内容正文:
绝密★启用前
望城二中高二期中考试化学试卷
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。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共14小题,共42分。
1. 已知反应:①101kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g),ΔH=-221kJ/mol
②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O,ΔH=-57.3kJ/mol
下列结论正确的是
A. 碳的燃烧热大于110.5kJ/mol
B. ①的反应热为221kJ/mol
C. 稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为114.6kJ/mol
D. 稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出57.3kJ热量
2. 对下列实验的描述不正确的是
A. 图(a)所示的实验:根据检流计(G)中指针偏转的方向比较Zn、Cu的金属活泼性
B. 图(b)所示的实验:根据小试管中液面的变化判断铁钉发生析氢腐蚀
C. 图(c)所示的实验:根据温度计读数的变化用稀盐酸和稀NaOH溶液反应测定中和热
D. 图(d)所示的实验:根据两烧瓶中气体颜色的变化判断2NO2(g)⇌ N2O4(g)是放热反应
3. 在恒容密闭容器中发生反应2SO2+O2 2SO3,当其他条件不变时,只改变一个条件,不能加快化学反应速率的是( )
A. 增加SO2的浓度 B. 充入一定量惰性气体 C. 升高温度 D. 使用催化剂
4. 在一定条件下,容器内某一反应中参加反应的气体M和气体N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示,下列表述中正确的是
A. 反应的化学方程式为2MN
B. t2时,正、逆反应速率相等,达到平衡
C. t3时,正反应速率大于逆反应速率
D. t1时,N的浓度是M的浓度的2倍
5. 已知反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0。在一定温度和压强下于密闭容器中,反应达到平衡。下列叙述正确的是
A. 升高温度,K减小
B. 减小压强,n(CO2)增加
C. 更换高效催化剂,α(CO)增大
D. 充入一定量的氮气,n(H2)变大
6. 密闭容器中进行的可逆反应在不同温度(、)及压强(、)下,混合气体中的质量分数与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是
A. ,,,正反应为吸热反应
B. ,,,正反应为吸热反应
C. ,,,正反应为吸热反应
D. ,,,正反应为放热反应
7. 已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1,向密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,一定条件下反应达到平衡,在t2和t4时刻分别只改变一个条件(温度或压强),反应过程中正反应速率如下图所示,下列说法正确的是
注:t1~t2、t3~t4、t5之后各时间段表示达到平衡状态①、②、③
A. t2~t3时间段,平衡向逆反应方向移动
B. t4时刻改变的条件是减小压强
C. 平衡状态①和②,SO2转化率相同
D. 平衡状态①和②,平衡常数K值相同
8. 今有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是
①
②
③
④
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
A. ①、② 中分别加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的均减小
B. 分别加入水稀释倍,四种溶液的pH:①>②>④>③
C. ①④两溶液等体积混合,所得溶液中c(Cl-)=c(NH)>c(OH-)=c(H+)
D. ④与 ②溶液混合后,若混合后溶液,则
9. 某化工厂制备净水剂硫酸铁铵晶体[NH4Fe(SO4)2·6H2O]的一种方案如图:
下列说法不正确的是
A. 滤渣A的主要成分是CaSO4
B. 相同条件下,NH4Fe(SO4)2·6H2O净水能力比FeCl3强
C. “合成”反应要控制温度,温度过高,产率会降低
D. “系列操作”包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等
10. 常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合,不可能出现的结果是( )
A. pH=7,且c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
B. pH>7,且c(OH-)>c(Na+)>c(H+)>c(CH3COO-)
C. pH>7,且c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
D. pH<7,且c(CH3COO–)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
11. 常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01mol·L−1的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑的水解)。Xn−表示Cl−或。下列叙述正确的是
A. Ksp(Ag2C2O4)的数量级为10−7
B. N点表示AgCl的不饱和溶液
C. 向c(Cl−)=c()的混合溶液中滴入AgNO3溶液时,先生成Ag2C2O4沉淀
D. 常温下,Ag2C2O4(s)+2Cl−(aq) 2AgCl(s)+(aq)的平衡常数为109.04
12. 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A. 铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈
B. 保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀
C. 将钢闸门连接到直流电源的负极加以保护是应用了牺牲阳极保护法
D. 航海船只的船底镶嵌锌块,利用了牺牲阳极保护法保护金属船体
13. 获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功,电解质为AlI3溶液,已知电池的总方程式为2Al+3I2=2AlI3。下列说法不正确的是
A. 该电池负极的电极方程式为Al-3e-=Al3+
B. 电池工作时,溶液中铝离子向正极移动
C. 消耗相同质量金属时,用锂作负极时,产生电子的物质的量比铝多
D. 该电池可能是一种可充电的二次电池
14. 以惰性电极电解CuSO4和NaCl的混合溶液,两电极上产生的气体(标准状况下测定)体积如下图所示,下列有关说法正确的是
A. a表示阴极上产生的气体,t1前产生的为H2
B. 常温下若t2时溶液的体积为1L,此时溶液的pH为13
C. 原溶液中CuSO4和NaCl物质的量之比为1∶1
D. 若原溶液体积为1L,则原溶液中的物质的量浓度为0.2mol/L
第II卷(非选择题)
二、流程题:本大题共1小题,共8分。
15. 工业废水中常含有一定量的和,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法Ⅰ:还原沉淀法
该法的工艺流程为:,其中第①步加入,第②步加入,第③步加入。第①步存在的平衡:(黄色)(橙色)
(1)若上述平衡体系的,则溶液呈___________色。
(2)能说明第①步反应到达平衡状态的是___________。
A.和浓度相同 B. C.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原离子,需要___________的。
(4)第③步生成的在溶液中存在沉淀溶解平衡,已知,要是降至,溶液的应调至___________。
方法Ⅱ:电解法
该法用做电极电解含有的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近升高,并产生沉淀。
(5)若改用做电极是否可行?___________(填“是”或“否”)。
(6)在阴极附近升高的原因是(用电极反应式表示)___________。
(7)写出用该种方法除去的酸性废水的离子方程式___________。
三、实验题:本大题共2小题,共20分。
16. Ⅰ 已知:
某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:
实验序号
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c(mol/L)
V/mL
c(mol/L)
V/mL
①
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
②
40
V1
0.10
V2
0.50
V3
③
20
V4
0.10
4.0
0.50
V5
(1)该实验①、②可探究______________对反应速率的影响,因此 __________;
(2)实验①、③可探究________________对反应速率的影响,因此__________;
Ⅱ 利用反应:可以定量测定市售硫代硫酸钠 的纯度,现在称取硫代硫酸钠固体样品,配成的溶液,取置于锥形瓶中,加入指示剂,用含有为的碘水滴定,消耗碘水,则:
(3)滴定前可以选择_________做指示剂。
(4)对于该滴定实验的有关操作或误差分析正确的是______。
A. 滴定前,应对滴定管、锥形瓶进行润洗操作
B. 滴定过程中,标准液滴到锥形瓶外,会使所测结果偏大
C. 滴定管在滴定开始时尖嘴有气泡,滴定完成后气泡消失,则所测得的纯度将会偏小
D. 滴定前仰视读数而滴定结束时俯视读数,则所测得的纯度将会偏小
(5)样品中硫代硫酸钠纯度的表达式为_______________。
17. 工业上采用的一种污水处理方法是:保持污水的在 之间,通过电解生成沉淀。有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。某科研小组用 此法处理污水,设计如下所示装置示意图。
(1)实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差;此时,最好应向污水中加入适量的____________。
A. B. C. D.
(2)电解池阳极发生了两个电极反应:其中一个反应式为____________________________,另一个反应生成了一种无色气体,其反应式为: 。
(3)该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料做电极。已知负极的电极反应是,则正极的电极反应是 __________________。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,此电池工作时必须有部分物质参加循环,则物质的化学式是 __________。
(4)实验中,若在阴极产生了(标准状况,下)气体,则熔融盐燃料电池消耗 ________。
四、简答题:本大题共1小题,共8分。
18. 已知体积为 的恒容密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),请根据化学反应的有关原理回答下列问题:
(1)一定条件下,充入 和 后,测得的体积百分含量为,则用表示该反应在这内的反应速率为____________。
(2)该反应的平衡常数表达式为________。
(3)如图表示该反应的速率随时间的变化的关系:据图分析:你认为时改变的外界条件可能是________。
(4)如图,是可自由平行滑动的活塞,在相同温度时,向容器中充入 ,关闭,向容器中充入 ,两容器内分别充分发生反应。已知起始时容器和的体积均为。试回答:
①反应达到平衡时容器的体积为 ,容器中转化率为________。
②若打开,一段时间后重新达到平衡,容器的体积为________L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
绝密★启用前
望城二中高二期中考试化学试卷
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。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共14小题,共42分。
1. 已知反应:①101kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g),ΔH=-221kJ/mol
②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O,ΔH=-57.3kJ/mol
下列结论正确的是
A. 碳的燃烧热大于110.5kJ/mol
B. ①的反应热为221kJ/mol
C. 稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为114.6kJ/mol
D. 稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出57.3kJ热量
【答案】A
【解析】
【详解】A.C的燃烧热是101kPa,1molC燃烧生成二氧化碳气体时放出的热量,故碳的燃烧热大于110.5kJ/mol,故A正确;
B.①的反应热为-221kJ/mol,故B错误;
C.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3kJ/mol,故C错误;
D.醋酸是弱酸,电离要吸热,稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出热量小于57.3kJ,故D错误;
故选A。
2. 对下列实验的描述不正确的是
A. 图(a)所示的实验:根据检流计(G)中指针偏转的方向比较Zn、Cu的金属活泼性
B. 图(b)所示的实验:根据小试管中液面的变化判断铁钉发生析氢腐蚀
C. 图(c)所示的实验:根据温度计读数的变化用稀盐酸和稀NaOH溶液反应测定中和热
D. 图(d)所示的实验:根据两烧瓶中气体颜色的变化判断2NO2(g)⇌ N2O4(g)是放热反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.形成原电池,锌做负极,铜做正极,不选A;
B.铁钉发生吸氧腐蚀,小试管中的液体液面上升,错误,选B;
C.通过温度的变化,测量盐酸和氢氧化钠反应的中和热,正确,不选C;
D.热水中颜色变深,说明温度升高,平衡向左移动,说明反应正向为放热反应,正确,不选D。
【点睛】
3. 在恒容密闭容器中发生反应2SO2+O2 2SO3,当其他条件不变时,只改变一个条件,不能加快化学反应速率的是( )
A. 增加SO2的浓度 B. 充入一定量惰性气体 C. 升高温度 D. 使用催化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.增加SO2的浓度反应速率加快,A正确;
B.充入一定量惰性气体物质的浓度不变,则反应速率不变,B错误;
C.升高温度一定加快反应速率,C正确;
D.使用催化剂一定加快反应速率,D正确,
答案选B。
4. 在一定条件下,容器内某一反应中参加反应的气体M和气体N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示,下列表述中正确的是
A. 反应的化学方程式为2MN
B. t2时,正、逆反应速率相等,达到平衡
C. t3时,正反应速率大于逆反应速率
D. t1时,N的浓度是M的浓度的2倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.N为反应物,M是生成物,反应的化学方程式应为:2N⇌M,A错误;
B.t2时M与N的物质的量相同,反应速率并不相同,v正>v逆,B错误;
C.从t3开始反应达到平衡状态,v正= v逆,C错误;
D.t1时N有6 mol,M有3 mol,恒容容器中浓度之比等于物质的量之比,所以浓度c(N)=2c(M),D正确;
答案选D。
5. 已知反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0。在一定温度和压强下于密闭容器中,反应达到平衡。下列叙述正确的是
A. 升高温度,K减小
B. 减小压强,n(CO2)增加
C. 更换高效催化剂,α(CO)增大
D. 充入一定量的氮气,n(H2)变大
【答案】A
【解析】
【详解】A.因为正反应放热,因此升高温度,平衡逆向移动,K减小,故A正确;
B. CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),反应前后气体化学计量数相等,减小压强,平衡不移动,n(CO2)不变,故B错误;
C.催化剂只影响化学反应速率,对平衡无影响,α(CO)不变,故C错误;
D.T、P一定,充入一定量的氮气,V增大,对平衡的影响相当于减压,因为反应前后气体化学计量数相等,压强对平衡无影响,n(H2)不变,故D错误;
答案:A
6. 密闭容器中进行的可逆反应在不同温度(、)及压强(、)下,混合气体中的质量分数与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是
A. ,,,正反应为吸热反应
B. ,,,正反应为吸热反应
C. ,,,正反应为吸热反应
D. ,,,正反应为放热反应
【答案】B
【解析】
【分析】升高温度、增大压强,反应速率均增大,到达平衡的时间缩短。
【详解】温度都为T1,压强为p2先达到平衡,p2>p1,p1到p2,平衡时B的质量分数增大,即增大压强,平衡逆向移动,故a+b<c;压强都为p2,T1条件下先达到平衡,T1>T2,T1到T2,平衡时B的质量分数增大,即降低温度,平衡逆向移动,故逆反应是放热反应,正反应是吸热反应;综上所述,T1>T2,p1<p2,a+b<c,正反应为吸热反应,B正确;
答案选B。
7. 已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1,向密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,一定条件下反应达到平衡,在t2和t4时刻分别只改变一个条件(温度或压强),反应过程中正反应速率如下图所示,下列说法正确的是
注:t1~t2、t3~t4、t5之后各时间段表示达到平衡状态①、②、③
A. t2~t3时间段,平衡向逆反应方向移动
B. t4时刻改变的条件是减小压强
C. 平衡状态①和②,SO2转化率相同
D. 平衡状态①和②,平衡常数K值相同
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.t2~t3时正反应速率突然增大,随后又逐渐减小,说明平衡向正反应方向移动,A错误;
B.t4时刻,化学反应速率突然减小,后又逐渐减小,说明平衡向正反应方向移动,如果是降低压强,平衡逆向移动,则只能是降低温度,化学反应速率减慢,平衡正向移动,B错误;
C.在t2时刻增大压强,平衡正向移动,SO2的转化率增大,平衡状态②比①的SO2转化率高,C错误;
D.平衡状态①和②温度相同,平衡常数K值相同,D正确;
答案选D。
8. 今有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是
①
②
③
④
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
A. ①、② 中分别加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的均减小
B. 分别加入水稀释倍,四种溶液的pH:①>②>④>③
C. ①④两溶液等体积混合,所得溶液中c(Cl-)=c(NH)>c(OH-)=c(H+)
D. ④与 ②溶液混合后,若混合后溶液,则
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨水、氢氧化钠都呈碱性,氯化铵电离出的铵根离子与OH-结合形成弱电解质NH3·H2O,减小,故A正确;
B.弱电解质溶液中存在电离平衡,酸或碱加水稀释相同的倍数,弱电解质的pH变化小于强电解质,所以四种溶液的pH:①>②>④>③,故B正确;
C.、两溶液等体积混合,溶液中氨水过量,溶质为氯化铵和一水合氨,溶液显碱性,氨水的电离大于铵根离子的水解,则,故C错误;
D.盐酸是强酸,氢氧化钠是强碱,结合题中信息,两者浓度相同,若混合后溶液,则恰好完全反应,则,故D正确。
故选C.
9. 某化工厂制备净水剂硫酸铁铵晶体[NH4Fe(SO4)2·6H2O]的一种方案如图:
下列说法不正确的是
A. 滤渣A的主要成分是CaSO4
B. 相同条件下,NH4Fe(SO4)2·6H2O净水能力比FeCl3强
C. “合成”反应要控制温度,温度过高,产率会降低
D. “系列操作”包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等
【答案】B
【解析】
【分析】硫酸钙微溶于水;水解生成H+,抑制Fe3+的水解;“合成”中温度过高,会促进Fe3+的水解;硫酸铁铵的溶解度随温度降低而减小,宜采用结晶法提纯。
【详解】A.硫酸钙微溶于水,滤渣A主要成分是硫酸钙,故A正确;
B.水解生成H+,抑制Fe3+水解生成氢氧化铁胶体,所以氯化铁净水能力比硫酸铁铵强,相同条件下, NH4Fe(SO4)2·6H2O净水能力比 FeCl3弱,故B错误;
C.“合成”反应要控制温度,温度过高,会促进Fe3+的水解,生成硫酸铁铵的产率会降低,故C正确;
D.硫酸铁铵的溶解度随温度降低而减小,且含有结晶水,有两种离子会水解,宜采用蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等操作,故D正确;
故选B。
10. 常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合,不可能出现的结果是( )
A. pH=7,且c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
B. pH>7,且c(OH-)>c(Na+)>c(H+)>c(CH3COO-)
C. pH>7,且c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
D. pH<7,且c(CH3COO–)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
【答案】B
【解析】
【详解】A.pH=7,则c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,根据溶液的电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),所以溶液中存在c(CH3COO-)= c(Na+)>c(H+)= c(OH-),故A是可能的;
B.pH>7,说明溶液呈碱性,根据溶液中电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),可知c(OH-)>c(H+),则c(OH-)也大于c(Na+)就是不可能的,另外c(H+)>c(CH3COO-)也是不可能的,故不可能存在c(OH-)>c(Na+)>c(H+)>c(CH3COO-),故B是不可能的;
C.pH>7,说明溶液呈碱性,溶液存在电荷守恒,则有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故C是可能的;
D.pH<7,说明溶液呈酸性,根据溶液的电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),c(H+)>c(OH-),则c(Na+)<c(CH3COO-),若醋酸过量,则可存在c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-),故D是可能的;
本题答案B。
11. 常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01mol·L−1的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑的水解)。Xn−表示Cl−或。下列叙述正确的是
A. Ksp(Ag2C2O4)的数量级为10−7
B. N点表示AgCl的不饱和溶液
C. 向c(Cl−)=c()的混合溶液中滴入AgNO3溶液时,先生成Ag2C2O4沉淀
D. 常温下,Ag2C2O4(s)+2Cl−(aq) 2AgCl(s)+(aq)的平衡常数为109.04
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,氯离子浓度和草酸根离子浓度相等时,氯化银饱和溶液中银离子浓度小于草酸银饱和溶液,则氯化银的溶解度小于草酸银,氯化银的溶度积Ksp(AgCl)= c(Cl−) c(Ag+)=10—5.75×10—4=10—9.75,草酸银的溶度积Ksp(Ag2C2O4)= c()c2(Ag+)=10—2.46×(10—4)2=10—10.46。
【详解】A.由分析可知,草酸银的溶度积Ksp(Ag2C2O4)= c()c2(Ag+)=10—2.46×(10—4)2=10—10.46,数量级为10−11,故A错误;
B.由图可知,N点溶液中浓度熵Qc>Ksp(AgCl),是氯化银的过饱和溶液,故B错误;
C.由分析可知,氯化银的溶解度小于草酸银,则向氯离子浓度和草酸根离子浓度相等的混合溶液中滴入硝酸银溶液时,先生成氯化银沉淀,故C错误;
D.由方程式可知,反应的平衡常数K==== =109.04,故D正确;
故选D。
12. 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A. 铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈
B. 保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀
C. 将钢闸门连接到直流电源的负极加以保护是应用了牺牲阳极保护法
D. 航海船只的船底镶嵌锌块,利用了牺牲阳极保护法保护金属船体
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁锅中残留的水滴边缘与氧气接触,更容易腐蚀,边缘比内部更容易生锈,A错误;
B.保暖贴中铁粉与碳粉接触发生吸氧腐蚀,发生吸氧腐蚀会放出较多的热量,所以保暖贴在工作过程中,铁发生了电化学腐蚀,B错误;
C.将钢闸门连接到直流电源的负极加以保护是外加电源的阴极保护法,C错误;
D.航海船只的船底镶嵌锌块,锌为活泼金属,利用了牺牲阳极保护法保护金属船体,D正确;
故选D。
13. 获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功,电解质为AlI3溶液,已知电池的总方程式为2Al+3I2=2AlI3。下列说法不正确的是
A. 该电池负极的电极方程式为Al-3e-=Al3+
B. 电池工作时,溶液中铝离子向正极移动
C. 消耗相同质量金属时,用锂作负极时,产生电子的物质的量比铝多
D. 该电池可能是一种可充电的二次电池
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据电池总反应,铝的化合价升高,铝作负极,负极电极反应式为Al-3e-=Al3+,故A正确;
B、根据原电池的工作原理,阳离子向正极移动,故B正确;
C、Li作负极,电极反应为Li-e-=Li+,Al作负极,电极反应为Al-3e-=Al3+,相同质量(以1g计)时,锂产生电子物质的量为mol,Al产生电子物质的量为mol,故C正确;
D、Al是活泼金属,Al3+氧化性很弱,电解AlI3溶液时,是H+先放电,因此该电池不属于二次电池,故D错误;
答案选D。
14. 以惰性电极电解CuSO4和NaCl的混合溶液,两电极上产生的气体(标准状况下测定)体积如下图所示,下列有关说法正确的是
A. a表示阴极上产生的气体,t1前产生的为H2
B. 常温下若t2时溶液的体积为1L,此时溶液的pH为13
C. 原溶液中CuSO4和NaCl物质的量之比为1∶1
D. 若原溶液体积为1L,则原溶液中的物质的量浓度为0.2mol/L
【答案】C
【解析】
【分析】以惰性电极电解CuSO4和NaCl 的混合溶液,阳极依次发生 、 ;阴极依次发生 、 。根据图象可知,生成的氯气是112ml,物质的量是0.005mol,转移电子是0.01mol。则氯化钠是0.01mol;t2时铜离子恰好放电完毕,此时生成氧气是168ml-112ml=56ml,物质的量是0.0025mol,则转移电子是0.01mol,所以根据电子得失守恒可知,析出铜是0.01mol,因此硫酸铜是0.01mol。
【详解】A.由分析可知,a表示阳极上产生的气体,t1前产生的为Cl2,A错误;
B.由t2时4OH--4e-=O2↑+2H2O~4H+,n(H+)=0.0025mol×4=0.01mol,则溶液的c(H+)=0.01mol/L,pH=2,B错误;
C.根据以上分析,原溶液中CuSO4和NaCl物质的量之比为0.01mol: 0.01mol=1:1,C正确;
D.若原溶液体积为1L,则原溶液中的物质的量浓度为0.01mol=0.01mol/L,D错误。
故选C。
第II卷(非选择题)
二、流程题:本大题共1小题,共8分。
15. 工业废水中常含有一定量的和,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法Ⅰ:还原沉淀法
该法的工艺流程为:,其中第①步加入,第②步加入,第③步加入。第①步存在的平衡:(黄色)(橙色)
(1)若上述平衡体系的,则溶液呈___________色。
(2)能说明第①步反应到达平衡状态的是___________。
A.和浓度相同 B. C.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原离子,需要___________的。
(4)第③步生成的在溶液中存在沉淀溶解平衡,已知,要是降至,溶液的应调至___________。
方法Ⅱ:电解法
该法用做电极电解含有的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近升高,并产生沉淀。
(5)若改用做电极是否可行?___________(填“是”或“否”)。
(6)在阴极附近升高的原因是(用电极反应式表示)___________。
(7)写出用该种方法除去的酸性废水的离子方程式___________。
【答案】(1)橙 (2)C
(3)6 (4)5
(5)否 (6)
(7)
【解析】
【小问1详解】
若上述平衡体系的,即溶液呈强酸性,较大,能使平衡(黄色)(橙色)右移,则溶液呈橙色;
【小问2详解】
第①步存在的平衡:(黄色)(橙色),则:
A.和浓度相同,不能说明其浓度保持不变,即不能说明同一组分正、逆反应速率相等,不能说明反应到达平衡状态,A不符合题意;
B.由反应式可知始终有,没有标出正、逆反应速率,不能说明反应到达平衡状态,B不符合题意;
C.溶液的颜色不变,即和的浓度均保持不变,体现同一组分正、逆反应速率相等,能说明反应到达平衡状态,C符合题意;
故选C。
【小问3详解】
根据得失电子守恒可知,将还原为,得电子,需要的物质的量为:;
【小问4详解】
当时,溶液的,即,其,则要使降至 ,溶液的应调至;
【小问5详解】
在电解法除铬中,铁作阳极,发生电极反应:,以提供还原剂,因为不具有还原性,则不能改用做电极,故填“否”;
【小问6详解】
在阴极附近溶液升高的原因是水被还原生成的同时,产生了大量,用电极反应式表示为:;
【小问7详解】
用该种方法除去的酸性废水,即阳极生成的作还原剂,将还原为,同时被氧化为,则反应的离子方程式为:。
三、实验题:本大题共2小题,共20分。
16. Ⅰ 已知:
某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:
实验序号
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c(mol/L)
V/mL
c(mol/L)
V/mL
①
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
②
40
V1
0.10
V2
0.50
V3
③
20
V4
0.10
4.0
0.50
V5
(1)该实验①、②可探究______________对反应速率的影响,因此 __________;
(2)实验①、③可探究________________对反应速率的影响,因此__________;
Ⅱ 利用反应:可以定量测定市售硫代硫酸钠 的纯度,现在称取硫代硫酸钠固体样品,配成的溶液,取置于锥形瓶中,加入指示剂,用含有为的碘水滴定,消耗碘水,则:
(3)滴定前可以选择_________做指示剂。
(4)对于该滴定实验的有关操作或误差分析正确的是______。
A. 滴定前,应对滴定管、锥形瓶进行润洗操作
B. 滴定过程中,标准液滴到锥形瓶外,会使所测结果偏大
C. 滴定管在滴定开始时尖嘴有气泡,滴定完成后气泡消失,则所测得的纯度将会偏小
D. 滴定前仰视读数而滴定结束时俯视读数,则所测得的纯度将会偏小
(5)样品中硫代硫酸钠纯度的表达式为_______________。
【答案】(1) ①. 温度 ②. 0
(2) ①. 浓度或写c(H+) ②. 10.0
(3)淀粉 (4)BD
(5)
【解析】
【分析】Ⅰ.使用控制变量法,探究浓度、温度对化学反应速率的影响。
Ⅱ.由于I2与淀粉溶液作用显蓝色,故选用淀粉溶液作指示剂;根据I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI知,n(Na2S2O3)=2n(I2)=2c(碘水)V(碘水),由消耗的碘水体积计算Na2S2O3物质的量,进一步计算其纯度,并进行误差分析。
【小问1详解】
通过表格可以看出实验①、②温度不同,所以可以探究温度对反应速率的影响;根据控制变量法,保证其他量必须相同,因此V1=10、V2=10、V3=0;
【小问2详解】
由表格可以看出实验①、③温度相同,稀硫酸的体积不同,所以可探究稀硫酸浓度对反应速率的影响,根据控制变量法,Na2S2O3溶液体积相同、溶液总体积相同,则V4=10.0;
【小问3详解】
淀粉遇到单质碘变蓝色,滴定前可以选择淀粉做指示剂,滴定终点的现象为滴入半滴碘水,溶液刚好出现蓝色,且半分钟不褪去;
【小问4详解】
A.滴定前,对锥形瓶进行润洗,待测液的物质的量偏大,造成V(碘水)偏大,根据公式可知n(Na2S2O3)偏高,测定结果偏高,A项错误;
B.滴定过程中,标准液滴到锥形瓶外,造成V(碘水)偏大,根据公式可知n(Na2S2O3)偏高,测定结果偏大,B项正确;
C.滴定管在滴定开始时尖嘴有气泡,滴定完成后气泡消失,造成V(碘水)偏大,根据公式可知n(Na2S2O3)偏高,则所测得的纯度将会偏大,C项错误;
D.滴定前仰视读数而滴定结束时俯视读数,造成V(碘水)偏小,根据公式可知n(Na2S2O3)偏小,则所测得的纯度将会偏小,D项正确;
故选BD。
【小问5详解】
根据I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI知,25.00mL溶液中n(Na2S2O3)=2n(I2)=2c(碘水)V(碘水)=2amol/L×b×10-3L=2ab×10-3mol,则250mL溶液中Na2S2O3物质的量为2ab×10-3mol×=2ab×10-2mol,m(Na2S2O3)= 2ab×10-2mol×158g/mol=3.16abg,故样品中硫代硫酸钠纯度的表达式为。
17. 工业上采用的一种污水处理方法是:保持污水的在 之间,通过电解生成沉淀。有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。某科研小组用 此法处理污水,设计如下所示装置示意图。
(1)实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差;此时,最好应向污水中加入适量的____________。
A. B. C. D.
(2)电解池阳极发生了两个电极反应:其中一个反应式为____________________________,另一个反应生成了一种无色气体,其反应式为: 。
(3)该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料做电极。已知负极的电极反应是,则正极的电极反应是 __________________。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,此电池工作时必须有部分物质参加循环,则物质的化学式是 __________。
(4)实验中,若在阴极产生了(标准状况,下)气体,则熔融盐燃料电池消耗 ________。
【答案】(1)C (2)
(3) ①. 或 ②.
(4)2.8
【解析】
【分析】由图,左侧为电解池、右侧为原电池,通入空气一极为正极、通入甲烷一极为负极,则Fe电极为阳极、C电极为阴极;
【小问1详解】
保持污水的在 之间,通过电解生成沉淀时,加入的使导电能力增强的电解质必须是可溶于水的、显中性的盐,故答案为C;
【小问2详解】
活泼金属电极做电解池的阳极,电极本身放电,阳极铁失去电子被氧化为亚铁离子:;
【小问3详解】
甲烷燃料电池中,正极为通入氧气一极,该电池的电解质环境是熔融碳酸盐,氧气得到电子被还原为碳酸根离子,电极反应为: 或 ;电池是以熔融碳酸盐为电解质,负极甲烷被氧化为二氧化碳,可以循环利用的物质为二氧化碳;
【小问4详解】
阴极的电极反应为:,阴极产生了标准状况即的氢气产生,所以转移电子的物质的量为,根据电池的负极电极反应是,当转移电子时,消耗0.125mol,标准状况的体积 。
四、简答题:本大题共1小题,共8分。
18. 已知体积为 的恒容密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),请根据化学反应的有关原理回答下列问题:
(1)一定条件下,充入 和 后,测得的体积百分含量为,则用表示该反应在这内的反应速率为____________。
(2)该反应的平衡常数表达式为________。
(3)如图表示该反应的速率随时间的变化的关系:据图分析:你认为时改变的外界条件可能是________。
(4)如图,是可自由平行滑动的活塞,在相同温度时,向容器中充入 ,关闭,向容器中充入 ,两容器内分别充分发生反应。已知起始时容器和的体积均为。试回答:
①反应达到平衡时容器的体积为 ,容器中转化率为________。
②若打开,一段时间后重新达到平衡,容器的体积为________L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)。
【答案】(1)
(2)
(3)加入催化剂 (4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
列三段式:
后,测得的体积百分含量为,则,,反应消耗的二氧化硫的物质的量为 ,用表示该反应在这内的反应速率为:;
【小问2详解】
平衡常数计算为:平衡状态下生成物浓度的系数次方之积除以反应物浓度系数次方之积 ,即 ;
【小问3详解】
因为时刻,正逆反应速率均突然增大,且逆反应速率=正反应速率,平衡不发生移动,改变的外界条件可能是加入催化剂;
【小问4详解】
①反应达到平衡时容器的体积为 为恒压条件下,容器的容积与气体的物质的量成正比,说明达到平衡时气体的物质的量为反应前的倍,即平衡时混合气体的物质的量为2mol×1.2= ,设反应消耗三氧化硫的物质的量为,则
则 0.5 ,x=0.8,三氧化硫的转化率为;
若打开,一段时间后重新达到平衡,在恒温恒压条件下,与向中进入三氧化硫达到的平衡为等效平衡,所以达到平衡时整个容器的容积为 ,所以容器的体积为 。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$