内容正文:
创新高级中学2025年下学期创高杯考试高二化学试题
满分:100分,时间:75分钟
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 现代社会中人类的一切活动都离不开能量,能最与化学反应关系密切。下列说法正确的是
A. 吸热反应必须加热才能进行
B. 晶体和晶体研细混合后发生的反应为放热反应
C. 若化学键形成时释放的能量小于旧化学键被破坏时需要吸收的能量,反应吸收能量
D. 煤、石油天然气均为化石能源,是可再生能源
2. 下列事实与盐类水解无关的是
A. 实验室通常使用热的纯碱溶液去除油污
B. 实验室制氢气时加入CuSO4可加快反应速率
C. CH3COONa溶液中
D. 实验室配制FeCl3溶液时加入少量稀盐酸
3. 下列表达式书写不正确的是
A. 的水解方程式:
B. BaSO4的电离方程式:
C. 的电离方程式:
D. CaCO3的沉淀溶解平衡表达式:
4. 已知温度T时水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为a mol/L的一元酸HA与b mol/L的一元碱BOH等体积混合,可判断溶液呈中性的依据是
A. a=b B. 混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH﹣)+c(A﹣)
C. 混合溶液中,c(H+)= D. 混合溶液的pH=7
5. 一定温度下,在的H2SO4溶液中加入过量锌粉,为减缓反应速率但又不影响生成H2的总量,可向反应物中加入适量的
A. Na2CO3固体 B. 醋酸钠固体 C. 硝酸钠固体 D. 硫酸钠固体
6. 中华传统美德劳动最光荣。下列劳动项目与所陈述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用热的纯碱溶液洗涤餐具
热的纯碱溶液能促进油脂水解
B
宣传分类回收废旧电池
重金属会污染土壤和水体
C
给自行车掉漆处补油漆
给铁制品刷漆能防生锈
D
铵态氮肥和草木灰不混合施用
铵盐受热易分解
A. A B. B C. C D. D
7. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 在K2Cr2O7溶液中存在如下平衡,,若向K2Cr2O7溶液中滴入5~15滴浓硫酸,溶液颜色橙色加深
B. 工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高SO2的利用率
C. 对于反应体系,给平衡体系增大压强可使颜色变深
D. 将AlCl3溶液加热、蒸干、灼烧,最终得到Al2O3
8. 下列关于实验操作的误差分析不正确的是
A. 用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,开始滴定时酸式滴定管尖端处有气泡,滴定终点时气泡消失,则测得的NaOH溶液浓度偏小
B. 测定中和反应反应热时,测盐酸后的温度计未冲洗干净立即测NaOH溶液的温度,则测得的偏大
C. 用量气法测锌与稀硫酸反应产生的氢气体积时,装置未冷却至室温即读数,则测得的反应速率偏大
D. 用湿润的玻璃棒蘸取Na2CO3溶液滴在pH试纸上,则测得的pH值偏小
9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 28gN2和6gH2充分反应,生成NH3的分子数为2
B. 时,1LpH=1的H2SO4溶液中含H+的数目为0.1
C. 0.1mol·L-1醋酸溶液中,CH3COO-的数量小于0.1
D. 1L1mol·L-1CuSO4溶液中,阳离子数目小于
10. 下列装置或操作不能达到目的的是
A. ①:制取无水MgCl2 B. ②:测定锌与稀硫酸反应的速率
C. ③:测定中和热 D. ④:验证AgCl和AgI的Ksp大小
11. 某化学研究性学习小组对电解质溶液作如下归纳总结(均在常温下),正确的是
A. pH相等的四种溶液:a.;b.NaClO;c.;d.。其溶液物质的量浓度由大到小顺序为d、b、c、a
B. 溶液中滴加NaOH溶液至溶液,则
C. 向溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,导电能力先减小后增大
D. pH相同的醋酸和盐酸,分别用蒸馏水稀释到原来体积的m倍和n倍,稀释后两溶液的pH仍相同,则
12. 某工厂采用如下工艺制备,已知焙烧后Cr元素以价形式存在,下列说法错误的是
已知:
A. “焙烧”中产生
B. 滤渣的主要成分为
C. 滤液①中Cr元素的主要存在形式为
D. 淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
13. 下列为化学反应速率和化学平衡图像,其中图像和实验结论正确的是
A. 图1对应
B. 图2对应 ,M点正反应速率<N点逆反应速率
C. 图3对应 ,恒温恒容,按不同投料比充入和进行反应,若平衡时和的转化率相等,则
D. 图4对应,A、B、C三点表示不同温度、压强下NO的平衡转化率,压强最小的是B点,化学平衡常数最小的是A点
14. 常温下,用一定浓度稀盐酸滴定某二元弱酸盐溶液,溶液中和或和关系如图所示。下列说法错误的是
A. 水的电离程度:M点<N点
B. 滴定过程中,当时,
C. 若,则范围
D. 溶液中:
二、非选择题:本题共四道大题,每空2分,共58分。
15. 氯化铜通常用作催化剂、媒染剂、杀虫剂等。利用废铜屑、双氧水、盐酸可制得溶液,经一系列操作得到晶体。
(1)废铜屑、双氧水、盐酸制的离子方程式为_______。
(2)某兴趣小组将晶体通过以下装置(加热及夹持装置略)制得无水。已知:氯化亚砜的熔点为,沸点为,以上受热易分解;遇水极易反应生成两种酸性气体。
①盛装晶体的仪器名称是_______。
②所起的作用是_______。
③装置丙可以选择下图中的_______(填标号)。
(3)兴趣小组用“间接碘量法”测定晶体(不含能与发生反应的杂质)中的质量分数。过程如下:取0.30g试样溶于水,加入过量固体,充分反应,接着用标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗标准溶液20.00mL。已知:以上过程涉及的离子方程式为;。
①可选用_______作滴定指示剂。
②盛装标准溶液的仪器名称是_______。
③滴定终点的现象是_______。
④该试样中的质量分数为_______。
16. I.已知时,下列物质的电离平衡常数:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HCN
电离常数
;
请回答下列问题:
(1)浓度相同的以下四种溶液,pH最大的是_______(填字母)。
A. NaHCO3 B. NaCN C. CH3COONa D. Na2CO3
(2)时,将氢氧化钠溶液与醋酸溶液等体积混合,反应后溶液恰好显中性,则a、b的大小关系_______(填“<”、“>”或“=”下同),此时溶液中_______。
(3)用标准NaOH溶液滴定未知浓度的醋酸,选择_______作为终点判断的指示剂。(填“甲基橙”或“酚酞”)
Ⅱ.在亚磷酸溶液中存在,回答下列问题:
(4)Na2HPO3为_______盐(填“正”、“酸式”或“碱式”)。
(5)常温下,用的NaOH溶液滴定溶液,溶液的pH与离子浓度的关系如下图所示:
①_______。
②足量NaOH溶液和亚磷酸反应的离子方程式是_______。
17. 氮的化合物种类繁多,性质也各不相同。请回答下列问题:
(1)氮元素在周期表中的位置_______。
(2)NO2与水的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(3)已知:①
②
则的_______。
(4)NO作为主要空气污染物,其主要来源是汽车尾气,研究人员用活性炭对汽车尾气中的NO进行吸附,并发生反应:。在恒压密闭容器中加入足量活性炭和一定量NO气体,反应相同时间时,测得NO的转化率随温度的变化如下图所示:
①上图中a、b、c三点中,反应没有达到平衡的点是_______。
②温度为1100K时,N2的平衡体积分数是_______。
(5)现代技术用氨气将汽车尾气中的NOx还原为N2和H2O,反应原理是。
①实际生产中的反应温度不宜过高的原因是_______。
②500℃时,在2L恒容密闭容器中充入1molNO、1molNO2和2molNH3,8min时反应达到平衡,此时NH3的转化率为40%,体系压强为,500℃时该反应的平衡常数_______MPa(用含的代数式表示,为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
18. Ⅰ.高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺流程如下图所示。
已知:①“滤渣1”含有S和SiO2;②相关金属离子初始浓度c(Mn+)=0.1mol·L-1形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
Zn2+
Ni2+
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
回答下列问题:
(1)“溶浸”过程中,提高浸出率的措施有_______(写一条即可)。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是_______。
(3)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是_______。
(4)“调pH”的目的是除铁和铝,则溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
(5)根据硫化锰矿所含杂质的成分和上述流程图可推出除杂2是除镁,则滤渣4为_______(写化学式)。
(6)“沉锰”时还会产生CO2,写出“沉锰”的离子方程式_______。
Ⅱ.我国规定生活用水中铅排放的最大允许浓度为。常温下常见铅盐的溶度积常数如表所示:
化学式
PbSO4
PbI2
PbCO3
PbCrO4
PbS
1.80×10-8
8.50×10-9
1.50×10-13
1.80×10-14
9.00×10-29
(7)根据表格,为达到饮用水标准最佳的沉淀试剂应选择下列物质中的_______。
A.Na2SO4 B.KI C.Na2CO3 D.K2CrO4 E.Na2S
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创新高级中学2025年下学期创高杯考试高二化学试题
满分:100分,时间:75分钟
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 现代社会中人类的一切活动都离不开能量,能最与化学反应关系密切。下列说法正确的是
A. 吸热反应必须加热才能进行
B. 晶体和晶体研细混合后发生的反应为放热反应
C. 若化学键形成时释放的能量小于旧化学键被破坏时需要吸收的能量,反应吸收能量
D. 煤、石油天然气均为化石能源,是可再生能源
【答案】C
【解析】
【详解】A.吸热反应不一定需要加热,如氢氧化钡结晶水合物和氯化铵反应是吸热反应,混合迅速完成,故A错误;
B.晶体和晶体研细混合后温度降低,发生的反应为吸热反应,故B错误;
C.若化学键形成时释放的能量小于旧化学键被破坏时需要吸收的能量,则反应为吸热反应,总反应吸收能量,故C正确;
D.煤、石油天然气均为化石能源,不能再生,属于不可再生资源,所以不能浪费资源,故D错误;
故选:C。
2. 下列事实与盐类水解无关的是
A. 实验室通常使用热的纯碱溶液去除油污
B. 实验室制氢气时加入CuSO4可加快反应速率
C. CH3COONa溶液中
D. 实验室配制FeCl3溶液时加入少量稀盐酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.热的纯碱溶液中,水解使溶液显碱性,加热可促进水解,溶液碱性增强更有利于油污的分解去除,与盐类水解有关,A不符合题意;
B.实验室制氢气时加入,是因为制取氢气的活泼金属可置换出,二者与酸溶液形成原电池加快反应速率,与盐类水解无关,B符合题意;
C.溶液中,发生水解被消耗,故存在,与盐类水解有关,C不符合题意;
D.实验室配制溶液时加入少量稀盐酸,是为了增大浓度抑制的水解,避免溶液出现浑浊,与盐类水解有关,D不符合题意;
故选B。
3. 下列表达式书写不正确的是
A. 的水解方程式:
B. BaSO4的电离方程式:
C. 的电离方程式:
D. CaCO3的沉淀溶解平衡表达式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.是二元弱酸的酸根,水解需分步进行且以第一步为主,正确的第一步水解方程式为,A错误;
B.属于强电解质,虽难溶于水但溶解的部分完全电离,电离方程式用等号,书写正确,B正确;
C.是弱酸的酸式酸根,部分电离产生的与水结合为,该电离方程式书写正确,C正确;
D.是难溶电解质,沉淀溶解平衡为可逆过程,表达式正确标注了各物质的聚集状态,书写正确,D正确;
故选A。
4. 已知温度T时水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为a mol/L的一元酸HA与b mol/L的一元碱BOH等体积混合,可判断溶液呈中性的依据是
A. a=b B. 混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH﹣)+c(A﹣)
C. 混合溶液中,c(H+)= D. 混合溶液的pH=7
【答案】C
【解析】
【详解】A.一元酸和一元碱的相对强度不知,因此无法判定得到的盐溶液的酸碱性,A错误;
B.任何溶液都是电中性的,所以溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒可以得到c(H+) + c(B+) = c(OH﹣) + c(A﹣),但是无法判断酸碱性或中性,B错误;
C.,因为,所以,即溶液显中性,C正确;
D.溶液的温度不知道,不能根据 pH=7判断溶液的酸碱性,D错误;
故选C。
5. 一定温度下,在的H2SO4溶液中加入过量锌粉,为减缓反应速率但又不影响生成H2的总量,可向反应物中加入适量的
A. Na2CO3固体 B. 醋酸钠固体 C. 硝酸钠固体 D. 硫酸钠固体
【答案】B
【解析】
【详解】A.会与反应消耗,使生成的总量减少,A错误;
B.加入醋酸钠固体后,与结合生成弱电解质,降低了浓度,反应速率减慢;随着反应进行,会逐步电离出全部,因此生成的总量不变,B正确;
C.加入硝酸钠固体后,溶液中存在和,与反应生成氮氧化物而非,会减少的生成量,C错误;
D.加入硫酸钠固体,不会改变的浓度和物质的量,既不减缓反应速率,也不改变生成量,D错误;
故选B。
6. 中华传统美德劳动最光荣。下列劳动项目与所陈述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用热的纯碱溶液洗涤餐具
热的纯碱溶液能促进油脂水解
B
宣传分类回收废旧电池
重金属会污染土壤和水体
C
给自行车掉漆处补油漆
给铁制品刷漆能防生锈
D
铵态氮肥和草木灰不混合施用
铵盐受热易分解
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.用热的纯碱溶液洗涤餐具,是因为热的纯碱溶液水解显碱性,能促进油脂水解,A正确;
B.电池中重金属可造成土壤和水体污染,故必须宣传废旧电池分类回收,,B正确;
C.给自行车掉漆处补油漆,是因为给铁制品刷漆能防生锈,C正确;
D.铵态氮肥和草木灰不混合施用,是因为铵盐能与碱性物质(草木灰水解呈碱性)反应生成氨气,降低肥效,不是因为铵盐受热易分解,D错误;
故选D。
7. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 在K2Cr2O7溶液中存在如下平衡,,若向K2Cr2O7溶液中滴入5~15滴浓硫酸,溶液颜色橙色加深
B. 工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高SO2的利用率
C. 对于反应体系,给平衡体系增大压强可使颜色变深
D. 将AlCl3溶液加热、蒸干、灼烧,最终得到Al2O3
【答案】C
【解析】
【详解】A.向溶液中滴加浓硫酸,浓度增大,平衡逆向移动,浓度增大,橙色加深,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.生产硫酸时使用过量空气,增大反应物的浓度,平衡正向移动,提高的转化率,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.反应前后气体分子总数相等,增大压强平衡不移动,颜色变深是因为压强增大导致体积缩小,浓度升高所致,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.溶液中存在水解平衡,加热促进水解,且挥发进一步推动水解正向进行,蒸干得到,灼烧后得到,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选C。
8. 下列关于实验操作的误差分析不正确的是
A. 用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,开始滴定时酸式滴定管尖端处有气泡,滴定终点时气泡消失,则测得的NaOH溶液浓度偏小
B. 测定中和反应反应热时,测盐酸后的温度计未冲洗干净立即测NaOH溶液的温度,则测得的偏大
C. 用量气法测锌与稀硫酸反应产生的氢气体积时,装置未冷却至室温即读数,则测得的反应速率偏大
D. 用湿润的玻璃棒蘸取Na2CO3溶液滴在pH试纸上,则测得的pH值偏小
【答案】A
【解析】
【详解】A.用标准盐酸滴定未知浓度的溶液,开始滴定时酸式滴定管尖端有气泡、滴定终点时气泡消失,会使读取的标准盐酸体积偏大,根据,可知测得的溶液浓度偏大,A错误;
B.测定中和反应反应热时,测盐酸后的温度计未冲洗干净立即测溶液的温度,温度计上残留的盐酸与提前反应放热,使测得的初始温度偏高,温度差偏小,计算得到的放热数值偏小,又因为反应放热,为负值,故测得的偏大,B正确;
C.用量气法测锌与稀硫酸反应产生的氢气体积时,装置未冷却至室温即读数,氢气受热膨胀导致测得的体积偏大,反应速率,故测得的反应速率偏大,C正确;
D.用湿润的玻璃棒蘸取溶液滴在试纸上,相当于稀释了溶液,溶液碱性减弱,故测得的值偏小,D正确;
故答案为A。
9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 28gN2和6gH2充分反应,生成NH3的分子数为2
B. 时,1LpH=1的H2SO4溶液中含H+的数目为0.1
C. 0.1mol·L-1醋酸溶液中,CH3COO-的数量小于0.1
D. 1L1mol·L-1CuSO4溶液中,阳离子数目小于
【答案】B
【解析】
【详解】A.28g (物质的量为1mol)和6g (物质的量为3mol)反应的化学方程式为,该反应为可逆反应,不能完全进行,生成的分子数小于,A错误;
B.25℃时,pH=1的溶液中,1L该溶液中的物质的量为,数目为,B正确;
C.题目只给出醋酸溶液的浓度,未给出溶液体积,无法计算的物质的量,无法判断其数量是否小于,C错误;
D.溶液中发生水解:,1个水解生成2个,阳离子总数增加,故1L 溶液中阳离子数目大于,D错误;
故答案选B。
10. 下列装置或操作不能达到目的的是
A. ①:制取无水MgCl2 B. ②:测定锌与稀硫酸反应的速率
C. ③:测定中和热 D. ④:验证AgCl和AgI的Ksp大小
【答案】D
【解析】
【详解】A.在气流下对氯化镁晶体加热,可除去结晶水,同时能防止的水解,故可用装置①制取无水MgCl2,A项不符合题意;
B.利用锌粒与硫酸溶液反应,可通过测量生成的氢气所用的时间计算反应速率,B项不符合题意;
C.利用装置③可粗略测定中和热,C项不符合题意;
D.由装置④可知试管中过量,均能与和反应生成沉淀,故不能根据装置④判断AgCl和AgI的Ksp大小,D项符合题意;
答案选D。
11. 某化学研究性学习小组对电解质溶液作如下归纳总结(均在常温下),正确的是
A. pH相等的四种溶液:a.;b.NaClO;c.;d.。其溶液物质的量浓度由大到小顺序为d、b、c、a
B. 溶液中滴加NaOH溶液至溶液,则
C. 向溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,导电能力先减小后增大
D. pH相同的醋酸和盐酸,分别用蒸馏水稀释到原来体积的m倍和n倍,稀释后两溶液的pH仍相同,则
【答案】B
【解析】
【详解】A.因酸性:,则水解程度:,NaOH是强电解质,完全电离,则pH相等的四种溶液物质的量浓度由大到小顺序为:a、c、b、d,A错误;
B.NaHSO4溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=7时有,且溶液符合电荷守恒:,则,B正确;
C.向CH3COOH溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液时,CH3COOH与NaOH反应生成CH3COONa和H2O,溶液中离子浓度增大,导电能力增大,C错误;
D.醋酸是弱酸,用蒸馏水稀释过程促进其电离,若稀释相同倍数,则稀释后溶液pH:盐酸>醋酸,所以当醋酸稀释倍数大于盐酸稀释倍数时,稀释后两溶液的pH才相同,则m>n,D错误;
故选B。
12. 某工厂采用如下工艺制备,已知焙烧后Cr元素以价形式存在,下列说法错误的是
已知:
A. “焙烧”中产生
B. 滤渣的主要成分为
C. 滤液①中Cr元素的主要存在形式为
D. 淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
【答案】B
【解析】
【分析】焙烧过程中铁、铬元素均被氧化,同时转化为对应的钠盐,滤液①中的铬酸钠与淀粉的水解产物葡萄糖发生氧化还原反应得到氢氧化铬沉淀。
【详解】A.氧化亚铁、三氧化二铬在焙烧过程中与氧气、碳酸钠反应生成高价态的对应的钠盐和二氧化碳,因此“焙烧”中产生,故A正确;
B.FeO与氧气反应后,铁元素应以+3价存在,故B错误;
C.滤液①中Cr元素的价态为+6价,溶液呈碱性,因此铬元素的主要存在形式为,故C正确;
D.滤液①主要是,与淀粉水解液反应,铬元素化合价降低,说明淀粉水解液作了还原剂,因此淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用,故D正确;
综上所述,答案为B。
13. 下列为化学反应速率和化学平衡图像,其中图像和实验结论正确的是
A. 图1对应
B. 图2对应 ,M点正反应速率<N点逆反应速率
C. 图3对应 ,恒温恒容,按不同投料比充入和进行反应,若平衡时和的转化率相等,则
D. 图4对应,A、B、C三点表示不同温度、压强下NO的平衡转化率,压强最小的是B点,化学平衡常数最小的是A点
【答案】C
【解析】
【详解】A.图一保持压强不变,随温度升高,Z的体积分数增大,平衡右移,升高温度往吸热方向移动,故>0 ,A错误;
B.M点达到平衡,v(正)=v(逆),N点未达到平衡,v(正)>v(逆),从N→M点v(正)不断减小,v(逆)不断增大,N点v(逆)<M点v(逆),故M点正反应速率>N点逆反应速率,B错误;
C.当起始投料等于系数比时,CO于H2转化率相等,C正确;
D.由图4可看出温度升高NO转化率减小,平衡左移,温度升高向吸热方向移,因此正反应为放热反应<0,故升高温度,平衡左移,NO转化率减小,平衡常数减小,减小压强往系数大的方向移,即往逆向移,NO转化率减小,平衡常数不变,故压强最小的是A点,化学平衡常数最小的是B点,D错误;
故选C。
14. 常温下,用一定浓度稀盐酸滴定某二元弱酸盐溶液,溶液中和或和关系如图所示。下列说法错误的是
A. 水的电离程度:M点<N点
B. 滴定过程中,当时,
C. 若,则范围
D. 溶液中:
【答案】BD
【解析】
【分析】H2A的平衡常数为,;两边分别取负对数,可得,,,M点可计算,N点计算。在M点可计算,在N点计算,由于,可以肯定M线是-lg[c(H+)/c(H2A)]和-lgc(HA-)的关系,那么N线就是-lg[c(H+)/c(HA-)]和-lgc(A2-)的关系,M线是第一步电离,N线是第二步电离。
【详解】A.滴定过程中加入的盐酸会抑制水的电离,M点滴加盐酸量更多,可水解的弱酸酸根浓度更低,水的电离程度M<N,A正确;
B.当pH=5时,溶液呈酸性,,由,得,根据电荷守恒,,,滴定过程中,远大于与,则,B错误;
C. ,,,,pH<5;。由的表达式可得,,解出c(H+)的浓度可得3.5<pH,C正确;
D.根据电荷守恒,物料守恒,可得质子守恒式:,D错误。
故答案选BD。
二、非选择题:本题共四道大题,每空2分,共58分。
15. 氯化铜通常用作催化剂、媒染剂、杀虫剂等。利用废铜屑、双氧水、盐酸可制得溶液,经一系列操作得到晶体。
(1)废铜屑、双氧水、盐酸制的离子方程式为_______。
(2)某兴趣小组将晶体通过以下装置(加热及夹持装置略)制得无水。已知:氯化亚砜的熔点为,沸点为,以上受热易分解;遇水极易反应生成两种酸性气体。
①盛装晶体的仪器名称是_______。
②所起的作用是_______。
③装置丙可以选择下图中的_______(填标号)。
(3)兴趣小组用“间接碘量法”测定晶体(不含能与发生反应的杂质)中的质量分数。过程如下:取0.30g试样溶于水,加入过量固体,充分反应,接着用标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗标准溶液20.00mL。已知:以上过程涉及的离子方程式为;。
①可选用_______作滴定指示剂。
②盛装标准溶液的仪器名称是_______。
③滴定终点的现象是_______。
④该试样中的质量分数为_______。
【答案】(1)
(2) ①. 三颈烧瓶 ②. 作脱水剂,与水反应生成的盐酸可以抑制氯化铜水解 ③. A
(3) ①. 淀粉溶液 ②. 碱式滴定管 ③. 当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且在半分钟内不变色 ④. 90%
【解析】
【分析】利用废铜屑、双氧水和盐酸反应制备,双氧水在酸性条件下作氧化剂将铜氧化。在制备无水时,由于易水解,直接加热会得到碱式氯化铜或氧化铜,因此利用与水反应生成和的性质,既消耗了结晶水,又提供了酸性环境抑制水解。最后通过间接碘量法测定产品纯度,根据反应方程式建立关系式进行滴定计算。
【小问1详解】
废铜屑在酸性条件下被双氧水氧化生成铜离子和水,该反应的离子方程式为;
【小问2详解】
①根据仪器构造可知,甲装置中盛装晶体的仪器名称是三颈烧瓶;
②遇水极易反应生成和,其在反应中所起的作用是作脱水剂吸收结晶水,同时生成的可以抑制在加热过程中的水解;
③装置丙需要起到吸收尾气(、)并防止空气中水蒸气进入装置乙的作用。
A.装置中盛有碱石灰,既能吸收酸性气体又能防止水蒸气进入,A符合题意;
B.装置中有水,不能防止水蒸气进入,B不符合题意;
C.无水氯化钙只能吸水不能吸收酸性尾气,C不符合题意;
D.浓硫酸不能吸收酸性尾气,D不符合题意;
故选A;
【小问3详解】
①该滴定过程有碘单质参与和消耗,淀粉遇碘变蓝,故选用淀粉溶液作滴定指示剂;
②是强碱弱酸盐,其水溶液发生水解显碱性,因此应盛装在碱式滴定管中;
③滴定终点时,溶液中的碘单质被完全消耗,现象为:当滴入最后半滴标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色;
④根据离子方程式和,可得关系式,即。则试样中的质量为,其质量分数为。
16. I.已知时,下列物质的电离平衡常数:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HCN
电离常数
;
请回答下列问题:
(1)浓度相同的以下四种溶液,pH最大的是_______(填字母)。
A. NaHCO3 B. NaCN C. CH3COONa D. Na2CO3
(2)时,将氢氧化钠溶液与醋酸溶液等体积混合,反应后溶液恰好显中性,则a、b的大小关系_______(填“<”、“>”或“=”下同),此时溶液中_______。
(3)用标准NaOH溶液滴定未知浓度的醋酸,选择_______作为终点判断的指示剂。(填“甲基橙”或“酚酞”)
Ⅱ.在亚磷酸溶液中存在,回答下列问题:
(4)Na2HPO3为_______盐(填“正”、“酸式”或“碱式”)。
(5)常温下,用的NaOH溶液滴定溶液,溶液的pH与离子浓度的关系如下图所示:
①_______。
②足量NaOH溶液和亚磷酸反应的离子方程式是_______。
【答案】(1)D (2) ①. < ②. =
(3)酚酞 (4)正
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
浓度相同的钠盐溶液,酸根离子对应的酸的电离常数越小,其水解程度越大,溶液的碱性越强,pH越大。根据题干数据,各酸根离子对应酸的电离常数大小关系为:,因此的水解程度最大,溶液的碱性最强,pH最大,故选D;
【小问2详解】
若,两者等体积混合后恰好完全反应生成,由于醋酸根离子水解,溶液显碱性。要使混合后溶液显中性,酸必须过量,因此。溶液显中性,则,根据溶液中的电荷守恒式 ,可得 ;
【小问3详解】
用强碱()滴定弱酸(醋酸),滴定终点时生成强碱弱酸盐(醋酸钠),溶液显碱性,因此应选择变色范围在碱性区域的指示剂,故选酚酞;
【小问4详解】
由亚磷酸溶液中的电荷守恒式 可知,亚磷酸在水溶液中最多只能电离出两个氢离子,说明为二元酸。因此为正酸根离子,属于正盐;
【小问5详解】
① 根据电离常数表达式,两边取负对数并变形可得;同理可得。由于第一步电离大于第二步电离(),则。结合图像可知,直线Ⅱ对应第一步电离,直线I对应第二步电离。对于直线Ⅱ上的B点,当时,,即,则;
② 亚磷酸为二元弱酸,与足量溶液反应生成正盐和水,对应的离子方程式为。
17. 氮的化合物种类繁多,性质也各不相同。请回答下列问题:
(1)氮元素在周期表中的位置_______。
(2)NO2与水的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(3)已知:①
②
则的_______。
(4)NO作为主要空气污染物,其主要来源是汽车尾气,研究人员用活性炭对汽车尾气中的NO进行吸附,并发生反应:。在恒压密闭容器中加入足量活性炭和一定量NO气体,反应相同时间时,测得NO的转化率随温度的变化如下图所示:
①上图中a、b、c三点中,反应没有达到平衡的点是_______。
②温度为1100K时,N2的平衡体积分数是_______。
(5)现代技术用氨气将汽车尾气中的NOx还原为N2和H2O,反应原理是。
①实际生产中的反应温度不宜过高的原因是_______。
②500℃时,在2L恒容密闭容器中充入1molNO、1molNO2和2molNH3,8min时反应达到平衡,此时NH3的转化率为40%,体系压强为,500℃时该反应的平衡常数_______MPa(用含的代数式表示,为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)第二周期第VA族
(2)
(3)
(4)①a ②20%
(5)①该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,不利于反应物的转化,故反应温度不宜过高 ②
【解析】
【小问1详解】
氮元素的原子序数为7,原子核外有2个电子层,最外层有5个电子,因此位于元素周期表第二周期第VA族。
【小问2详解】
与水反应的化学方程式为。反应中N元素的化合价由+4价部分升高到+5价,部分降低到+2价。每3个分子参加反应,有1个得到电子作氧化剂,2个失去电子作还原剂,因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2。
【小问3详解】
根据盖斯定律,将反应①反应②即可得到目标反应,则该反应的焓变。
【小问4详解】
① 温度低于1050K时,反应未达到平衡状态,随着温度升高反应速率加快,相同时间内NO的转化率增大;温度等于或高于1050K时达到平衡状态,由于该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,NO的转化率降低。因此a、b、c三点中,没有达到平衡的点是a。
② 1100K时(即c点),NO的转化率为40%。设初始通入的NO为,列三段式: 平衡时气体的总物质的量为,则的平衡体积分数为。
【小问5详解】
① 该反应的正反应是放热反应(),升高温度会使平衡逆向移动,不利于反应物的转化(或降低了的脱除率),故反应温度不宜过高。
② 8min时的转化率为40%,则转化的为。列三段式:
平衡时气体的总物质的量为。恒温恒容条件下,气体的分压等于总压乘以物质的量分数。各气体的分压分别为:,,,代入平衡常数表达式。
18. Ⅰ.高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺流程如下图所示。
已知:①“滤渣1”含有S和SiO2;②相关金属离子初始浓度c(Mn+)=0.1mol·L-1形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
Zn2+
Ni2+
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
回答下列问题:
(1)“溶浸”过程中,提高浸出率的措施有_______(写一条即可)。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是_______。
(3)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是_______。
(4)“调pH”的目的是除铁和铝,则溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
(5)根据硫化锰矿所含杂质的成分和上述流程图可推出除杂2是除镁,则滤渣4为_______(写化学式)。
(6)“沉锰”时还会产生CO2,写出“沉锰”的离子方程式_______。
Ⅱ.我国规定生活用水中铅排放的最大允许浓度为。常温下常见铅盐的溶度积常数如表所示:
化学式
PbSO4
PbI2
PbCO3
PbCrO4
PbS
1.80×10-8
8.50×10-9
1.50×10-13
1.80×10-14
9.00×10-29
(7)根据表格,为达到饮用水标准最佳的沉淀试剂应选择下列物质中的_______。
A.Na2SO4 B.KI C.Na2CO3 D.K2CrO4 E.Na2S
【答案】(1)加热、搅拌、适当提高硫酸的浓度、将矿石粉碎
(2)将氧化为
(3)ZnS、NiS (4)4.7
(5)MgF2 (6)
(7)E
【解析】
【分析】硫化锰矿和粉加入硫酸进行溶浸,、单质硫不溶解,作为滤渣1除去;溶浸后的溶液加入氧化,将氧化为;再加入氨水调节,、转化为氢氧化物沉淀得到滤渣2;加入进行除杂1,、生成硫化物沉淀即滤渣3;加入进行除杂2,沉淀除去得到滤渣4;向滤液加入沉锰,析出,再和硫酸反应得到产品。
【小问1详解】
溶浸工序提高浸出率,本质是增大固液接触、加快反应速率,可采取将矿石粉碎、搅拌、加热、适当增大硫酸浓度等操作;
【小问2详解】
查阅表格,沉淀完全的,该条件下也会发生沉淀,不能直接除去;在酸性条件下充当氧化剂,把氧化生成,可以在较低下沉淀除去,实现铁杂质分离;
【小问3详解】
除杂1投入,电离出的会与溶液中的、结合生成难溶硫化物沉淀,所以滤渣3主要成分为、;
【小问4详解】
调除铁和铝,需要、完全沉淀,同时不能开始沉淀;表格中沉淀完全,开始沉淀,题目上限限定为6,因此调节范围是~6;
【小问5详解】
除杂2加入试剂用于除去,与结合生成难溶物氟化镁,滤渣4化学式为;
【小问6详解】
沉锰过程,和反应,生成沉淀,同时释放气体,还生成,离子方程式:;
【小问7详解】
要沉淀去除水中,优先选择可以生成溶度积最小沉淀的试剂;对比表格数据,的,远小于其余铅盐,沉淀铅离子最彻底,沉淀剂选,故选E。
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