内容正文:
2024-2025学年度第一学期三校联考
高二化学期中考试试题
考试时间:75分钟 试卷分值:100分
考生注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,贴好条形码。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。答非选择题时,用0.5毫米的黑色签字笔将答案写在答题卡上。字体工整,笔迹清楚。
3.请按题号顺序在答题卡相应区域作答,超出区域所写答案无效;在试卷上、草纸上答题无效。
可能用到的相对原子质量:Cl 35.5 Fe 56
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,只有一项符合题目要求。
1. 下列溶液呈中性的是
A. B. C. D.
2. 下列过程中,化学反应速率的增大对人类有益的是
A. 金属的腐蚀 B. 食物的腐败 C. 塑料的老化 D. 氨的合成
3. 难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,下列说法中错误的是
A. 沉淀的速率和溶解的速率相等
B. 难溶电解质在水中形成饱和溶液
C. 再加入难溶电解质,溶液中各离子的浓度不变
D. 难溶电解质溶解形成的阴、阳离子的浓度相等
4. 下列事实与盐类水解无关的是
A. 长期施用铵态氮肥会导致土壤酸化
B. 可溶性的铝盐、铁盐作净水剂
C. 用醋酸除去水壶中的水垢
D. 配制溶液时先将晶体溶于较浓盐酸再稀释
5. 时,水中存在电离平衡:。下列说法正确的是
A. 将水加热,增大,不变
B. 向水中加入少量固体,增大,不变
C. 向水中加入少量固体,平衡逆向移动,降低
D. 向水中加入少量固体,平衡正向移动,增大
6. 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
7. 室温下,关于1.0mL0.1mol∙L-1氨水,下列判断正确的是
A. 溶液的pH等于13 B. 与1.0mL0.1mol∙L-1盐酸混合后呈中性
C. D. 加入少量NH4Cl固体,c(OH-)不变
8. 下列离子方程式不正确的是
A. 用Na2CO3溶液将水垢中的CaSO4转化为溶于酸的CaCO3:Ca2++=CaCO3↓
B. TiCl4加入水中:TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-
C. NaHCO3水解的离子方程式:+H2OH2CO3+OH-
D. Na[Al(OH)4]溶液中加入碳酸氢钠:[Al(OH)4]-+ =Al(OH)3↓++H2O
9. 下列溶液中,离子可能大量共存的是
A. 使紫色石蕊溶液变红的溶液:Fe2+、Mg2+、、Cl-
B. 加入铝粉有氢气产生的溶液中:K+、Al3+、HS-、
C. 澄清透明溶液中:Al3+、Mg2+、Br-、
D. 由水电离出的c水(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液:Na+、K+、、Cl-
10. 下列实验中,能达到实验目的的是
A.测NaClO溶液的pH
B.15.00mL0.10mol·L-1NaOH溶液
C.准确测量中和反应反应热
D.赶出碱式滴定管 乳胶管中的气泡
A. A B. B C. C D. D
11. 在容积不变的密闭容器中,一定量的与发生反应:。温度分别为和时,的体积分数随时间的变化如下图所示,下列有关判断正确的是
A. 温度高于
B. 恒容下通入稀有气体使压强增大会提高反应速率
C. 混合物的密度不再发生变化能说明该反应达平衡
D. 若、时该反应的化学平衡常数分别为、,则
12. 已知,。下列关于溶液和NaHS溶液的说法正确的是
A. 在溶液中:
B. 在溶液中:
C. 两溶液等体积混合的溶液中:
D. 向足量盐酸中滴加少量溶液,能得到NaHS溶液
13. 常温下,部分弱电解质的电离平衡常数如表:
弱电解质
HCOOH
HCN
电离平衡常数
下列说法错误的是
A. 结合的能力:
B. HCOOH能与反应制得
C. 等体积、等浓度的HCN溶液与氨水混合,充分反应后溶液呈碱性
D. 的溶液中存在关系:
14. 实验小组设计实验除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO并进行定性检验。
已知:Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。
下列说法不正确的是
A. 调节溶液的pH>12,可使滤液中c(Mg2+)<1×10-5mol/L
B. 加入Na2CO3溶液发生的反应是Ba2++CO=BaCO3↓、Ca2++CO=CaCO3↓
C. 加入盐酸发生的反应是2H++CO=CO2↑+H2O、H++OH-=H2O
D. 若步骤①加入BaCl2溶液后进行过滤,可以避免白色沉淀M的生成
15. 利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同pH的体系中的可能产物。
已知:①图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。
②图2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合【注:起始,不同pH下由图1得到】。
下列说法不正确的是
A. 由图1,碳酸的
B. 由图2,初始状态pH=9、,平衡后溶液中存在
C. 由图2,初始状态pH=11、时,无沉淀生成
D. 由图1和图2,初始状态pH=8、,发生反应:
二、非选择题(本题共4道题,共55分)
16. 水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中,许多化学反应都是在水溶液中进行的。
(1)写出FeCl3水解的离子反应方程式_________。
(2)NH4HSO4溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________。
(3)对于1mol·L-1的Na2HPO4溶液,溶液显_________性(填“酸”或“碱”),写出该溶液中存在的元素守恒关系为_________。【已知:Ka2(H3PO4)=6.2×10-8 Ka3(H3PO4)=4.8×10-13】
(4)常温下,取浓度相同的NaOH和HCl溶液以5:1体积比相混合,所得溶液pH=12,则原溶液的浓度是_________mol/L。
(5)常温下,向FeCl3溶液中加入NaHCO3溶液,若将所得悬浊液的pH值调整为4,则溶液中Fe3+的溶液为_________mol/L。(已知常温下Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38)。
(6)取10mL0.1mol·L-1醋酸溶液,若加入少量NaOH溶液,则_______(填“增大”“减小”或“不变”) 。
17. 酸碱中和反应中溶液的pH变化可用于各种研究。
(1)用0.1mol∙L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol∙L-1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是Ⅰ,理由是___________。
②滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是___________。
③V1和V2的关系:V1___________V2(填“>”、“=”或“<”)。
(2)酸碱中和滴定可用于测定酸或碱的物质的量浓度,取20.00mL未知浓度的盐酸放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用0.1mol∙L-1NaOH标准溶液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下。
实验编号
NaOH溶液的浓度(mol/L)
滴定完成时,NaOH溶液滴入的体积(mL)
待测盐酸的体积(mL)
1
0.10
22.62
20.00
2
0.10
22.71
20.00
3
0.10
22.80
20.00
①滴定达到终点的标志是___________。
②根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为___________mol∙L-1 (保留两位有效数字)。
③在上述实验中,下列操作会造成测定结果偏高的有___________(填字母序号)。
A.滴定终点读数时俯视
B.锥形瓶水洗后未干燥
C.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗
D.碱式滴定管使用前,水洗后未用标准氢氧化钠溶液润洗
E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
18. 某含镍(NiO)废料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质,用此废料提取NiSO4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,NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5,HF的电离常数Ka=6.3×10-4,Ksp[MgF2] =7.4×10-11。
(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)。氧化时,将Fe2+氧化为Fe3+的离子方程式为:_________。
(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pH=5,得到废渣2的主要成分是_________(填化学式)。
(4)25℃时,NH4F溶液呈_________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(5)已知沉淀前溶液中c(Mg2+)=1.85×10-3mol·L-1,当除镁率达到99%时,溶液中c(F-)=_________mol·L-1。
19. 将作为资源进行再利用是重要的研究课题。工业上用生产燃料甲醇的化学方程式:。回答下列问题:
(1)由制备甲醇过程涉及反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
已知反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的化学平衡常数分别为、、,则_______(用、表示)。
(2)一定条件下,在1L恒容密闭容器中充入1mol和3mol,在一定条件下发生反应: 。
①测得和的浓度随时间变化如下图所示,从反应开始到平衡,用浓度变化表示化学反应速率为_______,的转化率为_______%。
②该反应能量变化如下图所示,则反应在_______条件能自发进行(填“低温”或“高温”)。
③下列措施能使增大的是_______。(填标号)
A.温度升高 B.将从体系中分离出去
C.再充入1mol和3mol D.充入使体系总压强增大
④该反应在该温度下的化学平衡常数为_______。若温度不变在此容器中开始充入0.3mol、0.9mol、0.6mol和0.6mol,则反应向_______方向进行(填“正反应”或“逆反应”)。
⑤该反应在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应相同时间后,的转化率随反应温度的变化如下图所示,其中d点在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下的转化率相同的原因是_______。
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2024-2025学年度第一学期三校联考
高二化学期中考试试题
考试时间:75分钟 试卷分值:100分
考生注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,贴好条形码。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。答非选择题时,用0.5毫米的黑色签字笔将答案写在答题卡上。字体工整,笔迹清楚。
3.请按题号顺序在答题卡相应区域作答,超出区域所写答案无效;在试卷上、草纸上答题无效。
可能用到的相对原子质量:Cl 35.5 Fe 56
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,只有一项符合题目要求。
1. 下列溶液呈中性的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.是强酸弱碱盐,铵根离子水解导致溶液呈酸性,A错误;
B.是强酸强碱盐,钙离子和氯离子都不水解,则其水溶液呈中性,B正确;
C.是强碱弱酸盐,醋酸根离子水解导致水溶液呈碱性,C错误;
D.是强酸酸式盐,电离出氢离子导致水溶液呈酸性,D错误;
故选B。
2. 下列过程中,化学反应速率的增大对人类有益的是
A. 金属的腐蚀 B. 食物的腐败 C. 塑料的老化 D. 氨的合成
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属的腐蚀越慢越好,故增大速率对人类无益,A错误;
B.食物的腐败越慢越好,故增大速率对人类无益,B错误;
C.塑料的老化越慢越好,故增大速率对人类无益,C错误;
D.氨的合成越快越好,缩短生产周期,故增大速率对人类有益,D正确;
故选D。
3. 难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,下列说法中错误的是
A. 沉淀的速率和溶解的速率相等
B. 难溶电解质在水中形成饱和溶液
C. 再加入难溶电解质,溶液中各离子的浓度不变
D. 难溶电解质溶解形成的阴、阳离子的浓度相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.达到沉淀溶解平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等,各离子浓度保持不变,故A正确;
B.达到沉淀溶解平衡时,已经达到难溶电解质的溶解限度,溶液为饱和溶液,故B正确;
C.加入难溶电解质会以沉淀的形式存在,对于溶液中各离子的浓度无影响,故C正确;
D.难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,会有少部分电解质发生电离,得到相应的离子,阴、阳离子的浓度不一定相等,如Fe(OH)3,故D错误;
故选:D。
4. 下列事实与盐类水解无关的是
A. 长期施用铵态氮肥会导致土壤酸化
B. 可溶性的铝盐、铁盐作净水剂
C. 用醋酸除去水壶中的水垢
D. 配制溶液时先将晶体溶于较浓盐酸再稀释
【答案】C
【解析】
【详解】A.长期施用铵态氮肥,会发生水解,从而使土壤酸化,与盐类水解有关,故A不选;
B.可溶性的铝盐、铁盐会水解得到胶体,胶体,胶体能吸附水中的悬浮物等杂质,从而可作净水剂,与盐类水解有关,故B不选;
C.用醋酸除去水壶中的水垢是发生了反应:,与盐类水解无关,故C选;
D.配制溶液,加入稀盐酸溶解固体,以抑制的水解,与水解有关,故D不选;
故选C。
5. 时,水中存在电离平衡:。下列说法正确的是
A. 将水加热,增大,不变
B. 向水中加入少量固体,增大,不变
C. 向水中加入少量固体,平衡逆向移动,降低
D. 向水中加入少量固体,平衡正向移动,增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.水的电离是吸热过程,升高温度,平衡向电离方向移动,Kw增大,增大,则pH减小,A错误;
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,硫酸氢钠在水溶液中电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,导致增大,平衡逆向移动,Kw只受温度的影响温度不变,Kw不变,B正确;
C.向水中加入少量固体NaOH,增大,平衡逆向移动,c(H+)降低增大,C错误;
D.向水中加入少量固体NH4Cl,铵根离子会和氢氧根离子之间反应,减小,导致平衡正向移动,c(H+)增大,D错误;
答案选B。
6. 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。
7. 室温下,关于1.0mL0.1mol∙L-1氨水,下列判断正确的是
A. 溶液的pH等于13 B. 与1.0mL0.1mol∙L-1盐酸混合后呈中性
C. D. 加入少量NH4Cl固体,c(OH-)不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.一水合氨为弱碱,发生部分电离,所以1.0mL0.1mol∙L-1氨水中,c(OH-)<0.1mol∙L-1,溶液的pH小于13,A不正确;
B.与1.0mL0.1mol∙L-1盐酸混合后,二者刚好完全反应,生成NH4Cl和水,NH4Cl为强酸弱碱盐,在水溶液中发生水解,使溶液呈酸性,B不正确;
C.在氨水中,只存在、H+、OH-离子,依据电荷守恒可得出,,C正确;
D.加入少量NH4Cl固体,可增大溶液中的c(),使一水合氨的电离平衡逆向移动,所以c(OH-)减小,D不正确;
故选C。
8. 下列离子方程式不正确的是
A. 用Na2CO3溶液将水垢中的CaSO4转化为溶于酸的CaCO3:Ca2++=CaCO3↓
B. TiCl4加入水中:TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-
C. NaHCO3水解的离子方程式:+H2OH2CO3+OH-
D. Na[Al(OH)4]溶液中加入碳酸氢钠:[Al(OH)4]-+ =Al(OH)3↓++H2O
【答案】A
【解析】
【详解】A.用溶液将水垢中的CaSO4转化为溶于酸的CaCO3,离子方程式为:,A错误;
B.四氯化钛极易水解,生成水合二氧化钛沉淀和盐酸,离子方程式为:TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-,B正确;
C.碳酸氢根水解生成碳酸和氢氧根,离子方程式为:+H2OH2CO3+OH-,C正确;
D.Na[Al(OH)4]溶液中加入碳酸氢钠反应生产氢氧化铝沉淀和碳酸钠,离子方程式为:[Al(OH)4]-+ =Al(OH)3↓++H2O,D正确;
故选A。
9. 下列溶液中,离子可能大量共存的是
A. 使紫色石蕊溶液变红的溶液:Fe2+、Mg2+、、Cl-
B. 加入铝粉有氢气产生的溶液中:K+、Al3+、HS-、
C. 澄清透明溶液中:Al3+、Mg2+、Br-、
D. 由水电离出的c水(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液:Na+、K+、、Cl-
【答案】D
【解析】
【详解】A.使紫色石蕊溶液变红的溶液呈酸性,溶液中存在大量,溶液中能与反应生成沉淀,也能与反应生成沉淀,还能与生成和,因此一定不能大量共存,故A错误;
B.加入铝粉有氢气产生的溶液可能呈强碱性或者酸性,在碱性溶液中会生成或而不能大量共存,HS-在酸性或者碱性溶液中均不能大量共存,同时溶液中与发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和硫化氢气体,一定不能大量共存,故B错误;
C.溶液中铝离子与碳酸氢根离子发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,一定不能大量共存,故C错误;
D.由水电离出的氢离子浓度为的溶液可能是酸溶液,也可能是碱溶液,四种离子在碱溶液中不发生任何反应,能大量共存;酸溶液中也不发生任何反应,能大量共存,所以四种离子在由水电离出的氢离子浓度为的溶液中可以大量共存,故D正确;
故选D。
10. 下列实验中,能达到实验目的的是
A.测NaClO溶液的pH
B.15.00mL0.10mol·L-1NaOH溶液
C.准确测量中和反应反应热
D.赶出碱式滴定管 乳胶管中的气泡
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.具有强氧化性,会漂白pH试纸,无法读出pH,且直接将pH试纸浸入溶液的操作也错误,A不符合题意;
B.溶液呈碱性,会腐蚀酸式滴定管的玻璃活塞,不能用酸式滴定管盛放溶液,B不符合题意;
C.金属是热的良导体,导致大量热量散失,所以杯盖和搅拌器不应用金属材质, C不符合题意;
D.赶出碱式滴定管中的气泡的正确操作即为:将滴定管尖嘴向上倾斜,挤压玻璃球排出气泡,该操作正确,D符合题意;
故答案选D。
11. 在容积不变的密闭容器中,一定量的与发生反应:。温度分别为和时,的体积分数随时间的变化如下图所示,下列有关判断正确的是
A. 温度高于
B. 恒容下通入稀有气体使压强增大会提高反应速率
C. 混合物的密度不再发生变化能说明该反应达平衡
D. 若、时该反应的化学平衡常数分别为、,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据“先拐先平”者大,从图像中可以看出T2先达到平衡,所以温度T2>T1,A错误;
B.恒容下通入稀有气体,各物质的分压不变,不能提高反应速率,B错误;
C.恒容条件,反应前后都没有固体,无论反应是否到达平衡,混合物的密度都不变,故混合物的密度不再发生变化无法说明该反应达平衡,C错误;
D.随着温度的升高,达平衡时SO3的体积分数降低,所以随着温度升高反应向逆反应方向移动,所以正反应为放热反应,则升高温度,平衡逆向移动,K值减小,K1>K2,D正确;
故选D。
12. 已知,。下列关于溶液和NaHS溶液的说法正确的是
A. 在溶液中:
B. 在溶液中:
C. 两溶液等体积混合的溶液中:
D. 向足量盐酸中滴加少量溶液,能得到NaHS溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.在溶液中,存在物料守恒,A项错误;
B.在NaHS溶液中,存在物料守恒,电荷守恒,可得,B项错误;
C.根据和,水解能力:,的水解常数>Ka2,则S2-的水解能力也大于的电离能力,故该混合溶液中,C项正确;
D.向足量盐酸中滴加少量溶液,发生的离子反应为,D项错误;
故酸C。
13. 常温下,部分弱电解质的电离平衡常数如表:
弱电解质
HCOOH
HCN
电离平衡常数
下列说法错误的是
A. 结合的能力:
B. HCOOH能与反应制得
C. 等体积、等浓度的HCN溶液与氨水混合,充分反应后溶液呈碱性
D. 的溶液中存在关系:
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸的电离平衡常数越大,酸根离子结合氢离子的能力越小,所以酸根离子结合氢离子能力的大小顺序是CN->,故A正确;
B.Ka(HCOOH)>Ka1(H2CO3),根据强酸制弱酸,HCOOH能与Na2CO3反应生成H2CO3,从而制得CO2,故B正确;
C.HCN的电离平衡常数小于NH3·H2O,等体积、等浓度的HCN溶液与氨水混合,得到NH4CN溶液,CN-的水解程度大于铵根的水解程度,溶液呈碱性,故C正确;
D.由于Ka1(H2CO3)<Kb(NH3·H2O),铵根的水解程度小于碳酸氢根的水解程度,溶液显碱性,溶液中c()>c()>c(OH-)>c(H+),故D错误;
故选D。
14. 实验小组设计实验除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO并进行定性检验。
已知:Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。
下列说法不正确的是
A. 调节溶液的pH>12,可使滤液中c(Mg2+)<1×10-5mol/L
B. 加入Na2CO3溶液发生的反应是Ba2++CO=BaCO3↓、Ca2++CO=CaCO3↓
C. 加入盐酸发生的反应是2H++CO=CO2↑+H2O、H++OH-=H2O
D. 若步骤①加入BaCl2溶液后进行过滤,可以避免白色沉淀M的生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.调节溶液的pH>12,则氢氧根离子浓度大于10-2mol/L,则滤液中c(Mg2+)<<1×10-5mol/L,A正确;
B.由题意可知,加入过量饱和BaCl2溶液后存在平衡:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq),故加入过量饱和Na2CO3溶液还会存在部分钡离子转化为碳酸钡,该平衡正向移动,溶液中SO浓度增大,故还有反应:BaSO4(s)+CO(aq)=BaCO3(s)+SO(aq),B错误;
C.加入稀盐酸除去过量氢氧化钠、碳酸钠,gu 加入盐酸发生的反应是2H++CO=CO2↑+H2O、H++OH-=H2O,C正确;
D.流程中加入碳酸钠会将部分硫酸钡转化为碳酸钡沉淀同时生成硫酸根离子,故若步骤①加入BaCl2溶液后进行过滤,可以避免样品中混入硫酸根离子,避免白色沉淀M的生成,D正确;
故选B。
15. 利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同pH的体系中的可能产物。
已知:①图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。
②图2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合【注:起始,不同pH下由图1得到】。
下列说法不正确的是
A. 由图1,碳酸的
B. 由图2,初始状态pH=9、,平衡后溶液中存在
C. 由图2,初始状态pH=11、时,无沉淀生成
D. 由图1和图2,初始状态pH=8、,发生反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.从图1可以看出,当pH=10.25时,,与的物质的量分数相等,有,碳酸的二级电离平衡常数,A正确;
B.对于起始状态的溶液有物料守恒。当pH=9,时,该点位于曲线Ⅱ上方,体系内会生成沉淀,使溶液中的降低,含碳离子总量降低,此时溶液中,B错误;
C.当pH=11,时,该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ下方,溶液中无沉淀生成,C正确;
D.当pH=8,时,该点位于曲线Ⅰ下方和曲线Ⅱ上方,溶液中会生成沉淀,不会生成沉淀,此时溶液中发生反应:,D正确;
故答案选B。
二、非选择题(本题共4道题,共55分)
16. 水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中,许多化学反应都是在水溶液中进行的。
(1)写出FeCl3水解的离子反应方程式_________。
(2)NH4HSO4溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________。
(3)对于1mol·L-1的Na2HPO4溶液,溶液显_________性(填“酸”或“碱”),写出该溶液中存在的元素守恒关系为_________。【已知:Ka2(H3PO4)=6.2×10-8 Ka3(H3PO4)=4.8×10-13】
(4)常温下,取浓度相同的NaOH和HCl溶液以5:1体积比相混合,所得溶液pH=12,则原溶液的浓度是_________mol/L。
(5)常温下,向FeCl3溶液中加入NaHCO3溶液,若将所得悬浊液的pH值调整为4,则溶液中Fe3+的溶液为_________mol/L。(已知常温下Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38)。
(6)取10mL0.1mol·L-1醋酸溶液,若加入少量NaOH溶液,则_______(填“增大”“减小”或“不变”) 。
【答案】(1)Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+
(2)c(H+)>c()>c()>c(OH-)
(3) ①. 碱 ②. c(Na+)=2[c()+c(+c(H3PO4)+c()]
(4)1.5×10-2
(5)4.0×10-8
(6)增大
【解析】
【小问1详解】
中发生微弱水解,水解为可逆反应,不生成沉淀,离子方程式为Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+;
【小问2详解】
在溶液中完全电离出、、,部分水解,使浓度略小于,来自电离和水解,则浓度最大,因此离子浓度大小顺序>>;
【小问3详解】
的水解常数,大于其电离常数,水解程度大于电离程度,溶液显碱性;根据物料守恒,中元素总浓度是元素总浓度的2倍,得到守恒关系式为=;
【小问4详解】
设原浓度为,体积为,体积为,反应后剩余,混合后,时,,解得;
【小问5详解】
时,,根据,代入数据得;
【小问6详解】
醋酸电离常数,变形得,加入后减小,温度不变不变,因此比值增大。
17. 酸碱中和反应中溶液的pH变化可用于各种研究。
(1)用0.1mol∙L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol∙L-1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是Ⅰ,理由是___________。
②滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是___________。
③V1和V2的关系:V1___________V2(填“>”、“=”或“<”)。
(2)酸碱中和滴定可用于测定酸或碱的物质的量浓度,取20.00mL未知浓度的盐酸放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用0.1mol∙L-1NaOH标准溶液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下。
实验编号
NaOH溶液的浓度(mol/L)
滴定完成时,NaOH溶液滴入的体积(mL)
待测盐酸的体积(mL)
1
0.10
22.62
20.00
2
0.10
22.71
20.00
3
0.10
22.80
20.00
①滴定达到终点的标志是___________。
②根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为___________mol∙L-1 (保留两位有效数字)。
③在上述实验中,下列操作会造成测定结果偏高的有___________(填字母序号)。
A.滴定终点读数时俯视
B.锥形瓶水洗后未干燥
C.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗
D.碱式滴定管使用前,水洗后未用标准氢氧化钠溶液润洗
E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
【答案】(1) ①. 醋酸是弱酸,0.1mol∙L-1的醋酸溶液pH>1 ②. 0.1mol∙L-1的醋酸溶液 ③. <
(2) ①. 将最后半滴标准液滴入锥形瓶后,溶液颜色由无色变红色,且半分钟内不褪色 ②. 0.11 ③. DE
【解析】
【分析】图中Ⅰ、Ⅱ分别表示相同浓度NaOH溶液滴定相同浓度醋酸和盐酸的pH变化曲线,可从滴定曲线的起点、滴加NaOH溶液10mL点、终点确定哪条曲线是NaOH溶液滴定醋酸溶液的曲线。起点时,醋酸的pH比盐酸大;滴加NaOH体积为10mL点时,由于反应生成的CH3COO-对CH3COOH的电离产生抑制作用,使醋酸溶液的pH偏大;滴定接近终点时,醋酸溶液中滴加NaOH溶液体积小于20mL时,混合溶液的pH=7。所以,曲线Ⅰ是NaOH溶液滴定醋酸溶液的曲线。
【小问1详解】
①加入NaOH溶液前,醋酸部分电离,盐酸完全电离,则醋酸的pH>1,而盐酸的pH=1,所以滴定醋酸的曲线是Ⅰ,理由是:醋酸是弱酸,0.1mol∙L-1的醋酸溶液pH>1。
②滴定开始前,NaOH溶液中c(OH-)=0.1mol/L、盐酸中c(H+)=0.1mol/L、醋酸溶液中c(H+)<0.1mol/L,则三种溶液中醋酸对水电离的抑制作用最弱,所以由水电离出的c(H+)最大的是0.1mol∙L-1的醋酸溶液。
③当NaOH刚好与盐酸、醋酸完全反应时,消耗NaOH的体积相同,但醋酸钠溶液呈碱性,而氯化钠溶液呈中性,所以若使反应后溶液的pH=7,醋酸溶液中加入NaOH溶液的体积小于20mL,盐酸中加入NaOH溶液的体积为20mL,V1和V2的关系:V1<V2。
【小问2详解】
①滴定达到终点时,NaOH稍过量,溶液呈弱碱性,酚酞变为浅红色,则达到滴定终点的标志是:将最后半滴标准液滴入锥形瓶后,溶液颜色由无色变红色,且半分钟内不褪色。
②分析表中数据,三组实验数据相差不大,都有效,则所用NaOH溶液的体积为mL=22.71mL,根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度为≈0.11mol∙L-1。
③A.滴定终点读数时俯视,读取所用NaOH溶液的体积偏小,测定结果偏低,A不符合题意;
B.锥形瓶水洗后未干燥,对所用NaOH溶液的体积不造成影响,测定结果不变,B不符合题意;
C.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗,则盐酸的浓度偏低,C不符合题意;
D.碱式滴定管使用前,水洗后未用标准氢氧化钠溶液润洗,则NaOH的浓度偏小,所消耗NaOH溶液的体积偏大,测定结果偏高,D符合题意;
E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,则读取所用NaOH的体积偏大,测定结果偏高,E符合题意;
故选DE。
【点睛】描述滴定终点时,一定要强调“半分钟内不变色”。
18. 某含镍(NiO)废料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质,用此废料提取NiSO4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,NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5,HF的电离常数Ka=6.3×10-4,Ksp[MgF2] =7.4×10-11。
(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)。氧化时,将Fe2+氧化为Fe3+的离子方程式为:_________。
(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pH=5,得到废渣2的主要成分是_________(填化学式)。
(4)25℃时,NH4F溶液呈_________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(5)已知沉淀前溶液中c(Mg2+)=1.85×10-3mol·L-1,当除镁率达到99%时,溶液中c(F-)=_________mol·L-1。
【答案】(1)粉碎原材料或升高温度或增大酸的浓度
(2) ①. SiO2 ②. 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(3) ①. NiO ②. Al(OH)3、Fe(OH)3
(4)酸 (5)2×10-3
【解析】
【分析】废料经20%溶液酸浸后,进入废渣1,浸取液中含、、、等,加氧化生成,再调节pH生成、沉淀进入废渣2,加除镁,以形式进入废渣3,滤液再经一系列处理得到,据此分析。
【小问1详解】
加快浸出速率的常见方法:粉碎废料增大接触面积、升高温度、搅拌、适当提高硫酸浓度等;
【小问2详解】
废料中不与硫酸反应,因此酸浸后废渣1为;酸性条件下氧化生成,配平得到离子方程式2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
【小问3详解】
不引入新杂质,可选用含镍的碱性物质调节pH,如;根据沉淀pH规律,时,、已完全沉淀,未开始沉淀,因此废渣2为两种氢氧化物、;
【小问4详解】
的水解常数,的水解常数,水解程度更大,溶液显酸性;
【小问5详解】
除镁99%后,剩余,代入溶度积,计算得。
19. 将作为资源进行再利用是重要的研究课题。工业上用生产燃料甲醇的化学方程式:。回答下列问题:
(1)由制备甲醇过程涉及反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
已知反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的化学平衡常数分别为、、,则_______(用、表示)。
(2)一定条件下,在1L恒容密闭容器中充入1mol和3mol,在一定条件下发生反应: 。
①测得和的浓度随时间变化如下图所示,从反应开始到平衡,用浓度变化表示化学反应速率为_______,的转化率为_______%。
②该反应能量变化如下图所示,则反应在_______条件能自发进行(填“低温”或“高温”)。
③下列措施能使增大的是_______。(填标号)
A.温度升高 B.将从体系中分离出去
C.再充入1mol和3mol D.充入使体系总压强增大
④该反应在该温度下的化学平衡常数为_______。若温度不变在此容器中开始充入0.3mol、0.9mol、0.6mol和0.6mol,则反应向_______方向进行(填“正反应”或“逆反应”)。
⑤该反应在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应相同时间后,的转化率随反应温度的变化如下图所示,其中d点在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下的转化率相同的原因是_______。
【答案】(1)
(2) ①. ②. ③. 低温 ④. BC ⑤. ⑥. 正反应 ⑦. 在此温度下反应均达到平衡状态,催化剂不影响平衡转化率
【解析】
【小问1详解】
根据化学平衡常数的定义,,,,则;
【小问2详解】
①如图知,从开始到平衡,的变化量为,由变化量之比等于化学计量数之比可得,的变化量为,则用浓度变化表示化学反应速率为;的转化率为;
②由图知,该反应为放热反应,,有方程式知,该反应为分子数减少的反应,,由,该反应在低温下自发进行;
③要使增大,则平衡正向移动,
A.由于该反应是放热放,升高温度,平衡逆向移动,减小,A错误;
B.将从体系中分离出去,减小生成物浓度,平衡正向移动,增大,B正确;
C.再充入1mol和3mol,等效于在原来的基础上缩小一半的体积,压强增大,平衡正向移动,增大,C正确
D.充入使体系总压强增大,但对反应物质来说,浓度没有变化,平衡不移动,不变,D错误;
故选B;
④在该温度下,如图知,从开始到平衡,的变化量为,由变化量之比等于化学计量数之比可得,的变化量为,的变化量为0.75mol,为0.75mol,化学平衡常数为,若温度不变在此容器中开始充入0.3mol、0.9mol、0.6mol和0.6mol,则,则反应向正反应方向进行;
⑤由图知,d点反应均已经达到平衡状态,故d点在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下的转化率相同的原因是在此温度下反应均达到平衡状态,催化剂不影响平衡转化率。
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