
本試卷共分兩部分,滿分100分,第一部分選擇題16小題,共48分,第二部分非選擇題,共4題,共52分??荚嚂r間:90分鐘。
可能用到的相對原子質(zhì)量:H:1 C:12 N:14 0:16 Ag:108 Cu:64
第Ⅰ卷(滿分48分)
一、選擇題(共16小題 每小題只有1個選項符合題意 每小題3分 共48分)
1.下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是
A. 在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陰極的陽極保護(hù)法
B. 當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時,鍍層仍能對鐵制品起保護(hù)作用
C. 純銀器表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗
D. 海水中船體的腐蝕為析氫腐蝕
【答案】C
【解析】
【詳解】A. 海輪外殼連接鋅塊,鋅為負(fù)極,保護(hù)外殼不受腐蝕,為犧牲陽極的陰極保護(hù)法,選項A不正確;
B.鐵比錫活潑,當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時,相對比較活潑的鐵先被腐蝕,鍍層不能對鐵制品再起保護(hù)作用,選項B錯誤;
C. 不純的金屬或合金易發(fā)生電化學(xué)腐蝕,純銀器主要發(fā)生化學(xué)腐蝕使其表面變暗,選項C正確;
D. 海水的酸堿性接近中性,在海水中船體受到的腐蝕主要為吸氧腐蝕,只有在酸性較強的溶液中,鋼鐵才會發(fā)生析氫腐蝕,選項D錯誤;
故合理選項是C。
2.反應(yīng)A+B→C(放熱)分兩步進(jìn)行:①A+B→X(吸熱)②X→C(放熱),下列示意圖中能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【詳解】由反應(yīng) A+B→C(△H<0)分兩步進(jìn)行 ①A+B→X (△H>0)②X→C(△H<0)可以看出,A+B→C(△H<0)是放熱反應(yīng),A和B的能量之和大于C,由①A+B→X (△H>0)可知這步反應(yīng)是吸熱反應(yīng),X→C(△H<0)是放熱反應(yīng),故X的能量大于A+B;A+B的能量大于C;X 的能量大于C,圖象D符合,故答案選D。
【點睛】明確反應(yīng)熱與物質(zhì)總能量大小的關(guān)系是解題關(guān)鍵,根據(jù)物質(zhì)具有的能量進(jìn)行計算:△H=E(生成物的總能量)-E(反應(yīng)物的總能量),當(dāng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量時,反應(yīng)放熱,當(dāng)反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量時,反應(yīng)吸熱。
3.下列事實中,不能用勒夏特列原理解釋的是
A. 鋼鐵在潮濕的空氣中容易生銹
B. 開啟啤酒后,瓶中馬上泛起大量泡沫
C. 實驗室中常用排飽和食鹽水的方法收集氯氣
D. 工業(yè)生產(chǎn)硫酸的過程中使用過量的空氣以提高二氧化硫的利用率(2SO2+O22SO3)
【答案】A
【解析】
【分析】
勒夏特列原理指的是如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強或溫度等),平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動,勒夏特列原理適用的對象應(yīng)存在可逆過程,如與可逆過程無關(guān),則不能用勒夏特列原理解釋。
【詳解】A.鋼鐵在潮濕的空氣中容易生銹,主要發(fā)生電化學(xué)腐蝕,不存在可逆過程,不能用勒夏特列原理解釋,A項選;
B.汽水瓶中存在平衡H2CO3H2O+CO2,打開汽水瓶時,壓強降低,平衡向生成二氧化碳方向移動,可以用勒夏特列原理解釋,B項不選;
C.氯氣溶于水發(fā)生反應(yīng):Cl2+H2OHClO+H++Cl﹣,由于飽和食鹽水中氯離子濃度較大,相當(dāng)于在氯氣溶于水的反應(yīng)中增大了氯離子濃度,根據(jù)勒夏特列原理,平衡向逆反應(yīng)方向移動,氯氣的溶解量減少,可以用勒夏特列原理解釋,C項不選;
D. 工業(yè)上生產(chǎn)硫酸存在平衡2SO2+O22SO3,使用過量的空氣,增大氧氣的濃度,平衡向正反應(yīng)移動,可以提高二氧化硫的利用率,能用勒夏特列原理解釋,D項不選,答案選A。
4.少量鐵粉與100 mL 0.01 mol·L-1的稀鹽酸反應(yīng),反應(yīng)速率太慢。為了加快此反應(yīng)速率而不改變H2的產(chǎn)量,可以使用如下方法中的
A. 升高溫度(不考慮鹽酸揮發(fā)) B. 改用10 mL 0.1 mol/L硝酸
C. 加入NaCl溶液 D. 滴入幾滴硫酸銅溶液
【答案】A
【解析】
A. 升高溫度,反應(yīng)速率加快,不改變H2的產(chǎn)量,正確;B.改用10 mL 0.1 mol/L硝酸,硝酸會與鐵粉反應(yīng)生成NO,H2的產(chǎn)量會減少;C. 加入NaCl溶液,不能加快此反應(yīng)速率,錯誤;D、滴入幾滴硫酸銅溶液,構(gòu)成原電池,反應(yīng)速率加快,但Fe少量,導(dǎo)致生成的氫氣減少,故錯誤。
5.下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是
A. HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱△H=-57.3 kJ·mol?1,則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱△H=2×(-57.3)kJ·mol?1
B. 甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH=-890.3 kJ·mol?1,則CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH<-890.3 kJ·mol?1
C. 已知:500℃、30MPa下,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1;將1.5 mol H2和過量的N2在此條件下充分反應(yīng),放出熱量46.2 kJ
D. CO(g)的燃燒熱是283.0kJ·mol?1,則2CO2(g) ===2CO(g)+O2(g)反應(yīng)的△H=+566.0 kJ·mol?1
【答案】D
【解析】
【詳解】A.HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱△H=-57.3kJ/mol,但由于稀硫酸與氫氧化鈣反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶,則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱的△H≠-57.3kJ/mol,A錯誤;
B.由于氣態(tài)水的能量高于液態(tài)水的能量,則甲烷完全燃燒生成液態(tài)水放熱多,但放熱越多,△H越小,因此反應(yīng)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)的ΔH>-890.3 kJ·mol-1,B錯誤;
C.合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng),將1.5 mol H2和過量的N2在此條件下充分反應(yīng),放出熱量小于46.2 kJ,C錯誤;
D.CO(g)的燃燒熱是283.0kJ/mol,則2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol,互為逆反應(yīng)時,焓變的數(shù)值相同、符號相反,則2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反應(yīng)的△H=+566.0kJ/mol,D正確;
答案選D。
【點睛】本題考查熱化學(xué)方程式,為高頻考點,把握反應(yīng)中能量變化、中和熱與燃燒熱、可逆反應(yīng)為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查,選項B為解答的易錯點,注意比較△H大小時要帶著符合比較,題目難度不大。
6.下列溶液在空氣中加熱、蒸干、灼燒后,所得固體為原溶液中的溶質(zhì)的是
A. Na2SO3 B. NH4Cl C. AlCl3 D. Na2CO3
【答案】D
【解析】
【分析】
A.根據(jù)物質(zhì)的還原性分析;B.根據(jù)物質(zhì)的穩(wěn)定性分析;C.根據(jù)鹽的水解分析,D.根據(jù)物質(zhì)的穩(wěn)定性分析判斷。
【詳解】A.Na2SO3具有強的還原性,可以被空氣中O2氧化為Na2SO4,Na2SO4是強酸強堿鹽,物質(zhì)穩(wěn)定性強,所以加熱、蒸干、灼燒亞硫酸鈉溶液后,最終得到的不是純凈的Na2SO3,選項A錯誤;
B. NH4Cl不穩(wěn)定,其溶液在空氣中加熱、蒸干后,灼燒NH4Cl發(fā)生分解反應(yīng),產(chǎn)生NH3和HCl氣體,最后無固體剩余,選項B錯誤;
C.AlCl3是強酸弱堿鹽,在溶液中鋁離子發(fā)生水解反應(yīng)生成Al(OH)3和HCl,HCl有揮發(fā)性,當(dāng)溶液蒸干時剩余固體是Al(OH)3,該物質(zhì)不穩(wěn)定,加熱發(fā)生分解反應(yīng),產(chǎn)生氧化鋁和水,所以灼燒最后得到的固體物質(zhì)是Al2O3,選項C錯誤;
D.碳酸鈉是強堿弱酸鹽,在溶液加熱,發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生NaOH和NaHCO3,蒸干過程中二者又反應(yīng)產(chǎn)生Na2CO3,碳酸鈉受熱時不分解,故當(dāng)水分蒸干、灼燒后最終固體仍為碳酸鈉,選項D正確;
故合理選項是D
【點睛】本題考查了鹽溶液水解的知識。掌握不同的鹽的穩(wěn)定性、氧化性、還原性、揮發(fā)性等物質(zhì)的性質(zhì)是正確分析、判斷的基礎(chǔ),要具體問題具體分析。
7.在由水電離出的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的離子組是
A. NH4+、Ba2+、NO3-、Cl- B. Cl-、NO3-、Na+、K+
C. SO42-、NO3-、Fe2+、Mg2+ D. Na+、K+、ClO-、I-
【答案】B
【解析】
【分析】
由水電離出的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液中,水的電離程度小于1×10-7mol·L-1,則抑制了水的電離,溶液可能為酸性,也可能為堿性,分析時要同時滿足,酸、堿性條件。
【詳解】A. NH4+與OH-反應(yīng),不能大量共存,A錯誤;B.離子與H+或OH-,均不反應(yīng),可以大量共存,B正確;C. Fe2+、Mg2+與OH-反應(yīng),不能大量共存,C錯誤;D. ClO-、I-與H+反應(yīng),不能大量共存,D錯誤;故答案為B。
8.常溫下,關(guān)于溶液的稀釋,下列說法正確的是( )
A. pH=3的醋酸溶液稀釋100倍,pH=5
B. pH=4的H2SO4溶液加水稀釋100倍,溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1
C. 將1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀釋為2 L,pH=13
D. pH=8的NaOH溶液稀釋100倍,其pH=6
【答案】C
【解析】
【分析】
A.醋酸是弱電解質(zhì),在水溶液里存在電離平衡,加水稀釋能促進(jìn)醋酸電離;
B.先計算稀釋后溶液中氫離子濃度,再結(jié)合水的離子積常數(shù)計算水電離出的氫氧根離子濃度,水電離出的氫氧根離子濃度等于水電離出的氫離子濃度;
C.先計算稀釋后溶液中氫氧根離子濃度,計算溶液中氫離子濃度,從而確定溶液的pH;
D.酸或堿無論如何稀釋都不能轉(zhuǎn)變?yōu)閴A或酸。
【詳解】A.如果醋酸是強電解質(zhì),則pH=3的醋酸溶液加水稀釋100倍, pH=5,實際上醋酸是弱電解質(zhì),所以稀釋后pH7,故D錯誤;
正確選項C。
【點睛】本題考查弱電解質(zhì)的電離,易錯選項為D,注意酸堿稀釋過程中溶液接近中性時,要考慮水的電離,為易錯點,題目難度中等。
9.用惰性電極電解一定濃度的 CuSO4 溶液一段時間后,欲使溶液恰好恢復(fù)至電解前情況,需加入的物質(zhì)是
A. CuSO4 B. Cu C. CuCO3 D. Cu2O
【答案】C
【解析】
【詳解】CuSO4溶液存在的陰離子為:SO42-、OH-,放電能力:OH->SO42- ,OH-離子放電生成氧氣;溶液中存在的陽離子是Cu2+、H+,放電能力:Cu2+>H+,所以Cu2+離子放電生成Cu,溶液變成硫酸溶液;電解硫酸銅溶液的方程式為:2CuSO4+2H2O2Cu+O2 ↑+2H2SO4,
從溶液中析出的物質(zhì)是氧氣和銅,根據(jù)元素守恒可知,向溶液中加入氧化銅可恢復(fù)至電解前情況,CuCO3與硫酸發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生的CO2氣體從溶液中逸出?;蛘哌@樣理解:CuCO3比CuO多CO2的組成,CuCO3與硫酸發(fā)生反應(yīng)時,CO2會從溶液中逸出,所以進(jìn)入溶液的成分與CuO相同,因此也可向該溶液中加入CuCO3 使溶液復(fù)原,故合理選項是C。
10.將足量的AgCl固體分別加入相同體積的下列物質(zhì)中,AgCl溶解的質(zhì)量由大到小的排列順序是①0.01 mol/L KCl 溶液 ?、?.02 mol/L CaCl2溶液③0.03 mol/L HCl溶液 ?、苷麴s水 ⑤0.05 mol/L AgNO3溶液
A. ①>②>③>④>⑤ B. ④>①>③>②>⑤
C. ⑤>④>②>①>③ D. ④>③>⑤>②>①
【答案】B
【解析】
【分析】
AgCl在溶液中存在溶解平衡,AgCl(s) ?Ag+(aq)+Cl-(aq),由c(Ag+)c(Cl-)=Ksp可知,c(Ag+)或c(Cl-)越大,越能抑制AgCl的溶解,AgCl溶解的質(zhì)量就越小。
【詳解】①中c(Cl-)=0.01 mol/L,②中c(Cl-)=0.04 mol/L,③中c(Cl-)=0.03 mol/L,④中c(Cl-)=0mol/L,⑤中c(Ag+)=0.05 mol/L,五種溶液中Ag+或Cl-濃度由小到大的順序為:④<①<③<②<⑤,故AgCl在相應(yīng)溶液中溶解的質(zhì)量由大到小的順序為:④>①>③>②>⑤。
故選B。
11.將pH=2的鹽酸與pH=12的氨水等體積混合,在所得的混合溶液中,下列關(guān)系式正確的是( )
A. c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+) B. c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
C. c(Cl-)=c(NH4+>c(H+)=c(OH-) D. c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
【答案】B
【解析】
【分析】
若在常溫時,溶液中的Kw=10-14,pH=2的鹽酸c(H+)=c(Cl-)=0.01mol/L,pH=12的氨水,電離出的c(NH4+)= c(OH-)= 0.01mol/L。
【詳解】若兩溶液等體積混合,H++ OH-=H2O,兩離子濃度減小,NH3·H2O? NH4++ OH-,平衡右移,c(NH4+)增大,溶液顯堿性,故c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),答案B正確。
【點睛】本題中,兩溶液等體積混合后,判斷溶液顯堿性很重要,此時溶液中的c(OH-)、c(H+)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于c(Cl-);
12.已知:①S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1;
②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2;
③2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(l) ΔH3;
④2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(l) ΔH4;
⑤SO2(g)+2H2S(g)===3S(s)+2H2O(l) ΔH5。下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷不正確的是
A. ΔH1<ΔH2
B. ΔH3<ΔH4
C. ΔH5=ΔH3-ΔH2
D. 2ΔH5=3ΔH3-ΔH4
【答案】B
【解析】
【詳解】A.氣態(tài)硫的能量比固態(tài)硫的能量高,所以氣態(tài)硫反應(yīng)時放出的熱量多,即ΔH1<ΔH2,故正確;B.硫化氫不完全燃燒放出的熱量比完全燃燒放出的熱量少,所以有ΔH3>ΔH4,故錯誤;C. ②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2;③2H2S(g)+O2(g)= 2S(s)+2H2O(l) ΔH3;根據(jù)蓋斯定律分析,③-②可得熱化學(xué)方程式:⑤SO2(g)+2H2S(g)=3S(s)+2H2O(l) ΔH5=ΔH3-ΔH2,故正確;D. ③2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(l) ΔH3;④2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(l) ΔH4;根據(jù)蓋斯定律分析,(③×3-④)/2得熱化學(xué)方程式⑤SO2(g)+2H2S(g)===3S(s)+2H2O(l) ΔH5=(3ΔH3-ΔH4)/2,故正確。故選B。
13.下列反應(yīng)中符合下列圖像的是
A. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-Q1 kJ/mol(Q1>0)
B. 2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) ΔH=+Q2 kJ/mol(Q2>0)
C. 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-Q3 kJ/mol(Q3>0)
D. H2(g)+CO(g) C(s)+H2O(g) ΔH=+Q4 kJ/mol(Q4>0)
【答案】B
【解析】
試題分析:圖像一、二,相同壓強下溫度升高,生成物濃度增大,平衡正向移動,故正反應(yīng)反向為吸熱反應(yīng),故A、C項錯誤;壓強增大生成去濃度減小,故平衡逆向移動,故逆向為氣體體積縮小的反應(yīng),則D項錯誤;B想滿足;圖像三壓強增大平均相對分子量增大,B項平衡逆向移動,氣體總質(zhì)量不變,總物質(zhì)的量減小,故平均相對分子量增大;溫度升高B項平衡正向移動,平均相對分子量減小,滿足圖像三;圖四溫度不變壓強增大V(逆)>V(正),平衡逆向移動,故B項滿足,B項反應(yīng)滿足各圖像,故B項正確。
考點:化學(xué)平衡圖像問題。
14.利用如圖所示裝置,當(dāng)X、Y選用不同材料時,可將電解原理廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。下列說法中正確的是
A. 氯堿工業(yè)中,X、Y均為石墨,Y附近能得到氫氧化鈉
B. 銅的精煉中,X是純銅,Y是粗銅,Z是CuSO4
C. 電鍍工業(yè)中,X是待鍍金屬,Y是鍍層金屬
D. 外加電流的陰極保護(hù)法中,X是待保護(hù)金屬
【答案】D
【解析】
試題分析:A.氯堿工業(yè)上,用惰性電極電解飽和氯化鈉溶液,陰極附近得到氫氧化鈉,即Y附近能得到氫氧化鈉,故A錯誤;B.銅的精煉中,粗銅作陽極X,純銅作陰極Y,硫酸銅溶液作電解質(zhì)溶液,故B錯誤;C.電鍍工業(yè)上,Y是待鍍金屬,X是鍍層金屬,故C錯誤;D.外加電流的陰極保護(hù)法中,陰極是待保護(hù)金屬,即Y是待保護(hù)金屬,故D正確,故選D。
【考點定位】考查了電解原理
【名師點晴】原電池原理和電解池原理是高考的熱點,根據(jù)電解時離子的放電順序、電鍍、電解精煉、金屬的腐蝕與防護(hù)來分析解答即可,具體分析:氯堿工業(yè)上,用惰性電極電解飽和氯化鈉溶液,陽極上析出氯氣,陰極上析出氫氣,陰極附近得到氫氧化鈉;銅的精煉中,粗銅作陽極,純銅作陰極,硫酸銅溶液作電解質(zhì)溶液;電鍍工業(yè)上,鍍層作陽極,鍍件作陰極;外加電流的陰極保護(hù)法中,陰極是待保護(hù)金屬,基礎(chǔ)性知識考查,要求強調(diào)知識面的熟悉程度,據(jù)此分析解題。
15.電解硫酸鈉溶液聯(lián)合生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如圖所示,其中陰極和陽極均為惰性電極.測得同溫同壓下,氣體甲與氣體乙的體積比約為1:2,以下說法正確的是
A. 左側(cè)a極與電源的負(fù)極相連
B. 電解使右側(cè)溶液的pH減小
C. 離子交換膜d為陽離子交換膜(允許陽離子通過)
D. 當(dāng)電路中通過1mol電子時,氣體甲在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L。
【答案】C
【解析】
【分析】
由裝置圖分析可以知道是電解裝置,電極硫酸鈉溶液,實質(zhì)是電解水,氣體甲與氣體乙的體積比約為1:2,氣體甲為氧氣,氣體乙為氫氣,陽極生成氧氣,電極反應(yīng)4OH--4e-=2H2O+O2↑,陰極生成氫氣,2H++2e-=H2↑,氣體體積比為1:2,所以判斷a電極是陽極,b電極是陰極,在陽極室得到硫酸,在陰極室得到氫氧化鈉,則c為陰離子交換膜,d為陽離子交換膜。據(jù)此分析。
【詳解】A、根據(jù)以上分析可以知道a電極為陽極,與電源正極相連,故A錯誤;
B、右側(cè)陰極生成氫氣,電極反應(yīng)2H++2e-=H2↑,消耗H+,pH增大,故B錯誤;
C、陽極a生成氧氣,電極反應(yīng)4OH--4e-=2H2O+O2↑,陽極室水的電離平衡被破壞生成氫離子,生成產(chǎn)物丙為硫酸,陰極生成氫氣,2H++2e-=H2↑,生成產(chǎn)物丁為氫氧化鈉,則c為陰離子交換膜,d為陽離子交換膜,故C正確;
D、氣體甲為氧氣,陽極生成氧氣,電極反應(yīng)4OH--4e-=2H2O+O2↑,由電極反應(yīng)式可知,當(dāng)電路中通過1mol電子時,生成0.25mol氧氣,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為5.6L,所以D選項是錯誤的。
所以C選項是正確的。
16.室溫時,向20mL 0.1mol/L的醋酸溶液中不斷滴加0.1mol/L的NaOH溶液,溶液的pH變化曲線如圖所示,在滴定過程中,下列關(guān)于溶液中離子濃度大小關(guān)系的描述不正確的是
A. a點時:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
B. b點時:c(Na+) = c(CH3COO-)
C. c點時:c(OH-) =c(CH3COOH) + c(H+)
D. d點時:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】D
【解析】
【詳解】A.a(chǎn)點時醋酸過量,溶液為CH3COOH和CH3COONa的混合物,溶液呈酸性,醋酸根離子的水解程度小于醋酸的電離程度,則c(CH3COO-)>c(CH3COOH),但醋酸的電離程度較小,因此c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),故A正確;B.溶液中存在電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),b點時溶液的pH=7,呈中性,則c(H+)=c(OH-),根據(jù)電荷守恒可知c(Na+)=c(CH3COO-),故B正確;C.c點時,氫氧化鈉與醋酸恰好反應(yīng)生成醋酸鈉溶液,醋酸鈉溶液中存在電荷守恒:①c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),也存在物料守恒:②c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),將②帶入①可得:c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+),故C正確;D.d點為等物質(zhì)的量的NaOH和CH3COONa的混合物,溶液呈堿性,由于CH3COO-存在微弱的水解,則:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+),故D錯誤;故選D。
【點睛】本題考查酸堿中和滴定的判斷和離子濃度大小比較。掌握溶液酸堿性與溶液pH的關(guān)系,能夠根據(jù)電荷守恒、物料守恒、鹽的水解判斷溶液中離子濃度大小是解題的關(guān)鍵。本題的易錯點A,要注意醋酸是弱酸,電離程度較小。
第Ⅱ卷(非選擇題,共52分)
17.下面a~e是中學(xué)化學(xué)實驗中常見的幾種定量儀器:a.量筒 b.容量瓶 c.滴定管 d.托盤天平 e.溫度計
(1)無“0”刻度的是________(填字母)。
(2)下列操作合理的是________(填字母)。
A.用25 mL堿式滴定管量取20.00 mL NaHCO3溶液
B.用托盤天平準(zhǔn)確稱量10.20 g碳酸鈉固體
C.用100 mL量筒量取3.2 mL濃硫酸
D.用500 mL容量瓶配制1 mol·L-1的氫氧化鈉溶液495.5 mL
(3)某學(xué)生欲用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來測定未知物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液,若滴定開始和結(jié)束時,酸式滴定管中的液面如圖所示:則所用鹽酸的體積為________mL。
(4)某學(xué)生根據(jù)三次實驗分別記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
滴定次數(shù)
待測氫氧化鈉溶液的體積/mL
0.100 0 mol·L-1鹽酸的體積/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液體積
第一次
25.00
0.00
26.11
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
28.74
第三次
25.00
0.22
26.31
26.09
請選用其中合理數(shù)據(jù)列出該氫氧化鈉溶液物質(zhì)的量濃度(計算結(jié)果保留4位有效數(shù)字):c(NaOH)=________ mol·L-1。
(5)由于錯誤操作,使得上述所測氫氧化鈉溶液的濃度偏高的是________(填字母)。
A.中和滴定達(dá)終點時俯視滴定管內(nèi)液面讀數(shù)
B.堿式滴定管用蒸餾水洗凈后立即取用25.00 mL待測堿溶液注入錐形瓶進(jìn)行滴定
C.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后立即裝標(biāo)準(zhǔn)溶液來滴定
D.把配好的標(biāo)準(zhǔn)溶液倒入剛用蒸餾水洗凈的試劑瓶中然后用來滴定
【答案】 (1). ab (2). AD (3). 26.10 (4). 0.104 4 (5). CD
【解析】
【詳解】(1)量筒小刻度在下,故不需要0刻度;容量瓶只有一個量程刻度;滴定管、托盤天平、溫度計均有0刻度;因此,本題正確答案是:ab。
(2)A. 堿式滴定管可以讀數(shù)讀到0.01 mL,合理;
B.托盤天平只能讀到0.1g,不能稱量10.20 g碳酸鈉固體,不合理;
C. 用100 mL量筒量取3.2 mL濃硫酸,產(chǎn)生較大誤差,應(yīng)選用10 mL量筒,不合理;
D. 實驗室沒有495.5 mL 容量瓶,故選用500 mL容量瓶,合理;
綜上所述,本題選AD 。
(3)滴定管的0刻度在上方,故圖1、2正確;0-1刻度間每一小格為0.10mL,滴定開始時如圖1顯示0.00mL,結(jié)束時圖2顯示26.10mL,可以知道則所用鹽酸溶液的體積為26.10-0.00=26.10 mL;因此,本題正確答案是:26.10。????
(4)根據(jù)數(shù)據(jù)的有效性,舍去第2組數(shù)據(jù),則1、3組平均消耗V(鹽酸)=(26.11+26.09)/2=26.10mL,根據(jù)反應(yīng)方程式HCl+NaOH=NaCl+H2O;0.0261×0.1000=0.025×c(NaOH),則c(NaOH)=0.1044 mol·L-1;綜上所述,本題答案是:0.1044。
(5)A.讀取鹽酸體積時,滴定結(jié)束時俯視讀數(shù),造成V(標(biāo)準(zhǔn))偏小,根據(jù)c(待測),可以知道,測定c(NaOH)偏低,故A錯誤;
B.堿式滴定管用蒸餾水洗凈后立即取用25.00 mL待測堿溶液注入錐形瓶進(jìn)行滴定,相當(dāng)于稀釋,造成c(NaOH)偏低,故B錯誤;
C.酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液潤洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液,標(biāo)準(zhǔn)液的濃度偏小,造成V(標(biāo)準(zhǔn))偏大,根據(jù)c(待測),可以知道,測定c(NaOH)偏大,故C正確;
D.把配好的標(biāo)準(zhǔn)溶液倒入剛用蒸餾水洗凈的試劑瓶中標(biāo)準(zhǔn)液的濃度偏小,造成V(標(biāo)準(zhǔn))偏大,根據(jù)c(待測),可以知道,測定 c(NaOH)偏大,故D正確;
綜上所述,本題選CD。
18.研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時,同溫度下涉及如下反應(yīng):
①2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) ΔH1c(H+) (2). CH3COOH> H2CO3 > HClO (3). c、d (4). CH3COO Na﹤NaClO ﹤Na2CO3 (5). MgF2 (6). (10-6-10-8)mol·L-1 (7). >
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)鹽的水解規(guī)律分析;
(2) 根據(jù)弱酸的電離平衡常數(shù)越大,酸性越強,強酸與弱酸的鹽反應(yīng),制取弱酸和強酸的鹽分析;強堿弱酸鹽水解使溶液顯堿性,酸越弱,鹽水解程度越大,溶液堿性越強,溶液pH就越大分析;
(3)利用溶度積常數(shù)含義,分別列出c(Mg2+)表達(dá)式,再根據(jù)Ksp分析比較;
(4)根據(jù)水的離子積常數(shù)及電荷守恒計算;
(5)根據(jù)等濃度的不同弱酸,酸越強,稀釋等倍數(shù)時溶液的pH變化越大,酸電離產(chǎn)生的氫離子對水電離平衡起抑制作用,c(H+)越大,水電離程度越小分析。
【詳解】(1)CO32﹣存在兩步水解且都生成OH﹣,導(dǎo)致水溶液呈堿性,由于第一步水解程度遠(yuǎn)大于第二步水解程度,而且溶液中還存在水的電離作用,所以離子濃度大小順序為c(Na+)>c(CO32﹣)>c(OH﹣)>c(HCO3-)>c(H+);
(2) ①弱酸在溶液中存在電離平衡,酸的電離平衡常數(shù)越大,該酸的酸性越強。由于三種酸的電離平衡常數(shù):CH3COOH>H2CO3>HClO,所以這三種酸的酸性由強到弱順序為:CH3COOH>H2CO3>HClO,根據(jù)強酸能和弱酸鹽反應(yīng)生成較弱的酸分析:
a.酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3﹣,所以CO32﹣+2CH3COOH═2CH3COO﹣+CO2↑+H2O能發(fā)生,選項a正確;
b.由于酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO,所以ClO﹣+CH3COOH═CH3COO﹣+HClO能發(fā)生,選項b正確;
c.由于酸性H2CO3>HClO>HCO3﹣,發(fā)生反應(yīng)CO32﹣+HClO═HCO3﹣+ClO﹣,選項c錯誤;
d.酸性H2CO3>HClO>HCO3﹣,發(fā)生反應(yīng)ClO﹣+CO2+H2O═HCO3﹣+HClO,選項d錯誤;
故合理選項是cd;
②Na2CO3、CH3COONa 和NaClO都是強堿弱酸鹽,酸根離子水解消耗水電離產(chǎn)生的H+,使溶液顯堿性。相應(yīng)酸的酸性越強,其對應(yīng)鹽中的酸根離子水解程度越小,酸根離子水解程度越小,相同濃度的鈉鹽溶液的pH越小,由于酸性CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,所以水解程度:CO32﹣>ClO﹣>CH3COO﹣,因此相同濃度的這幾種鈉鹽的pH從小到大順序是:CH3COONa<NaClO<Na2CO3;
(3)Mg(OH)2和MgF2組成相似,因為25℃時,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10﹣12<Ksp[MgF2]=7.42×10﹣11,則該溫度下MgF2飽和溶液中的 c(Mg2+)大于Mg(OH)2飽和溶液中的 c(Mg2+),所以答案為:MgF2;
(4)該溶液的pH=6,溶液中c(H+)=10﹣6 mol/L、根據(jù)室溫下Kw=10-14,可得溶液中c(OH﹣)=10﹣8 mol/L,溶液中存在電荷守恒c(CH3COO﹣)+c(OH﹣)=c(H+)+c(Na+),所以c(CH3COO﹣)﹣c(Na+)=c(H+)﹣c(OH﹣)=(10﹣6﹣10﹣8)mol?L﹣1 ,
故答案為:10﹣6﹣10﹣8;
(5)加水稀釋促進(jìn)弱酸電離,pH相同的醋酸和HX稀釋相同的倍數(shù),pH變化大的酸的酸性大于pH變化小的酸,則酸性:HX>CH3COOH;酸電離產(chǎn)生H+對水的電離平衡起抑制作用,酸中c(H+)越大,其抑制水電離程度越大,由于稀釋后c(H+):HX<CH3COOH,所以對水電離平衡的抑制程度:HX<CH3COOH,因此HX溶液中水電離出來的c(H+)>醋酸溶液中水電離出來的c(H+),答案為:>。
【點睛】本題考查弱電解質(zhì)的電離、酸堿混合溶液定性判斷、溶度積常數(shù)的計算等,側(cè)重考查分析判斷及計算能力,明確電離平衡常數(shù)與酸性強弱關(guān)系、酸性強弱與對應(yīng)的酸根離子水解程度關(guān)系是解本題關(guān)鍵,注意:CO32﹣對應(yīng)的酸是HCO3﹣,不是碳酸。
20.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題。當(dāng)閉合該裝 置的開關(guān)時,觀察到電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。
請回答下列問題:
(1)甲池為_____(填“原電池”“電解池”或“電鍍池”),通入 CH3OH 電極的電極反應(yīng)為_____。
(2)乙池中 A(石墨)電極的名稱為_____(填“正極”“負(fù)極”或“陰極”“陽極”),總反應(yīng)為__________。
(3)當(dāng)乙池中 B 極質(zhì)量增加 5.4 g 時,甲池中理論上消耗 O2 的體積為_____mL(標(biāo)準(zhǔn)狀 況),丙池中_____(填“C”或“D”)極析出_____g 銅。
(4)若丙中電極不變,將其溶液換成 NaCl 溶液,開關(guān)閉合一段時間后,甲中溶液的 pH將_____(填“增大”“減小”或“不變”,下同),丙中溶液的 pH 將______。
【答案】(1)原電池 O2+4e?+2H2O=4OH?
(2)陰極 2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑ (3)280 F 1.6 (4)減小 增大
【解析】
(1)甲池為燃料電池,是原電池,A為負(fù)極,B為正極,發(fā)生還原反應(yīng),B電極的電極反應(yīng)式為O2+4e?+2H2O=4OH?;
(2)丙池為電解池,其中F電極為陰極,電解硫酸銅溶液的方程式為:2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑;
(3)根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相等,4Ag ~ O2,
4×108 g 22400 mL
5.4 g V
所以V=mL ="280" mL;丙池中陰極F極析出Cu,根據(jù)電子守恒可知析出Cu的質(zhì)量為="1.6" g。
(4)甲中發(fā)生的反應(yīng)為甲醇與氧氣、氫氧化鉀的反應(yīng),反應(yīng)消耗氫氧根離子,則pH減小,丙中電極不變,將其溶液換成NaCl溶液,則丙中電解NaCl溶液生成氫氧化鈉,所以溶液的pH增大。
【點睛】甲池為燃料電池,A為負(fù)極,B為正極,則乙中C為陽極,D為陰極,陽極上Ag失電子生成銀離子,陰極上銅離子得電子生成Cu,丙池中E為陽極,F(xiàn)是陰極,也就是惰性電極電解硫酸銅溶液,結(jié)合原電池和電解池原理及電子守恒即可解析。
注冊成功