
1.化學(xué)與科技、生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。下列說法正確的是
A. 純堿可以用作鍋爐除垢時CaSO4的轉(zhuǎn)化劑
B. 加入“聚鐵”凈水劑可以使海水淡化
C. 草木灰可以肥田,還可以降低土壤的堿性
D. 向汽油中添加甲醇后,該混合燃料的熱值不變
【答案】A
【解析】
【分析】
本題考查了生活實(shí)際與化學(xué),涉及凈水原理,化肥性質(zhì),燃料熱值和沉淀平衡。
【詳解】A.根據(jù)沉淀平衡,碳酸鈣溶度積小于硫酸鈣,故純堿可以將CaSO4轉(zhuǎn)化為溶解度更低的碳酸鈣沉淀,A正確;
B. 聚合硫酸鐵又名聚鐵,是一種凈水劑,能將海水中的懸浮物沉降,但與氯化鈉無關(guān),不能淡化海水,B錯誤;
C.草木灰是植物(草本和木本植物)燃燒后的殘余物,其主要成分為K2CO3,草木灰屬于鉀肥,K2CO3水解顯堿性,不能降低土壤的堿性,C錯誤;
D. 熱值是單位質(zhì)量(或體積)的燃料完全燃燒時所放出的熱量,向汽油中添加甲醇后,汽油與甲醇碳?xì)浔炔煌?,該混合燃料的熱值不可能不變,D錯誤;
答案為A。
【點(diǎn)睛】聚鐵是一種凈水劑,只能除去水中的懸浮物,不能除去海水中的NaCl,不能對海水消毒殺菌。
2.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應(yīng)過程中能量變化如圖所示(圖中E1表示正反應(yīng)的活化能,E2表示逆反應(yīng)的活化能)。下列有關(guān)敘述正確的是
A. 該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
B. 升高溫度,不改變活化分子百分?jǐn)?shù)
C. 使用催化劑會使該反應(yīng)的反應(yīng)熱發(fā)生改變
D. △H =-(E2-E1)
【答案】D
【解析】
【詳解】A.圖象分析反應(yīng)物能量高于生成物能量,反應(yīng)是放熱反應(yīng),A錯誤;?
B.升高溫度,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)增大,所以反應(yīng)速率增大,B錯誤;
C.催化劑對反應(yīng)物、生成物的能量無影響,只能改變反應(yīng)途徑,降低反應(yīng)的活化能,因此對反應(yīng)的焓變無影響,C錯誤;
D.△H=斷鍵吸收的能量-成鍵放出的能量=E1-E2,D正確;
故合理選項(xiàng)是D。
3.下列敘述正確的是
A. 某溫度下,一元弱酸HA的Ka越小,則NaA的Kh(水解平衡常數(shù))越小
B. 鐵管鍍鋅層局部破損后,鐵管仍不易生銹
C. 銅既可以發(fā)生析氫腐蝕又可以發(fā)生吸氧腐蝕
D. 不能用紅外光譜區(qū)分C2H5OH和CH3OCH3
【答案】B
【解析】
【詳解】A.某溫度下,一元弱酸HA的電離常數(shù)為Ka,則其鹽NaA的水解常數(shù)Kb與Ka存在關(guān)系為:Kb=,所以Ka越小,Kb越大,A錯誤;
B.Zn的活潑性強(qiáng)于Fe,組成原電池時Zn作為負(fù)極,F(xiàn)e被保護(hù),所以鐵管鍍鋅層局部破損后,鐵管仍不易生銹,B正確;
C.銅活潑性比氫弱,不能發(fā)生析氫腐蝕,C錯誤;
D.紅外光譜的研究對象是分子振動時伴隨偶極矩變化的有機(jī)化合物及無機(jī)化合物,幾乎所有的有機(jī)物都有紅外吸收,CH3CH2OH存在醇羥基,—OH有自己的特征吸收區(qū),可以與CH3OCH3區(qū)分,因此可以使用紅外光譜區(qū)分C2H5OH和CH3OCH3,D錯誤;
故合理選項(xiàng)是B。
4.下列說法不正確的是
①鹽酸與足量鋅片反應(yīng)時,加入少量硫酸銅溶液可以加快反應(yīng)速率且不影響生成氫氣的物質(zhì)的量
②增加硫酸的濃度,一定可以加快鋅與硫酸反應(yīng)制取氫氣的速率
③對反應(yīng)3H2(g)+N2(g)2NH3(g),在一密閉容器中進(jìn)行,充入氦氣,則化學(xué)反應(yīng)速率一定不變
④對于反應(yīng)3KSCN(aq)+ FeCl3(aq)Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq),加入KCl固體,逆反應(yīng)速率瞬時增大,隨后正反應(yīng)速率增大
A. ①②④ B. ②③ C. ②③④ D. ①③④
【答案】C
【解析】
【詳解】①鋅和銅離子反應(yīng)生成銅單質(zhì),鋅、銅和稀硫酸構(gòu)成原電池,能加快反應(yīng)速率且不影響產(chǎn)氣量,①正確;
②如為濃硫酸,硫酸主要以分子形式存在,與鋅反應(yīng)不能生成氫氣,②錯誤;
③充入氦氣,參加反應(yīng)的氣體物質(zhì)的濃度不變,反應(yīng)速率不變,③錯誤;
④該反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,氯離子和鉀離子不參與反應(yīng),因此加入KCl固體對平衡不移動,反應(yīng)速率不變,④錯誤;
可見說法不正確的是②③④,故合理選項(xiàng)是C。
5.有關(guān)電化學(xué)知識的描述正確的是
A. Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑這個反應(yīng)可設(shè)計(jì)成原電池
B. 利用Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,可設(shè)計(jì)如圖所示原電池裝置,鹽橋內(nèi)K+向FeCl3溶液移動
C. 因?yàn)殍F的活潑性強(qiáng)于銅,所以將鐵、銅用導(dǎo)線連接后放入濃硝酸中組成原電池,鐵作負(fù)極,銅作正極,其負(fù)極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+
D. 由Al、Mg與氫氧化鈉溶液組成的原電池,其負(fù)極反應(yīng)式為Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2
【答案】B
【解析】
【詳解】A.由于活動性H>Cu,所以Cu與硫酸不能發(fā)生反應(yīng),所以該反應(yīng)不是自發(fā)的氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計(jì)成原電池,A錯誤;
B.根據(jù)電池總反應(yīng)式Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,可知Cu失電子,作原電池的負(fù)極,正極上Fe3+得電子生成Fe2+,利用鹽橋組成原電池,將氧化劑FeCl3和還原劑Cu分開,原電池工作時,鹽橋中的陽離子向正極移動,則鹽橋內(nèi)K+向FeCl3溶液移動,B正確;
C.鐵、銅用導(dǎo)線連接后放入濃硝酸中組成原電池,由于在室溫下鐵遇到濃硝酸會鈍化,所以金屬銅作負(fù)極,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Cu-2e-═Cu2+,C錯誤;
D.由Al、Mg與NaOH溶液組成的原電池,Mg與NaOH不能發(fā)生反應(yīng),而Al與NaOH溶液反應(yīng),所以該原電池中Al作負(fù)極,Al失電子,發(fā)生氧化反應(yīng), D錯誤;
故合理選項(xiàng)是B。
6.下列表述中,說法正確的個數(shù)是
①pH=6的溶液一定是酸性溶液
②用Na2CO3與Al2(SO4)3兩種溶液可作泡沫滅火劑
③為保存FeCl3溶液,要在溶液中加少量鹽酸
④25℃時,水溶液中水電離出的c(H+)和水電離出的c(OH-)的乘積一定等于10-14
⑤如果Na2Y的水溶液顯中性,該溶液中一定沒有電離平衡
⑥0.2 mol/L醋酸溶液加水稀釋,電離程度增大,c(H+)一定增大
⑦用Na2S溶液和Al2(SO4)3溶液反應(yīng)制取Al2S3固體
⑧用廣范pH試紙測得某溶液的pH為2.3
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】A
【解析】
【詳解】①pH=6的溶液不一定是酸性溶液,可能是中性溶液,如95℃時純水的pH=6,該溶液是中性溶液,所以要根據(jù)pH判斷溶液酸堿性時一定要注明溫度,否則無法判斷,①錯誤;
②NaHCO3與Al2(SO4)3混合,會發(fā)生鹽的雙水解反應(yīng),二者彼此促進(jìn)生成二氧化碳?xì)怏w和氫氧化鋁沉淀,這與鹽類水解有關(guān),而不是用Na2CO3作泡沫滅火劑,②錯誤;
③Fe3+易水解生成Fe(OH)3,而使溶液變渾濁,所以為防止水解可以加入稀鹽酸,與鹽類水解有關(guān),③正確;
④25℃時,如果是酸或堿溶液,其抑制水電離,則水電離出的c(H+)和水電離出的c(OH-)的乘積小于10-14,如果溶質(zhì)是含有弱離子的鹽,則水電離出的c(H+)和水電離出的c(OH-)的乘積大于10-14,如果溶質(zhì)是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,其水電離出的c(H+)和水電離出的c(OH-)的乘積等于10-14,但是溶液中水的離子積常數(shù)一定是10-14,④錯誤;
⑤如果Na2Y的水溶液顯中性,該溶液中還存在水的電離平衡,⑤錯誤;
⑥0.2mol/L醋酸溶液加水稀釋,醋酸的電離程度增大,但是溶液體積增大程度使離子濃度減小的趨勢大于其電離使離子濃度增大程度的趨勢,最終導(dǎo)致溶液中c(H+)減小,⑥錯誤;
⑦Al2S3固體在溶液中會水解,在溶液中不能穩(wěn)定存在,所以應(yīng)該用Al和S加熱制備Al2S3固體,⑦錯誤;
⑧廣范pH試紙的測定結(jié)果為整數(shù),則用廣范pH試紙測得某溶液的pH為2,不能是2.3,⑧錯誤;
所以說法正確的只有③,故選項(xiàng)A正確。
7.以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?br />
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
A
探究濃度對反應(yīng)速率的影響
盛有4mL1mol/L KMnO4酸性溶液的兩支試管,一支加入2 mL 0.1mol/LH2C2O4溶液,另一支加入2mL0.2 mol/L H2C2O4溶液
B
制備無水AlCl3
蒸發(fā)Al與稀鹽酸反應(yīng)后的溶液
C
重結(jié)晶提純苯甲酸
將粗品水溶、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶
D
比較銅和鎂的金屬活動性強(qiáng)弱
用石墨電極電解Mg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合液
【答案】D
【解析】
【詳解】A.高錳酸鉀過量太多,觀察不到顏色褪色的快慢,無法探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,A錯誤;
B.蒸發(fā)時促進(jìn)氯化鋁水解,生成的鹽酸易揮發(fā),則應(yīng)在HCl氣流中蒸發(fā)結(jié)晶,B錯誤;
C.苯甲酸在水中的溶解度不大,溫度高溶解度較大,所以應(yīng)趁熱過濾后,選擇重結(jié)晶法分離提純,C錯誤;
D.石墨電極電解Mg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合液,由于離子放電順序Cu2+>H+>Mg2+,所以在陰極上Cu2+放電,所以金屬性Mg大于Cu,D正確;
故合理選項(xiàng)是D。
8.已知 C—C 單鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)。某烴的結(jié)構(gòu)簡式如圖,下列說法中正確的是
A. 該烴在核磁共振氫譜上有 6組信號峰
B. 1mol該烴完全燃燒消耗16.5mol O2
C. 分子中至少有 10個碳原子處于同一平面上
D. 該烴是苯的同系物
【答案】C
【解析】
【分析】
有機(jī)物含2個苯環(huán),不是苯的同系物,苯環(huán)為平面結(jié)構(gòu),與苯環(huán)之間相連的C一定在同一平面上,由結(jié)構(gòu)對稱性可知,分子中共3種位置的H,以此來解答。
【詳解】A.由結(jié)構(gòu)的對稱性可知,含3種不同位置的H原子,則核磁共振氫譜圖中有3個吸收峰,A錯誤;
B.有機(jī)物分子式為C14H14,1mol該化合物完全燃燒消耗氧氣的物質(zhì)的量為(14+)mol=17.5mol,B錯誤;
C.苯環(huán)為平面結(jié)構(gòu),與苯環(huán)直接相連的原子一定在同一平面內(nèi),則苯環(huán)與甲基的C及另一苯環(huán)上的2個C和甲基上的C共面,則分子中至少有10個碳原子處于同一平面上,C正確;
D.苯的同系物中只含1個苯環(huán),而該物質(zhì)含2個苯環(huán),不屬于苯的同系物,D錯誤;
故合理選項(xiàng)是C。
【點(diǎn)睛】本題考查有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),注意把握結(jié)構(gòu)中苯環(huán)的平面結(jié)構(gòu)是解答的關(guān)鍵,明確結(jié)構(gòu)的對稱性分析H原子,本題注重基礎(chǔ)知識的考查。
9.在恒溫恒壓下,向密閉容器中充入4 mol SO2和2 mol O2,發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔHc(H+)>c(CH3COOH)>c(OH-)
【答案】C
【解析】
【分析】
A.等體積、等物質(zhì)的量濃度的NaCl、NaClO溶液中,NaCl和NaClO的物質(zhì)的量相等,根據(jù)電荷守恒判斷;
B.pH相同的醋酸和鹽酸,酸濃度:醋酸>鹽酸,pH相同、體積相同的鹽酸和醋酸,酸的物質(zhì)的量:醋酸>鹽酸;
C.由于④都發(fā)生互促水解,水解程度較大,相對來說,④>⑤,則c(CO32-)的大?、茛?,①為二元弱酸,c(CO32-)最??;⑤陰、陽離子水解相互促進(jìn),所以c(HCO3-):③>④,c(HCO3-)的濃度越大,電離產(chǎn)生c(CO32-)越大,所以c(CO32-):③>④,則這五種溶液中c(CO32-)的大小關(guān)系為:②﹥④﹥③﹥⑤﹥①,C正確;
D.0.2 mol/L的CH3COONa和0.1 mol/L的鹽酸等體積混合,二者發(fā)生反應(yīng),CH3COONa過量,反應(yīng)產(chǎn)生NaCl、CH3COOH,所得溶液為NaCl、CH3COOH、CH3COONa的物質(zhì)的量濃度相等,由于溶液顯酸性,說明:CH3COOH的電離作用大于CH3COO-的水解作用,但醋酸是弱酸,電離程度很小,主要以酸分子的形式存在,所以c(CH3COOH)>c(H+),因此該溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系為:c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),D錯誤;
故合理選項(xiàng)是C。
【點(diǎn)睛】本題考查了弱電解質(zhì)的電離、鹽的水解、離子濃度大小比較的知識。要根據(jù)弱電解質(zhì)的電離影響因素、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、鹽類水解等知識點(diǎn)來分析解答,明確弱電解質(zhì)電離特點(diǎn)及其影響因素是解本題關(guān)鍵,易錯選項(xiàng)是A,根據(jù)電荷守恒再結(jié)合溶液中存在的陽離子濃度判斷離子總數(shù)大小。
14.在某溫度時,將n mol/L的氨水滴入10 mL1.0 mol/L鹽酸中,溶液pH和溫度隨加入氨水體積變化曲線如圖所示,下列有關(guān)說法正確的是
A. a點(diǎn)KW=1.0×10-14
B. 水的電離程度:b﹥a﹥c﹥d
C. b點(diǎn):c(NH4+)﹥c(Cl-)﹥c(H+)﹥c(OH-)
D. 25℃時NH4Cl水解平衡常數(shù)為(n-1)×10-7(用n表示)
【答案】D
【解析】
【分析】
A.根據(jù)圖象可知,a點(diǎn)時溶液溫度小于25℃,則水的離子積小于1.0×10-14?(mol/L)2;
B.b點(diǎn)時溶液溫度最高,說明氨水與鹽酸恰好反應(yīng),則b點(diǎn)溶質(zhì)為氯化銨,NH4+水解促進(jìn)了水的電離,則此時水的電離程度最大;由于d點(diǎn)溶液pH未知,則無法判斷a、d兩點(diǎn)水的電離程度大小;
C.該關(guān)系c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)不滿足電荷守恒;
D.25℃時溶液的pH=7,則c(H+)= c(OH-)=10-7?mol/L,c(NH4+)=c(Cl-)=0.5mol/L,根據(jù)物料守恒可知:c(NH3?H2O)=(0.5n-0.5)mol/L,然后結(jié)合銨根離子的水解平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算。
【詳解】A.水的離子積與溫度有關(guān),a點(diǎn)時溶液溫度小于25℃,則水的離子積Kw<1.0×10-14?mol2?L-2,A錯誤;
B.b點(diǎn)溶液溫度最高,說明此時兩溶液恰好反應(yīng)生成氯化銨,NH4+水解促進(jìn)了水的電離,則a、d兩點(diǎn)都抑制了水的電離,則b點(diǎn)水的電離程度最大;由于d點(diǎn)混合液的pH不知,則無法判斷a、d兩點(diǎn)水的電離程度大小,B錯誤;
C.b點(diǎn)時溶液的pH<7,則c(H+)>c(OH-),根據(jù)電荷守恒可知:c(Cl-)>c(NH4+),溶液中正確的離子濃度大小為:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),C錯誤;
D.根據(jù)圖象可知,25℃時溶液的pH=7,則:c(H+)=c(OH-)=10-7?mol/L,c(Cl-)=c(NH4+)=0.5mol/L,根據(jù)物料守恒可知:c(NH3?H2O)=(0.5n-0.5)mol/L,則25℃時NH4Cl水解常數(shù)為:K==(n-1)×10-7,D正確;
故合理選項(xiàng)是D。
【點(diǎn)睛】本題考查了酸堿混合的定性判斷及離子濃度大小比較,涉及水的電離及其影響、酸堿混合的定性判斷及溶液pH的計(jì)算、離子濃度大小比較、水解平衡常數(shù)的計(jì)算等知識,D為難點(diǎn),注意掌握水解平衡常數(shù)的表達(dá)式及計(jì)算方法。
15.常溫下,用AgNO3溶液分別滴定濃度均為0.01mol/L的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡圖象如圖所示(不考慮C2O42-的水解)。下列敘述正確的是
A. Ag2C2O4+2Cl-2AgCl+C2O42-的平衡常數(shù)為109.04
B. N點(diǎn)表示AgCl的不飽和溶液
C. 向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液時,先生成Ag2C2O4沉淀
D. Ksp(Ag2C2O4)的數(shù)量級等于10-7
【答案】A
【解析】
【詳解】A.Ag2C2O4+2C1-2AgCl+C2O42-的平衡常數(shù)K=,此時溶液中的c(Ag+)相同,故有:K═=109.04,A正確;
B.n點(diǎn),溶液中c(Ag+)大于平衡時溶液中c(Ag+),則濃度積Qc>Ksp,反應(yīng)向生成沉淀方向進(jìn)行,則溶液為過飽和溶液,B錯誤;
C.根據(jù)圖象可知,當(dāng)陰離子濃度相同時,生成AgCl沉淀所需的c(Ag+)小,故向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液時,先析出氯化銀沉淀,C錯誤;
D.Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)?c(C2O42-)=(10-4)2×(10-2.46)=10-10.46,故數(shù)量級為10-11,D錯誤;
故合理選項(xiàng)是A。
16.常溫下,下列所述有關(guān)離子濃度之間的關(guān)系錯誤的是
A. 將0.2mol/L NaHCO3溶液與0.1mol/L KOH溶液等體積混合:3c(K+)+c(H+)=c(OH-) +c(HCO3-)+2c(CO32-)
B. 濃度均為0.1mol/L 的CH3COOH 與CH3COONa溶液等體積混合后pH=5,則混合溶液中:c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2×(10-5-10-9) mol/L
C. 將CO2通入0.1 mol/L Na2CO3溶液至中性,溶液中2c (CO32-) +c (HCO3-)=0.1mol/L
D. 0.1 mol/L Na2CO3溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
【答案】C
【解析】
【詳解】A.根據(jù)電荷守恒可得:c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)=c(K+)+c(H+)+c(Na+),由于混合液中c(Na+)=0.1mol/L、c(K+)=0.05mol/L,則c(Na+)=2c(K+),所以3c(K+)+c(H+)= c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),A正確;
B.常溫下,混合液pH=5,c(H+)=1.0×10-5mol/L,則由Kw可知,c(OH-)=1.0×10-9mol/L,由電荷守恒可知,Ⅰc(CH3COO-)-c(Na+)= c(H+)-c(OH-),據(jù)物料守恒:Ⅱ2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),Ⅰ×2+Ⅱ可得:c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2c(H+)-c(OH-)=2×(10-5-10-9)mol/L,B正確;
C.將CO2通入0.1mol/LNa2CO3溶液至中性,則溶液中c(H+)=c(OH-),根據(jù)溶液中的電荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),由于c(H+)=c(OH-),則c(Na+)= c(HCO3-)+2c(CO32-)=0.2mol/L,C錯誤;
D. Na2CO3溶液中存在物料守恒式為c(Na+)═2c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(H2CO3),電荷守恒式為c(H+)+c(Na+)═c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),由兩式可知c(OH-)= c(H+)+ c(HCO3-)+2c(H2CO3), D正確;
故合理選項(xiàng)是C。
17.我國科研人員研制出一種室溫Na-CO2電池。該電池吸收CO2的工作原理如圖所示。吸收的全部CO2中,有轉(zhuǎn)化為Na2CO3固體沉積在多壁碳納米管(MWCNT)電極表面。下列說法不正確的是
A. 鈉箔為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)
B. 每吸收22.4 LCO2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為mol
C. 正極反應(yīng)式:4Na++3CO2+4e-=2Na2CO3+C
D. Na+通過電解質(zhì)移向MWCNT極
【答案】B
【解析】
【詳解】A.根據(jù)示意圖可知活潑金屬鈉是負(fù)極,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),A正確;
B.未指明標(biāo)準(zhǔn)狀況下無法計(jì)算氣體的物質(zhì)的量,也就無法計(jì)算轉(zhuǎn)移電子數(shù)目,B錯誤;
C.“吸入”CO2時是原電池裝置,正極上發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為4Na++3CO2+4e-═2Na2CO3+C,C正確;
D.鈉離子是陽離子,向負(fù)電荷較多的正極移動,因此Na+通過電解質(zhì)移向?MWCNT極,D正確;
故合理選項(xiàng)是B。
18.下列關(guān)于各圖的說法中正確的是
A. ①中陽極處能產(chǎn)生使?jié)駶櫟矸郏璌I試紙變藍(lán)的氣體
B. ②中待鍍鐵制品應(yīng)與電源正極相連
C. ③中鋼閘門應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連,稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法
D. ④中離子交換膜可以避免生成的Cl2與NaOH溶液反應(yīng)
【答案】D
【解析】
【詳解】A.①裝置是電解池,鐵是活潑金屬作陽極,由于陽極上是活性電極,故Cl-不放電,即陽極不能生成氯氣,濕潤淀粉-KI試紙不會變藍(lán)色,A錯誤;
B.②裝置中待鍍制品上要有Cu2+放電析出銅,鍍件應(yīng)和電源負(fù)極相連,作電解池的陰極,B錯誤;
C.③裝置是電解池,為了保護(hù)鋼鐵閘門不被腐蝕,要與外接電源的負(fù)極連接,作陰極,因此該方法叫外接電源的陰極保護(hù)法,C錯誤;
D. Cl2與水反應(yīng)產(chǎn)生酸性物質(zhì),能和NaOH在溶液中反應(yīng)反應(yīng)。而Cl2在陽極生成,NaOH在陰極生成,④裝置中的離子交換膜只允許Na+等陽離子通過,Cl2分子不能通過,就可以避免生成的Cl2與NaOH溶液反應(yīng),D正確;
故合理選項(xiàng)是D。
19.按要求回答下列問題:
(1)甲醛的電子式:____________________。
(2)2,5-二甲基-2,4-己二烯的結(jié)構(gòu)簡式______________________________。
(3)的鍵線式為________________________。
(4)寫出分子式為C4H9Cl的所有同分異構(gòu)體中核磁共振氫譜只有一組峰的結(jié)構(gòu)簡式_______________。
(5)中含氧官能團(tuán)的名稱是______________________。
(6)用系統(tǒng)命名法命名下列有機(jī)物:
①______________________。
②______________________。
③______________________。
【答案】 (1). (2). (3). (4). (5). 羰基、酯基 (6). 2-乙基-1,3-丁二烯 (7). 4-甲基-2-戊醇 (8). 苯甲酸甲酯
【解析】
【詳解】(1)甲醛結(jié)構(gòu)簡式是HCHO,在甲醛分子中,C原子與O原子形成2對共用電子對,C原子還與2個H原子分別形成一對共用電子對,從而使每個原子都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其電子式為;
(2)2,5-二甲基-2,4-己二烯是分子的主鏈上有6個C原子,在2、3號C原子及4、5號C原子間分別形成了一個共價雙鍵,并且在主鏈的2、5號C原子上各連接了一個甲基,所以該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式是;
(3)在有機(jī)物的表示中,除了可以用結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式表示外,還可以省去C、H原子,用短線表示C—C共價單鍵,分子中雙鍵用雙線表示,線的端點(diǎn)及拐點(diǎn)表示C原子,這樣 的鍵線式就可以表示為;
(4)分子式為C4H9Cl的同分異構(gòu)體中核磁共振氫譜只有一組峰,說明該物質(zhì)分子中只含有一種位置的H原子,其結(jié)構(gòu)簡式;
(5) 根據(jù)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式可知:其中含氧官能團(tuán)的名稱是羰基和酯基;
(6) ①中包含碳碳雙鍵在內(nèi)的最長的碳鏈有4個C原子,雙鍵的位置在第1、2號及第3、4號C原子之間,并且在第2號C原子上有一個乙基,所以該物質(zhì)名稱為2-乙基1,3-丁二烯;
②包含羥基連接的C原子在內(nèi)的最長的碳鏈上有5個C原子,該物質(zhì)屬于醇類,羥基連接在第2號C原子上,在第第4號C原子上有一個甲基,所以該物質(zhì)名稱為4-甲基-2-戊醇;
③是苯甲酸與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì),名稱為苯甲酸甲酯。
20.Ⅰ.含氮化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中都有重要應(yīng)用。
(1)己知:
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H=-541.8 kJ/mol,化學(xué)平衡常數(shù)為K1
N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) △H=-534 kJ/mol,化學(xué)平衡常數(shù)為K2
則用NH3和O2制取N2H4的熱化學(xué)方程式為__________________________________,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=_______(用K1、K2表示)。
(2)對于2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) 在一定溫度下,在1 L的恒容密閉容器中充入0.1 mol NO和0.3 mol CO,反應(yīng)開始進(jìn)行。下圖為容器內(nèi)的壓強(qiáng)(P)與起始壓強(qiáng)(P0)的比值()隨時間(t)的變化曲線,0~5 min內(nèi),該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(N2)=______,平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為________。
Ⅱ.2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)
(3)該反應(yīng)能正向自發(fā)進(jìn)行的原因是_____________________。
(4)恒溫恒容下通入2 mol NH3和1 mol CO2進(jìn)行上述反應(yīng),下列事實(shí)能證明反應(yīng)已達(dá)平衡的是__________。
A.體系壓強(qiáng)保持不變 B.氣體平均密度保持不變
C.氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變 D.氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變
Ⅲ.在恒溫恒壓條件下,向某密閉容器中通入2 mol SO2和1 mol O2,發(fā)生2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應(yīng),達(dá)到平衡后,t1時刻再向該容器中通入2 mol SO2和1 mol O2,請?jiān)谙聢D中畫出從t1時刻到再次達(dá)到化學(xué)平衡后的正逆反應(yīng)速率隨時間變化圖像________。
【答案】 (1). 4NH3(g)+O2(g)2N2H4(g)+2H2O(g) △H=+526.2kJ/mol (2). (3). 0.006mol/(L·min) (4). 80% (5). ΔHV逆,所以平衡正向移動,最終達(dá)到平衡時的反應(yīng)速率與原平衡比,速率加快,所以圖像表示為:。
【點(diǎn)睛】本題考查了熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)平衡常數(shù)的關(guān)系與計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)速率與物質(zhì)轉(zhuǎn)化率的計(jì)算、平衡狀態(tài)的建立、平衡狀態(tài)的判斷及壓強(qiáng)對平衡移動的影響等知識,掌握基本概念和基本理論是解答該題的關(guān)鍵。本題較為全面的考查了學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)基本原理的理解、掌握和應(yīng)用能力。
21.觀察下列裝置,回答下列問題:
(1)甲裝置中通入乙醇的電極反應(yīng)式為_______________________________________;
(2)用上圖裝置電解200 mL 1 mol/L CuSO4溶液一段時間,當(dāng)甲池消耗了112 mL O2(標(biāo)況下),此時乙裝置中溶液的pH為______(忽略電解前后體積變化)。若要將該溶液完全恢復(fù)到電解前的濃度和pH,需要補(bǔ)充的物質(zhì)是______,其物質(zhì)的量為________。
(3)丙裝置中總反應(yīng)的離子方程式為___________________。
【答案】 (1). C2H5OH-12e-+16OH- =2CO32-+11H2O (2). 1 (3). CuO (4). 0.01mol (5). Mg2++2Cl-+2H2O Mg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑
【解析】
【分析】
(1)通入燃料乙醇的電極為負(fù)極,通入氧氣的電極為正極;負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式要結(jié)合溶液的酸堿性書寫;
(2)與正極連接的電極為陽極,陽極發(fā)生氧化反應(yīng);與電源負(fù)極連接的電極為陰極,陰極發(fā)生還原反應(yīng);整個閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等,兩個電極從溶液中析出的物質(zhì)反應(yīng)得到的物質(zhì)就是使溶液復(fù)原需要加入的物質(zhì);根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目計(jì)算反應(yīng)后溶液中產(chǎn)生的n(H+),結(jié)合c=、pH=-lgc(H+)計(jì)算溶液的pH;
(3)先判斷溶液中陰、陽離子的放電順序,書寫出兩個電極的電極反應(yīng),結(jié)合同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等,將兩個電極反應(yīng)式進(jìn)行疊加,就得到電解的總反應(yīng)方程式,書寫時要結(jié)合物質(zhì)的溶解性及電解質(zhì)的強(qiáng)弱,確定物質(zhì)實(shí)際存在方式。
【詳解】(1)根據(jù)裝置圖可知甲裝置為原電池,乙、丙裝置為電解池。其中甲裝置中通入乙醇的電極為負(fù)極,乙醇失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),由于為堿性環(huán)境,所以乙醇被氧化產(chǎn)生的CO2與堿反應(yīng)變?yōu)镃O32-,電極反應(yīng)式為C2H5OH-12e-+16OH- =2CO32-+11H2O;通入O2的電極為正極,正極上發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-;
(2)n(O2)=0.112L÷22.4L/mol=0.005mol,n(e-)=4n(O2)=4×0.005mol=0.02mol,電解方程式:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,根據(jù)方程式可知,每轉(zhuǎn)移4mol電子,產(chǎn)生4molH+,則轉(zhuǎn)移電子0.02mol,產(chǎn)生氫離子的物質(zhì)的量為0.02mol,c(H+)=0.02mol÷0.2L=0.1mol/L,所以溶液的pH=1;通過電解方程式可知:兩個電極一個出Cu,一個出O2,二者反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)CuO就是使溶液復(fù)原需加入的物質(zhì),n(CuO)=2n(O2)=2×0.005mol=0.01mol;
(3)在丙裝置中用惰性電極電解MgCl2溶液,陽離子放電順序:H+>Mg2+,所以陰極上H+放電,發(fā)生反應(yīng):2H++2e-=H2↑,陰離子放電順序:Cl->OH-,在陽極上發(fā)生反應(yīng):2Cl- -2e-=Cl2↑,溶液中的Mg2+與陰極上產(chǎn)生的OH-結(jié)合形成Mg(OH)2沉淀,由于在整個閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等,所以總反應(yīng)的離子方程式為Mg2++2Cl-+2H2O Mg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑。
【點(diǎn)睛】本題考查了原電池、電解池反應(yīng)原理的應(yīng)用的知識。包括電極反應(yīng)式、電解反應(yīng)方程式的書寫、溶液的pH計(jì)算、溶液復(fù)原需加入的物質(zhì)的種類及物質(zhì)的量或質(zhì)量。掌握原電池、電解池的結(jié)構(gòu)及工作原理是本題解答的關(guān)鍵。
22.Ⅰ.由于亞硝酸鈉和食鹽性狀相似,曾多次發(fā)生過將NaNO2誤當(dāng)食鹽食用的事件。欲測定某樣品中NaNO2的含量,某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):
①稱取樣品ag,加水溶解,配制成100mL溶液。
②取25.00mL溶液于錐形瓶中,用0.0200mol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液(酸性)進(jìn)行滴定,滴定結(jié)束后消耗KMnO4溶液V mL。
(1)上述實(shí)驗(yàn)①所需玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管之外還有____________。
(2)在進(jìn)行滴定操作時,KMnO4溶液盛裝在______(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏稳芤海琠___________________________時達(dá)到滴定終點(diǎn)。
(3)滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_________________;測得該樣品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。
(4)以下操作造成測定結(jié)果偏高的是__________。
A.滴定管未用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗
B.錐形瓶未用待測液潤洗
C.盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管,滴定前尖端有氣泡,滴定后氣泡消失
D.盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管,滴定前仰視凹液面最低處,滴定后俯視讀數(shù)
E.若滴定過程中剛出現(xiàn)顏色變化就停止滴定
Ⅱ.(5)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后濃縮。濃縮液中含有I-、Cl-等離子,取一定量的濃縮液,向其中滴加AgNO3溶液,當(dāng)AgCl開始沉淀時,溶液中=____。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17)
(6)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8。若氨水的濃度為2.0 mol/L,溶液中的c(OH-)=________mol/L;將SO2通入該氨水中,當(dāng)c(OH-)降至1.0×10-7mol/L時,溶液中的=________。
【答案】 (1). 100mL容量瓶 (2). 酸式 (3). 溶液由無色變?yōu)闇\紫色,且半分鐘不褪色 (4). 2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O (5). (6). AC (7). 4.7×10-7 (8). 6×10-3 (9). 0.62
【解析】
【分析】
I. (1)依據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的一般步驟選擇需要的儀器;
(2)依據(jù)高錳酸鉀具有強(qiáng)的氧化性,結(jié)合酸式滴定管、堿式滴定管構(gòu)造特點(diǎn)及使用對象選擇滴定管;高錳酸鉀本身為紫色溶液,當(dāng)NaNO2反應(yīng)時被還原為無色的Mn2+,根據(jù)溶液顏色變化判斷;
(3) NaNO2與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),NO2-被氧化生成NO3-,MnO4-被還原生成Mn2+,結(jié)合電子守恒、電荷守恒及原子守恒書寫反應(yīng)方程式;根據(jù)該方程式中NO2-,MnO4-的物質(zhì)的量的比,利用n(MnO4-)計(jì)算出25mL溶液中n(NO2-)及m(NO2-),就可得到NaNO2的含量;
(4)依據(jù)c=,結(jié)合方程式:5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O中NO2-與MnO4-的關(guān)系,分析操作對消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積影響進(jìn)行誤差分析;
II. (5)AgCl開始沉淀時,說明溶液中的c(I-)和c(Cl-)均已達(dá)到飽和狀態(tài),根據(jù)溶液中計(jì)算;
(6)根據(jù)電離平衡常數(shù)計(jì)算離子濃度;結(jié)合H2SO3的第二步電離平衡常數(shù)表達(dá)式,利用溶液中c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol/L計(jì)算。
【詳解】I.(1)據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的一般步驟:計(jì)算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶等,用到的儀器有:托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管,配制成100 mL溶液應(yīng)選擇100mL容量瓶,所以還缺少的儀器是100mL容量瓶;
(2)高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)的氧化性,若用堿式滴定管能夠會腐蝕橡皮管,所以應(yīng)選擇酸式滴定管盛放;高錳酸鉀本身為紫色溶液,當(dāng)與NaNO2反應(yīng)時被還原為無色的Mn2+,因此當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀酸性溶液時,錐形瓶中液體由無色溶液變成粉紅色,且30s內(nèi)不褪色則可以判斷達(dá)到滴定終點(diǎn);
(3) NaNO2與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),NO2-被氧化生成NO3-,MnO4-被還原生成Mn2+,結(jié)合電子守恒、電荷守恒及原子守恒可得反應(yīng)的離子方程式:5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O;n(MnO4-)=c?V=0.0200mol/L×VmL×10-3L/mL=2V×10-5mol,則根據(jù)方程式中物質(zhì)簡單關(guān)系可知在25mL溶液中含n(NO2-)=n(MnO4-)=×2V×10-5mol=5V×10-5mol,所以該樣品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=×100%=。
(4) A.滴定管未用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗,c(標(biāo))偏低,則消耗V(標(biāo))偏大,根據(jù)c=可知所求待測液的濃度偏高,A正確;
B.錐形瓶未用待測液潤洗,由于待測溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變,所以對待測溶液的濃度無影響,B錯誤;
C.盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管,滴定前尖端有氣泡,滴定后氣泡消失,則V(標(biāo))偏大,n(標(biāo))偏大,根據(jù)c=可知所求待測液的濃度偏高,C正確;
D.盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管,滴定前仰視凹液面最低處,滴定后俯視讀數(shù),V(標(biāo))偏小,n(標(biāo))偏小,根據(jù)c=可知所求待測液的濃度偏低,D錯誤;
E.若滴定過程中剛出現(xiàn)顏色變化就停止滴定,則V(標(biāo))偏小,使n(標(biāo))偏小,根據(jù)c=可知所求待測液的濃度偏低,E錯誤;
故合理選項(xiàng)是AC;
II. (5) AgCl開始沉淀時,說明溶液中的c(I-)和c(Cl-)均已達(dá)到飽和狀態(tài),所以溶液中==4.7×10-7;
(6) Kb==1.8×10-5,c(NH3?H2O)= 2.0 mol/L,則c(OH-)×c(NH4+)=Kh×c(NH3?H2O)=3.6×10-5(mol/L)2,所以c(OH-)=c(NH4+)=6.0×10-3mol/L;
Ka2==6.2×10-8,c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol/L,則溶液中=0.62。
【點(diǎn)睛】本題考查了儀器的使用、滴定終點(diǎn)的判斷、誤差分析、氧化還原滴定法測定物質(zhì)百分含量、電離平衡常數(shù)、溶度積常數(shù)的應(yīng)用等知識。明確氧化還原反應(yīng)基本規(guī)律,熟悉滴定法測定溶液濃度的原理及方法是解題關(guān)鍵,注意誤差分析的方法和技巧。易錯點(diǎn)是(5)、(6)中關(guān)于離子濃度比的計(jì)算,要會將平衡常數(shù)及溶度積常數(shù)變性,充分利用題目提供的數(shù)據(jù)分析、解答。
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