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學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精江蘇省南通市啟東市2019-2020學(xué)年高二下學(xué)期期初考試化學(xué)試題含解析2019~2020學(xué)年第二學(xué)期期初學(xué)生素質(zhì)調(diào)研測試高二化學(xué)(選修)試題單項(xiàng)選擇題:本題包括10小題,每小題2分,共計(jì)20分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。1。2020年1月10日,國家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)授予中國科學(xué)院院士周其林教授領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)歷時(shí)20年科研攻關(guān)完成的重要科研成果“高效手性螺環(huán)催化劑的發(fā)現(xiàn)"。關(guān)于催化劑說法正確的是A。可以改變反應(yīng)速率 B.可以改變反應(yīng)熱(ΔH)C??梢愿淖兎磻?yīng)轉(zhuǎn)化率 D??梢愿淖兎磻?yīng)平衡常數(shù)【答案】A【解析】【詳解】A。催化劑通過改變反應(yīng)歷程改變反應(yīng)速率,故A正確;B。催化劑不能使化學(xué)平衡移動(dòng),不能改變反應(yīng)熱(ΔH),故B錯(cuò)誤;C.催化劑不能使化學(xué)平衡移動(dòng),不能改變反應(yīng)轉(zhuǎn)化率,故C錯(cuò)誤;D.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),催化劑不能改變反應(yīng)平衡常數(shù),故D錯(cuò)誤。答案選A。2。高溫?zé)掋~的反應(yīng)之一為:2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2.下列有關(guān)化學(xué)用語的說法正確的是A.銅原子的核外電子排布式為[Ar]3d94s2B。SO2分子空間構(gòu)型為直線型C。S2—的結(jié)構(gòu)示意圖D。質(zhì)量數(shù)為18的氧原子可表示為:188O【答案】D【解析】【詳解】A.根據(jù)洪特規(guī)則,銅原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s1,故A錯(cuò)誤;B。SO2價(jià)電子對數(shù)是3,有1個(gè)孤電子對,分子空間構(gòu)型為V型,故B錯(cuò)誤;C。S2—的質(zhì)子數(shù)為16,結(jié)構(gòu)示意圖,故C錯(cuò)誤;D。氧原子的質(zhì)子數(shù)是8,質(zhì)量數(shù)為18的氧原子可表示為,故D正確。答案選D。3.常溫下,下列離子在指定溶液中一定能大量共存的是A。0.1mol·L-1NaHCO3溶液:K+、Al3+、NO3—、SO42—B.10-12的溶液中:Na+、K+、ClO—、CO32—C。能使紅色石蕊試紙變藍(lán)的溶液:NH4+、K+、Cl—、NO3-D。水電離的c(H+)=10—11mol·L-1的溶液中:Na+、Ca2+、HCO3-、Cl-【答案】B【解析】【詳解】A。0.1mol·L-1NaHCO3溶液,Al3+、HCO3-發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳,故不選A;B。10-12的溶液呈堿性,Na+、K+、ClO—、CO32-不反應(yīng),能大量共存,故選B;C。能使紅色石蕊試紙變藍(lán)的溶液呈堿性,NH4+、OH—生成一水合氨,不能大量共存,故不選C;D。水電離的c(H+)=10-11mol·L-1的溶液呈酸性或堿性,HCO3-在酸性、堿性條件下都不能大量共存,故不選D.答案選B.4。常溫下,下列溶液均為,有關(guān)敘述正確的是()A.碳酸氫鈉溶液中B.碳酸鈉溶液比碳酸氫鈉溶液的pH小C.碳酸鈉溶液中D。碳酸鈉溶液中滴加鹽酸至pH=7,所得溶液的溶質(zhì)只有NaCl【答案】A【解析】【詳解】A.碳酸氫鈉溶液顯堿性,是HCO3-的水解大于HCO3—電離緣故,則溶液中,故A正確;B.碳酸鈉溶液中CO32-的水解程度比碳酸氫鈉溶液中HCO3—的水解程度大,則Na2CO3的堿性強(qiáng),即碳酸鈉溶液pH大,故B錯(cuò)誤;C.碳酸鈉溶液中存在的電荷守恒式為c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32—)+c(OH-),物料守恒式為c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3—)+2c(H2CO3),將物料守恒式c(Na+)代入電荷守恒式得c(H+)+2c(H2CO3)+c(HCO3-)=c(OH—),故C錯(cuò)誤;D.碳酸鈉溶液中滴加鹽酸至pH=7,所得溶液的溶質(zhì)除NaCl,還可能含有少量H2CO3與NaHCO3,故D錯(cuò)誤;故答案為A?!军c(diǎn)睛】考查離子濃度大小比較;根據(jù)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量之間的關(guān)系、溶質(zhì)的性質(zhì)結(jié)合電荷守恒來分析解答是常見的解題方法和思維。在探究離子濃度問題,要充分認(rèn)識(shí)電解質(zhì)在溶液中的表現(xiàn),全面考慮溶液中各種離子的存在情況及相互關(guān)系,比如:在Na2CO3溶液中存在Na2CO3的電離,CO32—的水解、二級(jí)水解以及H2O的電離等多個(gè)反應(yīng),故溶液中微粒有H2O、Na+、CO32—、HCO3—、H2CO3、H+、OH-,忽視任何一個(gè)很微弱的反應(yīng)、很微少的粒子都是不正確的等方面的因素。5.氫能被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?。根?jù)下列圖示有關(guān)說法正確的是A。斷開非極性鍵和生成極性鍵的能量相同B。反應(yīng)II比反應(yīng)III生成的O—H鍵更牢固C.1/2O2(g)+H2(g)→OH(g)+H(g)ΔH1>0D.H2O(g)→1/2O2(g)+H2(g)ΔH2<0【答案】C【解析】【詳解】A。根據(jù)圖示,斷開0。5molO=O、1molH—H鍵和生成2molO—H鍵放出的能量不相同,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)圖示,反應(yīng)II比反應(yīng)III放出的能量少,反應(yīng)III比反應(yīng)II生成的O-H鍵更牢固,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)圖示,1/2O2(g)+H2(g)→OH(g)+H(g)ΔH1>0,故C正確;D。根據(jù)圖示,H2O(g)→1/2O2(g)+H2(g)ΔH2>0,故D錯(cuò)誤。答案選C。6.四種短周期主族元素W、X、Y、Z,W元素的原子在短周期中原子半徑最大,X元素原子的L電子層的p能級(jí)上有一個(gè)空軌道,Y元素原子L電子層的P能級(jí)上只有一對成對電子,Y和Z在周期表中處于同一主族。下列有關(guān)敘述不正確的是A。原子半徑:W>X>YB。XY2是極性鍵構(gòu)成的非極性分子C.W、Y、Z三種元素組成的化合物多于2種D?;衔颳2Y2中的陰陽離子個(gè)數(shù)比為1﹕1【答案】D【解析】【分析】W元素的原子在短周期中原子半徑最大,W是Na元素;X元素原子的L電子層的p能級(jí)上有一個(gè)空軌道,X是C元素;Y元素原子L電子層的P能級(jí)上只有一對成對電子,Y是O元素;Y和Z在周期表中處于同一主族,Z是S元素?!驹斀狻緼。電子層數(shù)越多,半徑越大,同周期元素從左到右半徑減小,原子半徑:Na>C>O,故A正確;B.CO2為直線型分子,CO2是極性鍵構(gòu)成的非極性分子,故B正確;C.W、Y、Z三種元素組成的化合物有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3等,故C正確;D.化合物Na2O2中的陰陽離子個(gè)數(shù)比為1﹕2,故D錯(cuò)誤;答案選D.7.用下列實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茿。用圖1裝置蒸發(fā)CuCl2溶液獲得無水CuCl2B。用圖2裝置可證明非金屬強(qiáng)弱:Cl>C>SiC。用圖3裝置制備少量白色的Fe(OH)2沉淀D.用圖4裝置進(jìn)行已知濃度的NaOH溶液測定未知濃度的鹽酸【答案】C【解析】【詳解】A。銅離子易水解,為抑制銅離子水解,在氯化氫氣流中蒸發(fā)CuCl2溶液獲得無水CuCl2,故A錯(cuò)誤;B.鹽酸是無氧酸,鹽酸酸性大于碳酸,不能證明非金屬性Cl>C;碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w中含有雜質(zhì)氯化氫,氯化氫與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸沉淀,不能證明非金屬性C>Si,故B錯(cuò)誤;C.陽極鐵失電子生成亞鐵離子,陰極水得電子生成氫氣和氫氧根離子,用圖3裝置制備少量白色的Fe(OH)2沉淀,故C正確;D。氫氧化鈉應(yīng)該盛放在堿式滴定管中,故D錯(cuò)誤。答案選C。8.以下反應(yīng)可表示獲得乙醇并用作汽車燃料的過程,下列有關(guān)說法正確的是①6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g)ΔH1②C6H12O6(s)=2C2H5OH(l)+2CO2(g)ΔH2③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3A.2ΔH3=-ΔH1-ΔH2B.在不同油耗汽車中發(fā)生反應(yīng)③,ΔH3會(huì)不同C.植物的光合作用通過反應(yīng)①將熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D.反應(yīng)④C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)ΔH4,則ΔH3>ΔH4【答案】A【解析】【詳解】A。①6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g)ΔH1②C6H12O6(s)=2C2H5OH(l)+2CO2(g)ΔH2根據(jù)蓋斯定律-①×-②×得C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=-ΔH1-ΔH2,故A正確;B。反應(yīng)熱與化學(xué)方程式的系數(shù)有關(guān),在不同油耗汽車中發(fā)生反應(yīng)③,ΔH3相同,故B錯(cuò)誤;C.植物的光合作用通過反應(yīng)①將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故C錯(cuò)誤;D。氣態(tài)水的能量大于液態(tài)水,反應(yīng)④C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)ΔH4,則ΔH3<ΔH4,故D錯(cuò)誤;答案選A。9.鋅-空氣電池(原理如圖)適宜用作城市電動(dòng)車的動(dòng)力電源。該電池放電時(shí)Zn轉(zhuǎn)化為ZnO。該電池工作時(shí)下列說法正確的是A。該電池放電時(shí)OH—向石墨電極移動(dòng)B.放電時(shí)氧氣在石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng)C.該電池在充電時(shí)Zn電極應(yīng)與電源正極相連D。該電池的負(fù)極反應(yīng)為:Zn+H2O-2e—=ZnO+2H+【答案】B【解析】【詳解】A.原電池放電時(shí),陰離子移向負(fù)極,該電池中鋅是負(fù)極,放電時(shí)OH—向鋅電極移動(dòng),故A錯(cuò)誤;B.放電時(shí)氧氣在石墨電極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子,故B正確;C.鋅是原電池負(fù)極,該電池在充電時(shí)Zn電極應(yīng)與電源負(fù)極相連,故C錯(cuò)誤;D.電解質(zhì)溶液為堿,該電池的負(fù)極反應(yīng)為:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2,故D錯(cuò)誤。答案選B?!军c(diǎn)睛】會(huì)根據(jù)電極材料的性質(zhì)來確定正負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng),注意電極反應(yīng)式的書寫與電解質(zhì)溶液的酸堿性有關(guān).10.為驗(yàn)證次氯酸光照分解的產(chǎn)物,某同學(xué)采用三種傳感器分別測得氯水光照過程中pH、Cl—濃度、體積分?jǐn)?shù)的變化,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示,下列敘述錯(cuò)誤的是()A。從0s到150s,溶液pH降低的原因是的電離程度增大B。從0s到150s,溶液中增加到起始濃度的倍C。從50s到150s,的平均生成速率約為D。光照分解的產(chǎn)物有、【答案】A【解析】【詳解】A.從0s到150s,溶液pH降低且Cl-濃度增大,說明是HClO分解生成HCl的緣故,故A錯(cuò)誤;B.從0s到150s,溶液的pH由2降低到1。5,則溶液中增加到起始濃度的=倍,故B正確;C.從50s到150s,的變化濃度約為400mg/L,則平均生成速率約為=,故C正確;D.由氯水光照過程中溶液的酸性增強(qiáng)、Cl—濃度增大,O2的體積分?jǐn)?shù)增大,說明HClO分解產(chǎn)物有HCl和O2,故D正確;故答案為A。11。下列說法正確的是A.電鍍時(shí)通常把待鍍金屬制品作陽極,鍍層金屬作陰極B.298K時(shí),2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)能自發(fā)進(jìn)行,則其ΔH<0C.3molH2和1molN2混合反應(yīng)生成NH3,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6×6.02×1023D。常溫下,pH=2的醋酸溶液與pH=12的NaOH溶液等體積混合后的溶液呈堿性【答案】B【解析】【詳解】A.電鍍時(shí)通常把待鍍金屬制品作陰極,鍍層金屬作陽極,故A錯(cuò)誤;B.298K時(shí),2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l),氣體物質(zhì)的量減少,ΔS<0,反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,則其ΔH<0,故B正確;C。合成氨反應(yīng)可逆,3molH2和1molN2混合反應(yīng)生成NH3的物質(zhì)的量小于2mol,轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于6×6。02×1023,故C錯(cuò)誤;D.醋酸是弱酸,常溫下,pH=2的醋酸溶液與pH=12的NaOH溶液,醋酸濃度大于氫氧化鈉,等體積混合后,醋酸有剩余,溶液呈酸性,故D錯(cuò)誤。答案選B.【點(diǎn)睛】本題考查了酸堿混合的定性判斷、化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù),掌握酸堿混合的定性判斷方法,注意pH=2的醋酸溶液與pH=12的NaOH溶液,醋酸濃度大于氫氧化鈉。12.下列圖示與對應(yīng)的敘述正確的是A.圖甲表示反應(yīng)4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g),保持其他條件不變,改變CO的物質(zhì)的量,平衡時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)變化情況。由圖可知,NO2的轉(zhuǎn)化率:c>b>aB。圖乙表示25℃時(shí),分別加水稀釋體積均為100mL、pH=2的CH3COOH溶液和HX溶液,則25℃時(shí)HX的電離平衡常數(shù)大于CH3COOH的電離平衡常數(shù)C。圖丙表示25℃時(shí),向0。1mol·L-1NH4Cl溶液中滴加0.1mol·L-1鹽酸,溶液隨鹽酸體積的變化關(guān)系D.根據(jù)圖丁,若要除去CuSO4溶液中的Fe3+,需要調(diào)節(jié)溶液的pH在7左右【答案】AC【解析】【詳解】A。反應(yīng)4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g),增大CO的濃度,平衡正向移動(dòng),NO2的轉(zhuǎn)化率增大,所以NO2的轉(zhuǎn)化率:c>b>a,故A正確;B.酸性越強(qiáng),加水稀釋相同倍數(shù),pH的變化越大,根據(jù)圖示,稀釋過程中酸性CH3COOH>HX,所以25℃時(shí)HX的電離平衡常數(shù)小于CH3COOH的電離平衡常數(shù),故B錯(cuò)誤;C。NH4+的水解平衡常數(shù),向0。1mol·L-1NH4Cl溶液中滴加0。1mol·L-1鹽酸,抑制銨根離子水解,一水合氨的濃度減小,所以增大,故C正確;D.根據(jù)圖丁,若要除去CuSO4溶液中的Fe3+,需要調(diào)節(jié)溶液的pH在4左右,防止銅離子沉淀,故D錯(cuò)誤。答案選AC.【點(diǎn)睛】本題考查弱電解質(zhì)電離、平衡轉(zhuǎn)化率與化學(xué)平衡移動(dòng)的關(guān)系,明確稀釋促進(jìn)弱酸的電離、水解常數(shù)只與溫度有關(guān)等知識(shí),側(cè)重運(yùn)用所學(xué)原理從圖象中獲取信息、分析問題、解決問題的能力。13.室溫下進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象結(jié)論A用Zn和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣,向反應(yīng)液中滴入幾滴CuSO4溶液,產(chǎn)生氣泡的速率明顯加快Cu2+是反應(yīng)的催化劑B向滴有酚酞的1mL0。1mol·L-1Na2CO3溶液中加水稀釋至10mL,紅色變淺加水稀釋時(shí),CO32—的水解平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)C向5mL0.1mol·L-1KI溶液中加入0。1mol·L-1FeCl3溶液1mL,振蕩,用苯萃取2~3次后,取下層溶液滴加5滴KSCN溶液,出現(xiàn)血紅色反應(yīng)2Fe3++2I-=2Fe2++I(xiàn)2是有一定限度的D向飽和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末,過濾,向洗凈的沉淀中加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生Ksp(BaCO3)<Ksp(BaSO4)A.A B.B C。C D.D【答案】C【解析】【詳解】A.鋅置換出硫酸銅中的銅,鋅、銅、硫酸構(gòu)成原電池,加快鋅與硫酸的反應(yīng)速率,故A錯(cuò)誤;B。加水促進(jìn)鹽水解,加水稀釋時(shí),CO32—的水解平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故B錯(cuò)誤;C.向5mL0.1mol·L-1KI溶液中加入0.1mol·L-1FeCl3溶液1mL,發(fā)生反應(yīng)2Fe3++2I-=2Fe2++I(xiàn)2,I-過量,滴加5滴KSCN溶液,出現(xiàn)血紅色,說明有Fe3+剩余,則反應(yīng)2Fe3++2I-=2Fe2++I(xiàn)2是有一定限度的,故C正確;D。根據(jù)溶度積規(guī)則,就能生成碳酸鋇沉淀,向飽和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末,有碳酸鋇生成,不能證明Ksp(BaCO3)<Ksp(BaSO4),故D錯(cuò)誤。答案選C。14。常溫下將0。100mol·L—1的NaOH溶液滴加到20mL0。100mol·L-1的草酸(分子式為H2C2O4,二元弱酸)溶液中,滴加過程中,溶液中H2C2O4、HC2O4-、C2O42-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pH的變化曲線如圖所示,下列敘述正確的是A.電離常數(shù)Ka1(H2C2O4)=10—4.2B.當(dāng)?shù)稳?0mLNaOH溶液時(shí):c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4—)+c(OH-)+2c(C2O42—)C。pH=7。0的溶液中:c(Na+)<2c(C2O42-)D.當(dāng)?shù)稳?0mLNaOH溶液時(shí):c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O42—)【答案】BD【解析】【詳解】A。pH=4。2時(shí),c(HC2O4—)=c(C2O42-),則10-4.2,故A錯(cuò)誤;B根據(jù)電荷守恒,當(dāng)?shù)稳?0mLNaOH溶液時(shí):c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+2c(C2O42-),故B正確;C。根據(jù)電荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4—)+c(OH-)+2c(C2O42-),pH=7。0的溶液中c(Na+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42—),所以c(Na+)>2c(C2O42-),故C錯(cuò)誤;D.當(dāng)?shù)稳?0mLNaOH溶液時(shí)草酸和氫氧化鈉恰好反應(yīng)生成NaHC2O4,根據(jù)質(zhì)子守恒,c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O42—),故D正確。答案選BD.【點(diǎn)睛】明確圖象中酸堿混合時(shí)溶液中的溶質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵,抓住圖象中特殊點(diǎn)計(jì)算電離平衡常數(shù).15。500℃時(shí),在四個(gè)體積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。有關(guān)物質(zhì)起始時(shí)的物質(zhì)的量數(shù)據(jù)如下表所示:容器起始時(shí)物質(zhì)的量/molNO2SO2SO3NO甲0。10。100乙0。150。050。050。05丙000。20.2丁0。10。200已知甲容器達(dá)到平衡時(shí)容器中c(SO3)=0.01mol·L-1。下列說法正確的是A.升溫至700℃,上述反應(yīng)的平衡常數(shù)為,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.達(dá)平衡時(shí),容器丙中c(SO2)是容器甲的2倍C。達(dá)平衡時(shí),容器丁中c(NO)與乙容器中相同D.保持溫度不變?nèi)萜骷走_(dá)到平衡時(shí)再充入SO2(g)和SO3(g)各0.02mol,此時(shí)v(正)>v(逆)【答案】BC【解析】【分析】500℃時(shí),甲容器達(dá)到平衡時(shí)容器中c(SO3)=0。01mol·L-1;500℃時(shí),。【詳解】A。500℃時(shí),平衡常數(shù)是,升溫至700℃,上述反應(yīng)的平衡常數(shù)為,說明升高溫度平衡逆向移動(dòng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)“一邊倒"原則,丙中相當(dāng)于投入0。2molNO2(g)和0。2molSO2(g),投料為甲的2倍,相當(dāng)于加壓,加壓平衡不移動(dòng),達(dá)平衡時(shí),所以容器丙中c(SO2)是容器甲的2倍,故B正確;C.根據(jù)“一邊倒"原則,乙相當(dāng)于都是投入0。2molNO2(g)和0。1molSO2(g),與丁是等效平衡關(guān)系,因此達(dá)平衡時(shí),容器丁中c(NO)與乙容器中相同,故C正確;D。保持溫度不變,容器甲達(dá)到平衡時(shí)再充入SO2(g)和SO3(g)各0。02mol,>K,此時(shí)v(正)<v(逆),故D錯(cuò)誤。答案選BC?!军c(diǎn)睛】熟悉化學(xué)平衡的三段法計(jì)算及影響平衡移動(dòng)的因素即可解答,注意平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),會(huì)根據(jù)K與Q的關(guān)系判斷反應(yīng)方向。16.物質(zhì)在水中可能存在電離平衡、水解平衡和沉淀的溶解平衡等,它們都可看作化學(xué)平衡。請根據(jù)所學(xué)的知識(shí)回答:(1)0.1mol·L-1的NaHSO3溶液的pH約為4.0,請分析NaHSO3溶液顯酸性的原因____。(2)實(shí)驗(yàn)室配制FeCl3溶液時(shí),需將FeCl3溶解在較濃鹽酸中,然后加水稀釋,這樣操作的目的是____。(3)KCN溶液中存在CN—+H2OHCN+OH-,該反應(yīng)在25℃時(shí)的平衡常數(shù)K=____。(已知:25℃時(shí),Ka(HCN)=6。25×10—10)(4)已知25℃,Kb(NH3·H2O)=1。8×10-5,H2CO3的Ka1=4。2×10-7、Ka2=4。7×10-11.則NH4HCO3溶液的pH____(填“>、<或=”)7。(5)某地海水樣品經(jīng)Na2FeO4處理后,所含離子及其濃度見下表所示(H+和OH—未列出)離子SO42-Mg2+Fe3+Na+Cl-濃度/mol·L-1a0。050.100。500。58表格中的a____0.16(填“>、<或=”)?!敬鸢浮?1).NaHSO3的電離程度大于其水解程度,故溶液顯酸性(2).抑制FeCl3水解(3).1。6×10—5(4)。>(5).>【解析】【詳解】(1)NaHSO3是弱酸的酸式鹽,HSO3—存在電離平衡HSO3—SO32—+H+,電離呈酸性;HSO3—存在水解平衡HSO3—+H2OH2SO3+OH—,水解呈堿性,0.1mol·L-1的NaHSO3溶液的pH約為4。0,說明NaHSO3的電離程度大于其水解程度,故溶液顯酸性;(2)FeCl3易水解,鹽酸抑制FeCl3水解,實(shí)驗(yàn)室配制FeCl3溶液時(shí),需將FeCl3溶解在較濃鹽酸中,然后加水稀釋;(3)Ka(HCN)=;CN—+H2OHCN+OH-,在25℃時(shí)的平衡常數(shù)K=1.6×10—5;(4)已知25℃,Kb(NH3·H2O)=1。8×10-5,則NH4+的水解常數(shù)是,H2CO3的Ka1=4.2×10-7、Ka2=4。7×10-11,則HCO3-的水解常數(shù)是,HCO3—的水解程度大于NH4+的水解程度,所以溶液呈堿性,pH>7.(5)根據(jù)電荷守恒,2c(SO42-)+c(Cl—)+c(OH-)=2c(Mg2+)+3c(Fe3+)+c(Na+)+c(H+),2a+0。58+c(OH—)=2×0.05+3×0.1+0.5+c(H+),由溶液含有Fe3+可知,溶液呈酸性,c(OH-)<c(H+),所以a>0。16。17.將4molN2O4放入2L恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g),平衡體系中N2O4的體積分?jǐn)?shù)(Φ)隨溫度的變化如圖所示:(1)D點(diǎn)v(正)____v(逆)(填“>、<或=”)。(2)A、B、C三點(diǎn)中平衡常數(shù)K的值最大的是____點(diǎn)。T2時(shí)N2O4的平衡轉(zhuǎn)化率為____;若平衡時(shí)間為5s,則此時(shí)間內(nèi)的N2O4平均反應(yīng)速率為____。(3)若其條件不變,在T3原平衡基礎(chǔ)上,再加入一定量NO2,達(dá)到新平衡時(shí),與原平衡相比,NO2的體積分?jǐn)?shù)____(填“增大、不變或減小”)?!敬鸢浮浚?).<(2)。C(3).25%(4).0.1mol·L—1·s—1(5).減小【解析】【詳解】(1)T1溫度下,D點(diǎn)到平衡點(diǎn)A,N2O4的體積分?jǐn)?shù)增大,反應(yīng)逆向進(jìn)行,所以v(正)<v(逆);(2)根據(jù)圖示,升高溫度平衡體系中N2O4的體積分?jǐn)?shù)減小,平衡正向移動(dòng),升高溫度,平衡常數(shù)增大,A、B、C點(diǎn)中平衡常數(shù)K的值最大的是C點(diǎn);,x=0.5,T2時(shí)N2O4的平衡轉(zhuǎn)化率為;若平衡時(shí)間為5s,則此時(shí)間內(nèi)的N2O4平均反應(yīng)速率為0。1mol·L-1·s-1;(3)若其條件不變,在T3原平衡基礎(chǔ)上,再加入一定量NO2,相當(dāng)于加壓,平衡逆向移動(dòng),NO2的體積分?jǐn)?shù)減小.18.過渡元素鐵可形成多種配合物,如黃血鹽[K4Fe(CN)6]、普魯士藍(lán)、血紅素等(1)已知:3K4Fe(CN)6]=2KCN+Fe3C+3C+(CN)2↑+2N2↑①(CN)2分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目比為n(σ)﹕n(π)=____.②(CN)2在一定條件下氫化可以得到乙二胺(H2NCH2CH2NH2),乙二胺易溶于水,除因?yàn)槭菢O性分子外,還可能的原因是____。(2)普魯士藍(lán)的化學(xué)式為Fe4[Fe(CN)6]3,寫出外界離子基態(tài)核外電子排布式____。(3)血紅素(如圖)是血紅蛋白的合成原料之一,血紅色中的N原子的雜化類型為____,請用“→”在圖中標(biāo)出Fe2+的配位鍵_________.【答案】(1).3﹕4(2).乙二胺與水形成分子間氫鍵(3)。[Ar]3d5(4).sp2、sp3(5).【解析】【詳解】(1)①單鍵都是σ鍵,叁鍵中有1個(gè)σ鍵、2個(gè)鍵π鍵,(CN)2分子的結(jié)構(gòu)式是,(CN)2分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目比為n(σ)﹕n(π)=3﹕4;②乙二胺與水形成分子間氫鍵,所以乙二胺易溶于水。⑵普魯士藍(lán)的化學(xué)式為Fe4[Fe(CN)6]3,外界離子是Fe3+,F(xiàn)e→Fe3+失去了4s軌道上的2個(gè)電子、3d軌道上的1個(gè)電子,所以基態(tài)Fe3+核外電子排布式是[Ar]3d5;(3)紅圈標(biāo)出的N原子形成氮碳雙鍵,與鐵形成的鍵為配位鍵,該N原子的雜化方式是sp2;紅三角標(biāo)出的氮原子形成3個(gè)單鍵,與鐵形成共價(jià)鍵,該N原子還有1個(gè)孤電子對,所以雜化方式是sp3,用“→”在圖中標(biāo)出Fe2+的配位鍵為。19。2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國和日本的三位科學(xué)家,以表彰他們在鋰離子電池領(lǐng)域的貢獻(xiàn).某種鋰離子電池的工作原理如圖所示,工作原理為:LiCoO2+C6Li1-xCoO2+LixC6(1)該鋰離子電池工作時(shí)A為____極,B的電極反應(yīng)式為____.(2)廢舊鋰離子電池的正極材料試樣(主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等)可通過實(shí)驗(yàn)方法回收鈷、鋰,實(shí)現(xiàn)廢舊電池的資源化.下表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH(“開始沉淀”的pH按金屬離子濃度為0。1mol·L-1,“沉淀完全”是指溶液中離子濃度低于1。0×10-5mol·L-1):Al3+Fe3+Fe2+Co2+開始沉淀的pH402。77。67。0沉淀完全的pH5。23。79。6?①在上述溶解過程中,S2O32-被氧化成SO42-,LiCoO2在溶解過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。②除雜過程中,通空氣將Fe2+氧化為Fe3+的目的是____.③沉鈷過程中,須調(diào)節(jié)溶液的pH不低于____。【答案】(1)。正(2)。LixC6—xe—=6C+xLi+(3).8LiCoO2+Na2S2O3+11H2SO4=4Li2SO4+8CoSO4+Na2SO4+11H2O(4)。確保在pH=5~6時(shí)將鐵元素除盡,且不使Co2+沉淀(5)。9.0【解析】【分析】(1)根據(jù)鋰離子移動(dòng)方向判斷正負(fù)電極;(2)①在上述溶解過程中,S2O32—被LiCoO2氧化成SO42-,LiCoO2被還原成Co2+;②Fe2+在5~6時(shí)不能生成氫氧化物沉淀,F(xiàn)e3+在5~6時(shí)完水解成氫氧化鐵沉淀;③根據(jù)Co2+開始沉淀的pH計(jì)算Co(OH)2的Ksp,再根據(jù)“沉淀完全”時(shí)Co2+離子濃度低于1。0×10-5mol·L-1計(jì)算氫氧根離子濃度,進(jìn)而計(jì)算pH?!驹斀狻浚?)原電池中,陽離子移向正極,根據(jù)圖示,Li+移向A電極,所以A是正極、B是負(fù)極,原電池負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),B的電極反應(yīng)式為LixC6—xe—=6C+xLi+;(2)①在上述溶解過程中,S2O32-被LiCoO2氧化成SO42-,LiCoO2被還原成Co2+,根據(jù)得失電子守恒配平方程式為8LiCoO2+Na2S2O3+11H2SO4=4Li2SO4+8CoSO4+Na2SO4+11H2O;②Fe2+在5~6時(shí)不能生成氫氧化物沉淀,F(xiàn)e3+在5~6時(shí)完水解成氫氧化鐵沉淀,通空氣將Fe2+氧化為Fe3+的目的是確保在pH=5~6時(shí)將鐵元素除盡,且不使Co2+沉淀;③Co2+開始沉淀的pH為7,則Ksp[Co(OH)2]=,“沉淀完全”時(shí)Co2+離子濃度低于1.0×10-5mol·L-1,,,所以pH不低于9?!军c(diǎn)睛】本題考查了工業(yè)上廢舊鋰離子電池回收鈷的方法,側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾?,合理分析題中工藝流程是解題關(guān)鍵。20。硝酸工業(yè)尾氣中含有NO,可以利用強(qiáng)氧化劑過硫酸鈉(Na2S2O8)氧化脫除NO,可以消除污染.(1)NO3-空間構(gòu)型為__________。(2)O、N、S三種元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)開___________。(3)在反應(yīng)2中,NO2-的初始濃度為0.1mol·L-1,反應(yīng)為NO2—+S2O82-+2OH-NO3—+2SO42-+H2O。不同溫度下,達(dá)到平衡時(shí)NO2-的脫除率與過硫酸鈉(Na2S2O8)初始濃度的關(guān)系如圖1所示.圖中點(diǎn)a、點(diǎn)b和點(diǎn)c的平衡常數(shù)K的大小關(guān)系____。(4)間接電化學(xué)法可對大氣污染物NO進(jìn)行無害化處理,其工作原理如圖2所示,質(zhì)子膜允許H+和H2O通過.電極Ⅰ的電極反應(yīng)式為____,每處理1molNO,可同時(shí)得到____gO2?!敬鸢浮浚?).平面正三角形(2)。S<O<N(3)。Ka=Kc<Kb(4).2HSO3—+2e—+2H+=S2O42—+2H2O(5).16【解析】【分析】(1)根據(jù)價(jià)電子互斥理論分析NO3—的空間構(gòu)型;(2)N原子2p能級(jí)半充滿,結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定;(3)由圖象可知,Na2S2O8初始濃度相同時(shí),NO2—的脫除率隨溫度升高而增大;(4)由圖示可知,電極Ⅰ發(fā)生HSO3—→S2O42-反應(yīng),根據(jù)得失電子守恒計(jì)算生成氧氣的質(zhì)量?!驹斀狻浚?)NO3-中N原子的價(jià)電子對數(shù)是,配位原子數(shù)為3,無孤電子對,NO3-空間構(gòu)型為平面正三角形;(2)同周期元素從左到右第一電離能逐漸增大,N原子2p能級(jí)半充滿,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,所以第一電離能O<N;同主族元素從上到下第一電離能減小,所以第一電離能S<O,O、N、S三種元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)镾<O<N;(3)K只與溫度有關(guān),則Ka=Kc,Na2S2O8初始濃度相同時(shí),NO2-的脫除率隨溫度升高而增大,即升高溫度,平衡正向移動(dòng),所以溫度越高K越大,點(diǎn)a、點(diǎn)b和點(diǎn)c的平衡常數(shù)K的大小關(guān)系為Ka=Kc<Kb;(4)由圖示可知,電極Ⅰ發(fā)生HSO3—→S2O42-反應(yīng),S元素得電子化合價(jià)降低,電極Ⅰ的電極反應(yīng)式為2HSO3-+2e—+2H+=S2O42—+2H2O;NO→N2,N元素化合價(jià)由+2降低為0,處理1molNO轉(zhuǎn)移2mol電子,電極Ⅱ的電極反應(yīng)式是2H2O—4e—=4H++O2↑,根據(jù)得失電子守恒,生成氧氣的質(zhì)量是16g。21.以活性炭為催化劑,可以將工業(yè)廢氣中的SO2催化氧化變?yōu)榱蛩?進(jìn)而制得各種硫酸鹽,如硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]等。(1)研究表明,SO2在活性炭上催化氧化反應(yīng)機(jī)理可以表示為(*標(biāo)記的為吸附狀態(tài))Ⅰ.二氧化硫的吸附:SO2(g)SO2*ΔH1=akJ·mol-1Ⅱ.氧氣的吸附:O2(g)2O*ΔH2=bkJ·mol-1Ⅲ.三氧化硫的氧化:SO2*+O*=SO3*ΔH3=ckJ·mol-1Ⅳ.三氧化硫的脫附:SO3*SO3(g)ΔH4=dkJ·mol-1根據(jù)上述反應(yīng)機(jī)理,寫出SO2在活性炭上催化氧化的熱化學(xué)方程式____。(2)以硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]原料通過下列流程可以制備晶體A。①已知25℃時(shí),[Fe(C2O4)3]3-(aq)+SCN-(aq)[Fe(SCN)]2+(aq)+3C2O42—(aq),K=10-16。某研究小組同學(xué)欲檢驗(yàn)晶體A中含有三價(jià)
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