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江蘇省揚(yáng)州中學(xué)2021-2022學(xué)年高二上學(xué)期12月月考
化學(xué)試題(選修)
試卷滿(mǎn)分:100分,考試時(shí)間:75分鐘
可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量 B-11 O-16 Na- 23 Cu-64
一、單項(xiàng)選擇題:共14題,每題3分,共42分。每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意
1. 侯氏制堿法主要反應(yīng)原理為:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。下列說(shuō)法正確的是
A. Cl-的結(jié)構(gòu)示意圖:
B. 基態(tài)O原子的軌道表示式:
C. 碳元素的外圍電子排布式為 2s22p2
D. NaHCO3溶于水水解:HCO+H2OCO+H3O+
【答案】C
【解析】
【詳解】A.Cl-的結(jié)構(gòu)示意圖為:,A錯(cuò)誤;
B.基態(tài)O原子的軌道表示式為:,B錯(cuò)誤;
C.已知C是6號(hào)元素,碳元素的外圍電子排布式為 2s22p2,C正確;
D.NaHCO3溶于水水解的離子方程式為:HCO+H2OH2CO3+OH-,而原離子方程式
HCO+H2OCO+H3O+是電離方程式,D錯(cuò)誤;
故答案為:C。
2. 下列說(shuō)法正確的是
A. 常溫下,Ksp[Cu(OH)2]=2.6×10-19,pH=10的含Cu2+的溶液中,c(Cu2+)≥2.6×10-11mol·L-1
B. 反應(yīng)H2S(g)+ZnO(s)=H2O(g)+ZnS(s)在一定條件下可自發(fā)進(jìn)行,且ΔS<0,則ΔH>0
C. 常溫常壓,氫氧燃料電池工作消耗2.24 L O2時(shí),轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4×6.02×1023
D. 在外加電流的陰極保護(hù)法中,須將被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備與直流電源的負(fù)極相連
【答案】D
【解析】
【詳解】A.常溫下,Ksp[Cu(OH)2]=2.6×10-19,pH=10的含Cu2+的溶液中,即c(OH-)=10-4mol/L,則c(Cu2+)==2.6×10-11mol/L,若需要不產(chǎn)生沉淀,則c(Cu2+)<2.6×10-11mol/L,A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS,ΔS<0,ΔH>0的反應(yīng)一定不自發(fā),B錯(cuò)誤;
C.常溫常壓下2.24LO2,物質(zhì)的量不是0.1mol,轉(zhuǎn)移電子也不是0.4mol,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目不等于0.4×6.02×1023,C錯(cuò)誤;
D.鋼鐵設(shè)備與直流電源的負(fù)極相連,作陰極,被保護(hù),為外加電流的陰極保護(hù)法,D正確;
故答案選D。
3. 如圖甲是一種利用微生物將廢水中的尿素(H2NCONH2)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能并生成環(huán)境友好物質(zhì)的裝置,同時(shí)利用此裝置的電能在鐵上鍍銅,下列說(shuō)法中正確的是

A. 乙裝置中溶液顏色會(huì)變淺
B. 鐵電極應(yīng)與 Y 相連接
C. M 電極反應(yīng)式:H2NCONH2+H2O-6e-===CO2↑+N2↑+6H+
D. 當(dāng) N 電極消耗 0.25 mol 氣體時(shí),銅電極質(zhì)量減少 16 g
【答案】C
【解析】
【分析】由圖甲O2生成H2O,可知N為正極,M為負(fù)極;圖乙為電鍍裝置,鐵作陰極,與電源負(fù)極相連,據(jù)此答題。
【詳解】A.乙裝置為電鍍裝置,電鍍液的濃度不變,因此溶液的顏色不變,故A錯(cuò)誤;
B.電鍍時(shí),待鍍金屬作陰極,與電源負(fù)極相連,而N電極上O2轉(zhuǎn)化為H2O,發(fā)生還原反應(yīng),N電極為正極,故B錯(cuò)誤;
C.尿素失電子生成CO2和N2,碳元素化合價(jià)沒(méi)有變化,1 mol尿素失去6mol電子,所以M電極反應(yīng)式:H2NCONH2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+,故C正確;
D.根據(jù)N電極反應(yīng)式:O2+4H++4e-=2H2O,銅電極反應(yīng)式:Cu-2e-=Cu2+,由各電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等,可得關(guān)系式:O2~2Cu,則N電極消耗0.25mol氧氣時(shí),銅電極質(zhì)量減少0.25mol×2×64g/mol=32g,故D錯(cuò)誤。
故選C。
4. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X的原子半徑小于Y,Y和Z原子的最外層電子數(shù)之和等于W原子的核外電子總數(shù),Y原子的第一電離能大于Z,X與W形成的化合物WX溶于水后,其水溶液呈強(qiáng)堿性。下列說(shuō)法正確的是
A. 簡(jiǎn)單離子的半徑:W>Z
B. 簡(jiǎn)單離子的還原性:Z>Y
C. X、Y和Z三種元素形成的化合物中一定只含共價(jià)鍵
D. X和Y兩種元素形成的化合物Y2X4的水溶液呈堿性
【答案】D
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X的原子半徑小于Y,Y和Z原子的最外層電子數(shù)之和等于W原子的核外電子總數(shù),Y原子的第一電離能大于Z,X與W形成的化合物WX溶于水后,其水溶液呈強(qiáng)堿性,則X是H,Y是N,Z是O,W是Na,WX是NaH,其水溶液為NaOH。
【詳解】根據(jù)上述分析可知:X是H,Y是N,Z是O,W是Na,WX是NaH,其水溶液為NaOH。
A.Na+、O2-核外電子排布都是2、8,對(duì)于電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,所以離子半徑:W(Na+)<Z(O2-),A錯(cuò)誤;
B.元素的非金屬性越強(qiáng),其簡(jiǎn)單陰離子的還原性就越弱。由于元素的非金屬性:O>N,所以簡(jiǎn)單離子的還原性:Z(O2-)<Y(N3-),B錯(cuò)誤;
C.X是H,Y是N,Z是O,這三種元素形成的化合物可以是共價(jià)化合物HNO3,其中只含有共價(jià)鍵;也可以是離子化合物NH4Cl,其中含有共價(jià)鍵和離子鍵,因此三種元素形成的化合物中不一定只含共價(jià)鍵,C錯(cuò)誤;
D.X是H,Y是N,二者形成的化合物N2H4溶于水,反應(yīng)產(chǎn)生、OH-,使溶液顯堿性,D正確;
故合理選項(xiàng)是D。
5. 合成氨工業(yè)是現(xiàn)代化工和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱,已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H c(HC)> c(H2CO3)>c(C),A錯(cuò)誤;
B.向0.1mol·L-1 NaHCO3溶液中逐滴加入0.1mol·L-1 NaOH溶液生成Na2CO3,碳酸根離子發(fā)生水解以及水的電離,則有質(zhì)子守恒:c(OH-)= c(H+) + c(HC)+2c(H2CO3),B正確;
C.實(shí)驗(yàn)3反應(yīng)靜置后的上層清液為碳酸鋇的飽和溶液,存在碳酸鋇的溶解平衡,溶液中有 c(Ba2+)·c(C)=Ksp(BaCO3),C錯(cuò)誤;
D.碳酸氫根不能拆開(kāi),實(shí)驗(yàn)4中反應(yīng)的離子方程式應(yīng)為:+H+=CO2↑+H2O,D錯(cuò)誤;
故選B。
12. 某興趣小組進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):
①將0.1 mol·L-1 MgCl2溶液和0.5 mol·L-1 NaOH溶液等體積混合得到濁液
②取少量①中濁液,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀
③將①中濁液過(guò)濾,取少量白色沉淀,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀
④另取少量白色沉淀,滴加飽和NH4Cl溶液,沉淀溶解
下列說(shuō)法中不正確的是
A. 將①中所得濁液過(guò)濾,所得濾液中含少量Mg2+
B. ①中濁液中存在沉淀溶解平衡:
Mg(OH)2(s)? Mg2+(aq)+2OH-(aq)
C. 實(shí)驗(yàn)②和③均能說(shuō)明Fe(OH)3比Mg(OH)2難溶
D. NH4Cl溶液中的NH可能是④中沉淀溶解的原因
【答案】C
【解析】
【分析】將的溶液和的溶液等體積混合得到氫氧化鎂懸濁液和氯化鈉以及剩余氫氧化鈉的混合物,氫氧化鎂存在沉淀溶解平衡:。
【詳解】A.將①中所得濁液氫氧化鎂過(guò)濾,氫氧化鎂存在沉淀溶解平衡: ,所得濾液中含少量,故A正確;
B.①中濁液中存在氫氧化鎂,存在沉淀溶解平衡:,故B正確;
C.實(shí)驗(yàn)②中是因?yàn)槭S嗟臍溲趸c和氯化鐵之間反應(yīng)生成氫氧化鐵的緣故,不能說(shuō)明比難溶,實(shí)驗(yàn)③中氫氧化鎂沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色的氫氧化鐵沉淀,發(fā)生的反應(yīng)為,故C錯(cuò)誤;
D.氫氧化鎂存在沉淀溶解平衡:,加氯化銨會(huì)和氫氧根離子之間反應(yīng),所以平衡正向移動(dòng)沉淀溶解,故D正確;
故選C。
13. 乙酸甲酯的催化醇解反應(yīng)可用于制備甲醇和乙酸己酯,該反應(yīng)的化學(xué)方程式:CH3COOCH3(l)+C6H13OH(l)CH3COOC6H13(l)+CH3OH(l),已知正=k正·x(CH3COOCH3)·x(C6H13OH),逆=k逆·x(CH3COOC6H13)·x(CH3OH),其中k正、k逆為速率常數(shù)(受溫度影響) ,x為各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。反應(yīng)開(kāi)始時(shí),CH3COOCH3和C6H13OH按物質(zhì)的量之比1∶1投料,測(cè)得338 K、343 K、348 K三個(gè)溫度下CH3COOCH3轉(zhuǎn)化率(α)隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A. 該反應(yīng)的ΔH<0
B. 348 K時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)為1.8
C. A、B、C、D四點(diǎn)中,正最大的是D
D. 在曲線①、②、③中,最大的曲線是①
【答案】D
【解析】
【詳解】A.根據(jù)圖象,①最先達(dá)到化學(xué)平衡,故①的速率最快,說(shuō)明①對(duì)應(yīng)的是最高溫度348K,溫度升高,平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率增大,說(shuō)明正向是吸熱的,所以△H>0,A錯(cuò)誤;
B.348K時(shí),設(shè)初始投入為1mol,則有:,平衡常數(shù)Kx==≈3.2,B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)正=k正?x(CH3COOCH3)?x(C6H13OH),逆=k逆?x(CH3COOC6H13)?x(C6H13OH),A點(diǎn)x(CH3COOCH3)?x(C6H13OH)大,溫度高,因此A點(diǎn)正最大,C錯(cuò)誤;
D.k正、k逆是溫度的函數(shù),根據(jù)平衡移動(dòng)的規(guī)律,k正受溫度影響更大,因此溫度升高,k正增大的程度大于k逆,因此,值最大的曲線是①,D正確;
14. 室溫下,NH3·H2OKb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8。氨水可用于工業(yè)尾氣中SO2的吸收。下列指定溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是
A. 氨水與SO2反應(yīng)恰好生成(NH4)2SO3時(shí):c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-)
B. 氨水與SO2反應(yīng)所得溶液pH=9時(shí):c(NH)+c(H+)<3c(HSO)+c(OH-)
C. 氨水與SO2反應(yīng)生成等物質(zhì)的量NH4HSO3和(NH4)2SO3時(shí):3c(NH)+3c(NH3·H2O)=2c(SO)+2c(HSO)+2c(H2SO3)
D. 氨水與SO2反應(yīng)恰好生成NH4HSO3時(shí):c(H+)+c(H2SO3)=c(OH-)+c(SO)+c(NH3·H2O)
【答案】D
【解析】
【詳解】A.NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka2=6.2×10-8,SO的水解程度大于NH的水解,氨水與SO2反應(yīng)恰好生成(NH4)2SO3時(shí)溶液呈堿性,c(NH)>c(SO)>c(OH-)>c(H+),故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)電荷守,氨水與SO2反應(yīng)所得溶液中c(NH)+c(H+)= 2c(SO)+c(HSO)+c(OH-),pH=9時(shí),,所以c(NH)+c(H+)>3c(HSO)+c(OH-),故B錯(cuò)誤;
C.氨水與SO2反應(yīng)生成等物質(zhì)的量NH4HSO3和(NH4)2SO3時(shí),根據(jù)物料守恒,2c(NH)+2c(NH3·H2O)=3c(SO)+3c(HSO)+3c(H2SO3),故C錯(cuò)誤;
D.氨水與SO2反應(yīng)恰好生成NH4HSO3時(shí),根據(jù)質(zhì)子守恒,c(H+)+c(H2SO3)=c(OH-)+c(SO)+c(NH3·H2O),故D正確;
選D。
二、非選擇題:共4題 ,共58分
15. 砷酸H3AsO4、亞砷酸H3AsO3是兩種弱酸?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)As的電子排布式為_(kāi)__________
(2)已知:①4As(s)+5O2(g)=2As2O5(s) ΔH1
②As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH2
③氫氣的燃燒熱 ΔH3
則As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s) ΔH4=___________。
(3)常溫下,向x mL 0.1 mol·L-1 H3AsO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 KOH溶液,混合溶液中由水電離的c水(H+)與KOH溶液的體積之間的關(guān)系如圖1所示。

①D點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液的pH___________(填“>”“<”或“=”)7。
②x=___________。
(4)在一定溫度下,向某容器中加入一定量的Na3AsO3、I2和NaOH溶液,發(fā)生反應(yīng):AsO+I(xiàn)2+2OH-AsO+2I-+H2O,AsO的轉(zhuǎn)化率[α(AsO)]與時(shí)間的關(guān)系如圖2所示,測(cè)得F點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中c(I2)=0.2 mol·L-1、c(I-)=0.4 mol·L-1,且溶液pH=13。

①E點(diǎn)的v正___________G點(diǎn)的v逆(填“>”“<”或“=”)。
②下列情況表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________(填字母)。
a.2v正(I-)=v逆(AsO) b.溶液顏色不再變化
c.溶液的pH不再變化 d.溶液中不再變化
③在該條件下,上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________(用含m的代數(shù)式表示)。
(5)為了證明AsO+I(xiàn)2+2OH-AsO+2I-+H2O存在化學(xué)平衡,設(shè)計(jì)如圖3所示實(shí)驗(yàn)。關(guān)閉K時(shí),發(fā)現(xiàn)右側(cè)燒杯中溶液顏色逐漸變淺,

①寫(xiě)出此時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式___________
②為了證明上述反應(yīng)存在平衡,操作方法是___________。
【答案】(1)[Ar]3d104s24p3
(2)2ΔH2-ΔH1-3ΔH3
(3) ①. > ②. 10
(4) ①. > ②. bc ③.
(5) ①. AsO+2OH--2e-=AsO+H2O ②. 向右側(cè)燒杯中加入KI(或向左側(cè)燒杯中滴加適量的稀硫酸等其他合理答案)
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
As為33號(hào)元素,電子排布式為[Ar]3d104s24p3;
【小問(wèn)2詳解】
題給三個(gè)已知熱化學(xué)方程式①4As(s)+5O2(g)=2As2O5(s) ΔH1,
②As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH2,③氫氣的燃燒熱ΔH3,根據(jù)蓋斯定律,由2②-① -3③得As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s) ΔH4=2ΔH2-ΔH1-3ΔH3;
【小問(wèn)3詳解】
①由題圖1知,C點(diǎn)時(shí)水的電離程度最大,說(shuō)明該點(diǎn)時(shí)H3AsO4和
KOH恰好完全反應(yīng)生成了K3AsO4和H2O,溶液呈堿性。在C點(diǎn)之后,繼續(xù)滴加KOH溶液,則D點(diǎn)時(shí)溶液一定呈堿性,故pH>7;
②根據(jù)H3AsO4與KOH恰好完全反應(yīng)時(shí)物質(zhì)的量之比為1:3,又恰好完全反應(yīng)時(shí)V(KOH) =30 mL,計(jì)算可知V(H3AsO4) =10 mL,故x=10 mL;
【小問(wèn)4詳解】
①如圖可知G點(diǎn)是平衡態(tài),在一定溫度下,向某容器中加入一定量的Na3AsO3、I2和NaOH溶液,反應(yīng)正向建立平衡隨著反應(yīng)的進(jìn)行v正逐漸減小,E點(diǎn)還未達(dá)到平衡此時(shí)v正>v逆,當(dāng)達(dá)到G點(diǎn)平衡態(tài)時(shí)v正=v逆,故E點(diǎn)的v正>G點(diǎn)的v逆;
②a.方向相反,v正(I-)=2v逆(AsO),反應(yīng)才是平衡狀態(tài),故a錯(cuò)誤;
b.I2的溶液有顏色,當(dāng)溶液顏色不再變化說(shuō)明c(I2)不在變化,說(shuō)明達(dá)到平衡態(tài),故b正確;
c.反應(yīng)需要消耗OH-,當(dāng)溶液的pH不再變化說(shuō)明c(OH-)不在變化,說(shuō)明達(dá)到平衡態(tài),故c正確;
d. AsO和I-都是生成物,始終按照系數(shù)比生成,故溶液中始終不變,故不能作為判斷平衡的標(biāo)志,故d錯(cuò)誤;
故答案為:bc
【小問(wèn)5詳解】
①關(guān)閉K時(shí),發(fā)現(xiàn)右側(cè)燒杯中溶液顏色逐漸變淺,說(shuō)明I2得電子變成I-,是正極,左側(cè)AsO失電子變?yōu)锳sO是負(fù)極,故負(fù)極的電極反應(yīng)為:AsO+2OH--2e-=AsO+H2O;
②記錄剛開(kāi)始是電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向,當(dāng)電流表指針為0時(shí),向右側(cè)燒杯中加入KI(或向左側(cè)燒杯中滴加適量的稀硫酸)指針向相反的方向偏轉(zhuǎn),說(shuō)明該反應(yīng)是可逆反應(yīng);
16. 硼氫化鈉(NaBH4)是一種常見(jiàn)的還原劑,常溫下易與水反應(yīng),可溶于異丙胺(沸點(diǎn)33℃),廣泛應(yīng)用于制藥、造紙、廢水處理等。某探究小組采用偏硼酸鈉(NaBO2)為主要原料制備N(xiāo)aBH4,其實(shí)驗(yàn)流程如圖:

(1)第①步為高溫合成,寫(xiě)出該合成的化學(xué)方程式___________。
(2)第③步為分離NaBH4并回收溶劑,采用的實(shí)驗(yàn)操作是___________。
(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)定NaBH4的產(chǎn)率原理及步驟如下∶
①測(cè)定原理∶3NaBH4+4KIO3=3NaBO2+4KI+6H2O
KIO3 +5KI+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O
I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6。
②測(cè)定步驟
步驟1:探究小組以23.76gNaBO2為主要原料制得NaBH4產(chǎn)品,將產(chǎn)品溶于NaOH溶液后配成250mL溶液,用移液管量取2.50mL置于碘量瓶中,加入30.00mL0.1000mol·L-1KIO3溶液振蕩60s,使充分反應(yīng)。
步驟2:向充分反應(yīng)的溶液加入過(guò)量的KI溶液,用4mol·L-1的H2SO4調(diào)節(jié)pH至5.0以下,冷卻后暗處放置數(shù)分鐘。
步驟3:用0.2000mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微黃色,加入幾滴淀粉指示劑,繼續(xù)滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為24.00mL。
通過(guò)計(jì)算確定上述實(shí)驗(yàn)流程中NaBH4的產(chǎn)率___________。(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)
(4)已知:NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑(HBO2是弱酸),實(shí)驗(yàn)測(cè)得25℃時(shí),NaBH4每消耗一半所用的時(shí)間與溶液pH的關(guān)系如下表∶
pH
8
10
12
14
時(shí)間/min
6.2×10-1
6.2×10
6.2×103
62×105
實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)NaBH4與水反應(yīng)開(kāi)始釋放H2很快,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后就緩慢下來(lái),可能原因一是反應(yīng)物濃度降低;二是___________。
【答案】(1)NaBO2+2SiO2+4Na+2H2NaBH4+2Na2SiO3
(2)蒸餾 (3)45.8%
(4)反應(yīng)生成了堿性的NaBO2,抑制反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行
【解析】
【分析】NaBO2、Na、SiO2、H2反應(yīng)生成NaBH4和Na2SiO3,NaBH4可溶于異丙胺,加入異丙胺過(guò)濾,分離出Na2SiO3,NaBH4的異丙胺溶液蒸餾可得到NaBH4固體。
【小問(wèn)1詳解】
第①步反應(yīng),NaBO2、Na、SiO2、H2反應(yīng)生成NaBH4和Na2SiO3,該反應(yīng)的化學(xué)方程式NaBO2+2SiO2+4Na+2H2NaBH4+2Na2SiO3;
【小問(wèn)2詳解】
異丙胺的沸點(diǎn)為33℃,NaBH4的異丙胺溶液蒸餾可得到NaBH4固體;
【小問(wèn)3詳解】
23.76gNaBO2的物質(zhì)的量為0.36mol,理論上生成NaBH4的物質(zhì)的量是0.36mol;設(shè)2.50mL NaBH4溶液含溶質(zhì)xmol;根據(jù)測(cè)定原理:3NaBH4+4KIO3=3NaBO2+4KI+6H2O、KIO3 +5KI+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O、I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,NaBH4、Na2S2O3把KIO3還原為I-,1mol NaBH4失8mol電子、1mol Na2S2O3失1mol電子、1mol KIO3得6mol電子,根據(jù)得失電子守恒,8x+1×0.2mol·L-1×0.024L=6×0.03L×0.1mol·L-1,x=0.00165mol,NaBH4的產(chǎn)率為;
【小問(wèn)4詳解】
根據(jù)表格數(shù)據(jù),溶液堿性越強(qiáng)反應(yīng)速率越慢,NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑,反應(yīng)生成了堿性的NaBO2,抑制反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行,所以經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后反應(yīng)就緩慢下來(lái)。
17. 弱電解質(zhì)的研究是重要課題。
(1)①已知不同pH條件下,水溶液中碳元素的存在形態(tài)如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是___________


a.pH=8時(shí),溶液中含碳元素的微粒主要是
b.A點(diǎn),溶液中和濃度相同
c.當(dāng)時(shí),
②向上述pH=8.4的水溶液中加入NaOH溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___________。
(2)H2CO3以及其它部分弱酸電離平衡常數(shù)如表:
弱酸
H2S
H2CO3
HClO
電離平衡常數(shù)(25℃)





按要求回答下列問(wèn)題:
①H2S、H2CO3 、 HClO的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)__________。
②將少量CO2氣體通入NaClO溶液中,寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式:___________。
③測(cè)得0.1 mol·L?1 BaS溶液pH≈13,溶液中OH-、S2?、HS-三種離子濃度由大到小的順序依次是___________。
(3)常溫下,已知0.1mol/L一元酸HCOOH(甲酸)溶液中
①0.1mol/L HCOOH的 pH=___________。
②取10mL0.1mol/L的 HCOOH溶液稀釋100倍,有關(guān)說(shuō)法正確的是___________(填寫(xiě)序號(hào))
A.所有離子的濃度在稀釋過(guò)程中都會(huì)減少
B.稀釋后溶液的pH=5
C.稀釋后甲酸的電離度會(huì)增大
D.與稀釋前比較,稀釋后水的電離程度增大
【答案】(1) ①. bc ②.
(2) ①. ②. ③. c(OH-)>c(HS-)>c(S2?)
(3) ①. 3 ②. CD
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
①a.根據(jù)圖中信息,pH=8時(shí),溶液中含碳元素的微粒主要是,故a正確;b.根據(jù)圖中信息A點(diǎn),溶液中CO2和與濃度相同,故b錯(cuò)誤;c.當(dāng)時(shí),溶液顯堿性,因此,故c錯(cuò)誤;綜上所述,答案為:bc。
②pH=8.4的水溶液主要是,因此向上述pH=8.4的水溶液中加入NaOH溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是;故答案為:。
【小問(wèn)2詳解】
①根據(jù)電離常數(shù)可得到H2S、H2CO3、HClO的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镠2CO3>H2S>HClO;故答案為:H2CO3>H2S>HClO。
②根據(jù)H2CO3>HClO>,將少量CO2氣體通入NaClO溶液中,該反應(yīng)的離子方程式:;故答案為:。
③測(cè)得0.1 mol·L?1 BaS溶液pH≈13,則c(OH-)=0.1 mol·L?1,由于硫離子發(fā)生水解生成硫氫根和氫氧根,因此溶液中OH-、S2?、HS-三種離子濃度由大到小的順序依次是c(OH-)>c(HS-)>c(S2?);故答案為:c(OH-)>c(HS-)>c(S2?)。
【小問(wèn)3詳解】
①0.1mol/L一元酸HCOOH(甲酸)溶液中,則c(H+)=1×10?3mol?L?1,因此0.1mol/L HCOOH的pH=3;故答案為:3。
②A.稀釋過(guò)程中甲酸根離子濃度、氫離子濃度減少,氫氧根離子濃度增大,故A錯(cuò)誤;B.10mL0.1mol/L的 HCOOH溶液稀釋100倍,稀釋后,由于甲酸又要電離,因此氫離子濃度大于1×10?5mol?L?1,因此溶液的pH小于5,故B錯(cuò)誤;C.稀釋后,電離平衡正向移動(dòng),因此甲酸的電離度會(huì)增大,故C正確;D.加水稀釋?zhuān)芤簹潆x子濃度減小,抑制水的電離程度減小,因此與稀釋前比較,稀釋后水的電離程度增大,故D正確;綜上所述,答案為:CD。
18. 回答下列問(wèn)題:
(1)已知反應(yīng),利用此反應(yīng)可制取。由圖知,和的混合氣體通過(guò)催化劑時(shí)的最佳流速在之間。流速過(guò)快,會(huì)導(dǎo)致氯甲烷產(chǎn)率下降,原因是_______。流速過(guò)慢,會(huì)使副產(chǎn)物二甲醚增多,其反應(yīng)為,生產(chǎn)中常通入適量的水蒸氣,該操作對(duì)制備的影響是_______。

(2)催化還原氮氧化物是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。以作催化劑測(cè)試溫度對(duì)氮氧化物脫除效果的影響如圖所示,當(dāng)反應(yīng)在,的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高有所降低,其可能原因是_______。當(dāng)體系溫度升至以上時(shí),的轉(zhuǎn)化率迅速下降,其可能原因是_______。

(3)溶液對(duì)次氯酸鈉去除氨氮有較大的影響(如圖所示)。在較低時(shí)溶液中有無(wú)色無(wú)味的氣體生成,氨氮去除效率較低,其原因是_______。

【答案】(1) ①. 流速過(guò)快反應(yīng)物與催化劑的接觸時(shí)間過(guò)短,原料利用率降低,導(dǎo)致產(chǎn)率降低 ②. 主副反應(yīng)都有水生成,通入水蒸氣對(duì)主副反應(yīng)有抑制作用,提高CH3Cl純度的同時(shí),也降低了其產(chǎn)率
(2) ①. 反應(yīng)放熱,升高溫度,平衡向逆方向進(jìn)行 ②. FeSO4受熱分解,催化劑失效
(3)反應(yīng)生成次氯酸,次氯酸分解產(chǎn)生氧氣,與氨氮反應(yīng)的次氯酸量減少了
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
流速過(guò)快,HCl與CH3OH氣體與催化劑的接觸時(shí)間過(guò)短,HCl和CH3OH不能充分反應(yīng),造成原料利用率降低,使氯甲烷的產(chǎn)率降低;根據(jù)主副反應(yīng)的方程式,都產(chǎn)生水蒸氣,根據(jù)勒夏特列原理,水蒸氣對(duì)主副反應(yīng)有抑制作用,降低氯甲烷的產(chǎn)率,但可以提高氯甲烷的純度;故答案為流速過(guò)快反應(yīng)物與催化劑的接觸時(shí)間過(guò)短,原料利用率降低,導(dǎo)致產(chǎn)率降低;主副反應(yīng)都有水生成,通入水蒸氣對(duì)主副反應(yīng)有抑制作用,提高CH3Cl純度的同時(shí),也降低了其產(chǎn)率;
【小問(wèn)2詳解】
初始時(shí)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,NO2轉(zhuǎn)化率增大,當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),該反應(yīng)可能是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,NO2的轉(zhuǎn)化率降低;當(dāng)溫度高于500℃時(shí),硫酸亞鐵會(huì)分解,當(dāng)溫度升至500℃時(shí),硫酸亞鐵可能分解,使催化劑失效,化學(xué)反應(yīng)速率變慢,轉(zhuǎn)化率降低;故答案為反應(yīng)放熱,升高溫度,平衡向逆方向進(jìn)行;FeSO4受熱分解,催化劑失效;
【小問(wèn)3詳解】
pH過(guò)低,大部分次氯酸鈉轉(zhuǎn)化成次氯酸,次氯酸不穩(wěn)定,分解成HCl和氧氣,與氨氮反應(yīng)的次氯酸量減少,導(dǎo)致氨氮去除率較低;故答案為反應(yīng)生成次氯酸,次氯酸分解產(chǎn)生氧氣,與氨氮反應(yīng)的次氯酸量減少。

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