精品解析:江西省临川第一中学2025-2026学年高二上学期期末复习卷
|
2份
|
31页
|
1093人阅读
|
10人下载
内容正文:
江西省临川第一中学2025-2026学年高二上学期期末复习卷
一、选择题(本题包括14个小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个正确选项)
1. 化学不仅是现代科学技术发展的基石,也是推动社会全面进步的重要力量。下列有关化学原理说法正确的是
A. 用溶液可以洗去钢铁表面的铁锈
B. 用明矾可以对生活用水进行杀菌消毒
C. 食品脱氧剂和保暖贴主要化学反应原理不同
D. “嫦娥五号”探测器配制砷化镓太阳能板,太阳能板将化学能直接转化为电能
2. 用如图所示实验装置进行相应的实验,不能达到实验目的的是
A. 图甲:比较AgCl和AgI的大小 B. 图乙:测量盐酸和氢氧化钠反应的反应热
C. 图丙:粗铜精炼 D. 图丁:观察铁的析氢腐蚀
3. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. c(Fe3+) = 0.1 mol/L 的溶液:NO、Na+、Cl‾、CO
B. 中性溶液中:Al3+、Fe3+、NO、SO
C. 水电离出的c(H+) = 1×10‾12 mol/L 的溶液:SO、NH、NO、Cl‾
D. pH = 12 的溶液中:Na+、NO、Cl‾、SiO
4. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. 已知 ;则氢气的摩尔燃烧焓为
B. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ;则金刚石比石墨稳定
C. 已知 ;则含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量
D. 已知 , ;则
5. 时,恒容密闭容器中发生反应 ,下列正确的是
A. 该反应的,在高温下才能自发进行
B. 反应物断键所需总能量大于生成物成键所放出总能量
C. 增大反应物浓度能增加单位体积内的有效碰撞次数
D. 平衡后,向该容器中充入氦气,平衡向正反应方向移动
6. Ni可活化C2H6放出CH4,其反应历程如图所示。下列说法正确的是
A. 决速步骤:中间体1→中间体2
B. 总反应为Ni(s)+C2H6(g)=NiCH2(s)+CH4(g) △H=-6.57kJ•mol-1
C. 涉及非极性键的断裂和生成
D. 在此反应过程中Ni的成键数目没有发生变化
7. 下列叙述与图对应的是
A. 对于达到平衡状态的反应:,图①表示在时刻充入了一定量的,平衡逆向移动
B. 由图②可知,、满足反应:;
C. 图③表示的反应方程式为
D. 若,对于反应 ,④y轴可表示Y的百分含量
8. 钙钛矿太阳能电池被称为第三代太阳能电池,图一是钙钛矿太阳能电池的工作示意图,图二是该电池作电源电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸的工作示意图。下列说法错误的是
A. C电极接钙钛矿太阳能电池的B极
B. D电极发生的电极反应式为
C. 图二中的离子交换膜I为阴离子交换膜,Ⅱ为质子交换膜
D. 当太阳能电池有9mol电子转移时,酸性溶液质量减轻156g
9. 下列实验能达到预期目的的是
实验目的
实验内容
A
制备无水固体
在蒸发皿中将溶液蒸干
B
证明溶液中存在水解平衡
向含有酚酞的溶液中加入少量固体,溶液红色变浅
C
证明是弱电解质
用pH计分别测量醋酸溶液和盐酸的pH,醋酸溶液的pH大
D
比较与的大小
向溶液中滴加足量NaOH溶液,有白色沉淀生成;再滴加溶液,有蓝色沉淀生成
A. A B. B C. C D. D
10. 25℃时,在溶液中逐滴加入0.2醋酸溶液,曲线如图所示,有关粒子浓度关系的比较中,错误的是
A. 在A点:
B. 在B点:,
C. 在A、B、C点:
D. 在C点:
11. 三氯化硅()是制备硅烷、多晶硅的重要原料。向容积为2L的恒容密闭容器中充2mol,分别在温度为,条件下发生反应: ,反应体系中的物质的量分数随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 容器内气体的压强:
B. 时,若起始时向该容器中充入0.8mol,1mol、0.6mol,反应将向逆方向进行
C. 时,反应自开始至达到平衡的过程中,
D. ,
12. 由一种含氟废酸(pH=2,主要离子有F-、、Fe3+、Zn2+)生产冰晶石的工艺流程如下图所示:
已知下:,下列相关说法不正确的是
A. 含氟废酸中
B. “调节”约为8时,“滤渣1”的主要成分为和
C. “合成”过程中,溶液应保持强碱性
D. “滤液2”含有的主要溶质是
13. 常温下,难溶物Y2X与ZX在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,若定义其坐标图示:p(A)=-lgc(A),Mn+表示Y+或Z2+。下列说法错误的是
A. M表示Y2X的溶解平衡曲线
B. 常温下,Y2X的分散系在c点时为悬浊液
C. 向b点溶液中加入Na2X饱和溶液,析出ZX固体
D. ZX(s)+2Y+(aq)⇌Y2X(s)+Z2+(aq)的平衡常数K=1014
14. 常温下,向20.00mL0.100mol/L的乙二酸()溶液中滴加同浓度的NaOH溶液,过程中lgX(X为或)、V(NaOH)与pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 直线I中X表示
B. 乙二酸的
C. c点溶液中
D. pH=7时,
二、非选择题(本题包括4个小题,共58分)
15. 工业上以菱锰矿(主要成分为还含少量的、、、、、等杂质)为原料制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下。
已知:
①该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀的pH
3.4
1.9
7.0
8.1
9.1
沉淀完全的pH
4.7
3.2
9.0
10.1
11.1
②常温下,,。
回答下列问题:
(1)向“浸出液”中加入的作用是___________。
(2)加入氨水调节溶液pH的范围是___________。
(3)“滤渣1”“滤渣2”的主要成分分别为___________,___________。
(4)加入的目的是___________。
(5)常温下,当溶液中、完全除去时:,则___________。
(6)“沉锰”:在30-35℃下,将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中,控制反应液的最终pH在6.5~7.0,得到沉淀,该反应的离子方程式为___________。
16. 化石燃料的综合利用既能减少污染,又能提高资源利用率。为了提高煤的利用率,可先进行煤的气化,再将气化产物转化为甲醇。
(1)一定条件下,煤的气化过程如下:
i.
ii.
①该条件下,CO(g)和合成和的热化学方程式为_______。
②①中反应在催化剂作用下的反应历程如下图所示(TS表示过渡态,*表示吸附态),历程中决速步的方程式为_______。
(2)利用反应合成甲醇。不同温度下该反应的平衡常数K如下表:
温度/℃
50
100
T
200
300
平衡常数K
100
13
1
向某恒容密闭容器中充入lmolCO(g)和1mol。
①该反应能在_______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下自发。
②T℃时,能判断反应已达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.CO的体积分数保持不变
B.CO的转化率保持不变
C.
D.CO、、的浓度之比为1:1:1
(3)利用反应合成甲醇。向2L恒容密闭容器中充入1mol和3mol,在不同催化剂下,相同时间内测得的转化率随温度的变化如下图所示。
①催化效果最佳的是催化剂_______(填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
②b点的_______(填“>”、“<”或“=”)。
③时,平衡常数K=_______(保留三位有效数字)。
17. 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0.1000 mol/L的NaOH溶液240 mL。
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25.00 mL待测液于250 mL锥形瓶中,加入2~3滴指示剂,用0.1000 mol/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)。
③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30.0 g补血剂在容量瓶中配成250 mL溶液,量取25.00 mL试样溶液,用标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,则所测补血剂中铁元素的质量分数是_____(结果精确到0.1%)。
18. 水溶液中的离子反应与平衡在生产和生活中有着广泛的用途。
(1)相同条件下,pH=10的氨水和pH=10的氢氧化钠溶液,水的电离程度_______(填“前者大”、“后者大”或“相同”)。向氨水中滴加同浓度的CH3COOH溶液,滴加过程中_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)Na2S又称臭碱、硫化碱,用离子方程式说明Na2S溶液呈碱性的原因_______。Na2S溶液中,_______(写出表达式,不含Na+)。
(3)常温下,向5mL浓度为溶液中加入0.1molNH4NO3晶体(假设溶液体积不变),溶液呈中性,则NH3⋅H2O的电离平衡常数_______。
(4)烟气中的SO2可以用钠碱循环法加以处理,用Na2SO3溶液作为吸收液。25℃,、、的物质的量分数与pH的关系如图1所示。当吸收液pH降低为一定数值时,又可将吸收液通入如图2所示的电解槽(电极为惰性电极)进行再生。
①25℃时,吸收液pH=7时,溶液中各离子浓度的大小关系为_______;
②当吸收液pH=5.9时,可进行再生至pH≥8.9,其中放电的电极反应式为_______,再生后的吸收液中的最小值为_______,此时若有1molNa+通过离子交换膜,则再生后溶液中的的物质的量为_______(保留一位小数,假设左室中溶液体积为1L,忽略体积变化)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
江西省临川第一中学2025-2026学年高二上学期期末复习卷
一、选择题(本题包括14个小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个正确选项)
1. 化学不仅是现代科学技术发展的基石,也是推动社会全面进步的重要力量。下列有关化学原理说法正确的是
A. 用溶液可以洗去钢铁表面的铁锈
B. 用明矾可以对生活用水进行杀菌消毒
C. 食品脱氧剂和保暖贴主要化学反应原理不同
D. “嫦娥五号”探测器配制砷化镓太阳能板,太阳能板将化学能直接转化为电能
【答案】A
【解析】
【详解】A.NH4Cl溶液水解显酸性,可与铁锈(Fe2O3)反应生成可溶性盐,达到除锈目的,A正确;
B.明矾净水原理是铝离子水解形成Al(OH)3胶体吸附悬浮杂质,无杀菌消毒作用(需用氯气、臭氧等),B错误;
C.食品脱氧剂(如铁粉氧化吸氧)和保暖贴(铁粉氧化放热)均利用铁氧化反应,原理相同,C错误;
D.砷化镓太阳能板通过光伏效应将光能直接转化为电能,不涉及化学能转化,D错误;
故选A。
2. 用如图所示实验装置进行相应的实验,不能达到实验目的的是
A. 图甲:比较AgCl和AgI的大小 B. 图乙:测量盐酸和氢氧化钠反应的反应热
C. 图丙:粗铜精炼 D. 图丁:观察铁的析氢腐蚀
【答案】D
【解析】
【详解】A.足量的NaCl溶液可将硝酸银溶液完全消耗,加入KI溶液可发生沉淀的转化,可比较AgCl和AgI的大小,A不符题意;
B.测量盐酸和氢氧化钠反应的反应热装置、操作正确,B不符题意;
C.电解精炼铜,粗铜作阳极,C不符题意;
D.食盐水呈中性,发生吸氧腐蚀,无析氢腐蚀,D符合题意;
答案选D。
3. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. c(Fe3+) = 0.1 mol/L 的溶液:NO、Na+、Cl‾、CO
B. 中性溶液中:Al3+、Fe3+、NO、SO
C. 水电离出的c(H+) = 1×10‾12 mol/L 的溶液:SO、NH、NO、Cl‾
D. pH = 12 的溶液中:Na+、NO、Cl‾、SiO
【答案】D
【解析】
【详解】A.Fe3+、CO发生双水解反应而不能大量共存,故A错误;
B.铁离子在弱酸性条件下就产生沉淀,所以中性溶液中不能大量存在铁离子,故B错误;
C.水电离出的c(H+) = 1×10‾12 mol/L 的溶液中水的电离被抑制,溶液呈强酸性或强碱性,碱性条件下铵根离子和氢氧根离子反应生成一水合氨,酸性溶液中SO与氢离子、硝酸根离子发生氧化还原反应,不能大量共存,故C错误;
D.pH=12的溶液呈碱性,这几种离子之间不反应且和氢氧根离子也不反应,能大量共存,故D正确;
故选D。
4. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. 已知 ;则氢气的摩尔燃烧焓为
B. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ;则金刚石比石墨稳定
C. 已知 ;则含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量
D. 已知 , ;则
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧焓要求生成液态水,而题中生成气态水,ΔH应更小,A错误;
B.ΔH>0说明石墨→金刚石吸热,石墨能量更低更稳定,B错误;
C.20.0g NaOH为0.5mol,中和反应放热0.5×57.4=28.7kJ,C正确;
D.完全燃烧(生成)释放热量更多,ΔH1更小,故ΔH1<ΔH2,D错误;
故答案选C。
5. 时,恒容密闭容器中发生反应 ,下列正确的是
A. 该反应的,在高温下才能自发进行
B. 反应物断键所需总能量大于生成物成键所放出总能量
C. 增大反应物浓度能增加单位体积内的有效碰撞次数
D. 平衡后,向该容器中充入氦气,平衡向正反应方向移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应气体分子总数减少,故,又已知,根据自发反应判据,可知低温下反应可自发进行,A错误;
B.该反应为放热反应,反应物断键吸收总能量生成物成键放出总能量,因此反应物断键所需总能量小于生成物成键所放出总能量,B错误;
C.增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,可增加单位体积内的有效碰撞次数,C正确;
D.恒容密闭容器中充入氦气,反应体系内各反应物、生成物的浓度均不发生变化,平衡不移动,D错误;
故选C。
6. Ni可活化C2H6放出CH4,其反应历程如图所示。下列说法正确的是
A. 决速步骤:中间体1→中间体2
B. 总反应为Ni(s)+C2H6(g)=NiCH2(s)+CH4(g) △H=-6.57kJ•mol-1
C. 涉及非极性键的断裂和生成
D. 在此反应过程中Ni的成键数目没有发生变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.中间体2中间体3的步骤能量差值最大,活化能最大,速率慢为决速步,A错误;
B.由图可得总反应为Ni(s)+C2H6(g)=NiCH2(s)+CH4(g) △H=-6.57kJ•mol-1,B正确;
C.反应过程中涉及C-C键的断裂和C-H键的形成,涉及非极性键的断裂,不涉及非极性键的形成,C错误;
D.从图可知,中间体1 Ni的成键数目为4,中间体2 Ni的成键数目为2,即反应过程中Ni的成键数目有发生变化,D错误;
故选B。
7. 下列叙述与图对应的是
A. 对于达到平衡状态的反应:,图①表示在时刻充入了一定量的,平衡逆向移动
B. 由图②可知,、满足反应:;
C. 图③表示的反应方程式为
D. 若,对于反应 ,④y轴可表示Y的百分含量
【答案】B
【解析】
【详解】A.若是充入了一定量的,则增大,瞬间不变,这与图像中速率的变化不符,A不符合题意;
B.增大压强反应速率加快、升高温度反应速率加快,都可以使反应更快地达到平衡状态。根据图像可知压强,温度。增大压强时,平衡向气体体积减小的方向移动,C的百分含量增大,说明正反应是气体体积减小的反应升高温度,C的百分含量减小,说明平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,由此确定该反应的正反应是气体体积减小的放热反应,与图像中的变化趋势相同,B符合题意;
C.根据图像可知A为反应物,B、C为生成物,再根据三种物质浓度的变化推出该反应的化学方程式为,C不符合题意;
D.当压强不变时,升高温度平衡逆向移动,Y的百分含量增大,与图像中的变化趋势不符,因此轴不能表示Y的百分含量,D不符合题意;
故选B。
8. 钙钛矿太阳能电池被称为第三代太阳能电池,图一是钙钛矿太阳能电池的工作示意图,图二是该电池作电源电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸的工作示意图。下列说法错误的是
A. C电极接钙钛矿太阳能电池的B极
B. D电极发生的电极反应式为
C. 图二中的离子交换膜I为阴离子交换膜,Ⅱ为质子交换膜
D. 当太阳能电池有9mol电子转移时,酸性溶液质量减轻156g
【答案】D
【解析】
【分析】据钙钛矿太阳能电池的工作原理图可知,电子从B极流出,说明B极为负极,A极为正极,图二为电解池,由该装置可电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸可知,C极为阴极,电极反应式为Cr3++3e-=Cr,D极为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+。
【详解】A.电解池的阴极接电源的负极,由钙钛矿太阳能电池的工作原理图可知,B极为负极,故C电极接钙钛矿太阳能电池的B极,A正确;
B.由分析可知,D极为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,B正确;
C.电解池中,阴离子移向阳极,则离子交换膜I为阴离子交换膜,D电极为阳极,产生H+,阳离子移向阴极,故离子交换膜Ⅱ为质子交换膜,C正确;
D.当太阳能电池有9mol电子转移时,根据得失电子守恒可知,Cr棒上有3molCr单质生成,溶液中少了3molCr3+,同时有4.5molSO通过阴离子交换膜向右移动,故酸性溶液质量减轻392×1.5=588g,D错误;
故选D。
9. 下列实验能达到预期目的的是
实验目的
实验内容
A
制备无水固体
在蒸发皿中将溶液蒸干
B
证明溶液中存在水解平衡
向含有酚酞的溶液中加入少量固体,溶液红色变浅
C
证明是弱电解质
用pH计分别测量醋酸溶液和盐酸的pH,醋酸溶液的pH大
D
比较与的大小
向溶液中滴加足量NaOH溶液,有白色沉淀生成;再滴加溶液,有蓝色沉淀生成
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化镁溶液中镁离子水解生成氢氧化镁,在蒸发皿中将MgCl2溶液蒸干,得到氢氧化镁,不能制备无水MgCl2,故A项错误;
B.向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,二者反应产生BaCO3沉淀,同时看到溶液红色变浅,说明反应后导致溶液中c(OH-)减小,证明Na2CO3溶液中存在水解平衡,降低的浓度,水解平衡逆向移动,故B项正确;
C.应该用pH计分别测量等浓度的醋酸溶液和盐酸的pH,醋酸溶液的pH大,则证明CH3COOH是弱电解质,故C项错误;
D.NaOH溶液足量,有剩余,剩余的NaOH与CuCl2溶液也有蓝色沉淀生成,不能比较Cu(OH)2与Mg(OH)2的Ksp大小,故D项错误;
故本题选B。
10. 25℃时,在溶液中逐滴加入0.2醋酸溶液,曲线如图所示,有关粒子浓度关系的比较中,错误的是
A. 在A点:
B. 在B点:,
C. 在A、B、C点:
D. 在C点:
【答案】D
【解析】
【详解】A.A点醋酸与NaOH恰好完全反应生成醋酸钠,醋酸根水解使溶液显碱性,离子浓度大小为,A正确;
B.B点pH=7,溶液呈中性,故,结合电荷守恒可得,B正确;
C.A、B、C点的溶液均满足电荷守恒,即,C正确;
D.C点溶质为等物质的量的醋酸钠和醋酸,根据物料守恒,,D错误;
故选D。
11. 三氯化硅()是制备硅烷、多晶硅的重要原料。向容积为2L的恒容密闭容器中充2mol,分别在温度为,条件下发生反应: ,反应体系中的物质的量分数随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 容器内气体的压强:
B. 时,若起始时向该容器中充入0.8mol,1mol、0.6mol,反应将向逆方向进行
C. 时,反应自开始至达到平衡的过程中,
D. ,
【答案】B
【解析】
【详解】A.2L的恒容密闭容器中充入2molSiHCl3(g),a、b两点SiHCl3(g)的物质的量分数相同,该反应为气体体积不变的反应,温度不同则压强不同,容器内气体的压强:a≠b,故A错误;
B.T1K时三段式,
平衡常数K=,若起始时向该容器中充入0.8molSiHCl3(g),1molSiH2Cl2(g)、0.6molSiCl4(g),则,Q>K,反应将向逆反应方向进行,故B正确;
C.T2K时,反应自开始至达到平衡的过程中,,故C错误;
D.根据“先拐先平衡”,由题给图像可知:T1<T2,T2时SiHCl3(g)的物质的量分数更小,升温平衡正向移动,ΔH>0,故D错误;
故答案为:B。
12. 由一种含氟废酸(pH=2,主要离子有F-、、Fe3+、Zn2+)生产冰晶石的工艺流程如下图所示:
已知下:,下列相关说法不正确的是
A. 含氟废酸中
B. “调节”约为8时,“滤渣1”的主要成分为和
C. “合成”过程中,溶液应保持强碱性
D. “滤液2”含有的主要溶质是
【答案】C
【解析】
【分析】由题给流程可知,向含氟废酸中加入氨水,将溶液中的铁离子、锌离子转化为氢氧化铁、氢氧化锌沉淀,过量得到含有氢氧化铁、氢氧化锌的滤渣和滤液;向滤液中加入硫酸铝和硫酸钠,将溶液中的氟离子转化为六氟合铝酸钠沉淀,过滤得到含有硫酸铵的滤液和六氟合铝酸钠;六氟合铝酸钠经洗涤、干燥得到冰晶石。
【详解】A.由电离常数可知,含氟废酸中,故A正确;
B.由溶度积可知,溶液pH为8时,溶液中铁离子、锌离子浓度分别为=2.8×10—21mol/L、=3.0×10—5mol/L,则“滤渣1”的主要成分为和,故B正确;
C.氢氧化铝是两性氢氧化物,易与强碱性溶液中的氢氧根离子反应生成四羟基合铝酸根离子,不利于六氟合铝酸钠的生成,故C错误;
D.由分析可知,“滤液2”含有的主要溶质是硫酸铵,故D正确;
故选C。
13. 常温下,难溶物Y2X与ZX在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,若定义其坐标图示:p(A)=-lgc(A),Mn+表示Y+或Z2+。下列说法错误的是
A. M表示Y2X的溶解平衡曲线
B. 常温下,Y2X的分散系在c点时为悬浊液
C. 向b点溶液中加入Na2X饱和溶液,析出ZX固体
D. ZX(s)+2Y+(aq)⇌Y2X(s)+Z2+(aq)的平衡常数K=1014
【答案】B
【解析】
【详解】A.Ksp(Y2X)=c2(Y+)∙c(X2-),Ksp(ZX)=c(Z2+)∙c(X2-),横坐标表示阳离子浓度的负对数,纵坐标表示金属阳离子浓度的负对数,X2-改变相同量时,Y+浓度变化量大于Z2+浓度的变化量,所以M表示Y2X的溶解平衡曲线,N表示ZX的溶解平衡曲线,A正确;
B.c点在M斜线上方,在金属阳离子浓度不变时,纵坐标越大,表示相应的阴离子浓度越小,因此c点Qc=c2(Y+)∙c(X2-)<Ksp(Y2X),因此c点形成的是Y2X的不饱和溶液,B错误;
C.N表示ZX的溶解平衡曲线,b点为ZX的饱和溶液,若加入Na2X饱和溶液,则c(X2-)增大,由于Ksp不变,ZX固体会析出,最终导致溶液中c(Z2+)减小,C正确;
D.N表示ZX的溶解平衡曲线,由b(5,30.2)可知:ZX的溶度积常数Ksp=10-(5+30.2)=10-35.2,M表示Y2X的溶解平衡曲线,由a点坐标可知Ksp(Y2X)=c2(Y+)∙c(X2-)=10-(20×2+9.2)=10-49.2。ZX(s)+2Y+(aq)⇌Y2X(s)+Z2+(aq)的平衡常数K=,D正确;
故合理选项是B。
14. 常温下,向20.00mL0.100mol/L的乙二酸()溶液中滴加同浓度的NaOH溶液,过程中lgX(X为或)、V(NaOH)与pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 直线I中X表示
B. 乙二酸的
C. c点溶液中
D. pH=7时,
【答案】D
【解析】
【分析】由,即,同理,分别代入(0,-1.25)、(0,-3.82)两点坐标,可得直线I对应的Ka=10-1.25,直线II对应的Ka=10-3.82,Ka1>Ka2,则直线I对应的lgX为,Ka1=10-1.25,直线II对应的lgX为,Ka2=10-3.82,据此回答。
【详解】A.由分析可知,直线I中X表示,A正确;
B.由分析可知,乙二酸的,B正确;
C.c点处,pH=8.2,即c(H+)=10-8.2mol/L,则,C正确;
D.pH=7时,即,溶液中存在电荷守恒,,则,D错误;
故选D。
二、非选择题(本题包括4个小题,共58分)
15. 工业上以菱锰矿(主要成分为还含少量的、、、、、等杂质)为原料制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下。
已知:
①该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀的pH
3.4
1.9
7.0
8.1
9.1
沉淀完全的pH
4.7
3.2
9.0
10.1
11.1
②常温下,,。
回答下列问题:
(1)向“浸出液”中加入的作用是___________。
(2)加入氨水调节溶液pH的范围是___________。
(3)“滤渣1”“滤渣2”的主要成分分别为___________,___________。
(4)加入的目的是___________。
(5)常温下,当溶液中、完全除去时:,则___________。
(6)“沉锰”:在30-35℃下,将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中,控制反应液的最终pH在6.5~7.0,得到沉淀,该反应的离子方程式为___________。
【答案】(1)将Fe2+氧化为Fe3+,同时不引入新的杂质
(2)4.7≤pH<8.1
(3) ①. SiO2 ②. Al(OH)3和Fe(OH)3
(4)使Ca2+、Mg2+转化为CaF2和MgF2沉淀除去
(5)4×10−3 (6)Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
【解析】
【分析】菱锰矿(主要成分为还含少量的、、、、、等杂质)粉碎后加入盐酸酸溶,其中SiO2不溶于盐酸,是滤渣1主要成分,浸出液中有Fe2+,为了便于后续沉淀除去铁,加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,调pH除去Al3+和Fe3+,使他们以氢氧化物沉淀,同时避免Mn2+沉淀,需要控制pH,故滤渣2主要成分为Al(OH)3和Fe(OH)3,再加入NH4F使Ca2+、Mg2+转化为CaF2和MgF2沉淀除去,故滤渣3主要成分为,再加入NH4HCO3,使Mn2+以MnCO3沉淀,干燥后得高纯度碳酸锰;
【小问1详解】
浸出液中有Fe2+,为了便于后续沉淀除去铁,加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,同时不引入新的杂质;
【小问2详解】
加入氨水调节溶液pH除去Al3+和Fe3+,使他们以氢氧化物沉淀,同时避免Mn2+沉淀,根据表格中数据可知,4.7≤pH<8.1;
【小问3详解】
由分析可知“滤渣1”“滤渣2”的主要成分分别为SiO2、Al(OH)3和Fe(OH)3;
【小问4详解】
加入NH4F是为了使Ca2+、Mg2+转化为CaF2和MgF2沉淀除去;
【小问5详解】
常温下,,,CaF2的Ksp更大,Ca2+更难除尽,故以Ca2+完全除去计算,c(F−)≥;
【小问6详解】
碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中,得到沉淀,反应液最终接近中性,故同时生成CO2和H2O,离子方程式为Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O。
16. 化石燃料的综合利用既能减少污染,又能提高资源利用率。为了提高煤的利用率,可先进行煤的气化,再将气化产物转化为甲醇。
(1)一定条件下,煤的气化过程如下:
i.
ii.
①该条件下,CO(g)和合成和的热化学方程式为_______。
②①中反应在催化剂作用下的反应历程如下图所示(TS表示过渡态,*表示吸附态),历程中决速步的方程式为_______。
(2)利用反应合成甲醇。不同温度下该反应的平衡常数K如下表:
温度/℃
50
100
T
200
300
平衡常数K
100
13
1
向某恒容密闭容器中充入lmolCO(g)和1mol。
①该反应能在_______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下自发。
②T℃时,能判断反应已达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.CO的体积分数保持不变
B.CO的转化率保持不变
C.
D.CO、、的浓度之比为1:1:1
(3)利用反应合成甲醇。向2L恒容密闭容器中充入1mol和3mol,在不同催化剂下,相同时间内测得的转化率随温度的变化如下图所示。
①催化效果最佳的是催化剂_______(填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
②b点的_______(填“>”、“<”或“=”)。
③时,平衡常数K=_______(保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. ②. 或
(2) ①. 低温 ②. B
(3) ①. I ②. > ③. 2.08
【解析】
【小问1详解】
①CO(g)和合成和的方程式为,根据盖斯定律,该反应=反应ii-反应i,故,故热化学方程式为;
②已知反应的活化能越大反应速率越慢,多步反应的总反应速率取决于最慢即活化能最大的一步反应,即或;
【小问2详解】
①反应,随温度升高,平衡常数减小,即该反应正向是一个气体分子数减少的放热反应,,,根据的反应能自发进行,故低温能自发进行;
②A.根据方程式列三段式:,CO的体积分数为,即CO的体积分数为定值,故CO的体积分数保持不变,不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.CO的转化率是一个变化的量,不变时证明反应达到平衡状态,B正确;
C.为同一反应方向,且一直相等,不能证明达到平衡状态,C错误;
D.CO、、的浓度之比与投料、转化程度有关,不能说明达到平衡状态,D错误;
故选B。
【小问3详解】
①相同温度下反应Ⅰ对应的CO2转化率较高,则催化效果最佳的是催化剂Ⅰ;
②由图可知,该反应为放热反应,则b点未达到平衡状态,则b点的v正>v逆;
③由图可知,时, CO2的平衡转化率为60%,则CO2转化的物质的量为0.6mol,由此,列三段式为,故平衡浓度分别为0.2mol/L,0.6 mol/L,0.3 mol/L,0.3 mol/L,平衡常数。
17. 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0.1000 mol/L的NaOH溶液240 mL。
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25.00 mL待测液于250 mL锥形瓶中,加入2~3滴指示剂,用0.1000 mol/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)。
③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30.0 g补血剂在容量瓶中配成250 mL溶液,量取25.00 mL试样溶液,用标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,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. 250 mL容量瓶 ②. 1.0
(2) ①. 酚酞 ②. 0.1200 mol∙L-1 ③. a
(3)当滴入最后半滴KMnO4标准溶液,溶液由浅绿色变为浅红色,且半分钟内不褪色
(4)18.7%
【解析】
【分析】I.用NaOH标准溶液滴定醋酸溶液,实验室先用NaOH固体配制0.1000 mol/L的NaOH溶液240 mL,但实验室没有240 mL容量瓶,应选择250 mL容量瓶,醋酸是弱酸,NaOH是强碱,滴定终点时溶液呈碱性(pH > 7),应选择酚酞作为指示剂。
II.用KMnO4滴定Fe2+,KMnO4本身为紫红色,滴定至终点时,Fe2+被完全氧化,溶液由浅绿色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色。
【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250 mL容量瓶;
②配制0.1000 mol/L的NaOH溶液240 mL,但实验室没有240 mL容量瓶,应选择250 mL容量瓶,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;
③a.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,溶液由浅绿色变为浅红色,且半分钟内不褪色。
【小问4详解】
取30.0 g补血剂在容量瓶中配成250 mL溶液,量取25.00 mL试样溶液,用标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,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。
18. 水溶液中的离子反应与平衡在生产和生活中有着广泛的用途。
(1)相同条件下,pH=10的氨水和pH=10的氢氧化钠溶液,水的电离程度_______(填“前者大”、“后者大”或“相同”)。向氨水中滴加同浓度的CH3COOH溶液,滴加过程中_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)Na2S又称臭碱、硫化碱,用离子方程式说明Na2S溶液呈碱性的原因_______。Na2S溶液中,_______(写出表达式,不含Na+)。
(3)常温下,向5mL浓度为溶液中加入0.1molNH4NO3晶体(假设溶液体积不变),溶液呈中性,则NH3⋅H2O的电离平衡常数_______。
(4)烟气中的SO2可以用钠碱循环法加以处理,用Na2SO3溶液作为吸收液。25℃,、、的物质的量分数与pH的关系如图1所示。当吸收液pH降低为一定数值时,又可将吸收液通入如图2所示的电解槽(电极为惰性电极)进行再生。
①25℃时,吸收液pH=7时,溶液中各离子浓度的大小关系为_______;
②当吸收液pH=5.9时,可进行再生至pH≥8.9,其中放电的电极反应式为_______,再生后的吸收液中的最小值为_______,此时若有1molNa+通过离子交换膜,则再生后溶液中的的物质的量为_______(保留一位小数,假设左室中溶液体积为1L,忽略体积变化)。
【答案】(1) ①. 相同 ②. 增大
(2) ①. ②.
(3)
(4) ①. ②. ③. 100 ④. 1.1mol
【解析】
【小问1详解】
溶液中水电离出的OH−浓度等于溶液中水电离出的氢离子浓度,都代表了水的电离程度,相同条件下,pH=10的氨水和pH=10的氢氧化钠溶液,氢氧根离子浓度相同,则氢离子浓度也相同,水的电离程度相同。氨水中, ,温度不变电离平衡常数不变,氨水中加入醋酸导致溶液中c(OH-)减小,在滴加过程中逐渐增大。
【小问2详解】
Na2S是强碱弱酸盐,Na2S溶液水解呈碱性,离子方程式主要为:。Na2S溶液中,存在物料守恒,电荷守恒:,二式合并,得到 (写出表达式,不含Na+)。
【小问3详解】
常温下,向5mL浓度为溶液中加入0.1molNH4NO3晶体(假设溶液体积不变),溶液呈中性,则10-7mol/L,依据电荷守恒可知, ,则混合溶液中含0.1mol的,结合物料守恒可知混合溶液中含5×10-4mol的NH3·H2O,则平衡常数=2×10-5mol/L。
【小问4详解】
H2SO3在水溶液中分步电离: 、,则随着pH不断增大,亚硫酸浓度不断降低,亚硫酸氢根浓度先逐渐增大后逐渐减小,随着亚硫酸氢根浓度逐渐减小亚硫酸根浓度逐渐增大;
①由图1可知,25℃时,吸收液pH=6.9时,亚硫酸氢根浓度等于亚硫酸根浓度,则吸收液pH=7时,亚硫酸氢根浓度略小于亚硫酸根浓度,且溶液呈中性,则溶液中各离子浓度的大小关系为;
②当吸收液pH=5.9时,可进行再生至pH≥8.9,由图2可知,右侧为阳极, 在阳极放电发生氧化反应生成硫酸根,则电极反应式为:;
由图1知:,再生后的吸收液pH≥8.9,时,即≤10-8.9mol/L, ,当最大时,值最小,则代入=10-8.9mol/L,得再生后的吸收液中的最小值=102=100;
左室中:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,此时若有1molNa+通过离子交换膜,则生成了1molOH-,又,消耗1mol,生成1mol; pH=5.9的原吸收液中,==,设c()=x,则c()=10x,pH=8.9的吸收液中,c()=x+1,c()=10x-1,此时==100,解得x≈0. 1mol,故再生后溶液中的的物质的量为1. 1mol。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$