精品解析:北京市房山区良乡中学2025-2026学年高二上学期12月月考 化学试题
2026-06-12
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内容正文:
良乡中学2025-2026学年度第一学期12月月考
高二化学
可能用到的相对原子质量:H 1 S 32 O 16 C 12
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列物质属于弱电解质的是
A. NaOH B. 盐酸 C. D.
2. 下列说法与盐类的水解无关的是
A. 使用硫酸铝钾做净水剂
B. 用热的纯碱溶液清洗厨房油污
C. 鸡蛋清遇浓溶液凝聚析出
D. 沸水中滴加饱和溶液制备胶体
3. 下列化学用语对事实的表述不正确的是
A. 电镀铜的阴极反应:
B. 纯水的电导率不为0:
C. 用除去工业废水中的
D. 金属析氢腐蚀的正极反应:
4. 大气中的氯氟烃光解产生的氯自由基能够催化分解,加速臭氧层的破坏。反应进程及其能量变化如图。下列说法正确的是
A. 催化反应①和②均为放热过程
B. 增大了臭氧分解反应的活化能
C. 使臭氧分解的速率和限度均增大
D. 催化分解的反应速率主要由决定
5. 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. 由水电离的的溶液中:
B. 无色溶液中:
C. pH=14的溶液中:
D. 含有的溶液中:
6. 酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理,下列说法正确的是
A. 石墨作电池的负极材料 B. 电池工作时,向负极方向移动
C. 发生氧化反应 D. 锌筒发生的电极反应为
7. 已知氢气燃烧反应的能量变化如下图。
下列说法不正确的是
A. H-H键的键能小于键的键能
B. 破坏和的化学键所需的能量小于中的化学键所释放的能量
C.
D. 利用该反应通过一定的装置可实现化学能到电能的转化
8. 下列事实能用平衡移动原理解释的是
A. 浓溶液和浓溶液混合,剧烈反应生成气体和沉淀
B. 密闭容器中发生反应,加压后气体颜色变深
C. 溶液中滴加少量溶液,促进的产生
D. 铁钉放入浓中,无明显变化,加热后产生大量红棕色气体
9. 下列实验装置或操作,能达到实验目的的是
A.电解法制金属钠
B.防止铁片被腐蚀
C.制取无水固体
D.盐酸测定NaOH溶液的浓度
A. A B. B C. C D. D
10. 室温时,下列溶液中的离子浓度关系正确的是
A. 溶液:
B. 相同物质的量浓度的和溶液,前者小于后者
C. 加水稀释后,和均减小
D. 的混合溶液:
11. 一定温度下,在2个容积均为1L的恒容密闭容器中,加入一定量的反应物,发生反应:,相关数据见下表。
容器编号
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
A
B
D
Ⅰ
0.2
0.2
0.1
Ⅱ
0.4
0.4
>0.2
下列说法不正确的是
A. B物质的状态为气态
B. I中,A的平衡转化率为50%
C. 该反应的化学平衡常数的数值为5
D. I中,若平衡后向容器中再充入和,平衡正向移动
12. 全钒液流储能电池是一种新型的绿色环保储能系统(工作原理如下图,电解液含硫酸)
离子种类
颜色
黄色
蓝色
绿色
紫色
下列说法不正确的是
A. 当完成储能时,正极溶液的颜色是蓝色
B. 电池工作时,透过离子交换膜向正极区移动
C. 该电池总反应的离子方程式是
D. 该电池能提供稳定的输出功率,原因是电解液循环,保持各离子浓度稳定
13. 时,向溶液中滴加溶液,已知溶液中含碳微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图。下列说法不正确的是
A. 曲线①表示物质的量分数的变化情况
B. a点对应溶液的所有离子中,最大
C. 由b点可计算出
D. c点,由水电离产生的
14. 某小组同学研究沉淀的转化,进行如下实验(操作如图所示):下列关于实验过程的分析不正确的是
A. 悬浊液a中存在沉淀溶解平衡:
B. d中无明显现象
C. c到e的现象表明转化为
D. 上述实验可证明:
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
15. 回答下列问题:
(1)用溶液分别滴定20.00 mL浓度均为的盐酸和醋酸溶液,得到溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①的电离方程式是______。滴定醋酸的曲线是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②滴定开始前,三种溶液中由水电离出的最大的是______。
③和的关系:______(“>”、“=”或“<”)。
④M点对应的溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是______。
⑤NaOH和醋酸恰好完全反应时溶液的呈______性,用化学用语解释原因______。
(2)用标准NaOH溶液滴定20 ml某浓度醋酸。滴定实验如图。下列说法不正确的是______。
A.图中操作有错误
B.滴定管装液前需要润洗
C.滴定时若锥形瓶中有液体溅出,测定结果偏高
D.碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗就直接注入标准NaOH溶液,结果偏高
E.锥形瓶水洗后直接装液体,测定结果偏高
(3)向溶液中加蒸馏水稀释到1 L后,下列说法不正确的是______。
A. 的电离程度增大 B. 减小
C. 减小 D. 减小
16. 电化学原理在能量转换、物质制备、防止金属腐蚀等方面应用广泛。
(1)下图是常见电化学装置图
则Cu电极上发生的电极反应式为______;盐桥中的移动方向是______。
(2)①若下图装置为惰性电极电解饱和食盐水,写出化学方程式为______。
②若用下图装置实现铁上镀铜,则B极材料为______,溶液C为______。
③若用下图装置实现铜的电解精炼,则A极材料为______,电极反应式______。
④若想防止铁被腐蚀,则铁应放在______(A,B)。
(3)已知某种甲醇微生物燃料电池中,电解质溶液为酸性,反应过程中忽略溶液体积变化,示意图如下:
①该电池外电路电子的流动方向为______。(填写“从A到B”或“从B到A”)
②A电极附近甲醇发生的电极反应式为______。
17. 甲醇是一种重要的化工原料,具有广阔的开发和应用前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇(CH3OH)。
(1)已知一定条件下,发生反应:,,该条件下,水煤气转化成甲醇的热化学方程式是________。
(2)在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时CH3OH的物质的量(n)随温度(T)、压强(p)的变化如图1所示。
①p1____ p2(填“<”或“>”)。
②M点对应的平衡混合气体的体积为1 L,则233 ℃时,该反应的平衡常数K=_______,H2的转化率为______(保留1位小数)。
③下列叙述能说明上述反应在p1条件下达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
a.单位时间内消耗1 mol CO的同时生成1 mol CH3OH
b.CH3OH的体积分数不再改变
c.密闭容器的体积不再改变
(3)工业上可利用甲醇羰基化法进一步制取甲酸甲酯:。在容积不变的密闭容器中,投入等物质的量的CH3OH和CO,相同时间内CO的转化率随温度变化如图2所示(不考虑其他副反应)。
①b、c、d三点中,尚未达到化学平衡状态的点是________。
②该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。
③曲线ac段和de段的变化趋势不同。试从反应速率和平衡角度说明理由:________。
18. 印刷电路板废液主要含、以及少量的等物质,以废液为原料制备,实现资源回收再利用,流程如图所示。
(1)粗溶液的制备
①上述流程中能加快反应速率的措施有_______
②加入铁屑后,印刷电路板废液中发生的离子反应有_______
(2)溶液的精制
i.经检验,粗溶液含有
ii.向粗溶液滴加3%的溶液,当溶液中完全氧化后,加粉末调节溶液的,
ⅲ.将溶液加热至沸,趁热减压过滤,得到精制溶液。
①用离子方程式说明加入溶液的作用_______
②已知25℃时,,。调节溶液,此时_______,已沉淀完全。
③时判断尚未开始沉淀,根据是_______(已知25℃时饱和溶液中的物质的量浓度为)
(3)制备晶体
向精制的溶液中加一定量硫酸,加热蒸发,再冷却至晶体析出,过滤得到晶体。运用化学平衡原理简述硫酸的作用_______
19. 化学反应平衡常数对认识化学反应的方向和限度具有指导意义。实验小组研究测定“”平衡常数的方法,对照理论数据判断方法的可行性。
理论分析
①易挥发,需控制生成较小。
②根据时分析,控制合适,可使生成较小;用浓度较大的溶液与过量反应,反应前后几乎不变;,仅需测定平衡时溶液和。
③与水反应的程度很小,可忽略对测定干扰;低浓度挥发性很小,可忽略。
(1)实验探究
序号
实验内容及现象
I
,将溶液()与过量混合,密闭并搅拌,充分反应后,溶液变为黄色,容器液面上方有淡黄色气体。
Ⅱ
,将溶液()与过量混合,密闭并搅拌,反应时间与I相同,溶液变为淡黄色,容器液面上方未观察到黄色气体。
Ⅲ
测定I、Ⅱ反应后溶液的;取一定量反应后溶液,加入过量固体,用标准溶液滴定,测定。
已知:;和溶液颜色均为无色。
①Ⅲ中,滴定时选用淀粉作指示剂,滴定终点时的现象是_______。用离子方程式表示的作用:_______。
②I中,与反应前的溶液相比,反应后溶液的_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。平衡后,按计算所得值小于的K值,是因为挥发导致计算时所用_______的浓度小于其在溶液中实际浓度。
③Ⅱ中,按计算所得值也小于的K值,可能原因是_______。
(2)实验改进
分析实验I、Ⅱ中测定结果均偏小的原因,改变实验条件,再次实验。
控制反应温度为,其他条件与Ⅱ相同,经实验准确测得该条件下的平衡常数。
①判断该实验测得的平衡常数是否准确,应与_______值比较。
②综合调控和温度的目的是_______。
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良乡中学2025-2026学年度第一学期12月月考
高二化学
可能用到的相对原子质量:H 1 S 32 O 16 C 12
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列物质属于弱电解质的是
A. NaOH B. 盐酸 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】弱电解质是在水溶液中不完全(少部分)电离的电解质,据此解答。
【详解】A.NaOH是强碱,属于强电解质,A不符合;
B.盐酸属于混合物,不是电解质,B不符合;
C.溶于水部分电离出铵根和氢氧根离子,属于弱电解质,C符合;
D.溶于水完全电离,属于强电解质,D不符合;
答案选C。
2. 下列说法与盐类的水解无关的是
A. 使用硫酸铝钾做净水剂
B. 用热的纯碱溶液清洗厨房油污
C. 鸡蛋清遇浓溶液凝聚析出
D. 沸水中滴加饱和溶液制备胶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.铝离子水解得到氢氧化铝胶体,可以净化水,A错误;
B.用热的纯碱溶液水解得到氢氧根,油污在碱性条件下水解,B错误;
C.鸡蛋清属于蛋白质,遇浓溶液发生盐析,C正确;
D.沸水中滴加饱和溶液,氯化铁发生水解制备胶体,D错误;
故选C。
3. 下列化学用语对事实的表述不正确的是
A. 电镀铜的阴极反应:
B. 纯水的电导率不为0:
C. 用除去工业废水中的
D. 金属析氢腐蚀的正极反应:
【答案】A
【解析】
【详解】A.电镀铜的阴极反应:,A错误;
B.因为水是弱电解质,,所以纯水的电导率不为0,B正确;
C.与生成沉淀:,C正确;
D.金属析氢腐蚀的正极反应,氢离子得到电子,,D正确;
故选A。
4. 大气中的氯氟烃光解产生的氯自由基能够催化分解,加速臭氧层的破坏。反应进程及其能量变化如图。下列说法正确的是
A. 催化反应①和②均为放热过程
B. 增大了臭氧分解反应的活化能
C. 使臭氧分解的速率和限度均增大
D. 催化分解的反应速率主要由决定
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,催化反应①中反应物总能量低于生成物总能量,是吸热过程;催化反应②中反应物总能量高于生成物总能量 ,是放热过程,A错误;
B.Cl⋅是催化剂,催化剂的作用是降低反应的活化能,而不是增大臭氧分解反应的活化能,B错误;
C.Cl⋅作为催化剂,能降低反应的活化能,加快臭氧分解的反应速率,但催化剂不能改变反应的限度(化学平衡状态 ),C错误;
D.在多步反应中,反应速率由活化能最大的步骤决定,催化反应①的活化能大于催化反应②的活化能,所以Cl⋅催化O3分解的反应速率主要由决定,D正确;
故选D。
5. 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. 由水电离的的溶液中:
B. 无色溶液中:
C. pH=14的溶液中:
D. 含有的溶液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.由水电离的的溶液中,可能含有大量氢离子,也可能含有大量氢氧根,氢氧根与不能大量共存,A错误;
B.浅绿色,紫红色,B错误;
C.pH=14的溶液中,含有大量氢氧根,氢氧根与可以大量共存,C正确;
D.碘离子与银离子生成碘化银沉淀,D错误;
故选C。
6. 酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理,下列说法正确的是
A. 石墨作电池的负极材料 B. 电池工作时,向负极方向移动
C. 发生氧化反应 D. 锌筒发生的电极反应为
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸性锌锰干电池,锌筒为负极,石墨电极为正极,故A错误;
B.原电池工作时,阳离子向正极(石墨电极)方向移动,故B错误;
C.发生得电子的还原反应,故C错误;
D.锌筒为负极,负极发生失电子的氧化反应,故D正确;
故选D。
7. 已知氢气燃烧反应的能量变化如下图。
下列说法不正确的是
A. H-H键的键能小于键的键能
B. 破坏和的化学键所需的能量小于中的化学键所释放的能量
C.
D. 利用该反应通过一定的装置可实现化学能到电能的转化
【答案】C
【解析】
【详解】A.H-H键的键能436kJ/mol小于键的键能496kJ/mol,A正确;
B.破坏和的化学键所需的能量:2×436kJ+496kJ=1368kJ,小于中的化学键所释放的能量4×462kJ=1848kJ,B正确;
C.反应的焓变等于反应物键能和减去生成物键能和,,若生成液态水,则放热更多,C错误;
D.该反应为自发的 氧化还原反应,通过一定的装置可实现化学能到电能的转化,D正确;
故选C。
8. 下列事实能用平衡移动原理解释的是
A. 浓溶液和浓溶液混合,剧烈反应生成气体和沉淀
B. 密闭容器中发生反应,加压后气体颜色变深
C. 溶液中滴加少量溶液,促进的产生
D. 铁钉放入浓中,无明显变化,加热后产生大量红棕色气体
【答案】A
【解析】
【详解】A.与相互促进水解平衡正向进行,剧烈反应生成气体和沉淀,A正确;
B.反应前后气体分子数相同,加压对气体进行压缩,颜色变深,平衡不移动,B错误;
C.铁离子催化分解过氧化氢,与平衡移动无关,C错误;
D.铁在浓硝酸中钝化,加热会使表面的氧化膜溶解,铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体二氧化氮,与平衡移动无关,D错误;
答案选A。
9. 下列实验装置或操作,能达到实验目的的是
A.电解法制金属钠
B.防止铁片被腐蚀
C.制取无水固体
D.盐酸测定NaOH溶液的浓度
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.工业制金属钠需要电解熔融NaCl,电解饱和食盐水只能得到、、,无法得到金属钠,A错误;
B.该装置为外加电流的阴极保护法,铁片连接电源负极作阴极,不发生失电子反应,可以防止铁片被腐蚀,B正确;
C.加热时会发生水解:,加热时HCl挥发,水解平衡正向移动,最终分解得到,无法得到无水,需要在HCl气流中抑制水解才能制备,C错误;
D.盐酸为酸性溶液,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,盐酸应该盛放在酸式滴定管中,图中为碱式滴定管,操作错误,D错误;
故选B。
10. 室温时,下列溶液中的离子浓度关系正确的是
A. 溶液:
B. 相同物质的量浓度的和溶液,前者小于后者
C. 加水稀释后,和均减小
D. 的混合溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液中存在物料守恒:,A错误;
B.溶液中水解产生OH-促进的水解,溶液中电离产生的H+抑制的水解,则相同物质的量浓度的和溶液,前者小于后者,B正确;
C.溶液中水解产生H+,溶液呈酸性,加水稀释后,减小,溶液酸性减弱,c(H+)减小,增大,C错误;
D.的混合溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),结合电荷守恒c()+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),则,D错误;
故选B。
11. 一定温度下,在2个容积均为1L的恒容密闭容器中,加入一定量的反应物,发生反应:,相关数据见下表。
容器编号
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
A
B
D
Ⅰ
0.2
0.2
0.1
Ⅱ
0.4
0.4
>0.2
下列说法不正确的是
A. B物质的状态为气态
B. I中,A的平衡转化率为50%
C. 该反应的化学平衡常数的数值为5
D. I中,若平衡后向容器中再充入和,平衡正向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.一定温度下,在2个容积均为1L的恒容密闭容器中,Ⅱ加的A、B物质为Ⅰ的两倍,相当于增大压强,平衡时D的物质的量大于Ⅰ的两倍,说明平衡正向移动,则反应为气体体积缩小的反应,故B物质的状态只可能为气态,A正确;
B.Ⅰ中生成的D的物质的量为0.1mol,A、D计量数相等,则转化的A的物质的量为0.1mol,反应达到平衡时,A的转化率为,B正确;
C.容器Ⅰ中,建立如下三段式:,平衡常数K==5,C正确;
D.平衡后向容器中再充入和,Q==K,平衡不移动,D错误;
故选D。
12. 全钒液流储能电池是一种新型的绿色环保储能系统(工作原理如下图,电解液含硫酸)
离子种类
颜色
黄色
蓝色
绿色
紫色
下列说法不正确的是
A. 当完成储能时,正极溶液的颜色是蓝色
B. 电池工作时,透过离子交换膜向正极区移动
C. 该电池总反应的离子方程式是
D. 该电池能提供稳定的输出功率,原因是电解液循环,保持各离子浓度稳定
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,惰性电极与电源正极相连的是阳极,左侧储液罐中主要含有VO2+和,则电极反应式为;与电源负极相连的为阴极,右侧储液罐中主要含有V3+和V2+,电极反应式为V3++e-=V2+,此过程为储能过程,即充电过程,总反应方程式为。
【详解】A.储能(充电)时,阳极发生反应 ,储能完成后,正极区主要产物为,根据表格,为黄色,不是蓝色,A错误;
B.电池工作(原电池原理)中,阳离子向正极移动,因此会透过交换膜向正极区移动,B正确;
C.放电时的总反应为充电时总反应的逆过程,由上述分析可知,该电池的总反应离子方程式为,C正确;
D.该电池通过泵循环流动电解液,可维持电极附近离子浓度稳定,因此能提供稳定的输出功率,D正确;
故选A。
13. 时,向溶液中滴加溶液,已知溶液中含碳微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图。下列说法不正确的是
A. 曲线①表示物质的量分数的变化情况
B. a点对应溶液的所有离子中,最大
C. 由b点可计算出
D. c点,由水电离产生的
【答案】B
【解析】
【分析】随着HCl的加入,溶液的pH逐渐减小,溶液中c()逐渐减小,先增大后减小,c(H2CO3)逐渐增大,则图中曲线①②③分别表示、HCO和H2CO3物质的量分数与溶液pH的关系,当pH=10.3时c ()=c (HCO),此时H2CO3的电离平衡常数Ka2(H2CO3) =c (H+) =c(H+) =10-10.3mol/L,据此分析解答。
【详解】A.由上述分析可知,曲线①②③分别表示、HCO和H2CO3物质的量分数与溶液pH的关系,故A正确;
B.图中a点对应溶液中溶质主要为NaHCO3和NaCl,c (Na+)最大,故B错误;
C.当pH=10.3时c () =c (HCO),此时H2CO3的电离平衡常数Ka2(H2CO3) =c (H+) =c(H+) =10-10.3mol/L,故C正确;
D.图中c点对应溶液中溶质为Na2CO3,pH=11.6,由水电离产生的c(OH-)和溶液中c (OH-)相等,即为10-16- (-11.6)mol/L=10-2.4mol/L,故D正确;
故选:B。
14. 某小组同学研究沉淀的转化,进行如下实验(操作如图所示):下列关于实验过程的分析不正确的是
A. 悬浊液a中存在沉淀溶解平衡:
B. d中无明显现象
C. c到e的现象表明转化为
D. 上述实验可证明:
【答案】B
【解析】
【分析】将溶液和溶液等体积混合,两者刚好完全反应:得到悬浊液a;将悬浊液a过滤,得到滤液b中含溶液,白色沉淀c为;向滤液b中滴加溶液,滤液出现浑浊,说明滤液b中含有Ag+;向沉淀c中滴加溶液,白色沉淀转化为黄色沉淀,据此回答。
【详解】A.由分析可知,向滤液b中滴加溶液,滤液出现浑浊,说明滤液b中含有Ag+,可知悬浊液中存在沉淀溶解平衡,A正确;
B.由分析知向滤液b中滴加溶液,滤液出现浑浊,B错误;
C.由分析可知向沉淀c中滴加溶液,白色沉淀转化为黄色沉淀,C正确;
D.因溶液和溶液等体积混合两者刚好完全反应,结合沉淀转化一种沉淀更易转化为比它更难溶的沉淀,所以上述实验可证明:,D正确;
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
15. 回答下列问题:
(1)用溶液分别滴定20.00 mL浓度均为的盐酸和醋酸溶液,得到溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①的电离方程式是______。滴定醋酸的曲线是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②滴定开始前,三种溶液中由水电离出的最大的是______。
③和的关系:______(“>”、“=”或“<”)。
④M点对应的溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是______。
⑤NaOH和醋酸恰好完全反应时溶液的呈______性,用化学用语解释原因______。
(2)用标准NaOH溶液滴定20 ml某浓度醋酸。滴定实验如图。下列说法不正确的是______。
A.图中操作有错误
B.滴定管装液前需要润洗
C.滴定时若锥形瓶中有液体溅出,测定结果偏高
D.碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗就直接注入标准NaOH溶液,结果偏高
E.锥形瓶水洗后直接装液体,测定结果偏高
(3)向溶液中加蒸馏水稀释到1 L后,下列说法不正确的是______。
A. 的电离程度增大 B. 减小
C. 减小 D. 减小
【答案】(1) ①. ②. Ⅰ ③. 醋酸溶液 ④. < ⑤. ⑥. 碱 ⑦. 和醋酸恰好完全反应时生成 ,发生水解: ,使溶液中
(2)CE (3)D
【解析】
【小问1详解】
①醋酸是弱电解质,在水溶液中部分电离,其电离方程式为: ,盐酸是强酸,完全电离,的盐酸中, ;醋酸是弱酸,部分电离,的醋酸中,。由图可知,滴定开始时较大的是醋酸的滴定曲线,所以滴定醋酸的曲线是;
②酸溶液中,酸电离出的越大,对水的电离抑制程度越大,水电离出的越小。盐酸是强酸,盐酸中,醋酸是弱酸,醋酸中,溶液中,对水的电离也有抑制作用;由于醋酸中最小,对水的电离抑制程度最小,所以由水电离出的最大的是 醋酸溶液;
③当和盐酸恰好完全反应时,生成,溶液呈中性,此时消耗溶液的体积。当和醋酸恰好完全反应时,生成,水解使溶液呈碱性,若要使溶液呈中性,则加入的 溶液体积,所以;
④点加入溶液,此时溶液中溶质为等物质的量的和,溶液呈酸性,说明的电离程度大于的水解程度,根据物料守恒,结合电离程度大于水解程度,可知,溶液呈酸性,,所以离子浓度大小顺序为:;
⑤和醋酸恰好完全反应时生成 ,是强碱弱酸盐,发生水解: ,使溶液中,溶液呈碱性。
【小问2详解】
A.酸碱中和滴定操作中,滴定过程中眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化,而不是注视滴定管内液面变化,A正确;
B.滴定管在装液前需要用待装液润洗,防止滴定管内壁残留的水稀释待装液,影响滴定结果,B正确;
C.滴定时若锥形瓶中有液体溅出,会导致待测液中溶质的物质的量减小,消耗的标准液体积减小,根据,测定结果偏低,C错误;
D.碱式滴定管未用标准溶液润洗就直接注入标准溶液,会使标准液被稀释,浓度减小,滴定过程中消耗的标准液体积增大,根据 ,测定结果偏高,D正确;
E.锥形瓶水洗后直接装液体,待测液中溶质的物质的量不变,消耗的标准液体积不变,对测定结果无影响,E错误;
故选CE。
【小问3详解】
醋酸的电离方程式为,加水稀释时,电离平衡正向移动。
A.加水稀释,醋酸的浓度减小,电离平衡正向移动,的电离程度增大,A正确;
B.加水稀释,溶液体积增大,虽然电离平衡正向移动,但仍减小,B正确;
C.加水稀释,电离平衡正向移动,增大,但溶液体积增大的程度大于增大的程度,所以减小,C正确;
D.根据电离平衡常数,温度不变,不变,稀释过程中减小,则增大,D错误;
故答案选D。
16. 电化学原理在能量转换、物质制备、防止金属腐蚀等方面应用广泛。
(1)下图是常见电化学装置图
则Cu电极上发生的电极反应式为______;盐桥中的移动方向是______。
(2)①若下图装置为惰性电极电解饱和食盐水,写出化学方程式为______。
②若用下图装置实现铁上镀铜,则B极材料为______,溶液C为______。
③若用下图装置实现铜的电解精炼,则A极材料为______,电极反应式______。
④若想防止铁被腐蚀,则铁应放在______(A,B)。
(3)已知某种甲醇微生物燃料电池中,电解质溶液为酸性,反应过程中忽略溶液体积变化,示意图如下:
①该电池外电路电子的流动方向为______。(填写“从A到B”或“从B到A”)
②A电极附近甲醇发生的电极反应式为______。
【答案】(1) ①. ②. 移向右侧烧杯
(2) ①. ②. 铜 ③. 硫酸铜溶液 ④. 纯铜 ⑤. Cu2++2e-=Cu ⑥. A
(3) ①. 从A到B ②.
【解析】
【小问1详解】
锌(Zn)比铜(Cu)活泼,因此锌作为负极,铜作为正极,发生还原反应,铜离子在正极得到电子生成铜单质,电极反应式为: ,在原电池中,阳离子向正极移动,则盐桥中的移动方向是:移向右侧烧杯。
【小问2详解】
①该装置是电解池。A极连接电源负极,为阴极;B极连接电源正极,为阳极。电解饱和食盐水时,在阴极(A极),水得电子被还原生成氢气,溶液中的氯离子失电子被氧化生成氯气,总反应的化学方程式为:;
②电镀的原理是:镀层金属作阳极,待镀金属作阴极,电解质溶液为含有镀层金属离子的溶液,要在铁上镀铜,待镀金属是铁(Fe),镀层金属是铜(Cu)。阳极(B极)应为镀层金属,即铜。阴极(A极)应为待镀金属,即铁。电解质溶液(C)应为含有铜离子( )的溶液,如硫酸铜溶液。
③电解精炼的原理是:粗金属作阳极,纯金属作阴极,电解质溶液为含有该金属离子的溶液,精炼铜时,粗铜作阳极(B极),纯铜作阴极(A极)。在阴极(A极),溶液中的铜离子()得电子被还原,析出纯铜,电极方程式为:Cu2++2e-=Cu。
④防止金属腐蚀的电解保护法(外加电流的阴极保护法)是将被保护的金属作为电解池的阴极,使其不失去电子,从而避免被氧化。在图示装置中,A极为阴极,B极为阳极。因此,为了防止铁被腐蚀,应将铁作为阴极。
【小问3详解】
①电极A通入燃料甲醇,甲醇在此失去电子被氧化,因此A电极是负极,电极B通入氧化剂氧气 ,氧气在此得到电子被还原,因此B电极是正极,在外电路中,电子从负极(A)流向正极(B);
②A电极是负极,甲醇在此发生氧化反应。在酸性电解质中,甲醇被氧化生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为:。
17. 甲醇是一种重要的化工原料,具有广阔的开发和应用前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇(CH3OH)。
(1)已知一定条件下,发生反应:,,该条件下,水煤气转化成甲醇的热化学方程式是________。
(2)在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时CH3OH的物质的量(n)随温度(T)、压强(p)的变化如图1所示。
①p1____ p2(填“<”或“>”)。
②M点对应的平衡混合气体的体积为1 L,则233 ℃时,该反应的平衡常数K=_______,H2的转化率为______(保留1位小数)。
③下列叙述能说明上述反应在p1条件下达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
a.单位时间内消耗1 mol CO的同时生成1 mol CH3OH
b.CH3OH的体积分数不再改变
c.密闭容器的体积不再改变
(3)工业上可利用甲醇羰基化法进一步制取甲酸甲酯:。在容积不变的密闭容器中,投入等物质的量的CH3OH和CO,相同时间内CO的转化率随温度变化如图2所示(不考虑其他副反应)。
①b、c、d三点中,尚未达到化学平衡状态的点是________。
②该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。
③曲线ac段和de段的变化趋势不同。试从反应速率和平衡角度说明理由:________。
【答案】(1)
(2) ①. > ②. 16 ③. 66.7% ④. bc
(3) ①. bc ②. 放热 ③. ac段,反应未达平衡,温度升高,反应速率增大,相同时间内消耗CO多。de段,已经达到平衡,升高温度使平衡向逆反应方向移动,CO转化率降低
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,水煤气转化成甲醇的,热化学方程式为;
【小问2详解】
反应,该反应正方向气体分子数减小,增大压强,平衡正向进行,平衡时CH3OH的物质的量较大,由图可知,;在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2,平衡时M点,,列出三段式,,平衡时一氧化碳、氢气的物质的量分别为0.25mol、0.25mol,对应的平衡混合气体的体积为1 L,则233 ℃时,该反应的平衡常数;H2的转化率为;
下列叙述能说明上述反应在p1条件下达到化学平衡状态的是;
a.单位时间内消耗1 mol CO的同时生成1 mol CH3OH,描述的是正反应方向,不能说明达到化学平衡状态,a错误;
b.CH3OH的体积分数不再改变,表明正、逆反应速率相等,反应达平衡状态,b符合题意;
c.随着反应的进行,混合气体的体积不断发生改变,体积可变的恒压密闭容器的体积不断发生变化,则当密闭容器的体积不再改变,反应达平衡状态,c符合题意;
故选bc;
【小问3详解】
由图可知,b、c点还未达到一氧化碳转化率的最大值,则尚未达到化学平衡状态,反应达到平衡后,随着温度的升高,d点平衡逆向进行,一氧化碳转化率降低;由图可知,温度超过一定数值后,随着温度的升高,一氧化碳的转化率降低,说明该反应为放热反应;曲线ac段和de段的变化趋势不同,从反应速率和平衡角度说明:ac段,反应未达平衡,温度升高,反应速率增大,相同时间内消耗CO多。de段,已经达到平衡,升高温度使平衡向逆反应方向移动,CO转化率降低。
18. 印刷电路板废液主要含、以及少量的等物质,以废液为原料制备,实现资源回收再利用,流程如图所示。
(1)粗溶液的制备
①上述流程中能加快反应速率的措施有_______
②加入铁屑后,印刷电路板废液中发生的离子反应有_______
(2)溶液的精制
i.经检验,粗溶液含有
ii.向粗溶液滴加3%的溶液,当溶液中完全氧化后,加粉末调节溶液的,
ⅲ.将溶液加热至沸,趁热减压过滤,得到精制溶液。
①用离子方程式说明加入溶液的作用_______
②已知25℃时,,。调节溶液,此时_______,已沉淀完全。
③时判断尚未开始沉淀,根据是_______(已知25℃时饱和溶液中的物质的量浓度为)
(3)制备晶体
向精制的溶液中加一定量硫酸,加热蒸发,再冷却至晶体析出,过滤得到晶体。运用化学平衡原理简述硫酸的作用_______
【答案】 ①. 将原料粉碎、适当提高溶液的浓度、提高反应温度 ②. Fe+2Fe3+=3Fe2+ Fe+Cu2+=Fe2++Cu ③. 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O ④. 2.8×10-9 ⑤. 时,c(Cu2+)=2.2> ⑥. 抑制铜离子水解
【解析】
【分析】印刷电路板废液主要含、以及少量的等物质,加适量的铁粉,发生Fe+2Fe3+=3Fe2+ Fe+Cu2+=Fe2++Cu,过滤得到粗铜,在氧气中氧化生成粗氧化铜,加入过量的硫酸,得到粗硫酸铜溶液,制备,实现资源回收再利用。
【详解】(1)①上述流程中能加快反应速率的措施有:将原料粉碎、适当提高溶液的浓度、提高反应温度,故答案为:将原料粉碎、适当提高溶液的浓度、提高反应温度;
②印刷电路板废液主要含、以及少量的等物质,加适量的铁粉,发生Fe+2Fe3+=3Fe2+ Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故答案为:Fe+2Fe3+=3Fe2+ Fe+Cu2+=Fe2++Cu;
(2)①向粗溶液滴加3%的溶液,将溶液中完全氧化,便于生成氢氧化铁沉淀,从而与铜离子分离。用离子方程式说明加入溶液的作用:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
②调节溶液,此时=2.8×10-9,小于1.0×10-5,已沉淀完全。故答案为:2.8×10-9;
③时,c(Cu2+)= =2.2>,尚未开始沉淀,根据是时,c(Cu2+)=2.2>(已知25℃时饱和溶液中的物质的量浓度为),故答案为:时,c(Cu2+)=2.2>;
(3)向精制的溶液中加一定量硫酸,抑制铜离子水解,加热蒸发,再冷却至晶体析出,过滤得到晶体。故答案为:抑制铜离子水解。
19. 化学反应平衡常数对认识化学反应的方向和限度具有指导意义。实验小组研究测定“”平衡常数的方法,对照理论数据判断方法的可行性。
理论分析
①易挥发,需控制生成较小。
②根据时分析,控制合适,可使生成较小;用浓度较大的溶液与过量反应,反应前后几乎不变;,仅需测定平衡时溶液和。
③与水反应的程度很小,可忽略对测定干扰;低浓度挥发性很小,可忽略。
(1)实验探究
序号
实验内容及现象
I
,将溶液()与过量混合,密闭并搅拌,充分反应后,溶液变为黄色,容器液面上方有淡黄色气体。
Ⅱ
,将溶液()与过量混合,密闭并搅拌,反应时间与I相同,溶液变为淡黄色,容器液面上方未观察到黄色气体。
Ⅲ
测定I、Ⅱ反应后溶液的;取一定量反应后溶液,加入过量固体,用标准溶液滴定,测定。
已知:;和溶液颜色均为无色。
①Ⅲ中,滴定时选用淀粉作指示剂,滴定终点时的现象是_______。用离子方程式表示的作用:_______。
②I中,与反应前的溶液相比,反应后溶液的_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。平衡后,按计算所得值小于的K值,是因为挥发导致计算时所用_______的浓度小于其在溶液中实际浓度。
③Ⅱ中,按计算所得值也小于的K值,可能原因是_______。
(2)实验改进
分析实验I、Ⅱ中测定结果均偏小的原因,改变实验条件,再次实验。
控制反应温度为,其他条件与Ⅱ相同,经实验准确测得该条件下的平衡常数。
①判断该实验测得的平衡常数是否准确,应与_______值比较。
②综合调控和温度的目的是_______。
【答案】(1) ①. 滴入最后半滴标准溶液,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复 ②. ③. 增大 ④. ⑤. 实验Ⅱ中反应未达到平衡状态
(2) ①. 40℃的K ②. 防止Br2挥发并调控反应快速达到平衡
【解析】
【分析】平衡常数表达式:,控制pH可调节c(Br2)大小。使用过量MnO2和浓KBr溶液,确保c(Br–)几乎不变。因c(Mn2+) = c(Br2),只需测定平衡时的pH和c(Br2)即可计算K。 干扰忽略:Br2与水反应、HBr挥发对实验影响可忽略。
【小问1详解】
①淀粉遇I2显蓝色,I2被Na2S2O3消耗后蓝色消失,故滴定终点现象:滴入最后半滴标准溶液,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复;
KI的作用:将Br2转化为,便于滴定测定Br2浓度。离子方程式:;
②该反应消耗
生成水,pH增大;因为Br2挥发导致实测c(Br2)偏小,根据题目信息可知,,则计算时所用的浓度小于其在溶液中实际浓度;
③实验Ⅱ
液面上方未观察到黄色气体,说明不是由于Br2挥发导致实测c(Br2)偏小,题目已知信息③也说明了与水反应的程度很小,可忽略对测定干扰;低浓度挥发性很小,可忽略,对比实验Ⅰ和Ⅱ可知,实验Ⅱ的pH更大,且反应后溶液为淡黄色,则可能原因是,实验Ⅱ的浓度低于实验Ⅰ,反应相同时间下,实验Ⅱ未达到平衡状态,导致溶液中偏低,计算的K值偏小;
【小问2详解】
①平衡常数准确性验证:应与40℃下的理论K值比较,因为K值只与温度有关,(题目给出25℃的K,需查阅40℃的文献值)。
②实验Ⅰ和实验Ⅱ反应时间相同,实验Ⅰ由于过大,反应速率过快,Br2挥发导致计算的K值小,实验Ⅱ由于过小,反应速率过慢,未达平衡状态,导致计算的K值小,故综合调控和温度的目的是防止Br2挥发并调控反应快速达到平衡,从而准确测定K值。
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