内容正文:
重庆复旦中学教共体2025~2026学年度上期定时作业
高2027届化学试题
尊重自己!爱护复旦!复旦过去的光荣,将来的灿烂,全赖我们共同爱护,共同发展!同学:今天在考试的时候,不要忘记自己!不要忘记复旦!考场秩序井然,人人洁身自爱。
本试卷分为I卷和Ⅱ卷,考试时间60分钟,满分100分。请将答案工整地书写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Ti-48 Cr-52 Mn-55 Fe-56C Cu-64 Zn-65
第I卷(选择题)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
(原创)
1. 化学知识可以指导生产、生活,下列有关说法错误的是
A. 明矾在水中可形成氢氧化铝的悬浊液,可用明矾沉降水中悬浮物
B. 室温下醋酸的电离平衡常数大于碳酸,可用醋酸除去烧水壶中的水垢
C. 钢铁的电化学腐蚀和化学腐蚀都是铁发生了氧化反应
D. 硫化钠溶液有臭味,是因为该盐发生了水解
2. 下列物质的水溶液呈碱性且促进水的电离的是
A. Na2SO4 B. 小苏打 C. 苛性钠 D. CH3COONH4
3. CO2与NH3混合,一定条件下反应合成尿素:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH<0。则下列说法错误的是
A. 该反应的ΔS<0,在低温时可以自发进行
B. 升高温度,该反应的平衡常数会减小
C. 使用催化剂,可以降低反应热,提高尿素的生成速率
D. 及时分离出H2O,有利于提高CO(NH2)2的平衡产率
4. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
NO2球浸泡在热水和冷水中
A.蒸干FeCl3溶液制备FeCl3‧6H2O
B.研究温度对化学平衡的影响
C.定性测定盐酸与碳酸氢钠反应的热效应
D.钢闸门的电化学防腐
A. A B. B C. C D. D
5. 下列有关方程式正确的是
A. 草酸溶液显酸性:
B. 用TiCl4制备TiO2:
C. 少量的H2S气体通入硫酸铜溶液中:
D. 铅酸蓄电池放电时的负极反应式:
6. 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. 当c(Fe3+)=1mol·L-1的溶液:Mg2+、Ba2+、NO、I-
B. 甲基橙为红色的溶液中:Na+、K+、、
C. 在水电离出的c(OH-)=1×10-10的溶液中:NH、SO、Cl-、HCO
D. 的溶液中:Na+、、Br-、
7. 下列有关四个常用的电化学装置的叙述中错误的是
A. 图①中,锌作负极,作正极
B. 图②中,电池放电过程中负极质量会增大
C. 图③中,电镀液可以是稀硫酸
D. 图④中,发生还原反应
8. 下列叙述错误的是
A. 向含足量AgCl固体的悬浊液中加少量水,c(Ag+)减小
B. 氯化铵溶液中离子浓度的关系:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
C. 已知NaHSO3溶液呈酸性,则溶液中:c(SO)>c(H2SO3)
D. 稀释Na2CO3溶液,减小
9. 常温下,将等体积物质的量浓度均为0.1摩尔每升的NaOH溶液和醋酸溶液混合,下列说法正确的是
A. 水的电离程度:NaOH溶液>醋酸溶液
B. 上述烧碱溶液的pH=12
C. 所得混合溶液pH=7
D. 所得混合溶液中:
10. 有关下列三个电化学装置的叙述中,正确的是
A. 装置I铜电极上发生氧化反应
B. 装置Ⅱ电池工作一段时间后,甲池的c(SO)减小
C. 装置Ⅲ正极反应为:AgCl+e-=Ag+Cl-
D. 装置Ⅲ电路中转移0.02mole-时,交换膜右侧溶液中约增加0.04mol离子
11. 下列实验装置或操作不能达到实验目的的是
A.验证
B.牺牲锌保护铁
C.中和热的测定
D.用HCl标准溶液滴定NaOH溶液
A. A B. B C. C D. D
12. 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。下列说法正确的是
A. C电极接钙钛矿太阳能电池的A极
B. D电极发生的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
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6mol电子转移时,酸性Cr2(SO4)3溶液质量减轻104g
13. 常温时,1mol/L的HA和1mol/L的HB两种酸溶液,起始时的体积均为V0,分别将两溶液加水稀释,稀释后溶液体积为V,所得曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 两者均为弱酸,且酸性强弱为:HB>HA
B. 将=1的溶液加水稀释至=3时,减小
C. M点水的电离程度大于N
D. 在0≤pH≤7时,HB溶液满足:
14. 在T℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知T℃时AgCl的Ksp=4×10-10,下列说法不正确的是
A. 在T℃时,AgBr的Ksp为4.9×10-13
B. 在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点到b点
C. 图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D. 在T℃时,AgCl(s)+Br-(aq)⇌AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816
第Ⅱ卷(非选择题)
15. 部分弱电解质的电离常数如下表:
弱电解质
HF
HCN
H2CO3
电离常数(25℃)
(1)根据上述数据,可判断常温下同浓度的NaF、NaCN、Na2CO3三种溶液的pH值由大到小的顺序是:___________。
(2)中和体积、pH均相等的HF、HCN溶液,___________消耗的NaOH更多。
(3)向NaCN溶液中通入少量CO2,离子方程式为:___________。
(4)Na2CO3溶液呈碱性的主要原因(离子方程式表示):___________。
(5)Na2CO3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为:___________。该溶液中可满足关系:___________。
(6)常温下,浓度相等的HF与NaF溶液等体积混合,溶液呈酸性。请通过计算来解释该混合溶液呈酸性的原因:___________。
16. Ⅰ.如图为原电池装置示意图。
(1)若A、B均为铂片,电解质为KOH溶液,分别从A、B两极通入H2和O2,该电池即为氢氧燃料电池,写出A电极反应式:___________。该电池在工作一段时间后,溶液的碱性将___________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
Ⅱ.现用下图装置来测定某原电池工作时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。量筒的规格为1000 mL,供选择的电极材料有纯铜片和纯锌片。
(2)b电极材料为___________,其电极反应式为___________。
(3)当量筒中收集到672 mL(标准状况下)气体时,通过导线的电子的物质的量为___________mol,此时a电极质量改变了___________g。
(4)如果将a、b两电极的电极材料对调,U形管中将出现的现象是___________。
17. 认真观察下列装置,回答下列问题:
(1)装置B中PbO2上发生的电极反应方程式为________________
(2)装置A中总反应的离子方程式为_____________________________。
(3)若装置E中的目的是在Cu材料上镀银,则X为________,极板N的材料为________。
(4)当装置A中Cu电极质量改变6.4 g时,装置D中产生的气体体积为________L(标准状况下)。
(5)用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如图所示(电极材料为石墨)。
①图中a极连接电源的___________极,
②b极电极反应式为____________________________________________
18. 某污水处理厂用“Pb2+沉淀法”处理含铬废水(主要含Cr3+,还含有少量的Cu2+、Fe2+)的工艺流程如图所示:
已知:常温下金属离子Cu2+、Cr3+、Fe3+沉淀完全时(c=1.0×10-5 mol·L-1)的pH分别为6.7、5.6、2.8。
回答下列问题:
(1)“常温下,___________。(填“>”或“<”)
(2)“氧化”时,生成的离子方程式为___________。
(3)“过滤”时,所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________,其中玻璃棒的作用是___________。
(4)“滤渣”的主要成分为和___________,检验滤液中是否还含有Fe3+的操作和方法为___________。
(5)如图所示为用电催化CO2还原制取乙烯的装置。
①a为电源的___________极(填“正”或“负”)。
②阳极区的电极反应式为___________。
③当外电路转移4 mol电子时,理论上阴极区溶液质量增加___________g。
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重庆复旦中学教共体2025~2026学年度上期定时作业
高2027届化学试题
尊重自己!爱护复旦!复旦过去的光荣,将来的灿烂,全赖我们共同爱护,共同发展!同学:今天在考试的时候,不要忘记自己!不要忘记复旦!考场秩序井然,人人洁身自爱。
本试卷分为I卷和Ⅱ卷,考试时间60分钟,满分100分。请将答案工整地书写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Ti-48 Cr-52 Mn-55 Fe-56C Cu-64 Zn-65
第I卷(选择题)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
(原创)
1. 化学知识可以指导生产、生活,下列有关说法错误的是
A. 明矾在水中可形成氢氧化铝的悬浊液,可用明矾沉降水中悬浮物
B. 室温下醋酸的电离平衡常数大于碳酸,可用醋酸除去烧水壶中的水垢
C. 钢铁的电化学腐蚀和化学腐蚀都是铁发生了氧化反应
D. 硫化钠溶液有臭味,是因为该盐发生了水解
【答案】A
【解析】
【详解】A.明矾溶于水后,铝离子水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性可沉降悬浮物,不是氢氧化铝悬浊液。题干中“悬浊液”表述错误,故A错误;
B.醋酸电离平衡常数(Ka=1.8×10-5)大于碳酸一级电离常数(Ka₁=4.3×10-7),酸性更强,能与水垢(CaCO3)反应生成可溶性盐,故B正确;
C.钢铁电化学腐蚀(如吸氧腐蚀)和化学腐蚀(如与氧气直接反应)本质均为铁失电子被氧化(Fe→Fe2+),故C正确;
D.硫化钠(Na2S)溶液中S2-水解产生硫化氢(H2S):S2-+H2O⇌HS⁻+OH⁻、HS⁻+H2O⇌H2S+OH⁻,H2S具有臭鸡蛋气味,故D正确;
故选A。
2. 下列物质的水溶液呈碱性且促进水的电离的是
A. Na2SO4 B. 小苏打 C. 苛性钠 D. CH3COONH4
【答案】B
【解析】
【详解】A.是强酸强碱盐,水溶液呈中性,对水的电离平衡无影响,A不符合题意;
B.小苏打()是强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性,且水解过程促进水的电离,B符合题意;
C.苛性钠(NaOH)是强碱,水溶液呈碱性,但电离出的抑制水的电离,C不符合题意;
D.是弱酸弱碱盐,水溶液呈中性(因与水解程度相近),促进水的电离,但不符合呈碱性的条件,D不符合题意;
故选B。
3. CO2与NH3混合,一定条件下反应合成尿素:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH<0。则下列说法错误的是
A. 该反应的ΔS<0,在低温时可以自发进行
B. 升高温度,该反应的平衡常数会减小
C. 使用催化剂,可以降低反应热,提高尿素的生成速率
D. 及时分离出H2O,有利于提高CO(NH2)2的平衡产率
【答案】C
【解析】
【详解】A.ΔG=ΔH-TΔS<0时,反应能自发进行,该反应ΔH<0,ΔS<0,在低温下才能自发进行,A正确;
B.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向进行,该反应的平衡常数会减小,B正确;
C.使用催化剂,可以降低反应的活化能加快反应速率,但不能降低反应热,C错误;
D.及时分离出H2O ,平衡正向移动,有利于提高CO(NH2)2的平衡产率,D正确;
故选C。
4. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
NO2球浸泡在热水和冷水中
A.蒸干FeCl3溶液制备FeCl3‧6H2O
B.研究温度对化学平衡的影响
C.定性测定盐酸与碳酸氢钠反应的热效应
D.钢闸门的电化学防腐
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.蒸干FeCl3溶液,促进平衡正向移动,HCl易挥发,只能得到制备,A错误;
B.浸泡在热水的NO2球颜色比浸泡在冷水的NO2的深,则表明加热平衡向生成NO2方向移动,B正确;
C.盐酸与碳酸氢钠反应是吸热效应,温度降低使压强减小,同时反应生成了二氧化碳气体,使压强增大,无法通过观察U形中红墨水的液面差定性测定盐酸与碳酸氢钠反应的热效应,C错误;
D.钢闸门的电化学防腐,则钢闸门应该连接在电源负极作阴极,D错误;
故选B;
5. 下列有关方程式正确的是
A. 草酸溶液显酸性:
B. 用TiCl4制备TiO2:
C. 少量的H2S气体通入硫酸铜溶液中:
D. 铅酸蓄电池放电时的负极反应式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.草酸为弱酸,电离应分步进行,正确的方程式为、,A错误;
B.TiCl4完全水解制备TiO2时,水的系数应该是(x+2),否则水分子数不守恒;正确的方程式为TiCl4+(x+2)H2O=TiO2⋅xH2O↓+4HCl;B错误;
C.H2S与Cu2+反应生成CuS沉淀和H+,是因为虽然H2S是弱酸,但是硫化铜是难溶于强酸的沉淀,故反应可以发生,C正确;
D.铅酸蓄电池放电时,负极反应为Pb + → PbSO4 + 2e-,产物是PbSO4而非Pb2+,D错误;
故答案选C。
6. 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. 当c(Fe3+)=1mol·L-1的溶液:Mg2+、Ba2+、NO、I-
B. 甲基橙为红色的溶液中:Na+、K+、、
C. 在水电离出的c(OH-)=1×10-10的溶液中:NH、SO、Cl-、HCO
D. 的溶液中:Na+、、Br-、
【答案】D
【解析】
【详解】A.当c(Fe3+)=1mol·L-1的溶液中Fe3+与I-发生氧化还原反应而不共存,A错误;
B.使甲基橙显红色的溶液显酸性,酸性溶液中高锰酸根离子有强氧化性,会被氧化而不共存,B错误;
C.水电离出的浓度为的溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液,若显酸性则不能大量共存,若显碱性则和均不能大量共存,C错误;
D.的溶液显酸性,Na+、、Br-、均可大量共存,D正确;
故选D。
7. 下列有关四个常用的电化学装置的叙述中错误的是
A. 图①中,锌作负极,作正极
B. 图②中,电池放电过程中负极质量会增大
C. 图③中,电镀液可以是稀硫酸
D. 图④中,发生还原反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.碱性锌锰电池中锌粉作负极,作正极,故A正确;
B.铅酸蓄电池负极发生反应:,电极质量增加,故B正确;
C.电镀时镀层金属作阳极,镀件作阴极,含镀层金属阳离子的盐溶液作电解质,因此该电镀池电镀液应用硫酸铜,故C错误;
D.银锌纽扣电池作正极,得电子发生还原反应,故D正确;
故选:C。
8. 下列叙述错误的是
A. 向含足量AgCl固体的悬浊液中加少量水,c(Ag+)减小
B. 氯化铵溶液中离子浓度的关系:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
C. 已知NaHSO3溶液呈酸性,则溶液中:c(SO)>c(H2SO3)
D. 稀释Na2CO3溶液,减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.向含足量AgCl固体的悬浊液中加少量水,AgCl的溶度积不变,则c(Ag+)不变,A错误;
B.氯化铵溶液中依据质子守恒有:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O,B正确;
C.NaHSO3溶液呈酸性,说明的电离程度大于其水解程度,则溶液中c(SO)>c(H2SO3),C正确;
D.稀释促进碳酸钠的水解, ,加水稀释时,Kh不变,c(OH-)减小,导致增大,即减小,D正确;
故答案选A。
9. 常温下,将等体积物质的量浓度均为0.1摩尔每升的NaOH溶液和醋酸溶液混合,下列说法正确的是
A. 水的电离程度:NaOH溶液>醋酸溶液
B. 上述烧碱溶液的pH=12
C. 所得混合溶液pH=7
D. 所得混合溶液中:
【答案】D
【解析】
【详解】A.水的电离程度取决于溶液中H⁺或OH⁻浓度对水电离的抑制程度;NaOH溶液为强碱,[OH⁻]=0.1 mol/L,水电离的[H⁺]=10-13 mol/L;醋酸溶液为弱酸,不能完全电离,[H⁺]<0.1 mol/L,水电离的[H+]>10-13 mol/L;故水的电离程度NaOH溶液小于醋酸溶液,A错误;
B.烧碱(NaOH)溶液浓度为0.1 mol/L,为强碱,完全电离,[OH⁻]=0.1 mol/L,pOH=1,pH=13(常温下pH+pOH=14),不是12,B错误;
C.等体积等浓度(0.1 mol/L)混合后,NaOH与CH3COOH完全反应生成CH3COONa和H2O,CH3COONa为强碱弱酸盐,水解呈碱性(CH3COO⁻+H2O⇌CH3COOH+OH⁻),pH>7,不是7,C错误;
D.混合溶液为CH3COONa溶液,根据电荷守恒,阳离子电荷总量等于阴离子电荷总量,即c(Na+)+c(H+)=c(OH⁻)+c(CH3COO⁻),此式恒成立,D正确;
故答案选D。
10. 有关下列三个电化学装置的叙述中,正确的是
A. 装置I铜电极上发生氧化反应
B. 装置Ⅱ电池工作一段时间后,甲池的c(SO)减小
C. 装置Ⅲ正极反应为:AgCl+e-=Ag+Cl-
D. 装置Ⅲ电路中转移0.02mole-时,交换膜右侧溶液中约增加0.04mol离子
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置I为铜锌原电池,铜电极为正极,正极发生还原反应,锌电极为负极,负极发生氧化反应,A错误;
B.电解质溶液中的阳离子向正极移动,而阴离子向负极移动,但是阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,SO不能通过阳离子交换膜,并且甲池中硫酸根不参加反应,因此甲池的c(SO)不变,B错误;
C.正极发生的是还原反应,电极反应式是,C错误;
D.参加电极反应的是和Ag,左侧溶液发生的电极反应式是: ,当电路中转移电子时,有的H+移向右侧,同时右侧生成,则交换膜右侧溶液中约增加0.04mol离子,D正确;
故选D。
11. 下列实验装置或操作不能达到实验目的的是
A.验证
B.牺牲锌保护铁
C.中和热的测定
D.用HCl标准溶液滴定NaOH溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.加入的与反应生成AgBr淡黄色沉淀,说明沉淀转化为AgBr,则;但由于悬浊液过量,加入的时直接与反应生成AgI沉淀,不能说明是沉淀转化为AgI,因此无法证明,A错误;
B.比活泼,形成原电池时作负极被腐蚀,作正极被保护,属于牺牲阳极法保护铁,B正确;
C.该中和热测定装置有隔热层减少热量损失、环形搅拌棒使反应均匀、温度计测量温度,装置正确,C正确;
D.标准液滴定溶液,装在酸式滴定管中,锥形瓶放NaOH溶液,滴定时左手控制活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内颜色变化,能达到实验目的,D正确;
故选A 。
12. 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。下列说法正确的是
A. C电极接钙钛矿太阳能电池的A极
B. D电极发生的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
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6mol电子转移时,酸性Cr2(SO4)3溶液质量减轻104g
【答案】C
【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错误;
B.由分析可知,D极为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,B错误;
C.电解池中,阴离子移向阳极,通过膜Ⅰ进入中间室,则膜I为阴离子交换膜,D电极为阳极,产生H+,阳离子移向阴极,故膜Ⅱ为质子交换膜,C正确;
D.当太阳能电池有6mol电子转移时,根据得失电子守恒可知,Cr棒上有2molCr单质生成,溶液中少2molCr3+,同时有3molSO通过阴离子交换膜向右移动,相当于减轻1mol的质量,故减轻392g/mol×1mol=392g,D错误;
故选C。
13. 常温时,1mol/L的HA和1mol/L的HB两种酸溶液,起始时的体积均为V0,分别将两溶液加水稀释,稀释后溶液体积为V,所得曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 两者均为弱酸,且酸性强弱为:HB>HA
B. 将=1的溶液加水稀释至=3时,减小
C. M点水的电离程度大于N
D. 在0≤pH≤7时,HB溶液满足:
【答案】B
【解析】
【分析】根据常温时,1mol/L的HA和1mol/L的HB两种酸溶液,未稀释时HA的、HB的可以得出HA为弱酸,存在电离平衡,HB为强酸,全电离,据此分析解答。
【详解】A.根据分析,HA为弱酸,HB为强酸,A错误;
B.将=1的溶液加水稀释至=3时,HB为强酸,不变,HA为弱酸,还在继续电离增加,增大,由于体积相同,所以得到减小,B正确;
C.M点和N点的相等,相等且都是酸电离的,对水的电离抑制相同,水的电离程度相同,C错误;
D.HB为强酸,完全电离,在pH较小时,稀释多少倍,溶液中就是原来的多少分之一,但当时,由水电离的已经影响到酸电离出的,此时无法再使用稀释比的关系,将不再符合,D错误;
故答案为:B。
14. 在T℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知T℃时AgCl的Ksp=4×10-10,下列说法不正确的是
A. 在T℃时,AgBr的Ksp为4.9×10-13
B. 在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点到b点
C. 图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D. 在T℃时,AgCl(s)+Br-(aq)⇌AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图中c点可知AgBr的Ksp=7.0×10-7×7.0×10-7=4.9×10-13,故A正确;
B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后,c(Br-)增大,溶解平衡逆向移动,c(Ag+)减小,仍为饱和溶液,所以不可以使溶液由b点到c点,c点为过饱和溶液,故B错误;
C.图中a点对应的Qc<Ksp,则为AgBr的不饱和溶液,故C正确;
D. 反应AgCl(s)+Br-(aq)⇌AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数为:K=≈816,故D正确。
答案选B。
第Ⅱ卷(非选择题)
15. 部分弱电解质的电离常数如下表:
弱电解质
HF
HCN
H2CO3
电离常数(25℃)
(1)根据上述数据,可判断常温下同浓度的NaF、NaCN、Na2CO3三种溶液的pH值由大到小的顺序是:___________。
(2)中和体积、pH均相等的HF、HCN溶液,___________消耗的NaOH更多。
(3)向NaCN溶液中通入少量CO2,离子方程式为:___________。
(4)Na2CO3溶液呈碱性的主要原因(离子方程式表示):___________。
(5)Na2CO3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为:___________。该溶液中可满足关系:___________。
(6)常温下,浓度相等的HF与NaF溶液等体积混合,溶液呈酸性。请通过计算来解释该混合溶液呈酸性的原因:___________。
【答案】(1)pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(NaF)
(2)HCN (3)
(4)
(5) ①. ②.
(6)因为HF的电离常数大于F⁻的水解常数Kh=Kw/ Ka=2.5×10-11,所以HF的电离程度大于F⁻的水解程度,溶液呈酸性
【解析】
【小问1详解】
根据“越弱越水解”的原理,酸根离子对应的酸越弱(即越小),该酸根离子的水解程度越大,溶液的碱性越强,pH越大。由表格中电离平衡常数的数据可知酸性强弱排序HF > > HCN > ,水解程度排序: > > ,这3个离子水解程度越大,碱性越强,NaF、NaCN、Na2CO3三种溶液的pH值由大到小的顺序是:。
【小问2详解】
对于pH相等的弱酸,酸性越弱(越小),其电离程度越小,为了达到相同的浓度,所需的酸的物质的量浓度越大。因为酸性 HF > HCN,所以在pH相等时,HCN的浓度远大于HF的浓度,体积相等时,HCN的物质的量更多,因此中和时消耗的NaOH更多。
【小问3详解】
酸性比较: ( ) > HCN ( ) > ( ),碳酸的酸性强于HCN,所以反应生成HCN。但由于HCN酸性强于,反应只能进行到生成这一步,不能生成,离子方程式为:。
【小问4详解】
碳酸钠是强碱弱酸盐,碳酸根离子水解导致溶液呈碱性。水解分两步,以第一步为主。离子方程式:。
【小问5详解】
Na2CO3溶液中不水解,浓度最大,水解生成和,溶液显碱性,所以,由于水解程度通常较小,所以 , 浓度最小,由于第二步水解极微弱且水的电离也产生,,综上所述,;根据化学式,溶液中存在物料守恒:。
【小问6详解】
HF的电离:,电离常数为, 的水解:,水解常数为,,因为,说明HF的电离程度大于的水解程度,溶液中产生的多于,所以溶液呈酸性。
16. Ⅰ.如图为原电池装置示意图。
(1)若A、B均为铂片,电解质为KOH溶液,分别从A、B两极通入H2和O2,该电池即为氢氧燃料电池,写出A电极反应式:___________。该电池在工作一段时间后,溶液的碱性将___________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
Ⅱ.现用下图装置来测定某原电池工作时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。量筒的规格为1000 mL,供选择的电极材料有纯铜片和纯锌片。
(2)b电极材料为___________,其电极反应式为___________。
(3)当量筒中收集到672 mL(标准状况下)气体时,通过导线的电子的物质的量为___________mol,此时a电极质量改变了___________g。
(4)如果将a、b两电极的电极材料对调,U形管中将出现的现象是___________。
【答案】(1) ①. ②. 减弱
(2) ①. Cu ②.
(3) ①. 0.06 ②. 1.95
(4)U形管左边产生气体,液面下降,右边液体会进入到导管
【解析】
【分析】I.图中信息可知,该装置为原电池装置,负极失电子,有元素化合价升高;正极得电子,有元素化合价降低;
Ⅱ.该原电池装置总反应为:,根据装置特点,b电极产生氢气,作电池的正极。
【小问1详解】
若A、B均为铂片,电解质为KOH溶液,分别从A、B两极通入和,则A为负极,氢气失电子与溶液中的氢氧根离子反应生成水,电极反应式为:;总反应为 ,反应生成水使KOH溶液浓度降低,故该电池在工作一段时间后,溶液的碱性减弱。
【小问2详解】
量筒中要收集气体,则b电极要产生气体,即在b极得电子生成,因此b电极为正极,其材料为Cu,电极反应式为:;
【小问3详解】
当量筒中收集到672 mL(标准状况下)气体时,氢气的物质的量为,由电极反应可知转移0.06 mol的电子;再根据负极电极反应,则a电极消耗0.03 mol的锌生成锌离子,a极质量减少
【小问4详解】
将两电极对调,则a电极(U形管左边)产生氢气,气体使a极附近管内压强增大,致使左侧液面降低,右侧液面升高,右侧液体进入导管。
17. 认真观察下列装置,回答下列问题:
(1)装置B中PbO2上发生的电极反应方程式为________________
(2)装置A中总反应的离子方程式为_____________________________。
(3)若装置E中的目的是在Cu材料上镀银,则X为________,极板N的材料为________。
(4)当装置A中Cu电极质量改变6.4 g时,装置D中产生的气体体积为________L(标准状况下)。
(5)用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如图所示(电极材料为石墨)。
①图中a极连接电源的___________极,
②b极电极反应式为____________________________________________
【答案】 ①. PbO2 +2e- +4H++SO42- = PbSO4 +2H2O ②. Cu+2H+Cu2++H2↑ ③. AgNO3 ④. Ag ⑤. 3.92 ⑥. 负 ⑦. SO32—-2e-+H2O= SO42-+2H+
【解析】
【分析】(1)B和C装置形成原电池,铅作负极,二氧化铅作正极,原电池放电时,正极上二氧化铅得电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅,发生还原反应。
(2)A为电解装置,铜为阳极,阴极生成氢气。
(3)电镀时,镀层作阳极,镀件作阴极,电解质溶液中阳离子和镀层金属相同。
(4)当装置A中Cu电极质量改变6.4g时,转移0.2 mol电子,装置D产生氢气0. 1mol,n(NaCl)=0. 1mol,阳极先发生2Cl- -2e =Cl2↑,其次发生4OH --4e -=2H2O+O2↑,则得到氯气0.05 mol和氧气0. 025 mol。
(5)①Na+移向阴极区,SO32-移向阳极区,所以a极为阴极,应接电源负极。
②b为阳极,SO32-在阳极失去电子变成SO42-。
【详解】(1)B和C装置形成原电池,铅作负极,二氧化铅作正极,原电池放电时,正极上二氧化铅得电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅,发生还原反应,电极反应式为:PbO2 +2e- +4H++SO42- = PbSO4 +2H2O,故答案为PbO2 +2e- +4H++SO42- = PbSO4 +2H2O。
(2)A为电解装置,铜为阳极,阴极生成氢气,装置A中总反应的离子方程式为Cu+2H+Cu2++H2↑,故答案为Cu+2H+Cu2++H2↑。
(3)电镀时,镀层作阳极,镀件作阴极,电解质溶液中阳离子和镀层金属相同,若装置E中的目的是在Cu材料上镀银,则X为含有镀层金属阳离子的AgNO3溶液,极板N为阳极材料为Ag,故答案为AgNO3;Ag。
(4)当装置A中Cu电极质量改变6.4g时,转移0.2 mol电子,装置D产生氢气0. 1mol,n(NaCl)=0. 1mol,阳极先发生2Cl- -2e =Cl2↑,其次发生4OH --4e -=2H2O+O2↑,则得到氯气0.05 mol和氧气0. 025 mol,体积共为0.175 mol×22.4L∙mol-1=3.92L。故答案为3.92。
(5)①Na+移向阴极区,SO32-移向阳极区,所以a极为阴极,应接电源负极,故答案为负;
②b为阳极,SO32-在阳极失去电子变成SO42-,阳极电极反应式为:SO32—-2e-+H2O= SO42-+2H+,故答案为SO32—-2e-+H2O= SO42-+2H+。
18. 某污水处理厂用“Pb2+沉淀法”处理含铬废水(主要含Cr3+,还含有少量的Cu2+、Fe2+)的工艺流程如图所示:
已知:常温下金属离子Cu2+、Cr3+、Fe3+沉淀完全时(c=1.0×10-5 mol·L-1)的pH分别为6.7、5.6、2.8。
回答下列问题:
(1)“常温下,___________。(填“>”或“<”)
(2)“氧化”时,生成的离子方程式为___________。
(3)“过滤”时,所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________,其中玻璃棒的作用是___________。
(4)“滤渣”的主要成分为和___________,检验滤液中是否还含有Fe3+的操作和方法为___________。
(5)如图所示为用电催化CO2还原制取乙烯的装置。
①a为电源的___________极(填“正”或“负”)。
②阳极区的电极反应式为___________。
③当外电路转移4 mol电子时,理论上阴极区溶液质量增加___________g。
【答案】(1)> (2)
(3) ①. 漏斗 ②. 引流
(4) ①. ②. 取过滤后的滤液,向其中滴入KSCN溶液,若出现红色,则有,反之,则无
(5) ①. 负 ②. ③. 24
【解析】
【分析】“Pb2+沉淀法”工艺,加碳酸钠预处理后,转化为,用过氧化氢把、氧化为,铁元素由+2价变为+3价,加入氢氧化钠生成氢氧化物沉淀除去,滤渣中含和,滤液中再加入硫酸铅发生沉淀转化生成铬酸铅沉淀,除去铬元素。
【小问1详解】
根据题意,常温下,金属离子沉淀完全时的pH分别为6.7、5.6,故,,故>;
【小问2详解】
“氧化时”,生成的离子方程式为:;
【小问3详解】
“过滤”时,所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗,其中玻璃棒的作用是:引流;
【小问4详解】
“滤渣”的主要成分为和,检验滤液中是否还含有的操作和方法为:取过滤后的滤液,向其中滴入KSCN溶液,若出现红色,则有,反之,则无;
【小问5详解】
①左侧电极上转化为乙烯,该过程得电子,则左侧电极为阴极,a为负极;
②阳极失电子生成氧气,电极方程式为:;
③阴极电极反应为,转移4 mol电子时,溶液增加,故增加的质量为24 g。
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