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2022届高考化学一轮复习 滚动测试卷4新人教版
2022届高考化学一轮复习 滚动测试卷4新人教版
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- 18 -
滚动测试卷(Ⅳ)(第一~八单元)
(时间:90分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Mg 24
一、选择题(本题共18小题,每小题3分,共54分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列叙述正确的是( )。
A.室温下,1 L pH=12的氨水中含有0.01NA个NH4+
B.1 mol FeCl3与沸水反应生成胶体后,含有NA个Fe(OH)3胶体粒子
C.常温常压下,11.2 L O2和O3的混合气体含有0.5NA个分子
D.78 g Na2O2固体中含有离子总数必为3NA
答案:D
解析:室温下,1LpH=12的氨水溶液中氢氧根离子的浓度为0.01mol·L-1,根据电荷守恒c(OH-)=c(H+)+c(NH4+),c(NH4+)<c(OH-),则1LpH=12的氨水溶液中NH4+的数目小于0.01NA,A项错误;胶体中胶体粒子是多个粒子的集合体,所以1molFeCl3与沸水反应生成胶体后,Fe(OH)3胶体粒子小于NA个,B项错误;常温常压下,无法计算11.2L气体的物质的量,C项错误;78gNa2O2的物质的量为1mol,其离子总数为3NA,D项正确。
2.常温下,下列各组物质中,Y既能与X反应又能与Z反应的是( )。
编号
X
Y
Z
①
NaOH溶液
Al(OH)3
稀硫酸
②
KOH溶液
SiO2
浓盐酸
③
O2
N2
H2
④
FeCl3溶液
Cu
浓硝酸
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
答案:B
解析:①Al(OH)3是两性氢氧化物,与强酸、强碱均能反应。②中SiO2与浓盐酸不反应。③中N2与H2常温下不反应,N2与O2需要在放电条件下反应。④Cu与Fe3+反应生成Cu2+和Fe2+,Cu与浓硝酸生成Cu(NO3)2、NO2和H2O。只有①④符合。
3.下列有关说法正确的是( )。
A.在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
B.Fe(OH)3胶体无色、透明,能产生丁达尔现象
C.H2、SO2、CO2三种气体都可用浓硫酸干燥
D.SiO2既能与NaOH溶液反应又能与氢氟酸反应,所以是两性氧化物
答案:C
解析:Na2CO3的性质稳定,在酒精灯加热条件下不分解,而NaHCO3分解,A项错误;Fe(OH)3胶体为红褐色,B项错误;H2、SO2、CO2都不与浓硫酸反应,所以都能用浓硫酸干燥,C项正确;SiO2是酸性氧化物,D项错误。
4.室温下,下列各组离子能大量共存的是( )。
A.pH=7的溶液中:Fe3+、Mg2+、SO42-、Cl-
B.NaHS溶液中:SO42-、K+、Cl-、Cu2+
C.KWc(H+)=1.0×10-13 mol·L-1的溶液中:NH4+、Mg2+、SO42-
D.通入大量CO2的溶液中:Na+、ClO-、CH3COO-、HCO3-
答案:C
解析:pH=7的溶液中,Fe3+不能大量存在,A项错误;HS-与Cu2+可发生反应HS-+Cu2+CuS↓+H+,B项错误;KWc(H+)=1.0×10-13mol·L-1的溶液中,c(OH-)=1.0×10-13mol·L-1,c(H+)=0.1mol·L-1,即溶液呈强酸性,NH4+、Mg2+、SO42-在此溶液中均能大量共存,C项正确;通入大量CO2的溶液中含有较多的H2CO3,ClO-转化为HClO,不能大量存在,D项错误。
5.下列有关说法或对有关现象的解释正确的是( )。
A.SiO2既可与NaOH溶液反应也可与HF溶液反应,均生成盐和水,所以SiO2属于两性氧化物
B.SO2和NH3分别通入水中,水溶液均可以导电,所以SO2和NH3均属于电解质
C.“水滴石穿”不仅包含着“量变到质变”的哲学思想,同时也包含了物理变化和化学变化
D.14CO2和12CO2具有相同的元素组成,所以14CO2、12CO2属于同素异形体
答案:C
解析:A项,SiO2属于酸性氧化物,能与HF溶液反应,而与其他的酸一般不反应,故错误;B项,SO2和NH3均与水反应生成了电解质,而不是SO2和NH3自身电离出离子,SO2和NH3均为非电解质,故错误;C项正确;D项,同素异形体指单质,错误。
6.(2018山东济宁统考)将0.2 mol·L-1的KI溶液和0.05 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合充分反应后,取混合液分别完成下列实验,能说明溶液中存在化学平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2的是( )。
A.向混合液中滴入KSCN溶液,溶液变红色
B.向混合液中滴入AgNO3溶液,有黄色沉淀生成
C.向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成
D.向混合液中滴入淀粉溶液,溶液变蓝色
答案:A
解析:0.2mol·L-1的KI溶液和0.05mol·L-1Fe2(SO4)3溶液等体积混合,KI过量,向混合液中滴入KSCN溶液,溶液变红色,说明溶液中仍含有Fe3+,能说明溶液中存在化学平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2,A项正确;KI过量,溶液中存在I-,B项错误;该反应生成Fe2+,向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成,只能说明溶液中含有Fe2+,不能说明溶液中存在化学平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2,C项错误;该反应生成I2,向混合液中滴入淀粉溶液,溶液变蓝色,说明溶液中含有碘单质,不能说明溶液中存在化学平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2,D项错误。
7.六种短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,其中A与E、B与F同主族,E与F同周期;D的核电荷数是F的最外层电子数的2倍;B的最高正价与最低负价的代数和为0;常温下单质A与E的状态不同。下列判断正确的是( )。
A.A、D两种元素形成的化合物中只含有极性键
B.A、C、D三种元素形成的化合物一定是共价化合物,其溶液一定呈酸性
C.原子半径由大到小的顺序是F>E>C>D
D.最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是C
答案:D
解析:B不可能为氢元素,只能处于ⅣA族,B与F同主族,且原子序数B<F,则B为碳,F为硅,D为氧;C的原子序数介于碳、氧之间,则C为氮;A为氢,E为钠。A项,H2O2中含有非极性键,故A项错误;B项,NH4NO3属于离子化合物,故B项错误;C项,原子半径应是Na>Si>N>O,即E>F>C>D,故C项错误;D项,H2CO3、HNO3、H2SiO3中HNO3的酸性最强,故D项正确。
8.工业上可通过下列方法制得高效饮用水处理剂高铁酸钠(Na2FeO4):Fe2O3+3Na2O22Na2FeO4+Na2O,下列说法正确的是( )。
A.反应中Fe2O3是还原剂
B.Fe2O3可以通过铁丝在氧气中燃烧制得
C.3 mol Na2O2参加反应,有3 mol电子转移
D.在Na2FeO4中Fe为+4价,具有强氧化性,能杀菌消毒
答案:A
解析:反应Fe2O3+3Na2O22Na2FeO4+Na2O中,Fe元素的化合价升高,氧化铁为还原剂,过氧化钠中O元素的化合价降低,为氧化剂,A正确;铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,B错误;3molNa2O2参加反应,有6mol电子转移,C错误;在Na2FeO4中Fe为+6价,D错误。
9.在容积不变的密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。下列各图表示当其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响。其中分析正确的是( )。
A.图Ⅰ表示温度对化学平衡的影响,且甲的温度较高
B.图Ⅱ表示t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
C.图Ⅲ表示t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
D.图Ⅳ中A、B、C三点中只有B点已经达到化学平衡状态
答案:B
解析:根据“先拐先平数值大”,可知乙的温度高,A项错误;使用催化剂只能改变反应速率,平衡不移动,故B正确;增大O2的浓度的瞬间,正反应速率增大,逆反应速率不变,故C项错误;B点说明正、逆反应的平衡常数相等,不能说明达到平衡状态,故D错误。
10.如图为一种微生物燃料电池结构示意图。下列关于该电池的叙述中,正确的是( )。
A.分子组成为Cm(H2O)n的物质一定是糖类
B.正极反应式为MnO2+4H++2e-Mn2++2H2O
C.放电过程中,H+从正极区移向负极区
D.若Cm(H2O)n是葡萄糖,当电路中转移了6NA电子时,反应的葡萄糖的质量是60 g
答案:B
解析:分子组成为Cm(H2O)n的物质不一定为糖类,如甲醛、乳酸、甲酸甲酯等物质,A项错误;MnO2被还原生成Mn2+,为原电池的正极,电极反应式为MnO2+4H++2e-Mn2++2H2O,B项正确;原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,C项错误;若Cm(H2O)n是葡萄糖,葡萄糖中的碳元素化合价平均为0价,当电路中转移了6NA电子时,反应的葡萄糖的物质的量为0.25mol,质量=0.25mol×180g·mol-1=45g,D项错误。
11.下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是( )。
选项
实 验
现 象
结 论
A
将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液
有气体生成,溶液呈红色
稀硝酸将Fe氧化为Fe3+
B
将铜粉加入1.0 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中
溶液变蓝,有黑色固体出现
金属铁比铜活泼
C
用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热
熔化后的液态铝滴落下来
金属铝的熔点较低
D
将0.1 mol·L-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1 mol·L-1 CuSO4溶液
先有白色沉淀生成,后变为蓝色沉淀
Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小
答案:D
解析:A项稀硝酸与过量的Fe充分反应,产物为硝酸亚铁、NO和水,无Fe3+生成,所以加入KSCN溶液后,溶液不变红色,现象和结论错误;B项Cu与硫酸铁发生氧化还原反应,生成硫酸铜和硫酸亚铁,无黑色固体出现,现象和结论错误;C项铝在空气中加热表面生成氧化铝其熔点较高,所以内部熔化的铝不会滴落,现象错误;D项硫酸镁溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀,再加入硫酸铜溶液,则生成氢氧化铜蓝色沉淀,符合由溶解度较小的沉淀向溶解度更小的沉淀转化,又两者均为AB2型化合物,所以相同温度下氢氧化铜的溶度积比氢氧化镁的溶度积小,现象和结论都正确。
12.已知:常温下浓度为0.1 mol·L-1的下列溶液的pH如表:
溶质
NaF
Na2CO3
NaClO
NaHCO3
pH
7.5
11.6
9.7
8.3
下列有关说法正确的是( )。
A.在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序:H2CO3<HClO<HF
B.若将CO2通入0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液至溶液呈中性,则溶液中:2c(CO32-)+c(HCO3-)=0.1 mol·L-1
C.等体积等物质的量浓度的NaClO溶液与NaF溶液中离子总数大小:N前<N后
D.向Na2CO3溶液中通入少量的HF气体,化学方程式为Na2CO3+2HFCO2+H2O+2NaF
答案:C
解析:相同浓度的钠盐溶液碱性越强,说明酸根离子水解程度越大,则相应酸的酸性越弱,根据钠盐溶液的pH知,酸根离子水解程度CO32->ClO->HCO3->F-,酸性大小顺序是HCO3-<HClO<H2CO3<HF,在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序:HClO<H2CO3<HF,故A项错误;溶液存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-),溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)=0.2mol·L-1,故B项错误;由酸性HClO<HF可知水解程度是ClO->F-,根据电荷守恒n(Na+)+n(H+)=n(X-)+n(OH-),X-水解程度越大,n(H+)越小,故C项正确;酸性:HCO3-<H2CO3<HF,但向Na2CO3溶液中通入少量的HF气体,则生成HCO3-,故D项错误。
13.下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是( )。
A.pH=a的醋酸溶液,稀释到10倍后,其pH=b,则a=b-1
B.含等物质的量的NaHSO3和Na2SO3的溶液:2c(Na+)=3[c(HSO3-)+c(SO32-)+c(H2SO3)]
C.0.1 mol·L-1盐酸与0.2 mol·L-1氨水等体积混合:c(NH3·H2O)>c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)
D.含有AgCl和AgI固体的悬浊液:c(Ag+)>c(Cl-)=c(I-)
答案:B
解析:pH=a的醋酸溶液,稀释10倍后,其pH=b,因醋酸是弱酸,稀释仍继续电离,故a>b-1,A项错误;含等物质的量的NaHSO3和Na2SO3的溶液中,根据物料守恒:2c(Na+)=3[c(HSO3-)+c(SO32-)+c(H2SO3)],B项正确;0.1mol·L-1盐酸与0.2mol·L-1氨水等体积混合,所得溶液是等物质的量的NH3·H2O和NH4Cl,以NH3·H2O电离为主,故c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-),C项错误;含有AgCl和AgI固体的悬浊液中c(Ag+)一定,故Ksp(AgCl)Ksp(AgI)=c(Ag+)·c(Cl-)c(Ag+)·c(I-),c(Cl-)=Ksp(AgCl)Ksp(AgI)c(I-),即c(Cl-)>c(I-),D项错误。
14.下列图示与对应的叙述相符的是( )。
A.图Ⅰ表示H2与O2发生反应过程中的能量变化,则H2的燃烧热ΔH=-241.8 kJ·mol-1
B.图Ⅱ表示反应A2(g)+3B2(g)2AB3(g),达到平衡时A2的转化率大小为B>A>C
C.图Ⅲ表示0.1 mol MgCl2·6H2O在空气中充分加热时固体质量随时间的变化
D.图Ⅳ表示常温下,稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,溶液的pH随加水量的变化,则NaA溶液的pH大于同浓度的NaB溶液的pH
答案:C
解析:图Ⅰ中H2与O2反应生成的是气态水,因此ΔH=-241.8kJ·mol-1不是H2的燃烧热,A项错误;图Ⅱ中A、B、C三点均是在T2温度下反应,随着B2浓度的不断增大,平衡不断右移,A2的转化率不断增大,因此A2的转化率C>B>A,B项错误;图Ⅲ中MgCl2·6H2O在空气中充分加热时最终得到的固体是MgO,其质量为4.0g,故C项正确;图Ⅳ中HA的酸性比HB的酸性强,因此NaA溶液的pH小于同浓度的NaB溶液的pH,D项错误。
15.单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )。
A.S(s,单斜)S(s,正交) ΔH=+0.33 kJ·mol-1
B.相同物质的量的正交硫比单斜硫含有的能量高
C.正交硫比单斜硫稳定
D.①表示断裂1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键所放出的能量少297.16 kJ
答案:C
解析:A项,根据图示可知,单斜硫的能量比正交硫的能量高,所以S(s,单斜)S(s,正交) ΔH=-0.33kJ·mol-1,A项错;B项,相同物质的量的正交硫比单斜硫含有的能量低,B项错;C项,物质所含有的能量越低,物质的稳定性就越强,由于正交硫比单斜硫的能量低,所以正交硫比单斜硫稳定,C项正确;D项,①表示断裂1molO2和1mol单斜硫的化学键所吸收的总能量比形成1molSO2中的共价键所放出的能量少297.16kJ,D项错。
16.用电渗析法处理厨房垃圾发酵液同时得到乳酸的原理如图所示(图中HA表示乳酸分子,A-表示乳酸根离子)。下列说法正确的是( )。
A.通电后,阳极附近pH增大
B.电子从负极经电解质溶液回到正极
C.通电后,A-通过阴离子交换膜从阴极室进入浓缩室
D.当电路中通过2 mol电子的电量时,会有1 mol O2生成
答案:C
解析:由图示判断左侧为阳极,右侧为阴极,阳极电极反应式为2H2O-4e-O2↑+4H+,氢离子浓度增大,pH减小,A错误;电子从电源的负极到电解池的阴极,由阳极回到电源的正极,电子不能进入电解质溶液,电解质溶液中靠离子传递电荷,B错误;氢离子由阳极室进入浓缩室,A-由阴极室进入浓缩室,得到乳酸,C正确;由电极反应式2H2O-4e-O2↑+4H+可知,当电路中通过2mol电子的电量时,会有0.5molO2生成,D错误。
17.高铁酸盐在水溶液中有四种含铁型体,25 ℃时,它们的物质的量分数随pH的变化如图所示。下列叙述错误的是( )。
A.已知H3FeO4+的电离平衡常数分别为:K1=2.5×10-2,K2=4.8×10-4,K3=5.0×10-8,当pH=4时,溶液中c(HFeO4-)c(H2FeO4)=1.2
B.为获得尽可能纯净的高铁酸盐,应控制pH≥9
C.向pH=5的高铁酸盐溶液中加入KOH溶液,发生反应的离子方程式为HFeO4-+OH-FeO42-+H2O
D.pH=2时,溶液中主要含铁型体浓度的大小关系为c(H2FeO4)>c(H3FeO4+)>c(HFeO4-)
答案:A
解析:H3FeO4+的电离平衡常数K2=4.8×10-4,当pH=4时,溶液中c(HFeO4-)c(H2FeO4)=K2c(H+)=4.8,A项错误;pH≥9时,高铁酸盐的物质的量分数接近100%,则为获得尽可能纯净的高铁酸盐,应控制pH≥9,B项正确;向pH=5的高铁酸盐溶液中(根据图示可以看出其中含有HFeO4-)加入KOH溶液,发生反应的离子方程式为HFeO4-+OH-FeO42-+H2O,C项正确;由图像纵坐标可知pH=2时,溶液中主要含铁型体浓度的大小关系为c(H2FeO4)>c(H3FeO4+)>c(HFeO4-),D项正确。
18.某温度时,CuS、MnS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )。
A.A点对应的Ksp大于B点对应的Ksp
B.向CuSO4溶液中加入MnS发生如下反应:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)
C.在含有CuS和MnS固体的溶液中c(Cu2+)∶c(Mn2+)=(2×10-23)∶1
D.该温度下,Ksp(CuS)小于Ksp(MnS)
答案:A
解析:因为A点和B点都在CuS的沉淀溶解平衡曲线上,Ksp是相同的,A项错误;因为Ksp(CuS)<Ksp(MnS),向CuSO4溶液中加入MnS,可以发生沉淀转化反应:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),B项正确;从图像可知Ksp(CuS)=0.01×6×10-34=6×10-36、Ksp(MnS)=0.01×3×10-11=3×10-13,在含有CuS和MnS固体的溶液中c(S2-)相同,c(Cu2+)∶c(Mn2+)=Ksp(CuS)∶Ksp(MnS)=(2×10-23)∶1,C、D项正确。
二、非选择题(本题共4个小题,共46分)
19.(10分)现有A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大。已知A的气态氢化物能与其最高价氧化物的水化物反应,B原子最外层电子数是电子层数的3倍,C+和D3+的电子层结构相同,B与E属于同一主族。
请回答下列问题:
(1)E在元素周期表中的位置是 。
(2)上述元素形成的简单离子中,半径最小的是 (填离子符号)。
图1
(3)由上述元素中的一种或几种组成的物质甲可以发生如图1所示反应:
①若乙具有漂白性,则乙的电子式为 。
②若丙的水溶液是强碱性溶液,则甲为 或 (填化学式)。
③若乙为二元弱酸,丙既能溶于强酸又能溶于强碱,则乙的名称为 ;用电离方程式表示丙既能溶于强酸又能溶于强碱的原因: 。
图2
④乙遇空气变为红棕色,有同学认为“浓硫酸可以干燥气体甲”,为验证其观点是否正确,用图2装置进行实验时,分液漏斗中应加入 (填试剂名称)。实验过程中,浓硫酸中未发现有气体逸出,且溶液变为红棕色,由此得出的结论是 。
答案:(1)第三周期第ⅥA族 (2)Al3+
(3)①H··O······Cl······ ②Na Na2O2 ③硫化氢或氢硫酸 AlO2-+H2O+H+Al(OH)3Al3++3OH- ④浓硝酸 浓硫酸不能干燥NO2气体或NO2能溶于浓硫酸中
解析:A元素的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物能反应,则A为氮;根据B原子核外电子排布可知B为氧,与之同主族的短周期元素E是硫,故F元素是氯;C、D的原子序数在氧、硫的原子序数之间,可以形成电子层结构相同的C+和D3+,故C、D分别是钠、铝。
(1)硫元素处在元素周期表的第三周期第ⅥA族。
(2)S2-、Cl-形成的是三电子层的离子,其他元素形成具有10电子结构的离子,根据相同电子层结构离子“原子序数越大,离子半径越小”的规律,可知Al3+的半径最小。
(3)①甲与水反应生成具有漂白性的乙,则乙为次氯酸,根据原子成键规律,电子式为H··O······Cl······。
②丙溶液呈强碱性,则为NaOH溶液。Na、Na2O2与水反应可以生成NaOH和气体(两种物质)。
③根据丙的性质可知丙为Al(OH)3。进一步可推出物质甲能够水解,则甲为Al2S3,物质乙是氢硫酸或硫化氢。
④乙在空气中变为红棕色,则乙是NO。铜与浓硝酸反应生成NO2,通入浓硫酸未发现有气体逸出,则说明NO2被浓硫酸吸收了,因此不能用浓硫酸干燥NO2。
20.(12分)(1)有下列物质:
①Cu ②液氨 ③CH3COOH ④NaHCO3 ⑤H2O ⑥熔融NaCl ⑦NH3·H2O ⑧NH4Cl
其中属于弱电解质的是 (填序号)。
(2)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的量。下表中给出几种弱电解质的电离平衡常数,从中可以判断:25 ℃时,相同浓度的HCN、CH3COOH、H2CO3三种酸溶液的导电能力由强到弱的顺序为 。
化学式
NH3·H2O
HCN
CH3COOH
H2CO3
电离平衡常数(25℃)
Kb=1.8×10-5
Ka=4.93×10-10
Ka=1.8×10-5
Ka1=4.4×10-7
Ka2=4.7×10-11
(3)盐类水解程度的强弱同样与弱电解质的电离程度有一定联系,结合上表中数据回答下列问题:
①25 ℃时,有等浓度的a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液、c.CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为 (填序号)。
②浓度相同的NaCN溶液与CH3COOK溶液相比,[c(Na+)-c(CN-)] (填“>”“<”或“=”)[c(K+)-c(CH3COO-)]。
③将等体积等物质的量浓度的盐酸和氨水混合后,溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”),用离子方程式表示原因: 。
④室温下,若将0.1 mol·L-1盐酸滴入20 mL 0.1 mol·L-1氨水中,溶液pH随加入盐酸体积的变化曲线如图所示。B点所示溶液中的溶质是 。
⑤NH4HCO3溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(4)结合表中数据,向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为 。
答案:(1)③⑤⑦
(2)CH3COOH>H2CO3>HCN
(3)①b>a>c ②> ③酸性 NH4++H2ONH3·H2O+H+ ④NH3·H2O、NH4Cl ⑤碱性
(4)NaCN+H2O+CO2HCN+NaHCO3
解析:(1)①Cu是金属单质,不是电解质;②液氨属于非电解质;③CH3COOH是弱酸,在溶液中部分电离,属于弱电解质;④NaHCO3是盐,属于强电解质;⑤H2O能微弱电离,属于弱电解质;⑥熔融NaCl能完全电离,属于强电解质;⑦NH3·H2O在溶液中部分电离,属于弱电解质;⑧NH4Cl是盐,在溶液中完全电离,属于强电解质,所以属于弱电解质的是③⑤⑦。
(2)相同条件下,酸的电离平衡常数越大,越易电离,溶液中离子浓度越大,导电能力越强,则在相同温度下,相同浓度的三种酸溶液的导电能力由强到弱的顺序为CH3COOH>H2CO3>HCN。
(3)①酸的电离平衡常数越大,越易电离,酸性越强,其盐的水解程度越小,25℃时,等浓度的a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液、c.CH3COONa溶液,其水解程度:b>a>c,水解程度越大,溶液的碱性越强,其pH越大,则pH:b>a>c。
②浓度相同的NaCN溶液与CH3COOK溶液中,分别存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),c(K+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则c(Na+)-c(CN-)=c(OH-)-c(H+),c(K+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+),NaCN溶液水解程度比CH3COOK大,则NaCN溶液中的c(OH-)-c(H+)大,所以[c(Na+)-c(CN-)]>[c(K+)-c(CH3COO-)]。
③将等体积等物质的量浓度的盐酸和氨水混合后,生成氯化铵,氯化铵水解使溶液显酸性,其水解的离子方程式为NH4++H2ONH3·H2O+H+。
④已知氯化铵溶液显酸性,B点所示溶液pH=7,说明溶液的溶质为NH3·H2O、NH4Cl。
⑤已知NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2CO3的Ka1=4.4×10-7,说明碳酸的电离程度小,则形成盐时HCO3-的水解程度大,所以NH4HCO3溶液呈碱性。
(4)由表中数据可知,酸性:H2CO3>HCN>HCO3-,则向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为NaCN+H2O+CO2HCN+NaHCO3。
21.(12分)氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。
(1)在一定温度下,在固定容积的密闭容器中进行可逆反应:N2+3H22NH3。该可逆反应达到平衡的标志是 (填字母)。
A.3v正(H2)=2v逆(NH3) B.单位时间生成m mol N2的同时生成3m mol H2
C.容器内的总压强不再随时间而变化 D.混合气体的密度不再随时间而变化
(2)工业上可用天然气为原料来制取合成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理,在一定温度下,容积为2 L的恒容密闭容器中,测得如下表所示数据。
时间/min
n(CH4)/mol
n(H2O)/mol
n(CO)/mol
n(H2)/mol
0
0.40
1.00
0
0
5
a
0.80
c
0.60
7
0.20
b
0.20
d
10
0.21
0.81
0.19
0.64
请回答下列问题:
①分析表中数据,判断5 min时反应是否处于平衡状态? (填“是”或“否”),前5 min反应的平均反应速率v(CH4)= ;
②该温度下,上述反应的平衡常数K= ;
③反应在7~10 min内,CO的物质的量减少的原因可能是 (填字母)。
A.减少CH4的物质的量 B.降低温度
C.升高温度 D.充入H2
(3)氨的催化氧化:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)是工业制硝酸的重要反应。在1 L密闭容器中充入4.0 mol NH3(g)和5.0 mol O2(g),保持其他条件不变,测得相同时间时c(NO)与温度的关系如图所示。该反应的ΔH (填“>”“<”或“=”)0;B点时NH3的转化率为 。
答案:(1)C (2)①是 0.02 mol·L-1·min-1 ②0.067 5 ③D (3)< 75%
解析:(1)达到平衡时,v正(H2)∶v逆(NH3)=3∶2,即2v正(H2)=3v逆(NH3),A错误;N2和H2都是反应物,单位时间生成mmolN2的同时必然生成3mmolH2,反应不一定达到平衡状态,B错误;反应N2+3H22NH3的正反应是气体分子总数减小的反应,在恒容条件下,反应正向进行,气体的总压强减小,反应逆向进行,气体的总压强增大,容器内的总压强不变时,反应达到平衡状态,C正确;混合气体的密度始终不变,不能据此判断反应是否达到平衡状态,D错误。
(2)①CH4与H2O的反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),由表中数据可知,5min时n(H2O)=0.80mol,则有a=0.20,c=0.20,而7min时n(CH4)仍为0.20mol,故5min时该反应已达到平衡状态。前5min该反应的平均反应速率为v(CH4)=0.20mol2L×5min=0.02mol·L-1·min-1。②达到平衡时,c(CH4)=0.10mol·L-1,c(H2O)=0.40mol·L-1,c(CO)=0.10mol·L-1,c(H2)=0.30mol·L-1,则平衡常数为K=c(CO)·c3(H2)c(CH4)·c(H2O)=0.10×0.3030.10×0.40=0.0675。③由图可知,反应在7~10min内,n(CO)减少,而n(H2)增大,可能是充入H2,使平衡逆向移动引起的。
(3)由图可知,相同时间时,温度升高,c(NO)先增大后减小,说明ΔH<0。B点时,c(NO)=3.0mol·L-1,则有c(NH3)=1.0mol·L-1,故NH3的转化率为3.0mol·L-14.0mol·L-1×100%=75%。
22.(12分)毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:
(1)写出“浸取”环节发生的主要反应的离子方程式: 。实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的 (填字母)。
A.烧杯 B.容量瓶
C.滴定管 D.玻璃棒
(2)如图是一些难溶氢氧化物在不同pH下的沉淀溶解图:
已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9
①滤渣Ⅰ中含 (填化学式)。再加入NaOH调节pH=12.5可除去 (填离子符号)。
②加入H2C2O4应避免过量的原因是 。
(3)25 ℃,H2C2O4和HF两种酸的电离平衡常数如下:
H2C2O4
Kal=5.36×10-2
Ka2=5.35×10-5
HF
Ka=6.31×10-4
①HC2O4-的电离平衡常数表达式Ka2= 。
②H2C2O4溶液和NaF溶液反应的离子方程式为 。
答案:(1)BaCO3+2H+Ba2++CO2↑+H2O AD
(2)①Fe(OH)3 Mg2+、Ca2+ ②H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品产量减少
(3)①c(H+)·c(C2O42-)c(HC2O4-)
②H2C2O4+F-HF+HC2O4-
解析:(1)“浸取”主要是BaCO3与盐酸反应的过程,反应的离子方程式为BaCO3+2H+Ba2++CO2↑+H2O;实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸,需量取浓盐酸和水的体积,需使用烧杯作为容器进行稀释,并用玻璃棒搅拌。
(2)①从图像可知Fe3+在pH=3.4左右就完全沉淀,故滤渣Ⅰ中含Fe(OH)3;当pH=12.5可使Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀;②H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品产量减少。
(3)①HC2O4-的电离平衡常数表达式Ka2=c(H+)·c(C2O42-)c(HC2O4-)。②由电离平衡常数可知酸性:H2C2O4>HF>HC2O4-,故H2C2O4溶液和NaF溶液反应的离子方程式为H2C2O4+F-HF+HC2O4-。
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