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全書綜合測(cè)評(píng)
注意事項(xiàng)
1.全卷滿分100分。考試用時(shí)90分鐘。
2.可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量:H 1　C 12　N 14　O 16　Na 23　Cl 35.5K 39　Mn 55　Fe 56　Co 59　Cu 64　Zn 65　Ag 108　I 127　Ba 137Pb 207。
一、選擇題(本題共10小題,每小題2分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.化學(xué)與生產(chǎn)、生活和社會(huì)發(fā)展密切相關(guān),下列敘述正確的是 (　　)
A.問天實(shí)驗(yàn)艙搭載了柔性太陽(yáng)翼,太陽(yáng)翼是一種將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的新型原電池裝置
B.國(guó)家速滑館“冰絲帶”采用了CO2制冰技術(shù),比氟利昂更加環(huán)保
C.草木灰(含K2CO3)與銨態(tài)氮肥混合施用,有利于促進(jìn)農(nóng)作物對(duì)肥料的吸收
D.葛洪所著《抱樸子》中“丹砂(HgS)燒之成水銀,積變又還成丹砂”,二者為可逆反應(yīng)
2.某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn),探究反應(yīng)中的能量變化。下列判斷正確的是 (　　)
A.實(shí)驗(yàn)過程中,a、b、c中溫度計(jì)讀數(shù)均增大
B.將實(shí)驗(yàn)a中的鋁片更換為等質(zhì)量的鋁粉后釋放出的熱量有所增加
C.實(shí)驗(yàn)b中用玻璃棒攪拌的目的是使反應(yīng)的焓變?cè)龃?br/>D.實(shí)驗(yàn)c中若用NaOH固體測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱,則測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)值偏高
3.下列實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及解釋或結(jié)論都正確且有因果關(guān)系的是 (　　)
選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 解釋或結(jié)論
A FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+ 3KCl平衡體系中加入KCl晶體 溶液顏色變淺 加入生成物,該化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
B 常溫下,用pH計(jì)測(cè)定1 mol·L-1 CH3COONH4溶液的pH 測(cè)得pH=7 CH3COONH4溶液對(duì)水的電離程度無影響
C 將硫酸鋁溶液加入天然水(含HC)中,攪拌,靜置 水變澄清,絮狀沉淀下沉到底部 Al3+的水解與天然水中HC的水解互相促進(jìn),生成Al(OH)3膠體
D 用pH試紙測(cè)得相同濃度的NaClO溶液、NaNO2溶液的pH NaClO溶液的pH約為9,NaNO2溶液的pH約為8 HNO2的酸性比HClO強(qiáng)
4.在指定溶液中下列離子可能大量共存的是 (　　)
A.透明澄清的溶液:N
B.能使甲基橙變紅的溶液:Na+、Ca2+、[Al(OH)4]-、Cl-
C.c(ClO-)=0.1 mol/L的溶液:K+、Na+、C、S2-
D.加入Al能放出H2的溶液:Na+、N
5.下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)不能證明CH3COOH是弱電解質(zhì)的是 (　　)
A.相同pH的CH3COOH溶液和鹽酸分別與顆粒大小相同的鋅反應(yīng)時(shí),產(chǎn)生H2的起始速率相等
B.相同pH、相同體積的鹽酸和CH3COOH溶液中和同濃度NaOH溶液的能力:CH3COOH溶液>鹽酸
C.常溫下,將pH=1的CH3COOH溶液加水稀釋,使其體積變?yōu)樵瓉淼? 000倍,測(cè)得pH<4
D.常溫下,CH3COOH溶液的導(dǎo)電性比同物質(zhì)的量濃度的鹽酸弱
6.研究表明N2O與CO在Fe+作用下發(fā)生可逆反應(yīng)的能量變化及反應(yīng)歷程如圖所示。下列說法不正確的是 (　　)
A.反應(yīng)中Fe+是催化劑,FeO+是中間產(chǎn)物
B.總反應(yīng)速率由反應(yīng)②的速率決定
C.升高溫度,總反應(yīng)的平衡常數(shù)K減小
D.當(dāng)有14 g N2生成時(shí),轉(zhuǎn)移1 mol e-
7.為循環(huán)利用空間站航天員呼出的二氧化碳并為航天員提供氧氣,我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種裝置(如圖所示),實(shí)現(xiàn)了“太陽(yáng)能→電能→化學(xué)能”的轉(zhuǎn)化,總反應(yīng)為2CO2 2CO+O2。下列說法正確的是 (　　)
A.Y電極連接的是太陽(yáng)能電池的正極
B.Z離子是OH-,離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜
C.X電極上的電極反應(yīng)式為4OH--4e- 2H2O+O2↑
D.電路中每轉(zhuǎn)移4 mol電子,可向空間站供氧22.4 L
8.Ka、KW、Kh、Ksp分別表示電離常數(shù)、水的離子積常數(shù)、水解常數(shù)、溶度積常數(shù),下列判斷不正確的是 (　　)
A.室溫下Ka(HClO)B.c(H+)=的溶液任何溫度下均為中性
C.已知25 ℃時(shí),AgCl和磚紅色沉淀Ag2CrO4的Ksp分別為1.8×10-10 mol2/L2和2.0×10-12 mol3/L3,則用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Cl-時(shí),可采用K2CrO4為指示劑
D.某溫度下,一元弱酸HA的Ka越小,則NaA的Kh越大
9.已知常溫下,向20 mL 0.1 mol/L HA溶液中滴入0.1 mol/L的NaOH溶液,所得滴定曲線如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
A.HA為一元弱酸,其電離平衡常數(shù)的數(shù)量級(jí)為10-5
B.b點(diǎn)各微粒物質(zhì)的量濃度的關(guān)系是:c(A-)+2c(H+)=2c(OH-)+c(HA)
C.c點(diǎn)存在關(guān)系式:c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.若d點(diǎn)溶液的pH=8.4,則由水電離出的c(H+)=10-8.4 mol/L
10.為探究溫度對(duì)H2(g)+I2(g) 2HI(g)的影響,其他條件相同時(shí),將1 mol H2(g)和1 mol I2(g)充入體積為2 L的恒容密閉容器中,測(cè)得HI(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
時(shí)間/min 0 20 40 60 80 100
HI(g)的物質(zhì) 的量分?jǐn)?shù) T1 0 0.50 0.68 0.76 0.80 0.80
T2 0 0.60 0.72 0.75 0.75 0.75
下列說法正確的是 (　　)
A.T1溫度下,該反應(yīng)可能在70 min時(shí)已達(dá)到平衡狀態(tài)
B.T2溫度下,0~20 min內(nèi)用H2表示的平均反應(yīng)速率為0.03 mol·L-1·min-1
C.由表中數(shù)據(jù)推測(cè),T1D.由表中數(shù)據(jù)可知,溫度越高,該化學(xué)反應(yīng)的限度越大
二、選擇題(本題共5小題,每小題4分,共20分。每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意,全部選對(duì)得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)
11.在一體積不變的密閉容器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng):Fe2O3(s)+2NH3(g) 2Fe(s)+N2(g)+3H2O(g)　ΔH,實(shí)驗(yàn)測(cè)得化學(xué)平衡時(shí)的有關(guān)變化曲線如圖所示。已知:平衡常數(shù)可用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,氣體分壓=氣體總壓×氣體物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。下列說法不正確的是 (　　)
A.NH3是正反應(yīng)的還原劑
B.氣體壓強(qiáng):p2>p1
C.平衡后再充入一定量NH3,則平衡正向移動(dòng),NH3的體積分?jǐn)?shù)減小
D.M點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp=
12.我國(guó)科學(xué)家研發(fā)了一種水系可逆Zn-CO2電池,將兩組陰離子、陽(yáng)離子復(fù)合膜反向放置分隔兩室電解液,充電、放電時(shí),復(fù)合膜層間的H2O解離成H+和OH-,工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是 (　　)
A.a膜是陽(yáng)離子交換膜,b膜是陰離子交換膜
B.放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn+4OH--2e- Zn(OH
C.充電時(shí)CO2在多孔Pd納米片表面轉(zhuǎn)化為甲酸
D.外電路中每通過1 mol電子,復(fù)合膜層間有2 mol H2O解離
13.某溫度下,分別向20 mL濃度均為x mol·L-1的NaCl和Na2CrO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 AgNO3溶液,滴加過程中-lgc(Cl-)和-lgc(Cr)與AgNO3溶液的體積關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是 (　　)
A.x=0.1
B.曲線Ⅰ代表NaCl溶液
C.Ksp(Ag2CrO4)約為2×10-8 mol3·L-3
D.y=9
14.常溫下,向10 mL 0.1 mol·L-1 HX溶液中逐滴加入x mol·L-1氨水,導(dǎo)電能力、pH與V(NH3·H2O)的關(guān)系變化如圖所示(假設(shè)反應(yīng)過程中溫度不變)。下列分析錯(cuò)誤的是 (　　)
A.水的電離程度:a點(diǎn)>b點(diǎn)
B.x=0.1,該溫度下的Kb(NH3·H2O)≈10-4.6 mol·L-1
C.該溫度下反應(yīng)HX(aq)+NH3·H2O(aq) N(aq)+X-(aq)+H2O(l)的平衡常數(shù)為104.8
D.a點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中存在c(HX)+c(H+)=c(X-)+2c(NH3·H2O)+2c(OH-)
15.常溫下,在10 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液的pH逐漸降低,此時(shí)溶液中含碳微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化如圖所示(CO2因逸出未畫出,忽略因氣體逸出引起的溶液體積變化),下列說法正確的是 (　　)
A.在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(C)+c(HC)+c(OH-)
B.當(dāng)溶液的pH為7時(shí),溶液的總體積為20 mL
C.在B點(diǎn)所示的溶液中,濃度最大的離子是HC
D.在A點(diǎn)所示的溶液中:c(C)=c(HC)>c(OH-)>c(H+)
三、非選擇題(本題共5小題,共60分)
16.(12分)Ⅰ.常溫下,0.1 mol·L-1 NaHB溶液中存在的離子有Na+、B2-、HB-、H+、OH-,存在的分子只有H2O,且c(H+)=0.01 mol·L-1,則:
(1)①寫出酸H2B的電離方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②常溫下,0.1 mol·L-1 H2B溶液中c(H+)　　　(填“>”“<”或“=”)0.11 mol·L-1。簡(jiǎn)述理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)t ℃時(shí),已知0.1 mol·L-1 HCl溶液中c(OH-)=1×10-12 mol·L-1,現(xiàn)將0.2 mol·L-1的硫酸氫鈉和等濃度的氫氧化鋇溶液等體積混合,充分反應(yīng)后溶液的pH=　　　。
Ⅱ.(3)①25 ℃時(shí),部分物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如表所示。
弱酸 CH3COOH H2C2O4 H2S
電離平衡常數(shù)/ (mol·L-1) 1.8×10-5 K1=5.4×10-2 K2=5.4×10-5 K1=1.3×10-7 K2=7.1×10-15
下列微粒能大量共存的是　　　。
A.CH3COOH、C2、CH3COO-
②常溫下,等物質(zhì)的量濃度的CH3COONa、Na2C2O4、NaHS三種溶液的pH由小到大的順序是　　　　　　　　　　　　。
17.(10分)CO2甲烷化是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑。已知合成塔內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)有:Ⅰ.CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)　ΔH1;Ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　ΔH2>0;Ⅲ.CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)　ΔH3<0。
回答下列問題:
(1)圖1為催化劑M催化反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程。根據(jù)圖1中能量變化情況,求算ΔH1=　　　　kJ·mol-1(列式表示);反應(yīng)　　　　(填“ⅰ”或“ⅱ”)決定了反應(yīng)Ⅰ正反應(yīng)速率的快慢。
(2)反應(yīng)Ⅱ的正、逆反應(yīng)速率可分別表示為v正=k正c(CO2)·c(H2),v逆=k逆c(CO)·c(H2O),k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù)。T ℃,在一恒容密閉容器中加入等物質(zhì)的量的CO2(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,測(cè)得H2O(g)和H2(g)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖2所示,則M點(diǎn)時(shí),v正∶v逆=　　　　。
圖1　圖2
(3)保持CO2和H2體積比為1∶4向合成塔內(nèi)投料,發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。
下列關(guān)于合成塔內(nèi)反應(yīng)體系,說法錯(cuò)誤的是　　　　(填字母)。
A.降低反應(yīng)溫度,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反應(yīng)速率都減小
B.選用合適的催化劑能提高甲烷的選擇性
C.其他條件不變時(shí),增大CO2和H2的投料比,可提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率
D.及時(shí)分離出水蒸氣,可提高原料的利用率
18.(12分)一種MOF衍生的Zn/Co共摻雜MnO/C微球作為正極和Ti3C2/Zn作為負(fù)極的水系鋅離子電池工作原理如圖所示。已知:錳、鋅、鈷的金屬活動(dòng)性依次減弱;電池效率等于正極上得到電子總數(shù)與負(fù)極上失去電子總數(shù)之比。
回答下列問題:
(1)電勢(shì):a極　　　(填“>”“<”或“=”)b極。
(2)已知b極質(zhì)量減輕13.0 g時(shí)a極凈增8.26 g,該電池效率為　　　　　　　　　　　　　　。
(3)用該電池電解含Na2PbCl4的電解液(PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中得到),電解Na2PbCl4溶液生成Pb的裝置如圖所示。
①寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式:　　　　　　　　　　　　　。
②電解過程中,Na2PbCl4的量不斷減少,為了得到更多的Pb,應(yīng)該向　　　　(填“陰”或“陽(yáng)”)極室加入　　　　(填化學(xué)式)。
(4)若用該電池做電解池的電源,使用惰性電極通過電解NH4HSO4溶液產(chǎn)生(NH4)2S2O8,再與水反應(yīng)得到H2O2,其中生成的NH4HSO4可以循環(huán)使用。
①陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為　　　　　　　　　　。
②制備H2O2的總反應(yīng)方程式為　　　　　　　　　　　　　　。
19.(14分)食鹽中加入碘酸鉀(KIO3)是防治碘缺乏病的主要措施之一,實(shí)驗(yàn)室常用KClO3直接氧化法制備KIO3。其具體制備和提純過程如下:
Ⅰ.稱取13.5 g KClO3,用50 mL的溫水溶解。
Ⅱ.向Ⅰ中溶液中加入16 g I2(稍過量),加熱溶液并保持溫度在80~90 ℃,加入1 L濃HNO3,不斷攪拌,逐氯。
Ⅲ.反應(yīng)趨于平衡之后,煮沸溶液,將氯全部逐出。上述過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:6I2+11KClO3+3H2O 6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。
Ⅳ.將溶液經(jīng)過一系列操作后制得KH(IO3)2晶體。
Ⅴ.將制得的KH(IO3)2晶體溶于60 mL熱水中,加入適量KOH。冷卻后將得到的KIO3晶體進(jìn)行反復(fù)重結(jié)晶,最后在120~140 ℃下進(jìn)行干燥,最終得到高純度KIO3晶體10.71 g。
回答下列問題:
(1)以上步驟中使用的部分儀器如下。其中儀器a的名稱是　　　　　。
(2)步驟Ⅱ中可選用　　　　　方式將溶液加熱并保溫;其中在酸化溶液時(shí)加入濃HNO3而不用濃鹽酸的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)步驟Ⅳ中的一系列操作為　　　　　、　　　　　、過濾、洗滌、干燥;判斷晶體已經(jīng)洗滌干凈的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)步驟Ⅴ中加入KOH過程中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　。
(5)將所得的10.71 g KIO3晶體配成100 mL溶液。在CO2氣氛保護(hù)下,向錐形瓶中加入鹽酸酸化的0.150 0 mol·L-1 SnCl2溶液20.00 mL,用所配KIO3溶液進(jìn)行滴定,以淀粉溶液作指示劑,在滴定過程中I被還原為I-,Sn2+被氧化為Sn4+。滴定終點(diǎn)時(shí)共消耗KIO3溶液20.00 mL。
①滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②上述KIO3晶體的純度為　　　　　%(保留1位小數(shù))。
20.(12分)以輝銻礦(主要成分為Sb2S3,還含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)為原料制備金屬銻的工藝流程如圖所示:
已知:①浸出液中除含過量鹽酸和SbCl5外,還含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等;②常溫下:Ksp(CuS)=1.27×10-36 mol2/L2,Ksp(PbS)=9.04×10-29 mol2/L2;③溶液中離子濃度小于1.0×10-5 mol/L時(shí),認(rèn)為該離子沉淀完全。
(1)濾渣1中除了S之外,還有　　　　(填化學(xué)式)。
(2)“浸出”時(shí),Sb2S3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)該生產(chǎn)流程能實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用的物質(zhì)是　　　　　　(填化學(xué)式)。
(4)常溫下,“除銅、鉛”時(shí),Cu2+和Pb2+均沉淀完全,此時(shí)溶液中的c(S2-)不低于　　　　。所加Na2S也不宜過多,其原因?yàn)椤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?
(5)“除砷”時(shí)有H3PO3生成,該反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案與解析
1.B 2.D 3.C 4.A 5.A 6.B 7.C 8.A
9.A 10.C 11.C 12.CD 13.CD 14.AD 15.D
1.B　太陽(yáng)翼將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,而原電池裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故太陽(yáng)翼不屬于原電池裝置,A錯(cuò)誤;氟利昂能破壞臭氧層,國(guó)家速滑館“冰絲帶”采用了CO2制冰技術(shù),更加環(huán)保,B正確;草木灰與銨態(tài)氮肥混合施用,C會(huì)發(fā)生互相促進(jìn)的水解反應(yīng)而降低肥效,C錯(cuò)誤;“丹砂燒之成水銀”涉及的反應(yīng)為HgS Hg+S,“積變又還成丹砂”涉及的反應(yīng)為Hg+S HgS,兩個(gè)過程的反應(yīng)條件不同,不屬于可逆反應(yīng),D錯(cuò)誤。
2.D　Al和鹽酸反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)均為放熱反應(yīng),Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl固體反應(yīng)吸熱,隨反應(yīng)進(jìn)行b中溫度計(jì)讀數(shù)減小,A錯(cuò)誤;等質(zhì)量的鋁粉和鋁片分別和鹽酸反應(yīng)釋放出的熱量一樣多,B錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)b中用玻璃棒攪拌的目的是使反應(yīng)充分進(jìn)行,不會(huì)改變反應(yīng)的焓變,C錯(cuò)誤;NaOH固體溶解放出熱量,則用NaOH固體測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱,測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)值偏高,D正確。
3.C　A項(xiàng),氯化鉀對(duì)平衡移動(dòng)無影響,不符合題意;B項(xiàng),1 mol·L-1 CH3COONH4溶液的pH=7,說明醋酸根離子和銨根離子的水解程度相同,水解促進(jìn)水的電離,不符合題意;C項(xiàng),Al3+的水解與天然水中HC的水解互相促進(jìn),生成Al(OH)3膠體,吸附雜質(zhì),則水變澄清,絮狀沉淀下沉至底部,符合題意;D項(xiàng),NaClO具有氧化性,會(huì)漂白試紙,所以不能用pH試紙測(cè)定其溶液的pH,不符合題意。
4.A　透明澄清的溶液中,N相互之間不反應(yīng),可能大量共存,A正確;能使甲基橙變紅的溶液顯酸性,[Al(OH)4]-和H+能反應(yīng),B錯(cuò)誤;ClO-具有氧化性,ClO-和S2-不能大量共存,C錯(cuò)誤;加入Al能放出H2的溶液可能是強(qiáng)堿性溶液也可能是酸性溶液,若為強(qiáng)堿性溶液,N和OH-不能大量共存,若為酸性溶液,HNO3與Al反應(yīng)不會(huì)生成H2,D錯(cuò)誤。
5.A　CH3COOH溶液和鹽酸的pH相同,起始時(shí)兩溶液中氫離子濃度相同,則分別與顆粒大小相同的鋅反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生H2的起始速率相等,無法證明CH3COOH為弱電解質(zhì),A符合題意;相同pH、相同體積的鹽酸和CH3COOH溶液中和同濃度的NaOH溶液時(shí),醋酸中和NaOH溶液的能力強(qiáng),則醋酸的物質(zhì)的量濃度大于鹽酸,說明醋酸部分電離,為弱電解質(zhì),B不符合題意;常溫下,將pH=1的CH3COOH溶液加水稀釋,使其體積變?yōu)樵瓉淼? 000倍,測(cè)得其pH<4,說明稀釋過程中醋酸繼續(xù)電離,能夠證明醋酸為弱電解質(zhì),C不符合題意;在相同條件下,CH3COOH溶液的導(dǎo)電性比物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸弱,說明醋酸在溶液中不能完全電離,能夠證明醋酸為弱電解質(zhì),D不符合題意。
6.B　由題圖可知,Fe+先轉(zhuǎn)化為FeO+,FeO+后續(xù)又轉(zhuǎn)化為Fe+,因此Fe+是催化劑,FeO+是中間產(chǎn)物,A項(xiàng)正確;由題圖可知,反應(yīng)①的活化能高于反應(yīng)②,因此反應(yīng)①的速率較慢,則總反應(yīng)速率由反應(yīng)①的速率決定,B項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)物的總能量高于生成物總能量,總反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),總反應(yīng)的平衡常數(shù)K減小,C項(xiàng)正確;總反應(yīng)方程式為N2O+CO CO2+N2,氮元素化合價(jià)從+1價(jià)降低至0價(jià),當(dāng)有14 g(0.5 mol)N2生成時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.5 mol×2=1 mol,D項(xiàng)正確。
7.C　根據(jù)圖中電子的流向可知,X極為陽(yáng)極,與太陽(yáng)能電池正極相連,Y極(陰極)上CO2得電子生成CO,應(yīng)與太陽(yáng)能電池負(fù)極相連,A錯(cuò)誤;Y極的電極反應(yīng)式為CO2+H2O+2e- CO+2OH-,Y電極生成的OH-通過陰離子交換膜向X極遷移,B錯(cuò)誤;根據(jù)總反應(yīng)及Y極的電極反應(yīng)可知陽(yáng)極(X極)上OH-放電,其電極反應(yīng)式為4OH--4e- 2H2O+O2↑,C正確;電路中每轉(zhuǎn)移4 mol電子,可生成1 mol O2,標(biāo)準(zhǔn)狀況下1 mol O2的體積為22.4 L,題中未指明氣體所處狀況,D錯(cuò)誤。
8.A　室溫下Ka(HClO)HClO,弱酸的電離度不僅和弱酸本身有關(guān),還和濃度等有關(guān),故CH3COOH的電離度不一定比HClO的大,A錯(cuò)誤;c(H+)=的溶液中,c平(OH-)=,則c平(H+)=c平(OH-),溶液一定呈中性,B正確;當(dāng)溶液中離子濃度小于1.0×10-5 mol/L時(shí)認(rèn)為沉淀完全,Cl-恰好沉淀完全時(shí),c平(Ag+)= mol/L=1.8×10-5 mol/L,此時(shí)溶液中c平(Cr)= mol/L≈6.17×10-3 mol/L>1.0×10-5 mol/L,即可采用K2CrO4為指示劑,C正確;某溫度下,一元弱酸HA的Ka越小,則A-和H+結(jié)合就越容易,則NaA越易水解,水解常數(shù)Kh越大,D正確。
9.A　圖像中的關(guān)鍵點(diǎn)分析如下所示:
10.C　由題中表格數(shù)據(jù)可知T1溫度下,每間隔20 min,HI的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增加的量逐漸減小,反應(yīng)從40~60 min,HI的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化量為0.08,則50~60 min,HI的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化量應(yīng)小于0.04,60~70 min,HI的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增加的量也小于0.04,故70 min時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),A錯(cuò)誤;T2溫度下,0~20 min內(nèi)HI的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增加0.60,即反應(yīng)中生成了1.2 mol HI,消耗0.6 mol H2,則用H2表示的平均反應(yīng)速率v(H2)==0.015 mol·L-1·min-1,B錯(cuò)誤;其他條件相同,T2溫度下,反應(yīng)更快達(dá)到平衡狀態(tài),從而可推斷溫度:T111.C　正反應(yīng)中,由NH3轉(zhuǎn)化為N2,N由-3價(jià)變?yōu)?價(jià),NH3是正反應(yīng)的還原劑,A正確;由于Fe2O3(s)+2NH3(g) 2Fe(s)+N2(g)+3H2O(g)是反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng),相同溫度下,加壓平衡逆向移動(dòng),氨的體積分?jǐn)?shù)增大,故氣體壓強(qiáng):p2>p1,B正確;平衡后再充入一定量NH3,容器體積不變,NH3的濃度增大,平衡正向移動(dòng),達(dá)新的平衡后NH3的體積分?jǐn)?shù)較原來大,C錯(cuò)誤;假設(shè)1 400 K時(shí)起始加入一定量Fe2O3(s)和2 mol NH3,平衡時(shí)生成N2的物質(zhì)的量為x mol,列三段式如下:
Fe2O3(s)+2NH3(g) 2Fe(s)+N2(g)+3H2O(g)
起始量(mol): 2 0 0
變化量(mol): 2x x 3x
平衡量(mol): 2-2x x 3x
M點(diǎn)時(shí)氨氣的體積分?jǐn)?shù)為25%,得到=0.25,解得x=0.6,則平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為3.2 mol,圖中M點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp=,D正確。
12.CD　由題圖可知,H2O解離出的H+通過a膜移向電解質(zhì)溶液,H2O解離出的OH-通過b膜移向電解質(zhì)溶液,故a膜是陽(yáng)離子交換膜,b膜是陰離子交換膜,A正確;放電時(shí),鋅為負(fù)極,鋅在負(fù)極失去電子,電極反應(yīng)式為Zn+4OH--2e- Zn(OH,B正確;放電時(shí),多孔Pd納米片為正極,CO2在正極得到電子轉(zhuǎn)化為甲酸,電極反應(yīng)式為CO2+2H++2e- HCOOH,C錯(cuò)誤;復(fù)合膜層間的H2O解離成H+和OH-,外電路中每通過1 mol電子,復(fù)合膜層間有1 mol H2O解離,D錯(cuò)誤。
13.CD　
根據(jù)圖像可知,未滴加AgNO3溶液時(shí)-lg c(Cl-)、-lg c(Cr)均為1,則NaCl和Na2CrO4溶液濃度均為0.1 mol·L-1,即x=0.1,故A正確;1 mol Cl-和1 mol Cr分別消耗1 mol Ag+和2 mol Ag+形成沉淀,由圖像可知,滴加AgNO3溶液過程中,曲線Ⅰ突躍時(shí)加入的AgNO3溶液的體積為20 mL,所以曲線Ⅰ代表NaCl溶液,故B正確;b點(diǎn)時(shí),-lg c(Cr)=4,則c(Cr)=10-4 mol·L-1,c(Ag+)=2×10-4 mol·L-1,Ksp(Ag2CrO4)=c平(Cr)·(Ag+)=10-4 mol·L-1×(2×10-4 mol·L-1)2=4×10-12 mol3·L-3,故C錯(cuò)誤;a點(diǎn)時(shí),Cl-恰好完全沉淀,-lg c(Cl-)=5,則c(Cl-)=10-5 mol·L-1,c(Ag+)=10-5 mol·L-1,Ksp(AgCl)=c平(Cl-)·c平(Ag+)=10-10 mol2·L-2,c點(diǎn)加入40 mL AgNO3溶液,溶液中c(Ag+)= mol·L-1,c平(Cl-)= mol·L-1=3×10-9 mol·L-1,所以-lg c(Cl-)=9-lg 3≈8.52,故D錯(cuò)誤。
14.AD　由題圖可知,未滴加氨水時(shí)0.1 mol·L-1 HX溶液的pH為2.8,故HX不完全電離,為弱酸。導(dǎo)電能力隨加入氨水體積先增大后減小,滴加氨水過程中弱電解質(zhì)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)電解質(zhì),b點(diǎn)導(dǎo)電能力最強(qiáng),則b點(diǎn)NH3·H2O與HX恰好完全反應(yīng),溶質(zhì)為NH4X,故x=0.1;a點(diǎn)加入的氨水體積為b點(diǎn)的一半,則a點(diǎn)時(shí)HX反應(yīng)了一半,a點(diǎn)為等濃度的HX、NH4X的混合溶液,HX抑制水的電離,NH4X水解促進(jìn)水的電離,故水的電離程度:b點(diǎn)>a點(diǎn),A錯(cuò)誤。由題圖可知b點(diǎn)pH=7,則NH4X溶液顯中性,Kb(NH3·H2O)=Ka(HX),0.1 mol·L-1的HX溶液pH=2.8,此時(shí)c(HX)≈0.1 mol·L-1,c(H+)=c(X-)=10-2.8 mol·L-1,故Kb(NH3·H2O)=Ka(HX)≈=10-4.6 mol·L-1,B正確。HX(aq)+NH3·H2O(aq) N(aq)+X-(aq)+H2O(l)的平衡常數(shù)K==104.8,C正確。a點(diǎn)為等濃度的HX、NH4X混合溶液,存在電荷守恒:c(H+)+c(N)=c(X-)+c(OH-),物料守恒:c(X-)+c(HX)=2c(N)+2c(NH3·H2O),聯(lián)立可得c(HX)+2c(H+)=c(X-)+2c(NH3·H2O)+2c(OH-),D錯(cuò)誤。
15.D　根據(jù)電荷守恒得c(Na+)+c(H+)=2c(C)+c(HC)+c(OH-),A錯(cuò)誤;當(dāng)混合溶液體積為20 mL時(shí),Na2CO3與HCl恰好反應(yīng)生成NaHCO3和NaCl,HC的電離程度小于其水解程度,所以溶液呈堿性,要使混合溶液呈中性,則HCl溶液的體積大于10 mL,所以混合溶液總體積應(yīng)大于20 mL,B錯(cuò)誤;B點(diǎn)溶液呈堿性,溶液中存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(C)+c(HC)+c(OH-)+c(Cl-),由于c(H+)2c(C)+c(HC)+c(Cl-),濃度最大的離子為Na+,C錯(cuò)誤;根據(jù)圖像分析可知,A點(diǎn)c(C)=c(HC),說明加入的鹽酸與部分C,溶液呈堿性,則c(OH-)>c(H+),鹽水解程度較小,所以c(C)>c(OH-),則在A點(diǎn)所示溶液中c(C)=c(HC)>c(OH-)>c(H+),D正確。
16.答案　(每空2分)(1)①H2B H++HB-、HB- H++B2-　②<　H2B第一步電離產(chǎn)生的H+抑制第二步電離　(2)12　(3)①A　②Na2C2O4解析　(1)①由于NaHB溶液中不存在H2B,說明HB-在溶液中不發(fā)生水解,H2B的第一步電離是完全電離,0.1 mol·L-1 NaHB溶液中c(H+)=0.01 mol·L-1,說明HB-部分電離,所以H2B的電離方程式為H2B H++HB-、HB- H++B2-。②常溫下,0.1 mol·L-1 NaHB溶液中c(H+)=0.01 mol·L-1,0.1 mol·L-1 H2B溶液中H2B完全電離產(chǎn)生0.1 mol·L-1的HB-和0.1 mol·L-1的H+,而H2B第一步電離產(chǎn)生的H+抑制第二步電離,所以0.1 mol·L-1的H2B溶液中c(H+)<0.11 mol·L-1。(2)t ℃時(shí),0.1 mol·L-1 HCl溶液中c(OH-)=1×10-12 mol·L-1,所以此溫度下KW=1.0×10-13 mol2·L-2,0.2 mol·L-1的硫酸氫鈉溶液中c(H+)=0.2 mol·L-1,等濃度的氫氧化鋇溶液中c(OH-)=0.4 mol·L-1,兩溶液等體積混合后,溶液顯堿性,混合后溶液中的c(OH-)= mol·L-1=0.1 mol·L-1,溶液中的c(H+)= mol·L-1=10-12 mol·L-1,pH=-lg c(H+)=12。(3)①根據(jù)表格中的信息可知,酸性:H2C2O4>HC2>CH3COOH>H2S>HS-。A項(xiàng),CH3COOH和C2不反應(yīng),所以能大量共存;B項(xiàng),HC2和H2S而不能大量共存;C項(xiàng),CH3COOH和HS-反應(yīng)生成CH3COO-和H2S而不能大量共存;D項(xiàng),HC2和CH3COOH而不能大量共存。故選A。②由①中分析可知酸性:H2C2O4>HC2>CH3COOH>H2S>HS-,則水解程度:HC217.答案　(除標(biāo)注外,每空2分)(1)(E1-E2+E3-E4)(3分)　ⅱ
(2)9∶1(3分)
(3)C
解析　(1)由圖1可知,CO2(g)+H2(g) HCOOH(g)　ΔH4=(E1-E2) kJ·mol-1,HCOOH(g)+3H2(g) CH4(g)+2H2O(g)　ΔH5=(E3-E4) kJ·mol-1,兩式相加得CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)　ΔH1=(E1-E2+E3-E4) kJ·mol-1;由圖1可知,反應(yīng)ⅱ的活化能較大,活化能大的反應(yīng)慢,慢反應(yīng)決定總反應(yīng)的反應(yīng)速率,因此反應(yīng)ⅱ決定了反應(yīng)Ⅰ正反應(yīng)速率的快慢。
(2)根據(jù)圖2可知,平衡時(shí)n(H2O)=1.5 mol,n(H2)=0.5 mol,列出三段式:
　　　　　　　　　　　CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
起始物質(zhì)的量/mol 2 2 0 0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量/mol 1.5 1.5 1.5 1.5
平衡物質(zhì)的量/mol 0.5 0.5 1.5 1.5
設(shè)容器體積為V L,平衡常數(shù)K==9,此時(shí)v正=v逆,k正c(CO2)·c(H2)=k逆c(CO)·c(H2O),所以=K=9,M點(diǎn)時(shí)n(H2O)=n(H2),設(shè)反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量為x mol,列出三段式:
　　　　　　　　　　CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
起始物質(zhì)的量/mol 2 2 0 0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量/mol x x x x
M點(diǎn)的量/mol 2-x 2-x x x
2-x=x,解得x=1,=9。
(3)反應(yīng)溫度降低,反應(yīng)速率減小,所以降低反應(yīng)溫度,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反應(yīng)速率都減小,故A正確;選用合適的催化劑能提高甲烷的選擇性,更大程度地進(jìn)行反應(yīng)Ⅰ和Ⅲ,故B正確;其他條件不變時(shí),增大CO2和H2的投料比,可提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率,故C錯(cuò)誤;及時(shí)分離出水蒸氣,可使平衡正向移動(dòng),可提高原料的利用率,故D正確。
18.答案　(除標(biāo)注外,每空2分)(1)>(1分)
(2)70%
(3)①PbC+2e- Pb+4Cl-　②陰(1分)　PbO
(4)①2S　②2H2O H2O2+H2↑
解析　(1)由題干所給信息可知a極為正極,b極為負(fù)極,原電池中正極電勢(shì)高于負(fù)極電勢(shì),則電勢(shì):a極>b極。
(2)b極質(zhì)量減輕13.0 g,則有13.0 g(即0.2 mol)鋅發(fā)生反應(yīng),負(fù)極失去0.4 mol電子;a極電極反應(yīng)式為Co2++2e- Co,a極凈增8.26 g,則生成Co的物質(zhì)的量為 mol=0.14 mol,正極得0.28 mol電子,該電池效率為×100%=70%。
(3)①電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式為PbC+2e- Pb+4Cl-。②陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2H2O-4e- O2↑+4H+,H+可通過陽(yáng)離子交換膜移向陰極;電解過程中,陰極消耗PbC,需補(bǔ)充鉛元素,則可在陰極補(bǔ)充PbO,PbO與HCl、NaCl反應(yīng)生成Na2PbCl4。
(4)①電解池使用惰性電極,陽(yáng)極本身不參與反應(yīng),陽(yáng)極S,電極反應(yīng)式為2S,陰極是H+放電生成H2。
②通過電解NH4HSO4溶液產(chǎn)生(NH4)2S2O8和H2。由題中信息可知,(NH4)2S2O8與水反應(yīng)生成H2O2和NH4HSO4,生成的NH4HSO4可以循環(huán)使用,總反應(yīng)中只有水作反應(yīng)物,產(chǎn)物為H2O2和H2,故總反應(yīng)方程式為2H2O H2O2+H2↑。
19.答案　(除標(biāo)注外,每空2分)(1)圓底燒瓶(1分)
(2)水浴加熱(1分)　KClO3和HCl反應(yīng)生成Cl2,使KClO3利用率(或KIO3產(chǎn)率)降低
(3)蒸發(fā)濃縮(1分)　冷卻結(jié)晶(1分)　取少量最后一次洗滌液于試管中,向其中加入HNO3酸化的AgNO3溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生,則證明晶體已洗凈
(4)KH(IO3)2+KOH 2KIO3+H2O
(5)①當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲蜬IO3溶液,錐形瓶中溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色且半分鐘內(nèi)不褪色　②10.0
解析　(3)步驟Ⅳ中的一系列操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥;判斷晶體是否洗滌干凈,只需檢驗(yàn)最后一次洗滌液中是否含有Cl-,方法是取少量最后一次洗滌液于試管中,向其中加入HNO3酸化的AgNO3溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生,則證明晶體已洗凈。
(4)步驟Ⅴ中加入KOH,發(fā)生反應(yīng)KH(IO3)2+KOH 2KIO3+H2O。
(5)當(dāng)KIO3過量時(shí),會(huì)與碘離子反應(yīng)生成I2。①滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲蜬IO3溶液,錐形瓶中溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色,且半分鐘內(nèi)不褪色。②滴定過程中I被還原為I-,Sn2+被氧化為Sn4+,根據(jù)得失電子守恒可知:n(KIO3)=n(I-)=n(Sn2+)=×0.15×20×10-3 mol=1×10-3 mol,KIO3晶體的純度為×100%≈10.0%。
20.答案　(每空2分)(1)SiO2　(2)Sb2S3+3SbCl5 5SbCl3+3S　(3)SbCl5、Sb　(4)9.04×10-24 mol/L　加入過多Na2S易產(chǎn)生污染性氣體H2S(或生成Sb2S3)　(5)2As3++3H2P+3H2O 2As↓+3H3PO3+3H+
解析　輝銻礦(主要成分為Sb2S3,還含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)中加入鹽酸和SbCl5,浸出液中除含過量鹽酸和SbCl5外,還含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等,濾渣1中除了生成的S之外還有未溶解的二氧化硅;浸出液中加入Sb,Sb將SbCl5還原為SbCl3,再加入Na2S使Cu2+和Pb2+均沉淀完全,過濾得到的濾渣2為CuS、PbS;向?yàn)V液中加入NaH2PO2除砷,生成亞磷酸和砷單質(zhì);電解含SbCl3溶液得到Sb、SbCl5。(1)由上述分析可知濾渣1中除了S之外,還有二氧化硅。(2)“浸出”時(shí),Sb2S3和SbCl5發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成單質(zhì)硫和SbCl3,化學(xué)方程式為Sb2S3+3SbCl5 5SbCl3+3S。(3)根據(jù)流程圖可知Sb與SbCl5反應(yīng)生成SbCl3,最后電解含SbCl3溶液得到Sb單質(zhì)及SbCl5,所以可以循環(huán)利用的物質(zhì)有SbCl5、Sb。(4)由CuS、PbS的溶度積常數(shù)可知,當(dāng)Pb2+全部沉淀時(shí),Cu2+沉淀完全,溶液中離子濃度小于1.0×10-5 mol/L時(shí),認(rèn)為該離子沉淀完全,若Pb2+恰好沉淀完全,即c(Pb2+)=1.0×10-5 mol/L,則c(S2-)= mol/L=9.04×10-24 mol/L。(5)“除砷”時(shí)生成H3PO3和As,結(jié)合得失電子守恒、原子守恒、電荷守恒配平離子方程式。

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