液滴加FeCl3溶液会生成Fe(OH)3沉淀,不能得到胶体,故D错误;
答案选A。
13. 工业合成氨发生的反应为N2(g)+3H2 (g)⇌2NH3 (g) ΔH < 0。其中丙图是恒温恒容条件下,t1时刻加入H2的变化图,且每个图像的自变量只有一个。下列图像不符合实际的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.图像表示在不同温度下的变化,且反应为放热反应,下最先平衡,并且温度越低平衡生成的氨气越多,图中曲线对应较低温度,氨气的平衡量较大,A正确;
B.图像表示随压强增大,正、逆反应速率随之变化。由于提高压强有利于体积变小的正反应,压强以后,小于说明反应逆向进行,此图不能反映“增压促进正反应”的事实,B错误;
C.于时刻加入氢气后,正、逆反应速率随时间重新达到新平衡。此时会突增而大于,随后二者逐渐趋于相等,新平衡建立,曲线趋势正确,C正确;
D.图像给出的“氮气的平衡转化率随增加而单调下降”,在其他条件并未变化,随着氮气的物质的量增加,其平衡转化率会随增加而必然单调减小,D正确;
故选B。
14. 常温下,分别向10mL pH =1的盐酸和醋酸溶液加水稀释,稀释后两种溶液的pH随溶液体积V(aq)的变化如下图所示。下列说法正确的是
A. 稀释前,盐酸的物质的量浓度比醋酸的大
B. 曲线II为盐酸的pH随V(aq)的变化示意图
C. 醋酸的电离程度:c点溶液大于d点溶液
D. a点溶液的pH=2
【答案】D
【解析】
【分析】盐酸是一元强酸,在水溶液中完全电离,加水稀释后,溶液中氢离子浓度快速下降,pH变化大;而醋酸是一元弱酸,在水中部分电离,加水稀释,促进电离过程,溶液中氢离子浓度缓慢下降,pH变化缓慢。图像中,起点相同,pH相同,c(H+)浓度相同,说明盐酸的浓度较小,醋酸浓度较大,故曲线Ⅰ是盐酸,曲线Ⅱ是醋酸。
【详解】A.盐酸是一元强酸,全部电离,醋酸是一元弱酸,微弱电离。图像中,起点相同,pH相同,c(H+)相同,说明盐酸的浓度较小,醋酸浓度较大,A选项错误。
B.氢离子浓度相同的盐酸和醋酸,加水稀释相同倍数后,盐酸中氢离子快速下降,而醋酸中,加水促进电离,电离过程正向进行,但氢离子浓度增加的量远比稀释的程度低,故氢离子会缓慢下降,但下降的程度比盐酸小,故图像中曲线Ⅰ是盐酸,曲线Ⅱ是醋酸,B选项错误。
C.加水稀释,会促进弱酸的电离,电离程度变大,故曲线Ⅰ上醋酸电离程度,c点溶液小于d点溶液,C选项错误;
D.曲线Ⅰ上a点溶液,盐酸加水稀释10倍,此时c(H+) = ,此时溶液pH=2,D选项正确。
故答案选D。
第II卷 非选择题(4个大题 共58分)
15. 下表是常见弱酸在常温下的电离平衡常数,根据要求回答下列问题:
弱酸
HF
HClO
HNO2
H2CO3
H2SO3
Ka(或Ka1)
6.3×10-4
4.0×10-8
5.6×10-4
4.5×10-7
1.4×10-2
Ka2
4.7×10-11
6.0×10-8
(1)上述5种弱酸中,酸性最弱的是_______ (填化学式),H2CO3在水溶液种的电离方程式为_______。
(2)常温下,向NaOH通入一定量的SO2。
①若反应后溶液的溶质只有Na2SO3,该溶液呈_______(填“酸性”、“碱性”或“中性”),原因是_______(用离子方程式表示)。
②若反应后溶液的溶质只有NaHSO3,该溶液呈_______(填“酸性”、“碱性”或“中性”),原因是_______。
③若反应后=60,溶液的pH =_______。
(3)向NaClO溶液通入少量CO2所发生的离子方程式为_______。
【答案】(1) ①. HClO ②. H2CO3⇌H+ +、⇌H+ +
(2) ①. 碱性 ②. + H2O⇌ + OH- ③. 酸性 ④. 等浓度的电离大于水解 ⑤. 9
(3)CO2 + H2O + ClO- = HClO +
【解析】
【小问1详解】
电离常数越小则酸性越弱,5种弱酸中,电离常数最小的是HClO,则酸性最弱的是HClO;H2CO3是二元弱酸,在水溶液中分步电离,电离方程式为H2CO3⇌H+ +、⇌H+ +;
【小问2详解】
①若反应后溶液的溶质只有Na2SO3,该溶液呈碱性,原因是亚硫酸根水解使溶液显碱性,水解离子方程式为+ H2O⇌ + OH-;
②若反应后溶液的溶质只有NaHSO3,溶液显酸性,因为HSO的电离常数为6.0×10-8,水解常数为,水解常数小于电离常数,故溶液显酸性;
③若反应后=60,Ka2==6.0×10-8,c(H+)=,pH =9;
【小问3详解】
因为酸性:H2CO3>HClO>,所以向NaClO溶液通入少量CO2生成HClO和碳酸氢钠,所发生的离子方程式为:CO2 + H2O + ClO- = HClO +。
16. 下图是溶液中c(H+)和c(OH-)变化情况,根据要求回答下列问题。
(1)T_______(填>、<或 =)25,A、B、C所围成的内部溶液呈_______(填酸、碱或中)性。
(2)A、B、D三个点的水的离子积常数大小关系为_______。
(3)E点溶液的pH =_______。
(4)若C点溶液的溶质是NaOH,则水电离出的H+浓度为_______mol·L-1。
(5)下列措施能将A点溶液转化为D点溶液,且水的电离程度变大的是_______。
a. 加适量氨水 b. 加适量Na2CO3溶液
c. 通入适量HCl d. 加入适量NH4Cl固体
(6)若D点溶液是含有等物质的量的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液,下列说法不正确的是_______。
a. c(Na+)+c(H+) = c(OH-)+c(CH3COO-) b. c(Na+) > c(CH3COO-)
c. 2c(Na+) = c(CH3COOH)+c(CH3COO-) d. Ka(CH3COOH) > 1×10-7
【答案】(1) ①. > ②. 碱
(2)B >A=D [或 Kw(B)>Kw(A)=Kw(D)]
(3)5 (4)1×10-8
(5)d (6)b
【解析】
【小问1详解】
由B点数据可知,温度T下Kw==10-12>10-14,故温度高于25C;A、B、C所围成的内部溶液c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性;
【小问2详解】
A点Kw==10-14,D点温度与A点一样,Kw一样,B点Kw==10-12,故 Kw(B)>Kw(A)=Kw(D);
【小问3详解】
E点与B点Kw一样,为10-12,此时c(OH-)=mol/L,c(H+)= mol/L =10-5 mol/L,pH=-lg10-5=5;
【小问4详解】
若C点溶液的溶质是NaOH,c(OH-)=10-6mol/L,c(H+)===10-8mol/L,碱溶液中的c(H+)即是水电离出来的c(H+),则水电离出的H+浓度为10-8mol/L;
【小问5详解】
将A点溶液转化为D点溶液,即溶液从中性变为酸性,且水的电离程度变大,即要促进水的电离;
a.加适量氨水会抑制水的电离,故a不符合;
b.加适量Na2CO3溶液,碳酸根水解使溶液显碱性,会促进水的电离,故b不符合;
c.通入适量HCl使溶液显酸性,抑制水的电离,故c不符合;
d.加入适量NH4Cl固体,铵根水解使溶液显酸性,且会促进水的电离,故d符合;
答案选d;
【小问6详解】
a. c(Na+)+c(H+) = c(OH-)+c(CH3COO-)为电荷守恒等式,故a正确;
b.D点溶液显酸性,说明醋酸的电离程度大于醋酸根水解程度,c(Na+) < c(CH3COO-),故b错误;
c.2c(Na+) = c(CH3COOH)+c(CH3COO-)为物料守恒等式,故c正确;
d.醋酸Ka=,即Ka=10-14,假设Ka=Kh,则Ka=1×10-7,而由上述b项可知,Ka>Kh,则Ka>1×10-7,Kh<1×10-7,故d正确;
答案为b。
17. 草酸(化学式:H2C2O4)是一种酸性清洗剂,同时具有较强的还原性,容易被氧化剂氧化。为了测定某清洗剂草酸的含量(假设其他成分不参与反应)进行如下实验。
实验步骤:
①量取10.00mL 该清洗剂,配制成100mL溶液,再量取20.00mL置于锥形瓶中,滴加2滴酚酞作指示剂。
②检漏后,洗涤碱式滴定管,并装入0.2000mol·L-1 NaOH标准溶液至0刻度线以上2~3cm,排好气泡后调整液面,记下滴定管液面读数V1。
③滴定至滴定终点,记下滴定管液面读数V2,重复上述操作3次。
(1)步骤①中用_______(填仪器名称)量取20.00mL所配制的草酸溶液。
(2)指出步骤②错误(或缺少)的操作:_______。
(3)步骤③如何确定滴定终点?_______。
(4)读取V2时,第1次的液面如下图所示,此次V2的读数为_______mL,三组数据如下表所示,则清洗剂中,草酸的浓度为_______mol·L-1 。
次数
V1/mL
V2/mL
消耗标准溶液的体积/mL
第1次
0.00
?
?
第2次
0.10
20.10
20.00
第3次
0.30
20.20
19.90
(5)实验也可以用酸性KMnO4标准溶液滴定草酸的浓度,两者发生氧化还原反应,把这种测定方法叫做氧化还原滴定法。用酸性KMnO4溶液滴定草酸溶液时,酸性KMnO4溶液应该用下图的仪器_______(填A或B)来盛装;滴定时不需要加入指示剂,确定滴定终点的现象是_______。
【答案】(1)酸式滴定管
(2)洗涤后需要用NaOH标准溶液润洗2~3次(洗涤后没有润洗)
(3)最后半滴NaOH标准溶液滴入锥形瓶中,溶液由无色变为粉红色,且30s内不褪色,即为滴定终点
(4) ①. 20.10 ②. 1.0000
(5) ①. A ②. 最后半滴酸性KMnO4溶液滴入锥形瓶中,溶液由无色变为浅(紫)红色,且30s内不褪色,即为滴定终点
【解析】
【分析】滴定实验的步骤是:滴定前的准备:滴定管;查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录;锥形瓶:注液体→记体积→加指示剂;滴定:眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化;终点判断:记录数据;数据处理:通过数据进行计算;
【小问1详解】
草酸溶液显酸性,则步骤①中用酸式滴定管量取20.00mL所配制的草酸溶液。
【小问2详解】
检漏后,洗涤碱式滴定管,然后需要用NaOH标准溶液润洗2~3次,再加入标准溶液至0刻度线以上,故答案为:洗涤后需要用NaOH标准溶液润洗2~3次(洗涤后没有润洗);
【小问3详解】
碱性溶液能使酚酞试液变红色,故滴定终点为:最后半滴NaOH标准溶液滴入锥形瓶中,溶液由无色变为粉红色,且30s内不褪色,即为滴定终点;
【小问4详解】
滴定管的0刻度线在上方,由图,此次V2的读数为20.10mL,三组数据消耗标准液分别为20.10mL、20.00mL、19.90mL,平均消耗20.00mL标准液,结合反应关系:,则清洗剂中,草酸浓度为。
【小问5详解】
酸性高锰酸钾具有强氧化性,能氧化腐蚀橡胶管,故应该使用酸性滴定管A盛装,高锰酸钾溶液为红色,则滴定终点为:最后半滴酸性KMnO4溶液滴入锥形瓶中,溶液由无色变为浅(紫)红色,且30s内不褪色,即为滴定终点。
18. 将CO2转化为更有价值的化工原料,正成为科学家们研究的一个重要领域。回答下列问题:
I.在活性Fe粉的催化下将CO2加氢转化为CO,经历的两个基元反应如下:
反应①:Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g)ΔH1 平衡常数为K1;
反应②:FeO(s)+H2(g)⇌Fe(s)+H2O(g) ΔH2平衡常数为K2;
在不同温度时K1、K2的数值如下表:
700℃
900℃
K1
1.5
2.0
K2
0.8
0.7
(1)700℃时总反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)的化学平衡常数K =_______,该总反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
II. CO2加氢可制得CH3OH,已知如下两个热化学方程式:
③ CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH3 = +41kJ·mol-1
④ CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH4 = -90 kJ·mol-1
(2)CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g)的反应为ΔH = _______ ;关于该反应的自发况描述
正确的是 _______。
a.高温自发 b.低温自发 c.任意温度都自发 d.任意温度都不自发
(3)恒温恒容条件下,下列说法能说明CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)达到平衡状态的是_______。
a. 混合气体的密度保持不变 b.混合气体的平均相对分子质量保持不变
c. 3v正(H2)= v逆(CH3OH) d.同一段时间内,消耗1mol CO2的同时生成3mol H2
(4)某温度下,在2L的恒容密闭容器中,加入0.4mol CO2和0.8mol H2发生CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g),反应开始2min后达到平衡且CH3OH的体积分数为25%。 则2min内用CO2表示的化学反应速率v(CO2)=_______ ,该温度下,该反应的平衡常数K=_______。
【答案】(1) ①. 1.2 ②. 吸热
(2) ①. -49kJ·mol-1 ②. b
(3)bd (4) ①. 0.05mol·L-1·min-1 ②. 100
【解析】
【小问1详解】
反应①+反应②得到总反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),故700℃时总反应的化学平衡常数K =K1K2=1.5=1.2,同理900℃时总反应的化学平衡常数K =K1K2=2.0=1.4,升高温度,平衡常数增大,总反应为吸热反应;
【小问2详解】
根据盖斯定律,反应③+反应④得到CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g),ΔH =+41kJ·mol-1-90 kJ·mol-1=-49kJ·mol-1;反应CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g)的ΔS<0,ΔH<0,反应自发进行要,需要低温条件,答案为b;
【小问3详解】
a.容器是恒容的,反应前后气体的质量不变,混合气体的密度始终保持不变,不能说明达到平衡,故a不选;
b.反应前后气体的质量不变,反应前后气体化学计量数不等,混合气体的平均相对分子质量是一个可变的值,现保持不变可以说明达到平衡,故b选;
c.3v正(H2)= v逆(CH3OH),速率之比不等于计量数之比,没有达到平衡,故c不选;
d.同一段时间内,消耗1mol CO2的同时生成3mol H2,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,故d选;
答案为bd;
【小问4详解】
根据题干数据列三段式:
有,解得x=0.2,故2min内用CO2表示的化学反应速率v(CO2)== 0.05mol·L-1·min-1,结合上述三段式可知,平衡时各种组分的浓度都为0.1mol/L,K==。
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