資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
2025魯科版化學選擇性必修1
模塊綜合測評
一、選擇題:本題包括10小題,每小題2分,共計20分。每小題只有一個選項符合題意。
1.受全球低碳節能環保理念以及我國“雙碳”政策的影響,“地溝油”華麗變身,用于生產生物柴油。下列說法不合理的是(　　)
A.生物柴油不屬于化石能源
B.“地溝油”經過加工處理可用作生物柴油,實現了廚余垃圾的合理利用
C.生物柴油的燃燒需要點燃,屬于吸熱反應
D.生物柴油在燃燒過程中化學能主要轉化為熱能和光能
2.化學與生活息息相關,下列有關說法錯誤的是(　　)
A.用可溶性的鋁鹽或鐵鹽處理水中的懸浮物
B.銀制器物久置表面變暗與電化學腐蝕有關
C.為防止電池中的重金屬等污染土壤和水體,應積極開發廢電池的綜合利用技術
D.電熱水器用鎂棒防止加熱棒腐蝕,原理是犧牲陽極保護法
3.下列溶液一定呈中性的是(　　)
A.pH=7的溶液
B.KW=1.0×10-14mol2·L-2的溶液
C.(OH-)=KW
D.室溫下,pH=3的酸與pH=11的堿等體積混合后的溶液
4.(2024·濟南高二檢測)N2O和CO是環境污染性氣體,可在Pt2O+表面轉化為無害氣體,其反應原理為N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)　ΔH,有關化學反應的物質變化過程及能量變化過程如圖。下列說法不正確的是(　　)
A.ΔH=ΔH1+ΔH2
B.ΔH=-226 kJ·mol-1
C.該反應正反應的活化能小于逆反應的活化能
D.為了實現轉化需不斷向反應器中補充Pt2O+和Pt2
5.(2024·日照高二檢測)常溫時,下列各組溶液中的離子一定能夠大量共存的是(　　)
A.由水電離出的c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1的溶液中:Na+、Cl-、N、S
B.含有大量Al3+的溶液中:K+、Na+、C、HC
C.使甲基橙溶液變黃的溶液中:Fe2+、Mg2+、N、Cl-
D.c平(H+)=1.0×10-13 mol·L-1的溶液中:Na+、S2-、C、S
6.科學家積極探索新技術對CO2進行綜合利用,CO2可用來合成低碳烴:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。在容積為2 L的密閉剛性容器中,充入4 mol H2和1 mol CO2,測得溫度對CO2的平衡轉化率和催化劑催化效率的影響如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.平衡常數大小:K(N)>K(M)
B.其他條件不變,若不使用催化劑,則250 ℃時CO2的平衡轉化率可能位于點M1
C.250 ℃平衡狀態下,甲烷的物質的量分數為12.5%
D.250 ℃時,該反應的平衡常數K= L2·mol-2
7.鋁-石墨雙離子電池是一種全新的高效、低成本儲能電池,電池反應為AlLi+CxPF6Al+xC+Li++P,電池裝置如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.放電過程中,AlLi合金真正得電子的金屬是鋰
B.放電時鋰離子移向負極
C.充電時,陽極反應為xC+P-e-CxPF6
D.充電時,電路中每轉移1 mol 電子,陰極質量增加9 g
8.在稀硫酸與鋅反應制取氫氣的實驗中,探究加入硫酸銅溶液的量對氫氣生成速率的影響。實驗中Zn粒過量且顆粒大小相同,飽和硫酸銅溶液用量0~4.0 mL,保持溶液總體積為100.0 mL,記錄獲得相同體積(336 mL)的氣體所需時間,實驗結果如圖所示(氣體體積均轉化為標準狀況下)。據圖分析,下列說法不正確的是(　　)
A.飽和硫酸銅溶液用量過多不利于更快收集氫氣
B.a、c兩點對應的氫氣生成速率相等
C.b點對應的反應速率為v(H2SO4)=1.0×10-2 mol·L-1·s-1
D.d點可能是鋅置換出來的銅附著在鋅表面使鋅與硫酸溶液接觸面積減小,反應速率減慢
9.下列實驗操作、現象及根據現象得出的結論,都正確的是(　　)
選項 實驗操作 實驗現象 結論
A 用食醋浸泡水垢[水垢主要成分:CaCO3與Mg(OH)2] 水垢溶解,有無色氣泡產生 堿性: CH3COONa>Na2CO3
B 向濃度均為0.1 mol·L-1的NaCl和NaI混合溶液中滴加少量稀AgNO3溶液 先出現黃色沉淀 Ksp(AgI)>Ksp(AgCl)
C 向CH3COONa溶液中滴加酚酞,加熱 溶液紅色加深 水解是吸熱過程
D 用pH試紙測新制氯水的pH pH=3.0 氯水呈酸性
10.下列溶液中各微粒的濃度關系一定正確的是(　　)
A.25 ℃時,pH均為10的氨水與Ba(OH)2溶液中,溶質的物質的量濃度之比為2∶1
B.某溫度下,0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH=8,則c平(OH-)=10-6 mol·L-1
C.0.1 mol·L-1的HA溶液的pH=2,溶液中c平(H+)=c平(OH-)+c平(A-)
D.25 ℃時,pH=9的CH3COONa溶液與pH=9的氨水中,水電離出的c(OH-)之比為1∶1
二、選擇題:本題包括5小題,每小題4分,共計20分。每小題有一個或兩個選項符合題意。若正確答案只包括一個選項,多選時,該小題得0分;若正確答案包括兩個選項,只選一個且正確的得2分,選兩個且都正確的得滿分,但只要選錯一個,該小題就得0分。
11.100 ℃時,向某恒容密閉容器中加入1.6 mol·L-1的W后發生反應:2W(g)M(g),其中M的物質的量濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A.從反應開始到剛達到平衡時間段內,v(W)=0.02 mol·L-1·s-1　
B.a、b兩時刻生成W的速率:v(a)>v(b)
C.用W濃度變化值表示的ab、bc兩個時段內的反應速率:v(ab)>v(bc)=0
D.其他條件相同,起始時將0.2 mol·L-1氦氣與W混合,則反應達到平衡所需時間少于60 s
12.室溫下,Ka1(H2CO3)=10-6.38 mol·L-1、Ka2(H2CO3)=10-10.25 mol·L-1。Na2CO3和NaHCO3混合溶液具有控制酸堿平衡、供給細胞生存代謝所必需的能量和無機鹽成分等作用。室溫下,通過下列實驗探究一定濃度的Na2CO3和NaHCO3混合溶液的性質。
(1)實驗一:用pH計測得混合溶液的pH為10.25
(2)實驗二:向混合溶液中滴幾滴酚酞,加水稀釋,溶液紅色變淺
(3)實驗三:向混合溶液中通入過量的CO2,無明顯現象
(4)實驗四:向實驗三所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液,產生白色沉淀
下列有關說法正確的是(　　)
A.實驗一溶液中存在:c平(Na+)>c平(HC)=c平(C)
B.實驗二中隨蒸餾水的不斷加入,溶液中的值逐漸變小
C.實驗三所得溶液中存在c平(Na+)+c平(H+)=c平(C)+c平(HC)+c平(OH-)
D.實驗四反應的離子方程式為Ba2++CBaCO3↓
13.已知:A(g)+2B(g)3C(g)　ΔH<0,向一恒溫恒容的密閉容器中充入1 mol A和3 mol B發生反應,t1時達到平衡狀態Ⅰ,在t2時改變某一條件,t3時達到平衡狀態Ⅱ,正反應速率隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.容器內壓強不變,表明反應達到平衡
B.t2時改變的條件:向容器中加入C
C.平衡時A的體積分數:φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)
D.平衡常數K:K(Ⅱ)14.25 ℃時,將1.0 L m mol·L-1一元弱酸HA溶液與0.1 mol NaOH固體混合,使之充分反應。然后向該混合溶液中加入HA或NaA固體(忽略體積和溫度變化),引起溶液pH的變化如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A.該溫度下,HA的電離平衡常數Ka= mol·L-1
B.a點對應的混合溶液中c平(HA)>c平(Na+)>c平(OH-)
C.水的電離程度:c>b>a
D.當混合溶液呈中性時,c平(Na+)=c平(A-)>c平(H+)=c平(OH-)
15.工業上以SrSO4(s)為原料生產SrCO3(s),對其工藝條件進行研究。現有含SrSO4(s)的0.1 mol·L-1、1.0 mol·L-1Na2CO3溶液,含SrSO4(s)的0.1 mol·L-1、1.0 mol·L-1Na2SO4溶液。在一定pH范圍內,四種溶液中lg[c(Sr2+)/(mol·L-1)]隨pH的變化關系如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A.反應SrSO4(s)+C(aq)SrCO3(s)+S(aq)的平衡常數K=
B.a=-6.5
C.曲線④代表含SrCO3(s)的0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的變化曲線
D.對含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始濃度均為1.0 mol·L-1的混合溶液,pH≥7.7時才發生沉淀轉化
三、非選擇題:共4小題,共60分。
16.(14分)NaHSO4和NaHCO3是常見的酸式鹽,是水溶液中離子平衡部分重要的研究対象。請運用相關原理,回答下列有關問題。
(1)室溫下,pH=5的NaHSO4溶液中水的電離程度　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)pH=9的氨水中水的電離程度。　
(2)等體積、等物質的量濃度的NaHSO4與氨水混合后,溶液呈酸性的原因為 　　　　　　　 (用離子方程式表示)。
(3)室溫下,若一定量的NaHSO4溶液與氨水混合后,溶液pH=7,則c平(Na+)+c平(N)　　　　2c平(S),c平(Na+)　　　　　　　　c平(N)。(均選填“>”“<”或“=”)
(4)室溫下,用硫酸氫鈉與氫氧化鋇溶液制取硫酸鋇,若溶液中S恰好完全沉淀,則反應后溶液的pH　　　　　　(填“>”“<”或“=”)7。
(5)室溫下,0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH為8.4,同濃度的Na2CO3溶液的pH為11.4。上述溶液中,由NaHCO3水解產生的c(OH-)約是由Na2CO3水解產生的c(OH-)的　倍。
17.(14分)(2023·威海檢測)亞硫酸鹽是一種常見食品的添加劑。為檢驗某食品中亞硫酸鹽含量(通常以1 kg樣品中含SO2的質量計),某研究小組用“碘氧化還原滴定法”進行測定,實驗流程如下:
回答下列問題:
(1)碘標準液應選用　　　　　　　　(填“酸式”或“堿式”)滴定管盛裝,加注標準液之前必須對滴定管進行　　　　　　　　　　、洗滌、潤洗。
(2)錐形瓶內的指示劑為　　　　　　　　　　　,判斷達到滴定終點的依據是　　　　　　　　　　　　。
(3)下列操作會使測定結果偏高的有　　　　　。
A.起始讀數時平視,終點讀數時俯視
B.未用標準液潤洗滴定管
C.步驟①中用稀鹽酸代替稀硫酸
(4)若取樣品w g,按實驗方案測得消耗0.010 00 mol·L-1I2溶液V mL,則1 kg樣品中含SO2的質量是　　　　　　　　　　g(用含w、V的代數式表示)。
18.(17分)(2023·濰坊檢測)鎵、鍺相關物質具有明顯的軍民兩用屬性,2023年8月起,我國對鎵、鍺相關物質實施出口管制。從砷化鎵廢料(主要成分為GaAs、Fe2O3、SiO2和CaCO3)中回收鎵和砷的工藝流程如圖所示:
已知:Ga、Ga(OH)3的化學性質與Al、Al(OH)3類似。
回答下列問題:
(1)濾渣Ⅰ的主要成分:　　　　　　　　　　　;堿浸操作需要控制溫度為70 ℃,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)堿浸操作中GaAs被H2O2氧化,反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。每反應1 mol GaAs,轉移電子的數目為　　　　　　　　　　(用含NA的代數式表示)。
(3)該工藝得到的Na3AsO4·12H2O純度較低,可以通過　　　　　　　　　　　的方法進行提純。“旋流電積”所得“尾液”的溶質主要是　　　　　　　　　　　,可循環使用,提高效益。
(4)“旋流電積”用到了先進的水系鋅基電池,該電池采用了新型的A位K/Na摻雜Ni-Co-Zn-Mn鈣鈦礦氟化物(K/Na-NCZMF)電極材料,如圖所示(注明:0.1 M代表0.1 mol·L-1)。
該電池放電時,M極上含錳產物為　　　　　　　,N極的電極反應式:　　　　　　　　　　。
19.(15分)(2023·德州檢測)硫酸是一種重要的基礎化工產品,接觸法制硫酸中的關鍵工序是SO2的催化氧化:SO2(g)+O2(g)SO3(g)
ΔH=-98 kJ·mol-1。回答下列問題:
(1)釩催化劑參與反應的能量變化如圖(a)所示,V2O5(s)與SO2(g)反應生成VOSO4(s)和V2O4(s)的熱化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　。
圖(a)
圖(b)
(2)當SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始物質的量分數分別為7.5%、10.5%和82%時,在0.5 MPa、2.5 MPa和5.0 MPa壓強下,SO2平衡轉化率α隨溫度的變化如圖(b)所示。反應在5.0 MPa、550 ℃時的α=　　　　　　　　　　,判斷的依據是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。影響α的因素有　　　　　　　　　　　。
(3)將組成(物質的量分數)為2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的氣體通入反應器,在溫度t、壓強p條件下進行反應。平衡時,若SO2轉化率為α,則平衡時SO3壓強為　　　　　　　　　　　　　　,平衡常數Kp=　　　　　　　　(以分壓表示,分壓=總壓×物質的量分數)。
模塊綜合測評
1.C　解析 生物柴油是油脂反應產生的,油脂不屬于化石燃料,A正確;“地溝油”的主要成分是高級脂肪酸甘油酯,其經過加工處理可用作生物柴油,可以作燃料油使用,因此實現了廚余垃圾的合理利用,B正確;生物柴油的燃燒需要點燃,其燃燒反應屬于放熱反應,C錯誤;生物柴油在燃燒的過程中放出大量熱量,同時產生光,能量轉化主要是化學能轉化為熱能和光能,D正確。
2.B　解析 鋁鹽、鐵鹽都能水解生成對應的氫氧化物膠體,氫氧化物膠體具有吸附性,可吸附水中的懸浮物,A項正確;銀制器物久置表面變暗是由于金屬銀在空氣中與H2S、O2反應生成Ag2S,屬于化學腐蝕,B項錯誤;因為電池中的重金屬會污染土壤和水體,所以應大力支持回收電池及開發廢電池的綜合利用技術,C項正確;鎂比加熱棒中的金屬活潑,形成原電池時作負極,可防止加熱棒腐蝕,這是利用了犧牲陽極保護法的原理,D項正確。
3.C　解析 常溫下,pH=7的溶液呈中性,由于水的電離是吸熱反應,溫度升高,KW增大,中性溶液的pH<7,A項錯誤;KW與溫度有關,在常溫下,不管溶液呈酸性、堿性還是中性,KW=1.0×10-14 mol2·L-2,B項錯誤;KW=c平(H+)·c平(OH-),且(OH-)=KW,則氫離子與氫氧根離子濃度相等,溶液一定顯中性,C項正確;室溫下,pH=3的鹽酸與pH=11的NaOH溶液等體積混合,混合后溶液呈中性,而pH=3的醋酸與pH=11的NaOH溶液等體積混合后,所得溶液呈酸性,D項錯誤。
4.D　解析 ①N2O+Pt2O+Pt2+N2　ΔH1,②Pt2+COPt2O++CO2　ΔH2,結合蓋斯定律,①+②得到N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)　ΔH=ΔH1+ΔH2,A正確;由圖可知,反應物能量高于生成物的能量,反應為放熱反應,反應焓變ΔH=134 kJ·mol-1-360 kJ·mol-1=-226 kJ·mol-1,B正確;正反應活化能Ea=134 kJ·mol-1,小于逆反應活化能Eb=360 kJ·mol-1,C正確;反應過程中Pt2O+為催化劑,Pt2為中間產物,不需要補充,D錯誤。
5.D　解析 A項,由水電離出的c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1的溶液可能呈酸性,也可能呈堿性,N與OH-反應,S與H+反應,不能大量共存;B項,Al3+與C、HC發生相互促進的水解反應,不能大量共存;C項,使甲基橙溶液變黃的溶液可能呈酸性、中性或堿性,Fe2+、Mg2+與OH-反應,Fe2+、N在酸性條件下發生氧化還原反應,不能大量共存;D項,常溫時,c平(H+)=1.0×10-13 mol·L-1的溶液呈堿性,Na+、S2-、C、S之間互不反應,且都不與OH-反應,能夠大量共存。
6.C　解析 升高溫度二氧化碳的平衡轉化率降低,則升溫平衡逆向移動,所以M點化學平衡常數大于N點,A錯誤;由圖可知,其他條件不變,若不使用催化劑,則250 ℃時CO2的平衡轉化率應位于點M,B錯誤;M點時,CO2的平衡轉化率為50%,反應為
CO2(g) + 4H2(g) CH4(g) + 2H2O(g)
起始/mol 1 4 0 0
變化/mol 0.5 2 0.5 1
平衡/mol 0.5 2 0.5 1
CH4的物質的量分數為×100%=12.5%,C正確;平衡時c平(CH4)=0.25 mol·L-1,c平(H2O)=0.5 mol·L-1,c平(CO2)=0.25 mol·L-1,c平(H2)=1 mol·L-1,則K==0.25 L2·mol-2,D錯誤。
7.C　解析 根據電池反應AlLi+CxPF6Al+xC+Li++P可知,放電過程中,AlLi合金中鋰失電子發生氧化反應生成鋰離子,AlLi作負極,A錯誤;放電時CxPF6中P化合價降低發生還原反應,作正極。放電時鋰離子移向正極,B錯誤;充電時,陽極反應為xC+P-e-CxPF6,C正確;充電時,陰極上鋰離子得電子發生還原反應轉化為鋰:Al+e-+Li+AlLi,電路中每轉移1 mol電子,陰極生成1 mol AlLi,其質量增加為生成鋰的質量7 g,D錯誤。
8.C　解析 根據圖像可知,隨著飽和硫酸銅溶液的用量增加,化學反應速率先加快后減慢,則飽和硫酸銅溶液用量過多不利于更快收集氫氣,A項正確;a、c兩點對應的氫氣生成速率相等,B項正確;b點收集336 mL氫氣用時150 s,336 mL氫氣的物質的量為0.015 mol ,消耗硫酸0.015 mol ,則b點對應的反應速率為v(H2SO4)==1.0×10-3 mol·L-1·s-1,C項錯誤;d點,鋅置換出銅,鋅、銅和硫酸構成原電池,化學反應速率加快,但硫酸銅用量增多,鋅置換出來的銅附著在鋅表面,導致鋅與硫酸溶液接觸面積減小,反應速率減慢,D項正確。
9.C　解析 食醋能除水垢,醋酸與碳酸鈣反應生成二氧化碳,說明醋酸的酸性大于碳酸,故物質的量濃度相同時,CH3COONa堿性弱于Na2CO3,A錯誤;同類型的沉淀,溶度積小的沉淀先析出,故Ksp(AgI)10.C　解析 NH3·H2O是弱電解質,在水中部分電離,而Ba(OH)2是強電解質,在水中完全電離,故二者的物質的量濃度大于2∶1,A錯誤;題中未指明溫度,則不能使用KW=1×10-14 mol2·L-2進行相關計算,B錯誤;根據電荷守恒可得溶液中c平(H+)=c平(OH-)+c平(A-),C正確;25 ℃時,pH=9的CH3COONa溶液中,水電離出的c(OH-)==10-5 mol·L-1,pH=9的氨水中,水電離出的c(OH-)=c平(H+)=10-9 mol·L-1,故兩個溶液中水電離出的c(OH-)之比為104∶1,D錯誤。
11.BD　解析 根據圖中信息可知,從反應開始到剛達到平衡時間段內v(M)==0.01 mol·L-1·s-1,則v(W)=2v(M)=0.02 mol·L-1·s-1,A正確;隨著反應的進行,消耗的W的濃度越來越小,生成W的速率即逆反應速率越來越大,因此a、b兩時刻生成W的速率:v(a)v(bc)=0,C正確;其他條件相同,起始時將0.2 mol·L-1氦氣與W混合,與原平衡相比,W所占的分壓不變,則化學反應速率不變,反應達到平衡所需時間不變,D錯誤。
12.A　解析 Ka2(H2CO3)==10-10.25 mol·L-1,實驗一溶液的pH為10.25,c平(H+)=10-10.25 mol·L-1,則c平(HC)=c平(C),根據元素守恒,c平(Na+)>c平(HC)=c平(C),故A正確;向混合溶液中滴幾滴酚酞,加水稀釋,溶液紅色變淺,說明pH減小,氫離子濃度增大,Ka2(H2CO3)=不變,所以溶液中的值逐漸增大,故B錯誤;向混合溶液中通入過量的CO2,根據電荷守恒,溶液中c平(Na+)+c平(H+)=2c平(C)+c平(HC)+c平(OH-),故C錯誤;實驗三所得溶液中的溶質是碳酸氫鈉,滴加少量Ba(OH)2溶液生成碳酸鋇沉淀、碳酸鈉和水,反應的離子方程式為Ba2++2OH-+2HCBaCO3↓+C+2H2O,故D錯誤。
13.BC　解析 根據圖像可知,向恒溫恒容密閉容器中充入1 mol A和3 mol B發生反應,反應時間從開始到t1階段,正反應速率不斷減小,t1~t2時間段,正反應速率不變,反應達到平衡狀態,t2~t3時間段,改變條件使正反應速率逐漸增大,平衡向逆反應方向移動,t3時反應達到新的平衡狀態。
容器內發生的反應為A(g)+2B(g)3C(g),該反應是氣體分子數不變的可逆反應,所以在恒溫恒容條件下,氣體的壓強始終保持不變,則容器內壓強不變,不能說明反應達到平衡狀態,A錯誤;根據圖像變化曲線可知,t2時改變外界條件的瞬間v'正不變,隨著反應的進行v'正不斷增大,則說明反應向逆反應方向移動,且不是“突變”圖像,屬于“漸變”過程,所以排除溫度與催化劑等影響因素,改變的條件為向容器中加入C,B正確;最初加入體系中的A和B的物質的量的比值為1∶3,當向體系中加入C時,相當于按照物質的量的比值1∶2加入A和B,因此平衡時A的體積分數:φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ),C正確;因該反應在恒溫條件下進行,所以K保持不變,D錯誤。
14.A　解析 根據信息和守恒原理計算Ka、判斷粒子濃度大小。初始b點,c平(HA)+c平(A-)=m mol·L-1,c平(Na+)=0.1 mol·L-1,c平(H+)=10-4.3 mol·L-1。
信息 信息加工 結論
c點,pH=7,呈中性;溶質的物質的量:n(HA)=(m-0.1) mol,n(NaA)=0.2 mol 加入NaA固體,促進H2O的電離 c點呈中性,c平(H+)=c平(OH-)=10-7 mol·L-1,c平(Na+)=c平(A-)≈0.2 mol·L-1,D正確
a點,pH=3.1;溶質的物質的量:n(HA)=m mol,n(NaA)=0.1 mol 加入HA,抑制H2O的電離;c平(H+)>c平(OH-),則c平(Na+)b>a,C正確
a點,HA的電離程度較小,c平(HA)>c平(A-),所以c平(HA)>c平(Na+),B正確
a點,c平(HA)+c平(A-)=(m+0.1) mol·L-1,c平(Na+)=0.1 mol·L-1,c平(H+)=10-3.1 mol·L-1 c平(Na+)+c平(H+)=c平(A-)+c平(OH-),則c平(A-)≈0.1 mol·L-1,c平(HA)≈m mol·L-1 Ka= mol·L-1,A錯誤
試著根據c點、b點的數據分別進行計算,同樣可以得出Ka(HA)。
15.CD　解析 溶液pH變化,含SrSO4(s)的Na2SO4溶液中c平(S)不變,所以c平(Sr2+)幾乎不變,pH相同時,溶液中S越大,Sr2+濃度越小,所以曲線①代表含SrSO4(s)的0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液的變化曲線,曲線②代表含SrSO4(s)的1.0 mol·L-1Na2SO4溶液的變化曲線;碳酸是弱酸,溶液pH越小,溶液中C濃度越小,Sr2+濃度越大,pH相同時,1.0 mol·L-1Na2CO3溶液中C濃度大于0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液,則曲線③表示含SrCO3(s)的0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的變化曲線,曲線④表示含SrCO3(s)的1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液的變化曲線。反應SrSO4(s)+C(aq)SrCO3(s)+S(aq)的平衡常數K=,A正確;曲線①代表含SrSO4(s)的0.1 mol·L-1Na2SO4溶液的變化曲線,則SrSO4(s)的溶度積Ksp(SrSO4)=10—5.5 mol·L-1×0.1 mol·L-1=10—6.5 mol2·L-2,溫度不變,溶度積不變,曲線②在pH為7.7時,Sr2+的濃度為 mol·L-1=10—6.5 mol·L-1,則a為-6.5,B正確;曲線④表示含SrCO3(s)的1.0 mol·L-1Na2CO3溶液的變化曲線,C錯誤;曲線②與曲線④交于點(6.9,a),pH≥6.9時c平(Sr2+)降低,所以pH≥6.9時發生沉淀轉化,D錯誤。
16.答案 (1)=　
(2)N+H2ONH3·H2O+H+　
(3)=　=　
(4)>　
(5)10-3
解析 (1)pH=5的NaHSO4溶液中c平(H+)=10-5 mol·L-1,pH=9的氨水中c平(OH-)=10-5 mol·L-1,則二者抑制水的電離程度相等。
(2)等體積、等物質的量濃度的NaHSO4與氨水混合后,二者恰好完全反應生成等物質的量濃度的Na2SO4和(NH4)2SO4,Na2SO4是強酸強堿鹽、(NH4)2SO4是強酸弱堿鹽,N水解使溶液呈酸性,N水解的離子方程式為N+H2ONH3·H2O+H+。
(3)室溫下,溶液pH=7,呈中性,說明溶液中c平(H+)=c平(OH-),根據電荷守恒可得c平(Na+)+c平(N)=2c平(S),在NaHSO4溶液中加入氨水,則溶液中一直存在c平(Na+)=c平(S),因此溶液中c平(Na+)=c平(N)=c平(S)。
(4)NaHSO4和Ba(OH)2以物質的量之比1∶1反應,生成硫酸鋇、水和NaOH,溶液呈堿性,所以溶液的pH>7。
(5)0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH為8.4,c平(H+)=10-8.4 mol·L-1,所以c平(OH-)= mol·L-1=10-5.6 mol·L-1,同濃度的Na2CO3溶液的pH為11.4,c平(H+)=10-11.4 mol·L-1,所以c平(OH-)= mol·L-1=10-2.6 mol·L-1,則由NaHCO3水解產生的c(OH-)約是由Na2CO3水解產生的c(OH-)的=10-3倍。
17.答案 (1)酸式　檢漏(或查漏)　
(2)淀粉溶液　滴最后半滴碘標準液時,溶液由無色變為淺藍色,且半分鐘內不褪色　
(3)B　
(4)
解析 (1)滴定管使用前必須進行檢漏、洗滌、潤洗等準備工作,碘溶液具有氧化性,只能用酸式滴定管盛裝。
(2)碘遇淀粉變藍,用碘水進行滴定時應選擇淀粉作為指示劑,待測液變色后半分鐘內不變化方達到滴定終點。
(3)起始讀數時平視,終點讀數時俯視,會使標準液體積偏小,最終結果偏低;未用標準液潤洗滴定管,會把標準液稀釋,消耗標準液體積偏大,最終結果偏高;步驟①中用鹽酸代替硫酸,生成的SO2氣體中混有少量HCl,因SO2用堿液吸收后需再用鹽酸調節溶液至弱酸性,因此混合氣體中含有HCl對實驗結果無影響。
(4)滴定中反應為H2O+S+I2S+2I-+2H+,根據硫原子守恒及化學方程式可得n(SO2)=n(S)=n(I2)=0.010 00 mol·L-1×V×10-3L=V×10-5 mol ,因此1 kg樣品中含SO2的質量為×1 000 g= g。
18.答案 (1)Fe2O3、CaCO3　保持堿浸速率的同時,防止H2O2過度分解　
(2)GaAs+4H2O2+4NaOHNa[Ga(OH)4]+Na3AsO4+4H2O　8NA　
(3)重結晶　硫酸　
(4)MnO2、Mn3O4　Zn-2e-+4OH-[Zn(OH)4]2-
解析 由圖可知,向砷化鎵廢料中加入氫氧化鈉和過氧化氫混合溶液堿浸時,GaAs轉化為Na[Ga(OH)4]、Na3AsO4,SiO2轉化為Na2SiO3進入溶液,Fe2O3、CaCO3不溶解,過濾得到含有Fe2O3、CaCO3的濾渣Ⅰ和含有Na[Ga(OH)4]、Na3AsO4、Na2SiO3的浸出液;浸出液中加入稀硫酸調節溶液pH,Na[Ga(OH)4]、Na2SiO3轉化為Ga(OH)3、H2SiO3沉淀,過濾得到含有Ga(OH)3、H2SiO3的濾渣Ⅱ和含有Na3AsO4的濾液;向濾渣Ⅱ中加入稀硫酸,Ga(OH)3轉化為Ga2(SO4)3溶液,電解Ga2(SO4)3溶液生成Ga、O2和H2SO4;濾液經蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌、干燥得到Na3AsO4·12H2O。
(1)Fe2O3、CaCO3不溶解,過濾得到含有Fe2O3、CaCO3的濾渣Ⅰ。堿浸操作需要控制溫度為70 ℃,原因是此溫度在保證反應速率的同時,也可以防止過氧化氫過度分解。
(2)堿浸操作中GaAs被H2O2氧化,反應的化學方程式為GaAs+4H2O2+4NaOHNa[Ga(OH)4]+Na3AsO4+4H2O。每反應1 mol GaAs,整個反應轉移8NA個電子。
(3)若工藝得到的Na3AsO4·12H2O純度較低,可以通過重結晶的方法進行提純。
“旋流電積”時,Ga2(SO4)3溶液電解生成Ga、O2和H2SO4,所以“尾液”溶質主要是H2SO4,可進行循環利用,提高經濟效益。
(4)由圖知,該電池放電時,M極上含錳產物為MnO2、Mn3O4;N極發生的電極反應式為Zn-2e-+4OH-[Zn(OH)4]2-。
19.答案 (1)2V2O5(s)+2SO2(g)2VOSO4(s)+V2O4(s)　ΔH=-351 kJ·mol-1　
(2)0.975　該反應氣體分子數減少,增大壓強,α增大,5.0 MPa>2.5 MPa=p2,所以p1=5.0 MPa,由圖知,反應在5.0 MPa、550 ℃時SO2的平衡轉化率為0.975。　反應物(SO2和O2)的起始濃度(組成)、溫度、壓強　
(3)
解析 (1)由題中信息可知:
①SO2(g)+O2(g)SO3(g)　ΔH=-98 kJ·mol-1
②V2O4(s)+SO3(g)V2O5(s)+SO2(g)　ΔH2=-24 kJ·mol-1
③V2O4(s)+2SO3(g)2VOSO4(s)　ΔH1=-399 kJ·mol-1
根據蓋斯定律可知,③-②×2得2V2O5(s)+2SO2(g)2VOSO4(s)+V2O4(s),則ΔH=ΔH1-2ΔH2=(-399 kJ·mol-1)-(-24 kJ·mol-1)×2=-351 kJ·mol-1,所以該反應的熱化學方程式為2V2O5(s)+2SO2(g)2VOSO4(s)+V2O4(s)　ΔH=-351 kJ·mol-1。
(2)SO2(g)+O2(g)SO3(g),該反應是一個氣體分子數減少的放熱反應,故增大壓強可以使化學平衡向正反應方向移動,因此在相同溫度下,壓強越大,SO2的平衡轉化率越大,則該反應在550 ℃、壓強為5.0 MPa條件下,SO2的平衡轉化率一定高于相同溫度下、壓強為2.5 MPa的轉化率。由圖中數據可知,p1=5.0 MPa、550 ℃時,α=0.975。
影響α的因素就是影響化學平衡移動的因素,主要有反應物(SO2和O2)的濃度、溫度、壓強等。
(3)假設原氣體的物質的量為100 mol ,則SO2、O2和N2的物質的量分別為2m mol 、m mol 和q mol ,2m+m+q=3m+q=100,SO2的平衡轉化率為α,則有下列關系:
SO2 　+　 O2 SO3
起始量/mol 2m m 0
變化量/mol 2mα mα 2mα
平衡量/mol 2m(1-α) m(1-α) 2mα
平衡時氣體的總物質的量n(總)=2m(1-α) mol +m(1-α) mol +2mα mol +q mol=(100-mα) mol,該反應在恒壓容器中進行,因此,SO3、SO2、O2的平衡分壓:p(SO3)=、p(SO2)=、p(O2)=,在該條件下,SO2(g)+O2(g)SO3(g)的Kp=。
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