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山东省青岛市开发区一中2022届高三化学上学期12月月考试题含解析

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山东省青岛市开发区一中2022-2022学年高三(上)月考化学试卷(12月份) 一、选择题.本卷包括16小题,每小题3分,共48分.每小题只有一个选项符合题意.1.化学在生产和生活中有着重要的应用.下列说法正确的是(  )A.硫酸钡在医学上用作钡餐,Ba2+对人体无毒B.“光化学烟雾”、“雾霾天气”、“温室效应”的形成都与氮氧化物无关C.“辽宁舰”上用于舰载机降落拦阻索的特种钢缆,属于新型无机非金属材料D.明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,可作净水剂 2.下列说法不正确的是(  )A.浓硝酸与足量铜片反应时,先生成红棕色气体,后生成无色气体B.氧化铝的熔点很高,可用于制造熔融烧碱的坩埚C.碳单质具有还原性,高温下能将二氧化硅还原为硅D.饱和氯水既有酸性又有漂白性,加入适量NaHCO3固体,其漂白性增强 3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )A.常温常压下,4gCH4含NA个共价键B.常温常压下,22.4L氦气含有的原子数为2NAC.1molS在足量O2中燃烧,转移的电子数为6NAD.0.1mol•L﹣1的碳酸氢钠溶液中含钠离子数为0.1NA 4.能大量存在于同一溶液中,当改变条件使水电离出的时c(H+)=10﹣13mol•L﹣1,一定会发生反应的离子组是(  )A.Fe2+、Na+、NO3﹣、Cl﹣B.Ca2+、NH4+、SO42﹣、CO32﹣C.Na+、Cu2+、Cl﹣、SO42﹣D.Al3+、Na+、SO42﹣、HCO3﹣ 5.下列反应的离子方程式书写正确的是(  )A.FeS固体溶于稀HNO3:FeS+2H+=Fe2++H2S↑-34-\nB.AlCl3和过量氨水反应:Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓C.向AgCl悬浊液中滴加硫化钠溶液,白色沉淀变成黑色:2AgCl(s)+S2﹣(aq)=Ag2S(s)+2Cl﹣(aq)D.体积等浓度的NaHSO4与Ba(0H)2溶液混合:2H++SO42﹣+Ba2++2OH﹣=BaSO4↓+2H2O 6.已知下列转化关系中,M、N均为单质,则M可能是(  )M+NQQ溶液M+N.A.NaB.AlC.FeD.Cu 7.用如图所示装置进行实验,装置正确且设计合理的是(  )A.用图①所示装置收集HCl气体B.用图②所示装置配制一定物质的量浓度的硫酸C.用图③所示装置检查该装置的气密性D.用图④所示装置进行实验室制取的实验 8.中学化学常见物质甲、乙、丙、丁之间存在转化关系:甲十乙→丙十丁.下列说法正确的是(  )A.若甲为钠单质,丁为氢气,则乙一定是水B.若甲为铝单质,丁为铁单质,则乙一定是氧化铁C.若甲为铜单质,丁为氯化亚铁溶液,则乙一定是氯化铁溶液D.若甲、乙、丙、丁均为化合物,则该反应一定属于复分解反应 -34-\n9.短周期元素X、Y、Z、M、R在周期表中的相对位置如图所示.下列说法正确的是(  )A.元素X和M的氧化物对应的水化物均为强酸B.R的单质能与M的氢化物发生置换反应C.气态氢化物的稳定性:M>YD.元素Y、Z形成的简单离子半径大小关系为:Z>Y 10.下列说法正确的是(  )A.将pH=4的盐酸稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低B.0.10mol•L﹣1的氨水加水稀释后,溶液中c(NH4+)、c(OH﹣)变大C.常温下,向水中加入少量Na2CO3固体后,c(H+)会减小,但Kw不变D.若V1LpH=11的NaOH溶液与V2LpH=3的HA溶液混合后显中性,则V1≤V2 11.铅蓄电池是一种用途极广的二次电池,其电池反应为:下列说法不正确的是(  )Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4(s)+2H2O.A.放电时,负极质量增加B.充电时,应将外接直流电源的正极与蓄电池的铅电极相接C.放电时,正极反应为:PbO2+4H++SO42﹣+2e﹣=PbSO4+2H2OD.铅蓄电池做电源电解Na2SO4溶液时,当有1molO2产生时,消耗4molH2SO4 12.下列说法中正确的是(  )A.在船体上镶嵌锌块,可以减缓船体被海水腐蚀的速率B.粗铜精炼时,电镀液中的c(Cu2+)保持不变C.纯银在空气中久置变黑发生的是电化学腐蚀D.阴极电保护法是将被保护的金属与外加电源的正极相连 13.下列有关电解质溶液中微粒浓度关系不正确的是(  )A.0.1mol•L﹣1pH=4的NaHA溶液中:c(HA﹣)>c(A2﹣)>c(H2A)-34-\nB.1mol•L﹣1的NaHCO3溶液中:c(HCO3﹣)+c(CO32﹣)+c(H2CO3)=1mol•L﹣1C.常温下,pH=7的NH4Cl与氨水的混合溶液中:c(Cl﹣)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH﹣)D.等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX的混合溶液中:c(Na+)>c(HX)>c(X﹣)>c(H+)>c(OH﹣) 14.下列实验操作、现象和结论正确的是(  )选项实验操作实验现象结论A向某溶液中滴加新制氯气和CCl4,震荡、静置下层溶液显紫色原溶液中有I﹣B将某混合气体通入品红溶液中溶液不褪色该混合气体中无SO2C向某溶液中滴加NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于溶液中试纸变蓝原溶液中有NH4+D向浓度均为0.1mol•L﹣1NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液出现黄色沉淀Ksp(AgCl)<Ksp(AgI)A.AB.BC.CD.D 15.下列图示与对应的叙述相符的是(  )A.如图曲线表示向等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液中分别加人足量镁粉产生H2的物质的量的变化B.表示将0.01mol•L﹣1NaOH溶液滴人到稀盐酸中的滴定曲线-34-\nC.为水的电离曲线,从z点刭x点,可采用在水中加入适量NaOH固体的方法D.图中曲线表示将pH相同的NH4Cl溶液和盐酸稀释相同倍数时,二者pH的变化 16.向容积均为0.5L的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入一定量的A和B,发生反应:A(g)+xB(g)⇌2C(g).各容器的反应温度、反应物起始量,反应过程中C的浓度随时间变化关系分别如图表所示,下列说法正确的是(  )容器甲乙丙温度/C°T1T2T2反应物起始量1.5molA0.5molB1.5molA0.5molB3.0molA1.0molBA.T1<T2,且该反应为吸热反应B.x=2C.若平衡后保持温度不变改变容器体积平衡不移动D.T1℃下若起始时向甲容器中充入0.5mol、1.5mol,平衡时A的转化率为25%  二、填空题(共5小题,每小题8分,满分52分)17.(8分)肼(N2H4)是火箭发射常用的燃料.-34-\n(1)最新实验研究用肼还原新制Cu(0H)2可制备纳米级Cu2O,同时放出N2.请写出该制法的化学反应方程式      ,当反应中转移0.2mol电子时,可制得Cu2O的质量为      .(2)一种以肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示.该燃料电池的电极材料采用多孔导电材料,以提高电极反应物在电极表面的吸附量,并使它们与电解质溶液充分接触,以空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质.①负极上发生的电极反应为      ;②电池工作时产生的电流从      电极经过负载后流向      电极(填“左侧”或“右侧”). 18.(10分)短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次递增,A、B两元素相邻,B、C、E原子的最外层电子数之和为13,C原子最外层电子数是E原子最外层电子数的3倍,B、F原子最外层电子数之和等于C、E原子最外层电子数之和.请回答下列问题:(1)B元素在元素周期表中的位置为      .(2)元素C和D可形成两种化合物D2C、D2C2,其中均含有的化学键类型是      ;元素E、F形成的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱关系为      >      (填化学式).(3)E的单质能与A的最高价氧化物发生置换反应,反应的化学方程式为      ;(4)F的单质加入到D的最高价氧化物对应水化物的溶液中,发生反应的离子方程式为      . -34-\n19.(10分)酸碱中和滴定在生产实际中有着广泛的应用.室温时,用0.250mol•L﹣1NaOH溶液滴定25.0mL的一元酸HR溶液时,溶液的pH变化情况如图所示,其中a点表示两种物质恰好完全反应.请回答下列问题:(1)该一元酸HR溶液的物质的量浓度为      .(2)图中x      7(填“>”、“<”或“=”),其原因是      (用离子方程式表示).(3)滴定到a点时,溶液中c(OH﹣)﹣c(HR)=      mol•L﹣1(用含x的代数式表示).(4)室温时,HR的电离常数Ka=      mol•L﹣1. 20.(12分)甲醇是一种很好的燃料,工业上可用多种原料通过不同的反应制得甲醇.(1)已知在常温常压下:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H20(l)△H=﹣442.8kJ•mol﹣12CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=﹣556.0kJ•mol﹣1H2O(g)=H2O(l)△H=﹣44.0kJ•mol﹣1则2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=      kJ•mol﹣1(2)工业上正在研究利用来生产甲醇燃料的方法,该反应为:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.0kJ•mol﹣1在某温度下,将6molCO2和8molH2充入容积为2L的密闭容器中,8分钟时达平衡状态,H2的转化率为75%.请回答:①用CH3OH表示该反应在0﹣8min内的平均反应速率v(CH3OH)=      .②此温度下该反应平衡常数K=      L2•mol﹣2;③若在上述平衡体系中,再充入2molH2,反应达到平衡后的转化率      75%(填“大于”、“小于”或“等于”).(3)一氧化碳与氢气也可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H<0①若该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法正确的是      ;-34-\na.若混合气体的密度不再改变,说明反应已达化学平衡状态b.反应达到平衡后,通入CH3OH(g)使压强增大,平衡向右移动c.反应达到平衡后,通入氩气使压强增大,平衡向右移动d.反应达到平衡后,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小e.若使用催化剂,会改变反应的途径,但反应的不变②某温度下,在一个容积为2L的密闭容器中进行该反应,已知此温度下的平衡常数K=50L2•mol﹣2,反应到某时刻测得各组分的物质的量如下:物质COH2CH3OH物质的量/(mol)0.40.40.8请比较此时正、逆反应速率的大小:v正      v逆(填“>”、“<”或“=”). 21.(12分)氯化铜是一种广泛用于生产颜料、用木材防腐剂的化工产品.某研究性学习小组用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体.(l)固体A用稀盐酸溶解而不用水溶解的原因是      .(2)加试剂X用于调节pH以除去杂质,X可选用下列试剂中的      (填序号).a.NaOHb.NH3•H2Oc.CuOd.Cu(OH)2e.CuSO4(3)滤液B经一系列操作可得氯化铜晶体,操作的程序依次为      、      、过滤、自然干燥.(4)实验室采用如图所示装置,可使粗铜与Cl2反应转化为固体A(部分加热仪器和夹持装置已略去).①该装置中仪器a的名称是      ,其中发生反应的离子方程式是      .②有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCI的装置,你认为是否必要?      (填“是”或“否”).③该装置存在一定的安全隐患,消除该安全隐患的措施是      .-34-\n  -34-\n山东省青岛市开发区一中2022-2022学年高三(上)月考化学试卷(12月份)参考答案与试题解析 一、选择题.本卷包括16小题,每小题3分,共48分.每小题只有一个选项符合题意.1.化学在生产和生活中有着重要的应用.下列说法正确的是(  )A.硫酸钡在医学上用作钡餐,Ba2+对人体无毒B.“光化学烟雾”、“雾霾天气”、“温室效应”的形成都与氮氧化物无关C.“辽宁舰”上用于舰载机降落拦阻索的特种钢缆,属于新型无机非金属材料D.明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,可作净水剂【考点】药物的主要成分和疗效;盐类水解的应用;常见的生活环境的污染及治理;无机非金属材料.【专题】化学计算.【分析】A.Ba2+是有毒的重金属离子,对人体蛋白质产生变性;B.“光化学烟雾”的形成与氮氧化物有关、““雾霾天气”、“温室效应”的形成都与氮氧化物无关;C.钢缆含有铁元素,属于金属材料;D.明矾溶于水发生水解反应,生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体可以吸附杂质;【解答】解:A.胃酸的主要成分是盐酸,硫酸钡不溶于盐酸,因此硫酸钡在医学上用作钡餐,钡离子可以使蛋白质变性,可使人体中毒,故A错误;B.氮氧化物是光化学烟雾形成的主要气体,雾霾天气与氮氧化物无关,为颗粒污染,对人体呼吸道有害,“温室效应”与氮氧化物无关,二氧化碳是形成温室效应的气体,故B错误;C.“辽宁舰”上用于舰载机降落拦阻索的特种钢缆,含有铁元素,是铁的合金,属于金属材料,故C错误;D.明矾作为净水剂是因为明矾溶于水发生水解反应,反应的离子方程式为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体可以吸附杂质,故D正确;故选D.【点评】本题涉及物质的性质以及应用方面的知识,注意知识的迁移和应用在解题中的应用是解题的关键,题目难度不大. -34-\n2.下列说法不正确的是(  )A.浓硝酸与足量铜片反应时,先生成红棕色气体,后生成无色气体B.氧化铝的熔点很高,可用于制造熔融烧碱的坩埚C.碳单质具有还原性,高温下能将二氧化硅还原为硅D.饱和氯水既有酸性又有漂白性,加入适量NaHCO3固体,其漂白性增强【考点】硝酸的化学性质;氯气的化学性质;硅和二氧化硅;镁、铝的重要化合物.【专题】元素及其化合物.【分析】A.因硝酸具有强氧化性,Cu与浓硝酸反应生成NO2,随反应的进行,浓硝酸变为稀硝酸,Cu与稀硝酸反应生成NO;B.氧化铝是两性氧化物,溶于强酸与强碱;C.单质碳具有还原性,工业上用碳在高温下还原二氧化硅的方法可制得硅;D.氯气与水反应生成HCl和HClO,加入NaHCO3固体后,降低H+的浓度,平衡正向移动,HClO浓度增大.【解答】解:A.Cu与浓硝酸反应为Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,先生成NO2红棕色气体,随反应的进行,浓硝酸变为稀硝酸,Cu与稀硝酸反应为3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,后生成NO无色气体,故A正确;B.由于氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,用氧化铝坩埚加热熔融氢氧化钠会腐蚀坩埚,所以不能用氧化铝坩埚加热熔融氢氧化钠,故B错误;C.碳单质具有还原性,工业上制硅为SiO2和C,高温下碳将二氧化硅还原为硅,同时生成CO,故C正确;D.Cl2和H2O的反应是一个可逆反应,反应为Cl2+H2O⇌H++Cl﹣+HClO,加入NaHCO3固体后,碳酸氢根离子和氢离子反应,平衡正向移动,HClO浓度增大,其漂白性增强,故D正确;故选B.【点评】本题主要考查了硝酸、氧化铝、碳、氯气等物质的性质,掌握铜与硝酸的反应原理、氧化铝的两性、碳的还原性、氯气和水反应是解答该题的关键,题目难度不大. 3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )A.常温常压下,4gCH4含NA个共价键B.常温常压下,22.4L氦气含有的原子数为2NAC.1molS在足量O2中燃烧,转移的电子数为6NA-34-\nD.0.1mol•L﹣1的碳酸氢钠溶液中含钠离子数为0.1NA【考点】阿伏加德罗常数.【专题】阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律.【分析】A.甲烷分子中含有4个碳氢共价键,4g甲烷的物质的量为0.25mol;B.稀有气体为单原子分子,1mol氦气中含有1mol氦原子;C.硫与氧气反应生成的是二氧化硫,化合价变化为4,1molS反应转移了4mol电子;D.缺少碳酸氢钠溶液的体积,无法计算溶液中钠离子的数目.【解答】解:A.4g甲烷的物质的量为0.25mol,0.25mol甲烷中含有1mol碳氢共价键,含NA个共价键,故A正确;B.标况下22.4L稀有气体的物质的量为1mol,1mol氦气中含有1mol氦原子,含有的原子数为NA,故B错误;C.1molS与氧气完全反应生成1mol二氧化硫,转移了4mol电子,转移的电子数为4NA,故C错误;D.没有告诉碳酸氢钠溶液的体积,无法计算溶液中钠离子的数目,故D错误;故选A.【点评】本题考查阿伏加德罗常数的有关计算和判断,题目难度中等,注意掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系,明确稀有气体为单原子分子,选项D为易错点,注意题中缺少溶液的体积,试题有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力. 4.能大量存在于同一溶液中,当改变条件使水电离出的时c(H+)=10﹣13mol•L﹣1,一定会发生反应的离子组是(  )A.Fe2+、Na+、NO3﹣、Cl﹣B.Ca2+、NH4+、SO42﹣、CO32﹣C.Na+、Cu2+、Cl﹣、SO42﹣D.Al3+、Na+、SO42﹣、HCO3﹣【考点】离子共存问题.【专题】离子反应专题.【分析】由水电离产生的c(H+)=10﹣13mol/L,为酸或碱溶液,根据离子之间不能结合生成水、气体、沉淀,不能发生氧化还原反应等,则离子大量共存,以此来解答.【解答】解:A.离子能大量共存,酸性条件下Fe2+与NO3﹣反应不能大量共存,碱性条件下Fe2+不能大量共存,故A正确;-34-\nB.Ca2+与SO42﹣、CO32﹣反应生成沉淀而不能大量共存,故B错误;C.离子能大量共存,碱性条件下Cu2+不能的共存,但酸性条件下不发生任何反应,可大量共存,故C错误;D.Al3+与HCO3﹣发生互促水解反应而不能大量共存,故D错误.故选A.【点评】本题考查离子的共存,为高考常见题型,注重信息的抽取和氧化还原反应的考查,对学生思维严密性有较好的训练,具有坚实的基础知识即可解答,题目难度不大. 5.下列反应的离子方程式书写正确的是(  )A.FeS固体溶于稀HNO3:FeS+2H+=Fe2++H2S↑B.AlCl3和过量氨水反应:Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓C.向AgCl悬浊液中滴加硫化钠溶液,白色沉淀变成黑色:2AgCl(s)+S2﹣(aq)=Ag2S(s)+2Cl﹣(aq)D.体积等浓度的NaHSO4与Ba(0H)2溶液混合:2H++SO42﹣+Ba2++2OH﹣=BaSO4↓+2H2O【考点】离子方程式的书写.【专题】离子反应专题.【分析】A.发生氧化还原反应,生成硝酸铁、S、NO和水;B.反应生成氢氧化铝和氯化铵,一水合氨在离子反应中保留化学式;C.发生沉淀的转化;D.体积等浓度,二者的物质的量相同,反应生成硫酸钡、水、NaOH.【解答】解:A.FeS固体溶于稀HNO3的离子反应为FeS+NO3﹣+4H+=Fe3++S↓+NO↑+2H2O,故A错误;B.AlCl3和过量氨水反应的离子反应为A13++3NH3•H2O=A1(OH)3↓+3NH4+,故B错误;C.向AgCl悬浊液中滴加硫化钠溶液,白色沉淀变成黑色的离子反应为2AgCl(s)+S2﹣(aq)=Ag2S(s)+2Cl﹣(aq),故C正确;D.体积等浓度的NaHSO4与Ba(0H)2溶液混合的离子反应为H++SO42﹣+Ba2++OH﹣=BaSO4↓+H2O,故D错误;故选C.-34-\n【点评】本题考查离子反应方程式书写的正误判断,为高频考点,把握发生的化学反应及离子反应的书写方法为解答的关键,侧重与量有关的离子反应及复分解反应、氧化还原反应及沉淀转化的离子反应书写,注意电荷、电子守恒的应用,题目难度不大. 6.已知下列转化关系中,M、N均为单质,则M可能是(  )M+NQQ溶液M+N.A.NaB.AlC.FeD.Cu【考点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;钠的化学性质;铝的化学性质;铁的化学性质.【专题】几种重要的金属及其化合物.【分析】A、电解电解质溶液不能得到金属钠;B、电解熔融氧化铝得到铝,溶液中电解方法不能得到金属铝;C、电解电解质溶液不能得到金属铁;D、Cu+Cl2CuCl2,惰性电解质溶液CuCl2,阳极氯离子失电子生成氯气,阴极是溶液中铜离子得到电子生成铜.【解答】解:A、电解电解质溶液不能得到金属钠,不符合转化关系,Q溶液M+N,故A错误;B、电极熔融氧化铝得到铝,溶液中电解方法不能得到金属铝,不符合转化关系,Q溶液M+N,故B错误;C、电解电解质溶液不能得到金属铁,不符合转化关系,Q溶液M+N,故C错误;D、Cu+Cl2CuCl2,惰性电解质溶液CuCl2,阳极氯离子失电子生成氯气,阴极是溶液中铜离子得到电子生成铜,CuCl2Cu+Cl2,符合转换关系,故D正确;故选D.【点评】本题考查了金属性质的分析判断,电解原理、电解质溶液中离子放电顺序的理解应用,注意金属的制备方法分析,掌握基础是关键,题目难度中等. -34-\n7.用如图所示装置进行实验,装置正确且设计合理的是(  )A.用图①所示装置收集HCl气体B.用图②所示装置配制一定物质的量浓度的硫酸C.用图③所示装置检查该装置的气密性D.用图④所示装置进行实验室制取的实验【考点】化学实验方案的评价.【专题】实验评价题.【分析】A.HCl的密度比空气的大;B.不能在容量瓶中稀释浓硫酸;C.关闭止水夹,利用长颈漏斗中液面差检验气密性;D.氯化铵分解生成氨气和HC来,在试管口又化合生成氯化铵.【解答】解:A.HCl的密度比空气的大,则图中气体的收集不合理,应短导管进气,故错误;B.不能在容量瓶中稀释浓硫酸,应在烧杯中稀释、冷却后转移到容量瓶中,故错误;C.打开止水夹,注入少量水,关闭止水夹,再加水,当长颈漏斗中液面差在一段时间内不变,则气密性良好,故C正确;D.氯化铵分解生成氨气和HC来,在试管口又化合生成氯化铵,不能制备氨气,利用氯化铵与碱共热制备氨气,故D错误;故选C.【点评】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握气体的收集、溶液配制、气密性检查及常见气体的制备实验为解答的关键,侧重学生分析能力及知识综合应用能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大. 8.中学化学常见物质甲、乙、丙、丁之间存在转化关系:甲十乙→丙十丁.下列说法正确的是(  )A.若甲为钠单质,丁为氢气,则乙一定是水-34-\nB.若甲为铝单质,丁为铁单质,则乙一定是氧化铁C.若甲为铜单质,丁为氯化亚铁溶液,则乙一定是氯化铁溶液D.若甲、乙、丙、丁均为化合物,则该反应一定属于复分解反应【考点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用.【专题】元素及其化合物.【分析】A、若甲为钠单质,丁为氢气,则乙也可以是盐酸;B、若甲为铝单质,丁为铁单质,则乙也可以是四氧化三铁;C、若甲为铜单质,丁为氯化亚铁溶液,根据质量守恒,则乙一定是氯化铁溶液;D、若甲、乙、丙、丁均是化合物,则该反应不一定是复分解反应,例如对2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O来说,虽然反应物和生成物都是两种化合物,但不是两种化合物相互交换成分,所以不属于复分解反应.【解答】解:A、若甲为钠单质,丁为氢气,则乙也可以是盐酸,故A错误;B、若甲为铝单质,丁为铁单质,则乙也可以是四氧化三铁,故B错误;C、若甲为铜单质,丁为氯化亚铁溶液,根据质量守恒,则乙一定是氯化铁溶液,故C正确;D、若甲、乙、丙、丁均是化合物,则该反应不一定是复分解反应,例如对2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O来说,虽然反应物和生成物都是两种化合物,但不是两种化合物相互交换成分,所以不属于复分解反应,故D错误;故选C.【点评】本题是考查元素化合物知识,夹住基本反应类型的考查,比较容易. 9.短周期元素X、Y、Z、M、R在周期表中的相对位置如图所示.下列说法正确的是(  )A.元素X和M的氧化物对应的水化物均为强酸B.R的单质能与M的氢化物发生置换反应C.气态氢化物的稳定性:M>YD.元素Y、Z形成的简单离子半径大小关系为:Z>Y【考点】元素周期律和元素周期表的综合应用.【专题】元素周期律与元素周期表专题.-34-\n【分析】由短周期元素在周期表中位置,可知X为氮、Y为氧、Z为Al、M为硫、R为Cl.A.亚硝酸、亚硫酸等属于弱酸;B.氯气与硫化氢反应可以生成S与水;C.非金属性越强,氢化物越稳定;D.电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小.【解答】解:由短周期元素在周期表中位置,可知X为氮、Y为氧、Z为Al、M为硫、R为Cl.A.亚硝酸、亚硫酸等属于弱酸,故A错误;B.氯气与硫化氢反应可以生成S与水,属于置换反应,故B正确;C.同主族自上而下非金属性减弱,非金属性越强,氢化物越稳定,故氢化物稳定性:Y>M,故C错误;D.Al3+、O2﹣电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径:Al3+<O2﹣,故D错误,故选B.【点评】本题考查元素周期表与元素周期律,难度不大,注意整体把握元素周期表的结构,掌握微粒半径比较. 10.下列说法正确的是(  )A.将pH=4的盐酸稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低B.0.10mol•L﹣1的氨水加水稀释后,溶液中c(NH4+)、c(OH﹣)变大C.常温下,向水中加入少量Na2CO3固体后,c(H+)会减小,但Kw不变D.若V1LpH=11的NaOH溶液与V2LpH=3的HA溶液混合后显中性,则V1≤V2【考点】pH的简单计算;弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的应用.【专题】电离平衡与溶液的pH专题;盐类的水解专题.【分析】A、pH=4的盐酸稀释后,氢离子浓度减小,而氢氧根离子浓度变大;B、0.10mol•L﹣1的氨水加水稀释后,促进电离,但最终溶液中c(NH4+)、c(OH﹣)变小;C、常温下,向水中加入少量Na2CO3固体后,碳酸根离子结合水电离出的氢离子,但温度未变;D、若V1LpH=11的NaOH溶液与V2LpH=3的HA溶液混合后显中性,如果HA是强酸,则V1═V2;如果HA是弱酸,则V1>V2.【解答】解:A、pH=4的盐酸稀释后,氢离子浓度减小,而氢氧根离子浓度变大,故A错误;-34-\nB、0.10mol•L﹣1的氨水加水稀释后,促进电离,但最终溶液中c(NH4+)、c(OH﹣)变小,故B错误;C、常温下,向水中加入少量Na2CO3固体后,碳酸根离子结合水电离出的氢离子,但温度未变,Kw不变,故C正确;D、若V1LpH=11的NaOH溶液与V2LpH=3的HA溶液混合后显中性,如果HA是强酸,则V1═V2;如果HA是弱酸,则V1>V2,故D错误;故选C.【点评】本题考查pH的计算、溶液中离子浓度的变化,这要结合平衡原理才能解题,题目较难. 11.铅蓄电池是一种用途极广的二次电池,其电池反应为:下列说法不正确的是(  )Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4(s)+2H2O.A.放电时,负极质量增加B.充电时,应将外接直流电源的正极与蓄电池的铅电极相接C.放电时,正极反应为:PbO2+4H++SO42﹣+2e﹣=PbSO4+2H2OD.铅蓄电池做电源电解Na2SO4溶液时,当有1molO2产生时,消耗4molH2SO4【考点】原电池和电解池的工作原理.【专题】电化学专题.【分析】铅蓄电池负极材料为Pb,电极反应为:Pb+SO42﹣﹣2e﹣=PbSO4↓,正极材料为PbO2,电极反应为:PbO2+SO42﹣+4H++2e﹣=PbSO4↓+2H2O,电池总反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4(s)+2H2O,以此解答该题.【解答】解:A.放电时,负极发生Pb+SO42﹣﹣2e﹣=PbSO4↓,负极质量增加,故A正确;B.充电时,应将外接直流电源的正极与蓄电池的正极相连,即与PbO2电极相连,故B错误;C.放电时,正极发生还原反应,电极方程式反应为:PbO2+4H++SO42﹣+2e﹣=PbSO4+2H2O,故C正确;D.当有1molO2产生时,转移4mol电子,由总方程式Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4(s)+2H2O可知,消耗4mol硫酸,故D正确.故选B.-34-\n【点评】本题考查原电池的工作原理,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,题目难度中等,本题注意电极反应式的书写,为解答该题的关键. 12.下列说法中正确的是(  )A.在船体上镶嵌锌块,可以减缓船体被海水腐蚀的速率B.粗铜精炼时,电镀液中的c(Cu2+)保持不变C.纯银在空气中久置变黑发生的是电化学腐蚀D.阴极电保护法是将被保护的金属与外加电源的正极相连【考点】金属的电化学腐蚀与防护;原电池和电解池的工作原理.【专题】电化学专题.【分析】A.钢铁腐蚀时,铁作负极,碳作正极,负极上铁失电子发生氧化反应;为防止金属铁被腐蚀,可利用牺牲阳极的阴极保护法保护金属,由于还原性Zn>Fe,故在船体上镶嵌锌块,可以减缓船体被海水腐蚀的速率;B.粗铜中含有活泼性较强铁、锌等杂质,电解过程中优先放电,所以阴极生成的铜离子数目小于阴极消耗的铜离子,从而导致电镀液中铜离子浓度减小;C.纯银之所以变黑,是银在空气中反应生成硫化银所致,与电化学腐蚀无关;D.阴极电保护法是将金属与外加电源的负极相连,不是与正极相连.【解答】解:A.碳、铁和海水构成的原电池中,铁失电子作负极,所以负极上电极反应式为:Fe﹣2e﹣=Fe2+,为防止金属被腐蚀,可利用牺牲阳极的阴极保护法保护金属,让船体的钢板作原电池正极,选取比铁活泼的金属,如锌作原电池负极,从而能够保护船体,减缓船体被海水腐蚀的速率,故A正确;B.粗铜精炼时,粗铜作阳极,发生氧化还原反应的金属除了铜,还含有活泼性比铜强的杂质铁、锌等,电解时杂质优先放电,而阴极铜离子得到电子生成铜,导致电镀液中铜离子浓度减小,故B错误;C.纯银变黑是银在空气中发生反应生成了硫化银,与电化学腐蚀无关,属于化学腐蚀,故C错误;D.阴极电保护法是将被保护的金属与外加电源的负极相连,若金属与电源正极相连,则金属将失去电子被氧化,无法起到保护作用,故D错误;故选A.-34-\n【点评】本题考查了金属的腐蚀与防护,题目难度中等,注意掌握金属的电化学腐蚀原理,明确金属防护常用的措施及原理,能够正确辩别电化学腐蚀与化学腐蚀的、析氢腐蚀与吸氧腐蚀,试题有利于培养学生灵活应用所学知识的能力. 13.下列有关电解质溶液中微粒浓度关系不正确的是(  )A.0.1mol•L﹣1pH=4的NaHA溶液中:c(HA﹣)>c(A2﹣)>c(H2A)B.1mol•L﹣1的NaHCO3溶液中:c(HCO3﹣)+c(CO32﹣)+c(H2CO3)=1mol•L﹣1C.常温下,pH=7的NH4Cl与氨水的混合溶液中:c(Cl﹣)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH﹣)D.等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX的混合溶液中:c(Na+)>c(HX)>c(X﹣)>c(H+)>c(OH﹣)【考点】离子浓度大小的比较.【专题】盐类的水解专题.【分析】A.0.1mol•L﹣1pH=4的NaHA溶液,说明H2A为弱电解质,HA﹣的电离程度大于HA﹣的水解程度,据此判断溶液中各离子浓度关系;B.根据1mol•L﹣1的NaHCO3溶液中的物料守恒进行判断;C.溶液为中性,则c(H+)=c(OH﹣),根据电荷守恒可知c(Cl﹣)=c(NH4+);D.根据物料守恒可知,混合液中2c(Na+)=c(HX)+c(X﹣),所以不可能存在c(Na+)>c(HX)>c(X﹣)的关系.【解答】解:A.0.1mol•L﹣1NaHA溶液的pH=4,说明H2A为弱酸,HA﹣的电离程度大于HA﹣的水解程度,则溶液中c(A2﹣)>c(H2A),由于HA﹣只是部分水解,则c(HA﹣),则溶液中离子浓度关系为:c(HA﹣)>c(A2﹣)>c(H2A),故A正确;B.1mol•L﹣1的NaHCO3溶液中,根据物料守恒可知:c(HCO3﹣)+c(CO32﹣)+c(H2CO3)=c(Na+)=1mol•L﹣1,故B正确;C.常温下,pH=7的NH4Cl与氨水的混合溶液中,溶液为中性,则c(H+)=c(OH﹣),根据电荷守恒可知c(Cl﹣)=c(NH4+),则溶液中离子浓度大小关系为:c(Cl﹣)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH﹣),故C正确;D.等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX的混合溶液中,由物料守恒可知:2c(Na+)=c(HX)+c(X﹣),若该混合溶液以电离为主,则c(X﹣)>c(Na+)>c(HX),若该溶液以水解为主,则c(HX)>c(Na+)>c(X﹣),c(Na+)会处于三者的中间位置,不可能存在c(Na+)>c(HX)>c(X﹣),故D错误;-34-\n故选D.【点评】本题考查了酸碱混合的定性判断、溶液中离子浓度大小比较,题目难度中等,注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的计算方法,能够根据电荷守恒、物料守恒、盐的水解原理等知识判断溶液中离子浓度大小. 14.下列实验操作、现象和结论正确的是(  )选项实验操作实验现象结论A向某溶液中滴加新制氯气和CCl4,震荡、静置下层溶液显紫色原溶液中有I﹣B将某混合气体通入品红溶液中溶液不褪色该混合气体中无SO2C向某溶液中滴加NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于溶液中试纸变蓝原溶液中有NH4+D向浓度均为0.1mol•L﹣1NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液出现黄色沉淀Ksp(AgCl)<Ksp(AgI)A.AB.BC.CD.D【考点】化学实验方案的评价.【专题】实验评价题.【分析】A.下层溶液显紫色,则四氯化碳层溶解了碘;B.混合气体可能为等体积的氯气与二氧化硫;C.溶液中滴加NaOH溶液,不加热时NH4++OH﹣=NH3.H2O;D.滴加少量AgNO3溶液,溶度积小的先沉淀.【解答】解:A.下层溶液显紫色,则四氯化碳层溶解了碘,则向某溶液中滴加新制氯气和CCl4,发生氧化还原反应生成碘,原溶液中有I﹣,故A正确;B.混合气体可能为等体积的氯气与二氧化硫,通入品红溶液中反应生成硫酸和盐酸,不具有漂白性,则溶液不褪色,故B错误;C.溶液中滴加NaOH溶液,不加热时NH4++OH﹣=NH3.H2O,则将湿润红色石蕊试纸置于溶液中,无现象,应加热生成氨气,故C错误;D.滴加少量AgNO3溶液,溶度积小的先沉淀,则出现黄色沉淀可知Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故D错误;故选A.-34-\n【点评】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握氧化还原反应、气体和离子的检验、沉淀的生成和转化为解答的关键,侧重学生分析能力及知识综合应用能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大. 15.下列图示与对应的叙述相符的是(  )A.如图曲线表示向等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液中分别加人足量镁粉产生H2的物质的量的变化B.表示将0.01mol•L﹣1NaOH溶液滴人到稀盐酸中的滴定曲线C.为水的电离曲线,从z点刭x点,可采用在水中加入适量NaOH固体的方法D.图中曲线表示将pH相同的NH4Cl溶液和盐酸稀释相同倍数时,二者pH的变化【考点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;水的电离;盐类水解的应用;中和滴定.【专题】图像图表题;电离平衡与溶液的pH专题.【分析】A.醋酸为弱酸,不能完全电离;B.将0.01mol•L﹣1NaOH溶液滴人到稀盐酸中,则溶液pH应逐渐增大;C.从z点刭x点,水的离子积常数减小,应改变温度;D.氯化铵水解呈酸性,加水稀释,促进水解.-34-\n【解答】解:A.醋酸是弱酸,盐酸是强酸,以此在物质的量浓度相同的情况下,盐酸与镁反应的速率快,故A错误;B.乙应该表示的是将稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中的滴定曲线,故B错误;C.丙为水的电离曲线,从z点刭x点,水的离子积常数减小,因此不能采用在水中加入适量氢氧化钠固体的方法实现,故C错误;D.盐酸是强酸,完全电离,氯化铵是强酸弱碱盐,水解呈酸性,因此在pH相同的条件下,分别稀释相同的倍数时,盐酸的pH变化大,故D正确.故选D.【点评】本题考查较为综合,涉及外界条件对反应速率的影响、电离平衡、盐类水解以及酸碱中和反应曲线等知识,侧重于学生的分析能力的考查,为高频考点,注意相关基础知识的积累,难度不大. 16.向容积均为0.5L的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入一定量的A和B,发生反应:A(g)+xB(g)⇌2C(g).各容器的反应温度、反应物起始量,反应过程中C的浓度随时间变化关系分别如图表所示,下列说法正确的是(  )容器甲乙丙温度/C°T1T2T2反应物起始量1.5molA0.5molB1.5molA0.5molB3.0molA1.0molBA.T1<T2,且该反应为吸热反应B.x=2C.若平衡后保持温度不变改变容器体积平衡不移动D.T1℃下若起始时向甲容器中充入0.5mol、1.5mol,平衡时A的转化率为25%【考点】物质的量或浓度随时间的变化曲线.【专题】化学平衡专题.-34-\n【分析】A.比较甲与乙可知,乙先到达平衡,故温度T1<T2,温度越高C的浓度越低,升高温度平衡向逆反应移动;B.乙中平衡时A的转化率为=,丙中A的转化率为=,丙中压强为乙中2倍,压强增大平衡不移动,故x=1;C.x=1,反应前后气体的物质的量不变,改变体积压强不变,不影响平衡移动;D.根据三段式计算甲中平衡时各组分的浓度,进而计算平衡常数,令T1℃,起始时甲容器中充入D.0.5molA、1.5molB,反应到达平衡时A的浓度变化量为x,再利用三段式表示出平衡时各组分的浓度,利用平衡常数列方程计算x的值,进而计算A的转化率.【解答】解:A.比较甲与乙可知,乙先到达平衡,故温度T1<T2,温度越高C的浓度越低,升高温度平衡向逆反应移动,故正反应为放热反应,故A错误;B.乙中平衡时A的转化率为,丙中A的转化率为,丙中压强为乙中2倍,压强增大平衡不移动,故x=1,故B错误;C.x=1,反应前后气体的物质的量不变,改变体积压强不变,不影响平衡移动,故C正确;D.A(g)+B(g)⇌2C(g).开始(mol/L):310变化(mol/L):0.750.751.5平衡(mol/L):2.250.251.5故T1℃,该反应的平衡常数为k==4令T1℃,起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB,反应到达平衡时A的浓度变化量为x,则:A(g)+B(g)⇌2C(g).开始(mol/L):130变化(mol/L):xx2x平衡(mol/L):1﹣x3﹣x2x所以k==4,解得:x=0.75mol/L-34-\n故A的转化率=═75%,故D错误;故选C.【点评】本题考查化学反应速率计算、影响化学平衡移动的盐酸、化学平衡图象与有关计算,难度较大,D选项为易错点、难点,判断x的值是解题的关键. 二、填空题(共5小题,每小题8分,满分52分)17.(8分)肼(N2H4)是火箭发射常用的燃料.(1)最新实验研究用肼还原新制Cu(0H)2可制备纳米级Cu2O,同时放出N2.请写出该制法的化学反应方程式 N2H4+4Cu(OH)2═2Cu2O+N2+6H2O ,当反应中转移0.2mol电子时,可制得Cu2O的质量为 14.4g .(2)一种以肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示.该燃料电池的电极材料采用多孔导电材料,以提高电极反应物在电极表面的吸附量,并使它们与电解质溶液充分接触,以空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质.①负极上发生的电极反应为 N2H4+4OH﹣﹣4e﹣═N2+4H2O ;②电池工作时产生的电流从 右侧 电极经过负载后流向 左侧 电极(填“左侧”或“右侧”).【考点】原电池和电解池的工作原理.【专题】电化学专题.【分析】(1)肼还原新制Cu(0H)2可制备纳米级Cu2O,同时放出N2,结合质量守恒书写方程式,结合元素化合价的变化计算;(2)该燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为:N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=N2↑+4H2-34-\nO,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣,电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O,结合离子的移动方向、电流的方向分析解答.【解答】解:(1)肼还原新制Cu(0H)2可制备纳米级Cu2O,同时放出N2,则反应的方程式为N2H4+4Cu(OH)2═2Cu2O+N2+6H2O,反应中Cu元素化合价由+2价降低到+1价,则当反应中转移0.2mol电子时,可生成0.1molCu2O,质量为0.1mol×144g/mol=14.4g,故答案为:N2H4+4Cu(OH)2═2Cu2O+N2+6H2O;14.4g;(2)①通入燃料的电极为负极,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为:N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=N2+4H2O,故答案为:N2H4+4OH﹣﹣4e﹣═N2+4H2O;②原电池工作时,电流由正极经导线流向负极,则由右侧流向左侧,故答案为:右侧;左侧.【点评】本题考查了燃料电池,明确正负极上发生的反应是解本题关键,难点是电极反应式的书写,要结合电解质溶液的酸碱性书写,注意电流的方向和电子的流向相反,难度不大. 18.(10分)短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次递增,A、B两元素相邻,B、C、E原子的最外层电子数之和为13,C原子最外层电子数是E原子最外层电子数的3倍,B、F原子最外层电子数之和等于C、E原子最外层电子数之和.请回答下列问题:(1)B元素在元素周期表中的位置为 第2周期VA族 .(2)元素C和D可形成两种化合物D2C、D2C2,其中均含有的化学键类型是 离子键 ;元素E、F形成的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱关系为 Mg(OH)2 > Al(OH)3 (填化学式).(3)E的单质能与A的最高价氧化物发生置换反应,反应的化学方程式为 2Mg+CO22MgO+C ;(4)F的单质加入到D的最高价氧化物对应水化物的溶液中,发生反应的离子方程式为 2Al+2OH﹣+6H2O═2﹣+3H2↑ .【考点】位置结构性质的相互关系应用.【专题】元素周期律与元素周期表专题.-34-\n【分析】C原子最外层电子数是E原子最外层电子数的3倍,设E的最外层电子数为x,则C的最外层电子数为3x,因为B、C、E原子的最外层电子数之和为13,若X=1,则B的最外层电子数为9,不符合实际,若x=3,则C的最外层电子数为9,也不符合实际,所以x只能等于2,此时,C的最外层电子数为6,B的最外层电子数为5,B、F原子最外层电子数之和等于C、E原子最外层电子数之和,则F的最外层电子数为3,由于短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次递增,所以E、F只能在第三周期,E为镁元素,F为铝元素,B、C在第二周期,B为氮元素,C为氧元素,元素C和D可形成两种化合物D2C、D2C2,则D为钠元素,A、B两元素相邻,所以A为碳元素,据此答题.【解答】解:C原子最外层电子数是E原子最外层电子数的3倍,设E的最外层电子数为x,则C的最外层电子数为3x,因为B、C、E原子的最外层电子数之和为13,若X=1,则B的最外层电子数为9,不符合实际,若x=3,则C的最外层电子数为9,也不符合实际,所以x只能等于2,此时,C的最外层电子数为6,B的最外层电子数为5,B、F原子最外层电子数之和等于C、E原子最外层电子数之和,则F的最外层电子数为3,由于短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次递增,所以E、F只能在第三周期,E为镁元素,F为铝元素,B、C在第二周期,B为氮元素,C为氧元素,元素C和D可形成两种化合物D2C、D2C2,则D为钠元素,A、B两元素相邻,所以A为碳元素,(10分)(1)B为氮元素,在元素周期表的第2周期VA族,故答案为:第2周期VA族;(2)元素C和D可形成两种化合物D2C、D2C2,分别为氧化钠和过氧化钠,其中均含有的离子键;由于镁的金属性强于铝,所以Mg(OH)2的碱性强于Al(OH)3,故答案为:离子键;Mg(OH)2、Al(OH)3;(3)镁与二氧化碳发生置换反应,反应的化学方程式为2Mg+CO22MgO+C,故答案为:2Mg+CO22MgO+C;(4)铝和氢氧化钠溶液发生反应的离子方程式为2Al+2OH﹣+6H2O═2﹣+3H2↑,故答案为:2Al+2OH﹣+6H2O═2﹣+3H2↑.【点评】本题主要考查了元素周期表、元素周期律、元素化合物知识、离子反应等知识,中等难度,解题的难点在于元素的推断. -34-\n19.(10分)酸碱中和滴定在生产实际中有着广泛的应用.室温时,用0.250mol•L﹣1NaOH溶液滴定25.0mL的一元酸HR溶液时,溶液的pH变化情况如图所示,其中a点表示两种物质恰好完全反应.请回答下列问题:(1)该一元酸HR溶液的物质的量浓度为 0.2mol•L﹣1 .(2)图中x > 7(填“>”、“<”或“=”),其原因是 R﹣+H2O⇌HR+OH﹣ (用离子方程式表示).(3)滴定到a点时,溶液中c(OH﹣)﹣c(HR)= 10﹣x mol•L﹣1(用含x的代数式表示).(4)室温时,HR的电离常数Ka= 5.0×10﹣6 mol•L﹣1.【考点】酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算.【专题】电离平衡与溶液的pH专题.【分析】(1)根据滴定曲线可知,滴入20mL氢氧化钠溶液时恰好完全反应,据此计算出该一元酸HR溶液的物质的量浓度;(2)HA为弱酸,滴入20mL氢氧化钠时反应生成强碱弱酸盐NaR,R﹣离子水解,溶液显示碱性;(3)a点时溶质为NaR溶液,根据溶液中质子守恒计算出c(OH﹣)﹣c(HR)的数值;(4)根据HR的物质的量浓度及溶液的pH计算出HR的电离常数Ka.【解答】解:(1)由滴定曲线可知,当加入20mL氢氧化钠溶液时HR与氢氧化钠溶液恰好反应,所以HR的物质的量浓度为:c(HR)===0.2mol•L﹣1,故答案为:0.2mol•L﹣1;(2)根据图象可知,氢氧化钠溶液体积为0时,0.2mol•L﹣1的HR溶液的pH=3,说明HR为弱酸,溶液中部分电离,加入20mL氢氧化钠溶液时,二者恰好反应生成强碱弱酸盐NaR,R﹣离子水解:R﹣+H2O⇌HR+OH﹣,溶液显示碱性,所以x>7,故答案为:>;R﹣+H2O⇌HR+OH﹣;-34-\n(3)a点时溶液的pH=x,此时混合液中的溶质为NaR,根据溶液中质子守恒可得:c(OH﹣)﹣c(HR)=c(H+)=10﹣xmol/L,故答案为:10﹣x;(4)根据图象及(1)的计算结果可知,0.2mol/L的HR溶液的pH=3,氢离子浓度为:c(H+)=0.001mol/L,则HR的电离常数Ka==≈5.0×10﹣6,故答案为:5.0×10﹣6.【点评】本题考查了酸碱中和滴定曲线的表示方法、盐的水解原理、溶液中离子浓度的计算等知识,题目难度中等,注意掌握酸碱中和滴定曲线的表示方法,能够根据盐的水解原理、质子守恒计算溶液中离子浓度,试题培养了学生的分析、理解及灵活应用所学知识的能力. 20.(12分)甲醇是一种很好的燃料,工业上可用多种原料通过不同的反应制得甲醇.(1)已知在常温常压下:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H20(l)△H=﹣442.8kJ•mol﹣12CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=﹣556.0kJ•mol﹣1H2O(g)=H2O(l)△H=﹣44.0kJ•mol﹣1则2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H= ﹣1275.6 kJ•mol﹣1(2)工业上正在研究利用来生产甲醇燃料的方法,该反应为:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.0kJ•mol﹣1在某温度下,将6molCO2和8molH2充入容积为2L的密闭容器中,8分钟时达平衡状态,H2的转化率为75%.请回答:①用CH3OH表示该反应在0﹣8min内的平均反应速率v(CH3OH)= 0.125mol•L﹣1•min﹣1 .②此温度下该反应平衡常数K= 0.5 L2•mol﹣2;③若在上述平衡体系中,再充入2molH2,反应达到平衡后的转化率 小于 75%(填“大于”、“小于”或“等于”).(3)一氧化碳与氢气也可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H<0①若该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法正确的是 de ;a.若混合气体的密度不再改变,说明反应已达化学平衡状态b.反应达到平衡后,通入CH3OH(g)使压强增大,平衡向右移动-34-\nc.反应达到平衡后,通入氩气使压强增大,平衡向右移动d.反应达到平衡后,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小e.若使用催化剂,会改变反应的途径,但反应的不变②某温度下,在一个容积为2L的密闭容器中进行该反应,已知此温度下的平衡常数K=50L2•mol﹣2,反应到某时刻测得各组分的物质的量如下:物质COH2CH3OH物质的量/(mol)0.40.40.8请比较此时正、逆反应速率的大小:v正 = v逆(填“>”、“<”或“=”).【考点】用盖斯定律进行有关反应热的计算;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断.【专题】基本概念与基本理论.【分析】(1)根据盖斯定律解答;(2)①根据v=计算;②根据三段式计算平衡时各组分的浓度,计算平衡常数;③平衡以后通入氢气,二氧化碳的转化率增大,氢气的转化率减小;(3)①a.恒温恒容条件下,质量守恒,密度是一个常量,不能说明反应已达化学平衡状态,故错误;b.由于是恒温恒容,通入CH3OH(g)使压强不变,平衡不移动;c.反应达到平衡后,通入氩气压强不变,平衡向左移动;d.反应达到平衡后,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小;e.平衡常数是只与温度有关的物理量.若使用催化剂,会改变反应的途径,但反应的平衡常数不变;②计算出此时的此时与平衡常数比较,根据平衡的移动方向判断正逆反应速率的大小.【解答】解:(1)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H20(l)△H=﹣442.8kJ•mol﹣1①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=﹣556.0kJ•mol﹣1②H2O(g)=H2O(l)△H=﹣44.0kJ•mol﹣1③由热化学方程式①×2+②﹣③×4,根据盖斯定律反应热△H也做相应的变化,得2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=﹣1275.6kJ•mol﹣1,-34-\n故答案为:﹣1275.6;(2)①反应的氢气的物质的量为8mol×75%=6mol,根据CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.0kJ•mol﹣1,知生成的CH3OH为2mol,根据v===0.125mol•L﹣1•min﹣1,故答案为:0.125mol•L﹣1•min﹣1;②由化学平衡CO2+3H2⇌CH3OH+H2O起始量6mol8mol00变化量2mol6mol2mol2mol平衡量4mpl2mol2mol2molCO2、3H2、CH3OH、H2O的物质的量浓度分别为2mol/L、1mol/L、1mol/L、1mol/L,平衡常数K===0.5,故答案为:0.5;③平衡以后通入氢气,二氧化碳的转化率增大,氢气的转化率减小,故答案为:小于;(3)①a.恒温恒容条件下,质量守恒,密度是一个常量,不能说明反应已达化学平衡状态,故错误;b.由于是恒温恒容,通入CH3OH(g)使压强不变,平衡不移动,故错误;c.反应达到平衡后,通入氩气压强不变,平衡向左移动,故错误;d.反应达到平衡后,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,故正确;e.平衡常数是只与温度有关的物理量.若使用催化剂,会改变反应的途径,但反应的平衡常数不变,故正确;故答案为:de;②此时==K=50L2•mol﹣2,所以反应处于平衡状态,正、逆反应速率相等,故答案为:=.【点评】本题考查了利用盖斯定律进行有关反应热的计算、化学平衡的影响因素以及平衡平衡状态的判断,难度不大,注意利用三段式进行有关化学平衡的计算. 21.(12分)氯化铜是一种广泛用于生产颜料、用木材防腐剂的化工产品.某研究性学习小组用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体.-34-\n(l)固体A用稀盐酸溶解而不用水溶解的原因是 抑制Cu2+、Fe3+等离子发生水解反应 .(2)加试剂X用于调节pH以除去杂质,X可选用下列试剂中的 c、d (填序号).a.NaOHb.NH3•H2Oc.CuOd.Cu(OH)2e.CuSO4(3)滤液B经一系列操作可得氯化铜晶体,操作的程序依次为 蒸发浓缩 、 冷却结晶 、过滤、自然干燥.(4)实验室采用如图所示装置,可使粗铜与Cl2反应转化为固体A(部分加热仪器和夹持装置已略去).①该装置中仪器a的名称是 圆底烧瓶 ,其中发生反应的离子方程式是 MnO2+4H++2Cl2Mn2++Cl2↑+2H2O .②有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCI的装置,你认为是否必要? 否 (填“是”或“否”).③该装置存在一定的安全隐患,消除该安全隐患的措施是 在装置C和D之间连接一个防倒吸装置 .【考点】制备实验方案的设计;氯气的化学性质;氯气的实验室制法;物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.【专题】综合实验题;实验设计题;实验评价题.【分析】粗铜为Fe、Cu的混合物,与氯气反应生成固体1的主要成分为CuCl2和FeCl3,实验室采用如图2所示的装置制取固体l,制备原理为二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气,应浓硫酸干燥后与粗铜在加热条件下反应生成CuCl2和FeCl3,多于的氯气用氢氧化钠溶液吸收,以防污染空气,反应生成氯化铜、氯化铁,加入稀盐酸溶解得到溶液,加入含铜的化合物调节溶液PH沉淀铁离子,得到铜离子的溶液,蒸发冷却析出晶体,据此可解答;(1)易水解的盐溶液的配制要防止其发生水解;-34-\n(2)Fe3+水解产生氢氧化铁,选择试剂要消耗H+,促进其水解生成氢氧化铁沉淀而进行分离,注意不能引入新的杂质,只能选择铜的化合物;(3)溶液中析出晶体的实验操作是蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤得到;(4)①结合常见的化学仪器,可确定a的仪器名称,实验室利用二氧化锰和浓盐酸混合加热制氯气;②氯气中混有HCl,在干燥情况下不与铁、铜反应,不影响实验结果;③产物氯化铜、氯化铁易水解,C和D之间无干燥装置,D中可能有水汽进入C中.【解答】解:(1)固体1加入稀盐酸溶解的原因是,易水解的盐溶液的配制要防止其发生水解,加入稀盐酸抑制氯化铁、氯化铜水解;故答案为:抑制Cu2+、Fe3+等离子发生水解反应;(2)①Fe3+水解产生氢氧化铁,选择试剂要消耗H+,促进其水解生成氢氧化铁沉淀而进行分离,注意不能引入新的杂质,只能选择与氢离子反应的铜的化合物;a.NaOH会引入钠离子杂质,故a不符合;b.NH3•H2O加入反应会引入铵根离子,故b不符合;c.CuO和氢离子反应不引入新的杂质,故c符合;d.Cu(OH)2和氢离子反应不引入新的杂质,故d符合;e.CuSO4加入会引入硫酸根离子杂质,不能调节溶液PH,故e不符合;故答案为:c、d;(3)溶液中析出晶体的实验操作是蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤得到,溶液2转化为晶体的主要操作是蒸发蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤;故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;(4)①由装置图可知a为圆底烧瓶,二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl2Mn2++Cl2↑+2H2O,故答案为:圆底烧瓶;MnO2+4H++2Cl2Mn2++Cl2↑+2H2O;②因氯化氢在干燥的情况下不与铁、铜反应,不影响实验结果,无需除HCl,故答案为:否;③防止D中水气进入C中,造成氯化铜和氯化铁水解,在装置C和D之间连接一个防倒吸装置,故答案为:在装置C和D之间连接一个防倒吸装置.【点评】本题考查了物质分离提纯实验方法和设计,主要是物质性质的理解应用,掌握基础是关键,题目难度中等.-34-\n 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所属: 高中 - 化学
发布时间:2022-08-25 11:17:50 页数:34
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文章作者:U-336598

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