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模塊綜合試卷
(時(shí)間:90分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本題包括16小題,每小題3分,共48分;每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)
1.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是( )
A.用干燥的pH試紙測(cè)定新制氯水的pH
B.中和滴定實(shí)驗(yàn)中,洗凈后的錐形瓶不需要干燥
C.用Na2S溶液與AlCl3溶液混合制取Al2S3
D.向白色ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液,沉淀變?yōu)楹谏f(shuō)明Ksp(ZnS)
Ksp(CuS),故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
考點(diǎn) 水溶液中離子平衡的綜合
題點(diǎn) 水溶液中離子平衡相關(guān)知識(shí)的綜合
2.能證明乙酸是弱酸的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是( )
A.CH3COOH溶液與Zn反應(yīng)放出H2
B.0.1 molL-1 CH3COONa溶液的pH大于7
C.CH3COOH溶液與Na2CO3反應(yīng)生成CO2
D.0.1 molL-1 CH3COOH溶液可使紫色石蕊溶液變紅
答案 B
考點(diǎn) 弱電解質(zhì)的電離平衡及其移動(dòng)
題點(diǎn) 證明弱電解質(zhì)的常用方法
3.下列敘述正確的是( )
A.用濕潤(rùn)的pH試紙測(cè)溶液的pH一定會(huì)有誤差
B.用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定未知濃度的NaOH溶液時(shí),用待測(cè)溶液潤(rùn)洗錐形瓶
C.用酸式滴定管量取酸性高錳酸鉀溶液5.10 mL
D.用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定未知濃度NaOH溶液的過(guò)程中不慎將錐形瓶中的溶液濺出,會(huì)使測(cè)得的NaOH溶液的濃度偏大
答案 C
解析 用濕潤(rùn)的pH試紙測(cè)溶液的pH不一定會(huì)有誤差,如果是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽形成的中性溶液稀釋后溶液仍然呈中性,則測(cè)定的pH沒有誤差,如果是酸性或堿性溶液,濕潤(rùn)后導(dǎo)致濃度變小,則測(cè)定的pH一定有誤差,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;用待測(cè)液潤(rùn)洗錐形瓶,錐形瓶?jī)?nèi)NaOH的物質(zhì)的量偏大,會(huì)導(dǎo)致使用的鹽酸增多,則導(dǎo)致測(cè)定的濃度偏大,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;酸性高錳酸鉀溶液呈強(qiáng)氧化性,所以能用酸式滴定管量取,故C項(xiàng)正確;用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定未知濃度NaOH溶液的過(guò)程中不慎將錐形瓶中的溶液濺出,會(huì)導(dǎo)致氫氧化鈉物質(zhì)的量減小,使用的鹽酸體積偏小,則使測(cè)得的NaOH溶液的濃度偏小,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
考點(diǎn) 酸堿中和滴定
題點(diǎn) 酸堿中和滴定操作
4.一定條件下,在體積為10 L的固定容器中發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,反應(yīng)過(guò)程如圖。下列說(shuō)法正確的是( )
A.t1 min時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等
B.X曲線表示NH3的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的關(guān)系
C.0~8 min,H2的平均反應(yīng)速率v(H2)= molL-1min-1
D.10~12 min,N2的平均反應(yīng)速率v(N2)=0.25 molL-1min-1
答案 B
解析 t1 min時(shí),只是X和Y的物質(zhì)的量相等,沒有達(dá)到平衡狀態(tài),說(shuō)明正、逆反應(yīng)速率不相等;根據(jù)圖像,Y表示H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化關(guān)系,X表示NH3的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化關(guān)系;0~8 min,H2的平均反應(yīng)速率v(H2)= molL-1min-1;10~12 min,N2的平均反應(yīng)速率v(N2)=0.002 5 molL-1min-1。
考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率的圖像計(jì)算題
題點(diǎn) n-t圖像題
5.反應(yīng) N2O4(g)2NO2(g) ΔH=57 kJmol-1,在溫度為T1、T2 時(shí),平衡體系中 NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A.若恒溫恒容時(shí)充入氬氣,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
B.A、C 兩點(diǎn)氣體的顏色:A 深,C 淺
C.由狀態(tài) B 到狀態(tài) A,可以用加熱的方法
D.因?yàn)?B、C 兩點(diǎn) NO2 的體積分?jǐn)?shù)相同,所以化學(xué)平衡常數(shù)KB =KC
答案 C
考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像
題點(diǎn) NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線
6.下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到預(yù)期目的的是( )
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
A
室溫下,用pH試紙分別測(cè)定濃度均為0.1 molL-1的NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH
比較HClO和CH3COOH的酸性強(qiáng)弱
B
向AgCl懸濁液中滴入NaI溶液,懸濁液變黃
證明相同溫度下:Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
C
常溫下,測(cè)得飽和溶液的pH:NaA>NaB
證明常溫下的水解程度:A- 1
D.向AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不變
答案 D
解析 A項(xiàng),向0.1 molL-1CH3COOH溶液中加入少量水,促進(jìn)醋酸的電離,氫離子的物質(zhì)的量增大,醋酸的物質(zhì)的量減小,所以溶液中增大,錯(cuò)誤;C項(xiàng),向鹽酸中加入氨水至中性,溶液中電荷守恒為[Cl-]+[OH-]=[NH]+[H+],顯中性,即[OH-]=[H+],所以[Cl-]=[NH],錯(cuò)誤;D項(xiàng),AgCl、AgBr的飽和溶液中[Cl-][Ag+]=Ksp(AgCl),[Br-][Ag+]=Ksp(AgBr),= Ksp(AgCl)/ Ksp(AgBr),Ksp(AgCl)/ Ksp(AgBr)只與溫度有關(guān), 向溶液中加入少量AgNO3,不變,正確。
考點(diǎn) 水溶液中離子平衡的綜合
題點(diǎn) 水溶液中離子平衡相關(guān)知識(shí)的綜合
8.如圖甲是一種既能提供電能,又能實(shí)現(xiàn)氮固定的新型燃料電池(采用新型電極材料,N2、H2為電極反應(yīng)物,HCl—NH4Cl為電解質(zhì)溶液);圖乙是利用甲裝置產(chǎn)生的電能在鐵上鍍銅。
下列說(shuō)法中正確的是( )
A.通入H2一極與圖乙中的銅電極相連
B.電池工作一段時(shí)間后,溶液pH減少1
C.當(dāng)消耗0.025 mol N2時(shí),則鐵電極增重1.6 g
D.通入N2一端的電極反應(yīng)式:N2+8H++6e-===2NH
答案 D
解析 圖甲為原電池,負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),則負(fù)極通入H2,正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),則正極通N2;圖乙為電鍍池,目的是在鐵上鍍銅,則純銅做陽(yáng)極、Fe做陰極,即Cu與通入N2一極相連,F(xiàn)e與通入H2一極相連。A項(xiàng),圖乙中的銅電極為陽(yáng)極,與原電池的正極相連,即通入H2一極與圖乙中的Fe電極相連,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),電池工作過(guò)程中生成氨氣,氨氣消耗氫離子,導(dǎo)致溶液的pH增大,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng),消耗0.025 mol N2轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.025 mol(32)=0.15 mol,根據(jù)電子守恒生成銅的物質(zhì)的量為=0.075 mol,則Fe電極增重質(zhì)量為64 gmol-10.075 mol=4.8 g,錯(cuò)誤;D項(xiàng),通入N2一端為正極,正極N2得到電子與H+結(jié)合生成NH,其電極反應(yīng)式:N2+8H++6e-===2NH,正確。
考點(diǎn) 電化學(xué)中的多池互聯(lián)
題點(diǎn) 原電池與電解池的組合
9.H2CO3和H2S在25 ℃時(shí)的電離常數(shù)如下:則下列反應(yīng)可能發(fā)生的是( )
電離常數(shù)
K1
K2
H2CO3
4.210-7 molL-1
5.610-11 molL-1
H2S
5.710-8 molL-1
1.210-15 molL-1
A.NaHCO3+NaHS===Na2CO3+H2S
B.H2S+2Na2CO3===Na2S+2NaHCO3
C.Na2S+H2O+CO2===NaHS+NaHCO3
D.H2S+NaHCO3===NaHS+H2CO3
答案 C
解析 由電離平衡常數(shù)可知碳酸與氫硫酸都是弱酸,電離平衡常數(shù)越大,酸性越強(qiáng),所以酸性:H2CO3>H2S>HCO>HS-。A項(xiàng),酸性H2S>HCO,不符合強(qiáng)酸制弱酸原理;B項(xiàng),酸性H2S>HCO,所以H2S與Na2CO3反應(yīng)能生成NaHS和NaHCO3;C項(xiàng),酸性H2S>HCO,所以H2CO3與Na2S反應(yīng)生成NaHCO3;D項(xiàng),酸性H2CO3>H2S,所以不能由H2S和NaHCO3生成H2CO3。
考點(diǎn) 電離平衡常數(shù)的概念及應(yīng)用
題點(diǎn) 電離平衡常數(shù)的應(yīng)用
10.常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.由水電離的H+濃度等于10-12molL-1的溶液中:Na+、K+、NO、HCO
B.pH=1的溶液中:Fe2+、NO、SO、Na+
C.加酚酞呈紅色的溶液中:CO、Cl-、F-、NH
D.c(H+)/c(OH-)=1012的溶液中:NH、NO、Cl-、Fe3+
答案 D
考點(diǎn) 離子反應(yīng)
題點(diǎn) 限制條件下水溶液中離子能否大量共存的判斷
11.瓦斯爆炸是煤礦開采中的重大危害,一種瓦斯分析儀能夠在煤礦巷道中的甲烷達(dá)到一定濃度時(shí)通過(guò)傳感器顯示出來(lái)。該瓦斯分析儀工作原理類似燃料電池的工作原理,其裝置如圖所示,其中的固體電解質(zhì)是Y2O3—Na2O,O2-可以在其中自由移動(dòng)。
下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.瓦斯分析儀工作時(shí),電池內(nèi)電路中電子由電極b流向電極a
B.電極b是正極,O2-由電極a流向電極b
C.電極a的反應(yīng)式:CH4+4O2--8e-===CO2+2H2O
D.當(dāng)固體電解質(zhì)中有1 mol O2-通過(guò)時(shí),電子轉(zhuǎn)移4 mol
答案 C
解析 電子不能在電池內(nèi)電路中流動(dòng),只能在外電路中流動(dòng),故A項(xiàng)錯(cuò)誤;電極b氧氣得電子,生成O2-,而電極a需要O2-作為反應(yīng)物,故O2-由正極(電極b)流向負(fù)極(電極a),故B項(xiàng)錯(cuò)誤;甲烷所在電極a為負(fù)極,電極反應(yīng)為CH4+4O2--8e-===CO2+2H2O,故C項(xiàng)正確;1 mol O2得4 mol電子生成2 mol O2-,故當(dāng)固體電解質(zhì)中有1 mol O2-通過(guò)時(shí),電子轉(zhuǎn)移2 mol,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
考點(diǎn) 燃料電池
題點(diǎn) 燃料電池—固體電解質(zhì)
12.25 ℃時(shí),水溶液中[H+]與[OH-]的變化關(guān)系如圖中曲線ac所示,下列判斷錯(cuò)誤的是( )
A.ac曲線上的任意一點(diǎn)都有[H+][OH-]=10-14 mol2L-2
B.CH3COONa溶液不可能位于c點(diǎn)
C.d點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液的溫度高于25 ℃,pH<7
D.bd線段上任意一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液都呈中性
答案 B
解析 ac曲線上的任意一點(diǎn),由于溫度相同,所以水的離子積相同,根據(jù)b點(diǎn)可知,[H+][OH-]=10-14 mol2L-2,故A項(xiàng)正確;在c點(diǎn)[H+]=110-8 molL-1,[OH-]=110-6 molL-1,溶液顯堿性,而醋酸鈉溶液顯堿性,所以c點(diǎn)可能為醋酸鈉溶液,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;d點(diǎn)時(shí),
[H+]=[OH-]=110-6 molL-1>110-7 molL-1,溶液的pH=6,水的電離為吸熱過(guò)程,所以d點(diǎn)溫度高于25 ℃,故C項(xiàng)正確;bd線上任意點(diǎn)都滿足[H+]=[OH-],溶液一定顯中性,故D項(xiàng)正確。
考點(diǎn) 水的電離
題點(diǎn) 水的電離平衡曲線
13.在t ℃時(shí),Ag2CrO4(橘紅色)在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。又知t ℃時(shí)AgCl的Ksp=410-10 mol2L-2,下列說(shuō)法不正確的是( )
A.在t ℃時(shí),Ag2CrO4的Ksp為110-8 mol2L-2
B.在飽和溶液中加入K2CrO4可使溶液由Y點(diǎn)到Z點(diǎn)
C.在t ℃時(shí),Y點(diǎn)和Z點(diǎn)時(shí)Ag2CrO4的Ksp相等
D.在t ℃時(shí),以0.001 molL-1AgNO3溶液滴定20 mL 0.001 molL-1KCl和0.001 molL-1的K2CrO4的混合溶液,Cl-先沉淀
答案 A
解析 t ℃時(shí),Ag2CrO4的Ksp=(10-3)2(10-5) mol3L-3=110-11 mol3L-3,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO(aq),飽和溶液中加入K2CrO4,平衡逆向移動(dòng),[Ag+]減小,溶液由Y點(diǎn)到Z點(diǎn),[Ag+]減小,[CrO]增大,可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,故B項(xiàng)正確;以0.001 molL-1AgNO3溶液滴定20 mL 0.001 molL-1KCl和0.001 molL-1的K2CrO4的混合溶液,沉淀Cl-所需[Ag+]= molL-1=410-7 molL-1,沉淀CrO所需[Ag+]= molL-1=110-4 molL-1,Cl-先沉淀,故D項(xiàng)正確。
考點(diǎn) 沉淀溶解平衡的應(yīng)用
題點(diǎn) 沉淀溶解平衡曲線及其應(yīng)用
14.(2017邢臺(tái)市高二質(zhì)檢)25 ℃時(shí),將1.0 L c molL-1 CH3COOH溶液與0.1 mol NaOH固體混合,使之充分反應(yīng)。然后向該混合溶液中加入CH3COOH 或CH3COONa固體(忽略體積和溫度變化),引起溶液pH的變化如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.該溫度下,醋酸的電離平衡常數(shù)Ka= molL-1
B.a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的混合溶液中[CH3COOH]>[Na+]>[OH-]
C.水的電離程度:c>b>a
D.當(dāng)混合溶液呈中性時(shí),[Na+]=[CH3COO-]>[H+]=[OH-]
答案 A
解析 該溫度下,1.0 L c molL-1CH3COOH溶液與0.1 mol NaOH固體混合溶液的pH=4.3,醋酸的電離平衡常數(shù)Ka== molL-1≈molL-1= molL-1,A錯(cuò)誤;a點(diǎn)溶液的pH=3.1,是加入醋酸后的結(jié)果,根據(jù)電荷守恒知,[CH3COO-]>[Na+],醋酸的電離程度較小,則[CH3COOH]>[Na+]>[OH-],B正確;
b以醋酸的電離為主,抑制水的電離,酸性越強(qiáng),水的電離程度越小,a點(diǎn)加入醋酸水的電離程度減小,c點(diǎn)加入醋酸鈉,水的電離程度增大,故水的電離程度:c>b>a,C正確;當(dāng)混合溶液呈中性時(shí),[H+]=[OH-],根據(jù)電荷守恒有[Na+]=[CH3COO-],則[Na+]=[CH3COO-]>[H+]=[OH-], D正確。
考點(diǎn) 水溶液中離子平衡的綜合
題點(diǎn) 溶液混合曲線與離子濃度
15.常溫下,用 0.100 0 molL-1 NaOH 溶液分別滴定20.00 mL 0.100 0 molL-1鹽酸和 20.00 mL 0.100 0 molL-1醋酸溶液,得到 2 條滴定曲線,如下圖所示。若以 HA 表示酸,下列說(shuō)法正確的是( )
A.滴定鹽酸的曲線是圖 2
B.達(dá)到 B、D 狀態(tài)時(shí),兩溶液中離子濃度均為[Na+]=[A-]
C.達(dá)到 B、E 狀態(tài)時(shí),反應(yīng)消耗的n(CH3COOH)>n(HCl)
D.當(dāng) 0 mL
[Na+]>[H+]>[OH-]
答案 B
考點(diǎn) 酸堿中和滴定
題點(diǎn) 酸堿中和滴定曲線
16.下列說(shuō)法正確的是( )
A.濃度均為0.2 molL-1的Na2CO3、NaHCO3混合溶液:2[Na+]=3[CO]+3[HCO]
B.濃度相等的①NH4HSO4溶液、②NH4HCO3溶液、③NH4Cl溶液中的[NH]:①>②>③
C.NaHSO3溶液顯酸性,[Na+]>[HSO]>[H+]>[OH-]>[SO]
D.pH=3.6的0.l molL-1HX與0.l molL-1NaX的混合溶液中,2[H+]-2[OH-]=[X-]-[HX]
答案 D
解析 A項(xiàng),濃度均為0.2 molL-1的Na2CO3、NaHCO3混合溶液中存在物料守恒,2[Na+]=3[CO]+3[HCO]+3[H2CO3],錯(cuò)誤;B項(xiàng),濃度相等的NH4HSO4溶液中H+抑制NH水解,[NH]最大,NH4HCO3溶液中HCO對(duì)NH水解具有促進(jìn)作用,[NH]最小,NH4Cl溶液中
Cl-對(duì)NH水解沒有影響,[NH]:①>③>②,錯(cuò)誤;C項(xiàng),NaHSO3溶液顯酸性是由于HSO電離大于其水解,[Na+]>[HSO]>[H+]>[SO]>[OH-],錯(cuò)誤;D項(xiàng),pH=3.6的0.1 molL-1HX與0.1 molL-1NaX的混合溶液中,HX電離程度大于X-水解程度,電荷守恒:[H+]+[Na+]=[OH-]+[X-],物料守恒:[X-]+[HX]=2[Na+],得2[H+]-2[OH-]=[X-]-[HX],正確。
考點(diǎn) 鹽溶液中粒子濃度大小的比較
題點(diǎn) 鹽溶液中粒子濃度大小比較的綜合
二、非選擇題(本題包括5小題,共52分)
17.(10分)(1)結(jié)合下表回答下列問(wèn)題:
物質(zhì)
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
溶度積(25 ℃)
8.010-16 mol3L-3
2.010-20 mol3L-3
4.010-38 mol4L-4
完全沉淀時(shí)
的pH范圍
≥9.6
≥6.4
3~4
現(xiàn)有某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl2,為得到純凈的CuCl22H2O晶體,按如圖步驟進(jìn)行提純:
①加入CuO調(diào)至溶液pH=4,使溶液中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3 沉淀,此時(shí)溶液中的[Fe3+]=____________。過(guò)濾后,將所得濾液低溫蒸發(fā)、濃縮結(jié)晶,可得到CuCl22H2O晶體。
②計(jì)算Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+的平衡常數(shù)為______________。
(2)含Cr2O的廢水毒性較大,某工廠廢水中含5.010-3 molL-1的Cr2O,為了使廢水的排放達(dá)標(biāo),進(jìn)行如下處理:
綠礬化學(xué)式為FeSO47H2O,反應(yīng)(Ⅰ)的離子方程式為_________________________________,
若處理后的廢水中[Fe3+]=210-13 molL-1,則廢水中[Cr3+]=____________molL-1。
(已知Ksp[Cr(OH) 3]=6.010-31 mol4L-4)
答案 (1)①4.010-8 molL-1?、?10-9 molL-1
(2)Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O
310-6
解析 (1)①加CuO調(diào)節(jié)溶液的pH使Fe3+完全沉淀。[Fe3+]= Ksp[Fe(OH)3]/[OH-]3=4.010-38/(1.010-10)3 molL-1=4.010-8 molL-1。②Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+的平衡常數(shù)K=。根據(jù)Ksp[Cu(OH)2]=[Cu2+][OH-]2及常溫下Kw=[H+][OH-]得K=== molL-1=5.010-9 molL-1。
(2)酸性條件下,Cr2O具有強(qiáng)氧化性,可氧化Fe2+,反應(yīng)的離子方程式為Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O;若處理后的廢水中殘留的[Fe3+]=210-13molL-1,Ksp[Fe(OH)3]=[Fe3+][OH-]3=4.010-38 mol4L-4,計(jì)算得到[OH-]3=210-25 mol3L-3,則Ksp[Cr(OH)3]=[Cr3+][OH-]3=6.010-31 mol4L-4,殘留的Cr3+的濃度為[Cr3+]=
310-6molL-1。
考點(diǎn) 沉淀溶解平衡的應(yīng)用
題點(diǎn) 難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡應(yīng)用的綜合
18.(10分)如圖裝置中,b電極用金屬M(fèi)制成,a、c、d為石墨電極,接通電源,金屬M(fèi)沉積于b極,同時(shí)a、d電極上產(chǎn)生氣泡。試回答:
(1)a為_____________極,電解開始時(shí),在B燒杯的中央,滴幾滴淀粉溶液,你能觀察到的現(xiàn)象是______________________________________,電解進(jìn)行一段時(shí)間后,罩在c極上的試管中也收集到了氣體,此時(shí)c極上的電極反應(yīng)為____________________。
(2)當(dāng)d極上收集到44.8 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)停止電解,a極上放出了_________mol氣體,若b電極上沉積金屬M(fèi)的質(zhì)量為0.432 g,則此金屬的摩爾質(zhì)量為____________________。
(3)電解停止后加蒸餾水使A燒杯中的溶液體積仍為200 mL,取這種溶液加入到25.0 mL
0.100 molL-1HCl溶液中,當(dāng)加入31.25 mL溶液時(shí)剛好沉淀完全。試計(jì)算:電解前A燒杯中MNO3溶液的物質(zhì)的量濃度為____________________molL-1。
答案 (1)陽(yáng) c極附近的溶液首先變成藍(lán)色
4OH--4e-===2H2O+O2↑ (2)0.001 108 gmol-1 (3)0.1
解析 (1)由電解原理可得:金屬M(fèi)沉積于b極,說(shuō)明b是陰極,則a是陽(yáng)極;電極反應(yīng)為2I--2e-===I2,I2遇到淀粉溶液能使淀粉溶液變藍(lán),I-放電完畢后,OH-放電:4OH--4e-===2H2O+O2↑,c極上的試管中收集到的氣體為氧氣。(2)d極電極反應(yīng)為2H++2e-===H2↑,0.044 8 L/22.4 Lmol-1=0.002 mol。a極電極反應(yīng)為4OH--4e-===2H2O+O2↑,即氧氣的物質(zhì)的量為0.001 mol。b極上M+放電:M++e-===M,n(M+)=0.004 mol,則金屬的摩爾質(zhì)量M==108 gmol-1。
考點(diǎn) 電化學(xué)中的多池互聯(lián)
題點(diǎn) 多池互聯(lián)的綜合分析
19.(12分)常見的滴定實(shí)驗(yàn)有酸堿中和滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定等。
(1)酸堿中和滴定——用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液。某學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作如下:
A.用堿式滴定管取稀NaOH 25.00 mL,注入錐形瓶中,加入甲基橙做指示劑;
B.用待測(cè)定的溶液潤(rùn)洗堿式滴定管;
C.用蒸餾水洗凈滴定管;
D.將酸式滴定管用標(biāo)準(zhǔn)的HCl溶液潤(rùn)洗后,將標(biāo)準(zhǔn)液注入滴定管刻度“0”以上2~3 cm處,趕氣泡、調(diào)液面,再把滴定管固定好;
E.檢查滴定管是否漏水;
F.另取錐形瓶,再重復(fù)操作一次;
G.把錐形瓶放在滴定管下面,瓶下墊一張白紙,邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶,眼睛注視滴定管中液面的變化,并于終點(diǎn)時(shí)記下滴定管液面所在刻度;
上述操作步驟中有錯(cuò)誤的是________(填字母,下同),若將錯(cuò)誤更正,則整個(gè)滴定實(shí)驗(yàn)操作的正確順序是________________________。
(2)氧化還原滴定——葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測(cè)定。
葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑。測(cè)定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)的方案如下:
餾分…
注:實(shí)驗(yàn)中加入鹽酸的目的:將Na2S2O5全部轉(zhuǎn)化成SO2。
①滴定時(shí),I2溶液應(yīng)裝在______________(“酸”或“堿”)式滴定管中,滴定終點(diǎn)時(shí)滴定現(xiàn)象是______________________________________________________________。
②實(shí)驗(yàn)消耗標(biāo)準(zhǔn)I2溶液25.00 mL,所測(cè)樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)為____________gL-1。
③上述滴定過(guò)程中的原理為_______________________________________________________
_______________________________________________________(用離子方程式表示),
下列情形會(huì)造成測(cè)定結(jié)果偏高的是________。
A.滴定持續(xù)時(shí)間稍長(zhǎng),溶液中部分HI被空氣氧化
B.滴定前平視,滴定后俯視
C.盛裝標(biāo)準(zhǔn)I2溶液的滴定管用蒸餾水洗凈后,未潤(rùn)洗
D.滴定前滴定管尖嘴有氣泡,滴定后氣泡消失
(3)沉淀滴定——滴定劑和被滴定物的生成物比滴定劑與指示劑的生成物更難溶。
參考下表中的數(shù)據(jù),若用AgNO3滴定NaSCN溶液,可選用的指示劑是__________。
難溶物
AgCl
AgBr
AgCN
Ag2CrO4
AgSCN
顏色
白
淺黃
白
磚紅
白
Ksp
1.7710-10 mol2L-2
5.3510-13 mol2L-2
1.2110-16 mol2L-2
1.1210-12 mol3L-3
1.010-12 mol2L-2
A.NaCl B.NaBr
C.NaCN D.Na2CrO4
答案 (1)G ECBADGF(或ECDBAGF) (2)①酸 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蔚馊芤簳r(shí),溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色,且保持30 s內(nèi)不變色 ②0.16?、跾O2+I(xiàn)2+2H2O===SO+4H++2I- CD (3)D
解析 (1)中和滴定時(shí)眼睛應(yīng)注視錐形瓶中溶液顏色的變化,步驟G錯(cuò)誤,滴定實(shí)驗(yàn)有檢漏、洗滌、潤(rùn)洗、裝液、取待測(cè)液加指示劑、滴定等操作,所以操作順序應(yīng)為ECBADGF或ECDBAGF。(2)①I2溶液有氧化性,會(huì)腐蝕橡膠管,應(yīng)裝在酸式滴定管中,用淀粉做指示劑,在滴定終點(diǎn)時(shí),當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蔚馊芤簳r(shí),溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色,且保持30 s內(nèi)不變色;
②設(shè)100.00 mL葡萄酒中SO2的質(zhì)量為m g,根據(jù)SO2+2H2O+I(xiàn)2===H2SO4+2HI可得m=0.025 L0.010 00 molL-164 g mol-1=0.016 g。故該次實(shí)驗(yàn)測(cè)得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)為=0.16 gL-1;③滴定過(guò)程中的原理為SO2+I(xiàn)2+2H2O===H2SO4+2HI,其離子方程式為SO2+I(xiàn)2+2H2O===SO+4H++2I-。A項(xiàng),若有部分HI被空氣氧化,則消耗碘的量偏小,使測(cè)定結(jié)果偏低;B項(xiàng),滴定前平視,滴定后俯視,讀取的碘溶液的體積偏小,使測(cè)定結(jié)果偏低;C項(xiàng),盛裝標(biāo)準(zhǔn)I2溶液的滴定管用蒸餾水洗凈后,未潤(rùn)洗,所用的碘溶液的濃度偏低,消耗的碘溶液的體積偏大,使測(cè)定結(jié)果偏高;D項(xiàng),滴定前滴定管尖嘴有氣泡,滴定后氣泡消失,則消耗碘溶液的體積偏大,使測(cè)定結(jié)果偏高,故選CD。(3)若用AgNO3去滴定NaSCN溶液,可選用的滴定指示劑的物質(zhì)的溶解度應(yīng)比AgSCN大,且現(xiàn)象明顯,應(yīng)為Na2CrO4,混合物中有磚紅色沉淀生成。
考點(diǎn) 酸堿中和滴定原理的遷移應(yīng)用
題點(diǎn) 酸堿中和滴定、氧化還原滴定和沉淀滴定
20.(10分)下表是25 ℃時(shí)某些弱酸的電離平衡常數(shù)。
化學(xué)式
CH3COOH
HClO
H2CO3
H2C2O4
Ka /molL-1
Ka=1.810-5
Ka=3.010-8
Ka1=4.110-7
Ka2=5.610-11
Ka1=5.910-2
Ka2=6.410-5
(1)H2C2O4與含等物質(zhì)的量的KOH的溶液反應(yīng)后所得溶液呈酸性,該溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)開_____________________________________________________。
(2)pH相同的NaClO和CH3COOK溶液,其溶液的物質(zhì)的量濃度的大小關(guān)系是CH3COOK_____NaClO(填“>”“<”或“=”,下同),兩溶液中:[Na+]-[ClO-]__ ___[K+]-[CH3COO-]。若0.1 molL-1CH3COOH溶液與0.1 molL-1NaOH溶液等體積混合(忽略混合后溶液體積的變化),測(cè)得混合溶液的pH=8,則[Na+]-[CH3COO-]=____________。
(3)向0.1 molL-1 CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至[CH3COOH]∶[CH3COO-]=5∶9,此時(shí)溶液pH=____________。
(4)取10 mL pH=2的CH3COOH溶液,加入少量無(wú)水醋酸鈉固體(假設(shè)加入固體前后溶液體積保持不變),待固體溶解后,溶液中的比值將________(填“增大”“減小”或“無(wú)法確定”)。
(5)向碳酸鈉溶液中滴加少量氯水的離子方程式為_________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)[K+]>[HC2O]>[H+]>[C2O]>[OH-]
(2)> = 9.910-7 molL-1 (3)5 (4)減小 (5)Cl2+2CO+H2O===2HCO+Cl-+ClO-
解析 (1)H2C2O4與含等物質(zhì)的量的KOH溶液反應(yīng)后溶質(zhì)為KHC2O4,所得溶液呈酸性,則HC2O的電離程度大于其水解程度,再結(jié)合氫離子來(lái)自水的電離和草酸氫根離子的電離,則:[H+]>[C2O]>[OH-],溶液中離子濃度大?。篬K+]>[HC2O]>[H+]>[C2O]>[OH-]。
(2)根據(jù)電離平衡常數(shù)可知:酸性CH3COOH>HClO,則NaClO的水解程度大于CH3COOK,所以pH相同時(shí)CH3COOK的濃度大于NaClO;由于兩溶液的pH相同,則兩溶液中氫離子、氫氧根離子的濃度相同,根據(jù)電荷守恒可得[Na+]-[ClO-]=[OH-]-[H+]=[K+]-[CH3COO-];若0.1 molL-1CH3COOH溶液與0.1 molL-1NaOH溶液等體積混合,測(cè)得混合溶液的pH=8,溶液中電荷守恒:[Na+]+[H+]=[CH3COO-]+[OH-],則[Na+]-[CH3COO-]=[OH-]-[H+]=10-6-10-8 molL-1=9.910-7molL-1。
(3)根據(jù)醋酸的電離平衡常數(shù)表達(dá)式=1.810-5 molL-1,[CH3COOH]∶[CH3COO-]=5∶9,求出溶液中[H+]=1.810-5 molL-1=10-5 molL-1,pH=5。
(4)pH=2的CH3COOH溶液,加入少量無(wú)水醋酸鈉固體,CH3COOH的電離平衡向左移動(dòng),n(CH3COOH)增大,n(H+)減小,故減小。
(5)向碳酸鈉溶液中滴加少量的氯水,氯水中的鹽酸與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸氫鈉,次氯酸酸性強(qiáng)于碳酸氫根離子,反應(yīng)生成碳酸氫鈉,反應(yīng)離子方程式:Cl2+2CO+H2O===2HCO+Cl-+ClO-。
考點(diǎn) 電離平衡和水解平衡
題點(diǎn) 鹽類水解與相關(guān)知識(shí)的綜合
21.(10分)甲醇是重要的燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的主反應(yīng)如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3
回答下列問(wèn)題:
化學(xué)鍵
H—H
C—O
H—O
C—H
E/kJmol-1
436
343
1 076
465
413
(1)已知反應(yīng)①中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如上:
由此計(jì)算ΔH1=________kJmol-1,已知ΔH2=-58 kJmol-1,則ΔH3=________kJmol-1
(2)反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為_____________________;圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為______(填曲線標(biāo)記字母),其判斷理由是______________
________________________________________________________________________。
(3)合成氣的組成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60時(shí)體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。α(CO)值隨溫度升高而______(填“增大”或“減小”),其原因是____________
________________________________。圖2中的壓強(qiáng)由大到小為____________________,其判斷理由是__________________________________________。
答案 (1)-99 41 (2)K= a 反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)應(yīng)隨溫度升高變小 (3)減小 升高溫度時(shí),反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡向左移動(dòng),使得體系中CO的量增大;反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),平衡向右移動(dòng),使產(chǎn)生CO的量增大,總結(jié)果:隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率減小 p3>p2>p1 相同溫度下,由于反應(yīng)①為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率;而反應(yīng)③為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響,故增大壓強(qiáng)時(shí),有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高
解析 (1)ΔH=反應(yīng)物總鍵能-反應(yīng)產(chǎn)物總鍵能,故ΔH1=1 076 kJmol-1+2436 kJmol-1-(3413+343+465)kJmol-1=-99 kJmol-1。(2)反應(yīng)①正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,曲線a正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系。(3)由圖可知,壓強(qiáng)一定時(shí),隨溫度的升高,CO的轉(zhuǎn)化率減小,反應(yīng)①正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡體系中CO的量增大,反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),又使平衡體系中CO的量增大,總結(jié)果:隨溫度升高,CO的轉(zhuǎn)化率減??;相同溫度下,反應(yīng)③前后氣體分子數(shù)不變,壓強(qiáng)改變不影響其平衡移動(dòng),反應(yīng)①正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率增大,故增大壓強(qiáng)有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高,故壓強(qiáng):p3>p2>p1。
考點(diǎn) 反應(yīng)焓變的計(jì)算、化學(xué)平衡圖像
題點(diǎn) 反應(yīng)焓變計(jì)算的綜合、化學(xué)平衡圖像的綜合
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